JP3581587B2 - 連続鋳造設備用タンディッシュ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、熱間回転において使用する連続鋳造設備用タンディッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タンディッシュは取鍋とモールド間に設置され、取鍋からの溶鋼を内部で滞留させた後、複数ストランドのモールドへ分配注入するための溶鋼容器である。
複数ストランドに対応する従来のタンディッシュとして、図３に示す船形タンディッシュ５０、図４に示すＴ形タンディッシュ５１、図５に示す台形タンディッシュ５２があった。船形タンディッシュ５０はスラブ用連鋳機のようにストランド間隔が広い連鋳機に多く採用され、Ｔ形タンディッシュ５１、台形タンディッシュ５２はブルームやビレット連鋳機のようにストランド間隔が狭い連鋳機において多く採用されていた。
例えば、船形タンディッシュ５０は、耐火物５３で内張りされ、上部に溶鋼保温のための図示しないカバーを設置し、オーバーフロー時の溶鋼の排出口５４を側壁に設置する構造になっている。これは、レードルから船形タンディッシュ５０へ溶鋼を注入する位置（すなわち湯落ち部５５）と船形タンディッシュ５０からモールドへ溶鋼を注入するタンディッシュノズル５６の位置との距離を長くし、タンディッシュ内溶鋼中の介在物を浮上分離させるために考案された形状である。この湯落ち部５５とタンディッシュノズル５６の位置間の距離については特開平１０−７１４５６号公報に開示されているように、例えば８００ｍｍ以上の距離が必要とされている。
【０００３】
Ｔ形タンディッシュ５１では、タンディッシュノズル５６を４本にするため、湯落ち部５７をタンディッシュノズル５６が連設された連設ライン５８から所定距離だけ離して設けている。このとき、内部の無駄な容積を省く形状にするために側壁の２箇所に角部５９が設けられている。
台形タンディッシュ５２では、Ｔ形タンディッシュ５１と同位置にタンディッシュノズル５６と湯落ち部６１を設けていて、さらに台形タンディッシュ５２内の湯流れをよくするため、Ｔ形タンディッシュ５１の角部５９を省略して直線状に設けた内部形状にしている。
近年、特開平８−２９４７５６号公報に示す操業床のレイアウトのように、タンディッシュ耐火物コストの低減のため、鋳造終了後タンディッシュ内スラグ等を排出し、耐火物のメンテナンスを行わずに複数回連続して使用する熱間回転設備が導入されている。このとき、タンディッシュ内に残った溶鋼及びスラグを排出する必要があるが、この方法として特開平４−７５７５３号公報にタンディッシュを傾動させる装置が開示されている。タンディッシュを傾動させることによって、内部の残溶鋼及びスラグをタンディッシュの側壁に配置した排出口（例えば船形タンディッシュ５０の排出口５４）から排出することができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の連続鋳造設備用タンディッシュを使用しタンディッシュを傾動する場合、複数ストランドに対応するタンディッシュにおいて、側壁長が長くなるため耐火物が自重を支えきれなくなり、耐火物が脱落するという問題があった。特に、Ｔ形タンディッシュ５１においては角部５９の脱落が顕著であった。
図６に示すように、この問題を解決するためストランド間隔が広い連鋳機の船形タンディッシュ６２においては、長手方向の向かい合う側壁の内側面を同一の曲率で凹面状に設けることによって、船形タンディッシュ６２を傾けたときに隣り合う定型耐火物が互いに支持しあって落下を防止するようにした例もあった。
【０００５】
しかし、ストランド間隔の狭い連鋳機のＴ形、台形タンディッシュ５１、５２では、湯落ち部側の側壁の形状が直線状でないため側壁を凹面状に設けることが難しかった。また、図７に示すようにストランド間隔が狭い連鋳機に対応するタンディッシュ６３にこの方法を適用した場合、湯落ち部６４の両側の斜線で示す部分の容積分だけがＴ形タンディッシュ５１よりも大きくなるため、不必要にタンディッシュ容量が大きくなり、タンディッシュに関連する操業床装置及びタンディッシュのメンテナンス設備費の増大や耐火物のランニングコストの上昇を招いていた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、タンディッシュ側壁の耐火物の脱落を防止し、熱間回転においてタンディッシュ内残スラグを容易に排出し、さらにタンディッシュ容量を適正にする連続鋳造設備用タンディッシュを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る連続鋳造設備用タンディッシュは、対向する第１、第２の側壁の内側面が外方に湾曲し、しかも前記第１、第２の側壁を連結する底壁の前記第１の側壁の近傍に湯落ち部を有し、熱間回転においてタンディッシュ内残スラグを容易に排出する連続鋳造設備用タンディッシュであって、
前記第１、第２の側壁の各断面の形状が幅方向に曲線でかつ高さ方向に直線となって、
前記第１の側壁の内側面の曲率半径をＲ１とし、前記第２の側壁の内側面の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２であり、
しかも、前記第１、第２の側壁の両側をそれぞれ連結して対向配置される第３、第４の側壁の内側面は平面である。
ここで、湯落ち部とは、レードルからタンディッシュに溶鋼を注入する位置をいい、近傍とは、タンディッシュ内側の壁面から溶鋼の品質に影響を与えない程度の距離を離した位置をいう。第１の側壁の内側面が外方に湾曲しているので、タンディッシュを傾動してスラグを排滓する場合、傾動の過程でタンディッシュ底面に広がっているスラグを湾曲した側壁に沿って排出口に集約することが可能となる。
また、第１の側壁の内側面の曲率半径Ｒ１は、第２の側壁の内側面の曲率半径Ｒ２より小さいので、第１、第２の側壁の形状をアーチ状に保ちながらタンディッシュの肥大化を防ぎ、タンディッシュ容量を適正にすることができる。
ここで、前記第１、第２の側壁の両側をそれぞれ連結して対向配置される第３、第４の側壁の内側面を平面としているので、定型耐火物を使用しても築造が容易にできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
【０００８】
図１、図２に示すように本発明の一実施の形態に係る連続鋳造設備用タンディッシュ１０は、対向する第１の側壁１１及び第２の側壁１２を有し、第１の側壁１１及び第２の側壁１２の両側をそれぞれ連結して対向配置される第３の側壁１３及び第４の側壁１４を有している。第１〜第４の側壁１１〜１４は、底壁１５で連結され、底壁１５の第１の側壁１１の近傍には図示しないレードルから溶鋼が供給される湯落ち部１６がある。第１〜第４の側壁１１〜１４及び底壁１５の外側は鉄皮１７で覆われ、内側は耐火物で築造されている。以下、詳しく説明する。
連続鋳造設備用タンディッシュ１０の内側は、対向する第１の側壁１１と第２の側壁１２の内側面が、共に外方に湾曲した形状になっている。そして、第１の側壁１１と第２の側壁１２の各断面の形状は、幅方向に曲線、高さ方向に直線となっている。垂直方向の形状が略直線状なので、鉄皮１７に沿って上方へ定型耐火物を積層して第１の側壁１１及び第２の側壁１２を構築するときの作業を簡便に行うことができる。また、第３の側壁１３、第４の側壁１４及び底壁１５の内側面は平面であり、容易に定型耐火物を築造できる。
【０００９】
一方、連続鋳造設備用タンディッシュ１０の外側の形状は、第１の側壁１１及び第２の側壁１２が湾曲して形成されているが、第３、第４の側壁１３、１４及び底壁１５は平面状に形成され、その側壁外周は変形防止のためボックス構造としている。なお、鉄皮１７と定型耐火物との間にはさらに定型耐火物や不定形耐火物を設けることができ、また、定型耐火物を使用しないで不定形耐火物のみを使用することも可能である。
連続鋳造設備用タンディッシュ１０の内部には長手方向に所定間隔を開けて図示しないモールドへ供給する溶鋼の注入量を調節するストッパ１８が設けられており、このストッパ１８の直下部にはモールドに連設される図示しないノズルが設けられている。なお、ストッパ１８を省略してスライディングノズルを設置することもでき、また、タンディッシュ内溶鋼ヘッドで注入量を調節することもできる。
【００１０】
連続鋳造設備用タンディッシュ１０の第１の側壁１１の中央の上部には、スラグ排出と鋳造中の溶鋼オーバーフロー時の溶鋼排出を兼用する非常樋２０が設置されている。連続鋳造設備用タンディッシュ１０を２点鎖線で示す傾転軸１９を中心に傾転させると、湾曲した第１の側壁１１に沿ってスラグが中央部に集積される。そして、底壁１５の集積位置に排出孔を形成しておくと効果的にスラグの排出を行うことができる。このとき、何らかの理由で排出孔が機能しなくなった場合は、タンディッシュ傾転角度をさらに増し、非常樋２０からスラグを排出できる。
また、連続鋳造設備用タンディッシュ１０の上部には図示しない保温カバーが設置される。これによって連続鋳造設備用タンディッシュ１０内の溶鋼の温度の低下を防ぎ、溶鋼とスラグの分離を促進させることができる。
【００１１】
次に連続鋳造設備用タンディッシュ１０の内部形状について詳しく説明する。
まず、タンディッシュに供給される溶鋼と介在物の関係について説明する。取鍋からロングノズルを介して注入される溶鋼にはスラグ等の介在物が混入している。通常は介在物の方が溶鋼より比重が小さいので溶鋼の表面に浮遊した状態になっているが、溶鋼が取鍋から注入された直後の湯落ち部１６付近では溶鋼が介在物を巻き込んだ状態で、一旦底壁１５付近まで沈降する。従って、湯落ち部１６付近に、モールドに溶鋼を注入するノズルを設けると、溶鋼中に供給された直後の前記介在物が浮上する前にモールドに運ばれてしまい品質低下の原因となるため湯落ち部１６とノズル位置は所定距離（約８００ｍｍ以上）離す必要がある。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態に係る連続鋳造設備用タンディッシュ１０のストッパ１８の直下部に位置するノズルは傾転軸１９に沿って連設されている。これに対して湯落ち部１６の位置は、ノズルの位置から所定距離離す必要があるため、傾転軸１９から第１の側壁１１側にずらして設けられている。
このノズル位置（平面視してストッパ１８と同位置）と湯落ち部１６の位置に対して第１〜第４の側壁１１〜１４を設けるときには、従来のタンディッシュの問題点である耐火物の落下、及びタンディッシュ容量の増大と合わせて、以下の点を考慮する必要がある。
（１）ノズル位置と湯落ち部１６は、溶鋼の品質を保つため壁面から一定距離以上離さなければならない。
（２）簡便に製造するために平面部を多く設ける必要がある。
【００１３】
本発明者は、鋭意研究の結果、次のような知見を得た。
傾転軸１９を連続鋳造設備用タンディッシュ１０の長手方向に設けると、第３の側壁１３、第４の側壁１４及び底壁１５は傾転の影響が小さく耐火物の脱落が起きにくいので内側、外側共に平面状に設けることができる。
また、第２の側壁１２の内側の形状は、４箇所のノズル位置に対して略等距離に壁面を設けることが望ましいため、傾転したときに耐火物が脱落しない範囲でなるべく大きな曲率半径にすることが望ましい。よって、第２の側壁１２の内側面の曲率半径Ｒ２は、例えばＲ２＝５０〜２００ｍ程度に設けるとよい。
一方、第１の側壁１１の内側の形状は、ノズル位置から壁面までの距離の他に湯落ち部１６から壁面までの距離を考慮すると第１の側壁１１の内側面の曲率半径Ｒ１は、第２の側壁１２より小さくする必要がある。本実施の形態では、Ｒ２を１００ｍとし、Ｒ１を５０ｍにしている。
【００１４】
以上の知見を基に図１、図２に示すような連続鋳造設備用タンディッシュ１０が完成する。
以上説明してきたように、本発明では、第１、第２の側壁１１、１２の内側の形状が湾曲しているので、傾転時の耐火物の脱落を防ぐことができ、また、第１の側壁１１の内側面の曲率半径Ｒ１と第２の側壁１２の内側面の曲率半径Ｒ２の関係がＲ１＜Ｒ２となっているので、連続鋳造設備用タンディッシュ１０の容量を小さくすることができる。また、傾転時にスラグを第１の側壁１１の側面に沿って集積することができるが第１の側壁１１の内側面の曲率半径Ｒ１は、第２の側壁１２の内側面の曲率半径Ｒ２より小さいのでスラグを効率よく集積できる。
図２に示すように第１、第２の側壁１１、１２の高さ方向の断面は直線状となっているので、定型耐火物で容易に築造でき、連続鋳造設備用タンディッシュ１０の第１〜第４の側壁１１〜１４及び底壁１５の内側を形成している定型耐火物と外側の鉄皮１７との間に、不定形耐火物等を使用して層状に耐火物層を設けることが可能となるので、耐火物に亀裂が発生したときに亀裂が鉄皮１７に達して鉄皮１７が溶損することを防ぐことができる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載の連続鋳造設備用タンディッシュにおいては、第１、第２の側壁の内側面が外方に湾曲しているので、耐火物の脱落を防止でき、また、タンディッシュを傾動してスラグを排滓する場合、傾動の過程でタンディッシュ底面に広がっているスラグを湾曲した側壁に沿って排出口に集約することが可能となり、タンディッシュの短手方向に傾動可能となってタンディッシュ内残スラグを容易に排出できると共に、タンディッシュ傾動装置をコンパクトにまとめることができる。
また、第１の側壁の内側面の曲率半径Ｒ１は、第２の側壁の内側面の曲率半径Ｒ２より小さいので、タンディッシュ容量を適正にすることができ、タンディッシュに関連する操業床装置及びタンディッシュのメンテナンス設備費の増大、耐火物のランニングコストの上昇を抑えることができる。
特に、第３、第４の側壁の内側面を平面とするので、定型耐火物を使用しても築造が容易にでき、メンテナンスも簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る連続鋳造設備用タンディッシュ１０の平面図である。
【図２】同側断面図である。
【図３】従来例に係る船形タンディッシュの平面図である。
【図４】同Ｔ形タンディッシュの平面図である。
【図５】同台形タンディッシュの平面図である。
【図６】同船形タンディッシュの平面図である。
【図７】同タンディッシュの平面図である。
【符号の説明】
１０ 連続鋳造設備用タンディッシュ １１ 第１の側壁
１２ 第２の側壁 １３ 第３の側壁
１４ 第４の側壁 １５ 底壁
１６ 湯落ち部 １７ 鉄皮
１８ ストッパ １９ 傾転軸
２０ 非常樋

Claims (1)

1. 対向する第１、第２の側壁の内側面が外方に湾曲し、しかも前記第１、第２の側壁を連結する底壁の前記第１の側壁の近傍に湯落ち部を有し、熱間回転においてタンディッシュ内残スラグを容易に排出する連続鋳造設備用タンディッシュであって、
   前記第１、第２の側壁の各断面の形状が幅方向に曲線でかつ高さ方向に直線となって、
   前記第１の側壁の内側面の曲率半径をＲ１とし、前記第２の側壁の内側面の曲率半径をＲ２とすると、Ｒ１＜Ｒ２であり、
   しかも、前記第１、第２の側壁の両側をそれぞれ連結して対向配置される第３、第４の側壁の内側面は平面であることを特徴とする連続鋳造設備用タンディッシュ。

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