TWI698296B

TWI698296B - 連續鑄造之二次冷卻裝置及二次冷卻方法

Info

Publication number: TWI698296B
Application number: TW107121881A
Authority: TW
Inventors: 湯本淳史; 清末考範; 下世昭一; 松永龍太
Original assignee: 日商日本製鐵股份有限公司
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-07-11
Also published as: TW202000341A

Abstract

一種連續鑄造之二次冷卻裝置，其對以鑄造方向被傳送的鑄片的鑄片表面噴射冷卻水來進行冷卻，其具備有：以沿著前述鑄造方向的上下方向排列配置的複數個滾輪；及由前述複數個滾輪之間，對前述鑄片表面噴射前述冷卻水的噴射噴嘴，前述噴射噴嘴為：前述噴射噴嘴的冷卻水噴射軸線相對前述鑄片表面的前述冷卻水的噴附範圍的長軸方向呈傾斜，前述噴附範圍的長軸繞著由前述噴射噴嘴朝前述鑄片表面的垂線亦即軸線而在上方旋轉，前述噴附範圍的中心相較於位於前述噴射噴嘴的上方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置、與位於下方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置之中間位置，位於更為上方。

Description

連續鑄造之二次冷卻裝置及二次冷卻方法

本發明關於連續鑄造之二次冷卻裝置及二次冷卻方法。

以往已知一種連續鑄造之二次冷卻方法(參照例如專利文獻1~3)。在專利文獻1之二次冷卻方法中，以如圖9所示之冷卻機制冷卻鑄片。在圖9中顯示出：表示連續鑄造之二次冷卻裝置的一部分的模式圖(A)、表示鑄造距離與水量密度的關係的圖表(B)、及表示鑄造距離與鑄片表面溫度的關係的圖表(C)。

如圖9(A)所示，專利文獻1中的連續鑄造之二次冷卻裝置具備有：以上下方向排列配置的複數個滾輪2a、2b；及由該等滾輪2a、2b間對鑄片4的鑄片表面41噴射冷卻水W的噴射噴嘴9。如圖9(A)所示，噴射噴嘴9以由噴嘴頭31被噴射的冷卻水W的中心軸亦即冷卻水噴射軸線J1與水平面(與鉛直方向呈直角的平面)P呈平行的方式而設。此外，噴射噴嘴9以鑄片表面41與冷卻水噴射軸線J1的交叉位置Q9與接觸位置42及接觸位置43的中間位置44相一致的方式而設。在此，接觸位置42為位於噴射噴嘴9的上方的滾輪2a與鑄片表面41之間的接觸位置，此外，接觸位置43為位於噴射噴嘴9的下方的滾輪2b與鑄片表面41之間的接觸位置。

藉由如上所示之構成，冷卻水W被噴射於在鑄片表面41上以中間位置44為上下方向的中心的橫長的橢圓形狀的噴附範圍45。若冷卻水W被噴射在噴附範圍45，鑄片表面41的水量密度如圖9(B)的虛線所示，在中間位置44，水量密度成為最大。此外，被噴射在噴附範圍45的冷卻水W受到重力影響而流至下方，在鑄片表面41中比噴附範圍45更為下側的部分與下方的滾輪2b的外周面之間蓄積為垂落水W1。

在鑄片4冷卻時，鑄片表面41上的預定位置移動至下方，若接近與最初接觸的滾輪2a的接觸位置42時，如圖9(C)的虛線所示，鑄片表面41的溫度係藉由因與滾輪2a接觸所致之滾輪冷卻開始下降，由接觸位置42朝向下方持續下降至離預定距離以上為止。之後，至鑄片表面41上的前述預定位置進入至冷卻水W的噴附範圍45內為止，鑄片表面41的溫度藉由復熱(以下將在噴附範圍與位於其上方的滾輪2a之間的復熱稱為「第1復熱」)而上升，若進入至噴附範圍45內，藉由噴霧冷卻持續下降至通過該處為止。接著，若鑄片表面41上的前述預定位置通過噴附範圍45，鑄片表面41的溫度係至接近與第2個接觸的滾輪2b的接觸位置43為止，藉由復熱(以下將在噴附範圍45與位於其下方的滾輪2b之間的復熱稱為「第2復熱」)而上升，若接近接觸位置43，藉由因與滾輪2b接觸所致之滾輪冷卻持續下降至離該接觸位置43預定距離以上為止。之後，對鑄片表面41反覆進行上述第1復熱、噴霧冷卻、第2復熱、滾輪冷卻的循環，藉此鑄片4全體被冷卻而溫度逐漸下降。

在專利文獻1中，使用如上所述之二次冷卻裝置，將冷卻水以比一般水壓更高的水壓噴附在鑄片表面，藉此達成鑄片冷卻能的強化與鼓脹量的減低。

在專利文獻2中揭示一種連續鑄造的二次冷卻方法，其使噴射噴嘴的噴射方向的中心軸線，相對噴射噴嘴的中心軸線呈傾斜，而且使噴射噴嘴的噴射方向朝鑄片的面內方向旋轉，以冷卻水由連續鑄造的上游側朝向下游側被噴射的方式，將冷卻水之朝向鑄片的噴射面的長軸方向傾斜。在該專利文獻2之二次冷卻裝置中，如圖10A及圖10B所示，使冷卻水噴射軸線J1相對鑄片表面的垂線進行旋轉，朝鑄造方向DC(鑄片的移動方向)的上游側傾斜之後，將噴附範圍45朝斜下方傾斜。其中，對於圖10A及圖10B中與圖9相對應的要素標註相同符號。具體而言，在圖10A的視線中，首先，使冷卻水噴射軸線J1相對前述垂線，在鑄片4的側方向以傾斜角度α傾斜。此時，噴附範圍45-1的中心450-1移動至噴附範圍45-2的中心450-2。接著，如圖10B所示，以噴附範圍45-1的長軸LB-1朝向斜下方的方式，使冷卻水噴射軸線J1以旋轉角度β旋轉。結果，噴附範圍45-1的長軸LB-1移動至符號LB-3的位置，且噴附範圍由符號45-2移動至符號45-3的位置。但是，若旋轉角度β大，符號45-3所示之冷卻範圍的斜下方部分被下側的滾輪遮蔽。因此，在專利文獻2中，使冷卻水噴射軸線J1另外以傾斜角度γ分以與鑄片的移動方向為相反方向傾斜。結果，長軸LB-3移動至符號LB-4的位置，且噴附範圍由符號45-3移動至符號45-4的位置。如上所示，使冷卻水噴射軸線J1在圖10B的視線中朝鑄片表面上的斜下側傾斜，結果，使噴附範圍45-4的中心450-4比原本的狀態(符號450-1)更加朝斜下側傾斜。藉由如上所示之構成，可將冷卻水，即使加大旋轉角度β亦不會有被下側的滾輪遮蔽的情形，以將垂落水W1扒出的右下方向進行噴射(在圖10B中，冷卻水朝向紙面右下噴射)。結果，垂落水W1朝向鑄片的寬幅方向的側方被排出，可減低鑄片的寬幅方向的冷卻不均。

在專利文獻3中，如其圖2所示，揭示使以上下方向排列配置的複數個滾輪之間的噴射噴嘴本體相對水平面朝上方傾斜，朝向斜上方噴射冷卻水。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2003-285147號公報 [專利文獻2]日本專利第5741874號公報 [專利文獻3]日本特開2018-1208號公報

[發明所欲解決之課題] 但是，在連續鑄造中，連同鑄片的品質，同時期望生產性提升，以為此之對策之一而言，考慮加大噴霧冷卻時的冷卻水與鑄片表面的熱傳達係數。例如專利文獻1所揭示，若將冷卻水以高壓噴附在鑄片表面，平均單位時間接觸鑄片表面的冷卻水量增加，因此熱傳達係數變大，生產性亦會提升。但是，在專利文獻1的方法中，必須要有泵的增設或高壓對應型的配管等新設備，成本會上升。在專利文獻2的方法中，目的在冷卻水由連續鑄造的上游側朝向下游側被噴射，藉此使鑄片的冷卻不均減低，關於提高冷卻水與鑄片表面的熱傳達係數，完全沒有任何考慮。在專利文獻3的裝置及方法中，使噴射噴嘴本體相對水平面呈傾斜，藉此調整噴射位置。但是，一般而言，各滾輪間的間隔以儘量狹窄為佳，因此以位於噴射噴嘴的上方的滾輪外周面與位於下方的滾輪外周面的間隔而言，僅有例如30mm~40mm左右。將噴射噴嘴本體插入如上所示之狹窄間隙內而使其更加上下傾斜，並不容易。

本發明為鑑於上述情形而完成者，目的在提供不會導致成本上升而達成生產性提升的連續鑄造之二次冷卻裝置及二次冷卻方法。

[解決課題之手段] 為解決上述課題，本發明採用以下手段。 (1)本發明之第一態樣為一種連續鑄造之二次冷卻裝置，其對以鑄造方向被傳送的鑄片的鑄片表面噴射冷卻水來進行冷卻，其具備有：以沿著前述鑄造方向的上下方向排列配置的複數個滾輪；及由前述複數個滾輪之間，對前述鑄片表面噴射前述冷卻水的噴射噴嘴，前述噴射噴嘴為：前述噴射噴嘴的冷卻水噴射軸線相對前述鑄片表面的前述冷卻水的噴附範圍的長軸方向呈傾斜，前述噴附範圍的長軸繞著由前述噴射噴嘴朝前述鑄片表面的垂線亦即軸線而在上方旋轉，前述噴附範圍的中心相較於位於前述噴射噴嘴的上方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置、與位於下方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置之中間位置，位於更為上方。

藉由上述(1)所記載之態樣，採用將噴附範圍的中心設為比前述中間位置更為上方，而且冷卻水噴射軸線相對鑄片表面的垂線朝斜上側傾斜的構成，因此可將冷卻水的噴附目的端接近位於噴射噴嘴的上方的滾輪及鑄片表面間的接觸位置。藉此，經由同接觸位置而朝向下方的鑄片表面可在因復熱而大幅溫度上升之前進行冷卻。因此，可使鑄片的冷卻效果比習知更加提高而使生產性提升。而且，無須設置新設備，即可提高鑄片的冷卻效果，因此亦不會有導致成本上升的情形。

(2)在上述(1)所記載之態樣中，亦可前述噴射噴嘴設成：前述冷卻水噴射軸線相對前述鑄片表面的前述冷卻水的噴附範圍的長軸方向，傾斜30°~40°，前述噴附範圍的長軸繞著由前述噴射噴嘴朝前述鑄片表面的垂線亦即軸線而在上方旋轉5°~15°。

(3)本發明之第2態樣為一種連續鑄造之二次冷卻方法，其具有：由被配置在以沿著鑄造方向的上下方向排列配置的複數個滾輪間的噴射噴嘴，對鑄片表面噴射冷卻水來進行冷卻的工序，其中，前述噴射噴嘴的冷卻水噴射軸線相對前述鑄片表面的前述冷卻水的噴附範圍的長軸方向呈傾斜，前述噴附範圍的長軸繞著由前述噴射噴嘴朝前述鑄片表面的垂線亦即軸線而在上方旋轉，前述噴附範圍的中心相較於位於前述噴射噴嘴的上方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置、與位於下方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置之中間位置，位於更為上方。

藉由上述(3)所記載之態樣，可得與上述(1)之態樣相同的作用效果。

[發明之效果] 藉由本發明之上述各態樣，可提供不會導致成本上升而達成生產性提升的連續鑄造之二次冷卻裝置及二次冷卻方法。

以下參照圖示，說明本發明之一實施形態。其中，在本實施形態中表示方向時，將圖1所示之座標軸的+X方向、-X方向、+Y方向、-Y方向、+Z方向、-Z方向，分別稱為「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、「下」。

[連續鑄造之二次冷卻裝置的構成] 首先，說明連續鑄造之二次冷卻裝置的構成。如圖1的上圖所示，連續鑄造之二次冷卻裝置1具備有：以沿著鑄造方向DC的上下方向排列配置的複數個滾輪2(在圖1的下圖中為滾輪2a、2b)；及從複數個滾輪2之間對鑄片表面41噴射冷卻水W的噴射噴嘴3。如圖2所示，各滾輪2及各噴射噴嘴3亦朝前後方向排列配置。以滾輪2的直徑R而言，較佳為100mm以上400mm以下。以彼此上下相鄰的各滾輪2間的間距L1(彼此上下相鄰的各滾輪2的中心C間的距離)而言，為100mm以上450mm以下。此外，較佳為在彼此上下相鄰的各滾輪2的外周面間的間隙，可插入噴射噴嘴3的前端部。具體而言，以前述間隙而言，為30mm~40mm。

如圖1的下圖所示，噴射噴嘴3具備例如圓柱狀或角柱狀的噴嘴頭31。接著，由該噴嘴3被噴附在鑄片表面41的冷卻水W的噴附範圍46如圖2的下圖所示，呈橢圓形狀。該橢圓形狀的長軸LA的方向(以下有僅稱之為長軸方向的情形)相對水平方向(Y方向)呈傾斜，而且，噴附範圍46的中心460(符號460-3者)相較於與接觸位置42及接觸位置43的中間位置44，位於更為上方。在此，接觸位置42為位於噴射噴嘴3的上方的滾輪2a與鑄片表面41之間的接觸位置，接觸位置43為位於噴射噴嘴3的下方的滾輪2b與鑄片表面41之間的接觸位置。此外，噴射噴嘴3的冷卻水噴射軸線J1以相對鑄片表面41的垂線朝斜上側傾斜的方式而設。如圖2所示，噴射噴嘴3可以在前後方向(Y方向)彼此相鄰的噴附範圍46的長軸方向端部彼此上下相重疊的方式而設，亦可以不相重疊的方式而設。如上所示之構成可如下所示來實現。

首先，以本實施形態之二次冷卻裝置所使用的噴射噴嘴3而言，例如圖3所示，可適當使用具備以下構成的二流體噴嘴。亦即，以噴射噴嘴3而言，如圖3所示，可採用以下構成：具備有：具備角柱狀噴嘴頭的噴嘴本體11；形成在噴嘴本體11的前端部的複數(圖示為一對)溝部12、12’；在溝部12、12’內以長細狀形成開口的一對吐出口13、13’；及與吐出口13、13’相連的複數流路14、15、16。相較於溝部12、12’的一方端部，另一方端部形成為較深，而且溝部12、12’中的吐出口13、13’的中心的位置偏離噴嘴本體11的軸芯，而位於溝部12、12’的另一方端部側。在該噴射噴嘴3中，由吐出口13、13’被噴射的流體沿著構成溝部12、12’的吐出壁流動。而且，吐出口13、13’的中心位於溝部12、12’的另一方端部(深溝部)側，因此來自吐出口13、13’的流體流入更多在深溝部側。因此，可一邊規制來自一方端部(吐出壁的薄壁部或淺溝部)側的噴射量，一邊增大來自另一方端部(吐出壁的壁厚部或深溝部)側的噴射量。結果，冷卻水(氣液混合噴霧)被重點噴射在噴嘴前端的斜前方區域。因此，藉由該噴射噴嘴3，可將鑄片表面41上的噴附範圍46的形狀，如圖2的下圖所示，形成為呈偏芯的橢圓形狀。更具體而言，冷卻水重點噴射在噴嘴前端的斜前方區域，藉此，噴附範圍46-1的中心460-1移動至符號460-3。亦即，如圖2的下圖以實線所示，由噴嘴前端被噴射的冷卻水的噴附範圍46-3形成為呈偏芯的橢圓形狀。

其中，溝部12、12’亦可以相對前述噴嘴本體11的軸芯呈正交的方向為基準，傾斜3°~40°。亦即，在至少1個溝部12、12’中，將一方端部(淺溝部)的底部下端、與另一方端部(深溝部)的底部下端相連結的線，以相對噴嘴本體11的軸芯呈正交的方向為基準，傾斜3°~40°左右。可藉由該傾斜角度，來調整對溝部12、12’的各端部的流量分配(來自各端部側的噴射量分配)。

如上所述，該噴射噴嘴3由於噴射冷卻水W的溝部12、12’(噴射口)的一方端部比另一方端部形成更深，因此如圖4A、圖4B所示，以實線所示之冷卻水噴射軸線J1相對噴嘴頭31的軸線310以傾斜角度α1呈傾斜。具體而言，噴射噴嘴3的冷卻水噴射軸線J1相對鑄片表面41的冷卻水W的噴附範圍46的長軸方向，以傾斜角度α1呈傾斜。其中，軸線310為由噴嘴頭31朝向鑄片表面41的垂線。若使冷卻水噴射軸線J1相對噴附範圍46的長軸方向未傾斜，而使噴附範圍46的長軸方向相對水平方向繞著軸線310旋轉時，在圖2的下圖如二點鏈線所示，噴嘴頭31的軸線310與鑄片表面41的交叉位置和噴附範圍46-1的中心460-1相一致，以將軸線310作為中心的對稱圖案，噴射冷卻水W。相對於此，若使冷卻水噴射軸線J1相對噴附範圍46的長軸方向呈傾斜時，如圖4B的實線所示，由於軸線310與鑄片表面41的交叉位置變得與噴附範圍46-2的中心460-2不相一致，因此以將軸線310作為中心的非對稱圖案，噴射冷卻水W。在本實施形態中，如上所示以非對稱圖案，對鑄片表面41上噴射冷卻水W。

其中，如圖4B所示，冷卻水噴射軸線J1相對噴附範圍46的長軸方向的傾斜角度α1以傾斜30°~40°為佳。由噴射噴嘴3被噴射的冷卻水W的長軸方向的擴展角度較佳為狹角側角度α2為超過-90°且未達90°，廣角側角度α3為傾斜角度α1以上95°以下。其中，狹角側角度α2為以軸線310為基準而以狹角側(在圖4B中，以軸線310為基準為紙面左側)擴展的冷卻水W的角度，廣角側角度α3為以軸線310為基準而朝廣角側(在圖4B中，以軸線310為基準為紙面右側)擴展的冷卻水W的角度。

接著，由使噴射噴嘴3的噴嘴頭31，其軸線310與鑄片表面41的垂線形成平行，且位於上下的滾輪2a、2b的中間的狀態，使鑄片表面41的冷卻水W的噴附範圍46-2的長軸，繞著軸線310而在上方以旋轉角度β旋轉，藉此如圖5A、圖5B的實線所示，噴附範圍46-2的長軸LA如符號LA-1所示朝向斜上方。結果，冷卻水噴射軸線J1相對鑄片表面41的垂線，朝斜上側傾斜，噴附範圍由符號46-2移動至符號46-3的位置。藉由如上所示之構成，如圖2所示，可使噴附範圍46的長軸方向的廣角側，相對水平方向朝斜上側傾斜。此外，使噴附範圍46-3的中心460-3位於比中間位置44更為上方，此外，噴射噴嘴3的冷卻水噴射軸線J1可相對鑄片表面41的垂線，朝斜上側傾斜。

結果，如圖6(A)所示，冷卻水W被噴射在將在圖6的視線中比中間位置44更為上方的位置作為上下方向的中心的噴附範圍46。亦即，如圖6(B)的實線所示，冷卻水W被噴射在移位至比圖9(A)之習知之噴附範圍45(在圖6(B)中以虛線表示)更為上方的噴附範圍46。此外，由圖6的視線(+Y方向側)觀看時的噴附範圍46的上下方向(Z方向)的厚度(高度)比圖9(A)之習知之噴附範圍45的上下方向(Z方向)為更厚。此外，使冷卻水噴射軸線J1朝斜上側傾斜，藉此如在圖2的下圖以二點鏈線所示，與使冷卻水噴射軸線J1相對噴附範圍46的長軸方向不傾斜，而以將軸線310作為中心的對稱圖案使冷卻水W噴射的構成相比，可增多朝斜上方向的噴射量。此外，鑄片表面41的噴附範圍46的上端位置461可位於比習知之鑄片表面41的噴附範圍45的上端位置更為上方。

其中，繞著噴射噴嘴3(噴附範圍46)的軸線310朝上方旋轉的旋轉角度β較佳為傾斜5°~15°。上下方向(Z方向)中由一對滾輪2的中間位置44至噴附範圍46的中心460-3的距離M(參照圖2的下圖)以超過0mm且(L1/2)mm以下為佳。由噴射噴嘴3的噴嘴頭31的前端至鑄片表面41的距離L2(X方向)(參照圖1的下圖)以50mm以上450mm以下為佳。噴附範圍46可包含或不包含鑄片表面41的中間位置44。由噴附範圍46的上端位置461至鑄片表面41之與上方的滾輪2a的接觸位置42的距離L3(參照圖1的下圖)以0mm以上200mm以下為佳。冷卻水W可以接觸上方的滾輪2a的方式予以噴射，惟以不接觸為佳。例如，若滾輪2的直徑R為250mm、滾輪2的間距L1為290mm、由噴嘴頭31的前端至鑄片表面41的距離L2為80mm，距離L3以45mm左右為佳。噴射噴嘴3的軸線310與鑄片表面41的交叉位置可與中間位置44重疊，亦可不重疊。如圖2所示，噴附範圍46的長軸LA的傾斜方向可按鑄片4的寬幅方向的每列，交替不同，亦可為相同，亦可在1列中，以鑄片4的寬幅方向中央為交界而形成為對稱。

[連續鑄造之二次冷卻裝置的作用] 接著，說明連續鑄造之二次冷卻裝置1的作用。在同實施形態之連續鑄造之二次冷卻方法中，以如圖6所示之冷卻機制冷卻鑄片。在圖6中顯示表示連續鑄造之二次冷卻裝置的一部分的模式圖(A)，表示鑄造距離與水量密度的關係的圖表(B)，及表示鑄造距離與鑄片表面溫度的關係的圖表(C)。其中，以下針對圖6(A)中的上側的滾輪2a為二次冷卻裝置1的最初的滾輪2的情形，進行說明。

鑄片4冷卻時，若鑄片表面41上的某預定位置接近與最初接觸的滾輪2a的接觸位置42時，如圖6(C)的實線所示，鑄片表面41的溫度藉由因與滾輪2a接觸所致之滾輪冷卻而開始下降，由接觸位置42朝向下方持續下降至離預定距離以上為止。此時，因最初接觸的滾輪2a所致之滾輪冷卻後的效果代價(本實施形態與習知之構成的滾輪冷卻瞬後的溫度的差)ΔTr1成為0℃。

之後，至鑄片表面41上的前述預定位置進入噴附範圍46內為止，鑄片表面41的溫度藉由第1復熱而上升，若進入至噴附範圍46內，藉由噴霧冷卻而持續下降至通過該處為止。此時，圖6(B)的實線所示之噴附範圍46相較於同圖的虛線所示之習知之噴附範圍45，由圖6的視線觀看，移位至上方，而且，以上下方向(Z方向)變厚。因此，圖6(C)的實線所示之第1復熱期間比同圖的虛線所示之習知構成為更短，噴霧冷卻比習知構成更快開始。亦即，鑄片表面41可在藉由復熱而大幅溫度上升之前冷卻。因此，與習知之構成相比，復熱量減低，噴霧冷卻開始時的鑄片表面41的溫度變低，噴霧冷卻時的熱傳達係數變大。結果，冷卻效率E1比習知之構成的冷卻效率E9更高，鑄片表面41藉由噴霧冷卻而被冷卻至更低的溫度。此外，使冷卻水噴射軸線J1朝斜上側傾斜，加多朝向斜上方向的噴射量，因此可更加減低在第1復熱期間的復熱量，且可更加加大噴霧冷卻時的熱傳達係數。

接著，若鑄片表面41上的前述預定位置通過噴附範圍46內，鑄片表面41的溫度就會藉由第2復熱而上升，但是第2復熱開始時的溫度低於習知構成，因此因第2個接觸的滾輪2b所致之冷卻開始時的溫度亦變低，藉由該滾輪2b所致之滾輪冷卻後的效果代價ΔTr2變得大於0℃。之後，藉由反覆上述第1復熱、噴霧冷卻、第2復熱、滾輪冷卻的循環，鑄片4的溫度逐漸下降而冷卻。在該冷卻過程中，滾輪冷卻後的效果代價隨著朝向鑄造方向下游而逐漸變大，因此，與習知構成相比，較為縮短鑄片的冷卻時間。

[本實施形態之效果] 藉由本實施形態，具有如以下所示之效果。由於採用將噴附範圍46的中心形成為比中間位置44更為上方，而且冷卻水噴射軸線J1相對鑄片表面41的垂線朝斜上側傾斜的構成，因此可將冷卻水W的噴附目的端接近位於噴射噴嘴3的上方的滾輪2a及鑄片表面41間的接觸位置42。藉此，經由同接觸位置42而朝向下方的鑄片表面41可在藉由復熱而大幅溫度上升之前冷卻。因此，可使鑄片4的冷卻效果比習知更加提高而使生產性提升。而且，無須設置新的設備，即可提高鑄片4的冷卻效果，因此亦不會有導致成本上升的情形。因此，藉由本實施形態之連續鑄造之二次冷卻裝置及二次冷卻方法，不會導致成本上升而可達成生產性提升。

[變形例] 其中，本發明並非僅限定於上述實施形態，可在未脫離本發明之要旨的範圍內，進行各種改良及設計的變更等，其他本發明實施時的具體順序、及構造等亦可在可達成本發明之目的的範圍內形成為其他構造等。

例如，亦可使用冷卻水噴射軸線J1相對噴附範圍46的長軸方向不呈傾斜的噴射噴嘴3。此時，將噴射噴嘴3的前端部比圖6(A)的位置更為接近鑄片表面41，而且，以位於上方的方式作配置，藉此如圖2的下圖以二點鏈線所示，噴嘴頭31的軸線310與鑄片表面41的交叉位置和噴附範圍46的中心460相一致。此外，亦可噴附範圍46的長軸繞著由噴射噴嘴3朝鑄片表面41的垂線亦即軸線310旋轉，而且，噴附範圍46的中心460位於比中間位置44更為上方。在如上所示之構成中，與習知構成相比，亦可使冷卻水W的噴附範圍46移位至上方，而且在上下方向(Z方向)加厚，不會導致成本上升而可達成生產性提升。亦可使用一流體噴嘴，作為噴射噴嘴3。 [實施例]

接著，藉由實施例，更加詳細說明本發明，惟本發明並非為藉由該等例子而受到任何限定者。

說明用以驗證本發明之效果的模擬。以在實施例與比較例中共通的參數而言，進行以下設定。滾輪的直徑R：150mm以上360mm以下滾輪的間距L1：190mm以上430mm以下由噴射噴嘴前端至鑄片表面的距離L2：80mm以上430mm以下由噴附範圍的上端位置至鑄片表面之與上方的滾輪的接觸位置為止的距離L3：超過0mm且(L1/2)mm以下噴射水量：平均每個噴嘴8L/min以上80L/min以下平均滾輪間的寬幅方向噴嘴個數：1個~16個鑄造速度：2.0m/min 溶鋼中的碳量：0.04% 鑄片寬幅：1500mm 鑄片厚度：250mm

此外，將實施例中的滾輪2及噴射噴嘴3的配置狀態，設定如圖2所示，且將比較例中的滾輪2及噴射噴嘴9的配置狀態設定如圖7所示。將實施例及比較例中的「相對噴附範圍46的長軸方向的冷卻水噴射軸線J1的傾斜角度α1」、「以軸線310為基準的冷卻水W的狹角側角度α2」、「以軸線310為基準的冷卻水W的廣角側角度α3」、「繞著軸線310朝上方旋轉的噴射噴嘴3、9(噴附範圍46)的旋轉角度β」、「上下方向中由一對滾輪2的中間位置44至噴附範圍46的中心460為止的距離M」顯示於以下表1。其中，在比較例中，使用將冷卻水噴射軸線J1相對噴附範圍46的長軸方向不呈傾斜，噴嘴頭91的軸線910與鑄片表面41的交叉位置和噴附範圍46的中心460相一致的噴射噴嘴9。由該噴射噴嘴9被噴射的冷卻水W的長軸方向的擴展角度，在以軸線910為基準的長軸方向兩側(左右兩側)為相同，因此在表1中顯示將左右兩側合併的角度。

[表1]

接著，進行連續鑄造之二次冷卻的模擬。圖8為顯示表1所示之數值範圍中的鑄片表面溫度變化的結果之一例。如圖8所示，藉由與最初滾輪接觸所致之滾輪冷卻後的效果代價(實施例與比較例的滾輪冷卻直後的溫度的差)ΔTr1成為0℃，但是關於滾輪冷卻後的第1復熱期間，以實線表示的實施例比以虛線所示之比較例為更短，實施例的復熱量可比比較例的復熱量減低7℃(圖8中表示為「ΔTa」)。此外，比較例中藉由噴霧冷卻所致之降下溫度ΔTsc為150℃，實施例中的降下溫度ΔTsp為176℃，噴霧冷卻直後的效果代價(實施例與比較例的噴霧冷卻直後的溫度的差)ΔTb1成為33℃。此外，藉由與第2、3個滾輪接觸所致之滾輪冷卻後的效果代價ΔTr2、ΔTr3成為14℃、25℃，之後，隨著朝向鑄造方向下游，滾輪冷卻後的效果代價逐漸變大。此外，第2、3個噴霧冷卻瞬後的效果代價ΔTb2、ΔTb3成為49℃、59℃，之後，隨著朝向鑄造方向下游，噴霧冷卻瞬後的效果代價逐漸變大。結果，與比較例相比，確認出實施例的鑄片的冷卻時間縮短0.3min。 [產業上可利用性]

藉由本發明，可提供不會導致成本上升而可達成生產性提升的連續鑄造之二次冷卻裝置及二次冷卻方法。因此，產業上可利用性大。

1‧‧‧二次冷卻裝置2、2a、2b‧‧‧滾輪3‧‧‧噴射噴嘴4‧‧‧鑄片11‧‧‧噴嘴本體12、12’‧‧‧溝部13、13’‧‧‧吐出口14、15、16‧‧‧流路31、91‧‧‧噴嘴頭41‧‧‧鑄片表面42、43‧‧‧接觸位置44‧‧‧中間位置45、45-1、45-2、45-3、45-4、46、46-1、46-2、46-3‧‧‧噴附範圍460、460-1、460-2、460-3‧‧‧中心310、910‧‧‧軸線461‧‧‧上端位置DC‧‧‧鑄造方向E1、E9‧‧‧冷卻效率J1‧‧‧冷卻水噴射軸線LA、LA-1、LB、LB-1、LB-3、LB-4‧‧‧長軸L1‧‧‧滾輪的間距L2、L3‧‧‧距離Q9‧‧‧交叉位置R‧‧‧滾輪的直徑W‧‧‧冷卻水W1‧‧‧垂落水α1‧‧‧傾斜角度α2‧‧‧狹角側角度α3‧‧‧廣角側角度β‧‧‧旋轉角度

圖1為顯示本發明之一實施形態之連續鑄造之二次冷卻裝置的一部分的側面圖、及其要部放大圖。圖2為顯示同實施形態中的滾輪與噴射噴嘴的配置狀態的正面圖、及其要部放大圖。圖3為同實施形態中的噴射噴嘴的概略斜視圖。圖4A為顯示使同實施形態中的噴射噴嘴的冷卻水噴射軸線相對噴附範圍的長軸方向呈傾斜的狀態的圖，將鑄片表面對向視的圖。圖4B為圖4A的斜視圖。圖5A為顯示使同實施形態中的噴射噴嘴的冷卻水噴射軸線相對鑄片表面的垂線朝斜上側傾斜的狀態的圖，將鑄片表面對向視的圖。圖5B為圖5A的斜視圖。圖6為顯示同實施形態之連續鑄造之二次冷卻裝置中的冷卻機制的說明圖，顯示連續鑄造之二次冷卻裝置的一部分的模式圖(A)、顯示鑄造距離與水量密度的關係的圖表(B)、及顯示鑄造距離與鑄片表面溫度的關係的圖表(C)。圖7為顯示用以確認本發明之效果的比較例的圖，為顯示滾輪與噴射噴嘴的配置狀態的正面圖。圖8為顯示同實施形態中的實施例及前述比較例中的連續鑄造的二次冷卻的模擬結果的圖表。圖9為顯示習知之連續鑄造之二次冷卻裝置中的冷卻機制的說明圖，顯示連續鑄造之二次冷卻裝置的一部分的模式圖(A)、顯示鑄造距離與水量密度的關係的圖表(B)、及顯示鑄造距離與鑄片表面溫度的關係的圖表(C)。圖10A為用以說明藉由習知之連續鑄造之二次冷卻裝置所為之二次冷卻方法的圖，將鑄片表面對向視的圖。圖10B為顯示在圖10A中，使噴附範圍更加移動的狀態的圖。

2‧‧‧滾輪

3‧‧‧噴射噴嘴

4‧‧‧鑄片

31‧‧‧噴嘴頭

310‧‧‧軸線

41‧‧‧鑄片表面

44‧‧‧中間位置

46、46-1、46-3‧‧‧噴附範圍

460、460-1、460-3‧‧‧中心

J1‧‧‧冷卻水噴射軸線

DC‧‧‧鑄造方向

LA‧‧‧長軸

Claims

一種連續鑄造之二次冷卻裝置，其對以鑄造方向被傳送的鑄片的鑄片表面噴射冷卻水來進行冷卻，前述連續鑄造之二次冷卻裝置之特徵為：具備有：以沿著前述鑄造方向的上下方向排列配置的複數個滾輪；及從前述複數個滾輪之間，對前述鑄片表面噴射前述冷卻水的噴射噴嘴，前述噴射噴嘴設成：前述噴射噴嘴的冷卻水噴射軸線相對前述鑄片表面的前述冷卻水的噴附範圍的長軸方向呈傾斜，前述噴附範圍的長軸繞著由前述噴射噴嘴朝前述鑄片表面的垂線亦即軸線而在上方旋轉，前述噴附範圍的中心相較於位於前述噴射噴嘴的上方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置、與位於下方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置之中間位置，位於更為上方。
如請求項1之連續鑄造之二次冷卻裝置，其中，前述噴射噴嘴設成：前述冷卻水噴射軸線相對前述鑄片表面的前述冷卻水的噴附範圍的長軸方向，傾斜30°~40°，前述噴附範圍的長軸繞著由前述噴射噴嘴朝前述鑄片表面的垂線亦即軸線而在上方旋轉5°~15°。
一種連續鑄造之二次冷卻方法，其具有：由被配置在以沿著鑄造方向的上下方向排列配置的複數個滾輪間的噴射噴嘴，對鑄片表面噴射冷卻水來進行冷卻的工序，前述連續鑄造之二次冷卻方法之特徵為：前述噴射噴嘴的冷卻水噴射軸線相對前述鑄片表面的前述冷卻水的噴附範圍的長軸方向呈傾斜，前述噴附範圍的長軸繞著由前述噴射噴嘴朝前述鑄片表面的垂線亦即軸線而在上方旋轉，前述噴附範圍的中心相較於位於前述噴射噴嘴的上方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置、與位於下方的前述滾輪及前述鑄片表面間的接觸位置之中間位置，位於更為上方。