JP4494244B2 - シーケンスブロック - Google Patents
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Description
なお、下記の説明において、説明の便宜上、先に鋳造する鋼を前鋼とし、前鋼の次に鋳造する鋼を後鋼とする。また、前鋼に対応する溶鋼は前溶鋼、後鋼に対応する溶鋼は後溶鋼とする。
特許文献1のシーケンスブロックは、前溶鋼に投入するとその沈降速度が早く前溶鋼の浴面周辺に所定時間留まらない形状であることから、冷却金物保持装置を用いて所定時間、前溶鋼の浴面周辺に強制的に留められるものである。
したがって、特許文献1のシーケンスブロックでは、冷却金物保持装置で前溶鋼の浴面周辺に留めることで、前溶鋼の浴面が蓋のようにシェル化し、後溶鋼を前溶鋼の後に供給してもこれらが混ざらないようにしている。
そこで、上記のようにシーケンスブロックを前溶鋼の浴面に留めて前溶鋼の浴面を蓋のようにシェル化するのではなく、前溶鋼の浴面を覆って直接蓋をすることにより後溶鋼を前溶鋼の後に供給してもこれらが混ざらないようにする特許文献2や3のシーケンスブロックが考えられている。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、沈降速度を適正化することで前溶鋼の浴面を確実にシェル化することができるシーケンスブロックを提供することを目的とする。
このようなシーケンスブロックを鋳型内の前溶鋼に投入すると、シーケンスブロックの沈降が起こる。その際には、前溶鋼が下板の開口部を通って上板の開口部へと抜けるように流れる。下板の開口部から上板に向けて抜ける前溶鋼の一部が上板に当たったりして、前溶鋼が下板から上板へ向けて蛇行しながら流れることとなる。この流れの乱れが抵抗となってシーケンスブロックの沈降速度は遅いものとなる。
本発明では上板の開口部と下板の開口部との重合度合いによってその抵抗を調整し、これにより、シーケンスブロックの沈降速度を遅く(沈降速度を適正化)している。即ち、下板の開口部と上板の開口部とが平面視で重合するエリアの割合を、平面視で上板の開口部における全開口部面積に対して50%以下にすることで沈降速度を適正化している。
前記エリアの割合を50%以下にしたシーケンスブロックを前溶鋼に投入すると、前溶鋼の浴面周辺に滞在する時間が長くなり、その結果、シーケンスブロックが前溶鋼の浴面付近で確実に溶けてより多くの前溶鋼の熱を奪うことができるので、前溶鋼における浴面周辺は凝固し易くなって浴面周辺をシェル化することを実験により確認している。
図1に示すように、連続鋳造装置1は、転炉(図示省略)で精錬された溶鋼2を収容する取鍋3と、該取鍋3を載置する受台4と、取鍋3から注入される溶鋼2を貯留するタンディッシュ5と、該タンディッシュ5から供給される溶鋼2を成型する鋳型6と、該鋳型6により成型された鋳片7を引き出し且つサポートする複数のサポートロール8とを有している。
したがって、連続鋳造装置1では、取鍋3の溶鋼2をタンディッシュ5内へ注入し、タンディッシュ5の浸漬ノズル10を介してタンディッシュ5内の溶鋼2を鋳型6に供給し、表面が冷却された鋳片7を鋳型6からロールで引き抜くことにより連続鋳造を行うことができる。
図2に示すように、シーケンスブロック11を鋳型6の開口部12から鋳型6内に投入し、そのシーケンスブロック11を前溶鋼2a内に沈降させる。その後、タンディッシュ5内に後溶鋼2を注入してから浸漬ノズル10を開き、後溶鋼2を鋳型6内へ注入することで後鋼の鋳造が開始される。
以下、本発明のシーケンスブロック11について詳しく説明する。
図3にこの実施の形態でのシーケンスブロック11を示す。シーケンスブロック11の重さは47kg、図4に示すように、左右の長さL1は570mm、前後の長さL2は261mm、図5に示すように、高さHは410mmに設定されている。
図4,5に示すように、支柱17は下板14及び上板16を支持するもので、例えば平板状の下板14及び上板16の四隅に所定の間隔を空けて前後及び左右に配置されている。
各支柱17は、鋼材により円柱状に形成されており、その表面には複数の凸凹21が形成されている(図3参照)。この凸凹21は、支柱17の表面積を多くするためのもので支柱17を溶鋼2に沈降させたときに支柱17が溶けて早く熱を奪いやすくなるため溶鋼を急速に冷却して凝固させるためのものである。
図6に示すように、支柱17を連結した下部連結部材22は平面視で4辺を有する枠型であって、その上に矩形状の下板14が載置されている。この下部連結部材22は、前側の支柱17同士の左右間を互いに連結すると共に、後側の支柱17同士の左右間を互いに連結する一対の第1左右連結材24を有している。また、下部連結部材22は、左側の支柱17同士の前後間を互いに連結すると共に、右側の支柱17同士の前後間を互いに連結する一対の第1前後連結材25を有している。
下板14は鋼材により形成されて、四隅に位置する支柱17に溶接により取り付けられている。なお、下板14を第1左右連結材24や第1前後連結材25に溶接で取り付けるようにしてもよい。
この下板14は、略同じ大きさの2枚の板材26,27で構成されており、これらの2つの板材26,27は、幅方向に離してそれぞれ下部連結部材22に載置されている。そして、各板材26,27を支柱17に取り付けることによって、板材26と板材27との幅方向対向部間に前記開口部13が形成されている。
また、他方の板材27(後側板材)の幅方向後部は、後側の第1左右連結材24に載置され、後側板材27の長手方向両端部は、一対の第1前後連結材25の後部に亘るように載置されており、後側板材27の長手方向両端部は後側の支柱17に溶接により取り付けられている。
図7に示すように、支柱17を連結した前記中途連結部材23は平面視で4辺を有する枠型であって、その上に矩形状の上板16が載置されている。この中途連結部材23は、前側の支柱17同士の左右間を互いに連結すると共に、後側の支柱17同士の左右間を互いに連結する一対の第2左右連結材28を有している。また、中途連結部材23は、左側の支柱17同士の前後間を互いに連結すると共に、右側の支柱17同士の前後間を互いに連結する一対の第2前後連結材29を有している。
上板16は鋼材により形成されて下板14と上下に重合しており、後述する翼部36を除けば下板14と略同じ大きさに形成されている。この上板16は四隅に位置する支柱17に溶接により取り付けられている。なお、上板16を第2左右連結材28や第2前後連結材29に溶接により取り付けるようにしてもよい。
上板16は、略同じ大きさの2枚の板材30,31で構成されており、これらの2つの板材30,31は、長手方向方向に離して中途連結部材23に載置されている。そして、各板材30,31を支柱17に取り付けることによって板材30と板材31との長手方向対向部側に前記開口部15が形成されている。
また、他方の板材31(右側板材)の幅方向両端部は、一対の第2左右連結材28の右部に亘るように載置され、右側板材31の長手方向右側端部側は、右側の第2前後連結材29に載置されており、右側板材31の幅方向両端部は右側の支柱17に溶接により取り付けられている。
図4に示すように、このように構成した下板14と上板16との両開口部13,15を平面から見ると、上下に重なっていない部分と上下に重なっている部分とがある。これらの開口部13,15は中央部で略十字状に交差している。
ここで、上板16に着目すると上板16の開口部15は、下板14の開口部13に対して上下に重合していない非重合エリア32(上下に重なっていない部分)を有している。
この実施の形態では、上板16の開口部15における重合エリア33の割合は、開口部15の全エリアに対して29%を占めており、非重合エリア32の割合は開口部15の全エリアに対して71%を占めている。
なお、上記の非重合エリア32や重合エリア33の割合とは、上板16の開口部15における全体の開口面積を100%として、平面視で見たときに下板14の開口部13に対して上板16の開口部15の重合又は非重合になっている開口面積の割合をそれぞれ百分率で表したものである。
重合エリア33の割合を50%以下にしたシーケンスブロック11を投入した場合、シーケンスブロック11を投入した後に後溶鋼2bを鋳型6内に供給しても、前溶鋼2aと後溶鋼2bとの混合量が少なくなって、前鋼と後鋼との混合部を所定の長さまで短くすることができることが実験で確かめられている。
一方で、重合エリア33の割合が50%以下であれば、混合部は1.0m以下に抑えられている。これは、シーケンスブロック11の沈降速度が遅く(沈降速度が適正に保たれている)前溶鋼における浴面周辺のシェル化が進み、前溶鋼2aと後溶鋼2bとの混合量が抑えられたことが要因と考えられる。
溶鋼冷却促進部材20は、鋼材で網目状に形成されて複数の開口が形成されており、この開口に、例えば溶鋼2を外側から内側へ通すことによって、溶鋼2の熱で自己が溶けることで溶鋼2の熱を奪うものである。
図8に示すように、各網体34は、網目状に形成されており、これら両網体34はそれぞれの網目部分が互いに完全に重合しないように前後にずれた状態で一体化されている。
よって、シーケンスブロック11は、それ自体が融解することで鋳型6内の溶鋼2から熱を奪って凝固させるものであるから、上記のように上板16と下板14との間に溶鋼冷却促進部材20を設けることで、溶鋼の浴面周辺の凝固を促進させることができる。
前記把持部材19は、鋼材で平板状に形成されて上板16よりも上方の支柱17を連結している。この把持部材19は、左側の支柱17の前後間を互いに連結すると共に、右側の支柱17の前後間を互いに連結していていて一対となっており、各把持部材19は互いに対向している。各把持部材19の前部は前側の支柱17に溶接され、各把持部材19の後部は、後側の支柱17に溶接されている。
また、上記のように棒部材35を通さずに、作業者が把持部材19をそれぞれ把持して持ち上げることによってもシーケンスブロック11を運搬することができる。
したがって、把持部材19は、シーケンスブロック11を運搬するために、作業者が把持したり、前記棒のような運搬具を引っ掛けためのもので、把持部材19によりシーケンスブロック11自体を運搬しやすくしている。
続いて、シーケンスブロック11の下側の溶鋼冷却促進部材20から次第に溶け始め、前溶鋼2aの熱を奪ってシーケンスブロック11の周りの前溶鋼2aを凝固させる(特に、前溶鋼2aの浴面周辺)。
凝固した前溶鋼2aの最端面(前溶鋼2aの浴面)が上板16よりも上方に位置したときに、シーケンスブロック11の沈降は停止して、シーケンスブロック11は凝固した前溶鋼2a(前鋼)と一体化される。
なお、当然の如く、前記支柱17,下板14,上板16,連結部材18,把持部材19は、溶鋼2の熱で溶けるようになっていてこれらの部材も溶鋼2を冷却する冷却材の作用を有している。
図9はシーケンスブロック11の第2の実施形態を示したもので、上記の実施の形態に比べ上板16及び下板14の開口部13,15の形状が異なっている。また、この実施の形態では、両開口部13,15の重合度合いが異なっている。
下板14は1枚の板材で構成されており、この下板14には2つの開口部13が形成されており、その形状は上板16と同様に円形状となっている。詳しくは、下板14の左側後方に円形状の開口部13aが形成されていると共に、下板14の右側前方に円形状の開口部15bが形成されている。
なお、上板16の開口部15が複数ある場合の重合エリア33の割合の換算は、開口部15の全体開口面積に対する重合の割合を示したもので、例えば、この実施形態では、開口部15aと開口部15bとの加算した面積が前記全体開口面積となる。そして、この全体開口面積に対する重合面積の割合を示したものが、重合エリア33の割合となる。
例えば、図10(b)に示すように、上板16に同じ大きさの開口部15が2つ設けられた場合で、右側の開口部15bが上下に重合してなくて左側の開口部15aが上下に重合しているときの重合エリア33の割合は50%となる。
即ち、図11(b)に示すように、開口部13,15が中央部からずれて長手方向左側(長手方向一方)で交差していてもよい。
また、図11(c)に示すように、開口部13,15の形状は三角形であってもよいし、その他四角形や台形であってもよい。
また、上板16や下板14のような開口部13,15を有する水平板材は複数枚であってもよい。例えば、シーケンスブロック11を3枚の板材で構成しても上下に隣接する上板16と下板14とが平面視で重合エリア33の割合が50%以下になっていればよく、水平板材が4枚であってもそれ以上であっても良い。
13 開口部
14 下板
15 開口部
16 上板
Claims (1)
- 複数チャージの溶鋼を連続的に鋳込む連々続鋳造のうち、鋼種の異なるチャージの溶鋼を連続的に鋳造する連々続鋳造で、鋼種が異なるチャージ同士を繋ぐために使用されるシーケンスブロックにおいて、
開口部を有する下板と、この下板の上側に配置されて開口部を有する上板と、前記下板及び上板を支持する支柱を備え、前記下板の開口部と上板の開口部とが平面視で重合するエリアの割合が、平面視で上板の開口部における全開口部面積に対して50%以下に設定され、前記上板は前記支柱よりも外側に突出する翼部を備え、前記支柱の表面には複数の凸凹が形成され、前記上板と下板との間に複数の開口を有する溶鋼冷却促進部材が前記支柱とは別に設けられていることを特徴とするシーケンスブロック。
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