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Title:
TWIN-ROLL CASTING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/155914
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a twin-roll casting machine capable of suppressing the irregularities of the thickness distribution of a strip in the widthwise direction. The twin-roll casting machine is constituted to comprise cooling rolls (1a and 1b), side weirs (2a and 2b) and nozzle pieces (11a and 11b) such that a plurality of openings (13) for feeding molten metal (5) to between the cooling rolls (1a and 1b) are so individually formed in the portions on the side of one cooling roll (1a) and on the side of the other cooling roll (1b) that they are arranged in the axial direction of the cooling rolls (1a and 1b) and that they are staggered at the portions on the side of one cooling roll (1a) and on the side of the other cooling roll (1b).

Inventors:
OTSUKA HIROYUKI (JP)
NAKAYAMA KATSUMI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/001575
Publication Date:
December 24, 2008
Filing Date:
June 18, 2008
Export Citation:
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Assignee:
IHI CORP (JP)
OTSUKA HIROYUKI (JP)
NAKAYAMA KATSUMI (JP)
International Classes:
B22D11/06; B22D11/10; B22D41/50
Foreign References:
JPH11254097A1999-09-21
JPH09225596A1997-09-02
JP2007203337A2007-08-16
US6125917A2000-10-03
Other References:
See also references of EP 2168700A4
Attorney, Agent or Firm:
patent firm YAMADA PATENT OFFICE (5-3 Uchikanda 3-chome,Chiyoda-k, Tokyo 47, JP)
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Claims:
 一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に配置したノズルピースとを備え、当該ノズルピースの一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位のそれぞれに複数の溶湯送出用開口を、冷却ロール軸線方向に並び且つ一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位とで逆位相に穿設したことを特徴とする双ロール鋳造機。
 一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に冷却ロール軸線方向に縦列に配置した第1、第2のノズルピースとを備え、当該第1、第2のノズルピースの一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位のそれぞれに複数の溶湯送出用開口を、冷却ロール軸線方向に並び且つ一方の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部位とで逆位相に穿設したことを特徴とする双ロール鋳造機。
 第1のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へは狭く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へは広く設定し、第2のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へは広く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へは狭く設定した請求項1に記載の双ロール鋳造機。
 第1のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へは狭く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へは広く設定し、第2のノズルピースによる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へは広く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へは狭く設定した請求項2に記載の双ロール鋳造機。
 開口の断面形状を冷却ロール軸線方向に長く形作った請求項1に記載の双ロール鋳造機。
 開口の断面形状を冷却ロール軸線方向に長く形作った請求項2に記載の双ロール鋳造機。
 開口の断面形状を冷却ロール軸線方向に長く形作った請求項3に記載の双ロール鋳造機。
 開口の断面形状を冷却ロール軸線方向に長く形作った請求項4に記載の双ロール鋳造機。
Description:
双ロール鋳造機

 本発明は双ロール鋳造機に関するもので る。

 溶湯からストリップを直接的に生産する 法として、回転する一対のロールの間に溶 を供給し、凝固した金属を薄帯状に送り出 双ロール連続鋳造法がある。

 図1~図3は従来の双ロール鋳造機の一例を すもので、水平に並べて配置した一対の冷 ロール1a,1bと、当該冷却ロール1a,1bに付帯さ せた一対のサイド堰2a,2bとを備えている。

 冷却ロール1a,1bは、その内部に冷却水が 通し、生産すべきストリップ3の板厚に応じ ロール間隙Gを拡縮調整できるように構成さ れている。

 また、冷却ロール1a,1bの回転方向と速度 、それぞれの外周面が上側からロール間隙G 向かって等速で移動するように設定してあ 。

 一方のサイド堰2aは各冷却ロール1a,1bの一 端に面接触し、他方のサイド堰2bは各冷却ロ ル1a,1bの他端に面接触しており、冷却ロー 1a,1b及びサイド堰2a,2bによって四方を囲まれ 空間には、溶湯供給用のノズルピース4a,4b 、ロール間隙Gの真上に位置するように配置 れている(例えば、特許文献1参照)。

 一方のノズルピース4aは、一方のサイド 2aに対して一定の間隙を保つように支持され 、他方のノズルピース4bは、他方のサイド堰2 bに対して一定の間隔を保つように支持され いる。

 ノズルピース4a,4bは、その頂部に溶湯5を けるための細長のノズルトラフ6を有し、長 手方向側壁の下端寄り部分には、前記ノズル トラフ6から冷却ロール1a,1bの間へ溶湯5を供 する開口7が、これら冷却ロール1a,1b軸線に って並ぶように複数穿設してあり、各ノズ トラフ6に溶湯5を流し込むと、ロール間隙G 上方に冷却ロール1a,1b外周面に接する溶湯溜 まり8が形成される。

 図2(a)に示すように、ノズルピース4a,4bに 印によって描いた開口7の穿設位置は、一方 の冷却ロール1a側の部位と他方の冷却ロール1 b側の部位とで対称に揃えてある。

 上述した双ロール鋳造機では、冷却水の 通により冷却ロール1a,1bの抜熱を図りなが 、上記の溶湯溜まり8を形成して冷却ロール1 a,1bを回転させると、溶湯5が冷却ロール1a,1b 周面で固まって凝固殻9を形作り、ストリッ 3がロール間隙Gから下方へ送り出される。

 このとき、生産されるストリップ3が目標板 厚となるように、各冷却ロール1a,1bのネック 分に互いに近付く向きへ荷重を付与する。

特開2000-202590号公報

 ところが、ノズルピース4a,4bの開口7の穿 位置が、一方の冷却ロール1a側と他方の冷 ロール1b側とで対称に揃っていることに起因 して、溶湯溜まり8では開口7付近における溶 5の流れが他よりも速くなり、冷却ロール1a, 1b外周面の開口7に近い部位では溶湯5が冷え くくなってしまう。

 すなわち、図2(b)に示すように、冷却ロー ル1a,1b外周面の開口7から離れた部位では、凝 固殻9の生成(厚みの増大)が進むものの、冷却 ロール1a,1b外周面の開口7に近い部位では、凝 固殻9の生成が捗らない。

 よって、冷却ロール1a,1bが送出するスト ップ3は、図2(c)に示すように、凝固殻9の生 が進んだ山部分が互いに張り合わされた状 となるが、冷却ロール1a,1b軸線方向に並ぶ山 部分の間の谷部分では未凝固領域10を残すこ になる。

 このため、凝固による縮小が完了した後 ストリップ3は、図2(d)に示すように、板幅 向厚み分布がむらになり、割れが生じるこ もある。

 本発明は上述した実情に鑑みてなしたも で、ストリップの板幅方向厚み分布のむら 抑制できる双ロール鋳造機を提供すること 目的としている。

 上記目的を達成するため、本発明の第1の 局面は、一対の冷却ロールと、一対のサイド 堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれ る空間に配置したノズルピースとを備え、当 該ノズルピースの一方の冷却ロール側の部位 と他方の冷却ロール側の部位のそれぞれに複 数の溶湯送出用開口を、冷却ロール軸線方向 に並び且つ一方の冷却ロール側の部位と他方 の冷却ロール側の部位とで逆位相に穿設して いる。

 本発明の第2の局面は、一対の冷却ロール と、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイ ド堰により囲まれる空間に冷却ロール軸線方 向に縦列に配置した第1、第2のノズルピース を備え、当該第1、第2のノズルピースの一 の冷却ロール側の部位と他方の冷却ロール の部位のそれぞれに複数の溶湯送出用開口 、冷却ロール軸線方向に並び且つ一方の冷 ロール側の部位と他方の冷却ロール側の部 とで逆位相に穿設している。

 本発明の第3の局面は、第1のノズルピー による溶湯送給範囲を、一方の冷却ロール 軸線方向へは狭く且つ他方の冷却ロールの 線方向へは広く設定し、第2のノズルピース よる溶湯送給範囲を、一方の冷却ロールの 線方向へは広く且つ他方の冷却ロールの軸 方向へは狭く設定している。

 本発明の第4の局面は、開口の断面形状を 冷却ロール軸線方向に長く形作っている。

 本発明の双ロール鋳造機によれば、下記 ような優れた効果を奏し得る。

 (1)ノズルピースに穿設した複数の溶湯送 用開口の位置を、一方の冷却ロール側の部 と他方の冷却ロール側の部位とで逆位相と てあるので、一方の冷却ロール外周面にお て形作られる凝固殻の山部分が、他方の冷 ロール外周面において形作られる凝固殻の 部分に相対し、一方の冷却ロール外周面に いて形作られる凝固殻の谷部分が、他方の 却ロール外周面において形作られる凝固殻 山部分に相対した状態で、双方の凝固殻を り合わせることができる。

 (2)よって、冷却ロールが送出するストリ プの板幅方向厚み分布がむらにならずに平 化される傾向を呈し、割れの発生を回避で る。

 (3)第1、第2のノズルピースを縦列に配置 た構成を採り、第1のノズルピースによる溶 送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向 は狭く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へ 広く設定し、第2のノズルピースによる溶湯 送給範囲を、一方の冷却ロールの軸線方向へ は広く且つ他方の冷却ロールの軸線方向へは 狭く設定した場合、一方の冷却ロールの軸線 方向中間部分外周面において形作られる凝固 殻の山部分が、他方の冷却ロールの軸線方向 中間部分外周面において形作られる凝固殻の 山部分に相対せず、よって、冷却ロールが送 出するストリップの板幅方向厚み分布がより 平均化される。

従来の双ロール鋳造機の一例を冷却ロ ル径方向に見た状態を示す概念図である。 図1におけるノズルピース、及びストリ ップ断面形状の関係を示す概念図である。 図1の双ロール鋳造機を斜視的に見た状 態を示す概念図である。 本発明の双ロール鋳造機の一例におけ ノズルピース、及びストリップ断面形状の 係を示す概念図である。 図4におけるノズルピースの具体的な形 状の一例を示す部分平面図である。 図5のVI-VI矢視図である。 図6のVII-VII矢視図である。 本発明の双ロール鋳造機の他の例にお るノズルピースを示す概念図である。

符号の説明

 1a 冷却ロール
 1b 冷却ロール
 2a サイド堰
 2a サイド堰
 5  溶湯
 11a    ノズルピース
 11b    ノズルピース
 13 開口

 以下、本発明の実施例を図面に基づき説 する。

 図4~図7は本発明の双ロール鋳造機の一例 示すもので、水平に並べて配置した一対の 却ロール1a,1b、当該冷却ロール1a,1bに付帯さ せた一対のサイド堰2a,2b、及びノズルピース1 1a,11bを備えている。

 一方のノズルピース11aは、ロール間隙Gの 真上に位置し且つ一方のサイド堰2aに対して 定の間隙を保つように支持され、他方のノ ルピース11bは、ロール間隙Gの真上に位置し 且つ他方のサイド堰2bに対して一定の間隔を つように支持されている。

 ノズルピース11a,11bは、その頂部に溶湯5 受けるための細長のノズルトラフ12を有し、 当該ノズルトラフ12の内底から下向きに貫通 る開口13が、一方の冷却ロール1a側と他方の 冷却ロール1b側に分けて、冷却ロール1a,1b軸 方向に並ぶように複数穿設してある。

 図4(a)に示すように、ノズルピース11a,11b 矢印によって描いた開口13の穿設位置は、一 方の冷却ロール1a側の部位と他方の冷却ロー 1b側の部位とで互い違い(逆位相)となるよう にしてある。

 図5に示すように、開口13の実体的な断面 状は、冷却ロール1a,1b軸線方向に延びる長 状に形作ってある。

 ノズルピース11a,11bの下底部分には、それ ぞれの開口13から流れ出る溶湯5を冷却ロール 1a,1b外周面に向けて横向きに導くためのガイ 14が、ノズルピース11a,11b全長にわたって形 られ(図6、図7参照)、ノズルトラフ12に溶湯5 を流し込むと、冷却ロール1a,1b外周面に接す 溶湯溜まり8が形成される。

 上述した双ロール鋳造機では、冷却水の 通により冷却ロール1a,1bの抜熱を図りなが 、上記の溶湯溜まり8を形成して冷却ロール1 a,1bを回転させると、溶湯5が冷却ロール1a,1b 周面で固まって凝固殻9を形作り、ストリッ 3がロール間隙Gから下方へ送り出される。

 このとき、図4(a)に示すように、ノズルピ ース11a,11bに穿設してある複数の開口13の位置 が、一方の冷却ロール1a側の部位と他方の冷 ロール1b側の部位とで逆位相としてあるこ によって、図4(b)に示すように、一方の冷却 ール1a外周面において形作られる凝固殻9の 成が進んだ山部分が、他方の冷却ロール1b 周面において形作られる凝固殻9の生成が捗 ていない谷部分に相対し、同様に、一方の 却ロール1a外周面において形作られる凝固 9の谷部分が、他方の冷却ロール1b外周面に いて形作られる凝固殻9の山部分に相対した 態で、図4(c)に示すように、双方の凝固殻9 張り合わされる。

 従って、双方の凝固殻9の間に残る未凝固 領域10は、図2(c)に示してある従来例に比べて 減り、凝固による縮小が完了した後のストリ ップ3は、図4(d)に示すように、板幅方向厚み 布がむらにならずに平均化される傾向を呈 、割れの発生を回避できる。

 図8は本発明の双ロール鋳造機の他の例を 示すもので、図中、図4~図7と同じ符号を付し た部分は、同一物を表している。

 この双ロール鋳造機では、一対のノズル ース11a,11bの対向端を、冷却ロール1a,1b端面 対して斜めに形作り、ノズルピース11aの形 を、一方の冷却ロール1a側の部位が短く、 かも他方の冷却ロール1b側の部位が長くなる ようにし、また、ノズルピース11bの形状を、 一方の冷却ロール1a側の部位が長く、しかも 方の冷却ロール1b側が短くなるようにして る。

 ノズルピース11a,11bに矢印によって描いた 開口13の穿設位置は、一方の冷却ロール1a側 部位と他方の冷却ロール1b側の部位とで互い 違い(逆位相)となるようにしてある。

 ノズルピース11aに穿設した開口13の数は 冷却ロール1a側に比べて冷却ロール1b側のほ が多く、ノズルピース11bに穿設した開口13 数は、冷却ロール1b側に比べて冷却ロール1a のほうが多い。

 つまり、ノズルピース11aによる溶湯送給 囲は、一方の冷却ロール1aの軸線方向へは くなるが、他方の冷却ロール1bの軸線方向へ は広くなるように設定され、ノズルピース11b による溶湯送給範囲は、一方の冷却ロール1a 軸線方向へは広くなるが、他方の冷却ロー 1bの軸線方向へは狭くなるように設定され 、一方の冷却ロール1a側におけるノズルピー ス11a,11bの間隙S1と、他方の冷却ロール1b側に けるノズルピース11a,11bの間隙S2は、冷却ロ ル1a,1bの径方向に相対しない。

 よって、一方の冷却ロール1aの軸線方向 間部分外周面において形作られる凝固殻9の 部分が、他方の冷却ロール1bの軸線方向中 部分外周面において形作られる凝固殻9の山 分に相対せず、よって、冷却ロール1aが送 するストリップ3の板幅方向厚み分布がより 均化される(ストリップ3及び凝固殻9につい は図4参照)。

 なお、本発明の双ロール鋳造機は、上述 た実施の形態のみに限定されるものではな 、本発明の要旨を逸脱しない範囲において 更を加え得ることは勿論である。

 本発明の双ロール鋳造機は、鋼をはじめ して種々の金属ストリップの製造に適用す ことができる。