JPS62110852A - 連続鋳造用ロ−ラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明、は、冷却装置を具えた連続鋳造用ローラに関す
る。

〈従来の技術〉 例えば、鋼またはアルミニウムのような金属で作られた
ローラによる連続鋳造は、公知である。

このローラによる連続鋳造は、鋳造が縦形であるか、ま
たは横形であるかによって種々の態様で行われる。

連続鋳造を行うローラを冷却することは、例えば、フラ
ジス特許第１．５６７．１９６号に開示されている。こ
の特許は、ローラを取巻き、ローラの軸方向に埋設され
た多数本のパイプを有するジャケラトラ示している。ま
た、米国特許第３．０３８゜２１９号は、ローラ本体を
取巻く円筒状銅製容器の下面側においてローラ本体の表
面に形成され軸方向に延びた冷却水循環用チャンネルを
示している。また、フランス特許第１，１９８，００６
号ハ、ローラ本体に内蔵され銅製タガによって被覆され
周方向に延びたチャンネルを示している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の技術において、冷却水をローラの軸方向に循環さ
せるだけでは満足な結果が得られない（例えば、鋳造品
の横軸方向の均一性に対して）。

また、フランス特許第１．５６７．１９６号および米国
特許第３．０３８．２１９号は、連続鋳造用ローラを概
略的に開示しているに過ぎない。

フランス特許第１．１９８．００６号に示された冷却構
造も、ローラ本体の切削が複雑で、しかも高価になるの
でほとんど満足な結果が得られない。

また、熱交換も適切に行われない。また、周方向に延び
たチャンネル中の水の圧力によって銅製タガが膨張し変
形する傾向が見られる。これは、銅製タガの厚さを増す
ことによってのみ解決されるが、この解決法は、高価と
なる。

本発明の目的は、構造が簡単で冷却効率が従来よすも高
く、鋳造品を損傷するような変形を受けない連続鋳造用
ローラを提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の連続鋳造用ローラは、容器により取巻かれた円
筒状本体と、容器と円筒状本体との間において円周方向
に配置された冷却液循環用平行チャネルと、冷却液の導
入マニホルドおよび冷却液の回収マニホルドと、円筒状
本体を通過し導入マニホルドおよび回収マニホルドと冷
却液循環用平行チャネルとを接続する導入パイプおよび
回収パイプとを有する。冷却液循環用平行チャネルは、
容器の内面において円弧状に延び複数のグループに分け
られた複数本の溝によって構成され、各グループの溝に
対応する円筒状本体のセクタにおいて冷却水循環径路を
構成する。冷却水の導入マニホルドおよび回収マニホル
ドは、円筒状本体と同一軸上にある。軸方向スロートが
各セクタの断面の両端部において円筒状本体と容器との
間に設けられている。円筒状本体を貫通する導入パイプ
および回収パイプが一方において軸方向スロートに開口
している。一のグループの溝の一端が他方において軸方
向スロートに開口している。

第１の実施態様において、セクタの数は、３個であシ、
各セクタは、１２０°の角度を有する。

第２の実施態様において、円筒状本体は、鋼で作られ、
容器は、銅または銅合金で作られている。

第３の実施態様において、容器は、容器の両端側に設け
られたリングによシ円筒状本体に保持されている。

第４の実施態様において、ジャーナルが固定具によって
円筒状本体の両端側に固定されている。

第５の実施態様において、連続鋳造用ローラは、冷却水
供給のための回動継手を有する装置に連結されている。

第６の実施態様において、円筒状本体は、測定および／
または記録装置を収容する中空部を有する。

第７の実施態様において、軸方向スロートは、円筒状本
体の局面に切削加工で形成される。

第８の実施態様において、円筒状本体は、厚肉である。

この厚肉部が径方向に穿孔されて、冷却液導入パイプお
よび冷却液回収パイプが形成される。

第９の実施態様において、冷却液導入パイプおよび冷却
液回収パイプは、可視管である。また、円筒状本体は、
容器の内面に貼シ付けられた１個のはめ輪によって構成
される。

〈作用〉 冷却液は、冷却液の導入マニホルドから各セクタの導入
パイプおよび一方の軸方向スロートに分配される。各セ
クタの一方の軸方向スロートは、冷却液を円筒状本体と
容器との間の複数本の溝に分配する。冷却液は、溝に沿
って連続鋳造用ローラの周面の下面側でローラの周方向
に流れ、各セクタの他方の軸方向スロートに達し、各セ
クタの回収パイプを経て冷却液の回収マニホルドに到る
。

冷却液は、溝を通過する間に、連続鋳造用ローラの周面
をほぼ均一に冷却する。

〈実施例〉 添付図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。本発明
の連続鋳造用ローラは、冷却ドラム１を有する。この冷
却ドラム１の両側にジャーナル２および２′が固定され
ている。ジャーナル２および２′は、回転軸受３および
３′に支持されている。

回転軸受３および３′は、シャーシ（図示せず）に取付
けられている。

ジャーナル２および２′は、フランジ４および４′を介
してそれぞれ冷却ドラム１の端面に固定されている。フ
ランジ４および４′と冷却ドラム１とを結合する固定具
としてのボルト５は、冷却ドラム１を貫通している。固
定具として連結用タイを使用してもよい。

ジャーナル２は、通常の方法で（例えばユニバーサルジ
ヨイントで）回転手段（図示せず）に結合されている。

ジャーナル２′は、中間固定フランジ８によって冷却水
供給装置９に結合されている。また、ジャーナル２′は
、冷却ドラム１と同軸状に配置された回収マニホルド６
および導入マニホルドＺ内での冷却水の流通を可能とす
るため、中空に形成されている。

冷却水供給装置９は、固定された冷却水導入管１０およ
び固定された冷却水回収管１１を有する。

これらの冷却水導入管１０および冷却水回収管１１は、
円筒状固定ケーシング１２の外側表面において径方向に
固定ケーシング１２から分岐している。

円筒状のブツシュ１３が中間固定フランジ８に固定され
ている。このブツシュ１３は、固定ケーシング１２の内
面にボール軸受１４によって支持され、ジャーナル２′
と一体に固定される。

ブツシュ１３は、回収マニホルド６の方へ延びる中央盲
孔６′と、環状の導入マニホルド７の方へ延び、中央盲
孔６′を取巻く環状室７′とを有する。

ブツシュ１３の外面と固定ケーシング１２の内面とには
、２個の環状室１５および１６を形成するように、対向
する２本の周溝が設けられている。

環状室１５および１６は、それぞれ冷却水導入管１０お
よび冷却水回収管１１に連通し、冷却水供給装置９の一
部を構成する。

すなわち、複数本の径方向チャネル１７がブツシュ１３
の周壁を貫通して設け、られている。これらの径方向チ
ャネル１７は、中央盲孔６′と環状室１６（したがって
、冷却水回収管１１）とを連通させる。

環状室７′は、直接、環状室１５に通じ、冷却水導入管
１０に連通している。

環状室１５および１６０両側およ−び環状室１５と環状
室１６との間において、３本のシール１８がブツシュ１
６の外面と固定ケーシング１２の内面との間に設けられ
ている。

冷却ドラム１は、鋼で作られた円筒状支持体１９を有す
る。この円筒状支持体１９は、銅製容器２０に内蔵され
ている。２個の環状板２１が円筒状支持体１９および銅
製容器２０の両方に重なるようにして円筒状支持体１９
の両端面に固定されている。これによシ、銅製容器２０
は、円筒状支持体１９に対し移動不能に固定される。

円筒状支持体１９は、互いに異なる直径を有する第１部
分２２および第２部分２３から成る中央孔を有する。短
い直径を有する第１部分２２は、回収マニホルド６とほ
ぼ同一径であシ、この回収マニホルド６に整列した孔を
形成する。回収マニホルド６は、冷却ドラム１の内部に
貫入され、第１部分２２と第２部分２３との間に形成さ
れた肩部に当接している。長い直径を有する第２部分２
６ハ、回収マニホルド６において冷却ドラム１の内部に
貫入した部分を取巻き、この部分および第１部分２２と
第２部分２３との間の肩部と共働して環状室２４を形成
する。環状室２４に導入マニホルド７が開口している。

第１部分２２とジャーナル２とは、共働して中央室２５
を形成する。

一の導入バイブ２７と一の回収パイプ２６とは、一対と
なっている。導入バイブ２７は、導入用の環状室２４か
ら径方向に突出している。一方、回収パイプ２６は、回
収用の中央室２５から径方向に突出している。また、導
入バイブ２７および回収パイプ２６は、円筒状支持体１
９０局面に切削加工により形成された導入用および回収
用軸方向スロート２８および２８′の底部において開口
している。

多数本の平行溝２９が銅製容器２０の内面に切削加工に
より円弧状に形成されている。平行溝２９の断面形状は
、簡単化するために矩形状であることが望ましい。平行
溝２９は、冷却水が導入される導入用軸方向スロート２
８と冷却水が回収される回収用軸方向スロート２８′と
を接続するチャネルを構成する。

第２図に示されているように、冷却水循環システムは、
３個の独立したセクタＩ、Ｉおよび■中にそれぞれ設け
られている。これらのセクタＩ。

■および■は、１２０°づつの拡がＤ’（ｒ有し冷却水
循環回路的に並列の関係にある。各セクタ１．ｌまたは
■は、冷却水の循環する方向から視て、順次、径方向導
入パイプ２７．導入用軸方向スロート２８．平行溝２９
９回収用軸方向スロート２８′および径方向回収パイプ
２６を有している。径方向導入パイプ２７は、−ｉで導
入マニホルド７に接続し、他端で導入用軸方向スロート
２８の底部に開口している。導入用軸方向スロート２８
は、多数本の平行溝２９間に冷却水を分配する。平行溝
２９は、導入用軸方向スロート２８から約１２０゜の角
度だけ離れた回収用軸方向スロート２８′中に横方向に
開口している。回収用軸方向スロート２８′は、径方向
回収パイプ２６の方へ冷却水を集める。

径方向回収パイプ２６は、回収マニホルド６に冷却水を
供給する。

冷却水は、矢印で示された径路を通って冷却水導入管１
０から冷却水回収管１１に到る。第２図に示されている
ように、冷却水は、全てのセクタ１、Ｉｆおよび■中に
おいて同一方向に循環する。

この方向は、鋳造品に接触したセクタ（第２図中、セク
タＩおよび■）において、循環が上昇するように、すな
わち、鋳造品の移動方向と反対となるように三角法また
は反三角法によって決定される。

円筒状支持体１９は、厚肉円筒として構成されているが
、この厚肉部は、中空部３０（第２図には、１個の中空
部のみが示されているが、各セクタ１．ＩＩおよび■に
数個存在する］によって軽量化されている。中空部６０
は、この中に測定装置（例えば５熱電対）、および／ま
たは読み書きメモリまたはレシーバ等のようなデータ記
録システムを埋め込むことによって、複数のローラによ
る連続鋳造のプロセスに対する追従性を改良するために
用いてもよい。

また、貫性力を減らすために、円筒状支持体１９は、銅
製容器２０の内面に接触して設けられた単なるはめ輪に
よって構成してもよい。この場合、装置の機械的剛性を
確保するのは、冷却水を平行溝に導く径方向導入パイプ
および径方向回収パイプである。径方向導入パイプおよ
び径方向回収パイプは、ホイールのスポークを構成し、
径方向導入パイプおよび径方向回収パイプに結合された
はめ輪および短筒状容器は、リムを構成する。

また、導入用および回収用軸方向スロート２８および２
８′は、径方向回収パイプ２６および径方向導入パイプ
２７が各セクタについて全体で２本に限定されるように
、設けられている。

同様に、互いに同一軸を有し二重管として構成されると
ともに円筒状支持体１９とも同一軸を有する冷却水回収
マニホルド６および冷却水導入マニホルド７を使用すれ
ば、ローラ上のセクタの数を変更することは、通常の切
削加工および通常の組立方法によシ容易となる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、連続鋳造用ローラに組込まれた冷却装
置の構造が簡単であシ、ローラの全周面に亘ってほぼ均
一の冷却効率が得られる。

第１の実施態様によれば、冷却液の分配は、ローラを形
成する円筒状本体が１２０°の角度を有する３個のセク
タに分割されているので、特に利点が大きい。セクタの
個数が３個よシも多いと、湾曲部の個数も多くなシ、圧
力降下が大きくなる。

したがって、冷却水導入圧を増大させる必要が生ずる。

セクタの個数が３個よシも少ないと、循環用チャネル中
の回路の長さが増大し、この場合にも圧力降下が大きく
なる。３個のセクタが明確に区分されている（すなわち
、互いに独立している）場合には、連続鋳造用ローラの
全周に亘って（例えば、ローラの回転方向と反対側へ）
冷却水を均一に循環させることができる。ローラの回転
方向と反対側へ冷却水を循環させるようにすれば、鋳造
品に対して対向流れの循環が成立する。この対向流れは
、熱交換の点から視て同方向流れの循環よシも効率的で
ある。

冷却水の循環速度は、６ｒ＋１／／ｓ程度とするのが望
ましい。

循環速度が６ｍ／ｓよシも大きくなると、圧力降下がか
なり増大する。

循環速度が６ｍ／ｓｘ、、！ｌｌｌも小さくなると、蒸
気の発生を伴わない強制対流による熱交換の代りに、一
の場合には、核沸騰中での熱交換に移行する。

核沸騰中での熱交換においては、表面に細かい蒸気の泡
が生じ、これらの泡は、周囲の液中で再凝縮する。これ
らの泡が集まると、回路中に文字通シの「蒸気栓」が発
生し、冷却水の流通を阻止する。従来の連続鋳造用鋳型
においては、冷却水は、底から頂上へ移動する。このた
め、蒸気も冷却水とともに上昇する。本発明にかかる連
続鋳造用ローラの各セクタ中の冷却水の循環は、これと
同じ状態を再現するように構成されている。

循環速度が６”／ｓよりも小さくなると、他の場合には
、自由沸騰中での熱交換に移行する。自由沸騰中での熱
交換においては、やや安定した蒸気の皮膜が、冷却しな
ければならない表面に形成される。この皮膜は、文字通
シ熱抵抗となシ放熱に抵抗する。したがって、湯度が上
昇し、銅製容器。

において鋼に接触した面が焦げる虞れがある。

また、冷却水の循環速度が大きいと、処理した水を使っ
ても避けられない石灰石′！！たは種々の塩の沈着が少
なくなる。

第２の実施態様によれば、銅または銅合金で作られた容
器に冷却水循環用チャネルを切削加工で作ることは容易
である。このようにチャネルを構成すれば、冷却水との
熱交換のために３個の表面が形成される。各チャネルの
幅および複数本のチャネル間の距離は、容器が潰れたシ
、または膨張したシしないように容易に算出される。こ
のような変形は、セクタ中の円周方向の循環径路が望ま
しくない圧力（７バールよシ高く、銅製容器が破裂する
かも知れない）に達するのを防止するので、虞れる必要
がない。

第５の実施態様によれば、連続鋳造用ローラには、二重
流通回転継手を介して冷却水が供給される。この回転継
手は、溶けた金属の周辺を考慮して定められた仕様に従
って作られる。条件として、次のものが考慮される。す
なわち、低圧下での流量（約４０ｍ／ｈ）、圧力降下を
小さくするために最低可能速度（循環速度が約６”／ｓ
の場合においテ、循環用チャネルのオリフィスから吐出
するときの速度）、およびローラの低回転速度（約３０
回転／分）である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる連続鋳造用ローラの縦断面図
であって、このローラが冷却水供給装置に結合された状
態を示す。 第２図は、第１図における■−■線断面の概略断面図で
ある。 １・・・冷却ドラム、６・・・回収マニホルド、７・・
・導入マニホルド、１９・・・円筒状支持体、２０・・
・銅製容器、２６・・・回収パイプ、２７・・・導入パ
イプ、２８・・・導入用軸方向スロート、２８′・・・
回収用軸方向スロート、２９・・・平行溝、１．ＩＩお
よび■・・・セクタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器により取巻かれた円筒状本体と、容器と円筒状本体
   との間において円周方向に配置された冷却液循環用平行
   チヤネルと、冷却液の導入マニホルドおよび冷却液の回
   収マニホルドと、円筒状本体を通過し導入マニホルドお
   よび回収マニホルドと冷却液循環用平行チヤネルとを接
   続する導入パイプおよび回収パイプとを有し、上記冷却
   液循環用平行チヤネルは、容器の内面において円弧状に
   延び複数のグループに分けられた複数本の溝によつて構
   成され、各グループの溝に対応する円筒状本体のセクタ
   において冷却水循環径路を構成し、上記導入マニホルド
   および回収マニホルドは、円筒状本体と同一軸上にあり
   、各セクタの断面の両端部において軸方向スロートが円
   筒状本体と容器との間に設けられ、円筒状本体を貫通す
   る導入パイプおよび回収パイプが一方において軸方向ス
   ロートに開口し、一のグループの溝の一端が他方におい
   て軸方向スロートに開口することを特徴とする連続鋳造
   用ローラ。