(57)【要約】【課題】冷却能力が高い鋳造用ロールを提供する。【解決手段】軸線方向端面にサイド堰１１が接するロール本体１２の内部に、軸線方向に延び且つロール端面至近で屈折する冷却通路１４，１５を形成し、冷却通路１４，１５の屈折部分の内角から外隅側へ向けて突出するバッフル３２を設け、冷却通路１４，１５に冷却水Ｗが流通し得るように構成する。  つまり、バッフル３２により冷却通路１４，１５の屈折部分の流路断面を狭めて冷却水Ｗの流速を上げるとともに、この屈折部分の外隅へと冷却水Ｗを導く。【選択図】図１
2007136485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向端面にサイド堰が接するロール本体の内部に、その軸線方向に延び且つロール端面至近で屈折する冷却通路を形成し、該冷却通路の屈折部分の内角から外隅側へ向けて突出するバッフルを設け、冷却水が前記冷却通路を流通し得るように構成したことを特徴とする鋳造用ロール。
【請求項２】
軸線方向端面にサイド堰が接するロール本体の内部に、その軸線方向に延び且つロール端面至近で屈折する冷却通路を形成し、該冷却通路の屈折部分にロール端面寄り部位からロール長手方向中間へ突出し且つロール周方向に並ぶ複数のフィンを設け、冷却水が前記冷却通路を流通し得るように構成したことを特徴とする鋳造用ロール。
【請求項３】
軸線方向端面にサイド堰が接するロール本体の内部に、その軸線方向に延び且つロール端面至近で屈折する冷却通路を形成し、該冷却通路の屈折部分のロール回転中心寄り部位を埋めるインレーを設け、冷却水が前記冷却通路を流通し得るように構成したことを特徴とする鋳造用ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋳造用ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶湯からストリップを直接的に生産する手法として、回転する一対のロールの間に溶湯を供給し、凝固した金属を薄帯状に送り出す双ロール連続鋳造法がある。
【０００３】
図１４及び図１５は従来の鋳造用ロールの一例を使った連続鋳造機であって、鋳造用ロールは、軸線方向端面の周縁部位にサイド堰１が接する円筒状のロール本体２と、当該ロール本体２の両端部に嵌入した中空のスタブ軸３とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ロール本体２は、両端部分の外径が中間部分の外径に比べて小さく、外径が大きい中間部分の端面にサイド堰１が接する形状としてある。
【０００５】
ロール本体２には、その軸線方向に延び且つ周方向に等間隔に位置する複数の長手方向冷却通路４と、ロール中心に対して放射状に延び且つこれら長手方向冷却通路４の各端部に連通する複数の半径方向冷却通路５が穿設してある。
【０００６】
長手方向冷却通路４は、ロール一端面のサイド堰１が接しない部位からロール他端面のサイド堰１が接しない部位に貫通し、その端部にはプラグ６、またはプラグ機能を兼ねてスタブ軸３をロール本体２に締結するボルト７が嵌着してある。
【０００７】
半径方向冷却通路５は、ロール内周面のロール端部寄り部位から長手方向冷却通路４に直角に貫通している。
【０００８】
スタブ軸３には、長手方向冷却通路４に連通している一方の半径方向冷却通路５、長手方向冷却通路４、同じ長手方向冷却通路４に連通している他方の半径方向冷却通路５の順で冷却水Ｗが連続して流れるように、半径方向冷却通路８が穿設してあり、当該半径方向冷却通路８にはロータリジョイントなどが組み付けてある。
【０００９】
連続鋳造機は、上述のロール本体２とスタブ軸３を構成要素とする一対の鋳造用ロールを、水平に且つ生産すべきストリップＳの板厚に応じてロール間隙が拡縮調整できるように並べて配置し、サイド堰１をロール本体２の外径が大きい中間部分の一端面及び他端面にそれぞれ面接触させたものである。
【００１０】
鋳造用ロールの回転方向と速度は、それぞれの外周面が上側からロール間隙へ向かって等速で移動するように設定してある。
【００１１】
この連続鋳造機では、半径方向冷却通路５と長手方向冷却通路４に冷却水Ｗを流すことによってロール本体２の抜熱を図りながら、サイド堰１とロール本体２で囲まれる空間へ溶融金属を注ぎ込み、溶湯溜まりＭを成り立たせて鋳造用ロールを回転させると、ロール本体２の外周面で冷えた金属が凝固殻を形作り、ストリップＳがロール間隙から下方へと送り出される。
【特許文献１】特開平１１−３１４１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図１４及び図１５に示す連続鋳造機では、ロール回転数を向上させてストリップＳの生産量を増やす場合、例えば、長手方向冷却通路４とロール本体２の外周面の間隔Ｔ１を縮め、当該ロール本体２の外周面における溶融金属の冷却能力を高める必要がある。
【００１３】
ところが前述した間隔Ｔ１を縮めるほどロール本体２の大外径部分の端面へのサイド堰１の接触代Ｔ２が減り、溶湯溜まりＭを成り立たせることができなくなってしまう。
【００１４】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、冷却能力が高い鋳造用ロールを提供することを目的している。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、軸線方向端面にサイド堰が接するロール本体の内部に、その軸線方向に延び且つロール端面至近で屈折する冷却通路を形成し、該冷却通路の屈折部分の内角から外隅側へ向けて突出するバッフルを設け、冷却水が前記冷却通路を流通し得るように構成する。
【００１６】
つまり、バッフルにより冷却通路の屈折部分の流路断面を狭めて冷却水の流速を上げるとともに、当該屈折部分の外隅へ冷却水を導く。
【００１７】
あるいは、軸線方向端面にサイド堰が接するロール本体の内部に、その軸線方向に延び且つロール端面至近で屈折する冷却通路を形成し、該冷却通路の屈折部分にロール端面寄り部位からロール長手方向中間へ突出し且つロール周方向に並ぶ複数のフィンを設け、冷却水が前記冷却通路を流通し得るように構成する。
【００１８】
つまり、フィンにより冷却通路の屈折部分の流路断面を狭めて冷却水の流速を上げるとともに、ロール本体の熱をフィンから冷却水へと伝える。
【００１９】
また、軸線方向端面にサイド堰が接するロール本体の内部に、その軸線方向に延び且つロール端面至近で屈折する冷却通路を形成し、該冷却通路の屈折部分のロール回転中心寄り部位を埋めるインレーを設け、冷却水が前記冷却通路を流通し得るように構成する。
【００２０】
つまり、インレーにより冷却通路の屈折部分の流路断面を狭めて冷却水の流速を上げるとともに、当該屈折部分のロール外周面寄りへ冷却水を導く。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の鋳造用ロールによれば、下記のように優れた効果を奏し得る。
【００２２】
（１）ロール本体の内部に冷却通路をロール端面至近で屈折するように形成したので、ロール端面へのサイド堰の接触代を確保しつつ、当該冷却通路のロール軸線方向に延びる部分をロール本体の外周面に近付けることができ、高い冷却能力が得られる。
【００２３】
（２）冷却通路の屈折部分にバッフルを設けたものでは、当該バッフル付近の流路断面が狭まって冷却水の流速が上がるとともに、屈折部分の外隅へと冷却水が導かれるので、ロール本体の端部を効果的に冷却できる。
【００２４】
（３）冷却通路の屈折部分にフィンを設けたものでは、当該フィン付近の流路断面が狭まって冷却水の流速が上がるとともに、ロール本体の熱がフィンから冷却水へと伝わるので、ロール本体の端部を効果的に冷却できる。
【００２５】
（４）冷却通路の屈折部分にインレーを設けたものでは、当該インレー付近の流路断面が狭まって冷却水の流速が上がるとともに、屈折部分のロール外周面寄りへと冷却水が導かれるので、ロール本体の端部を効果的に冷却できる。
【００２６】
（５）高い冷却能力が得られるので、ロール本体の回転数を増してストリップ生産効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２８】
図１乃至図５は本発明の鋳造用ロールの第１の例を使った連続鋳造機であって、鋳造用ロールは、両端部分の外径が中間部分に比べて小さく且つ外径が大きな中間部分の端面にサイド堰１１が接する円筒状のロール本体１２と、当該ロール本体１２の両端部に嵌入され且つ最大外径がロール本体１２の両端部分の外径と同等のスタブ軸１３とを備えている。
【００２９】
ロール本体１２には、一方のサイド堰１１が接するロール一端外径拡大部位の端面から他方のサイド堰１１が接するロール他端外径拡大部位の端面へ貫通する長手方向冷却通路１４と、ロール本体１２の外径が大きな中間部分の端面の至近に位置してロール内周面から長手方向冷却通路１４に連通する半径方向冷却通路１５とが穿設してある。
【００３０】
長手方向冷却通路１４はロール本体１２の周方向に等間隔に位置し、半径方向冷却通路１５はロール本体１２の中心に対して放射状に延びている。
【００３１】
更に、長手方向冷却通路１４の各端部ごとに円板状のプラグ１９を、半径方向冷却通路１５が長手方向冷却通路１４に連通するように嵌着してある。
【００３２】
プラグ１９は、スナップリング２０によってロール本体１２に係止され、プラグ１９と長手方向冷却通路１４の内周面の間にはＯリングなどのシール部材も嵌装してあり、長手方向冷却通路１４に連通している一方の半径方向冷却通路１５、長手方向冷却通路１４、同じ長手方向冷却通路１４に連通している他方の半径方向冷却通路１５の順で冷却水Ｗが連続して流れる。
【００３３】
これに加えて、半径方向冷却通路１５ごとに、ロール本体１２の内側から長手方向冷却通路１４に向けて筒状のスペーサ３１を嵌入してある。
【００３４】
このスペーサ３１の先端部には、長手方向冷却通路１４と半径方向冷却通路１５が交わる屈折部分の内角から外隅側（ロール本体１２のエッジ部）へ向けて斜めに突出するバッフル３２が一体的に設けられ、その前後に比べて流路断面を半分程度に狭めている。
【００３５】
スタブ軸１３は中空で、長手方向冷却通路１４に連通している一方の半径方向冷却通路１５、長手方向冷却通路１４、同じ長手方向冷却通路１４に連通している他方の半径方向冷却通路１５の順で冷却水Ｗが連続して流れるように、半径方向冷却通路１８が径方向に穿設してあり、当該半径方向冷却通路１８にはロータリジョイントなどが組み付けてある。
【００３６】
連続鋳造機は、ロール本体１２、スタブ軸１３、プラグ１９、バッフル３２などを構成要素とする一対の鋳造用ロールを、水平に且つ生産すべきストリップＳの板厚に応じてロール間隙が拡縮調整できるように並べて配置し、サイド堰１１をロール本体１２の外径が大きな中間部分の一端面及び他端面にそれぞれ面接触させたものである。
【００３７】
鋳造用ロールの回転方向と速度は、それぞれの外周面が上側からロール間隙へ向かって等速で移動するように設定してある。
【００３８】
この連続鋳造機では、半径方向冷却通路１５と長手方向冷却通路１４に冷却水Ｗを流すことによってロール本体１２の抜熱を図りながら、サイド堰１１とロール本体１２で囲まれる空間へ溶融金属を注ぎ込み、溶湯溜まりＭを成り立たせて鋳造用ロールを回転させると、ロール本体１２の外周面で冷えた金属が凝固殻を形作り、ストリップＳがロール間隙から下方へと送り出される。
【００３９】
長手方向冷却通路１４は、一方のサイド堰１１が接するロール本体１２の一端外径拡大部位の端面から他方のサイド堰１１が接するロール本体１２の他端外径拡大部位の端面へ貫通させてあるので、ロール本体１２の大外径部分の端面へのサイド堰１１の接触代Ｔ４を確保しつつ、長手方向冷却通路１４とロール本体１２の外周面の間隔Ｔ３を可能な限り縮めることができる。
【００４０】
よって、冷却水Ｗがロール本体１２の表層部を通り、ロール本体１２の外周面を効果的に冷却できる。
【００４１】
更に、長手方向冷却通路１４と半径方向冷却通路１５が交わる屈折部分では、図４及び図５に示すようにバッフル３２を設けない事例と対比すると、屈折部分の流路断面が半分程度に狭まっているために冷却水Ｗの流速が上がり、また、屈折部分の外隅へと冷却水Ｗが導かれるので、ロール本体１２の端部を効果的に冷却できる。
【００４２】
このように、上述した鋳造用ロールは、ロール本体１２の冷却効果が高いので、ロール本体１２の回転数、つまり鋳造速度を増してストリップＳの生産効率を向上させることが可能になる。
【００４３】
図６乃至図９は本発明の鋳造用ロールの第２の例を使った連続鋳造機であって、図中、図１乃至図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００４４】
この鋳造用ロールでは、先述したスペーサ３１とバッフル３２に代えて、各プラグ１９ごとに半径方向冷却通路１５を跨いで長手方向冷却通路１４側へと突出する複数のフィン３３を一体的に設け、長手方向冷却通路１４と半径方向冷却通路１５が交わる屈折部分の流路断面をその前後に比べて流路断面を半分程度に狭めている。
【００４５】
冷却通路１４，１５の屈折部分における複数のフィン３３は、冷却水Ｗの流れを直接的に阻害しないようにロール本体１２の周方向に並び、その先端部は鋭角状に断ち落されて屈折部分の内角側が長くなっている。
【００４６】
上述の鋳造ロールを使った連続鋳造機では、半径方向冷却通路１５と長手方向冷却通路１４に冷却水Ｗを流すことによってロール本体１２の抜熱を図りながら、サイド堰１１とロール本体１２で囲まれる空間へ溶融金属を注ぎ込む。
【００４７】
長手方向冷却通路１４は、一方のサイド堰１１が接するロール本体１２の一端外径拡大部位の端面から他方のサイド堰１１が接するロール本体１２の他端外径拡大部位の端面へ貫通させてあるので、ロール本体１２の大外径部分の端面へのサイド堰１１の接触代Ｔ４を確保しつつ、長手方向冷却通路１４とロール本体１２の外周面の間隔Ｔ３を可能な限り縮めることができる。
【００４８】
よって、冷却水Ｗがロール本体１２の表層部を通り、ロール本体１２の外周面を効果的に冷却できる。
【００４９】
更に、長手方向冷却通路１４と半径方向冷却通路１５が交わる屈折部分では、図８及び図９に示すようにフィン３３を設けない事例と対比すると、屈折部分の流路断面が半分程度に狭まっているために冷却水Ｗの流速が上がり、また、溶融金属からロール本体１２が受けた熱が、プラグ１９とフィン３３を介して冷却水Ｗに伝わるので、ロール本体１２の端部を効果的に冷却できる。
【００５０】
このように、上述した鋳造用ロールは、ロール本体１２の冷却効果が高いので、ロール本体１２の回転数、つまり鋳造速度を増してストリップＳの生産効率を向上させることが可能になる。
【００５１】
図１０乃至図１３は本発明の鋳造用ロールの第３の例を使った連続鋳造機であって、図中、図１乃至図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００５２】
この鋳造ロールでは、長手方向冷却通路１４をその全長にわたって流通してきた冷却水Ｗを、隣接している別の長手方向冷却通路１４に移行させるための周方向冷却通路３４を有している。
【００５３】
周方向冷却通路３４は、二つの長手方向冷却通路１４の双方に連通するように、ロール本体１２の内側から外方に向けて穴を切削し、この穴のロール本体１２の回転中心寄りの部位をプラグ３５によって閉塞することによって形作られている。
【００５４】
更に、上記長手方向冷却通路１４の端部のロール本体１２の回転中心寄り部位を埋めるインレー（ｉｎｌａｙ）３６を設け、長手方向冷却通路１４と周方向冷却通路３４の屈折部分の流路断面をその前後に比べて、流路断面を半分程度に狭めている。
【００５５】
インレー３６の先端部は鋭角状に断ち落されてロール本体１２の回転中心側が長くなっている。
【００５６】
上述の鋳造ロールを使った連続鋳造機では、半径方向冷却通路１５と長手方向冷却通路１４に冷却水Ｗを流すことによってロール本体１２の抜熱を図りながら、サイド堰１１とロール本体１２で囲まれる空間へ溶融金属を注ぎ込む。
【００５７】
長手方向冷却通路１４は、一方のサイド堰１１が接するロール本体１２の一端外径拡大部位の端面から他方のサイド堰１１が接するロール本体１２の他端外径拡大部位の端面へ貫通させてあるので、ロール本体１２の大外径部分の端面へのサイド堰１１の接触代Ｔ４を確保しつつ、長手方向冷却通路１４とロール本体１２の外周面の間隔Ｔ３を可能な限り縮めることができる。
【００５８】
よって、冷却水Ｗがロール本体１２の表層部を通り、ロール本体１２の外周面を効果的に冷却できる。
【００５９】
更に、長手方向冷却通路１４と周方向冷却通路３４が交わる屈折部分では、図１３に示すようにインレー３６を設けない事例と対比すると、屈折部分の流路断面が半分程度に狭まっているために冷却水Ｗの流速が上がり、また、屈折部分のロール外周面寄りへと冷却水Ｗが導かれるので、ロール本体１２の端部を効果的に冷却できる。
【００６０】
このように、上述した鋳造用ロールは、ロール本体１２の冷却効果が高いので、ロール本体１２の回転数、つまり鋳造速度を増してストリップＳの生産効率を向上させることが可能になる。
【００６１】
なお、本発明の鋳造用ロールは、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の鋳造用ロールは、鋼をはじめとした種々の金属の連続鋳造に使うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の鋳造用ロールの第１の例を使った連続鋳造機を縦断面図的に示す概念図である。
【図２】図１に関連するバッフルを示す斜視図である。
【図３】図１に関連するロール本体とスタブ軸を軸線方向に見た状態を示す概念図である。
【図４】図１の冷却通路屈折部分と当該屈折部分にバッフルを設けない事例の冷却水の等流速分布を対比する線図である。
【図５】図１の冷却通路屈折部分と当該屈折部分にバッフルを設けない事例の冷却水の等流速分布を対比する線図である。
【図６】本発明の鋳造用ロールの第２の例を使った連続鋳造機を縦断面図的に示す概念図である。
【図７】図６に関連するフィンを示す斜視図である。
【図８】図６の冷却通路屈折部分と当該屈折部分にフィンを設けない事例の冷却水の等流速分布を対比する線図である。
【図９】図６の冷却通路屈折部分と当該屈折部分にフィンを設けない事例の冷却水の等流速分布を対比する線図である。
【図１０】本発明の鋳造用ロールの第３の例を使った連続鋳造機を縦断面図的に示す概念図である。
【図１１】図１０に関連する長手方向冷却通路、周方向冷却通路、インレーの位置を横断面図的に示す概念図である。
【図１２】図１０に関連する長手方向冷却通路、周方向冷却通路、インレーの位置を水平断面図的に示す概念図である。
【図１３】図１０の冷却通路屈折部分と当該屈折部分にインレーを設けない事例の冷却水の等流速分布を対比する線図である。
【図１４】従来の鋳造用ロールの一例を使った連続鋳造機を縦断面図的に示す概念図である。
【図１５】図１４に関連するロール本体とスタブ軸を軸線方向に見た状態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１  サイド堰
１２  ロール本体
１４  長手方向冷却通路
１５  半径方向冷却通路
３２  バッフル
３３  フィン
３４  周方向冷却通路
３６  インレー
Ｗ    冷却水
【図１】
2007136485.tif 000003
【図２】
2007136485.tif 000004
【図３】
2007136485.tif 000005
【図４】
2007136485.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007136485.tif 000008
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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