JPH07136752A - 連続鋳造における鋳片の2次冷却方法およびその装置 - Google Patents

連続鋳造における鋳片の2次冷却方法およびその装置

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JPH07136752A
JPH07136752A JP28915493A JP28915493A JPH07136752A JP H07136752 A JPH07136752 A JP H07136752A JP 28915493 A JP28915493 A JP 28915493A JP 28915493 A JP28915493 A JP 28915493A JP H07136752 A JPH07136752 A JP H07136752A
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JP
Japan
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slab
spray nozzle
spray nozzles
width
cast
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JP28915493A
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Yoji Ao
陽司 阿尾
Takuo Nagata
卓雄 永田
Yoshiro Morimoto
好郎 森本
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳片をこれの幅方向に均一に冷却することが
できる連続鋳造における鋳片の2次冷却方法を提供す
る。 【構成】 四角形断面を有する鋳片の幅方向に間隔をお
いて配置した複数のスプレーノズルを鋳片の幅に応じて
移動してノズル位置を設定し、鋳片をその長手方向に送
りながらスプレーノズルにより冷却水を鋳片表面に噴射
する連続鋳造における鋳片の2次冷却方法において、ス
プレーノズルと鋳片表面との間隔を変数とし、水量密度
が鋳片幅方向についてほぼ均一となる、隣り合うスプレ
ーノズルの間隔をあらかじめ求め、鋳片の幅に応じてス
プレーノズルと鋳片表面との間隔、および隣り合うスプ
レーノズルの間隔を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、連続鋳造における鋳
片の2次冷却方法およびその装置、特に四角形断面の鋳
片の表面に冷却水を噴射して鋳片を2次冷却する方法お
よびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スラブなどの四角形断面の鋳片の連続鋳
造では、鋳型を出た鋳片をこれの長手方向に送りながら
複数のスプレーノズルにより冷却水を鋳片表面に噴射し
て2次冷却する。スプレーノズルは、鋳片の長手方向お
よび幅方向に間隔をおいて配置されている。スプレーノ
ズルから噴射された冷却水は、鋳片表面に向かって広が
り、鋳片表面で主として鋳片幅方向に流れる間に鋳片を
冷却する。冷却水の広がりかたは、スプレーノズルの寸
法および形状によって変化する。また、鋳片を幅方向に
ついて均一に冷却するために、スプレーノズルを鋳片の
幅に応じて移動し、ノズル位置を設定している。
【0003】上記のような2次冷却方法を実施する装置
として、特開昭61−22615公報で開示された連続
鋳造設備の2次冷却装置が知られている。この装置で
は、鋳片進行方向の直交方向でスプレーノズル固有の噴
射角の外縁に沿って、鋳片に近付く方向また離れる方向
にスプレーノズルを移動する。これにより、鋳片幅に対
して冷却水噴射帯を無段階に変化させることができるか
ら、鋳片の冷却領域を適正に保持し、鋳片角部の過冷却
を確実に防止できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】スプレーノズルから噴
射された冷却水は円錐状に広がらず、図3の曲線Cで示
すように吊り鐘状につまり鋳片表面に向かって凹となる
ように広がる。吊り鐘状の広がりは、円錐状の広がりよ
りも狭い。前記従来の装置では、冷却水は円錐状に広が
るものとして、スプレーノズル固有の噴射角の直線状外
縁(図3の直線D)に沿って、鋳片に近付く方向、また
離れる方向にスプレーノズル28を移動する。したがっ
て、噴射角の外縁の幅が実際の冷却幅、つまり冷却水が
鋳片表面に直接吹き付けられる幅より広くなる。また、
複数のスプレーノズルが鋳片の幅方向に隣り合うように
して配置されている場合、従来の装置では両スプレーノ
ズルからの冷却水の広がりが重なり合わない部分(非重
畳部)が生じる。これらのことから、鋳片が均一に冷却
されないという問題がある。
【0005】この発明は、鋳片をこれの幅方向に均一に
冷却することができる連続鋳造における鋳片の2次冷却
方法、およびその装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の連続鋳造にお
ける鋳片の2次冷却方法は、四角形断面を有する鋳片の
幅方向に間隔をおいて配置した複数のスプレーノズルを
鋳片の幅に応じて移動するようにノズル位置を設定し、
鋳片をその長手方向に送りながらスプレーノズルにより
冷却水を鋳片表面に噴射する連続鋳造における鋳片の2
次冷却方法において、スプレーノズルと鋳片表面との間
隔を変数とし、水量密度が鋳片幅方向についてほぼ均一
となる、隣り合うスプレーノズルの間隔をあらかじめ求
め、鋳片の幅に応じてスプレーノズルと鋳片表面との間
隔、および隣り合うスプレーノズルの間隔を設定する。
【0007】隣り合うスプレーノズルの間隔を求めるに
は、スプレーノズルと鋳片表面との間隔を種々変えて実
験により求める。均一となる水量密度( l/min・m 2
は、スプレーノズルの単体テストによりあらかじめ求め
る。なお、スプレーノズルと鋳片表面との間隔が大きく
なるに従い水量密度は小さくなるが、ある噴射量の範囲
(たとえば、2〜40 l/min )では、水量密度の分布
はほぼ均一とみなすことができる。
【0008】前記鋳片の2次冷却方法で、隣り合うスプ
レーノズルの間隔を、スプレーノズルと鋳片表面との間
隔を変数とする2次式で近似するようにしてもよい。2
次式で表される曲線の形は、鋳片表面に向かって凸とな
る。
【0009】この発明の連続鋳造における鋳片の2次冷
却装置は、四角形断面を有する鋳片をその長手方向に送
りながら冷却水を鋳片表面に噴射する、鋳片の幅方向に
間隔をおいて配置された複数のスプレーノズルと、鋳片
の幅に応じてスプレーノズルを移動するスプレーノズル
移動装置とを備えた連続鋳造における鋳片の2次冷却装
置において、前記スプレーノズル移動装置が、水量密度
が鋳片幅方向についてほぼ均一となる、あらかじめ求め
た軌跡に沿ってスプレーノズルを移動する案内手段を備
えている。
【0010】案内手段は、案内溝や案内レールなどが用
いられる。また、移動軌跡をあらかじめ記憶させた制御
用コンピュータも案内手段として利用することができ
る。スプレーノズルを移動する駆動手段として、油圧シ
リンダや電動機の駆動源とリンク機構、ラック・ピニオ
ン機構などを組み合わせて用いる。
【0011】
【作用】この発明の鋳片の2次冷却方法では、水量密度
が鋳片幅方向についてほぼ均一となる、隣り合うスプレ
ーノズルの間隔をあらかじめ求め、その結果に基づいて
スプレーノズルと鋳片表面との間隔、および隣り合うス
プレーノズルの間隔を設定する。したがって、水量密度
は鋳片幅方向にわたってほぼ均一になる。
【0012】この発明の鋳片の2次冷却装置では、スプ
レーノズルは案内手段により所定の軌跡に沿って移動す
るので、水量密度が鋳片幅方向にわたってほぼ均一とな
るノズル間隔に自動的に設定される。
【0013】
【実施例】図1の曲線Aは、水量密度が鋳片幅方向につ
いてほぼ均一となる、隣り合うスプレーノズル28の軌
跡の一例を表している。曲線Aは、鋳片表面に向かって
凸となる2次曲線で近似することができる。スプレーノ
ズル28と鋳片表面との間隔をXとし、水量密度が鋳片
幅方向についてほぼ均一となる、隣り合うスプレーノズ
ル28の間隔をZとすると、 Z/2=0.000018X2 +1.33X+17.5 ……(1) となる。
【0014】図1の直線Bは、鋳片表面から72 mm 離
れたスプレーノズル28の噴射角114゜に沿った直線
を表している。従来の方法では、直線Bに沿ってスプレ
ーノズル28を移動する。
【0015】単独のスプレーノズル28での冷却水の広
がりは、前述の図3に示すように曲線Cとなる。曲線C
は鋳片表面に向かって凹となる2次曲線で近似すること
ができ、広がり幅をYとすると、 Y/2=−0.00024X2 +1.3X+14.5 ……(2) となる。1個のスプレーノズル28で鋳片を冷却する場
合は、上記式(2)を用いる。
【0016】なお、式(1)および(2)が適用される
噴射量の範囲は、2〜40 l/minである。
【0017】図1の直線Bに沿ってスプレーノズル28
を移動させた場合、隣り合うスプレーノズルの間隔は、
曲線Aに沿って移動した場合に比べて、鋳片表面−ノズ
ル間距離が175 mm のとき70 mm 広く、250 mm
のとき120 mm 広くなる。つまり、従来装置の場合、
冷却水の非重畳部が広くなり両スプレーノズル28の境
界部分は冷却不足となる。
【0018】図2は、この発明の方法を実施する2次冷
却装置の一例を示している。2次冷却装置は、鋳型(図
示しない)の下方に延びるローラーエプロン11に案内
ロール13が鋳片引き抜き方向に沿って配列されてい
る。案内ロール13は、軸受14により支持されてい
る。ローラーエプロン11の上面中央部に架台16が設
けられており、架台16には向かい合った一対の案内板
18が取り付けられている。各案内板18には、上記式
(1)で表される2次曲線に沿って湾曲する案内溝19
が設けられている。
【0019】また、架台16には一対の油圧シリンダ2
1が揺動可能に支持されている。上記案内溝19に遊合
する給水管保持金具24が、シリンダロッド22の先端
に取り付けられている。給水管保持金具24には給水管
26の上端が回転可能に連結されており、給水管26の
下端にスプレーノズル28が取り付けられている。鋳片
引き抜き方向に隣り合う案内ロール23間に、かつ鋳片
幅方向に間隔をおいて、1対のスプレーノズル28が配
置されている。スプレーノズル28には給水管26を介
して給水ヘッダー(図示しない)から冷却水が供給され
る。
【0020】上記のように構成された2次冷却装置にお
いて、冷却する鋳片Sの幅が変わると、鋳片Sの幅に応
じて鋳片表面とスプレーノズル28との間隔を変える。
すなわち、鋳片Sの幅が狭くなればスプレーノズル28
を鋳片に近付け、広くなれば遠ざける。油圧シリンダ2
1の駆動により、スプレーノズル28は案内溝19の2
次曲線と同じ軌跡を描いて移動する。したがって、鋳片
Sの幅に応じて鋳片表面とスプレーノズル28との間の
所要の間隔をとれば、鋳片幅方向に隣り合うスプレーノ
ズル間隔も自動的に所要の間隔となる。この結果、鋳片
Sは幅方向についてもほぼ一様に冷却される。
【0021】図4は、水量密度分布測定装置と水量密度
分布の測定例を示している。水量密度分布測定装置は、
透明なアクリル樹脂製の量水箱31および多数の仕切り
32を備えている。仕切り32は量水箱31内を一定間
隔で仕切り、多数のセル33を形成している。水量密度
分布を測定するには、量水箱31の上方に所要の間隔を
おいて配置したスプレーノズル28から量水箱31に向
けて水を噴射する。そして、各セル33に溜まった水の
水位Hを測定し、水量密度分布を求める。
【0022】図4中の水量密度分布曲線は、スプレーノ
ズルと量水箱(鋳片)表面との間隔が72 mm 、スプレ
ーノズルの間隔が226 mm の場合を示している。曲線
aは噴射量が2 l/min の場合、曲線bは20 l/min
の場合、曲線cは40 l/minの場合をそれぞれ示してい
る。これらの曲線から明らかなように、中心からの距離
±200 mm の範囲で水量密度はほぼ一定である。ま
た、噴射量が2〜40 l/min の範囲で変化しても、水
量密度はほぼ一定である。
【0023】
【発明の効果】この発明の連続鋳造における鋳片の2次
冷却方法は、あらかじめ求めたスプレーノズルと鋳片表
面との間隔、および隣り合うスプレーノズルの間隔に基
づいてスプレーノズルの位置を設定する。したがって、
水量密度は鋳片幅方向にわたってほぼ均一になり、鋳片
は均一に冷却される。
【0024】この発明の鋳片の2次冷却装置では、スプ
レーノズルはあらかじめ求めた軌跡に沿って移動するの
で、隣り合うスプレーノズルの間隔は水量密度が鋳片幅
方向にわたってほぼ均一となる間隔に自動的に設定さ
れ、鋳片は均一に冷却される。鋳片の均一な冷却によ
り、表面品質および内部品質が向上し、また形状不良が
防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の2次冷却方法のスプレーノズル移動
軌跡を従来法と比較して示す線図である。
【図2】この発明の2次冷却装置の一例を示す正面図で
ある。
【図3】スプレーノズルから噴射された冷却水の広がり
を示す線図である。
【図4】水量密度分布の測定装置と水量密度分布の測定
例を示す図面である。
【符号の説明】
11 ロールエプロン 13 案内ロール 16 架台 18 案内板 19 案内溝 21 油圧シリンダ 24 給水管保持金具 26 給水管 28 スプレーノズル 31 量水箱 32 仕切り S 鋳片

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 四角形断面を有する鋳片の幅方向に間隔
    をおいて配置した複数のスプレーノズルを鋳片の幅に応
    じて移動するようにノズル位置を設定し、鋳片をその長
    手方向に送りながらスプレーノズルにより冷却水を鋳片
    表面に噴射する連続鋳造における鋳片の2次冷却方法に
    おいて、スプレーノズルと鋳片表面との間隔を変数と
    し、水量密度が鋳片幅方向についてほぼ均一となる、隣
    り合うスプレーノズルの間隔をあらかじめ求め、鋳片の
    幅に応じてスプレーノズルと鋳片表面との間隔、および
    隣り合うスプレーノズルの間隔を設定することを特徴と
    する連続鋳造における鋳片の2次冷却方法。
  2. 【請求項2】 隣り合うスプレーノズルの間隔を、スプ
    レーノズルと鋳片表面との間隔を変数とする2次式で近
    似する請求項1記載の連続鋳造における鋳片の2次冷却
    方法。
  3. 【請求項3】 四角形断面を有する鋳片をその長手方向
    に送りながら冷却水を鋳片表面に噴射する、鋳片の幅方
    向に間隔をおいて配置された複数のスプレーノズルと、
    鋳片の幅に応じてスプレーノズルを移動するスプレーノ
    ズル移動装置とを備えた連続鋳造における鋳片の2次冷
    却装置において、前記スプレーノズル移動装置が、水量
    密度が鋳片幅方向についてほぼ均一となる、あらかじめ
    求めた軌跡に沿ってスプレーノズルを移動する案内手段
    を備えていることを特徴とする連続鋳造における鋳片の
    2次冷却装置。
JP28915493A 1993-11-18 1993-11-18 連続鋳造における鋳片の2次冷却方法およびその装置 Withdrawn JPH07136752A (ja)

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