JPS62179856A - 連続鋳造方法およびそのロ−ラエプロン - 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、連続鋳造方法および同方法を実施するため
のローラエプロンに関するものである。

（従来技術とその問題点） 連続鋳造法は、溶鋼分鋳型に注入し外部から冷却した後
、主にロールにより構成される支持装置により支持して
移動させつつシェルを中心まで次第に冷却し、ピンチロ
ールにより徐々に引き抜き凝固完了後、機外に搬出する
方法であるが、表面からの凝固が進行する過程で、内部
の溶鋼静圧のために凝固途中のシェルが、サポートして
いるロール間で膨張する現象が発生する。

これは、水平式以外の連続鋳造法では避は得ない現象で
、いわゆる「ロール間バルジング」と呼ばれているもの
である。

このロール間バルジングは、ロール間を鋳片が通る時に
、凝固したシェルに繰り返し応力を与える他、特に凝固
完了前においては、溶融点が低い介在物が濃化している
ので、これに流動を与えることになり、結果として強い
内部偏析を発生することになる。

従って、最近の連続鋳造機の設計に当っては、特て凝固
末期部にあたるローラエプロンのロールピッチを小さく
するようになった。ロールピッチを小さくするには、必
然的にロールおよびロールベアリング直径を小さくしな
ければならないとともにロールを軸方向に分割して多点
で支持する方式（実開昭６０−５２０５３号公報など）
をとるため、従来に増してこれらの機械的強度が、設計
上の重要ポイントなっている。

さらに、前述の内部偏析を軽減するためには、ローラエ
プロンのロールキャビティ（内ロールド外ロールの間隔
）を鋳片の進む方向に沿って順次狭くし、いわゆる軽圧
下を加えることにより、鋳片の凝固に伴なう収縮を補償
するとともに鋳片内部にまで若干の変形を与える設計が
なされるようになって、ロールおよびロールベアリング
の負荷が一層大きくなっている。

一方、ロールおよびロールベアリングに負荷を与える側
の鋳片は、定常鋳込状態においては、温度も十分高く、
その変形抵抗値も比較的低いのでローラエプロンの強度
上の問題は起らないが、例えば、ブレークアウト事故等
により、鋳込の一旦停止を余儀なくされた場合や、タン
ディツシュ交換作業等により計画的に鋳込停止したもの
が、予定よりも時間超過した場合においては、鋳片の冷
却のために凝固が進むとともに鋳片の変形抵抗値が著し
く増大することがある。この変形抵抗値をどの位高くま
で見込むかがローラエプロン強度設計上のポイントにな
る。

この発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので
、その目的は、前述のような異常事態において、ローラ
エプロンにかかる過負荷を、上流側の比較的強度の高い
ローラエプロンにロードセル等を組み込んで検出し、鋳
片の変形抵抗値上昇を予測し、これに基づいて、下流側
の小ロールピッチのローラエプロンに取付けたロードリ
ミッタ−設定値を調整することによって、過負荷防止を
図り、もってロールピッチ短縮をよシ進めて鋳片品質向
上を図ることのできる連続鋳造方法およびそのローラエ
プロンを提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段） この発明に係る連続鋳造方法は、鋳片を支持するローラ
エプロンのロールキャビティを、鋳片の進む方向に沿っ
て順次狭くし、鋳片に軽圧下を加える連続鋳造方法であ
って、 下流側の小ロールピッチのローラエプロンに、ロールの
過負荷を防止し得るロードリミッタ−を設け、 上流側の比較的強度の高いローラエプロンにロードセル
等のロール荷重検出器を組み込むなどしてロール荷重を
検出し、 この検出結果に基づいて、前記ロードリミッタ−の設定
値を調整し、これにより過負荷防止を図り、もってロー
ルピッチ短縮をより進めて鋳片品質向上を図ろうとする
ものである。

次に、この発明に係るローラエプロンは、連続鋳造設備
の下流側に配設され、その内ロールおよび外ロールが軸
方向に複数に分割されて多点支持とされたローラエプロ
ンであって、 内ロールと外ロールのフレームを、ロール間隔調整装置
とロードリミッタ−により接続し、前記ロードリミッタ
−をシリンダ・ピストンから構成し、内部に皿ばね等の
ばね部材を装着するとともに油圧作動油を導入し、 油田回路に設定圧可変のリリーフ弁を接続し、このよう
なロードリミッタによシ過負荷を防止し、これによりロ
ールおよびロールベアリングのサイズを小さくし、ロー
ルピッチの短縮を図ったものである。

（実　施　例） 以下この発明を図示する一実施例に基づいて説明する。

鋳片を支持するローラエプロンのロールキャビティを、
鋳片の進む方向に沿って順次狭くし、鋳片に軽圧下を加
える構成とし、上流側のローラエプロンを比較的強度の
高いローラエプロンとし、下流側のローラエプロンを第
１図、第２図に示すように、その内ロールＩＡ、外ロー
ルＩＢが軸方向に複数に分割されて多点支持され、かつ
小径ロール、小ロールピッチのローラエプロン１とする
。

内ロールＩＡ、外ロールＩＢは、互いにずらして配置し
た軸受２Ａ、２Ｂを介してそれぞれ上フレーム３Ａ、下
フレーム３Ｂに取付けられ、上フレーム３Ａと下フレー
ム３Ｂとが４隅においてロール間隔調整装置４とロード
リミッタ−５により接続されている。

ロール間隔調整装置４は、上フレーム３Ａに固定された
ガイド筒６．すべりキー７およびキー溝８により回転せ
ずにガイド＃Ｉ６内を上下動するガイドポスト９．ガイ
ドポスト９の上端に回転自在に取付けられた雄ねじ部材
１０．この雄ねじ部材１０に螺着されたウオームギヤ１
１．ウオームギヤ１１に噛合するウオーム１２．ウオー
ム１２と同軸の被駆動歯車１３からなり、被駆動歯車１
３に噛合する駆動歯車１４を油圧モータ１５により回転
させることによりガイドポスト９を上下動させ、これに
よりロー　トリミツター５を介して下フレーム３Ｂに対
して上フレーム３Ａを上下調整する。

なお、鋳片進行方向に一対のロール間隔調整装置４は同
時に作動するように構成されているが、４つのロール間
隔調整装置４が同時に作動するように左右の装置４はイ
コーライザシャフト１６により連結されている。

さらに、ウオーム１２にはセルシン発信器１７が接続さ
れており、これにより回転量を検出し、設定値に対応し
た回転量が得られれば油圧モータ１５を停止させるよう
に構成されている。

ロードリミッタ−５は、シリンダ１８．ピストン１９．
ピストン軸２０などからなる油圧シリンダとし、シリン
ダ１８を下フレーム３Ｂに固定しピストン軸２０の上端
をガイドポスト９に一体的に接続する。

ピストン１９はピストン軸２０の下部にナツト２１によ
り皿バネ２２の設定長さに応じて位置調整自在に取付け
られ、シリンダ１８内部に、多数枚の皿ばね２２を装着
するとともに油圧源２３から作動油出入口２４を介して
作動油を導入する。

皿ばね２２は、ナツト２１を調整することにより予圧（
例えば予圧荷重Ｐｘ　）をかけて装着する。

さらに、シリンダ１８内の油圧力の調整は、遠隔からそ
の設定値を変えることのできる設定値可変のリリーフ弁
２５によって行なう。

また、上流側のローラエプロンにロードセル２６を組込
んで、この荷重計測値に基づいてＩＪ　ＩＪ−フ弁２５
の設定値を調整するようにされている。

なお、皿はねの予圧力Ｐｘは、定常状態あるいは若干の
異常状態において、良好な品質のスラブを製造できる値
とすることにより、何らかの事故によりロードリミッタ
−内の油圧がなくなっても通常の鋳片品質を保証できる
ようにする。

次に、本発明の作用・効果について、第３図、第４図を
用いて説明する。

第３図は縦軸にローラエプロンのロールにかかる荷重を
、横軸にロールキャビティをとった通常のローラエプロ
ンの場合であり、Ｓｏ　　はロールキャビティの初期設
定値を示す。

Ｓｏ　　から右上すの直線は、ローラエプロンの設計に
よって定まるフレームのばね定数で傾きの決まるローラ
エプロン撓み直線であり、曲線工。

■、■はそれぞれ鋳片の温度および寸法によって定まる
鋳片変形抵抗曲線である。

いま、曲線工を定常鋳込状態における鋳片変形曲線トす
ればローラエプロンロールにかかる荷重はＰｌ　　であ
り、ロールキャビティはＳ、−Ｓｏだけ拡がる。そして
、温度の低下した変形抵抗曲線■の鋳片がローラエプロ
ンを通過した場合には、通常のローラエプロンではロー
ルにＰ、の荷重がかかるので、ロールおよびロールベア
リングは少なくともＰ３　　以上の荷重に耐え得る設計
値を与える必要がある。

次に、第４図は、本発明のローラエプロンの場ンの割注
を示すローラエプロン撓み直線であり、直線ＢＧは、ロ
ードリミッタ５内に組み込んだ皿バネ２２のばね定数に
よって定まる線であり、直線ＥＦで表わす線は、リリー
フ弁２５の設定値で決まる直線である。

ｔり５４−ｓ、はロードリミッタ−ストローク即ち皿バ
ネストローク（設定長〜密着長）である。

この図から明らかなように、変形抵抗曲線■の鋳片がロ
ーラエプロンを通過しても、Ｐ３′のロール荷重しか発
生しない。

したがって、ロールおよびロールベアＩ）７り（Ｄ設計
強度は少なくとも２３２以上とすることで事足りるわけ
で、その分だけ、ロールおよびロールベアリングのサイ
ズを小さくシ、ロールピッチの短縮を図れることになる
。

また、先に述べたとおり、ロードリミッタ−の内部に、
皿ばねを設けず油圧のみをかけた場合、何らかの理由で
油圧力がなくなるとロールキャビティーが急激に大きく
なり、定常鋳込ができなくなるが、予圧荷重Ｐｘをかけ
て装着した皿ばね２２があれば、若干の異常状態であっ
ても定常鋳込を行なうことが′できる。

さらに、第４図におけるＰ３′　は、ロードリミッタ−
のリリーフ弁２５の設定値によって定まるものであるか
ら、上流側のローラエプロンに装着したロードセルや本
発明と同様のロードリミッタ−などからの荷重計測値あ
るいは油圧計測値などによって、鋳片の変形抵抗値が例
えば曲線■の如くあまり大きくないと判断できる場合に
は、ロードリミッタ−５の油圧力を下げて、第４図の二
点鎖線で示すように皿ばね予圧設定値の近傍に設定する
ことにより、最大ロールキャビティーに制限を加えるこ
とが可能となり、鋳片の品質をより向上せしめる手段を
講じることができる。

なお、ロードリミッタ−５の油圧を省略し皿ばね２２の
みとした場合、第４図の直線ＢＧとなり皿ばね２２のは
ね定数によって傾きを、皿ばね枚数によってストローク
を適宜変えて、上記効果と類似の効果を得るべくロール
荷重とロールキャビティの関係を調整することも可能で
ある。

（発明の効果） 前述のとおり、この発明によれば上流側のローラエプロ
ンにおいて鋳片の変形抵抗値を予測し、下流側のローラ
エプロンのロードリミッタ−を定量的に調整するように
したため、ロールやロールベアリングに過大負荷がかか
らず、これによりロールピッチの短縮をよシ進めること
ができ、鋳片品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、この発明に係るローラエプロンを示
す部分横断面図、部分断面斜視図、第３図、第４図は、
荷重変形曲線を示すグラフであり第３図は従来、第４図
は本発明の場合である。 １・・ローラエプロン ＩＡ会Φ内ロール、ＩＢ−拳外ロール ２Ａ、２Ｂ・・軸受 ３Ａ・・上フレーム、３Ｂ・・下フレーム４・・ロール
間隔調整装置 ５・・ロードリミッタ− ６・・ガイド筒、７・・すべりキー ８・・キー溝、９・・ガイドポスト １０・・雄ねじ部材、１１・・ウオームギヤ１２・・ウ
オーム、１３・・被駆動歯車１４・・駆動歯車、１５・
・油圧モータ１６・・イコーライザシャフト １７・・セルシン発信器 １８・・シリンダ、１９・・ピストン ２０・・ピストン軸、２１・・ナツト ２２・・皿ばね、２３・・油圧源 ２４・・出入口、２５・・リリーフ弁 ２６・・ロードセル ロー黴はｌ１ｌ（ムへ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳片を支持するローラエプロンのロールキャビテ
   ィを、鋳片の進む方向に沿つて順次狭くし、鋳片に軽圧
   下を加える連続鋳造方法であつて、下流側の小ロールピ
   ッチのローラエプロンに、ロールの過負荷を防止し得る
   ロードリミツターを設け、 上流側のローラエプロンにおいてロール荷重を検出し、 この検出結果に基づいて、前記ロードリミツターの設定
   値を調整することを特徴とする連続鋳造方法。
2. （２）連続鋳造設備の下流側に配設され、その内ロール
   および外ロールが軸方向に複数に分割されて多点支持と
   されたローラエプロンであつて、 内ロールと外ロールのフレームを、ロール間隔調整装置
   とロードリミツターにより接続し、前記ロードリミツタ
   ーをシリンダ・ピストンから構成し、内部にばね部材を
   装着するとともに作動油を導入し、油圧回路に設定圧可
   変のリリーフ弁を接続したことを特徴とするローラエプ
   ロン。