JPS6064753A - 双ロ−ル式鋳造機の鋳造方法及びその装置 - Google Patents

双ロ−ル式鋳造機の鋳造方法及びその装置

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JPS6064753A
JPS6064753A JP17383683A JP17383683A JPS6064753A JP S6064753 A JPS6064753 A JP S6064753A JP 17383683 A JP17383683 A JP 17383683A JP 17383683 A JP17383683 A JP 17383683A JP S6064753 A JPS6064753 A JP S6064753A
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は双ロール式鋳造機により薄板材を製造する場合
の操業性を改善するだめの鋳造方法及びその装置に関す
るものである。
〔発明の背景〕
従来技術として、双ロールを用いる鋳造機はベマ セブ式連鋳機として知られている。
この鋳造機は第1図に見られるように2つの冷却ロール
1と2で構成されるロール間に溶湯5をノズル4で注湯
し、プール7された溶湯をロール1.2で冷却し、ロー
ル間の最狭隙部で、両ロール側に造形された凝固殻を圧
縮して一枚の板にして鋳造製品6を得るものである。
尚、第1図のロール間の溶湯のプール7は両サイドにフ
ランジ3によシ流出することが防止される。
このような従来の鋳造装置では薄板を溶湯から一挙に製
造できるから、従来の大型鉄鋼設備を用いるものに比較
して極く安価に製品を製造できる利点を有する。
然しなから、この鋳造機ではロール径を極端に大きくす
ることはできないから、製造できる製品厚みには限界が
あり、ロール径φ500〜1000 mmのもので通常
1〜6柚程度の板厚のものが生産されている。
又、薄板製品の板幅は600〜1600rranと広い
ものが要求されるが従来は150m以下の幅のものしか
製造できなかった。
この原因は前記鋳造機では注湯開始に於いて、広幅時は
第1図のA部隙間から溶湯が大量に流出してしまい危険
が伴う作業となるため、流出量が少ない狭幅のものでし
か実用できなかったことによる。
即ち、溶湯は鋳造開始に於いては必然的に第1図A部の
隙間から流出するが、狭幅のものでは容易に溶湯のプー
ル7が形成され、ロールでの冷却時間が確保されるから
数秒後にはA部で両側のロールで造形された凝固殻厚み
の和が、A部間隙よp犬とな)、この部分で圧着される
ようになるので溶湯の流出が終了する。ところが広幅の
ものではA部間隙からの溶湯の流出が防止出来ず、溶湯
プールの形成が不可能なので広幅の薄帯板の製造が出来
ないと云った問題が存在していた。
また、広幅材のものが製造できるようになれば連続的な
多量生産方式が採用されるようになるが、この場合には
鋳造途中で任意の所望な板厚に変更できる技術の確立が
望まれていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、広幅材の鋳造においても、溶湯の漏れ
を防止して鋳造が安全に遂行できるようにすると共に、
鋳造中、容易に所要の板厚に変更できるようにした双ロ
ール式鋳造機の鋳造方法及びその装置を提供することに
ある。
〔発明の概要〕
本発明では2つの冷却ロールのうち、少なくとも一方の
ロールを、A部の間隙を調整できるように移動を行うも
のである。
〔発明の実施例〕
まず、発明の詳細な説明に入る前に、本発明の基礎とな
る自答について説明する。
即ち、鋳造開始時には第2図に示すA部の隙間を0〜0
,5■程度に小さくしておく。このようにA部の隙間が
小さければ溶湯がロール間隙よシ流出量は生じないが生
じても僅小であシ、且つ容易に溶湯のプール7が形成で
きる。
グールアが形状され\ば、両側のロール63゜64の表
面で溶湯が冷却され、凝固殻が造形されるのでプール7
の形成と共にロール間間隙を所定の値に開いてゆくもの
である。
溶湯が一つのロール表面で冷却され生ずる凝固厚Sは下
式でめ得る。
s = k v’〒ン7 ・・・・・・・・・・・・(
1)には定数、通常に=20〜26禦/躯 (1)式中りは第2図に示す溶湯のロールへの接触長で
ある。この接触長りは溶湯70のプール深さHと共に増
大する。LとHの関係は次式で表わされる。
L=πDsin−’ (H/R)/360 ・−・(2
)溶湯が第2図のA部より洩れないためには、A部のロ
ール間隙dに対し下式を満足させる必要がある。
2S=2kV’〒7覆〉d ・・・(3)(3)式とな
った場合、ロールの回転と共にA部で(2S−d)の量
を圧着できれば溶湯の洩れの生じない安全な作業が可能
となる。
従って本発明では、溶湯のプール高さHが小さい注湯開
始時にはA部のロール間隙を小さくしておき、(3)式
を満す条件となるように運転するもので必る。
凌固殻厚与2Sを下式のようにおく。
2S=d+ΔS ・・・・・・・・・・・・(4)(4
)式に於いて、ΔSは双ロールの狭隙部での凝固造形体
に対する圧着量を表わすものとなる。
従って下式に於けるαは、双ロールによる峡固殻圧Ha
率となる。
α=(2S−d)/28−ΔS/28 ・・・(5)(
1)、(2)式を(5)式に代入すれば(5)式は・・
・・・・・・・・・・(6) となる。
(6)式に於いて、α〉0でない場合には、双ロール狭
隙部以下に、未凝固溶湯が残存することになる。即ち、
注湯開始時には溶湯が流出するし、板が造形されるよう
になった後でもα値が負であると狭間部以下に溶湯が残
存し、薄い凝固殻が溶湯の静圧によシふくれるので、良
質の製品は得られない。
注湯開始に於いては、第2図に於ける溶湯プール深さが
小さいので、ロール狭隙部の隙間dが犬であると、(6
)式のαは負になシ、溶湯が流出することになる。
従って、注湯開始時には隙間dを小さく設定しておき、
鋳造を開始するものである。
しかるに、(6)式中のプール深さHは、隙間dが小さ
いと急速に増加しプールをつくる。
一方、(6)式のαは前述のように正に保持することが
必要であるが、できるだけこの正値のαは一定であるこ
とが望ましい。即ちαが大になると圧着すべき量ΔSが
大となり、ロール間に大きな圧縮するための負荷が必要
となシ、且つ更にαが大になるとスリップ事故が生ずる
からでおる。
(6)式のα値を、変化するプール深さHに対しほぼ一
定に制御するには、ロール開度dをプール深さHの変化
に対し適正に制御しながら変化させるか、またはロール
周速Vも、α値が正の一定値となるようにdと共に調整
制御することにより可能である。
いずれにしても、注湯開始に肖っては(6)式のαを正
の所望の値になるように制御しながら、ロール開度dl
所定の開度に拡大してゆくものである。
次に定常状態で所定の板厚の薄板を製造している際に、
途中から別な板厚の薄板製造に変更させる場合の方法に
ついて述べる。
定常の場合には、(6)式に於いてプール深さHは双ロ
ール造形機の能力を一杯に使用するため、上限の一定値
に保持制御される。従って所望の板厚に見合ったロール
間隙dになるようにロールを移動するには、ロール周速
Vを制御し、(6)式のα値が正の所望の値になるよう
に制御する必要がある。
もしもα値が負になると前述したように溶湯がロール狭
隙部以下に残存し、溶湯の静圧によシふくらんだ板が製
造されることになるからである。
特別な場合はプール深さHを制御しながらロールを移動
してロール間隙dを調整してもよいことは勿論である。
いずれにしても、(6)式のα値を正の所望の値になる
ように制御しながら、ロールを鋳造中移動するものであ
る。
(6)式のα値は溶湯が、第2図のロール狭隙部A以下
に残存しないためには、各種目的に応じ次のように選定
される。
単に、第2図のA部以下に溶湯が流出あるいは板肉に残
存しない目的では下記のα1値に選定さαl=Q、95
〜0.1 れる。即ち双ロールで造形される凝固殻厚みの誤差率に
見合った値に選定される。板厚が、ロール間隙dにほぼ
等しいとすれば、(4) 、 (5)式よシ次式が得ら
れるので圧縮量ΔSがめ得る。
ΔS=α・d/(1−α) ・・・・・・(7)注湯開
始はd = 0.5 Mならa = 0.1でΔS;0
.028關、定常状態でd=3問ならα=0.1でΔS
=0.33閣程度である。
他の目的、即ち双ロール狭隙部で強い圧縮加工を行い、
鋳造組織を圧延組織に変化したい場合には、α、=Q、
l〜0.6間の適切な値がとられる。
この場合にも、圧延組織ン一定に保持するにはα値を一
定となるようにα2を制御する必要がある。
次に本発明の一実施例を第3図及び第4図を用いて説明
する。第3図は正面図、第4図は第3図の平面図である
溶湯はノズル4から、2つの冷却ロール63゜64間に
注湯され、プール7を形成する。
2つのロール63.64には両幅端よシ溶湯が流出しな
いように、各々フランジ62.68が設けられておシ、
このフランジ62.68の位置はリングナツト61.7
2によりN整される。このロール63.64は軸受箱5
3.54でフレーム50内に支承されるが、一方のロー
ル64はロードセル52を介して固定的にフレーム50
に支持される。他方のロール64はフレーム50内に設
けられたウオーム減速装置58によシロール間間隙を調
整するように移動される。
即ち、2つのロール63.64の軸受間にはばね55が
設けられているが、この力に抗して、モータ66によυ
カップリング65及び軸60でウオームホイール56を
回し、スクリュ57を移動することによシ、ピン56を
介して軸受箱54を移動するものである。
第4図に示すロール間間隙d75は注湯開始前に0〜0
.5m程度に設定される。
注湯の開始と共にこの間隙dはモータ66を回転して、
徐々に拡大し所定の位置に調整する。
間隙dの自動的な経時的調整法は以下のように行うのが
よい。
第1の方法としては、第2図に於いて両側のロール63
.64で造形される凝固殻24がA点で圧縮され始める
と、この圧縮による圧縮負荷が生ずる。圧縮負荷として
はロールを離間させようとする圧縮力Pとロールを駆動
するトルクTが生ずる。
この圧縮力PとトルクTとには凝固殻24の圧着長さt
とすれば次式の関係が成立する。
T”=koPt −−−−ニー C’i?)koは定数 また圧縮力Pは下式でめられる。
p=にゆBLQp−−−〜−−C9) k、は変形抵抗、Qpは係数 従ってPとTのいずれによっても、これらの量が知れ\
ば圧着長tが逆算できる。
従って、第3図のロードセル52によシ圧縮力Pが分れ
ば、第2図でのA部で凝固殻24の圧着状況が予測でき
る。勿論ロール63.64の駆動トルクを測定すること
によっても圧着状況が知れる。
このように圧縮負荷を測定して圧着の有無を予測しなが
らロール間間隙を調整してゆけばよい。
この場合に於いて勿論、ロール周速も同時調整制御する
ことは可能でおる。これにより前述(6)式のα値を正
の所望の値に制御できる。
第2の方法は第2図に於いて、プール70の高さHを測
定してこれよシ前述(1) 、 (2)式よシ凝固殻を
予測しながら開度を調整してゆくものである。上記した
本発明の実施例である制御系を第5図に示す。
検出量はプール70深さH85、ロール間の圧縮力P8
4、ロール63.64の駆動トルク86Tである。これ
らの検出値を制御装置80に取シ込み、ロール間間隙d
及びとのdを調整すべきモータML81の速度nの調整
及び双ロール63゜64を駆動する主モータMlの回転
速度Nの調整を行い、前述(6)式のα値を正の所望値
α8に保持しながら、ロール間隙dを調整するものであ
る。
このロール間間隙dの調整は、注湯開始時及び途中で、
板厚を変更する場合に実施される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、鋳造中にロール間間隙を調整できるこ
とによシ注湯開始時の溶湯の洩れを少なく安全な作業が
実施でき、板厚1間から比較的厚い6閣程度までの60
0〜1600rranの広幅材に対する鋳造が可能とな
った。また、鋳造途中で板厚を自在に変更できるので操
業性が大幅に改善できるという効果を奏するものである
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の双ロール式鋳造機であるベツセマ 7式鋳造機を示す概略図、第2図は本発明の基礎となる
双ロール鋳造機での凝固殻形成状況を示す説明図、第3
図は本発明の一実施例である双ロール式鋳造機を示す概
略構造図、第4図は第3図の平面図、第5図は第3図に
示す鋳造機に適用される制御系統図である。 4・・・ノスル、7・・・プール、52・・・ロードセ
ル、63.64・・・冷却ロール、58・・・ウオーム
減速装第 1 図 ″$ 2 図 第 3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一対のロールが、軸方向に平行配置された双ロール
    式鋳造機圀於いて、前記双ロールで造形される溶湯の凝
    固殻の厚みの圧縮率を所要の正の値になるように制御し
    得るよう、少なくとも一方のロールを他方のロール側の
    半径方向に鋳造中移動するようにしたことを特徴とする
    双ロール式鋳造機の鋳造方法。 2、特許請求の範囲第1項に於いて、溶湯の注湯を一対
    のロール間に上方向から注湯させ、注湯開始時には前記
    一対のロール間の最狭隙部の間隙を小さくしておき、定
    常時に至る経時間と共に前記最狭隙部の間隙を所定の大
    きさに開きながら鋳造することを特徴とする双ロール式
    鋳造機の鋳造方法。 3、二対の冷却ロールと、該冷却ロール間に溶湯を注湯
    するノズルとを有し、該冷却ロールにて溶湯を凝固させ
    て薄帯板を連続的に鋳造する双ロール式鋳造機において
    、前記冷却ロールの少なくとも一方に、該ロールの軸端
    部を他方の冷却ロールの半径方向に対して移動し得る移
    動装置を設け、前記双方の冷却ロールによシ造形される
    溶湯の凝固殻の圧縮負荷を検知する検知装置を設け、該
    検知装置による出力に基づいて前記移動装置を制御する
    制御装置を設けたことを特徴とする双ロール式鋳造機に
    おける鋳造装置。 4、特許請求の範囲第3項において、前記検知装置は冷
    却ロールに作用する圧縮力を検出する荷重検出器である
    ことを特徴とする双ロール式鋳造機の鋳造装置。 5、特許請求の範囲第3項において、前記検知装置は冷
    却ロールを駆動する駆動装置のトルク検出装置であるこ
    とを特徴とする双ロール式鋳造機における鋳造装置。
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