JP6263094B2 - 連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージ及び芯出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージ及び芯出し方法に関するものであり、特に、実際のオンライン上で鋳片コーナー部が通る位置を正確に再現し、それに基づいて連続鋳片加熱装置の位置を調整するためのゲージ及びそのゲージを用いて連続鋳片加熱装置の位置を調整する方法に関する。

従来、例えば特許文献１（特開２０１２−２１８０６２号公報）に記載されているように、連続鋳造設備の矯正帯において、鋳片コーナー部の割れを防止するため、矯正帯の上流側で鋳片コーナー部を加熱する連続鋳片加熱装置が提案されている。この装置は誘導加熱コイルをライン上の鋳片上方に設置して、鋳片コーナー部を曲げ矯正帯の手前で加熱することにより、コーナー割れを低減させるものである。

誘導加熱コイルを用いた連続鋳片加熱装置は、鋳片と連続鋳片加熱装置の相対的な距離によって加熱量が決まる。よって、連続鋳片加熱装置を正しい位置に据え付けないと加熱不足や過剰加熱となるため、連続鋳片加熱装置の位置決めは非常に重要であり、高品質な鋳片を安定して鋳造するためには、連続鋳片加熱装置を鋳片の厚さ方向に対して例えば±数ｍｍ以内の精度で据え付ける必要がある。
従来、連続鋳片加熱装置の位置決めは、オフラインで図面寸法に合わせた芯出しを行い、高さと鋳造方向の位置合わせをしてから据え付けるという方法をとっていた。
しかし、この方法では、ロールの摩耗による鋳片の位置の変化や連続鋳片加熱装置の据え付け精度による誤差を、芯出し後に調整することが困難であるため、必要な精度で連続鋳片加熱装置を位置決めすることが難しいという問題がある。

そして、従来から知られている連続鋳造設備のロール芯出しを行うためのＲ芯出し測定治具（以下「治具」という。）を使って連続鋳片加熱装置の位置決めをしようとすると、治具のサイズが長さ約５ｍ、高さ約２５ｃｍ、重さ約２００ｋｇと大きいため、連続鋳片加熱装置１の周囲にある支持フレーム２と干渉し、治具を連続鋳片加熱装置１とロール３、４の間に直接セットすることが難しい。
また、ロール３、４の下方からの治具取り込みも、ロール３、４の近くにダミーバーガイドレール５が設置されているため困難である。
したがって、治具を連続鋳片加熱装置１とロール３、４の間にセットするには、上流側のモールド位置（図１における左側）で治具を挿入し、下流側に移動させるという大掛かりな作業が必要となる。

このように、連続鋳片加熱装置の位置決め精度を高くすることは難しく、高い精度を出そうとすると、芯出し作業に多くの時間や人手がかかるという問題があった。
また、このような芯出し作業は連続鋳片加熱装置を交換する度（３〜４回／年）に毎回又は摩耗したロールに連続鋳片加熱装置の据付位置を追随させるために定期的（１〜２回／年）に必要であり、作業性の改善が求められている。

特開２０１２−２１８０６２号公報

本発明の課題は上記の問題点を解決し、連続鋳造設備における連続鋳片加熱装置の位置決め精度を高くするとともに、作業性を改善するための装置を提供すること及びその装置を用いて連続鋳片加熱装置の位置を調整する方法を提供することである。

請求項１に係る発明の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージは、硬質材料製の細長い平板よりなり、前記平板の長手方向下縁の長さは前記連続鋳片加熱装置の下方にある２つのロールの中心間隔より長く、前記下縁の形状は円弧状であり、前記平板の一方の端部の下縁部側には、下方に延びる延出部が設けられており、前記延出部を前記２つのロールのうちの一方のロールに引っ掛けて前記平板を前記２つのロールの上に渡した時、前記下縁の円弧の中心と前記連続鋳片加熱装置の下方における鋳片下面の円弧の中心が一致するようになっているとともに、前記下縁の円弧の半径と前記鋳片下面の円弧の半径が同じ長さであることを特徴とする。

請求項２に係る発明の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージは、請求項１に記載の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージにおいて、前記平板には、複数の四角い穴が設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージは、請求項１又は２に記載の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージにおいて、前記平板には、幅方向に延びる金属板が取り付けてあることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、硬質材料製の細長い平板よりなり、前記平板の長手方向下縁の長さは連続鋳片加熱装置の下方にある２つのロールの中心間隔より長く、前記下縁の形状は円弧状であり、前記平板を前記２つのロールの上に渡した時、前記下縁の円弧の中心と前記連続鋳片加熱装置の下方における鋳片下面の円弧の中心が一致するようになっているとともに、前記下縁の円弧の半径と前記鋳片下面の円弧の半径が同じ長さである芯出し用ゲージを使用する連続鋳片加熱装置の芯出し方法であって、前記平板を前記２つのロールの上に渡し、前記下縁の複数箇所において各箇所と前記連続鋳片加熱装置との距離を計測し、計測された複数の距離に基づいて前記連続鋳片加熱装置の位置を調整することを特徴とする。

請求項１に係る発明の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージによれば、連続鋳片加熱装置１の下方にある２つのロール３、４の上に渡し、延出部１７をロール３に引っ掛けるだけで、芯出し用ゲージの下縁の円弧と連続鋳片加熱装置１の下方を通過する時における鋳片下面の円弧がほぼ一致する状態となるので、下縁の複数箇所において各箇所と連続鋳片加熱装置１との距離を計測し、計測された複数の距離に基づいて連続鋳片加熱装置１の位置を正確に調整することができる。
また、芯出し用ゲージの長さが比較的短く、重量もそれほど重くないため、手軽にオンラインで連続鋳片加熱装置１の芯出しを行うことができるので、ロール３、４の摩耗による鋳片の位置の変化にも追随でき、連続鋳片加熱装置の位置決めを随時高い精度で行うことができる。
そのため、高品質な鋳片を安定して鋳造することができる。

請求項２に係る発明の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージによれば、請求項１に係る発明による効果に加えて、平板７には、複数の四角い穴１０が設けられているので、全体の重量が軽くなるとともに、四角い穴１０が手がかりとなって作業性を良くすることができる。

請求項３に係る発明の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージによれば、請求項１又は２に係る発明による効果に加えて、平板７には、幅方向に延びる金属板１１が取り付けてあるので、芯出し用ゲージ６の下縁９と連続鋳片加熱装置１の距離を計測する時に計測位置の目安となる。

請求項４に係る発明の連続鋳片加熱装置の芯出し用方法によれば、硬質材料製の細長い平板７よりなり、平板７の長手方向下縁の長さは連続鋳片加熱装置１の下方にある２つのロール３、４の中心間隔より長く、下縁の形状は円弧状であり、平板７を２つのロールの上に渡した時、下縁の円弧の中心と連続鋳片加熱装置１の下方における鋳片下面の円弧の中心が一致するようになっているとともに、下縁の円弧の半径と鋳片下面の円弧の半径が同じ長さである芯出し用ゲージを使用することによって、連続鋳片加熱装置１を精度良く位置決めすることができるので、鋳片を適正に加熱することができ、鋳片コーナー部の割れを確実に防止することができる。

連続鋳造設備における連続鋳片加熱装置１が設けてある付近の側面図。 連続鋳造設備における連続鋳片加熱装置１が設けてある付近の正面断面図。 実施例１の芯出し用ゲージの平面図。 実施例１の芯出し用ゲージのＡ−Ａ線断面図。 実施例１の芯出し用ゲージをロール３、４の上に渡した状態を示す図。 実施例２の芯出し用ゲージの概略を示す平面図。 実施例３の芯出し用ゲージを短く重ね合わせた状態の概略を示す斜視図。 実施例３の芯出し用ゲージを長手方向に摺動させる状態を示す斜視図。

以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。

実施例１の芯出し用ゲージ６は、図３の平面図に示すように、その本体部は長さ約２．４ｍ、幅約２０ｃｍ、厚さ約３ｍｍの金属製の細長い平板７である。
細長い平板７の下縁９は、連続鋳片加熱装置１の下方を鋳片が通過する時における鋳片下面の曲面の曲率半径と同じ半径１０数ｍの円弧状となっており、細長い平板７の上縁８は、その半径が下縁９の半径から細長い平板７の幅を引いた長さの円弧状となっている。
また、図３の平面図及び図４のＡ−Ａ線断面図に示すように、細長い平板７の４箇所には、長さ約３０ｃｍ、幅約１０ｃｍの四角い穴１０が開けてあるとともに、各穴１０の両側に細長い平板７の幅方向に延びる長さ約１６ｃｍ、幅約３ｃｍ、厚さ約３ｍｍの金属板１１が取り付けてある。
なお、４つの四角い穴１０は、全体の重量を軽くするとともに（約１０ｋｇ）、手がかりとなって作業性を良くするために設けられており、金属板１１は、芯出し用ゲージ６の下縁９と連続鋳片加熱装置１の距離を計測する時に計測位置の目安となるように設けられている。

実施例１の芯出し用ゲージ６を使用する連続鋳片加熱装置１の位置決めは、以下の手順により行う。
（１）図５に示すように、芯出し用ゲージ６を連続鋳片加熱装置１と２つのロール３、４の間に挿入する。
（２）芯出し用ゲージ６を２つのロール３、４の上に渡して、芯出し用ゲージ６の所定位置（左端、右端、四角い穴１０の左側か右側及び金属板１１のいずれかの位置）を、連続鋳片加熱装置１の所定位置（左端、右端、中央等適宜の位置）に合わせる。
（３）連続鋳片加熱装置１の下面と芯出し用ゲージ６の下縁９との距離を複数箇所、例えば、左端、右端及び中央で計測する。
なお、連続鋳片加熱装置１は、８０ｃｍ程度の幅を有しているので、少なくとも図２における右寄りの位置及び左寄りの位置において計測する。
（４）複数箇所における距離の計測結果に基づいて、連続鋳片加熱装置１を位置決めする。

実施例２の芯出し用ゲージ１２は、図６の平面図に示すように、その本体部は長さ約１．３ｍ、幅約２０ｃｍ、厚さ約３ｍｍの金属製の２枚の平板１３、１４からなり、平板１３の右端部には４つの穴１５、平板１４の左端部には４つの穴１６が設けられ、それらを重ね合わせた上で、４組のボルト及びナットを用いて固定できるようになっている。
そして、平板１３、１４の上縁及び下縁は、それらを４組のボルト及びナットで固定した状態において、実施例１の細長い平板７の上縁８及び下縁９と同様の円弧状となる。
また、平板１３の左端部には、下縁部側に長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ程度の延出部１７が設けられており、平板１３を連続鋳片加熱装置１とロール３の間に挿入した後、その延出部１７をロール３に引っ掛けて右側に移動しないようにすることができる。
なお、２枚の平板１３、１４には、図示してはいないが実施例１の芯出し用ゲージ６と同様に、適宜の位置に四角い穴１０が開けてあるとともに、各穴１０の両側に平板１３、１４の幅方向に延びる金属板１１が取り付けてある。

実施例２の芯出し用ゲージ１２を使用する連続鋳片加熱装置１の位置決めは、以下（１）〜（４）の手順により行う。
（１）平板１３を連続鋳片加熱装置１とロール３の間に挿入し、平板１４を連続鋳片加熱装置１とロール４の間に挿入する。
（２）平板１３の延出部１７をロール３に引っ掛けるとともに平板１４をロール４の上に載せ、平板１３の４つの穴１５と平板１４の４つの穴を重ね合わせて４組のボルト及びナットを用いて固定する。
なお、平板１３、１４を固定することで、芯出し用ゲージ１２と連続鋳片加熱装置１との左右方向は位置決めされる。
（３）連続鋳片加熱装置１の下面と芯出し用ゲージ１２の下縁との距離を、実施例１と同様に複数箇所において計測する。
（４）複数箇所における距離の計測結果に基づいて、連続鋳片加熱装置１を位置決めする。

実施例３の芯出し用ゲージ１８は、図７及び図８の斜視図に示すように、その本体部は長さ約８０ｃｍ、幅約２０ｃｍ、厚さ約３ｍｍの金属製の３枚の摺動板１９、２０、２１からなっている。
また、摺動板１９、２０の一方の面には、それぞれ上縁及び下縁の近傍に左端部から右端部近傍にかけて連続する断面が台形状の２本の真っ直ぐなアリ溝２２、２３が設けられ、摺動板２０、２１の他方の面の左端部近傍には、図示してはいないが、それぞれアリ溝２２、２３の左端部から挿入でき、挿入後はアリ溝２２、２３から直接はずれることのない形状の２つの突起が設けられている。
したがって、摺動板２０、２１の突起をアリ溝２２、２３の左端部から挿入すれば、図７のように３枚の摺動板１９、２０、２１が重なった状態となり、その後図８のように摺動板２０、２１を、それぞれ摺動板１９、２０に対して右側に摺動させることで、長さ約２．４ｍに伸ばすことができる。
そして、摺動板１９、２０の右端部にはアリ溝２２、２３を設けていないため、摺動板２０、２１を右側に摺動させていくと、アリ溝２２、２３の右端まできたところで突起が突き当たり、それ以上摺動することはない。
さらに、３枚の摺動板１９、２０、２１の上縁及び下縁は、それらをいっぱいに伸ばした状態において、実施例１の細長い平板７の上縁８及び下縁９と同様の円弧状となる。
なお、３枚の摺動板１９、２０、２１には、図示してはいないが実施例１の芯出し用ゲージ６と同様に、適宜の位置に四角い穴１０が開けてある。ただし、四角い穴１０の両側に金属板１１は取り付けていない。

実施例３の芯出し用ゲージ１８を使用する連続鋳片加熱装置１の位置決めは、以下（１）〜（５）の手順により行う。
（１）図７のように、３枚の摺動板１９、２０、２１が重なった状態で、連続鋳片加熱装置１とロール３、４の間に挿入する。
（２）図８のように、摺動板２０、２１をそれぞれ摺動板１９、２０に対して右側に摺動させ、芯出し用ゲージ１８を２つのロール３、４の上に渡す。
（３）実施例１と同様に、芯出し用ゲージ１８の所定位置を、連続鋳片加熱装置１の所定位置に合わせる。
（４）連続鋳片加熱装置１の下面と芯出し用ゲージ１８の下縁との距離を、実施例１と同様に複数箇所において計測する。
（５）複数箇所における距離の計測結果に基づいて、連続鋳片加熱装置１を位置決めする。

実施例１〜３の変形例を列記する。
（１）実施例１〜３においては、芯出し用ゲージの上縁及び下縁ともに円弧状となっているが、上縁は円弧状でなくても良く、直線状や波線状であっても良い。
（２）実施例１〜３の芯出し用ゲージは金属製であったが、硬質の材料であれば樹脂製やセラミック製等どのようなものであっても良い。
また、金属製であればアルミニウム、チタン、軽合金、樹脂製であればＦＲＰ等の軽くて強度のある材料の方が作業性の面でより良い。
（３）実施例１〜３の説明に芯出し用ゲージ６、１２及び１８のおおよその寸法を記載してあるが、芯出しゲージ６、１２及び１８の寸法は、２つのロールの中心間隔や連続鋳造設備全体の大きさ等に応じて適宜決定される。
（４）実施例１及び３の芯出し用ゲージには、実施例２の芯出し用ゲージに設けてある上流側のロール３に引っ掛かる延出部１７のようなものを設けていないが、同様の延出部を設けても良い。
（５）実施例２では２枚の平板１３、１４を用い、実施例３では３枚の摺動板１９、２０、２１を用いたが、枚数は２枚や３枚に限らず、それぞれの実施例で複数枚の平板や摺動板を用いることが可能である。
（６）実施例２の平板１３、１４には、それぞれ４つの穴１５、１６が開けてあるが、２つ又は３つの穴としても良い。
また、いずれか一方の平板の穴をねじ穴とし、ねじを締め付けることによって２枚の平板１３、１４を固定するようにしても良い。
また、ボルト及びナット又はねじで固定するのに代えて、端部同士をヒンジや柔軟性のあるテープによって折り畳み可能に接続するようにしても良い。
そうした場合、２枚の平板１３、１４を折り畳んだ状態で、連続鋳片加熱装置１とロール３、４の間に挿入し、その後２枚の平板１３、１４をまっすぐに伸ばした状態として、２つのロール３、４の上に渡すこととなる。
（７）実施例３においては、３枚の摺動板１９、２０、２１を、２本の真っ直ぐなアリ溝２２、２３と２つの突起を用いて、相互に摺動できるようにしたが、１本のアリ溝と１つの突起を用いて摺動させることも可能である。
さらに、摺動機構としてはアリ溝と突起に限らずどのような機構を用いても良い。
例えば、コの字状の板を摺動可能に入れ子状に組み合わせる機構や板の下縁を保持するレールを平行に設け各レール上で板が摺動する機構等が挙げられる。

１ 連続鋳片加熱装置 ２ 支持フレーム
３、４ ロール ５ ダミーバーガイドレール
６ 実施例１の芯出し用ゲージ ７ 細長い平板
８ 上縁 ９ 下縁 １０ 四角い穴 １１ 金属板
１２ 実施例２の芯出し用ゲージ １３、１４ 平板
１５、１６ 穴 １７ 延出部
１８ 実施例３の芯出し用ゲージ １９、２０、２１ 摺動板
２２、２３ アリ溝

Claims (4)

1. 連続鋳造設備における連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージであって、
   該芯出し用ゲージは硬質材料製の細長い平板よりなり、
   前記平板の長手方向下縁の長さは前記連続鋳片加熱装置の下方にある２つのロールの中心間隔より長く、
   前記下縁の形状は円弧状であり、
   前記平板の一方の端部の下縁部側には、下方に延びる延出部が設けられており、
   前記延出部を前記２つのロールのうちの一方のロールに引っ掛けて前記平板を前記２つのロールの上に渡した時、前記下縁の円弧の中心と前記連続鋳片加熱装置の下方における鋳片下面の円弧の中心が一致するようになっているとともに、
   前記下縁の円弧の半径と前記鋳片下面の円弧の半径が同じ長さである
   ことを特徴とする連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージ。
2. 前記平板には、複数の四角い穴が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージ。
3. 前記平板には、幅方向に延びる金属板が取り付けてある
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳片加熱装置の芯出し用ゲージ。
4. 硬質材料製の細長い平板よりなり、
   前記平板の長手方向下縁の長さは連続鋳片加熱装置の下方にある２つのロールの中心間隔より長く、
   前記下縁の形状は円弧状であり、
   前記平板を前記２つのロールの上に渡した時、前記下縁の円弧の中心と前記連続鋳片加熱装置の下方における鋳片下面の円弧の中心が一致するようになっているとともに、
   前記下縁の円弧の半径と前記鋳片下面の円弧の半径が同じ長さである芯出し用ゲージを使用する連続鋳片加熱装置の芯出し方法であって、
   前記平板を前記２つのロールの上に渡し、
   前記下縁の複数箇所において各箇所と前記連続鋳片加熱装置との距離を計測し、
   計測された複数の距離に基づいて前記連続鋳片加熱装置の位置を調整する
   ことを特徴とする連続鋳片加熱装置の芯出し方法。

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