(57)【要約】【課題】複数ストランドを有する連続鋳造機で各ストランドの鋳片移動方向に対して同一位置に配置可能な圧下手段を有する鋳片圧下装置および鋳片圧下方法を提供する。【解決手段】連続鋳造機１１の複数のストランド１２、１２ａ、１２ｂでそれぞれ鋳造された鋳片１３を圧下する上および下圧下ロール２０、２１を有する圧下手段２２が各ストランド１２、１２ａ、１２ｂの鋳片移動方向に対して同一位置に配置された鋳片圧下装置１０であって、各圧下手段２２の直上流側には鋳片１３を圧下手段２２に送り出す第１のピンチロール２３が設けられ、圧下手段２２の直下流側には圧下された鋳片１３を引き入れて送り出す第２のピンチロール２４がそれぞれ設けられ、しかも、圧下手段２２の上および下圧下ロール２０、２１、第１、第２のピンチロール２３、２４はそれぞれ回転駆動されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造機の複数のストランドでそれぞれ鋳造された鋳片を圧下する上および下圧下ロールを有する圧下手段が前記各ストランドの鋳片移動方向に対して同一位置に配置された鋳片圧下装置であって、
前記各圧下手段の直上流側には前記鋳片を該圧下手段に送り出す第１のピンチロールが設けられ、該圧下手段の直下流側には圧下された前記鋳片を引き入れて送り出す第２のピンチロールがそれぞれ設けられ、しかも、前記圧下手段の上および下圧下ロール、前記第１、第２のピンチロールはそれぞれ回転駆動されていることを特徴とする鋳片圧下装置。
【請求項２】
請求項１記載の鋳片圧下装置において、前記圧下手段のハウジング上部には２つの回転駆動源が設けられ、それぞれ軸方向変換型の減速機を介して前記上および下圧下ロールを回転駆動することを特徴とする鋳片圧下装置。
【請求項３】
請求項１および２のいずれか１項に記載の鋳片圧下装置において、前記第１、第２のピンチロールの各ハウジング上部にはそれぞれ回転駆動源が設けられ、軸方向変換型の減速機を介して該第１、第２のピンチロールを回転駆動することを特徴とする鋳片圧下装置。
【請求項４】
連続鋳造機の複数のストランドでそれぞれ鋳造された鋳片を、該各ストランドの鋳片移動方向に対して同一位置に配置された上および下圧下ロールを有する圧下手段を備えた鋳片圧下装置で圧下する鋳片圧下方法であって、
前記各圧下手段の直上流側に前記鋳片を該圧下手段に送り出す第１のピンチロールを、該圧下手段の直下流側に圧下された前記鋳片を引き入れて送り出す第２のピンチロールをそれぞれ設け、該第１、第２のピンチロールを前記上および下圧下ロールとともに回転駆動させ、前記鋳片の圧下の際には、前記第１のピンチロールの回転速度は前記上および下圧下ロールの回転速度より大きくし、前記第２のピンチロールの回転速度は前記上および下圧下ロールの回転速度より大きくすることを特徴とする鋳片圧下方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機の複数のストランドでそれぞれ鋳造された鋳片を圧下する上および下圧下ロールを有する圧下手段が各ストランドの鋳片移動方向に対して同一位置に配置された鋳片圧下装置および鋳片圧下方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機で鋳造された鋳片の中心部には内部空隙が存在するため、鋳片切断装置の上流部に鋳片を圧下する鋳片圧下装置を設け、圧下により内部空隙を圧着してその個数や最大寸法を減少させて鋳片中心部の品質を改善することが行なわれている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２０６８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、鋳片圧下装置は、鋳片を圧下する上および下圧下ロールと、上および下圧下ロールに圧下力を負荷する圧力源と、上および下圧下ロールを回転する駆動源とを備えた圧下手段を有している。そして、鋳片圧下装置で圧下する時点で鋳片の温度が低下している場合、鋳片の変形抵抗が大きく圧下手段には大きな圧下力が必要になる。このため、駆動源には大きな駆動トルクが要求されて駆動源が大型化し、圧下手段も大型化する。ここで、複数、例えば３以上のストランドを有する連続鋳造機では、各ストランド間の間隔に制約が生じるため、ストランド毎に大型化した圧下手段を相互に干渉しないように配置する場合、隣り合うストランドのいずれか一方のストランドでは圧下手段を鋳片移動方向にずらして配置する必要がある。その結果、各ストランドで鋳造される鋳片を同じ位置で、すなわち各鋳片を同一温度で圧下することができなくなり、各鋳片に内部品質のバラツキが生じるという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、複数のストランドで鋳片を製造する連続鋳造機に設けられ、駆動トルクを低減しても大きな圧下力を確保できるとともに、各ストランドの鋳片移動方向に対して同一位置に配置することが可能な圧下手段を有する鋳片圧下装置および鋳片圧下方法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】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る鋳片圧下装置は、連続鋳造機の複数のストランドでそれぞれ鋳造された鋳片を圧下する上および下圧下ロールを有する圧下手段が前記各ストランドの鋳片移動方向に対して同一位置に配置された鋳片圧下装置であって、
前記各圧下手段の直上流側には前記鋳片を該圧下手段に送り出す第１のピンチロールが設けられ、該圧下手段の直下流側には圧下された前記鋳片を引き入れて送り出す第２のピンチロールがそれぞれ設けられ、しかも、前記圧下手段の上および下圧下ロール、前記第１、第２のピンチロールはそれぞれ回転駆動されている。
ここで、圧下手段の直上流側とは、圧下手段から上流側に１．８〜３．５ｍ、好ましくは２〜３ｍの範囲を指し、圧下手段の直下流側とは、圧下手段から下流側に１．８〜３．５ｍ、好ましくは２〜３ｍの範囲を指す。
【０００７】
本発明に係る鋳片圧下装置において、前記圧下手段のハウジング上部には２つの回転駆動源が設けられ、それぞれ軸方向変換型の減速機を介して前記上および下圧下ロールを回転駆動することが好ましい。
【０００８】
本発明に係る鋳片圧下装置において、前記第１、第２のピンチロールの各ハウジング上部にはそれぞれ回転駆動源が設けられ、軸方向変換型の減速機を介して該第１、第２のピンチロールを回転駆動することが好ましい。
【０００９】
前記目的に沿う本発明に係る鋳片圧下方法は、連続鋳造機の複数のストランドでそれぞれ鋳造された鋳片を、該各ストランドの鋳片移動方向に対して同一位置に配置された上および下圧下ロールを有する圧下手段を備えた鋳片圧下装置で圧下する鋳片圧下方法であって、
前記各圧下手段の直上流側に前記鋳片を該圧下手段に送り出す第１のピンチロールを、該圧下手段の直下流側に圧下された前記鋳片を引き入れて送り出す第２のピンチロールをそれぞれ設け、該第１、第２のピンチロールを前記上および下圧下ロールとともに回転駆動させ、前記鋳片の圧下の際には、前記第１のピンチロールの回転速度は前記上および下圧下ロールの回転速度より大きくし、前記第２のピンチロールの回転速度は前記上および下圧下ロールの回転速度より大きくする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜３記載の鋳片圧下装置、請求項４記載の鋳片圧下方法においては、圧下手段への鋳片の送り出しを第１のピンチロールで、圧下手段からの鋳片の引き出しを第２のピンチロールでそれぞれ補助するので、鋳片を駆動させるために必要になる上および下圧下ロールのトルクを小さくできる。その結果、圧下手段をコンパクトに構成でき、３以上のストランドを有し各ストランド間の間隔に制約が存在しても、各ストランドに圧下手段を鋳片移動方向に対して同一位置に配置して駆動させることが可能になり、各鋳片を同一温度で圧下して各鋳片に内部品質のバラツキが生じるのを防止できる。
【００１１】
特に、請求項２記載の鋳片圧下装置においては、圧下手段のハウジング上部に回転駆動源を設けるので、回転駆動源が鋳片からの放熱で加熱されるのを防止できる。また、上および下圧下ロールをそれぞれ回転駆動源で回転駆動するので、上および下圧下ロールの回転数を個別に調整でき、圧下が鋳片の上下で非対称に行なわれても鋳片を均一に移動させることができる。
請求項３記載の鋳片圧下装置においては、第１、第２のピンチロールの各ハウジング上部にそれぞれ回転駆動源を設けるので、回転駆動源が鋳片からの放熱で加熱されるのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る鋳片圧下装置を連続鋳造機のストランドに付設しブルームの圧下を行なっている状況を示す説明図、図２は同鋳片圧下装置の側面図、
図３は同鋳片圧下装置の平断面図、図４は同鋳片圧下装置の圧下手段の正断面図、図５は同鋳片圧下装置でブルームの圧下を行なう際の説明図である。
【００１３】
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る鋳片圧下装置１０は、連続鋳造機１１の複数（本実施の形態では３）のストランド１２、１２ａ、１２ｂにそれぞれ付設され、鋳造された鋳片の一例であるブルーム１３を圧下するもので、切断装置１４の上流部に配置されている。なお、連続鋳造機１１で、溶鋼１５は鋳型１６で冷却されて凝固殻を形成し、２次冷却帯１７および引抜き矯正装置１８を通過しながら更に冷却され、完全に凝固してブルーム１３が形成される。なお、符号１９は、切断装置１４で所定長さに切り出された切断ブルームである。そして、鋳片圧下装置１０は、各ストランド１２、１２ａ、１２ｂでそれぞれ鋳造され温度が低下したブルーム１３を圧下する上圧下ロール２０および下圧下ロール２１を有する圧下手段２２が各ストランド１２、１２ａ、１２ｂのブルーム移動方向に対して同一位置に配置され、各圧下手段２２の直上流側にはブルーム１３を圧下手段２２に送り出す第１のピンチロール２３が設けられ、圧下手段２２の直下流側には圧下されたブルーム１３を引き入れて送り出す第２のピンチロール２４がそれぞれ設けられている。以下詳細に説明する。
【００１４】
図２、図３、図４に示すように、圧下手段２２は、連続鋳造機１１の引抜き矯正装置１８を支持する基台２５上に据付部材２６を介して固定されるハウジング２７を有し、下圧下ロール２１はハウジング２７の下部に軸受２８を介してその両側が回転可能に支持されて水平に取付けられている。一方、上圧下ロール２０は、その両側がそれぞれ軸受２９により回転可能に水平支持され、各軸受２９は軸受取付け部材３０に固定され、軸受取付け部材３０は圧下シリンダ３１のピストンロッド３２の先部にピン３３を介して連結している。このような構成とすることにより、上圧下ロール２０を下圧下ロール２１の直上に配置することができ、圧下シリンダー用駆動源（図示せず）の操作により圧下シリンダー３１を駆動させることにより上圧下ロール２０を下降させることができ、下圧下ロール２１上に配置されたブルーム１３を圧下することができる。なお、上圧下ロール２０および下圧下ロール２１は各々適切なプロフィールを選択することで、上、下圧下ロール２０、２１でブルーム１３を圧下する際に、ブルーム１３の中心部に存在する内部空隙を効率的に圧着してその個数や最大寸法を減少させることができるようになっている。
【００１５】
また、上、下圧下ロール２０、２１の軸３４、３５の一側は、それぞれ軸方向変換型の減速機３６、３７を介してハウジング２７上部に設けられた回転駆動源の一例であるモータ３８、３９と接続している。ここで、軸方向変換型の減速機３６、３７はそれぞれ、例えば、上圧下ロール２０の軸３４、下圧下ロール２１の軸３５の一側に取付けられる大歯車４０および大歯車４０の軸方向に直交して配置され大歯車４０に噛合するウォーム４１を備えたウォーム減速機構４１ａと、ウォーム４１に接続される縦連結軸４２とを有している。更に、軸方向変換型の減速機３６、３７はそれぞれ縦連結軸４２の先側に出力軸４３が接続し、入力軸４４がモータ３８、３９の出力軸４５と連結するベベルギア機構４６を有している。これによって、モータ３８、３９の出力軸４５を回転させると、その回転駆動力をべベルギア機構４６、縦連結軸４２、ウォーム４１、および大歯車４０を介して上、下圧下ロール２０、２１に伝達して、上、下圧下ロール２０、２１を回転駆動することができる。
【００１６】
第１、第２のピンチロール２３、２４は同一の構成とすることができ、基台２５上に据付部材４７を介して固定されるハウジング４８を有し、第１、第２のピンチロール２３、２４をそれぞれ構成する上、下ロール４９、５０のうち、下ロール５０はハウジング４８の下部に軸受５１を介してその両側が回転可能に支持されて水平に取付けられている。一方、上ロール４９は、その両側がそれぞれ軸受５２により回転可能に水平支持され、各軸受５２は軸受取付け部材５３に固定され、軸受取付け部材５３は油圧シリンダ５４のピストンロッド（図示せず）の先部にピン（図示せず）を介して連結している。このような構成とすることにより、上ロール４９を下ロール５０の直上に配置することができ、油圧シリンダー用駆動源（図示せず）の操作により油圧シリンダー５４を駆動させることにより上ロール４９を下降させることができ、下ロール５０上に配置されたブルーム１３を挟むことができる。
【００１７】
また、上、下ロール４９、５０の各軸の一側は、それぞれ軸方向変換型の減速機５５、５６を介してハウジング４８上部に設けられた回転駆動源の一例であるモータ５７、５８と接続している。ここで、上、下ロール４９、５０とモータ５７、５８とをそれぞれ連結する軸方向変換型の減速機５５、５６は、例えば、上、下ロール４９、５０の一側にそれぞれ取付けられる大歯車および大歯車の軸方向に直交して配置され大歯車に噛合するウォームを備えたウォーム減速機構５９と、ウォームに接続される縦連結軸６０とを有している。更に、軸方向変換型の減速機５５、５６はそれぞれ縦連結軸６０の先側に出力軸が接続し、入力軸がモータ５７、５８の出力軸と連結するベベルギア機構６１を有している。これによって、モータ５７、５８を回転させると、その回転駆動力をべベルギア機構６１、縦連結軸６０、ウォーム減速機構５９を介して上、下ロール４９、５０に伝達して、上、下ロール４９、５０を回転駆動することができる。
【００１８】
続いて、本発明の一実施の形態に係る鋳片圧下装置１０によるブルーム１３の鋳片圧下方法について説明する。
先ず、圧下手段２２の上および下圧下ロール２０、２１、第１、第２のピンチロール２３、２４の上、下ロール４９、５０はそれぞれ回転駆動する。このとき、第１のピンチロール２３の上、下ロール４９、５０の回転速度は上および下圧下ロール２０、２１の回転速度より大きくし、第２のピンチロール２４の上、下ロール４９、５０の回転速度は上および下圧下ロール２０、２１の回転速度より大きくする。また、圧下手段２２の圧下シリンダ３１、第１、第２のピンチロール２３、２４の各油圧シリンダ５４を駆動して、上圧下ロール２０、第１、第２のピンチロール２３、２４の上ロール４９をそれぞれスペーサ６５、６６、６７により設定される高さ位置まで下降させる。
【００１９】
そして、図２に示すように、連続鋳造機１１のストランド１２、１２ａ、１２ｂのそれぞれのブルーム搬送路６２に設けられたテーブルロール６３で支持されてブルーム１３が鋳片圧下装置１０に供給されると、図５に示すように、第１のピンチロール２３の上、下ロール４９、５０でブルーム１３は挟み込まれる。このとき、上、下ロール４９、５０でブルーム１３が予め設定した押圧力で挟み込まれるように油圧シリンダ５４を調整する。これによって、ブルーム１３は第１のピンチロール２３から一定の押し込み力で圧下手段２２に送り出される。
【００２０】
ここで、第１のピンチロール２３の上、下ロール４９、５０の回転速度は上および下圧下ロール２０、２１の回転速度より大きいので、第１のピンチロール２３から送り出され圧下手段２２の上および下圧下ロール２０、２１に挟み込まれたブルーム１３には、一定の押し込み力が生じる。このため、圧下シリンダ３１を調整して、上および下圧下ロール２０、２１でブルーム１３を予め設定した圧下力で押圧されるようにすると、ブルーム１３は上および下圧下ロール２０、２１間に押し込まれ圧下され、上および下圧下ロール２０、２１の回転に伴って排出される。
【００２１】
圧下手段２２から排出されたブルーム１３は、第２のピンチロール２４の上、下ロール４９、５０で挟み込まれる。ここで、第２のピンチロール２４の上、下ロール４９、５０の回転速度が圧下手段２２の上および下圧下ロール２０、２１の回転速度より大きく設定されているので、上、下ロール４９、５０でブルーム１３が予め設定した押圧力で挟み込まれるように第２のピンチロール２４の油圧シリンダ５４を調整すると、ブルーム１３は第２ピンチロール２４から一定の引き出し力で引き込まれる。そして、第２のピンチロール２４に引き込まれ送り出されたブルーム１３は、ブルーム搬送路６２のテーブルロール６４で支持されながら切断装置１４に送りこまれる。
【００２２】
以上のように、第１のピンチロール２３の上、下ロール４９、５０の回転速度を上および下圧下ロール２０、２１の回転速度より大きくし、第２のピンチロール２４の上、下ロール４９、５０の回転速度を上および下圧下ロール２０、２１の回転速度より大きく設定することで、ブルーム１３に圧下手段２２に向けての押し込み力と、圧下手段２２で圧下中のブルーム１３に引き出し力をそれぞれ負荷することができる。このため、圧下手段２２で圧下する際にブルーム１３に与えるブルーム駆動力を、圧下手段２２の上および下圧下ロール２０、２１の回転だけでまかなう必要がなくなり、上および下圧下ロール２０、２１のトルクを小さくでき、圧下手段２２をコンパクトに構成できる。
【００２３】
例えば、従来のように、上および下圧下ロールだけでブルームを駆動させて反力が５００トンの圧下を行なう場合、上および下圧下ロールには２０トン・ｍのトルクが要求され、上および下圧下ロールを回転駆動させるために７５ＫＷの容量のモータと、大型の減速機が必要になる。一方、本実施の形態では、圧下手段２２で反力が５００トンの圧下を行なう場合、第１、第２のピンチロール２３、２４の反力は１００〜１５０トンとなり、上および下圧下ロール２０、２１、第１、第２のピンチロール２３、２４の各上、下ロール４９、５０のトルクはいずれも２トン・ｍ、モータ３８、３９、５７、５８の容量は１０ＫＷとなり、圧下手段２２および第１、第２のピンチロール２３、２４をコンパクトに構成できる。
【００２４】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、第１、第２のピンチロールでは、上、下のロールをそれぞれ２つのモータで独立して回転駆動させたが、軸方向変換型の減速機に用いるべベルギア機構を２出力軸タイプとすることで、１つのモータで上、下ロールを回転駆動させるようにできる。
また、鋳片圧下装置は、ストランドの数が２または４以上の場合に対しても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鋳片圧下装置を連続鋳造機のストランドに付設しブルームの圧下を行なっている状況を示す説明図である。
【図２】同鋳片圧下装置の側面図である。
【図３】同鋳片圧下装置の平断面図である。
【図４】同鋳片圧下装置の圧下手段の正断面図である。
【図５】同鋳片圧下装置でブルームの圧下を行なう際の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：鋳片圧下装置、１１：連続鋳造機、１２、１２ａ、１２ｂ：ストランド、１３：ブルーム、１４：切断装置、１５：溶鋼、１６：鋳型、１７：２次冷却帯、１８：引抜き矯正装置、１９：切断ブルーム、２０：上圧下ロール、２１：下圧下ロール、２２：圧下手段、２３：第１のピンチロール、２４：第２のピンチロール、２５：基台、２６：据付部材、２７：ハウジング、２８、２９：軸受、３０：軸受取付け部材、３１：圧下シリンダ、３２：ピストンロッド、３３：ピン、３４、３５：軸、３６、３７：軸方向変換型の減速機、３８、３９：モータ、４０：大歯車、４１：ウォーム、４１ａ：ウォーム減速機構、４２：縦連結軸、４３：出力軸、４４：入力軸、４５：出力軸、４６：ベベルギア機構、４７：据付部材、４８：ハウジング、４９：上ロール、５０：下ロール、５１、５２：軸受、５３：軸受取付け部材、５４：油圧シリンダ、５５、５６：軸方向変換型の減速機、５７、５８：モータ、５９：ウォーム減速機構、６０：縦連結軸、６１：ベベルギア機構、６２：ブルーム搬送路、６３、６４：テーブルロール、６５、６６、６７：スペーサ
【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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