JPS63220956A - 鋳片のスプレ−冷却装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、連続鋳造された鋳片に水を噴射して冷却す
る鋳片のスプレー冷却装置に関する。

［従来の技術］ 通常、垂直曲げ型連続鋳造機により連続鋳造されたスラ
ブは、２次冷却帯で冷却されつつ所定の曲率で水平方向
に曲げられ、矯正ロールで矯正される。スラブが矯正さ
れるときは大きな引張り応力がスラブに印加されるので
、矯正時における表面温度が熱間脆性域（約７００乃至
８００℃の温度範囲）にあると、スラブに表面疵が発生
する。

特に、スラブの幅方向端部から約２００１１１１の範囲
の領域は、他領域より迅速に冷却されるので、矯正時の
表面温度が熱間脆性域に入りやすく、コーナー割れ及び
オシレーション割れ等の表面疵が多発する。このため、
鋳片が矯正されるまでの冷却水のスプレーを調節し、ス
ラブ幅方向の端部領域の過冷却を抑制している。

従来のスプレー冷却装置は、冷Ｗ水供給源に接続された
多数のヘッダ管とスラブに冷却水をスプレーするノズル
群とを有しており、夫々のヘッダ管に複数個のノズルが
連通されている。これらのノズル群には、スラブ引抜き
方向に分割された各ゾーンごとにヘッダ管を介して冷却
水が供給されるようになっている。また、各ヘッダ管の
複数個のノズルは、スラブの幅方向に沿って略直列に並
び、ロールとロールとの間隙にその噴射口が挿入され、
曲率部の背中側のスラブ面（基準面）及び腹側のスラブ
面（反基準面）に夫々冷却水をスプレーするようになっ
ている。

従来のスプレー冷却装置によりスラブ幅方向端部の過冷
却を抑制する技術には、電磁弁によるスプレー制御法及
びじゃま板によるスプレー遮断法がある。電磁弁による
スプレー制御法においては、各ノズルごとに電磁弁を設
け、スラブ幅方向の中央領域ではノズル群の電磁弁を開
いてスプレーする一方、スラブ幅方向の端部領域では電
磁弁を閉じてスプレーしない。また、じゃま板によるス
プレー遮断法においては、じゃま板をスラブ引抜き方向
に配設し、油圧駆動によりじゃま板をスラブの幅の寸法
に応じてスラブ幅方向に移動し、スプレーされた水をじ
ゃま板により遮断してスラブ幅方向の端部領域に水がか
からないようにする。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、電磁弁によるスプレー制御法においては
、多数の電磁弁を同時に操作する必要があり、スラブ幅
が種々変更された場合に対応することができないという
問題点がある。一方、じゃま板によるスプレー遮断法に
おいては、設備が高コストになると共に、既存設備のロ
ール間隔及びストランド間隔が狭いので、じゃま板等を
新たに設置することができないという問題点がある。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
鋳゛片の幅方向端部の領域を過冷却することなく鋳片の
幅が種々変更された場合にも使用することができると共
に、既存の設備を利用することができる鋳片のスプレー
冷却Ｈａを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る鋳片のスプレー冷却装置は、連続鋳造さ
れた鋳片が矯正されるまでの鋳片引抜き過程の少なくと
も一部に設けられて鋳片を冷却する鋳片のスプレー冷却
装置において、鋳片の幅方向の中央領域に冷却水を噴射
するノズル群に連通ずる第１のヘッダ管と、鋳片の幅方
向の端部領域に冷却水を噴射するノズル群に連通ずる第
２のヘッダ管と、を有し、第１及び第２のヘッダ管から
の冷却水量を個別に設定することを特徴とする。

この場合に前記第１及び第２のヘッダ管に夫々連通する
ノズル群の噴射容量は、鋳片の端部側のものが中央側よ
り小さいことが好ましい。また、この場合に第２のヘッ
ダ管のノズル群の噴射水量を調節することが好ましい。

［作用］ この発明に係る鋳片のスプレー冷却装置においては、鋳
片の幅が広くなると、第１のヘッダ管に連通ずるノズル
群から多量の冷却水をスプレーする一方、第２のヘッダ
管に連通ずるノズル群からは少量の冷却水をスプレーす
る。また、鋳片の幅が狭くなると、第１のヘッダ管に連
通ずるノズル群から多量の冷却水をスプレーする一方、
第２のヘッダ管に連通するノズル群からのスプレ一本曇
を調節又は停止する。このため、鋳片の幅方向の端部領
域にスプレーされる冷却水量が減少し、端部領域の過冷
却を抑制することができる。

［実施例］ 以下、添附の図面を参照してこの発明の実施例について
具体的に説明する。

第１図はこの発明の実施例に係る鋳片のスプレー冷却装
置の１単位を示す模式図、第２図は第１図の側面図、第
３図はロールの間隙に配設されたノズルを示す模式図で
ある。第３図に示すように、連続鋳造されたスラブ３０
が複数対のロール３２により軽圧下が印加され、所定の
曲率に曲げられつつ矯正ロール（図示せず）へ向かって
引抜かれるようになっている。このスラブ３０の幅は、
例えば、約２３００　ａｍである。曲げロール３２は、
相互に適宜の間隔をもって離隔しており、ロール３２の
間隙にスプレー冷却装２２０のノズル１６゜２６が夫々
挿入され、ノズル１６．２６を介してスラブ３０の基準
面及び反基準面に冷却水がスプレーされるようになって
いる。

第１図に示すように、スプレー冷却装置２０の１単位は
、２本のヘッダ管１２．２２及び９本のノズル１６．２
６を有している。ヘッダ管１２゜２２はスラブ３０の幅
方向に長く、その長さのセンターがスラブ３０の幅のセ
ンターに略一致するように配設されている。第１のヘッ
ダ管１２は、第２のヘッダ管２２より内側（スラブ３０
により近い側）に配設され、その長さの略中夫に短管１
１が取付けられている。短管１１の外面はねじ切りされ
ており、冷却水供給配管１３が螺合されるようになって
いる。この冷却水供給配管１３は、ポンプ（図示せず）
を介して冷却水供給源（図示せず）に接続されており、
短管１１を介してヘッダ管１２に冷却水を供給するよう
になっている。

また、ヘッダ管１２の両端にはキャップ１５が被冠され
ている。また、５本のスプレー管１４がヘッダ管１２に
略直交するように略等間隔に取付けられ、ヘッダ管１２
からスラブ３０に向かって延びている。各スプレー管１
４の先端にはノズル１６が夫々取付けられ、ノズル１６
の噴射口がスラブ３０の幅方向の中央領域に向かって開
口するようになっている。第２図に示すように、もう一
方のヘッダ管２２には短管２１が接続されており、短管
２１は、前記供給配管１３とは別系統の冷却水供給配管
２３に接続され、ヘッダ管２２に冷却水を供給するよう
になっている。また、ヘッダ管２２の両端にはキャップ
２５が被冠されている。

また、ヘッダ管２２の両側には４本のスプレー管２４が
各２本ずつ２組に分れて設けられ、２組のスプレー管２
４に挟まれるように５本のスプレー管１４が配列されて
いる。これらのスプレー管１４及び２４は略平行に配列
され、その間隔は略等間隔である。また、スプレー管２
４の先端にはノズル２６が夫々取付けられており、ノズ
ル２６の噴射口がスラブ３０の幅方向の端部領域に向か
って開口するようになっている。また、９本のスプレー
管１４．２４は、ステー１８により支持され、ノズル１
６．２６の揺動を防止するようになっている。

次に、上記実施例のスプレー冷却装置２０の各部材の材
質及び寸法について説明する。ヘッダ管１２．２２及び
スプレー管１４．２４は、ステンレス管（ＪＩＳ　　５
ＵＳ３０４ＴＰ）でつくられている。ヘッダ管１２．２
２は、その径が約３４ＩＩＩ１１、その管厚が約３ＩＩ
１１である。ヘッダ管１２及びヘッダ管２２の夫々の長
さは約９８０１１及び約１７４０ｍｍである。また、ス
プレー管１４．２４は、その径が約１３．８ｍｍ、その
管厚が約３１１ｇ１１その長さが約１４００乃至１４４
０ａ＋ｍ、その相互間隔が約１９０ａｍである。

第４図は、上記実施例に係るスプレー冷却装置２０のノ
ズルの配列を示す模式図である。図にて、スラブは上方
から下方に引抜かれており、２点鎖線で囲って夫々第８
ゾーン、第９ゾーン並びに第１０ゾーンと表示した各領
域は、矯正ロールが配設されている領域（ただし、第１
０ゾーンの下方の一部はピンチロール領域にある）であ
る。図中、白丸は新たにノズルを設置した位置を示し、
黒丸は既設のノズルを撤去した位置を示す。スプレー冷
却装置２ｏは、第９及び第１０ゾーンに配設されており
、そのノズル１６が図中の０列に配列され、ノズル２６
が図中のＡ列及びＢ列に配列されるようになっている。

ノズルの噴射容ａは、０列が最大であり、０列、Ｂ列、
Ａ列の順に幅方向端部に近くなるに従って順次小さくな
る。また、Ａ列及びＢ列においては、最上列（第８ゾー
ン側）のノズルの噴射容量が大きく、上方から下方に向
かってノズル噴射容量が順次小さくなるようになってい
る。なお、Ａ列からスラブ幅のセンターまでの長さは約
８００＋ｍである。

次に、上記実施例の動作について説明する。スラブ３０
がＯ−ル３２により所定の曲率で曲げられ、２次冷却帯
から矯正ロールに向かって引抜かれると、スラブ３０に
所定量の冷却水がスプレーされてスラブ３０の表面が温
度降下する。スラブ３０が第８ゾーンを通過すると、ノ
ズル１６を介してスラブ３０の幅方向の中央領域に多量
の冷却水がスプレーされる一方、ノズル２６を介してス
ラブ３０の幅方向の端部領域には９農の冷却水がスプレ
ーされる。このとき、第１０ゾーンにおいてノズル２６
のＢ列の噴射水量はＡ列のそれより多くなるので、スラ
ブ幅方向端部に近くなるに従ってスプレ一本日が順次低
下し、スラブ幅方向に冷却水の水ｍ分布が形成される。

第５図は、横軸にスラブ端部（コーナー）からの幅方向
及び厚さ方向の長さをとり、縦軸にスラブ表面温度をと
って、矯正ロールの位置におけるスラブ表面の温度分布
を示すグラフ図である。図中、破線は従来の温度分布を
示し、２点鎖線は第８ゾーン以降においてスラブコーナ
ーから約２００ｍｍの範囲の領域のスプレーを停止した
場合の温度分布を示し、実線は第４ゾーン（第４図に示
す第８ゾーンの上方の領域）以降においてスラブコーナ
ーから約２００　ｍｍの範囲の領域のスプレーを停止し
た場合の温度分布を示す。第５図から明らかなように、
第４ゾーン以降におけるスラブ幅方向端部のスプレーを
停止することによりスラブコーナーから約２００　ｍｍ
範囲の領域の過冷却が抑制され、スラブ幅方向端部の表
面温度が熱間脆性温度域に入ることが実質的に阻止され
る。

このように上記実施例では、スラブ幅方向端部から約２
００１１の範囲の領域の既設ノズルを撤去すると共に、
第２のヘッダ管２２に連通するノズル２６の噴射容量を
第１のヘッダ管１２に連通するノズル１６の噴射容量よ
り小さくし、第１及び第２のヘッダ管からの冷却水量を
個別に設定しているので、スラブ幅方向の端部領域が過
冷却されることを阻止することができ、オシレーション
ｖ１れ等の表面疵の発生を防止することができる。また
、従来よりノズルの設置個数が減って冷却水の使用量が
減少するので、操業コストを低減することができる。

なお、上記実施例では幅が広いスラブ（約２３００ｍｍ
）にスプレー冷却装置２０を使用した場合を示したが、
スラブの幅が約１５９０ｍと狭くなる場合には、第２の
ヘッダ管２２への冷却水の供給を止めて第１０ゾーンの
ノズル２６からのスプレーを停止することによりスラブ
幅方向の端部領域の過冷却を実質的に阻止することがで
きる。

ま°た、スラブの幅が２３００１ｍ及び１５９０ＩＩＩ
Ｉｌｌ以外の寸法になる場合は、第２のヘッダ管２２へ
の冷却水の供給量を種々変化させ、ノズル２６からスプ
レーされる冷却水分を調節することによりスラブ幅方向
の端部領域の過冷却を阻止し、この領域を熱間脆性温度
域以外の温度にすることができる。

［発明の効果］ この発明によれば、矯正時の鋳片幅方向の端部領域にス
プレーされる冷却水母を調節することができるので、端
部領域の過冷却を抑制することができ、オシレーション
割れ等の表面疵の発生を有効に防止することができる。

また、ノズル群を鋳片幅方向に２群に分割しているので
、鋳片の幅寸法が種々変更された場合にも対応すること
ができる。また、既存の設備を利用することができるの
で、低コストで設置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る鋳片のスプレー冷却装
置の１単位を示す模式図、第２図は第１図の側面図、第
３図はロールの間隙に配設されたノズルを示す模式図、
第４図はこの発明の実施例に係る鋳片のスプレー冷却装
置のノズルの配列を示す模式図、第５図は矯正時におけ
るスラブ表面の温度分布を示して実施例の効果を説明す
るグラフ図である。 １１．２１：短管、１２；第１のヘッダ管、１４．２４
ニスプレー管、１６，２６：ノズル、２２；第２のヘッ
ダ管、３０；スラブ 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図　　　第３図 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続鋳造された鋳片が矯正されるまでの鋳片引抜
   き過程の少なくとも一部に設けられて鋳片を冷却する鋳
   片のスプレー冷却装置において、鋳片の幅方向の中央領
   域に冷却水を噴射するノズル群に連通する第１のヘッダ
   管と、鋳片の幅方向の端部領域に冷却水を噴射するノズ
   ル群に連通する第２のヘッダ管と、を有し、第１及び第
   ２のヘッダ管からの冷却水量を個別に設定することを特
   徴とする鋳片のスプレー冷却装置。
2. （２）前記第１及び第２のヘッダ管に夫々連通するノズ
   ル群の噴射容量は、鋳片の端部側のものが中央側より小
   さいことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の鋳
   片のスプレー冷却装置。
3. （３）第２のヘッダ管のノズル群の噴射水量を調節する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の鋳片の
   スプレー冷却装置。