JPH08501253A - ストリップ鋳造機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 鋳造ロール（１６）間隙で支持される溶融金属（７１）の鋳造溜めが、溜めの上方に形成され、ロール（１６）に対してシールをする室シール（１１２）によりシールされる与圧室（１００）に入れられた不活性ガスにより与圧される、双ロール式ストリップ鋳造機。与圧室（１００）からの不活性ガスの漏出を減少させるため、シール室（１１０）が与圧室のまわりに設けられて空気等の二次空気で与圧される。

Description

【発明の詳細な説明】 ストリップ鋳造機技術分野 本発明は金属ストリップを連続鋳造する双ロール式ストリップ鋳造機に関する 。この型の鋳造機では、冷却した一対の鋳造ロール間の間隙へと溶融金属を供給 して、鋳造ロール周壁と接触する鋳造溜めを形成する。金属の２枚の外皮がロー ル表面上で凝固し、これら外皮がロール間隙でひとつになって凝固ストリップを 形成してロール間隙から連続的に出てくる。溶融金属のロール間隙への供給は、 タンディッシュと、ロール間隙直上に位置した金属供給ノズルとにより行うこと ができる。 金属からロールへの熱伝達を高めるため鋳造溜め表面を与圧することが以前か ら提案されている。より詳しくは、タンディッシュから下方に湾曲して下端で摺 動シールに嵌合する壁により、ロール−タンディッシュ間に与圧室を形成して、 鋳造ロールを係合し与圧室をシールするという鋳造ロール与圧装置をアメリカ特 許第４９８６３３６号が開示している。この特許では、タンディッシュ全体を囲 む比較的大きな与圧室を形成するという提案が以前からあることも言及されてい る。 鋳造ロール与圧室を持つ装置の操作で一つ問題なのは、ロール表面とのシール 部分で与圧室からガスが漏れやすいことである。鋳造溜め上方の雰囲気を制御す るために例えばアルゴン等の不活性ガスのような高価なガスを使うことがあるが 、そのようなガスの漏洩は非常に高価な損失となり得る。本発明は与圧 室からのガスの漏洩を激減させることが可能な改良シール装置を提供する。発明の開示 本発明によれば、 間にロール間隙を形成する一対の平行鋳造ロールと、 溶融金属をロール間隙に供給してロール間隙に溶融金属の鋳造溜めを形成する 溶融金属供給手段と、 ロール間隙の対向端部で鋳造ロールに係合してロール間隙に鋳造溜めを構成す る溜め構成部材と、 鋳造ロールを相反方向に駆動して溜め内の金属から金属ストリップを形成して そのストリップをロール間隙から下方へと通すロール駆動手段と、 鋳造ロール表面のガス与圧のための与圧室を形成し、ロール間隙の各側で鋳造 ロールとの室シールを形成する第１室形成手段と、 前記シールを介して与圧室から漏洩するガスがガスシール室へと入るよう与圧 室の回りにガスシール室を形成する第２室形成手段と、 与圧室に第１ガスを供給する手段と、 シール室に第２ガスを供給する手段と、 与圧室内の第１ガスを、シール室内の第２ガスの圧力と少なくとも等しい圧力 に保持する手段と から構成した、金属ストリップ鋳造装置が提供される。 好ましくは、金属供給手段は、鋳造ロール上方に配したタンディッシュと、タ ンディッシュの下方に配してタンディッシュ からの溶融金属を受け、それを鋳造ロール間のロール間隙に供給する金属供給ノ ズルとで構成される。 第１室形成手段は、金属供給手段から延びる構造物とし、ロール間隙の各側を ロールの長手方向にそれぞれ延びる一対の与圧室側壁と、これら側壁の下縁にあ って前記室シールを形成する与圧室シール手段とから構成することができる。該 構造物は金属供給ノズルから延びていても又は金属供給手段のタンディッシュか ら延びていてもよい。 好ましくは、更に、第２室形成手段が、与圧室側壁の外側でロールの縦方向に 延びる一対のシール室側壁と、シール室側壁の下縁にあって鋳造ロールとのシー ル室シールを形成するシール室シール手段とで構成される。 シール室側壁は与圧室側壁を構成する前記構造物に接続してよい。図面の簡単な説明 本発明をより充分に説明するために、添付図面を参照していささか詳しく特定 の一実施例を記述する。図面において、 図１は、本発明に従って構成した連続鋳造機を示す図であり、 図２は、図１に示した鋳造機の重要構成部分の縦断面図であり、 図３は、図２の断面を横切る方向に切断した、鋳造機の重要構成部分の更なる 縦断面図であり、 図４は、図２の４−４線に略沿った図であり、 図５は、図４の５−５線断面図であり、 図６は、図４の６−６線断面図であり、 図７は、図４の７−７線断面図である。好適実施例の詳細な説明 図示した鋳造機は工場床１２に立てられた主機フレーム１１からなる。フレー ム１１がアセンブリステーション１４と鋳造ステーション１５との間を水平移動 可能な鋳造ロール台車１３を支持する。台車１３は一対の平行鋳造ロール１６を 担持し、それらへと溶融金属を、鋳造作業中に取鍋１７からタンディッシュ１８ と供給ノズル１９とを介して供給する。鋳造ロール１６は水冷されるので、動い ているロール表面上で殻が凝固してロール間隙でひとつになり、ロール出口で凝 固ストリップ成品２０を生み出す。この成品を基準コイラ２１に送給し、後に第 ２コイラ２２へと移送できる。容器２３を鋳造ステーションに隣接して機械フレ ームに取付け、溶融金属をタンディッシュの溢流口２４を通し、又は、鋳造作業 中にストリップの甚だしい変形等の不具合が起きた場合にはタンディッシュ片側 の緊急プラグ２５を引抜くことにより、この容器に移すことができる。 ロール台車１３は、主機フレーム１１の一部に沿って延びるレール３３に載っ たホイール３２により取付けられる台車フレーム３１からなり、それによりロー ル台車１３全体がレール３３に沿って移動するよう取付けられる。台車フレーム ３１は、ロール１６が回転可能に取付けられた一対のロールクレードルを担持す る。鋳造ロール台車をアセンブリステーション１４と鋳造ステーション１５との 間を及びその逆に移動させるように作動可能なよう、ロール台車上の駆動ブラケ ット４０と主機フレームとの間に接続された複動油圧ピストンシリンダ装置３９ の作動により、台車１３はレール３３に沿って移動可能である。 鋳造ロール１６は、電動モータ及びトランスミッションから駆動軸４１を介し て相反回転される。ロール１６は、一連の長手方向に延び周方向に離間した水冷 通路を形成した銅製周壁を有し、それには、回転グランド４３を介して供給ホー ス４２に連結されたロール駆動軸４１内の給水ダクトからロール端部を介して冷 水が供給される。典型的には、１３００ｍｍ幅のストリップ成品を生産できるよ うロールは径が約５００ｍｍであり、長さを１３００ｍｍまでとすることができ る。 取鍋１７は全く従来の構成であって、ヨーク４５を介し天井クレーンで支持し 、それにより溶融金属受けステーションから移送可能である。取鍋にはサーボシ リンダで作動させることができるストッパロッド４６を備えているので、溶融金 属を取鍋から出口ノズル４７及び耐火シュラウド４８を介してタンディッシュ１ ８に流入させることができる。 タンディッシュ１８も従来の構成である。それは酸化マグネシウム（ＭｇＯ） 等の耐火物で造った幅広の鉢状に形成される。タンディッシュの一側が取鍋から 溶融金属を受け、前記溢流口２４及び緊急プラグ２５を備えている。タンディッ シュ１８の他側には、一連の長手方向に離間した溶融金属出口開口５２を備える 。タンディッシュ下部は、タンディッシュをロール台車フレーム３１に取付ける ための取付ブラケット５３を有し、且つ、タンディッシュ１８を正確に位置決め するよう台車フレームの位置合わせペグ５４を受ける開口を備えている。 供給ノズル１９はアルミナグラファイト等の耐火物製の細長体として形成され る。その下部は内方下向きにすぼまるようテ ーパ状としてあるので鋳造ロール１６間隙に突入できる。取付ブラケット６０が 備えられていてノズルをタンディッシュ下側から支持し、ノズル上部には、取付 ブラケットに位置する外側に突出した側部フランジ５５を形成する。 供給ノズル１９は内部を上下に延びる通路６２を有して、タンディッシュの出 口開口５２から流下する溶融金属を受ける。通路６２は、ロール１６間隙へと金 属流の出口流路として働く下端部に向いすぼまっている。より詳しくは、通路６ ２下部は供給ノズル底端で細長スロット６３に終っており、該スロットは鋳造ロ ール間隙の長手方向に延びる。 鋳造作業中に供給ノズルからの溶融金属はロール間隙上方に溜め７１を形成し 、この溜めを鋳造ロール端で構成するのが一対の側部囲い板５６である。側部囲 い板５６は、囲い板ホルダ８４を備えた一対の油圧シリンダ装置８３の作動によ りロール１６の段付端５７に保持される。溜め７１の上面、いわゆる「メニスカ スレベル」は供給ノズル下端よりも上方に上がる。従って、供給ノズル下端はこ の溜めに浸漬し、供給ノズル出口通路は溜め表面即ちメニスカスレベルの下側へ 延びる。金属流はノズル出口内のメニスカスレベル７２よりも高い位置に溶融金 属ヘッドを生み出す。 本発明によれば、鋳造ロール間の溶融金属溜め上方の空間が、全般に参照番号 ７３で示されて外側ガスシール室１１０により囲まれる内側与圧室１００を構成 する囲み手段で囲まれる。囲み手段７３は、ボルト７５によりロール台車にボル ト締めされた矩形周辺フレーム７４で構成される。フレーム７４がノズル取付ブ ラケット６０を支持するが、そのブラケットは実際には フレームと一体に形成してもよい。フレーム７４には上方を向いた溝７６を形成 して、矩形シールストリップ又はガスケット７７を受ける。該ガスケットはタン ディッシュがロール台車上に降ろされた時にタンディッシュ構造物下側に対しシ ールをなす。フレーム７４には更に、鋳造ロール１６の上面を摺動するガス密摺 動シール７９を下端に設けた一対の外側囲み壁７８と、同様に下端に摺動シール １１２を設けた一対の内側室側壁１１１を形成する。 周辺フレーム７４の２つの端壁が側部囲い板５６の頂部にわたって延び、側部 囲い板５６の上端に対するシールをなす上下に移動可能なシールストリップ８０ 及びフレーム端でロールに対するシールをなす２つの固定した外方シールストリ ップ８１に嵌合することにより、室１００と１１０の囲い込みを完了する。 フレーム端面内のハウジングに配した４つのガスシリンダアクチュエータ９０ の作動により、移動可能なシールストリップ８０をフレーム７４内で上下動でき る。これらのストリップは端板５６をロールに接触させるまでは上方の引き込み 位置にあるが、鋳造直前には端板に対し下方へと延ばされる。 外側室１１０は、シール１１２を介して与圧室から漏洩したガスがこの外側室 １１０に入るよう、与圧室１００の側壁１１１を囲む。 外側室壁７８の一方及び内側室壁１１１の一方を介して延びて与圧室に連通す る供給管１２１を経て、アルゴン等の不活性ガスが与圧室１１０に注入される。 管１２１は適宜のガス与圧供給源に接続されて与圧室内のガス圧を適当な超大気 圧に保持 する。外側室１１０には圧力調整器１２４を備えた注入管１２３を介して与圧空 気又はその他の安価なガスを注入する。２つのガスの圧力調整器１２２、１２４ は、各々の圧力変換器１２６、１２７からの信号を介して２つの室１００、１１ ０内のガス圧を監視する圧力制御器１２５に接続される。制御器１２５は、常に 、外側室１１０内のガス圧が溜め与圧室１００内の不活性ガスの圧力に等しいか 又はそれよりも少し低い圧力になるようプログラムされている。このようにして 、与圧室シール手段にわたって圧力バランスがあり、それにより、シール１１２ の外側が直接大気にさらされる場合に起き得る高価な不活性ガスの漏洩を大幅に 減少させる。このように、外側室１１０内のガスが与圧室１００からの不活性ガ ス漏洩を非常に低レベルに抑えるバッファとして働く。室１１０からの大気への ガス漏洩はたとえそれが大量であったとして問題はない。バッファリングガスが 空気その他の安価なガスであるからである。 本発明により構成される典型的な鉄金属鋳造機においては、ノズルからのスロ ット出口幅が１．５ｍｍ〜７ｍｍの範囲、例えば３ｍｍ前後である。鋳造作業時 にノズル出口通路内に形成される金属ヘッドは典型的にはメニスカスレベルより も約２０ｍｍ上方とすることができる。 初期注湯で造られるストリップ２０の先端はエプロンテーブル９６を動かすこ とによりコイラ２１の顎部へガイドする。エプロンテーブル９６が主フレーム１ １上のピボット取付部９７から吊り下がり、油圧シリンダ装置９８によりコイラ へ向けて揺動できる。ピストンシリンダ装置１０１により作動される上ストリッ プガイドフラップ９９に対しテーブル９６を作動させ ることができ、ストリップは一対の縦サイドローラ１０２間に規制できる。先端 がコイラの顎部にガイドされたら、コイラを回転させて成品を巻取り、エプロン テーブルが逆方向へ旋回して非作動位置へ戻るのを許し、コイラ２１に直接巻取 られている成品から離れて単に機械フレームから吊り下がるようにする。生じた ストリップ成品は後にコイラ２２に送って、鋳造機から運び出す最終コイルを製 造する。 図示の装置は単に例示のために示されており、大幅に改変可能である。例えば 、与圧室と外側シール室は金属供給ノズルを支持する構造物からではなくタンデ ィッシュから延びる壁により形成し得る。更なる改変例では、与圧室を、比較的 小さな与圧室を造るよう金属供給ノズルから直接ロール表面へと延びる壁により 形成することもし得る。この場合、外側室はノズル支持構造物から又はタンディ ッシュから延びる壁により形成し得る。バッファリングガスによるシールがある ため、シール７９、１１２の性能は特に高くなくとも良く、密嵌め摺動シールを 用いる必要はない。ロール表面との係合に、細かなブラシを用いることも全く可 能で、充分なシール性能が得られる。追加のロール清浄ブラシを据え付けて、ロ ール表面がシールブラシと接触する前にロール表面を清浄することが可能である 。これらの改変例及びその他多数の変更例が添付の請求の範囲内にあると理解す べきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，Ｊ Ｐ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 間にロール間隙を形成する一対の平行鋳造ロールと、 溶融金属をロール間隙に供給してロール間隙に溶融金属の鋳造溜めを形成する 溶融金属供給手段と、 ロール間隙の対向端部で鋳造ロールに係合してロール間隙に鋳造溜めを構成す る溜め構成部材と、 鋳造ロールを相反方向に駆動して溜め内の金属から金属ストリップを形成して そのストリップをロール間隙から下方へと通すロール駆動手段と、 鋳造ロール表面のガス与圧のための与圧室を形成し、ロール間隙の各側で鋳造 ロールとの室シールを形成する第１室形成手段と、 前記シールを介して与圧室から漏洩するガスがガスシール室へと入るよう与圧 室の回りにガスシール室を形成する第２室形成手段と、 与圧室に第１ガスを供給する手段と、 シール室に第２ガスを供給する手段と、 与圧室内の第１ガスを、シール室内の第２ガスの圧力と少なくとも等しい圧力 に保持する手段と からなる金属ストリップ鋳造装置。 ２． 第１室形成手段が金属供給手段から延びる構造物からなり、該構造物がロ ール間隙の各側をロールの長手方向にそれぞれ延びる一対の与圧室側壁と、これ ら側壁の下縁にあって当該室シールを形成する与圧室シール手段とからなる、請 求項１で 請求の装置。 ３． 前記室シール手段が、鋳造ロールの周面上を摺動する摺動シール素子から なる、請求項２で請求の装置。 ４． 第２室形成手段が、圧力室側壁の外側でロールの縦方向に延びる一対のシ ール室側壁と、シール室側壁の下端で鋳造ロールとのシール室シールを形成する シール室シール手段とからなる請求項２又は３で請求の装置。 ５． シール室側壁が、与圧室側壁をなす前記構造物に接続される、請求項４で 請求の装置。 ６． 前記シール室シール手段が、鋳造ロールの周面上を摺動する摺動シール部 材からなる、請求項４又は５で請求の装置。 ７． 金属供給手段が、鋳造ロール上方に配したタンディッシュと、タンディッ シュ下方に配してタンディッシュから溶融金属を受取りそれを鋳造ロール間のロ ール間隙へと供給する金属供給ノズルとからなる、請求項２乃至６のいずれかで 請求の装置。 ８． 前記構造物が前記タンディッシュから延びる、請求項７で請求の装置。 ９． 前記構造物が前記金属供給ノズルから延びる、請求項７ で請求の装置。 10． 第１及び第２ガスを与圧室とシール室に供給する手段が各々圧力調整弁か らなり、与圧室の第１ガスをシール室の第２ガスの圧力に少なくとも等しい圧力 に保持する手段が、２つの室のガス圧を監視し調整弁の一方又は両方を作動させ ることのできる圧力制御器からなる、請求項１乃至９のいずれかで請求の装置。