JP2021535839A - ブルーム連続鋳造用の連続曲率凸形ロール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記連続曲率凸形ロールのロール本体の作業部の外輪郭曲線は、第1直線分ABと、第1遷移曲線分BCと、中間直線分CDと、第2遷移曲線分DEと、第2直線分EFとからなる;
その第1遷移曲線分BCと、第1直線分ABと、中間直線分CDとは、1次導関数が連続し、2次導関数が連続し、曲率が連続しており、連続的な曲率を持つ第1遷移曲線を構成する;
同様に、第2遷移曲線分DEと、中間直線分CDと、第2直線分EFとは、1次導関数が連続し、2次導関数が連続し、曲率が連続しており、連続的な曲率を持つ第2遷移曲線を構成する;
前記第1遷移曲線分BCと第2遷移曲線分DEは鏡映対称である;
前記凸形ロールを製造・加工する時、まず凸形ロールの形状・サイズ要件に応じてブランクを鋳造しておき、ロール本体の作業部の加工において、前記外輪郭曲線の形状に合わせて中心軸線O1O2に沿って回転加工することで、連続曲率凸形ロールを得る;
既存のフラットロールの場合、まずロール本体の作業部にラグボスをビルドアップ溶接しておき、ロール本体の作業部の加工において、前記外輪郭曲線の形状に合わせて中心軸線O1O2に沿って回転加工することで、連続曲率凸形ロールを得ることもできる;
前記ブルーム連続鋳造用の連続曲率凸形ロールの製造方法に従って製造される凸形ロールにより、変形領域で鋳造スラブを均一に変形させ、クラックの発生を低減させることができる;
前記ブルーム連続鋳造用の連続曲率凸形ロールの製造方法に従って製造される凸形ロールは、その遷移曲線を短縮させることにより、圧延圧力をさらに低減させること、及びスラブ絞り抵抗をさらに低減させることができる。
座標の原点が中間点Oにあり、OとBの二点で2次導関数が連続し、点Aで1次導関数が連続する座標系を構築する;
前記凸形ロールのラグボスの曲線方程式は、中心点Aに沿って軸対称の曲線であり、曲線分OAは曲線の左半分であり、曲線分ABは曲線の右半分である;
曲線分OAはラグボスの曲線の左半分として、曲線分ABはラグボスの曲線の右半分として、水平な直線を介してそれらを連結する。
制限条件が以下の通りである:
ラグボスの遷移曲線が多項式形式であると仮定すると、8つの制限条件があるため、以下のようになるべきである:
従来技術に比べて、本発明の利点は:
1.本技術方案で製造される連続曲率凸形ロールによれば、変形領域で鋳造スラブを均一に変形させ、クラックの発生を低減させることができる;本発明の技術方案を採用すると、凸形ロールの遷移曲線を短縮させることにより、圧延圧力をさらに低減させること、及びスラブ絞り抵抗をさらに低減させることができる;
2.本技術方案で製造される凸形ロールを用いて凝固完了点の軽圧下制御をすることで、鋳造スラブの中心部の緩みを低減させることができ、それにより鋳造スラブの中心部の緻密度を上げ、圧延材の内部品質を改善することができる;
3.本技術方案で製造される凸形ロールを用いて凝固完了点の大圧下技術を実施することで、両側の凝固した凝固シェルによる大きな変形抵抗を回避し、鋳造スラブの中央部に大圧下を行って鋳造スラブの中心部の緻密度を上げることができると共に、凸形ロールと鋳造スラブの接触面積が小さくなり、摩擦力が小さくなるので、鋳造スラブの連続鋳造プロセスのスラブ絞り抵抗も小さくなる。
本発明の目的は、圧延材の表面で生じる欠陥を充分に低減できる軽圧下ロールを提供することである。
図1に示すように、本発明にかかる連続曲率凸形ロールのロール本体の作業部の外輪郭曲線は、第1直線分ABと、第1遷移曲線分BCと、中間直線分CDと、第2遷移曲線分DEと、第2直線分EFとからなる。
図2に示す座標系(座標の原点が中間点Oにあり、OとBの二点で2次導関数が連続し、点Aで1次導関数が連続するもの)を構築する。
制限条件が以下の通りである:
ラグボスの遷移曲線が多項式形式であると仮定すると、8つの制限条件があるため、以下のようになるべきである:
本技術方案は凸形ロールによって凝固完了点の軽圧下制御をすることで、統合利用によって鋳造スラブの中心部の緩みを低減させることができ、それにより鋳造スラブの中心部の緻密度を上げ、圧延材の内部品質を改善することができる(鋳造スラブの凝固過程において大きな体積収縮が発生するため、鋳造スラブの体積収縮を補償するために、より大きな圧下量が必要になるが、圧下プロセスにおいて、鋳造スラブには主に両側の凝固した凝固シェルに集中する変形抵抗が発生する)。
図2の座標系(座標の原点が中間点Oにあり、OとBの二点で2次導関数が連続し、点Aで1次導関数が連続するもの)において、圧延ロールのロール本体の長さを500mmにし、両端の直線分の長さAB=EF=135mmにし、中間直線分CDの長さを150mmにし、遷移曲線分BCとDEのx軸への投影長さを40mmにし、ラグボス高さH=20mmにし、遷移曲線分BCの曲線方程式を下記のようにした:
図2の座標系において、圧延ロールのロール本体の長さを500mmにし、両端の直線分の長さAB=EF=115mmにし、中間直線分CDの長さを150mmにし、遷移曲線分BCとDEのx軸への投影長さを60mmにし、ラグボス高さH=20mmにし、遷移曲線分BCの曲線方程式を下記のようにした:
実施例三:
図2の座標系において、圧延ロールのロール本体の長さを500mmにし、両端の直線分の長さAB=EF=115mmにし、中間直線分CDの長さを150mmにし、遷移曲線分BCとDEのx軸への投影長さを60mmにし、ラグボス高さH=30mmにし、遷移曲線分BCの曲線方程式を下記のようにした:
実施例四:
図2の座標系において、圧延ロールのロール本体の長さを500mmにし、両端の直線分の長さAB=EF=135mmにし、中間直線分CDの長さを150mmにし、遷移曲線分BCとDEのx軸への投影長さを40mmにし、ラグボス高さH=15mmにし、遷移曲線分BCの曲線方程式を下記のようにした:
本発明の技術方案で製造される凸形ロールのロール本体の作業部の輪郭曲線によれば、1次導関数が連続し、2次導関数が連続し、曲率が連続している。
Claims (6)
- ブルーム連続鋳造用の連続曲率凸形ロールの製造方法であって、
前記連続曲率凸形ロールのロール本体の作業部の外輪郭曲線は、第1直線分(AB)と、第1遷移曲線分(BC)と、中間直線分(CD)と、第2遷移曲線分(DE)と、第2直線分(EF)とからなる;
その第1遷移曲線分(BC)と、第1直線分(AB)と、中間直線分(CD)とは、1次導関数が連続し、2次導関数が連続し、曲率が連続しており、連続的な曲率を持つ第1遷移曲線を構成する;
第2遷移曲線分(DE)と、中間直線分(CD)と、第2直線分(EF)とは、1次導関数が連続し、2次導関数が連続し、曲率が連続しており、連続的な曲率を持つ第2遷移曲線を構成する;
前記第1遷移曲線分(BC)と第2遷移曲線分(DE)は鏡映対称である;
前記凸形ロールを製造・加工する時、まず凸形ロールの形状・サイズ要件に応じてブランクを鋳造しておき、ロール本体の作業部の加工において、前記外輪郭曲線の形状に合わせて凸形ロールの中心軸線(O1O2)に沿って回転加工することで、前記連続曲率凸形ロールを得る;
或いは、既存のフラットロールの場合、まずロール本体の作業部にラグボスをビルドアップ溶接しておき、ロール本体の作業部の加工において、前記外輪郭曲線の形状に合わせて凸形ロールの中心軸線O1O2に沿って回転加工することで、連続曲率凸形ロールを得ることを特徴とする製造方法。 - 前記の連続的な曲率を持つ第1・第2遷移曲線分を形成する方法は、下記の通りであることを特徴とする、請求項1に記載のブルーム連続鋳造用の連続曲率凸形ロールの製造方法。
座標系を構築し、座標の原点(0,0)、中心点(L/2,H)及び端点(L,0)を決定し、前記原点、中心点及前記端点を通り、且つ前記原点と前記端点の二点で2次導関数が連続し、前記中心点で1次導関数が連続している上凸曲線を生成し、Lは第1、第2遷移曲線のx軸への投影長さの合計であり、Hは凸形ロールのラグボス高さである;
前記上凸曲線は、中心点の垂直線に沿って軸対称の曲線であり、第1曲線分(OA)は曲線の左半分であり、第2曲線分(AB)は曲線の右半分である;
第1曲線分(OA)は前記第1遷移曲線となり、第2曲線分(AB)は前記第2遷移曲線となる。 - ブルーム連続鋳造用の連続曲率凸形ロールであって、
前記連続曲率凸形ロールのロール本体の作業部の外輪郭曲線は、第1直線分(AB)と、第1遷移曲線分(BC)と、中間直線分(CD)と、第2遷移曲線分(DE)と、第2直線分(EF)とからなる;
その第1遷移曲線分(BC)と、第1直線分(AB)と、中間直線分(CD)とは、1次導関数が連続し、2次導関数が連続し、曲率が連続しており、連続的な曲率を持つ第1遷移曲線を構成する;
第2遷移曲線分(DE)と、中間直線分(CD)と、第2直線分(EF)とは、1次導関数が連続し、2次導関数が連続し、曲率が連続しており、連続的な曲率を持つ第2遷移曲線を構成する;
前記第1遷移曲線分(BC)と第2遷移曲線分(DE)は鏡映対称である
ことを特徴とする、ブルーム連続鋳造用の連続曲率凸形ロール。 - 座標系において、座標の原点(0,0)、中心点(L/2,H)及び端点(L,0)を決定し、前記原点、中心点及前記端点を通り、且つ前記原点と前記端点の二点で2次導関数が連続し、前記中心点で1次導関数が連続している上凸曲線を生成し、Lは第1、第2遷移曲線のx軸への投影長さの合計であり、Hは凸形ロールのラグボス高さである;
前記上凸曲線は、中心点の垂直線に沿って軸対称の曲線であり、第1曲線分(OA)は曲線の左半分であり、第2曲線分(AB)は曲線の右半分である;
前記第1遷移曲線分は前記第1曲線分(OA)に従って構築され、前記第2遷移曲線分は前記第2曲線分(AB)に従って構築される
ことを特徴とする、請求項4に記載のブルーム連続鋳造用の連続曲率凸形ロール。
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