JPH11123516A - 連続鋳造設備の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の鋳型を備える連続鋳造設備の操業を、
多人数の監視要員を配置することなく確実に開始するこ
とができるようにする。 【解決手段】 複数の鋳型2a，2bに対し、操業時におけ
る注湯開始の順序を予め定めておく。操業の開始に際し
ては、まず、前記順序が先行する鋳型2aへの注湯を開始
し、この鋳型2aの内部の湯面レベルが引抜き開始レベル
に達するのを待って、鋳型2aからの鋳片の引抜きを開始
する。注湯開始の順序が後続する鋳型2bへの注湯は、先
行する鋳型2aからの鋳片の引抜きが、その開始時点から
所定時間経過するまで支障なく継続されたことを条件と
して開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一の溶湯容器か
ら注湯される鋳型を複数備える連続鋳造設備の操業を確
実に開始させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造法は、溶湯容器（タンディッシ
ュ）の内部に貯留された溶融金属（溶湯）を、上下に開
口を有する筒形の鋳型に注湯し、該鋳型の水冷された内
壁に接触せしめて冷却して、外側を凝固シェルにて被覆
された鋳片を得て、これを鋳型の下側開口部から連続的
に引抜きつつ更に冷却し、内側にまで凝固が進行した後
に所定の寸法に切断して、圧延等の後工程での素材を得
る方法である。

【０００３】このような連続鋳造法の実施のための連続
鋳造設備の操業は、前記鋳型の下側開口部をダミーバー
により閉塞し、このダミーバーのヘッド部を疑似底とす
る鋳型の内部に注湯を開始して、鋳型内部に滞留する溶
湯のレベルが所定の引抜き開始レベルに到達するのを待
って、ダミーバーを引抜く手順により開始される。この
引抜きに際しダミーバーのヘッド部には、鋳型内部に初
期に注湯された溶湯が凝固して係合しており、前記引抜
きの開始に伴って鋳型内部の溶湯は、外側を凝固シェル
により被覆された鋳片としてダミーバーと共に引抜かれ
ることとなり、適宜位置にてダミーバーを切離すことに
より通常操業に移行せしめられる。

【０００４】以上の如き連続鋳造設備の操業開始に際し
ては、ダミーバーと共に行われる鋳片の引抜き開始時点
において、鋳型内部での溶湯の凝固が適正に進行してい
ることが重要であり、不十分な凝固下にて引抜きが開始
された場合、鋳型の下部にて凝固シェルが破断するブレ
ークアウトの発生を招来し、操業停止を強いられるとい
う問題があり、逆に過剰な凝固下にて引抜きが開始され
た場合、所定の位置でのダミーバーの切離しが困難とな
り、通常操業への移行が行えなくなる虞れがあり、切離
しが可能であったとしても、引抜き初期の鋳片に多くの
表面疵及び内部疵が発生して製品歩留りの低下を招くと
いう不都合がある。

【０００５】引抜き開始時点における鋳片の凝固程度
は、鋳型の内部での溶湯の保持時間の長短に依存するこ
とから、鋳型のサイズ、溶湯の成分及び温度等の操業条
件に基づいて必要な保持時間を予め定めておき、この保
持時間内において鋳型内部の湯面レベルが前記引抜き開
始レベルに達するように、注湯の開始後、鋳型への注湯
用の浸漬ノズルの中途に配したスライディングゲートの
開度を調節し、注湯量を加減する初期制御が行われてい
る。

【０００６】しかしながら、連続鋳造設備においては、
注湯開始前に実施されるタンディッシュの昇温が不十分
であり、鋳型に注湯される溶湯の温度に凝固温度に対し
て十分な余裕がない場合、注湯量の調節手段としてのス
ライディングゲートの一部に溶湯が固着し、開度調節に
より所定の注湯量が得られない等、鋳型内部における溶
湯の凝固程度に影響を及ぼす種々の外乱が存在し、前述
した初期制御が適正に行われたとしても操業異常の発生
を確実に防止することは難しい。

【０００７】そこで多くの連続鋳造設備においては、以
上の如き初期制御の実施中、異常発生時における手動介
入のため、鋳型への注湯状態を監視する監視要員を配置
し、例えば、スライディングゲートへの溶湯の固着が生
じた場合には、鋳片の引抜きを一旦中断し、前記溶湯の
固着部に酸素を吹き付けて溶融せしめる酸洗いを実施す
る等、外乱に伴う操業異常の発生を未然に防止するよう
にしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブルーム、
ビレット等の小断面の鋳片を製造するための連続鋳造設
備においては、設備効率及び生産性の向上を図るべく、
溶湯容器としての単一のタンディッシュの下方に複数
（４〜６基）の鋳型を並設し、これらの鋳型の夫々に各
別の注湯ノズルを介して注湯する構成としたものがあ
る。

【０００９】この種の連続鋳造設備の操業方法は、特開
昭61-67751号公報、特開昭62−101359公報に開示されて
いる。これらの方法は、単一の鋳型を対象とする前述し
た方法と同様であり、タンディッシュから複数の鋳型の
夫々への注湯を略同時に開始し、各鋳型への注湯用の注
湯ノズルにおいて前述した初期制御を実施して、その内
部の湯面レベルが引抜き開始レベルに至った鋳型から順
次引抜きを開始する手順にて行われている。

【００１０】また、この種の連続鋳造設備においても、
前述した外乱に起因する操業異常が同様に発生する虞れ
があり、この異常に対する手動介入を可能とするための
監視要員の配置が不可欠である。しかしながら、このよ
うな監視要員の配置に当たっては、複数の鋳型の全てに
異常が発生する事態を想定する必要があり、鋳型の並設
数の増加に伴って多人数の監視要員が必要となり、連続
鋳造設備の操業の省力化に逆行するという問題があっ
た。また、省力化を図るべく監視要員を削減した場合、
異常発生時における対応が遅れる虞れがあった。

【００１１】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、複数の鋳型を備える連続鋳造設備の操業を、多
人数の監視要員を配置することなく確実に開始すること
ができる方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る連続鋳造設
備の操業方法は、溶湯容器内部の溶湯を、これの下方に
並設された複数の鋳型に夫々の注湯ノズルを介して注湯
し、各鋳型の内壁との接触により凝固した鋳片を、各別
の引抜き装置により引抜く構成としてある連続鋳造設備
の操業方法において、前記複数の鋳型への注湯開始の順
序を予め定めておき、該順序が先行する鋳型への注湯を
開始し、該鋳型からの前記鋳片の引抜きが開始されたか
否かを判定し、開始されたと判定されたタイミングにて
前記順序が後続する鋳型への注湯を開始することを特徴
とする。

【００１３】また前記判定は、前記鋳片の引抜きが、そ
の開始時点から所定時間経過するまで継続して行われた
こと、又は、前記鋳片の引抜きが、所定の引抜き長さに
達するまで継続して行われたことを条件とすることを夫
々特徴とする。

【００１４】本発明においては、複数の鋳型の夫々に注
湯の順序を設定しておき、第１番目の鋳型に注湯を開始
した後、該鋳型からの引抜きが正しく開始されたか否か
を判定し、開始されたとの判定がなされたことを条件と
して第２番目の鋳型への注湯を開始する。第３番目以降
の鋳型への注湯も、注湯開始順序が先行する鋳型におい
て前記判定が行われたことを条件として行う。これによ
り、複数の鋳型において同時に異常が発生する虞れをな
くし、異常発生時の手動介入のための監視要員を全ての
鋳型に対して兼用し、小人数での操業を実現する。

【００１５】更に、引抜きが開始されたか否かの判定
は、鋳片の引抜きが、所定時間継続して行われたこと、
又は、所定の引抜き長さに達するまで継続して行われた
ことを条件として、この判定のための要員を必要とせず
に正確に行わせることができ、監視要員は、各鋳型への
注湯状態の監視、及び異常発生時の操業の停止操作のみ
を行えばよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る連続
鋳造設備の操業方法（以下本発明方法という）が適用さ
れる連続鋳造設備の模式的ブロック図である。

【００１７】図中Ｔは、その内部に溶湯３を貯留する溶
湯容器としてのタンディッシュであり、該タンディッシ
ュＴの下方に適長離隔した位置には、上下に開口を有す
る２基の鋳型2a，2bが配置されている。鋳型2a，2bの内
部には、タンディッシュＴの底面にその上端を開口させ
た浸漬ノズル4a，4bが延設され、タンディッシュＴ内の
溶湯３は、各別の浸漬ノズル4a，4bを介して鋳型2a，2b
に注湯されるようになしてある。

【００１８】浸漬ノズル4a，4bの中途には、鋳型2a，2b
への注湯量を調節するスライディングゲート7a，7bが備
えられ、これらは、油圧シリンダを用いてなる各別の開
閉シリンダ8a，8bの進退動作に応じて開閉されるように
なしてある。スライディングゲート7a，7bの開度は、夫
々の開閉シリンダ8a，8bに付設された開度検出器9a，9b
により、開閉シリンダ8a，8bの進退位置を媒介として検
出されている。

【００１９】図１は、操業開始時の状態を示している。
連続鋳造設備の操業は、鋳型2a，2bの下側開口部にダミ
ーバー5a，5bを挿入し、内壁との間の間隙に耐火ボード
等の密封材を詰めて密に閉塞した後、スライディングゲ
ート7a，7bを開放して、ダミーバー5a，5bのヘッド部を
疑似底とする鋳型2a，2bの内部に、タンディッシュＴ内
の溶湯３を注入して開始される。ダミーバー5a，5bは、
鋳型2a，2bの下方において、鋳片引抜き用のピンチロー
ル6a，6a及び6b，6b間に挾持され、これらの回転に応じ
て下方に引抜かれる構成となっている。この引抜きは、
鋳型2a，2bの内部に滞留する溶湯３のレベルが予め設定
された引抜き開始レベルに到達するのを待って行われ
る。

【００２０】このときダミーバー5a，5bのヘッド部に
は、初期に注湯された溶湯３が凝固して係合し、また鋳
型2a，2b内部の溶湯３は、夫々の水冷内壁との接触によ
り、外側を凝固シェルにより被覆された鋳片となってお
り、該鋳片はダミーバー5a，5bの引抜きに伴って下方に
引抜かれる。ダミーバー5a，5bは、この引抜きの中途に
おいて鋳片から切り離されて所定の退避位置に退避し、
これ以降は、前記鋳片のみが連続的に引抜かれる通常操
業に移行する。

【００２１】鋳型2a，2bの内部における溶湯３の表面レ
ベル（湯面レベル）は、夫々に付設されたレベル検出器
3a，3bにより夫々検出されており、この検出結果は、運
転制御部１に与えられている。これらのレベル検出器3
a，3bは、ダミーバー5a，5bにより下部を閉塞された鋳
型2a，2bの内部における湯面レベルの上昇を検出するも
のであり、ダミーバー5a，5bのヘッド部から前記引抜き
開始レベルに至るまでの広い検出領域を有するものとし
て、例えば、鋳型5a，5bの内壁に適宜の間隔毎に埋設し
た複数の熱電対により内壁の温度分布を測定する構成と
したレベル計が用いられている。

【００２２】なお、前述した通常操業への移行後におい
ては、鋳型2a，2bの内部の湯面レベルを高精度に検出す
る必要があり、溶湯３の表面に臨ませた発信コイル及び
受信コイルを備え、前者に高周波電流を通電し、これに
より溶湯３の表面に誘起される渦電流を後者のインピー
ダンス変化を媒介として捉える構成とした渦流レベル計
（図示せず）が、前記レベル検出器3a，3bに代えて用い
られる。この渦流レベル計の出力もまた運転制御部１に
与えられている。

【００２３】更に運転制御部１の入力側には、前記開閉
シリンダ8a，8bに付設された開度検出器9a，9bの出力、
即ち、スライディングゲート7a，7bの開度の検出信号が
与えられており、また、オペレータにより操作される操
作部10から、操業の開始及び停止を指令する信号が与え
られている。

【００２４】一方運転制御部１の出力は、スライディン
グゲート7a，7bの開閉手段としての開閉シリンダ8a，8b
に与えられており、スライディングゲート7a，7bは、運
転制御部１から与えられる動作指令信号に応じた開閉シ
リンダ8a，8bの動作により開度調節され、鋳型2a，2bへ
の注湯量が加減されるようになしてある。また、運転制
御部１の出力は、鋳型2a，2bからの鋳片の引抜きのため
のピンチロール6a，6bの駆動手段としてのロールモータ
（図示せず）に与えられており、ピンチロール6a，6b
は、運転制御部１から与えられる動作指令信号に応じて
回転駆動され、鋳型2a，2bからの鋳片の引抜きが行われ
るようになしてある。

【００２５】通常操業時において運転制御部１は、前記
渦流レベル計からの入力に基づいて鋳型2a，2b内部の湯
面レベルを監視し、これを予め設定された所定レベルに
維持すべく、出力側の開閉シリンダ8a，8bに動作指令を
発し、鋳型2a，2bへの注湯量を調節する公知の湯面レベ
ル制御動作を行う。

【００２６】また運転制御部１は、以上の如き通常操業
への移行前に本発明方法に従う操業開始動作を行う。図
２は、操業開始時における運転制御部１の動作内容を示
すフローチャートである。

【００２７】以下の動作は、図１に示す如く、ダミーバ
ー5a，5bにより下部を閉塞された鋳型2a，2bの内部に溶
湯３の注湯を開始し、この溶湯３が鋳型2a，2bの水冷内
壁との接触により冷却されて凝固した鋳片となり、ピン
チロール6a，6bの回転によりダミーバー5a，5bと共に、
鋳型2a，2bの下方に引抜かれ始めるまでに行われるもの
である。

【００２８】本発明方法の実施に当たっては、タンディ
ッシュＴからの注湯がなされる複数の鋳型2a，2bに対
し、その注湯の順序が予め定められており、この順序
は、運転制御部１に備えられた記憶手段に記憶させてあ
る。なお鋳型の並設数は、図１に示す２基に限るもので
はないが、以下の説明は、２基の鋳型2a，2bを備えた図
１の構成に対して行い、前記注湯の順序は、鋳型2aが１
番目、鋳型2bが２番目であると定められているとする。

【００２９】図２に示す運転制御部１の動作は、操作部
10から入力される操業開始指令に応じて開始され、ま
ず、注湯順序が先行する鋳型2aの開閉シリンダ8aに動作
指令を発し、スライディングゲート7aを所定の開度にま
で開放せしめ、前記鋳型2aへの注湯を開始する（ステッ
プ１）。

【００３０】前記所定の開度は、後述する引抜き開始時
点において鋳型2a内部の湯面レベルが、鋳型2aのサイ
ズ、該鋳型2aの注湯される溶湯３の成分、及び該溶湯３
の温度等の操業条件に基づいて予め設定された引抜き開
始レベルに達するように決定されたものであり、運転制
御部１に開度パターンとして記憶させてある。運転制御
部１は、開閉シリンダ8aに付設された開度検出器9aから
の入力に基づいて前記開度パターンを維持すべくスライ
ディングゲート7aを開閉制御する。

【００３１】鋳型2aへの注湯の開始後、運転制御部１
は、レベル検出器3aからの入力により鋳型2a内部の実際
の湯面レベルを認識し、これが前記引抜き開始レベルに
到達したか否かを判定し（ステップ２）、引抜き開始レ
ベルに到達したと判定された場合には、出力側のピンチ
ロール6aに動作指令を発し、鋳型2aからの鋳片の引抜き
を開始させる（ステップ３）。

【００３２】なお、引抜き開始までの間、前記レベル検
出器3aにより検出される鋳型2a内部の湯面レベルは、こ
の検出結果に基づいてスライディングゲート7aの開度を
補正し、ノズル詰まり等の外乱による影響を排除して、
引抜き開始レベルへの到達時間を適正化せしめるべく用
いられている。

【００３３】以上の如く、注湯順序が先行する鋳型2aか
らの鋳片の引抜きを開始した後、運転制御部１は、内蔵
タイマによる計時を開始し（ステップ４）、この間、前
記操作部10からの入力により、操業停止のための操作が
なされたか否かを逐次判定し（ステップ５）、この判定
を前記タイマによる所定時間の計時が終了するまで継続
する（ステップ６）。そして、計時終了までの間に前記
停止操作が行われた場合、運転制御部１は、開閉シリン
ダ8a及びピンチロール6aに動作指令を発し、スライディ
ングゲート7aを閉止して鋳型2aへの注湯を停止すると共
に、ピンチロール6aによる鋳片の引抜きを停止せしめ
（ステップ７）、他方の鋳型2bへの注湯を行うことなく
その動作を終える。

【００３４】これに対し、前記タイマによる計時終了ま
での間に停止操作が行われなかった場合、運転制御部１
は、注湯順序が先行する鋳型2aからの鋳片の引抜きが正
しく開始されたと判定し、次いで、前記鋳型2aに対して
前述した通常制御動作を行う（ステップ８）。また一
方、注湯順序が後の鋳型2bに対し、レベル検出器3bによ
り検出される湯面レベルを参照しつつ、前記鋳型2aに対
する前記ステップ１〜ステップ３におけると同様の動作
を行う（ステップ９〜ステップ11）。

【００３５】更に運転制御部１は、ステップ11での引抜
きの開始と共に、内蔵タイマによる計時を開始し（ステ
ップ12）、この計時の間、操業停止の操作がなされたか
否かを判定し（ステップ13）、この判定を前記計時が終
了するまで継続して（ステップ14）、計時終了までの間
に停止操作が行われた場合、開閉シリンダ8b及びピンチ
ロール6bに動作指令を発し、スライディングゲート7bを
閉止して鋳型2bへの注湯を停止すると共に、ピンチロー
ル6bによる鋳片の引抜きを停止せしめ（ステップ15）、
その動作を終える。なお、このとき先行する鋳型2aにお
ける通常制御動作は、停止されることなくそのまま継続
される。更に、前記停止操作が行われなかった場合、運
転制御部１は、前記鋳型2bからの鋳片の引抜きが正しく
開始されたと判定し、鋳型2bに対しての通常制御動作を
行う（ステップ16）。

【００３６】以上の動作により、注湯順序が先行する鋳
型2aへの注湯がまず行われ、後続する鋳型2bへの注湯
は、先の鋳型2aからの鋳片の引抜きが正しく開始された
と判定されたことを条件として開始されることとなり、
操業開始時における異常の発生が、鋳型2a，2bにおいて
同時に発生する虞れがなく、夫々の鋳型2a，2bに対して
異常発生時の手動介入のための監視要員を配置する必要
がなくなり、小人数での操業が可能となる。

【００３７】なお引抜きの良否の判定は、鋳片の引抜き
が、その開始時点から所定時間経過するまで継続して行
われたことを条件として行われるから、容易に判定する
ことができる。前記判定の基準となる所定時間は、過去
の操業実績に基づいて過度に長い時間とならないように
適宜に決定すればよく、300sec以下とするのが望まし
く、180sec以下とすれば更に望ましい。

【００３８】また以上の説明においては、２基の鋳型2
a，2bを備える連続鋳造設備での適用例について述べた
が、本発明方法は、図２に示すフローチャートにおける
ステップ１〜ステップ８、及びステップ９〜ステップ16
の手順を繰り返すことにより、３基以上の鋳型を備える
連続鋳造設備への適用も可能である。

【００３９】図３は、本発明方法の他の実施の形態を示
すフローチャートである。この実施の形態は、鋳片の引
抜きが正しく開始されたか否かの判定を、鋳片の引抜き
長さが所定長に達するまで継続して行われたことを条件
として行うようにしたものであり、図２のフローチャー
トにおける前記判定のステップ（ステップ４〜ステップ
６、及びステップ12〜ステップ14）を、ステップ24〜ス
テップ26、及びステップ32〜ステップ34に夫々置き換え
たものとなっている。

【００４０】ステップ24においては、鋳型2aからの鋳片
の引抜き長さが取り込まれ、ステップ25においては、操
業停止のための操作がなされたか否かが判定され、ステ
ップ26においては、取り込まれた引抜き長さが予め設定
された所定長さに達したか否かが判定され、更に、ステ
ップ32〜ステップ34においては、鋳型2bに対して同様の
処理が行われる。

【００４１】鋳片の引抜き長さは、図１中に示す如く、
鋳片引抜き用のピンチロール6a，6bに回転検出器 11a,1
1bを夫々付設し、これらからの入力を運転制御部１内に
て積算することにより知ることができる。なお前記回転
検出器 11a,11bは、操業中における引抜き速度の監視の
ために本来必要なものであり、新たに追加を必要とする
センサではない。

【００４２】ステップ26及びステップ34での判定の基準
となる所定長さは、過去の操業実績に基づいて過度に長
大とならないように適宜に決定すればよく、５ｍ以下と
するのが望ましく、３ｍ以下とすれば更に望ましい。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明方法において
は、単一の溶湯容器から注湯される複数の鋳型の夫々に
注湯の順序を設定しておき、先行する鋳型からの引抜き
が開始されたことを条件として後続する鋳型への注湯を
開始するから、操業開始時における異常が複数の鋳型に
おいて同時に発生する虞れがなくなり、前記異常に対し
て手動介入するための監視要員を全ての鋳型に対して兼
用し、小人数での操業が可能となる。

【００４４】また引抜きが開始されたか否かの判定は、
開始時点から所定時間経過するまで引抜きが継続したこ
と、又は所定の引抜き長さに達するまで引抜きが継続し
たことを条件として行われるから、この判定のための要
員を必要とせず容易に行え、監視要員は、各鋳型への注
湯状態の監視、及び異常発生時における操業の停止操作
のみを行えばよく、小人数での操業が可能となる等、本
発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法が適用される連続鋳造設備の模式的
ブロック図である。

【図２】操業開始時における運転制御部の動作内容を示
すフローチャートである。

【図３】本発明方法の他の実施の形態を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 運転制御部 2a，2b 鋳型 ３ 溶湯 3a，3b レベル検出器 5a，5b ダミーバー 6a，6b ピンチロール 7a，7b スライディングゲート Ｔ タンディッシュ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶湯容器内部の溶湯を、これの下方に並
   設された複数の鋳型に夫々の注湯ノズルを介して注湯
   し、各鋳型の内壁との接触により凝固した鋳片を、各別
   の引抜き装置により引抜く構成としてある連続鋳造設備
   の操業方法において、前記複数の鋳型への注湯開始の順
   序を予め定めておき、該順序が先行する鋳型への注湯を
   開始し、該鋳型からの前記鋳片の引抜きが開始されたか
   否かを判定し、開始されたと判定されたタイミングにて
   前記順序が後続する鋳型への注湯を開始することを特徴
   とする連続鋳造設備の操業方法。
2. 【請求項２】 前記判定は、前記鋳片の引抜きが、その
   開始時点から所定時間経過するまで継続して行われたこ
   とを条件とする請求項１記載の連続鋳造設備の操業方
   法。
3. 【請求項３】 前記判定は、前記鋳片の引抜きが、所定
   の引抜き長さに達するまで継続して行われたことを条件
   とする請求項１記載の連続鋳造設備の操業方法。