JPWO2014203375A1

JPWO2014203375A1 - 連続鋳造機及びその使用方法

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Publication number: JPWO2014203375A1
Application number: JP2015522437A
Authority: JP
Inventors: 孝志浅里
Original assignee: JP Steel Plantech Co
Current assignee: JP Steel Plantech Co
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: TR201807472T4; EP3012042A1; EP3012042A4; KR101792094B1; EP3012042B1; WO2014203375A1; CN105307797A; CN105307797B; JP6047657B2; KR20160009673A

Abstract

連続鋳造機は、鋳型と、この鋳型内に挿入されて鋳込み開始時の溶鋼を受け、一定の曲率で長手方向に湾曲したダミーバーと、前記鋳型から引き抜かれた前記ダミーバー及び鋳片を、前記鋳型内をとおり前記曲率半径を有する円形経路に沿って下方に導くガイドロール群と、前記円形経路の下端部にて前記ダミーバーから分離された前記鋳片を、前記円形経路の接線方向に送出する送出部と、前記鋳片から分離された前記ダミーバーを、前記円形経路に沿って移動させ、前記鋳型内にその上方から挿入させるガイド機構と、を備えている。

Description

本発明は、一定の曲率半径で湾曲した鋳片経路をもつ連続鋳造機及びその使用方法に関し、そのダミーバーも一定の曲率半径で湾曲した連続鋳造機及びその使用方法に関する。

鋼の連続鋳造設備においては、取鍋により転炉から搬送されてきた溶鋼が、取鍋の底から、タンディッシュに注入されて、このタンディッシュに一旦移され、タンディッシュから、４面又は円筒で構成される鋳型に連続的に注入される。鋳型内には、下方からダミーバーが挿入されており、鋳型内に注入された溶鋼は、ダミーバーと鋳型の内面に接触して冷却される。鋳型の内面により冷却されて周辺部が凝固し、内部に未凝固部が存在する状態で、ダミーバーを下方に引き抜くことにより、鋳片が鋳型から下方に引き抜かれる。この鋳片は、鋳型下方に配置されたピンチロール群に案内されて、ピンチロール群により形成される湾曲した経路を下方に引き抜かれ、その途中で、鋳片は完全に凝固する。先行するダミーバーは、湾曲した移動軌跡の最下端で、鋳片から分離され、鋳片は、湾曲から水平に矯正されて、水平状態になった後、所定の寸法に切断され、後工程に搬送される。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は特許文献１に記載された従来の連続鋳造機の動作を示す図である。鋳型８内に、曲率半径が一定のダミーバー１を鋳型８の下方から挿入し、タンディッシュ（図示せず）から鋳型内に溶鋼を注入し、ダミーバー１の後端を溶鋼で鋳ぐるみ、ダミーバー１を下方に引き抜くことにより、鋳型８内で鋳型８に接触する部分が凝固した鋳片２を、鋳型８の底部から下方に引き抜く。このダミーバー１及び鋳片２の移動域の下端部に矯正ロール３，４が配置されており、ダミーバー１は、矯正ロール４が上方に移動して待避することにより、ガイドロール７に沿って移動して、そのまま同一円弧の軌跡に沿って、上方に移動する。鋳片２は、矯正ロール４が下降して鋳片２の先端部を下方に押圧することにより、鋳片２の先端部がダミーバー１の後端部から分離される。鋳片２は、矯正ロール３，４により下方に押圧されることにより、湾曲から水平の直材状態に矯正され、適宜の寸法に切断されて、連続鋳造設備から排出される。

ダミーバー１は、図７（ｂ）に示すように、上方に待避している。取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入が終了し、更に、タンディッシュから鋳型８への溶鋼注入が終了し、鋳片２の最後部が矯正ロール３，４を通過すると、ダミーバー１は、円弧の軌跡を逆走し、その後端部（逆走前端部）が、鋳型８の底部から鋳型８内に挿入される。その後、次順の鋳造工程が開始される。なお、特許文献２〜４にも同様の連続鋳造機が開示されている。

また、特許文献５には、鋳片引き抜き過程の曲率が一定ではなく、鋳片が鋳型からピンチロールにより引き抜かれてくる過程で、徐々に曲率半径が大きくなるように矯正を受ける形式の連続鋳造機が開示されている。この連続鋳造機においては、ダミーバーが鎖状に複数個のユニットを連結して構成されるものであり、ユニット間の相対的な角度を徐々に変化させながら、曲率半径が徐々に大きくなるように変形して、ピンチローラ間を下方に移動する。そして、このダミーバーは、鋳片の先端から切り離された後、鋳型の上端から、鋳型内に挿入され、次順の鋳造工程に供される。この特許文献５に開示された連続鋳造機は、ダミーバー巻き上げウインチにより、連続鋳造機下端の鋳片分離位置で鋳片から分離されたダミーバーを、鋳造床まで引き上げる。そして、鋳造床に設置されたガイドレール上を走行する台車フレーム上に、ダミーバーを載置して、鋳型近傍まで搬送し、鋳型の近傍で、台車フレームを傾動させて、台車フレームの傾動下端から、ダミーバーを滑動させて、鋳型内に挿入する。

特開平７−３２８７５１号公報特開平９−１０８７９２号公報ＵＳＰ５，１３１，４５３ＵＳＰ４，０４３，３８３特開２００３−５３４９５号公報

しかしながら、上述の従来の連続鋳造機においては、タンディッシュから鋳型８への溶鋼注入が終了した後、鋳片２の後端部が、ピンチロール群（図示せず）を抜けた後、ダミーバー１を逆方向に戻して、鋳型８の底部から、ダミーバー１を鋳型８内に挿入することにより、次順の鋳造工程の準備が完了する。このため、従前の鋳造工程が終了してから、次順の鋳造工程を開始できるまでの時間が長く、待ち時間が長いため、連続鋳造機の稼働率が低いという問題点があった。

また、特許文献５には、鋳型の上端からダミーバーを鋳型内に挿入する形式の連続鋳造機が開示されているが、この鋳型の上端からダミーバーを鋳型内に挿入するためには、ダミーバーは、鎖状に複数のユニットが連結されたものであって、全体の形状がユニット連結部で折れ曲がり、全体の形状が変形できるものであることが必要である。更に、鋳造床の上に、ダミーバーを引き上げる巻き上げウインチを設置し、ダミーバーを、更に引き上げ位置から鋳型近傍まで搬送する台車搬送装置が必要である。このため、鋳造設備が極めて大がかりなものとなる。しかも、このような巻き上げウインチ及び台車搬送装置を鋳造床の上に設置する必要があるが、特許文献５に記載されているように、鋳造床には、鋳造司令室等が設置されているため、これらの障害物を回避して、ウインチ及び台車搬送装置を設置するために、大きな設置空間が必要となる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、設備の複雑化及び大型化をもたらすことなく、従前の鋳造工程と次順の鋳造工程との間の待ち時間が短く、稼働率が高く生産性を向上させることができる連続鋳造機及びその使用方法を提供することを目的とする。

本発明に係る連続鋳造機は、
鋳型と、
この鋳型内に挿入されて鋳込み開始時の溶鋼を受け、一定の曲率で長手方向に湾曲したダミーバーと、
前記鋳型から引き抜かれた前記ダミーバー及び鋳片を、前記鋳型内をとおり前記曲率半径を有する円形経路に沿って下方に導くガイドロール群と、
前記円形経路の下端部にて前記ダミーバーから分離された前記鋳片を、前記円形経路の接線方向に送出する送出部と、
前記鋳片から分離された前記ダミーバーを、前記円形経路に沿って移動させ、前記鋳型内にその上方から挿入させるガイド機構と、
を有することを特徴とする。

この連続鋳造機においては、
前記ガイド機構は、
少なくとも２対のピンチロールを含み、前記円形経路上に配置されて、前記ダミーバー及び前記鋳片に引き抜き力を印加する第１ピンチロール部と、
少なくとも２対のピンチロールを含み、前記円形経路上に配置されて、前記ダミーバーに前記円形経路に沿って移動するための駆動力を印加する第２ピンチロール部と、
を備えていてもよい。

また、この連続鋳造機においては、
前記第１ピンチロール部は、
前記送出部に設けられており、前記第２ピンチロール部は、前記円形経路の２カ所以上に配置されていてもよい。

更に、この連続鋳造機においては、
前記第２ピンチロール部は、
前記円形経路の上端を挟んでその両側の位置を含む２カ所以上に配置され、
前記ガイド機構は、
前記第２ピンチロール部よりも上方に配置されて、前記ダミーバーにおける前記円形経路の半径方向内側の面に転動してこれを支持する支持ロールを備えていてもよい。

更にまた、この連続鋳造機においては、
前記ガイド機構は、
前記ダミーバーにおける前記円形経路の半径方向外側の面に転動してこれを支持する下面ロールと、
前記ダミーバーの側面に転動してこれを支持する側面ロールと、
を備えていてもよい。

本発明に係る連続鋳造機の使用方法は、
前記鋳型内にその上方から前記ダミーバーを挿入して、前記ダミーバーを前記鋳型の底部に設置し、鋳造の準備をする工程と、
前記鋳型内に、その上方に配置されたタンディッシュから、溶鋼を注入し、鋳型内で凝固殻が形成された後、前記ダミーバーの引抜きを開始して、前記ダミーバーに連結された鋳片を引き抜く工程と、
前記タンディッシュから前記鋳型への溶鋼の注入と、前記ダミーバー及び前記鋳片の引抜を継続する工程と、
前記鋳片の先端が前記送出部の配置位置に到達して前記鋳片と前記ダミーバーとを分離させた後、前記ダミーバーを前記ガイド機構に案内及び駆動させて、前記円形経路に沿って移動させると共に、分離された鋳片を前記送出部により後工程に送出する工程と、
前記タンディッシュから前記鋳型への溶鋼の鋳造終了後、前記タンディッシュを前記鋳型の上方から取り除き、前記タンディッシュから供給された溶鋼により形成された鋳片が前記送出部に達する前に、前記ダミーバーを前記鋳型の上方から鋳型内に挿入して、次順の鋳造の準備をする工程と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、ダミーバーを円形経路に沿って一方向に回転移動させて、鋳型内へのダミーバーの配置と、鋳造とを行うことで、タンディッシュから鋳型への溶鋼の注入が終了した後、鋳片が送出部に到達する前に、可及的速やかに、即ち、待ち時間が実質的にない状態で、次順の溶鋼の鋳造を開始することができる。このため、本発明の連続鋳造機は、稼働率が高く、生産性が極めて高い。また、本発明は、単に、簡易な構成のダミーバーのガイド機構と、ダミーバー用の第２のピンチロール部を新たに設置するだけで実施することができるので、装置の大型化及び複雑化をもたらすことなく、また、大きなスペースを必要とすることもない。

本発明の実施形態の連続鋳造機を示す正面図である。本発明の実施形態の連続鋳造機の一部を示す正面図である。ダミーバーＤＢの一部を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。図２の鋳造引抜装置による鋳片引き抜き工程について、ダミーバーＤＢを鋳片から分離して鋳型に戻すためのダミーバーガイド及び第２ピンチロール部２１を示す正面図である。同じく、その側面図である。第２ピンチロール部２１の拡大正面図である。（ａ）及び（ｂ）は、特許文献１に記載された従来の連続鋳造機の動作を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施形態の連続鋳造機を示す正面図、図２は同じくその一部を示す正面図である。ダミーバーＤＢの移動軌跡２０（実際は、ダミーバーＤＢの外面の移動軌跡）は、円弧である。即ち、ダミーバーＤＢは一定の曲率半径Ｄで湾曲しており、この移動軌跡２０に沿う円形経路上を移動する。このダミーバーＤＢは、少なくともこの円形経路の円周長の１／３以上の長さを有することが好ましい。この移動軌跡２０の上下方向略中間の位置に、鋳型１０が配置されている。鋳型１０も、曲率半径Ｄで、移動軌跡２０に沿って湾曲している。この鋳型１０の下方には、ダミーバーＤＢ及び鋳片Ｃを湾曲軌跡に沿って下方に導くガイドロール群１１が配置されており、このガイドロール群１１の端部（下端部）には、例えば、５対のピンチロール１２（第１ピンチロール部）が配置されている。また、移動軌跡２０の上部の２カ所には、ダミーバーＤＢを挟持しつつ、ダミーバーＤＢに転動して、送り出す第２ピンチロール部２１，２２が設置されている。更に、移動軌跡２０の上端部には、ダミーバーＤＢの下面（円弧内側の面）を下方から支持する支持ロール２３が設置されている。これらの鋳型１０、ガイドロール群１１，第１ピンチロール部１２、第２ピンチロール部２１，支持ロール２３及び第２ピンチロール部２２は、ダミーバーＤＢの移動軌跡２０に沿って配置されている。本実施形態においては、第２ピンチロール部２１，２２は、円弧の移動軌跡２０の２カ所に設置されており、各第２ピンチロール部２１，２２は、夫々２対のロール対により構成されている。

第１ピンチロール部１２が設けられた送出部において、ダミーバーＤＢと鋳片Ｃとは分離され、鋳片Ｃは移動軌跡２０から離れると共に、第１ピンチロール部１２により湾曲状態から水平状態に矯正された後、第１ピンチロール部１２により水平方向に送り出される。そして、この鋳片Ｃは、搬送ロール１７上を送出され、切断装置１３により、所定長に切断された後、後工程に送出される。ダミーバーＤＢの長さの上限は、ダミーバーＤＢの移動方向後端が送出部を通過した時点でダミーバーＤＢの移動方向前端が鋳型１０に達しない程度の長さで規定される。しかし、ダミーバーＤＢの長さは、この上限よりも十分に短く、円周長の１／３よりも若干長い程度であることが好ましい。本実施形態では、ダミーバーＤＢは、第１ピンチロール部１２と第２ピンチロール部２１，２２とに含まれるピンチロール対のうち、少なくとも２つのロール対には常に挟まれるような長さを有している。

鋳型１０の上方には、タンディッシュ１４が配置され、更に、タンディッシュ１４の上方に取鍋１６が配置される。タンディッシュ１４は操業床上を移動するタンディッシュ台車（図示せず）上に積載されて、鋳型１０の上方位置と、鋳型１０の上方から外れた位置との間を移動できるようになっている。取鍋１６は、転炉（図示せず）から転炉精錬済みの溶鋼を受け、適宜のクレーン装置により、旋回装置１５上に搬送されてくる。そして、取鍋１６は、旋回装置１５により旋回移動されて、鋳型１０の上方のタンディッシュ１４の上方に設置される。そして、この取鍋１６内の溶鋼がタンディッシュ１４内に注入され、タンディッシュ１４で一旦溶鋼を受けた後、溶鋼がタンディッシュ１４から鋳型１０内に注入される。取鍋１６内の溶鋼が全量タンディッシュ１４を介して鋳型１０内に供給され、鋳型１０内で凝固して鋳型１０から鋳片後端部が引き抜かれると、その回の鋳造が終了する。その後、タンディッシュ台車により、タンディッシュ１４は鋳型１０の上部から待避位置に移動し、この待避位置にて、内設耐火物の修復を受ける。

図２に示すように、鋳型１０内に注入された溶鋼は、鋳型１０にて冷却され、鋳型１０と接触した周辺部が凝固して凝固殻を形成し、内部に未凝固溶鋼が存在する状態で、鋳片Ｃが下方に引き抜かれる。このとき、鋳片Ｃの先端部には、ダミーバーＤＢが連結されている。ダミーバーＤＢ及び鋳片Ｃは、ガイドロール群１１により同一の曲率半径を維持して、そのまま下方に移動する。そして、移動軌跡２０の下端に配置された第１ピンチロール部１２により、ダミーバーＤＢの後端部は上方に応力を受けて鋳片Ｃから分離され、鋳片Ｃの前端部は下方への応力を受けて水平状態に矯正される。なお、ガイドロール群１１の各ロールの間には、冷却水を噴出するノズル（図示せず）が配置されていて、鋳片Ｃに冷却水を噴出することにより、鋳片Ｃを冷却するようになっている。鋳型１０及びガイドロール群１１は、ダミーバー移動軌跡２０の所定の曲率半径Ｄと同一の曲率半径で、湾曲している。このため、同じく一定の曲率半径Ｄで湾曲したダミーバーＤＢが、鋳型１０及びガイドロール群１１を円滑に移動することができる。

図３はダミーバーＤＢの一部を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。この図に示すように、ダミーバーＤＢは複数個のユニットＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４・・・を連結して構成されている。各ユニットＤＢ１等は、相互間の相対的な角度を調整可能に連結軸１９により連結されており、相対角度を調整した後は、相互に固定状態に連結される。これらのユニットＤＢ１等の相対的な角度は、ユニットＤＢ１等の連結により構成されるダミーバーＤＢの湾曲曲率半径Ｄが、連続鋳造機の移動軌跡２０の曲率半径に一致するように調整される。

図４は、図２の連続鋳造機による鋳片引き抜き工程について、ダミーバーＤＢを鋳片から分離して鋳型に戻すためのガイド機構の一部を示す正面図であり、図５はその側面図である。また、図６は第２ピンチロール部２１の拡大正面図である。第１ピンチロール部１２の後工程側の２対のロール１２ａ，１２ｂのうち、後端のロール１２ｂの上部ロールが上方に逃げており、一定の曲率半径を有するダミーバーＤＢはガイドロール群１１から出て、そのまま、上方に進出する。なお、ダミーバーＤＢの後端に連結された鋳片Ｃは、その前端が第１ピンチロール部１２の後端のロール１２ｂの配置位置に到達したときに、このロール１２ｂの上部ロールが下降して、鋳片Ｃを下方に押圧し、上方に向かうダミーバーＤＢの後端と鋳片Ｃの前端とが分離される。その後、鋳片Ｃは、下降した上部ロール１２ｂと下側の下部ロール１２ｂとの間に挟まれると共に、隣接するロール１２ａ間に挟まれてその上下位置を保持することにより、水平に矯正されつつ、第１ピンチロール部１２の回転により、前方に送られ、搬送ロール１７上を搬送される。

ダミーバーＤＢは、床上に立設された架台３１，３５上に設置されたガイド機構により拘束され、かつ支持されて、曲率半径Ｄを維持して上方に移動する。架台３１の上端には水平の架台３２が設置され、更に、この架台３２上に垂直に延びる架台３３が立設されている。本実施形態においては、ガイド機構は、第１ピンチロール部１２の近傍の架台３５上に設置された側面ロール２５及び下面ロール２４と、第２ピンチロール部２１を設置する架台３１〜３３上に設置された側面ロール２５及び外面ロール４２並びに側面ロール４４を備えている。側面ロール２５は、ダミーバーＤＢの側面に転動して、ダミーバーＤＢが所定の移動軌跡２０から外れないように、水平方向のダミーバー位置を規制する。一方、下面ロール２４は、ダミーバーＤＢの下面に転動して、ダミーバーＤＢの重量を支えると共に、ダミーバーＤＢが所定の移動軌跡２０の円弧から外方に外れてしまわないように、ダミーバーＤＢの位置を規制する。更に、外面ロール４２は、ダミーバーＤＢの外面に転動して、同様に、ダミーバーＤＢが所定の移動軌跡２０の円弧から外方（水平方向）に外れてしまわないように、ダミーバーＤＢの位置を規制する。この外面ロール４２の近傍には、ダミーバーＤＢの側面に転動する側面ロール４４が配置されていて、ダミーバーＤＢがその移動軌跡２０から横方向にずれてしまわないように、そのダミーバーＤＢの側面の位置を規制する。

第２ピンチロール部２１は、水平の架台３２と、この架台３２に立設された架台３３上に設置されている。この第２ピンチロール部２１は、ロール４１ａ、４２ａからなるピンチロール２１ａと、ロール４１ｂ、４２ｂからなるピンチロール２１ｂとの２対のロール対により構成されており、湾曲したダミーバーＤＢの内面にロール４１ａ、４１ｂが転動し、ダミーバーＤＢの外面にロール４２ａ、４２ｂが転動する。ロール４２ａ、４２ｂは、架台３３に設置され、ダミーバーＤＢの外面に従動して、ダミーバーＤＢによる横方向の応力を支持する。一方、ロール４１ａ、４１ｂは、モータ４３により駆動され、ダミーバーＤＢの内面を押圧しつつ、対向するロール４２ａ、４２ｂとの間で、ダミーバーＤＢを挟み込み、モータ４３の駆動力により、ダミーバーＤＢを円弧の移動軌跡２０に沿って移動させる。なお、ロール２１ａ、２１ｂとモータ４３は、水平の回動軸４５の周りに、全体的に若干揺動可能に、架台３２上に設置されている。第２ピンチロール部２２も、第２ピンチロール部２１と同様の構造を有する。このように、本実施形態においては、ダミーバーＤＢの移動軌跡２０に沿う２カ所に、第２ピンチロール部２１，２２が設置されている。第２ピンチロール部２１は、２対のロール対２１ａ、２１ｂを有し、各ロール対２１ａ、２１ｂの夫々ロール４１ａ、４１ｂとロール４１ｂ、４２ｂとの間に挟まれて、ダミーバーＤＢが移動する。第２ピンチロール部２２も同様である。しかし、本発明においては、各第２ピンチロール部２１，２２について、２対のロール対を設けることなく、各１対のロール対で、各第２ピンチロール部２１，２２を構成することもできる。

図１に示すように、円弧の移動軌跡２０の上部の第２ピンチロール部２１と対向する位置には、第２ピンチロール部２１と同様の構造を有する第２ピンチロール部２２が配置されている。この第２ピンチロール部２２においても、ロール対により、ダミーバーＤＢを引き抜き、所定の移動軌跡２０に沿って、前方に移動させる。

次に、上述のごとく構成された本実施形態の連続鋳造機の動作について説明する。ダミーバーＤＢは、前述の如く、その曲率半径Ｄが、所定の移動軌跡２０の曲率半径と同一となるように湾曲していて、全体で剛体状態にある。なお、このダミーバーＤＢの曲率半径は、前述の如く、各ユニットＤＢ１等の相互間の相対的な角度関係を適宜調節することにより、調整することができる。このダミーバーＤＢの長さは、鋳型１０から第１ピンチロール部１２までの周長以上の長さを有する。また、ダミーバーＤＢの長さは、第１ピンチロール部１２と第２ピンチロール部２１との間の周長及び第２ピンチロール部２１と第２ピンチロール部２２との間の周長を超える長さであることも必要である。

そして、旋回装置１５により、取鍋１６を鋳込み位置に旋回させ、タンディッシュ台車上のタンディッシュ１４を待機位置に移動させて、鋳型１０の上方から待避させた状態で、第２ピンチロール部２１及び第２ピンチロール部２２を駆動して、ダミーバーＤＢを図１の矢印方向に前進させ、ダミーバーＤＢを鋳型１０の上部から鋳型１０内に挿入する。このとき、ダミーバーＤＢはその前端から鋳型１０内に進入し、鋳型１０を下方に通過して、ダミーバーＤＢの下端が鋳型１０の下部に留まった状態で、ダミーバーＤＢを停止させる。これにより、鋳型１０の側面及びダミーバーＤＢの上面により形成される空間として、鋳込み空間が形成される。このとき、ダミーバーＤＢは、第２ピンチロール部２２により挟み込んだ状態で、第２ピンチロール部２２の転動により前方に送出され、鋳型１０及びガイドロール群１１に案内されて前方に移動するが、ダミーバーＤＢの後端部が鋳型１０内に位置したときには、ダミーバーＤＢの前端部は、既に、第１ピンチロール部１２のロール間に挟まれており、以後、ダミーバーＤＢは、第１ピンチロール部１２により引抜駆動される。

その後、タンディッシュ台車を駆動して、補修済みのタンディッシュ１４を鋳型１０の上方に位置させる。次いで、転炉から溶鋼を運んできた取鍋１６を、旋回装置１５を駆動して、タンディッシュ１４の上方に位置させ、取鍋１６から溶鋼をタンディッシュ１４内に注入し、タンディッシュノズルから、溶鋼を鋳型１０内に注入する。そうすると、溶鋼は、鋳型１０に接触して冷却され、周辺部及び底部が凝固して凝固殻が形成されると共に、内部に未凝固溶鋼が残存する状態の鋳片Ｃが形成される。その後、第１ピンチロール部１２により、ダミーバーＤＢを引抜くことにより、このダミーバーＤＢに連結された鋳片Ｃを鋳型１０から下方に引き抜き、ガイドロール群１１に沿って、鋳片Ｃを下方に導く。これにより、鋳片Ｃは鋳型１０のが下部のガイドロール群１１に案内されて下方に移動する間に、スプレイノズルから噴出された冷却水により冷却され、内部まで完全凝固する。

一方，ダミーバーＤＢの前端部は、図４に示すように、第１ピンチロール部１２のロール１２ａ，１２ｂの対を通過して、ダミーバーＤＢは剛体であるので、下面ロール２４及び外面ロール４２により外面側を支持されて、上方に向けて移動する。このとき、ダミーバーＤＢの側面も側面ロール２５により支持されているので、ダミーバーＤＢが所定の移動軌跡２０から外れてしまうことはない。その後、ダミーバーＤＢの後端部が第１ピンチロール部１２のロール１２ｂの配置位置に到達すると、このダミーバーＤＢの後端部が上部ロール１２ｂを通過した直後に、この上部ロール１２ｂが下方に移動し、ダミーバーＤＢの後端部に連結されていた鋳片Ｃを下方に押圧し、鋳片ＣをダミーバーＤＢから離す。そして、鋳片Ｃは下降した上部ロール１２ｂと下部ロール１２ｂとの間に挟持され、また隣接するロール１２ａの対にも挟持されているので、鋳片Ｃはこの第１ピンチロール部１２のロール対により水平状態に矯正され、搬送ロール１７上を搬送され、途中で、切断装置１３により所定の寸法に切断される。

ダミーバーＤＢは、第１ピンチロール部１２により更に送り出され、ダミーバーＤＢの前部は、ガイド機構により案内されて、上方に移動し、第２ピンチロール部２１のロール２１ａ、２１ｂ間に噛み込まれる。そして、ダミーバーＤＢは、次いで、第２ピンチロール部２１により駆動されて送り出される。

次いで、ダミーバーＤＢは、図１に示すように、第１ピンチロール部１２から離れ、第２ピンチロール部２１のみによって駆動されて、移動軌跡２０に沿って、第２ピンチロール部２２に向けて移動する。ダミーバーＤＢは、途中で、支持ロール２３により支持される。やがて、ダミーバーＤＢは、その前端部が第２のピンチロール部２２に噛み込まれ、第２のピンチロール部２１，２２により駆動される。その後、ダミーバーＤＢの後端部が第２のピンチロール部２１から離れ、ダミーバーＤＢは第２のピンチロール部２２によってのみ駆動されるようになる。そして、ダミーバーＤＢの前端が第２のピンチロール部２２に噛み込まれた状態で、鋳造工程が終了するまで待つ。

第１ピンチロール部１２は鋳片Ｃを搬送ロール１７上に送出し続けており、取鍋１６内の溶鋼がなくなり、更に、タンディッシュ１４内の溶鋼が実質的に全量、鋳型１０内に注入された後、鋳型１０内の溶鋼湯面は低下していき、鋳片Ｃの後端部が鋳型１０から抜け出る。

その後、タンディッシュ台車により、使用済みのタンディッシュ１４を鋳型１０の上方から待避位置に移動させる。その後、第２ピンチロール部２２は、ダミーバーＤＢを駆動して、鋳型１０内に送出する。そして、ダミーバーＤＢの後端部が、鋳型１０内の底部に位置する状態で、第２ピンチロール部１２はダミーバーＤＢの駆動を一旦停止する。その後、補修済みの新しいタンディッシュ１４を、タンディッシュ台車により、鋳型１０の上方に移動させる。次いで、取鍋１６が、転炉から、精錬済みの溶鋼を搬送してくる。この取鍋１６を、旋回装置１５上に積載し、旋回装置１５により旋回させて、取鍋１６をタンディッシュ１４上に位置させる。その後、次順の鋳造工程が開始される。

このようにして、本実施形態においては、ダミーバーＤＢが、一定の曲率半径Ｄを有する円弧である移動軌跡２０に沿って一方向に移動する。このダミーバーＤＢの移動軌跡２０に沿う移動により、鋳型内へのダミーバーＤＢの配置と、鋳造とが行われるので、タンディッシュ１４から鋳型１０への溶鋼の注入が終了した後、タンディッシュ１４を新しいものに交換し、可及的速やかに、即ち、待ち時間が実質的にない状態で、次順の溶鋼の鋳造を開始することができる。このため、本実施形態の連続鋳造機は、稼働率が高く、生産性が極めて高い。

また、本実施形態の連続鋳造機は、従来の特許文献１乃至４に記載された連続鋳造機に比して、単に、送出部にて鋳片から分離されたダミーバーＤＢを、鋳型内をとおる円形経路に沿って移動させ、鋳型内から上方に挿入可能に構成されたガイド機構を新たに設置するだけで足り、このようなガイド機構は従来のような複雑な構造を必要としない。従って、特許文献５に記載のように、装置の大型化及び複雑化をもたらすことなく、また、大きなスペースを必要とせずに、鋳造の稼働率を向上させることができる。

上述のごとく、本発明は、ダミーバーが円弧上を移動することが必要である。鋼の連続鋳造機のうち、特に、ブルーム又はビレットという矩形又は円形の小断面の鋳片を鋳造する連続鋳造機又はＨ型鋼のように断面がＨ型をなすビームブランクを鋳造する連続鋳造機では、鋳型及び鋳片を導出するガイドロール群は、一定の曲率半径で湾曲している。これは、鋳型内で、周辺部が凝固した鋳片を、そのままの曲率半径を保持して、ガイドロール群の終端まで導出することにより、円滑に鋳片を引き抜くためである。このため、ダミーバーも、鋳型及びピンチロール群と同様に、一定の曲率半径で湾曲しており、ガイドロール群に案内されて移動する間に変形することなく、この湾曲形態を保持したまま、ガイドロール群を移動する。

なお、ダミーバー専用の第２ピンチロール部は、ダミーバーの長さが長い場合には、基本的に鋳片用の第１ピンチロール部の反対側（移動軌跡の上端部）の１カ所に設置すれば足りる。しかし、ダミーバーＤＢの長さがそれほど長くない場合には、第２ピンチロール部は２カ所又はそれ以上に２個又はそれ以上を配置することが必要である。但し、より簡素な構成としてコスト低減効果を大きくするためには、第２ピンチロール部は２カ所のみに配置することが好ましい。ガイド機構は、ダミーバーの荷重を支持する下面ロールと、ダミーバーが横方向にずれてしまわないように支持する側面ロール等を備えていても良いが、ダミーバーを円弧状の移動軌跡に沿って移動させる手段は、大がかりな装置は不要である。なお、上記実施形態においては、第２のピンチロール部２１，２２は、夫々、２対のロール対を設置したものとなっている。これにより、各第２のピンチロール部２１，２２は、確実にダミーバーＤＢを支持することができる。しかし、ガイド機構（側面ロール及び下面ロール）によるダミーバーの支持を十分なものとすることにより、各第２のピンチロール部のロール対を、１対とすることも可能である。

上記実施形態では、第１ピンチロール部１２及び第２ピンチロール部２１，２２は、ダミーバーＤＢを円弧の移動軌跡に沿って、一方向にのみ移動させ、ダミーバーＤＢを鋳型１０の上部から鋳型内に挿入させるように駆動させる。しかし、本実施形態の連続鋳造機を使用して、ダミーバーＤＢを鋳型１０の下方から鋳型内に挿入することも可能である。

本発明は、連続鋳造機の稼働率の向上及び生産性の向上に多大の貢献をなし、製造コストの低減に寄与する。

１０：鋳型
１１：ガイドロール群
１２：第１ピンチロール部
１３：切断装置
１４：タンディッシュ
１５：旋回装置
１６：取鍋
１７：搬送ロール
２０：移動軌跡
２１，２２：第２ピンチロール部

第１ピンチロール部１２が設けられた送出部３０において、ダミーバーＤＢと鋳片Ｃとは分離され、鋳片Ｃは移動軌跡２０から離れると共に、第１ピンチロール部１２により湾曲状態から水平状態に矯正された後、第１ピンチロール部１２により水平方向に送り出される。そして、この鋳片Ｃは、搬送ロール１７上を送出され、切断装置１３により、所定長に切断された後、後工程に送出される。ダミーバーＤＢの長さの上限は、ダミーバーＤＢの移動方向後端が送出部３０を通過した時点でダミーバーＤＢの移動方向前端が鋳型１０に達しない程度の長さで規定される。しかし、ダミーバーＤＢの長さは、この上限よりも十分に短く、円周長の１／３よりも若干長い程度であることが好ましい。本実施形態では、ダミーバーＤＢは、第１ピンチロール部１２と第２ピンチロール部２１，２２とに含まれるピンチロール対のうち、少なくとも２つのロール対には常に挟まれるような長さを有している。

第２ピンチロール部２１は、水平の架台３２と、この架台３２に立設された架台３３上に設置されている。この第２ピンチロール部２１は、ロール４１ａ、４２ａからなるピンチロール２１ａと、ロール４１ｂ、４２ｂからなるピンチロール２１ｂとの２対のロール対により構成されており、湾曲したダミーバーＤＢの内面にロール４１ａ、４１ｂが転動し、ダミーバーＤＢの外面にロール４２ａ、４２ｂが転動する。ロール４２ａ、４２ｂは、架台３３に設置され、ダミーバーＤＢの外面に従動して、ダミーバーＤＢによる横方向の応力を支持する。一方、ロール４１ａ、４１ｂは、モータ４３により駆動され、ダミーバーＤＢの内面を押圧しつつ、対向するロール４２ａ、４２ｂとの間で、ダミーバーＤＢを挟み込み、モータ４３の駆動力により、ダミーバーＤＢを円弧の移動軌跡２０に沿って移動させる。なお、ロール４１ａ、４１ｂとモータ４３は、水平の回動軸４５の周りに、全体的に若干揺動可能に、架台３２上に設置されている。第２ピンチロール部２２も、第２ピンチロール部２１と同様の構造を有する。このように、本実施形態においては、ダミーバーＤＢの移動軌跡２０に沿う２カ所に、第２ピンチロール部２１，２２が設置されている。第２ピンチロール部２１は、２対のロール対２１ａ、２１ｂを有し、各ロール対２１ａ、２１ｂの夫々ロール４１ａ、４１ａとロール４１ｂ、４２ｂとの間に挟まれて、ダミーバーＤＢが移動する。第２ピンチロール部２２も同様である。しかし、本発明においては、各第２ピンチロール部２１，２２について、２対のロール対を設けることなく、各１対のロール対で、各第２ピンチロール部２１，２２を構成することもできる。

そして、旋回装置１５により、取鍋１６を鋳込み位置に旋回させ、タンディッシュ台車上のタンディッシュ１４を待機位置に移動させて、鋳型１０の上方から待避させた状態で、第２ピンチロール部２１及び第２ピンチロール部２２を駆動して、ダミーバーＤＢを図１の矢印方向に前進させ、ダミーバーＤＢを鋳型１０の上部から鋳型１０内に挿入する。このとき、ダミーバーＤＢはその前端から鋳型１０内に進入し、鋳型１０を下方に通過して、ダミーバーＤＢの後端が鋳型１０の下部に留まった状態で、ダミーバーＤＢを停止させる。これにより、鋳型１０の側面及びダミーバーＤＢの上面により形成される空間として、鋳込み空間が形成される。このとき、ダミーバーＤＢは、第２ピンチロール部２２により挟み込んだ状態で、第２ピンチロール部２２の転動により前方に送出され、鋳型１０及びガイドロール群１１に案内されて前方に移動するが、ダミーバーＤＢの後端部が鋳型１０内に位置したときには、ダミーバーＤＢの前端部は、既に、第１ピンチロール部１２のロール間に挟まれており、以後、ダミーバーＤＢは、第１ピンチロール部１２により引抜駆動される。

その後、タンディッシュ台車により、使用済みのタンディッシュ１４を鋳型１０の上方から待避位置に移動させる。その後、第２ピンチロール部２２は、ダミーバーＤＢを駆動して、鋳型１０内に送出する。そして、ダミーバーＤＢの後端部が、鋳型１０内の底部に位置する状態で、第１ピンチロール部１２はダミーバーＤＢの駆動を一旦停止する。その後、補修済みの新しいタンディッシュ１４を、タンディッシュ台車により、鋳型１０の上方に移動させる。次いで、取鍋１６が、転炉から、精錬済みの溶鋼を搬送してくる。この取鍋１６を、旋回装置１５上に積載し、旋回装置１５により旋回させて、取鍋１６をタンディッシュ１４上に位置させる。その後、次順の鋳造工程が開始される。

上述のごとく、本発明は、ダミーバーが円弧上を移動することが必要である。鋼の連続鋳造機のうち、特に、ブルーム又はビレットという矩形又は円形の小断面の鋳片を鋳造する連続鋳造機又はＨ型鋼のように断面がＨ型をなすビームブランクを鋳造する連続鋳造機では、鋳型及び鋳片を導出するガイドロール群は、一定の曲率半径で湾曲している。これは、鋳型内で、周辺部が凝固した鋳片を、そのままの曲率半径を保持して、ガイドロール群の終端まで導出することにより、円滑に鋳片を引き抜くためである。このため、ダミーバーも、鋳型及びガイドロール群と同様に、一定の曲率半径で湾曲しており、ガイドロール群に案内されて移動する間に変形することなく、この湾曲形態を保持したまま、ガイドロール群を移動する。

本発明に係る連続鋳造機は、
鋳型と、
この鋳型内に挿入されて鋳込み開始時の溶鋼を受け、一定の曲率半径で長手方向に湾曲したダミーバーと、
前記鋳型から引き抜かれた前記ダミーバー及び鋳片を、前記鋳型内をとおり前記一定の曲率半径を有する円形経路に沿って下方に導くガイドロール群と、
前記円形経路の下端部にて前記ダミーバーから分離された前記鋳片を、前記円形経路の接線方向に送出する送出部と、
前記鋳片から分離された前記ダミーバーを、前記円形経路に沿って移動させ、前記鋳型内にその上方から挿入させるガイド機構と、
を有し、
前記ガイド機構は、
少なくとも２対のピンチロールを含み、前記円形経路上に配置されて、前記ダミーバー及び前記鋳片に引き抜き力を印加する第１ピンチロール部と、
少なくとも１対のピンチロールを含み、前記円形経路上に配置されて、前記ダミーバーに前記円形経路に沿って移動するための駆動力を印加する第２ピンチロール部と、
を備えることを特徴とする。

Claims

鋳型と、
この鋳型内に挿入されて鋳込み開始時の溶鋼を受け、一定の曲率で長手方向に湾曲したダミーバーと、
前記鋳型から引き抜かれた前記ダミーバー及び鋳片を、前記鋳型内をとおり前記曲率半径を有する円形経路に沿って下方に導くガイドロール群と、
前記円形経路の下端部にて前記ダミーバーから分離された前記鋳片を、前記円形経路の接線方向に送出する送出部と、
前記鋳片から分離された前記ダミーバーを、前記円形経路に沿って移動させ、前記鋳型内にその上方から挿入させるガイド機構と、
を有することを特徴とする連続鋳造機。
前記ガイド機構は、
少なくとも２対のピンチロールを含み、前記円形経路上に配置されて、前記ダミーバー及び前記鋳片に引き抜き力を印加する第１ピンチロール部と、
少なくとも２対のピンチロールを含み、前記円形経路上に配置されて、前記ダミーバーに前記円形経路に沿って移動するための駆動力を印加する第２ピンチロール部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造機。
前記第１ピンチロール部は、
前記送出部に設けられており、前記第２ピンチロール部は、前記円形経路の２カ所以上に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の連続鋳造機。
前記第２ピンチロール部は、
前記円形経路の上端を挟んでその両側の位置を含む２カ所以上に配置され、
前記ガイド機構は、
前記第２ピンチロール部よりも上方に配置されて、前記ダミーバーにおける前記円形経路の半径方向内側の面に転動してこれを支持する支持ロールを備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の連続鋳造機。
前記ガイド機構は、
前記ダミーバーにおける前記円形経路の半径方向外側の面に転動してこれを支持する下面ロールと、
前記ダミーバーの側面に転動してこれを支持する側面ロールと、
を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の連続鋳造機。
前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載の連続鋳造機の使用方法において、
前記鋳型内にその上方から前記ダミーバーを挿入して、前記ダミーバーを前記鋳型の底部に設置し、鋳造の準備をする工程と、
前記鋳型内に、その上方に配置されたタンディッシュから、溶鋼を注入し、鋳型内で凝固殻が形成された後、前記ダミーバーの引抜きを開始して、前記ダミーバーに連結された鋳片を引き抜く工程と、
前記タンディッシュから前記鋳型への溶鋼の注入と、前記ダミーバー及び前記鋳片の引抜を継続する工程と、
前記鋳片の先端が前記送出部の配置位置に到達して前記鋳片と前記ダミーバーとを分離させた後、前記ダミーバーを前記ガイド機構に案内及び駆動させて、前記円形経路に沿って移動させると共に、分離された鋳片を前記送出部により後工程に送出する工程と、
前記タンディッシュから前記鋳型への溶鋼の鋳造終了後、前記タンディッシュを前記鋳型の上方から取り除き、前記タンディッシュから供給された溶鋼により形成された鋳片が前記送出部に達する前に、前記ダミーバーを前記鋳型の上方から鋳型内に挿入して、次順の鋳造の準備をする工程と、
を有することを特徴とする連続鋳造機の使用方法。