JPH06210420A - 連続鋳造用のロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロールスタンド内に配した上下のロールによ
り、中心部に未凝固部が存在する鋳片の幅方向中央部に
圧下を加える連続鋳造用のロール装置について、そのロ
ールの長さを必要最小限の長さとする。 【構成】 鋳片(B) に圧下を加える上下のロール(2)
を、鋳片(B) の幅寸法よりも長さの短いロール胴部(2a)
に両端軸(2b)を直接的に設けた短ロールに形成すると共
に、その両端軸(2b)を外周側に水冷ジャケット(3a)を設
けた軸受箱(3) に軸支させ、それら軸受箱(3) を介して
ロールスタンド(1) の上固定フレーム(1a)および下方の
圧下フレーム(1b)に連結させてなるものとする。 【効果】 ロール全長を短くすることで、その外径を小
さくしても必要な曲げ剛性を確保でき、これによりロー
ル配列ピッチを狭めて鋳片の偏析およびセンターポロシ
ティの生成を効果的に防止できると共に、経済性も高め
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造用のロール装
置に関わり、詳細には、中心部に未凝固部が存在する鋳
片に圧下を加えて鋳片中心部の偏析およびポロシティの
生成を防止する連続鋳造用のロール装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、連続鋳造法においては、
鋳片中心部の偏析を防止するために、電磁攪拌、低温鋳
造、不均一核の生成促進物質の添加等により偏析の分散
を図ることや、溶鋼の高清浄化による偏析部不純物濃度
の低減、更には種々のバルジング防止技術の導入等の対
策にて、鋳片の内部品質の改善がなされてきた。

【０００３】しかし、溶湯および鋳型側の対策だけで
は、鋳片中心部のポロシティならびに、凝固末期の凝固
収縮に伴う溶鋼流動に起因する偏析を十分に防止できな
いことより、近年では、中心部に未凝固部が存在する凝
固末期の鋳片にロール群により低圧下率の圧下を加え、
凝固収縮により生成されるセンターポロシティや、凝固
収縮に基づくサクションによる溶鋼の流動を抑えて偏析
を防止する技術が広く採用されるようになっている。

【０００４】そして、その圧下方法としては、例えば特
開昭50-55529号や特公昭54-38978号公報に開示されてい
るように、フラットロールによって中心部に未凝固部が
存在する鋳片の全幅に圧下を加える方法と、例えば特公
平 2-56982号公報に開示されているように、幅方向中央
部の径を、鋳片の幅寸法よりも短い範囲で、両側部より
大きくしたロールによって、中心部に未凝固部が存在す
る鋳片の幅方向中央部に圧下を加える方法とが知られて
いるが、フラットロールにより鋳片の全幅に圧下を加え
る前者の方法では、鋳片の側面から発達したシエルが有
する剛性に抵抗されて、中心未凝固部に対して有効な圧
下量を確保し難くなることがあるので、特に偏平比の小
さな鋳片では、その幅方向中央部に圧下を加える後者の
方法が、偏析およびセンターポロシティの生成を防止す
るにより有効とされている。

【０００５】そしてまた、後者の方法を実施するロール
装置としては、一般に、その要部構成を示す縦断面図で
ある〔図４〕に示す構成のものが用いられている。〔図
４〕に示す従来のロール装置では、ロール胴部(22a) の
幅方向中央部を、両側部よりも大きな径に形成し、その
中央部を圧下部(22b) とした上下で対のロール(22)を、
同一のロールスタンド(21)内に多連に配列している。ま
た、各ロール(22)の両端軸(22c) は、軸受箱(23)に軸支
され、それら軸受箱(23)を介して、ロールスタンド(21)
の上固定フレーム(21a) および圧下フレーム(21b) に連
結されている。一方、ロールスタンド(21)の圧下フレー
ム(21b) は、その下方の下固定フレーム(21c) に取付け
られた油圧シリンダ(24)の作動によって上下動させられ
る。

【０００６】また、各ロール(22)のロール胴部(22a) の
全長は、鋳片(B) の幅寸法よりも長く形成されると共
に、その中央部の圧下部(2b)は、鋳片(B) の幅寸法より
も狭い幅寸法に形成されてあり、この構成のもとで、中
心部に未凝固部(M) が存在する鋳片(B) の幅方向中央部
に所定圧下量の圧下を加える一方、通過する鋳片(B)
と、その両端軸(22c) を軸支する軸受箱(23)との間に距
離をとり、鋳片(B) の熱影響がそれら軸受箱(23)に直接
的に及ぶことを避けている。

【０００７】なお、ロール(22)の圧下部(22b) 内側に環
状空間を設けると共に、その環状空間に高圧流体を導入
することで圧下部(22b) 外径をある程度自由に変化でき
るものもあるが、その全体的な構成は上記と同様なもの
とされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、中心部に未
凝固部が存在する鋳片に圧下を加えるロール装置では、
そのロールスタンドに、通常４〜５対、多くて８対程度
のロールが配列されるのであるが、各ロールの外径をで
きるだけ小さくして、それらロールの配列ピッチを狭く
すればするほど、目的とする偏析およびセンターポロシ
ティの生成防止効果がより確実なものとなる。これは、
ロールの配列ピッチが大きいと、それらの間を鋳片が移
動する時間、すなわち鋳片に対する圧下が解かれる時間
が長くなり、その間に凝固過程にある中心部の溶鋼が流
動して中心偏析を生じるからで、これを防ぐには、ロー
ル配列ピッチを小さくすることが有効となるのである。

【０００９】しかしながら、上記従来のロール装置で
は、各ロール胴部の全長を鋳片の幅寸法よりも長く形成
して、通過する鋳片と、その両端軸を軸支する軸受箱と
の間に距離をとり、鋳片の熱影響がそれら軸受箱に直接
的に及ぶことを避ける構成とし、すなわちロールの軸受
間距離を比較的大きくしており、加えて圧下部をロール
胴部中心部としているので、鋳片に圧下を加えるために
負荷される荷重に対向するに足る耐撓み剛性（以下曲げ
剛性と称する）を得るには、ロール径を比較的に大きく
して曲げ剛性を確保する必要があり、これがロールの縮
径を制約し、ロール配列ピッチを小さくすることを困難
にしていた。また、このような構成のロールでは、その
ロール胴部に鋳片の圧下に直接関与せずに、単に曲げ剛
性を確保するだけで本来目的からみて余剰となる部位を
保有させられているため、経済性の面からみても不合理
なものとなっている。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
べくなされたものであって、鋳片の幅方向中央部に圧下
を加えるロールの長さを必要最小限の長さとし、その外
径を小さくしても必要な曲げ剛性を確保でき、これによ
りロール配列ピッチを狭めて鋳片の偏析およびセンター
ポロシティの生成を効果的に防止できると共に、経済性
にも優れるロール装置の提供を目的とするものである。

【００１１】

【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
発明に係る連続鋳造用のロール装置は、ロールスタンド
内に配した上下のロールによって、中心部に未凝固部が
存在する鋳片に圧下を加える連続鋳造用のロール装置で
あって、上下のロールの一方ないしは双方のロールが、
鋳片の幅寸法よりも長さの短いロール胴部に両端軸を直
接的に設けた短ロールに形成されていることを特徴とす
る。

【００１２】また、上記短ロールに形成されたロール
が、外周側に水冷ジャケツトを設けた軸受箱に軸支され
ても良い。

【００１３】

【作用】本発明では、鋳片に圧下を加えるロールを、鋳
片の幅寸法よりも長さの短いロール胴部に両端軸を直接
的に設けた短ロールに形成するので、そのロール胴部に
より鋳片の幅方向中央部に圧下を加えることができると
共に、その両端軸間の距離を従来のものより格段に小さ
くでき、これにより同一の圧下荷重を負荷された場合で
も従来のものよりも発生する曲げ応力が低くなり、ロー
ル外径をより小さくしても必要な曲げ剛性を確保でき
る。また、ロール外径を小さくすることで、その縮径分
だけロール配列ピッチを狭めて、鋳片の偏析およびセン
ターポロシティの生成を効果的に防止できる。

【００１４】また、上記短ロールに形成されたロール
を、外周側に水冷ジャケツトを設けた軸受箱にて軸支す
ることにより、鋳片からの輻射熱により軸受箱が昇温す
ることを防いで、その軸支機能を安定して維持させるこ
とができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の連続鋳造用のロール装置の実
施例を図面を参照して説明する。〔図１〕は本発明の実
施例のロール装置の要部構成を示す縦断面図である。

【００１６】〔図１〕に示す本実施例のロール装置は、
ロールスタンド(1) 内に、上下で対のロール(2) を鋳片
(B) の移動方向に多連（本例では５連）に配列してなる
ものとされている。また、このロールスタンド(1) の各
対のロール(2) の配設位置それぞれの下方には、下固定
フレーム(1c)に取付けられた油圧シリンダ(4) の作動に
よって上下動する圧下フレーム(1b)が配設されている。

【００１７】また、各ロール(2) は、鋳片(B) の幅寸法
よりも長さの短いロール胴部(2a)に両端軸(2b)を直接的
に設けた短ロールに形成されると共に、その両端軸(2b)
を軸受箱(3) に軸支され、これら軸受箱(3) を介して、
上固定フレーム(1a)および圧下フレーム(1b)にそれぞれ
連結されて上下で対をなして配されている。

【００１８】一方、各ロール(2) の両端軸(2b)を軸支す
る軸受箱(3) の、鋳片(B) に対向する外周側には、その
外周側を半円弧状に覆う形で、水冷ジャケット(3a)が設
けられている。また、これら軸受箱(3) の水冷ジャケッ
ト(3a)は、ここでは図示を省略した管路を介して外部の
冷却水供給装置に接続され、その内部に冷却水を導入・
排出できるものとされている。

【００１９】本実施例のロール装置は、上記構成のもと
で、中心部に未凝固部(M) が存在する鋳片(B) の幅方向
中央部に、各対のロール(2) により上下から所定圧下量
の圧下を加え、凝固収縮により生成されるセンターポロ
シティや、凝固収縮に基づくサクションによる溶鋼の流
動を抑えて偏析を防止する。

【００２０】ここで、本実施例のロール装置では、鋳片
(B) に圧下を加えるロール(2) を、鋳片(B) の幅寸法よ
りも長さの短いロール胴部(2a)に両端軸(2b)を直接的に
設けた短ロールに形成するので、その両端軸(2b)間の距
離を、〔図４〕に例示した従来のものより格段に小さく
でき、これにより同一の圧下荷重を負荷された場合でも
従来のものよりも発生する曲げ応力が低くなり、そのロ
ール外径をより小さくしても必要な曲げ剛性を確保でき
る。

【００２１】また、〔図２〕に示すように、そのロール
(2) の外径ｄを、従来のロール(22)の外径Ｄよりも小さ
くすることで、その縮径分（Ｄ−ｄ）だけロール配列ピ
ッチｐを、従来のロール配列ピッチＰよりも狭めること
ができ、これにより鋳片(B)への圧下ピツチ密度を高め
て中心部の未凝固部(M) における溶鋼の流動をより確実
に抑えて、偏析およびセンターポロシティの生成を効果
的に防止できる。

【００２２】一方、鋳片(B) に圧下を加えるロール(2)
を上記構成の短ロールに形成すると、その両端軸(2b)を
軸支する軸受箱(3) に対して鋳片(B) からの輻射熱が直
接的に及ぶことになるが、その軸受箱(3) の外周側に、
外部の冷却水供給装置に接続させた水冷ジャケット(3a)
を配設しているので、この水冷ジャケット(3a)内に冷却
水を循環させることにより、軸受箱(3) が鋳片(B) から
の輻射熱で昇温することを防いで、その軸支機能を安定
して維持させることができる。

【００２３】更にまた、各ロールを短ロールに形成する
に加えて、それらの外径を小さくすることができるの
で、各ロールの製造に要する材料使用量を、従来のもの
に比較して格段に減少でき、その経済性にも優れるもの
とすることができる。

【００２４】なお、上記実施例では、上下のロールを双
方共に同形の短ロールとし、鋳片の幅方向中央部を上下
方向から圧下するものとしたが、これは例えば、偏平比
が大きなスラブ状の鋳片を対象とする場合などでは、鋳
片側面のシエルが有する剛性が相対的に低くなるので、
〔図３〕に示すように、上下ロールのいずれか一方をフ
ラットロールにし、他の一方のロールにて鋳片の幅方向
中央部に圧下を加えても、中心未凝固部に対して有効な
圧下量を得ることができる。

【００２５】〔図３〕は本発明の別の実施例のロール装
置の要部構成を示す縦断面図である。なお、本実施例の
ロール装置は、上ロールとしてフラットロールを用いた
点を除いて、前記実施例のものと同様のものであるの
で、ここでは〔図１〕と等価な各部には同符号を付して
説明を省略し、その差異点のみを要約して説明する。

【００２６】〔図３〕に示す本実施例のロール装置で
は、上ロールとして、鋳片(B) の幅寸法よりも長さの長
いストレートなロール胴部(5a)に両端軸(5b)を直接的に
設けてなるフラットロール(5) が、下ロールとしてのロ
ール(2) の上方に対向配置されている。また、上ロール
としてのフラットロール(5) は、その両端軸(5b)を軸受
箱(6) に軸支され、これら軸受箱(6) を介して上固定フ
レーム(1a)に連結されているが、これら軸受箱(6) は、
鋳片(B) からの熱影響が直接的に及ばないことより、水
冷ジャケットを有さない通常の形態のものとされてい
る。一方、下ロールとしてのロール(2) は、〔図１〕に
示した実施例のものと同様に、短ロールに形成されると
共に、水冷ジャケット(3a)を有する軸受箱(3) を介して
圧下フレーム(1b)に連結されている。

【００２７】上記構成の本実施例のロール装置は、中心
部に未凝固部が存在する鋳片の幅方向中央部に、主とし
て下ロールにより所定圧下量の圧下を加え、凝固収縮に
より生成されるセンターポロシティや、凝固収縮に基づ
くサクションによる溶鋼の流動を抑えて偏析を防止する
もので、特には偏平比が比較的大きなスラブ状の鋳片を
対象とするものである。

【００２８】なお、以上に述べた２実施例において、短
ロールに形成されたロール(2) を軸支する軸受箱(3)
は、水冷ジャケット(3a)を外周部に一体に設けたものと
したが、その水冷ジャケットは、軸受箱(3) の外周側を
覆って鋳片(B) からの輻射熱による昇温を防げるもので
あれば、点検・整備等を容易にするために、軸受箱(3)
本体とは別個かつ分離可能に設けられても良いことは言
うまでない。

【００２９】また、以上に述べた２実施例では、ロール
スタンドの下部に、加圧フレームおよびその加圧フレー
ムを駆動する油圧シリンダを配設し、これにより下ロー
ル側を移動させて鋳片に対する圧下量を調整・制御する
ものとしたが、これは一例であって、それらをロールス
タンドの上部に配設して上ロール側を移動する構成とさ
れて良いことは言うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る連続
鋳造用のロール装置よれば、鋳片の幅方向中央部に圧下
を加えるロールの長さを必要最小限の長さとして、その
外径を小さくしても必要な曲げ剛性を確保でき、これに
よりロール配列ピッチを狭めて鋳片の偏析およびセンタ
ーポロシティの生成を効果的に防止できる。更には、各
ロールの製造に要する材料使用量を低く抑えることがで
き、もって製造費の低減が図れて経済性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のロール装置の要部構成を示す
縦断面図である。

【図２】本発明の実施例のロール装置に関わるロール配
列ピッチについての説明図である。

【図３】本発明の別の実施例のロール装置の要部構成を
示す縦断面図である。

【図４】従来のロール装置の要部構成を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

(1) --ロールスタンド、(1a)--上固定フレーム、(1b)--
圧下フレーム、(1c)--下固定フレーム、(2) --ロール、
(2a)--ロール胴部、(2b)--両端軸、(3) --軸受箱、(3a)
--水冷ジャケット、(4) --油圧シリンダ、(B) --鋳片、
(M) --未凝固部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールスタンド内に配した上下のロール
   によって、中心部に未凝固部が存在する鋳片に圧下を加
   える連続鋳造用のロール装置であって、上下のロールの
   一方ないしは双方のロールが、鋳片の幅寸法よりも長さ
   の短いロール胴部に両端軸を直接的に設けた短ロールに
   形成されていることを特徴とする連続鋳造用のロール装
   置。
2. 【請求項２】 短ロールに形成されたロールが、外周側
   に水冷ジャケツトを設けた軸受箱に軸支されている請求
   項１記載の連続鋳造用のロール装置。