(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルとエアをミキシングバルブで混合し、連続鋳造機の複数の潤滑ポイントと前記ミキシングバルブとの間にそれぞれ配設されたオイルエア配管を介して前記潤滑ポイントに送給するオイルエア送給方法において、
前記オイルの粘度を１７６〜４６０×１０−６ｍ２／ｓ、前記オイルエア配管の内径を４〜１２ｍｍ、前記オイルエア配管内のエアの流速を３〜２０ｍ／ｓとすると共に、前記ミキシングバルブと前記潤滑ポイントとの間の高低差を３ｍ以上５ｍ以内として、高低差を有する前記複数の潤滑ポイントにオイルを送給することを特徴とするオイルエア送給方法。
【請求項２】
請求項１記載のオイルエア送給方法において、前記オイルエア配管の最長配管距離を１２ｍとすると共に、前記オイルエア配管の最長配管距離と最短配管距離との差を９ｍ以内とすることを特徴とするオイルエア送給方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のオイルエア送給方法において、前記ミキシングバルブにオイルを送給するオイル送給系統がグリース送給系統に切り替え可能とされていることを特徴とするオイルエア送給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機においてロールの軸受やシリンダーなどに供給されるオイルをエアで送給するオイルエア送給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳片をモールドで連続的に鋳造する連続鋳造機では、鋳片を冷却しながら、ガイドロールで所定のラインに沿って案内し、冷却された鋳片を鋳片切断機で所定の長さに切断する。
【０００３】
ガイドロールを支持する軸受に組み込まれるベアリングや、鋳片を挟んで対向するガイドロール間の距離を調節するためのシリンダーは、水や鉄粉の多い環境下で使用される。このため、ベアリングやシリンダーには、常時、潤滑剤が供給される。連続鋳造機では、潤滑方式としてグリース潤滑と、管の内壁に付着したオイルを管内を通気する圧縮空気により搬送するオイルエア潤滑の２方式があるが、グリース潤滑の場合、潤滑ポイント（ベアリングやシリンダーなど連続鋳造機において潤滑剤が供給される潤滑箇所の総称である。）に異物が混入して潤滑ポイントが損傷する原因となることに加え、潤滑に多量のグリースを必要とするという問題がある。
【０００４】
一方、オイルエア潤滑の場合、エアによりベアリング内を正圧に保ち、異物混入防止効果があることに加え、グリース潤滑に比べて潤滑剤の量を１／２０とすることができる。オイルエア潤滑では、通常、各潤滑ポイントにオイルを分配して送給しているが、その際、各潤滑ポイントのオイル量が均一となりにくいという問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献１では、配管圧損によりオイルエアの流速が均一とならないことに対する対策として、混合器、軸箱、又は軸受のいずれかにオリフィスを設置したオイルエア分配装置の発明が開示されている。
また、特許文献２では、所定の潤滑剤供給路に設けられ、該潤滑剤供給路内を流れるオイル粒子の流量を監視すると共に、所定流量のオイル粒子に応じて監視感度を設定可能なセンサーを備え、該センサーは、前記潤滑剤供給路内を流れるオイル粒子の流量が所定流量のオイル粒子以上であると信号を発するようにした潤滑剤供給装置及び方法の発明が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２６４１９号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、連続鋳造機のように、潤滑ポイントによって設置高さが異なる場合、特許文献１の発明のようにオリフィスを設けてオイルエアの流速を一定にしても、オイル量が変化するため、各潤滑ポイントにオイルを均等に送給することができないという問題がある。
また、特許文献２では、オイル量を監視するセンサーを設置して各潤滑ポイントに送給されるオイル量が均一かどうか確認するとしているが、各潤滑ポイントに送給されるオイル量を均一化する対策については記載されていない。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、複数の潤滑ポイントに高低差がある場合でも各潤滑ポイントに均等にオイルを送給することができ、しかも給油トラブルが起きた場合でも迅速に潤滑システムを復旧することが可能なオイルエア送給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】
【０００９】
本発明者等は、複数の潤滑ポイントに高低差がある場合に、各潤滑ポイントにオイルを均等に送給するためには、オイルの粘度、オイルエア配管の内径、オイルエア配管内のエアの流速、並びに、ミキシングバルブと潤滑ポイントとの間の高低差が重要であることを発見した。そして、上記各パラメータを所定範囲内に設定すれば、複数の潤滑ポイントに高低差がある場合でも各潤滑ポイントに均等にオイルを送給することができることを見いだした。
【００１０】
本発明は上記知見に基づくものであり、オイルとエアをミキシングバルブで混合し、連続鋳造機の複数の潤滑ポイントと前記ミキシングバルブとの間にそれぞれ配設されたオイルエア配管を介して前記潤滑ポイントに送給するオイルエア送給方法において、前記オイルの粘度を１７６〜４６０×１０−６ｍ２／ｓ、前記オイルエア配管の内径を４〜１２ｍｍ、前記オイルエア配管内のエアの流速を３〜２０ｍ／ｓとすると共に、前記ミキシングバルブと前記潤滑ポイントとの間の高低差を３ｍ以上５ｍ以内として、高低差を有する前記複数の潤滑ポイントにオイルを送給することを特徴としている。
ここで、「潤滑ポイント」とは、ベアリングやシリンダーなど連続鋳造機において潤滑剤が供給される潤滑箇所の総称である。
【００１１】
オイルエア潤滑は、エア中に一定の時間間隔で微量のオイルを間欠的に噴射し、エアと共にオイルを潤滑ポイントに供給する潤滑法であり、このような微量のオイルを含んだエアを「オイルエア」と呼ぶ。また、本明細書では、オイルエアが送給される配管を「オイルエア配管」と便宜上、呼んでいる。
オイルエア中のオイルは、ミスト状にならず、エアのせん断力によってオイルエア配管の内壁を伝わって潤滑ポイントまで運ばれる。潤滑ポイントに到達したオイルは摩擦ポイントに留まるが、エアはオイルを殆ど含まずに排気口から排出される。オイルエア潤滑では、微量オイルによる発熱の抑制と大量のエアによる冷却効果が期待できるだけでなく、環境汚染の問題がないという利点がある。
【００１２】
本発明に係るオイルエア送給方法では、オイルエア配管内のエアの流速は、エアのせん断力によりオイルを各潤滑ポイントまで送給できる３ｍ／ｓ以上、且つ低圧（０．５〜０．７ＭＰａ）の圧力源でエアを送給可能な２０ｍ／ｓ以下とする。また、オイルエア配管の内径は、上記流速で各潤滑ポイントへエアを供給するために必要とされる４ｍｍ以上、且つ連続鋳造機内での配管の取り回しが容易なように１２ｍｍ以下とする。
使用するオイルの粘度は、連続鋳造機用として油膜切れを発生しない１７６×１０−６ｍ２／ｓ以上、且つ管内送給が可能な４６０×１０−６ｍ２／ｓ以下とする。
ミキシングバルブと潤滑ポイントとの間の高低差は、オイルを各潤滑ポイントへ均一に送給できる５ｍ以内とする。
【００１３】
また、本発明に係るオイルエア送給方法では、前記オイルエア配管の最長配管距離を１２ｍとすると共に、前記オイルエア配管の最長配管距離と最短配管距離との差を９ｍ以内とすることが好ましい。
【００１４】
オイルエア配管は、配管詰まりのリスクが小さくなる様、配管距離を１２ｍ以内とする。一方、ミキシングバルブと潤滑ポイントとの間が少なくとも３ｍ離れていることから、複数本のロールによって構成されるセグメント内に配設されるオイルエア配管の最長配管距離と最短配管距離との差は９ｍ以内とする。
【００１５】
また、本発明に係るオイルエア送給方法では、前記ミキシングバルブにオイルを送給するオイル送給系統がグリース送給系統に切り替え可能とされていることが好ましい。これにより、給油トラブルが発生した際には、オイルエア潤滑からグリース潤滑に切り替え、早期に復旧を実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るオイルエア送給方法は、オイルの粘度、オイルエア配管の内径、オイルエア配管内のエアの流速、並びに、ミキシングバルブと潤滑ポイントとの間の高低差を所定範囲内に設定するものであり、これにより複数の潤滑ポイントに高低差がある場合でも各潤滑ポイントに均等にオイルを送給することが可能となる。またこの際、オイルエア配管の最長配管距離、及びオイルエア配管の最長配管距離と最短配管距離との差を所定値以内とすることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明に係るオイルエア送給方法において、ミキシングバルブにオイルを送給するオイル送給系統がグリース送給系統に切り替え可能とした場合、給油トラブルが起きた場合でも迅速に潤滑システムを復旧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１に、湾曲型の連続鋳造機１０の部分縦断面図を示す。
連続鋳造機１０は、取鍋（図示省略）、タンディッシュ１１、モールド１３、鋳片１６を挟んで対向配置された複数のロール１４、鋳片切断機（図示省略）などから構成されている。
【００２０】
タンディッシュ１１内の溶鋼は、タンディッシュ１１の底部に設置された浸漬ノズル１２を介してモールド１３に流入される。モールド１３は常時、水冷されており、モールド１３に流入した溶鋼は、モールド１３に接触して急冷され、微細な粒状晶からなる薄い凝固殻を形成する。未凝固溶鋼を内蔵したままモールド１３を出た鋳片１６は、複数のロール１４で支持され、図示しないスプレーで水冷されながら下方に引き抜かれる。
【００２１】
溶鋼静圧による鋳片１６のふくれと、それに起因する割れや偏析を防ぐため、ロール１４は高剛性とされ、且つロール１４、１４間隔は小さくなっている。また、複数本のロール１４がセグメント１５に構成され、連続鋳造機１０に組み込まれる。
【００２２】
図２は、連続鋳造機１０のセグメント１５内のロール軸受をオイルエア潤滑するために構成されたオイルエアシステムのフロー図の一例を示したものである。以下、本発明の一実施の形態に係るオイルエア送給方法について、このオイルエアシステムを用いて説明する。
【００２３】
オイル供給源であるオイル供給ユニット２０から圧送されたオイルは、オイル配管３３を介して親分配弁２１に送給され、親分配弁２１からオイル配管３４、３５を介して各セグメント１５に送給される。
【００２４】
親分配弁２１からオイル配管３４、３５を介してセグメント１５に送給されたオイルは、先ずセグメント１５内の子分配弁２３に送給される。子分配弁２３に送給されたオイルは、オイル配管３６を介してセグメント１５内の各ミキシングバルブ２４に送給される。また、各ミキシングバルブ２４には、エア配管４１を介してエアが送給されている。
【００２５】
各ミキシングバルブ２４では、オイル配管３６から送給されたオイルとエア配管４１から送給されたエアが混合され、オイルエア配管３７ａ、３７ｂ、３７ｃを介して高さの異なる各ロール１４の軸受２５（潤滑ポイント）へオイルエアが送給される。各軸受２５には排気配管３８が設置されており、各軸受２５にオイルを供給したエアは、排気配管３８を介して集合ボックス２６に集められた後、排気される。なお、集合ボックス２６には圧力計２８とストップバルブ２７が設置されており、ストップバルブ２７の絞りを調節することで各軸受２５内の排圧を調節することができる。
【００２６】
ミキシングバルブ２４と各ロールの軸受２５との間の高低差は５ｍ以内としている。また、オイルエア配管３７ａ、３７ｂ、３７ｃの内径は４〜１２ｍｍ、配管距離は１２ｍ以内とし、オイルエア配管３７ａ、３７ｂ、３７ｃの最長のものと最短のものとの差は９ｍ以内である。
一方、オイルの粘度は１７６〜４６０×１０−６ｍ２／ｓ、オイルエア配管３７ａ、３７ｂ、３７ｃ内のエアの流速は３〜２０ｍ／ｓである。
【００２７】
なお、親分配弁２１と子分配弁２３とを接続するオイル配管３４の末端部及びオイル配管３５の始端部には、カプラー３０、３１が装着されており、本実施の形態では、オイル送給系統に替えてグリース送給系統が子分配弁２３に接続できるようになっている。
【００２８】
グリース送給系統は、グリース供給源であるグリース供給ユニット２９と、各セグメント１５にグリースを送給する親分配弁２２と、グリース供給ユニット２９と親分配弁２２とを接続するグリース配管３９及び親分配弁２２と各セグメント１５とを接続するグリース配管４０とから構成されている。
グリース配管４０の末端部にはカプラー３２が装着されており、オイル配管３５の始端部に装着されているカプラー３１に接合することができる。給油トラブルが発生した際には、カプラー３０とカプラー３１との接合を解除してカプラー３１にカプラー３２を接合することで、オイル配管３５、３６を介して各ロールの軸受２５にグリースを供給することができる。
【００２９】
以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の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、上記実施の形態では、潤滑ポイントとしてロール軸受を例に採り説明したが、シリンダーの場合も同様である。
【実施例】
【００３０】
表１に、本発明の効果を検証するために実施した実証試験結果の一覧を示す。ここで、実施例１〜４は、本発明における請求項１及び２の要件を充足しているが、実施例５は請求項２の要件（オイルエア配管の最長配管距離）を充足しないようにした。また、比較例１は、エアの流速が本発明における流速未満であり、比較例２は、オイルエア配管の内径とエアの流速のみ、比較例３は、オイルエア配管の内径のみ本発明の条件を満たしている。
なお、潤滑ポイントはロール軸受とし、ロール軸受に使用されるベアリング１個当たりのオイル供給量は１ｃｍ３／ｈｒ、同エア供給量は２０ＮＬ／ｍｉｎとした。
【００３１】
【表１】
0005151624.tif 000002
【００３２】
潤滑判定では、各潤滑ポイントへオイルを安定的かつ均一に供給できた場合を○とし、それ以外を×とした。実施例１〜５は、各潤滑ポイントへオイルを安定的かつ均一に供給できたが、比較例１及び２は、オイルを潤滑ポイントまで送給することができなかった。比較例１の場合は、エア流速が小さすぎたこと、また、比較例２の場合は、オイル粘度が高すぎたことと、ミキシングバルブと潤滑ポイントとの間の高低差が大きすぎたことが主因と考えられる。一方、比較例３の場合は、粘度が低すぎたために油膜切れが発生し、従来例（グリース潤滑）の場合は、異物混入が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】湾曲型の連続鋳造機の部分縦断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るオイルエア送給方法を説明するためのオイルエアシステムのフロー図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：連続鋳造機、１１：タンディッシュ、１２：浸漬ノズル、１３：モールド、１４：ロール、１５：セグメント、１６：鋳片、２０：オイル供給ユニット、２１、２２：親分配弁、２３：子分配弁、２４：ミキシングバルブ、２５：軸受、２６：集合ボックス、２７：ストップバルブ、２８：圧力計、２９：グリース供給ユニット、３０、３１、３２：カプラー、３３、３４、３５、３６：オイル配管、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ：オイルエア配管、３８：排気配管、３９、４０：グリース配管、４１：エア配管
【図１】
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【図２】
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