JPH0263649A - 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装置し、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１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式連鋳機
が知られている。このような双ロール式連鋳機を鋼の連
鋳に適用して、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、湯面レヘ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“と呼ぶ。

この左右に配置されるサイドダムのほか、ロール軸に沿
う方向の面を持つ一対の前後層（本願明細書ではこれを
長辺側ダムと呼ぶ）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、サイドダムとこの長辺側
ダムとで方形のボックス状の湯溜りを形成することも知
られている。このようなボックス状の湯溜りを形成する
と、ロール円周面上に十分に溶湯を蓄える容積が確保で
きるという利点がある。

このようなボックス状の湯溜りをロール対の円周面上に
固定して設置する場合に、サイドダムの側では鋳造され
る鋳板の移動端部とサイドダム内面がこすり合うことに
なるので、この部分で摩耗破損する問題が付きまとう。

すなわち、サイドダムの材質は、サイドダムに接する溶
湯がサイドダム表面で凝固するのを防（ために断熱性の
良い耐火物が用いられるのであるが　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。

一方、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間隙を通過することになるが、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）が行われて所定
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。

鋳板の端部がサイドダムに対して大きな押圧を与えるこ
とになる。この結果、前記のように断熱性の耐火物から
なるサイドダムでは、移動する板端部と固定サイドダム
との間に大きな摩擦が発生することは避けられず。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の発生、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。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一般
的な考え方であった。

本発明者らは特願昭６２−８４５５５号においてこのよ
うなサイドダムに付随する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の方式）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
を積極的に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。

〔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〕

本発明の双ロール式の薄板連鋳機は、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、一対のサイドダムを、そ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、そして鋳造板幅に
略相当する間隔をあけて、該ロール対の側方部に配設す
ると共に１両ロールの円周面上にロール軸に沿う方向に
一対の長辺側ダムを対向配置し、このサイドダムと長辺
側ダムによってロール円周面上に方形の湯溜りを形成し
、この湯溜り内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であって、このサイドダムと長辺
側ダムとの接合部を摺動可能に接合し、鋳造中に少なく
ともロールの円周面と接触することになるサイドダム部
分を被削性の良好な耐火物で構成し、該サイドダムを鋳
造方向に所定速度で送り出す機構を設け、この送り出し
機構によってロール表面と接するサイドダム部分をロー
ル表面で研削消耗させながら鋳造するようにしたことを
特徴とする。そのさいサイドダムと接触することになる
ロール円周面は研削能を有する粗面に形成しておく。こ
の粗面は硬質金属のメツキ層や溶射層、あるいはセラミ
ックスまたはサーメットの溶射層によって形成するのが
よく、また溶湯と接することになるロール円周面も前記
のような溶射層を形成して断熱層に構成すれば長辺側ダ
ムの下部内面（ロール円周面と接する近傍）に溶湯が凝
固することが防止される。

すなわち本発明は、特願昭６２−８４５５５号で提案し
たサイドダムの研削方式を、サイドダムと長辺側ダムと
で深い湯溜りを形成する双ロール式連鋳機に対して適用
を図ったものであり、ロール円周面の上には十分な深さ
をもった溶湯が蓄えられることから、良品質の鋳板を一
層安定して鋳造できるようにしたものである。

〔実施例〕

以下に１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図において、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、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、　３ａ、３ｂはサイドダム、　４ａ、４ｂ
は長辺側ダム、　５ａ、５ｂはサイドダムケース、６は
鋳造される薄板を示している。

ロール対１ａ、　ｌｂは内部冷却ロールである。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ｌａ、　ｌｂも、その円周面Ｒ
を形成しているロールスリーブの内側には溝状の冷却水
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。このためロール軸は二重管の形状に構成しそ
の内管を冷却水供給管、外管と内管との間で形成される
環状の管路を排水管とし、冷却水の通水動作は装置の稼
働中にも続行して行うことができるようになっている。

サイドダム３ａ、３ｂは、その外側面に取り付けた金属
製のサイドダムケース５ａ、５ｂによって把持され、こ
のサイドダムケース５ａ、５ｂが後述のように鋳造方向
に鋳造中に移動されることによってサイドダム３ａ、３
ｂが鋳造方向に送り出される。サイドダム３ａ、３ｂ自
身は被削性の良好な耐火物からなりその形状例が第２図
に示されている。第２図ではサイドダム３ａ、３ｂのう
ち、一方の３ｂ側だけを示してあるが、他方の３ａ側も
同様の形状を有している。

同図に見られるように、その全厚みＷのうち、その内方
の一部の厚み−１をロール円周面Ｒ上に設置する部分の
厚みとし、外方の他部の厚み−２をロール円周面から外
れた設置部分の厚みとしてある。

すなわち内方の厚み１１１部分についてはロール１ａ、
１ｂの円周形状に相当する曲面をもつ底部面１１．１１
’を有し、外方の厚み一２部分についてはロールＩａ、
　ｌｂのサイド面（第１図においてＳで示す）と摺接す
る部分１２．１２“を、前記の底部面１１．１１’より
も下方にまで延び出して形成させた形状を有している。

サイドダム３ａ、３ｂの材質としては、断熱性が良好で
なければならないので耐火物が適当であるが本発明の場
合には被削性も良好なものでなければならない。その底
部面ＩＬＩＩ’がロール円周面の粗面（第１図の１０で
示す）によって研削されることが必要であるほか、鋳造
される板の端部でも容易に削られるような材質であるの
が好ましいからである。これに適する材質としては、被
削性の良い断熱レンガ、セラミックファイバーボード、
ポロンナイトライド（ＢＮ）等がある。図示の例では厚
み１および誓２の全部が被削性の良好な耐火物で構成さ
れている。

長辺側ダム４ａ、４ｂはサイドダムとは異なり高強度の
断熱性耐火物で構成し、ロール円周面上にその底部が摺
接するように、ロール軸に沿った方向（サイドダム３ａ
、３ｂとは直交する方向に）に立ち上げられ、その位置
に固定される。そのさい、サイドダム３ａ、３ｂとはそ
の接合部において鋳造方向に摺動できるように接合する
。図示の例では、長辺側ダム４ａ、４ｂの両側面に鋳造
方向（縦方向）に延びる突出したキーを作り、サイドダ
ム３ａ、３ｂの内面に該キーが案内されるキー溝（第２
図において１４ａ、　１４ｂで示す）を鋳造方向（縦方
向）に穿設し、このキーとキー溝によってサイドダム３
ａ、３ｂが、固定された長辺側ダム４ａ、４ｂに対して
鋳造方向に自由に摺動できるように接合した例を示して
いる。

次にサイドダム３ａ、３ｂの送り出し機構について説明
する。第１図の例では、被削性耐火物のサイドダム３ａ
、３ｂの外面に、金属製のサイドダムケース５．＋、５
ｂを、該外面をすっぽり覆うように取付けてサイドダム
３ａ、３ｂを把持し、第２図で説明した厚み匈１部分の
底部面１１．１１’がロールｌａ、　ｌｂの円周面Ｒに
接するように、そして、厚み讐、の内面部分１２１２°
がロールｌａ、ｌｂのサイド面Ｓと摺接するようにサイ
ドダム３ａ、３ｂがセットされ、長辺側ダム４ａ、４ｂ
が前述のようにサイドダム３ａ、３ｂに摺動できるよう
にセットされている。そして２サイドダムケース５ａ、
５ｂが、ネジ付き支柱８に対して、ケース側に固着され
たナツト９を介して支持され支柱８を軸回りに回転させ
ることによって、サイドダムケース５ａ、５ｂが鋳造方
向に移動される。これによって、装置稼働中においてサ
イドダム３ａ３ｂは　その底部面１１．１１’が１回転
するロール円周面Ｒで研削され消耗しつつ下降する。そ
のさい長辺側ダム４ａ、４ｂはサイドダム３ａ、３ｂと
はキーとキー溝によって鋳造方向にスライダプルな接合
がなされているのでサイドダム３ａ、３ｂの下降運動は
長辺側ダム４ａ、４ｂには実質的に伝達されない。

サイドダムケース５ａ、５ｂとサイドダム３ａ、３ｂと
は機械的噛み合わせの他にその両者の接合界面で接合剤
を使用して接着させてもよく、これによって−船釣に引
張強さの弱い被削性耐大物の補強がなされる。サイドダ
ムケース５ａ、５ｂを下降運動させる機構としては、装
置の運転中は連続的に下降させる方式が好ましいが、場
合によっては下降と停止を繰り返す間歇移動方式でもよ
いし、微振動させながら下降させる方式でもよい。いず
れにしてもサイドダムの下降量或いは鋳造される板幅を
検出信号として下降速度を制御するのがよい。

一方、ロールの円周面Ｒのうち、サイドダムの底部面１
１．１１’と摺接する部分は研削能をもつ粗面に形成す
る。この粗面の部分を第１図の１０で示してある。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
件に応じて適切にすると、サイドダムの底部面１１．１
１’が鋳造中に良好に研削される。この部分１０は硬質
金属のメツキ層や溶射層あるいはセラミックまたはサー
メットの溶射層とするのがよい。他方、溶湯と接するこ
とになり従って長辺側ダム４ａ、４ｂの底面とも摺接す
ることになるロールスリーブ表面も十分な硬度と適度な
断熱性を有することが好ましい。適度な断熱性を有する
と長辺側ダム４ａ、４ｂの下部内面（ロール円周面と摺
接する近傍の内面）に凝固シェルが発生するのを防止す
ることができる。このため、ロールスリーブ表面も、セ
ラミックまたはサーメットの溶射層を形成しておくとよ
い。粗面部分１０とそれ以外のロールスリーブ面とを同
し硬質且つ断熱性の材料層とする場合に粗面部分１０だ
けを特に粗１度を大きくしてもよいが、全体を適度な粗
度に形成しておくこともできる。溶射或いはメツキ金属
としてはＮｉ、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、炭素
鋼ステンレス鋼等が、溶射セラミックスとしてはＣｒｚ
ｆｌＬＴｉＯ□、＾Ｊ２２０３＋ＺｒＯ□等が、そして
溶射サーメットとしてはＺｒ０２−ＮｉＣｒ、　Ｃｒ５
Ｃ２−ＮｉＣｒ、　ＷＣ−Ｃｏ等が好ましい。溶射の場
合には溶射粒子の積着によって自然な凹凸の表面を形成
させることができ、被削性サイドダムの研削消耗を良好
に行わせることのできる粗面とすることが可能である。

なお、第１図における１６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１６を該部分１０に
当接するようにセントしておけばロールＩａ、ｌｂの回
転によって該部分１０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３図は本発明に従うサイドダムの鋳造初期の内面状態
を示したものである。サイドダムの内面では、双方の内
部冷却ロールの表面に形成した凝固シェルの側端が図面
のａ、ａ’で示すレヘルで接しつつＡ点で合流すること
になる。すなわち、湯溜り中の溶湯の一部は各ロール表
面で冷却されて薄いシェルとなって凝固し、ロールの回
転に従って両凝固シェルは成長しつつ合流し、ロールギ
ャップ間で所定の厚みまで圧延されることになるがロー
ル表面で形成される凝固シェルの端部がサイドダムの内
面のａ、ａ’で示すレヘルで接することになる。この凝
固シェルの合流点Ａの位置が　サイドダムのロール幅内
（第２図の１内）における下縁１３とほぼ同しヘルとな
るように、サイドダムの初期形状（装置稼働中に研削さ
れる前の形状）が定められるのが好ましいが、鋳造中に
おいて、鋳造の条件変動により１合流点Ａは下縁１３の
位置よりも上方の位置へ゛にくることもある。この場合
はロールによる圧延によって生じる板（合流点Ａを通過
したあとの凝固した金属板）の幅方向の拡大によって、
この部分の耐火物が削り取られることになる。もし、こ
の状態でサイドダムを下降させないと、板幅が徐々に拡
大しつづけ、ロール幅を越えてしまうと、その越えた部
分ではその板の断面がドツグボーン（犬の骨）状の端部
が脹れた形状になり、さらに進行するとサイドダムが損
傷してブレークアウトに至ることになる。本発明ではサ
イドダムを所定の速度で下降させるので　この部分が板
端によって削り取られても１次々に新たな面が下降して
くるので、このような事態が生ずることなく常に所定の
板幅をもって鋳造できることになる。

第４図は鋳造が進んでサイドダムが相当下降した状態の
内面を示したものである。底部面１１．１１および下縁
１３がロールの粗面１ｏおよび鋳板の側端でそれぞれ削
り取られて、それらの位置が第３図の初期状態の位置と
比べて相対的に上方に移動していると共に、下縁１３の
状態が板端によってやや斜めに削られた状態となってい
る。そして、この下縁１３の下方部分にはロール幅より
突出した部分の耐火物の内面１５が露出してくることに
なり、この部分が万一の漏湯を防止する役割も果たす。

ただし、このように底部面１１．１１’および下縁１３
が削り取られていっても、凝固シェルの側端が図面のａ
、ａ’で示すレヘルで接しつつＡ点で合流することには
変わりはない。

なお２以上の実施例は、ロール幅以内に厚みの一部を、
そしてロール幅外に厚みの他部をもつサイドダムを例と
して説明したが、サイドダムの厚みの全てがロール幅内
にくるように設置する方式でも、同様に適用可能である
。また、サイドダムの送り出し機構としては、記述の例
のほが　シリンダーピストン方式、ラックとピニオン方
式なども適用できる。

〔作用効果〕

以上のように本発明は、先に本発明者らが特願昭６２−
８４５５５号において捉案した“研削ダム方式”を、長
辺側ダムとの組合せで深い湯溜りをロール円周面上に形
成させる場合においても、実現したものであり、該研削
ダム方式による利点をそのまま享受しながら深い湯溜り
を形成できるので、良品質の薄板を安定して製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明番び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耐火
物の形状例を示した斜視図、第３図は第１図の装置にお
けるサイドダムの斜視図であり鋳造初期における研削の
程度が少ない状態を示した図、第４図は第１図の装置に
おけるサイドダムの斜視図であり鋳造過程で研削の程度
が進んだ状態を示した図である。 Ｉａ、ｌｂ・・内部冷却ロールの対、　　２・・湯溜り
３ａ、３ｂ・・サイドダム、　　４ａ、４ｂ・・長辺側
ダム６・・鋳造された鋳板、　　８・・ネジ付き支柱。 １０・・サイドダムの底部面と摺接するロール円周面の
部分（粗面）、　　　１１．１１”・・ロールの円周形
状に相当する曲面のサイドダムの底部面。

Claims (4)

【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、一対のサイドダムを、そ
   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、そして鋳造板幅に略相当する間隔をあけて、該ロ
   ール対の側方部に配設すると共に、両ロールの円周面上
   にロール軸に沿う方向に一対の長辺側ダムを対向配置し
   、このサイドダムと長辺側ダムによってロール円周面上
   に方形ボックス状の湯溜りを形成し、この湯溜り内の溶
   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、このサイドダムと長辺側ダムとの接合部を
   摺動可能に接合し、鋳造中に少なくともロールの円周面
   と接触することになるサイドダム部分を被削性の良好な
   耐火物で構成し、該サイドダムを鋳造方向に所定速度で
   送り出す機構を設け、この送り出し機構によってロール
   表面と接するサイドダム部分をロール表面で研削消耗さ
   せながら鋳造するようにした薄板連鋳機。
2. （２）サイドダムと接触することになるロール円周面を
   研削能を有する粗面に形成した請求項１に記載の薄板連
   鋳機。
3. （３）湯溜り内の溶湯と接することになるロール円周面
   には断熱性の良好な表面層が形成してある請求項１また
   は２に記載の薄板連鋳機。
4. （４）研削能を有する粗面および断熱性の良好な表面層
   は、硬質金属、セラミックスまたはサーメットの溶射層
   で形成されている請求項１、２または３に記載の薄板連
   鋳機。