JP3797088B2 - 連続鋳造鋳型銅板 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱電対の挿入孔を有する連続鋳造鋳型銅板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
連続鋳造によるブルームやビレットの製造において、バルジングやブレークアウトを発生することなく高品質の連続鋳造片を安定かつ安全に製造するためには、連続鋳造機における一次冷却、すなわち、鋳型銅板での溶鋼の冷却は極めて重要である。この一次冷却装置の例を図6に示す。図において、1は溶鋼と接触して冷却する鋳型銅板(図示のものは、鋳型を構成する長辺銅板である。)であり、この鋳型銅板1は背面に開口した複数の溝1aと冷却銅板1内部の温度を測定する熱電対を挿入するための挿入孔1bが設けられている。挿入孔1bは、隣接する二つの溝1a、1aの間に設けられている。2は鋳型銅板1の複数の溝1a等に冷却水を供給する水箱である。この水箱2は鋳型銅板1の背面に対面して取付けられる前面板2aと後面板2bとの間に冷却水を溜めるようになっている。場合によっては、鋳型銅板1内の溶鋼を電磁気的に攪拌する電磁攪拌装置(EMS;electric magnetic stirrer)6が、水箱の後面板2bに近接して設けられていることもある。
【0003】
水箱2が鋳型銅板1の背面と前面板2aとの間に隙間3を設けて鋳型銅板1に取付けられ、隙間3は外周がシール手段3aによって密閉されている。水箱2が鋳型銅板1に取付けられた状態で、鋳型銅板の挿入孔1bに対応するように熱電対5を挿入するフランジ付き保護管4が、水箱の前面板2aと後面板2bを貫通して水箱2に取付けられている。前面板2aには、凹部が形成されており、この凹部に保護管4先端のフランジ4aが嵌合するようになっている。このフランジ4aの前面外縁部にシール材取付け溝が形成されており、この溝に取り付けたシール材4bにより、後述する冷却水が挿入孔1bと保護管4内に入らないように密閉する。熱電対5が、水箱後面板2b側から保護管4内部を通して鋳型銅板の挿入孔1bの底部に熱電対の先端が当接される。鋳型銅板の挿入孔1bと保護管4は、鋳型銅板1の長さ方向に複数設けられており、この中にセットされた熱電対4により鋳型銅板1の長さ方向複数箇所について測温できるようになっている。
【0004】
水箱2に供給された冷却水は、前面板2aに開けられた孔(図示せず)から鋳型銅板1の背面と前面板2との間の隙間3と鋳型銅板の溝1aを流れて鋳型銅板1の前面を冷却して、水箱2に設けた図示しない排水管を通して排出される。この冷却水の流れにより銅板で囲われた鋳型内部の溶鋼が一次冷却される。
【0005】
このようにして、鋳型銅板1内部の温度を測定し、得られた温度プロファイルによりEMSを調整し、鋳片の品質予測を行っている。
【0006】
上記したように、鋳型銅板1の背面に直角に挿入孔1bを開けて測温する方法(通常方法)が、実開平7−21245号に開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋳型銅板背面に直角に挿入孔開けて測温する従来方法では、次のような問題がある。
【0008】
▲1▼水箱の中を通すために、保護管4が腐食し易く、保護管に腐食孔が空くと熱電対導線5に水がかかり断線して測温できなくなる。また、保護管フランジ4aに取り付けたシール材4bが破損すると前記と同様、熱電対導線5に水がかかり断線して測温できなくなる。
【0009】
▲2▼前述したように、電磁攪拌装置(EMS)6が水箱後面板2bに近接して設けてあるので、上記原因等により使用不能になった熱電対導線を取り替えるには、鋳型(モールド)を設置場所から取り外して行なわねばならない。何故なら、図5に示すように、電磁攪拌装置(EMS)6と水箱後面板2bと間の隙間7が狭く、鋳型を設置したままで熱電対導線の交換は不可能であるからである。
【0010】
▲3▼鋳片の品質予測を精度高く行うためには、鋳型銅板1内部に熱電対をできるだけ多く取付け、きめ細かい温度プロファイルを得る必用があるが、水箱2の周りには電磁攪拌装置6等の付属機器があるため、鋳型銅板背面に直角に挿入孔を開けて測温する従来方法では、▲2▼の要求を満足するように、多数の熱電対を取り付けることは不可能である。
【0011】
本発明は、上記のような問題点を解消でき、鋳型銅板内部の温度を多数点に亘って測温でき、また、鋳型銅板を設置した状態で熱電対の交換ができる連続鋳造鋳型銅板を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を、以下の鋳型銅板によって達成する。
【0014】
第1の発明による鋳型銅板は、鋳型銅板上面の背面寄りに開口し、底部が溶鋼接触面近くになるように内部に傾斜して穿孔した熱電対の挿入孔を有する連続鋳造鋳型銅板である。
【0015】
この鋳型銅板によれば、熱電対を鋳型銅板の上面開口から挿入、取付けすることができるから、従来のように、水箱の内部を通して配線しなくてもよい。これにより、保護管穴あきによる熱電対の断線が無くなり、熱電対の多数本取付けができ、きめ細かい溶鋼温度プロファイルを得ることができる。また、鋳型銅板を設置した状態で熱電対の交換ができるから、短時間で熱電対を取り替えることができる。
【0016】
第2の発明による鋳型銅板は、第1の発明の鋳型銅板において、挿入深さの異なる熱電対の挿入孔を有する連続鋳造鋳型銅板である。
【0017】
鋳型銅板に挿入深さが異なる複数種類の挿入孔を設けて熱電対をセットすれば、複数深さレベルにおける鋳型銅板内部の温度プロファイルを得ることができる。
【0018】
第3の発明による鋳型銅板は、第1または第2の発明の鋳型銅板において、熱電対挿入孔の先端を円錐状にした連続鋳造鋳型銅板である。
【0019】
熱電対挿入孔の先端を円錐状にすれば、挿入された熱電対の先端(測温部)が、傾斜面に案内されて円錐の頂点にセットされる。すなわち、熱電対の先端(測温部)を鋳型銅板内部の一定位置にセットすることができ、鋳型銅板の溶鋼接触面と熱電対先端との距離を一定寸法にすることができる。なお、挿入孔の先端が平底の場合、熱電対の挿入加減により先端のセットされる位置が変わり、鋳型銅板の溶鋼接触面と熱電対先端との距離が変わることがあるが、上述のようにすれば、これを防止できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図1は、本発明に係る長辺鋳型銅板の断面図、図2は、本発明に係る長辺鋳型銅板の一部背面図、図3は、図2のA−A断面図である。図2に示すように、鋳型銅板10の背面(図1の10b)には、その長さ方向に、上端部および下端部を除いて上下に延びる溝11が間隔を持って複数形成されている。この溝11は、内部に冷却水を流して溶鋼接触面(図1の10a)を効率よく冷却するためのものである。13は、鋳型銅板10の背面に水箱2を前面板2a(図6参照)との間に所定の隙間を持たせて取付けるためのスタッド取付け用のねじ穴である。このねじ穴13のある箇所では、隣接する溝11、11の間隔が他の箇所より若干広くなっている。
【0021】
そして、熱電対の挿入孔12が、鋳型銅板10の上面から一定深さまで穿たれている。この熱電対の挿入孔12の詳細を図1により説明する。挿入孔12は、鋳型銅板10上面の背面10b近くに開口し、孔の底部が鋳型銅板10の溶鋼接触面10aに近くなるように、内部に傾斜して穿孔されている。挿入孔12は、その上部が熱電対5を挿入する孔を設けたキャップ14をセットする雌ねじを刻設したキャップねじ穴12aとなっており、これに続き、ねじ穴12aの穴径とほぼ等しい内径の中間穴12bが穿孔されており、中間穴12bに続いて中間穴12bより小径の下部穴12cが穿孔されている。そして、熱電対5で溶鋼の温度の変化を精度よく計測できるように、下部穴12cの底と鋳型銅板の溶鋼接触面10aの水平距離dを、摩耗を考慮した上で、できるだけ小さく設計する。例えば、鋳型銅板10の肉厚が42mmの場合で13mmというように。そして、長辺鋳型銅板10c,10d(図5参照)には、40〜60mmのピッチで多数の挿入孔12が穿孔されている。例えば、2030mmのものでは、26個の挿入口12が設けられる。
【0022】
なお、下部穴12cの先端(底)が、平底であると、熱電対5の挿入加減により先端のセットされる位置が変わり、鋳型銅板10の溶鋼接触面10aと熱電対先端との距離dが変わることがある。このようなことを防止するには、先端が円錐のドリルを使用して下部穴12cの先端を円錐状に加工すればよい。先端を円錐状にすれば、挿入された熱電対の先端(測温部)が、傾斜面に案内されて円錐の頂点にセットされる。すなわち、熱電対5の先端(測温部)を鋳型銅板10内部の一定位置にセットすることができ、鋳型銅板の溶鋼接触面10aと熱電対5先端との距離を一定寸法にすることができる。
【0023】
鋳型銅板10の上面に、可動カバー15が、水箱2上部に張り出して取り付けられている。この可動カバー15には上面に防塵カバー17の取付け座15aが、下面に熱電対5を通すための溝16が形成されている。この可動カバー15は、図5に示すように、前後に配設された長辺鋳型銅板10c,10dの上面全長に亘って取り付けられている。
【0024】
図2は、熱電対の挿入孔の深さを一定にした例を示しているが、図4に示すように、挿入深さをL1とL2の2種類の挿入孔12、12を鋳型銅板10に設けて熱電対をセットすることもできる。この場合、挿入深さの深い挿入孔と挿入深さの浅い挿入孔を交互に配設すると、2種類の深さレベルにおける鋳型銅板内部の温度プロファイルが得られ、よりきめ細かい鋳造管理(EMS調整等)が可能となる。なお、鋳型銅板サイズに応じて、挿入深さを3種類以上としてもよい。
【0025】
両長辺鋳型銅板10c,10dの背後に、水箱2、2が設けられており、両水箱に近接して電磁攪拌装置(EMS)がそれぞれ設けられている。勿論、両短辺鋳型銅板10e,10f(10fは左側にあるが図5では省略してある。)の背後に水箱がそれぞれ設けてある。
【0026】
熱電対の取付けは、次のように行う。熱電対ケーブル5aを水箱上の所定位置に仮置きし、図1に示すように、熱電対5の先端が挿入孔12の底に接触するように差し込み、キャップ14をキャップねじ穴12aにセットする。可動カバー15の溝16に熱電対5を入れ、可動カバー15を長辺鋳型銅板10c,10dの上面に取り付ける。防塵カバー17の取付け前に、防塵カバー下面に設けてある支持金具に熱電対ケーブル5aを取付け、防塵カバー17を可動カバーに取り付ける。なお、上述した熱電対の挿入孔を、同じ要領で短辺鋳型銅板に穿孔して熱電対を取けできることは言うまでもない。
【0027】
上述のように挿入孔12を設けることにより、従来のように、熱電対ケーブルを水箱2の内部を通して、水箱2と電磁攪拌装置6の間の狭い隙間を通すことによる問題点が解消される。即ち、▲1▼保護管穴あきによる熱電対の断線が無くなる。▲2▼熱電対の多数本取付けができ、きめ細かい温度プロファイルを得ることができる。▲3▼鋳型銅板を設置した状態で熱電対の交換ができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明の鋳型銅板によれば、熱電対を鋳型銅板の上面開口から挿入、取付けすることができるから、従来のように、水箱の内部を通して配線しなくてよい。これにより、保護管穴あきによる熱電対の断線が無くなり、熱電対の多数本取付けができ、きめ細かい温度プロファイルを得ることができる。また、鋳型銅板を設置した状態で熱電対の交換ができるから、短時間で熱電対を取り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鋳型銅板の断面図である。
【図2】本発明に係る鋳型銅板の一部背面図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】本発明に係る挿入深さの異なる挿入孔を設けた他の鋳型銅板の一部背面図である。
【図5】連続鋳造鋳型の平面図である。
【図6】従来の鋳型一次冷却装置の断面図である。
【符号の説明】
1 鋳型銅板
1a 溝
1b 挿入孔
2 水箱
2a 前面板
2b 後面板
3 隙間
3a シール手段
4 保護管
4b シール材
5 熱電対
5a 熱電対ケーブル
6 電磁攪拌装置
10 鋳型銅板
10b 背面
10a 溶鋼接触面
10c,10d 長辺鋳型銅板
10e,10f 短辺鋳型銅板
11 溝
12 挿入孔
12a キャップねじ穴
12b 中間穴
12c 下部穴
14 キャップ
15 可動カバー
16 溝
17 防塵カバー
Claims (3)
- 鋳型銅板上面の背面寄りに開口し、底部が溶鋼接触面近くになるように内部に傾斜して穿孔した熱電対の挿入孔を有することを特徴とする連続鋳造鋳型銅板。
- 挿入深さの異なる熱電対の挿入孔を有する請求項1に記載の連続鋳造鋳型銅板。
- 熱電対挿入孔の先端を円錐状にした請求項1または請求項2に記載の連続鋳造鋳型銅板。
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