JPS626741A - 鋼の薄板連鋳装置 - 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〕 本発明は、溶鋼から直接的に薄板を連続鋳造するための
双ロール式連鋳機の改善に関する。

〔従来の技術〕

互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロールを適当
な間隙をあけて平行に対向配置し、この間隙上部のロー
ル円周面上に湯溜りを形成させ。

この湯溜り中の湯を回転するロール円周面で冷却しなが
ら、該間隙を経て薄板に連続鋳造する双ロール式連鋳機
が知られている。このような双ロール式連鋳機を鋼の連
鋳に適用して、溶鋼から薄鋼板を直接製造しようとする
提案もなされている。

ロール対の間隙から薄板連鋳品を常時連続的に引き抜く
にはロール対の間隙の上部に溶鋼の湯溜りを形成し、こ
の湯溜りに溶鋼を連続注入することが必要となるが、こ
の湯溜りを形成するには。

ロール円周面上において、鋳造される薄板の幅方向への
湯の流れを規制するダムがまず必要となる、このダムは
通常は鋳片の幅を規制する役割を果たし、したがって、
鋳片の両縁を規制すべく対をなした二つの固定壁からな
る。このダムをサイドダムと呼ぶ、また、ロール円周面
上に容量の大きな湯溜りを形成するためには、対をなす
各ロール円周面上に、各ロールの軸に沿った固定壁を立
ち上げることも必要となる。しかし、径の大きなロール
を使用する場合にはこのロール軸に沿う壁を設けなくて
もロール円周面自身がこの壁の役割を果たし、サイドダ
ムだけで湯溜り容器を形成することも可能である。

いずれにしても、サイドダムを設けないと、ロール円周
面上に注入される湯のロール軸方向（鋳片の幅方向）へ
の流れを規制できず、従って鋳片幅を一定にした板の連
続鋳造が困難となる。

この対をなすサイドダムの設置方式としては。

ロール幅（ロール軸に沿ったロール円周面の長さ）内に
収める場合と、ロール幅一杯にする場合とがある。ロー
ル幅内に収める場合には１両サイドダムはロール円周面
上に設置されることになり、ロール幅一杯にする場合に
は１両サイドダムはロールを外側（サイド面）から挟む
ようにして設置されるのが通常である。

対をなすサイドダムをロールの外側（ロールの両サイド
）から挟むようにして設置する後者の方式は、ロール円
周面上にサイドダム対を立ち上げる前者の方式に比べて
、ロール円周表面とサイドダムとの間での湯の差し込み
の問題が回避されるので有利な面がある０本発明はこの
方式でサイドダムを設置し、このサイドダムによってロ
ール間隙上方空間に、ロール幅一杯の湯溜りを形成する
と共に、ロール幅が実質上鋳片の幅に相当するようにし
て溶鋼を連続鋳造する場合を特徴とする特開昭５９−２
１５２５５号公報は、かようなサイドダムの開き量を検
出してサイドダムを昇降させる技術を開示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ロール幅一杯をロールの外側（両サイド）から挟むよう
にしてサイドダムを設置する方式では。

次ぎのような問題が付随する。

まず、この両サイドダムは回転する内部冷却ロールの両
端の面（ロールのサイド面）と摺接するように固設する
ことが必要であるが（そうでないとロールのサイド面と
サイドダムとの間隙から漏鋼が生じる）、　両サイドダ
ムの下端を少なくとも凝固が完了している位置まで下げ
ないと、溶鋼が漏れることになる。ところが、ロール対
の間隙の最狭位置においては、凝固シェルがこのロール
間隙によって所延されて幅方向に押し出されるのでこの
サイドダムを内側から外方に押しつける力が働き、これ
によって、サイドダムとロールのサイド面との間に間隙
を発生させたり、鋳片の両端がサイドダムを押圧しなが
ら引き抜かれることになるのでサイドダム内面の摩耗が
激しくなったりして、漏鋼の原因となる。また、板の両
端とサイドダムの内壁との摩擦によって板に割れを生じ
たり板切れの原因になったりする。

一方、サイドダムの下端をロール対の間隙の最狭位置よ
りも上方に位置させると、鋳片の板の両縁がこの最狭位
置の両側にロールの幅を越えて押し出され、この押し出
された部分の板端縁は板幅中央部の厚みよりも極端にそ
の厚みが大きくなって、板幅方向に切断した断面で見た
ときに、いわゆるトンクボーン（犬の骨）状の両端が膨
れあがった形状を呈し、このままでは巻取操作が出来に
くい板となる。また未凝固溶鋼がサイドダム下端から漏
れがちとなる。

特開昭５９−２１５２５５号公報は、サイドダムとロー
ルサイド間のの開き量を検出してサイドダムを昇降させ
る制御方式を開示するが、この方式によると、その程度
は小さくなったとしても、サイドダムが外方に押された
り摩擦を受けたりすること自体は避けられず、したがっ
て、サイドダムとロールサイドの間からの漏鋼やサイド
ダムの摩耗、板切れの問題は成る程度残ると考えられる
。また。

その制御にかなりの高感度と迅速な応答性が要求される
であろう。

本発明はこのような問題を解決しようとするものである
。

〔問題点を解決する手段〕

前記のような問題の解決を図るために１本発明は、互い
に反対方向に回転する一対の内部冷却ロールを平行に対
向配置し、このロール対の円周面上に湯溜りを形成させ
るためのサイドダムを該ロール対の両サイドに立ち上げ
てなる双ロール式連鋳機であって、該湯溜り中の湯を該
ロール対の間隙を経て薄板に連続鋳造する鋼の薄板連鋳
装置において。

湯溜り中の湯を堰き止める部分の両サイドダムの下縁位
置を該間隙の最狭位置よりも上方に位置せしめ。

最狭間隙がサイドダムの該下縁位置よりも下方に位置す
るように、小径ロール対を、前記ロール対とサイド面同
士が摺接するように回転可能に設置したこと。

そして５場合によっては、この小径ロール対の最狭間隙
部またはその近傍に向けて冷却剤を吹きつけるための冷
却剤噴射ノズルを設置したこと。

を特徴とする。

以下に本発明装置の内容を図面の実施例に従って具体的
に説明する。

第１図は本発明装置のロール部分とサイドダム部分の関
係を示した全体斜視図である０図示のように、互いに反
対方向に回転する一対の内部冷却ロールｌａ、　ｌｂが
平行に対向配置される。そして。

サイドダム２ａ、２ｂが、ロールｌａ、　ｌｂのサイド
面Ｓに接して、ロールＩａ、ｌｂの間隙をロール幅一杯
に挟むようにして固定される。従って、このサイドダＬ
、２ａ、２ｂの内壁と、ロールｌａ、Ｉｂの円周面Ｒと
によって湯溜り３が形成される。この湯溜り３のロール
軸方向の内幅はロールｌａ、Ｉｂの幅に相当しており、
この幅が鋳片４の幅に実質上相当することになる。そし
て、鋳片４の厚みは稼動中のロール１ａ、１ｂの間で形
成される最狭間隙がこれに相当することになる。

第２図は第１図のロールのサイド面Ｓ側を見た側面図で
あり、第３図は第２図の部分拡大図である。ロールｌａ
、ｌｂの軸芯５ａ、５ｂを結ぶ線上において、ロールｌ
ａ、ｌｂの間で形成される間隙は最も狭くなる。この最
狭間隙の位置（最狭位置と呼ぶ）よりも上方にサイドダ
ム２ａ、２ｂの下縁６がくるようにサイドダム２ａ、２
ｂが設置され、且つこのサイドダムの下縁６より下方に
その最狭間隙がくるように、対をなす小径ロール７ａ、
７ｂが回転可能に設置される。

すなわち、サイドダム２ａ、２ｂは、湯溜り中の湯を堰
き止める機能をもつ部分、より具体的には。

少なくとも鋳造される鋼と接触する部分がロール対１ａ
、　ｌｂの最狭位置より上方となるように設置される。

換言すれば、鋳造される鋼と接触しない部分は最狭位置
より下方にあってもよいが、鋳造される鋼と接触する部
分の下縁６がロール対１ａ、ｌｂの最狭位置より上方に
くるようにサイドダム２ａ、２ｂを設置する。

そして、小径ロール７ａ、７ｂは、その最狭間隙がサイ
ドダム２の下縁位置よりも下方に存在するように、且つ
、ロール対１ａ、　ｌｂのサイド面Ｓと隙間を持たない
ようにして、ロール対１ａ、　ｌｂの両サイドに、その
サイド面Ｓとこの小径ロール７ａ、７ｂのサイド面とを
互いに摺接させて回転可能に設置する。そのさい、第２
図および第３図に見られるように、小径ロール対７ａ、
７ｂの最狭位置の高さはロール対１ａ、　ｌｂの最狭位
置の高さが実質上等しいかもしくはこれより多少低くな
るように整合させることが好ましい、そして小径ロール
７ａ、　７ｂの軸８ａ、８ｂを支持する軸受９ａ、９ｂ
を、ロールｌａ、　ｌｂの軸５ａ、５ｂを支持する軸受
けとを剛体によって接続し、ロール対１ａ、　ｌｂがそ
の相互の間隙（ひいては鋳片の厚み）を調整するための
相対距［１整手段を介して設置される場合に、その調整
操作に追従してこの小径ロール７ａ、７ｂもその間隙が
同時に調整されるようにするとよい、また、この小径ロ
ール対７ａ、７ｂは外部動力によって強制回転させるも
のであってもよいが、遊転ロールであってもよい、いず
れにしても、この小径ロール対７ａ、７ｂは、ロール対
ｌａ、　ｌｂと同様に内部冷却式のロール構造が望まし
く、またロールｌａ、ｌｂのサイド面Ｓとの間に隙間が
生じないように外方からロールの軸方向に一定の押圧が
加わるように回転可能に設置するのがよい。

第４図は、ロール１ａの一方のサイド面Ｓをサイドダム
２を外した状態で図解的に示したものである。ロール１
ａの回転軸１Ｇと小径ロール７ａの回転輪１１が５剛体
９で接続された軸受１２と１３に支持されており、これ
によって両方の回転軸の相対距離が固定されている。そ
して２両方の回転軸ともその内部に冷却水通水路が設け
である。この通水路は二重管構造を有しており、往管１
４，１４”からその内管に供給された冷却水は各ロール
内を循環したあと外管を経て選管１５．１５’に排出さ
れる。各ロール内には、ロール円周面をその内側から冷
却できるように、その内円周に沿って環状の冷却水通路
が設けてあり、この環状の冷却水通路と前記の回転軸側
の通水路を連通させることによって１回転状態にあるロ
ール円周面をその内側から連続的に水冷できるようにし
である。

第５図は小径ロール７ａ、７ｂの部分をサイドダムを取
り外した状態で上から見た概念図である。この図に見ら
れるように、小径ロール７ａ、７ｂはロール１ａ、１ｂ
の両サイド面に接するように設置されるが、この接触を
良好にするために、バネ１６が軸受１３と小径ロール７
ａ、７ｂの外ボスとの間に介装されており、このバネＩ
６によって各小径ロール’ｒａ、’Ｉｂにロールｌａ、
　ｌｂＯ側に向かう軽い押圧が加わるようにしである。

なお、このバネはエアーシリンダーや油圧シリンダーで
あってもよい。

そして、第５図に見られるように、この小径ロール７ａ
、７ｂの最狭間隙部またはその近傍に向けて冷却剤を吹
きつけるための冷却剤噴射ノズル１７が各小径ロール７
ａ、７ｂの側方に設置しである。このノズル１７に冷却
剤源１８から供給する冷却剤は空気。

窒素、アルゴンであってもよいし、液化ガスなどの低温
ガス或いは低温液体であってもよい、第６図は側方から
ロールを見た冷却剤噴射ノズル１７の上下位置を示す概
念図である０図示のように小径ロール７　ａ　＋　７　
ｂの最狭間隙の位置付近にノズル１７からの噴射流が吹
きつけられるように、この冷却剤噴射ノズル１７を設置
するのがよい。

以上のような構成になる本発明装置によると。

既述の本発明の目的が好適に達成される。以下にこれを
、装置の運転Ｌｉ様と共に説明する。

湯溜り内の溶鋼は、内部冷却ロール１の円周面と接触す
る部分で奪熱され、第３図に概念的に示すように、この
ロールＩａ、ｌｂの円周面に沿って凝固シェル２０を形
成する。この凝固シェル２ｏは、ロールＩａ、　Ｉｂと
の接触時間の経過につれて発達するが、ロールＩａ、　
ｌｂは回転しているので、第３図に図解的に示すように
、ロールｌａ、　ｌｂの最狭間隙に近づ（につれてその
厚みが厚くなる。

本発明装置では１両サイドダム２の下縁６の位置が、ロ
ール対１ａ＋　ｌｂの最狭間隙の位置（最狭位置）より
も上方に（るようにサイドダム２を設置しているので、
ロール対１ａ＋　Ｉｂの表面上に形成される凝固シェル
２０の厚みが、最狭間隙通過前において、最狭間隙より
厚く成長させるような運転条件とすることができる。す
なわち、最狭間隙に近づいて両側の凝固シェル２０ａと
２０ｂとが向がい合って、ロール対１ａ、１ｂの最狭間
隙よりも厚い凝固シェルが最狭間隙通過前に形成され、
この厚い凝固シェルが最狭間隙通過時に鋳片の厚みにま
で圧下されたさいに鋳片の幅方向に凝固シェル２ｏが押
し出されても（この状態が第６図の点線部分に示されて
いる）、この位置ではサイドダム２が存在しない（下縁
６の位置はこれより上方である）ので、サイドダム２に
対し２　これを押し広げるような圧力を与えるようなこ
とがない。

また、サイドダム２の下縁６は湯溜り中の溶鋼を堰き止
めることができるに充分な下方位置まで下げられている
ので、この下縁６より下方から溶鋼が漏洩するようなこ
ともない、つまり凝固シェル２０ａと２０ｂが最も近接
する位置（第３図の２１で示す）では凝固シェル間に仮
に溶鋼が存在していたとしても、もはや溶鋼は側方には
自由には流れないので、この近傍に下縁６が存在すれば
溶鋼の漏洩は生じない。

そして２本発明装置では、その最狭間隙がサイドダムの
下縁６の位置よりも下方に位置するように、小径ロール
対７ａ、７ｂを、ロール対１ａ、１ｂとサイド面同士が
摺接するように回転可能に設置したいるので、前記のよ
うに１発達した凝固シェルが最狭間隙通過時に鋳片の厚
みにまで圧下されて鋳片の幅方向に押し出されても、こ
の部分を小径ロール対７ａ、７ｂがその厚みを規制して
定厚の板端を形成することができ、いわゆるトングボー
ン形状の板端となるのが防止される。そして、この小径
ロール対７ａ、７ｂを内部水冷式ロールとすることによ
って、更には、冷却剤噴射、ノズル１７を設けることに
よって、仮に、この小径ロール対７ａ、７ｂ部分に溶鋼
の差し込みが生じた場合でも、この部分で直ちに強制冷
却されるので、鋳造に支障は生じない。

本発明者らは９本発明装置を用いて溶鋼の薄板連鋳を実
施したが、そのさいの運転状況の概略を述べるの次のと
おりであった。

ロール対１ａ、　Ｉｂとしては、Ｓ４１製の直径３００
１×幅１００ｍｍの内部水冷ロールを使用した。このロ
ール対１ａ、　ｌｂの最狭間隙を３ｆｆＩＩにセントし
、シリカ製のサイドダム２を、その下縁６が最狭間隙の
位置より１０ｍｍ上方となるよ・うにセットした。小径
ロール対７ａ、７ｂとしてはＳ　４０　Ｓ製の直径１０
０＋ｍｘ幅３０ｍｍの内部水冷式の遊転ロールを使用し
た。

小径ロール対７ａ、７ｂの最狭間隙はロール対１ａ、１
ｂの最狭間隙と一致させた。そして、小径ロール対７ａ
、７ｂに、バネ１６によって１０ｋｇ重の押圧をロール
のサイド面Ｓ対して付与し、小径ロール対７ａ、７ｂト
ロール１ａ、１ｂトのサイド面同士の摺接面には。

レプシードオイルを連続的に供給した。湯溜り３ニ５Ｉ
ＪＳ　３０４（７）ｉｌｌヲ１５００ｔ　テ注入ジロー
）Ｌｔｌａ、　ｌｂの回転数を７ｒｐ層として最狭間隙
から連続的に薄板鋳片を引き抜き＋３＋ｗｍ厚ｘ　ｌＱ
５ｍｍ　Ｘ　Ｉｏｎの帯板を製造した。運転の間、漏鋼
はなく、板切れも生じなかった。小径ロール対７ａ、７
ｂはサイドダム２の下縁付近から押し出された板端部と
のわずかの摩擦で回転し、この板端部を圧延するのが観
察された。運転後、サイドダムの内面を観測したが摩耗
は生じてぃなかった。また仮の両端部の形状は全く良好
であり２割れなどもながった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置のロール部分とサイドダム部分の関
係を示した全体斜視図、第２図は第１図のロールのサイ
ド面Ｓ側を見た側面図、第３図は第２図の部分拡大図、
第４図ロールｌの一方のサイド面Ｓをサイドダムを外し
た状態で図解的に示した図、第５図はサイドダムを取り
外した状態で上からロール部分を見た概念図、第６図冷
却剤噴射ノズルの上下位置を示す概念図である。 ｌａ、ｌｂ・・ｏ　−／Ｌ／　対、　　　２・・サイド
ダム。 ３・・湯溜り、　　４・・薄板鋳片、　　６・・サイド
ダムの下縁、　　７ａ、７ｂ・・小径ロール対。 １７・・冷却剤噴射ノズル、　　Ｓ・・ロール対１のサ
イド面。 第１図 第２図 第４図 手続補正書 昭和６０年９月１７日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロー
   ルを平行に対向配置し、このロール対の円周面上に湯溜
   りを形成させるためのサイドダムを該ロール対の両サイ
   ドに立ち上げてなる双ロール式連鋳機であって、該湯溜
   り中の湯を該ロール対の間隙を経て薄板に連続鋳造する
   鋼の薄板連鋳装置において、 湯溜り中の湯を堰き止める部分の両サイドダムの下縁位
   置を該間隙の最狭位置よりも上方に位置せしめ、 最狭間隙がサイドダムの該下縁位置よりも下方に位置す
   るように、小径ロール対を、前記ロール対とサイド面同
   士が摺接するように回転可能に設置したこと、 を特徴とする鋼の薄板連鋳装置。
2. （２）、互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロー
   ルを平行に対向配置し、このロール対の円周面上に湯溜
   りを形成させるためのサイドダムを該ロール対の両サイ
   ドに立ち上げてなる双ロール式連鋳機であって、該湯溜
   り中の湯を該ロール対の間隙を経て薄板に連続鋳造する
   鋼の薄板連鋳装置において、 湯溜り中の湯を堰き止める部分の両サイドダムの下縁位
   置を該間隙の最狭位置よりも上方に位置せしめ、 最狭間隙がサイドダムの該下縁位置よりも下方に位置す
   るように、小径ロール対を、前記ロール対とサイド面同
   士が摺接するように回転可能に設置し、 この小径ロール対の最狭間隙部またはその近傍に向けて
   冷却剤を吹きつけるための冷却剤噴射ノズルを設置した
   こと、 を特徴とする鋼の薄板連鋳装置。