JPH11347692A - 金属ストリップ鋳造装置及びその鋳造溜め側部画成板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 側部堰板の摩耗を減少させる。 【解決手段】 鋳造ロール端面に係合して鋳造溜めの側
部画成クロージャを形成する一対の側部堰板１８を備え
た金属ストリップ鋳造装置において、側部堰板１８の、
鋳造ロール端面に係合する側縁３２に沿って、側部堰板
本体の材料よりも硬質の材料でできたインサート３１を
備え、インサート３１を側部堰板１８の摩耗面よりも引
っ込める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属ストリップ鋳
造装置及びその鋳造溜め側部画成板に関するものであ
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
鍋から一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て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板又は側部堰で構
成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】側部堰板と鋳造ロール
端面との間のシール係合を維持するのが非常に重要であ
る。漏れが生じると、鋳造したストリップ製品の端に重
大な欠陥が生じ得、側部堰板の摩耗面の急速な破壊とシ
ールの全くの消失を引き起こし得るからである。この問
題は、鋳造時の熱膨脹により鋳造ロール端が変形するこ
とで更に悪化する。各回転時に鋳造溜めを通る鋳造ロー
ル部分は、鋳造溜めの上部からロール間隙の方へと動く
につれて漸次加熱されるので、ロール間隙領域では鋳造
ロール中央部は鋳造ロール上部よりも外方に膨脹し、そ
れにより鋳造時に鋳造ロール端面が変形し、ひいては側
部堰板のロール間隙の隣接部分が極度に摩耗することに
なり得る。この問題を軽減するため、アメリカ特許第
５，５８８，４７９号に開示のように、側部堰板を自由
旋回可能で鋳造ロール端に自動整合するようにし、溶融
金属が側部堰板に加える外方力の作用中心よりも下にピ
ボット取付具を配することで、鋳造溜め底部でのシール
力増加が可能である。しかしながら、側部堰板が最初に
少し摩耗して側部堰板が鋳造ロール端に嵌まり込むまで
は効果的なシールが生じない。従って、最初は側部堰板
に大きな内向き力を加えて故意に側部堰板の初期摩耗を
引き起こし、側部堰板が鋳造ロール端に嵌まり込むよう
にしてから、内向き力を減らして鋳造時の板の摩耗速度
を減らすようにするのが通例である。しかしながら、側
部堰板が急速に摩耗することは問題であるため、側部堰
板は定期的に交換しなければならない。本発明は、側部
堰板の摩耗を減少させる、簡単ではあるが好便な手段を
提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、間にロ
ール間隙を形成する、一対のほぼ水平な鋳造ロールと、
鋳造ロール間のロール間隙に溶融金属を送給して、鋳造
ロール上に支持された溶融金属の鋳造溜めを形成する金
属送給手段と、鋳造ロール端面に係合して鋳造溜めの側
部画成クロージャを形成する一対の側部堰板と、鋳造ロ
ールを相互方向に回転させてロール間隙から下方に送給
される鋳造ストリップ品を造る手段とで構成された金属
ストリップ鋳造装置において、前記側部堰板の、鋳造ロ
ール端面に係合する側縁に沿って、側部堰板本体の材料
よりも硬質の材料でできたインサートを備え、該インサ
ートを側部堰板の摩耗面よりも引っ込めて構成した金属
ストリップ鋳造装置が提供される。

【０００５】好ましくは、インサートは、側部堰板の摩
耗面よりも０．２〜１．０ｍｍ引っ込める。

【０００６】インサートは、側部堰板の側縁に沿って離
間された個々の栓とすることができる。

【０００７】若しくは、インサートは、側部堰板の側縁
を全体に又は部分的に横切るよう側部堰板の横方向に沿
って延びる比較的硬質な材料のストリップとすることが
できる。

【０００８】インサートは、側部堰板の側縁に沿ってほ
ぼ等間隔に離間させることができる。若しくは、側部堰
板の頂部よりも底部の方が圧力が大きい傾向があること
に鑑み、インサートを側部堰板の頂部よりも底部の方が
より密になるように離間させることができる。

【０００９】側部堰板が鋳造ロールの湾曲に合わせた弧
状の側縁を有することができる。

【００１０】本発明は、耐火材料の板で構成され、その
板が一対のすぼまり状の側縁を有し、それらの側縁に沿
って、前記耐火材料よりも高硬度の材料で造られたイン
サートを備え、該インサートが側部堰板の前面よりも引
っ込められた、金属ストリップ鋳造装置の鋳造溜め側部
画成板にも範囲が及ぶ。

【００１１】耐火材料は、窒化硼素耐火材料とすること
ができる。他の耐火材料を加えて硬度を増加させた窒化
硼素耐火材料で造ってもよい。例えば、ジルコニア、ア
ルミナ、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウム、炭化
アルミニウム、シアロン（sialons）を含むことができ
る。

【００１２】このように、インサートが側部堰板の摩耗
面から引っ込んでいることにより、側部堰板を最初に摩
耗させて鋳造ロールに嵌め込んでからインサートが鋳造
ロールに係合しており、又、インサートは側部堰板の材
料よりも硬質の材料であるので更なる側部堰板の摩耗を
阻止し、結果として簡単な構成で側部堰板の定期的な交
換回数を減らすことができる。

【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特定の実施の形態への適用を詳
細に説明する。

【００１４】図１〜図１１は本発明の実施の形態の一例
を示すもので、図示した双ロール鋳造装置は一対の鋳造
ロール１２を支持する主機械フレーム１１で構成され、
鋳造作業時に溶融金属が取鍋１３から、耐火取鍋出口シ
ュラウド１４を介しタンディッシュ１５へ、そして更に
金属供給ノズル１６を介して鋳造ロール１２のロール間
隙１７へと供給される。このようにしてロール間隙１７
に供給された溶融金属はロール間隙上方に鋳造溜め２０
を形成し、この鋳造溜め２０を鋳造ロール端で区画する
のが、流体圧シリンダユニット２２で構成される一対の
スラスタ２１により鋳造ロール１２の段付き端に当てら
れる、鋳造溜め側部画成板である一対の側部堰板１８で
ある。鋳造溜め２０の上面（一般にメニスカスレベルと
呼ばれる）が金属供給ノズル１６の下端より上にあっ
て、金属供給ノズル下端が鋳造溜め２０内に浸漬しても
よい。

【００１５】鋳造ロール１２は水冷されるので、動いて
いる鋳造ロール表面上に殻が凝固してロール間隙１７に
て合わされて、鋳造ロール出口で凝固した鋳造ストリッ
プ品１９を生み出す。この品は標準コイラ（図示せず）
へ供給することができる。

【００１６】ここまで記述してきた双ロール鋳造装置
は、オーストラリア特許第６３１７２８号及び第６３７
５４８号、アメリカ特許第５，１８４，６６８号及び第
５，２７７，２４３号に幾分詳細に説明・記述されてい
る種類のものである。本発明の一部を構成しない適宜の
構造的詳細についてはこれらの文献を参照することがで
きる。

【００１７】側部堰板１８が取付けられるホルダ２５は
スラスタ２１に枢支接続されており、このため側部堰板
１８は枢支接続部を中心に傾動でき、スラスタ２１は枢
支接続部を介して対向力を加える。

【００１８】図３及び図４からわかるように、各側部堰
板１８が取付けられるホルダ２５はピボットピン２６に
よりスラスタ体２７に枢支接続され、スラスタ体２７は
接続部３０にて各流体圧シリンダユニット２２のピスト
ンロッド２８に接続される。従って、各側部堰板１８と
それに関連したホルダ２５とが側部クロージャ構造を構
成して、各ピボットピン２６を中心に枢支できる。各ス
ラスタ２１は流体圧シリンダユニット２２の一方と、対
応するスラスタ体２７とで構成される。スラスタ体２７
は、主機械フレームに設けられた軌道２９上を走行する
ようにされていて、流体圧シリンダユニット２２伸縮時
に水平動するようになっている。この構成では、流体圧
シリンダユニット２２により加えられる内向きの閉止力
がピボットピン２６を介してホルダ２５に有効に加えら
れ、側部堰板１８がホルダ２５と共にピボットピン２６
を中心に旋回でき、ピボットピン２６の軸線を中心に側
部堰板１８を前後方向に傾動させることができる。ピボ
ットピン２６は鋳造ロール１２のロール間隙１７の高さ
よりも上の位置にあるので溶融金属により側部堰板１８
に対して働く外向き圧力は、側部堰板１８の底端が内方
に偏寄される方向に側部堰板１８をピボットピン２６を
中心に回転偏寄させ、鋳造溜め底部でのシール圧力を増
加させる。この構成により、鋳造時の熱膨脹による鋳造
ロール１２端面の変形をも吸収するよう側部堰板１８を
傾動させることができ、それと同時に、漏れの生じる傾
向が最も大きい鋳造溜め底部での鉄静圧に拮抗するよう
鋳造溜め底部でのシール圧力を増やす偏寄作用も維持さ
れる。

【００１９】側部堰板１８の回転軸であるピボットピン
２６の適切な位置は、鋳造ロール１２の径、鋳造溜め２
０の高さ及び鋳造されるストリップ製品１９の厚みに左
右される。ピボットピン２６の正しい位置決めを決める
仕方はアメリカ特許第５，５８８，４７９号に記述され
ている。

【００２０】本発明によれば、側部堰板１８には側部堰
板本体よりも硬度の高い材料で造られたインサート３１
を備えている。図５に示すように、各側部堰板１８は鋳
造ロール１２の湾曲に合わせた、すぼまり弧状の側縁３
２を有すると共に、弧状の側縁３２に隣接した二つの側
部に沿って等間隔に孔を穿設しており、孔には、硬質の
円筒形又はテーパ状のインサート３１であるスタッドが
セットされている。インサート３１のスタッドは側部堰
板１８に穿設した孔に摩擦嵌めしてもよいし、接着剤で
孔に嵌め込んでもよい。インサート３１のスタッドは側
部堰板１８の前面３３よりも引っ込めてあるので、側部
堰板１８の前面３３は、スタッドが鋳造ロール１２に接
触し始める以前に側部堰板１８の初期嵌め込みプロセス
で摩耗しきってしまう材料の層を有する。インサート３
１のスタッドは、図６に示すように側部堰板１８の裏面
に形成した盲穴に嵌め込むようにして、鋳造ロール１２
に対面する側の側部堰板１８表面をきれいにしてもよい
し、側部堰板１８の通し孔に貫通嵌めしてもよい。

【００２１】典型的には、側部堰板１８本体は窒化硼素
耐火材料で形成することができる。インサート３１のス
タッドも窒化硼素系の材料で造ることができるが、硬度
を増加させるためにその他にジルコニアを含めてもよ
い。インサート３１のスタッドは多少熱膨脹することが
でき、耐火特性を有するべきであるが、比較的小径であ
り、側部堰板１８の比較的軟質な窒化硼素材料に囲まれ
ているので熱的衝撃からある程度遮断されている。従っ
て、側部堰板１８の主材料よりも比較的硬質で、熱的衝
撃による有害な割れを被ることのないものとすることが
できる。典型的には、インサート３１のスタッドは直径
を４ｍｍ〜８ｍｍとすることができ、側縁３２の側部に
沿って１２ｍｍ〜３２ｍｍの間隔で配することができ
る。

【００２２】インサート３１の形状は種々様々とするこ
とができる。図７及び図８は、側部堰板１８の前面より
後方に正確に挿入セットできるスタッド形状の二つの代
替例を示している。図７に示した構成では、インサート
３１Ａのスタッドは側部堰板１８の背部で埋頭孔にセッ
トする頭部３５を有して、栓の前端を側部堰板１８の前
端よりも正確に内になるようにしている。

【００２３】図８に示した代替の構成では、インサート
３１Ｂのスタッドはテーパ状で、側部堰板１８のテーパ
孔にセットされる。

【００２４】図９は側部堰板１８の代替の構成を示して
おり、インサートは溝３７内にセットした一連のストリ
ップ３６で、側部堰板１８の横方向に延びて側縁３２を
横切り、側部堰板１８の前面３３の初期摩耗後に鋳造ロ
ール端に係合する。斯かる溝３７は矩形でもあり継ぎ形
状でもよい。ストリップ３６は所定の位置に摩擦嵌めし
てもよいし、接着剤で留め付けてもよい。

【００２５】いずれの実施の形態においても、インサー
ト３１は孔に伴って側部堰板１８の側縁３２に沿って等
間隔で配置してもよいし、鋳造溜め２０底部に向かって
増加する鉄静圧力により大きな圧力が加わる側部堰板１
８の底部側に密集させてもよい。図１０は図５の実施の
形態を、図１１は図９の実施の形態を、夫々改変して側
部堰板１８の底部に向かってインサート３１を密集させ
る仕方を示している。

【００２６】このように、インサート３１が側部堰板１
８の摩耗面から引っ込んでいることにより、側部堰板１
８を最初に摩耗させて鋳造ロール１２に嵌め込んでから
インサートが鋳造ロール１２に係合しており、又、イン
サート３１は側部堰板１８の材料よりも硬質の材料であ
るので更なる側部堰板１８の摩耗を阻止し、結果として
簡単な構成で側部堰板１８の定期的な交換回数を減らす
ことができる。

【００２７】なお、本発明の金属ストリップ鋳造装置及
びその鋳造溜め側部画成板は、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。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インサートが側部堰板の摩耗面から引っ込んでいること
により、側部堰板を最初に摩耗させて鋳造ロールに嵌め
込んでからインサートが鋳造ロールに係合しており、
又、インサートは側部堰板の材料よりも硬質の材料であ
るので更なる側部堰板の摩耗を阻止し、結果として簡単
な構成で側部堰板の定期的な交換回数を減らすことがで
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】双ロール鋳造装置の縦断面図である。

【図２】図１に示した双ロール鋳造装置の平面図であ
る。

【図３】双ロール鋳造装置に組込まれる一対の側部堰板
のアプリケータの一方を示しており、待避位置にある状
態を示している。

【図４】側部堰板のアプリケータの伸長状態を示す図で
ある。

【図５】本発明による、インサートを備えた、鋳造溜め
の側部堰板の正面図である。

【図６】側部堰板の一部の断面図である。

【図７】側部堰板のインサートの代替例を示す破断断面
図である。

【図８】側部堰板のインサートの更に別の代替例を示す
破断断面図である。

【図９】更に又別の種類のインサートを備えた側部堰板
の斜視図である。

【図１０】インサートが側部堰板底部に集中するように
改変した、図５に似た側部堰板を示す図である。

【図１１】インサートが側部堰板底部に集中するように
改変した、図９に似た側部堰板を示す図である。

【符号の説明】

１２ 鋳造ロール １７ ロール間隙 １８ 側部堰板 １９ 鋳造ストリップ品 ２０ 鋳造溜め ３１ インサート ３１Ａ インサート ３１Ｂ インサート ３２ 側縁 ３３ 前面 ３６ ストリップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 平二 神奈川県横須賀市野比２丁目36−２ (72)発明者 堀内 正昭 千葉県柏市豊平町９−７ (72)発明者 ウェイン ラッセル オーストラリア ニュー サウス ウェー ルズ ノース ウロンゴング ジップス ストリート 22 ユニット 13 (72)発明者 キース フレデリック ピッチフォード オーストラリア ニュー サウス ウェー ルズ アルビオン パーク チャーチ ス トリート 46 (72)発明者 ジョン ゼルヴィス オーストラリア ニュー サウス ウェー ルズ アルビオン パーク レイル サン ドパイパー クロウズ ７

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間にロール間隙を形成する、一対のほぼ
   水平な鋳造ロールと、鋳造ロール間のロール間隙に溶融
   金属を送給して、鋳造ロール上に支持された溶融金属の
   鋳造溜めを形成する金属送給手段と、鋳造ロール端面に
   係合して鋳造溜めの側部画成クロージャを形成する一対
   の側部堰板と、鋳造ロールを相互方向に回転させてロー
   ル間隙から下方に送給される鋳造ストリップ品を造る手
   段とで構成された金属ストリップ鋳造装置において、前
   記側部堰板の、鋳造ロール端面に係合する側縁に沿っ
   て、側部堰板本体の材料よりも硬質の材料でできたイン
   サートを備え、該インサートを側部堰板の摩耗面よりも
   引っ込めたことを特徴とする金属ストリップ鋳造装置。
2. 【請求項２】 インサートを、側部堰板の摩耗面よりも
   ０．２〜１．０ｍｍ引っ込めた、請求項１に記載の金属
   ストリップ鋳造装置。
3. 【請求項３】 インサートが、側部堰板の側縁に沿って
   離間された個々の栓である、請求項１又は２に記載の金
   属ストリップ鋳造装置。
4. 【請求項４】 インサートが、側部堰板の側縁を横切る
   よう側部堰板の横方向に沿って延びる比較的硬質な材料
   のストリップである、請求項１又は２に記載の金属スト
   リップ鋳造装置。
5. 【請求項５】 比較的硬質な材料のストリップが側部堰
   板の全体を横切って延びる、請求項４に記載の金属スト
   リップ鋳造装置。
6. 【請求項６】 インサートが、側部堰板の側縁に沿って
   ほぼ等間隔に離間されている、請求項１乃至５のいずれ
   かに記載の金属ストリップ鋳造装置。
7. 【請求項７】 インサートが、側部堰板の頂部よりも底
   部の方がより密になるように離間されている、請求項１
   乃至５のいずれかに記載の金属ストリップ鋳造装置。
8. 【請求項８】 側部堰板が鋳造ロールの湾曲に合わせた
   弧状の側縁を有する、請求項１乃至７のいずれかに記載
   の金属ストリップ鋳造装置。
9. 【請求項９】 側部堰板本体が窒化硼素耐火材料で造ら
   れている、請求項１乃至８のいずれかに記載の金属スト
   リップ鋳造装置。
10. 【請求項１０】 インサートが、他の耐火材料を加えて
    硬度を増加させた窒化硼素耐火材料で造られている、請
    求項９に記載の金属ストリップ鋳造装置。
11. 【請求項１１】 耐火材料の板で構成され、該板が一対
    のすぼまり状の側縁を有し、該側縁に沿って、前記耐火
    材料よりも高硬度の材料で造られたインサートを備え、
    該インサートが側部堰板の前面よりも引っ込められた、
    金属ストリップ鋳造装置の鋳造溜め側部画成板。
12. 【請求項１２】 耐火材料が窒化硼素耐火材料である、
    請求項１１に記載の金属ストリップ鋳造装置の鋳造溜め
    側部画成板。
13. 【請求項１３】 インサートの材料が、窒化硼素耐火材
    料のみでなく、それに他の耐火材料を加えて硬度を高め
    たものである、請求項１２に記載の金属ストリップ鋳造
    装置の鋳造溜め側部画成板。