JP2000061586A

JP2000061586A - 連続鋳造装置

Info

Publication number: JP2000061586A
Application number: JP10230988A
Authority: JP
Inventors: Asao Go; 浅雄郷; Yasuo Fujikawa; 安生藤川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-08-17
Filing date: 1998-08-17
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】【課題】多くの鋼種に対応して鋳造が可能となり、更
に、凝固シェルの品質を向上できる連続鋳造装置を提供
する。【解決手段】上下方向に配置された筒状の鋳型本体１
の周囲を冷却して、鋳型本体１内に上端側から供給され
た溶鋼１０を凝固させ、鋳型本体１の内壁に凝固シェル
８’を成形し、この凝固シェル８’を鋳型本体１の下端
側から引き出しながら鋳造を行う連続鋳造装置におい
て、上記鋳型本体１の下端に補助鋳型１１がボルト１８
によって着脱可能に取り付けられ、補助鋳型１１が、ス
プレーノズル１３、スプレー管１４、スプレーヘッダ管
１５、及び、排水樋１７を有する冷却装置を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、連続鋳造装置に
係り、特に、溶鋼の種類に応じた補助鋳型を取付可能な
連続鋳造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、ビレット用連鋳機の鋳型の代表
的構造を示すものである。鋳型本体１は純銅製で角管状
の上下端が開放された鋳型であり、ウォータジャケット
２の中心位置に上部フランジ２ａおよび下部フランジ２
ｂを介して取り付けられている。鋳型本体１の外周には
インナマンテル３が配置され、鋳型本体１とインナマン
テル３との間に数ミリの間隙が形成されている。そし
て、この間隙に冷却水４を下から上へ高速で通水するこ
とにより、鋳型本体１を均一に強冷却する構造となって
いる。

【０００３】一方、ウォータジャケット２の下端部に
は、フットスプレー管５が取り付けられ、冷却水６をス
プレー噴霧７により供給し、鋳片８を直接冷却する。こ
のような連続鋳造装置は上下振動可能な振動枠９上に取
り付けられており、冷却水４は振動枠９からウォータジ
ャケット２に流れ込みウォータジャケット２から振動枠
９へ排水（符号４’で示す）される。ここで、フットス
プレー用の冷却水６も振動枠９を介して供給される。

【０００４】溶鋼１０は鋳型本体１内に上部から連続的
に供給され、鋳型本体１の水冷壁に接触して冷却され凝
固して、例えば、断面角形の凝固シェル８’を形成し鋳
片８として連続的に引き抜かれる。そして、鋳型本体１
から引き出された鋳片８は凝固シェル８’がまだ薄く、
高温であるため、多量の冷却水６をスプレー噴霧７によ
り供給し、鋳片８を直接冷却して凝固シェル８’が破れ
ないようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の連続鋳造装置にあっては、鋳型本体１の単位面
積当たりの平均抜熱能力が鋼種、潤滑条件に応じて一定
の限界値があることから、鋳込速度が計画値よりも大幅
に増加すると鋳型本体１内で形成される凝固シェル８’
の厚さが薄くなり、鋳型本体１の出口で凝固シェル８’
が破れるブレークアウト事故が発生する危険大きくな
り、安定した鋳造ができないという問題がある。

【０００６】一般的に、鋳型本体１内で形成される凝固
シェル８’は角部が薄くなる特性を有し、角部でブレー
クアウトする確率が高くなるので、平均的な凝固シェル
８’の厚さとしては１０ｍｍ程度以上が必要とされ、従
来の標準鋳型長さ７００〜８００ｍｍでは、鋳込み速度
は３〜４ｍ／ｍｉｎが限界と考えられる。一方、鋳型本
体１の長さが不必要に長い場合は、鋳型本体１内で不均
一冷却、及び、不均一凝固が発生し易くなり、鋳型本体
１の摩擦抵抗も増加することにより、やはり安定鋳造が
不可能となるという問題がある。

【０００７】すなわち、鋳型本体１には鋳込速度に応じ
た最適長さが存在するため、従来の一定長鋳型では、鋼
種に対応して鋳込速度を変更するのは困難であり、高速
鋳造を実施するにしても、多くの鋼種に対して鋳込速度
に制約があって実施が不可能である。そこで、この発明
は、多くの鋼種に対応して鋳造が可能となり、更に、凝
固シェルの品質を向上できる連続鋳造装置を提供するも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明においては、上下方向に配置された筒状の
鋳型本体の周囲を冷却して、鋳型本体内に上端側から供
給された溶鋼を凝固させ、鋳型本体の内壁に凝固シェル
を成形し、この凝固シェルを鋳型本体の下端側から引き
出しながら鋳造を行う連続鋳造装置において、上記鋳型
本体の下端に補助鋳型が着脱可能に取り付けられている
ことを特徴とする。補助鋳型を取り付けることで、鋳型
本体の実質的な長さを増加させ、高速鋳造用の長尺鋳型
としての使用が可能となる。また、鋳型本体の実質的な
長さを鋼種に応じた最適長さとすることが可能となる。
上記補助鋳型が、スプレーノズルを有する冷却装置を備
えている構成としてもよい。このように構成すること
で、スプレーノズルによる冷却水量を調節して、適正な
冷却能力を与えることが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面と共に説明する。なお、前記従来の構成と同一部分に
は同一符号を付して説明する。また、従来の連続鋳造装
置における鋳型本体１は鋳片８の引き抜き方向に湾曲し
ているのが一般的であるので図３においては湾曲した状
態の断面図を示す。図１は、連続鋳造装置としてのビレ
ット用連鋳機を示すもので、角管形状で上下端が開放さ
れた純銅製の鋳型本体１を備えている。鋳型本体１の周
囲にはウォータジャケット２が配置され、鋳型本体１は
このウォータジャケット２の中心位置に上部フランジ２
ａと下部フランジ２ｂを介して取り付けられている。

【００１０】鋳型本体１の外周にはインナマンテル３が
配置され、鋳型本体１とインナマンテル３との間に数ｍ
ｍの間隙が形成され、ここがインナマンテル３の上下に
形成された連通口３ａ、３ｂを介して、ウォータジャケ
ット２に連通している。ウォータジャケット２から下側
の連通口３ｂを経て流入した冷却水４は間隙内を下から
上へ高速で通過することにより、鋳型本体１を均一に強
冷却する構造となっている。

【００１１】そして、上記ウォータジャケット２の外周
部は、上下振動可能な振動枠９に取り付けられ、上記冷
却水４が振動枠９からウォータジャケット２に流れ込み
ウォータジャケット２から振動枠９へ排水（符号４’で
示す）されるようになっている。

【００１２】上記鋳型本体１の下部には、補助鋳型１１
が取り付けられている。補助鋳型１１は鋳型本体１に整
合する断面形状、湾曲半径を有する純銅製の角管状鋳型
であって、内径寸法は鋳型本体１よりもやや大きく、長
さは目的とする鋳込速度に対応した適正な長さが選定さ
れている。補助鋳型１１の外周にはウォータジャケット
１２が設けられ、その上部フランジ１２ａと下部フラン
ジ１２ｂによって補助鋳型１１を固定するようになって
いる。ウォータジャケット１２の外周にはスプレーノズ
ル１３を有するスプレー管１４が配設され、このスプレ
ー１４管には、図３に示すように、スプレーヘッダ管１
５を介して冷却水１６が供給され、ウォータジャケット
１２の開口部１２ｃから、冷却水１６をスプレー噴霧
（符号７で示す）し補助鋳型１１の外表面を直接スプレ
ー冷却するようになっている。ここで、スプレー排水
（符号１６’で示す）は、下端部に設けられた排水樋１
７から排出される。

【００１３】このようにして構成された補助鋳型１１が
鋳型本体１と中心が一致した状態で位置決めされ、図２
に示すように、鋳型本体１、即ち、従来の連続鋳造装置
の下端のウォータジャケット２の下部フランジ２ｂにボ
ルト１８によって着脱可能に取り付けられている。一
方、スプレーヘッダ管１５は従来の連続鋳造装置のフッ
トスプレー管５に接続され、冷却水１６が供給されるよ
うになっている。上記ウォータジャケット１２、スプレ
ーノズル１３、スプレー管１４、スプレーヘッダ管１
５、及び、排水樋１７により冷却装置が構成されてい
る。

【００１４】次に、作用について説明する。鋳込操業を
行う場合には、従来と同様にして上方から溶鋼１０が連
続的に供給されると、鋳型本体１の水冷壁に接触するこ
とにより、冷却、凝固し、凝固シェル８’が形成されて
鋳片８となる。この鋳片８は鋳型本体１を出た後も更に
補助鋳型１１内を通過して冷却され、この間、凝固シェ
ル８’は補助鋳型１１によって保護され、かつ、スプレ
ーノズル１３からの最適な量のスプレー噴霧を受けなが
ら冷却され、凝固シェル８’が十分な強度を有する厚さ
まで凝固の進行を図り、補助鋳型１１の出口から鋳片８
が連続的に引き抜かれる。

【００１５】したがって、上記実施形態によれば、図１
に示すように、従来の鋳型長さＬ１に対して補助鋳型１
１の長さＬ２が付加され、鋳型全長Ｌ１＋Ｌ２の長尺鋳
型と同等の効果を発揮して、高速鋳造に対応することが
できる。また、従来の鋳型に対して簡単に補助鋳型１１
を着脱可能に取り付けられるため、補助鋳型１１の長さ
を鋳込速度に対応して適正に選定して各種長さのものを
用いることにより、それぞれの鋼種、鋳込速度に対応し
た最適な鋳型として使用することができる。

【００１６】また、従来鋳型を長尺にして高速鋳造に使
用した場合に、鋳型の全長に渡ってウォータジャケット
２による高速通水冷却が行われると不必要な鋳型部分ま
で強冷却が行われることになり、不均一凝固の原因とな
ると共に給水圧力を高くせざるを得ないという問題が生
ずる。即ち、鋳型本体１の冷却は鋳型上部の鋳型水冷壁
と溶鋼とが直接接触する溶鋼湯面から１００〜２００ｍ
ｍの間が非常に大切で、ここにおいて強冷却、及び、均
一冷却が必要であるため、ウォータジャケットによる高
速通水冷却が適しているが、凝固シェルが形成されて凝
固が進行すると、抜熱能力も低下し、冷却能力はさほど
必要なくなり、凝固シェル８’の保護が重要な目的とな
ってくる。その点、この連続鋳造装置は下部の補助鋳型
１１としてスプレー水量によって冷却能力を調整可能な
スプレー冷却鋳型を採用しているため、構造が簡単であ
りながら、従来の鋳型構成のまま長尺鋳型に変更できる
という優れた特徴を備えている。

【００１７】そして、管状の補助鋳型１１によって鋳片
８の全面を周囲から拘束して保護しつつ冷却を行い長尺
鋳型の効果を発揮できるため、従来の連続鋳造装置に付
加したクーリングプレート等により鋳片８の面のみを支
持した場合のように、力が一部に集中せず、肉厚が薄い
鋳片８の角部がブレークアウトする危険が無くなり、高
速冷却を可能とできる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、上下方向に配置された筒状の鋳型本体の周囲を冷
却して、鋳型本体内に上端側から供給された溶鋼を凝固
させ、鋳型本体の内壁に凝固シェルを成形し、この凝固
シェルを鋳型本体の下端側から引き出しながら鋳造を行
う連続鋳造装置において、上記鋳型本体の下端に補助鋳
型が着脱可能に取り付けられていることにより、鋳型本
体に着脱可能に取り付けられた補助金型の長さを、鋳込
速度に応じて適正に選択できるため、各種長さの補助金
型を用いることで、それぞれの鋼種、鋳込速度に対応し
た最適な鋳型として使用できるという効果がある。

【００１９】上記補助鋳型が、スプレーノズルを有する
冷却装置を備えている構成とした場合には、強冷却が必
要ない凝固シェルの冷却を、冷却能力の調整が容易なス
プレーノズルによって行うことができ、鋳型本体の全長
に渡ってジャケット式高速通水冷却を行い不必要な鋳型
本体部分まで冷却して高速鋳造を行なう場合のように、
不均一凝固部分の発生が無くなり、凝固シェルの品質を
向上することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の連続鋳造装置の縦断
面図である。

【図２】図１の補助鋳型の拡大縦断面図である。

【図３】図１の補助鋳型の拡大横断面図である。

【図４】従来技術の連続鋳造装置の縦断面図である。

【符号の説明】１鋳型本体８’ 凝固シェル１０溶鋼１１補助鋳型１２ウォータジャケット（冷却装置）１３スプレーノズル（冷却装置）１４スプレー管（冷却装置）１５スプレーヘッダ管（冷却装置）１７排水樋（冷却装置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下方向に配置された筒状の鋳型本体の
周囲を冷却して、鋳型本体内に上端側から供給された溶
鋼を凝固させ、鋳型本体の内壁に凝固シェルを成形し、
この凝固シェルを鋳型本体の下端側から引き出しながら
鋳造を行う連続鋳造装置において、上記鋳型本体の下端
に補助鋳型が着脱可能に取り付けられていることを特徴
とする連続鋳造装置。
【請求項２】上記補助鋳型が、スプレーノズルを有す
る冷却装置を備えていることを特徴とする請求項１に記
載の連続鋳造装置。