JP2555433B2 - ロール式連続鋳造機のロール冷却装置 - Google Patents

ロール式連続鋳造機のロール冷却装置

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JP2555433B2
JP2555433B2 JP63305305A JP30530588A JP2555433B2 JP 2555433 B2 JP2555433 B2 JP 2555433B2 JP 63305305 A JP63305305 A JP 63305305A JP 30530588 A JP30530588 A JP 30530588A JP 2555433 B2 JP2555433 B2 JP 2555433B2
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隆 矢葺
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/068Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0682Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロール式連続鋳造機のロール冷却装置に係
り、特にロール面に冷却液が直接付着することなく冷却
能力の高められたロール冷却装置に関する。
〔従来の技術〕
ロール式連続鋳造機(以下ロール式連鋳機という。)
は、ロールにより直接溶湯を冷却して一挙に薄板を製造
するもので、ロールを冷却しなければ、ロールの温度が
上昇し、鋳片の冷却が行えなくなり、またドラムに熱膨
張によるクラウン、さらには熱応力による割れなどの現
象が生じる。このため、従来、ドラムの温度上昇を抑制
する方法として、特開昭58−359号公報に記載のよう
に、ロールを薄いスリーブで構成して、その内部から冷
却液により冷却する内部冷却の技術や、特開昭59−3305
9号に記載のようにドラムの外表面に冷却水を直接噴射
してロール表面を冷却する外部冷却の技術がとられてい
た。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、ロールを薄いスリーブで構成し、内部
から冷却する内部冷却の技術では、スリーブ温度の上昇
と溶鋼に接触するスリーブ外部と冷却液に接触するスリ
ーブ内部との間での温度分布によりロールがたる状に膨
張する傾向があるという問題点があった。
またロール外表面に冷却水を直接噴射しロールを冷却
する技術では、ロールに付着した冷却水を完全に除去す
ることは難しく、冷却水が溶湯プールに流入し、水分が
気化し、溶融金属表面からのスプラッシュが増大し、こ
れがロール表面に落下・附着することによる鋳片表面の
肌荒れ、あるいは水分が多量に残存している場合は溶融
金属が上方に吹き上げられ、安全操業が不可能になると
いう問題があり、実用化には至っていない。
本発明の目的はロール式連鋳機において、ロール面に
冷却水が直接付着しないロール外部冷却装置を用いて、
冷却を行うことにより冷却能力を高め、高速かつ安定し
て良好な形状の板を鋳造し得るロール式連鋳機のロール
冷却装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために本発明は、溶融金属を冷
却して鋳片を形成する一対の相対向するロールを備え、
このロールを冷却するロール式連続鋳造機のロール冷却
装置であって、前記相対向する一対のロールの外周面の
一部にそれぞれ一部が接触するエンドレスのベルトと、
該ベルトを前記ロールに押付けるベルト押付手段と、該
ベルトの内側に該ベルトを介して前記ロールを冷却する
ベルト冷却手段とを備え、前記ベルト押付手段は、ガイ
ドロール及びテンション付加手段を具えたテンションロ
ールと、ベルト駆動ロールとが、前記エンドレスのベル
トの内側に構成されたものであるロール式連続鋳造機の
ロール冷却装置において、前記ガイドロールの少くとも
1つに、凸クラウンを付けたことを特徴とするものであ
る。また、これらのベルト手段と前記ロールの内部に冷
却手段を有する内部冷却ロールとを組合わせたものであ
る。
また、前記ベルト冷却手段は、前記ロールに接触した
ベルトの内周面に沿って冷却液の流路を有し、また、前
記冷却液の流路は、前記ロールの幅方向に隔壁によって
分割されているものである。また、前記ベルト冷却手段
に、前記ロールの冷却を該ロール幅方向で可変にする冷
却調整手段を設けることもできる。
また、溶融金属を冷却して鋳片を形成する一対の相対
向するロールを備え、このロールを冷却するロール式連
続鋳造機のロール冷却装置であって、前記相対向する一
対のロールの外周面の一部にそれぞれ一部が接触するエ
ンドレスのベルトと、該ベルトを前記ロールに押付ける
ベルト押付手段と、該ベルトの内側に該ベルトを介して
前記ロールを冷却するベルト冷却手段とを備えているロ
ール式連続鋳造機のロール冷却装置において、前記ベル
ト冷却手段に、前記ロールの冷却を該ロール幅方向で可
変にする冷却調整手段が設けられていることを特徴とす
るものである。また、また、これらのベルト手段と前記
ロールの内部に冷却手段を有する内部冷却ロールとを組
合わせたものである。そして、前記冷却調整手段は、前
記ロールの幅方向に該ロール幅方向の温度を検出する温
度検出器を設け、該温度検出器の出力によって該ロール
の冷却を調整することができる。
〔作用〕
上記の構成によれば、ガイドロールの少くとも1つに
凸クラウンを付けたことにより、ロール幅方向の中央部
を強冷でき、幅方向の温度分布を均一にできるので、鋳
造用ロールのクラウンの低減作用がある。また、ロール
に接触したベルトの内周面に沿った冷却液の流路によ
り、ロールの冷却がロール外周面に接触するベルトを介
して間接的に行われ、そのために冷却液等が直接溶鋼に
接触することがない。また、この冷却液の流路を、ロー
ルの幅方向に隔壁によって分割することにより、幅方向
の温度分布を均一に調整できる。さらに、ロールの冷却
をロール幅方向で可変にする冷却調整を行うことによ
り、鋳片幅を変えた鋳造を行う際にも、幅に合せて冷却
域を設定して冷却を行うことができるし、ロール幅方向
に設けた温度検出器の出力に基づいて、ロールの冷却を
効果的に調整することができる。また、これらの冷却手
段と内部冷却ロールとを組合せることによって、より冷
却効果を高めることができる。
〔実施例〕
以下図面により本発明について説明する。
第1図は本発明のロール冷却装置の一実施例を示す図
で、適当な間隙を距てて水平に対向配置された一対の鋳
造ロール1a,1b、溶鋼ダム2によって溶鋼3を溜め、鋳
造ロール1a,1bは互いに反対方向に同一速度で駆動回転
される。ロール1a,1bに接触する溶鋼3はロールにより
冷却され凝固シェル4となり、しだいに成長し薄鋼板5
として送り出される。ロール1a,1bは溶鋼からの入熱に
より昇温する。
溶鋼3を冷却して鋳片を形成するため昇温したロール
を冷却するのに、本発明は次のように実施される。
ベルト6a,6bをガイドロール7a,7b,8a,8bでロール1a,1
bに接触させる。ベルト6a,6bに所定の張力を与えるた
め、テンションロール9a,9bを用い、テンショナー10a,1
0bによりベルト6a,6bに張力を発生させ、ベルト駆動用
ロール11a,11bにより鋳造ロール1a,1bの回転に合せ駆動
する。ベルト6a,6bと鋳造ロール1a,1bとの接触部内部に
は冷却装置12a,12bが設置され、ベルト内面で冷却を行
い、昇温した鋳造ロール1a,1bの表面からベルトをはさ
んだ形で抜熱を行う。また冷却装置12a,12bの側面は側
板13a,13bで密閉される。よって鋳造用ロール1a,1bは直
接冷却液と接触することなく外部から冷却可能となる。
特に冷却液とロール1a,1bが直接触れることがないため
冷却液の流入による溶鋼の吹上げ等がなく安全な操業が
可能になる。
ロール式連鋳機の高速化及び鋳片の薄板化に伴い、冷
却能力の向上及び板の寸法精度の向上が望まれている
が、第1図においてロール1a,1bの表面を薄いスリーブ1
4で構成し、内部に設けたスリット15を流れる冷却用液
体でスリーブを冷却する内部冷却の技術では、スリーブ
内表面より外表面への温度分布が溶鋼接触前で第4図の
ようになり、内表面から外表面に向い温度が高くなる。
この温度分布が溶鋼と接触でさらに顕著なものとなり、
スリーブはたる状にふくらみ、従って鋳片形状が凹クラ
ウンとなり、寸法精度が悪化する。この温度分布を改善
するためには外部冷却の技術の併用が必要であるが、こ
れまでは外部冷却が難しいため実行されていない。
本実施例の第1図は内部冷却ロールに外部冷却装置を
組み合せた例を示しているが、このように内部冷却ロー
ルと外部冷却方法を組み合わせることにより、ロールの
冷却能力の向上を図れるとともに、スリーブの温度分布
を第5図のように、外表面温度を下げることにより平坦
化することができる。これによりスリーブの温度上昇、
及びスリーブ厚み方向の温度分布に起因する内部冷却ロ
ールのクラウンを低減する効果がある。
連続鋳造中はロール幅方向の中央部が昇温し易く、こ
れも鋳片寸法を悪化させる。第2図は第1図のA−A矢
視図であるが、ガイドロール7a,8aに凸クラウンを付け
ることにより、ベルトはロール幅方向の中央部を強冷で
き、幅方向の温度分布を均一にできる。このようにする
ことによって、鋳造用ロールのクラウンの低減効果があ
る。
第3図は第1図のB−B矢視図である。ベルト内部の
冷却装置12aの冷却流路を隔壁16a,16b,16cによってロー
ル幅方向に分割し、それぞれにノズル17a,17b,17c,17d
及びヘッダー18a,18b,18c,18dを設ける。ロール幅方向
に複数個設置された温度計群19a,19bでロール表面の温
度測定を行い、それらが均一化するように、水槽20より
ポンプ21で吸い上げた冷却液を分配器22によりそれぞれ
の流路に分配する。これによって板巾方向の温度分布を
均一にすることができる。
さらに、同一ロールで鋳片幅を変えた鋳造を行う際に
も幅に合せて冷却域を設定できるので、効果的な冷却が
行える。尚、23a,23bは排水口である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ロール式連鋳機のロールの外部冷却
において、ロールに直接冷却液が接触しないので、冷却
液が溶鋼プールに浸入することによる操業上の支障を起
すことなく安定した外部冷却が出来るので、これまで困
難であった外部冷却を実現することができる。
また、内部冷却方法と組み合わせることにより、冷却
能力の向上による製造速度の高速化、スリーブ温度分布
の改善による板精度の向上等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である双ロール式連鋳機の正
面図、第2図はガイドロールに凸クラウンを付けた第1
図のA−A矢視図、第3図は冷却装置の流路を幅方向に
隔壁で分割した第1図のB−B矢視図、第4図は内部冷
却ロールのスリーブの板厚方向温度分布グラフ、第5図
は内部冷却ロールに外部冷却を施した場合のスリーブの
板厚方向温度分布グラフである。 1a,1b……鋳造ロール、 3……溶鋼、 6a,6b……ベルト、 7a,7b,8a,8b……ガイドロール、 9a,9b……テンションロール、 10a,10b……テンショナー、 11a,11b……駆動ロール、 12a,12b……冷却装置、 13a,13b……側板、 14……ロールスリーブ、 15……冷却溝、 23a,23b……排水口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 和夫 山口県新南陽市大字富田4976番地 日新 製鋼株式会社周南製鋼所内 (72)発明者 近間 次雄 山口県新南陽市大字富田4976番地 日新 製鋼株式会社周南製鋼所内 (72)発明者 松永 滋 山口県新南陽市大字富田4976番地 日新 製鋼株式会社周南製鋼所内 (56)参考文献 実開 平2−59849(JP,U)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融金属を冷却して鋳片を形成する一対の
    相対向するロールを備え、このロールを冷却するロール
    式連続鋳造機のロール冷却装置であって、前記相対向す
    る一対のロールの外周面の一部にそれぞれ一部が接触す
    るエンドレスのベルトと、該ベルトを前記ロールに押付
    けるベルト押付手段と、該ベルトの内側に該ベルトを介
    して前記ロールを冷却するベルト冷却手段とを備え、前
    記ベルト押付手段は、ガイドロール及びテンション付加
    手段を具えたテンションロールと、ベルト駆動ロールと
    が、前記エンドレスのベルトの内側に構成されたもので
    あるロール式連続鋳造機のロール冷却装置において、前
    記ガイドロールの少くとも1つに、凸クラウンを付けた
    ことを特徴とするロール式連続鋳造機のロール冷却装
    置。
  2. 【請求項2】溶融金属を冷却して鋳片を形成する一対の
    相対向するロールを備え、このロールを冷却するロール
    式連続鋳造機のロール冷却装置であって、前記相対向す
    る一対のロールの外周面の一部にそれぞれ一部が接触す
    るエンドレスのベルトと、該ベルトを前記ロールに押付
    けるベルト押付手段と、該ベルトの内側に該ベルトを介
    して前記ロールを冷却するベルト冷却手段とを備え、こ
    れらのベルト手段と前記ロールの内部に冷却手段を有す
    る内部冷却ロールとを組合わせ、前記ベルト押付手段
    は、ガイドロール及びテンション付加手段を具えたテン
    ションロールと、ベルト駆動ロールとが、前記エンドレ
    スのベルトの内側に構成されたものであるロール式連続
    鋳造機のロール冷却装置において、前記ガイドロールの
    少くとも1つに、凸クラウンを付けたことを特徴とする
    ロール式連続鋳造機のロール冷却装置。
  3. 【請求項3】溶融金属を冷却して鋳片を形成する一対の
    相対向するロールを備え、このロールを冷却するロール
    式連続鋳造機のロール冷却装置であって、前記相対向す
    る一対のロールの外周面の一部にそれぞれ一部が接触す
    るエンドレスのベルトと、該ベルトを前記ロールに押付
    けるベルト押付手段と、該ベルトの内側に該ベルトを介
    して前記ロールを冷却するベルト冷却手段とを備えてい
    るロール式連続鋳造機のロール冷却装置において、前記
    ベルト冷却手段は、前記ロールに接触したベルトの内周
    面に沿って冷却液の流路を有することを特徴とするロー
    ル式連続鋳造機のロール冷却装置。
  4. 【請求項4】溶融金属を冷却して鋳片を形成する一対の
    相対向するロールを備え、このロールを冷却するロール
    式連続鋳造機のロール冷却装置であって、前記相対向す
    る一対のロールの外周面の一部にそれぞれ一部が接触す
    るエンドレスのベルトと、該ベルトを前記ロールに押付
    けるベルト押付手段と、該ベルトの内側に該ベルトを介
    して前記ロールを冷却するベルト冷却手段とを備え、こ
    れらのベルト手段と前記ロールの内部に冷却手段を有す
    る内部冷却ロールとを組合わせたロール式連続鋳造機の
    ロール冷却装置において、前記ベルト冷却手段は、前記
    ロールに接触したベルトの内周面に沿って冷却液の流路
    を有することを特徴とするロール式連続鋳造機のロール
    冷却装置。
  5. 【請求項5】請求項3又は4に記載のロール冷却装置に
    おいて、前記冷却液の流路は、前記ロールの幅方向に隔
    壁によって分割されていることを特徴とするロール式連
    続鋳造機のロール冷却装置。
  6. 【請求項6】請求項3又は4に記載のロール冷却装置に
    おいて、前記ベルト冷却手段に、前記ロールの冷却を該
    ロール幅方向で可変にする冷却調整手段が設けられてい
    ることを特徴とするロール式連続鋳造機のロール冷却装
    置。
  7. 【請求項7】溶融金属を冷却して鋳片を形成する一対の
    相対向するロールを備え、このロールを冷却するレール
    式連続鋳造機のロール冷却装置であって、前記相対向す
    る一対のロールの外周面の一部にそれぞれ一部が接触す
    るエンドレスのベルトと、該ベルトを前記ロールに押付
    けるベルト押付手段と、該ベルトの内側に該ベルトを介
    して前記ロールを冷却するベルト冷却手段とを備えてい
    るロール式連続鋳造機のロール冷却装置において、前記
    ベルト冷却手段に、前記ロールの冷却を該ロール幅方向
    で可変にする冷却調整手段が設けられていることを特徴
    とするロール式連続鋳造機のロール冷却装置。
  8. 【請求項8】溶融金属を冷却して鋳片を形成する一対の
    相対向するロールを備え、このロールを冷却するロール
    式連続鋳造機のロール冷却装置であって、前記相対向す
    る一対のロールの外周面の一部にそれぞれ一部が接触す
    るエンドレスのベルトと、該ベルトを前記ロールに押付
    けるベルト押付手段と、該ベルトの内側に該ベルトを介
    して前記ロールを冷却するベルト冷却手段とを備え、こ
    れらのベルト手段と前記ロールの内部に冷却手段を有す
    る内部冷却ロールとを組合わせたロール式連続鋳造機の
    ロール冷却装置において、前記ベルト冷却手段に、前記
    ロールの冷却を該ロール幅方向で可変にする冷却調整手
    段が設けられていることを特徴とするロール式連続鋳造
    機のロール冷却装置。
  9. 【請求項9】請求項6、7又は8に記載のロール冷却装
    置において、前記冷却調整手段は、前記ロールの幅方向
    に該ロール幅方向の温度を検出する温度検出器を設け、
    該温度検出器の出力によって該ロールの冷却を調整する
    ものであることを特徴とするロール式連続鋳造機のロー
    ル冷却装置。
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