(57)【要約】【課題】  リング状凹部の段部と凝固シェルとの間にギャップを発生させることなく、ブレークアウトの発生を防止する。【解決手段】  凹型ロール１０１，１０２は両端に段部１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂを有していると共に、段部の近傍（段部立ち上がり部１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ）にリング状凹部１０７ａ，１０７ｂ，１０９ａ，１０９ｂが形成されている。ロール表面で冷却されて凝固した凝固シェル１１１，１１２は、リング状凹部１０７ａ，１０７ｂ，１０９ａ，１０９ｂ内に入り込んで引っかかるため、凝固シェル１１１，１１２がロール軸方向に沿って熱収縮しようとしても、この収縮を阻止する。この結果、段部近傍にギャップが発生することがなくなり、段部近傍でも抜熱が促進されて、この部分での凝固シェルの成長がすすみ、ブレークアウトの発生を防止できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の回転するロールの間に溶鋼を供給し、各ロールの表面で凝固した凝固シェルを圧接してなる鋳片をロール間の隙間から引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記ロールは、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールとなっており、
前記凹型ロールの両端側の周面には、周方向にリング状に伸びるリング状凹部が形成されていることを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
【請求項２】
一対の回転するロールの間に溶鋼を供給し、各ロールの表面で凝固した凝固シェルを圧接してなる鋳片をロール間の隙間から引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記ロールは、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールとなっており、
前記凹型ロールの両端側の周面には、周方向にリング状に伸びるリング状凸部が形成されていることを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
【請求項３】
一対の回転するロールの間に溶鋼を供給し、各ロールの表面で凝固した凝固シェルを圧接してなる鋳片をロール間の隙間から引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記ロールは、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールとなっており、
前記凹型ロールの周面には、多数の独立した窪みまたは多数の独立した突起または多数の独立した溝が形成されていることを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
【請求項４】
一対の回転するロールの間に溶鋼を供給し、各ロールの表面で凝固した凝固シェルを圧接してなる鋳片をロール間の隙間から引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記ロールは、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールとなっており、
前記凹型ロールの両端側の周面には、周方向にリング状に伸びるリング状凹部または周方向にリング状に伸びるリング状凸部が形成されると共に、
前記凹型ロールの周面には、多数の独立した窪みまたは多数の独立した突起または多数の独立した溝が形成されていることを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、
前記窪みは大きさの異なる複数の寸法の窪みを含み、前記突起は大きさの異なる複数の寸法の突起を含み、前記溝は大きさの異なる複数の寸法の溝を含むことを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は双ロール式連続鋳造機に関し、ロールとして凹型ロールを採用してもブレークアウト（鋳片の破断）の心配なく安全操業ができるように工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機は、精錬を終了した溶鋼を連続して鋳込み、直接、鋳片（スラブまたはストリップ）を製造するものである。連続鋳造機を用いた連続鋳造方法では、従来の造塊，分塊法に比較して偏析が少なく、表面品質も良好で、鋼板用鋳片を製造するのに適している。
【０００３】
連続鋳造機に用いる鋳型としては、鋳片に対して鋳型が移動しない非同期式の振動鋳型と、鋳型が移動する同期式の双ロール式鋳型がある。
【０００４】
図１０は振動鋳型０１の一例を示すものであり、縦振動（上下方向振動）する鋳型０２の内部空間（湯溜まり部）に、ノズル０３を介して溶鋼０４を供給するようになっている。この例では、鋳型０２は、漏斗形になっており、上面開口は膨らんでおり（長辺が外側に湾曲しており）、上部から下部に向かうに従い長辺が絞られて、下面開口は長方形になっている。
この振動鋳型０１では、湯溜まり部に供給された溶鋼０４が鋳型０２に接触して抜熱されて凝固シェルとなり、鋳型０２の下面から鋳片０５となって引き出される。このとき、鋳型０２の壁面と凝固シェルとの間の均一な潤滑を確保するため、溶融パウダーを供給している。
【０００５】
図１１は双ロール式鋳型０１０の一例を示すものである。この双ロール式鋳型０１０では、一対の逆方向に回転するロール０１１，０１２を、同じ高さ位置にて平行にしつつ近接して配置しており、ロール０１１，０１２の軸方向両端は、ロール端面に密着するサイド堰０１３，０１４（なお図ではサイド堰０１４は図示省略している）により仕切っている。ロール０１１，０１２及びサイド堰０１３，０１４により囲まれて形成された内部空間（湯溜まり部）には、ノズル０１５を介して溶鋼０１６が供給される。
【０００６】
ロール０１１，０１２が互いに内側に回転すると（溶鋼０１６を下方に巻き込むように回転すると）、溶鋼０１６はロール０１１，０１２に接触することにより冷却され、その結果、ロール０１１，０１２の表面にそれぞれ凝固シェルが形成される。この双方の凝固シェルはロール回転に伴い成長し、ロール０１１，０１２の最小ギャップ部にて圧接・一体化され、鋳片０１７として取り出される。
【０００７】
双ロール式鋳型を用いた双ロール式連続鋳造機において、鋳造する鋳片の厚さを厚くするように、ロール形状を工夫した例を、特開昭５９−１１８２４９号に示すものを使用して説明する。
【０００８】
図１２は特開昭５９−１１８２４９号に示す双ロール式連続鋳造機の双ロール式鋳型を示し、図１３は図１２のＡ−Ａ矢視図である。
【０００９】
図１２及び図１３に示すように、一対のロール１０，１１と、ロール端面側を仕切るサイド堰１２，１３と、ロール１０，１１に接設したダム１４，１５とにより囲んで形成した空間が、湯溜まり部となる。この湯溜まり部には溶鋼１６が供給される。
ロール１０の両端部にはフランジ状に段部１０ａ，１０ｂが形成されている。同様に、ロール１１の両端部にはフランジ状に段部１１ａ，１１ｂが形成されている。
【００１０】
ロール１０，１１が回転すると、溶鋼１６はロール１０，１１の表面（この表面には段部１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂの表面も含む）に接触することにより冷却されて、凝固シェル１７，１８が形成される。凝固シェル１７，１８はロール回転に伴い成長していく。そして、段部１０ａと段部１１ａとの隙間、並びに、段部１０ｂと段部１１ｂとの隙間が最も小さくなる最小ギャップ部において、凝固シェル１７のうち段部１０ａ，１０ｂの外周に形成された部分と、凝固シェル１８のうち段部１１ａ，１１ｂの外周に形成された部分とが、段部１０ａ，１０ｂと段部１１ａ，１１ｂによる狭圧力により圧接・一体化される。この結果、凝固シェル１７と凝固シェル１８の両端部が圧接・一体化され、両凝固シェル１７，１８は中心部分に溶鋼１６を残したままで、図１３に示すように、袋綴じ状に接合されて鋳片１９となる。
【００１１】
最小ギャップ部にて凝固シェル１７，１８が袋綴じ状に圧接されて中心部に溶鋼１６を残した状態の鋳片１９は、ロール１０，１１から引き出されて搬送され、搬送途中で冷却されることにより、中心部分の溶鋼１６も凝固していく。
【００１２】
図１２及び図１３に示す例では、隙間が狭くなっている段部１０ａ，１０ｂと段部１１ａ，１１ｂにて凝固シェル１７，１８の端部で圧接ができるため、ロール１０，１１間の隙間を広くしても、凝固シェル１７，１８を袋綴じ状に圧接でき、ロール１０，１１から引き出されていく鋳片１７は、中心部は溶融状態のままであるが周面は凝固した状態となる。このようにロール１０，１１間の隙間を広くすることができるため、製造される鋳片１９の厚さを厚くすることができる。このように鋳片１９の厚さを厚くすることができるので、鋳片製造量を増大することができると共に、各種の厚さの鋼板の製造にも対処することができる。
【００１３】
【特許文献１】特開昭５９−１１８２４９号公報
【特許文献２】特開２００２−１１３５５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで図１２及び図１３に示すような、段部付のロールにて鋳造をすると、図１４に示すように、凝固シェル１７（１８）と、ロール１０（１１）の段部１０ｂ，１１ｂの立ち上がり部分との間に、ギャップＧが発生してしまうことがある。これは、ロール面上で凝固シェル１７（１８）が形成されるときに、熱収縮により凝固シェル１７（１８）が収縮変形してしまうからである。
【００１５】
このようなギャップＧが発生してしまうと、この部分では抜熱が進まず、凝固シェル１７（１８）のうちこのギャップＧに接している部分では、凝固シェルの成長が進まずに薄いままでロール１０，１１から引き出されてしまい、この薄い部分が復熱して再溶融してブレークアウト（鋳片の破断）が発生してしまうおそれがある。
【００１６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、段部付のロールのように、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールを用いた場合であっても、ブレークアウトの心配なく安全操業ができる双ロール式連続鋳造機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決する本発明の構成は、
一対の回転するロールの間に溶鋼を供給し、各ロールの表面で凝固した凝固シェルを圧接してなる鋳片をロール間の隙間から引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記ロールは、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールとなっており、
前記凹型ロールの両端側の周面には、周方向にリング状に伸びるリング状凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また本発明の構成は、
一対の回転するロールの間に溶鋼を供給し、各ロールの表面で凝固した凝固シェルを圧接してなる鋳片をロール間の隙間から引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記ロールは、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールとなっており、
前記凹型ロールの両端側の周面には、周方向にリング状に伸びるリング状凸部が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また本発明の構成は、
一対の回転するロールの間に溶鋼を供給し、各ロールの表面で凝固した凝固シェルを圧接してなる鋳片をロール間の隙間から引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記ロールは、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールとなっており、
前記凹型ロールの周面には、多数の独立した窪みまたは多数の独立した突起または多数の独立した溝が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また本発明の構成は、
一対の回転するロールの間に溶鋼を供給し、各ロールの表面で凝固した凝固シェルを圧接してなる鋳片をロール間の隙間から引き出す双ロール式連続鋳造機において、
前記ロールは、ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっている凹型ロールとなっており、
前記凹型ロールの両端側の周面には、周方向にリング状に伸びるリング状凹部または周方向にリング状に伸びるリング状凸部が形成されると共に、
前記凹型ロールの周面には、多数の独立した窪みまたは多数の独立した突起または多数の独立した溝が形成されていることを特徴とする。
【００２１】
また本発明の構成は、
前記窪みは大きさの異なる複数の寸法の窪みを含み、前記突起は大きさの異なる複数の寸法の突起を含み、前記溝は大きさの異なる複数の寸法の溝を含むことを特徴とする双ロール式連続鋳造機。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、凹型ロールの両端側の周面に、周方向にリング状に伸びるリング状凹部またはリング状凸部を形成しているため、凝固シェルと段部との間にギャップが発生することがなくなり、この部分でのブレークアウトの発生を防止することができる。
【００２３】
また本発明では、凹型ロールの周面に、多数の独立した窪みや、多数の独立した突起や、多数の独立した溝を形成しているため、凝固シェルと段部との間にギャップが発生することがなくなり、この部分でのブレークアウトの発生を防止することができると共に、鋳片の割れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
ここで、本発明において用いる「凹型ロール」について先に説明をしておく。「凹型ロール」とは、「ロールの軸方向に沿う両端の径が、ロールの中央部分の径よりも大きくなっているロール」をいう。
【００２５】
例えば「凹型ロール」としては、図１（ａ）に示すように、ロールＲの両端に段部Ｄを有するものや、図１（ｂ）に示すように、ロールＲの両端がテーパー状に広がってから段部Ｄを有するものや、図１（ｃ）に示すように、両端に段部Ｄを有するとともに、ロールＲは軸方向の中央に向かうに従い径が漸減する鼓状になっているものなど、各種の形状のロールがある。
このような凹型ロールを用いれば、凝固シェルを袋綴じ状に圧接することができ、鋳造する鋳片を厚くすることができる。
【００２６】
以下に本発明の実施の形態を、各実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
本発明の実施例１に係る双ロール式連続鋳造機を、図２及び、図２のＢ−Ｂ矢視図である図３を参照しつつ説明する。
【００２８】
実施例１に係る双ロール式連続鋳造機１００では、一対の逆方向に回転する凹型ロール１０１，１０２を、同じ高さ位置にて平行にしつつ近接して配置しており、凹型ロール１０１，１０２の軸方向両端は、ロール端面に密着するサイド堰１０３，１０４により仕切っている。凹型ロール１０１，１０２及びサイド堰１０３，１０４により囲まれて形成された内部空間（湯溜まり部）には、ノズル１０５を介して溶鋼１０６が供給される。
【００２９】
凹型ロール１０１は、ロールの両端がテーパー状に広がってから段部１０１ａ，１０１ｂを有している。しかも、凹型ロール１０１の両端側の周面に、周方向にリング状に伸びるリング状凹部１０７ａ，１０７ｂが形成されている。リング状凹部１０７ａ，１０７ｂの形成位置は、ロール軸方向に関して、段部１０１ａ，１０１ｂよりも中央側ではあるが、なるべく両端側に位置している。つまり、段部１０１ａ，１０１ｂの根元（段部立ち上がり部１３１ａ，１３１ｂ）に、リング状凹部１０７ａ，１０７ｂを形成している。
【００３０】
凹型ロール１０２は、ロールの両端がテーパー状に広がってから段部１０２ａ，１０２１ｂを有している。しかも、凹型ロール１０２の両端側の周面に、周方向にリング状に伸びるリング状凹部１０９ａ，１０９ｂが形成されている。リング状凹部１０９ａ，１０９ｂの形成位置は、ロール軸方向に関して、段部１０２ａ，１０２ｂよりも中央側ではあるが、なるべく両端側に位置している。つまり、段部１０２ａ，１０２ｂの根元（段部立ち上がり部１３２ａ，１３２ｂ）に、リング状凹部１０９ａ，１０９ｂを形成している。
【００３１】
凹型ロール１０１，１０２が回転すると、溶鋼１０６は凹型ロール１０１，１０２の表面（この表面には段部１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂの表面も含む）に接触することにより冷却されて、凝固シェル１１１，１１２が形成される。凝固シェル１１１，１１２はロール回転に伴い成長していく。そして、段部１０１ａと段部１０２ａとの隙間、並びに、段部１０１ｂと段部１０２ｂとの隙間が最も小さくなる最小ギャップ部において、凝固シェル１１１のうち段部１０１ａ，１０１ｂの外周に形成された部分と、凝固シェル１１２のうち段部１０２ａ，１０２ｂの外周に形成された部分とが、段部１０１ａ，１０１ｂと段部１０２ａ，１０２ｂによる狭圧力により圧接・一体化される。この結果、凝固シェル１１１と凝固シェル１１２の両端部が圧接・一体化され、両凝固シェル１１１，１１２は中心部分に溶鋼１０６を残したままで、図３に示すように、袋綴じ状に接合されて鋳片１１３となる。
【００３２】
最小ギャップ部にて凝固シェル１１１，１１２が袋綴じ状に圧接されて中心部に溶鋼１０６を残した状態の鋳片１１３は、凹型ロール１０１，１０２から引き出されて搬送され、搬送途中で冷却されることにより、中心部分の溶鋼１０６も凝固していく。
【００３３】
実施例１では、凹型ロール１０１，１０２の両端の周面にリング状凹部１０７ａ，１０７ｂ，１０９ａ，１０９ｂを形成しているので、ロール表面で凝固した凝固シェル１１１，１１２はリング状凹部１０７ａ，１０７ｂ，１０９ａ，１０９ｂ内にも浸入する（拡大図である図４参照）。
したがって、凝固シェル１１１，１１２が熱収縮してロール軸方向に沿って収縮しようとしても、リング状凹部１０７ａ，１０７ｂ，１０９ａ，１０９ｂに入り込んだ凝固部分がリング状凹部１０７ａ，１０７ｂ，１０９ａ，１０９ｂに引っ掛かり、軸方向に沿う凝固シェル１１１，１１２の収縮を抑制する。
このため、凝固シェル１１１，１１２と段部１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂとの間にギャップが発生することがなくなり、この部分（段部近傍）での抜熱は阻害されることなく凝固シェル１１１，１１２成長が進み、凝固の遅れを解消でき、この部分でのブレークアウトの発生を防止することができる。
【００３４】
なお、「リング状凹部」の代わりに「リング状凸部」を採用してもよい。
【実施例２】
【００３５】
実施例２の双ロール式連続鋳造機１００では、図５に示すように、凹型ロール１０１，１０２のロール表面に多数の独立した窪み１０８，１０９を形成している。このため、ロール表面で凝固した凝固シェル１１１，１１２は、窪み１０８，１０９内にも浸入する（拡大図である図６参照）。
【００３６】
したがって、凝固シェル１１１，１１２が熱収縮してロール軸方向に沿って収縮しようとしても、窪み１０８，１１０に入り込んだ凝固部分が窪み１０８，１１０に引っ掛かり、軸方向に沿う凝固シェル１１１，１１２の収縮を抑制する。
このため、凝固シェル１１１，１１２と段部１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂとの間にギャップが発生することがなくなり、凝固の遅れを解消でき、この部分でのブレークアウトの発生を防止することができる。
また、凝固シェル１１１，１１２の収縮を分散して均一化するため、凝固シェル１１１，１１２ひいては鋳片１１３の割れ発生を防ぐこともできる。
【００３７】
なお、「窪み」の代わりに、多数の独立した「突起」や、多数の独立した「溝」を採用してもよい。この場合、「窪み」や「突起」や「溝」は、それぞれ、大きさの異なる複数の寸法のものを含むようにしていてもよい。
【実施例３】
【００３８】
上記実施例２では凹型ロール１０１，１０２の表面に多数の独立した窪み１０８，１１０を形成していたが、実施例３では、拡大図である図７に示すように、凹型ロール１０１，１０２の表面に、多数の独立した大径（例えば直径が１〜５ｍｍ）の窪み１０８Ｌ，１１０Ｌと、多数の独立した小径の窪み（ディンプル）１０8Ｓ，１１０Ｓを形成している。小径の窪み（ディンプル）１０8Ｓ，１１０Ｓの大きさは、粗さＲｚ＝９０μｍ程度で直径０．５〜１ｍｍ程度としている。
【００３９】
なお、「窪み」の代わりに、「突起」や「溝」を採用してもよい。この場合、「窪み」や「突起」や「溝」は、それぞれ、大きさの異なる複数の寸法のものを含むようにしていてもよい。
【実施例４】
【００４０】
実施例４では、図８に示すように、凹型ロール１０１，１０２の両端側の周面に、周方向にリング状に伸びるリング状凹部１０７ａ，１０７ｂ，１０８ａ，１０８ｂが形成されると共に、凹型ロール１０１，１０２の表面に多数の小径の窪み１０８Ｓ，１１０Ｓが形成されている。
【実施例５】
【００４１】
上記実施例２では凹型ロール１０１，１０２の表面に多数の独立した窪み１０８，１１０を形成していたが、実施例５では、図９に示すように、凹型ロール１０１（１０２）の周面に、独立した多数の溝１２０を形成した。この溝１２０によっても、実施例２における窪み１０８，１１０と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】凹型ロールの各種例を示す説明図。
【図２】本発明の実施例１に係る双ロール式連続鋳造機を示す正面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ矢視図。
【図４】本発明の実施例１の要部を示す構成図。
【図５】本発明の実施例２に係る双ロール式連続鋳造機を示す構成図。
【図６】本発明の実施例２の要部を示す構成図。
【図７】本発明の実施例３の要部を示す構成図。
【図８】本発明の実施例４の要部を示す構成図。
【図９】本発明の実施例５に用いる凹型ロールを示す構成図。
【図１０】従来の振動鋳型を示す構成図。
【図１１】従来の双ロール式鋳型を示す構成図。
【図１２】従来の双ロール式連続鋳造機を示す構成図。
【図１３】図１２のＡ−Ａ矢視図。
【図１４】従来におけるギャップの発生状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００４３】
１００  双ロール式連続鋳造機
１０１，１０２  凹型ロール
１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ  段部
１０３，１０４  サイド堰
１０５  ノズル
１０６  溶鋼
１０７ａ，１０７ｂ，１０９ａ，１０９ｂ  リング状凹部
１０８，１０８Ｌ，１０８Ｓ，１１０  窪み
１１１，１１２  凝固シェル
１１３  鋳片
１２０  溝
１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂ  段部立ち上がり部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006231347.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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