JP3038308B2 - 鋼の角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造設備 - Google Patents
鋼の角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造設備Info
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- JP3038308B2 JP3038308B2 JP7287809A JP28780995A JP3038308B2 JP 3038308 B2 JP3038308 B2 JP 3038308B2 JP 7287809 A JP7287809 A JP 7287809A JP 28780995 A JP28780995 A JP 28780995A JP 3038308 B2 JP3038308 B2 JP 3038308B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼の250 mm角以下の
角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造設備に関する。
角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造技術においては、鋳込速度
を高速化すると生産性が向上するため、鋳片の形状を問
わず、高速鋳造の技術革新が続けられている。しかる
に、鋳込速度が高速化すると、鋳型通過時間が短くな
り、鋳型内で生成する凝固シェル厚さは薄くなる。この
状態で鋳型から引き出されると、凝固シェルに発生する
モールド引抜抵抗による搬出方向の応力および静鉄圧に
よるバルジング応力は大きくなり、凝固シェルの許容限
度を越えると、変形ないしは破壊に至ることになる。大
型ブルーム用のブルーム連鋳機やスラブ用連鋳機のよう
に鋳片サイズが大きく、連鋳設備自体が大型であれば、
サポートロールの本数を増やすことが設備費的に可能で
あり、対策上も有効なのであるが、鋳片サイズが小さい
小型ブルーム用やビレット用連鋳機では、連鋳設備自体
が小型であるため、設備費が高くつき、保全整備上も手
間が多くかかるので、現実には採用することができな
い。
を高速化すると生産性が向上するため、鋳片の形状を問
わず、高速鋳造の技術革新が続けられている。しかる
に、鋳込速度が高速化すると、鋳型通過時間が短くな
り、鋳型内で生成する凝固シェル厚さは薄くなる。この
状態で鋳型から引き出されると、凝固シェルに発生する
モールド引抜抵抗による搬出方向の応力および静鉄圧に
よるバルジング応力は大きくなり、凝固シェルの許容限
度を越えると、変形ないしは破壊に至ることになる。大
型ブルーム用のブルーム連鋳機やスラブ用連鋳機のよう
に鋳片サイズが大きく、連鋳設備自体が大型であれば、
サポートロールの本数を増やすことが設備費的に可能で
あり、対策上も有効なのであるが、鋳片サイズが小さい
小型ブルーム用やビレット用連鋳機では、連鋳設備自体
が小型であるため、設備費が高くつき、保全整備上も手
間が多くかかるので、現実には採用することができな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとき事情によ
り、一般に、小型連鋳機の鋳型直下では、鋳型直下のフ
ットロール以後は、ダミーバーガイド用のガイドロール
が数本あるだけで、数１００mmもしくは１〜２ｍの間は
サポートロールが無いので、この領域でのブレークアウ
ト等の防止が、小型連鋳機における高速鋳込みのネック
となっている。かかる事情に鑑み、本発明は小径ブルー
ムやビレットの高速鋳込みを行っても鋳片が変形したり
破壊しない鋼の角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造
設備を提供することを目的とする。
り、一般に、小型連鋳機の鋳型直下では、鋳型直下のフ
ットロール以後は、ダミーバーガイド用のガイドロール
が数本あるだけで、数１００mmもしくは１〜２ｍの間は
サポートロールが無いので、この領域でのブレークアウ
ト等の防止が、小型連鋳機における高速鋳込みのネック
となっている。かかる事情に鑑み、本発明は小径ブルー
ムやビレットの高速鋳込みを行っても鋳片が変形したり
破壊しない鋼の角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造
設備を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の連続鋳
造方法は、鋳型内で生成された鋼の250 mm角以下の角形
鋳片を、鋳型出口から最大鋳込速度における１分間の鋳
片引出し距離の１／２の距離までの領域において、１０
kg／cm 2 以上、３０kg／cm2 以下の高圧水を噴射して強
制冷却することを特徴とする。請求項２の発明の連続鋳
造設備は、鋼の250 mm角以下の角形鋳片鋳造用の鋳型の
出口から最大鋳込速度における１分間の鋳片引出し距離
の１／２の距離までの領域に、１０kg／cm 2 以上、３０
kg／cm2 以下の高圧水を鋳片外周面に噴射する高圧スプ
レー装置を設けたことを特徴とする。
造方法は、鋳型内で生成された鋼の250 mm角以下の角形
鋳片を、鋳型出口から最大鋳込速度における１分間の鋳
片引出し距離の１／２の距離までの領域において、１０
kg／cm 2 以上、３０kg／cm2 以下の高圧水を噴射して強
制冷却することを特徴とする。請求項２の発明の連続鋳
造設備は、鋼の250 mm角以下の角形鋳片鋳造用の鋳型の
出口から最大鋳込速度における１分間の鋳片引出し距離
の１／２の距離までの領域に、１０kg／cm 2 以上、３０
kg／cm2 以下の高圧水を鋳片外周面に噴射する高圧スプ
レー装置を設けたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施形態を説明す
る。図１は本発明の連続鋳造方法を実施するための連続
鋳造設備の説明図、図２は高圧スプレー装置５まわりの
拡大図、図３は図２のIII 線矢視図である。
る。図１は本発明の連続鋳造方法を実施するための連続
鋳造設備の説明図、図２は高圧スプレー装置５まわりの
拡大図、図３は図２のIII 線矢視図である。
【０００６】図１において、１はビレット鋳片または小
型ブルーム鋳片（250mm 角以下の角形鋳片）の鋳造用鋳
型、２は鋳型１の出口直下に取付けられているフットロ
ール、３は２次冷却帯であり、鋳型１の直下からゾーン
3A、ゾーン3B、ゾーン3Cに区分されている。４はピンチ
ロールである。
型ブルーム鋳片（250mm 角以下の角形鋳片）の鋳造用鋳
型、２は鋳型１の出口直下に取付けられているフットロ
ール、３は２次冷却帯であり、鋳型１の直下からゾーン
3A、ゾーン3B、ゾーン3Cに区分されている。４はピンチ
ロールである。
【０００７】ゾーン3Aには高圧スプレー装置５が配置さ
れており、後に詳述するように高圧水で凝固シェルを強
制冷却する本発明の特徴部分である。ゾーン3B、3Cには
従来より用いられている常圧スプレー装置６、７が配置
されている。この２次冷却帯３は、ダミーバー案内用の
ガイドロール８（図２参照）が数本配置されている外
は、鋳片支持用のロールやグリッド等は設けられておら
ず、専ら、冷却水によって凝固シェルを冷却し、凝固シ
ェル自身の強度で鋳片Ｃを支持するようになっている。
なお、ゾーン3Bの常圧スプレー装置６とゾーン3Cの常圧
スプレー装置７とは地上高が異なるため、給水ライン1
1、12を個別に設け、それぞれに流量調節弁13、14を介
装して、個別に流量を調節し、ほぼ同量同圧の冷却水を
供給できるようにしている。前記常圧スプレー装置６、
７のノズル背圧は一般に、７kg／cm2 以下である。15は
前記７kg／cm2 の圧力の冷却水を供給するポンプ、16は
タンクである。つぎに、本発明の特徴部分を説明する。
れており、後に詳述するように高圧水で凝固シェルを強
制冷却する本発明の特徴部分である。ゾーン3B、3Cには
従来より用いられている常圧スプレー装置６、７が配置
されている。この２次冷却帯３は、ダミーバー案内用の
ガイドロール８（図２参照）が数本配置されている外
は、鋳片支持用のロールやグリッド等は設けられておら
ず、専ら、冷却水によって凝固シェルを冷却し、凝固シ
ェル自身の強度で鋳片Ｃを支持するようになっている。
なお、ゾーン3Bの常圧スプレー装置６とゾーン3Cの常圧
スプレー装置７とは地上高が異なるため、給水ライン1
1、12を個別に設け、それぞれに流量調節弁13、14を介
装して、個別に流量を調節し、ほぼ同量同圧の冷却水を
供給できるようにしている。前記常圧スプレー装置６、
７のノズル背圧は一般に、７kg／cm2 以下である。15は
前記７kg／cm2 の圧力の冷却水を供給するポンプ、16は
タンクである。つぎに、本発明の特徴部分を説明する。
【０００８】前記高圧スプレー装置５には、高圧給水ラ
イン21が接続され、この高圧給水ライン21にはポンプ22
と圧力検出器23と流量調整弁24と流量検出器25が介装さ
れている。26はポンプ22駆動用のモータであり、可変電
圧可変周波数モータを用いるのが、回転数を連続的に可
変に制御できるので好ましい。また、27は制御盤で圧力
検出器23と流量検出器25の検出信号を取り込み、流量調
整弁24とモータ26に駆動信号を与え、流量と吐出圧力を
可変に制御するようになっている。なお、前記ポンプ22
の吸引ラインは常圧スプレー装置６、７用のポンプ15の
吐出ラインに接続され、増圧ポンプとして使われている
が、ポンプ15を介さないで、単独で必要な吐出圧と吐出
量を有するポンプを用いてもよい。
イン21が接続され、この高圧給水ライン21にはポンプ22
と圧力検出器23と流量調整弁24と流量検出器25が介装さ
れている。26はポンプ22駆動用のモータであり、可変電
圧可変周波数モータを用いるのが、回転数を連続的に可
変に制御できるので好ましい。また、27は制御盤で圧力
検出器23と流量検出器25の検出信号を取り込み、流量調
整弁24とモータ26に駆動信号を与え、流量と吐出圧力を
可変に制御するようになっている。なお、前記ポンプ22
の吸引ラインは常圧スプレー装置６、７用のポンプ15の
吐出ラインに接続され、増圧ポンプとして使われている
が、ポンプ15を介さないで、単独で必要な吐出圧と吐出
量を有するポンプを用いてもよい。
【０００９】図２〜３は高圧スプレー装置５の一例を示
している。高圧スプレー装置５は、鋳片Ｃの引出し方向
に沿って、鋳片Ｃの４面に対向させて配置された４本の
主管31と各主管31に取付けられた複数のノズル32から構
成されている。ノズル31は鋳型１の直下であって、フッ
トロール２の上方から、ゾーン3Aの下端に至るまで設け
られ、しかもノズル32から円錐状に噴射される高圧水の
噴射領域が上下方向で互いに重なるように設けられてい
る。また、左右方向でも鋳片Ｃの両側縁まで噴射圧がか
かるようになっている。
している。高圧スプレー装置５は、鋳片Ｃの引出し方向
に沿って、鋳片Ｃの４面に対向させて配置された４本の
主管31と各主管31に取付けられた複数のノズル32から構
成されている。ノズル31は鋳型１の直下であって、フッ
トロール２の上方から、ゾーン3Aの下端に至るまで設け
られ、しかもノズル32から円錐状に噴射される高圧水の
噴射領域が上下方向で互いに重なるように設けられてい
る。また、左右方向でも鋳片Ｃの両側縁まで噴射圧がか
かるようになっている。
【００１０】このノズル32からの高圧水の噴射領域、す
なわち前記ゾーン3Aは、鋳型１の出口から最大鋳込速度
における鋳片引出し距離の１／２の距離までに設定され
ている。その技術的意義はつぎのとおりである。すなわ
ち、鉄は熱伝導率が低く、鋳型内でシェルが10mm生成し
ていると、鋳型直下で強冷した場合でも、その強冷の効
果が出て来るのは、約１分後となることが判っている。
シェル厚が厚くなれば、さらに多くの時間を要する。こ
のことから冷却水による強冷は鋳型出口から直ちに行う
べきである。また、強冷ゾーンをいたずらに長くすると
急激な復熱を抑制するための復熱制御冷却ゾーンを充分
にとれなくなる。そこで、本発明により強冷を行うゾー
ン3Aの領域は上記のごとく設定されている。
なわち前記ゾーン3Aは、鋳型１の出口から最大鋳込速度
における鋳片引出し距離の１／２の距離までに設定され
ている。その技術的意義はつぎのとおりである。すなわ
ち、鉄は熱伝導率が低く、鋳型内でシェルが10mm生成し
ていると、鋳型直下で強冷した場合でも、その強冷の効
果が出て来るのは、約１分後となることが判っている。
シェル厚が厚くなれば、さらに多くの時間を要する。こ
のことから冷却水による強冷は鋳型出口から直ちに行う
べきである。また、強冷ゾーンをいたずらに長くすると
急激な復熱を抑制するための復熱制御冷却ゾーンを充分
にとれなくなる。そこで、本発明により強冷を行うゾー
ン3Aの領域は上記のごとく設定されている。
【００１１】また、冷却水の圧力は、つぎのように設定
されている。すなわち、ノズル32と鋳片Ｃ表面までの距
離ｄは、通常よく行われているように、120 ±30mmに設
定され、ノズル背圧は10kg／cm2 以上、30kg／cm2 以下
とされている。つまり、常圧スプレー装置６、７のノズ
ル背圧より高くなっている。こうすることにより、スプ
レー液滴の衝突圧を上げ、蒸気膜を薄く、もしくは破壊
することにより、鋳片表面を直接水冷することができ
る。このため、凝固シェルの温度を降下させると同時
に、凝固シェルの生成を促進することができる。なお、
ノズル背圧の30kg／cm2 の値は工業上の規格から決定し
ており、この値を越える場合、設備費が高騰し、経済的
に好ましくない。
されている。すなわち、ノズル32と鋳片Ｃ表面までの距
離ｄは、通常よく行われているように、120 ±30mmに設
定され、ノズル背圧は10kg／cm2 以上、30kg／cm2 以下
とされている。つまり、常圧スプレー装置６、７のノズ
ル背圧より高くなっている。こうすることにより、スプ
レー液滴の衝突圧を上げ、蒸気膜を薄く、もしくは破壊
することにより、鋳片表面を直接水冷することができ
る。このため、凝固シェルの温度を降下させると同時
に、凝固シェルの生成を促進することができる。なお、
ノズル背圧の30kg／cm2 の値は工業上の規格から決定し
ており、この値を越える場合、設備費が高騰し、経済的
に好ましくない。
【００１２】上記本発明の連続鋳造設備を用い、鋼の角
形鋳片を連続鋳造するときは、鋳型１直下から、水によ
って鋳片表面が強制冷却され、凝固シェルの表面温度を
下げて、シェル厚を厚くすることができ、シェルの許容
応力を20％以上引上げることができる。このように、シ
ェルの許容応力が上がることはバルジングの抑制だけで
なく、ブレークアウト等につながるトラブルへの抵抗力
が増加することに通じるので、高速鋳込みが可能となる
のである。
形鋳片を連続鋳造するときは、鋳型１直下から、水によ
って鋳片表面が強制冷却され、凝固シェルの表面温度を
下げて、シェル厚を厚くすることができ、シェルの許容
応力を20％以上引上げることができる。このように、シ
ェルの許容応力が上がることはバルジングの抑制だけで
なく、ブレークアウト等につながるトラブルへの抵抗力
が増加することに通じるので、高速鋳込みが可能となる
のである。
【００１３】上記本発明の連続鋳造方法は、鋳造速度
（Ｖc ）が鋳片サイズ（角鋳片の断面の一辺の長さ：
Ｂ）に応じて次式を満す場合に適用される。 Ｖc ＞3.64×10-7 Ｂ3 ＋2.86×10-4Ｂ2 − 0.135Ｂ＋1
5.02 ただし単位 Ｖc …m ／min 、Ｂ…mm 上記条件が満足される限り、本発明により鋳込速度は30
〜40％上昇させることができる。 つまり、Ｖc ＝3.64×10-7 Ｂ3 ＋2.86×10-4 Ｂ2 −
0.135Ｂ＋15.02の1.3 〜1.4 倍の鋳込速度Ｖc を同一の
鋳片サイズ（Ｂ）に対して達成することができる。
（Ｖc ）が鋳片サイズ（角鋳片の断面の一辺の長さ：
Ｂ）に応じて次式を満す場合に適用される。 Ｖc ＞3.64×10-7 Ｂ3 ＋2.86×10-4Ｂ2 − 0.135Ｂ＋1
5.02 ただし単位 Ｖc …m ／min 、Ｂ…mm 上記条件が満足される限り、本発明により鋳込速度は30
〜40％上昇させることができる。 つまり、Ｖc ＝3.64×10-7 Ｂ3 ＋2.86×10-4 Ｂ2 −
0.135Ｂ＋15.02の1.3 〜1.4 倍の鋳込速度Ｖc を同一の
鋳片サイズ（Ｂ）に対して達成することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の連続鋳造方法および連続鋳造設
備によれば、250mm 角以下の角鋳片を従来より1.3 〜1.
4 倍の高速で鋳造でき、生産性を向上することができ
る。
備によれば、250mm 角以下の角鋳片を従来より1.3 〜1.
4 倍の高速で鋳造でき、生産性を向上することができ
る。
【図１】本発明の連続鋳造方法を実施するための連続鋳
造設備の説明図である。
造設備の説明図である。
【図２】高圧スプレー装置５まわりの拡大図である。
【図３】図２のIII 線矢視図である。
１ 鋳型 ２ フットロール ３ ２次冷却帯 ５ 高圧スプレー
装置 ６ 常圧スプレー装置 21 高圧給水ライ
ン 22 ポンプ 23 圧力検出器 24 流量調整弁 25 流量検出器 26 モータ 31 主管 32 ノズル Ｃ 鋳片
装置 ６ 常圧スプレー装置 21 高圧給水ライ
ン 22 ポンプ 23 圧力検出器 24 流量調整弁 25 流量検出器 26 モータ 31 主管 32 ノズル Ｃ 鋳片
Claims (2)
- 【請求項１】鋳型内で生成された鋼の250 mm角以下の角
形鋳片を、鋳型出口から最大鋳込速度における１分間の
鋳片引出し距離の１／２の距離までの領域において、１
０kg／cm 2 以上、３０kg／cm2 以下の高圧水を噴射して
強制冷却することを特徴とする鋼の角形鋳片の連続鋳造
方法。 - 【請求項２】鋼の250 mm角以下の角形鋳片鋳造用の鋳型
の出口から最大鋳込速度における１分間の鋳片引出し距
離の１／２の距離までの領域に、１０kg／cm 2 以上、３
０kg／cm2 以下の高圧水を鋳片外周面に噴射する高圧ス
プレー装置を設けたことを特徴とする鋼の角形鋳片の連
続鋳造設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7287809A JP3038308B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 鋼の角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7287809A JP3038308B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 鋼の角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09103857A JPH09103857A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3038308B2 true JP3038308B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=17722043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7287809A Expired - Lifetime JP3038308B2 (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 鋼の角形鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038308B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1676658B1 (de) * | 2004-12-29 | 2008-04-16 | Concast Ag | Stahlstranggiessanlage für Knüppel- und Vorblockformate |
| JP4556720B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2010-10-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続鋳造における鋳片の冷却方法 |
| CN101985163A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-03-16 | 中冶南方工程技术有限公司 | 用于方坯连铸机的喷淋管装置 |
| KR101323693B1 (ko) * | 2011-12-23 | 2013-10-30 | 주식회사 포스코 | 냉각 유닛을 구비하는 연속주조장치 |
| CN106345977A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-01-25 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 高速小方坯或小圆坯连铸机二次冷却方法及装置 |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP7287809A patent/JP3038308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09103857A (ja) | 1997-04-22 |
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