(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間にロール間隙（２）を形成し、水流通路（２６）を内部に備えた１対の鋳造ロール（１）と、溶融金属を鋳造ロール（１）間のロール間隙（２）に供給して、ロール間隙上方の鋳造ロール表面上に支持された溶融金属の鋳造溜め（６）を形成する金属供給手段（３，４，５）と、ロール間隙（２）端で溢流しないよう鋳造溜め（６）に金属を閉じ込めるロール端での溜め画成手段（１０）と、鋳造ロールを相互方向に回転駆動してロール間隙（２）から下方に送給される凝固金属ストリップ（１１）を造り出すロール駆動手段（１２）と、冷却水を鋳造ロール内の前記水流通路に供給する冷却水供給手段（４０）とで金属ストリップ連続鋳造装置を構成し、鋳造ロール（１）を取付けた中央軸手段（３１，３２）の軸端が、鋳造ロール内の水流通路（２６）に水流を給排し、回転水流カップリング（４０）により水供給及び戻しラインに接続する内部水流ダクト（３９，３９Ａ）を有する、金属ストリップ連続鋳造装置において、回転水流カップリング（４０）を着脱可能に軸端（３２Ａ）に取付け、軸端（３２Ａ）を軸線方向に引き抜くことにより水流接続を絶つことができるように構成し、
各回転水流カップリング（４０）が、入口及び出口ライン（６３，６４）に接続した内部水口（４６，４７）を備えた回転不可能な外ハウジング（４３）と、外ハウジング（４３）に回転可能に取付けられて、軸端（３２Ａ）を受けて該軸端に取付けられて一緒に回転する管状の内スリーブ（４４）と、外ハウジング（４３）の内水口（４６，４７）と軸端（３２Ａ）の外口（６１，６２）とを相互接続する半径方向水流口（６１，６２）とで構成したことを特徴とする、金属ストリップ連続鋳造装置。
【請求項２】
キー溝付き軸栓（６０）とソケット部材（６３）とを介し内スリーブ（４４）外端をロール駆動カップリング（７０）に接続したことを特徴とする、請求項１に記載の金属ストリップ連続鋳造装置。
【請求項３】
鋳造ロール（１）を軸線方向に引き抜くことにより、キー溝付き軸栓（６０）とソケット部材（６３）とを軸線方向に分離させて、ロール軸（３２）を回転駆動カップリング（７０）から分離し、同時に、軸端（３２Ａ）を水流カップリング（４０）のスリーブ（４４）から引き抜くことを特徴とする、請求項２に記載の金属ストリップ連続鋳造装置。
【請求項４】
水流カップリング（４０）からロール軸（３２）を引き抜く際に、ソケット部材（６３）が水流カップリング（４０）を支持して定位置に保つことを特徴とする、請求項３に記載の金属ストリップ連続鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップ連続鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
双ロール鋳造装置では、冷却されて相互方向に回転する一対の水平な鋳造ロール間に溶融金属を導入し、動いている鋳造ロール表面上で金属殻を凝固させ、ロール間隙にてそれら金属殻を合体させ、凝固したストリップ品としてロール間隙から下方ヘ送給する。本明細書では、「ロール間隙」という語は鋳造ロール同士が最接近する領域全般を指すものとする。溶融金属は取鍋から１つ又は一連の小容器へと注がれ、更にはそこからロール間隙上方に位置した金属供給ノズルに流れてロール間隙へと向かい、その結果、ロール間隙直上の鋳造ロール表面に支持されロール間隙長さ方向に延びる溶融金属の鋳造溜めを形成することができる。この鋳造溜めの端は、鋳造ロール端面に摺動係合して保持されて鋳造溜めの両端からの溢流を防ぐ側部堰又は側部プレートで構成することができるが、電磁バリヤ等の代替手段も提案されている。
【０００３】
鋳造ロールの冷却は一般に、鋳造表面に隣接して鋳造ロール周部に形成した長手方向冷却水通路に冷却水を通すことによって行われる。これら冷却水通路への冷却水の給排は一般に、ロール端壁内の半径方向通路と、ロール軸内に形成され回転カップリングを介して水供給及び戻しラインに接続された水供給及び戻しダクトとを介して行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
双ロール鋳造装置への鋳造ロールの据付け及び調節は重大な問題である。鋳造ロールを正確にセットしてロール間隙の適切な幅を一般にわずか数ｍｍ台に正しく限定しなければならず、又、特に圧延開始時のストリップ厚の変動を吸収するよう少なくとも一方の鋳造ロールを偏寄力に抗して外方に移動可能とする何らかの手段も設けねばならない。鋳造するストリップの厚みを変えることができるよう鋳造ロールを変える必要も起き得るし、鋳造表面が鋳造時に何らかの理由で損傷したり劣化したりした場合には鋳造ロールの交換が必要である。鋳造ロールをその場で交換しなければならない場合、鋳造構成部品とその周りの域が冷却するのを待つのにかなりの鋳造可能時間が失われる。新しい１組の鋳造ロールを定位置にセットしたら、ロール間隙の幅をプリセットできるよう、鋳造前に較正する必要がある。鉄系金属を鋳造する場合、鋳造開始前に金属供給手段及び鋳造溜めの画成手段の耐火構成部品を非常な高温に加熱する必要がある。これらの理由により、双ロール鋳造装置を取外し可能な構成部品で構成することにより鋳造ロールと予熱した耐火構成部品とを急速に操業アセンブリに組立てて、予熱した構成部品が大幅に冷却する前に鋳造が開始できるようにすることが提案されている。移動可能な鋳造ロールと耐火構成部品とを有する鋳造装置の例が本願出願人のオーストラリア特許第６３１７２８号及び第６３７５４８号及び対応するアメリカ特許第５，１８４，６６８号及び第５，２７７，２４号に開示されている。
【０００５】
双ロール鋳造装置をモジュラー構造で構成することも提案されている。この場合、鋳造ロールは、鋳造装置から容易に出し入れ可能な移動可能なモジュール内に据付けられ、鋳造ロールはモジュール内に正確に据付けることができるので、ロール間隙がプリセットされ、モジュール据付け時に鋳造装置内に正しく位置決めされる。このため、予め取替えモジュール内に鋳造ロール組をセットしておいて、鋳造作業間に鋳造ロールを急速に交換できる。斯かる提案は本願出願人のオーストラリア特許出願第ＰＯ９２５３号に開示されている。
【０００６】
鋳造ロール交換時に特に生じる問題の１つは、鋳造ロールに冷却水を給排する水供給ライン及び戻しラインを一端外して、再接続する必要があることである。一般に、回転可能な水流カップリングはそのままにしておき、回転カップリングの外ハウジングに接続されてフレキシブルな水供給ライン及び戻しラインに接続可能である別個の着脱可能なカップリングを提供する必要があった。これにより、鋳造ロール組を取外して移動させるのに遅れが生じるのみならず、操業時に鋳造ロールと共に横方向に動かさねばならない部品の嵩及び慣性も増加する。鋳造ロールはフィードバック制御システムに応答して隙間制御するために鋳造中に横方向に動かさねばならないからである。カップリングと「浮動」フレキシブルホースの慣性増加は制御動に対する大きな抵抗となり、制御システムの動作を乱し得る。又、各鋳造ロール組に別個の水流カップリングを提供するのはかなりの出費である。本発明は、鋳造ロールを取外す場合に水接続部が回転カップリングの箇所で切断される、改良された水流カップリング構造を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、間にロール間隙を形成し、水流通路を内部に備えた１対の鋳造ロールと、溶融金属を鋳造ロール間のロール間隙に供給して、ロール間隙上方の鋳造ロール表面上に支持された溶融金属の鋳造溜めを形成する金属供給手段と、ロール間隙端で溢流しないよう鋳造溜めに金属を閉じ込めるロール端での溜め画成手段と、鋳造ロールを相互方向に回転駆動してロール間隙から下方に送給される凝固金属ストリップを造り出すロール駆動手段と、冷却水を鋳造ロール内の前記水流通路に供給する冷却水供給手段とで金属ストリップ連続鋳造装置を構成し、鋳造ロールを取付けた中央軸手段の軸端が、鋳造ロール内の水流通路に水流を給排し、回転水流カップリングにより水供給及び戻しラインに接続する内部水流ダクトを有する、金属ストリップ連続鋳造装置において、回転水流カップリングを着脱可能に軸端に取付け、軸端を軸線方向に引き抜くことにより水流接続を絶つことができるように構成し、
各回転水流カップリングが、入口及び出口ラインに接続した内部水口を備えた回転不可能な外ハウジングと、外ハウジングに回転可能に取付けられて、軸端を受けて該軸端に取付けられて一緒に回転する管状の内スリーブと、外ハウジングの内水口と軸端（３２Ａ）の外口とを相互接続する半径方向水流口とで構成したことを特徴とする、金属ストリップ連続鋳造装置が提供される。
【０００９】
又、キー溝付きの軸栓とソケット部材とを介し内スリーブ外端を鋳造ロールの回転駆動カップリングに接続することができる。
【００１０】
更に、鋳造ロールを軸線方向に引き抜くことにより、キー溝付きの軸栓とソケット部材とを軸線方向に分離させて、ロール軸を回転駆動カップリングから分離し、同時に、軸端を水流カップリングの内スリーブから引き抜くことができる。
【００１１】
更に又、水流カップリングからロール軸を引き抜く際に、ソケット部材が水流カップリングを支持して定位置に保つことができる。
【００１２】
このように、ロール軸の軸端を引き抜くことによって水流接続を絶つので、鋳造ロールを取外して移動させるのに遅れが生じることなく、又、操業時に鋳造ロールと共に横方向に動かさねばならない部品の嵩及び慣性の増加を防止し、更に各鋳造ロール組に別個の水流カップリングを提供する等の出費を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を更に充分に説明するため、添付図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図５は本発明の実施の形態の一例を示すもので、図示したストリップ鋳造装置は、相互間にロール間隙２を形成する一対の鋳造ロール１で構成される。鋳造作業では、溶融金属が取鍋３からタンディッシュ４と供給ノズル５とを介して鋳造ロール１間のロール間隙２へと供給されてロール間隙２上方に溶融金属の鋳造溜め６を生み出す。ここで、取鍋３、タンディッシュ４、供給ノズル５は金属供給手段である。鋳造溜め６の端を画成するのは画成手段である１対の耐火画成板１０で、以下に示すごとく鋳造ロール１のノッチ付けした端に係合する。取鍋３に備えたストッパロッド７を動かすことにより溶融金属を取鍋３から出口ノズル８及び耐火シュラウド９を介してタンディッシュ４へと流下させることができる。
【００１５】
鋳造ロール１には、以下に詳細に記述した仕方で、鋳造ロール１端から冷却水を供給される内側水冷通路を備え、鋳造ロール１をロール駆動手段１２により相互方向に回転させることにより連続した凝固金属ストリップ１１を造り出して鋳造ロール１間のロール間隙２から下方に送給する。
【００１６】
ここまで記述した限りでは、図１に示した装置はアメリカ特許第５，１８４，６６８号及び第５，２７７，２４３号とオーストラリア特許第６３１７２８号及び第６３７５４８号に更に詳しく記述されている。装置の構成及び操作の詳細についてはこれらの特許を参照することができる。
【００１７】
２つの鋳造ロール１は同一の構成で、図２及び図３に示すごとく（図２及び図３は線Ａ−Ａでつきあわせて鋳造ロール１の全体の断面図になる）各々の周面には長手方向の水流通路２６を形成し、それらの長手方向の水流通路２６へと鋳造ロール１の一端部内の半径方向の水流通路３５，３６から水を給排する。
【００１８】
長手方向の水流通路２６及び半径方向の水流通路３５，３６を備えた鋳造ロール１を更に詳細に説明すると、各鋳造ロール１は、２つのロール端ピース２１，２２を中央のステンレス鋼管状のロール本体２３に接続して構成し、ロール本体２３のまわりに、厚い円筒形銅合金のスリーブ２４を縮み嵌めして外側ケーシング表面２５を提供し、長手方向の水流通路２６を形成する。このようにして円筒形ロール壁を形成することにより、良好な機械的強さを有し、鋳造溜め６と長手方向の水流通路２６との熱交換が良好なロール構造とすることができる。
【００１９】
ロール端ピース２１，２２に形成した厚いフランジ２７，２８が、ロール端壁とロール軸３１，３２とを形成し、これらロール軸３１，３２により鋳造ロール１は回転可能に取付けられ、駆動される。ロール端ピース２２のロール軸３２は、他方のロール端ピース２１のロール軸３１よりもはるかに長さが長く、ロール軸３２の外方の軸端３２Ａには鋳造ロール１から水を給排する回転可能な冷却水供給手段の水流カップリング４０との接続用の２組の水流口３３，３４を備えている。冷却水が長手方向の水流通路２６に給排される通り道である半径方向の水流通路３５，３６はロール端ピース２１，２２とロール本体２３の端部を通って延びて環状ギャラリー４１，４２に接続し、環状ギャラリー４１，４２はロール本体２３の外周に形成されて鋳造ロール１周の長手方向の水流通路２６との連通を提供する。ロール端ピース２１，２２には中央スペーサのチューブ３７，３８が嵌入されて、鋳造ロール１内に水の流出入用の別個の内部水流のダクト３９，３９Ａを画成する。このようにして水流口３３は中央スペーサのチューブ３８外側に配した環状のダクト３９を介して半径方向の水流通路３６と連通し、他方、半径方向の水流通路３５は鋳造ロール１の中空内部とチューブ３８内部により形成されたダクト３９Ａを介して水流口３４と連通する。
【００２０】
図４及び図５は冷却水供給手段の各水流カップリング４０の構成と、水流カップリング４０がロール軸３２の外方の軸端３２Ａと係合して鋳造ロール１の内部水流のダクト３９，３９Ａとの水流カップリング４０を提供する仕方を示している。水流カップリング４０を構成する管状の外ハウジング４３の内部には、管状の内スリーブ４４が端部軸受４５により回転可能に取付けられる。外ハウジング４３は、適宜の水供給ラインである入口ライン６３及び戻しラインである出口ライン６４との接続用の内部水口である水流入口コネクタ４６及び戻しコネクタ４７を備えている。水流入口コネクタ４６及び戻しコネクタ４７は、中央防水シール５１と２つの外側防水シール５２との間に形成された環状の水流ギャラリー４８，４９と各々接続する。更なるシール部材５３はハウジング本体の外ハウジング４３と、端部軸受４５を収容した端部材５６との間にクランプされる。
【００２１】
水流ギャラリー４８，４９は、内スリーブ４４内に形成された各組の半径方向の水流口６１，６２の周りを延びる。
【００２２】
ロール軸３２は、図５に示すように、軸線方向に動かして端支持のローラ軸受６５及び回転可能な水流カップリング４０の内スリーブ４４内に嵌入するよう形成されている。ロール軸３２の端は内スリーブ４４にぴたりと嵌入し、ロール軸３２の水流口３３，３４が内スリーブ４４の水流口６１，６２に整合して、水流入口コネクタ４６と水流口３３の水流接続を、戻しコネクタ４７と水流口３４との水流接続を、夫々提供する。ロール軸３２は端支持のローラ軸受６５内に回転支持され、水流カップリング４０はロール軸３２上に自己支持し、内スリーブ４４はロール軸３２と共に回転し、外ハウジング４３は回転しないよう保持されている。内スリーブ４４の端は、内側にキー溝を付けたソケット部材６６にねじ留めされ、ソケット部材６６はロール軸３２の端で、外側にキー溝を付けた軸栓６７を受けて、回転駆動カップリング７０を介しロール軸３２をロール駆動手段に接続する。
【００２３】
鋳造ロール１を交換のために取外す場合、鋳造ロール１を単に軸線方向に移動させることにより、キー溝付きの軸栓６７をソケット部材６６から引き抜くと共に軸端を水流カップリング４０から引き抜く。鋳造ロール１の取外し時にはソケット部材６６が水流カップリング４０を支持する。この構成によれば、別個のカップリングを取外す必要は全くない。又、操業時には、水流カップリング４０は支持軸受付近でロール軸３２に充分支持されているので、水流カップリング４０の慣性がロール間隙２の制御システムに干渉することはない。
【００２４】
このように、ロール軸３２の軸端３２Ａを水流カップリング４０から引き抜くことによって水流カップリング４０の水流接続を絶つので、鋳造ロール１を取外して移動させるのに遅れが生じることなく、又、操業時に鋳造ロール１と共に横方向に動かさねばならない部品の嵩及び慣性の増加を防止し、更に各鋳造ロール組に別個の水流カップリングを提供する等の出費を抑制することができる。
【００２５】
なお、本発明の金属ストリップ連続鋳造装置は、上述の形態例に限定されるものではなく、金属ストリップ鋳造以外に適用してもよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロール軸の軸端を引き抜くことによって水流接続を絶つので、鋳造ロールを取外して移動させるのに遅れが生じることなく、又、操業時に鋳造ロールと共に横方向に動かさねばならない部品の嵩及び慣性の増加を防止し、更に各鋳造ロール組に別個の水流カップリングを提供する等の出費を抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成される、ストリップ鋳造装置の縦断面図である。
【図２】鋳造装置の鋳造ロールの左側部分の断面図である。
【図３】鋳造装置の鋳造ロールの右側部分の断面図である。
【図４】鋳造ロールの回転可能な水流カップリングの長手方向断面図である。
【図５】ロール軸に装着された回転可能な水流カップリングの断面図である。
【符号の説明】
１    鋳造ロール
２    ロール間隙
３    取鍋（金属供給手段）
４    タンディッシュ（金属供給手段）
５    供給ノズル（金属供給手段）
６    鋳造溜め
１０    耐火画成板（画成手段）
１１    凝固金属ストリップ
１２    ロール駆動手段
２６    水流通路
２７    フランジ
２８    フランジ
３１    ロール軸（中央軸手段）
３２    ロール軸（中央軸手段）
３３    水流口
３４    水流口
３２Ａ  軸端
３９    ダクト
３９Ａ  ダクト
４０    水流カップリング（冷却水供給手段）
４３    外ハウジング
４４    内スリーブ
４６    水流入口コネクタ（内部水口）
４７    戻しコネクタ（内部水口）
６１    水流口
６２    水流口
６３    入口ライン（水供給ライン）
６４    出口ライン（戻しライン）
６５    ローラ軸受
６６    ソケット部材
６７    軸栓
７０    回転駆動カップリング
【図１】
0004276330.tif 000002
【図２】
0004276330.tif 000003
【図３】
0004276330.tif 000004
【図４】
0004276330.tif 000005
【図５】
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