JP5109557B2 - 水切り装置 - Google Patents

Description

本発明は、水切り装置に関するものである。

連続鋳造の二次冷却では、鋳片の過冷却を防ぐために、エアノズルからの風圧によって水切りを行っている（特許文献１参照）。
実開平１−１３５１５６号公報

エアノズルは、図７に示すように、フラット型のデフレクタノズルで形成されることが多く、この種のノズルもスケールやパウダ等によって目詰まりする可能性がある。エアノズルの上流側で圧力を監視しているので、全体的に目詰まりすれば即座に検知できるが、部分的な目詰まりだとそれが難しい。点検や清掃作業の頻度を増加させることも考えられるが、非効率的である。

本発明の課題は、エアノズルの部分的な目詰まりを速やかに検知することである。

本発明の請求項１に係る水切り装置は、連続鋳造の過程で鋳片に対して冷却水の水切りを行う水切り装置において、鋳片幅方向に列設され、前記鋳片に対して圧縮空気を噴射可能な一群のエアノズルと、該エアノズルの一群を複数の系統に分割し、各系統ごとに圧縮空気を供給する複数のエア配管と、該エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとに前記エアノズルの目詰まりを検知する検知手段と、を備え、前記検知手段が何れかの系統で前記エアノズルの目詰まりを検知したときに、目詰まりを検知した系統の前記エア配管で圧縮空気の圧力を上昇させることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る水切り装置は、連続鋳造の過程で鋳片に対して冷却水の水切りを行う水切り装置において、鋳片幅方向に列設され、前記鋳片に対して圧縮空気を噴射可能な一群のエアノズルと、該エアノズルの一群を複数の系統に分割し、各系統ごとに圧縮空気を供給する複数のエア配管と、該エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとに前記エアノズルの目詰まりを検知する検知手段と、を備え、前記エアノズルは、圧縮空気を扇状に噴射するように構成され、且つ前記エア配管を通過する圧縮空気の流量に応じて噴射方向の回転角が決定されることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る水切り装置によれば、鋳片幅方向に列設した一群のエアノズルを複数の系統に分割し、一つの系統に対して一つのエア配管から圧縮空気を供給し、エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとにエアノズルの目詰まりを検知することで、エアノズルの部分的な目詰まり、つまり何れかの系統で発生したエアノズルの目詰まりを速やかに検知することができる。また、何れかの系統でエアノズルの目詰まりを検知したときに、目詰まりした系統のエア配管で圧縮空気の圧力を上昇させることで、同一系統の中で、目詰まりを起こしていないエアノズルから噴射する圧縮空気の流量を増加させ、エア配管を通過する総流量を維持することにより、水切り性能の低下を可及的に抑制することができる。

本発明の請求項２に係る水切り装置によれば、鋳片幅方向に列設した一群のエアノズルを複数の系統に分割し、一つの系統に対して一つのエア配管から圧縮空気を供給し、エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとにエアノズルの目詰まりを検知することで、エアノズルの部分的な目詰まり、つまり何れかの系統で発生したエアノズルの目詰まりを速やかに検知することができる。また、エア配管を通過する圧縮空気の流量に応じて、エアノズルにおける噴射方向の回転角を決定することで、水切り性能や冷却水の回収性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、垂直曲げ型、連続鋳造機の概略構成である。取鍋１に注入した溶鋼は、タンディッシュ２を経て水冷式の鋳型３へと流入し、ここで急冷され凝固し始めた鋳片を、ダミーバー及びピンチロールによって継続的に下方に引抜き、連続した鋳片４を成形する。鋳型３から引出した鋳片４には、スプレーノズル５によって冷却水を噴霧することで、鋳片４を中心部まで凝固させ、その冷却水は水切り装置６によって除去する。中心部まで凝固した鋳片４は、進路を垂直方向から水平方向に案内され、トーチカッタ７で切断してから搬出する。

図２は、水切り装置６の概略構成である。鋳片４に向かって上に傾斜した水切り板１１を、僅かな隙間を空けて鋳片４に近接させ、この隙間に向けて、水切り板１１の下面側に配設したエアノズル１２から圧縮空気を噴射することで、鋳片４を伝って落下してくる冷却水を吹飛ばし、水切り板１１によって回収し排水する。
図３に示すように、エアノズル１２の一群を鋳片幅方向に列設しており、鋳片幅方向の全域を水切りできるように、数量及びピッチを決定する。一群のエアノズル１２は、複数の系統♯１〜♯ｎに分割され、各系統のエアノズル１２に対してヘッダ１３を介してエア配管１４から圧縮空気を供給し、各系統ごとにエア配管１４の圧力を調整する。なお、各エア配管１４には、流量を検出する流量センサ１５と、圧力を検出する圧力センサ１６とを配設する。

エアノズル１２の噴射方向は、図４に示すように、垂直面に対して例えば４５度に設定する。この角度が大き過ぎても冷却水の回収性能は低下し、逆に小さ過ぎても垂直方向の省スペース化の点で不利になるからである。
エアノズル１２は、圧縮空気を扇状に噴射する構造とし、図５に示すように、噴射方向の回転角を、水平面に対して例えば１５度に設定する。エア配管１４の流量が多いときには、その角度によって冷却水の回収性能に大きな影響はないが、流量が減少してくると、角度の小さい方が、冷却水の回収性能が高いからである。したがって、その噴射方向の回転角は、エア配管１４を通過する圧縮空気の流量に応じて決定する。

一方、夫々のエア配管１４で流量及び圧力を監視することで、各系統ごとにエアノズル１２が目詰まりしているか否かを判断する。すなわち、圧力に対する流量が減少し、その減少量が所定量を上回ったときに、何れかのエアノズル１２が目詰まりしていると判断する。この場合、その旨を管理者に報知すると共に、目詰まりが発生した系統の圧力を、流量の減少量に応じて上昇させる。

次に、本発明の作用効果について説明する。
エアノズル１２のうちの何れかがスケールやパウダ等によって目詰まりすると、その部分だけ水切り性能の低下に伴って過冷却され、鋳片４の表面割れが発生する等の品質異常を来たす可能性があるので、こうした目詰まりは速やかに検知し、善処することが必要である。

本実施形態では、一群のエアノズル１２を♯１〜♯ｎの系統に分割し、一つの系統に対して一つのエア配管１４から圧縮空気を供給し、エア配管１４の流量及び圧力に応じて、各系統ごとにエアノズル１２の目詰まりを検知する。すなわち、各エア配管１４の流量及び圧力を監視し、圧力に対する流量が減少したときに、目詰まりが発生していると判断することで、♯１〜♯ｎの系統のうち、どの系統でエアノズル１２が目詰まりしているのかを直ちに特定することができる。このように、エアノズル１２の全てが目詰まりしなくても、一部に発生した目詰まりを速やかに検知することができるので、直ちに清掃や部品交換を行い、目詰まりを解消することが可能になる。

また、目詰まりを検知した時点で、目詰まりが発生した系統の圧力を、流量の減少量に応じて上昇させる。これにより、同一系統の中で、目詰まりを起こしていないエアノズル１２から噴射する圧縮空気の流量を増加させ、エア配管１４を通過する総流量を維持することができるので、清掃や部品交換によって目詰まりを解消するまでの期間も、水切り性能の低下を可及的に抑制することができる。

また、エアノズル１２における噴射方向の回転角を、エア配管１４を通過する圧縮空気の流量に応じて決定するので、水切り性能や冷却水の回収性能を向上させることができる。
ここで、目詰まりによる水切り性能への影響を評価した実験結果について説明する。
図６は、実験結果である。一系統に５本のエアノズル１２を配設し、５本で噴射した場合（目詰まり０本）と、４本で噴射した場合（中央の１本が目詰まり）と、３本で噴射した場合（中央の両側２本が目詰まり）とで、圧力及び流量に対する水切り性能の評価を行った。実験は、実機と同様のエアノズル１２を使用しているが、落下水の水量、並びにエア配管１４の流量及び圧力は、実機に対する約１／１３の規模で行ったものである。その結果、５本のうち、１本又は２本が目詰まりしたとしても、圧力を上昇させて流量を維持すれば、良好な水切り性能を維持できることを確認できた。

連続鋳造設備の概略構成である。 水切り装置の概略構成を示す。 エアノズルのレイアウトである。 垂直面に対する噴射角度による冷却水の回収性能を示す。 噴射方向の回転角による冷却水の回収性能を示す。 目詰まりによる水切り性能への影響を示す。 従来のフラット型のデフレクタノズルである。

符号の説明

４ 鋳片
６ 水切り装置
１１ 水切り板
１２ エアノズル
１３ ヘッダ
１４ エア配管
１５ 流量センサ
１６ 圧力センサ

Claims (2)

1. 連続鋳造の過程で鋳片に対して冷却水の水切りを行う水切り装置において、
   鋳片幅方向に列設され、前記鋳片に対して圧縮空気を噴射可能な一群のエアノズルと、該エアノズルの一群を複数の系統に分割し、各系統ごとに圧縮空気を供給する複数のエア配管と、該エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとに前記エアノズルの目詰まりを検知する検知手段と、を備え、
   前記検知手段が何れかの系統で前記エアノズルの目詰まりを検知したときに、目詰まりを検知した系統の前記エア配管で圧縮空気の圧力を上昇させることを特徴とする水切り装置。
2. 連続鋳造の過程で鋳片に対して冷却水の水切りを行う水切り装置において、
   鋳片幅方向に列設され、前記鋳片に対して圧縮空気を噴射可能な一群のエアノズルと、該エアノズルの一群を複数の系統に分割し、各系統ごとに圧縮空気を供給する複数のエア配管と、該エア配管を通過する圧縮空気の流量及び圧力に応じて、各系統ごとに前記エアノズルの目詰まりを検知する検知手段と、を備え、
   前記エアノズルは、圧縮空気を扇状に噴射するように構成され、且つ前記エア配管を通過する圧縮空気の流量に応じて噴射方向の回転角が決定されることを特徴とする水切り装置。

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