JPH04262837A - 双ロール式ストリップ連続鋳造装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は双ロール式ストリップ連
続鋳造装置に関するものである。また、本発明はとくに
鉄金属ストリップの鋳造に応用されるが、それに限定さ
れるものではない。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムのような非鉄金属の鋳造で
は、ツインロール鋳造機による連続鋳造が知られている
。回転中のロール表面に湯が凝固し、それがロール間隙
で１つになり、さらにロール間隙の出口で凝固したスト
リップ製品となるよう冷却された一対の互いに逆方向に
回転する水平鋳造ロールの間に湯を送り込む。このロー
ル間隙への注湯は、タンディッシュと、タンディッシュ
からの湯流を受けとめ、それをロール間隙へ導くようタ
ンディッシュの下に配置した金属供給ノズルとによって
行うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ツインロール鋳造機は
冷却によって急速に凝固する非鉄金属の鋳造に応用され
、かなりの成果を上げているが、この技術を鉄金属の鋳
造に応用する場合にはいくつかの問題がある。このよう
な問題の１つに、連続鋳造を進めるため均等な冷却と凝
固を達成する必要性が挙げられる。この問題は、同時係
属出願のオーストラリア特許出願第ＰＪ９４５８号で開
示する発明によって処理されている。また、鉄金属の鋳
造では、湯流をロール間隙の幅全体にわたって均等に配
分することがとくに重要であり、湯流の小さなむらが場
合によって製品の欠陥につながることが明らかになって
いる。

【０００４】本発明ではこのような問題を解決し、非常
に均等な湯流が得られる双ロール式ストリップ連続鋳造
装置を提供する。本発明は鉄金属ストリップの鋳造でと
くに重要となる問題を解決するために開発されたもので
あるが、例えばアルミニウムのような非鉄金属の鋳造に
も応用することができる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロール間隙を
形成する一対の平行鋳造ロールと、鋳造ロールの間のロ
ール間隙へ湯を供給するための供給ノズルと、該供給ノ
ズルに湯を供給するためのタンディッシュとを備え、前
記タンディッシュから湯を受け入れるための鋳造ロール
軸線と平行な方向に延びる細長い樋と、該樋の底に沿っ
て鋳造ロール軸線と平行な方向に延びる流出口と、該流
出口の上方で樋を上下に分け且つ樋のロール軸線方向の
内側の壁面と少なくとも部分的に離れて配置された分散
構造体とによって構成されることを特徴とするものであ
る。

【０００６】

【作用】タンディッシュから供給ノズルの樋へ湯を供給
すると、湯は分散構造体の上面に流下して分散し分散構
造体の上面を側方へ流れる一方、分散構造体の上方に湯
面を位置させるようにタンディッシュから湯を供給する
と分散構造体の上に溜った湯は分配路に引込まれるよう
に流れ、いづれも分散構造体の両側の分配路を通って樋
の下部へ到達し、樋の底に比較的静的な湯溜を形成し、
そこから流出口を通って一定でしかも比較的遅い流速で
流出する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【０００８】図１から図５に示す鋳造装置は、工場の床
１２の上で機械全体を支える主機械フレーム１１を備え
ている。主機械フレーム１１は、組立ステーション１４
と鋳造ステーション１５の間を水平方向に移動可能な鋳
造ロール台車１３を支持する。鋳造ロール台車１３には
、鋳造作業中に取鍋１７からタンディッシュ１８および
供給ノズル１９を通じて注湯を受ける、一対の平行鋳造
ロール１６が取り付けられている。鋳造ロール１６は、
回転中のロール表面に湯が凝固し、それがロール間隙で
１つになり、さらにロールの出口から凝固したストリッ
プ製品２０となって出てくるよう水冷式とする。この金
属ストリップは標準的コイラ２１で巻き取り、場合によ
っては後で第２コイラ２２に巻きかえる。主機械フレー
ム１１には鋳造ステーション１５に隣接して容器２３が
取り付けてあり、タンディッシュ１８の溢流口２４を通
じて、また、鋳造作業中に金属ストリップの重大な形成
不良や他の重大な動作不良が生じた場合にはタンディッ
シュ１８側面の緊急プラグ２５を抜き取ることによって
、この容器２３へ湯を流し込むことができる。

【０００９】ロール台車１３は主機械フレーム１１の一
部に沿って延びるレール３３上に車輪３２によって配置
された台車フレーム３１より構成され、ロール台車１３
全体はレール３３に沿って移動可能なように取り付けら
れている。台車フレーム３１にはロール受け３４が備え
てあり、ここへロール１６を回転可能なように取り付け
る。ロール台車１３は、組立ステーション１４と鋳造ス
テーション１５の間をロール台車１３が往復運動できる
ようロール台車１３の駆動ブラケット（腕木）４０と主
機械フレーム１１とを接続する複動式油圧ピストンおよ
びシリンダ装置３９の作用によって、レール３３に沿っ
て移動することができる。

【００１０】鋳造ロール１６は、台車フレーム３１に取
り付けた電動モータとトランスミッション（動力伝達装
置）によって駆動軸４１を通じて互いに逆方向に回転す
る。ロール１６は、銅製の外壁と、縦方向に延び、円周
方向に間隔をおいて並んだ冷却水路を備えており、回転
パッキン押え４３を通じて給水ホース４２と接続したロ
ール駆動軸４１内の給水路からロール端部を通じてここ
へ冷却水が供給される。ロールは、幅１３００ｍｍのス
トリップ製品が製造できるよう、直径を約５００ｍｍ、
長さを１３００ｍｍとするのが一般的である。

【００１１】取鍋１７は完全に従来通りの構造であり、
また、給水ステーションから作業位置まで取鍋１７を移
動できる天井クレーンとヨーク（二又フレーム）４５を
通じて連結されている。取鍋１７にはサーボシリンダに
よって作動する湯止め棒４６が備えてあり、これによっ
て取鍋１７からタンディッシュ１８へ送出ノズル４７お
よび耐熱シュラウド（囲み板）４８を通じて湯を供給す
る。

【００１２】タンディッシュ１８も従来通りの構造であ
る。タンディッシュ１８は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ
）のような耐熱材によって、幅の広い皿として形成され
ている。タンディッシュ１８の一方の側へは取鍋１７か
ら湯が供給されるが、この側面には前述の溢流口２４と
緊急プラグ２５が備えられている。タンディッシュ１８
の他方の側には、縦方向に間隔をおいて注湯口５２が並
んでいる。タンディッシュ１８の下部にはタンディッシ
ュ１８を台車フレーム３１に取り付けるための取り付け
ブラケット５３が備えてあり、さらにこの取り付けブラ
ケット５３には、タンディッシュ１８の位置を正確に定
めるため台車フレーム３１の位置合わせペグ（突出部）
５４とかみ合わせる開口部が設けられている。

【００１３】供給ノズル１９は、アルミナ黒鉛のような
耐熱材によって細長い形状に形成する。供給ノズル１９
の下部は、鋳造ロール１６の間のロール間隙へ突出する
よう、内側および下方へ向かって先細りになっている。 供給ノズル１９を台車フレーム３１上で支持するために
取り付けブラケット６０を備え、さらに供給ノズル１９
上部に外側へ突き出たサイド・フランジ（つば）５５を
設けて、これを取り付けブラケット６０上に配置する。

【００１４】供給ノズル１９の内部は、タンディッシュ
１８の注湯口５２を通じて流れ落ちる湯を受けとめるた
めの垂直に延びた樋６２を形成する。この樋６２は、鋳
造ロール１６の間のロール間隙へ注湯するための流路と
して機能するよう下端へ向かって先細りとなっている。 具体的に樋６２の下部は、供給ノズル１９の下端で、鋳
造ロール間隙に沿ってロール軸線方向に延びる細長い流
出口６３を有している。

【００１５】本発明では、この樋６２を、符号７０で包
括的に示す分散構造体によって上部６２Ａと下部６２Ｂ
とに分離する。

【００１６】図１から図５に示す実施例では、バッフル
・ブロックの如き分散構造体７０が樋６２の内部にはめ
込まれている。具体的に、樋６２の側壁には下方および
内側へ向かって先細りになった側壁部分７４があり、同
様に先細りとなった分散構造体７０の側壁７５がこの樋
６２の側壁部分７４と完全に適合する。分散構造体７０
の基部には下方に突き出た突起または脚７６があり、こ
れを樋６２の下部６２Ｂの側壁から内側へ突出した肩７
７の上に配置することによって、樋６２の底からある程
度の間隔をおいて分散構造体を配置する。なお、分散構
造体７０もアルミナ黒鉛のような耐熱材で形成すること
ができる。

【００１７】分散構造体７０の側壁７５には縦方向に間
隔をおいて切り込みまたは溝が下方へ延びており、分散
構造体７０をノズル内にはめ込んだ場合にはこれらの切
り込みが樋６２の上部６２Ａから樋６２の下部６２Ｂへ
湯を送給する２列の分配路７８を形成する。具体的には
、分配路７８は樋６２の横方向に離れて２列に直線的に
配置され、離れたまま流出口６３の各側面まで到達する
。一方の列の分配路７８は、分散構造体７０の両側面７
５の各溝をロール軸線方向に互い違いにすることによっ
て、分配路７８をロール軸線方向に千鳥状に配列する。

【００１８】図１から図５に示す装置の作動中には、タ
ンディッシュ１８から供給ノズル１９によって形が決ま
る樋６２の上部室へ湯が流下し、湯は分散構造体７０の
上面に流下して分散し落下エネルギーが吸収されつつ分
散構造体７０の上面を側方及び外側へ流れ、分散構造体
７０の両側の千鳥状に配された分配路７８を通って樋６
２の下部６２Ｂへ到達する一方、樋６２の上部室に湯が
溜るようにタンディッシュ１８からの給湯量を調整し、
分散構造体７０の上方に湯面を位置させ、その湯面にタ
ンディッシュ１８からの湯を流下させると、前記分散構
造体７０の上方に溜った湯は分配路７８に引き込まれる
ように流れ樋６２の下部６２Ｂへ到達する。分配路７８
を通って下方へ流れる湯は、樋６２の壁面ａの傾斜部と
下部に形成された肩７７の上面に沿って流下しその運動
エネルギーを失う。樋６２の分配路７８を流れてきた湯
は、樋６２の下部６２Ｂの中を側方に流れて樋６２の底
に比較的静的な湯溜を形成し、そこから流出口６３を通
って一定でしかも比較的遅い流速で流出する。従って、
分散構造体７０を備えた供給ノズル１９は、タンディッ
シュ１８から流れ落ちる流速が速く比較的不均等な湯流
を、流出口６３の幅全体にわたって流速がずっと遅く一
定である湯流に変える上で非常に有効な手段である。

【００１９】鋳造作業中には、供給ノズル１９から供給
された湯が閉鎖板ホルダ８４を備えた一対の油圧シリン
ダ装置８３によってロールの段付き端部５７に対して保
持された一対の側方閉鎖板５６によってロール端部でせ
き止められ、ロール間隙の上に湯溜８１を形成する。一
般に「メニスカス・レベル」と呼ばれる湯溜８１の表面
８２は、供給ノズル１９の下端よりも上方まで上昇する
。従って、供給ノズル１９の下端はこの湯溜８１の中に
浸る格好となり、流出口６３は湯溜８１の表面８２すな
わちメニスカス・レベルよりも下方に位置する。湯流は
樋６２の下部６２Ｂ内の湯面または湯溜をメニスカス・
レベル８２より高い位置まで押し上げる。樋６２の下部
６２Ｂ内の湯溜または湯面は、場合によっては分散構造
体７０の下面のすぐ下にまで達する。また、この湯面が
列になった分配路７８の内部まで達する場合や、さらに
分散構造体７０より上にまで達し、湯流が分散構造体７
０上方の湯溜に落下する場合もある。

【００２０】鉄金属を鋳造する場合には、流出口６３の
幅は１〜３ｍｍの範囲内であり、約１．５ｍｍとするの
が普通である。また、分散構造体７０は幅約５０ｍｍ、
深さ１５ｍｍとする場合が多く、分散構造体７０の側面
の溝は、通常、半径を約１５ｍｍとし、縦方向に約１５
ｍｍの間隔をおいて配置する。鋳造作業中に供給ノズル
１９内に形成される湯面は、典型的にはメニスカス・レ
ベル８２よりも約２０ｍｍ上方に位置する。

【００２１】図６から図９に示す別の実施例では、分散
構造体が、樋６２の上部６２Ａから一対の支持ハンガー
９５によって吊り下げられた細長いストリップまたはプ
レート状の分散構造体９４が用いられている。支持ハン
ガー９５は、場合によっては、樋６２の上部６２Ａに沿
って延びる上部垂直プレート部９５Ａと、分散構造体９
４が側方に突き出るよう下方に向かって先細りとなり、
下端で分散構造体９４よりも狭くなる懸垂リーフ（薄板
）部９５Ｂより構成する。

【００２２】分散構造体９４は、分散構造体９４の周囲
全体にわたって分散構造体９４と樋６２の側壁との間に
クリアランスが生じるよう、支持ハンガー９５によって
支持する。具体的には、分散構造体９４の縦方向の両サ
イドエッジ９６に沿って延び、ほぼ樋６２の長さ全体に
わたって細長い分配路９７を形成するクリアランスと、
分散構造体９４の両端に位置するクリアランス９８とを
設ける。分配路９７とクリアランス９８は、分散構造体
９４の上方の樋６２内部から分散構造体９４の下方の樋
６２内部へ湯流を送達する働きをする。分配路９７は樋
６２の横方向へ離れて配置され、離れたまま流出口６３
の各側面まで達する。分散構造体９４のサイドエッジ９
６は、下方に向かって先細りとなる供給ノズル１９の側
壁とほぼ適合するよう、同様に下方へ向かって先細りと
なるよう傾斜しており、従って分配路９７の側壁は互い
に平行か、または下方に向かってやや広がる形となる。

【００２３】さらに、湯流の供給ノズル１９の両端に、
樋６２の内部から分かれ、下記で説明するようにロール
間隙上の湯溜をせき止める側方閉鎖板５６に対して別の
湯流を送り込むため下方へ延びる一対の送湯口１０３へ
と分岐する送湯路１０２を有する肥厚壁部分１０１が設
けられている。

【００２４】図６から図９に示す装置の作動中には、タ
ンディッシュ１８から供給ノズル１９によって形が決ま
る樋６２へ湯が落下し、分散構造体９４の上面にぶつか
って湯から落下エネルギーが吸収される。湯は分散構造
体９４の上面を側方および外側へ向かって流れ、分散構
造体９４の両側の細長い溝型の分配路９７を通って樋６
２の下部６２Ｂへ到達する。また、湯は、分散構造体９
４両端のクリアランス９８を通っても樋６２の下部６２
Ｂへ流れ落ちる。これらの分配路９７及びクリアランス
９８を通って流れ込んだ湯は、樋６２の底に比較的静的
な湯溜を形成し、そこから流出口６３を通って一定でし
かも比較的遅い流速で流出する。従って、分散構造体９
４を備えた供給ノズル１９は、タンディッシュ１８から
流れ落ちる流速が速く比較的不均等な湯流を、流出口６
３の幅全体にわたって流速がずっと遅く一定である湯流
に変える上で非常に有効な手段である。樋６２の長さの
ほぼ全体に沿って延びる連続的な溝型の分配路９７を備
えると、とくに均一な湯流が得られ、また、間隔をおい
て別々の分配路を配置した場合に見られるような最終ス
トリップ製品のマーキング（むら）が防止できることが
実証されている。

【００２５】前述した実施例が作動する場合には、供給
ノズル１９から供給された湯が側方閉鎖板５６によって
ロール端部でせき止められ、ロール間隙の上に湯溜８１
を形成する。タンディッシュ１８からの湯は同時に送湯
路１０２および送湯口１０３へも供給され、ここを通っ
た湯流は側方閉鎖板５６の内面側に沿って流れ、この部
分での湯の早期凝固を防止する。一般に「メニスカス・
レベル」と呼ばれる湯溜８１の表面は、供給ノズル１９
の下端よりも上方まで上昇する。従って、供給ノズル１
９の下端はこの湯溜８１の中に浸る格好となり、流出口
６３は湯溜８１の表面すなわちメニスカス・レベルより
も下方に位置する。湯流は樋６２の下部６２Ｂ内の湯面
または湯溜をメニスカス・レベルより高い位置まで押し
上げる。樋６２の下部６２Ｂ内の湯溜または湯面は、場
合によっては分散構造体９４の下面のすぐ下にまで達す
る。また、この湯面がさらに上昇し、分散構造体９４の
上にまで達して、湯流が分散構造体９４より上方の湯溜
に落下する場合もある。

【００２６】前述した本発明の実施例の場合には、流出
口６３の幅は１〜３ｍｍの範囲内であり、約１．５ｍｍ
とするのが普通である。また、分散構造体９４は幅３０
ｍｍ、厚さ１０ｍｍ程度とする。分配路９７は、通常、
幅を約５ｍｍに、また長さは約７００ｍｍの樋６２とほ
ぼ同じとする。鋳造作業中に供給ノズル１９下部内に形
成される湯面は、典型的にはメニスカス・レベルよりも
約３０ｍｍ上方に位置する。

【００２７】図１０は本発明のさらに別の実施例につい
て示したものであるが、これは図６〜図９に示した実施
例と非常によく似ており、各部には図６〜図９と同じ符
号が付してある。この実施例が前述の実施例と異なるの
は、分配路９７を長くするため外側のエッジが肥厚し、
分散構造体の縦方向に沿って延びる上向きの凹部１０４
を形成する曲面を上方に有する改良型分散構造体９４Ａ
を用いる点である。本発明のこの実施例の作動中には、
凹部１０４に湯が蓄積されるため、タンディッシュ１８
からの湯流がこの凹部１０４の湯溜へ落下する。こうす
ることによって運動エネルギーの円滑な吸収が促進され
、はね上がりが非常に少なくなり、また、湯流が上昇し
、外側へ流れないと分配路９７まで達しないことから運
動エネルギーの吸収がさらに円滑化され、分配路９７を
流れる湯流も円滑となる。

【００２８】図示した本発明の実施例はあくまで例とし
て提示したに過ぎず、さまざまな変更が可能である。例
えば、最初の実施例の場合には、分散構造体を樋構造体
の一部として一体化することができる。さらに具体的に
は、ノズルが樋構造体を有しても構わない。また、さら
に具体的には、ノズルが、アルミナ黒鉛のような適切な
耐熱材で樋構造体と一体化して塑造された分散構造体に
よって上部と下部に分離された樋を有することができる
。樋の上部から下部へ湯を送達するための２列の分配路
は塑造段階で形成する。すでに述べた通り、分配路の各
列は樋の縦方向に間隔をおいて並んだ複数の分配路より
形成され、互いに樋の横方向へ隔てられ、そのまま流出
口の各側面まで到達する。この分配路は、図示した装置
の分配路７８と同様の断面とすることができる。また、
場合によってはこれを樋の縦方向に沿って並んだ細長い
長方形状の断面としても構わない。

【００２９】図示した形態の装置は鉄金属ストリップの
鋳造を改善するものであるが、例えばアルミニウムのよ
うな非鉄金属の鋳造にも応用することができる。従って
、自明の通り、本発明は上記で詳しく説明した装置に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内でさまざまな変更が可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の双ロール
式ストリップ連続鋳造装置によれば、湯流をロール間隙
の幅全体にわたって均等に配分することが可能となり、
製品の品質向上を図ることができるという優れた効果を
奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の双ロール式ストリップ連続
鋳造装置の全体図である。

【図２】本発明の一実施例の双ロール式ストリップ連続
鋳造装置の重要な構成部分の垂直断面図である。

【図３】図２の断面に対して直角方向に切断した本発明
の一実施例の双ロール式ストリップ連続鋳造装置の重要
な構成部分の垂直断面図である。

【図４】図２の部分拡大図である。

【図５】供給ノズルの部分斜視図である。

【図６】本発明の別の実施例の双ロール式ストリップ連
続鋳造装置の部分拡大図である。

【図７】図６に示した供給ノズルと分散構造体の部分斜
視図である。

【図８】図６および図７に示した供給ノズルと分散構造
体の横断面図である。

【図９】図６から図８に示した供給ノズルと分散構造体
の縦断面図である。

【図１０】本発明のさらに別の実施例における供給ノズ
ルと分散構造体の横断面図である。

【符号の説明】

１６　　　　　　平行鋳造ロール １８　　　　　　タンディッシュ １９　　　　　　供給ノズル ６３　　　　　　流出口 ７０　　　　　　分散構造体（分散構造体）７８　　　
　　　分配路 ９４　　　　　　分散構造体 ９４Ａ　　　　分散構造体 ９７　　　　　　分配路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ロール間隙を形成する一対の平行鋳造
   ロールと、鋳造ロールの間のロール間隙へ湯を供給する
   ための供給ノズルと、該供給ノズルに湯を供給するため
   のタンディッシュとを備え、前記タンディッシュから湯
   を受け入れるための鋳造ロール軸線と平行な方向に延び
   る細長い樋と、該樋の底に沿って鋳造ロール軸線と平行
   な方向に延びる流出口と、該流出口の上方で樋を上下に
   分け且つ樋のロール軸線方向の内側の壁面と少なくとも
   部分的に離れて配置された分散構造体とによって構成さ
   れることを特徴とする双ロール式ストリップ連続鋳造装
   置。