JPS6117344A - ドラム式連鋳機のドラム冷却方法及び装置 - Google Patents

ドラム式連鋳機のドラム冷却方法及び装置

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JPS6117344A
JPS6117344A JP13720484A JP13720484A JPS6117344A JP S6117344 A JPS6117344 A JP S6117344A JP 13720484 A JP13720484 A JP 13720484A JP 13720484 A JP13720484 A JP 13720484A JP S6117344 A JPS6117344 A JP S6117344A
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drum
cooling water
cooling
continuous casting
molten metal
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Tomoaki Kimura
智明 木村
Tadashi Nishino
西野 忠
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/068Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0682Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はドラム式連鋳機のドラムの外部冷却技術に関す
るものである。
〔発明の背景〕
ドラム式連鋳機は、特開昭58−359号公報に示され
るように、ドラム間にプールされた溶湯を冷却して一挙
に薄板を製造するもので、構造が簡単で経済的な薄板の
製造法とされている。
このようなドラム式連鋳機ではドラムが直接高温の溶湯
と接解するのでそのままドラムを冷却しなければドラム
の温度が上昇しドラムに熱応力による割れなどの現象が
生じる。また、特に、圧延を伴うドラム式連鋳機は、ド
ラム表面で冷却造形される凝固殻を、双ドラム間の最狭
隙部で圧着するものであるから、ドラムの温度が高くな
るとドラムの硬度が低下しドラム表面の摩耗が増大する
等の問題も生じる。このため、従来、ドラムの温度上昇
を抑制する方法として、前記特開昭58−359号公報
に見られる様に、ドラムを薄いリングで構成して、その
内部から水で冷却する内部冷却の技術や特開昭59−3
3059号公報に記載のようにドラムの外表面に冷却水
を直接噴射してドラム表面を冷却する外部冷却の技術が
とられていた。
しかし、先の公報に示された内部冷却の技術によれば、
ドラムの内部構造は複雑であシトラムの製造が困難とな
る。また、後の公報に示された外部冷却の技術は上記内
部冷却技術でのドラムの複雑な内部構造を簡単化するも
のであるが、この外部冷却の技術ではドラムに冷却水を
噴射した後に、該噴射によりトラムに付着した冷却水を
完全に除去する手段が設けられていないため、該冷却水
はドラムの回転と共に溶湯プールに流入して、該冷却水
と溶湯との接触により爆発現象を引き起こす危険性がち
り、実用に供す状態には程遠いものであった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は簡単なドラム構造を可能にしたドラム式
連鋳機のドラム外部冷却を実施するに際し、ドラムに付
着した冷却水と溶湯プールの溶湯との接触によ多発生す
る爆発現象を未然に防止する技術を確立したドラム式連
鋳機のドラム冷却方法及びその装置を提供することにあ
ろう〔発明の概要〕 本発明は外部冷却によりトラムに付着した冷却水が溶湯
プールの溶湯と接触する前にこれを除去すべく溶湯プー
ルの溶湯からドラム表面に伝達される熱量を利用し、該
熱量に応じてドラム表面に噴射する冷却水の水量を制御
して、ドラムの効果的な冷却を図ると共に、ドラムの残
余熱エネルギーで該ドラム表面に付着した冷却水を蒸発
除去せしめて冷却水が溶湯プールに混入することを未然
に防止するものである。
コレによって本発明では、構造が簡単なドラムを使用す
るドラムの外部冷却技術を適用する上で障害となってい
たドラムに付着した冷却水と溶湯プールの溶湯との接触
による爆発現象を未然に防止することが可能となシ、よ
ってドラム式連鋳機におけるドラムの外部冷却技術を確
立出来るという効果を奏するものである。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例であるドラム式連鋳機の外部冷却装置
を第1図を用いて説明する。第1図は、本発明を双ドラ
ム式連鋳機に適用した一実施例である。図において、タ
ンディシュ10内の溶湯は、サーボパルプ21の操作に
より開閉操作されるスライデングノズル22からノズル
11の開孔部20を経て双ドラム1’3.14間に流出
される。
そして前記注湯された溶湯は2つのドラA13゜14と
サイド耐火物間に溶湯プール12を形成する。
軸1s、x6i回りに回転する2つのドラム13.14
にて溶湯は急冷されドラムに接する溶湯部分から各々凝
固殻17.18が造形され双ドラムの最狭疎部で、これ
らが所望の板厚に′iて圧着され薄板材19が製造され
る。ところでドラム13.14は溶湯を冷却する区間つ
ま夛、第3図においてはa−+bの区間において溶湯か
らの入熱により昇温する。
そして、溶湯を冷却して鋳片を形成させる為に、昇温す
るドラムを以下のように冷却する。
まず最初に、スライディングノズル22の開放は電気信
号発生装置60で行なわれる。゛ドラム13.14は予
め回転させておき、これに溶湯が流入される。
ドラム13.14は溶湯により加熱されるが、加熱され
たドラムが外部水冷スプレ帝位置を通過し始めると同時
に冷却水30.31の噴射を開始する。冷却水30.3
1の噴射開始は前記電気信号発生装置60より信号開始
後クイマロ1により計測した時間が予測時間に達した後
の時間信号あるいはドラム14の回転位置検出器70の
信号を制御器34に取り入れて、電磁パルプ37を開放
して行う。冷却水30.31は水槽35からポンプ36
により、この電磁パルプ37及び流量調整弁38.41
を介してノズル28.29に圧送され、冷却水30.3
1がドラム13.14の外表面に噴射される。この際、
該ノズル28.29から噴射される冷却水30.31の
水量を以下のように制御する。
なお、本実施例では、前記冷却水30.31の水量の制
御を容易ならしめるため、ドラムに付着した冷却水62
,63,64.65を除去すると共に、ドラムの不純物
を除去する機械的手段としてブラシ26.27を取シ付
ける。また、ドラム13.14の材料は鋼系の筒い強度
を有する鋼材を用いる。
ドラム13.14の外表面に残存する冷却水の水膜と鋼
材で作られたドラム表面との熱伝達率は測定の結果第5
図に示すように、ドラム表面温度が45C以上になると
急激に増加する。そこで、本発明を実施する上ではドラ
ム13.14の外表面に付着した冷却水62,63,6
.4.65を溶湯から入熱したドラムの残余熱エネルギ
ーで蒸発させるため、ドラムの表面温度を45C以上に
保つ必要がある。つまり、ドラム13.14のド限冷却
温度は45Cとなる。また、ドラムの表面温度が、ア址
シ高くなりすぎると、ドラムに熱応力による割れ等の現
象が生じるので、ドラムの表面温度は、冷却効果が奏し
得るよう、あまシ高い温度とならぬ様、保持する必要が
ある。
、そこで、上記本発明の実施例においてはドラム表面温
度を前記限定された温度内に保持すべく冷却水30.3
1の水量を以下のようにフィードバック制御を行なう。
第8図は、溶湯プール12の溶湯からドラム13.14
に伝達される熱量がQ、の場合の、ドラム表面に噴射す
る冷却水30.31の水量Wとドラム表面温度検出位置
でのドラム表面温度Tとの関係を示す図である。
Tl及びToは、それぞれドラム表面温度検出位置にお
ける1、前記ドラム表面温度の設定範囲の上限及び下限
を示すものである。また、Txは本発明を実施するため
のドラム表面の最適の温度を示すものである。
A’l 、 Wo及びWxはそれぞれ、rt、To及び
Twに対応する冷却水30.31の水量を示すものであ
る。
本実施例では、まず、ドラム表面温度を最適温度Txに
維持するため、冷却水30.31の水量を第8図の冷却
水30.31の水量とドラム表面温度の関係からWxに
制御しておく。次に、第1図に示すドラム表面温度計測
器32.33により実際のドラム表面の温度tを検出す
る。該検出値tが最適温度Twと一致する場合は冷却水
30゜31の水量Wはそのままの値に保持する。そして
前記検出値が第8図においてE点で示す様にドラム表面
の最適温度TxとΔtの誤差がある場合にはドラム表面
温度を最適温度Txに近づけるため冷却水30.31の
水量をΔWだけ増加あるいはE点がグラフの下にある場
合は減少させる。なお、該冷却水30.31の水量の増
加量あるいは減少量ΔWは、アクチュレータ39.40
を用い、流量調節弁38.41を開閉することにより行
う。
本実施例は以上の様な動作を繰り返すフィードバック制
御を行うことによりドラム表面温度を最適温度Txに保
持し、もってドラムに残余熱エネルギーを保持せしめ、
ドラムに付着した冷却水62゜63.64.65を少く
とも溶湯プ・−ルに至る寸前位置では完全に蒸発除去し
、溶湯と前記冷却水62.63,64.65との接触に
よ多発生する爆発現象を未然に防止するものである。
また本発明の実施例によれば、ドラムの材料に鋼材を使
用することができるのでドラムが圧延ロールを兼ねるこ
とができる。従って図示していない圧下装置によって両
ドラムを圧下操作し、鋳造と同時に鋳片を任意の厚さの
薄板に形成することができるので、鋳造機の下流側に圧
延機を設置して鋳片を所望の板厚(例えば2〜5−)に
形成させる必要がなくなシ、生産率の向上、コストの低
減等すぐれた効果を奏することができる。
次に、本発明を実施した場合のドラムの冷却効果を示す
第7図は本実施例によるドラム表面の冷却ピーク温度と
ドラムの回転回数との関係を示すものである。図から明
らかな様にドラム表面の冷却飽和ピーク温度は500C
であシ、これは、ドラムの冷却が前記設定された温度範
囲内で行なわれたことを示すものである。つまり、本発
明によれば、ドラムの温度上昇により発生するドラムの
熱応力による割れの現象、あるいは、ドラム表面の摩耗
の増大現象を防止しつつ、外部冷却によりトラムに付着
した冷却水をドラムの残余熱エネルギーで蒸発させて少
なくとも溶湯プールの寸前位置では完全に蒸発除去せし
め、該冷却水と溶湯プールの溶湯との接触により生じる
爆発現象を未然に防止“し得ることを示すものである。
また、第6図は、従来の内部冷却の方式でのドラム表面
の冷却ピーク温度を示したものであるが、こルと第7図
を比較すると本発明を実施した外部冷却は従来の内部冷
却よりすぐれた冷却効果を奏するとともわかる。
前述した実施例では第1図に示すように付着冷却水62
.63を減少する手段としてブラシ26゜27を用いた
が、これに代替する装置として高圧エアー噴出による方
法、又は、ゴムローラ等を適用することができる。
また、前述した実施例では、双ドラム式連鋳機の例を示
したが第2図に示す単ドラム式のものについても同様に
適用することができる。尚、ここでドラム冷却装置は第
1図と同様であるので説明は省略しである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ドラムをドラムの外表面から冷却する
ドラム式連鋳機のドラムの外部冷却技術において、ドラ
ム表面に噴射する冷却スプレー量を制御してドラムに残
余熱エネルギーを保持し、前記外部冷却によりドラムに
伺着した冷却水を蒸発除去亡しめ前記付着冷却水と溶湯
プールの溶湯との接触によ多発生する爆発現象を未然に
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第11図は本発明の一実施例である双ドラム式連鋳機の
正面図、第2図は本発明の一実施例である単ドラム式連
鋳機の正面図、第3図は従来の銅製リングで内部冷却す
るドラム式連鋳機の部分断面図、第4図は第3図におけ
るドラムの回転回数に対する昇温経緯を示す特性図、第
5図は鋼材のドラムと水膜との熱伝達率とドラムの表面
温度との関係を示す特性図、第6図′は銅製のドラムを
内部冷却した時のドラムピーク温度を示す特性図、第7
図は鋼材のドラムを外部冷却した時のドラムピーク温度
を示す特性図、第8図は溶湯からドラムに伝達される熱
量がQxの場合にドラム表面に噴射する冷却スプレ量と
ドラム表面温度との関係を示す図である。 13.14・・・ドラム、28.28・・・冷却スプレ
ー用ノズル、32.33・・・ドラム表面温度計測器、
34・・・制御装置、37・・・電磁バルブ、38.4
1・・・流量調節弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ドラムの外表面に冷却水を噴射してドラムを冷却す
    るドラム式連鋳機のドラム冷却法において、溶湯プール
    の溶湯からドラムの外表面に伝達される熱量に応じてド
    ラム外表面に噴射する冷却水の水量を制御し、ドラムの
    外表面に付着した冷却水をドラムの残余熱エネルギーで
    蒸発除去することを特徴とするドラム式連鋳機のドラム
    冷却方法。 2、特許請求の範囲第1項において、前記ドラムは溶湯
    を冷却して鋳片を形成すると共に該鋳片の圧延も同時に
    行って薄板を形成するものであることを特徴とするドラ
    ム式連鋳機のドラム冷却方法。 3、特許請求の範囲第1項において、前記ドラムに鋼系
    の材料を使用することを特徴とするドラム式連鋳機のド
    ラム冷却方法。 4、特許請求の範囲第1項において、前記ドラムの外部
    表面に冷却水を噴射した後、該ドラム表面に付着した冷
    却水又は不純物を機械的手段で除去することを特徴とす
    るドラム式連鋳機のドラム冷却方法。 5、特許請求の範囲第1項において、前記ドラム表面へ
    の冷却水の噴射を鋳造開始後で該ドラムの表面温度が上
    昇した後に行うことを特徴とするドラム式連鋳機のドラ
    ムの冷却方法。 6、特許請求の範囲第1項において、前記ドラムの外表
    面に噴射する冷却水の水量の制御を、ドラムの表面温度
    の測定値に基づいて行うことを特徴とするドラム式連鋳
    機のドラム冷却方法。 7、溶湯を冷却して鋳片を形成するドラムと、前記ドラ
    ムの外表面に冷却水を噴射してドラムを冷却する冷却水
    噴射装置とを備えたドラム式連鋳機のドラム冷却装置に
    おいて、溶湯プールの溶湯より該ドラムの外表面に伝達
    される熱量に応じて前記冷却水噴射装置から該ドラムの
    外表面に噴射する冷却水の水量を制御する制御装置を備
    えたことを特徴とするドラム式連鋳機のドラム冷却装置
    。 8、特許請求の範囲第7項において、前記ドラムを複数
    個備えせしめて、これら複数のドラムにて冷却形成され
    た鋳片の圧延を行うようにしたことを特徴とするドラム
    式連鋳機のドラム冷却装置。 9、特許請求の範囲第7項において、前記ドラムの材質
    を鋼系のものとすることを特徴とするドラム式連鋳機の
    ドラム冷却装置。 10、特許請求の範囲第7項において、前記ドラム表面
    に付着した冷却水又は不純物を除去する除去装置を設け
    たことを特徴とするドラム式連鋳機のドラム冷却装置。 11、特許請求の範囲第10項において、前記除去装置
    にブラシを備えせしめたことを特徴とするドラム式連鋳
    機のドラム冷却装置。 12、特許請求の範囲第7項において、溶湯プールの溶
    湯からドラムに伝達される熱量の測定手段として、ドラ
    ムの温度を検出する検出装置を備えたことを特徴とする
    ドラム式連鋳機のドラム冷却装置。
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