JP2004050193A

JP2004050193A - Pinch roll

Info

Publication number: JP2004050193A
Application number: JP2002207341A
Authority: JP
Inventors: Isamu Nakayama; 中山　勇; Katsumi Nakayama; 中山　勝巳
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-02-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pinch roll which can cool the inner part so as to obtain uniform temperature distribution in a idth direction and in a circumferential direction of the roll with a simple configuration. <P>SOLUTION: In the pinch rolls 7a, 7b for carrying a strip, in which a moving course of the high temperature strip produced with a metallic strip continuous casting apparatus is covered with a gas chamber, this pinch roll is provided with a roll barrel part 51 having shaft parts 52, 53 at both end parts, one or more spiral grooves 59a formed on the outer peripheral surface of the roll barrel part 51, a sleeve 60 forming a spiral flow passage 59 fitted to the outer part of the roll barrel part 51, a supplying-communicated hole 70 in the radius direction for communicating a fluid-supplying path 64 formed in the shaft part 52 with the one end of the spiral flowing path 59 and a discharge communicative hole 75 in the radius direction for communicating a fluid-discharging path 66 formed in the shaft part 52 with the other end of the spiral flow passage 59. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属ストリップ連続鋳造装置に備えられるピンチロールに関する。より詳細には、双ロール式連続鋳造機に備えられるピンチロールに関するが、これに限定されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属から金属板を連続的に鋳造する一手段として、種々の双ロール式連続鋳造機が提案されている。
【０００３】
図１３は特開昭６３−２６２４０号公報及び特開昭６３−３０１５８号公報に開示されているストリップキャスタ（双ロール式連続鋳造機）を示すものである。図中１ａ，１ｂは一対の内部冷却される鋳造ロールであり、該鋳造ロール１ａ，１ｂは、水平に且つ互いに平行にロールギャップを有して並ぶように配置されている。
【０００４】
この鋳造ロール１ａ，１ｂの直上には、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させるためのタンディッシュ３及びサイド堰３ａが設けられており、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させた状態で、図１３において左側に位置する鋳造ロール１ａを時計回りに、また、図１３において右側に位置する鋳造ロール１ｂを反時計回りに同時に回動させると、鋳造ロール１ａ，１ｂの間で凝固した金属が鋳造ロール１ａ，１ｂのロールギャップに応じた板厚の高温ストリップ４に成形されて鋳造ロール１ａ，１ｂの下方へ連続的に送り出されるようになっている。
【０００５】
５ａ，５ｂは一対の案内用のピンチロール群であり、該ピンチロール群５ａ，５ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂから下方へ送り出される高温ストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下に配置されている。６は側方から見て湾曲板状に形成されたストリップガイド部材であり、該ストリップガイド部材６は、ピンチロール群５ａ，５ｂから下方へ送り出されるストリップ４を水平方向へ案内するように、ピンチロール群５ａ，５ｂの下方に配置されている。
【０００６】
７ａ，７ｂはピンチロールであり、該ピンチロール７ａ，７ｂは、ストリップガイド部材６によって水平方向に案内されるストリップ４を板厚方向に挾持して搬送するように、ストリップガイド部材６のストリップ移動方向下流側に配置されている。
【０００７】
８は巻取機であり、該巻取機８は、ピンチロール７ａ，７ｂから水平に送り出されるストリップ４を巻き取り得るように、ピンチロール装置７の下流側に配置している。
【０００８】
上述した鋳造ロール１ａ，１ｂの下半部、ピンチロール群５ａ，５ｂ、ストリップガイド部材６、ピンチロール７ａ，７ｂ、巻取機８からなるストリップ４の移動経路は、大型のガスチャンバ９に内装されており、該ガスチャンバ９の内部には、ストリップガイド部材６とピンチロール７ａ，７ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するようにノズル１０ａ，１０ｂが設けられている。このノズル１０ａ，１０ｂには、供給管１１ａ，１１ｂを介し窒素ガス等の無酸化ガスのガス供給源１２が接続され、ガスチャンバ９には、供給管１３ａ，１３ｂを介しガス供給源１４が接続されている。
【０００９】
すなわち、図１３に示す双ロール式連続鋳造機においては、窒素ガス等の無酸化ガスをガスチャンバ９へ供給することにより該ガスチャンバ９の内部を無酸化ガス雰囲気とし、更に、窒素ガスをノズル１０ａ，１０ｂから噴射させることにより、ストリップ４の表面にスケール（酸化被膜）が生成されるのを抑制している。また、ストリップ４の温度は、鋳造ロール１ａ，１ｂから送り出される時点において約１４００℃程度であるが、ノズル１０ａ，１０ｂから噴射される窒素ガスによって冷却されることにより、約６００〜８００℃程度に低下されるようにしている。
【００１０】
上記したように、金属ストリップ連続鋳造装置で製造される高温ストリップにおいてはスケールの発生を防止する必要があり、このために、図１３に示したようにストリップ４の移動経路全体を大型のガスチャンバ９で覆う方式の他に、ストリップ４の移動経路をピンチロール７ａ，７ｂ位置で前後に分け、ストリップ４を前側のガスチャンバと後測のガスチャンバで包囲する方式もある。又、金属ストリップ連続鋳造装置には前記ピンチロール７ａ，７ｂの後段（下流側）に圧延機を設置する場合があり、この場合には圧延機の直前位置までガスチャンバを設けたり、或いは圧延機とその前後にガスチャンバを設ける方式もある。
【００１１】
しかし、いずれの場合にも通常、少なくともピンチロール７ａ，７ｂの位置まではガスチャンバで覆うようにしており、このために１０００℃前後のストリップ４を搬送するピンチロール７ａ，７ｂの近傍は非常に高温の雰囲気となり、このためにピンチロール７ａ，７ｂを冷却水で外部冷却することはできない。
【００１２】
一方、ロールを冷却する手法としては、前記ピンチロール７ａ，７ｂとは機能が相違する鋳造ロール１ａ，１ｂにおいて、ロール内部に冷却水を通す種々の形状の流路を備えることにより内部冷却する方式が提案されている。
【００１３】
図１３に示した鋳造ロール１ａ，１ｂ（双ロール）は、双ロール上部に溶融金属溜まり２を区画するためにロール端部にサイド堰３ａを設けるため、双ロールにより溶融金属を凝固させて幅方向板厚分布を均一にしたストリップ４を形成させる過程での溶融金属の冷却速度は重要な要因を成し、その冷却速度の調整を担う双ロールに形成する冷却流路において、サイド堰３ａ近傍（両端部）とロール胴部の中央部に分けて検討された結果、両端部の冷却能力を中央部に比して低くする必要が生じ、この要求に応じた温度分布を保持させるために種々の流路構造を備えた鋳造ロール１ａ，１ｂが提案された。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、双ロール式連続鋳造機に使用されるピンチロール７ａ，７ｂは、１０００℃前後の高温ストリップ４を搬送する目的から耐熱を考慮した冷却手段を具備させる点は鋳造ロール１ａ，１ｂと同様であるが、鋳造ロール１ａ，１ｂの目的と異なり、正常な搬送を行うための蛇行対策が必須の要件となる。
【００１５】
即ち、ピンチロール７ａ，７ｂは、熱歪みに伴うサーマルクラウンの抑制、真円度の維持を図る必要があり、このためにピンチロール７ａ，７ｂの端部と中央部とで冷却効果を変化させることなく、しかも、ロール外面の周方向での冷却効果を変化させないようにすることが要求される。
【００１６】
本発明は、こうした要求に鑑みてなしたもので、簡略な構造にて、ロール幅方向に及び周方向で均一な温度分布が得られるように冷却できるピンチロールを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属ストリップ連続鋳造装置で製造される高温ストリップの移動経路がガスチャンバで覆われているストリップを搬送するためのピンチロールであって、両端に軸部を有するロール胴部と、該ロール胴部の外周面に形成した１つ以上の螺旋溝と、ロール胴部の外部に嵌合して螺旋流路を形成するスリーブと、軸部に形成した流体供給路と前記螺旋流路の一端とを連通する半径方向の供給連通孔と、軸部に形成した流体排出路と前記螺旋流路の他端とを連通する半径方向の排出連通孔と、を備えたことを特徴とするピンチロール、に係るものである。
【００１８】
好ましくは、前記螺旋溝が、冷却に必要な流体量に見合う幅と深さを有する凹溝であることを含む。
【００１９】
好ましくは、前記ロール胴部の両端に備えられる軸部が、流体供給路と流体排出路によって冷却されるようにしたことを含む。
【００２０】
本発明は、金属ストリップ連続鋳造装置で製造される高温ストリップの移動経路がガスチャンバで覆われているストリップを搬送するためのピンチロールであって、両端に軸部を有するロール胴部と、ロール胴部内において中央軸線周りの等間隔位置に軸と平行に形成した冷却流路と、軸部に形成した流体供給路と前記冷却流路の一端とを連通する半径方向の供給連通孔と、軸部に形成した流体排出路と前記冷却流路の他端とを連通する半径方向の排出連通孔と、を備えたことを特徴とするピンチロール、に係るものである。
【００２１】
好ましくは、一端が前記供給連通孔に接続された冷却流路に対し奇数の冷却流路を挟む位置の冷却流路の他端を前記排出連通孔に接続しており、前記供給連通孔と排出連通孔との間において、冷却流体を冷却流路の長手方向に沿いジグザグ状に流動させる冷却ゾーンを周方向に複数形成したことを含む。
【００２２】
好ましくは、前記ロール胴部の両端に備えられる軸部が、流体供給路と流体排出路によって冷却されるようにしたことを含む。
【００２３】
上記手段によれば、次のように作用する。
【００２４】
ピンチロールのロール胴部に螺旋溝を形成し、その外部にスリーブを嵌合することによって形成した螺旋流路に冷却流体を流動させて冷却するようにしたので、ピンチロールのロール表面がロール端部と中央部とで冷却効果が変化することがなく、ピンチロールを幅方向に均一に冷却できる。更に、前記螺旋流路による冷却によってロール外面の周方向での冷却効果も均一に保持されるようになる。従って、比較的簡略な構造にて、ピンチロールをロール幅方向及び周方向で均一な温度分布が得られるように冷却できるので、熱歪みに伴うサーマルクラウンの抑制、真円度の維持が図れ、ストリップの蛇行を効果的に防止できるようになる。
【００２５】
又、前記螺旋溝は加工が比較的容易であり、よって螺旋流路を有したピンチロールが比較的容易に提供できる。
【００２６】
スリーブがない場合、ロール胴部の内部で周方向等間隔に形成した冷却流路に冷却流体を流動させることによってピンチロールを冷却するようにしたので、ピンチロールのロール表面がロール端部と中央部とで冷却効果が変化することがなく、ピンチロールを幅方向に均一に冷却できる。更に、周方向等間隔の冷却流路によって、ロール外面の周方向での冷却効果も均一に保持されるようになる。従って、比較的簡略な構造にて、ピンチロールをロール幅方向及び周方向で均一な温度分布が得られるように冷却できるので、熱歪みに伴うサーマルクラウンの抑制、真円度の維持が図れ、ストリップの蛇行を効果的に防止できるようになる。
【００２７】
奇数の冷却流路を挟む冷却流路間において冷却流体をジグザグ状に流すようにした冷却ゾーンをロール胴部の周方向に複数備えるようにしたので、ピンチロールの幅方向の冷却効果が更に均一になり、且つ供給連通孔及び排出連通孔の設置数も減少するので内部構造を簡略化できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は本発明のピンチロールの形態例を示す断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図、図４は図１のＩＶ方向矢視図、図５は図１のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【００３０】
図１３に示したように、高温ストリップ４の移動経路を種々のガスチャンバ９で覆う構成を有する金属ストリップ連続鋳造装置に用いられるピンチロール７ａ，７ｂを、図１〜図５に示すように構成する。図１のピンチロール７ａ，７ｂは、管状を有するロール胴部５１の両端に軸部５２，５３を、該軸部５２，５３に一体に形成したフランジ５４を介してシール材５５と固定具５６により気密に固定している。上記軸部５２，５３は夫々軸受５７により図示しないピンチロール装置に回転可能に支持されている。右側に設けられる他方の軸部５３には、図示しない駆動装置に連結された駆動軸のカップリングが嵌合するカップリング接続部５８が設けられている。
【００３１】
前記ロール胴部５１の外周面には１つ以上の螺旋溝５９ａが形成されている。図示例では図３に示すよう等間隔の４本の螺旋溝５９ａが平行に形成されている。この螺旋溝５９ａは、冷却に必要な流体量に見合う幅Ｗと深さＨになるように機械加工等にて形成した凹溝とすることができる。
【００３２】
前記螺旋溝５９ａが形成されたロール胴部５１の外部にはスリーブ６０が焼嵌めなどにて気密に嵌合されており、これにより螺旋流路５９が形成されている。該螺旋流路５９における一方の端部と他方の端部は、夫々図４に示すように閉塞具５９ｂにて閉塞されている。
【００３３】
図１、図２に示すように一方の軸部５２の中心には貫通孔６１が形成されており、この貫通孔６１の内部には環状間隔が形成されるように内管６２が支持部材６２ａによって同心に配置され、内管６２のロール胴部５１側の右方端部はシールパッキン６３又はｏリングにて軸部５２に対し気密に固定されている。この内管６２により径方向外側の流体供給路６４と、径方向内側で前記ロール胴部５１内の空間６５と連通する流体排出路６６とを隔成している。前記一方の軸部５２の左側外方端にはロータリージョイント６７が接続されており、更にロータリージョイント６７の外方には、前記流体供給路６４に連通する流体供給口６８と前記流体排出路６６に連通する流体排出口６９が接続されている。
【００３４】
前記流体供給路６４のシールパッキン６３に近い内方端部には、前記フランジ５４内を半径方向に延びて前記４本の螺旋流路５９の各一端に連通する４本の供給連通孔７０が形成されている。
【００３５】
又、図１、図５に示すように、他方の軸部５３の中心には右方端部が軸受５７内部近傍で行き止まりになっている穴７１が形成されており、この穴７１の内部には環状間隔が形成されるように内管７２が支持部材７２ａにより同心に配置され、内管７２のロール胴部５１側の左方端部はシールパッキン７３又はｏリングにより軸部５３に対し気密に固定されている。この時、内管７２は穴７１の深さより短い長さとなっており、これにより、内管７２の径方向外側の流路７４ａと、穴７１の最奥部の反転部７４ｂと、内管７２の径方向内側の流路７４ｃとによりＵ字状を有してロール胴部５１内の空間６５に連通する流体排出路７４が形成されている。
【００３６】
更に、前記流体排出路７４における流路７４ａのシールパッキン７３に近い内方端部には、前記フランジ５４内を半径方向に延びて前記４本の螺旋流路５９の各他端に連通する４本の排出連通孔７５を形成している。
【００３７】
上記形態例においては、４本の螺旋流路５９を形成した場合について例示したが、１本以上何本の螺旋流路５９を形成してもよい。又、ロール胴部５１と軸部５２，５３とが別体に構成された場合について例示したが、ロール胴部５１と軸部５２，５３が一体構造の場合にも適用できる。更に、一方の軸部５２から冷却流体の給排を行う場合について例示したが、一方の軸部から冷却流体を供給して他方の軸部から冷却流体を排出するようにしてもよい。
【００３８】
次に、上記図１〜図５に示した形態例の作用を説明する。
【００３９】
図１に示すように、軸受５７に支持されて回転しているピンチロール７ａ，７ｂにおいて、流体供給口６８から水等の冷却流体を供給すると、冷却流体はロータリージョイント６７を経て一方の軸部５２の流体供給路６４に流入することにより軸部５２の軸受５７部を冷却した後、４本の供給連通孔７０に分かれて流入する。供給連通孔７０に流入した冷却流体は、ロール胴部５１に形成した螺旋流路５９の一端に流入し、螺旋流路５９内を旋回しながら流れることによりロール胴部５１及びスリーブ６０を冷却する。この冷却により、ピンチロール７ａ，７ｂはストリップを冷却しつつ搬送することができる。この時、ストリップによって加熱されるピンチロール７ａ，７ｂの冷却に必要な流体量に見合う幅Ｗと深さＨになるように予め凹溝による螺旋溝５９ａを形成しておくことにより、ピンチロール７ａ，７ｂを目的の最適温度に冷却することができる。
【００４０】
螺旋流路５９を流動した冷却流体は、他端部から４本の排出連通孔７５に流入し、該排出連通孔７５から流体排出路７４の流路７４ａに流入し、他方の軸部５３の軸受５７を冷却しつつ反転部７４ｂ及び流路７４ｃを経てロール胴部５１内部の空間６５に流入する。そして、空間６５内の冷却流体は、前記一方の軸部５２の流体排出路６６からロータリージョイント６７を経て流体排出口６９より外部に排出される。
【００４１】
上記したように、冷却流体は螺旋流路５９を旋回して流れることによりピンチロール７ａ，７ｂを冷却しているので、ピンチロール７ａ，７ｂのロール表面はロール端部と中央部とで冷却効果が変化することがなく、ピンチロール７ａ，７ｂは幅方向に均一に冷却される。更に、前記螺旋流路５９による冷却によればロール外面の周方向での冷却効果も均一に保持されるようになる。このように比較的簡略な構造にて、ロール幅方向及び周方向で均一な温度分布が得られるように冷却できるので、熱歪みに伴うサーマルクラウンの抑制、真円度の維持が図れ、ストリップの蛇行を効果的に防止できるようになる。
【００４２】
又前記螺旋溝５９ａは加工が比較的容易であり、よって螺旋流路５９を有したピンチロール７ａ，７ｂが比較的容易に提供できる。
【００４３】
図６は本発明のピンチロールの他の形態例を示す断面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向矢視図、図８は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向矢視図、図９は図６のＩＸ−ＩＸ方向矢視図、図１０は図６のＸ−Ｘ方向矢視図、図１１は図１０のＸＩ方向矢視図、図１２は図１０のＸＩＩ方向矢視図である。
【００４４】
図６の形態例における軸部５２，５３の構成は前記図１の形態例の場合と略同一であるので説明の重複は省き、図１の形態例と異なる構成についてのみ詳述する。
【００４５】
図６に示すように、両端に軸部５２，５３を固定したロール胴部５１内の外表面に近い位置には、中央軸線周りの等間隔位置に軸と平行なキリ穴による冷却流路７６が形成されている。図７〜図９では４０本の冷却流路７６が形成されており、この冷却流路７６は冷却に必要な流体量に見合う本数、口径で形成される。
【００４６】
一方の軸部５２に形成されている流体供給路６４のシールパッキン６３に近い内方端部には、前記フランジ５４内を半径方向に延びて一本の冷却流路７６の一端に連通する供給連通孔７７を設けており、上記供給連通孔７７に連通した冷却流路７６を含めて５本の冷却流路７６を隔てた位置の冷却流路７６の一端に別の供給連通孔７７を連通させており、これにより５本の供給連通孔７７が設けられている。
【００４７】
又、他方の軸部５３に形成されている流体排出路７４における流路７４ａのシールパッキン７３に近い内方端部には、前記フランジ５４内を半径方向に延びて夫々が一本の冷却流路７６の他端に連通する５本の排出連通孔７８が設けられている。この５本の排出連通孔７８は、一端が前記供給連通孔７７に接続された冷却流路７６に対して３本の冷却流路７６を挟んだ位置、即ち５番目の冷却流路７６の他端に夫々連通している。更に詳述すると、図７に示すように１本の供給連通孔７７に連通した冷却流路７６ａを１番目とすると、図９に示すように５番目の冷却流路７６ｅの他端に前記排出連通孔７８が接続されている。そして、前記第１番目の冷却流路７６ａと第５番目の冷却流路７６ｅの間において、各冷却流路７６ａ〜７６ｅを長手方向に沿い冷却流体がジグザグ状に流れるようにした冷却ゾーン８１を構成している。
【００４８】
即ち、図１０、図１１に示すように、第１番目の冷却流路７６ａと第２番目の冷却流路７６ｂの他端側を夫々閉塞具７９で閉塞し、閉塞具７９に近い端部同士を接続穴８０で接続することにより反転部を形成している。この時、第１番目の冷却流路７６ａから反転部を経て第２番目の冷却流路７６ｂに向かう冷却流体が流動し易いように閉塞具７９の内方端には傾斜面７９ａが形成されている。上記と同様に、第２番目の冷却流路７６ｂと第３番目の冷却流路７６ｃの一端側にも閉塞具７９と接続穴８０による反転部を形成し、又、第３番目の冷却流路７６ｃと第４番目の冷却流路７６ｄの他端側にも閉塞具７９と接続穴８０による反転部を形成し、更に、第４番目の冷却流路７６ｄと第５番目の冷却流路７６ｅの一端側にも閉塞具７９と接続穴８０による反転部を形成している。これにより、供給連通孔７７からの冷却流体は冷却流路７６ａ〜７６ｅをジグザグ状に流れて排出連通孔７８に向かうようになっており、前記冷却ゾーン８１は、ロール胴部５１の周方向に５個所形成されている。前記供給連通孔７７が接続される冷却流路７６の一端部と、前記排出連通孔７８が接続される冷却流路７６の他端部にも、閉塞具７９が設けられているが、この閉塞具７９には、図１２に示すように供給連通孔７７と冷却流路７６の間、及び排出連通孔７８と冷却流路７６との間で冷却流体が流動し易いように、下向きの傾斜面７９ｂが形成されている。
【００４９】
尚、上記冷却ゾーン８１は、供給連通孔７７に連通する冷却流路７６と排出連通孔７８に連通する冷却流路７６との間に奇数の冷却流路を挟んでいればジグザグ状の流れを形成することができ、冷却ゾーン８１で冷却流体が折返し流れる回数は任意である。又、図示例ではロール胴部５１と軸部５２，５３とが別体に構成された場合について例示したが、ロール胴部５１と軸部５２，５３が一体構造の場合にも適用できる。更に、一方の軸部５２から冷却流体の給排を行う場合について例示したが、一方の軸部から冷却流体を供給して他方の軸部から冷却流体を排出するようにしてもよい。
【００５０】
次に、図６〜図１２に示した形態例の作用を説明する。
【００５１】
図６の流体供給口６８から水等の冷却流体を供給すると、冷却流体はロータリージョイント６７を経て一方の軸部５２の流体供給路６４に流入することにより軸部５２の軸受５７部を冷却した後、５本の供給連通孔７７に分かれて流入する。各供給連通孔７７に流入した冷却流体は、ロール胴部５１に形成された冷却ゾーン８１の第１番目の冷却流路７６ａの一端に流入し、冷却流路７６ａ〜７６ｅを順次ジグザグ状に流れることによりロール胴部５１を冷却する。この冷却によりピンチロール７ａ，７ｂはストリップを冷却しつつ搬送することができる。この時、ストリップによって加熱されるピンチロール７ａ，７ｂの冷却に必要な流体量に見合う口径、本数の冷却流路７６を設けておくことにより、ピンチロール７ａ，７ｂを目的の最適温度に冷却することができる。
【００５２】
各冷却ゾーン８１を流動した冷却流体は、冷却流路７６ｅの他端部から夫々５本の排出連通孔７８に流入し、該排出連通孔７８から流体排出路７４の流路７４ａに流入し、他方の軸部５３の軸受５７を冷却しつつ反転部７４ｂ及び流路７４ｃを経てロール胴部５１内部の空間６５に流入する。そして、空間６５内の冷却流体は、前記一方の軸部５２の流体排出路６６からロータリージョイント６７を経て流体排出口６９より外部に排出される。
【００５３】
上記したように、冷却流体はロール胴部５１内部に形成した冷却ゾーン８１の冷却流路７６に沿ってジグザグ状に流れてピンチロール７ａ，７ｂを冷却するので、ピンチロール７ａ，７ｂのロール表面はロール端部と中央部とで冷却効果が変化することがなく、ピンチロール７ａ，７ｂは幅方向に均一に冷却される。更に、ロール胴部５１の周方向に複数形成した冷却ゾーン８１により、ロール外面の周方向での冷却効果も均一に保持できるようになる。このように比較的簡略な構造にて、ロール幅方向及び周方向で均一な温度分布が得られるようにピンチロール７ａ，７ｂを冷却できるので、熱歪みに伴うサーマルクラウンの抑制、真円度の維持が図れ、ストリップの蛇行を効果的に防止できるようになる。
【００５４】
又、前記したように、奇数の冷却流路７６を挟む冷却流路７６間において冷却流体をジグザグ状に流すようにした冷却ゾーン８１をロール胴部５１の周方向に複数備えるようにしたので、ピンチロール７ａ，７ｂの幅方向の冷却効果を更に均一にすることができ、且つ供給連通孔７７及び排出連通孔７８の設置数も減少するので内部構造の簡略化も図れる。
【００５５】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、螺旋流路、冷却流路の設置数、設置間隔等は任意に設定できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
【００５７】
ピンチロールのロール胴部に螺旋溝を形成し、その外部にスリーブを嵌合することによって形成した螺旋流路に冷却流体を流動させて冷却するようにしたので、ピンチロールのロール表面がロール端部と中央部とで冷却効果が変化することがなく、ピンチロールを幅方向に均一に冷却できる。更に、前記螺旋流路による冷却によってロール外面の周方向での冷却効果も均一に保持されるようになる。従って、比較的簡略な構造にて、ピンチロールをロール幅方向及び周方向で均一な温度分布が得られるように冷却できるので、熱歪みに伴うサーマルクラウンの抑制、真円度の維持が図れ、ストリップの蛇行を効果的に防止できるようになる。
【００５８】
又、前記螺旋溝は加工が比較的容易であり、よって螺旋流路を有したピンチロールが比較的容易に提供できる。
【００５９】
スリーブがない場合、ロール胴部の内部で周方向等間隔に形成した冷却流路に冷却流体を流動させることによってピンチロールを冷却するようにしたので、ピンチロールのロール表面がロール端部と中央部とで冷却効果が変化することがなく、ピンチロールを幅方向に均一に冷却できる。更に、周方向等間隔の冷却流路によって、ロール外面の周方向での冷却効果も均一に保持されるようになる。従って、比較的簡略な構造にて、ピンチロールをロール幅方向及び周方向で均一な温度分布が得られるように冷却できるので、熱歪みに伴うサーマルクラウンの抑制、真円度の維持が図れ、ストリップの蛇行を効果的に防止できるようになる。
【００６０】
奇数の冷却流路を挟む冷却流路間において冷却流体をジグザグ状に流すようにした冷却ゾーンをロール胴部の周方向に複数備えるようにしたので、ピンチロールの幅方向の冷却効果が更に均一になり、且つ供給連通孔及び排出連通孔の設置数も減少するので内部構造を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピンチロールの形態例を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】図１のＩＶ方向矢視図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【図６】本発明の他の形態例を示す断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向矢視図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向矢視図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ方向矢視図である。
【図１０】図６のＸ−Ｘ方向矢視図である。
【図１１】図１０のＸＩ方向矢視図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ方向矢視図である。
【図１３】従来のストリップキャスタの一例を示す全体概略側面図である。
【符号の説明】
４　　高温ストリップ（ストリップ）
７ａ，７ｂ　　ピンチロール
９　　ガスチャンバ
５１　　ロール胴部
５２　　軸部（一方）
５３　　軸部（他方）
５９　　螺旋流路
５９ａ　　　　　　　　螺旋溝
６０　　スリーブ
６４　　流体供給路
６６　　流体排出路
７０　　供給連通孔
７４　　流体排出路
７５　　排出連通孔
７６　　冷却流路
７６ａ〜７６ｅ　　　　　　　　冷却流路
７７　　供給連通孔
７８　　排出連通孔
８１　　冷却ゾーン
Ｈ　　　　　　深さ
Ｗ　　　　　　幅[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pinch roll provided in a continuous metal strip casting apparatus. More specifically, the present invention relates to a pinch roll provided in a twin-roll continuous caster, but is not limited thereto.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various twin-roll continuous casters have been proposed as a means for continuously casting a metal plate from a molten metal.
[0003]
FIG. 13 shows a strip caster (twin-roll type continuous casting machine) disclosed in JP-A-63-26240 and JP-A-63-30158. In the figure, reference numerals 1a and 1b denote a pair of internally cooled casting rolls. The casting rolls 1a and 1b are arranged horizontally and parallel to each other with a roll gap.
[0004]
Immediately above the casting rolls 1a and 1b, a tundish 3 and a side dam 3a for forming a molten metal pool 2 are provided between the casting rolls 1a and 1b. In a state where the metal pool 2 is formed, when the casting roll 1a located on the left side in FIG. 13 is simultaneously rotated clockwise and the casting roll 1b located on the right side in FIG. The metal solidified between 1a and 1b is formed into a high-temperature strip 4 having a thickness corresponding to the roll gap of the casting rolls 1a and 1b, and is continuously fed below the casting rolls 1a and 1b.
[0005]
Reference numerals 5a and 5b denote a pair of guide pinch rolls. The pinch rolls 5a and 5b are arranged so that the hot strip 4 sent downward from the casting rolls 1a and 1b can be clamped in the thickness direction. It is arranged immediately below 1a, 1b. Reference numeral 6 denotes a strip guide member formed in a curved plate shape when viewed from the side. The strip guide member 6 pinches the strip 4 fed downward from the pinch roll groups 5a and 5b so as to guide the strip 4 in the horizontal direction. It is arranged below the roll groups 5a and 5b.
[0006]
Reference numerals 7a and 7b denote pinch rolls. The pinch rolls 7a and 7b move the strip 4 of the strip guide member 6 so that the strip 4 guided in the horizontal direction by the strip guide member 6 is conveyed while being held in the thickness direction. It is arranged on the downstream side in the direction.
[0007]
Reference numeral 8 denotes a winding machine. The winding machine 8 is arranged downstream of the pinch roll device 7 so that the strip 4 fed horizontally from the pinch rolls 7a and 7b can be wound.
[0008]
The moving path of the strip 4 including the lower half of the casting rolls 1a and 1b, the pinch rolls 5a and 5b, the strip guide member 6, the pinch rolls 7a and 7b, and the winder 8 is provided inside a large gas chamber 9. In the gas chamber 9, nozzles 10a and 10b are provided between the strip guide member 6 and the pinch rolls 7a and 7b so as to face the lower and upper surfaces of the strip 4. A gas supply source 12 of a non-oxidizing gas such as nitrogen gas is connected to the nozzles 10a and 10b via supply pipes 11a and 11b, and a gas supply source 14 is connected to the gas chamber 9 via supply pipes 13a and 13b. Have been.
[0009]
That is, in the twin-roll continuous casting machine shown in FIG. 13, an oxidizing gas such as a nitrogen gas is supplied to the gas chamber 9 to make the inside of the gas chamber 9 an oxidizing gas atmosphere. By spraying from the strips 10a and 10b, generation of scale (oxide film) on the surface of the strip 4 is suppressed. The temperature of the strip 4 is about 1400 ° C. at the time of being sent out from the casting rolls 1a and 1b, but is lowered to about 600 to 800 ° C. by being cooled by nitrogen gas injected from the nozzles 10a and 10b. I try to be lowered.
[0010]
As described above, it is necessary to prevent the generation of scale in the high-temperature strip manufactured by the continuous metal strip casting apparatus. For this reason, as shown in FIG. In addition to the method of covering with strip 9, there is also a method of dividing the movement path of the strip 4 into front and rear at the pinch rolls 7a and 7b, and surrounding the strip 4 with a gas chamber on the front side and a gas chamber after measurement. In some cases, a rolling mill is installed in the subsequent stage (downstream side) of the pinch rolls 7a and 7b in the continuous metal strip casting apparatus. In this case, a gas chamber is provided up to a position immediately before the rolling mill, or a rolling mill is provided. There is also a method of providing a gas chamber before and after.
[0011]
However, in any case, usually, at least the position of the pinch rolls 7a and 7b is covered with the gas chamber, and therefore, the vicinity of the pinch rolls 7a and 7b for transporting the strip 4 at around 1000 ° C. is very large. A high-temperature atmosphere results, so that the pinch rolls 7a and 7b cannot be externally cooled with cooling water.
[0012]
On the other hand, as a method of cooling the roll, a method of internally cooling the casting rolls 1a and 1b, which have different functions from the pinch rolls 7a and 7b, by providing flow paths of various shapes through which cooling water is passed inside the rolls. Has been proposed.
[0013]
The casting rolls 1a and 1b (twin rolls) shown in FIG. 13 are provided with side weirs 3a at the ends of the rolls in order to partition the molten metal pool 2 at the top of the twin rolls. The cooling rate of the molten metal in the process of forming the strip 4 having a uniform thickness distribution in the direction is an important factor, and in the cooling channel formed in the twin rolls responsible for adjusting the cooling rate, the vicinity of the side dam 3a As a result of studying the two ends (both ends) and the center of the roll body, it was necessary to lower the cooling capacity at both ends compared to the center, and various measures were taken to maintain the temperature distribution according to this requirement. The casting rolls 1a and 1b having the flow path structure described above have been proposed.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, the pinch rolls 7a and 7b used in the twin roll continuous casting machine are similar to the casting rolls 1a and 1b in that a cooling means considering heat resistance is provided for the purpose of transporting the high-temperature strip 4 at about 1000 ° C. However, unlike the purpose of the casting rolls 1a and 1b, a meandering measure for performing normal conveyance is an essential requirement.
[0015]
That is, the pinch rolls 7a and 7b need to suppress the thermal crown due to the thermal distortion and maintain the roundness. For this reason, the cooling effect is changed between the end and the center of the pinch rolls 7a and 7b. It is required that the cooling effect in the circumferential direction of the outer surface of the roll is not changed.
[0016]
The present invention has been made in view of such demands, and has as its object to provide a pinch roll which can be cooled with a simple structure so as to obtain a uniform temperature distribution in a roll width direction and a circumferential direction.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a pinch roll for transporting a strip in which a moving path of a high-temperature strip manufactured by a metal strip continuous casting apparatus is covered with a gas chamber, and a roll body having shafts at both ends; One or more spiral grooves formed on the outer peripheral surface of the roll body, a sleeve fitted to the outside of the roll body to form a spiral flow path, a fluid supply path formed in a shaft part, and the spiral flow path. A pinch comprising: a radial supply communication hole that communicates with one end; and a radial discharge communication hole that communicates a fluid discharge passage formed in a shaft portion and the other end of the spiral flow passage. Rolls.
[0018]
Preferably, the spiral groove is a concave groove having a width and a depth corresponding to a fluid amount required for cooling.
[0019]
Preferably, the present invention includes that shafts provided at both ends of the roll body are cooled by a fluid supply passage and a fluid discharge passage.
[0020]
The present invention is a pinch roll for transporting a strip in which a moving path of a high-temperature strip manufactured by a continuous metal strip casting apparatus is covered with a gas chamber, and a roll body having shafts at both ends, and a roll. A cooling passage formed in the body portion at equal intervals around the central axis in parallel with the shaft, a radial supply communication hole communicating the fluid supply passage formed in the shaft portion with one end of the cooling passage, and a shaft. The pinch roll according to claim 1, further comprising: a radial discharge communication hole communicating the fluid discharge path formed in the portion with the other end of the cooling flow path.
[0021]
Preferably, the other end of the cooling flow path at a position sandwiching the odd number of cooling flow paths with respect to the cooling flow path connected at one end to the supply communication hole is connected to the discharge communication hole. This includes forming a plurality of cooling zones in the circumferential direction between the communication holes, in which the cooling fluid flows in a zigzag manner along the longitudinal direction of the cooling channel.
[0022]
Preferably, the present invention includes that shafts provided at both ends of the roll body are cooled by a fluid supply passage and a fluid discharge passage.
[0023]
According to the above means, the following operation is performed.
[0024]
A helical groove is formed in the roll body of the pinch roll, and a cooling fluid is caused to flow through a helical flow path formed by fitting a sleeve on the outside of the groove, thereby cooling the pinch roll. The cooling effect does not change between the portion and the center portion, and the pinch roll can be cooled uniformly in the width direction. Further, the cooling effect in the circumferential direction of the outer surface of the roll can be uniformly maintained by the cooling by the spiral flow path. Therefore, with a relatively simple structure, the pinch roll can be cooled so as to obtain a uniform temperature distribution in the roll width direction and the circumferential direction, so that thermal crown due to thermal distortion can be suppressed, and roundness can be maintained. The meandering of the strip can be effectively prevented.
[0025]
Further, the spiral groove is relatively easy to process, so that a pinch roll having a spiral channel can be provided relatively easily.
[0026]
If there is no sleeve, the pinch roll is cooled by flowing cooling fluid through cooling channels formed at equal intervals in the circumferential direction inside the roll body, so that the roll surface of the pinch roll is at the roll end and center. The pinch roll can be uniformly cooled in the width direction without changing the cooling effect between the portions. Further, the cooling effect in the circumferential direction of the outer surface of the roll is uniformly maintained by the cooling passages at equal intervals in the circumferential direction. Therefore, with a relatively simple structure, the pinch roll can be cooled so as to obtain a uniform temperature distribution in the roll width direction and the circumferential direction, so that thermal crown due to thermal distortion can be suppressed, and roundness can be maintained. The meandering of the strip can be effectively prevented.
[0027]
A plurality of cooling zones are provided in the circumferential direction of the roll body so that the cooling fluid flows in a zigzag manner between the cooling channels sandwiching the odd number of cooling channels, so that the cooling effect in the width direction of the pinch roll is more uniform. In addition, the number of the supply communication holes and the discharge communication holes is reduced, so that the internal structure can be simplified.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the pinch roll of the present invention, FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a view in the direction of the arrow V-V in FIG. 1.
[0030]
As shown in FIG. 13, the pinch rolls 7a and 7b used in the metal strip continuous casting apparatus having a configuration in which the moving path of the high-temperature strip 4 is covered with various gas chambers 9 are configured as shown in FIGS. I do. The pinch rolls 7a and 7b shown in FIG. 1 have shaft portions 52 and 53 at both ends of a roll body 51 having a tubular shape, and seal members 55 and fixing members 56 via flanges 54 formed integrally with the shaft portions 52 and 53. It is fixed more airtight. The shaft portions 52 and 53 are each rotatably supported by a pinch roll device (not shown) by bearings 57. The other shaft portion 53 provided on the right side is provided with a coupling connection portion 58 into which a coupling of a drive shaft connected to a drive device (not shown) is fitted.
[0031]
One or more spiral grooves 59a are formed on the outer peripheral surface of the roll body 51. In the illustrated example, four spiral grooves 59a at equal intervals are formed in parallel as shown in FIG. The spiral groove 59a can be a concave groove formed by machining or the like so as to have a width W and a depth H corresponding to the amount of fluid required for cooling.
[0032]
A sleeve 60 is hermetically fitted by shrink fitting or the like to the outside of the roll body 51 in which the spiral groove 59a is formed, thereby forming a spiral flow path 59. One end and the other end of the spiral flow path 59 are closed by a closing tool 59b as shown in FIG.
[0033]
As shown in FIGS. 1 and 2, a through hole 61 is formed at the center of one shaft portion 52, and an inner tube 62 is supported by a supporting member 62 a so that an annular space is formed inside the through hole 61. The right end of the inner tube 62 on the side of the roll body 51 is hermetically fixed to the shaft 52 by a seal packing 63 or an o-ring. The inner pipe 62 separates a radially outer fluid supply path 64 and a radially inner fluid discharge path 66 that communicates with a space 65 in the roll body 51. A rotary joint 67 is connected to a left outer end of the one shaft portion 52, and a fluid supply port 68 communicating with the fluid supply path 64 and a fluid discharge path 66 are provided outside the rotary joint 67. Is connected to a fluid discharge port 69 communicating with the fluid discharge port.
[0034]
At the inner end of the fluid supply passage 64 near the seal packing 63, four supply communication holes 70 extending in the flange 54 in the radial direction and communicating with one ends of the four spiral flow paths 59 are provided. Is formed.
[0035]
As shown in FIGS. 1 and 5, a hole 71 whose right end is a dead end near the inside of the bearing 57 is formed at the center of the other shaft portion 53. The inner tube 72 is concentrically arranged by a support member 72a so that an annular space is formed. The left end of the inner tube 72 on the roll body 51 side is airtight to the shaft 53 by a seal packing 73 or an o-ring. Fixed to. At this time, the length of the inner pipe 72 is shorter than the depth of the hole 71, so that the flow path 74 a on the radially outer side of the inner pipe 72, the innermost reverse part 74 b of the hole 71, and the inner pipe 72 A fluid discharge path 74 having a U-shape and communicating with a space 65 in the roll body 51 is formed by the flow path 74c on the radially inner side of the roll.
[0036]
Further, at the inner end of the flow path 74 a in the fluid discharge path 74 near the seal packing 73, a radially extending part inside the flange 54 and communicating with the other end of each of the four spiral flow paths 59 is provided. A discharge communication hole 75 for the book is formed.
[0037]
In the above embodiment, the case where four spiral flow paths 59 are formed has been described, but one or more spiral flow paths 59 may be formed. Although the case where the roll body 51 and the shafts 52 and 53 are formed separately is described above, the present invention can be applied to a case where the roll body 51 and the shafts 52 and 53 have an integral structure. Further, the case where the supply and discharge of the cooling fluid is performed from one shaft portion 52 has been described as an example. However, the cooling fluid may be supplied from one shaft portion and discharged from the other shaft portion.
[0038]
Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 will be described.
[0039]
As shown in FIG. 1, when a cooling fluid such as water is supplied from a fluid supply port 68 to the rotating pinch rolls 7 a and 7 b supported by bearings 57, the cooling fluid is supplied to one shaft portion via a rotary joint 67. After flowing into the fluid supply path 64 of 52, the bearing 57 of the shaft 52 is cooled, and then flows into four supply communication holes 70 separately. The cooling fluid that has flowed into the supply communication hole 70 flows into one end of the spiral flow path 59 formed in the roll body section 51, and flows while turning inside the spiral flow path 59 to cool the roll body section 51 and the sleeve 60. . By this cooling, the pinch rolls 7a and 7b can transport the strip while cooling it. At this time, the helical groove 59a is formed in advance by a concave groove so as to have a width W and a depth H corresponding to the amount of fluid necessary for cooling the pinch rolls 7a and 7b heated by the strip, thereby forming the pinch roll 7a , 7b can be cooled to the desired optimum temperature.
[0040]
The cooling fluid flowing through the spiral flow passage 59 flows into the four discharge communication holes 75 from the other end, flows into the flow passage 74 a of the fluid discharge passage 74 from the discharge communication hole 75, and flows through the other shaft portion 53. While cooling the bearing 57, it flows into the space 65 inside the roll body 51 via the reversing part 74b and the flow path 74c. Then, the cooling fluid in the space 65 is discharged from the fluid discharge passage 66 of the one shaft portion 52 to the outside through the fluid discharge port 69 via the rotary joint 67.
[0041]
As described above, since the cooling fluid cools the pinch rolls 7a and 7b by swirling and flowing through the spiral flow path 59, the roll surface of the pinch rolls 7a and 7b has a cooling effect between the roll end and the center. Does not change, and the pinch rolls 7a and 7b are uniformly cooled in the width direction. Further, according to the cooling by the spiral flow path 59, the cooling effect in the circumferential direction of the outer surface of the roll can be uniformly maintained. With such a relatively simple structure, cooling can be performed so that a uniform temperature distribution can be obtained in the roll width direction and the circumferential direction, so that the thermal crown due to thermal distortion can be suppressed, the roundness can be maintained, and the strip can be maintained. Meandering can be effectively prevented.
[0042]
Further, the spiral groove 59a is relatively easy to process, so that the pinch rolls 7a and 7b having the spiral flow path 59 can be provided relatively easily.
[0043]
6 is a sectional view showing another embodiment of the pinch roll of the present invention, FIG. 7 is a view taken in the direction of the arrows VII-VII in FIG. 6, FIG. 8 is a view taken in the direction of the arrows VIII-VIII in FIG. 6, and FIG. 6 is a view in the direction of the arrow IX-IX, FIG. 10 is a view in the direction of the arrow XX in FIG. 6, FIG. 11 is a view in the direction of the arrow XI in FIG. 10, and FIG. 12 is a view in the direction of the arrow XII in FIG.
[0044]
Since the configuration of the shaft portions 52 and 53 in the embodiment of FIG. 6 is substantially the same as that of the embodiment of FIG. 1, the description will not be repeated, and only the configuration different from the embodiment of FIG. 1 will be described in detail.
[0045]
As shown in FIG. 6, at positions near the outer surface inside the roll body 51 having the shaft portions 52 and 53 fixed at both ends, cooling channels 76 formed by drill holes parallel to the axis are provided at equal intervals around the central axis. Is formed. 7 to 9, forty cooling channels 76 are formed, and the number and diameter of the cooling channels 76 are formed in accordance with the amount of fluid necessary for cooling.
[0046]
At the inner end of the fluid supply passage 64 formed in one shaft portion 52 near the seal packing 63, a supply extending radially inside the flange 54 and communicating with one end of one cooling passage 76. A communication hole 77 is provided, and another supply communication hole 77 is communicated with one end of the cooling channel 76 at a position separated from the five cooling channels 76 including the cooling channel 76 connected to the supply communication hole 77. As a result, five supply communication holes 77 are provided.
[0047]
At the inner end of the fluid discharge passage 74 formed in the other shaft portion 53 near the seal packing 73 of the flow passage 74a, each of the cooling passages extends in the flange 54 in the radial direction and is provided with one cooling flow. Five discharge communication holes 78 communicating with the other end of the passage 76 are provided. The five discharge communication holes 78 are located at positions where one end of the five cooling communication passages 76 is interposed between the cooling passages 76 whose one ends are connected to the supply communication holes 77, that is, the fifth cooling passage 76. Each is connected to the end. More specifically, assuming that the cooling channel 76a communicating with one supply communication hole 77 as shown in FIG. 7 is the first, the discharge port is provided at the other end of the fifth cooling channel 76e as shown in FIG. The communication hole 78 is connected. And, between the first cooling channel 76a and the fifth cooling channel 76e, a cooling zone 81 in which the cooling fluid flows in a zigzag manner along the cooling channels 76a to 76e in the longitudinal direction. Make up.
[0048]
That is, as shown in FIGS. 10 and 11, the other end sides of the first cooling channel 76 a and the second cooling channel 76 b are closed by closing devices 79, respectively, and the ends close to the closing device 79 are connected to each other. Are connected by a connection hole 80 to form an inverted portion. At this time, an inclined surface 79a is formed at the inner end of the closing member 79 so that the cooling fluid flowing from the first cooling flow channel 76a to the second cooling flow channel 76b via the inversion portion easily flows. I have. In the same manner as described above, the second cooling flow path 76b and the third cooling flow path 76c also have an inverted portion formed by a closing member 79 and a connection hole 80 at one end side. On the other end side of the fourth cooling channel 76c and the fourth cooling channel 76d, an inversion portion is formed by the closing member 79 and the connection hole 80, and the fourth cooling channel 76d and the fifth cooling channel 76e are further formed. On one end side, a reversal portion is formed by the closing member 79 and the connection hole 80. Thereby, the cooling fluid from the supply communication hole 77 flows zigzag through the cooling passages 76a to 76e toward the discharge communication hole 78, and the cooling zone 81 extends in the circumferential direction of the roll body 51. Five locations are formed. An obturator 79 is also provided at one end of the cooling passage 76 to which the supply communication hole 77 is connected and at the other end of the cooling passage 76 to which the discharge communication hole 78 is connected. The tool 79 has a downwardly inclined surface so that the cooling fluid can easily flow between the supply communication hole 77 and the cooling flow channel 76 and between the discharge communication hole 78 and the cooling flow channel 76 as shown in FIG. 79b are formed.
[0049]
The cooling zone 81 has a zigzag flow if an odd number of cooling channels are interposed between the cooling channel 76 communicating with the supply communication hole 77 and the cooling channel 76 communicating with the discharge communication hole 78. The number of times the cooling fluid flows back and forth in the cooling zone 81 is arbitrary. In the illustrated example, the case where the roll body 51 and the shafts 52 and 53 are formed separately is illustrated. However, the present invention can be applied to a case where the roll body 51 and the shafts 52 and 53 are integrally formed. Further, the case where the supply and discharge of the cooling fluid is performed from one shaft portion 52 has been described as an example. However, the cooling fluid may be supplied from one shaft portion and discharged from the other shaft portion.
[0050]
Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 6 to 12 will be described.
[0051]
When a cooling fluid such as water is supplied from the fluid supply port 68 in FIG. 6, the cooling fluid flows through the rotary joint 67 into the fluid supply path 64 of the one shaft 52, thereby cooling the bearing 57 of the shaft 52. After that, it flows into the five supply communication holes 77 separately. The cooling fluid that has flowed into each of the supply communication holes 77 flows into one end of the first cooling channel 76a of the cooling zone 81 formed in the roll body 51, and sequentially flows through the cooling channels 76a to 76e in a zigzag manner. Thereby, the roll body 51 is cooled. This cooling allows the pinch rolls 7a and 7b to convey the strip while cooling it. At this time, the pinch rolls 7a and 7b are cooled to the target optimum temperature by providing the cooling channels 76 having the diameter and the number corresponding to the amount of fluid necessary for cooling the pinch rolls 7a and 7b heated by the strip. be able to.
[0052]
The cooling fluid flowing through each cooling zone 81 flows into the five discharge communication holes 78 from the other end of the cooling flow passage 76e, flows into the flow passage 74a of the fluid discharge passage 74 from the discharge communication holes 78, The cooling fluid flows into the space 65 inside the roll body 51 via the reversing portion 74b and the flow path 74c while cooling the bearing 57 of the other shaft portion 53. Then, the cooling fluid in the space 65 is discharged from the fluid discharge passage 66 of the one shaft portion 52 to the outside through the fluid discharge port 69 via the rotary joint 67.
[0053]
As described above, since the cooling fluid flows in a zigzag manner along the cooling flow path 76 of the cooling zone 81 formed inside the roll body 51 and cools the pinch rolls 7a and 7b, the roll surfaces of the pinch rolls 7a and 7b are cooled. The cooling effect does not change between the roll end portion and the center portion, and the pinch rolls 7a and 7b are uniformly cooled in the width direction. Further, the cooling effect in the circumferential direction of the outer surface of the roll can be maintained uniformly by the plurality of cooling zones 81 formed in the circumferential direction of the roll body 51. With such a relatively simple structure, the pinch rolls 7a and 7b can be cooled so as to obtain a uniform temperature distribution in the roll width direction and the circumferential direction, so that the thermal crown due to thermal distortion can be suppressed and the roundness can be reduced. The strip can be maintained, and the meandering of the strip can be effectively prevented.
[0054]
Further, as described above, since a plurality of cooling zones 81 are provided in the circumferential direction of the roll body 51 so as to flow the cooling fluid in a zigzag manner between the cooling channels 76 sandwiching the odd number of cooling channels 76, The cooling effect in the width direction of the pinch rolls 7a and 7b can be made more uniform, and the number of the supply communication holes 77 and the discharge communication holes 78 can be reduced, so that the internal structure can be simplified.
[0055]
The present invention is not limited only to the above-described embodiment, and the number of spiral channels and the number of cooling channels, the intervals between the channels can be arbitrarily set, and other various changes can be made without departing from the gist of the present invention. Can of course be added.
[0056]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
[0057]
A helical groove is formed in the roll body of the pinch roll, and a cooling fluid is caused to flow through a helical flow path formed by fitting a sleeve on the outside of the groove, thereby cooling the pinch roll. The cooling effect does not change between the portion and the center portion, and the pinch roll can be cooled uniformly in the width direction. Further, the cooling effect in the circumferential direction of the outer surface of the roll can be uniformly maintained by the cooling by the spiral flow path. Therefore, with a relatively simple structure, the pinch roll can be cooled so as to obtain a uniform temperature distribution in the roll width direction and the circumferential direction, so that thermal crown due to thermal distortion can be suppressed, and roundness can be maintained. The meandering of the strip can be effectively prevented.
[0058]
Further, the spiral groove is relatively easy to process, so that a pinch roll having a spiral channel can be provided relatively easily.
[0059]
If there is no sleeve, the pinch roll is cooled by flowing cooling fluid through cooling channels formed at equal intervals in the circumferential direction inside the roll body, so that the roll surface of the pinch roll is at the roll end and center. The pinch roll can be uniformly cooled in the width direction without changing the cooling effect between the portions. Further, the cooling effect in the circumferential direction of the outer surface of the roll is uniformly maintained by the cooling passages at equal intervals in the circumferential direction. Therefore, with a relatively simple structure, the pinch roll can be cooled so as to obtain a uniform temperature distribution in the roll width direction and the circumferential direction, so that thermal crown due to thermal distortion can be suppressed, and roundness can be maintained. The meandering of the strip can be effectively prevented.
[0060]
A plurality of cooling zones are provided in the circumferential direction of the roll body so that the cooling fluid flows in a zigzag manner between the cooling channels sandwiching the odd number of cooling channels, so that the cooling effect in the width direction of the pinch roll is more uniform. In addition, the number of the supply communication holes and the discharge communication holes is reduced, so that the internal structure can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a pinch roll of the present invention.
FIG. 2 is a view in the direction of arrows II-II in FIG.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 1;
FIG. 4 is a view in the direction of the arrow IV in FIG. 1;
FIG. 5 is a view in the direction of arrows VV in FIG. 1;
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view in the direction of arrows VII-VII in FIG. 6;
8 is a view in the direction of arrows VIII-VIII in FIG. 6;
FIG. 9 is a view taken in the direction of arrows IX-IX in FIG. 6;
FIG. 10 is a view as viewed in the direction of arrows XX in FIG. 6;
FIG. 11 is a view as seen in the direction of the arrow XI in FIG. 10;
FIG. 12 is a view taken in the direction of the arrow XII in FIG. 10;
FIG. 13 is an overall schematic side view showing an example of a conventional strip caster.
[Explanation of symbols]
4 High temperature strip (strip)
7a, 7b pinch roll
9 Gas chamber
51 Roll body
52 Shaft (one side)
53 Shaft (other)
59 spiral channel
59a spiral groove
60 sleeve
64 Fluid supply path
66 Fluid discharge channel
70 Supply communication hole
74 Fluid discharge channel
75 Discharge communication hole
76 Cooling channel
76a-76e cooling channel
77 Supply communication hole
78 Discharge communication hole
81 Cooling zone
H depth
W width

Claims

金属ストリップ連続鋳造装置で製造される高温ストリップの移動経路がガスチャンバで覆われているストリップを搬送するためのピンチロールであって、両端に軸部を有するロール胴部と、該ロール胴部の外周面に形成した１つ以上の螺旋溝と、ロール胴部の外部に嵌合して螺旋流路を形成するスリーブと、軸部に形成した流体供給路と前記螺旋流路の一端とを連通する半径方向の供給連通孔と、軸部に形成した流体排出路と前記螺旋流路の他端とを連通する半径方向の排出連通孔と、を備えたことを特徴とするピンチロール。A pinch roll for transporting a strip in which a hot strip produced by a metal strip continuous casting apparatus has a moving path covered by a gas chamber, a roll body having shafts at both ends, and a roll body of the roll body. One or more spiral grooves formed on the outer peripheral surface, a sleeve fitted to the outside of the roll body to form a spiral flow path, and a fluid supply path formed in the shaft and one end of the spiral flow path communicated. A pinch roll comprising: a supply passage in the radial direction; and a discharge passage in the radial direction communicating the fluid discharge passage formed in the shaft portion and the other end of the spiral flow passage.

前記螺旋溝が、冷却に必要な流体量に見合う幅と深さを有する凹溝であることを特徴とする請求項１記載のピンチロール。The pinch roll according to claim 1, wherein the spiral groove is a concave groove having a width and a depth corresponding to a fluid amount required for cooling.

前記ロール胴部の両端に備えられる軸部が、流体供給路と流体排出路によって冷却されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のピンチロール。The pinch roll according to claim 1, wherein shafts provided at both ends of the roll body are cooled by a fluid supply passage and a fluid discharge passage.

金属ストリップ連続鋳造装置で製造される高温ストリップの移動経路がガスチャンバで覆われているストリップを搬送するためのピンチロールであって、両端に軸部を有するロール胴部と、ロール胴部内において中央軸線周りの等間隔位置に軸と平行に形成した冷却流路と、軸部に形成した流体供給路と前記冷却流路の一端とを連通する半径方向の供給連通孔と、軸部に形成した流体排出路と前記冷却流路の他端とを連通する半径方向の排出連通孔と、を備えたことを特徴とするピンチロール。A pinch roll for transporting a strip in which a hot strip produced by a metal strip continuous casting apparatus has a moving path covered with a gas chamber, a roll body having shafts at both ends, and a center in the roll body. A cooling flow path formed in parallel with the axis at equally spaced positions around the axis, a radial supply communication hole communicating the fluid supply path formed in the shaft with one end of the cooling flow path, and a cooling path formed in the shaft. A pinch roll comprising: a radial discharge communication hole that communicates a fluid discharge path with the other end of the cooling flow path.

一端が前記供給連通孔に接続された冷却流路に対し奇数の冷却流路を挟む位置の冷却流路の他端を前記排出連通孔に接続しており、前記供給連通孔と排出連通孔との間において、冷却流体を冷却流路の長手方向に沿いジグザグ状に流動させる冷却ゾーンを周方向に複数形成したことを特徴とする請求項４記載のピンチロール。One end of the cooling flow path at the position sandwiching the odd number of cooling flow paths with respect to the cooling flow path connected to the supply communication hole is connected to the discharge communication hole, and the supply communication hole, the discharge communication hole, 5. The pinch roll according to claim 4, wherein a plurality of cooling zones are formed in the circumferential direction between the cooling zones to allow the cooling fluid to flow in a zigzag manner along the longitudinal direction of the cooling flow path.

前記ロール胴部の両端に備えられる軸部が、流体供給路と流体排出路によって冷却されるようにしたことを特徴とする請求項４記載のピンチロール。The pinch roll according to claim 4, wherein shafts provided at both ends of the roll body are cooled by a fluid supply passage and a fluid discharge passage.