JP3247204B2 - 連続鋳造の二次冷却方法 - Google Patents

連続鋳造の二次冷却方法

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JP3247204B2 JP15664193A JP15664193A JP3247204B2 JP 3247204 B2 JP3247204 B2 JP 3247204B2 JP 15664193 A JP15664193 A JP 15664193A JP 15664193 A JP15664193 A JP 15664193A JP 3247204 B2 JP3247204 B2 JP 3247204B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造において、特
に鋳片端部の過冷却を好適に防止して、鋳片角部の割れ
等の不都合を生じることのない連続鋳造の二次冷却方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】連続鋳造の二次冷却帯における鋳片の冷
却方法として、ミスト冷却方法が利用されている。この
方法は、気液混合ノズル(以下、ミストノズルとする)
を用い、このミストノズルに水と空気等の気体とを所定
の気液比で供給し、鋳型から連続的に鋳造される鋳片に
水をミスト状にして吹き付けて、蒸発潜熱を利用して鋳
片を冷却するものであり、単なる水冷や空冷方式等に比
べて冷却効率が高く、また水スプレーに比べて低水量域
における噴霧状態の悪化(いわゆるダレ)が小さく、広
い水量域において鋳片を外周面から万遍なく冷却し得る
ことから広く実用化されている。
【0003】ところで連続鋳造装置では常時同じ種類あ
るいはサイズのブルームやビレットを製造しているわけ
ではなく、設備コストを低減させるために1つの連続鋳
造装置でサイズや種類等の異なる多数種の製品を鋳造し
ている。従って、コスト等の点で効率のよい連続鋳造を
行うために、連続鋳造装置の二次冷却帯においては、製
造される鋳片の幅に応じてミストスプレーによる冷却幅
を変更して二次冷却が行われる。
【0004】幅の異なる鋳片に対する冷却方法として、
例えば、特開昭50−45728号公報等に開示される
ように、空気・水ヘッダーより複数の空気輸送および水
輸送系統を配設して、複数のミストノズルを鋳片の幅方
向に配置し、鋳片の幅に応じて作動するミストノズルを
選択することにより、鋳片に対するミストスプレーの全
幅を設定する方法が知られている。
【0005】すなわち、図4示されるように、幅方向
Wに複数のミストノズルa,b,c……が配置されてお
り、各ミストノズルには気・水ヘッダー50から冷却用
のミストスプレーを形成するための空気および水が供給
される。図示例において、例えば、鋳造される鋳片の幅
がw3 の場合にはすべてのミストノズルa,b,c……
よりミストスプレーを噴射して鋳片の冷却を行う。ここ
で、鋳片の幅がw4 となった場合は、ミストノズルaお
よびbを作動せず、ミストノズルcより幅方向内側のミ
ストノズルよりミストスプレーを噴射する。このような
構成とすれば、鋳片の幅に応じて作動するミストノズル
を選択することにより多種の幅の鋳片に対応した二次冷
却を実現することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、連続鋳
造の二次冷却においては鋳片の幅に応じて作動するミス
トノズルを選択し、不要な部分の冷却を行わないよう
に、ミストスプレーによる冷却範囲が幅方向に調整され
る。ところが、単に鋳片の幅に応じて作動するミストノ
ズルを選択する従来の二次冷却においては、鋳片幅方向
の端部が過冷却されてしまい、鋳片の角部にひび割れが
生じるという問題点がある。
【0007】また、これを防止するために、鋳片幅方向
の端部に対応するミストスプレーの作動を停止あるいは
断続的にする、鋳片端部のミストスプレーの気水比を調
整する等の操作や、さらに先の特開昭50−45728
号公報においては、端部近傍にカバーを設けてこの領域
へのミストスプレーの噴射を制御する操作が行われてい
る。しかしながら、鋳片に噴霧されたミストスプレーの
水が鋳片の端部や端面に流れることによって、やはり端
部領域が抜熱され過冷却されてしまい、鋳片の角部にひ
び割れが生じる等の問題が発生している。
【0008】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、連続鋳造の二次冷却において、鋳
造する鋳片の幅に応じて冷却範囲を好適に調整すること
ができ、しかも鋳片の端部や端面等の過冷却を生じるこ
とがなく、好適な鋳片の二次冷却を行うことができる連
続鋳造の二次冷却方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、連続鋳造によって得られた鋳片の二次冷
却方法であって、鋳片冷却用スプレーを射出するスプレ
ーノズルを鋳片の幅方向に複数有するセグメントの冷却
すべき鋳片の幅に応じて作動するスプレーノズルを選択
し、かつ鋳片の幅方向内側でかつ同幅方向最も外側のス
プレーノズルのうち少なくとも一方からは、気体を前記
鋳片に吹き付けるとともに、鋳片の幅方向内側で前記最
も外側のスプレーノズル以外のノズルからは、水スプレ
ー、ミストスプレーまたはエアスプレーのいずれかを吹
き付けることを特徴とする連続鋳造の二次冷却方法を提
供する。
【0010】以下、本発明の連続鋳造の二次冷却方法に
ついて、詳細に説明する。図1に、本発明の連続鋳造の
二次冷却方法(以下、冷却方法とする)を実施する連続
鋳造装置の冷却セグメント10を概念的に示す。図1に
示されるのは、連続鋳造装置の二次冷却帯の冷却セグメ
ント10を、鋳片12の搬送方向から見た際の一方の端
部近傍を概念的に示す図である。すなわち、図1におい
ては鋳片12は紙面に垂直方向に搬送される。なお、冷
却セグメント10においては、逆側の端部近傍も基本的
に同様の構成を有する。
【0011】二次冷却帯は、基本的に、モールドで鋳造
された鋳片12を搬送する搬送ローラと、鋳片12の搬
送方向に複数配設される冷却セグメント10とより構成
され、冷却セグメント10が搬送ローラの間から冷却用
のミストスプレーを噴射することにより、鋳片12を二
次冷却する。
【0012】このような冷却セグメント10は、鋳片1
2の幅方向(図1矢印W方向)に複数配置されたミスト
ノズル14(14a,14b,14c,14d,14
e,14f……)と、各ミストノズル14に空気および
水を供給する気・水ヘッダー16と、気・水ヘッダー1
6から各ミストノズル14に空気と水とを供給するため
のライン18とを有する。
【0013】また、気・水ヘッダー16には、各ミスト
ノズル14への水および/または空気の供給量を制御す
る制御装置20が接続されており、使用するミストノズ
ル14の選択、噴射するスプレーの種類(水スプレー、
ミストスプレー、エアスプレー)、ミストスプレーの気
体と水との体積比(気水比)、スプレーの水滴粒径等が
調整される。なお、これらの調整やその程度は、公知の
方法によればよい。
【0014】図1に示される冷却セグメント10は、本
発明の冷却方法を実施するものであるので、冷却する鋳
片12の幅に応じて、鋳片12の幅より内側のミストノ
ズル14を選択・使用し、かつ、鋳片12の幅内
のミストノズル14からは、ミストスプレーではなく
エアスプレーを噴射する。
【0015】例えば、鋳片12がw1 の幅を有する場合
には、全ミストノズル14が作動するが、ミストノズル
14b,14c,14d……よりミストスプレーを噴射
し、鋳片幅内最外部のミストノズル14aからはエアス
プレーを噴射する。また、鋳片12がw2 の幅を有する
場合には、鋳片12の幅方向より外に配置されるミスト
ノズル14a,14bおよび14cは作動せず、ミスト
ノズル14e,14f……からはミストスプレーを、鋳
片幅内最外部のミストノズル14dからはエアスプレー
をそれぞれ噴射する。
【0016】図2に、本発明の冷却方法と従来の冷却方
法とによる、鋳片表面温度の時間変化を示す。図2は、
幅w1 の鋳片12を冷却した際の鋳片端部Aの温度と、
場所Bの温度を示しており、実線は本発明の冷却方法に
おける鋳片12の表面温度を、点線は従来の冷却方法に
おける鋳片12の表面温度をそれぞれ示す。
【0017】図2に示されるように、場所Bにおいて
は、ミストノズル14b,14c,14d……よりミス
トスプレーを噴射し、鋳片幅内最外部のミストノズル1
4aからはエアスプレーを噴射した本発明の冷却方法
と、端部のミストノズル14aを除いたミストノズル1
4よりミストスプレーを噴射した従来の冷却方法とで、
鋳片表面に温度差は殆どない。しかしながら、鋳片端部
Aにおいては、従来の冷却方法では冷却時間が40秒を
過ぎた時点より鋳片の表面温度が急激に低下して、過冷
却となってしまう。これに対し、鋳片幅内最外部のミス
トノズル14aからはエアスプレーを噴射した本発明の
冷却方法では、端部における急激な表面温度低下を発生
せず、好適に徐冷されている。
【0018】つまり、上記構成を有する本発明の冷却方
法においては、幅方向のミストノズル14より
射出されるエアスプレーによって、ミストスプレーによ
って供給された水の水切りが行われるので、水が鋳片1
2の端部や端面に流れ込むことがなく、流れ水の抜熱に
よる鋳片端部の過冷却を押さえることができる。そのた
め、適正水量による二次冷却で連続鋳造を行いつつ、鋳
片幅方向端の過冷却を防止して、割れや表面性状の悪
化等のない、高品質のブルームやビレットを鋳造するこ
とができる。
【0019】鋳片端部に噴射するエアスプレーの噴射量
には特に限定はなく、鋳片12の端部に流れ込む水を好
適に水切りできる量を、連鋳速度、鋳片のサイズ、温
度、ミストスプレーの気水比等に応じて適宜決定すれば
よい。
【0020】また、本発明の冷却方法において、エアス
プレーを噴射するのは鋳片12の両端部に対応するミズ
トノズル両方に限定はされず、いずれか一方の端部のみ
よりエアスプレーを噴射し、他方はミストスプレーとす
るものであってもよい。さらに、必要に応じて、鋳片1
2幅内の端部以外のミストスプレーから水スプレーやエ
アスプレーを噴射してもよい。
【0021】以上、本発明の連続鋳造の二次冷却方法に
ついて詳細に説明したが、本発明はこれに限定はされ
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において各種の改良
や変更を行ってもよいのはもちろんである。
【0022】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に
限定されないのはもちろんである。
【0023】[実施例1]図1に示される冷却セグメン
ト10が10個所配置された連続鋳造装置を用いてステ
ンレスの連続鋳造を行った。鋳造速度は1.5m/mi
n、スループットは3t/minとした。
【0024】このような条件において、鋳片端部に対応
するミストノズルからはエアスプレーを噴射する本発明
の冷却方法と、鋳片幅内の端部をいたミストノズル全
てからミストスプレーを噴射する従来の冷却方法とにお
いて、連続鋳造機の鋳片曲げ部における鋳片表面温度を
計測した。冷却は気水比が13〜25のミストスプレー
で行った。
【0025】図3に、鋳片幅方向Wの表面温度と鋼板表
面温度との関係を示す。なお、図3においては、点線が
本発明の冷却方法を、実線が従来の冷却方法を示す。
【0026】図3に示されるように、端部ミストノズル
を除いた全てのミストノズルよりミストスプレーを噴射
した従来の冷却方法においては、ミストスプレーの水が
流れて鋳片端部が冷却されるため、鋳片端部に行くに従
って表面温度が低下しており、ミストスプレー噴霧幅を
調整しても鋳片端部の過冷却を防ぐことができない。こ
れに対し、鋳片端部に対応するミストノズルからエアス
プレーを噴射した本発明の冷却方法によれば、ミストス
プレーの水はエアスプレーによって水切りされて、鋳片
端部に流れることが無いため、鋳片端部の過冷却を防止
して、好適な連続鋳造を実施することができる。以上の
結果より、本発明の効果は明らかである。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、鋳片幅端部
に対応するスプレーノズルよりエアスプレーを噴射する
本発明によれば、流れ水による抜熱に起因する鋳片幅端
部の過冷却を防止して、角部に割れ等のない高品質なブ
ルームやビレットを製造することができる。また鋳片幅
方向に配置されたスプレーノズルの動作を制御するだけ
であるので、あらゆる幅の鋳片に好適に対応することが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の連続鋳造の二次冷却方法を実施する
冷却セグメントの一例を概念的に示す図である。
【図2】 本発明の連続鋳造の二次冷却方法と従来の連
続鋳造の二次冷却方法とによる鋳片表面温度の変化を示
すグラフである。
【図3】 本発明の連続鋳造の二次冷却方法と従来の連
続鋳造の二次冷却方法とによる鋳片幅方向の位置と鋳片
表面温度との関係を示すグラフである。
【図4】 従来の連続鋳造の二次冷却を概念的に示す図
である。
【符号の説明】 10 冷却セグメント 12 鋳片 14a,14b,14c,14d,14e,14f ミ
ストノズル 16,50 気・水ヘッダ 18 ライン 20 制御装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−58962(JP,A) 特開 昭55−79824(JP,A) 特開 昭62−144857(JP,A) 特開 昭61−38760(JP,A) 特開 昭58−168466(JP,A) 特開 昭56−17171(JP,A) 特開 昭60−6257(JP,A) 特開 昭63−220956(JP,A) 特開 昭63−174768(JP,A) 特開 昭50−45728(JP,A) 特開 昭59−212155(JP,A) 特開 昭52−114529(JP,A) 実開 昭58−170153(JP,U) 実開 昭52−33616(JP,U) 実開 昭50−10815(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/124

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続鋳造によって得られた鋳片の二次冷却
    方法であって、鋳片冷却用スプレーを射出するスプレー
    ノズルを鋳片の幅方向に複数有するセグメントの冷却す
    べき鋳片の幅に応じて作動するスプレーノズルを選択
    し、かつ鋳片の幅方向内側でかつ同幅方向最も外側のス
    プレーノズルのうち少なくとも一方からは、気体を前記
    鋳片に吹き付けるとともに、鋳片の幅方向内側で前記最
    も外側のスプレーノズル以外のノズルからは、水スプレ
    ー、ミストスプレーまたはエアスプレーのいずれかを吹
    き付けることを特徴とする連続鋳造の二次冷却方法。
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