TW419402B - An arbourless casting roll for casting stell strip and apparatus for continuously casting steel strip - Google Patents

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419402 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明係有關缚造細鋼條並對於雙輥式條鑄機所用之 鑄輥結構具有特別應用。 在一雙輥式鑄造機中，熔化金屬導過一對反向旋轉之 水平鑄輥之間，其冷卻以使金屬殼凝固在移動輥上並在其 間軋縫中合併產生一凝固條狀產品，其係自輥間之軋縫向 下輸送，所謂“軋缝，，表示輥最靠近之概括區域，熔化金屬 可自一杓倒入一較小器皿或系列器皿中，自該器皿流過車L 縫上方之一金屬輸缉嘴使其導入輥間之軋縫中’而形成一 熔化金屬鑄泊，其係在緊位於軋缝上方之輥鑄造表面上受 到支撐，此鑄泊可限制在與輥端呈滑動接合之側板與場部 之間，鎮親之禱造表面概由外圍壁所提供，該等外圍壁設 有縱向冷卻水道，可供水輸送進出通過在輥端壁中概呈徑 向之通道。 當鑄造含鐵金屬時，輥須在1640度C等極高溫範圍下 支撐炼化金屬，且其外圍表面必須完全保持極均勻溫度， 而使金屬達成均勻凝固並避免輥表面局部過熱，因此常使 各鑄輥外圍壁形成一中央不銹鋼軸上所安裝之銅或鋼合金 套筒，並設有緊密分佈的縱向水流道，其中經過支撐軸中 形成之水流導管來供應冷卻水，此輥結構揭示於澳洲專利 申請P083 28號，在該輥結構中，係錢過一中央不錄鋼轴所 安裝的銅或銅合金套筒之周圍隔孔來形成水流道5孔端皆 堵住以密封水流道，而水流道成組地相連接使各組周圍隔 道形成單一連續水流徑，使得水在從該徑一端傳到另一端 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 1T- -5. 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 A7 B7 419402 五、發明説明（2 ) 時流進及流出輥兩端之間，如此在各鑄輥周圍及縱向均能 達成極平均的溫度分佈。 〇~I ί I (請先閲^=面之注意事項再填寫本頁) P08328號申請所揭示之輥結構雖可在鑄輥表面上達 成極均勻之溫度分佈，經發現具有銅套筒及支撐不銹鋼軸 的不同膨漲所致之輥扭曲及移動問題，鋼套筒壁在接觸鑄 泊的側邊上比起遠離鑄治的側邊膨漲成略為較大之半徑， 使套筒發展成一非圓形而概呈橢圓形之橫剖面，這使得套 筒的部份元件在迴轉期間喪失與軸之穩固接觸，此現象程 度可沿輥改變，故穩固接觸點可沿該輥位於任意改變位置 上，當各迴轉期間該套筒與鑄泊’脫離接觸而收縮時，其易 朝向穩固接觸點收縮，並因這可位於任意之變化位置上， 故可使套筒縱向移動，因此，套筒不但在軸上呈徑向浮起 、而產生間隙控制之問題，亦受到任意之縱向移動而導致 側邊壩部控制之問題。 5. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 銅套筒在軸上之浮動亦造成鑄造期間輥間隙之中線側 向來回移動，一輥軸通常設定為：受到鑄造期間決定了輥 間隙之一固定彈簧偏向情形下而可產生移動，但是，若因 為套筒對軸移動而使間隙中線移動，則裝有彈簧之轴亦將 移動，因此，即使可維持一固定彈簧偏向，裝有彈簧之軸 仍將不斷移動且間隙位置仍將偏移，造成鑄造條中之尺寸 變化，亦即：條厚度在成形時連續變動。 本發明可利用提供一新型鑄輥結構來克服上述問題， 其中不具有中央支撐軸，鑄造表面係/為直接連接到一對短 抽之一銅或銅合金管，其中採用了裝配進人輥管中之冷卻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公资） 419402 at ____B7___ 五、發明説明（3 ) 道孔的結件。 發明概論 {請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 根據本發明，提供一種用於鑄造鋼條之無軸式鑄輥， 其中包括： 具30至200公厘旄圍壁厚之一鋼或銅合金圓柱形管； 一系列孔，通過管壁並形成縱向水流道，沿管周圍等 距配置； 一對鋼短轴，各配置於管各端上，其中設有緊配入管 端内之端組態，各端組態包括一抵靠個別管端之周圍凸緣 多數之結件，伸過短轴端組態之周圍凸緣進入至少部 份該等孔端中，以將短軸固定至管，使管及在短轴呈同轴 向，而管壁在短轴之間則未受支撐；及 水流導管，形成於至少一短軸端組態中，供水流入及 流出縱向水流道。 水流導管較佳係徑向延伸於兩短軸端組態内、並通過 管端以連接水流道，供水流入及流出縱向水流道。 絰濟部智基財產局員工消費合作社印製 提供水流道之縱向孔較佳亦呈圓孔，其緊密分佈而不 分隔超過孔之最大直徑。 縱向水流道更佳係為互連之組，使得各組周圍’分佈之 道形成單一連續水流徑，供水流從該徑一端穿到另一端時 在輥的兩端間來回流動a 詳述之，縱向道可在形成三通口水流徑之三件一組中 互相連接，此情形中，水流導管可包含一第一組徑向導管， 6 本紙張Λ雜家標準（CNS ) A4g ( 21〇x297公整） 4V9402五、發明説明（4 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其延伸通過一短軸端組態，以與水流徑第一端聯通，及一 第二組徑向導管，其延伸通過另一短軸端組態，以與該等 水流徑之相對端呈聯通。 結件可伸入該水流徑端上之水流道孔中，可用端栓塞 來關閉水流徑端中間之水流道其間互連處的孔端。 該管端更佳設有外圍端凹〇，以形成具較厚壁之一主 元件，其在一對肩部之間形成輥铸造表面，而接合概所用 之铸泊限制壁，該等肩部更佳對短轴端組態往内分佈^ 本發明亦延伸至連續鑄造鋼.條之裝置，其中包括一對 鑄親之總成，該對铸輥其間形成一軋缝且各設有水流道， 其係在輥縱向的輥外圍表面相鄰處延伸；一金屬輪送嘴， 用於將熔化金屬輸入鑄輥間之軋缝中，以形成軋缝上方鑄 輥表面上所支撐之一熔化金屬鑄泊；一對泊限制壁，接合 了輥之相對端元件以將泊限制在軋縫端上；輥驅動裝置， 以反轉方向驅動了鑄輥，以產生自軋縫往下送之一凝固鋼 條；及-冷卻水供應裝置，用於將冷卻水供至報中之該縱 向道，其中各鑄輥包含具30至2〇〇公厘範圍壁厚之一鋼或 銅合金圓柱形管；-系列之縱向水流道，位於管壁中沿管 周圍等距配置；-對鋼短軸，各配置於管各端上，其中設 有緊配入管端内之端組態，各端組態包括―抵靠個別管端 之周園凸緣；多數之結件，伸過峰端組態之卵凸緣進 入至少部份料㈣中，以將短_定至管，㈣及短轴 呈同軸向，而管壁在短軸之間則未受支撐；及 水流導管，形成於至少一短轴端組態中，供水流入及 (請先闖讀背面之注意事項再填寫本頁)

» 419402 A7 ------ B7 五、發明説明（5 ) 流出縱向水流道〇 麗__式簡單說明 為更完整說明本發明，現將詳細參照圖式而描述一特 定實施例，其中： 第1圖係為根據本發明構成之一條鑄機之垂直剖面； 第2A及2B圖在線A-A上接合以形成通過第【圖所示一 鑄輥之橫剖面； 第3圖係為第2圖中之線3_3之視圖； 第4圖森為第2圖中之線4-4之橫剖視圖； 第5圖係為第2圖中之線5-5之橫剖視圖； 第6圖概為第2圖中之線6-6之片段圖； 第7圖顯示根據本發明鑄輥中可連接至冷卻水道之水 供源之方式；及 第8圖顯示鑄輥中連接至冷卻水道之水供源另—方式 較佳實施例之姑成 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖示之條鑄機包含一對雙鑄輥丨，其間形成一軋縫2, 在鎮造作業期間自一构（未圖示）經由一中間漏槽3、分配 器4及一輸送嘴5將熔化金屬在輥I之間供入軋縫中，以在 軋縫上方產生一溶化金屬鎮泊6，铸泊端點係受限於一對 耐火限制板10，其如上述接合了親之凹口端，中間漏槽3 係與擔桿7配合，可引動使得熔化金屬從中間漏槽通過一 出口嘴8及一耐火罩9流入分配器4中。 以下文詳述之内部水冷卻道方式來提供鑄輥1,且其 本紙張尺A適用中國國豕樣準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） A7 B7 419402 五、發明説明（6 ) 係由驅動裝置（未圖示）反向旋轉以產生自鑄親間之軋縫向 下輸送之一連續條狀產品11。 ----------ή「 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述圖示裝置詳述於獲准之美國專利5,184,668號及 澳洲專利664670號中，可參照這些專利之相關完整結構性 及操作性細節。. 兩鑄輥1具相同結構並根據本發明形成，各由一銅或 鋼合金實心管20構成，安裝於一對不錄鋼短轴21、22之間， 使短軸及管同軸式固定在一起以形成铸輥，管2〇設有系列 之縱向水流道26,其係將長孔自一端鑽過銅管到另一端而 形成，隨後由端栓塞及短轴固定螺絲以下述方式關閉孔端 〇 管狀輥體20設有端凹口 23，而具備一主要較厚壁部， 其形成介於一對肩部24間之輥外部鑄造表面25，以接合耐 火限制板10。 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 短軸21及22具有端組態27、28,其緊配合在管狀輥體 20端點中，且包括了抵靠輥體管20外端之周圍凸緣29、30, 短軸係由螺絲結件71固定至體管20端，螺絲結件71伸過結 件29、30中之孔，並進入了形成水道26的部份縱孔之攻螺 端中，由螺絲栓塞41以下述方式關閉其餘孔端。 短軸22遠比短軸21更長、且設有兩組水流埠33、34，以 與將水對輥輸入及輸出之旋轉式水流聯結部31、32相連接， 冷卻水經由伸過短軸端組態27、28及輥管20端之徑向道35 、36進入並離開縱向水流道26,以與形成於體20外圍之環 狀坑道40及50相連接，並與親周圍的縱向道相聯通。短轴 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 419402 at _____B7 五、發明説明（7 ) 21、22配合中央隔管37、38而界定了輥内部水流入及流出 之分離内部水流導管，利用此方式，埠33通過一配置於管 38外側之環狀導管39而與徑向流道36相聯通，而徑向流道 35則通過導管38内部及輥中空内部所形成之一導管而與水 流埠34相聯通，如下述，水流埠33、34可連接至水供源及 回行管線，使水可在任一方向中流入及流出該親。 如上述，水流道26藉由將孔鑽過管狀輥體2〇並利用短 軸固定螺絲71及蟑检塞41堵住管端而形成，短軸固定螺絲 71及端栓塞41數量可改變並依所需通道組而方便地選擇， 以使多通口冷卻水流通過該輥，圖示結構中，在輥體兩端 管上相鄰通道26間設有端連接部，以使.三連續孔組相連接 而形成一連續鋸齒狀水流徑，供冷卻水來回流動通過介於 徑向通道35及36間之輥。 如第6圖所示，各組三孔其中之第一及第二孔係由相 連侧坑道42在一輥端上接合，而第二及第三孔則由相連側 坑道43在親另一端上接合，鋸齒狀路徑之端點.係由環狀坑 道40、50及外套尚中之徑向孔go、61與徑向道35、36相連 接，利用此方式，在親端之間設有多通口之冷卻水流，詳 述之，來自一組徑向道之水流沿一方向流到輥之另一端， 接著在回到輥另一端前先回到輥之原端點，而經由輥另一 端上之徑向道離開該輥，利用此配置方式，每個第三縱孔 端可對於短軸結件71作為一固定點，而中間對之孔端係受 端栓塞41封閉。 因為該多通口配置方式，從1報端流.至另一輥端時已 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ规格（210x297公釐） <請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 nrmog----- 五、杳明説明（8 ) 吸熱之冷卻水，在流到輥出口端之前係以最高溫回到輥原 端點，這使得輥原端點之平均水溫升高，因此降低了輥兩 端之溫差。 可藉由將切邊工具插入孔端並將這些工具向側邊移動， 而在堵住孔端之前構成相連坑道，形成了使相鄰縱向道26 相連接之坑道42、43。 即使鑄造表面25之端點冷卻特別重要但卻難以達成， 因此，，與泊限制或攔堵耐火側板1〇相接合之肩部24係自短 轴21、22往内分佈，利用此配置方式，冷卻水概呈直線無 阻礙地流過泊限制側板10其間之鑄造表面有效長度，以促 進整體鑄造表面之均句冷卻，並且，短軸位於輥體管主要 部份之相當後方處，因而概不受鑄造期間體管中之熱效應 所影響。 第7圖顯示可將冷卻水供應至輥之方式，此圖顯示一 唧筒51，其將水送過供管線52前往一輥1埠33及另一輥埠 34，使水之送到一輥端上之徑向道並到第二輥另一端，水 從其他埠流過排管線53前往一冷卻塔54並經由一回行管線 55回到唧筒}因為兩輥自共同供應唧筒51接收冷卻水，冷 部水概以相同溫度送到兩輥，因為多通口裝置使各輥間之 溫差盡量降低，故該等輥上可有極平均的溫度分佈，並且， 亦因兩輥流向反轉造成另一輥移動而補償了一輥上溫差所 致之差異膨漲，但是此流向反轉對本發明並不重要，且利 用第8圖所示方式來連接水供源可使兩輥中之水流向相同， 第8圖所示組件係與第7圓相同，但此例中，供水管線5 2連 本紙張只z逋用中國固} Α4“·( 2iQx297n)--:—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貫)

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419402 AV __ B7 五、發明説明（9 ) 接至兩輥1之埠33，而排管線53則連接至兩輥之痒34。 圖示輥結構中，輥體管2〇©定於短軸之間，故其周圍 壁在短軸之間並未受到支撐，免除習知結構之中央支撐軸 便可大致解決上述間隙移動、間隙控制、及鑄輥之任意縱 向移動等問題，短轴並未受到熱效應所致的杻曲或側向力， 一短軸可縱向固定、而另一短軸則可在縱向移動，而依序 容納了輥體管之縱向膨漲，其可由泊限制板僅在鑄機一端 上加以容納，為了提供冷卻水道並作為短軸之固定點等雙 重目的，故在輥體管中採用縱孔，可達成一種具備集中冷 卻道型式及平均溫度分佈、且有足夠機械強度之結構，該 輥體管之中空内部暴露於冷卻水流，而有助於支撐該輥並 維持極平均之溫度分佈。 鑄輥主要部份通常可為500公厘範圍直徑、且具130公 厘範圍壁厚，為有適當熱流及機械強度，壁厚應為30至200 公厘範圍，縱向流道通常可為20公厘範圍直徑，可由45個 等距分隔之孔形成，其中係分組成15個鋸齒或多通口徑。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2.97公釐） 12 -β (請先聞讀背面之注意事項再填寫本S·)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ί 419402 Α7 _Β7 五、發明説明（1〇 ) 元件標號對照 1…鑄輥 29,30···周圍凸緣 2…軋縫 31，32…旋轉式水流聯結部 3···中間漏槽 33,34…水流埠 4…分配器 35,36…徑向流道 5…輸送嘴 37,38…中央隔管 6…铸泊 39…環狀導管 7…擋桿 40,50…環狀坑道 8…出口嘴 41…螺絲检塞 9…耐火罩 42,43···坑道 10…咐火限制板 5卜··唧筒 20…管狀輥體（輥體管） 52…供水管線 21,22…短轴 53…排管線 23…端凹口 5 4…冷卻塔 2 4…肩部 55…回行管線 25…鑄造表面 60,61…徑向孔 2 6…水流道 71…短軸固定螺絲 27,28…端組態 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 13

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α8 ^ 419402 1 Οο 六、申請專利範圍 1. 一種用於鎊造鋼條之無軸式鑄報（丨），包括了形成親（1) 周圍壁之一銅或銅合金圓柱形管（20)並設有一系列縱 孔，該等系列縱孔係在周圍等距地配置於管上並通過 了形成縱向水流道（26)之管壁；支撐該輥（1)旋轉之轴 裝置；及水流導管，供水流進及流出該等水流道（26)， 其特徵為：該管（20)具有30至200公厘範圍壁厚，該軸 裝置包含一對鋼短軸（21，22)各配置於該管（20)各端上 並設有緊配入該管（29)端内之端組態（27,28)，該等端組 態（27,28)包括了抵靠該管（20)個別端之周圍凸緣 (29,30)，多數之結件（71)伸過該等短軸（21,22)之端組態 (27,28)周圍凸緣（29,30)進入至少部份該等孔（26)之端 中，而將該等短軸（21,22)固定至該管（20)，使得該等短 軸及該管呈同軸向而譆管壁在該等短軸間未受支撐， 而水流導管（35,36)形成於至少一短軸端組態中以供水 流進及流出該等縱向水流道（26)。 2·如申請專利範圍第1項之無軸式鑄輥，其進一步特徵為： 該等水流導管（35,36)徑向延伸於兩短軸端組態（27,28) 内並通過該管（26)之端，以連接該等水流道（26)，供水 流入及流出該等縱向水流道（26)。 3. 如申請專利範圍第1項之無軸式鑄輥，其進一步特徵為： 提供了該等水流道（26)之該等縱孔為圓孔，其緊密分伟 而不相隔超過該等孔之最大直徑。 4. 如申請專利範圍第丨至3項其中任一項之無軸式鑄輥， 其進一步特徵為：該等縱向水流道（26)以成組方式相連 本—紙張細用中函-71Γ：-- ,(请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   趣濟部中央榡率局貝工消費合作社印製 2 塁 六、申請專利範圍 接，使得各組沿周圍分佈之道（26)形成單一連續水流徑， 供水在從該徑一端往另一端來回流動於該輥（1)兩端之 間。 5·如申請專利範圍第4項之無轴式鑄輥，其進一步特徵為： 該等縱向道（26)以三件一组方式相連接、而形成具三 通口之水流徑。 6.如申請專利範圍第5項之無軸式鑄輥，其進一步特徵為： 該等水流導管包含一第一組徑向導管（3 5)及一第二組 徑向導管（36)，該第一組徑向導管（35)伸過一短軸端組 態（21)以與該等水流徑第一端相聯通，而該第二組徑向 導管（36)伸過另一短軸端組態（22)而與該等徑的相對端 相聯通。 7·如申請專利範圍第4項之無軸式鑄輥，其進一步特徵為： 該等結件（71)在該等水流徑之端上伸入該等水流道孔 (26)中。 8·如申請專利範圍第4項之無軸式鑄輥，其進一步特徵為： 利用端栓塞（41)關閉該等水流徑端中間之流道（26)。 9_如申請專利範圍第之無軸式鑄輥，其進一步特徵為： 該管（20)¾ β史有外圍端凹口（23);以形成·一較厚壁主要 元件，其形成了一對肩部（24)間之輥鑄造表面（25)，以 在使用該輥時接合了鑄泊限制壁（1〇)。 10.如申請專利範圍第9項之無軸式鑄輥，其進一步特徵為： 該等肩部（24)係自該等短轴端组態（27,28)向内分佈。 11‘一種連續鑄造鋼條之裝置，包含一對鑄輥總成，該對 本紙張尺度逍用中國蘇暴準（CNS )八4祕（21〇χ297公釐) I~~15 - -- (_請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -ο· •liloa六、申請專利範園 Λ8 B8 C8 D8 ^ 成—㈣、並設有延伸而與該等輕縱向之 ^外圍表面相鄰之水流道卜金屬輸送嘴，將熔化金 屬送入料軌“軋财，㈣成在純縫上方支 揮在該等鎮觀表面上之—熔化金屬鑄泊；—對泊限制 壁’接合了該等輕之相對端部分，將該治限制在該乳 縫端上，輥驅動裝置，以反轉方向驅動該等鑄輥而產 生自該軋縫往下送之一凝固鋼條；及供水裝置，將冷 卻水供至該等輥中之縱向道，其特徵為：各鑄輥係為 如申請專利範圍第〖至⑺項其中任一項之無軸式鑄輥。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠） (诗先閲讀背面之注意事項再f本頁)