JP5012353B2 - 双ロール鋳造機の操業方法及びサイド堰支持装置 - Google Patents

Description

本発明は双ロール鋳造機の操業方法及びサイド堰支持装置に関するものである。

溶湯からストリップを直接的に生産する手法として、水平に並べた一対のロールの間に溶湯を供給し、凝固した金属を薄帯状に送り出す双ロール連続鋳造法がある。

図３、図４は双ロール鋳造機の一例を示すものであって、水平に並べて配置した一対の冷却ロール１と、当該冷却ロール１に付帯する一対のサイド堰２とを備えている。

冷却ロール１は、その内部に冷却水が流通し、生産すべき鋼ストリップ３の板厚に応じてロール間隙Ｇを拡縮調整できるように構成されている。

冷却ロール１の回動方向及び速度は、各冷却ロール１の外周面が上側からロール間隙Ｇへ向かって等速で移動するように設定してある。

一方のサイド堰２は、各冷却ロール１の一端に面接触し、他方のサイド堰２は、各冷却ロール１の他端に面接触している。

一対のサイド堰２の間には、溶湯供給ノズル４がロール間隙Ｇの真上に位置するように配置してあり、レードル（図示せず）から溶湯供給ノズル４へ溶鋼を注ぎ、冷却ロール１とサイド堰２で四方を囲まれる空間へ溶鋼を供給すると溶湯溜まり５が形成される。

つまり、上記の溶湯溜まり５を形成させるとともに、冷却水の流通により冷却ロール１を抜熱しながら回動させると、溶鋼が冷却ロール１の外周面で凝固し、各冷却ロール１の外周面に形作られた凝固殻が張り合わされて、鋼ストリップ３がロール間隙Ｇの下方へと送り出される。

このとき、鋼ストリップ３の板厚が目標値となるように、各冷却ロール１のネック部分を枢支している軸箱（図示せず）に、互いに近接する向きへ押し付ける力を与える。

サイド堰２は、流体圧シリンダなどの押圧用アクチュエータにより冷却ロール１の端面に押し付けられるので、サイド堰２には、冷却ロール１の回動摺接に起因した円弧状摩耗段差６が発現し、更に、サイド堰２の非摩耗部位７と円弧状摩耗段差６との間には、冷却ロール１の外周面に沿う境界面８が形成される（図４参照）。

操業中に、冷却ロール１の外周面とサイド堰２の境界面８との間に凝固殻が入り込んで境界面８を欠損させ、その欠損が円弧状摩耗段差６にまで及んだ場合、サイド堰２と冷却ロール１の端面との間から溶鋼の洩れを引き起こす原因になる。

そこで、サイド堰２の部材厚み方向の摩耗量Ａに応じて当該サイド堰２を上方へと変位させ、凝固殻による境界面８や円弧状摩耗段差６の欠損を防ぐ手法（例えば、特許文献１参照）が提案されている。

これとは別に、冷却ロール１の端面にサイド堰２を押し付ける力が過大にならないようにして、サイド堰２の摩耗を抑える手法（例えば、特許文献２参照）も提案されている。
特開２００１−２０５４００号公報 特開２００１−０５８２４４号公報

しかしながら、冷却ロール１のネック部分を枢支している軸箱への押し付け力の変動、あるいは、冷却ロール１外周面に生成される凝固殻の厚みの変動などの影響によりロール間隙Ｇが拡がった場合には、冷却ロール１外周面とサイド堰２の境界面８との間に溶湯が流れ込み、サイド堰２に付着した凝固殻を形作ってしまう。

この望まない凝固殻が成長した後にサイド堰２から剥がれ、冷却ロール１の外周面に形作られた正規の凝固殻とともにロール間隙Ｇに到達すると、正規の凝固殻が望まない凝固殻を挟んだ状態で互いに張り合わされ、鋼ストリップ３のプロファイル（厚み分布）を乱す。

そして、望まない凝固殻を包含した鋼ストリップ３がロール間隙Ｇを過度に押し拡げ、ロール間隙Ｇ付近での抜熱効果が極端に低下して、鋼ストリップ３が溶湯溜まり５からの復熱を受けて破断することがある。

本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、双ロール鋳造機のサイド堰に円弧状摩耗段差が形作られた場合であっても、ストリップの破断を防止できるようにすることを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の双ロール鋳造機の操業方法においては、双ロール鋳造機の冷却ロールの端面にサイド堰を押し付ける第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータを搭載する昇降台を備え且つ前記サイド堰を第１のアクチュエータとともに一体的に上下へ案内するガイド機構と、前記冷却ロールの端面に接触しているサイド堰を下向きに付勢するようにガイド機構の昇降台に連結される第２のアクチュエータと、前記ガイド機構の昇降台を介してサイド堰の下降を規制する位置決め機構と、前記冷却ロールの回転摺接によるサイド堰の摩耗量を求める摩耗量検出器とを備える双ロール鋳造機の操業方法であって、
前記冷却ロールの回動摺接に伴う円弧状摩耗段差がサイド堰に発現している場合には、摩耗量検出器により摩耗量が設定時に到達したことを検出し、次にサイド堰の降下規制を位置決め機構によって解除し、第２のアクチュエータによりガイド機構を押し下げ、且つ第１のアクチュエータを介してサイド堰をロール端面に押し付け、ロール端面に接触した状態でサイド堰を下方へ向けて押圧することにより、サイド堰の非摩耗部位と円弧状摩耗段差との間の境界面を、冷却ロールの外周面に押し付ける。

また、本発明のサイド堰支持装置は、双ロール鋳造機の冷却ロールの端面にサイド堰を押し付ける第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータを搭載する昇降台を備え且つ前記サイド堰を第１のアクチュエータとともに一体的に上下へ案内するガイド機構と、前記冷却ロールの端面に接触しているサイド堰を下向きに付勢するようにガイド機構の昇降台に連結される第２のアクチュエータと、前記ガイド機構の昇降台を介してサイド堰の下降を規制する位置決め機構と、前記冷却ロールの回転摺接によるサイド堰の摩耗量を求める摩耗量検出器とを備え、
前記冷却ロールの回動摺接に伴う円弧状摩耗段差がサイド堰に発現している場合には、摩耗量検出器により摩耗量が設定時に到達したことを検出し、次にサイド堰の降下規制を位置決め機構によって解除し、第２のアクチュエータによりガイド機構を押し下げ、且つ第１のアクチュエータを介してサイド堰をロール端面に押し付け、ロール端面に接触した状態でサイド堰を下方へ向けて押圧することにより、サイド堰の非摩耗部位と円弧状摩耗段差との間の境界面を、冷却ロールの外周面に押し付けるように構成している。

本発明の双ロール鋳造機の操業方法及びサイド堰支持装置によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。

（１）冷却ロールの外周面に対して、サイド堰の非摩耗部位と円弧状摩耗段差との間の境界面を押し付けるので、何らかの事由でロール間隙が拡がった場合でも、冷却ロールの外周面とサイド堰の境界面との間に溶湯が流れ込むことがない。

（２）よって、サイド堰に凝固殻が形作られず、この凝固殻を要因とした鋼ストリップの破断を確実に防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１、図２は本発明のサイド堰支持装置の一例を適用した双ロール鋳造機を示すものであり、図中、図３、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。

このサイド堰支持装置は、一対の冷却ロール１の端面にサイド堰２を押し付ける第１のシリンダ９と、冷却ロール１の端面に接触しているサイド堰２を下向きに付勢する第２のシリンダ１０と、サイド堰２を第１のシリンダ９とともに一体的に上下へ案内するガイド機構１１と、サイド堰２の上下位置を一定に保持するための位置決め機構１２とを備えている。なお、第１のシリンダ９や第２のシリンダ１０は、例えば流体圧シリンダ等であっても良い。

ガイド機構１１は、サイド堰２の至近に配置され且つ直動軸受１３によって垂直に案内される昇降台１４を主な要素部品としている。

第１のシリンダ９は、そのピストンロッド１５が冷却ロール１の回転中心軸線と平行に位置するようにガイド機構１１の昇降台１４に搭載され、ピストンロッド１５の先端部分はサイド堰２に連結してあり、当該サイド堰２を水平に押し引きする。

更に、昇降台１４には、サイド堰２の水平移動を確実に行うためのレール（図示せず）と、サイド堰２の水平移動量を検出して冷却ロール１の回動摺接に起因したサイド堰２の部材厚み方向の摩耗量Ａを求めるための位置センサ１６（摩耗量検出器）とが付帯している。

第２のシリンダ１０は、そのピストンロッド１７が垂直に下方ヘ向くようにガイド機構１１の昇降台１４の真上に位置し、シリンダ自体は建屋の基礎に立設してある架構１８に支持され、ピストンロッド１７は昇降台１４に連結してあり、当該昇降台１４及び第１のシリンダ９などを介してサイド堰２を上下（鉛直方向）に押し引きする。

位置決め機構１２は、ガイド機構１１の昇降台１４の真下に配置したサーボモータ１９と、当該サーボモータ１９によって垂直に移動し且つ上端が昇降台１４の下面に当接するピラー２０とで構成され、昇降台１４、及び第１のシリンダ９などを介してサイド堰２の下降を規制する。

新しいサイド堰２を使い初めるときには、ガイド機構１１の昇降台１４に付帯しているレールにサイド堰２を装着し、当該サイド堰２に第１のシリンダ９のピストンロッド１５の先端部分を連結する。

次に、位置決め機構１２のピラー２０を垂直移動させ、冷却ロール１の間に形成すべき溶湯溜まり５に見合うようにサイド堰２の上下位置を設定して、ガイド機構１１の昇降台１４、第１のシリンダ９、及びサイド堰２の下降を規制する。

この状態で、第１のシリンダ９によりサイド堰２を一対の冷却ロール１の端面に向けて押し付け、前記溶湯溜まり５を形成させたうえ、冷却水の流通により冷却ロール１を抜熱しながら回動させると、各冷却ロール１の外周面に形作られた凝固殻が張り合わされて、鋼ストリップ３がロール間隙Ｇの下方へと送り出される。

サイド堰２には、操業時間の積み重ねに応じて、冷却ロール１の回動摺接に伴う円弧状摩耗段差６が形作られる。

サイド堰２を使い初めてから今に至るまでのサイド堰２の部材厚み方向の摩耗量Ａは、位置センサ１６により検出されたサイド堰２の水平移動量として把握できる。

摩耗量Ａが予め設定した値に到達したならば、位置決め機構１２のピラー２０の上端がガイド機構１１の昇降台１４の下面から離隔するようにサーボモータ１９を作動させて、昇降台１４、第１のシリンダ９、及びサイド堰２の下降規制を解除する。

この状態で、第２のシリンダ１０によりガイド機構１１の昇降台１４を押し下げ、第１のシリンダ９などを介してサイド堰２を下方に向けて垂直に付勢し、サイド堰２の非摩耗部位７と円弧状摩耗段差６との間の境界面８が、冷却ロール１の外周面に押し付けられるようにする。

つまり、冷却ロール１の外周面にサイド堰２の非摩耗部位７と円弧状摩耗段差６との間の境界面８を押し付けているので、先に述べた事由でロール間隙Ｇが拡がった場合でも、冷却ロール１外周面とサイド堰２の境界面８との間に溶湯が流れ込むことがない。

よって、サイド堰２に凝固殻が形作られず、この凝固殻を要因とした鋼ストリップ３のプロファイルの乱れ、鋼ストリップ３の破断を確実に防止できる。

なお、本発明の双ロール鋳造機の操業方法及びサイド堰支持装置は、上述の実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。

本発明の双ロール鋳造機の操業方法及びサイド堰支持装置は、様々な金属を原料にしたストリップの製造に適用することができる。

本発明のサイド堰支持装置の一例を適用した双ロール鋳造機を示す概念図である。 図１に関連する鋳造ロールとサイド堰の相対位置を示す概念図である。 従来の双ロール鋳造機の一例を示す概念図である。 円弧状摩耗段差が発現したサイド堰を示す斜視図である。

符号の説明

１ 冷却ロール
２ サイド堰
３ 鋼ストリップ
６ 円弧状摩耗段差
７ 非摩耗部位
８ 境界面
９ 第１のシリンダ（第１のアクチュエータ）
１０ 第２のシリンダ（第２のアクチュエータ）
１１ ガイド機構
１２ 位置決め機構
１４ 昇降台
１６ 位置センサ（摩耗量検出器）

Claims (2)

1. 双ロール鋳造機の冷却ロールの端面にサイド堰を押し付ける第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータを搭載する昇降台を備え且つ前記サイド堰を第１のアクチュエータとともに一体的に上下へ案内するガイド機構と、前記冷却ロールの端面に接触しているサイド堰を下向きに付勢するようにガイド機構の昇降台に連結される第２のアクチュエータと、前記ガイド機構の昇降台を介してサイド堰の下降を規制する位置決め機構と、前記冷却ロールの回転摺接によるサイド堰の摩耗量を求める摩耗量検出器とを備える双ロール鋳造機の操業方法であって、
   前記冷却ロールの回動摺接に伴う円弧状摩耗段差がサイド堰に発現している場合には、摩耗量検出器により摩耗量が設定時に到達したことを検出し、次にサイド堰の降下規制を位置決め機構によって解除し、第２のアクチュエータによりガイド機構を押し下げ、且つ第１のアクチュエータを介してサイド堰をロール端面に押し付け、ロール端面に接触した状態でサイド堰を下方へ向けて押圧することにより、サイド堰の非摩耗部位と円弧状摩耗段差との間の境界面を、冷却ロールの外周面に押し付けることを特徴とする双ロール鋳造機の操業方法。
2. 双ロール鋳造機の冷却ロールの端面にサイド堰を押し付ける第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータを搭載する昇降台を備え且つ前記サイド堰を第１のアクチュエータとともに一体的に上下へ案内するガイド機構と、前記冷却ロールの端面に接触しているサイド堰を下向きに付勢するようにガイド機構の昇降台に連結される第２のアクチュエータと、前記ガイド機構の昇降台を介してサイド堰の下降を規制する位置決め機構と、前記冷却ロールの回転摺接によるサイド堰の摩耗量を求める摩耗量検出器とを備え、
   前記冷却ロールの回動摺接に伴う円弧状摩耗段差がサイド堰に発現している場合には、摩耗量検出器により摩耗量が設定時に到達したことを検出し、次にサイド堰の降下規制を位置決め機構によって解除し、第２のアクチュエータによりガイド機構を押し下げ、且つ第１のアクチュエータを介してサイド堰をロール端面に押し付け、ロール端面に接触した状態でサイド堰を下方へ向けて押圧することにより、サイド堰の非摩耗部位と円弧状摩耗段差との間の境界面を、冷却ロールの外周面に押し付けるように構成したことを特徴とするサイド堰支持装置。

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