JPS63112047A - 双ロ−ル式連続鋳造機 - 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〕 本発明は狭間隙をあけて平行に対向配置した互いに反対
方向に回転する内部冷却式双ロールの円周面上において
湯溜りを形成す、るためのサイドダムを双ロールの両側
部に配置し、この湯溜り内の溶湯を該ロール表面で冷却
凝固しながらロール間の最狭隙部で圧着して薄板に連続
鋳造する双ロール式連続鋳造機の改善に関する。

〔従来の技術および発明の背景〕

双ロール式連続鋳造機を鋼の薄板の製造に通用しようと
する試みがなされ、この薄板連続鋳造機の改善に関する
提案がこれまで数多くなされている。

双ロール式連続鋳造機の基本は、一対の内部冷却式ロー
ルを、軸を平行にして所定の間隙を開けて対向配置しく
間隙幅は調整可能に設置する）、この双ロールの円周面
上に湯溜りを形成し、この湯溜り内の溶湯を回転する双
ロール表面で冷却しながら、この冷却によって両方のロ
ール表面で成長する両方の凝固殻（凝固シェル）を双ロ
ールの最狭隙部で互いに圧着して薄板に直接製造するも
のである。したがって９回転する双ロール円周面上に適
切に湯溜りを形成することが必要であるが。

このためには双ロールの円周面上におけるサイド側（ロ
ールの端部側）で湯が漏れないようにダムを形成するこ
とが少なくとも必要となる。このダムをサイドダムと呼
び１両側とも同じ構成にされるのが通常である。

このサイドダムの設は方には、大きく分けて次の三種の
方式が知られている。

一つは、双ロールの両サイド面（ロールの両端部の軸と
直交する外面）に、このサイド面と接して（摺接して）
壁を形成する方式である。

第二は、双ロールの円周面の上にサイドダムを立ち上げ
る方式である。すなわち、サイドダムの底部が双ロール
の両側部の円周面の上に摺接するように双ロール表面の
上に立ち上げるのである。

第三は、底なし箱の形状をした方形の枠体を双ロールの
上に設置する方式である。つまり、サイド側と共にこれ
と直交する長辺側もこの枠体で囲繞する方式である。

いずれの場合においても、サイドダムが果たすべき役割
としては、湯の差し込みなどが生じないように湯を適切
に堰き止めることのほかに、鋳造される薄板の両端部の
品質に悪い影言を与えないこと、特に板を拘束したり過
大な摩擦が発生して耳割れ等が発生しないことが重要で
あり、このためにいずれの方式でもそれなりの改善案が
提案されている。

〔発明の目的〕

本発明は、双ロール式連続鋳造機におけるサイドダムの
前記第二の設置方式、つまり双ロールの両側部の円周面
上にその底部が接するようにサイドダムを立ち上げる方
式の一層の改善を目的としたものである。

より具体的に述べると、サイドダムを円周面上に立ち上
げる方式では、ロール間の最狭隙部で凝固殻が板幅方向
に押し延ばされる結果、この最狭隙部でサイドダムと板
端部の間で強力な摩擦力が発生してサイドダムのＦＪ　
ｔｉや破壊が発生し易くなるという問題と、特に鋳造初
期のロール温度の上昇或いはロール外表面と内部との温
度差によるロールの熱膨張やサーマルクラウンによる最
狭隙部の間隔の変動に基づいてサイドダムにロール側か
ら押圧力が加わってサイドダムが破損するという問題が
伴うが１本発明はかような問題を解決することを主たる
目的としたものである。

〔発明の構成〕

前記の目的を達成せんとする本発明の要旨とするところ
は、狭間隙をあけて平行に対向配置した互いに反対方向
に回転する内部冷却式双ロールの円周面上において湯溜
りを形成するためのサイドダムを該双ロールの両側部に
配置し、この湯溜り内の溶湯を該ロール表面で冷却凝固
しながらロール間の最狭隙部で圧着して薄板に連続鋳造
する双ロール式連続鋳造機において。

前記の各サイドダムは、その底部が双ロールの円周面と
接するように双ロールの円周面の上に立ち上げた耐火物
壁であってその最下縁の位置を双ロールの最狭隙部分よ
り上方に位置せしめた耐火物壁と、この耐火物壁を外側
から支持する外壁であってロール円周面を外れたロール
側面に設置され且つ該耐火物壁の最下縁よりも下方の双
ロール最狭隙部を外側から挟む位置まで延び出した部分
を有する外壁と、からなり。

該耐火物壁の最下縁の位置を双ロールの最狭隙部分より
上方に位置せしめると共にこの耐火物壁の双ロールと接
する部分の底面にロール円周方向に沿ったスリットを設
け、少なくとも該スリットを設ける部分の材質を被削性
の良好な耐火物で構成したことを特徴とする双ロール式
連続鋳造機である。

〔発明の詳細な 説明における双ロール式連続鋳造機のサイドダムは、溶
湯と接する側の内側の耐火物壁とその外側の外壁との二
重構造に形成され、耐火物壁はその底部が双ロールの円
周面と摺接するように双ロール円周面上に設置する。こ
の耐火物壁は円周面とは外れた双ロールのサイド面に接
して設置した外壁によって支持される。この外壁として
は冷却水がその中に通水する金属板を使用することがで
きる。

双ロール円周面上に立ち上げる耐火物壁の底部はロール
の円周面の形状に対応したロール表面と接する部分と、
ロール間隙部分におけるロール表面に接しない部分とか
らなり、後者のロール間隙部分のロール表面に接しない
部分が耐火物壁の最下縁となる。この耐火物壁の最下縁
の位置を双ロールの最狭隙部より、上方に位置せしめる
。これによって最狭隙部で押し拡げられる凝固殻が耐火
物壁を内側から圧接するのが防止される。

一方、この耐火物壁を支持する外側の外壁は耐火物壁の
前記の最下縁よりも下方にまで延び出した部分を持たせ
、この延び出した部分で双ロールの最狭隙部を外側から
挟むようにする。つまり双ロールの最狭隙部の両端部で
は双ロール円周面と接する耐火物壁は存在しないが円周
面を外れた外側においてその両サイドを該下方に延び出
した外壁で挟まれることになる。この外壁を前記のよう
に冷却金属板で構成することによって、その下方に延び
出した外壁が、最狭隙部からの湯の漏洩を防止すると共
に鋳造される薄板の両端部を所定の形状に整形する役割
を果たす。

さらに本発明のサイドダムの特徴は、耐火物壁の双ロー
ルと接する部分の底面にロール円周方向に沿ったスリッ
トを設けた点と、少なくとも該スリットを設ける部分の
材質を被削性の良好な耐火物で構成した点にある。これ
によって、鋳造初期のロール温度の上昇或いはロール外
表面と内部との温度差によるロールの熱膨張やサーマル
クラウンによる最狭隙部の間隔の変動によって耐火物壁
にロール側から押圧力が加わっても耐火物壁が破損する
ことは防止される。

耐火物壁底面に設けるスリットは耐火物壁の厚みに応じ
てその本数を決めるが、その深さは、双ロールの半径方
向における膨＠量よりもやや深い程度とするのがよく、
このため使用するロールの熱膨張量を測定して決めるべ
きである。スリットの幅についてはおよそ１ｍｍ以下の
細いものとし。

その総本数のスリット幅の合計が耐火物壁の厚みの３０
〜６０％程度となるようにするのがよい。３０％未満の
場合には研削速度が遅くなり、引張り力が耐火物の引張
強さを超えて耐火物が引きちぎられるようになる。また
６０％を超えるとスリット加工時にスリット壁の破壊が
生じ易くなるので好ましくない。

また、このスリットを形成する部分の耐火物材質として
被削性の良好なものを使用する。被削性の良好な耐火物
としては９例えばボロンナイトライド（ＢＮ）、グラフ
ァイト、またはその複合体を使用することができる。こ
の被剛性の良好な耐火物は少なくともスリットを形成す
る部分を構成する材料とするが２本発明に従うサイドダ
ムの耐火物壁全体をこの被削性の良好な耐火物で構成す
ることもできることは勿論である。

なお、内部冷却式双ロールの溶湯と接する外円筒部（双
ロールの円周面を形成する円筒部）は銅合金で構成する
のが好ましい。銅合金は良好な熱伝導率を有するので冷
却効果が大きく、また熱膨張率が小さいので、銅合金を
外円筒部の材料として使用すると最狭隙部の間隔の変動
を少なくすることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明に従う双ロール式連続鋳造機の要部を図
解的に示す斜視図である。１ａと１ｂは軸を水平にして
互いに平行配置された内部冷却式双ロールである。この
双ロールｌａ、　ｌｂは矢印の方向に互いに反対方向に
回転する。この双ロールｌａ、ｌｂの円周面上には湯溜
り２が形成され、この湯溜り２内の溶湯が双ロールＩａ
、　ｌｂの円周面で冷却されつつ最狭隙部を経て薄板３
に鋳造される。

本発明装置では湯溜り２を形成するためのサイドダムが
耐火物壁４と外壁５とから構成される。

サイドダムの一方をａ、他方をｂのサフィックスを付け
て示すが、いずれも対照的な同形状の構成を有している
。なお、外壁５ａ、５ｂについては図示の都合上、破線
で示されている。また、双ロール　Ｌａ、ｌｂの円周面
をＲ，サイド面をＳで示す。

第１図に見られるように、サイドダムの内側の耐火物壁
４ａ、４ｂは双ロールｌａ、ｌｂの円周面Ｒの上に立ち
上げられ、サイドダムの外側の外壁５ａ、５ｂは双ロー
ルｌａ、　ｌｂの円周面Ｒから外れた外側からサイド面
Ｓに接して設置され、この外壁５ａ、５ｂによって耐火
物壁４ａ、　４ｂが支持される。この関係は第２図にお
いて、より具体的に示されている。

第２図は、双ロールｌａ、　ｌｂＯ軸と平行な垂直面で
ロール１ａと１ｂの間（鋳造される板の幅方向）を切断
した鋳造中の模式図である。Ｌはロール幅。

Ｄはロール直径、０は双ロール１ａ＋　ｌｂ間の最狭隙
の位置（ロール１ａと１ｂの中心を通る線を含む面で切
断した位置）を示している。この第２図に見られるよう
に５耐火物壁４ａ、４ｂはロール幅り内に入るように、
そして外壁５ａ、５ｂはロール幅り内に入らないように
両者が一体的に接合されており１両者の境界が丁度ロー
ルの端に存在している。外壁５ａ、５ｂは耐火物壁４ａ
、４ｂよりも下方および側方で張り出した大きな面積を
有しており、その張り出した部分は回転する双ロールｌ
ａ、ｌ’ｂのサイド面Ｓと摺接することになる。この外
壁５ａ、５ｂの張り出し面はスプリング７ａ、７ｂを介
して押圧部材８ａ、８ｂによってサイド面Ｓに押し当て
られている。外壁５ａ、５ｂは金属で作られており、こ
れは内部に２通水パイプが配置された水冷板である。

耐火物壁４ａ、４ｂはその最下縁９ａ、９ｂの位置が双
ロールｌａ、ｌｂの最狭隙部（第２図の０の位置）より
も上方となるようにセットされている。そして外壁５ａ
、５ｂの前記の下方に延び出した部分でこの最狭隙部を
外側から挟んでいる。したがって、最狭隙部では耐火物
壁４ａ、４ｂの最下縁の下方には。

耐火物壁４ａと４ｂの内壁間の幅をＬ゛とすればＬ−Ｌ
’に相当する幅をもつ空間１０ａ、１０ｂが生ずるが、
この空間１０ａ、　１０ｂが凝固殻の幅拡がりを許容さ
せることになる。耐火物壁４ａ、４ｂの厚みを等しくす
れば各空間１０ａ、　１０ｂの幅は１／２（Ｌ−Ｌ’）
である、凝固殻の幅拡がり量は製品の板厚に関係し、板
幅の影響は少ないことが実験的に明らかとなった。した
がって、この空間１０ａ、　１０ｂの幅つまり耐火物壁
４ａ、４ｂの厚み（］）を定めるにあたっては、ｌ≧１
（１は製品の板厚）とすれば良好な端面を有する製品を
製造することができる。

第３図は耐火物壁４の形状例を示している。この図に見
られる曲線部は双ロールの円周面Ｒと接する部分であり
、最下縁９が双ロールの最狭隙部より上方に位置させる
ことができる形状を有している。そして５曲線部の双ロ
ールと接する部分となる底面１１．１１′にはロール円
周方向に沿ったスリット１２が設けられている。図示の
例ではスリット１２は互いに平行に３本の溝からなって
いる。そしてこのスリットを設ける部分の材質を含めた
全体の耐火物壁の材質が被削性の良好な耐火物で作られ
ている。このスリットを設けたことと被削性の良好な耐
火物を使用したことによって、双ロールＩａ、Ｉｂの円
周面Ｒ上に外壁５ａ、５ｂと一体化して耐火物壁４ａ、
４ｂがセットされたとしても、双ロールｌａ、ｌｂの温
度差による膨張やサーマルクラウンによる耐火物壁４ａ
、４ｂの破壊が防止される。

〔本発明装置の稼動例〕

稼動例１ 耐火物壁４ａ、　４ｂとして厚さ２０ｍ＋ｍのボロンナ
イトライドを使用し、双ロールｌａ、ｌｂと接触する底
部に設けるスリット１２として１幅１ｍｆｉ、深さ０．
３　ｍ＋ｍの溝をロールの円周方向に沿って平行に６本
設けた。双ロールｌａ、　ｌｂの溶鋼と接触する外円筒
部（内部は水冷される部分）として厚さ４０ｍ５＋の析
出硬化型銅合金を使用した。双ロールｌａ、ｌｂは共に
径が４００ｍｍ、幅３００ＩＩ１ｍの大きさであり、最
狭隙部の間隙は３Ｉにセントした。外壁５ａ、５ｂには
内部に冷却水が通水する金属板を使用した。双ロールｌ
ａ、Ｉｂとサイドダムとによって囲繞される空間に深さ
が約１４０ｍｍの湯溜りを形成しつつ、約４０＋＊／＋
ｗｉｎの鋳造速度で５ＵＳ３０４の溶鋼を薄板に連続鋳
造した。

鋳造後の板厚の測定によれば、ロールは約０．１１ＩＩ
Ｉ１１の膨張を示していた。ちなみに、この膨張量は５
４０Ｓ綱で製造した双ロールｌａ、ｌｂの場合に比較し
て約１７４であった。鋳造中、耐火物壁４ａ、４ｂの底
部は双ロールｌａ、　ｔｂによって引きちぎられること
−なく円滑に研削され、鋳造後も元の略扇形の形状を維
持した。得られた薄板の端部には割れは存在しなかった
。

稼動例２ 耐火物壁４ａ、４ｂとして厚さ１０ｍｍの黒鉛を用い。

双ロールｌａ、ｌｂと接触する底部に設けるスリット１
２として９幅０．８ｍｍ、深さ０．５１１１ｍの溝をロ
ールの円周方向に沿って互いに平行に４本設けた。双ロ
ールｌａ、ｌｂの溶鋼と接触する外円筒部（内部は水冷
される部分）として厚さ３０ＩＩＩＩＩｌのＳＮＣＭ８
の合金を使用した。双ロールｌａ、　ｌｂは共に径が４
００ｍｍ、輻３００ｍｍの大きさであり、最狭隙部の間
隙は３．５１にセントした。外壁５ａ、５ｂには内部に
冷却水が通水する金属板を使用した。双ロールＩａ、ｌ
ｂとサイドダムとによって囲繞される空間に最狭隙部か
らの場面の高さが１６５ｍｍとなるようにして、約４０
！Ｉｌ／ｌｌ１ｉｎの鋳造速度で５ＵＳ４３０の溶鋼を
湯溜りに供給しつつ鋳造を実施した。

鋳造後の板厚の測定によれば、ロールは約０．３ｍ１ｌ
＋の膨張を示していたが耐火物壁４ａ、４ｂの底部は双
ロールｌａ、　ｌｂによって引きちぎられることなくロ
ールとの接触面は円滑に研削された。得られた薄板の端
部には割れは存在せず１品質の良好な薄板を製造できた
。

稼動例３ 耐火物壁４ａ、４ｂとして、厚さ３ｍＩＩ＋のボロンナ
イトライド板と厚さ１０ｍ＋ｍの黒鉛板を貼り合わせた
ものを用い、双ロールｌａ、　ｌｂと接触する底部に設
けるスリット１２として２幅ＩＩＩＩＩ１１．深さ０．
２ｍｍの溝をボロンナイトライド板には１条、黒鉛板に
は５条の合計５本を、ロールの円周方向に沿って互いに
平行に設けた。双ロール１ａ、１ｂの溶鋼と接触する外
円筒部（内部は水冷される部分）として厚さ４５ｍｍの
析出硬化型銅合金を使用した。双ロールｌａ、　ｌｂは
共に径が４００ｍＩＩ＋、幅５００ｍｍの大きさであり
、最狭隙部の間隙は３．４ｍｍにセットした。外壁５ａ
、５ｂには内部に冷却水が通水する金属板を使用した。

双ロールｌａ、　ｌｂとサイドダムとによって囲繞され
る空間に最狭隙部からの場面の高さが１３０ｍｌ１１と
なるようにして、約４０ｍ／ｌｌｌ１ｎの鋳造速度で５
ＵＳ３０４の溶鋼を湯溜りに供給しつつ鋳造を実施した
。

鋳造後の板厚の測定によれば、ロールは約０．１１１ｍ
の膨張を示していたが耐火物壁４ａ、４ｂの底部は双ロ
ールｌａ、　ｌｂによって引きちぎられることなくロー
ルとの接触面は円滑に研削された。得られた薄板の端部
には割れは存在せず１品質の良好な薄板を製造できた。

以上の稼動例に見られるように１本発明装置によると、
双ロールｌａ、ｌｂ表面上で形成した凝固殻が最狭隙部
で圧着圧延されるさいに、その幅方向の押し拡げによる
サイドダムの損傷が防止されると共に、双ロールｌａ、
　ｌｂの熱膨張に応じて耐火物壁４ａ、４ｂのロールと
、接触する部分が研削されるので耐火物壁４ａ、４ｂの
かなめ部分はロールの回転による引張りによって破壊さ
れることもない。また溶湯と接触するロール円周面部分
を熱伝導度の高い銅合金とすることによってロールの膨
張量も一層低減できるので耐火物壁４ａ、４ｂに対する
引張り力はさらに軽減する。そして耐火物壁４ａ、４ｂ
の最下縁より下方に延び出した冷却金属板からなる外壁
５ａ、５ｂが最狭隙部を両側から挟み込む構成としたか
ら、この部分が特に鋳造初期の漏鋼防止と鋳造中の板端
部の円滑なサイジング効果を果たす。

したがって１本発明装置によると板端部には耳割れ等の
発生がない良品質の薄板をブレークアウト等の危険なく
安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の双ロール式連続鋳造機の要部を示す斜
視図、第２図は本発明に従う双ロール式連続鋳造機の双
ロール間を垂直な断面で切断した鋳造中の状態を示す模
式図、第３図は本発明に従うサイドダムの耐火物壁の形
状例を示す斜視図である。 Ｉａ、　Ｉｂ・・双ロール、　　２・・湯溜り、　　３
・・鋳造される薄板、　　４ａ、４ｂ・・耐火物壁。 ５ａ、５ｂ・・外壁、　　７・・スプリング。 ８・・押圧部材、　　９・・耐火物壁の最下縁。 １１・・耐火物壁がロール円周面と接する底部。 １２・　・スリット。 第１図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）狭間隙をあけて平行に対向配置した互いに反対方
   向に回転する内部冷却式双ロールの円周面上において湯
   溜りを形成するためのサイドダムを該双ロールの両側部
   に配置し、この湯溜り内の溶湯を該ロール表面で冷却凝
   固しながらロール間の最狭隙部で圧着して薄板に連続鋳
   造する双ロール式連続鋳造機において、 前記の各サイドダムは、その底部が双ロールの円周面と
   接するように双ロールの円周面の上に立ち上げた耐火物
   壁であってその最下縁の位置を双ロールの最狭隙部分よ
   り上方に位置せしめた耐火物壁と、この耐火物壁を外側
   から支持する外壁であってロール円周面を外れたロール
   側面に設置され且つ該耐火物壁の最下縁よりも下方の双
   ロール最狭隙部を外側から挟む位置まで延び出した部分
   を有する外壁と、からなり、 該耐火物壁の双ロールと接する部分の底面にロール円周
   方向に沿ったスリットを設け、少なくとも該スリットを
   設ける部分の材質を被削性の良好な耐火物で構成したこ
   とを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
2. （２）被削性の良好な耐火物はボロンナイトライド（Ｂ
   Ｎ）、グラファイト、またはその複合体である特許請求
   の範囲第１項記載の双ロール式連続鋳造機。
3. （３）内部冷却式双ロールの溶湯と接する外円筒部は銅
   合金で構成されている特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の双ロール式連続鋳造機。
4. （４）サイドダムの外壁は冷却水がその中に通水する金
   属板からなる特許請求の範囲第１項、第２項または第３
   項記載の双ロール式連続鋳造機。
5. （５）外壁はロール円周面を外れたロール側面に設置さ
   れると共に耐火物壁の最下縁よりも下方にまで延び出し
   た部分を有し、この延び出した部分で双ロールの最狭隙
   部を外側から挟むものである特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項または第４項記載の双ロール式連続鋳造機
   。