JPS6160746B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビームブランクおよび角鋳片（スラ
ブ、ブルーム、ビレツト等）を所望に応じて鋳造
できる連続鋳造設備に関する。

而して本発明においてビームブランクとはＨ形
鋼、Ｉ型鋼等の粗型鋼片となる鋳片をいい、角鋳
片とはスラブ、ブルーム、ビレツトなどの連鋳片
を指す。

近時生産性と歩留りの良いことや品質的にも優
れていることから、型鋼特にＨ形鋼製造に際し
て、その素材であるビームブランクを連続鋳造装
置によつて鋳造する手段が採用され始めたが型鋼
は需要変動の著しい製品であつて、年や月単位で
その需要量が大きく変動し、経済的な生産が難し
いと云う難点があり、一方連続鋳造装置は多量生
産によつて始めて経済効果が得られる生産手段、
つまり初期投資額が極めて高額な装置であり、従
つて型鋼の連続鋳造装置は二律背反の命題をもつ
ものである。

さて本発明者等は前記課題の解消に努力した結
果、ビームブランクと角鋳片を作りわけることが
可能な連続鋳造装置を開発し、経済的生産を可能
ならしめることに成功した。即ち角鋳片たとえば
スラブは連続鋳造装置によつて生産するのに適し
たもので、歩留り、品質、生産性ともに良好な結
果が得られる。そこで１基の連続鋳造装置によつ
て該角鋳片と前記ビームブランクとを需要に従つ
て適宜作り分ければ、設備の稼動効率を上げ、生
産性を高め経済効果をあげることが可能になる訳
である。

ところでビームブランクの連続鋳造はすこぶる
技術的に難しい条件があつて、比較的小断面のも
のしか製造されておらず、一方スラブは大断面積
のものほど生産性がよいことから、従来、両者を
１基の連続鋳造装置によつて作り分けることは考
えられたことが無かつた。

本発明者等は鋳型もしくは鋳型とサポートロー
ルのみを交換自在な方式とし、それ以降のロール
をビームブランクおよび角鋳片の兼用装置とする
ことによつてビームブランクと各鋳片を要求に応
じ任意に作りわけられる。１基の連続鋳造装置を
開発し、先に出願すると共に、さらにより設備費
が低廉でかつ操業の容易な装置の開発に努力した
結果、本発明の装置を開発したもので、本発明の
要旨は、鋳型と該鋳型直下のサポートロールのみ
を一括交換することによつてビームブランクと角
鋳片を任意に鋳造する連続鋳造装置であつて、前
記サポートロールに続いてストランドを支持する
ロールのうちストランドの下面側ロールが固定フ
レームに固定支持された軸受を介して回転自在に
軸支され、かつ該ロールの外周面がビームブラン
クウエブ下面または角鋳片の下面に当接するよう
に設けると共に前記固定フレームに上下動自在な
可動フレームを介してストランドの上面側ロール
をビームブランクウエブ上面または角鋳片の上面
に対して接離可能に設け、ビームブランクと角鋳
片が鋳造自在であることを特徴とする連続鋳造設
備であつて、以下図面に従つて詳細に説明する。

第１図は鋳型と該鋳型直下のサポートロールを
交換する方式にかかる本発明装置の概略説明図
で、１は鋳造時の鋳型固定位置を示し、２はビー
ムブランク鋳造鋳型、３は鋳造鋳型２の直下のビ
ームブランク鋳片サポートロールを示す。４はス
ラブ鋳造鋳型で、５は鋳造鋳型４の直下のスラブ
鋳片のサポートロールである。６ａ〜６ｊは複数
個のロールを単一フレームに収納してなる単位セ
グメントで取付取替補修および保守に便なるよう
構成されている。

而して支持ロール装置としては、前述のエプロ
ンローラとも称せられる鋳型直下の強制冷却ゾー
ンを構成する短ピツチロール配列を特徴とするサ
ポートロール、鋳片に引出し力を与えるピンチロ
ール、鋳片を案内するガイドロール、鋳片を真直
にする矯正ロールあるいは鋳片の割れを防止する
ための作用ロール（OPCロールと称される）な
どがあるが、本実施例では説明の便宜上それらを
単位セグメントに含めて簡略表示する。７はガス
切断装置で、ここで所定長さに切断された鋳片８
は、搬送ロール９によつて次の工程に移送され
る。

さて第１図においてビームブランクを鋳造する
場合は、ビームブランク鋳造鋳型２およびビーム
ブランク鋳片サポートロール３を直結し、同時に
鋳型固定位置１に設備する。この場合ビームブラ
ンク鋳型サポートロール３は、第２図に示す如く
８面ロール支持装置１０の如く構成されており、
ビームブランク鋳片８０が良好な形状と品質をも
つようそれを堅固に支持し案内する。第２図は説
明の便宜上フランジ側面支持ロール１１およびウ
エブ支持ロール１２、フランジ先端支持ロール１
３の軸受や支持機構および進退機構などは省略し
て図示していないが、それらは適宜なフレームに
支持されており、前記ロール１１，１２，１３は
複数組装備されている。

而して前記ロール１１，１２，１３の支持機構
については、後述する４面ロール支持装置によつ
て概要を説明する。

次に鋳片８０は未凝固部分は減少するにつれて
第３図に示された４面ロール支持装置又は第３
図、第４図に示す４面ロール支持装置の順に配置
されたロール支持装置によつて抽出される。第３
図および第４図のロール支持機構を本発明では４
面ロール支持装置１６と云い、詳細は後述する。

前記４面ロール支持装置１６は、たとえば第１
図の単位セグメント６ａ〜６ｅに相当するもので
ある。通常前記４面ロール支持装置は第３図に示
す構造のものを用いるか、ウエブの疑固が完了し
た後では、第４図に示す構造のものを用いること
も設計製作および保守がやや容易なためコスト的
に有利な場合がある。さらに鋳片８０について未
疑固部分が殆んどないか、もしくは完全疑固した
位置では、第５図に示すようにフランジ支持ロー
ル１７のみで鋳片８０を支持する。これは第１図
のたとえば単位セグメント６ｆ〜６ｊに相当す
る。

さて通常周知の８面ロール支持装置１０ａは第
６図に示すようにウエブ支持ロール１２が非常に
小さく、具体的には長さで200mm以下が技術的常
識とされて来た。そこでビームブランクとスラブ
両者を一基の連鋳装置で鋳造する経済的利益は考
えられたことがなかつた訳である。

ところで第２図に示すようにウエブ支持ロール
１２を、たとえば長さ400〜700mmとすると、ビー
ムブランクとスラブの両者を一基の連鋳装置で経
済的に鋳造することが可能になる。つまり本発明
の要点はウエブ高さが600〜1200mmの現在まで鋳
造されたことのない巨大なビームブランクと、巾
400〜700mmのスラブの如き巨大な両者を一基の連
鋳装置でつくり分けることにある。

さて、本発明におけるビームブランクの鋳造要
領は前述の通りであるが、異なつた実施例につい
てビームブランクと角鋳片の鋳造要領について説
明する。

第７図はビームブランク鋳造の概略説明図で、
ビームブランク鋳造鋳型２に注入された溶鋼は凝
固してストランド１８となり、フランジ側面支持
ロール１１、ウエブ支持ロール１２、フランジ先
端支持ロール１３からなる８面ロール支持装置１
０〔第８図ａに横断面方向のロール配置を示す〕
の複数組によつて支承される。この部分を凝固初
期段階形状確保ゾーン（以下略してゾーンと
云う）と称する。而して１９は鋳片冷却用ヘツダ
ーである。

次に凝固中期段階ゾーン（以下略してゾーン
と云う）では凝固が逐次進行し、完全凝固また
は完全凝固直前の状況となるが、ここでは第８図
ｂに示す如く、ウエブ支持ロール１４、フランジ
側面支持ロール１５からなる４面ロール支持装置
１６でストランド１８は支承される。２０，２１
は鋳片冷却ヘツダーを示す。

次にストランド１８は凝固終期段階ゾーン
（以下略してゾーンと云う）で第８図ｃに示す
如くフランジ支持ロール１７からなる２面ロール
支持装置２２からなる支持装置で支承される。

次に角鋳片を鋳造する際は鋳型又は鋳型とサポ
ートロールを交換したのち前記ロール支持装置で
角鋳片８１を支承するが、本実施例では第８図イ
に示す如く上、下面ロール２３、端面支持ロール
２４からなる４面支持ロール２５を前記８面ロー
ル支持装置１０〔第８図ａ〕と交換する。即ちゾ
ーンでは前記第８図ａ，イで示した装置即ちサ
ポートロールを取換える。次に第８図ロの如くゾ
ーンでは、フランジ側面支持ロール１５を邪摩
にならない場合はそのまま位置固定するか、邪摩
になる場合は位置を後退させてウエブ支持ロール
１４の位置を上下に作動して角鋳片８１を支承す
る。又はゾーンと同様に前記第８図ｂ，ロを取
換える場合もある。また第８図ハに示す如くゾー
ンではフランジ支持ロール１７を位置変更させ
て角鋳片８１を支承する。

さて前述の通りビームブランクのストランド１
８と角鋳片８１の寸法が異なる場合、４面ロール
支持装置１６のウエブ支持ロール１４や２面ロー
ル支持装置２２のフランジ支持ロール１７を角鋳
片８１の支承に共用する手段を採用し、それぞれ
のロールを位置変更自在に構成する方式ではそれ
ら多数のロールの位置変更装置に多大の設備費が
必要となるほか、整備費が嵩み、さらに鋳造にあ
たり各ロールのセンター合せが非常に困難で操業
準備にかなりの時間がかかる。

特にゾーンではウエブ支持ロール１４が上下
とも移動するため、特に困難である。またゾーン
の支持装置を交換する場合、さらに多大な準備
時間を必要とする。

そこで本発明者等は第９図に示す通り、ゾーン
において８面ロール支持装置１０と４面ロール
支持装置２５は交換するが、ゾーンでの４面ロ
ール支持装置１６についてはストランド１８の下
面側ロール１４ａ（下面とはストランド１８が水
平姿勢になつたとき下側に位置する面）を位置固
定とし、上面側のウエブ支持ロール１４のみを位
置変更自在とし、第９図ロに示す如く角鋳片８１
を支持することとした。この場合フランジ側面支
持ロール１５は位置固定としておいても差しつか
えない。

次にゾーンにおいては第９図ｃに示すタイコ
形ロール２６，２６ａを用いて、ストランド１８
のフランジ端面とウエブを同時に支承させるよう
にする。つまり一種類のビームブランクから後の
塑性加工によつて寸法の異なつた多種類のＨ形鋼
をつくれる技術開発が行なわれているため、ビー
ムブランク１８の形状が定められている場合この
方式であればロール設計は極めて単純化される。
この場合角鋳片８１を支承するには下面側ローラ
２６ａを固定支持し、上面側のタイコ形ロール２
６のみ位置変更する。即ち第９図ハに示す如くつ
まりタイコ形ロールの胴部２７，２７ａの外周面
がストランド１８即ちビームブランクのウエブＦ
面および角鋳片８１の下面に当接するように構成
しておく。第１０図ｃ，ハはゾーンにおける異
なつた実施例で、上面側のロールをフラツトロー
ル即ち第８図ｃに示す如きフランジ支持ロール１
７を用いた例を示す。即ちゾーンでは完全凝固
しているため、上側ではウエブを積極的に押える
必要がないからであり、又前記タイコ形ロールは
鋳造あるいは削り出し又は焼嵌めなどの周知手段
で胴部を形成させるため、フラツトロールに比し
て割高であるため、第１０図ｃ，ハの如く設備条
件の許すかぎりフラツトロールの採用も可能であ
る。さらに第１４図ａ，イはゾーンにおける異
つた実施例でフランジ先端とウエブを第９図ａに
示す８面ロール支持装置と同様個別のロールで支
持した例を示す。

通常ゾーンは鋳片の矯正部であり当該部鋳片
支持ロールは鋳片の矯正反力に十分耐え得るよう
に設計され第９図ｃのごときタイコ形ロールの場
合はタイコ形ロールの胴部２７，２７ａ部分が大
きな直径になり経済的でなくなることがある。

またタイコ形ロールの胴部２７，２７ａ部分が
大きな直径になることにより鋳片引抜方向の鋳片
支持ロールピツチが大きくなり鋳片の未凝固矯正
鋳造を行つた場合バルジング量が大きくなり品質
的に不具合を生ずることもあるので鋳造する鋳片
の形状寸法又は鋳造条件によつては第１４図のよ
うなフランジ先端とウエブを個別のロールで支持
する方案の採用も時として極めて有利である。

即ち第９図ｃのごときタイコ形ロールの場合は
ビームブランク矯正反力に十分耐え得るようにタ
イコ形ロールのフランジ先端当接部２６，２６ａ
の直径が決定されると胴部２７，２７ａ部分の直
径は前記フランジ先端当接部２６，２６ａの直径
にフランジ巾とウエブ厚みの差の寸法（フランジ
片巾寸法）を加算することにより一義的に決定さ
れしかも前記胴部と当接部の軸芯が同一位置にあ
るため前述の如く胴部が大きな直径になる場合が
あるが第１４図ａの如きロール支持形式の場合は
フランジ先端支持ロール、ウエブ支持ロールをそ
れぞれの矯正分担に応じて直径を決定することが
できかつ支持ロール軸芯をずらして設置すること
ができるので前述の問題を解消することが可能と
なる。

前述のように４面および２面ロール支持装置の
下面側ロールが固定支持されておれば、ビームブ
ランクと角鋳片の鋳造準備にあたり、ロール間隔
の設定が該ロールを基準として行なえば良いこと
となり、操業準備、鋳片の種別変更など大幅に能
率が改善され、生産時間が短縮される。又前記サ
ポートロールも下面側ロールを固定支持する構成
とし、他のロールを位置変更自在に設計しておけ
ば、共用が可能となり生産性を向上させることが
できるが、本発明者等の経験では該サポートロー
ルをそのように設計するには、やや設備費が嵩む
ことが認められる。

次に第１１図においてａ，ｂ，ｃはビームブラ
ンク鋳造における異なつた実施例にかかるロール
支持装置の概要を、イ，ロ，ハは角鋳片鋳造にお
けるロール支持装置の概要を示すもので、第１１
図のａ，イは第９図のａ，イと同様で、サポート
ロール交換方式が採用されている。

次に第１１図ｂ，ｃではゾーン又はゾーン
においてストランド１８をタイコ形ロール２６，
２６ａで支承する状況を示し、第１１図ロでは同
じ装置で角鋳片８１を支承している状況を示す。
この装置であれば下面側のタイコ形ロール２６ａ
を固定し、上面側のタイコ形ロール２６のみを位
置変更させれば良く、共通に使用できるのでロー
ル種類が少なくてすむ利点がある。

第１１図ｃ，ハは第９図ｃ，ハと同様であり説
明を省略する。

次に第１２図において、本発明にかかる４面ロ
ール支持装置につきビームブランクと角鋳片の支
承要領を中心軸でふり分けてその概略を示す。こ
れは前述の第９図ｂ，ロに示す装置と同じであつ
て、上側のウエブ支持ロール１４は軸受金具３４
に回動自在に支承され、該軸受金具３４は可動フ
レーム３５に固着されている。可動フレーム３５
はスクリユー装置２９に上下動自在に係合されて
おり、該スクリユー装置２９はウオーム装置３０
を介してウオーム駆動軸３１によつて作動され
る。従つて、図示していない駆動装置により前記
ウオーム駆動軸３１を駆動するとウエブ支持ロー
ル１４を任意の位置に設定することができる。

下面側のロール即ちウエブ支持ロール１４ａは
軸受金具３６を介して固定フレーム３２に固定支
持されている。フランジ側面支持ロール１５は軸
受金具３７を介して固定フレーム３３に固定支持
されている。

固定フレーム３２，３３は夫々一体構造体とな
るよう溶接又はボールト固着などの手段で互に固
定されており、単位セグメントの１部材として構
成される。

第１２図の装置によれば、ウエブ支持ロール１
４を動かすのみで、ストランド１８（ビームブラ
ンク）と角鋳片８１の支承を行なうことが可能と
なり、設備費の低減はもとより、作業性の格段の
向上を図ることができる。

第１３図は、第９図ｃ，ハおよび第１１図の
ｃ，ハの装置にかかる詳細構造説明図で、ビーム
ブランクと角鋳片の支承要領を中心軸でふり分け
て図示したものである。タイコ形ロール２６はス
クリユー装置３７を介して上下動自在に支承され
ている可動フレーム３８に設けられた軸受金具３
９に回転自在に支承されている。又下面側のタイ
コ形ロール２６ａは固定フレーム４０に設けられ
た軸受金具４１に回転自在に支承されている。４
２は図示していない駆動装置を介して駆動される
駆動軸で、カツプリング４３、ウオーム装置４
４、スクリユー装置３７を介して前記可動フレー
ム３８を上下動させ、タイコ形ロール２６を位置
変更させる。

第１３図の装置によればタイコ形ロールの胴部
２７，２７ａによつてストランド１８（ビームブ
ランク）と角鋳片８１のいずれを鋳造する場合に
も無理なく対応できることとなる。

以上詳細にのべた通り、本発明の装置によれば
ビームブランクと角鋳片のつくり分けをより経済
的かつ能率的に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳型とサポートロール変換式の連続鋳
造装置の概略説明図、第２〜第６図は前記装置に
用いられるロール支持装置の概略説明図、第７図
は異なつた連続鋳造装置の概略説面図、第８図
ａ，ｂ，ｃ，イ，ロ，ハ、第９図ａ，ｂ，ｃ，
イ，ロ，ハ、第１０図ｃ，ハ、第１１図ａ，ｂ，
ｃ，イ，ロ，ハは前記装置に用いられるロール支
持装置の概略説明図、第１２図は４面ロール支持
装置の概略説明図、第１３図はタイコ形ロールを
用いた２面ロール支持装置、第１４図ａ，イはロ
ール支持装置の概略説明図である。 １は鋳型固定位置、２はビームブランク鋳造鋳
型、３は鋳型直下のビームブランク鋳片サポート
ロール、４はスラブ鋳造鋳型、５は鋳型直下のス
ラブ鋳片のサポートロール、６ａ〜６ｊは単位セ
グメント、７はガス切断装置、８は鋳片、８０は
ビームブランク鋳片、８１は角鋳片、９は搬送ロ
ール、１０は８面ロール支持装置、１１はフラン
ジ側面支持ロール、１２はウエブ支持ロール、１
３はフランジ先端支持ロール、１４はウエブ支持
ロール、１５はフランジ側面支持ロール、１６は
４面ロール支持装置、１７はフランジ支持ロー
ル、１８はストランド、１９は鋳片冷却用ヘツダ
ー、２０，２１は鋳片冷却ヘツダー、２２は２面
ロール支持装置、２３は上、下面ロール、２４は
端面支持ロール、２５は４面支持ロール、２６，
２６ａはタイコ形ロール、２７，２７ａは胴部、
２８は４面ロール支持装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳型と該鋳型直下のサポートロールとを一括
   交換してビームブランクと角鋳片を任意に鋳造す
   る連続鋳造装置において、前記サポートロールに
   続いてストランドを支持するロールのうちストラ
   ンドの下面側ロールが固定フレームに固定支持さ
   れた軸受を介して回転自在に軸支され、かつ該ロ
   ールの外周面がビームブランクウエブ下面または
   角鋳片の下面に当接するように設けると共に前記
   固定フレームに上下動自在な可動フレームを介し
   てストランドの上面側ロールをビームブランクウ
   エブ上面または角鋳片の上面に対して接離可能に
   設け、ビームブランクと角鋳片が鋳造自在である
   ことを特徴とする連続鋳造設備。