JPH0246953A - 薄板連鋳機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔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。

（発明の背景および従来技術〕 互いに反対方向に回転する軸を水平にした一対の内部冷
却ロールを適当な間隙をあけて平行に対向配置し、この
間隙上部のロール円周面（ロール軸に沿う方向の円筒面
のうち上半身の面）に湯溜りを形成させ、この湯溜り中
の溶湯を５回転するロール円周面で冷却しながら、該間
隙を経て薄板に連続鋳造するいわゆる双ロール武運Ｅｌ
ｆ機が知られている。このような双ロール弐連鋳機を鋼
の連鋳に適用して５溶鋼から薄鋼板を直接製造しようと
する提案もなされている。

ロール対の間隙から薄板連鋳品を常時連続的に鋳造する
には、ロール対の間隙の上の円周面上に溶湯の湯溜りを
形成し、場面レベルが実質上一定に維持されるように溶
湯をこの湯溜りに連続注入することが必要となる。この
湯溜りを形成するためには、ロール円周面上においてロ
ール軸に沿う方向に湯が流れ出すのを規制する。ロール
軸に直角方向の面をもつ一対のダムが必ず必要となる。

このダムは通常は薄板鋳片の幅を規制する役割も果たす
。本明細書においてこのダムを°゛サイドダム°′呼ぶ
。この左右に配置されるサイドダムのほかにも、ロール
軸に沿う方向の面を持つ一対の前後堰（長辺ダムとも呼
ばれる）をロール対の円周面上に該サイドダムと直交す
るように立ち上げてサイドダムとこの前後堰とでボック
ス状の湯溜りを形成することもあるが、ロール対の半径
が十分に大きい場合にはこのロール軸に沿う方向の前後
堰は必ずしも必要ではなく、ロール対の円周面自身がこ
の前後堰の役割を果たすことができる。

この対をなすサイドダムとしては　エンドレス金属ヘル
ドや無限軌道帯（キャタピラ）等をロール対のサイド面
に押し当て、鋳片の鋳造速度に見合った速度で移動させ
るようにした移動式サイドダムと、耐火物の板状体をロ
ール対の左右の側部に固定した固定式サイドダムが知ら
れている。

般に後者の固定式サイドダムは前者のように装置構成や
運転制御が複雑にならないという利点がある。

固定式サイドダムには９両サイドダムの互いの間隔距離
をロール幅（ロールの一方の端から他方の端に至る長さ
）よりも小さくする場合と、ロール幅に等しくする場合
とが知られている。前者の場合には１両サイドダムの底
面がロール円周面と摺接するように両サイドダムがロー
ル円周面上に立ち上げられる。後者の場合には１両サイ
ドダムのそれぞれの内側の面がロール軸と直角方向のロ
ール両側面（本明細書ではこのロール両側面をロールサ
イド面と呼ぶ）と摺接するように、つまりロール対の両
端を両サイドダムで挟むようにサイドダムが固設される
。

通常、固定サイドダムの材質は断熱性の良い耐火物が用
いられる。これは、サイドダムに接触する溶湯がサイド
ダム表面で凝固することを防止しなければならないため
である。かような断熱性耐火物は一般に凝固した金属よ
りも耐摩耗性が劣り引き掻き疵が付きやすい。したがっ
て、耐火物が損傷する事態が発生し、これがひどくなる
とプレクアウトとなる。また５両ロールのロールサイド
面を挟むようにサイドダムを固定する前記の方式では、
ロールギャップを通過するさいの板端部の押圧によって
ロールサイド面とサイドダム内側面との摺動部に間隙が
生じ、そこに湯が差したりする。これらのトラブルが生
じると鋳造を安定的に続行することができない。したが
って、このサイドダムとしては耐摩耗性が良好で出来る
だけ高強度の耐火物を使用するのがよいというのが従来
のｍｍ的な考え方であった。

いずれのサイドダム方式を採用するにしても湯溜り内の
溶湯の一部が各回転ロールの各表面で薄い凝固シェルを
形成し、ロール回転に伴ってこれらが成長しながら双ロ
ールの間隙を通過することになる。そのさい、ロール間
隙が最も近接しているロールギャップ近傍で該凝固シェ
ルに対して圧下（圧延）が行わて所定厚みの薄板に成形
される。したがって、この凝固シェルの押し潰しく圧延
）によって、該凝固シェルが該ロールギャップ近傍で幅
方向に拡がろうとする。その結果、鋳板の端部がサイト
′ダムに対して大きな押圧を与えることになる。移動式
サイドダムの場合には鋳板の移動速度に合わせてサイド
ダムを移動させるのでサイドダムと鋳板の端部との摩擦
の問題は実質上体じないが、固定サイドダムの場合には
、移動する板端部と固定サイドダムとの間には大きな摩
擦が発生することは避けられない、このため、サイドダ
ム耐火物の損傷、板端部に無理な応力が加わることによ
る端部の割れや形状不良発生、さらには摺接部に湯差し
の発生等が起こる原因となり。

安定な操業を行なう上で大きな支障となる。この問題は
特に鋼を対象した鋳造では高融点および鋳板材質の高強
度の点で低融点の軟質な非鉄金属等では見られない重要
な解決課題となる。

本発明者らは特願昭６２−８４５５５号においてこのよ
うな問題を根本的に解決する“研削ダム方式”（または
移動式と固定式の中間方式）とも言うべき薄板連鋳機の
発明を提案した。これは、従来の耐摩耗性の良好な高強
度の耐火物をサイドダムに使用するという観念とは逆に
、被削性の良好な耐火物を使用し、この被削性の良好な
サイドダムを鋳造中に鋳造方向に積極的に送り出すこと
によってサイドダムとロール表面および鋳造される板端
部との摩擦部においてサイドダムを研削消耗させるもの
である。その後も本発明者らはこの研削ダム方式による
鋳造試験を繰り返してきたが、サイドダムの研削消耗を
定常的に続行させるためには、別の角度から新たな工夫
が必要であることがわかった。

〔発明の目的〕

本発明は前記の課題解決を目的として、特願昭６２−８
４５５５号で提案した研削ダム方式の一層の改善を意図
したものである。

〔発明の構成〕

本発明は、互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロ
ールを軸を水平にして対向配置し、被削性の良好な耐火
物からなる一対のサイドダムをその厚みの少なくとも一
部がロール円周面上に位置するように鋳造板幅に略相当
する間隔をあけて配設することによってロール円周面上
に湯溜りを形成し、このサイドダムを鋳造方向に送り出
す機構を設け、この送り出し機構によってサイドダムを
ロール円周面で研削消耗させなから３８　ｆｉｋ溜り中
の溶湯をロール対の間隙を経て薄板に連続鋳造する薄板
連鋳機において、前記の消耗式サイドダムを単位ブロッ
クの集合体として構成し、鋳造の進行につれて消耗した
単位ブロックに新たな単位ブロックを上方より継ぎ足し
ながら鋳造を続行させるようにした点に特徴がある。こ
こで、サイドダムの単位ブロックは方形の板体形状を使
用し、これを垂直方向に設置したガイドフレームによっ
て鋳造方向に案内する構成とし、互いに反対方向に回転
する一対の無限軌道帯でサイドダムを把持しながら鋳造
方向に送り出すようにするのがよい。

〔実施例〕

以下に０図面の実施例に従って本発明の内容を具体的に
説明する。

第１図は９本発明の一実施例装置の定常的な稼働状態に
ある鋳造中の様子を示・したものである。

参照数字１ａ、ｌｂは互いに反対方向に回転するように
（両者の回転方向を矢印で示す）軸を水平にして対向配
置した一対の内部冷却ロールである。このロールｌａ、
ｌｂは２図示の例ではいずれも水冷ロールを使用してい
る。より具体的には、いずれのロール対１ａ、　ｌｂも
、その円周面Ｒを形成しているドラムの内側にはコイル
状の冷却水通路が形成されており（図には示されていな
い）、この冷却水通路に通水することによって円周面Ｒ
が所定温度に冷却されるようになっている。この円周面
Ｒの内側の冷却水通路への冷却水の供給とその排水はロ
ール軸から行われる。

２はこのロールｌａ、　ｌｂの円周面Ｒの上に形成させ
た湯溜り内の溶湯、３は被削性耐火物からなるサイドダ
ム、４は鋳造される鋳板、５はサイドダムを鋳造方向に
案内するガイドフレーム、６はサイドダム３を鋳造方向
に送り出す機構としての無端軌道帯を示している。

サイドダム３は１例えば被削性の良い断熱レンガ、セラ
ミックファイバーボード、ボロンナイトライド（ＢＮ）
等の耐火物からなり、方形の板状体として単位ブロック
を形成している。第１図においてｎおよびｍが一つの単
位ブロックを表している。サイドダムの単位ブロックは
消耗前の状態では実質上置し大きさと形状を有している
。本発明装置においては、この単位プロ、りを垂直方向
に固定したガイドフレーム５で必要個数支持し。

無端軌道帯６によって鋳造方向に送り出す。すなわち、
平板状単位プロ、りの厚みの一部がロール円周面上に、
そして厚みの他部がロール円周面を外れた外方に位置す
るようにして、ロール対の側部においてガイドフレーム
５で支持し、無端軌道帯６による鋳造方向への送り出し
によってロールの円周面上に位置する厚み部分をロール
円周面で研削消耗させ、この研削によって鋳造中におい
てはサイドダムとロールとが接する部分ではロール形状
に対応した形状にする。第２図に、この研削がなされた
単位ブロックの内側形状を示す。

第２図に見られるように５サイドダム３の全厚みＷのう
ちその内方の一部の厚み−１がロール円周面Ｒ上に位置
する部分の厚み（これをオーバハング量と呼ぶ）、そし
て、外方の他部の厚みｈがロール円周面から外れた部分
の厚み（これをバックアップ量と呼ぶ）となり、オーバ
ハング部−１の厚み部分では、ロールＩａ、１ｂの円周
形状に相当するように曲面研削された底部面７，７゛が
形成され、バンクアップ部の外方のＪγみ誓２部分につ
いてはロールＩａ、１ｂのサイド面（第１図においてＳ
で示す）と摺接するバンクアップ面８．８°が形成され
る。図示の例では厚み貼および讐２の全部が被削性の良
好な耐火物で構成した例を示しているが、研削されない
バックアップ部分は高強度材料で構成することもできる
。

第３図は、鋳造過程中のサイドダムの内面の状況を示し
たものであり、ロール１ａ、１ｂの円周形状に相当する
ように曲面研削された底部面７，７゛の中央部の下縁１
３が鋳造される鋳板の端部に当接して研削されることに
なる。破線で示す曲線ａ、ａ’はロール円周面上におい
て溶湯から凝固した薄いシェルの溶湯との境界レベルを
示す線である。凝固シェルは点Ａで示すところで合流し
、この合流した凝固シェルがロールギャップ間で圧延さ
れることになる。この圧延によって板幅方向に板端が外
方に拡大し、この拡大する板端部によってサイドダムの
該下縁１３の部分が研削される。この下縁１３の研削の
程度は鋳造される板厚、鋳造速度その他の鋳造条件によ
って変化するが、場合によっては底面部７，７“の幅つ
まりロール円周面上に存在するサイドダムの厚み（第２
回のＷ、で示す幅：オーバハング！！Ｅ）を超えること
もある。この場合でも本発明のサイドダムは、該サイド
ダム底面部７，７および下縁１３の周囲には、ロールサ
イド面Ｓと摺接する十分な大きさと厚みをもつノ＼ノク
アノプブ面８，８°が外側に存在するので、この面８．
８゛がその板端を押さえることになる。そのさい、バッ
クアツプ面８にも板端によって研削される部分１５が形
成されることになるが、バックアンプ量を十分に確保し
ておけば、湯痛れの危険は回避できることになる。

一方、ロールの円周面Ｒのうち、サイドダムの底部面７
，７゛と摺接する部分は研削能をもつ粗面に形成する。

このｔＵ面の部分を第１図の１０（４箇所）で示しであ
るが、この部分１０の粗度および硬さをサイドダムの材
質や鋳造条件に応して適切にすると　サイドダムの底部
面７，７°を良好に研削することができる。このため、
ロール円周面Ｒを構成している材料層と同じ材料からな
る当該部分１０の表面だけを粗面に形成してもよいが、
ロール円周面Ｒを構成する材料は熱の伝達や健全な凝固
シェルを形成するための要件を備えるように選択された
ものであり、この材料そのものの表面を粗面にするより
は５別途の材料層で粗面を形成した方がその機能を十分
に果たしやすい。したがって、サイドダムと接すること
になるロール円周面部分１０の表面層だけを硬質な材料
屑に構成し、この硬質材料層の表面を研削能をもつ粗面
に形成するのが好ましい。硬質材料層はロール円周面の
基材表面に硬質金属のメツキを施して構成するか、或い
は硬質金属、セラミフクスまたはサーメフトの溶射層で
構成するのがよい９適用できるメンキ金属としてはＮ１
およびＮｉ基合金、　ｌ’Ｊｉ−Ｆｅ合金、　　Ｃｒお
よびＣｒ基合金、Ｆｅ合金等が挙げられ、溶射金属とし
てはＮｉ−Ｃｒ合金、炭素鋼、ステンレス鋼等が、また
溶射セラミックスとしてはＣｒｔＯｚ、ＴｉＯ宜Ａ　ｌ
　ｚＯ，、ＺｒＯ□等が、そして溶射サーメットとして
はＺｒ０ｚ−ＮｉＣｒ＋Ｃｒ５Ｃｚ−ＮｉＣｒ、ＷＣ−
Ｃｏ等を挙げることができる。なお、第１図における１
１は粗面部分１０の研掃を行なうブラシを示しており、
このブラシ１１を８亥部分１０に当接するようにセント
しておけばロールｌａ、　ｌｂの回転によって該部分１
０に付着した研削粉を除去することができ、該粗面の目
詰まりによる研削能の低下を防止することができる。

第１図の装置は、前記したサイドダム３の単位ブロック
の複数個を同一垂直面内に継ぎ足すことが出来るに十分
な長さをもつガイドフレーム５を設置し、このガイドフ
レーム５内に単位ブロンクをその研削消耗の程度に応じ
て順に継ぎ足すようにした例を示しており、このため、
四本のガイドフレーム５で単位ブロックの垂直方向の辺
を四隅で挟むようにすると共に、この四本のガイドフレ
ーム５によって形成される開口面積が上下方向に変化し
ないように四本のガイドフレームは互いに平行であり、
且つこの開口面積内に上方から新しい単位ブロックを継
ぎ込めるように、上部は開口のままとしである。そして
、互いに反対方向に回転する無端軌道帯６が単位ブロッ
クを鋳造方向に移動させるように、単位ブロックの両側
側に押し当てられる。この押し当てを助成するために、
バックアップ部材１６が無端軌道帯６の背面に設置され
ている。また無端軌道帯６は両隅のガイドフレームの間
に露呈する単位ブロックの側面に当接している。単位ブ
ロックの側面と無端軌道帯６との間の摩擦抵抗が十分に
生じるように単位ブロックの側面を粗面に形成しておく
、また、単位ブロックの側面に高強度材料を貼付けてお
き、この高強度材料と無端軌道帯６との間で十分な係止
状態が維持されるようにしてもよい、一方のサイドダム
３を移動させる一対の無端軌道帯６は互いに同期回転さ
せるが、その移動速度はサイドダム３の研削が良好に行
われる速度に調整し、鋳造速度よりも遅い速度とする。

また、鋳造中は研削中のサイドダム３の状態を監視し、
常時溶湯を堰き止めることができる面積が確保できるよ
うに研削消耗中の単位ブロックｎの上に新しい単位ブロ
ックｍを継ぎ足す操作を行なう。単位ブロックｎの上面
と新しく継ぎ足す単位ブロックｍの下面が隙間なく面接
触するような形状としておけば、継ぎ足す操作は実際に
はガイドフレームの開口面積内に新しい単位ブロックを
投入するだけでよい、また場合によっては、特に両者の
接触面を強固に接合させるために水ガラス等の接着剤を
介して継ぎ足してもよい。

第４図は、無端軌道帯に代えてラックとビニオン方式の
送り出し機構を採用した以外は、第１図の装置と実質的
に同し本発明の装置を示し、第１図と同じ参照数字で示
したものは第１図と同じ部材を示している。すなわち、
サイドダム３の単位ブロックの側面にラック１８を取付
け、このランク１８をピニオン１９によって移動させる
ようにしたものである。この場合、ラック１８は単位長
さのものを順に継ぎ足す方式とし、この継ぎ足しは単位
ブロックの継ぎ足しとは別に行ってもよいし同期して行
ってもよい、また、ラック１８を単位ブロックの側面に
予め固着させておいてもよいし、特に固着はさせずに摩
擦によってラック１８に加わる移動運動を単位ブロック
に伝達してもよい。

第５図は、押し出しロッド２０によりサイドダム３を下
方に押し出すようにした以外は、第１図または第４図と
同様の装置を示す、すなわち、継ぎ足した単位ブロンク
の最上面を押し出しロッド２０で押し付け、この押し出
しロッド２０を下方に連続的に送り出すことによって、
サイドダム３を下方に移動させる。そのさい、押し出し
ロッド２０の先端にはプレー）２１を取付けておき、こ
のプレート２１によって単位ブロックの最上面の全体に
荷重が加わるようにするのがよい、押し出しロッド２０
は油圧シリンダー２２の油圧操作で押し出し運動を行な
うようにするほか、スクリュードライバ一方式で押し出
し運動を行なうようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにして本発明によると、研削ダム方式による
双ロール式連鋳機で薄板を連続鋳造するさいに、研削ダ
ム方式による長所を十分に発揮しながら、サイドダムの
研削消耗を新しい単位ブロックの継ぎ足しによって永続
的に行わせることができ、長時間にわたる連続鋳造を安
定して行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う装置の一実施例の要部を示す斜視
図、第２図は第１図の装置におけるサイドダムの形状例
（鋳造開始時または前の状態）を示した斜視図、第３図
は同じく鋳造過程で研削の程度が進んだ状態を示した斜
視図、第４図は本発明に従う装置の他の実施例の要部を
示す斜視図。 第５図は本発明に従う装置の更に他の実施例の要部を示
す斜視図である。 ｌａ、１ｂ・・内部冷却ロールの対、　　２・・湯溜り
３・・サイドダム、　　４・・鋳造された鋳板５・・ガ
イドフレーム、　　６・・無端軌道帯。 ７．７°・・ロールの円周形状に相当する曲面を有する
サイドダムの底部面、８，８”・・ロールのサイド面と
摺接するサイドダムのバックアンプ面ｌＯ・・サイドダ
ムの底部面と摺接するロール円周面の粗面、　　　１１
・・ブラン、１３・・サイドダムのロール幅内における
下縁、　　１８・・ラック。 １９・・ピニオン、２０・・押し出しロッド。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロール
   を軸を水平にして対向配置し、被削性の良好な耐火物か
   らなる一対のサイドダムをその厚みの少なくとも一部が
   ロール円周面上に位置するように鋳造板幅に略相当する
   間隔をあけて配設することによってロール円周面上に湯
   溜りを形成し、このサイドダムを鋳造方向に送り出す機
   構を設け、この送り出し機構によってサイドダムをロー
   ル円周面で研削消耗させながら該湯溜り中の溶湯をロー
   ル対の間隙を経て薄板に連続鋳造する薄板連鋳機におい
   て、前記の消耗式サイドダムを単位ブロックの集合体と
   して構成し、鋳造の進行につれて消耗した単位ブロック
   に新たな単位ブロックを上方より継ぎ足しながら鋳造を
   続行させるようにした薄板連鋳機。
2. （２）サイドダムの単位ブロックは方形の板体形状を有
   する請求項１に記載の薄板連鋳機。
3. （３）サイドダムの単位ブロックは、垂直方向に設置し
   たガイドフレームによって鋳造方向に案内される請求項
   １または２に記載の薄板連鋳機。
4. （４）サイドダムの送り出し機構は、互いに反対方向に
   回転する一対の無限軌道帯でサイドダムを把持する機構
   である請求項１、２または３に記載の薄板連鋳機。
5. （５）サイドダムの送り出し機構は、サイドダムの側面
   に取付けたラックをピニオンで移動させる機構である請
   求項１、２または３に記載の薄板連鋳機。
6. （６）サイドダムの送り出し機構は、サイドダムの最上
   面を送り出しロッドによって送り出す機構である請求項
   １、２または３に記載の薄板連鋳機。