JPH04344852A - 双ロール式連続鋳造機の冷却ロール - 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、双ロール式連続鋳造機
の冷却ロールに関し、詳細には、対でもって鋳込み部を
形成し、鋳込まれた金属溶湯をシート状に冷却・凝固さ
せて送り出す双ロール式連続鋳造機の冷却ロールに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】極薄肉な金属シート材等の連続鋳造に用
いられる双ロール式連続鋳造機には、その概念説明図で
ある〔図３〕に示すように、対でもって金属溶湯Ｍの鋳
込み部（３２）を形成すると共に、鋳込まれた金属溶湯
Ｍをシート状に冷却・凝固させて送り出すための対の冷
却ロール（３１）（３１’）　が装着される。また、こ
れら冷却ロールは、通常、中空ロールに形成され、その
内部に冷媒を導入してロール胴体を冷却する構成とされ
ている。

【０００３】そして、従来では、その概要構成を示す断
面図である〔図４〕に示すように、冷却ロールのロール
胴体（４１）内の中空部（４２）に、管状のスプレーノ
ズル（４３）を配置し、このスプレーノズル（４３）を
介して冷却水を噴射させて、ロール胴体（４１）を内側
から冷却する方法が最も一般的に採用されていた。

【０００４】ところで、これら中空構成の冷却ロールお
いて、その冷却効率を高めるには、ロール胴体部に銅材
等の高熱伝導性の材料を用いることは勿論として、冷却
水量の増加やロール胴体部をより薄肉にすることが対応
策とされていた。

【０００５】しかし、冷却水量の増加では、一定の内表
面積を有するロール胴体部に対する熱交換効率に限界が
生じて、ある程度以上の効果は得られず、一方、ロール
胴体部を薄肉化すると、冷却効率は高まるものの、当該
冷却ロールの構造強度が低下し、操業中に負荷される金
属溶湯の静圧および熱応力により曲がりや撓みが生じ易
くなり、結果として、鋳造製品の品質を劣化させると言
う問題を引き起こす。

【０００６】一方、上記問題点に対応できる構成の冷却
ロールとしては、例えば、特開昭５９−５０９６５号公
報に開示されたものがある。この冷却ロールは、その一
部を切り欠いた斜視図である〔図５〕に示すように、ス
リーブ状のロール胴体（５１）に、両端部軸（５２ａ）
（５２ｂ）を有するコア軸（５２）を内嵌し、かつ、こ
れらロール胴体（５１）とコア軸（５２）との間に冷媒
を通す螺旋状の通水路（５３）を設けたものである。こ
の従来の冷却ロールでは、一方の端部軸（５２ｂ）　側
から冷却水を導入し、螺旋状の通水路（５３）を通して
他方の端部軸（５２ｂ）　側から排出させることでロー
ル胴体（５１）を冷却し、また、コア軸（５２）にてバ
ックアップすることで、ロール胴体（５１）を薄肉化し
ても、その構造強度を確保できる構成とされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た後者の従来の冷却ロール（特開昭５９−５０９６５号
）を、双ロール式連続鋳造機に用いたところ、以下の問
題点が派生することが判明した。すなわち、この従来の
冷却ロールにおいては、一方の端部から導入された冷却
水は、軸方向に螺旋状に流れてロール胴体を冷却する一
方で、このロール胴体との熱交換によって温度上昇しな
がら他方の端部から排出されるので、その入り側と出側
とで大きな温度差が生じ、この冷却水で冷却されたロー
ル胴体は軸方向にある温度勾配をもつものとなり、結果
として、金属溶湯を均等に冷却・凝固させることができ
なくなる。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、金属溶湯の静圧および熱応力に
耐える構造強度を確保し得てなお、その冷却効率を均等
な温度分布のもとで高め得て、鋳造する製品の品質およ
び生産性の向上が図れる双ロール式連続鋳造機の冷却ロ
ールを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成とされている。すなわち、本
発明に係る双ロール式連続鋳造機の冷却ロールは、スリ
ーブ状のロール胴体と、このロール胴体に内嵌され、周
壁に多数の貫通穴を半径方向に格子状に設けた支持筒と
、この支持筒の両端部に取着された端部軸と、この端部
軸の少なくとも一方の端部軸の中心部を軸方向に貫通し
て支持筒内に位置して配され、外周に半径方向を指向す
る複数の噴射孔を設けた管状のスプレーノズルとを備え
てなるものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、スリーブ状のロール胴体を
、このロール胴体に内嵌された支持筒でバックアップす
るので、当該ロール胴体を薄肉なものとしても、金属溶
湯の静圧および熱応力に耐える構造強度を確保すること
ができる。一方、支持筒の周壁に多数の貫通穴を半径方
向に格子状に設けると共に、この支持筒の内部に位置さ
せて、外周に半径方向を指向する複数の噴射孔を設けた
管状のスプレーノズルを配するので、このスプレーノズ
ルを介して冷却水を半径方向に噴射させてロール胴体お
よび支持筒を内方から冷却することができる。また、ス
プレーノズルから噴射された冷却水は、支持筒の貫通穴
を通して直接にロール胴体の内面に衝突し、ロール胴体
を直接に冷却する一方で、多数の貫通穴を設けることで
表面積を拡大された支持筒に衝突し、支持筒を高い熱交
換面積のもとで効率良く冷却するので、当該ロール胴体
を、直接冷却と支持筒を介する間接冷却とによって、高
い冷却効率でもって均等に冷却することができる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る冷却ロールの実施例を
図面を参照して説明する。〔図１〕は、本発明の実施例
の冷却ロールの断面図であって、　（ａ）図は正断面図
、　（ｂ）図は　（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。

【００１２】〔図１〕において、（１）　はロール胴体
であって、このロール胴体（１）　は、熱伝導性の高い
銅材からなる円筒体で、比較的薄肉なスリーブ状に形成
されている。

【００１３】（２）　は支持筒であって、この支持筒（
２）　は、構造用合金鋼からなる比較的厚肉な円筒体に
形成される一方で、その周壁に多数の貫通穴（２ａ）を
半径方向に設けたもので、ロール胴体（１）　にその全
長にわたって内嵌されている。また、この支持筒（２）
　の貫通穴（２ａ）は、当該支持筒（２）　の一部を外
周側から展開して見た説明図である〔図２〕の（ａ）図
に示すように、その軸線方向に対して４５度傾斜する角
格子状に等ピッチに開口して設けられている。なお、本
実施例では、支持筒（２）　の貫通穴（２ａ）を、その
外周の開口面積が当該支持筒（２）　の全外周面積の約
５０％を占めるように設けた。

【００１４】（３）（４）は端部軸であって、この端部
軸（３）（４）は、支持筒（２）　の両端部に着脱可能
に取り付けられている。また、この端部軸（３）（４）
には軸受（８）　が装着される。また、その一方の端部
軸（３）　は中空軸に形成され、他方の端部軸（４）　
は駆動手段に連結させるべく中実軸に形成されている。

【００１５】（５）　は軸端ソケットであって、この軸
端ソケット（５）は、その基端部を端部軸（３）　の中
空部に回転自在にかつ水密に嵌入させている。また、こ
の軸端ソケット（５）　内には、支持筒（２）　内と外
部とを連通させる給水穴（５ａ）と排水穴（５ｂ）が設
けてある。

【００１６】（６）　はスプレーノズルであって、この
スプレーノズル（６）　は、外周に半径方向に指向させ
た複数の噴射孔（６ａ）を軸方向に所定ピッチに千鳥に
設けた管状体で、その基端部を軸端ソケット（５）　の
内端部に固着・支持されて、その入側中心穴を軸端ソケ
ット（５）　の給水穴（５ａ）と連通させると共に、噴
射孔（６ａ）を設けた本体部を支持筒（２）　内の全長
にわたって延在させてその軸中心部に配設されている。

【００１７】（７）　は排水ノズルであって、この排水
ノズル（７）　は、その基端部を軸端ソケット（５）　
のスプレーノズル（６）　の下方に位置する内端部に固
着・支持されて、その入側中心穴を軸端ソケット（５）
　の排水穴（５ｂ）と連通させると共に、その先端部を
支持筒（２）の内下部に臨ませて配設されている。

【００１８】上記構成を具備する本実施例の冷却ロール
では、連続鋳造機に対で装着されて連続鋳造する際、軸
端ソケット（５）　の給水穴（５ａ）を介して導入した
冷却水を、スプレーノズル（６）　の噴射孔（６ａ）か
ら半径方向に噴射させて、ロール胴体（１）　および支
持筒（２）　を内方から冷却することができる。ここで
、スプレーノズル（６）　から噴射された冷却水は、支
持筒（２）　の約５０％を占める貫通穴（２ａ）を通し
て直接にロール胴体（１）　に衝突し、ロール胴体（１
）　を直接に冷却する一方で、数多くの貫通穴（２ａ）
を設けて表面積を拡大させられた支持筒（２）　に衝突
し、支持筒（２）　を高い熱交換面積のもとで効率良く
冷却するので、当該ロール胴体（１）　全体を、直接冷
却と支持筒（２）　を介する間接冷却とによって、高い
冷却効率でもって均等に冷却することができる。

【００１９】また、ロール胴体（１）　は、支持筒（２
）　によって内側から支持されるので、比較的薄肉なも
のとされても、連続鋳造に際する金属溶湯の静圧および
熱応力に耐える構造強度を保つことができるので、この
ロール胴体（１）　を薄肉に設けて、その冷却効率をよ
り高めることができる。

【００２０】一方、スプレーノズル（６）　から噴射さ
れ、ロール胴体（１）　および支持筒（２）　と熱交換
したた冷却水は、当該冷却ロールの回転によって、上部
に位置した支持筒（２）　の貫通穴（２ａ）内に止まる
ことなく流下し、先端部を支持筒（２）　の内下部に臨
ませて配設された排水ノズル（７）　を介して外部に流
出させられる。

【００２１】なお、本実施例では、一方の端部軸（３）
　のみを中空軸として、その中空部にスプレーノズル（
６）　および排水ノズル（７）　を支持する軸端ソケッ
ト（５）　を設けたが、これは一例であって、その両側
の端部軸（３）（４）を中空軸として両側に軸端ソケッ
ト（５）　を設けられても良く、また、これにより排水
ノズル（７）　を両側に設けられても良い。

【００２２】また、本実施例では、支持筒（２）　の貫
通穴（２ａ）を、〔図２〕の（ａ）図に示すように、そ
の軸線方向に対して４５度傾斜する角格子状に等ピッチ
に開口して設けたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば、その別の実施態様を示す〔図２〕の（
ｂ）図および（ｃ）図に示すように、角形の貫通穴（２
ａ’）　を千鳥に設けた支持筒（２’）や、丸形の貫通
穴（２ａ”）　を千鳥に設けた支持筒（２”）とされて
も良い。更にまた、形状は、角形や円形の外に、半円、
菱形、矩形、三角形等から任意に一つ、あるいはこれら
を二つ以上を組合わせても良く、また、その配列も千鳥
状だけでなく、縦横が整列状に配列されていてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る双ロ
ール式連続鋳造機の冷却ロールは、周壁に多数の貫通穴
を設けた支持筒を内嵌して金属溶湯に接するロール胴体
を補強する構成とされており、ロール胴体を薄肉化して
も、溶湯静圧および熱応力に耐える構造強度が確保でき
ると共に、その内方から直接および間接的に効率良く冷
却でき、もって、その冷却効率を均等な温度分布のもと
で高めて、鋳造する製品の品質および生産性を格段に向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の冷却ロールの断面図であって
、（ａ）図は正断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ断
面図である。

【図２】〔図１〕の支持筒の一部を外周側から展開して
見た説明図である。

【図３】双ロール式連続鋳造機の冷却ロールの概念説明
図である。

【図４】従来の双ロール式連続鋳造機の冷却ロールの概
要構成を示す断面図である。

【図５】従来の冷却ロールの一部を切り欠いた斜視図で
ある。

【符号の説明】

（１）　−−ロール胴体 （２）　−−支持筒 （２ａ）−−貫通穴 （３）−−　端部軸 （４）−−　端部軸 （５）　−−軸端ソケット （５ａ）−−給水穴 （５ｂ）−−排水穴 （６）　−−スプレーノズル （６ａ）−−噴射孔 （７）　−−排水ノズル （８）　−−軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　スリーブ状のロール胴体と、このロー
   ル胴体に内嵌され、周壁に多数の貫通穴を半径方向に格
   子状に設けた支持筒と、この支持筒の両端部に取着され
   た端部軸と、この端部軸の少なくとも一方の端部軸の中
   心部を軸方向に貫通して支持筒内に位置して配され、外
   周に半径方向を指向する複数の噴射孔を設けた管状のス
   プレーノズルとを備えてなることを特徴とする双ロール
   式連続鋳造機の冷却ロール。