JPH0852538A - サイドダムを備えたロール間で連続鋳造を行うための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 互いに逆方向に回転する２本の冷却ロール１
と、２つのサイドダム３と、サイドダムを支持し且つロ
ールの先端部２に押圧・当接させる手段とを含むロール
間で薄い金属製品を連続鋳造する装置。 【構成】 支持手段がロール１の軸線方向Ａに移動可能
でこの方向に対して直角に配置されたスラストプレート
10と、スラストプレート10に支持され、それと対向して
配置され且つサイドダム３を支持するパネル19と、スラ
ストプレート10とパネル19との間に設置された少なくと
も３つのスラスト部材14であって、サイドダム３の形状
に対応した領域に分散配置されており、互いに独立して
サイドダムにスラスト力を加えるスラスト部材14とで構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、互いに逆方向に回転す
る２本の冷却ロール間で連続鋳造法によって薄い金属製
品、特に薄い鋼ストリップを連続的に鋳造する方法に関
するものであり、特に、２本のロール間に区画される鋳
造空間を区画するロールの先端面に当接されるサイドダ
ムと、このダムを支持して先端面に押圧する手段とに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロール間で連続鋳造する装置は水平且つ
平行な軸線を有する２本のロールを有し、これらのロー
ルの内部は水で強制冷却され、所望の鋳造製品の厚さに
応じた間隔だけ隔てられ且つ互いに逆方向に回転駆動さ
れている。鋳造中、２本のロール間に区画された鋳造空
間に注入された溶融金属はこれらのロールと接触して凝
固し、ロールの回転と共に薄いストリップの状態で下方
に抜き出される。また、溶融金属を収容するために、ロ
ールの先端面にはサイドダムが押圧されている。このサ
イドダムは一般に（少なくとも溶融金属と接触する部分
が）耐火材料で作られている。

【０００３】従って、ロールとサイドダムとの間の液密
性を確保することが必要である。そのため、サイドダム
はロール端面に押圧され且つロールの回転中に生じる摩
擦を軽減するために常に潤滑性が与えられている。その
ためにロールとサイドダムとの間の境界面に消耗性潤滑
剤を塗布するか、境界面に自己潤滑性の材料を用いてい
る。しかし、実際にこの液密性を確保し、それを鋳造中
維持するには、下記の理由から種々問題がある： 1) 装置の各要素の膨張差に起因するロールおよびサイ
ドダムの幾何学的変形 特に鋳造開始時の変形 2) 各要素に加わる力、特に鋳造金属によってサイドダ
ムをロールから離そうとするサイドダムに加わるロール
の軸線方向の力 3) 接触領域全体で常に均一にはならないサイドダムま
たはロール冷却壁面の端縁部の磨耗 4) ロールとサイドダムとの間へ鋳造金属が浸入する場
合があり、さらに、浸入物が凝固してロールとサイドダ
ムとを互いに離すように作用する。

【０００４】鋳造中にロールとの摩擦で摩耗するサイド
ダムの摩擦量を制御して上記問題を解決する方法は提案
されている。こうする目的は、ロールとサイドダムとの
間の境界面を常に再生して境界面全体の接触条件をでき
るだけ均一にすることにある。欧州特許第 546,206号に
記載の方法では、鋳造開始前にサイドダムをロールに強
く押圧してロール端部との摩損によってサイドダムを擦
り合わせ(grinding-in) た後に、圧力を下げ、鋳造中は
サイドダムを所定速度で連続的にロールに向かって移動
させて磨耗の進行を連続的且つ計画的に行い、それによ
って境界面全体で均一な接触を保持している。

【０００５】しかし、この方法は接触条件が十分になっ
たとしてもサイドダムの耐火材料が大幅に磨耗する。上
記のように境界面を再生しないで、サイドダムを所定の
力で単に当接させた場合には、境界面の特定の領域また
はロール端縁部とサイドダムとの間に浸入物が侵入した
局部的領域が強度に磨耗し、それによってロールとサイ
ドダムとの間に局部的な遊びが生じる。例えば、１つの
ロールとサイドダムとの間に侵入した浸入物が凝固する
と、このロールの端縁部からサイドダムが離れる（従っ
て、サイドダム全体が後方にずれる）ので、サイドダム
は第２のロールの端縁部からも離れてこの第２のロール
の液密性が損なわれる危険がある。ロールの先端面がロ
ールの軸線に対して完全に直角でない場合および／また
は正確に同一平面上にない場合にも同様の問題が生じ得
る。この場合、サイドダムは一方のロールには正確に当
接されるが他方のロールには正確に当接されない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
らの問題を解決して、鋳造中サイドダムとそれが当接さ
れる２本のロールとの間に最大限の液密性を保持するこ
とにある。

【０００７】

【発明を解決しようとする課題】本発明は互いに逆方向
に回転する２本の冷却ロールと、２つのサイドダムと、
サイドダムを支持し且つロールの先端部に押圧・当接さ
せる手段とを含む、ロール間で薄い金属製品を連続鋳造
する装置において、支持手段が下記1)〜3)を含むことを
特徴とする装置を提供する： 1) ロールの軸線方向に移動可能でこの方向に対して直
角に配置されたスラストプレート、 2) スラストプレートに支持され、それと対向して配置
され且つサイドダムを支持するパネル、 3) スラストプレートとパネルとの間に設置された少な
くとも３つのスラスト部材であって、サイドダムの形状
に対応した領域に分散配置されており、互いに独立して
サイドダムにスラスト力を加えるスラスト部材。

【０００８】

【作用】パネルはスラストプレートに単に支持されてい
るだけであり、垂直方向にのみ機械的に連結されている
にすぎない。必要に応じてロールの軸線に対して水平、
垂直に移動する。一方、パネルはスラストプレートに対
してロールの軸線方向およびスラストプレートに対して
この軸線方向に対してほぼ直角なパネルの平面全体に含
まれる任意の軸線を中心として回動運動することができ
る。これらの移動幅は当然限られているが、ロールの先
端面が完全に同一平面上にない場合でもサイドダムを最
適状態でロール先端面に当接させるのに十分な移動幅で
ある。さらに、鋳造中に例えば万一鋳造金属の凝固物が
一方のロールとサイドダムとの間に入ってサイドダムが
ロールの端縁から離れた場合には、サイドダム自体が回
転して第２のロールとの間に最大限の接触を維持する。
こうした移動の自由度がないと、凝固物によってサイド
ダム全体が押し戻されてサイドダムと第２のロールとの
間に遊びが生じる。

【０００９】この回転が起こると、サイドダムがロール
から離れてしまった方の側にあるスラスト部材に優先的
且つそれのみに大きな圧力が加えることができる。この
反動で第２のロール側のスラストが大きく変化すること
はない。スラスト部材は制御可能なジャッキまたはバネ
にすることができる。スラスト部材がジャッキの場合に
は、圧力または移動量のいずれかを独立に制御して、ス
ラストを増加させることが必要な時に、例えば凝固物が
発生した方の側により大きなスラストを加えることがで
きる。

【００１０】スラスト部材がバネの場合には、サイドダ
ムがロールから離れてしまった側でバネが圧縮され、圧
縮されたバネの力が増加し、スラストプレートの位置が
固定されていればスラストが自動的に増加する。各バネ
の硬さおよび上記領域でのバネの分布は、各バネを同じ
だ縮めた時に、バネがサイドダムの下部に加えるスラス
ト力がサイドダムの上部に加えるスラスト力よりも大き
くなるように決定する。これは、鋳造金属がサイドダム
に加える力はサイドダムの上部から底部へ向かって大き
くなるという事実を考慮したものである。この差は溶融
金属の静水圧とロール間のネック（狭い）部分付近でロ
ールが凝固中の金属に加えるローリング力（この力は鋳
造ストリップの幅を拡げ、従ってサイドダムを下向きに
押す）とに起因する。このスラスト力の特定分布を得る
ためにはバネの硬さを変化させるか、スラストプレート
面でのバネの位置および分布を変化させる（バネの数が
多いのでこの方法がより容易である）か、これらのパラ
メータを同時に変化させることができる。

【００１１】ジャッキを使用する場合にも、サイドダム
をロールに当接する力が望ましい分布となるようにその
位置を選択する。しかし、この力の分布はジャッキの圧
力を適当に調節して行うことができるので、難しいこと
ではない。上記の利点、すなわちサイドダムに加わるス
ラストを分散させることができ、万一凝固が起こった時
でもダム全体を後方に後退しないという利点の他に、本
発明では、ロールに対するスラストプレートの位置を変
えることによってロールの端縁部に対するサイドダムの
位置の当接状態を維持したまま鋳造中に全体の支持力を
変化させることができるという利点がある。このため
に、スラストプレートは軸線方向に移動可能なキャリッ
ジに支持されており、さらに、このキャリッジをロール
に対して移動させてロール方向への力を加える手段が設
けられている。

【００１２】例えば、スラストプレートをロールの方へ
移動すると全てのバネが圧縮（この圧縮は移動前からの
圧縮力に加わるものである) されるが、スラストプレー
トが加える力は、バネがすでに他より大きな力を加えて
いる領域がより大きくなり、サイドダムの表面全体のス
ラスト分布は同じ状態になる。すなわち、例えば、運転
開始時に、バネを強く圧縮するようにスラストプレート
の位置を調節してサイドダムをロールの端縁部に擦り合
わせ(grinding-in) 、その後、安定した鋳造状態では全
体の支持力を弱くしてサイドダムが過剰・急速に磨耗し
ないようにし、例えば溶融金属の浸入といった事態が起
きた場合にのみ、再び全体の押圧力を強くすることによ
って迅速に液密性を回復することができる。

【００１３】以下、添付図面を参照して薄い鋼ストリッ
プをロール間で連続鋳造する装置を説明する。図１には
連続鋳造装置の一方のロール１のみが示してある。この
ロール１の端縁部２に支持組立体４によって支持された
サイドダム３がスラスト力によって当接されている。支
持組立体４は剛性シャーシ５を有し、この剛体シャーシ
５は第１キャリッジまたは予備位置調整キャリッジ６を
支持している。この予備位置調整キャリッジ６のロール
の軸線方向Ａの位置は例えばネジーナット装置７によっ
て剛体シャーシ５上で調節される。予備位置調整キャリ
ッジ６は、並進運動によって軸線方向Ａに案内される第
２キャリッジ８を支持している。第２キャリッジ８の位
置は位置調整・スラストジャッキ９によって調節され
る。

【００１４】第２キャリッジ８は２つの支持シャフト11
によってスラストプレート10を支持し、スラストプレー
ト10はストッパー12に当接保持されている。このストッ
パー12は第２キャリッジ８に連結されていて、スラスト
プレート10の垂直性を確保するように公知の方法でその
位置が調整ができる。スラストプレート10は、サイドダ
ムの形状に対応した三角形の領域に分散配置された複数
の孔13を有している。各孔13の中には圧縮バネ14が配置
され、この圧縮バネ14の一端は孔の底部と当接し、他端
は孔中を摺動するピストン15に当接している。バネとピ
ストンとを孔の内部に保持するための張力手段16が設け
られている。

【００１５】スラストプレート10は上部に支持ブロック
17、17’を有し、この支持ブロック17、17’上には内部
冷却されたパネル19の脚分18、18’が載っており、この
パネル19の裏面はピストン15と当接している。一方の支
持ブロック17はリブ17Ｂを有し、このリブ17Ｂは脚部18
の対応する溝中にわずか遊びをもって嵌合している。す
なわち、パネルはＯｚ（垂直方向）には自由に回転でき
るが、パネルのＯｘ方向（水平方向）に沿った横方向位
置は固定されている。他方の脚部18’は支持ブロック1
7’上に載っているだけである。全体としては、支持ブ
ロック17、17’の支持表面を構成する面17Ａ、17’Ａが
サイドダムのＯｚ方向の高さを固定し、リブ17ＢがＯｘ
方向の位置を固定し、Ｏｙ方向は自由である。また、ス
トッパー17、17’上で傾くのを防ぐためにパネル19の下
部末端を横方向に支持プレート10に当接させる手段20が
設けられている。

【００１６】パネル19の正面には、冷却された金属ベル
ト22によって耐火断熱材料のプレート21が対向支持され
ている。金属ベルト22はプレート21を取り囲み、ｙ軸方
向Ｏｙにある程度の自由度をもって、パネル19のクレー
ドル24に支持されたフック型シャフト23によってパネル
19から吊り下げられている。耐火断熱プレート21も冷却
ベルト22に対して軸線方向に移動可能で、その厚さは冷
却ベルト22よりわずかに厚い。冷却ベルト22には第２金
属ベルト25がネジ止めされており、この第２ベルト25は
サイドダム３を取り囲んでいる。サイドダム３は耐火セ
メントによって第２ベルトに連結されている。耐火セメ
ントの厚さも第２ベルト25よりも厚くなっていて、ロー
ル１側に第２のベルト25を越えて延び、最大限許容され
る範囲まで磨耗した後でもロールとベルト25とが接触し
ないようになっている。

【００１７】２つの耐火プレート３、21およびベルト2
2、25の形状および寸法は第２ベルト25が冷却ベルト22
に圧締めされた時でも耐火断熱プレート21がサイドダム
３とのみ接触し、第２ベルト25とは接触しないようなも
のにする。耐火断熱プレート21の厚さは冷却ベルトより
も厚いので、パネル19によって伝達されるスラスト力は
サイドダム３のみに再伝達され、ベルト25には再伝達さ
れない。従って、このベルトとサイドダムの耐火材料と
の間に応力が発生することは回避され、サイドダムの変
形またはサイドダムがベルト25から離れる危険はない。

【００１８】第２ベルト25を冷却ベルト22に固定する
と、冷却ベルト22がロールの方へ移動する。そのために
耐火断熱プレート21への連結は剛体ではなく、フック23
がクレードル24中をある程度軸方向に移動する自由度を
有している。パネル19は冷却ベルト22と同様に鋼で作る
のが好ましい。第２ベルト25は鋼や鋳鋼のような優れた
熱的性質（耐熱性）を有する材料で構成され、このベル
トは内部を循環する水で冷却されたベルト22と接触して
自然に冷却される。

【００１９】サイドダム３は鋳造開始前に予備加熱する
必要がある。そのために、支持組立体４をロールから離
れるように移動させる。そのために、シャーシ５には鋳
造装置構造に対して支持組立体４を移動させるための公
知の手段（図示せず）が備えられている。その後、輻射
予備加熱面をサイドダムの正面に設置してサイドダムを
高温に熱する。この際、耐火性熱絶縁体21、冷却プレー
ト19および冷却ベルト22によって装置の他の部分が加熱
されるのが防がれる。

【００２０】運転直前に輻射予備加熱面を退け、シャー
シ５が定位置に戻り、鋳造装置構造に押圧され、ジャッ
キ９を駆動してサイドダムをロールの端縁部に接触させ
る。この運動を継続することによってスラストプレート
10を移動させ、この移動でバネ14が圧縮される。ジャッ
キ９の位置を調節する。ジャッキ９が加える力はキャリ
ジ８とそのストッパー12によってスラストプレートに伝
達され、この力はバネ14によってパネル19全体に分散さ
れる。各バネ14によって局部的に加わる力はほぼバネの
圧縮度の関数であり、従ってパネルとスラストプレート
との間の相対位置の関数である。

【００２１】ジャッキ９の所定位置でサイドダム３が最
良の接触状態をする位置でロール１に当接される。例え
ば、２本のロールの端縁部が実際にわずかにねじれてい
たり互いに軸方向にズレている場合でも、サイドダムは
最小限の遊びで２本のロールと当接する。端縁部が他方
のロールよりも前に突出している方のロールの側面には
より大きな力が加わるので、サイドダム３の上記の側が
より早く磨耗し、従って面全体がスラストプレート10に
対して平行に戻るようになり、結果的にバネ14が加える
力がより均一に分散されて、サイドダム３とロール１と
の間の液密性に最適な接触が得られる。

【００２２】鋳造中、１つのロールとサイドダムとの間
に万一凝固物が生成された場合には、第２のロールとは
最大限の接触を維持した状態で、サイドダムをロール側
へ後方移動させる。この後方移動によって移動させた側
のバネが圧縮されて移動した側に加わる力が増加する。
その結果、摩擦が増加して比較的迅速に凝固物が除去さ
れる。ダムの一方のみが極端に磨耗した場合でも、バネ
14がサイドダムが磨耗した側に位置するロールとの接触
を保つ。この場合の移動を変位センサか、上記の側のバ
ネの圧縮が弱くなることに起因するスラスト力の低下で
検出し、ジャッキ９を駆動して、磨耗が生じた側のロー
ルの端縁部にサイドダムを当接するのに必要な所望の力
が回復するまでスラストプレートをロールに接近させる
ようにすることもできる。そうすることによって、反対
側に加わる力も増加するので、この側の磨耗も加速し、
その結果サイドダムがスラストプレートに対して平行に
戻って最適な液密性が回復される。

【００２３】すなわち、バネ14はサイドダムとロールと
の間の接触欠陥を埋めるだけでなく、これらの欠陥を自
動的且つ自発的に修正する。従来はロールと最大接触を
確保するために耐火壁を強い力でロールに押圧してお
り、その結果耐火壁が常に侵食されるが、本発明では先
ずスラスト力を小さくし、さらに、接触が妨害された時
にのみサイドダムを磨耗させる。

【００２４】また、上記のような外乱がない場合でも、
本発明装置では鋳造の各段階に応じてジャッキ９を単に
駆動するだけでロールの端縁部でサイドダムを支持する
力を調節することができる。例えば、鋳造開始時に強い
力を加えてサイドダムをロール端縁部に擦り合わせ(gri
nding-in) 、その後の安定した鋳造中にはこの力を弱く
し、例えば、溶融金属の浸入などが発生した時点でこの
力を再度強くすることができる。

【００２５】変形例ではバネの代わりに内部圧力を測定
し、サイドダムの位置に基づいてバネと同じ機能をする
制御ジャッキを使用する。各ジャッキを例えば移動量に
比例した力（この場合ジャッキはバネとして機能する）
または一定の力を確保するために法則Ｆ＝Ｋ・ｘⁿ また
はＦ＝Ｋ・ｅ^x （ここで、Ｆは力、Ｋおよびｎは所定定
数で、ｘは例えばサイドダムまたはパネルの移動センサ
によって間接的に測定したジャッキのロッドの移動量）
に従って調節することができる。

【００２６】全てのジャッキが行うダムの磨耗運動の同
期と個々のジャッキの調節とを組み合わせてもよい。例
えば１つのジャッキを駆動器とし、他のジャッキをこの
駆動器に従属させることもできる。この場合、駆動ジャ
ッキとして選択するジャッキはサイドダムの底部すなわ
ちサイドダムの磨耗が一般により激しいロール間のネッ
ク部分付近に位置するジャッキにするのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 スラスト部材がバネであるサイドダム支持組
立体の断面図。

【図２】 スラスト壁の面上でのバネの分布を示す図１
の線II−IIによる断面図。

【図３】 図２の部分拡大図。

【符号の説明】

１ ロール ２ ロール
の先端部 ３ サイドダム ８ キャリ
ッジ ９ 位置調整・スラストジャッキ 10 スラス
トプレート 14 スラスト部材、バネ 19 冷却パ
ネル 21 耐火断熱プレート 22 冷却ベ
ルト 25 金属ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャック バルブ フランス国 42100 サン テティエンヌ リュデ トロワ ムール ９ (72)発明者 リュク ヴァンドゥヴィル フランス国 62400 ベトゥヌ リュ エ ドガール キネ 32 (72)発明者 ピエール ドゥラスュ フランス国 62400 ベトゥヌ ロコン リュ ドュ コルネ マロ 267

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに逆方向に回転する２本の冷却ロー
   ル(1) と、２つのサイドダム(3) と、サイドダムを支持
   し且つロールの先端部(2) に押圧・当接させる手段とを
   含む、ロール間で薄い金属製品を連続鋳造する装置にお
   いて、 支持手段が下記1)〜3)を含むことを特徴とする装置： 1) ロール(1) の軸線方向(A) に移動可能でこの方向に
   対して直角に配置されたスラストプレート(10)、 2) スラストプレート(10)に支持され、それと対向して
   配置され且つサイドダム(3) を支持するパネル(19)、 3) スラストプレート(10)とパネル(19)との間に設置さ
   れた少なくとも３つのスラスト部材(14)であって、サイ
   ドダム(3) の形状に対応した領域に分散配置されてお
   り、互いに独立してサイドダムにスラスト力を加えるス
   ラスト部材(14)。
2. 【請求項２】 スラスト部材がバネ(14)である請求項１
   に記載の装置。
3. 【請求項３】 各バネ(14)を同じだけ曲げた時に、バネ
   (14)がサイドダム(3)の下部に加えるスラスト力がサイ
   ドダム(3) の上部に加えるスラスト力よりも大きくなる
   ように各バネ(14)の硬さと上記領域におけるバネ(14)の
   分布とが決められている請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 スラスト部材が制御ジャッキである請求
   項１に記載の装置。
5. 【請求項５】 圧力調節可能なジャッキである請求項４
   に記載の装置。
6. 【請求項６】 パネル(19)が伝えるスラスト力がサイド
   ダム(3) のみに加えられる請求項１〜５のいずれか一項
   に記載の装置。
7. 【請求項７】 サイドダム(3) が金属ベルト(25)に固定
   され且つ被われた硬質耐火材料のプレート(3) で構成さ
   れ、金属ベルト(25)は冷却ベルト(22)に固定されてお
   り、冷却ベルト(22)は、耐火断熱材料のプレート(21)が
   冷却ベルト(22)に対してロールの軸線方向へ移動し得る
   状態で、耐火断熱材料のプレート(21)を取り囲んでお
   り、冷却ベルト(22)はパネル(19)で支持され、耐火断熱
   プレート(21)は、パネル(19)によってプレート(21)に伝
   えられたスラスト力がプレート(21)によって硬質耐火材
   料のプレート(3) のみに再伝達されるように配置されて
   いる請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】 スラストプレート(10)が軸線方向に移動
   可能なキャリッジ(8)で支持されており、このキャリッ
   ジ(8) をロール(1) に対して移動させてロール方向へ力
   を加える手段(9) をさらに有する請求項１〜７のいずれ
   か一項に記載の装置。