JP2005138137A - Cooling roller for strip caster - Google Patents
Cooling roller for strip caster Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005138137A JP2005138137A JP2003375994A JP2003375994A JP2005138137A JP 2005138137 A JP2005138137 A JP 2005138137A JP 2003375994 A JP2003375994 A JP 2003375994A JP 2003375994 A JP2003375994 A JP 2003375994A JP 2005138137 A JP2005138137 A JP 2005138137A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- solidification
- convex portion
- center forming
- hot water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 109
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 106
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 92
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
本発明は、双ロール式のストリップキャスターに用いるための冷却ロールに関するものである。 The present invention relates to a cooling roll for use in a twin-roll strip caster.
薄い金属板を製造する手法の1つとしてストリップキャスティングが知られている。かかるストリップキャスティングとして開発されている双ロール式のストリップキャスター(連続鋳造装置)は、図6にその一例の概略を示す如く、水平方向に平行に配置した左右一対の冷却ロール1を、図示しないばね等の反発力により押し付ける方向へ所要の荷重(圧下力)を作用させた状態にて互いに対向する方向へ回転駆動できるよう設けると共に、上記各冷却ロール1の軸心方向の両端面に、サイド堰2を該冷却ロール1に接するよう配置して、該一対の冷却ロール1の間に形成されるくさび状の隙間に、原料金属の湯3を注入し、該湯3を上記各冷却ロール1の表面で冷却させることにより急速凝固させると共に、凝固した金属を、上記一対の冷却ロール1のロールギャップ間で圧着してストリップ(薄板)4として製造するようにしたものである。この方法は、原料金属の湯3から直接薄い金属板を製造できるため、熱間圧延工程を省略できて薄板製造工程の大幅な簡略化が可能であり、このため省エネルギー化、製造コストの削減を図る効果が期待できるものとして知られている。
Strip casting is known as one of the methods for manufacturing a thin metal plate. A twin roll type strip caster (continuous casting apparatus) developed as such a strip casting has a pair of left and
ところで、上記双ロール式のストリップキャスターで用いる冷却ロール1は、当初、湯と接する表面を、凹凸が極めて微少な滑らかな表面となるようにしていたが、この場合は、原料合金の湯3が冷却ロール1の表面に接触するときに、全面的に亘って一度に冷却されるようになるために、上記湯3の抜熱が急激に生じてしまい、上記各冷却ロール1の間を通して形成される薄板4では、表面部の凝固歪が大となるという問題が生じていた。
By the way, the
そのために、原料合金の湯3を凝固させるときの急激な抜熱を緩和して製造される薄板4の表面歪を抑制できるようにするための対策として、冷却ロール1の表面に多数の凹凸を設けて、原料合金の湯3を冷却ロール1と接触させる際、該湯3が冷却ロール1の表面の凸部にのみ接触し、且つ表面張力によって凹部には接しないようにさせることにより、該凹部における上記湯3の表面との間に隙間を形成させ、この隙間に存在する空気層により湯3から冷却ロール1への熱の移動を抑えて湯3からの抜熱を抑制させ、これにより、上記湯3の凝固を、上記冷却ロール1の表面の凸部と接触する多数個所から分散させた状態で行なわせるようにすることが提案されている。
For this purpose, as a countermeasure for reducing the surface distortion of the thin plate 4 produced by relaxing the rapid heat removal when the raw material alloy
かかる考えに基づいた冷却ロール1の表面構造としては、たとえば、図7(イ)(ロ)(ハ)(ニ)(ホ)に示す如く、冷却ロール1の外周面に、多数の溝6によって分割されたひし形、矩形、三角形、六角形、円形形状の凸部5や、図7(ヘ)に示す如く、軸心方向に対し所要角度で螺旋方向に延びる多数の溝8により分割された螺旋方向に延びる多数の凸部7を形成したもの(たとえば、特許文献1参照)、或いは、冷却ロール1の外周面に、サンドブラスト等によって凹凸を形成して該冷却ロール1の表面を所要の粗面に加工したもの(たとえば、特許文献2参照)、等が提案されている。
As the surface structure of the
ところが、上記双ロール式のストリップキャスターでは、運転中に、各冷却ロール1が、約50〜100Hzの周期でロールギャップ方向に所要振幅で振れ、このためロールギャップが急激に変動し開閉させられるようになって、製造される薄板4の長手方向の厚みが変化して段が形成されてしまう、所謂チャターが発生することがあった。このようなチャターが発生すると、製造される薄板4には、長手方向に所要のピッチで凹凸が生じて厚さが均一でなくなるという問題が生じる。更には、製造される薄板4が破断される虞も生じることから、上記チャターの発生を防止できるようにすることが望まれている。
However, in the above-described twin-roll strip caster, during operation, each
このようなチャターの発生を防止するための手法の一つとしては、上記左右一対の冷却ロール1を押し付ける方向に作用させている圧下力を引き下げて、上記各冷却ロール1にギャップ方向の振動が発生したとしても、その振動が継続しないようにさせることが考えられる。しかし、上記各冷却ロール1の圧下力を下げ過ぎると、湯3の凝固不足につながるため、両ロール1の圧下力を十分に引き下げることは難しい。
As one of the methods for preventing the occurrence of such chatter, the reduction force applied in the direction in which the pair of left and
したがって、従来、チャターの発生を防止する効果的な対策は未だ提案されていないというのが実状である。 Therefore, the actual situation is that no effective countermeasure for preventing the occurrence of chatter has been proposed yet.
そこで、本発明者等は、双ロール式のストリップキャスターの運転時にチャターが発生することを防止できるようにするための工夫、研究を重ねた結果、チャターの発生は、以下のようなメカニズムによるものであるということが明らかになってきた。 Accordingly, as a result of repeated efforts and research to prevent the occurrence of chatter during operation of a twin-roll strip caster, the present inventors have found that chatter is generated by the following mechanism. It has become clear that.
すなわち、ロール外周面に所要形状の凸部9を形成してある一対の冷却ロール1を備えたストリップキャスターにて、先ず、原料合金の湯3が、上記一対の冷却ロール1の間のくさび状の隙間に注入されて、各冷却ロール1の外周面に設けてある各凸部9の頂部に接触すると、図8(イ)に示す如く、上記湯3は、上記各凸部9と接触する個所の表面部より凝固が開始される。この際、湯3の凝固は、上記各凸部9との接触個所を中心として放射方向へ進行するが、高温となっている湯3の内部方向への凝固の進行速度は、湯3の冷却ロール1に臨む表面に沿う方向への凝固の進行速度よりも遅いため、凝固部10は、上記各凸部9との接触個所を中心に、湯3の冷却ロール1に臨む表面に沿って扁平な半球形状に成長するようになる。
That is, in a strip caster provided with a pair of
その後、時間の経過と共に湯3の凝固が進行して、上記湯3の凝固部10が、湯3の冷却ロール1に臨む表面に沿って成長すると、図8(ロ)に示す如く、上記各凸部9との接触個所を中心に形成される各凝固部10が、隣接するもの同士で互いに接するようになった後、接合される。これにより、湯3の冷却ロール1に臨む表面部は、個々の凸部9との接触個所を中心に形成された後、互いに接合されたレンズ状の凝固部10が形成された状態で凝固することとなる。
Thereafter, the solidification of the
更に、湯3の凝固が進行すると、図8(ハ)に示す如く、上記湯3の冷却ロール1に臨む表面側では、凝固に伴って収縮が生じるため、上記各凸部9との接触個所を中心に形成されている各レンズ状の凝固部10は、所要個数ずつまとまった状態となると共に、このまとまりの中心部に位置する或る凝固部10を除いてその外周に位置する各レンズ状の凝固部10が、湯3の凝固時の収縮力により冷却ロール1の表面より浮き上がった状態とされる。この冷却ロール1の表面より浮き上がったレンズ状の凝固部10と冷却ロール1との間には隙間が形成されて該隙間における空気層の存在により上記冷却ロール1の表面より浮いた部分では湯3の抜熱が抑制されるようになるため、その後の湯3の凝固は、上記冷却ロール1の表面の凸部9に接触している個所を中心にして進行するようになり、このため、上記まとまった所要個数ずつのレンズ状の凝固部10を含む、より大きなレンズ状の凝固物11が形成される。
Further, as the solidification of the
更に、湯3の凝固が進行すると、凝固収縮が更に生じることに伴い、上記形成されたレンズ状凝固物11同士も所要個数ずつあるものを中心に統合されるようにグループ化され、中心に位置する或る凸部9との接触個所を除いた部分が冷却ロール1の表面から浮き上がると共に、該浮き上がり部分では湯3の抜熱が抑制されるため、最終的には、湯3の冷却ロール1に臨む表面部には、所要の領域ごとに或る凸部9との接触個所を中心に大きなレンズ状の凝固物11が形成される。上記レンズ状凝固物11の形成は、ロール外周面の多数個所で時間の経過と共に同時進行されるため、レンズ状の凝固部10同士が所要個数、たとえば、5個ずつ接合されることによるレンズ状凝固物11の形成、該レンズ状凝固物11同士が所要個数、たとえば、5個ずつグループ化されることによる、より大きなレンズ状凝固物11の形成はほぼ同時期に進行するようになり、このため、形成されるレンズ状凝固物11のサイズは、湯3の凝固時間の経過と共に、ステップ状に増加することとなる。
Further, as the solidification of the
したがって、ロール表面と接することで、ある凝固時間を経過した湯3の凝固物が各冷却ロール1の回転に伴って、ロールギャップへ送られるときには、上記湯3の各冷却ロール1に臨む表面部には、ほぼ同様のサイズのレンズ状凝固物11が所要ピッチで形成された状態となっている。このために、湯3の凝固物同士が、圧着されることで形成される薄板4は、図9にその組織構造の概略を示す如く、両面側に、上記各冷却ロール1の表面部で形成されたレンズ状凝固物11を内包した組織構造となると共に、その表面には、上記内部に保持されているレンズ状凝固物11の大きさに応じた凸部が形成されることに伴い浅い凹凸が形成される。なお、図9では便宜上、薄板4の表面に形成される凹凸を強調して示してある。
Therefore, when the solidified product of the
一方、チャターの発生時に製造される薄板4に形成される長手方向の凹凸は、そのピッチが、上記冷却ロール1の表面部で湯3が冷却されるときに形成されるレンズ状凝固物11の直径とほぼ一致していることが判明した。
On the other hand, the unevenness in the longitudinal direction formed on the thin plate 4 produced when the chatter is generated is the pitch of the lenticular solidified
これらのことから、チャターの発生時に製造される薄板4に形成される凹凸は、上記冷却ロール1の表面部で湯3が凝固するときに形成されるレンズ状凝固物11が、製造される薄板4の幅方向に整列してしまっていること、すなわち、上記各冷却ロール1の表面部にて湯3が冷却されて凝固するときに、レンズ状凝固物11がロール軸方向に整列するように形成されてしまうことが原因であると考えられた。
From these, the unevenness formed on the thin plate 4 produced when the chatter is generated is the thin plate on which the lenticular
又、レンズ状凝固物11が、各冷却ロール1の表面部にて形成されるときに、ロール軸方向にやや整列するように形成されてしまうと、上記ロール軸方向にやや整列したレンズ状凝固物11が両冷却ロール1の間を通過するときに、該各冷却ロール1のロールギャップ方向への振動がわずかに起き、この冷却ロール1のわずかな振動が、更にレンズ状凝固物11のロール軸方向への整列を引き起こす原因となり、レンズ状凝固物11が更にロール軸方向へ整列させられるようになるため、チャターが発生するようになると考えられる。
Further, when the lens-like
したがって、上記特許文献1に記載されたように、ロール軸方向に同一の凸部5が整列するように設けた冷却ロール1では、該ロール軸方向に沿って配置されている各凸部5が同時にレンズ状凝固物の中心になり得るため、レンズ状凝固物11がロール軸方向に整列して形成されることを防止できず、このため、チャターの発生を防止することができないと推察された。
Therefore, as described in
一方、上記特許文献2に記載されたように、サンドブラストによりロール外周面に凹凸を形成させたものでは、個々の凸部の形状自体はランダムなものとなっており、又、その配置もランダムになるため、チャターは比較的発生し難くなるものの、全体的には、ほぼ同様の凸部がロール外周面の全面にほぼ均等に配置されていると見なすことができるものであることから、上記湯3の凝固時にレンズ状凝固物11がロール軸方向に整列するよう形成されることを確実に防止できるものではなく、したがって、チャターの発生を確実に防止できるものとはなっていない。
On the other hand, as described in the above-mentioned
そのために、上記レンズ状凝固物11が、冷却ロール1のロール軸方向に整列しないようにすれば、製造される薄板4に、各レンズ状凝固物11ごとに対応して厚みの厚い部分と薄い部分が生じたとしても、チャターの発生を防止できることを見出し、本発明をなした。
Therefore, if the lens-like solidified
したがって、本発明の目的とするところは、原料合金の湯の凝固時に、冷却ロールに臨む湯の表面部に形成されるレンズ状凝固物が、冷却ロールのロール軸方向に整列することを防止できるようにして、チャターの発生を未然に防止できるストリップキャスター用冷却ロールを提供しようとするものである。 Therefore, the object of the present invention is to prevent the lenticular solid formed on the surface of the hot water facing the cooling roll from being aligned in the roll axis direction of the cooling roll when the raw material alloy hot water is solidified. Thus, the present invention is intended to provide a cooling roll for strip casters that can prevent the occurrence of chatter.
本発明は、上記課題を解決するために、ロール外周面に、所要形状の凸部を所要のピッチで全面に亘り設けてなるストリップキャスター用冷却ロールにおいて、上記凸部の所要個数ごとに、周囲の他の凸部よりも湯の抜熱を効率よく行なわせることができるようにしてなる凝固中心形成用凸部を設け、該凝固中心形成用凸部同士がロール軸方向に整列しないで且つロール外周面の全面に亘り所要のピッチで設けられるようにしてなる構成とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a strip caster cooling roll in which convex portions having a required shape are provided over the entire surface at a predetermined pitch on the outer peripheral surface of the roll. The solidification center forming convex portions are provided so that the extraction of hot water can be performed more efficiently than the other convex portions, and the solidification center forming convex portions are not aligned in the roll axis direction and the roll. It is configured to be provided at a required pitch over the entire outer peripheral surface.
又、凝固中心形成用凸部は、該凝固中心形成用凸部のまわりに形成させる溝が他の凸部のまわりに形成させる溝よりも浅くなるようにしてある構成とする。 The solidification center forming convex portion is configured such that the groove formed around the solidification center forming convex portion is shallower than the groove formed around the other convex portion.
更に、凝固中心形成用凸部は、該凝固中心形成用凸部の頂部の面積が周囲の凸部における頂部の面積よりも広いものとしてある構成とする。 Further, the solidification center forming convex portion is configured such that the area of the top portion of the solidification center forming convex portion is larger than the area of the top portion of the peripheral convex portion.
更に又、凝固中心形成用凸部は、該凝固中心形成用凸部の高さが周囲の凸部の高さよりも高いものとしてある構成とする。 Further, the solidification center forming convex portion is configured such that the height of the solidification center forming convex portion is higher than the height of the surrounding convex portions.
更に又、凝固中心形成用凸部は、凝固中心形成用凸部により形成される最小平行四辺形の辺方向及び対角線方向がいずれもロール軸方向より所要角度ずれるようロール外周面に配置してある構成とする。 Further, the solidification center forming convex portion is arranged on the outer peripheral surface of the roll so that the side direction and the diagonal direction of the minimum parallelogram formed by the solidification center forming convex portion are both shifted from the roll axis direction by a required angle. The configuration.
更に又、ロール外周面に所要のピッチで設けてある凸部の左右の最密整列方向とロール軸方向のなす角度のタンジェントが1/7以上で且つ1/2よりも小さい値となるようにした構成とする。 Furthermore, the tangent of the angle formed by the right and left closest alignment directions of the convex portions provided on the outer peripheral surface of the roll at a required pitch and the roll axis direction is not less than 1/7 and smaller than 1/2. The configuration is as follows.
本発明のストリップキャスター用冷却ロールによれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
(1)ロール外周面に、所要形状の凸部を所要のピッチで全面に亘り設けてなるストリップキャスター用冷却ロールにおいて、上記凸部の所要個数ごとに、周囲の他の凸部よりも湯の抜熱を効率よく行なわせることができるようにしてなる凝固中心形成用凸部を設け、該凝固中心形成用凸部同士がロール軸方向に整列しないで且つロール外周面の全面に亘り所要のピッチで設けられるようにしてなる構成としてあるので、凝固中心形成用凸部との接触個所において、周囲の凸部との接触個所よりも湯を効率よく凝固させることができる。このため、湯が凝固する時に形成されるレンズ状凝固物を、上記凝固中心形成用凸部と湯との接触個所を中心にして形成させることができる。この際、上記凝固中心形成用凸部は、冷却ロールのロール軸方向に整列しないように配置してあるため、上記形成されるレンズ状凝固物がロール軸方向に整列するように形成されることを防止することができ、このため、チャターが発生する虞を未然に防止することができる。
(2)凝固中心形成用凸部は、該凝固中心形成用凸部のまわりに形成させる溝が他の凸部のまわりに形成させる溝よりも浅くなるようにしてある構成とすることにより、凝固中心形成用凸部のまわりの溝における空気層を、他の凸部のまわりの溝に存在する空気層よりも薄いものとして、湯の抜熱を抑制する作用を小さくすることができ、これにより、上記凝固中心形成用凸部にて、他の凸部に比して湯の凝固を効率よく行なわせることができる。
(3)凝固中心形成用凸部は、該凝固中心形成用凸部の頂部の面積が周囲の凸部における頂部の面積よりも広いものとしてある構成とするか、又は、該凝固中心形成用凸部の高さが周囲の凸部の高さよりも高いものとしてある構成とすることにより、凝固中心形成用凸部にて、他の凸部に比して、湯の抜熱を効率よく行なわせることができて、湯の凝固を効率よく行なわせることができる。
(4)凝固中心形成用凸部は、凝固中心形成用凸部により形成される最小平行四辺形の辺方向及び対角線方向がいずれもロール軸方向より所要角度ずれるようロール外周面に配置してある構成とすることにより、凝固中心形成用凸部を、ロール軸方向に整列しないようにして冷却ロールの外周面に容易に設けることができる。
(5)又、ロール外周面に所要のピッチで設けてある凸部の左右の最密整列方向とロール軸方向のなす角度のタンジェントが1/7以上で且つ1/2よりも小さい値となるようにした構成とすることにより、湯が各凸部及び各凝固中心形成用凸部との接触部よりそれぞれ分散された状態で凝固が開始されるときに、各凝固開始個所の整列する方向を、ロール軸方向からずらすことができる。このため、上記各凝固開始個所にて形成される湯の凝固部が接合されて形成されるレンズ状凝固物がロール軸方向に整列するように形成されることを抑制することが可能になる。
According to the cooling roll for strip casters of the present invention, the following excellent effects are exhibited.
(1) In a cooling roll for strip casters in which convex portions having a required shape are provided over the entire surface at a predetermined pitch on the outer peripheral surface of the roll, hot water is supplied more than other peripheral convex portions for each required number of the convex portions. Protrusions for forming solidification centers that enable efficient heat removal are provided, and the solidification center formation protrusions are not aligned with each other in the roll axis direction, and a required pitch is provided over the entire outer surface of the roll. Therefore, the hot water can be solidified more efficiently at the contact point with the solidification center forming convex part than at the contact part with the surrounding convex part. For this reason, the lenticular solid formed when the hot water solidifies can be formed around the contact portion between the solidification center forming convex portion and the hot water. At this time, since the solidification center forming convex portions are arranged so as not to be aligned in the roll axis direction of the cooling roll, the formed lenticular solid products are formed so as to be aligned in the roll axis direction. Therefore, the possibility of chattering can be prevented.
(2) The solidification center forming convex portion has a structure in which the groove formed around the solidification center forming convex portion is shallower than the groove formed around the other convex portion, thereby solidifying the solidification center forming convex portion. The air layer in the groove around the center forming convex part is made thinner than the air layer present in the groove around the other convex part, so that the action of suppressing the heat removal from the hot water can be reduced. The solidification center forming convex portion can efficiently solidify the hot water as compared with other convex portions.
(3) The solidification center forming convex portion has a configuration in which the area of the top portion of the solidification center forming convex portion is larger than the area of the top portion of the surrounding convex portions, or the solidification center forming convex portion By adopting a configuration in which the height of the portion is higher than the height of the surrounding convex portion, the solidification center forming convex portion can efficiently remove hot water as compared to other convex portions. Therefore, the hot water can be solidified efficiently.
(4) The solidification center forming convex portion is arranged on the outer peripheral surface of the roll so that both the side direction and the diagonal direction of the minimum parallelogram formed by the solidification center forming convex portion are deviated from the roll axis direction by a required angle. With this configuration, the solidification center forming convex portions can be easily provided on the outer peripheral surface of the cooling roll without being aligned in the roll axis direction.
(5) Also, the tangent of the angle formed by the right and left closest alignment directions of the convex portions provided on the outer peripheral surface of the roll at the required pitch and the roll axis direction is 1/7 or more and smaller than 1/2. By adopting such a configuration, when solidification is started in a state where hot water is dispersed from the contact portions with the respective convex portions and the respective solidification center forming convex portions, the direction in which the respective solidification start locations are aligned is determined. It can be shifted from the roll axis direction. For this reason, it becomes possible to suppress that the lenticular solidified product formed by joining the solidified portions of the hot water formed at the respective solidification start locations is formed so as to be aligned in the roll axis direction.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1(イ)(ロ)(ハ)及び図2は本発明のストリップキャスター用冷却ロールの実施の一形態を示すもので、図6に示したと同様の構成としてある双ロール式ストリップキャスターに用いる冷却ロール1を、ロール外周面に、原料合金の湯3の凝固を上記冷却ロール1の表面の多数個所から分散させた状態で行なわせるための所要の同一形状としてある多数の凸部12を、所要のピッチで全面に亘り設けると共に、上記各凸部12よりも原料合金の湯3の凝固を効率よく行なわせることができるようにしてある凝固中心形成用凸部13を、該凝固中心形成用凸部13同士がロール軸方向Sに整列しないようロール外周面の全面に所与のピッチで設けてなるものとして本発明のストリップキャスター用冷却ロール1aとする。
FIGS. 1 (a), (b), (c) and FIG. 2 show an embodiment of a cooling roll for strip casters according to the present invention, which is used for a twin roll strip caster having the same configuration as shown in FIG. A large number of
以下、詳述する。
上記各凸部12は、図1(ロ)(ハ)に示す如く、たとえば、頂部を縦横140μm角の矩形(正方形)とすると共に、高さを40μmとし、且つ縦横に200μmずつのピッチで冷却ロール1aのロール外周面に配設してある。すなわち、冷却ロール1aのロール外周面に、深さ40μmで幅60μmの溝14を、縦横200μmのピッチで各々格子状に刻設することにより上記各凸部12を形成するようにしてある。
Details will be described below.
As shown in FIGS. 1B and 1C, each of the
一方、上記各凝固中心形成用凸部13は、上記凸部12と面一な頂部を有し、且つ該頂部の平面形状を上記凸部12と同様の縦横140μm角の矩形とすると共に、各凝固中心形成用凸部13のまわりの溝15の深さ寸法を、上記他の凸部12のまわりに形成してある溝14の深さ寸法よりも浅く、たとえば、2割程度浅くした形状としてある。これにより、原料合金の湯3が上記冷却ロール1aのロール外周面に形成されている各凸部12及び凝固中心形成用凸部13の頂部に接触するときに、凝固中心形成用凸部13のまわりの溝15に存在する空気層の厚みを、他の凸部12のまわりに形成されている溝14に存在する空気層の厚みよりも小さくして、空気層による抜熱の抑制作用を減少させ、これにより、上記凝固中心形成用凸部13との接触個所における湯3からの抜熱を、他の凸部12との接触個所における抜熱に比して効率よく行なわせることができるようにして、上記凝固中心形成用凸部12との接触部分にて湯3の凝固を効率よく行なわせることができるようにしてある。
On the other hand, each solidification center forming
更に、上記凝固中心形成用凸部13は、原料合金の湯3が凝固する際、図8(イ)(ロ)(ハ)で示したようなメカニズムによりサイズがステップ状に成長して最終的に形成されると想定される湯3のレンズ状凝固物11の直径とほぼ同じか、該レンズ状凝固物11の直径以下で且つできるだけ大きい所要のピッチでほぼ等間隔にロール外周面に配置すると同時に、上記所要のピッチで配置する凝固中心形成用凸部13によって形成される最小平行四辺形(図1(イ)に一点鎖線で示す)の2組の対辺の方向及び2つの対角線x、yの方向が、いずれもロール軸方向Sより所要角度ずれるように配置してある。
Further, the solidification center forming
具体的には、湯3の凝固に伴って最終的に形成されるレンズ状凝固物11が、たとえば、湯3の凝固開始個所ごとに形成される図8(ロ)に示す如きレンズ状の凝固部10が16個接合する程度のサイズか、ややそれよりも大きいサイズになると想定される場合には、図1(イ)に示す如く、上記15個の凸部12に対して上記凝固中心形成用凸部13を1個の割合で設けるようにする。
Specifically, the lens-like solidified
更に、上記凸部12及び凝固中心形成用凸部13が図1(イ)に示す如きパターンで配置してある場合には、上記各凸部12が左右へ最密に整列している方向(各凸部12がロール軸に沿って最密に整列されている方向)と、ロール軸方向Sのなす角度θは、tanθが1/7以上で且つ1/2よりも小さい値をとるように角度範囲を設定してある。このように各凸部12の左右の最密整列方向とロール軸方向Sのなす角度θを、tanθが1/7以上で且つ1/2より小さい値をとる角度範囲としたのは、各凸部12の左右の最密整列方向とロール軸方向Sのなす角度θを、tanθが1/7よりも小さい値をとる角度範囲とすると、上記各凸部12の左右の最密整列方向に沿って配置されている各凝固中心形成用凸部13がロール軸方向Sにほぼ平行に整列するよう配置されることになり、図1(イ)に一点鎖線で示す如き上記凝固中心形成用凸部13により形成される最小平行四辺形の2つの対角線xとyのうち、上記各凸部12の左右の最密整列方向に沿う配置となる一方の対角線xの方向が、ロール軸方向Sにほぼ平行となってしまい好ましくないためである。一方、各凸部12の左右の最密整列方向とロール軸方向Sのなす角度θを、tanθが1/2となる角度とすると、図1(イ)に一点鎖線で示す如き上記凝固中心形成用凸部13によって形成される最小平行四辺形の2組の対辺のうち、1組の対辺の方向が、ロール軸方向Sに平行になってしまい好ましくないためである。なお、図1(イ)では、各凸部12の左右の最密整列方向が、ロール軸方向Sに対して上記角度θで上方へずれたものとして示してあるが、上記各凸部12の左右の最密整列方向が、ロール軸方向Sに対して上記角度θで下方へずれる配置としてもよい。又、図1(イ)(ロ)では、便宜上、凝固中心形成用凸部13にハッチングを入れて記載してある(後述する図3及び図5においても同様とする。)。
Further, in the case where the
上記本発明のストリップキャスター用冷却ロール1aを、図6に示す如き双ロール式ストリップキャスターの冷却ロールとして用いた状態にて、従来と同様に原料金属の湯3を供給すると、上記湯3は、各冷却ロール1aの外周面における凸部12及び凝固中心形成用凸部13の頂部にそれぞれ接し、且つ表面張力により上記各凸部12同士の間の凹部となる溝14の内側、及び、凝固中心形成用凸部13とその周囲の凸部12の間の凹部となる溝15の内側には接触しない状態で凝固が開始される。このため、上記湯3は、各凸部12の頂部及び各凝固中心形成用凸部13の頂部との接触部より、それぞれ分散された状態で凝固が開始されることから、原料合金の湯3の急激な抜熱を緩和できて製造される薄板4の表面歪の発生を抑制できる。
When the strip
この際、上記各凝固中心形成用凸部13は、まわりの溝15を、他の凸部12のまわりに形成してある溝14よりも浅くしてあるため、上記溝15に存在する空気層による湯3の抜熱の抑制作用は、他の凸部12の周囲の溝14に存在する空気層による湯3の抜熱抑制作用よりも弱いものとされる。したがって、上記各凝固中心形成用凸部13と湯3との接触個所では、他の凸部12と湯3の接触個所よりも効率よく湯3の凝固が行なわれるようになる。
At this time, since each of the solidification center forming
このために、その後、各冷却ロール1aの表面部にて、図8(イ)(ロ)(ハ)に示したと同様のメカニズムにより湯3の凝固が進行して、上記各凝固中心形成用凸部13及び凸部12と湯3との接触個所ごとにそれぞれ形成されて成長するレンズ状の凝固部10が、順次接合されることによりステップ状にサイズが成長して最終的に大きなレンズ状凝固物11が形成されるようになるときには、該各レンズ状凝固物11はそれぞれ上記各凝固中心形成用凸部13と湯3との接触個所を中心にして形成されるようになる。
For this reason, the solidification of the
上述したように上記各凝固中心形成用凸部13は、冷却ロール1aのロール外周面にロール軸方向Sに整列しないように配設したものであるため、上記各凝固中心形成用凸部13を中心にして形成されるレンズ状凝固物11は、図2に示す如く、回転駆動される各冷却ロール1aの表面部に、各凝固中心形成用凸部13の配列に対応して配列するよう順次形成されるため、各冷却ロール1aのロール軸方向Sに整列するように形成されることは防止される。なお、図2では便宜上、凸部12の記載を省略してある。
As described above, the solidification center forming
したがって、上記各冷却ロール1aの表面部で凝固してなる湯3の凝固物が、各冷却ロール1a間のロールギャップを通過するときに圧着されて薄板4が形成されるときにも、上記レンズ状凝固物11がロール軸方向Sに整列することは防止される。このため、上記個々のレンズ状凝固物11に由来して浅い凹凸が薄板4の表面に形成されるとしても、該浅い凹凸が上記各冷却ロール1aのロール軸方向Sに整列することはないため、各冷却ロール1aがロールギャップ方向に所要の振幅で振動してチャターを発達させることはない。
Therefore, when the thin plate 4 is formed when the solidified product of the
このように、上記本発明のストリップキャスター用冷却ロールによれば、冷却ロール1aの表面部にて湯3が冷却されるときに形成されるレンズ状凝固物11を、各冷却ロール1aのロール外周面にロール軸方向Sに整列しないよう配設してある各凝固中心形成用凸部13を中心にしてそれぞれ形成させることで、上記レンズ状凝固物11の配置を、積極的に冷却ロール1aのロール軸方向Sに整列しないような配置とさせることができる。したがって、冷却ロール1a間にて薄板4を製造するときにチャターが発生する虞を未然に防止することができる。
Thus, according to the cooling roll for strip casters of the present invention, the lens-like solidified
又、上記各凝固中心形成用凸部13は、そのまわりに刻設する溝15を、他の凸部12のまわりに刻設させる溝14に比して浅いものとすることで形成でき、且つ図1(イ)に示したように、上記各凝固中心形成用凸部13及び各凸部12を形成させるための溝15及び14は、いずれも、各冷却ロール1aのロール外周面に格子状の配置で刻設すればよいため、たとえば、NC旋盤等により上記各凸部12を形成させるよう溝14を刻設するときに、上記各凝固中心形成用凸部13の配置と対応する位置では溝15の深さ寸法と対応するよう刻設する溝の深さを浅くすることにより、上記本発明の冷却ロール1aを容易に製造することができる。
Further, each solidification center forming
次に、図3は本発明の実施の他の形態を示すもので、図1(イ)(ロ)(ハ)及び図2に示した実施の形態と同様の構成としてある冷却ロール1aにおいて、凝固中心形成用凸部13を、該凸部13のまわりの溝15を他の凸部12のまわりに設ける溝14よりも浅くすることにより形成させることに代えて、凝固中心形成用凸部13を、頂部の面積が他の凸部12の頂部の面積よりも広くなるようにして形成させてなるものとしたものである。
Next, FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In the
すなわち、上記凝固中心形成用凸部13は、たとえば、頂部を160μm角として、他の凸部12の頂部(140μm角)の面積よりも広くなるようにし、これにより、湯3との接触面積を広げて、該各凝固中心形成用凸部13と湯3が接触する個所における湯3からの抜熱を、他の凸部12と湯3との接触個所における湯3からの抜熱に比して効率よく行なわせることで、湯3の凝固を、他の凸部12に比して効率よく行なわせることができるようにしてある。
That is, the solidification center forming
その他の構成は図1(イ)(ロ)(ハ)に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。 Other configurations are the same as those shown in FIGS. 1A, 1B and 1C, and the same components are denoted by the same reference numerals.
本実施の形態のストリップキャスター用冷却ロール1aを図6に示した如き双ロール式ストリップキャスターの冷却ロールとして用いた場合にも、各冷却ロール1aの表面部にて湯3が凝固するときに、上記各凝固中心形成用凸部13を中心にしてレンズ状凝固物11を形成させることができるため、該レンズ状凝固物11がロール軸方向Sに整列して形成されることを防止できる。このため上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
Even when the
次いで、図4は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図1(イ)(ロ)(ハ)及び図2に示した実施の形態と同様の構成としてある冷却ロール1aにおいて、凝固中心形成用凸部13を、該凸部13のまわりの溝15を他の凸部12のまわりに設ける溝14よりも浅くすることにより形成させることに代えて、凝固中心形成用凸部13を、他の凸部12よりも高さを高くして形成させてなるものとしたものである。
Next, FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention. In the
すなわち、上記凝固中心形成用凸部13は、高さ寸法を、たとえば、45μmとして、該各凝固中心形成用凸部の頂部が、高さ寸法を40μmとしてある他の凸部12よりも外側へ突出するようにしてあり、これにより、該各凝固中心形成用凸部13と湯3が接触する個所における湯3からの抜熱を、他の凸部12と湯3との接触個所における湯3からの抜熱に比して効率よく行なわせることで、湯3の凝固を、他の凸部12に比して効率よく行なわせることができるようにしてある。
That is, the solidification center forming
その他の構成は図1(イ)(ロ)(ハ)に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。 Other configurations are the same as those shown in FIGS. 1A, 1B and 1C, and the same components are denoted by the same reference numerals.
本実施の形態のストリップキャスター用冷却ロール1aを図6に示した如き双ロール式ストリップキャスターの冷却ロールとして用いた場合にも、各冷却ロール1aの表面部にて湯3が凝固するときに、上記各凝固中心形成用凸部13を中心にしてレンズ状凝固物11を形成させることができるため、該レンズ状凝固物11がロール軸方向Sに整列して形成されることを防止できる。このため図1(イ)(ロ)(ハ)及び図2に示した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
Even when the
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、双ロール式ストリップキャスターとしては、サイド堰2に加えて、各冷却ロール1aの上側に、下端を該各冷却ロール1aの外周面に軸心方向の全長に亘り接触させてなるバレル堰を備えて、上記各バレル堰とサイド堰2により冷却ロール1aのロールギャップの上方に所要高さレベルに湯を溜めることができるようにした湯溜め部を形成してなる形式の双ロール式ストリップキャスターの冷却ロール1aにも適用してもよい。上記凝固中心形成用凸部13は、他の凸部12に比して、まわりの溝15を浅くするか、頂部の面積を広いものとするか、高さ寸法を高くして外周方向に突出するいずれかのものとして示したが、他の凸部12に比して、まわりの溝15を浅くするという特徴と、頂部面積を広いものとするという特徴と、外周方向に突出するものとするという特徴のいずれか2つ又は3つの特徴を併せ持つものとしてもよい。凝固中心形成用凸部13の他の凸部12に対する存在比は、1対15となるものとして説明したが、湯3の凝固時に形成されるレンズ状凝固物11に想定されるサイズの大小、及び、該レンズ状凝固物11のサイズと各凝固中心形成用凸部13及び凸部12の縦横の配設ピッチとの関連等に応じて、凝固中心形成用凸部13の他の凸部12に対する存在比を自在に増減するようにしてもよい。上記凝固中心形成用凸部13は、凸部12の縦横の配列に沿わせると共に、該凸部12の左右の最密整列方向を、ロール軸方向Sと所要角度ずらすようにすることで、ロール外周面にロール軸方向Sに整列しないように配置することが好ましいが、各凝固中心形成用凸部13がロール軸方向に整列しないようにすれば、より具体的には、たとえば、図5に示す如く、各凝固中心形成用凸部13によって形成される最小平行四辺形(図中一点鎖線で示す)の各辺及び対角線がいずれもロール軸方向Sに平行にならないよう所要角度ずれた配置となるようにすれば、凸部12はロール軸方向S及び周方向に整列するよう配置してもよい等、凸部12の配置は自在に設定してよい。凝固中心形成用凸部13及び凸部12は、いずれも矩形のものとして示したが、上記凝固中心形成用凸部13にて他の凸部12よりも湯3の抜熱を効率よく行なうことができるようにすれば、それぞれ形状は任意に設定してもよいこと、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。
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, In addition to the
S ロール軸方向
x 対角線
y 対角線
1a 冷却ロール
12 凸部
13 凝固中心形成用凸部
14 溝
15 溝
S Roll axis direction x Diagonal line y
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003375994A JP4328180B2 (en) | 2003-11-05 | 2003-11-05 | Cooling roll for strip casters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003375994A JP4328180B2 (en) | 2003-11-05 | 2003-11-05 | Cooling roll for strip casters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005138137A true JP2005138137A (en) | 2005-06-02 |
| JP4328180B2 JP4328180B2 (en) | 2009-09-09 |
Family
ID=34687206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003375994A Expired - Fee Related JP4328180B2 (en) | 2003-11-05 | 2003-11-05 | Cooling roll for strip casters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4328180B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011183435A (en) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Nippon Steel Corp | Cooling device for continuous casting, and continuous casting method |
| US8122937B2 (en) | 2007-10-12 | 2012-02-28 | Nucor Corporation | Method of forming textured casting rolls with diamond engraving |
| KR101940916B1 (en) * | 2017-08-02 | 2019-01-22 | 주식회사 포스코 | Casting roll for twin-roll strip caster and twin-roll strip casting method |
| KR20210023351A (en) | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 전북대학교산학협력단 | Liquid crystalline polyurethane for heat dissipating material and heat dissipating material comprising the same |
-
2003
- 2003-11-05 JP JP2003375994A patent/JP4328180B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8122937B2 (en) | 2007-10-12 | 2012-02-28 | Nucor Corporation | Method of forming textured casting rolls with diamond engraving |
| JP2011183435A (en) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Nippon Steel Corp | Cooling device for continuous casting, and continuous casting method |
| KR101940916B1 (en) * | 2017-08-02 | 2019-01-22 | 주식회사 포스코 | Casting roll for twin-roll strip caster and twin-roll strip casting method |
| KR20210023351A (en) | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 전북대학교산학협력단 | Liquid crystalline polyurethane for heat dissipating material and heat dissipating material comprising the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4328180B2 (en) | 2009-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1296158C (en) | Casting of moltem metal in open ended mold cavity | |
| JP4328180B2 (en) | Cooling roll for strip casters | |
| KR100253135B1 (en) | Method of continuous casting of billet and casting mold therefor | |
| US20260027612A1 (en) | Bottom block for direct chill casting | |
| JP4366157B2 (en) | Strip caster | |
| JP5255461B2 (en) | Twin roll type continuous casting machine | |
| JP2006231347A (en) | Twin roll type continuous caster | |
| JP5103939B2 (en) | Casting roll | |
| KR101195219B1 (en) | Method for making surface of casting roll of strip casting process | |
| JPH01127148A (en) | Drum type continuous casting apparatus | |
| JP2013208630A (en) | Side dam plate, twin-roll type continuous casting device using the same, and method of manufacturing metal plate | |
| KR20160013292A (en) | Casting roll for twin-roll strip caster | |
| KR20120072495A (en) | Casting roll of twin roll strip caster | |
| JP2004042128A (en) | Casting roll of twin roll continuous casting machine | |
| WO2007052433A1 (en) | Apparatus for melting metal and method for manufacturing metal | |
| JPH11179494A (en) | Cooling drum for continuous casting of thin cast slab and thin cast slab using cooling drum | |
| CN1049989A (en) | Continuous casting process and equipment for thin metal products | |
| JPS5970442A (en) | Mold for continuous casting | |
| JPH0413053B2 (en) | ||
| JP2024125085A (en) | Twin roll casting apparatus and twin roll casting method | |
| JPH0536148B2 (en) | ||
| KR100674617B1 (en) | Casting Roll of Twin Roll Lamination Casting Machine | |
| KR101767741B1 (en) | Casting roll | |
| JPS59185548A (en) | Continuous casting machine for thin billet | |
| JP2002113556A (en) | Casting roll and continuous casting method using this roll |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061002 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061002 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090127 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090420 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090519 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090612 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |