JP2893745B2 - 連続鋳造の方法および装置 - Google Patents

連続鋳造の方法および装置

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14Plants for continuous casting
    • B22D11/147Multi-strand plants

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、金属とくに特殊鋼を連続鋳造する装置の改
良に関する。
【従来の技術】
鋼の製造において、今日では普通鋼はもちろん特殊鋼
も、溶鋼は連続鋳造法によって鋳片とすることが多い。
いうまでもなく連続鋳造法は、鋳片の長さ方向における
偏析が実質上問題にならないため、鋳造品に対する圧延
製品の歩留りが高いことが大きな利点である。すなわ
ち、連続して得られるストランドのうち切り捨てなけれ
ばならないのは、前後の端部若干だけである。従って、
同種の鋼であれば、できるだけ鋳継いで一本にする、い
わゆる連々鋳を行なうことが有利である。 工業的に使用されている連続鋳造装置は、マルチスト
ランド方式、すなわち鋳造材のストランドを与える水冷
モールドを複数個そなえ、レードルからタンディッシュ
に移注した溶鋼を、それら水冷モールドで同時に鋳造す
る方式が採用されている。それにより連続鋳造の能率が
高まるとともに、各レードルの鋳造開始から終りまでの
時間が短縮でき、溶湯の温度低下に伴う問題を小さくす
ることができるからである。適切なストランドの数は、
鋼種、ストランド断面サイズ、引抜き速度などの因子に
よって異なり、2〜8本の範囲で種々あるが、代表的な
装置は4ストランドである。 大量生産を行なう鋼種に関しては、このようなマルチ
ストランド方式の連続鋳造装置を用いて連々鋳の利点を
活かした鋳造を行なうことがよく、たとえば4ストラン
ドの装置に80トンレードルの溶鋼を4チャージ連々鋳す
るといった操業がよく行なわれるが、小ロットの需要し
かない特殊鋼に関しては、80トン1チャージの溶鋼を鋳
造するだけの場合もある。これを4ストランドの装置で
鋳造するときは、歩留りの低下が避けられない。小ロッ
トの特殊鋼は、一般に高価な合金成分を多量に添加した
ものが多いから、高い歩留りを確保することは、省エ
ネ、省資源の要請にこたえ、コストを低減するうえでも
望ましいことである。 他方、連続鋳造装置は多大の設備投資を要するもので
あるから、建設したものは高い稼動率をもって使用した
いという希望があるのは当然である。 最近の大規模な製鋼工場においては、転炉、アーク
炉、AOD炉、さらにはLF炉など、製造しようとする鋼の
種類に応じて種々のタイプの精錬装置があり、それも複
数用意され稼動していることが多い。このような状況の
下で、鋼の歩留りと装置の稼動率とを調和させた操業が
可能になることが望ましい。
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、このような要望にこたえて、常用の
マルチストランド方式の連続鋳造装置において、必要が
生じたときには組成の異なる2種以上の合金たとえばス
テンレス鋼と一般鋼とを、ストランドを分け合って、た
とえば4ストランドであればこれを2ストランド+2ス
トランドまたは3ストランド+1ストランドに分割して
使用することにより、同時にそれぞれの鋳片を製造する
ことができ、そのような必要のないときは、もちろん4
ストランドの一括使用ができる、という特徴をもつ連続
鋳造の方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
本発明の連続鋳造方法は、異なる組成の合金2種以上
を同時に鋳造することのできる連続鋳造方法であって、
複数の水冷モールドを配列したマルチストランド型の連
続鋳造装置を使用し、水冷モールドの列の上に、ストラ
ンド数を任意の割合で2以上に分割したそれぞれの数の
ノズルをそなえた2個以上のタンディッシュを配置し、
各タンディッシュに対応する別々のレードルからそれぞ
れの金属溶湯をタンディッシュに移注し、ノズルをへて
各水冷モールドに供給して連続鋳造を行なうことからな
り、上記ストランド数の分割の態様を、金属溶湯の調製
に要する時間サイクル、1チャージの量および各溶湯の
鋳造速度に応じて、高価な合金の鋳造歩留りを高くする
とともに、装置の稼動率が高くなるように選択して実施
することを特徴とする。 上記の方法の実施に適する本発明の連続鋳造装置は、
異なる組成の合金2種以上を同時に鋳造することのでき
る連続鋳造装置であって、複数の水冷モールドを配列し
たマルチストランド型の連続鋳造装置に対して、2個以
上のタンディッシュを、それぞれのタンディッシュ支持
手段により支持して配置するとともに、各タンディッシ
ュに対応して金属溶湯のレードルをレードル支持手段に
より支持してなり、上記2個以上のタンディッシュが水
冷モールドの列の上において互いに近接して移動するこ
とにより複数の水冷モールドを任意の割合で2以上に分
け合うことができるように構成し、かつ上記レードル支
持手段が走行クレーンと移送台車とからなり、走行クレ
ーンは水冷モールドの列をまたぐ方向に置かれた桁が水
冷モールドの列に沿って往復動するものであり、移送台
車がこの桁の上に置かれて、レードルをのせて桁の方向
に往復動するように構成したことを特徴とする。
【作用】
アーク炉による特殊鋼の製造とその連続鋳造に例をと
ると、一般に精錬に要する時間は、鋼種によって多少は
異なるものの、80分間内外で大差はないのに対し、連続
鋳造の速度は要求される品質により大いに異なってい
て、たとえば軸受鋼のように偏析を極度に嫌う材料で
は、それ以外の一般鋼やステンレス鋼の鋳造速度の半分
にしなければならない。 いま、同容量のアーク炉2基と4ストランド型の連続
鋳造装置があって、引抜速度を速くできる一般鋼とステ
ンレス鋼は精錬に要する時間の半分で1チャージの溶鋼
を連続鋳造でき、引抜きを遅くしなければならない軸受
鋼はその倍の時間、つまり4ストランドで連続鋳造した
とき、鋳造に精錬と同じ時間がかかる、という条件の下
で、一般鋼Aを4チャージ、一般鋼Bを4チャージ、ス
テンレス鋼SUSを4チャージ、そして軸受鋼Cを1チャ
ージ溶製し連続鋳造する場合を考える。 ステンレス鋼SUSはニッケル、クロムを多く含有する
ためアーク炉での残湯による次チャージへの影響、およ
び溶製法が一般鋼と異なることによるアーク炉への専用
付帯設備の必要などにかんがみ、ステンレス鋼の溶製は
特定のアーク炉一基に限定すべきである。一方、連続鋳
造の側からは、ストランド両端の切り捨てを減らすため
に、同じ鋼種は続けて鋳継ぐことが望ましい。 以上の条件の下で、4ストランドとも同じ溶鋼を鋳造
する場合と、2ストランドずつ(1St+2St/3St+4St)
連続鋳造する場合のシーケンスとを比較して、第1図に
示す。 第1図にみるように、一般鋼を4ストランド使って鋳
造するには精錬の半分の時間があればよいが、ステンレ
ス鋼を続けて鋳継ぐ場合にはアーク炉1基の能率に合わ
せて、つまり精錬と同じ時間をかけて連続鋳造するよう
鋳造速度を下げなければならず、その間に2号炉で溶製
した一般鋼AおよびBの3チャージ分(チャージ,
,)が、この設備では連続鋳造できないことにな
る。 一方、2ストランドずつ使って、(1St+2St)はステ
ンレス、(3St+4St)は一般鋼をそれぞれ連続鋳造する
と、4ストランドとも必要になる軸受鋼の鋳造の前に、
4ストランド同時スタートのための調整をする間、1チ
ャージ分(チャージ)を連続鋳造から外さなければな
らないが、4ストランドとも同じ溶鋼を連続鋳造する場
合にくらべて、2チャージ分は多く連続鋳造することが
できる。この差は、ステンレス鋼の割合が高くなるほ
ど、拡大する。 上記は一例にすぎず、鋳造速度の大小だけでなく炉容
量の異なるものを種々組み合わせて使用する場合、本発
明の実施により、最適の溶製−連続鋳造のパターンを決
定することができる。 上記のようなストランド分割使用が可能な連続鋳造装
置は、第2図および第3図に概要を示すように、たとえ
ば4個の水冷モールド(1A,1B,1C,1D)の列の上に2個
のタンディッシュ(2A,2B)を、水冷モールドを分け合
うように(図示した例では2個ずつ)配置し、各タンデ
ィッシュに対応して金属溶湯レードルから溶湯を供給す
る。図示した例では、レードル(3A)からタンディッシ
ュ(2A)に、レードル(3D)からタンディッシュ(2B)
に、それぞれ種類の異なる溶湯(7aおよび8a)を供給
し、前者を水冷モールド(1Aおよび1B)で、後者を水冷
モールド(1Cおよび1D)で連続鋳造し、4本のストラン
ド(7b×2本、8b×2本)とする。 レードル支持手段(4A,4B)は、第2図および第4図
にみるように、移送台車(41A,41B)および走行クレー
ン(42A,42B)からなり、走行クレーンは、第3図にみ
る水冷モールド(1A〜1D)の列をまたぐ方向に置かれた
桁(43A、43B)が、水冷モールドの列に沿ってレール
(44A,44B)上を往復動するものであり、移送台車がこ
の桁の上に置かれていて、レードル(3A〜3D)をのせて
桁(43A、43B)の方向に往復動するように構成されてい
る。レードル支持手段のはたらきを説明すれば、たとえ
ば第4図に示すように、移送台車(41A)を移動させる
ことにより、タンディッシュ(2A)に供給する溶湯のレ
ードルを、レードル(3A)からレードル(3B)に切り換
えることができる。あるいはまた、走行クレーン(42
A)をレール(44A,44B)上で移動させることにより、空
になったレードルをタンディッシュ(2A)上から運び去
ったり、溶湯の入った別のレードルを運んで来たりする
ことができる。このとき、レードル操作の必要に応じ
て、天井クレーン(図示していない)を使用することは
いうまでもない。 タンディッシュに対するレードル変換の方式は、第2
図および第4図に示したような2連型の移送台車(41A,
41B)によるほか、第5図や第6図に示したような、さ
まざまな態様が可能である。すなわち、レードル1個だ
けを支持する移送台車(第5図の41C、第6図の41D)と
天井クレーンとの組み合わせによるレードル変換であ
る。 タンディッシュの支持は、第7図および第8図に示す
ような支持手段(5)によることができる。この支持手
段(5)は、台車(51)上の支持アーム(52)を、たと
えば油圧シリンダ(53)などの手段で高さの微調整が可
能なようにした構造をもつ。台車(51)はレール(54)
上を移動することにより、水冷モールドの分け合い方を
変え、たとえば4本のストランドを(2本+2本)から
(3本+1本)にしたり、あるいは(4本+0本)にし
たりすることができる。
【発明の効果】
本発明の方法に従って連続鋳造を行なえば、常用の、
すなわち既設のまたは既存設計によるマルチストランド
方式の連続鋳造装置を使用し、工程の必要に応じてスト
ランドを任意の割合に分割し、異種の金属を同時に連続
鋳造することができる。 それにより、高価な合金成分を使用した特殊鋼などに
おいては製品歩留りを高くしたいという要望にこたえる
とともに、高額の設備投資を必要とする連続鋳造装置
を、高い稼動率をもって運転することができる。 本発明の装置は、上記のような連続鋳造を実施する装
置として、既存のマルチストランド方式の連続鋳造設備
に若干の変更および増設を行なうことにより実現でき、
または既存の設計のものに根本的な変更を加えることな
く設計を完成させることができ、従ってコストは従来の
設備と大差なく建設できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法に従う連続鋳造のパターンの一
例を、精錬との関連で示した概念的な説明図である。 第2図ないし第8図は、本発明の連続鋳造装置の構造を
示す図である。第2図は概略の平面図、第3図は第2図
矢印1方向の側面図であり、第4図は第2図矢印2方向
の側面図である。第5図および第6図は、それぞれ別の
具体例についてレードル変換の諸方式を示す、第4図と
同様な側面図である。第7図および第8図は、タンディ
ッシュとその支持手段を示す平面図および側面図である 1A,1B,1C,1D……水冷モールド 2A,2B……タンディッシュ 3A,3B,3C,3D……レードル 4A,4B……レードル支持手段 41A,41B,41C,41D……移送台車 42A,42B……走行クレーン 43A,43B……桁 44A,44B……レール 5……タンディッシュ支持手段 51……台車 52……支持アーム 53……油圧シリンダ 54……レール 7a,8a……金属溶湯 7b,8b……ストランド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 11/00 B22D 11/10 310

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】異なる組成の合金2種以上を同時に鋳造す
    ることのできる連続鋳造方法であって、複数の水冷モー
    ルドを配列したマルチストランド型の連続鋳造装置を使
    用し、水冷モールドの列の上に、ストランド数を任意の
    割合で2以上に分割したそれぞれの数のノズルをそなえ
    た2個以上のタンディッシュを配置し、各タンディッシ
    ュに対応する別々のレードルからそれぞれの金属溶湯を
    タンディッシュに移注し、ノズルをへて各水冷モールド
    に供給して連続鋳造を行なうことからなり、上記ストラ
    ンド数の分割の態様を、金属溶湯の調整に要する時間サ
    イクル、1チャージの量および各溶湯の鋳造速度に応じ
    て、高価な合金の鋳造歩留まりを高くするとともに、装
    置の稼働率が高くなるように選択して実施することを特
    徴とする連続鋳造方法。
  2. 【請求項2】異なる組成の合金2種以上を同時に鋳造す
    ることのできる連続鋳造装置であって、複数の水冷モー
    ルドを配列したマルチストランド型の連続鋳造装置に対
    して、2個以上のタンディッシュを、それぞれのタンデ
    ィッシュ支持手段により支持して配置するとともに、各
    タンディッシュに対応して金属溶湯のレードルをレード
    ル支持手段により支持してなり、上記2個以上のタンデ
    ィッシュが水冷モールドの列の上において互いに近接し
    て移動することにより複数の水冷モールドを任意の割合
    で2以上に分け合うことができるように構成し、かつ上
    記レードル支持手段が走行クレーンと移送台車とからな
    り、走行クレーンは水冷モールドの列をまたぐ方向に置
    かれた桁が水冷モールドの列に沿って往復動するもので
    あり、移送台車がこの桁の上に置かれて、レードルをの
    せて桁の方向に往復動するように構成したことを特徴と
    する連続鋳造装置。
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