JPS61108454A - 冷却ロ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、冷却ロールに関し、とくに双ロール法によ
る急冷薄帯の製造の際に使用して、幅方向における板厚
偏差の少ない薄帯を得る上で好適なものである。

（従来の技術） 近年、溶融金属を、冷却面が高速で更新移動する冷却体
上に連続して供給し、その急冷凝固を強いて薄帯とする
いわゆる液体急冷直接製板法が開発され、現在ではその
実用化もかなり進んでいる。

ところでかかる急冷薄帯の製造法の一例として、単ロー
ル法や双ロール法など冷却媒体としてロールを用いる方
法が提案されているが、かような製造法においては、使
用ロールの表面状態すなわち凹みや脹らみおよび疵など
が、直ちに薄帯の表面性状や断面形状に影響するた、め
、ロール表面を平坦でかつ平滑に保つことが重要とされ
る。

とくにロールに温度むらが生じてヒートクラウンが発生
した場合、その影響が薄帯の幅方向の板庫偏差となって
あられれ、製品としての薄帯の価値を著しく低下させて
いた。このためかかるヒートクラウンの発生防止策につ
いては、これまでにも種々の対策が講じられ、たとえば
特開昭５８−２３５４９号公報においては、冷却ロール
の幅方向に複数個のノズルを配置し、これらのノズルか
らの冷却流体吹付量を制御することによって、また特開
昭５８−２３５５０号公報においては、同じく冷却ロー
ルの幅方向に設けた複数個の加熱装置の出力を制御する
ことによって、それぞれ板厚偏差を低減する方法が提案
されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の方法はいずれも、依然として以下に
述べるような問題を残していた。

（１）応答性の良い制御を行うためには、大量の冷却流
体を放出できる装置や出力が非常に強い加熱装置などが
必要になるため、設備費が嵩むほか、広大な設置面積が
必要となる。

（２）ブロック毎個々に独立して冷却や加熱を行　。

ったとしても、ロール表面においては、隣接のブロック
にその影響が及ぶのを避けられないため、全ロール表面
を均一な温度とすることは極めて難しい。

この発明は、ロール自体に工夫を加えることによって上
記した如き諸問題を解決した、新規な冷却ロールを提案
することを目的とする。

（発明を解決するための手段） この発明は、双ロール法では （１）冷却ロール正確にはその表面に取付けられたスリ
ーブは、薄帯を介して互いに圧下し合っている、 （２）従ってスリーブの構造を改良すれば、かかる圧下
刃を利用してスリーブを撓ませ、この撓みによってヒー
トクラウンを解消することができるのではないか という点に着目して完成されたものである。

すな−わちこの発明は、双ロール法による急冷薄帯製造
の際に用いる内部液冷式の冷却ロールであって、その表
面にＣｕ系合金からなる冷却スリーブをそなえ、該スリ
ーブの厚みと胴長との比を０．０１〜０．０５の範囲に
限定したことを特徴とする冷却ロールである。

ここにＣＩＪ系合金としては、下記の成分組成になるも
のがとりわけ有利に適合する。

（１）ベリリウム銅合金 Ｃｕ　：　９５．０〜９８．７％、　３ｅ　：　　０．
１〜１．０％。

Ｎｉ　　：　　１，０〜３．０％。

Ｚｒ　：　　０．２０〜１．００％、　Ｍ！；ｌ　：　
　０．０５％（２）クロム銅合金 Ｃｕ　：　９９，２０％、　Ｃｒ　：　　０．８０％（
３）クロム・ジルコン銅合金 Ｃｕ：９９．０％、　Ｃｒ　：　　０．８０％。

Ｚｒ　：　　０．２０％ 上記の成分組成になる中空円筒材の内部をくり抜き、冷
却スリーブとする。かかるスリーブを、冷却ロールの軸
心へ装着するに当っては、焼ばめを利用することが好ま
しく、かくして装着されたスリーブとロール軸心とで形
成された空洞内に冷却液を導入して、冷却効果を高める
わけである。

（作　用） 以下この発明を由来するに至った実験結果に基づぎ、こ
の発明を具体的に説明する。

第１図に、この発明に従う好適冷却ロールを組込んだ双
ロール法による急冷薄帯の製造装置の要部を示し、図中
番号１はタンディツシュ、２は注油ノズル、３は溶湯落
下流である。また番号４で冷却ロールの全体を示し、こ
こに５はロール軸心、６はスリーブ、そして７は冷却水
である。なお８は得られた急冷薄帯である。

さて上記の装置によって薄帯の製造を開始するにつれて
、スリーブ６の表面は溶融金属３との接触によって高温
となり、半径方向に膨張する。がかる熱膨張は、スリー
ブ６の中央部で最も大きく、端部に近くなるほど小さく
なるため、図示したように薄帯８と接していない自由表
面においては、スリーブ６は太鼓型のヒートクラウンを
呈するようになる。しかしながらこのヒートクラウンの
レプリカが、そのまま薄帯の断面形状となるわけではな
い。その理由は、ロールキス部ではロールの圧下刃によ
ってスリーブクラウンが変化するからであり、従って、
逆にスリーブ厚み【とスリーブの胴長りとを適正な値に
選定すれば、圧下刃による変形によってヒートクラウン
が相殺され、板厚偏差の少ない薄帯が得られるのではな
いかという考えに想到したわけである。

上記の考えを第２図ａ〜Ｃに基いて説明する。

第２図ａは、胴長りに比べてスリーブ厚ｔが比較的厚い
場合で、この場合は、ヒートクラウンはロールキス部に
おいても完全には吸収されず、従って薄帯は逆クラウン
を呈すると考えられる。−方同図すは、スリーブ厚しが
比較的薄い場合で、この場合は、スリーブ６は逆クラウ
ンになり、従って薄帯は正クラウンを呈すると考えられ
る。

これに対し同図Ｃは、胴長しとスリーブ厚ｔとが適切な
関係にある場合で、この場合には、ヒートクラウンはロ
ールキス部において効果的に吸収され、その結果、薄帯
８はクラウンのない良好な断面形状を呈することになる
と考えられる°わけである。

そこで実際に種々の厚みと胴長になるスリーブを製作し
、かかるスリーブを用いて薄帯を製造したときの、スリ
ーブの厚みｔと胴長しとの比ｔ／Ｌが板クラウンに及ぼ
す影響について調査した。

得られた結果を第３図にまとめて示す。

なお実験は次の要領で行った。

スリーブとしては、Ｃｕ−３ｅ合金（Ｂｅ　：０．１８
％）からなり、外径：　４ｏｏｍｍ　、そして胴長しと
厚みｔとがそれぞれ（３５０ｍｍ　、　２１ｍｍ）　　
（５００ｎｕｎ、　３０ｍｍ）の２種を用意した。スリ
ーブ厚みｔは各チャージ毎にスリーブ表面を研磨するこ
とによつで減じ、ｔ／Ｌを０．０６から０．００７まで
変化させた。

そしてかようなスリーブをそなえる冷却ロールを用いて
、５％Ｓ１−Ｆｅの組成になる１６００℃の溶９１００
ｋｇを、注湯ノズル幅：　　３５０〜５００ｍｎ＋　、
　ロール周速３〜５Ｉ／Ｓ　、ロー・ル圧下刃３〜７ト
ン／　ｖａ　２、冷却水量５ｎ＋３／ｍｉｎの条件下に
急冷凝固し、薄帯化した。

得られた薄帯の幅方向中央部と端より１０ｍｍ内側の点
で厚みを測定し、その差を板厚偏差とした。

ここに冷間圧延で矯正可能な板Ｊｌ！偏差は、最大２０
μｍといわれているので、この発明でも板厚偏差の許容
限は±２０μｍとした。

同図より明らかなように、スリーブ厚ｔと胴長りとの比
ｔ／Ｌが０．０１〜０．０５の範囲にあれば、得られた
薄帯の板厚偏差は許容眼内に納まり、十分満足できる結
果が得られることが判明した。

なお上記の例は、スリーブの材質がＣｕ−Ｂｅ合金の場
合であるが、前掲したその他の素材を用いた場合でもほ
ぼ同様の結果が得られることが確められた。

そこでこの発明では、Ｃｕ系合金からなるスリーブの厚
みｔと胴長りとの比ｔ／Ｌを０．０１〜０．０５の範囲
に限定したのである。

なおｔ／Ｌの好適範囲は、冷却ロール、の圧下刃の変動
に伴って幾分変動することが考えられるけれども、双ロ
ール法において冷却ロールに通常加えられる３〜７トン
／ｌ１１２程度の圧下刃の下では、上記の範囲を満たせ
ば、充分満足できる成績が得られることも併せて突き止
めた。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、冷却スリーブの厚みと胴長
との比を所定の範囲に制限するという簡単な操作で、双
ロール法による急冷薄帯製造時において従来観念された
製品薄帯の幅方向における板厚偏差を効果的に低減する
ことができ、製品の品質向上に役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従う好適冷却ロールを組み込んだ
双ロール法による急冷薄帯の製造要領説明図、 第２図ａ−Ｃはそれぞれ、冷却スリーブの厚み【と胴長
しとの比ｔ／Ｌが薄帯の断面形状に及ぼす影響を図解し
た模式図、 第３図はスリーブ厚ｔ／胴長しと板厚偏差との関係を示
した図である。　　・ ４・・・冷却ロール　　　５・・・Ｏ−ル軸心６・・・
スリーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、双ロール法による急冷薄帯製造の際に用いる内部液
   冷式の冷却ロールであって、その表面にＣｕ系合金から
   なる冷却スリーブをそなえ、該スリーブの厚みと胴長と
   の比を０．０１〜０．０５の範囲に限定したことを特徴
   とする冷却ロール。