JP6206106B2 - Continuous casting roll and continuous casting method - Google Patents
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Description
本発明は、連続鋳造設備において、連続鋳造された鋳片を搬送する際に用いられる連続鋳造用ロールおよび連続鋳造方法に関するものである。 The present invention relates to a continuous casting roll and a continuous casting method used when conveying a continuously cast slab in a continuous casting facility.
鉄鋼業において、溶鋼を凝固させて鋳片を製造する際、一般に、連続鋳造機が用いられる。図1に示すように、連続鋳造機1は、タンディッシュ2の直下の鋳型3で一次冷却されて表面が凝固した高温の鋳片4を、鋳型3の下方に少しずつ引き出し、連続鋳造用ロール5で挟みながら連続して送り出し、これにより鋳片4が連続して生産される。
In the steel industry, when a molten steel is solidified to produce a slab, a continuous casting machine is generally used. As shown in FIG. 1, a
このような連続鋳造機1において、溶鋼から連続鋳造された鋳片4を搬送する連続鋳造用ロール5のロール胴部の表面は、高温の鋳片4に接触しているときの熱膨張と、接触していない時の収縮とが繰り返され、その疲労によって亀裂が生じやすい。
In such a
その対策として、例えば特許文献1には、ロール胴部の外周面に、円周方向に複数の環状のスリット溝が設けられた連続鋳造用ロールが開示されている。このような複数のスリット溝を設けることによって、鋳片接触時の膨張による歪みが吸収され、ロールの亀裂を防いで劣化を抑制する効果がある。
For example,
しかしながら、上記特許文献1に記載されたような連続鋳造用ロールを用いて連続鋳造を行った場合、へたれと呼ばれる現象が生じていた。これは、図2に示すように、連続鋳造用ロール5の溝11同士の間に挟まれた凸部12が、鋳片に押しつぶされる現象である。図2の点線で示した部分が、ロール5の初期の凸部12の形状であり、凸部12が押しつぶされた部分は、実線で示すように、外周面13がロール5の中心軸側へ移動し、ロール径が減少する。このようにロール径が局部的に変化すると、連続鋳造される鋳片の品質が低下するという問題がある。
However, when continuous casting is performed using a continuous casting roll as described in
本発明の目的は、鋳片からの熱応力による亀裂を防止するとともに、ロール径の局部的な減少を防止することができる連続鋳造用ロールおよびその連続鋳造用ロールを用いた連続鋳造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a continuous casting roll capable of preventing cracking due to thermal stress from a slab and preventing a local decrease in roll diameter, and a continuous casting method using the continuous casting roll. There is to do.
上記問題を解決するため、本発明は、連続鋳造される鋳片の搬送に用いられる連続鋳造用ロールであって、ロールの表層に、幅方向全体にわたって複数の円周方向の溝が形成され、前記ロールの幅方向中央部の650mm〜750mmの範囲に形成された前記溝は、溝底部のR寸法が2〜4mm、溝深さが15〜30mm、溝幅が2〜6mm、溝ピッチが10〜30mmの深溝であり、前記ロールの幅方向両端部に形成された前記溝は、底部のR寸法が30〜40mm、溝深さが2〜8mm、溝幅が20〜24mm、溝ピッチが50〜70mmの浅溝であることを特徴とする、連続鋳造用ロールを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is a continuous casting roll used for transporting a continuously cast slab, and a plurality of circumferential grooves are formed on the surface layer of the roll over the entire width direction, The groove formed in the range of 650 mm to 750 mm in the center in the width direction of the roll has an R dimension of 2 to 4 mm, a groove depth of 15 to 30 mm, a groove width of 2 to 6 mm, and a groove pitch of 10 at the groove bottom. The groove formed on both ends of the roll in the width direction has a R dimension of 30 to 40 mm, a groove depth of 2 to 8 mm, a groove width of 20 to 24 mm, and a groove pitch of 50 mm. A continuous casting roll characterized by being a shallow groove of ˜70 mm is provided.
また、本発明は、連続鋳造用ロールを用いて鋳片を搬送する連続鋳造方法であって、前記連続鋳造用ロールは、ロールの表層に、幅方向全体にわたって複数の円周方向の溝が形成され、前記ロールの幅方向中央部に形成された前記溝は、溝底部のR寸法が2〜4mm、溝深さが15〜30mm、溝幅が2〜6mm、溝ピッチが10〜30mmの深溝であり、少なくとも最小寸法の鋳片の幅方向両端に接触する部分を含む前記ロールの幅方向両端部に形成された前記溝は、底部のR寸法が30〜40mm、溝深さが2〜8mm、溝幅が20〜24mm、溝ピッチが50〜70mmの浅溝であることを特徴とする、連続鋳造方法を提供する。Further, the present invention is a continuous casting method for transporting a slab using a continuous casting roll, wherein the continuous casting roll has a plurality of circumferential grooves formed in the entire width direction on a surface layer of the roll. The groove formed at the center in the width direction of the roll is a deep groove having an R dimension of 2 to 4 mm, a groove depth of 15 to 30 mm, a groove width of 2 to 6 mm, and a groove pitch of 10 to 30 mm. The groove formed at both ends in the width direction of the roll including at least the portions in contact with both ends in the width direction of the slab of the smallest dimension has a R dimension of 30 to 40 mm at the bottom and a groove depth of 2 to 8 mm. The present invention provides a continuous casting method characterized by being a shallow groove having a groove width of 20 to 24 mm and a groove pitch of 50 to 70 mm.
本発明によれば、亀裂が発生しやすい幅方向中央部には、鋳片接触時の熱膨張による歪みが十分に吸収される深溝を設け、鋳片により押しつぶされやすい幅方向両端部には、剛性の高い浅溝を設けることにより、亀裂とロール径の局部的な減少の両方を防止し、ロールの劣化を抑制することができる。 According to the present invention, a deep groove that sufficiently absorbs strain due to thermal expansion at the time of slab contact is provided in the width direction center portion where cracks are likely to occur, and both ends in the width direction that are easily crushed by the slab, By providing a shallow groove having high rigidity, both cracks and local reduction in roll diameter can be prevented, and roll deterioration can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、連続鋳造機1の一例の概要を示す。タンディッシュ2内の溶鋼が鋳型3の上側から注入され、鋳型3で一次冷却されて表面が凝固した状態の鋳片4が、鋳型3の下方から少しずつ引き出される。鋳型3の下方において、鋳片4は、それぞれ対向して設置された複数対の連続鋳造用ロール5で挟み込まれながら連続的に送り出され、これにより、連続した鋳片4が生産される。
FIG. 1 shows an outline of an example of a
このような連続鋳造機1で用いられる連続鋳造用ロール5に使用される材料としては、例えばロール胴部が耐熱鋼であり、その表層には、耐熱性、耐磨耗性、および耐腐食性を備えたNi−Cr系材料の肉盛層で被覆された表層部が設けられる。連続鋳造用ロール5は、ロール径が例えばφ400mm、ロール幅は、連続鋳造される鋳片4の幅寸法が980mmから2300mmであることから、例えば最大寸法の鋳片4を鋳造可能な2330mm程度である。
As a material used for the
鋳片からの熱応力により連続鋳造用ロールに発生する亀裂は、通常、周方向に発生するため、従来、ロール表層部に、円周方向に複数の溝を形成することによって、亀裂応力を緩和することが行われている。 Since cracks that occur in continuous casting rolls due to thermal stress from the slab usually occur in the circumferential direction, conventionally, multiple cracks in the circumferential direction have been formed in the roll surface layer to mitigate crack stress. To be done.
本発明者らは、先ず、上記従来の亀裂応力を緩和する効果について、検証を行った。図3は、連続鋳造ロール5において、前述の特許文献1に示すように亀裂防止のための一定寸法の溝をロール幅全長にわたって等間隔に形成し、連続鋳造を行った後、溝幅を測定した結果の概要を示す。図3のグラフにおいて、横軸はロールの幅方向の位置であり、溝幅が小さくなっている部分は、図2に示すように溝11同士の間に挟まれた凸部12の外周面13が鋳片に押しつぶされた状態、則ちへたれが発生したことを示している。この現象は、ロールの幅方向中央部ではほとんど発生せず、製造される鋳片の幅方向両端部が接触する位置で発生していることがわかった。また、実験等により、亀裂は、ロールの幅方向中央部で発生しやすく、両端部では発生しにくいことがわかった。
The present inventors first verified the effect of relaxing the conventional crack stress. FIG. 3 shows that in the
そこで、本発明は、図4に示すように、連続鋳造ロール5の幅方向中央部5cと左右の端部5eとで、異なる形状の溝を形成することとした。則ち、連続鋳造ロール5の幅方向中央部5cには、熱膨張による歪みが吸収されるような深溝21を形成し、中央部5cよりも両端側の端部5eには、剛性を高めた浅溝22を形成する。深溝21および浅溝22は、いずれも、連続鋳造ロール5の円周方向に形成される。深溝21を形成する範囲は、連続鋳造ロール5の中央の例えば650mm〜750mm程度の範囲が好ましい。これにより、製造される鋳片4が最小寸法である980mm幅の場合でも、鋳片4の幅方向両端部が接触する連続鋳造ロール5の表面は、剛性の高い浅溝22が形成された範囲となる。したがって、鋳片4の幅方向両端部が接触するロール径の局部的な減少を防止することができる。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 4, grooves having different shapes are formed in the
図5は、図4のA部分の断面を拡大した図であり、深溝21および浅溝22の例を示す。ロール中央部5cに形成する深溝21の形状は、図5(a)に示すようなU字形でも良いし、図5(b)に示すように、スリットの底部が丸く膨らんだ形状であっても良い。
FIG. 5 is an enlarged view of a cross section of a portion A in FIG. 4 and shows examples of the
深溝21の溝底部は、応力集中による亀裂の発生を防ぐためにR形状とし、Rc寸法は2mm〜4mmとする。溝深さDcは、溝底に鋳片からの熱の影響が及ばないように15mm以上必要であるが、溝底に亀裂が入った場合にロール全体が破損しないために、30mm以下とする。溝幅Wcは、鋳片が接触した際の熱延びによって溝21の側面同士が接触しないように、2mm以上必要であるが、溝21同士の間に挟まれた凸部12の幅を確保して凸部12の剛性を保つために、6mm以下とする。溝ピッチPcは、凸部12の外周面13の熱応力を緩和するために、なるべく小さいことが好ましいが、凸部12の剛性を確保するために少なくとも10mmは必要であり、10mm〜30mmとする。
The groove bottom portion of the
ロール5の両端部5eに形成する浅溝22の底部は、応力集中を防ぐためにR形状とし、Re寸法は30mm〜40mmとする。溝深さDeは、凸部12の剛性を確保するために、なるべく小さいことが好ましいが、同時に高熱の鋳片が溝底に接触しない程度の深さが必要であり、2mm〜8mmとする。溝幅Weは、Re寸法と溝深さDeにより決定される。溝ピッチPeは、凸部12の剛性を確保するためには大きいことが好ましいが、同時に局所的な熱伸びを吸収するため、50mm〜70mmとする。
The bottom of the
上記の深溝21および浅溝22の溝寸法を決定する際の基準値は、FEM解析等のシミュレーション結果に基づいて設定した。
The reference values for determining the groove dimensions of the
本発明の連続鋳造用ロール5は、以上のように、幅方向中央部5cに深溝21を、その両端側の端部5eに浅溝22を設けたことにより、中央部5cの亀裂発生を防止するとともに、鋳片4の端部が接触する部分のロール径の減少を防止することができる。したがって、ロールの劣化を抑制して寿命を延ばすとともに、鋳片の品質を向上させることができる。
As described above, the
本発明の連続鋳造ロール5は、例えば鋳片4の温度が600℃〜1000℃程度の範囲で適用可能であり、連続鋳造機1におけるいずれの温度域でも使用することができる。
The
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this example. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
本発明は、連続鋳造設備の鋳片搬送用ロールに適用できる。 The present invention can be applied to a slab conveying roll of a continuous casting facility.
1 連続鋳造機
2 タンディッシュ
3 鋳型
4 鋳片
5 連続鋳造用ロール
5c 中央部
5e 端部
11 溝
12 凸部
13 外周面
21 深溝
22 浅溝
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ロールの表層に、幅方向全体にわたって複数の円周方向の溝が形成され、
前記ロールの幅方向中央部の650mm〜750mmの範囲に形成された前記溝は、溝底部のR寸法が2〜4mm、溝深さが15〜30mm、溝幅が2〜6mm、溝ピッチが10〜30mmの深溝であり、
前記ロールの幅方向両端部に形成された前記溝は、底部のR寸法が30〜40mm、溝深さが2〜8mm、溝幅が20〜24mm、溝ピッチが50〜70mmの浅溝であることを特徴とする、連続鋳造用ロール。 A continuous casting roll used for transporting continuously cast slabs,
A plurality of circumferential grooves are formed on the surface layer of the roll over the entire width direction,
The groove formed in the range of 650 mm to 750 mm in the center in the width direction of the roll has an R dimension of 2 to 4 mm, a groove depth of 15 to 30 mm, a groove width of 2 to 6 mm, and a groove pitch of 10 at the groove bottom. ~ 30mm deep groove,
The grooves formed at both ends in the width direction of the roll are shallow grooves having an R dimension of 30 to 40 mm, a groove depth of 2 to 8 mm, a groove width of 20 to 24 mm, and a groove pitch of 50 to 70 mm. A continuous casting roll characterized by that.
前記連続鋳造用ロールは、ロールの表層に、幅方向全体にわたって複数の円周方向の溝が形成され、 The continuous casting roll has a plurality of circumferential grooves formed on the surface layer of the roll over the entire width direction,
前記ロールの幅方向中央部に形成された前記溝は、溝底部のR寸法が2〜4mm、溝深さが15〜30mm、溝幅が2〜6mm、溝ピッチが10〜30mmの深溝であり、 The groove formed in the center in the width direction of the roll is a deep groove having an R dimension of 2 to 4 mm, a groove depth of 15 to 30 mm, a groove width of 2 to 6 mm, and a groove pitch of 10 to 30 mm. ,
少なくとも最小寸法の鋳片の幅方向両端に接触する部分を含む前記ロールの幅方向両端部に形成された前記溝は、底部のR寸法が30〜40mm、溝深さが2〜8mm、溝幅が20〜24mm、溝ピッチが50〜70mmの浅溝であることを特徴とする、連続鋳造方法。 The groove formed at both ends in the width direction of the roll including at least the portions in contact with both ends in the width direction of the slab of the smallest dimension has a R dimension of 30-40 mm at the bottom, a groove depth of 2-8 mm, and a groove width. Is a shallow groove having a groove pitch of 50 to 70 mm and a groove pitch of 50 to 70 mm.
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