JP2968114B2 - 双ロール式連鋳機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，溶湯（例えば溶鋼）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。

【０００２】

【従来の技術】近年，溶鋼等の金属溶湯から最終形状に
近い厚みをもつ薄板に直接的に製造するための技術開発
に多大の努力がなされているが，その代表例として双ロ
ール式連鋳機がある。これは互いに反対方向に回転する
一対の冷却ロールを適当な間隔をあけて対向配置し，こ
の冷却ロール対の両側方にロール軸と直交する方向の一
対のサイドダムを少なくとも配置してロール対の円周上
に湯溜りを形成し，この湯溜り空間に溶湯を連続注入
し，この湯溜り内の溶湯をロール円周面で冷却しつつロ
ール間隔を経て薄板を連続鋳造する装置である。

【０００３】かような双ロール式連鋳機では双ロールの
サイド側への溶湯を堰き止めるサイドダムが必要となる
が，このサイドダムについて求められる特性としては，
回転する冷却ロールと接触性よく摺接させるための潤滑
性，冷却ロールとサイドダムとの摺動部への湯差しを防
止するためのシール性，およびサイドダム表面における
溶鋼温度の低下ひいてはサイドダム表面への凝固を防止
するための断熱性等がある。

【０００４】これらの要求を同時に満足させるべく開発
されたサイドダムとして例えば特開昭63-252646号公報
記載のものがある。この方式は，耐摩耗性耐火物を使用
するという従来の考えかたとは逆に, 易削性の耐火物を
使用し，そのサイドダムの厚みの一部または全部がロー
ル円周面上に位置するようにその底部の少なくとも一部
をロール円周面に接触するようにサイドダムを配置し，
このサイドダムを鋳造方向に送りだす機構によってロー
ル円周面と接するサイドダム部分をロール円周面で積極
的に研削させながら鋳造するものである。

【０００５】易削性の耐火物としては潤滑性および断熱
性に優れた窒化硼素やＡl₂Ｏ₃系セラミックファイバー
等を用いると効果的であることが実験により確認され，
問題のない技術レベルまで到達している。

【０００６】他方, シール性の改善についてはサイドダ
ムに所定の弾性的な押付力を付与することが有利とな
り, このための押付力の強化, 摺動部分の寸法精度の向
上等を意図して, 例えば特開昭63-183750号公報や特開
昭64-83337号公報に見られる提案がある。

【０００７】本発明者らの実験によれば，特開昭63-252
646号公報記載のように鋳造方向にサイドダムを送り出
してロール円周面と摺接する部分を研削消耗しつつ鋳造
を続行すると，その送りだし量が多くなるにつれてロー
ル最狭隙部からは細く削られて，折れたり破損し易くな
った先細形状のサイドダム残部が鋳造方向に伸び出して
くる。易削性の耐火物である窒化硼素やＡl₂Ｏ₃系セラ
ミックファイバー等はその材質の強度が極めて脆弱であ
るため，押圧が過度に働くと回転する冷却ロールの摺動
抵抗により, この伸び出した部分がロール間に噛み込ま
れやすくなり，サイドダムの破損の原因になることがわ
かった。特にロールギャップを自動制御する装置ではこ
の問題は自動制御を実施するのに障害となる。

【０００８】また特開昭63-183750号公報に記載のよう
に少なくとも一本の冷却ロールの側面 (ロールのサイド
面) にサイドダム内壁を摺接する形式では，シール性を
確保するために冷却ロール軸方向にサイドダムを押圧す
る必要があるが，その際サイドダムの摺接する内壁が摩
耗するにつれて, 溶湯と接する部分のサイドダム内壁は
湯溜りの内方に入り込んでいくことになり, 従って両サ
イドダムの相互の間隔ひいては鋳造される板幅は鋳造の
過程に伴い徐々に狭くなっていくというトラブルが生ず
ることになる。

【０００９】このようなことは特開昭64-83337号公報の
ように二本のロールの側面に対してサイドダムの内壁を
弾性的な背圧で付勢する場合にも, 易削性の耐火物を使
用する限り発生する。

【００１０】このようなことから，本発明者らは，特開
平3-174955号公報において，サイドダムを一方のロール
の円周面と他方のロールのサイド面とに摺接するように
配置し，ロール軸と直交しかつ鋳造方向とほぼ直交する
方向に該サイドダムを一方のロールの円周面の方向に向
けて送りだすための機構と，他方のロールのサイド面に
対し, このサイドダムの内面を摺接状態に維持するため
の支持機構とを設け,鋳造中において該支持機構によっ
て他方のロールのサイド面とサイドダム内面との間に隙
間を生じないように支持しながら, 該送り出し機構によ
ってロール円周面と摺接するサイドダム部分を研削消耗
させる方式を提案した。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】特開平3-174955号公報
に提案した方式では，ロールのサイド面にサイドダムの
内面を摺接させる際, その押付力が強すぎるとサイドダ
ムの内面が研削され，溶湯と接しているサイドダム内面
が徐々に湯溜り内に進入することになり，ともするとサ
イドダムの破損を招く原因となる。また，長時間鋳造す
るにつれてロール端部は溶湯の熱による膨張・収縮が生
じるとロール偏芯等のガタの発生と相まってロール側面
の平面度やその平面位置が維持できなくなり，この結
果，ロール側面におけるシール性が保持できなくなると
共に，前記サイドダムの内面が局部的に研削され，サイ
ドダムの破損，短寿命化につながる。本発明のこのよう
な従来技術の問題や欠点を解決した双ロール式連鋳機を
提供することを目的としたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，互いに
反対方向に回転する一対の冷却ロールを平行に対向配置
し，このロール対の両側方にロール軸と直交する方向の
一対のサイドダムを少なくとも配置してロール対の円周
面上に湯溜りを形成し，この湯溜り空間に連続的に注湯
しながらロール対の円周面で形成する凝固殻をロール対
の間隙で圧着しつつ薄板に直接鋳造する薄板連鋳機にお
いて，両サイドダムを易削性材料で構成すると共にこの
サイドダムを一方のロールの円周面（ロールの胴部の
面）と他方のロールのサイド面（ロールの端部）とに摺
接するように配置し，ロール対のサイド面の両側にロー
ル軸に直交する方向に横方向に延びるフレームを設ける
と共に両フレームをクッシヨン材を介して互いに連結
し，サイドダムを背面からロール軸方向に向けて押さえ
るためのバックアップ部材をロール軸に直交する横方向
に該フレームに移動可能に取付け，サイドダムを一方の
ロールの円周面の方に向けて横方向に送りだすための送
り出し部材を該フレームに摺動可能に取付ける共に，こ
の送り出し部材の押圧力をクッシヨン材を介してサイド
ダムに伝達するようにしたことを特徴とする双ロール式
連鋳機を提供する。

【００１３】そのさい，好ましくは両フレームは互いの
距離を縮める方向の押圧力が外部より付与されており，
また送り出し部材はロッドで構成し，このロッドをフレ
ーム内に設けられた溝レールに摺動可能に取付けられ
る。

【００１４】

【作用】本発明装置よると, 押付力の付与は特開平3-17
4955号公報のように２方向を独立して制御するのではな
く，ロールサイド面方向への押付け機構内にロール円周
面方向への横方向への送り込み機構が取りこまれている
ので，２方向の押付力の力配分を実施する必要がなく，
押付力の制御が容易となる。

【００１５】送り込み機構と支持機構の両者に設けたク
ッションは急激な応力が作用することを緩和する。この
ため，過度の応力が作用した場合やロール端部の熱的な
偏膨張とか偏芯が生じた場合でも，スムースな研削と密
着が達成されサイドダムの破損が回避できるし，送り出
し速度を減ずることもできる。

【００１６】

【実施例】図１は，本発明装置に従う双ロール式連鋳機
の一実施例を示した要部斜視図であり，互いに反対方向
に回転する一対の冷却ロール 1a,1bを平行に対向配置
し,このロール対 1a,1bの両側方にロール軸 2a,2bと直
交する一対のサイドダム3a,3bを配置してロール対 1a,1
bの円周上に湯溜り４を形成し，この湯溜り４の空間に
溶湯を連続的に注入し，この湯溜り４内の溶湯をロール
対 1a,1bの円周面Ｒa,Ｒbで冷却しつつロール間隙５を
経て薄板に連続鋳造する双ロール式連鋳機を示してい
る。

【００１７】かような双ロール式連鋳機において，サイ
ドダム3a, 3bは一方のロール1aの円周面（ロールの胴部
の面）と他方のロール1bのサイド面（ロールの端部）と
に摺接するように配置されている。図示の例では両方の
サイドダム3a, 3bが一方のロール1aの円周面Ｒaと，他
方のロール1bの両サイド面Ｓb (図面の手前側と奥の二
箇所に存在する。）とに同時に摺接するように配置され
ている。すなわち一方のロール1aの胴部の長さを，他方
のロール1bよりも少なくとも両サイドダム3a,3bの厚み
の分だけ長くし，両サイドダム3a, 3bの内壁の一部を他
方のロール1bのサイド面Ｓbに摺接させ，一方のロール1
aに対しては両サイドダム3a, 3bの側面（ロール円周面
に等しい曲面をもつ側面）をその円周面Ｒa上に摺接さ
せるように配置されている。

【００１８】この図例に限らずほぼ同じ長さの胴部をも
つロール1aと1bをロール軸方向にいげた状にずらして配
置し，一方のサイドダム3aについては一方のロール1aの
円周面Ｒaと他方のロール1bのサイド面Ｓbとに摺接さ
せ，他方のサイドダム3bについては他方のロール1bの円
周面Ｒbと一方のロール1aのサイドダム面Ｓaに摺接させ
る構成としてもよい。

【００１９】サイドダム3a,3bと摺接することになるロ
ール円周面10は粗面としてサイドダム3a,3bを研削でき
るようにし，またサイド面Ｓbにも最外円周から半径方
向に若干の巾をもって粗面リング11を形成しておく。こ
の粗面リング11は僅かな厚みをもって突出させておく。
その突出面はフラットとしてある。

【００２０】本発明装置ではこのように配置されるサイ
ドダム3a, 3bを, ロール円周面10に対してもまた粗面リ
ング11に対しても弾性的な摺接関係が維持されるよう
に, ロール対のサイド面側において横方向に延びるよう
に配置された支持フレーム6aと6bを用いて支持する。両
フレーム6aと6bは，クッシヨン９ (ばね）を介装した連
結杆 7a,7bを用いて互いに連結されている。両フレーム
6aと6bとは互いにその間隔を狭める方向に押圧が加えら
れるが，クッシヨン９は緩衝材として機能し急激な応力
が作用することを緩和する。

【００２１】図２は支持フレーム6aと6bを用いてサイド
ダムを支持する機構を説明するための図であり，ロール
対最狭隙部付近を横断した略断面図である。図示のよう
にサイドダム3a,3b はバックアッププレート8a,8b によ
って外側から支持される。バックアッププレート8a,8b
はフレーム6a,6b に設けられた横方向に延びる案内溝12
a,12b 内に移動可能に取付けられる。

【００２２】サイドダム3a,3b はその外側からバックア
ッププレート8a,8b によってロール軸方向に押圧が加え
られるが，一方のロール1aの円周面Ｒaの方向にもクッ
シヨン14a,14b を介装したロッド12a,12b によって横方
向に押圧が加えられる。ロッド12a,12b は支持フレーム
6a,6b 内に設けられた横方向の溝レール15a,15b に沿っ
て移動するように設置される。

【００２３】このロッド12a,12b の先端にクッシヨン14
a,14b が取付けられ，このクッシヨン14a,14b を介して
ロッド12a,12b を押したときの押圧がサイドダム3a,3b
に押圧が加えられる。クッシヨン14a,14b としては皿バ
ネを使用されている。

【００２４】図示の例では，クッシヨン14a,14b とサイ
ドダム3a,3b との間にはバックアッププレート8a,8b の
一部が挟みこまれている。すなわち, サイドダム3a,3b
を背面と側面から抱き込むような形状のバックアッププ
レート8a,8b が使用されており，このバックアッププレ
ート8a,8b にロールの軸方向とこれに直交方向の二つの
方向にクッシヨンを介して弾性的な押圧が加えられるよ
うにしてある。なお，バックアッププレート8a,8b を介
することなく, ロッド12a,12b からの押圧がサイドダム
3a,3b の側方に直接伝達されるようにしてもよい。

【００２５】後者の場合には，粗面化したロール円周面
10と接するサイドダムの円弧状の側面に対して均等に圧
が加わるように，他方の側面に対して或る程度の面接触
する押さえプレートをロッドの先端（クッシヨン材の先
端）に設けておくのがよい。

【００２６】いずれにしても，ロッドを横方向に送り出
すことが必要となるが，この送り出しは，油圧シリンダ
ーを用いて行なう。油圧シリンダーに代えてラックとピ
ニオン方式等を採用してもよい。

【００２７】以上の構成によって，サイドダム3a,3b に
加えられる軸方向の背圧とこれに直交方向の両方向の押
圧力は，いずれも支持フレーム6aと6b内で形成される圧
力として付与されることになる。そして，サイドダム3
a,3b が粗面10をもつロール円周面と摺接することによ
って研削消耗する分はロッド12a,12b の送り込みによっ
て補充され，またサイド面の粗面リング11と摺接するこ
とよって研削消耗しても支持フレーム6aと6bの間の距離
を縮める方向に作用する背圧によって隙間の発生は防止
される。

【００２８】本発明者らは，図示の実施例装置を用いて
SUS304の溶鋼から薄板を直接鋳造する実験を行った。鋳
造される薄板は幅1000mm, 厚さ２mmとしサイドダム3a,
3bの材質はＺrＢ₂-ＢＮ系, ＢＮ-サイアロン系を使用し
た。ロッド12a,12b の送り出しによって側方に0.1mm/mi
nで送りだしながら鋳造を行った結果, いずれの材質を
使用した場合にもサイドダム3a,3b に破損は生じなかっ
た。また，鋳造した薄板の鋳造方向の幅の変化も見られ
なかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の双ロール式連鋳機によると，支
持フレーム6aと6bによってロール軸に沿う方向の両方向
からサイドダム3a,3b を外方へ送り出されないようにク
ッシヨン９を介してソフトに支持しながら鋳造方向とほ
ぼ直交する方向にクッシヨン14を介してサイドダムが送
り出されるので，サイドダムと両ロールとの間ではソフ
トで且つ緩衝状態を保ちながら接することになる。この
ため急激な応力が加わっても応力の集中や無理な力が緩
和されことになり，シール性が向上する。

【００３０】サイドダム3a,3b のバックアッププレート
8a,8b を支持するフレーム6aと6bの中に側方への送りだ
し機構を設けたので, ２方向からの押圧力を独立して配
分することは不要となり，摺接状態の調整が容易であ
る。

【００３１】また，これまで被削性が良好で強度的には
脆弱なサイドダム材質しか使用できなかったが，本発明
装置の構造によれば被削性に若干難のある材質も使用可
能となりサイドダム材質の選択余地が拡大される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す要部斜視図であ
る。

【図２】図１の装置をほぼロール対の最狭隙部で平面的
に切断した状態を示す略断面図である。

【符号の説明】

1a, 1b ロール 2a, 2b ロール軸 3a, 3b サイドダム ４ 湯溜り ５ ロール間隙 6a, 6b 支持フレーム 7a, 7b フレームの連結杆 8a, 8b バックアッププレート ９ クッション材 10 サイドダムと摺接する粗面化したロール円周面 11 サイド面の粗面リング 12a,12b 送り出しロッド 14a,134 クッション材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−216242（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189052（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−174955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−157743（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−166149（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/06 330

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに反対方向に回転する一対の冷却ロ
   ールを平行に対向配置し，このロール対の両側方にロー
   ル軸と直交する方向の一対のサイドダムを少なくとも配
   置してロール対の円周面上に湯溜りを形成し，この湯溜
   り空間に連続的に注湯しながらロール対の円周面で形成
   する凝固殻をロール対の間隙で圧着しつつ薄板に直接鋳
   造する薄板連鋳機において，両サイドダムを易削性材料
   で構成すると共にこのサイドダムを一方のロールの円周
   面（ロールの胴部の面）と他方のロールのサイド面（ロ
   ールの端部）とに摺接するように配置し，ロール対のサ
   イド面の両側にロール軸に直交する方向に横方向に延び
   るフレームを設けると共に両フレームをクッシヨン材を
   介して互いに連結し，サイドダムを背面からロール軸方
   向に向けて押さえるためのバックアップ部材をロール軸
   に直交する横方向に該フレームに移動可能に取付け，サ
   イドダムを一方のロールの円周面の方に向けて横方向に
   送りだすための送り出し部材を該フレームに摺動可能に
   取付ける共に，この送り出し部材の押圧力をクッシヨン
   材を介してサイドダムに伝達するようにしたことを特徴
   とする双ロール式連鋳機。
2. 【請求項２】 両フレームは，互いの距離を縮める方向
   の押圧力が外部より付与されている請求項１に記載の双
   ロール式連鋳機。
3. 【請求項３】 送り出し部材はロッドからなり，このロ
   ッドがフレーム内に設けられた溝レールに摺動可能に取
   付けられる請求項１または２に記載の双ロール式連鋳
   機。