JP2011041964A - 連続鋳造設備の鋳片案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳片案内装置において、ストレート型のノズルを用いて鋳片と案内ロールとを確実に冷却する。
【解決手段】本発明の鋳片案内装置１は、鋳片Ｓを挟み込んで長手方向に案内する案内ロール８と案内ロール８を内周面で支持するフレーム７と案内ロール８を冷却するロール冷却手段１０と鋳片Ｓを冷却する鋳片冷却手段９とを備えている。冷却手段９、１０は冷却剤を鋳片Ｓ又は案内ロール８に噴霧する複数のストレート型の冷却ノズル１８、２７とフレーム７の外周面に長手方向に沿って伸びる冷却剤供給管１９、２８とを備えていて、冷却ノズル１８、２７はその先端が鋳片Ｓの幅方向中央を向くように長手方向に並んでそれぞれ取り付けられ、冷却剤供給管１９、２８は鋳片Ｓの幅方向中央を挟んで一方側と他方側とに分かれて配備されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、連続鋳造設備において案内ロールを用いて鋳片を案内する鋳片案内装置であって、特に、案内ロールと鋳片との双方を冷却する手段を備えた鋳片案内装置に関するものである。

近年、連続鋳造設備において鋳片を冷却する際に、冷却による鋳片品質の劣化を起こしにくいという点や制御可能な冷却範囲が広範囲に亘る点から、旧来の水噴霧冷却に替わって例えば特許文献１〜特許文献３のようなミスト噴霧冷却（気水噴霧冷却）が主流に行われるようになっている。
一方、鋳片を案内する案内ロールに対しても、スケールの付着防止やロールの長寿命化の観点から鋳片同様に冷却を行う技術が提案されている。例えば特許文献４には、水噴霧冷却によりロールを効率よく冷却する技術が開示されている。ところが、これらの水噴霧冷却によるロールの冷却においても、鋳片の水噴霧冷却と同様に、ロールに噴霧された水が飛び散って鋳片表面に付着する、あるいはロールに衝突した水が流れ落ちて鋳片表面に付着することにより、鋳片の温度制御に悪影響を与えることがある。

そこで、特許文献５には、これら水噴霧冷却の欠点を回避するために、鋳片を冷却するために噴霧されたミストの一部をロール冷却にも用いて、ミストにより鋳片とロールとの双方を冷却できるようにした鋳片案内装置も開発されている。

特開平６−３３５７５６号公報 特開平７−１０８３５７号公報 特開２０００−２５４７６３号公報 特開２００２−１２６８５９号公報 特開平４−２７９２６０号公報

ところで、ミスト噴霧冷却を行う場合は、冷却水を供給する冷却水ヘッダ管と空気を供給する空気ヘッダ管からなる冷却剤供給管と、冷却水をミスト状に噴射するノズルとを設ける必要がある。
ノズルは、冷却水ヘッダ管から供給された冷却水と空気ヘッダ管から供給された空気とを混合する混合部(気水混合部)、ミスト状に噴射するノズル先端部（ノズルチップ）、混合部とノズル先端部とを繋ぐパイプなどから構成される。

ノズルに関しては、案内ロールとフレームと冷却剤供給管との三者の位置関係により、さまざまな形状のものが用いられている。例えば、パイプが直線状に伸びた「ストレート型」のノズル、Ｌ字状に曲がった「エルボ型」のノズル、直線状のパイプの一部が傾斜状に曲がった「ベンド型」のノズル、またはパイプを三次元状に複雑に曲げ加工した「三次元曲げ加工型」のノズルなどである。このようなノズルの中でも、噴霧されたミストの分布に偏りが無く、製作が容易で、ノズル先端部の取付位置の精度に優れるなどの点から、ミスト噴霧冷却には混合部とノズル先端部とを繋ぐパイプが直線状の「ストレート型」のノズルを用いるのが最も好ましいとされている。

例えば、案内ロールの冷却を行わない鋳片冷却のみの場合は、ストレート型のノズルを鋳片案内装置に問題なく組み込むことができる。例えばブルームやビレットなどのように鋳片の幅が狭い場合であれば、ノズルは鋳片の各側面に対して幅方向に１箇所設けられていれば十分である。それゆえ、１本１本のノズルを、その先端部が鋳片の幅方向中央（または、厚み方向中央）を向くように且つ鋳片から距離をあけて取り付ければよい。そして、このような取り付け方のノズルを長手方向に沿って複数並べれば、ストレート型のノズルであっても鋳片案内装置に問題なく組み込むことができる。

この場合、ノズルに空気や冷却水を供給する冷却剤供給管（空気ヘッダ管や冷却水ヘッダ管）は、鋳片案内装置のフレームの外周側を長手方向に沿うように配設されていて、幅方向中央に並んだ複数のノズルの基端側（混合部側）を長手方向に結んでいる。
一方、鋳片の冷却を行わず案内ロール冷却のみの場合も、上記同様にストレート型のノズルを鋳片案内装置に問題なく組み込むことができる。この場合、１本１本のノズルを、そのノズル先端部が案内ロールの幅方向中央を向くように且つ所定の距離をあけて取り付ければよい。

ところが、鋳片冷却および案内ロール冷却の双方をミスト噴霧冷却で行う場合には、鋳片冷却用のノズルと案内ロール冷却用のノズルとが鋳片の幅方向中央に一列に並ぶことになる。そうすると、それぞれのノズルに冷却剤を送る２系統の冷却剤供給管を、フレームの外周側の同位置に配設する必要が発生し、２系統の冷却剤供給管をフレームの外周側に２階建て構造（内外に重なり合う構造）で配備することが考えられる。

その場合、例えば外側の冷却剤供給管にストレート型のノズルを取り付けようとしても、内側の冷却剤供給管が邪魔になってノズルを配備することができないという事態が生じてしまう。
このような冷却剤供給管とノズルとの干渉を回避するためには、鋳片冷却用又は案内ロール冷却用のいずれか一方にエルボ型やベンド型などの非ストレート型のノズルを採用せざるを得ず、鋳片冷却とロール冷却との双方に性能が優れるストレート型のノズルを採用することが困難になる。

また、鋳片冷却用の冷却剤供給管とロール冷却用の冷却剤供給管とが内外に重なり合う構造を採用すると、いずれかの冷却剤供給管がフレームの外周側に大きく飛び出して設けられるため、鋳片案内装置のサイズが大きなものとなってしまう。当然、このような鋳片案内装置を限られたスペースしか許容されない工場内に設置することは好ましいものではない。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、鋳片と案内ロールとの双方をストレート型のノズルを用いて確実に冷却することができ、また配管をコンパクトにまとめて設置に大きなスペースを必要としない冷却機能を備えた連続鋳造設備の鋳片案内装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の連続鋳造設備の鋳片案内装置は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の連続鋳造設備の鋳片案内装置は、連続鋳造設備に備えられた鋳型から引き抜かれた鋳片を挟み込んで長手方向に案内する案内ロールと、この案内ロールを内周面で支持するフレームと、前記案内ロールを冷却するためのロール冷却手段と、前記鋳片を冷却するための鋳片冷却手段とを備えた鋳片案内装置であって、
前記鋳片冷却手段は冷却剤を前記鋳片の側面に噴霧する複数のストレート型の鋳片冷却ノズルとこれらの鋳片冷却ノズルに前記冷却剤を供給すると共に前記フレームの外周面に長手方向に沿って伸びるよう配備された鋳片冷却剤供給管とを備え、前記ロール冷却手段は前記冷却剤を案内ロールに噴霧する複数のストレート型のロール冷却ノズルとこれらのロール冷却ノズルに前記冷却剤を供給すると共に前記フレームの外周面に長手方向に沿って伸びるよう配備されたロール冷却剤供給管とを備えていて、前記鋳片冷却ノズルはその基端が前記鋳片冷却剤供給管に連結され且つ先端が前記鋳片の幅方向中央を向くように長手方向に並んでそれぞれ取り付けられ、前記ロール冷却ノズルはその基端が前記ロール冷却剤供給管に連結され且つ先端が前記案内ロールの幅方向中央を向くように長手方向に並んでそれぞれ取り付けられており、前記鋳片冷却剤供給管が前記鋳片の幅方向中央を挟んで一方側に配備されると共に前記ロール冷却剤供給管が前記鋳片の他方側に配備されていることを特徴とする。

なお、前記鋳片冷却ノズルとロール冷却ノズルとは長手方向に沿って交互に配置されるのが好ましい。
さらに、前記鋳片冷却剤供給管とロール冷却剤供給管には、それぞれのノズルに冷却水を供給する冷却水ヘッダ管と、それぞれのノズルに空気を供給する空気ヘッダ管とが、２管一体に備えられているのが良い。

なお、前記冷却水ヘッダ管及び空気ヘッダ管は長手方向と垂直な方向に扁平な断面を有する角鋼管から構成されており、前記鋳片冷却剤供給管及びロール冷却剤供給管は前記冷却水ヘッダ管の角鋼管と前記空気ヘッダ管の角鋼管とがそれぞれの長辺側の側面が鋳片側面に対峙するように且つ長辺側の側面が互いに対面し合うように重ね合わされているのが好ましい。

本発明の連続鋳造設備の鋳片案内装置によれば、ノズル先端部の取付位置の精度に優れるストレート型のノズルを用いて鋳片と案内ロールとを確実に冷却でき、配管構造がシンプルであるため設置に大きなスペースを必要とすることもない。

本発明の鋳片案内装置が設けられた連続鋳造設備の側面図である。 図１のＡ部分（鋳片案内装置）の正面図である。 図２の要部拡大図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は冷却剤供給管及び空気供給管の正面図、（ｂ）は同側面図である。 図５のＤ−Ｄ線断面図である。 ロール冷却手段と鋳片冷却手段とのノズル取り付け位置を比較して示した図である。

以下、本発明に係る鋳片案内装置の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
図１は、本発明の鋳片案内装置１が設けられた連続鋳造設備２を示している。
連続鋳造設備２は、ブルームやビレットなどの鋳片Ｓを連続的に鋳造する設備であって、取鍋３から供給される溶鋼を一時的に貯留するタンディッシュ４と、このタンディッシュ４からの溶鋼が供給される鋳型５と、鋳型５の下部に鋳造方向（長手方向）に沿って設けられた鋳片案内装置１とを有している。

タンディッシュ４は、全体として有底箱形となっており、タンディッシュ４の底部に浸漬ノズル６が設けられている。浸漬ノズル６は、図示しないスライドバルブ或いはストッパーの開閉によりタンディッシュ４から鋳型５への溶鋼の注入を停止又は再開できるようになっている。
図１〜図４に示すように、鋳片案内装置１は、鋳型５から引き抜かれた鋳片Ｓを挟み込んで鋳片Ｓを長手方向に沿って案内するものであり、案内と同時に鋳片の冷却も行っている。

鋳片案内装置１は鋳片Ｓを囲むように鋳片Ｓの周りに配置されたフレーム７を備えており、このフレーム７には鋳片Ｓを挟み込んで案内する複数の案内ロール８と、鋳片Ｓを冷却するための鋳片冷却手段９と、案内ロール８を冷却するためのロール冷却手段１０と、が備えられている。
図１に示すように、鋳片Ｓは、鋳型５で連続して鋳造されることにより長尺に形成されており、鋳型５の形状に合わせて切断面（長手方向に対して垂直な方向に切断した断面）が略矩形状に形成されている。

なお、本明細書においては、この鋳片Ｓの４つの側面のうち、相対的に表面積が大きい面（図４の上下面）を広面１１と呼び、表面積が小さい面（図４の左右側面）を狭面１２と呼ぶ。また、図４の紙面における左右方向を鋳片案内装置１を説明する際の幅方向（左右方向）と、また図４の紙面の上下方向を厚み方向（上下方向）と呼ぶ。さらに、図４の紙面において鋳片Ｓから離れる方向を鋳片案内装置１を説明する際の外側と、近づく方向を内側と呼ぶ。

図２及び図３に示すように、フレーム７は、長手方向に沿って長尺状に形成された第１フレーム１３と、幅方向又は厚み方向に沿って長尺状に形成された第２フレーム１４とを井桁状に組み合わせた（組み木状とした）上で溶接することで、長手方向に長尺で内部が中空とされた構造物として形成されている。
第１フレーム１３は、鋳片Ｓの広面１１側及び狭面１２側のそれぞれにおいて、互いに平行に２本ずつ設けられた角鋼材から構成されている。この各側面に設けられた２本の第１フレーム１３は鋳片Ｓの幅方向中央または鋳片Ｓの厚み方向中央を挟んで対称となる位置に配備されており、それぞれの第１フレーム１３の内周側には案内ロール８を回転自在に支持する軸受部１５が取り付けられている。

第２フレーム１４は、幅方向又は厚み方向に沿って取り付けられた角鋼材で構成され、この角鋼材は略コ字状の断面を備えたものとなっている。第２フレーム１４は、各側面に設けられた２本の第１フレーム１３のそれぞれと垂直に交差するように取り付けられており、長手方向に案内ロール数本分（本実施形態では案内ロール３〜４本分）の間隔をあけて配備されている。

図４に示すように、案内ロール８は、鋳片Ｓを厚み方向に沿って挟み込む１組の広面案内ロール１６と、鋳片Ｓを幅方向に沿って挟み込む１組の狭面案内ロール１７とを備えている。広面案内ロール１６及び狭面案内ロール１７は、鋳片Ｓの広面１１に接触する広面案内ロール１６の方が狭面１２に接触する狭面案内ロール１７よりロール幅が長くなるように形成されている。

広面案内ロール１６は、幅方向を向く軸回りに回動自在となるように、広面１１側に配置された第１フレーム１３の内周側の軸受部１５に支持されている。狭面案内ロール１７は、厚み方向を向く軸回りに回動自在となるように、狭面１２側に配置された第１フレーム１３の内周側の軸受部１５に支持されている。広面案内ロール１６及び狭面案内ロール１７は、鋳型５からの本数（長手方向の位置）が同じロール間ではいずれのロール径も同じであり、鋳片Ｓを４方向からほぼ同じ面圧で押さえ込める構成となっている。

広面案内ロール１６及び狭面案内ロール１７は、長手方向に沿って鋳型５から離れるに連れてロール径が徐々に大きくなるように形成されている。本実施形態では、広面案内ロール１６及び狭面案内ロール１７は、鋳型５から４本目までが小径ロールとされており、５本目以降が小径ロールよりロール径の大きな大径ロールとされている。このように長手方向に沿ってロール径を大きくすることにより、案内ロール８は、シェルの凝固が進んだ硬質の鋳片Ｓであっても強固な力で確実に押さえ込める構成となっている。

次に、本願発明の特徴的な構成である「鋳片と案内ロールを冷却する手段」、すなわち、鋳片冷却手段９とロール冷却手段１０とについて詳しく説明する。
本発明の鋳片冷却手段９は、冷却剤を鋳片Ｓの側面に噴霧する複数のストレート型の鋳片冷却ノズル１８と、これらの鋳片冷却ノズル１８に冷却剤を供給すると共にフレーム７の外周面に長手方向に沿って伸びるよう配備された鋳片冷却剤供給管１９とを備えている。また、本発明のロール冷却手段１０は、冷却剤を案内ロール８に噴霧する複数のストレート型のロール冷却ノズル２７とこれらのロール冷却ノズル２７に冷却剤を供給すると共にフレーム７の外周面に長手方向に沿って伸びるよう配備されたロール冷却剤供給管２８とを備えている。

鋳片冷却ノズル１８はその基端が鋳片冷却剤供給管１９に連結され且つ先端が鋳片Ｓの幅方向中央を向くように長手方向に並んでそれぞれ取り付けられており、ロール冷却ノズル２７はその基端がロール冷却剤供給管２８に連結され且つ先端が案内ロール８の幅方向中央を向くように長手方向に並んでそれぞれ取り付けられている。
そして、本発明の鋳片案内装置１は、この鋳片冷却剤供給管１９が鋳片Ｓの幅方向中央を挟んで一方側に配備されると共にロール冷却剤供給管２８が鋳片Ｓの他方側に配備されていることを特徴とするものである。

なお、鋳片冷却手段９やロール冷却手段１０は鋳片Ｓの各面（広面１１及び狭面１２）のそれぞれに対して同じように配備されているため、以降の説明では広面１１側に設けられたもの（図２の正面に見えるもの）を例示して本発明の鋳片冷却手段９及びロール冷却手段１０を説明する。また、鋳片冷却手段９とロール冷却手段１０とには後述する冷却水ヘッダ管２０及び空気ヘッダ管２１のようにそれぞれに共通して設けられる部材が存在する場合がある。そこで、以降の説明では、例えば鋳片冷却手段９に設けられる冷却水ヘッダ管については冷却水ヘッダ管２０ａというように、またロール冷却手段１０に設けられる冷却水ヘッダ管については冷却水ヘッダ管２０ｂというように、符号末尾にａ又はｂを付して鋳片冷却手段９及びロール冷却手段１０を説明する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、鋳片冷却手段９は、冷却剤を鋳片Ｓの側面に噴霧する複数のストレート型の鋳片冷却ノズル１８と、これらの鋳片冷却ノズル１８に冷却剤を供給する鋳片冷却剤供給管１９とを備えている。この鋳片冷却手段９に用いられる冷却剤は、冷却水のミストであり、冷却水と空気とが所定の混合率で混合されたものを霧化したものである。
鋳片冷却剤供給管１９は、鋳片冷却ノズル１８に冷却水を供給する冷却水ヘッダ管２０ａと、鋳片冷却ノズル１８に空気を供給する空気ヘッダ管２１ａとが、２管一体に備えられている。これらの冷却水ヘッダ管２０ａ及び空気ヘッダ管２１ａは、いずれも内部が中空とされた角鋼管で形成されており、それぞれ角鋼管が複数の鋳片冷却ノズル１８に冷却剤を供給できるように長手方向に沿って配置されており、冷却水や空気を複数の鋳片冷却ノズル１８のそれぞれに移送できるようになっている。

冷却水ヘッダ管２０ａ及び空気ヘッダ管２１ａを構成する角鋼管は、長手方向と垂直な断面が扁平な略長方形状に形成されており、長辺側の側面が短辺側の側面より広くなるようになっている。これらの角鋼管はそれぞれの長辺側の側面を鋳片Ｓの側面に対峙させて（それぞれの長辺側の側面を鋳片Ｓ側に向けて）且つ長辺側の側面が角鋼管同士で互いに対面し合うように重なり合って配置されており、十分な流路面積を確保しつつも鋳片冷却剤供給管１９がフレーム７から外側に向かって大きく突出しないようになっている。なお、本実施形態の鋳片冷却剤供給管１９では、鋳片Ｓに近い側の角鋼管が冷却水ヘッダ管２０ａとされ、鋳片Ｓから遠い側の角鋼管が空気ヘッダ管２１ａとされている。

冷却水ヘッダ管２０ａ及び空気ヘッダ管２１ａは、長手方向の両端側にフレーム７への取り付けを可能とする取付部材２２ａを備えている。この取付部材２２ａは、一端がヘッダ管２０ａ、２１ａに溶接等により接合されており、他端がフレーム７の第１フレーム１３表面にボルトなどを用いて係合されており、冷却水ヘッダ管２０ａ及び空気ヘッダ管２１ａの双方を２管一体でフレーム７に固定できるようになっている。

鋳片冷却剤供給管１９の側方（鋳片Ｓの幅方向中央を通る中心線Ｃから遠い側、幅方向内側）には、冷却水ヘッダ管２０ａと空気ヘッダ管２１ａとの双方に直交するように鋳片冷却ノズル１８が長手方向に間隔をあけて複数（本実施形態の場合では６本）配備されている。
なお、この鋳片冷却ノズル１８及び後述するロール冷却ノズル２７の取り付け間隔や配置は本発明の特徴であるため、これらの特徴については後ほど詳しく説明する。

図６に実線で示すように、鋳片冷却ノズル１８は、鋳片冷却剤供給管１９から供給された空気と冷却水とを所定の混合率で混合してミストを発生させる混合部２３ａと、混合部２３ａで発生したミストをノズル先端部２４ａに送るパイプ２５ａと、パイプ２５ａにより送られてきたミストを所定の噴射角度（幅方向の角度・鋳片流れ方向の厚み角度）や分布で噴霧するノズル先端部２４ａ（ノズルチップ２６ａ）とを備えている。鋳片冷却剤供給管１９の幅方向左端（鋳片Ｓの幅方向中央を通る中心線Ｃから遠い側、幅方向外側）には板状に形成された供給管取付部材２９ａが複数の鋳片冷却ノズル１８に対応してそれぞれ設けられている。この供給管取付部材２９ａは冷却水ヘッダ管２０ａと空気ヘッダ管２１ａとを一体に連結すると共に、鋳片冷却ノズル１８との間に設けられた供給管取付ボルト３２ａを介して鋳片冷却剤供給管１９に鋳片冷却ノズル１８を固定している。

混合部２３ａは、冷却水ヘッダ管２０ａ及び空気ヘッダ管２１ａに隣接して設けられており、空気ヘッダ管２１ａから空気を、また冷却水ヘッダ管２０ａからは冷却水を内部に供給できるようになっている。混合部２３ａは、内部に供給された空気に冷却水ヘッダ管２０ａからの冷却水を混合してミスト（冷却水の微粒子）を生成できるようになっている。混合部２３ａの内部で生成されたミストは、パイプ２５に送られる。

パイプ２５ａは、ステンレス製のストレートチューブであり、混合部２３ａで生成されたミストを内部に収容して移送できるようになっている。パイプ２５ａは、鋳片Ｓの側面を基準とする法線方向に管軸が向くように取り付けられている。
このようにパイプにストレートチューブを用いたノズルを本発明ではストレート型という。ストレート型のノズルには、パイプが直線状のもの以外にも、噴霧するミストの分布に影響しない程度に折れ曲がったものや湾曲したものが含まれる。

鋳片冷却ノズル１８にこのようなストレート型のノズルを用いる理由は以下の通りである。すなわち、エルボ型やベンド型などのノズルに用いられる湾曲したチューブの場合では、チューブの湾曲した部分を通過する際に混合部２３ａで生成されたミストに大きな遠心力が加わって、ミスト分布特性に影響を与える可能性がある。特に、チューブの湾曲した部分がノズルチップに近く、遠心力が鋳片Ｓの幅方向に沿って作用する場合には、ミストの分布に偏りが生じる可能性が高い。しかし、湾曲した部分がないストレートチューブの場合では、パイプ２５ａ内を移送されるミストに余計な遠心力が加わる虞がないため、ノズル先端部２４ａからミストを均一な分布で噴射（噴霧）することが可能となる。

ノズル先端部２４ａには、ミストを鋳片Ｓ側に向かって噴射するノズルチップ２６ａが取り付けられている。このノズルチップ２６ａには、鋳片Ｓ側に向かって開口すると共にノズル内外に連通した細孔（図示略）が形成されている。この細孔は、ミストが所定の噴射角度で広がるように所定の開口形状に調整されている。
ロール冷却手段１０は、鋳片冷却手段９と同様に、冷却剤を案内ロール８に噴霧する複数のストレート型のロール冷却ノズル２７と、これらのロール冷却ノズル２７に冷却剤を供給するロール冷却剤供給管２８とを備えている。

ロール冷却ノズル２７及びロール冷却剤供給管２８は、先に説明した鋳片冷却ノズル１８及び鋳片冷却剤供給管１９に対して、ロール冷却剤供給管２８の長手方向に沿った長さ、ロール冷却剤供給管２８に対するロール冷却ノズル２７の取付位置、ロール冷却ノズル２７のパイプ２５ｂの長さ、ノズル先端部２４ｂに取り付けられるノズルチップ２６ｂなどが異なっているが、それ以外については同じ構造を備えている。

図７に示すように、ロール冷却剤供給管２８は、鋳片冷却剤供給管１９と同じように空気ヘッダ管２１ｂ、冷却水ヘッダ管２０ｂ、取付部材２２ｂを備えているが、長手方向の長さが鋳片冷却剤供給管１９より長く形成されており、鋳片冷却剤供給管１９より多数のノズルに対して冷却剤を供給できるようになっている。このように鋳片冷却剤供給管１９をロール冷却剤供給管２８より長手方向に短くしているのは次のような理由からである。
すなわち、鋳片冷却剤供給管１９の１管当たりの長さを短くして長手方向に複数の鋳片冷却剤供給管１９を配備すれば、長手方向に並んだ複数の鋳片冷却ノズル１８が鋳片冷却剤供給管１９毎に長手方向にいくつかのゾーンに分割され、それぞれゾーンの鋳片冷却ノズル１８を独立に制御することができる。その結果、例えば上流側の鋳片冷却ノズル１８の冷却強さを下流側の鋳片冷却ノズル１８より強くして、鋳片Ｓの上流側を下流側より強く冷却することが可能となる。
なお、本実施形態では、ロール冷却は鋳片冷却ほどゾーンを細分化して制御する必要がないのでロール冷却剤供給管２８は複数のゾーンに分割されていないものを例示しているが、ロール冷却剤供給管２８を複数のゾーンに分割しても良い。

図６に点線で示すように、ロール冷却ノズル２７のパイプ２５ｂは、冷却対象である案内ロール８の外周面がロール径の分だけ鋳片Ｓの側面よりノズルに近い位置にあるため、鋳片冷却ノズル１８より短い長さに形成されている。
また、鋳片冷却ノズル１８のノズルチップ２６ａが鋳片Ｓの側面における鋳片の流れ方向に対して広い範囲を冷却できるように広い噴射角度でミストを噴霧できるように形成されていたのに対して、ロール冷却ノズル２７のノズル先端部２４ｂに設けられたノズルチップ２６ｂでは、鋳片の流れ方向に対する噴射角度が鋳片冷却ノズル１８より小さいものが使用されている。

ところで、鋳片冷却ノズル１８とロール冷却ノズル２７とを幅方向中央に集中して配備すると、これらのノズルに冷却剤を供給する鋳片冷却剤供給管１９とロール冷却剤供給管２８とが互いに位置的に干渉する。
そこで、本発明の鋳片案内装置１では、鋳片冷却剤供給管１９とロール冷却剤供給管２８との位置的な干渉を回避するために、鋳片冷却剤供給管１９を鋳片Ｓの幅方向中央を挟んで一方側に配備すると共に、ロール冷却剤供給管２８を鋳片Ｓの幅方向中央を挟んだ他方側に配備している。

すなわち、図２に示すように、鋳片冷却手段９の鋳片冷却剤供給管１９は鋳片Ｓの幅方向中央を通る中心線Ｃより左側にオフセットした位置に配備されており、またロール冷却手段１０のロール冷却剤供給管２８は鋳片Ｓの幅方向中央を通る中心線Ｃより右側にオフセットした位置に配備されている。それゆえ、鋳片冷却剤供給管１９とロール冷却剤供給管２８とが位置的に干渉することはない。

また、鋳片冷却剤供給管１９の左側（幅方向外側）には冷却剤を供給元から鋳片冷却剤供給管１９に供給する元配管３０が設けられており、ロール冷却剤供給管２８の右側（外側）には冷却剤を供給元からロール冷却剤供給管２８に供給する元配管３１が設けられている。鋳片冷却剤供給管１９に設けられた元配管３０は鋳片冷却剤供給管１９からさらに左側に伸びており、ロール冷却剤供給管２８に設けられた元配管３１はロール冷却剤供給管２８からさらに右側に伸びている。それゆえ、これらの元配管３０、３１が鋳片冷却剤供給管１９やロール冷却剤供給管２８に位置的に干渉することもない。

そして、鋳片冷却剤供給管１９についてはその右側（中心線Ｃに近い側、幅方向内側）に鋳片冷却ノズル１８が、またロール冷却剤供給管２８についてはその左側（中心線Ｃに近い側、幅方向内側）にロール冷却ノズル２７が取り付けられており、鋳片冷却剤供給管１９に対する鋳片冷却ノズル１８の取付側とロール冷却剤供給管２８に対するロール冷却ノズル２７の取付側とは左右で勝手反対となっている。このように鋳片冷却ノズル１８とロール冷却ノズル２７との取付側を互いに勝手反対とすれば、冷却ノズル１８とロール冷却ノズル２７とを鋳片Ｓの幅方向中央を通る中心線Ｃに沿って配置することが可能となり、それぞれのノズルから鋳片Ｓ及び案内ロール８の中央にミストを噴射してこれらを確実に冷却することが可能となる。

一方、鋳片冷却ノズル１８は長手方向に並んだ案内ロール８の間に配置されると共にこれらのロール８の間から挿し込まれたノズル先端部２４ａより鋳片Ｓにミストを噴射する構成となっているのに対して、ロール冷却ノズル２７は鋳片冷却ノズル１８の間に設けられると共に案内ロール８の外周面からの距離が一定になる位置にそれぞれ取り付けられたノズル先端部２４ｂから案内ロール８にミストを噴射する構成となっているため、鋳片冷却ノズル１８の取付位置とロール冷却ノズル２７の取付位置とは長手方向に互いにずれることになる。つまり、鋳片冷却ノズル１８とロール冷却ノズル２７とは長手方向に交互にそれぞれのノズルが配置される千鳥配置となっており、これらのノズル同士が長手方向に位置的な干渉を起こすこともない。

なお、鋳片冷却ノズル１８とロール冷却ノズル２７とは、フレーム７の外側から内側の鋳片Ｓに向かってフレーム７を横切るように伸びているため、これらのノズルの中には幅方向又は厚み方向に沿って取り付けられた第２フレーム１４と交差するものが存在する。そこで、本発明の第２フレーム１４には、鋳片冷却ノズル１８又はロール冷却ノズル２７と交差する位置に円形又は半円形に切り欠かれたノズル挿入口３３が形成されている。このようなノズル挿入口３３を第２フレーム１４に形成すれば、鋳片冷却ノズル１８やロール冷却ノズル２７のノズル先端部２４をノズル挿入口３３に挿し込んで鋳片Ｓや案内ロール８に接近させることが可能となり、鋳片冷却ノズル１８やロール冷却ノズル２７と第２フレーム１４とが位置的に干渉を起こすこともない。

つまり、上述の鋳片案内装置１は、鋳片冷却ノズル１８やロール冷却ノズル２７は鋳片Ｓの幅方向中央（又は厚み方向中央）に集中的に配置されているが、これらのノズル１８、２７に冷却剤を供給する冷却剤供給管１９、２８や元配管３０、３１などの供給配管はノズル１８、２７の右側と左側とに別々にまとめられており、鋳片冷却ノズル１８及びロール冷却ノズル２７も取付側が互いに左右で勝手反対であると共に長手方向に千鳥配置となっているといった互いの位置的な干渉を回避する配置が採用されているため、配管構造がコンパクトになり、設置スペースに余裕がないような狭小エリアにも容易に設置することが可能となる。

また、上述の鋳片案内装置１では、鋳片冷却ノズル１８やロール冷却ノズル２７同士が互い干渉し合わない配置（千鳥配置）となっており、また冷却剤供給管１９、２８同士や元配管３０、３１同士も互いに干渉し合わない配置であるため、鋳片冷却ノズル１８やロール冷却ノズル２７のいずれにもエルボ型やベンド型などのノズルを用いる必要がない。それゆえ、上述の鋳片案内装置１では、これらのノズル１８、２７の双方にストレート型のノズルを用いることができるため、ミストを偏り無く噴霧し、ノズルの製作も容易に行え、またノズル（ノズル先端部２４）を精度良く取り付けることも可能となる。

なお、図７に示すように、複数の鋳片冷却剤供給管１９のうち、最も上流側に設けられる鋳片冷却剤供給管１９については、鋳片冷却剤供給管１９の上端近傍に上流側に隣接するロールスタンドや鋳型５が接近するため、これらとの位置的な干渉から鋳片冷却剤供給管１９の上端を十分に上方まで伸ばすことができない場合がある。このような場合は、鋳片冷却剤供給管１９の最も上流側に取り付けられる鋳片冷却ノズル１８に上方に向かってくの字状に折れ曲がったパイプ２５ａを備えたものを用いることができ、図７の（Ｅ）に示すようにストレートのパイプ２５ａを備えたものであっても、パイプ２５ａを上方に向かって傾斜するように取り付けることもできる。

なお、最も下流側に設けられる鋳片冷却剤供給管１９についても、ロールスタンドとの位置的な干渉が問題となる場合がある。あるいは最も上流側や下流側以外の鋳片冷却剤供給管１９であっても、フレーム７や他の部材との位置的な干渉が問題となる場合がある。このような場合にも、くの字状に折れ曲がったパイプ２５ａを備えたものを用いても良いし、パイプ２５ａを上方あるいは下方に向かって傾斜するように取り付けても良い。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
上記実施形態では、最も上流側に設けられる鋳片冷却剤供給管１９に取り付けられるものを除き、全ての鋳片冷却ノズル１８及びロール冷却ノズル２７がストレート型のノズルとされたものを例示した。しかし、鋳片冷却ノズル１８及びロール冷却ノズル２７の一部には、エルボ型やベンド型などの非ストレート型のノズルを用いても良い。

例えば、上記実施形態では冷却水と空気とを混合して生成されるミストを用いて鋳片Ｓや案内ロール８を冷却する鋳片案内装置１を例示した。しかし、鋳片案内装置１は、冷却剤として冷却水だけを用いて鋳片Ｓや案内ロール８を冷却するものであっても良い。
この場合、鋳片冷却剤供給管１９やロール冷却剤供給管２８には冷却水ヘッダ管２０ａのみが備えられ、鋳片冷却ノズル１８やロール冷却ノズル２７には冷却水を散水するスプレーノズルを用いることもできる。

本実施形態では、ブルーム、ビレットを鋳片Ｓとして鋳造する連続鋳造設備に設けられた鋳片案内装置１を例示したが、本発明の鋳片案内装置１に設けられる冷却手段の構造は、スラブなどを鋳造する連続鋳造設備の鋳片案内装置にも採用可能である。
本実施形態では、第２フレーム１４を円形又は半円形に切り欠いたノズル挿入口３３を例示したが、ノズル挿入口３３としては第２フレーム１４を例えば長円形や矩形などのように円形や半円形以外の形状に切り欠いたものを用いることもできる。

１ 鋳片案内装置
２ 連続鋳造設備
３ 取鍋
４ タンディッシュ
５ 連続鋳造用鋳型
６ 浸漬ノズル
７ フレーム
８ 案内ロール
９ 鋳片冷却手段
１０ ロール冷却手段
１１ 広面
１２ 狭面
１３ 第１フレーム
１４ 第２フレーム
１５ 軸受部
１６ 広面案内ロール
１７ 狭面案内ロール
１８ 鋳片冷却ノズル
１９ 鋳片冷却剤供給管
２０ 冷却水ヘッダ管
２１ 空気ヘッダ管
２２ 取付部材
２３ 混合部
２４ ノズル先端部
２５ パイプ
２６ ノズルチップ
２７ ロール冷却ノズル
２８ ロール冷却剤供給管
２９ 供給管取付部材
３０ 鋳片冷却用の元配管
３１ ロール冷却用の元配管
３２ 供給管取付ボルト
３３ ノズル挿入口
Ｃ 中心線
Ｓ 鋳片

Claims (4)

1. 連続鋳造設備に備えられた鋳型から引き抜かれた鋳片を挟み込んで長手方向に案内する案内ロールと、この案内ロールを内周面で支持するフレームと、前記案内ロールを冷却するためのロール冷却手段と、前記鋳片を冷却するための鋳片冷却手段とを備えた鋳片案内装置であって、
   前記鋳片冷却手段は、冷却剤を前記鋳片の側面に噴霧する複数のストレート型の鋳片冷却ノズルと、これらの鋳片冷却ノズルに前記冷却剤を供給すると共に前記フレームの外周面に長手方向に沿って伸びるよう配備された鋳片冷却剤供給管とを備え、
   前記ロール冷却手段は、前記冷却剤を案内ロールに噴霧する複数のストレート型のロール冷却ノズルと、これらのロール冷却ノズルに前記冷却剤を供給すると共に前記フレームの外周面に長手方向に沿って伸びるよう配備されたロール冷却剤供給管とを備えていて、
   前記鋳片冷却ノズルは、その基端が前記鋳片冷却剤供給管に連結され且つ先端が前記鋳片の幅方向中央を向くように長手方向に並んでそれぞれ取り付けられ、
   前記ロール冷却ノズルは、その基端が前記ロール冷却剤供給管に連結され且つ先端が前記案内ロールの幅方向中央を向くように長手方向に並んでそれぞれ取り付けられており、
   前記鋳片冷却剤供給管が前記鋳片の幅方向中央を挟んで一方側に配備されると共に、前記ロール冷却剤供給管が前記鋳片の他方側に配備されていることを特徴とする連続鋳造設備の鋳片案内装置。
2. 前記鋳片冷却ノズルとロール冷却ノズルとが長手方向に沿って交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造設備の鋳片案内装置。
3. 前記鋳片冷却剤供給管とロール冷却剤供給管には、それぞれのノズルに冷却水を供給する冷却水ヘッダ管と、それぞれのノズルに空気を供給する空気ヘッダ管とが、２管一体に備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳造設備の鋳片案内装置。
4. 前記冷却水ヘッダ管及び空気ヘッダ管は、長手方向と垂直な方向に扁平な断面を有する角鋼管から構成されており、
   前記鋳片冷却剤供給管及びロール冷却剤供給管は、前記冷却水ヘッダ管の角鋼管と前記空気ヘッダ管の角鋼管とが、それぞれの長辺側の側面が鋳片側面に対峙するように且つ長辺側の側面が互いに対面し合うように重ね合わされていることを特徴とする請求項３に記載の連続鋳造設備の鋳片案内装置。