JP2009082937A

JP2009082937A - Draining device and method for detecting abnormality of air-nozzle

Info

Publication number: JP2009082937A
Application number: JP2007253844A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Arimura; 昭洋有村; Satoshi Nakajima; 聡中島; Takashi Jikuya; 隆司軸屋
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP5109557B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly detect partial-clogging of an air-nozzle. <P>SOLUTION: One group of air-nozzles 12 linearly arranged in the width direction of a cast billet, are divided into the plurality of systems (#1 to #n), and compressed air is supplied to the air-nozzles 12 of the respective systems from respective air pipings 14 through a header 13. The flowing rate and the pressure are monitored at the respective air pipings 14, and when the flowing rate based on the pressure is decreased, it is judged that the clogging occurs, and the air-nozzle 12 of which system out of the #1 to #n systems is clogged is specified. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、水切り装置、及びエアノズルの異常検知方法に関するものである。 The present invention relates to a drainer and an air nozzle abnormality detection method.

連続鋳造の二次冷却では、鋳片の過冷却を防ぐために、エアノズルからの風圧によって水切りを行っている（特許文献１参照）。
実開平１−１３５１５６号公報 In secondary cooling of continuous casting, water is drained by wind pressure from an air nozzle in order to prevent overcooling of the slab (see Patent Document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 1-135156

エアノズルは、図７に示すように、フラット型のデフレクタノズルで形成されることが多く、この種のノズルもスケールやパウダ等によって目詰まりする可能性がある。エアノズルの上流側で圧力を監視しているので、全体的に目詰まりすれば即座に検知できるが、部分的な目詰まりだとそれが難しい。点検や清掃作業の頻度を増加させることも考えられるが、非効率的である。 As shown in FIG. 7, the air nozzle is often formed of a flat-type deflector nozzle, and this type of nozzle may also be clogged with a scale, powder, or the like. Since the pressure is monitored upstream of the air nozzle, it can be detected immediately if it is totally clogged, but it is difficult if it is partially clogged. Although it may be possible to increase the frequency of inspection and cleaning work, it is inefficient.

本発明の課題は、エアノズルの部分的な目詰まりを速やかに検知することである。 An object of the present invention is to quickly detect partial clogging of an air nozzle.

本発明の請求項１に係る水切り装置は、連続鋳造の過程で鋳片に対して冷却水の水切りを行う水切り装置において、鋳片幅方向に列設され、前記鋳片に対して圧縮空気を噴射可能な一群のエアノズルと、該エアノズルの一群を複数の系統に分割し、各系統ごとに圧縮空気を供給する複数のエア配管と、該エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとに前記エアノズルの目詰まりを検知する検知手段と、を備えることを特徴とする。 A draining device according to claim 1 of the present invention is a draining device for draining cooling water from a slab in the course of continuous casting. The draining device is arranged in the slab width direction, and compressed air is supplied to the slab. A group of air nozzles that can be injected, a group of the air nozzles divided into a plurality of systems, a plurality of air pipes supplying compressed air for each system, and the flow rate and pressure of the compressed air passing through the air pipes And detecting means for detecting clogging of the air nozzle for each system.

本発明の請求項２に係る水切り装置は、前記検知手段が何れかの系統で前記エアノズルの目詰まりを検知したときに、目詰まりを検知した系統の前記エア配管で圧縮空気の圧力を上昇させることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る水切り装置は、前記エアノズルは、圧縮空気を扇状に噴射するように構成され、且つ前記エア配管を通過する圧縮空気の流量に応じて噴射方向の回転角が決定されることを特徴とする。 The draining device according to claim 2 of the present invention increases the pressure of the compressed air in the air pipe of the system in which the clogging is detected when the detection means detects clogging of the air nozzle in any system. It is characterized by that.
In the draining device according to claim 3 of the present invention, the air nozzle is configured to inject compressed air in a fan shape, and the rotation angle in the injection direction is determined according to the flow rate of the compressed air passing through the air pipe. It is characterized by that.

本発明の請求項４に係るエアノズルの異常検知方法は、連続鋳造の過程で鋳片に対して冷却水の水切りを行う場合、前記鋳片に対して圧縮空気を噴射可能な一群のエアノズルを鋳片幅方向に列設し、当該一群のエアノズルを複数の系統に分割し、一つの系統に対して一つのエア配管から圧縮空気を供給し、前記エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて各系統ごとに前記エアノズルの目詰まりを検知することを特徴とする。 In the air nozzle abnormality detection method according to claim 4 of the present invention, when water is drained from the slab during continuous casting, a group of air nozzles capable of injecting compressed air onto the slab is cast. Lined up in a single width direction, the group of air nozzles is divided into a plurality of systems, compressed air is supplied from one air pipe to one system, and the flow rate and pressure of the compressed air passing through the air pipe are adjusted. Accordingly, the clogging of the air nozzle is detected for each system.

本発明の請求項１に係る水切り装置によれば、鋳片幅方向に列設した一群のエアノズルを複数の系統に分割し、一つの系統に対して一つのエア配管から圧縮空気を供給し、エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとにエアノズルの目詰まりを検知することで、エアノズルの部分的な目詰まり、つまり何れかの系統で発生したエアノズルの目詰まりを速やかに検知することができる。 According to the draining device according to claim 1 of the present invention, the group of air nozzles arranged in the slab width direction is divided into a plurality of systems, and compressed air is supplied from one air pipe to one system, By detecting air nozzle clogging for each system according to the flow rate and pressure of compressed air passing through the air piping, partial clogging of the air nozzles, that is, clogging of air nozzles that occurred in either system It can be detected promptly.

本発明の請求項２に係る水切り装置によれば、何れかの系統でエアノズルの目詰まりを検知したときに、目詰まりした系統のエア配管で圧縮空気の圧力を上昇させることで、同一系統の中で、目詰まりを起こしていないエアノズルから噴射する圧縮空気の流量を増加させ、エア配管を通過する総流量を維持することにより、水切り性能の低下を可及的に抑制することができる。 According to the draining device according to claim 2 of the present invention, when the clogging of the air nozzle is detected in any system, the pressure of the compressed air is increased by the air piping of the clogged system, In particular, by decreasing the flow rate of the compressed air injected from the air nozzle that is not clogged and maintaining the total flow rate that passes through the air piping, it is possible to suppress the reduction of draining performance as much as possible.

本発明の請求項３に係る水切り装置によれば、エア配管を通過する圧縮空気の流量に応じて、エアノズルにおける噴射方向の回転角を決定することで、水切り性能や冷却水の回収性能を向上させることができる。
本発明の請求項４に係るエアノズルの異常検知方法によれば、鋳片幅方向に列設した一群のエアノズルを複数の系統に分割し、一つの系統に対して一つのエア配管から圧縮空気を供給し、エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとにエアノズルの目詰まりを検知することで、エアノズルの部分的な目詰まり、つまり何れかの系統で発生したエアノズルの目詰まりを速やかに検知することができる。 According to the draining device according to claim 3 of the present invention, the drainage performance and the cooling water recovery performance are improved by determining the rotation angle of the injection direction in the air nozzle according to the flow rate of the compressed air passing through the air pipe. Can be made.
According to the air nozzle abnormality detection method of the present invention, the group of air nozzles arranged in the slab width direction is divided into a plurality of systems, and compressed air is supplied from one air pipe to one system. Supplying and detecting the clogging of the air nozzle for each system according to the flow rate and pressure of the compressed air passing through the air piping, the air nozzle partially clogged, that is, the air nozzle generated in any system It is possible to quickly detect clogging.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、垂直曲げ型、連続鋳造機の概略構成である。取鍋１に注入した溶鋼は、タンディッシュ２を経て水冷式の鋳型３へと流入し、ここで急冷され凝固し始めた鋳片を、ダミーバー及びピンチロールによって継続的に下方に引抜き、連続した鋳片４を成形する。鋳型３から引出した鋳片４には、スプレーノズル５によって冷却水を噴霧することで、鋳片４を中心部まで凝固させ、その冷却水は水切り装置６によって除去する。中心部まで凝固した鋳片４は、進路を垂直方向から水平方向に案内され、トーチカッタ７で切断してから搬出する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration of a vertical bending die and a continuous casting machine. The molten steel poured into the ladle 1 flows into the water-cooled mold 3 through the tundish 2, and the slab that has been rapidly cooled and solidified here is continuously drawn downward by a dummy bar and a pinch roll to be continuous. The slab 4 is formed. The slab 4 drawn out from the mold 3 is sprayed with cooling water by the spray nozzle 5 to solidify the slab 4 to the center, and the cooling water is removed by the draining device 6. The slab 4 solidified to the center is guided from the vertical direction to the horizontal direction along the path, and is cut out by the torch cutter 7 before being carried out.

図２は、水切り装置６の概略構成である。鋳片４に向かって上に傾斜した水切り板１１を、僅かな隙間を空けて鋳片４に近接させ、この隙間に向けて、水切り板１１の下面側に配設したエアノズル１２から圧縮空気を噴射することで、鋳片４を伝って落下してくる冷却水を吹飛ばし、水切り板１１によって回収し排水する。
図３に示すように、エアノズル１２の一群を鋳片幅方向に列設しており、鋳片幅方向の全域を水切りできるように、数量及びピッチを決定する。一群のエアノズル１２は、複数の系統♯１〜♯ｎに分割され、各系統のエアノズル１２に対してヘッダ１３を介してエア配管１４から圧縮空気を供給し、各系統ごとにエア配管１４の圧力を調整する。なお、各エア配管１４には、流量を検出する流量センサ１５と、圧力を検出する圧力センサ１６とを配設する。 FIG. 2 is a schematic configuration of the draining device 6. The draining plate 11 inclined upward toward the slab 4 is brought close to the slab 4 with a slight gap, and compressed air is supplied from the air nozzle 12 disposed on the lower surface side of the draining plate 11 toward this gap. By spraying, the cooling water falling along the slab 4 is blown off, and is collected and drained by the draining plate 11.
As shown in FIG. 3, a group of air nozzles 12 are arranged in the slab width direction, and the quantity and pitch are determined so that the entire area in the slab width direction can be drained. The group of air nozzles 12 is divided into a plurality of systems # 1 to #n, and compressed air is supplied from the air piping 14 to the air nozzles 12 of each system via the header 13, and the pressure of the air piping 14 for each system. Adjust. Each air pipe 14 is provided with a flow rate sensor 15 for detecting the flow rate and a pressure sensor 16 for detecting the pressure.

エアノズル１２の噴射方向は、図４に示すように、垂直面に対して例えば４５度に設定する。この角度が大き過ぎても冷却水の回収性能は低下し、逆に小さ過ぎても垂直方向の省スペース化の点で不利になるからである。
エアノズル１２は、圧縮空気を扇状に噴射する構造とし、図５に示すように、噴射方向の回転角を、水平面に対して例えば１５度に設定する。エア配管１４の流量が多いときには、その角度によって冷却水の回収性能に大きな影響はないが、流量が減少してくると、角度の小さい方が、冷却水の回収性能が高いからである。したがって、その噴射方向の回転角は、エア配管１４を通過する圧縮空気の流量に応じて決定する。 As shown in FIG. 4, the jet direction of the air nozzle 12 is set to, for example, 45 degrees with respect to the vertical plane. This is because if the angle is too large, the cooling water recovery performance decreases, and conversely if the angle is too small, it is disadvantageous in terms of space saving in the vertical direction.
The air nozzle 12 has a structure in which compressed air is ejected in a fan shape, and the rotation angle in the ejection direction is set to, for example, 15 degrees with respect to the horizontal plane, as shown in FIG. This is because when the flow rate of the air pipe 14 is large, the angle does not significantly affect the recovery performance of the cooling water, but when the flow rate decreases, the smaller the angle, the higher the recovery performance of the cooling water. Therefore, the rotation angle in the injection direction is determined according to the flow rate of the compressed air passing through the air pipe 14.

一方、夫々のエア配管１４で流量及び圧力を監視することで、各系統ごとにエアノズル１２が目詰まりしているか否かを判断する。すなわち、圧力に対する流量が減少し、その減少量が所定量を上回ったときに、何れかのエアノズル１２が目詰まりしていると判断する。この場合、その旨を管理者に報知すると共に、目詰まりが発生した系統の圧力を、流量の減少量に応じて上昇させる。 On the other hand, by monitoring the flow rate and pressure in each air pipe 14, it is determined whether or not the air nozzle 12 is clogged for each system. That is, when the flow rate with respect to pressure decreases and the amount of decrease exceeds a predetermined amount, it is determined that one of the air nozzles 12 is clogged. In this case, the administrator is notified of this, and the pressure of the system in which clogging has occurred is increased according to the amount of decrease in the flow rate.

次に、本発明の作用効果について説明する。
エアノズル１２のうちの何れかがスケールやパウダ等によって目詰まりすると、その部分だけ水切り性能の低下に伴って過冷却され、鋳片４の表面割れが発生する等の品質異常を来たす可能性があるので、こうした目詰まりは速やかに検知し、善処することが必要である。 Next, the function and effect of the present invention will be described.
If any of the air nozzles 12 is clogged with a scale, powder, or the like, only that portion may be supercooled due to a decrease in drainage performance, resulting in quality abnormalities such as surface cracks in the slab 4. Therefore, it is necessary to detect such clogging promptly and take appropriate measures.

本実施形態では、一群のエアノズル１２を♯１〜♯ｎの系統に分割し、一つの系統に対して一つのエア配管１４から圧縮空気を供給し、エア配管１４の流量及び圧力に応じて、各系統ごとにエアノズル１２の目詰まりを検知する。すなわち、各エア配管１４の流量及び圧力を監視し、圧力に対する流量が減少したときに、目詰まりが発生していると判断することで、♯１〜♯ｎの系統のうち、どの系統でエアノズル１２が目詰まりしているのかを直ちに特定することができる。このように、エアノズル１２の全てが目詰まりしなくても、一部に発生した目詰まりを速やかに検知することができるので、直ちに清掃や部品交換を行い、目詰まりを解消することが可能になる。 In this embodiment, the group of air nozzles 12 is divided into # 1 to #n systems, compressed air is supplied from one air pipe 14 to one system, and according to the flow rate and pressure of the air pipe 14, Clogging of the air nozzle 12 is detected for each system. That is, by monitoring the flow rate and pressure of each air pipe 14 and determining that clogging has occurred when the flow rate with respect to the pressure has decreased, it is possible to determine which of the # 1 to #n systems has the air nozzle. It is possible to immediately identify whether 12 is clogged. In this way, even if all of the air nozzles 12 are not clogged, it is possible to quickly detect clogging that has occurred in part, so it is possible to immediately clean and replace parts to eliminate clogging. Become.

また、目詰まりを検知した時点で、目詰まりが発生した系統の圧力を、流量の減少量に応じて上昇させる。これにより、同一系統の中で、目詰まりを起こしていないエアノズル１２から噴射する圧縮空気の流量を増加させ、エア配管１４を通過する総流量を維持することができるので、清掃や部品交換によって目詰まりを解消するまでの期間も、水切り性能の低下を可及的に抑制することができる。 Further, when the clogging is detected, the pressure of the system in which the clogging has occurred is increased according to the amount of decrease in the flow rate. As a result, the flow rate of the compressed air injected from the air nozzle 12 that is not clogged in the same system can be increased, and the total flow rate passing through the air pipe 14 can be maintained. Also during the period until the clogging is eliminated, it is possible to suppress the decrease in draining performance as much as possible.

また、エアノズル１２における噴射方向の回転角を、エア配管１４を通過する圧縮空気の流量に応じて決定するので、水切り性能や冷却水の回収性能を向上させることができる。
ここで、目詰まりによる水切り性能への影響を評価した実験結果について説明する。
図６は、実験結果である。一系統に５本のエアノズル１２を配設し、５本で噴射した場合（目詰まり０本）と、４本で噴射した場合（中央の１本が目詰まり）と、３本で噴射した場合（中央の両側２本が目詰まり）とで、圧力及び流量に対する水切り性能の評価を行った。実験は、実機と同様のエアノズル１２を使用しているが、落下水の水量、並びにエア配管１４の流量及び圧力は、実機に対する約１／１３の規模で行ったものである。その結果、５本のうち、１本又は２本が目詰まりしたとしても、圧力を上昇させて流量を維持すれば、良好な水切り性能を維持できることを確認できた。 Moreover, since the rotation angle of the injection direction in the air nozzle 12 is determined according to the flow rate of the compressed air passing through the air pipe 14, the draining performance and the cooling water recovery performance can be improved.
Here, the experimental result which evaluated the influence on the draining performance by clogging is demonstrated.
FIG. 6 shows the experimental results. When five air nozzles 12 are arranged in one system and injected with 5 nozzles (no clogging), when injected with 4 nozzles (the central one is clogged), and when injected with 3 nozzles (The two on the two sides are clogged), and the drainage performance with respect to pressure and flow rate was evaluated. In the experiment, the same air nozzle 12 as that in the actual machine is used, but the amount of the falling water and the flow rate and pressure of the air pipe 14 are about 1/13 of the actual machine. As a result, even if one or two of the five were clogged, it was confirmed that good drainage performance could be maintained by increasing the pressure and maintaining the flow rate.

連続鋳造設備の概略構成である。It is a schematic structure of a continuous casting facility. 水切り装置の概略構成を示す。The schematic structure of the drainer is shown. エアノズルのレイアウトである。It is a layout of an air nozzle. 垂直面に対する噴射角度による冷却水の回収性能を示す。The cooling water recovery performance by the injection angle with respect to the vertical plane is shown. 噴射方向の回転角による冷却水の回収性能を示す。The cooling water recovery performance by the rotation angle in the injection direction is shown. 目詰まりによる水切り性能への影響を示す。Shows the effect of clogging on drainage performance. 従来のフラット型のデフレクタノズルである。This is a conventional flat-type deflector nozzle.

Explanation of symbols

４鋳片
６水切り装置
１１水切り板
１２エアノズル
１３ヘッダ
１４エア配管
１５流量センサ
１６圧力センサ 4 Casting 6 Draining device 11 Draining plate 12 Air nozzle 13 Header 14 Air piping 15 Flow rate sensor 16 Pressure sensor

Claims

In the draining device that drains the cooling water on the slab in the process of continuous casting,
A group of air nozzles arranged in the width direction of the slab and capable of injecting compressed air to the slab, and a plurality of airs for dividing the group of air nozzles into a plurality of systems and supplying the compressed air for each system A draining apparatus comprising: a pipe; and a detecting unit that detects clogging of the air nozzle for each system in accordance with a flow rate and a pressure of compressed air passing through the air pipe.

2. The drainer according to claim 1, wherein when the detection unit detects clogging of the air nozzle in any system, the pressure of the compressed air is increased in the air piping of the system in which the clogging is detected. apparatus.

The said air nozzle is comprised so that compressed air may be injected in fan shape, and the rotation angle of an injection direction is determined according to the flow volume of the compressed air which passes through the said air piping, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The draining device as described.

When draining the cooling water to the slab during the continuous casting process,
A group of air nozzles capable of injecting compressed air to the slab is arranged in the slab width direction, the group of air nozzles is divided into a plurality of systems, and compressed air is supplied from one air pipe to one system. And detecting the clogging of the air nozzle for each system in accordance with the flow rate and pressure of the compressed air passing through the air pipe.