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JP3304885B2 - 連続鋳造設備におけるロール圧下装置 - Google Patents

連続鋳造設備におけるロール圧下装置

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JP3304885B2
JP3304885B2 JP19435498A JP19435498A JP3304885B2 JP 3304885 B2 JP3304885 B2 JP 3304885B2 JP 19435498 A JP19435498 A JP 19435498A JP 19435498 A JP19435498 A JP 19435498A JP 3304885 B2 JP3304885 B2 JP 3304885B2
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diameter
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正志 河本
晃三 太田
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の連続鋳造設備
に関し、鋼種に応じて、普通鋳造法、軽圧下鋳造法およ
びバルジング−大圧下鋳造法の操業を可能とするロール
圧下装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼板を対象とした連続鋳造設備は、厚鋼
板用鋳片(主に、中心偏析などの内部欠陥のない鋳片)
を鋳造する装置と、薄鋼板用鋳片(主に、表面疵など、
外部欠陥のない鋳片)を鋳造する装置との二種類に大別
できる。
【0003】連続鋳造設備によって製造された鋳片に
は、鋳片の中心部の最終凝固部に溶鋼中のC、Mn、S、
Pなどの成分元素が濃化して正偏析する。これが、中心
偏析と呼ばれる内部欠陥であり、厚鋼板製品となったと
き靱性の低下や水素誘起割れの原因となる。
【0004】厚鋼板用の鋳片は、中心偏析などの内部欠
陥の発生を防止するため、「軽圧下鋳造法」または「バ
ルジング−大圧下鋳造法」(以下、これを単に「大圧下
鋳造法」と記載する)と呼ばれる方法で鋳造することが
提案されている。たとえば、軽圧下鋳造法については、
特開平5-8003号、同5-50201号、同5-245605号、同6-637
15号、同6-63715号、同6-198410号公報をあげることが
できる。また、大圧下鋳造法としては、特公昭62-34461
号、特開平1-178355号、同2-235558号、同9-314298号公
報などをあげることができる。
【0005】図1は、軽圧下鋳造法(図(a))および大
圧下鋳造法(図(b))を説明するための概念図である。
これらの図に示したのは、湾曲型連続鋳造設備である
が、垂直型連続鋳造設備または薄スラブ連続鋳造設備で
あってもよい。
【0006】連続鋳造方法は、溶鋼1をタンディシュ2か
ら浸漬ノズル3を介して鋳型4に注入し、凝固部を形成さ
せて鋳片5とし、ガイドロール群6によって構成されるガ
イドロールロール装置G、およびピンチロール群9によっ
て鋳片を挟み駆動するピンチロール装置Pによって引き
抜く方法である。
【0007】軽圧下鋳造法は、図1(a)に示すように、鋳
片5の凝固クレータエンド10近傍(1.5〜5.0m、図で軽
圧下ゾーンと示した位置)を鋳片の短辺方向に圧下でき
る小径ロール圧下装置R-1を設け、鋳片の中心偏析の発
生を防止する方法である。この小径ロール圧下装置R-1
は、比較的小径(たとえば、鋳片の短辺が300mmの場
合、直径が230mm)のロール7-1を約500mmピッチ(鋳片
の引き抜き方向のロール間隔)で、ロール間隔(鋳片の
短辺方向のロール間隔)を鋳片の長さ1m当たり上ロー
ルの圧下量を0.5mmから2.0mmとして設けられている。こ
れは、鋳片のバルジングを抑えた状態で凝固させ、中心
偏析の発生を防止するためである。
【0008】大圧下鋳造法は、図1(b)に示すように、鋳
片の凝固クレータエンド10の上流側にバルジング装置
B、小径ロール圧下装置R-2および大径ロール圧下装置R
を設け、鋳片の中心偏析の発生を防止する方法である。
【0009】バルジング装置Bには、比較的小径(たと
えば、鋳片の短辺が300mmの場合、直径が230mm)のバル
ジングロール8が約500mmピッチで設けられている。その
ロールは、ロール間隔を鋳片の短辺方向に20〜40mm広げ
られる構造として設けられている。これは、鋳片にバル
ジングを起こさせるためである。
【0010】小径ロール圧下装置R-2は、比較的小径
(たとえば、鋳片の短辺が300mmの場合、直径が230mm)
のロール7-2を約500mmピッチで、ロール間隔を鋳片の長
さ1m当たり上ロールの圧下量を20mmから40mmの範囲狭
められる構造として設けられている。さらに、大径ロー
ル圧下装置Rは、一対の大径ロール7-3(たとえば、鋳片
の短辺が300mmの場合、直径が450mm)を凝固クレータエ
ンド部10に相当する位置に設け、バルジング部を一気に
20mmから40mmの範囲で圧下する。バルジング後の圧下装
置には、小径ロール圧下装置R-2または大径ロール圧下
装置Rを単独に配置してもよい。
【0011】このように、図1(a)に示す軽圧下鋳造法
は、鋳片にバルジングを起こさせずに圧下する方法であ
る。また、図1(b)に示す大圧下鋳造法は、意図的に鋳片
にバルジングを起こさせた後、バルジング相当量を圧下
する方法である。両者は、バルジングに関しては逆の思
想であるが、いずれも中心偏析の発生を防止する方法で
ある。軽圧下鋳造法は技術的に確立されているが、大圧
下鋳造法は試験的に試みられているに過ぎない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、軽圧下鋳
造法を実施する圧下設備と大圧下鋳造法を実施する圧下
設備とでは、要求される圧下能力が異なっており、両方
法を同一設備で実施することは困難である。したがって
両方法を併用するためには、軽圧下鋳造設備と大圧下鋳
造法設備との二つの設備を必要とする。
【0013】本発明の目的は、1つの連続鋳造設備で軽
圧下鋳造法と大圧下鋳造法を随時実施できるロール圧下
装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、1つの連
続鋳造設備で軽圧下鋳造法および大圧下鋳造法を実施す
ることは、圧下装置を簡単に交換できる装置とすること
によって実現できると考え、本発明を完成した。本発明
の要旨は、図4に示すような下記のロール圧下装置にあ
る。
【0015】鋼の連続鋳造鋳片の凝固クレータエンド近
傍を圧下する装置であって、大径ロール圧下装置Rのス
タンド13は、小径ロール圧下装置R-1を容易に挿入でき
る構造であり、上記の大径ロール圧下装置Rは、鋳片5の
短辺を挟んで対向する位置に設けられた大径ロール7-3
を有し、それぞれの軸受け箱11にはロールを鋳片の短辺
方向に、かつ小径ロール圧下装置R-1の高さを越えて移
動させることができる移動装置12が設けられているロー
ル圧下装置である。
【0016】また、上記の小径ロール圧下装置R-1は、
鋳片5の短辺を挟んで対向する位置に設けられた小径ロ
ール7-4および7-5の複数組が枠体18に配置され、上部小
径ロール7-5にはロールを鋳片の短辺方向に圧下できる
圧下装置19が設けられていることが望ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の圧下装置の特徴は、大圧
下鋳造法を行う大径ロール圧下装置と軽圧下鋳造法を行
う小径ロール圧下装置とを容易に交換できる構造のスタ
ンドを有することにある。
【0018】図2は、大圧下鋳造法を実施している状態
を示す概念図であり、(a)は鋳造方向から見た正面図、
(b)は鋳造方向の側面から見た一部断面図である。この
図は、図1(b)に示すようにバルジング装置B、小径ロー
ル圧下装置R-2および大径ロール圧下装置Rを設置して大
圧下鋳造法を実施する圧下装置を示す図である。
【0019】大径ロール圧下装置Rは、大径ロール7-3の
両端を軸受け箱11で支持され、軸受け箱11と移動装置12
とを介してスタンド13に固定されている。大圧下ロール
7-3は、図に示すように軸の一端が自在回転継ぎ手14に
連結され、歯車箱15および減速機16を介してモータ17に
よって回転される。
【0020】移動装置12は、シリンダとピストンとから
なる油圧装置またはスクリューダウン装置が用いられ
る。鋳片への圧下は、湾曲型連続鋳造設備では、鋳片が
ほぼ水平に引き抜かれている位置であるため、鋳片の上
側に接触するロールを移動させて行う。しかし、本発明
の大径ロール圧下装置Rは、大圧下鋳造法に変えて軽圧
下鋳造法を実施するため、小径ロール圧下装置R-1が挿
入できる構造とする必要がある。このため、一対の大圧
下ロール7-3を圧下位置(鋳造ライン)から大きく移動
(退避)させるため、大ストロークの油圧装置またはス
クリューダウン装置が用いられる。
【0021】図2(b)に示すように、大径ロール圧下装置
Rは、小径ロール圧下装置R-2が併用されている。しか
し、大径ロール圧下装置を単独に設置してもよく、ま
た、小径ロール圧下装置だけでもよい。小径ロール圧下
装置R-2は、クレータエンドの位置が変動したとき、圧
下位置を変えることができる。また、大径ロール圧下装
置Rだけの場合、上流側の小径ロール圧下装置R-2をバル
ジングロールとして使用し、下流側の小径ロール圧下装
置R-2は、ピンチロール装置として使用される。
【0022】図3は、大径ロール圧下装置と小径ロール
圧下装置とが待機位置にある状態を示す図であり、(a)
は大径ロールが待機中の圧下装置を鋳造方向から見た正
面図、(b)は待機中の小径ロール圧下装置を鋳造方向か
ら見た正面図、(c)は小径ロール圧下装置を鋳造方向の
側面から見た側面図である。また、図4は、軽圧下鋳造
法を実施している状態を示す概念図であり、(a)は鋳造
方向から見た正面図、(b)は鋳造方向の側面から見た一
部断面図である。
【0023】軽圧下鋳造法を実施するときには、図3(a)
に示すように大径ロール圧下装置Rの上下のロール7-3を
それぞれ待機位置に移動させ、図4(a)に示すように小径
ロール圧下装置R-1をスタンド13に挿入する。小径ロー
ル圧下装置R-1は、大径ロール圧下装置Rに比較してロー
ル直径を小さく、また剛性も小さくできる。
【0024】小径ロール圧下装置R-1は、一対の小径ロ
ール7-4および7-5が箱形の枠体18に固定された装置であ
る。下部の小径ロール7-4は、両端が軸受けを介して枠
体18の側板18-1に固定されている。上部の小径ロール7-
5は、両端が軸受け箱11-1および圧下装置19を介して枠
体18の上板18-2に固定されている。軸受け箱11-1は、枠
体18の側板18-1に設けたペデェスタル20に沿って上下に
摺動できるようにはめ込まれている。軸受け箱11-1が圧
下装置19によって押し下げられると、上部の小径ロール
7-5が押し下げられ鋳片に圧下が加えられる。
【0025】圧下量の等しい鋳片を連続に鋳造する場
合、または圧下量の異なる小径ロール圧下装置を複数個
保有する場合には、上部の小径ロール7-5を直接枠体の
側板18-1に取り付けることもできる。また、図3および
図4に示す小径ロールは、鋳片の移動に追従して回転す
る従動方式であるが、駆動方式としてもかまわない。
【0026】小径ロール圧下装置R-1は、複数の小径ロ
ール7-4および7-5が箱形の枠体18に組み込まれているた
め、スタンド13への挿入が簡単にできる。このため、鋼
種によって軽圧下鋳造法を実施する段取り替えのとき、
すなわちダミーバー挿入時に取り替えを行うことができ
る。
【0027】
【実施例】湾曲型連続鋳造装置に図2に示す大径ロール
圧下装置と図4に示す小径ロール圧下装置を用い、アル
ミキルド炭素鋼の大圧下鋳造法と軽圧下鋳造法の試験を
行った。使用した鋳型の内法断面寸法は、いずれも厚さ
が235mm、幅が2260mmであった。鋳造条件は、大圧下鋳
造法ではバルジング量を20%(47mm)、圧下量をバルジ
ング相当量の20%(47mm)とし、軽圧下鋳造法では鋳片
1mあたり1.0mmの圧下を加え、いずれも鋳造速度を0.9
m/minとした。
【0028】(実施例1)湾曲型連続鋳造装置の圧下装
置として、図2に示すように、直径が450mmの大径ロー
ル7-3を設けた大径ロール圧下装置Rと、その上流に直径
を230mm、ロールピッチを500mmとした小径ロールを設け
た小径ロール圧下装置R-2とを併設し、鋳造試験を行っ
た。この装置では、バルジングを起こした鋳片が小径ロ
ール圧下装置R-2と大径ロール圧下装置Rとで段階的に圧
下され、中心偏析および内部割れの発生を防止すること
ができた。
【0029】(実施例2)実施例1と同じ装置を用い、
小径ロール圧下装置R-2の最終段のロール間隔を30mm広
げ、この範囲でもバルジングを起こさせ、一対の大径ロ
ール7-3によって大圧下を加える試験を行った。この装
置では、バルジングを起こした鋳片が一対の大径ロール
7-3で一度に圧下され、中心偏析および内部割れの発生
を防止することができた。
【0030】(実施例3)実施例2の試験を行った後、
上下の大径ロール7-3を図3に示すように待機位置に移
動させ、待機位置にあった小径ロール圧下装置R-1を図
4に示すように大径ロール圧下装置Rのスタンド内に挿
入し、軽圧下鋳造法の試験を行った。小径ロール圧下装
置R-1の小径ロール7-4および7-5は、直径を230mm、ロー
ルピッチを500mmとして前記小径ロール圧下装置R-2と等
しくした。そして小径ロール圧下装置R-1および小径ロ
ール圧下装置R-2は、鋳片1mあたり1.0mmの圧下が加え
られるようにした。
【0031】図3(b)および図3(c)に示すように、小径ロ
ール圧下装置R-1は、小径ロール7-4および7-5が箱形の
枠体18に組み込まれているため、搬送などの取り扱いが
簡単にできる。これにより、実施例2の試験を行った
後、実施例3の試験を行うため、ダミーバーの挿入など
の段取り替えを行っている間に、小径ロール圧下装置を
大径ロール圧下装置のスタンドに組み込むことができ
た。
【0032】
【発明の効果】本発明の連続鋳造設備のロール圧下装置
によれば、小径ロール圧下装置を簡単に挿入、取り出し
ができるので、軽圧下鋳造法と大圧下鋳造法とを1つの
連続鋳造設備で実施することができる。また、圧下装置
による圧下を付加しなければ、通常のガイドロールとし
て使用できるため、要求される材料特性に合わせて普通
鋳造法、軽圧下鋳造法および大圧下鋳造法を1つの連続
鋳造設備で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】軽圧下鋳造法(図(a))および大圧下鋳造法
(図(b))を説明するための概念図である。
【図2】大圧下鋳造法を実施している状態を示す概念図
であり、(a)は鋳造方向から見た正面図、(b)は鋳造方向
の側面から見た一部断面図である。
【図3】大径ロール圧下装置と小径ロール圧下装置とが
待機位置にある状態を示す図であり、(a)は大径ロール
が待機中の圧下装置を鋳造方向から見た正面図、(b)は
待機中の小径ロール圧下装置を鋳造方向から見た正面
図、(c)は小径ロール圧下装置を鋳造方向の側面から見
た側面図である。
【図4】軽圧下鋳造法を実施している状態を示す概念図
であり、(a)は鋳造方向から見た正面図、(b)は鋳造方向
の側面から見た一部断面図である。
【符号の説明】
R.大径ロール圧下装置 R-1,R-2.小径ロール圧下装置 B.バルジング装置 G.ガイドロール装置 P.ピンチロール装置 1.溶鋼 2.タンディシュ 3.浸漬ノズル 4.鋳型 5.鋳片 6.ガイドロール 7.圧下ロール 8.バルジングロール 9.ピンチロール 10.凝固クレータエンド 11.軸受け箱 12.移動装置 13.スタンド 14.自在回転継ぎ手 15.歯車箱 16.減速機 17.モータ 18.枠体 19.圧下装置 20.ペデェスタル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−206802(JP,A) 特開 平5−212517(JP,A) 特開 平5−15956(JP,A) 特開 平5−8003(JP,A) 特開 平5−245605(JP,A) 特開 平6−63715(JP,A) 特開 平6−198410(JP,A) 特開 平1−178355(JP,A) 特開 平2−235558(JP,A) 特開 平9−314298(JP,A) 特開 平8−164460(JP,A) 特開 平7−32108(JP,A) 特公 昭62−34461(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/128 350 B22D 11/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼の連続鋳造鋳片の凝固クレータエンド近
    傍を圧下する装置であって、大径ロール圧下装置のスタ
    ンドは、一対の大径ロールを上下に移動させて小径ロー
    ル圧下装置を挿入できる構造であり、前記大径ロール圧
    下装置は、鋳片の短辺を挟んで対向する位置に設けられ
    た一対のロールを有し、それぞれの軸受け箱にはロール
    を鋳片の短辺方向に、かつ小径ロール圧下装置の高さを
    越えて移動させることができる移動装置が設けられてい
    ることを特徴とするロール圧下装置。
  2. 【請求項2】上記の小径ロール装置は、鋳片の短辺を挟
    んで対向する位置に設けられた小径ロールの複数組が枠
    体に配置され、上部小径ロールにはロールを鋳片の短辺
    方向に圧下できる圧下装置を備えることを特徴とする請
    求項1に記載のロール圧下装置。
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