説明

双ロール鋳造機

【課題】ストリップの板幅方向厚み分布のむらを抑制できる双ロール鋳造機を提供する。
【解決手段】冷却ロール1a,1b、サイド堰2a,2b、ノズルピース11a,11bを備え、このノズルピース11a,11bの一方の冷却ロール1a側の部位と他方の冷却ロール1b側の部位のそれぞれに、冷却ロール1a,1b間に溶湯5を送出し得る複数の開口13を、冷却ロール1a,1b軸線方向に並ぶように、しかも一方の冷却ロール1a側の部位と他方の冷却ロール1b側の部位とで互い違いに穿設した構成を採る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は双ロール鋳造機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
溶湯からストリップを直接的に生産する手法として、回転する一対のロールの間に溶湯を供給し、凝固した金属を薄帯状に送り出す双ロール連続鋳造法がある。
【0003】
図6〜図8は従来の双ロール鋳造機の一例を示すもので、水平に並べて配置した一対の冷却ロール1a,1bと、当該冷却ロール1a,1bに付帯させた一対のサイド堰2a,2bとを備えている。
【0004】
冷却ロール1a,1bは、その内部に冷却水が流通し、生産すべきストリップ3の板厚に応じてロール間隙Gを拡縮調整できるように構成されている。
【0005】
また、冷却ロール1a,1bの回転方向と速度は、それぞれの外周面が上側からロール間隙Gへ向かって等速で移動するように設定してある。
【0006】
一方のサイド堰2aは各冷却ロール1a,1bの一端に面接触し、他方のサイド堰2bは各冷却ロール1a,1bの他端に面接触しており、冷却ロール1a,1b及びサイド堰2a,2bによって四方を囲まれる空間には、溶湯供給用のノズルピース4a,4bが、ロール間隙Gの真上に位置するように配置されている(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
一方のノズルピース4aは、一方のサイド堰2aに対して一定の間隙を保つように支持され、他方のノズルピース4bは、他方のサイド堰2bに対して一定の間隔を保つように支持されている。
【0008】
ノズルピース4a,4bは、その頂部に溶湯5を受けるための細長のノズルトラフ6を有し、長手方向側壁の下端寄り部分には、前記ノズルトラフ6から冷却ロール1a,1bの間へ溶湯5を供給する開口7が、これら冷却ロール1a,1b軸線に沿って並ぶように複数穿設してあり、各ノズルトラフ6に溶湯5を流し込むと、ロール間隙Gの上方に冷却ロール1a,1b外周面に接する溶湯溜まり8が形成される。
【0009】
図7(a)に示すように、ノズルピース4a,4bに矢印によって描いた開口7の穿設位置は、一方の冷却ロール1a側の部位と他方の冷却ロール1b側の部位とで対称に揃えてある。
【0010】
上述した双ロール鋳造機では、冷却水の流通により冷却ロール1a,1bの抜熱を図りながら、上記の溶湯溜まり8を形成して冷却ロール1a,1bを回転させると、溶湯5が冷却ロール1a,1b外周面で固まって凝固殻9を形作り、ストリップ3がロール間隙Gから下方へ送り出される。
【0011】
このとき、生産されるストリップ3が目標板厚となるように、各冷却ロール1a,1bのネック部分に互いに近付く向きへ荷重を付与する。
【特許文献1】特開2000−202590号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
ところが、ノズルピース4a,4bの開口7の穿設位置が、一方の冷却ロール1a側と他方の冷却ロール1b側とで対称に揃っていることに起因して、溶湯溜まり8では開口7付近における溶湯5の流れが他よりも速くなり、冷却ロール1a,1b外周面の開口7に近い部位では溶湯5が冷えにくくなってしまう。
【0013】
すなわち、図7(b)に示すように、冷却ロール1a,1b外周面の開口7から離れた部位では、凝固殻9の生成(厚みの増大)が進むものの、冷却ロール1a,1b外周面の開口7に近い部位では、凝固殻9の生成が捗らない。
【0014】
よって、冷却ロール1a,1bが送出するストリップ3は、図7(c)に示すように、凝固殻9の生成が進んだ山部分が互いに張り合わされた状態となるが、冷却ロール1a,1b軸線方向に並ぶ山部分の間の谷部分では未凝固領域10を残すことになる。
【0015】
このため、凝固による縮小が完了した後のストリップ3は、図7(d)に示すように、板幅方向厚み分布がむらになり、割れが生じることもある。
【0016】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、ストリップの板幅方向厚み分布のむらを抑制できる双ロール鋳造機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に配置したノズルピースとを備え、当該ノズルピースの一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位のそれぞれに複数の溶湯送出用開口を、冷却ロール軸線方向に並び且つ一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位とで逆位相に穿設している。
【0018】
請求項2に記載の発明は、一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に冷却ロール軸線方向に縦列に配置した第1、第2のノズルピースとを備え、当該第1、第2のノズルピースの一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位のそれぞれに複数の溶湯送出用開口を、冷却ロール軸線方向に並び且つ一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位とで逆位相に穿設している。
【0019】
請求項3に記載の発明は、第1のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へには狭く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へは広く設定し、第2のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へ広く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へ狭く設定している。
【0020】
請求項4に記載の発明は、開口の断面形状を冷却ロール軸線方向に長く形作っている。
【発明の効果】
【0021】
本発明の双ロール鋳造機によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【0022】
(1)ノズルピースに穿設した複数の溶湯送出用開口の位置を、一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位とで逆位相としてあるので、一方の冷却ロール外周面において形作られる凝固殻の山部分が、他方の冷却ロール外周面において形作られる凝固殻の谷部分に相対し、一方の冷却ロール外周面において形作られる凝固殻の谷部分が、他方の冷却ロール外周面において形作られる凝固殻の山部分に相対した状態で、双方の凝固殻を張り合わせることができる。
【0023】
(2)よって、冷却ロールが送出するストリップの板幅方向厚み分布がむらにならずに平均化される傾向を呈し、割れの発生を回避できる。
【0024】
(3)第1、第2のノズルピースを縦列に配置した構成を採り、第1のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へは狭く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へは広く設定し、第2のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へ広く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へ狭く設定した場合、一方の冷却ロールの軸線方向中間部分外周面において形作られる凝固殻の山部分が、他方の冷却ロールの軸線方向中間部分外周面において形作られる凝固殻の山部分に相対せず、よって、冷却ロールが送出するストリップの板幅方向厚み分布がより平均化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0026】
図1〜図4は本発明の双ロール鋳造機の一例を示すもので、水平に並べて配置した一対の冷却ロール1a,1b、当該冷却ロール1a,1bに付帯させた一対のサイド堰2a,2b、及びノズルピース11a,11bを備えている。
【0027】
一方のノズルピース11aは、ロール間隙Gの真上に位置し且つ一方のサイド堰2aに対して一定の間隙を保つように支持され、他方のノズルピース11bは、ロール間隙Gの真上に位置し且つ他方のサイド堰2bに対して一定の間隔を保つように支持されている。
【0028】
ノズルピース11a,11bは、その頂部に溶湯5を受けるための細長のノズルトラフ12を有し、当該ノズルトラフ12の内底から下向きに貫通する開口13が、一方の冷却ロール1a側と他方の冷却ロール1b側に分けて、冷却ロール1a,1b軸線方向に並ぶように複数穿設してある。
【0029】
図1(a)に示すように、ノズルピース11a,11bに矢印によって描いた開口13の穿設位置は、一方の冷却ロール1a側の部位と他方の冷却ロール1b側の部位とで互い違い(逆位相)となるようにしてある。
【0030】
図2に示すように、開口13の実体的な断面形状は、冷却ロール1a,1b軸線方向に延びる長円状に形作ってある。
【0031】
ノズルピース11a,11bの下底部分には、それぞれの開口13から流れ出る溶湯5を冷却ロール1a,1b外周面に向けて横向きに導くためのガイド14が、ノズルピース11a,11b全長にわたって形作られ(図3、図4参照)、ノズルトラフ12に溶湯5を流し込むと、冷却ロール1a,1b外周面に接する溶湯溜まり8が形成される。
【0032】
上述した双ロール鋳造機では、冷却水の流通により冷却ロール1a,1bの抜熱を図りながら、上記の溶湯溜まり8を形成して冷却ロール1a,1bを回転させると、溶湯5が冷却ロール1a,1b外周面で固まって凝固殻9を形作り、ストリップ3がロール間隙Gから下方へ送り出される。
【0033】
このとき、図1(a)に示すように、ノズルピース11a,11bに穿設してある複数の開口13の位置が、一方の冷却ロール1a側の部位と他方の冷却ロール1b側の部位とで逆位相としてあることによって、図1(b)に示すように、一方の冷却ロール1a外周面において形作られる凝固殻9の生成が進んだ山部分が、他方の冷却ロール1b外周面において形作られる凝固殻9の生成が捗っていない谷部分に相対し、同様に、一方の冷却ロール1a外周面において形作られる凝固殻9の谷部分が、他方の冷却ロール1b外周面において形作られる凝固殻9の山部分に相対した状態で、図1(c)に示すように、双方の凝固殻9が張り合わされる。
【0034】
従って、双方の凝固殻9の間に残る未凝固領域10は、図7(c)に示してある従来例に比べて減り、凝固による縮小が完了した後のストリップ3は、図1(d)に示すように、板幅方向厚み分布がむらにならずに平均化される傾向を呈し、割れの発生を回避できる。
【0035】
図5は本発明の双ロール鋳造機の他の例を示すもので、図中、図1〜図4と同じ符号を付した部分は、同一物を表している。
【0036】
この双ロール鋳造機では、一対のノズルピース11a,11bの対向端を、冷却ロール1a,1b端面に対して斜めに形作り、ノズルピース11aの形状を、一方の冷却ロール1a側の部位が短く、しかも他方の冷却ロール1b側の部位が長くなるようにし、また、ノズルピース11bの形状を、一方の冷却ロール1a側の部位が長く、しかも他方の冷却ロール1b側が短くなるようにしてある。
【0037】
ノズルピース11a,11bに矢印によって描いた開口13の穿設位置は、一方の冷却ロール1a側の部位と他方の冷却ロール1b側の部位とで互い違い(逆位相)となるようにしてある。
【0038】
ノズルピース11aに穿設した開口13の数は、冷却ロール1a側に比べて冷却ロール1b側のほうが多く、ノズルピース11bに穿設した開口13の数は、冷却ロール1b側に比べて冷却ロール1a側のほうが多い。
【0039】
つまり、ノズルピース11aによる溶湯送給範囲は、一方の冷却ロール1aの軸線方向へは狭くなるが、他方の冷却ロール1bの軸線方向へは広くなるように設定され、ノズルピース11bによる溶湯送給範囲は、一方の冷却ロール1aの軸線方向へは広くなるが、他方の冷却ロール1bの軸線方向へは狭くなるように設定されて、一方の冷却ロール1a側におけるノズルピース11a,11bの間隙S1と、他方の冷却ロール1b側におけるノズルピース11a,11bの間隙S2は、冷却ロール1a,1bの径方向に相対しない。
【0040】
よって、一方の冷却ロール1aの軸線方向中間部分外周面において形作られる凝固殻9の山部分が、他方の冷却ロール1bの軸線方向中間部分外周面において形作られる凝固殻9の山部分に相対せず、よって、冷却ロール1aが送出するストリップ3の板幅方向厚み分布がより平均化される(ストリップ3及び凝固殻9については図1参照)。
【0041】
なお、本発明の双ロール鋳造機は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明の双ロール鋳造機は、鋼をはじめとして種々の金属ストリップの製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明の双ロール鋳造機の一例におけるノズルピース、及びストリップ断面形状の関係を示す概念図である。
【図2】図1におけるノズルピースの具体的な形状の一例を示す部分平面図である。
【図3】図2のIII−III矢視図である。
【図4】図3のIV−IV矢視図である。
【図5】本発明の双ロール鋳造機の他の例におけるノズルピースを示す概念図である。
【図6】従来の双ロール鋳造機の一例を冷却ロール径方向に見た状態を示す概念図である。
【図7】図6におけるノズルピース、及びストリップ断面形状の関係を示す概念図である。
【図8】図6の双ロール鋳造機を斜視的に見た状態を示す概念図である。
【符号の説明】
【0044】
1a 冷却ロール
1b 冷却ロール
2a サイド堰
2a サイド堰
5 溶湯
11a ノズルピース
11b ノズルピース
13 開口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に配置したノズルピースとを備え、当該ノズルピースの一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位のそれぞれに複数の溶湯送出用開口を、冷却ロール軸線方向に並び且つ一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位とで逆位相に穿設したことを特徴とする双ロール鋳造機。
【請求項2】
一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に冷却ロール軸線方向に縦列に配置した第1、第2のノズルピースとを備え、当該第1、第2のノズルピースの一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位のそれぞれに複数の溶湯送出用開口を、冷却ロール軸線方向に並び且つ一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位とで逆位相に穿設したことを特徴とする双ロール鋳造機。
【請求項3】
第1のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へは狭く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へは広く設定し、第2のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へ広く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へ狭く設定した請求項1、あるいは請求項2のいずれかに記載の双ロール鋳造機。
【請求項4】
開口の断面形状を冷却ロール軸線方向に長く形作った請求項1〜請求項3のいずれかに記載の双ロール鋳造機。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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