JP7440714B2 - Slab heating equipment and continuous casting equipment - Google Patents
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Description
本開示は、鋳片加熱装置及び連続鋳造設備に関する。 The present disclosure relates to a slab heating device and continuous casting equipment.
特許文献1は、溶湯(溶鋼)を鋳型にて冷却しつつ所定形状に成形することにより、連続的に鋳片を製造する連続鋳造設備を開示している。当該連続鋳造設備は、鋳片の搬送経路の中途に設けられた高周波誘導加熱コイルを備えている。当該コイルに高周波電流を印加して、誘導加熱の原理により鋳片を加熱することにより、鋳片の表面における欠陥が抑制される。磁界の強さHはコイルからの直線距離の二乗に反比例するので、コイルにより鋳片を効果的に加熱する場合には、コイルと鋳片との直線距離を適切に保つことが望ましい。
ところで、連続鋳造設備で製造される鋳片には、ビレット、ブルーム、スラブ等の種類が存在する。ビレットは、例えば200mm×200mm以下の略正方形断面を有している。ブルームは、例えば350mm×450mm程度の略矩形断面を有している。スラブは、例えば250mm×2000mm程度の略矩形断面を有している。 By the way, there are various types of slabs manufactured in continuous casting equipment, such as billets, blooms, and slabs. The billet has a substantially square cross section of, for example, 200 mm x 200 mm or less. The bloom has a substantially rectangular cross section of, for example, about 350 mm x 450 mm. The slab has a substantially rectangular cross section of, for example, about 250 mm x 2000 mm.
このように、鋳片の種類によってサイズ(特に幅)が大きく異なる。そのため、特許文献1の連続鋳造設備では、コイルと鋳片との距離を適切に保つために、製造される鋳片の種類に応じて適切な内径を有するコイルを設置しなおす必要があり、コイルの交換作業が煩雑であった。特に、連続鋳造設備において鋳片としてスラブが製造される場合、スラブの搬送途中(製造途中)でスラブのサイズが連続的に変化しうる。このような場合、コイルを用いた誘導加熱の原理によりスラブを均一に加熱することが困難となり得る。
As described above, the size (particularly the width) varies greatly depending on the type of slab. Therefore, in the continuous casting equipment of
そこで、本開示は、コイルの交換作業なしに種々の鋳片を効果的に加熱することが可能な鋳片加熱装置及び連続鋳造設備を説明する。 Therefore, the present disclosure describes a slab heating device and continuous casting equipment that can effectively heat various slabs without replacing the coils.
[1]本開示の一つの観点に係る鋳片加熱装置は、複数のコイル片が組み合わされることにより鋳片の周囲において巻回するように構成された加熱コイルと、複数のコイル片のうち少なくとも一つのコイル片を、隣り合う他のコイル片との当接状態を保持しつつ移動させるように構成されたアクチュエータとを備える。 [1] A slab heating device according to one aspect of the present disclosure includes a heating coil configured to be wound around a slab by combining a plurality of coil pieces, and at least one of the plurality of coil pieces. The actuator is configured to move one coil piece while maintaining a state of contact with another adjacent coil piece.
本開示の一つの観点に係る鋳片加熱装置では、加熱コイルが複数のコイル片の組合せによって構成されており、アクチュエータが複数のコイル片のうち少なくとも一つを移動させる。そのため、当該一のコイル片の移動に伴い、他のコイル片との位置関係が変化する。すなわち、複数のコイル片によって構成される加熱コイルの内径が変化する。従って、鋳片の種類に応じてコイル片を移動させるだけで加熱コイル全体を交換することなく、異なるサイズの鋳片を加熱コイルによって効果的に加熱することが可能となる。 In the slab heating device according to one aspect of the present disclosure, the heating coil is configured by a combination of a plurality of coil pieces, and the actuator moves at least one of the plurality of coil pieces. Therefore, as the one coil piece moves, its positional relationship with other coil pieces changes. That is, the inner diameter of the heating coil made up of a plurality of coil pieces changes. Therefore, by simply moving the coil piece according to the type of slab, it becomes possible to effectively heat slabs of different sizes with the heating coil without replacing the entire heating coil.
[2]上記第1項に記載の装置において、複数のコイル片は、直棒状の一対の第1及び第2のコイル片と、直棒状の一対の第3及び第4のコイル片とを有し、加熱コイルは、第1のコイル片、第3のコイル片、第2のコイル片及び第4のコイル片がこの順に順次当接して螺旋状をなしており、アクチュエータは、第1~第4のコイル片のうち少なくとも一つを、隣り合う他のコイル片との当接状態を保持しつつ移動させるように構成されていてもよい。
[2] In the device described in
[3]上記第1項に記載の装置において、複数のコイル片は、L字状の一対の第1及び第2のコイル片を有し、加熱コイルは、第1及び第2のコイル片の一端部同士が当接して螺旋状をなしており、アクチュエータは、第1及び第2のコイル片のうち少なくとも一方を、他方のコイル片との当接状態を保持しつつ移動させるように構成されていてもよい。
[3] In the device according to
[4]上記第1項に記載の装置において、複数のコイル片は、直棒状の一対の第1及び第2のコイル片と、直棒状の一対の第3及び第4のコイル片と、直棒状の一対の第5及び第6のコイル片とを有し、第5及び第6のコイル片は、第1及び第2のコイル片の延在方向に沿って延びており、第5及び第6のコイル片の長さは、第1及び第2のコイル片の長さよりも短く、アクチュエータは、第1のコイル片、第3のコイル片、第2のコイル片及び第4のコイル片がこの順に順次当接して螺旋状をなす第1の形態と、第5のコイル片、第3のコイル片、第6のコイル片及び第4のコイル片がこの順に順次当接して螺旋状をなす第2の形態との間で、第3及び第4のコイル片のうち少なくとも一方を移動させるように構成されていてもよい。この場合、アクチュエータによって第3及び第4のコイル片のうち少なくとも一方を移動させることにより、加熱コイルが第1の形態と第2の形態との間で変化する。ここで、第5及び第6のコイル片の長さは、第1及び第2のコイル片の長さよりも短いので、第2の形態においては、第1の形態と比較して、加熱コイルの内径が小さくなる。そのため、第1、第2、第5及び第6のコイル片の延在方向において鋳片のサイズが変化する場合であっても、異なるサイズの鋳片を加熱コイルによって効果的に加熱することが可能となる。
[4] In the device according to
[5]上記第1項~第4項のいずれか一項に記載の装置は、鋳片の延在方向において加熱コイルの上流側及び/又は下流側での鋳片と加熱コイルとの離間距離を検出するように構成された検出器と、検出器で検出された離間距離に応じてコイル片の位置を調節するようにアクチュエータを制御する制御部とをさらに備えてもよい。この場合、離間距離が略一定となるようにコイル片の位置を自動的に調節することが可能となる。特に、検出器が、加熱コイルの上流側及び下流側の双方で離間距離を検出すると、鋳片が連続的に変化している中途の部分に鋳片加熱装置が配置されている場合であっても、鋳片の形状に応じて鋳片とコイル片との距離が略一定に保たれるので、鋳片を加熱コイルによって効果的に加熱することが可能となる。なお、鋳片の断面積は、上流側から下流側に向けて増加する場合もあるし減少する場合もある。
[5] The device according to any one of
[6]上記第1項~第5項のいずれか一項に記載の装置において、複数のコイル片は、導電性を有する中実部材であってもよい。この場合、加熱コイルによって加熱された鋳片の熱が、加熱コイル自身によって奪われ難くなる。そのため、加熱コイルを鋳片により近づけることができるので、加熱コイルにより鋳片をいっそう効果的に加熱することが可能となる。
[6] In the device according to any one of
[7]上記第1項~第5項のいずれか一項に記載の装置において、複数のコイル片は、それらの内部に冷媒が流通可能な中空部材であってもよい。
[7] In the device according to any one of
[8]本開示の他の観点に係る連続鋳造設備は、溶湯を冷却しつつ所定形状に成形して鋳片を形成する鋳型と、鋳型の下流側に位置し、鋳片を所定温度に保持する上記第1項~第7項のいずれか一項に記載の鋳片加熱装置と、鋳片加熱装置の下流側に位置し、凝固末期の鋳片に圧下力を付与する軽圧下装置とを備える。本開示の他の例に係る連続鋳造設備は、上記第1項に係る装置と同様の作用効果を奏する。ところで、軽圧下装置に至るまでの鋳片の温度が変動すると、鋳片の内部に存在する未凝固溶鋼の凝固状態も変動してしまうことから、鋳片のうち未凝固溶鋼が凝固末期となる位置(最終凝固点)と軽圧下装置による鋳片の圧下位置とにずれが生じうる。しかしながら、第8項に記載の連続鋳造設備によれば、鋳片加熱装置が軽圧下装置の上流側に位置しているので、軽圧下装置に到達する鋳片が所定温度に保持される。そのため、最終凝固点の位置変動が抑制されるので、最終凝固点の前後近傍を軽圧下装置により適切に圧下することが可能となる。従って、鋳片における偏析及び中心偏析の発生をいっそう抑制することが可能となる。
[8] Continuous casting equipment according to another aspect of the present disclosure includes a mold that forms a slab by cooling and molding molten metal into a predetermined shape, and a mold that is located downstream of the mold and maintains the slab at a predetermined temperature. the slab heating device according to any one of the
[9]本開示の他の観点に係る連続鋳造設備は、溶湯を冷却しつつ所定形状に成形して鋳片を形成する鋳型と、鋳型の下流側に位置し、鋳片を加熱により軟化させる上記第1項~第7項のいずれか一項に記載の鋳片加熱装置と、鋳片加熱装置の下流側に位置し、凝固後の鋳片に圧下力を付与する鋳片圧下装置とを備える。本開示の他の例に係る連続鋳造設備は、上記第1項に係る装置と同様の作用効果を奏する。ところで、鋳片が完全に凝固すると、鋳片の中央部分に、鋳片の延在方向に延びる微小な空洞(「センターポロシティ」と呼ばれることもある。)が生ずる場合がある。このような空洞が存在したままの鋳片を圧延機によって圧延すると、当該圧延後も微小な空洞が残り、欠陥を含む製品となってしまいうる。そこで、鋳片圧下装置により凝固後の鋳片を圧下して、当該空洞を減じている。ところが、鋳片のサイズが大きいと、当該空洞を減ずるために要する荷重は数十トン以上を要する場合もあり、その反力が鋳片圧下装置にも作用するため、当該反力を受けるために鋳片圧下装置が大型化してしまう傾向にある。ここで、第9項に記載の連続鋳造設備によれば、鋳片加熱装置が鋳片圧下装置の上流側に位置している。そのため、鋳片加熱装置によって加熱されることにより軟化した状態の鋳片が鋳片圧下装置に導入される。従って、鋳片圧下装置によって鋳片を圧下したときに鋳片圧下装置に作用する反力が低減するので、鋳片圧下装置の小型化を図ることが可能となる。
[9] Continuous casting equipment according to another aspect of the present disclosure includes a mold that forms a slab by molding the molten metal into a predetermined shape while cooling it, and a mold that is located downstream of the mold and softens the slab by heating. The slab heating device according to any one of
本開示に係る鋳片加熱装置及び連続鋳造設備によれば、コイルの交換作業なしに種々の鋳片を効果的に加熱することが可能となる。 According to the slab heating device and continuous casting equipment according to the present disclosure, it is possible to effectively heat various slabs without replacing the coil.
以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Since the embodiments according to the present disclosure described below are examples for explaining the present invention, the present invention should not be limited to the following contents. In the following description, the same elements or elements having the same function will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[連続鋳造設備の構成]
まず、連続鋳造設備100の構成について、図1を参照して説明する。連続鋳造設備100は、取鍋101と、タンディッシュ102と、鋳型103と、二次冷却帯104と、ピンチロール105と、複数の軽圧下装置106と、複数の鋳片支持ロール107と、鋳片圧下装置109と、切断機110と、鋳片加熱装置1とを備える。
[Configuration of continuous casting equipment]
First, the configuration of
取鍋101は、溶湯(溶鋼)Mを貯留する容器である。タンディッシュ102は、取鍋101の下方に配置されている。タンディッシュ102は、取鍋101から流出した溶湯Mを貯留し、溶湯M内に存在する介在物(例えば、アルミナ等からなる粒状の固形物など)を除去する機能を有する。
The
鋳型103は、タンディッシュ102の下方に配置されている。鋳型103は、タンディッシュ102の底壁に設けられたノズルから流出した溶湯を冷却しながら所定形状に成形して鋳片(ストランド:Strand)Stを形成する。
The
二次冷却帯104は、鋳型103の下流側に位置しており、鋳型103から引き抜かれた鋳片Stをさらに冷却する。この冷却過程において、鋳片Stの表面側から徐々に凝固していく。換言すれば、二次冷却帯104を通過した鋳片Stの内部には、未凝固溶鋼が存在している。ピンチロール105は、二次冷却帯104の下流側に位置しており、鋳片Stを曲げ矯正しながら下流側に引き抜きぬく。
The
ここで、鋳型103によって成形された鋳片Stは、表面部が凝固した凝固部(凝固シェル)と、凝固シェルの内部において未凝固状態の溶湯である溶融部(未凝固溶鋼)とで構成されている。鋳片Stが下流側に向かうにつれて二次冷却帯104等で冷却され、溶融部が徐々に凝固していき、凝固シェルが成長する。すなわち、凝固シェルの成長に伴って、溶融部が縮小し、凝固シェルの厚みが増加する。鋳片Stが鋳片圧下装置109に至る前までに、鋳片Stは完全に凝固する。
Here, the slab St formed by the
複数の軽圧下装置106は、二次冷却帯104の下流側に位置している。軽圧下装置106は、一対の軽圧下ロールで凝固途中の鋳片Stを上下から圧下するように構成されている。具体的には、軽圧下装置106は、鋳片Stのうち溶融部が凝固末期となる箇所の近傍を一対の軽圧下ロールで圧下している。これにより、鋳片Stにおける内部割れ及び中心偏析の発生を抑制している。
A plurality of
複数の鋳片支持ロール107は、鋳型103の下流側において連続鋳造設備100の全体にわたって配置されている。鋳片支持ロール107は、鋳片Stを冷却しつつ下流側に向けて搬送する機能を有する。すなわち、複数の鋳片支持ロール107が並ぶ方向は、鋳片Stの延在方向となる。
A plurality of slab support rolls 107 are arranged throughout the
鋳片圧下装置109は、軽圧下装置106の下流側に位置している。鋳片圧下装置109は、一対の圧下ロールで凝固後の鋳片Stを上下から圧下するように構成されている。これにより、鋳片Stの中央部分での、鋳片Stの延在方向に延びる微小な空洞の発生を抑制している。
The slab rolling down
切断機110は、鋳片圧下装置109の下流側に位置している。切断機110は、切断機110に到達した鋳片Stを幅方向に切断し、所定の長さの金属片Pとする。
The cutting
鋳片加熱装置1は、本実施形態において、ピンチロール105の下流側で且つ軽圧下装置106の上流側と、軽圧下装置106の下流側で且つ鋳片圧下装置109の上流側とにそれぞれ位置している。鋳片加熱装置1は、誘導加熱の原理により鋳片Stを加熱する機能を有する。
In this embodiment, the
[鋳片加熱装置の構成]
続いて、鋳片加熱装置1の構成について、図2~図5を参照して説明する。本実施形態では、矩形状の断面を有する鋳片Stを加熱するのに適した鋳片加熱装置1を例示する。鋳片加熱装置1は、加熱コイル10と、接続具21~24と、アクチュエータ(駆動部)31,32と、センサ41,42(検出器)と、電源50と、コントローラ(制御部、検出器)60とを備える。
[Configuration of slab heating device]
Next, the configuration of the
加熱コイル10は、鋳片Stの周囲において鋳片Stを巻回するように構成されている。加熱コイル10は、本実施形態において、全体として螺旋状を呈している。加熱コイル10は、鋳片Stと接触しておらず、所定の距離だけ離間している。加熱コイル10と鋳片Stとの離間距離は、例えば、直線距離で20mm程度であってもよい。加熱コイル10は、複数のコイル片11と、複数のコイル片12と、複数のコイル片13と、複数のコイル片14とが組み合わされてなる。
The
本実施形態において、コイル片11~14は、導電性を有する中実部材である。コイル片11~14の材料としては、加熱コイル10により加熱された鋳片Stの熱を受けたときに溶解しない融点を有する導電性材料であればよく、例えば、銅、鉄、合金、黒鉛などが挙げられる。コイル片11~14は、例えば、直線状に延びる角柱部材であってもよい。コイル片11~14の断面は、例えば、50mm×50mm程度の正方形状であってもよい。
In this embodiment, the
複数のコイル片11(本実施形態では4つのコイル片11a~11d)は、鋳片Stの上方に配置されている。コイル片11a~11dはこの順に、下流側から上流側に向けて並んでいる。コイル片11a~11dは、互いに略平行となるように、鋳片Stの幅方向に沿って延びている。
The plurality of coil pieces 11 (four
複数のコイル片12(本実施形態では4つのコイル片12a~12d)は、下流側から見て鋳片Stの左側方に配置されている。コイル片12a~12dはこの順に、下流側から上流側に向けて並んでいる。コイル片12a~12dは、互いに略平行となるように、鋳片Stの高さ方向に沿って延びている。
The plurality of coil pieces 12 (four
複数のコイル片13(本実施形態では4つのコイル片13a~13d)は、鋳片Stの下方に配置されている。コイル片13a~13dはこの順に、下流側から上流側に向けて並んでいる。コイル片13a~13dは、互いに略平行となるように、鋳片Stの幅方向に沿って延びている。
The plurality of coil pieces 13 (four
複数のコイル片14(本実施形態では4つのコイル片14a~14d)は、下流側から見て鋳片Stの右側方に配置されている。コイル片14a~14dはこの順に、下流側から上流側に向けて並んでいる。コイル片14a~14dは、互いに略平行となるように、鋳片Stの高さ方向に沿って延びている。
The plurality of coil pieces 14 (four
コイル片11a,13a、コイル片11b,13b、コイル片11c,13c及びコイル片11d,13dはそれぞれ、鋳片Stの高さ方向(上下方向)において対をなしている。コイル片12a,14a、コイル片12b,14b、コイル片12c,14c及びコイル片12d,14dはそれぞれ、鋳片Stの幅方向(左右方向)において対をなしている。
The
コイル片11aの左端側下面とコイル片12aの上端面とは当接している。コイル片12aの下端面とコイル片13aの左端側上面とは当接している。コイル片13aの右端側上面とコイル片14aの下端面とは当接している。コイル片14aの上端面とコイル片11bの右端側下面とは当接している。
The lower surface of the left end side of the
コイル片11bの左端側下面とコイル片12bの上端面とは当接している。コイル片12bの下端面とコイル片13bの左端側上面とは当接している。コイル片13bの右端側上面とコイル片14bの下端面とは当接している。コイル片14bの上端面とコイル片11cの右端側下面とは当接している。
The lower surface of the left end side of the
コイル片11cの左端側下面とコイル片12cの上端面とは当接している。コイル片12cの下端面とコイル片13cの左端側上面とは当接している。コイル片13cの右端側上面とコイル片14cの下端面とは当接している。コイル片14cの上端面とコイル片11dの右端側下面とは当接している。
The lower surface of the left end side of the
コイル片11dの左端側下面とコイル片12dの上端面とは当接している。コイル片12dの下端面とコイル片13dの左端側上面とは当接している。コイル片13dの右端側上面とコイル片14dの下端面とは当接している。
The lower surface of the left end side of the
コイル片11a,12a,13a,14a,11b,12b,13b,14b,11c,12c,13c,14c,11d,12d,13d,14dがこの順に当接することで、加熱コイル10が構成されている。すなわち、加熱コイル10の延在方向において、コイル片11,12、コイル片12,13、コイル片13,14及びコイル片14,11は互いに隣り合っている。
The
接続具21は、コイル片11a~11dの上方において鋳片Stの延在方向に延びている。接続具21には、コイル片11a~11dがそれぞれ固定されている。接続具21とコイル片11a~11dとの間には、図示しない絶縁体が介在している。
The
接続具22は、下流側から見てコイル片12a~12dの左方において鋳片Stの延在方向に延びている。接続具22には、コイル片12a~12dがそれぞれ固定されている。接続具22とコイル片12a~12dとの間には、図示しない絶縁体が介在している。
The
接続具23は、コイル片13a~13dの下方において鋳片Stの延在方向に延びている。接続具23には、コイル片13a~13dがそれぞれ固定されている。接続具23とコイル片13a~13dとの間には、図示しない絶縁体が介在している。
The
接続具24は、下流側から見てコイル片14a~14dの右方において鋳片Stの延在方向に延びている。接続具24には、コイル片14a~14dがそれぞれ固定されている。接続具24とコイル片14a~14dとの間には、図示しない絶縁体が介在している。
The
アクチュエータ31は、接続具22に接続されている。アクチュエータ31は、例えば油圧シリンダであり、接続具22を鋳片Stの幅方向(コイル片11,13の延在方向)に駆動可能に構成されている。アクチュエータ31が動作すると、接続具22に固定されているコイル片12a~12dも鋳片Stの幅方向に移動する。アクチュエータ31によるコイル片12a~12dの移動時において、コイル片12と、これと隣り合うコイル片11,13との当接状態が保持されている。
アクチュエータ32は、接続具24に接続されている。アクチュエータ32は、例えば油圧シリンダであり、接続具24を鋳片Stの幅方向(コイル片11,13の延在方向)に駆動可能に構成されている。アクチュエータ32が動作すると、接続具24に固定されているコイル片14a~14dも鋳片Stの幅方向に移動する。アクチュエータ32によるコイル片14a~14dの移動時において、コイル片14と、これと隣り合うコイル片11,13との当接状態が保持されている。
センサ41は、本実施形態において、加熱コイル10よりも上流側に位置している。センサ41は、図5に詳しく示されるように、付勢部材41aと、支持部材41bと、タッチロール41cとを含む。付勢部材41aは、接続具22から鋳片Stに向けて延びるように接続具22に取り付けられている。付勢部材41aは、支持部材41bを鋳片Stの側面(下流側から見て左側面)に向けて付勢する。
The
支持部材41bは、鉛直方向に沿って延びる回転軸周りに回転可能となるようタッチロール41cを支持する。そのため、付勢部材41aによって、タッチロール41cの外周面と鋳片Stの左側面との当接状態が維持される。センサ41は、付勢部材41aの伸縮量(基準位置からのずれ量)に基づいて、鋳片Stの左側面の位置を検出する。この検出値は、接続具22に固定されたコイル片12と鋳片Stの左側面との離間距離でもある。
The
センサ42は、本実施形態において、加熱コイル10よりも上流側に位置している。センサ42は、鋳片Stの幅方向においてセンサ41と対向していてもよい。センサ42は、付勢部材42aと、支持部材42bと、タッチロール42cとを含む。付勢部材42aは、接続具24から鋳片Stに向けて延びるように接続具24に取り付けられている。付勢部材42aは、支持部材42bを鋳片Stの側面(下流側から見て右側面)に向けて付勢する。
The
支持部材42bは、鉛直方向に沿って延びる回転軸周りに回転可能となるようタッチロール42cを支持する。そのため、付勢部材42aによって、タッチロール42cの外周面と鋳片Stの右側面との当接状態が維持される。センサ42は、付勢部材42aの伸縮量(基準位置からのずれ量)に基づいて、鋳片Stの右側面の位置を検出する。この検出値は、接続具24に固定されたコイル片14と鋳片Stの右側面との離間距離でもある。
The
電源50は、図2に示されるように、加熱コイル10の両端、すなわち、コイル片11aの右端とコイル片14dの上端とに接続されている。電源50は、交流電源である。電源50により加熱コイル10に交流が印加されると、加熱コイル10内に位置している鋳片Stに対して交番磁界が作用し、鋳片Stには誘導電流(渦電流)が生ずる。その結果、鋳片Stの電気抵抗に応じたジュール熱によって鋳片Stが加熱される。
As shown in FIG. 2, the
コントローラ60は、電源50の動作を制御する。コントローラ60は、センサ41,42からの信号に基づいて、アクチュエータ31,32の動作を制御する。具体的には、コントローラ60は、センサ41,42から鋳片Stの各側面の位置情報を受信すると、アクチュエータ31,32を動作させ、付勢部材41a,42aの基準位置からのずれ量が0に近づくように接続具22,24を移動させる。これにより、コイル片12,14と鋳片Stの各側面との離間距離が略一定に保たれる。
[作用]
ところで、連続鋳造設備100による鋳片Stの製造過程において、例えば鋳片Stの幅が、図3に示されるような幅広の状態から、図6に示されるような幅狭の状態に連続的に変化しうる。このような場合であっても、センサ41,42からの信号に基づいて、コントローラ60がアクチュエータ31,32を制御することにより、図6に示されるようにコイル片12,14と鋳片Stの各側面との離間距離が自動的に略一定に保たれる。従って、加熱コイル10全体を交換することなく、異なるサイズの鋳片Stを加熱コイル10によって効果的に加熱することが可能となる。
[Effect]
By the way, in the process of manufacturing slab St by the
本実施形態では、鋳片加熱装置1が、鋳型103及び二次冷却帯104の下流側で且つ軽圧下装置106の上流側に位置している。そのため、鋳片Stが必要以上に冷却された場合であっても、鋳片Stが軽圧下装置106に至る前に、鋳片加熱装置1により鋳片Stを所定温度まで加熱することができる。従って、最終凝固点の位置変動が抑制されるので、最終凝固点の前後近傍を軽圧下装置106により適切に圧下することが可能となる。その結果、鋳片Stにおける偏析及び中心偏析の発生をいっそう抑制することが可能となる。
In this embodiment, the
本実施形態では、鋳片加熱装置1が、鋳型103及び軽圧下装置106の下流側で且つ鋳片圧下装置109の上流側に位置している。そのため、鋳片加熱装置1によって加熱されることにより軟化した状態の鋳片Stが鋳片圧下装置109に導入される。従って、鋳片圧下装置109によって鋳片Stを圧下したときに鋳片圧下装置109に作用する反力が低減するので、鋳片圧下装置109の小型化を図ることが可能となる。
In this embodiment, the
[他の実施形態]
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。
[Other embodiments]
Although the embodiments according to the present disclosure have been described in detail above, various modifications may be made to the above embodiments within the scope of the gist of the present invention.
1)例えば、図7に示されるように、鋳片加熱装置1がさらにアクチュエータ33,34を備えており、加熱コイル10は、複数のコイル片15と、複数のコイル片16とをさらに含んでいてもよい。
1) For example, as shown in FIG. 7, the
複数のコイル片15(本実施形態では4つのコイル片15a~15d)は、下流側から見て鋳片Stの左側方に配置されている。コイル片15a~15dはそれぞれ、コイル片12a~12dの間に一つずつ位置している。すなわち、コイル片12a,15a,12b,15b,12c,15c,12d,15dはこの順に、下流側から上流側に向けて並んでいる。コイル片12a~12d,15a~15dは、互いに略平行となるように、鋳片Stの高さ方向に沿って延びている。コイル片15a~15dの長さは、コイル片12a~12dの長さよりも短く設定されている。
The plurality of coil pieces 15 (four coil pieces 15a to 15d in this embodiment) are arranged on the left side of the slab St when viewed from the downstream side. Each of the coil pieces 15a to 15d is located between the
複数のコイル片16(本実施形態では4つのコイル片16a~16d)は、下流側から見て鋳片Stの右側方に配置されている。コイル片16a~16dはそれぞれ、コイル片14a~14dの間に一つずつ位置している。すなわち、コイル片14a,16a,14b,16b,14c,16c,14d,16dはこの順に、下流側から上流側に向けて並んでいる。コイル片14a~14d,16a~16dは、互いに略平行となるように、鋳片Stの高さ方向に沿って延びている。コイル片16a~16dの長さは、コイル片14a~14dの長さよりも短く設定されている。
The plurality of coil pieces 16 (four
アクチュエータ33は、接続具21に接続されている。アクチュエータ33は、例えば油圧シリンダであり、接続具21を鋳片Stの高さ方向(コイル片12,14~16の延在方向)に駆動可能に構成されている。アクチュエータ33が動作すると、接続具21に固定されているコイル片11a~11dも鋳片Stの高さ方向に移動する。
アクチュエータ34は、接続具23に接続されている。アクチュエータ34は、例えば油圧シリンダであり、接続具23を鋳片Stの高さ方向(コイル片12,14~16の延在方向)に駆動可能に構成されている。アクチュエータ34が動作すると、接続具23に固定されているコイル片13a~13dも鋳片Stの高さ方向に移動する。
このように、高さの異なるコイル片12,14とコイル片15,16とが存在していると、図7に示されるように、加熱コイル10は、コイル片11がコイル片12,14の上端と当接し且つコイル片13がコイル片12,14の下端と当接する第1の形態と、コイル片11がコイル片15,16の上端と当接し且つコイル片13がコイル片15,16の下端と当接する第2の形態との間で変化する。すなわち、加熱コイル10は、相対的に内径(高さ)の大きな第1の形態と、相対的に内径(高さ)の小さな第2の形態との間で変化する。そのため、鋳片Stの高さが、図4に示されるような背高の状態から、図7に示されるような低背の状態に変化する場合であっても、加熱コイル10全体を交換することなく、異なるサイズの鋳片Stを加熱コイル10によって効果的に加熱することが可能となる。
In this way, when the
2)図8に示されるように、コイル片12,14が側方から見て略台形状を呈しており、コイル片11,13のうちコイル片12,14と当接する端部が、コイル片12,14の端部に対応して傾斜していてもよい。なお、図8では、コイル片14の図示を省略している。この場合、図7に示される形態のように高さの異なるコイル片を用意することなく、コイル片12,14がコイル片11,13に対して鋳片Stの延在方向に相対的にスライドすることにより、第1の形態と第2の形態との間で内径(高さ)が変化する加熱コイル10を実現することが可能となる。
2) As shown in FIG. 8, the
3)図9に示されるように、例えば接続具21,23の左端同士をリンク部材71で接続すると共に、接続具21,23の右端同士をリンク部材72で接続してもよい。この場合、接続具21,23及びリンク部材71,72により、平行リンク機構が構成される。そのため、一つのアクチュエータ35を用いて、例えばコイル片13のみを鋳片Stの幅方向に駆動させることで、図10に示されるように、接続具21,23同士の離間距離、すなわちコイル片11,13の離間距離を変化させることが可能となる。従って、アクチュエータの数を削減しつつ、第1の形態と第2の形態との間で内径(高さ)が変化する加熱コイル10を実現することが可能となる。
3) As shown in FIG. 9, for example, the left ends of the
4)図11に示されるように、コイル片11,12が一体化されたコイル片10Aと、コイル片13,14が一体化されたコイル片10Bとを用いてもよい。この場合、コイル片10A,10Bは、鋳片Stの延在方向から見てL字状を呈する。このように、少なくとも一対のコイル片によって加熱コイル10が構成されていてもよい。あるいは、上記の実施形態において、少なくとも一つのコイル片11と、少なくとも一つのコイル片12と、少なくとも一つのコイル片13と、少なくとも一つのコイル片14とが組み合わされて、加熱コイル10が構成されていてもよい。コイル片の形状は、直線状、L字状に限られず、鋳片Stの外形に対応した形状であればよく、例えば弧状、屈曲形状等であってもよい。
4) As shown in FIG. 11, a
5)鋳片Stの断面形状が矩形状以外の形状(例えば、円形状)を呈していてもよい。 5) The cross-sectional shape of the slab St may have a shape other than a rectangular shape (for example, a circular shape).
6)センサ41,42は、加熱コイル10よりも下流側に位置していてもよいし、図12に示されるように、加熱コイル10の上流側及び下流側の双方に位置していてもよい。図12に示される形態では、さらに、アクチュエータ31が接続具22の上流側及び下流側にそれぞれ設けられていると共に、アクチュエータ32が接続具24の上流側及び下流側にそれぞれ設けられている。この場合、上流側のセンサ41,42及び上流側のアクチュエータ31,32によって、コイル片12,14のうち上流側の部分と鋳片Stの側面との離間距離が独立して調節されると共に、下流側のセンサ41,42及び下流側のアクチュエータ31,32によって、コイル片12,14のうち下流側の部分と鋳片Stの側面との離間距離が独立して調節される。そのため、図12に示されるように、鋳片Stの延在方向において鋳片Stの断面積が漸次変化していても、鋳片Stの形状に応じて鋳片Stの側面とコイル片12,14が一定に保たれる。従って、鋳片Stを加熱コイル10によって効果的に加熱することが可能となる。
6) The
7)センサ41,42としては、接触式センサのみならず、非接触式センサを用いることもできる。
7) As the
8)鋳片加熱装置1は、センサを備えていなくてもよい。
8) The
9)鋳型103の幅及び/又は高さに応じて、コイル片11~14の位置を調節してもよい。
9) The positions of the
10)コイル片11~14は、その内部に冷媒が流通可能な中空路(冷却経路)が設けられた中空部材であってもよい。コイル片11~14が中空部材である場合、コイル片11~14が低融点材料で構成されていてもよい。
10) The
1…鋳片加熱装置、10…加熱コイル、11~14…コイル片、31~35…アクチュエータ(駆動部)、41,42…センサ(検出器)、60…コントローラ(制御部、検出器)、100…連続鋳造設備、103…鋳型、106…軽圧下装置、109…鋳片圧下装置、St…鋳片。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数のコイル片のうち少なくとも一つのコイル片を、隣り合う他のコイル片との当接状態を保持しつつ移動させるように構成されたアクチュエータと、
制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数のコイル片と前記鋳片の各側面との離間距離が略一定に保たれるように前記アクチュエータを制御するように構成されている、鋳片加熱装置。 A heating coil configured to be wound around a slab by combining a plurality of coil pieces;
an actuator configured to move at least one coil piece among the plurality of coil pieces while maintaining a state of contact with another adjacent coil piece ;
It is equipped with a control section ,
The control unit is configured to control the actuator so that a distance between the plurality of coil pieces and each side surface of the slab is kept substantially constant .
前記加熱コイルは、前記第1のコイル片、前記第3のコイル片、前記第2のコイル片及び前記第4のコイル片がこの順に順次当接して螺旋状をなしており、
前記アクチュエータは、前記第1~第4のコイル片のうち少なくとも一つを、隣り合う他のコイル片との当接状態を保持しつつ移動させるように構成されている、請求項1に記載の装置。 The plurality of coil pieces includes a pair of straight rod-shaped first and second coil pieces, and a straight rod-shaped pair of third and fourth coil pieces,
The heating coil has a spiral shape in which the first coil piece, the third coil piece, the second coil piece, and the fourth coil piece contact each other in this order,
The actuator according to claim 1, wherein the actuator is configured to move at least one of the first to fourth coil pieces while maintaining a state of contact with another adjacent coil piece. Device.
前記加熱コイルは、前記第1及び第2のコイル片の一端部同士が当接して螺旋状をなしており、
前記アクチュエータは、前記第1及び第2のコイル片のうち少なくとも一方を、他方のコイル片との当接状態を保持しつつ移動させるように構成されている、請求項1に記載の装置。 The plurality of coil pieces includes a pair of L-shaped first and second coil pieces,
The heating coil has a spiral shape with one ends of the first and second coil pieces in contact with each other,
The device according to claim 1, wherein the actuator is configured to move at least one of the first and second coil pieces while maintaining a state of contact with the other coil piece.
前記第5及び第6のコイル片は、前記第1及び第2のコイル片の延在方向に沿って延びており、
前記第5及び第6のコイル片の長さは、前記第1及び第2のコイル片の長さよりも短く、
前記アクチュエータは、前記第1のコイル片、前記第3のコイル片、前記第2のコイル片及び前記第4のコイル片がこの順に順次当接して螺旋状をなす第1の形態と、前記第5のコイル片、前記第3のコイル片、前記第6のコイル片及び前記第4のコイル片がこの順に順次当接して螺旋状をなす第2の形態との間で、前記第3及び第4のコイル片のうち少なくとも一方を移動させるように構成されている、請求項1に記載の装置。 The plurality of coil pieces include a pair of straight rod-shaped first and second coil pieces, a straight rod-shaped pair of third and fourth coil pieces, and a pair of straight rod-shaped fifth and sixth coil pieces. and has
The fifth and sixth coil pieces extend along the extending direction of the first and second coil pieces,
The lengths of the fifth and sixth coil pieces are shorter than the lengths of the first and second coil pieces,
The actuator has a first form in which the first coil piece, the third coil piece, the second coil piece, and the fourth coil piece contact each other in this order to form a spiral shape; The coil piece No. 5, the third coil piece, the sixth coil piece, and the fourth coil piece contact each other in this order to form a spiral shape. 2. The device of claim 1, wherein the device is configured to move at least one of the four coil pieces.
前記検出器で検出された離間距離に応じて前記コイル片の位置を調節するように前記アクチュエータを制御する制御部とを備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の装置。 a detector configured to detect a separation distance between the slab and the heating coil on the upstream side and/or downstream side of the heating coil in the extending direction of the slab;
The apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a control section that controls the actuator to adjust the position of the coil piece according to the separation distance detected by the detector.
前記鋳型の下流側に位置し、前記鋳片を所定温度に保持する請求項1~7のいずれか一項に記載の鋳片加熱装置と、
前記鋳片加熱装置の下流側に位置し、凝固末期の前記鋳片に圧下力を付与する軽圧下装置とを備える、連続鋳造設備。 A mold that cools the molten metal and forms it into a predetermined shape to form a slab;
The slab heating device according to any one of claims 1 to 7, which is located downstream of the mold and maintains the slab at a predetermined temperature.
Continuous casting equipment, comprising: a light reduction device located downstream of the slab heating device and applying a rolling force to the slab in the final stage of solidification.
前記鋳型の下流側に位置し、前記鋳片を加熱により軟化させる請求項1~7のいずれか一項に記載の鋳片加熱装置と、
前記鋳片加熱装置の下流側に位置し、凝固後の前記鋳片に圧下力を付与する鋳片圧下装置とを備える、連続鋳造設備。 A mold that cools the molten metal and forms it into a predetermined shape to form a slab;
The slab heating device according to any one of claims 1 to 7, which is located downstream of the mold and softens the slab by heating;
Continuous casting equipment, comprising a slab reduction device located downstream of the slab heating device and applying a rolling force to the solidified slab.
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