JP5701711B2 - スラブ幅方向の中心偏析のバラツキを抑制する連続鋳造機の冷却装置 - Google Patents
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また、消耗品であるノズルの混合部またはノズルチップを交換するだけで実施できるため、追加の水量制御やポンプが不要であり、シンプルな設備構成で中心偏析のバラツキを抑制できる。
したがって、軸受箱を通過した部位での凝固遅れをを抑制でき、スラブの幅方向の中心偏析のバラツキを抑制することができる。
また、ヘッダーの構成を変更するだけで実施できるため、追加の水量制御やポンプが不要であり、シンプルな設備構成で中心偏析のバラツキを抑制できる。
本発明では、追加の水量制御やポンプが必要となり設備構成が複雑となるものの、ヘッダーに供給する水量等を調整することで、軸受箱のある幅方向範囲に設置されるノズルと、軸受箱のある幅方向範囲以外の範囲に設置されるノズルの水量比を任意に変更することができる。
以下、本発明の第1実施形態の連続鋳造機1について説明する。本実施形態の連続鋳造機1は、厚板または薄板鋼板向け素材であるスラブを製造するための連続鋳造機1である。図1に示すように、連続鋳造機1は、浸漬ノズル2を介して溶鋼が注湯される矩形状の鋳型3と、鋳型3の直下から鋳造経路Qに沿って並設された複数のロール対5と、鋳造経路Qを通過する鋳片50を冷却する冷却装置20(図6参照)とを備えている。ロール対5は、鋳片50を挟んで対向配置される2つのロール6で構成される。また、ロール6には、駆動力を持たずスラブを支持するためのフリーロールと、スラブの支持及び引き抜きのための駆動ロールの2種類が存在する。冷却装置20は、鋳片50に対してミストを噴霧する複数のノズル31と、複数のノズル31に水と空気をそれぞれ供給するヘッダー40とを有する。
冷却装置20は、複数のロールスタンド4にそれぞれ設置された複数の冷却部で構成される。冷却装置20が備える複数の冷却部のうち、鋳型直下のロールスタンド4からメニスカス距離15mの位置に配置されたロールスタンド4までの複数のロールスタンド4に設置される冷却部を、冷却部21とする。なお、メニスカス距離とは、鋳型3内に収容されている溶鋼の湯面の位置を起点とし、鋳造経路Qに沿った距離である。
また、メニスカス距離が15mを超える領域においては、冷却水量を幅方向に関して制御することは不要であり、範囲S1、S2の冷却水量を増加させて無駄に水量を多くする必要がない。
次に、本発明の第2実施形態の連続鋳造機について説明する。但し、前記第1実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態の連続鋳造機について説明する。但し、前記第1実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
つまり、軸受箱7bのある幅方向範囲S1に配置された複数のノズル31Bのうちの一部と、軸受箱7bのある幅方向範囲S2に配置された複数のノズル31Bのうちの一部が、それぞれ同群のノズル31Aよりも高水量のミストを噴霧可能に構成されていれば、他のノズル31Bは、同群のノズル31Aと同じ構成であってもよい。
つまり、軸受箱7bのある幅方向範囲S1に配置された複数のノズル31Bのうちの一部と、軸受箱7bのある幅方向範囲S2に配置された複数のノズル31Bのうちの一部が、それぞれ同群のノズル31Aのピッチよりも狭いピッチで配置されていれば、他のノズル31Bは、同群のノズル31Aと同じピッチでもよい。
つまり、軸受箱7bのある幅方向範囲S1に配置された複数のノズル31Bのうちの一部と、軸受箱7bのある幅方向範囲S2に配置された複数のノズル31Bのうちの一部が、それぞれ同群のノズル31Aと異なるヘッダーに接続されていれば、他のノズル31Bは、同群のノズル31Aと同じヘッダーに接続されていてもよい。
実施例1は、上述の第1実施形態の連続鋳造機(図1〜図8参照)と同様の構成の連続鋳造機を用いて、鋳片を鋳造した。ノズルBは、噴霧孔の径と水オリフィスの径が同群のノズルAよりも大きいものを用いており、同群のノズルA、Bが同じヘッダーに接続された場合に、ノズルBが同群のノズルAの2倍の水量を噴霧できるように構成した。ノズルBの先端中心(噴霧孔の中心)は、軸受箱の端から25mmの位置に配置した。ノズルBの1本当たりの噴霧水量WB、ノズルAの1本当たりの噴霧水量WA、水量比WB/WA、ノズルAのピッチは、表1に示す通りである。なお、水量比WB/WAは、同じノズル群に属するノズルA、Bの水量比を示している。
・鋳型の上端の鋳片厚み方向の開口幅:290mm
・鋳片幅:2100mm
・鋳造速度:1.2m/min.
・鋳型直下から最下流ロールまでの比水量:1.2L/kg-steel
・鋳型直下のロールスタンドからメニスカス距離15mの位置に配置されたロールスタンドまでのロールの径:150〜290mm
・鋳型直下のロールスタンドからメニスカス距離15mの位置に配置されたロールスタンドまでのロールのピッチ:180〜355mm
・軸受箱(ロール両端の軸受箱を除く)の幅:200mm
実施例2は、ロールの分割位置と冷却装置のノズル群の構成が実施例1と異なっており、その他の構成が実施例1と同様である連続鋳造機を用いた。図12に示すように、実施例2では、2本のノズルB(図12中太線で表示)と4本のノズルA(図12中細線で表示)とで構成されるノズル群と、7本のノズルA(図12中細線で表示)のみで構成されるノズル群とを、鋳造方向に交互に配置した。ロールは、軸方向に約2対3に2分割されたものを用いた。ノズルBの先端中心は、軸受箱の幅方向中央に配置した。表1に示すように、ノズルB、Aの噴霧水量WB、WA、およびノズルAのピッチは、実施例1と同じである。
実施例3は、ロールの分割位置が実施例1と異なっており、その他の構成が実施例1と同様である連続鋳造機を用いた。図13に示すように、実施例3では、2本のノズルB(図13中太線で表示)と4本のノズルA(図13中細線で表示)とで構成されるノズル群と、7本のノズルA(図13中細線で表示)のみで構成されるノズル群とを、鋳造方向に交互に配置した。ロールは、軸方向に約4対5に2分割されたものを用いた。ノズルBの先端中心は、軸受箱の端から25mmの位置に配置した。表1に示すように、ノズルB、Aの噴霧水量WB、WAおよびノズルAのピッチは、実施例1と同じである。
実施例4は、上述の第2実施形態の連続鋳造機(図9参照)と同様の構成の連続鋳造機を用いた。表1に示すように、ノズルBのピッチを300mm、ノズルAのピッチを100mmとした。鋳片幅方向に隣接する2本のノズルBの先端中心は、軸受箱の一端から25mmの位置と、軸受箱の他端から75mmの位置に配置した。ノズルB、Aは同じ構成である。ノズルB、Aの具体的な噴霧水量WB、WAは上記表1に示す通りである。
実施例5は、冷却装置のノズルBの構成が実施例4と異なっており、その他の構成が実施例4と同様である連続鋳造機を用いた。ノズルBは、噴霧孔の径と水オリフィスの径が同群のノズルAよりも大きいものを用いており、同群のノズルA、Bが同じヘッダーに接続された場合に、ノズルBが同群のノズルAの1.5倍の水量を噴霧できるように構成した。ノズルB、Aの具体的な噴霧水量WB、WAは上記表1に示す通りである。
実施例6は、上述の第3実施形態の連続鋳造機(図10および図11参照)と同様の構成の連続鋳造機を用いた。ノズルB、Aを異なるヘッダーに接続し、各ヘッダーにそれぞれ供給される水量を、ノズルBの1本当たりの噴霧水量が同群のノズルAの1本当たりの噴霧水量の2倍となるように設定した。また、ノズルBの先端中心は、軸受箱の端から25mmの位置に配置した。ノズルB、Aの具体的な噴霧水量WB、WAおよびノズルAのピッチは上記表1に示す通りである。
実施例7は、冷却装置のノズルBの構成が実施例6と異なっており、その他の構成が実施例6と同様である連続鋳造機を用いた。ノズルBは、噴霧孔の径と水オリフィスの径が同群のノズルAよりも大きいものを用いた。そして、ノズルB、Aに接続されるヘッダーにそれぞれ供給される水量を、ノズルB1本当たりの噴霧水量が同群のノズルA1本当たりの噴霧水量の2倍となるように設定した。ノズルB、Aの具体的な噴霧水量WB、WAおよびノズルAのピッチは上記表1に示す通りである。
実施例8は、ロールの分割位置と冷却装置のノズル群の構成が実施例6と異なっており、その他の構成が実施例6と同様である連続鋳造機を用いた。実施例8のノズル群の構成は、実施例2と同様(図12参照)と同様である。また、ノズルBは、実施例7と同様に、噴霧孔の径と水オリフィスの径がノズルAよりも大きいものを用いた。そして、ノズルB、Aに接続されるヘッダーにそれぞれ供給される水量を、ノズルB1本当たりの噴霧水量がノズルA1本当たりの噴霧水量の2倍となるように設定した。ノズルB、Aの具体的な噴霧水量WB、WAおよびノズルAのピッチは上記表1に示す通りである。
比較例1は、ノズルBの構成が実施例1と異なっており、その他の構成が実施例1と同様である連続鋳造機を用いた。ノズルBは、ノズルAと同じ構成のものを用いた。ノズルB、Aの具体的な噴霧水量WB、WAおよびノズルAのピッチは上記表1に示す通りである。
比較例2は、ノズルB、Aの構成が実施例1と異なっており、その他の構成が実施例1とほぼ同様である連続鋳造機を用いた。図14に示すように、ノズルAのうち、軸受箱のある範囲に近接して配置されたノズルA1(図14中黒丸で表示)は、他のノズルA2(図14中細線の白丸で表示)の2倍の水量を噴霧可能に構成されたものを用いた。また、ノズルB(図14中太線で表示)は、ノズルA2と同じ構成のものを用いた。ノズルA1、A2、Bの1本当たりの噴霧水量およびノズルAのピッチは、表1に示す通りである。
4 ロールスタンド
5 ロール対
6 ロール
7a、7b 軸受箱
20 冷却装置
21 冷却部
30、230、330 ノズル群
31、231、331 ノズル
31A、231A、331A 軸受箱のある幅方向範囲以外の範囲に配置されたノズル
31B1、31B2、231B1、231B2、331B1、331B2 軸受箱のある幅方向範囲に配置されたノズル
32 ノズルチップ
33 混合部
40、340、350 ヘッダー
41、341、351 水ヘッダー
42、342、352 空気ヘッダー
50 鋳片
S1、S2 軸受箱のある幅方向範囲
Claims (3)
- 鋼のスラブの連続鋳造機に用いられる冷却装置であって、
鋳片を挟んで対向配置される2つのロールでそれぞれ構成され且つ鋳造方向に沿って並設された複数のロール対を備え、各ロールが鋳片幅方向に2〜4分割されると共に分割位置で軸受箱に支持されているロールスタンドに設置され、
鋳片幅方向に並設され且つミストを噴霧可能な複数のノズルでそれぞれ構成されており、鋳造方向に隣接するロール間にそれぞれ配置される複数のノズル群を備え、
前記複数のノズル群は、
同一ヘッダーに接続された複数のノズルで構成され、且つ、前記軸受箱のある幅方向範囲以外の範囲に先端が位置しているノズルよりも高水量のミストを噴霧可能に構成されたノズルの先端が、前記軸受箱のある幅方向範囲にのみ配置されているノズル群を含むことを特徴とする、スラブ幅方向の中心偏析のバラツキを抑制する連続鋳造機の冷却装置。 - 鋼のスラブの連続鋳造機に用いられる冷却装置であって、
鋳片を挟んで対向配置される2つのロールでそれぞれ構成され且つ鋳造方向に沿って並設された複数のロール対を備え、各ロールが鋳片幅方向に2〜4分割されると共に分割位置で軸受箱に支持されているロールスタンドに設置され、
鋳片幅方向に並設され且つミストを噴霧可能な複数のノズルでそれぞれ構成されており、鋳造方向に隣接するロール間にそれぞれ配置される複数のノズル群を備え、
前記複数のノズル群は、
同一ヘッダーに接続された複数のノズルで構成され、且つ、前記軸受箱のある幅方向範囲以外の範囲に先端が位置している2つのノズルよりも狭いピッチで配列された2つのノズルの先端が、前記軸受箱のある幅方向範囲にのみ配置されているノズル群を含むことを特徴とする、スラブ幅方向の中心偏析のバラツキを抑制する連続鋳造機の冷却装置。 - 鋼のスラブの連続鋳造機に用いられる冷却装置であって、
鋳片を挟んで対向配置される2つのロールでそれぞれ構成され且つ鋳造方向に沿って並設された複数のロール対を備え、各ロールが鋳片幅方向に2〜4分割されると共に分割位置で軸受箱に支持されているロールスタンドに設置され、
鋳片幅方向に並設され且つミストを噴霧可能な複数のノズルでそれぞれ構成されており、鋳造方向に隣接するロール間にそれぞれ配置される複数のノズル群を備え、
前記複数のノズル群は、
前記軸受箱のある幅方向範囲以外の範囲に先端が位置しているノズルと異なるヘッダーに接続されたノズルの先端が、前記軸受箱のある幅方向範囲にのみ配置さえれているノズル群を含むことを特徴とする、スラブ幅方向の中心偏析のバラツキを抑制する連続鋳造機の冷却装置。
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