(57)【要約】【課題】既設設備の大幅な改造を行なうことなく、高温、粉塵、飽和蒸気雰囲気でも信頼性があり、短時間かつ簡単にロール間隔を変更することができる、安価な連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整方法及びその装置を提供すること。【解決手段】連続鋳造鋳片を支持案内するロールを組み込んだ可動フレームと固定フレームを鋳片を挟んで対設するとともに、両フレーム間を連結するコラムをコラムガイドを介してフレーム四隅部に設け、前記可動フレームの移動によって鋳片支持案内ロールの間隔を調整するに際し、可動側のコラムガイドと固定側のコラムガイドとの間に勾配をもった２枚の板を重ね合わせて挿入し、勾配方向に進退させることにより２枚の板の高さを変更して、任意のロール間隔を得るようにした。また、可動側のコラムガイドと固定側のコラムガイドとの間にロール間隔調整板を出入自在にして、２種類のロール間隔を得ることもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造鋳片を支持案内するロールを組み込んだ可動フレームと固定フレームを鋳片を挟んで対設するとともに、両フレーム間を連結するコラムをコラムガイドを介してフレーム四隅部に設け、前記可動フレームの移動によって鋳片支持案内ロールの間隔を調整するに際し、可動側のコラムガイドと固定側のコラムガイドとの間に勾配をもった２枚の板を重ね合わせて挿入し、勾配方向に進退させることにより２枚の板の高さを変更して、任意のロール間隔を得るようにしたことを特徴とする連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整方法。
【請求項２】
連続鋳造鋳片を支持案内するロールを組み込んだ可動フレームと固定フレームを鋳片を挟んで対設するとともに、両フレーム間を連結するコラムをコラムガイドを介してフレーム四隅部に設け、前記可動フレームの移動によって鋳片支持案内ロールの間隔を調整するに際し、前記可動フレームに取付けたロール間隔調整板を、可動側コラムガイドと固定側コラムガイド間に出入自在にすることで、２種類のロール間隔を得るようにしたことを特徴とする連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整方法。
【請求項３】
連続鋳造鋳片を支持案内するロールを組み込んだ可動フレームと固定フレームを鋳片を挟んで対設するとともに、両フレーム間を連結するコラムをコラムガイドを介してフレーム四隅部に設け、前記可動フレームの移動によって鋳片支持案内ロールの間隔を調整する装置において、可動側コラムガイドと固定側コラムガイドとの間に、勾配をもった２枚の板を重ね合わせて勾配方向に進退させることにより２枚の板の高さを変更するロール間隔調整機構を設けたことを特徴とする連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整装置。
【請求項４】
ロール間隔調整機構における２枚の板の勾配は１／１０〜１／１００の範囲内であることを特徴とする請求項３記載の連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔変更装置。
【請求項５】
連続鋳造鋳片を支持案内するロールを組み込んだ可動フレームと固定フレームを鋳片を挟んで対設するとともに、両フレーム間を連結するコラムをコラムガイドを介してフレーム四隅部に設け、前記可動フレームの移動によって鋳片支持案内ロールの間隔を調整する装置において、前記可動側コラムガイドと固定側コラムガイド間に出入自在にロール間隔調整板を設けるとともに、該ロール間隔調整板の一端を前記可動フレームに取付けたことを特徴とする連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整装置。
【請求項６】
ロール間隔調整機構とその進退機構もしくはロール間隔調整板とその出入機構は、全面をカバーで覆われ、冷却、パージにより、高温、粉塵、蒸気等の環境から保護されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項記載の連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整方法及びその装置、特に、既設設備を大幅に改造することなく、短時間にロール間隔を変更することができるロールの間隔調整方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な連続鋳造設備における従来のロールセグメント設備の具体例を図６に示す。１は上フレームであって、下面側に複数の上ロール２を回転自在に支持し、３は下フレームであって、上フレーム１に対向して上面側に複数の下ロール４を回転自在に支持している。通常、このロールセグメント設備の位置は、鋳造されて移送されてくる鋳片がほぼ凝固状態になった水平部位であるので、可動フレームが上フレーム、固定フレームが下フレームとなる。５は下端部が下フレーム３の四隅に固着されるとともに、上部が上フレーム１を貫通して上方へ突出したコラムである。６は上部コラムガイド、７は下部コラムガイドであり、これら上部コラムガイド６と下部コラムガイド７の間にロール間隔調整用のスペーサー８を挿入し、サーボ式油圧シリンダ９で上フレーム１を押し付けることによって、ロール間隔調整用のスペーサー８をはさみ込み、上下ロール２，４間の間隔設定を行なっている。ロール間隔を調整する場合にはスペーサー８の厚さを調整して行なう。
【０００３】
例えば、鋳造する鋼種が変わると鋳造速度を変更するためにロール間隔を設定し直す必要があるが、ロール間隔調整用のスペーサーの出し入れは人手で行なっていた。しかし、ロールセグメント設備とその近傍は高温（１５０〜２００℃）、粉塵、飽和蒸気雰囲気下にあり、外気と遮断するためにチャンバーで覆われているため、チャンバー内の降温換気後にスペーサーの出し入れ行なうが、スペーサー交換は作業時間がかかり連続鋳造機の生産性を低下させる問題があった。
【０００４】
また、従来、鋳造中にロール間隔を変更するものとして、特許文献１がある。これは、下フレームに固定された４本のコラムの上端部に、上フレームに固定されたサーボ油圧シリンダのピストンロッドを連結して、サーボ油圧シリンダを作動して所定のロール間隔に位置決めするものであるが、サーボ油圧シリンダを２本から４本に増加する必要があり、既設装置に適用する場合、装置の改造部分が大きくなりコストが増大する、セグメント自体の重量が増加し、セグメントの交換時に交換用クレーンの能力を超してしまい交換が出来なくなる、等の問題点がある。
【０００５】
さらに、同様に鋳造中にロール間隔を変更するものとして、特許文献２のように、上フレームと下フレームに上昇端と下降端を規定するストッパーを設け、このストッパーの間で可動フレームを、鋳片引抜き方向に沿う縦ガイド面に案内させて２種類のロール間隔を得るようにした連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔装置があるが、特許文献１の装置と同様に、既設装置に適用する場合、装置の改造部分が大きくなりコストが増大する、セグメント自体の重量が増加しセグメントの交換時に交換用クレーンの能力を超してしまい交換が出来なくなる等の問題点がある。また、チャンバー内にガイド面が露出し、ガイド面の平滑さが確保しずらい問題があった。
【特許文献１】特公平４−５６７０７号公報
【特許文献２】特開平１０−１８０４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来装置と異なり、既設設備の大幅な改造を行なうことなく、高温、粉塵、飽和蒸気雰囲気でも信頼性があり、短時間かつ簡単にロール間隔を変更することができる、安価な連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整方法及びその装置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】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明に係る連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整方法は、可動側コラムガイドと固定側コラムガイドとの間に、勾配をもった２枚の板を重ね合わせて挿入し、勾配方向に前後させることにより２枚の板の高さを変更して、ロール間隔を調整し得るようにしたことを特徴とする。また本発明の方法は、可動側コラムガイドと固定側コラムガイド間にてロール間隔調整板を出入自在にすることで、２種類のロール間隔を得るようにしたことを特徴とする。
また、本発明の連続鋳造用鋳片支持案内ロールの間隔調整装置は、可動側コラムガイドと固定側コラムガイドとの間に、勾配をもった２枚の板を重ね合わせて勾配方向に進退させることにより２枚の板の高さを変更するロール間隔調整機構を設けたことを特徴とする。このロール間隔調整機構の板の勾配は１／１０〜１／１００の範囲内であることが好ましい。さらに、本発明の他のロール間隔調整装置は、可動側コラムガイドと固定側コラムガイドとの間に出入自在にロール間隔調整板を設けるとともに、該ロール間隔調整板の一端を前記可動フレームに取付けたことを特徴とする。
上記のロール間隔調整機構或いはロール間隔調整板とその駆動部は、全面をカバーで覆われ、冷却、パージにより、高温、粉塵、蒸気等の環境から保護されていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るロール間隔調整手段によれぱ、既存のロールセグメントを大幅に改造する必要がなく、容易かつ安価にロール間隔を調整することができる。また、必要に応じて装置全体をカバーで覆うことが出来るため、駆動部、検出器等をチャンバー内の雰囲気から遮断することができ、装置の信頼性が増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１形態例］
図１及ぴ図２に本発明に係るロール間隔調整装置を示す。図１は、本発明に係る連続鋳造用鋳片支持案内ロール間隔調整装置の部分正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った平断面図である。図１及び図２では装置の全体は示していないが、基本的な構造は図６で示す従来のロール間隔調整装置と同一であるので、本発明の特徴部分だけを以下に説明する。
上部（可動側）コラムガイド６と下部（固定側）コラムガイド７の間に、勾配のついた２枚の板（クサビ板）１０、１１を互いに勾配が反対になるように重ね合わせて挿入してある。一方の下側の下部クサビ板１０は、スペーサー８上に固定して設けられ、中央部にコラム５を通す穴が形成され、一端側にはシリンダ１２を載置するシリンダ保持部が延設されている。他方の上側の上部クサビ板１１は、全体をＵ字状に形成され、一端を前記シリンダ１２のロッド先端に連結され、該シリンダの作動により下側クサビ板１０上を摺動し、２枚のクサビ板によってつくられる高さ（厚み）を変えるようにしている。このように上部クサビ板１１はシリンダ１２にて操作できるため、人がチャンバー内に入る必要がないため、チャンバー内の降温を待つ必要がなく、短時間でロール間隔の調整ができる。
【００１０】
ロール間隔を設定する場合は、まず、サーボ式油圧シリンダ９にて上フレーム１を引き上げ、上部コラムガイド６とスペーサー８との間に隙間を作る。ロール間隔を広げたい場合は、シリンダ１２を作動させて上部クサビ板１１を前進させることにより、クサビの重なり高さを高くする（図２の実線位置）。ロール間隔を狭めたい場合は、上部クサビ１１を後退させることによりクサビの重なり高さを低くする（図２の点線の状態）。尚、シリンダの移動量をこれら実線と点線の中間にすれば、２枚のクサビ板の重なり高さをこの間の任意の高さにすることが出来る。クサビ板の位置が決まった後は、サーボ式油圧シリンダ９を下降させ、上部コラムガイド６とスペーサー８との間に上部クサビ板１１と下部クサビ板１０をはさみ込む。
図１では、シリンダ１２、上部クサビ板１１及び下部クサビ板１０は、下部コラムガイド７にスペーサー８と共に固定されており、特別な昇降機構は不要である。また、シリンダ１２、上部クサビ板１１と下部クサビ板１０を上部コラムガイド６に固定することも可能である。
【００１１】
図３は、クサビ部の力のつり合いを示す模式図で、（ａ）は連続鋳造中でクサビがサーボ式油圧シリンダ９で押し付けられている状態、（ｂ）はロール間隔を変更する場合の状態を示している。
連続鋳造中は、ロールからのバルジングカを抑えるため１００トン以上の力がかかっている。サーボ式油圧シリンダ９の押し付け力を含む上からの荷重をＷａとし、そのクサビ面に沿う分力をＦｗａ１、斜面に垂直な分力をＦｗａ２とする。Ｆｆａを摩擦抵抗力、クサビ間の摩擦係数をμ、クサビの勾配角度をθとすれぱ、クサビが動き出さないためには
（斜面に沿う分力）＜（摩擦抵抗力）
Ｆｗａ１＜μ×Ｆｗａ２
Ｗａ×ｓｉｎθ＜μ×Ｗａ×ｃｏｓθ
∴ｔａｎθ＜μ
となり、荷重Ｗａの影響を受けず、クサビの勾配とクサビの摩擦係数で決定される。勾配の上限１／１０はこれより決定した。
【００１２】
ロール間隔を変更する場合は、上部コラムガイド６からの力をクサビは受けないので、クサビにかかる力は自重のみとなる。クサビにかかる荷重をＷｂ、クサビ面に沿う分力をＦｗｂ１、斜面に垂直な分力をＦｗｂ２とする。Ｆｆｂを摩擦抵抗力、クサビ間の摩擦係数をμ、クサビの勾配角度をθとすれば、クサビを動かすのに必要な力Ｆｓは
（クサビを動かすのに必要な力）＞（斜面に沿う荷重の分力）＋（摩擦抵抗力）
Ｆｓ＞Ｆｗｂ１＋μ×Ｆｗｂ２
Ｆｓ＞Ｗｂ×ｓｉｎθ＋μ×Ｗｂ×ｃｏｓθ
Ｆｓ＞Ｗｂ×（ｓｉｎθ＋μ×ｃｏｓθ）
となり、シリンダはＦｓ以上の推力があれぱよい。Ｗｂは上部クサビの自重数十キログラム程度であるので小さな推力ですむ。勾配を小さくしすぎると、必要な高さの差を得るのに必要なクサビの移動量が増大し、シリンダストロークが大きくなり、装置が大型化するので勾配は１／１００以上とした。
【００１３】
上記の如く、本発明では駆動部分が上部クサビ板１１の前後進用のシリンダ１２のみであり、装置をコンパクトに出来るため、装置全体をカバーで覆うことが容易にできる。このため本発明では、図１及び図２に示すように、上下コラムガイド６，７の先端部、スペーサ−８、上下クサビ板１０、１１、及びシリンダ１２を包囲する如く、カバー１６を設ける。１８はカバーの冷却水配管、１９はカバー内をパージする配管である。冷却水量を低減するためにカバー内部に断熱材を用いることも有効である。内部を乾燥エアー等でパージすることにより、カバー１６内を正圧に保つことが出来、チャンバー内の蒸気、粉塵を遮断することができる。そのため、温度、粉塵、蒸気の影響が無くなり、良好な環境でシリンダ、検出器等を使用することができるため、信頼性のある装置とすることが出来る。
【００１４】
［第２形態例］
図４及び図５に本発明のロール間隔調整装置の他の形態例を示す。上部コラムガイド６に支持具１５を介してシリンダ１２が固定されており、該シリンダ１２は上フレーム１と一体に昇降する。このシリンダ１２のピストンロッド１４先端には、ガイド１７を介在させてロール間隔調整板１３が取り付けてある。該ロール間隔調整板１３は、図５に示すように、コラム５が入り込むように半円状の凹部を有しており、その最長の前進時には最上部のスペーサー８と上部コラムガイド６間に挿入され、少なくとも平面的にみてスペーサー８と上部コラムガイド６間の面積の１／２を占めるように、また、最短の後退時には上記のスペーサー８と上部コラムガイド６間に存在しないように、移動する。従って、ロール間隔はこの出入自在としたロール間隔調整板１３の厚み分の有無、換言すれば、２種類のロール間隔を選択することとなる。必要に応じて異なる厚みのロール間隔調整板と適宜取替え自在としておけば、それに対応した任意のロール間隔を得ることができる。
【００１５】
ロール間隔調整板１３を用いて広い方のロール間隔に設定する時は、まず、サーボ式油圧シリンダ９にて上フレーム１を引き上げ、上部コラムガイド６とスペーサー８との間に隙間を作る。上部コラムガイド６と下部コラムガイド７の上に載せられているスペーサー８との間にロール間隔調整板１３が位置するまでピストンロッド１４を前進させる。サーボ式油圧シリンダ９を下降し、上部コラムガイド６とスペーサー８との間にロール間隔調整板１３をはさみ込む。ロール間隔調整板１３の厚み分だけ初期にスペーサー８で設定されたロール間隔より広く設定される。ピストンロッド１４とロール間隔調整板１３との間に設けたガイド１７は、ロール間隔調整板１３を上部コラムガイド６ではさみ込む際に広げた隙間分だけ高さ方向の差を吸収するためのものである。シリンダ１２は上部コラムガイド６に固定されており、上部コラムガイド６に伴って上昇、下降するため特別な昇降機構は不要である。
【００１６】
狭い方のロール間隔に設定する時は、上記と同様に、サーボ式油圧シリンダ９にて上フレーム１を引き上げ、上部コラムガイド６とスペーサー８との間に隙間を作った後、ピストンロッド１４を後退させ、ロール間隔調整板１３を上部コラムガイド６とスペーサー８との隙間から外へ移行させる。その後サーボ式油圧シリンダ９を下降させれば、最初にスペーサー８によって設定されたロール間隔となる。また、１６は本装置のカバーであり、上下コラムガイド６，７の先端部、スペーサ−８、ロール間隔調整板１３、支持具１５及びシリンダ１２を包囲するように設けられる。本発明では駆動部分がロール間隔調整板１３の前後進用のシリンダ１２のみであり、装置をコンパクトに出来るため、装置全体を図示のようなカバー１６で覆うことが容易にできる。なお、カバー１６内の冷却及びパージ等、良好な環境にするための手段は図１及び図２に示したものと同一であり、その説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るロール間隔調整装置の第１形態例を示す部分正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った平断面図である。
【図３】クサビ部の力のつり合いを示す模式図で、（ａ）は連続鋳造中でクサビがサーボ式油圧シリンダで押し付けられている状態、（ｂ）はロール間隔を変更する場合の必要推力を示す図面である。
【図４】本発明に係るロール間隔調整装置の第２形態例を示す部分正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った平断面図である。
【図６】従来のロール間隔調整装置の概要を示す正面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    上フレーム                    ２    上ロール
３    下フレーム                    ４    下ロール
５    コラム                        ６    上部コラムガイド
７    下部コラムガイド              ８    スペーサー
９    サーボ式油圧シリンダ          １０  下部クサビ板
１１  上部クサビ板                  １２  シリンダ
１３  ロール間隔調整板              １４  ピストンロッド
１５  支持具                        １６  カバー
１７  ガイド                        １８  冷却水配管
１９  パージ用配管
【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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