JPH0631415A - 連続鋳造設備における鋳片支持冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳片サポートが確実で、冷却能力が高く、ス
ケールの付着やガイドロールの回転不良を解消しうる鋳
片支持冷却装置を提供する。 【構成】 鋳片の表面と当接するように配列される複数
本のガイドロール２〜５と、隣接する２本のガイドロー
ルと鋳片の表面との間に形成される台形状の隙間に設け
られる壁部材27とからなり、壁部材27が前記鋳片の表面
と隙間をあけて対向する先端面28と、該先端面に開口す
るスリット状のノズル32,33 とを備えている。壁部材27
は各ガイドロール３〜５の背面から隣接するガイドロー
ル間にわたって区画するジャケットと接続されており、
前記ジャケットにガイドロール３〜５の後方に向って冷
却水を供給する供給部が設けられ、スリット状ノズル47
が画室26に連通している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造設備におけるモ
ールドから出てくる鋳片を支持冷却する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造される金属は、図10に示すよう
にそれ自体冷却されているモールド51に通され、外周か
ら徐々に冷却される。このため溶融金属Caはその外周に
筒状の凝固シェルCbが形成され、内部に溶融金属Caを残
した鋳片Ｃの状態でモールド51から引き抜かれる。そし
てモールド51から引き抜かれた鋳片Ｃはさらに支持冷却
装置52で冷却される。このときシェルCbは冷却と共に発
達するが、モールド51から出た直後のシェルCbは薄く、
弱い部分があればそこが内部の静鉄圧により破断し、溶
融金属Caが洩れ出るというブレークアウトが生ずる。ま
たシェルCbの冷却が不均一になれば、冷却割れが生ずる
こともあり、これもブレークアウトの原因となる。

【０００３】そのため従来は、ブレークアウトが生じな
いよう、モールド51から出てくる鋳片Ｃを冷却すると
き、ガイドロール53で鋳片Ｃの外側を支持するか（従来
例Ｉ）、あるいは高圧水内を通して鋳片Ｃに圧力を加え
るようにしている（従来例II）。

【０００４】前記従来例Ｉとしては、特開平3-248753号
公報に示すものがあり、この装置は、図10に示すように
鋳片Ｃを複数本のガイドロ―ル53の対で拘束しながら下
方へ引抜き（矢印Ｐ）、さらにガイドロ―ル53をジャケ
ット54で覆い、ガイドロ―ルと平行に冷却水Ｗを流すよ
うにしている。また従来例IIとしては、たとえば、特開
平2-303657号公報や特開平2-274353号公報、実開平2-13
8052号公報に記載の装置がある。これらは、図11〜12に
示すようにモールド51から出てくる鋳片Ｃとの間にわず
かな隙間60を介してタンク61を配置し、内壁62に形成し
たスリット63から高圧の冷却水を噴出させて鋳片Ｃを支
持冷却するものである。

【０００５】しかるに、前記従来例Ｉは、鋳片サポート
は確実で、ブレークアウトやバルジングは防止しやすい
ものであるが、冷却水の一部だけが鋳片Ｃに接すること
となり、また鋳片Ｃの表面に水蒸気相が生じやすくなる
ので、前記従来例IIの高圧水冷却タイプに比して冷却効
率が劣るという問題がある。そして従来例IIでは、冷却
能力は高いが、鋳片Ｃの凝固収縮や蛇行により、鋳片Ｃ
と面している内壁62と鋳片Ｃとの間の隙間60の大きさが
変動すると、冷却水静圧の不均一、あるいは圧力が立た
ない等の問題を生じたり、その制御が困難であるため、
適切な鋳片サポートができないという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の事情に
鑑み、前記ガイドロール支持方式の利点を活かしなが
ら、高圧水タイプの利点であるノズル冷却を取り入れ、
もって鋳片サポートが確実であり、しかも冷却能力が高
い鋳片支持冷却装置を提供することを第１の目的とす
る。また、前記ガイドロール支持方式においては、鋳片
のスケールがロールとジャケットとの間にたまり、ロー
ル回転不良が生ずるという問題があり、さらにガイドロ
ールの温度が上昇し、スケールがガイドロールに付着し
やすいという問題があるが、本発明はこのようなスケー
ルの付着やガイドロールの回転不良を解消することを第
２の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明は、連続鋳造設
備のモールドから出てくる鋳片を支持冷却する装置であ
って、前記鋳片の表面と当接するように鋳片の引き抜き
方向に沿って間隔をあけて配列される複数本のガイドロ
ールと、隣接する２本のガイドロールと鋳片の表面との
間に形成される台形状の隙間に設けられる壁部材とから
なり、該壁部材が前記鋳片の表面と隙間をあけて対向す
る先端面と、該先端面に開口するスリット状のノズルと
を備えており、さらに前記壁部材の後方に、ノズルに対
し冷却水を供給する水路系を設けたことを特徴とする。
また、第２発明においては、壁部材が各ガイドロールの
後方から隣接するガイドロール間にわたって区画するジ
ャケットと接続されており、前記ジャケットにガイドロ
ールの背面に向って冷却水を供給する供給部が設けられ
ると共に、前記壁部材のスリット状ノズルが壁部材およ
びジャケットで構成される画室に連通していることが好
ましい。

【０００８】

【作用】第１発明においては、鋳片の静鉄圧に抗するサ
ポートは冷却水の静圧によるのではなく、ガイドロール
で行なっている。そのため確実にサポートでき、鋳片の
静鉄圧によるバルジングを確実に抑制することができ
る。また冷却水は高圧水で支持するタイプの装置とほぼ
同じように、壁部材に設けたノズルからでなく、鋳片に
直接噴射するので、冷却能力が高く、均一に冷却するこ
とができる。これにより、第１の目的を達成しうる。第
２発明においては、冷却水はまずガイドロールに向って
供給されるので、ガイドロール表面のスケールが除去さ
れる。さらに冷却水はジャケットとガイドロール間を通
り、壁部材のノズルから鋳片に噴射される。したがって
ジャケットとガイドロールの間にスケールがたまらな
い。これによりスケールによるガイドロールの回転不良
が防止され、第２の目的が達成される。

【０００９】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。 （第１実施例）図１は本発明の鋳片支持冷却装置の概略
斜視図であり、図２は本発明の第１実施例にかかわる鋳
片支持冷却装置１の要部断面側面図である。図３は図２
示す鋳片支持冷却装置１の要部断面平面図である。図１
において、Ｃは鋳片であり、支持冷却装置１はその短辺
C1側に、左右対称となるように設けられている。長辺C2
側は従来タイプ（たとえば特開平3-248753号公報記載の
タイプ）の支持冷却装置を設けてもよく、また本発明の
支持冷却装置を設けてもよい。さらに鋳片Ｃが薄い場合
は、長辺C2側にのみ本発明の支持冷却装置１を設け、短
返３側は支持ロールを設けずにガイドシューなどで支持
してもよい。

【００１０】前記支持冷却装置１は、図１および図３に
示すような断面コ字状のフレーム７を有し、そのフレー
ム７の側壁８間に、複数本（図１では４本）のガイドロ
ール２、３、４、５がそれぞれ回転自在に支持されてい
る。すなわち、図３に示すように、各ガイドロール２〜
５は側壁８、８間に通した軸13にブッシュ14を介して支
持されている。そして、各ガイドロール２〜５同士の間
には、図１に示すように間隔15が設けられている。ま
た、前記フレーム７の後壁９には冷却水供給用のホース
10が接続されている。前記ガイドロールの本数は鋳片Ｃ
の大きさや形状（スラブ、ビレット、ブルームなど）等
により任意の数を用いればよい。なお図１において16は
フレーム７に固定された突片であり、図３に示すブラケ
ット６に回動自在に軸着される。また、17はガイドロー
ルに付勢力を与える油圧シリンダである。

【００１１】図２に基づき詳細に説明すると、隣接する
ガイドロール２〜５間の隙間（図１に示す15）を埋める
ように、エ字状のブロック20,21,22,23 が配置されてお
り、その基部は後壁９にボルト25等で交換可能に固定さ
れている。それらのブロック20〜23は隣接するガイドロ
ール２〜５同士の間を区画し、それぞれ１本のガイドロ
ールを収容する画室26を構成している。つまり、前記フ
レーム７およびブロック20〜23により冷却水用のジャケ
ットが構成されている。

【００１２】前記ブロック20〜23の先端部はＴ字状（ブ
ロック20〜22）ないしＬ字状（ブロック23）に拡がる壁
部材とされている。それらの壁部材27は前記隙間15のう
ち、隣接する２本のガイドロールと鋳片Ｃの表面との間
に形成される台形状の隙間Ｈに配置されると共に、その
先端面28は鋳片１の表面との間にわずかな隙間Ｇ1 を形
成する平坦面となっている。また、壁部材27のガイドロ
ール２〜５と対向する部位は、ガイドロール２〜５との
間にわずかな隙間Ｇ2 をあけて対向する円筒状の凹面31
が形成されている。これにより前記画室26は、それぞれ
のガイドロール２〜５を、鋳片Ｃとの接触部を除いてほ
ぼ囲むようになっている。さらに前記壁部材27には、画
室26と連通し、図２〜４に示すように前記先端面28で、
開口するスリット状のノズル32,33 が形成されている。
本実施例では、各ガイドロール２〜５に対し、上側のノ
ズル32が水平方向に延びており、下側のノズル33が下向
きに傾斜している。

【００１３】前記ブロック20〜23のうち、上端の第１ガ
イドロール２と２番目の第２ガイドロール３の間のもの
は、第１ガイドロール２の後方から上端近くまで覆って
おり、ノズルは形成されていない。これはモールド51と
第１ガイドロール２との間に、高粘性の冷却液を噴射す
るノズル35が別途設けられているからである。なお、ブ
ロック20の上面にエアーノズルを設け冷却水のモールド
への吹き上りを防止するエアカーテンを形成するように
してもよい。また下端の第４ガイドロール５の下方のブ
ロック23にもノズルは形成されていない。前記ブロック
20〜23の基端側は台形ないし三角形状に広がって、ガイ
ドロール２〜５との間の冷却水通路を形成しており、フ
レーム７の後壁９に固着されている。そして後壁９には
前記画室26に冷却水を供給するための供給口36がそれぞ
れのガイドロール20〜23の背面に向うように形成されて
いる。各供給口36にはコネクタ37を介して前述のホース
10が取付けられている。

【００１４】つぎに上記のごとく構成される支持冷却装
置１の作用を説明する。図２の冷却支持装置１におい
て、ガイドロール２〜５の列は油圧シリンダ17の付勢力
で鋳片Ｃに押付けられる。それにより、鋳片Ｃは静鉄圧
に基づくバルジングなどが防止され、回転するガイドロ
ール２〜５で案内され、一定の断面形状が維持され、か
つ冷却されながら下向きに引抜かれる。一方、後壁９の
供給口36から供給される冷却水は画室26内に入るときガ
イドロール３〜５を冷却する。それによりガイドロール
３〜５の寿命が延ばされ、しかもガイドロール３〜５に
スケールが付着しにくくなる。さらに画室26内の冷却水
はガイドロール３〜５とブロック21〜23の間の通路を一
方向に通るので、その通路内のスケールを押し流す作用
をする。したがって、ブロック21〜23とガイドロール３
〜５との間にスケールが溜まってガイドロール３〜５の
回転不良を引き起すことが防止される。

【００１５】さらに画室26内の冷却水はノズル32,33 か
ら鋳片Ｃの表面に向って噴射される。そのとき、ノズル
32,33 がスリット状であるので、鋳片Ｃの表面を均一に
かつ効率的に冷却する。それにより、不均一な不十分な
冷却による鋳片の冷却割れなどの問題が防止される。ま
た、壁部材27と鋳片Ｃの間の隙間G1が小さいため、全て
の冷却水は無駄なく効率的に鋳片Ｃの表面にさらされ、
冷却を効果的にする。なお、図２に示すように各ブロッ
ク20〜23をボルト25等で着脱自在に取りつけておくと、
鋳片Ｃの材質、冷却水の種類等に応じて適切な隙間G1,G
2 を与えるブロックに容易に交換しうる利点がある。

【００１６】（第２実施例）前述のように第１実施例の
支持冷却装置１は、冷却液をガイドロール３〜５の背面
側から画室26内へ供給するようにしているが、本発明は
かかるものに限定されるべきものではなく、図５〜６に
示すような冷却水を直接鋳片Ｃに噴射するような構成を
採用することもできる。図５〜６の実施例はブロック3
9,40 内に冷却水の通路41を構成し、後壁９の通路41と
対応する位置に形成した供給口41a にホース10を接続
し、それにより冷却水をブロック39,40 の先端面に開口
する３本の縦長のスリット状ノズル42に直接連通させて
いる。なお、画室26の後方の供給口36はプラグ43で密栓
しておくとよい。

【００１７】本実施例では、冷却水を画室26内に導かず
に、直接ノズル42に送り、鋳片Ｃに向けて噴出させる。
そのため、第１実施例に比して冷却水の温度が低く、圧
力も高いので、いっそう鋳片Ｃの冷却効果が高い。な
お、第１実施例の装置を使用するか、第２実施例の装置
を使用するかは、鋳片Ｃの材質や引き抜き速度、スケー
ルの多少に応じて選択すれば良く、この場合、ブロック
の交換およびホースの付け替えなどの簡単な作業で変更
することができる。さらに、本実施例では、ブロック3
9,40 を先端側44と基端側45とに分離し締結ボルト38等
で、両者を着脱自在に構成している。かかる構成である
と装置の正面側から先端側44だけを交換することができ
るので、交換の際、ガイドロール２〜５を外す必要がな
く、したがってブロック全体を交換するよりもいっそう
簡単にノズルの形態や鋳片Ｃとの隙間Ｇを変更し得る利
点がある。

【００１８】（第３実施例）図７に示す実施例において
は、ブロックの基端側45は図５〜６のものと同じであ
り、先端側44a だけを交換している。この先端側44a に
は３本の横方向に延びるスリット状ノズル46および通路
46a が形成されている。この実施例においても、第２実
施例と同様の高い冷却効果と交換作業の容易性を有して
いる。

【００１９】（第４実施例）図８に示す実施例は、ブロ
ックの先端側44b を図９に示すように構成している。す
なわち、壁部材27の上下の部分に、壁部材27を裏面側ま
で貫通する縦方向のスリット状ノズル47を形成し、軸部
分48には通路を設けていない。したがって、このブロッ
ク44b を図５〜６のブロックの基端側45と組み合わせる
ことにより、図８に示すようにガイドロール２〜５を収
容した画室26から隙間Ｇ１に達するノズル47が形成され
る。すなわち、図６または図７における先端側44,44aと
ホース10の接続口を変更するだけで、実質的に図２にお
けるようなガイドロール２〜５に冷却水を噴出させるタ
イプに変更することができる。

【００２０】

【発明の効果】第１発明は、ガイドロールの列で鋳片を
支持案内しているので、サポート効果が高く、バルジン
グを効果的に防止することができる。しかも、ガイドロ
ールの隙間を利用して、冷却水を鋳片の表面に噴射する
ので、高圧水支持方式と同等の優れた鋳片冷却効果を達
成し得る。また、第２発明は、冷却水をいったんガイド
ロールに向けて、供給するので、ガイドロールの冷却効
果が高く、スケールによるガイドロールの回転不良を有
効に防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋳片支持冷却装置を示す概略斜視図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例にかかわる鋳片支持冷却装
置１の要部断面側面図である。

【図３】図２示すに鋳片支持冷却装置１の要部断面平面
図である。

【図４】図２に示す鋳片支持冷却装置１の要部正面図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例にかかわる鋳片支持冷却装
置の要部断面平面図である。

【図６】図５に示す鋳片支持冷却装置の要部断面側面図
である。

【図７】本発明の第３実施例にかかわる鋳片支持冷却装
置の要部断面側面図である。

【図８】本発明の第４実施例にかかわる鋳片支持冷却装
置の要部断面側面図である。

【図９】図８に示す鋳片支持冷却装置に用いられている
ブロックの斜視図である。

【図１０】従来の鋳片支持冷却装置の一例を示す要部斜
視図である。

【図１１】従来の鋳片支持冷却装置の他の例を示す要部
断面図である。

【図１２】図11に示す鋳片支持冷却装置の要部正面図で
ある。

【符号の説明】

１ 支持冷却装置 ２ ガイドロール ３
ガイドロール ４ ガイドロール ５ ガイドロール ７
フレーム 20 ブロック 21 ブロック 22
ブロック 23 ブロック 26 画室 32
ノズル 33 ノズル 42 ノズル 47
ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 敬治 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 村上 敏彦 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続鋳造設備のモールドから出てくる鋳片
   を支持冷却する装置であって、前記鋳片の表面と当接す
   るように鋳片の引き抜き方向に沿って間隔をあけて配列
   される複数本のガイドロールと、隣接する２本のガイド
   ロールと鋳片の表面との間に形成される台形状の隙間に
   設けられる壁部材とからなり、該壁部材が前記鋳片の表
   面と隙間をあけて対向する先端面と、該先端面に開口す
   るスリット状のノズルとを備えており、さらに前記壁部
   材の後方に、ノズルに対し冷却水を供給する水路系が設
   けられていることを特徴とする連続鋳造設備における鋳
   片支持冷却装置。
2. 【請求項２】前記壁部材が、各ガイドロールの後方から
   隣接するガイドロール間にわたって区画するジャケット
   と接続されており、前記ジャケットにガイドロールの背
   面に向って冷却水を供給する供給部が設けられると共
   に、前記壁部材のスリット状ノズルが壁部材およびジャ
   ケットで構成される画室に連通していることを特徴とす
   る請求項１記載の鋳片支持冷却装置。