JP2002120054A - 連続鋳造設備クーリンググリッド - Google Patents

連続鋳造設備クーリンググリッド

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JP2002120054A
JP2002120054A JP2000311460A JP2000311460A JP2002120054A JP 2002120054 A JP2002120054 A JP 2002120054A JP 2000311460 A JP2000311460 A JP 2000311460A JP 2000311460 A JP2000311460 A JP 2000311460A JP 2002120054 A JP2002120054 A JP 2002120054A
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Japan
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grid
slab
cooling
continuous casting
gap
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JP2000311460A
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Yukio Ishiguchi
由紀男 石口
Kenji Ishii
健司 石井
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JFE Engineering Corp
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】隣接するグリッドの隙間に、凝固物が挟まり難
いグリッドを有するクーリンググリッドを提供する。 【解決手段】連続鋳造設備のモールド2直下に設けられ
るクーリンググリッド4において、下部断面形状が鋳片
6の移動方向に向かって先細りとなっているグリッド4
a,4bを有している連続鋳造設備クーリンググリッ
ド。また、前記下部断面形状が鋳片の移動方向に向かっ
て先細りの台形である連続鋳造設備クーリンググリッド

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼の連続鋳造設
備のクーリンググリッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3に示すように、連続鋳造において
は、溶鋼Mがタンディッシュから浸漬ノズル1を介して
水冷式のモールド2に注入される。溶鋼Mはこのモール
ド2で一次冷却され、凝固シェルを形成する。その後、
櫛歯部材(コム)3、クーリンググリッド4、サポート
ロール5からなる一括スタンドの内部、その下流のガイ
ドロール5a間を通過中に冷却水が噴射され、凝固シェ
ルを厚くしながら、矢印の向きに引き出され、完全に凝
固した鋳片が製造される。
【0003】クーリンググリッド4は、近年、高速鋳造
を行うためにモールド2直下に設けられようになった、
鋳片を支持、冷却するものである。クーリンググリッド
の具体的構造例は、例えば、実開平6−23647号や
特開平9―108802号に示されている。
【0004】このクーリンググリッドを図4〜図6によ
り説明する。ここで、図4は、クーリンググリッドを直
下に有するモールドの縦断面図、図5は図4のA−A矢
視図である。クーリンググリッドはグリッド4a、4b
とスプレーノズル7〜7からなる。グリッド4a、4b
は、図4のように、上流から1段目のグリッド4aが横
方向に一定の間隔で配列され、隣り合う1段目のグリッ
ド4aとグリッド4aとの間の中心線上において、2段
目のグリッド4b(1段目のグリッドより長い)が1段
目のグリッドより下に配置され、また、3段目のグリッ
ド4aが1段目のグリッド4aの真下に一定の間隔を開
けて配設されている。これらのグリッド4a、4bは、
断面形状が矩形である。
【0005】そして、このように配設されたグリッド4
a…、4b…の間に隙間S1が形成されている。グリッ
ド4a、4bの背後に多数のスプレーノズル7〜7が設
けられ、このスプレーノズル7から隙間S1を通して移
動する鋳片に冷却水が噴射される。
【0006】また、グリッド4a、4bは凝固シェルの
中に溶鋼が存在する鋳片を支持するものであるから、鋳
片のバルジングを許容値以内に抑えるためには、隣接す
るグリドの鋳造方向の重なり寸法が重要である。すなわ
ち、図6(b)のように重なり部の寸法Lが小さいと凝
固シェルのバルジングが許容値を越えるようになり、製
造された鋳片に内部割れを生じさせるという問題があ
る。この問題を解消するために、図6(a)に示すよう
に、通常、重なり部の寸法Lを大きく設定(例えば、グ
リッド4aの長さの約50%)するのが通常である。グ
リッドが矩形形状であるから、重なり部にはグリッド側
面で挟まれた平行隙間Gが形成される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モールドと
鋳片の潤滑剤としてモールドパウダー(SiO2, F, CaOが
主成分)が使用されており、この半溶融物が、鋳片の移
動によってクーリンググリッド4に流下してくる。この
モールドパウダーの半溶融物が一段目の隙間S1に流入
すると、スプレーノズル7から噴射される冷却水に当た
り水滓化されて微細な粒となる。この微細粒は冷却水の
流れに乗り下流の平行隙間Gを通り抜け、クーリンググ
リッドの外部に排出されるので鋳造に支障を生じさせる
ことはない。
【0008】しかしながら、図5に示すように、モール
ド短辺2b下クーリンググリッドにはスプレーノズル7
を多く配設できないため、そのコーナー部の一段目隙間
に流入する半溶融物は、水滓化されずに、グリッドに付
着、凝固、成長し、硬い凝固物となる。その後、この硬
い凝固物が振動により欠落し、図4に示すように、欠落
した凝固物8が冷却水の流れに乗って移動し、平行隙間
Gに挟まると、凝固物8のエッジがグリッドに食い込
み、移動する鋳片の表面(高温で軟らかい)に連続した
引っ掻き疵を生じせしめる。この状態は、凝固物8のエ
ッジが摩滅して無くなるまで続く。このような凝固物8
は、上記のモールド短辺下グリッドのコーナー部のみな
らず、何らかの原因で冷却水が不足する個所にも発生す
ることがある。このようにして生じた引っ掻き疵のうち
深いものは、次工程で圧延しても疵が消えず、製品欠陥
として残るという問題があった。
【0009】本発明は、隣接するグリッドの隙間(前記
平行隙間位置に相当)に、凝固物が挟まり難いグリッド
を有するクーリンググリッドを提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を以
下のクーリンググリッドによって達成する。
【0011】請求項1のクーリンググリッドは、連続鋳
造設備のモールド直下に設けられるクーリンググリッド
において、下部断面形状が鋳片の移動方向に向かって先
細りとなっているグリッドを有している連続鋳造設備ク
ーリンググリッドである。
【0012】このクーリンググリッドによれば、グリッ
ドの下部断面形状が先細りとなっているので隙間が鋳片
の移動方向に向かって末広がりとなり、例え、欠落した
凝固物が流れてきても隙間に止まることが無い。よっ
て、鋳片表面に引っ掻き疵を生じせしめることが無い。
【0013】請求項2のクーリンググリッドは、請求項
1において、下部断面形状が鋳片の移動方向に向かって
先細りの台形であるものである。
【0014】このクーリンググリッドによれば、グリッ
ドの下部断面形状が先細りの台形となっているので隙間
が鋳片の移動方向に向かって末広がりとなり、例え欠落
した凝固物が流れてきても、隙間に止まることが無い。
よって、鋳片表面に引っ掻き疵を生じせしめることが無
い。
【0015】請求項3のクーリンググリッドは、請求項
2において、台形の傾斜辺の勾配を1/20以上とした
ものである。
【0016】このクーリンググリッドによれば、勾配を
1/20以上としているので、流れて来て挟まった凝固
物は、鋳片から受ける鋳造方向の力によりクーリンググ
リッドの拘束から外れ、確実に下流に脱落する。よっ
て、鋳片表面に引っ掻き疵を生じせしめることが無い。
【0017】請求項4のクーリンググリッドは、請求項
1において、先細りを形成するグリッドの側面が円弧状
面または円弧面以外の滑らかな曲面であるものである。
【0018】このクーリンググリッドは、先細りを形成
するグリッドの側面を滑らかな曲面にしてあるから、請
求項2のものと同様に、凝固物が隙間に止まることが無
い。
【0019】請求項5のクーリンググリッドは、請求項
1または2または3または4において、先細りグリッド
の傾斜面の硬度をショア硬度(HS)55以上としたもの
である。
【0020】このクーリンググリッドによれば、傾斜面
を硬度(HS)55以上としてあるので、凝固物が傾斜面
に食い込むことが無く、鋳片からの力を受けて早期に外
れ、下流に脱落する。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて以下に説明する。図1は、本発明に係るクーリング
グリッドを備えたモールドの縦断面図である。図におい
て、2aはモールド長辺、2bはモールド短辺、6は外
面(モールド内面と接触面)に凝固シェルを形成しつつ
ある鋳片である。モールド長辺2aとモールド短辺2b
の直下にグリッド4a、4bが、一定の間隔を開けて配
設されている。
【0022】すなわち、モールド長辺2a下において、
鋳造方向上流から1段目に、グリッド4a〜4aが左右
方向に一定の間隔を開けて隙間S1を設けて配列され、
また、隣り合う1段目のグリッド4aとグリッド4aと
の間の中心線上に、2段目のグリッド4b(1段目のグ
リッドより長い)が1段目のグリッドより下に、左右方
向に一定間隔を開けて配置されている。また、3段目
に、グリッド4a〜4aが1段目のグリッド4aの真下
に隙間S2を設けて、左右方向に一定の間隔を開けて配
設されている。
【0023】鋳片6のバルジングを許容値以下に抑える
ために、1段目のグリッド4aと隣接する2段目のグリ
ッド4bとの間、2段目のグリッド4bと隣接する3段
目のグリッド4aとの間には、寸法Lの重なり部を設
け、また、この重なり部Lにおいて、両グリットの側面
の間には後述する隙間S3を設けてある。そして、前記
の隙間S1、隙間S2および隙間S3が鋳片に噴射された
冷却水の流路となる。
【0024】図2は、上下(2段目と3段目)に配設さ
れた隣接するグリッド4aとグリッド4bの拡大図であ
る。図において、グリッド4a、4bは、断面において
上部形状が略矩形であり、下部形状が下流に向かって先
細りの台形となっている。グリッド4aがグリッド4b
の上側(鋳片の移動方向上流側)にあり、また、グリッ
ド4aがグリッド4bの左側に位置している。
【0025】そして、これらグリッド4a、4bの対向
する側面の重なり部(寸法L)に末広がりの隙間S3
成している。隙間S3より小さな凝固物は容易に冷却水
と共に流れ去る。また、隙間S3より充分大きな凝固物
は隙間S3に入り込むことができず、強固に固定される
ことがないため、鋳片に引っ掻き傷を与えることはな
い。問題なのは、両者の間の大きさの凝固物である。あ
る偶然で隙間S3に挟まり固定されて鋳片を傷付ける。
この段階で鋳片から下向きの力を受けるが、下部傾斜面
と鉛直面とのなす角θが適当であれば、この下向きの力
で凝固物は隙間S3から脱落し、鋳片に長い傷を付ける
ことはない。この角度θの下限値はグリッドと凝固物8
の摩擦係数から求めることができるが、鋳造中はグリッ
ドが振動し、また隙間S3を冷却水が流れているので凝
固物8が滑り易く、摩擦係数から求められる角度θより
小さくてもよい。これらを考慮して、傾斜角度θ下限値
を、2.8°(勾配1/20に相当)とする。また、傾
斜角度を大きくし過ぎると、鋳片のバルジングが許容値
を超えるので、傾斜角度θの上限値は18.2(勾配1
/3に相当)とするのが望ましい。
【0026】また、グリッドの下部形状を先細りの台形
とする代わりに、傾斜面を円弧状曲面或いは円弧以外の
滑らかな曲面とする先細り形状とすることもできる。
【0027】また、隙間S3を形成するグリッド傾斜面
の硬度が小さいと凝固物が傾斜面に食い込み止まり易く
なるので、グリッド傾斜面の硬度は、ショア硬度を55
以上にすることが望ましい。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば以下の効果が得られる。
【0029】請求項1、2、4のクーリンググリッドに
よれば、グリッドの下部断面形状が先細りとなっている
ので隙間S3が鋳片の移動方向に向かって末広がりとな
り、例え、欠落した凝固物が流れてきても、隙間S3
止まることが無い。また、凝固物が偶然隙間S3に挟ま
ったとしても、鋳片から力を受け、容易に脱落する。よ
って、鋳片表面に引っ掻き疵を生じせしめることが無
い。
【0030】請求項3のクーリンググリッドによれば、
流れてきた凝固物が摩擦力に打ち勝ち、傾斜面を滑り確
実に下流に流れ去る。よって、鋳片表面に引っ掻き疵を
生じせしめることが無い。
【0031】請求項5のクーリンググリッドによれば、
傾斜面を硬度(HS)55以上としてあるので、凝固物が
傾斜面に食い込むことが無く、鋳片から力を受けるとク
ーリンググリッドに当たっている強固物の突起部は容易
に破砕され、その結果下流に脱落する。よって、鋳片表
面に引っ掻き疵を生じせしめることが無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクーリンググリッドを備えたモー
ルドの縦断面図である。
【図2】本発明に係る上下に配設された、隣接するグリ
ッドの拡大図である。
【図3】連続鋳造設備の縦断面図である。
【図4】従来のクーリンググリッドを備えたモールドの
縦断面図である。
【図5】図4のA−A矢視図である。
【図6】グリッド配列を示す図で、(a)は重なり部の
寸法が適正な例を示し、(b)は重なり部の寸法が小さ
く、不適切な例を示す。
【符号の説明】
2 モールド 2a モールド長辺 2b モールド短辺 4 クーリンググリッド 4a,4b グリッド 5 サポートロール 6 鋳片 7 スプレーノズル 8 凝固物 S1,S2,S3 隙間

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続鋳造設備のモールド直下に設けられる
    クーリンググリッドにおいて、下部断面形状が鋳片の移
    動方向に向かって先細りとなっているグリッドを有して
    いることを特徴とする連続鋳造設備クーリンググリッ
    ド。
  2. 【請求項2】下部断面形状が鋳片の移動方向に向かって
    先細りの台形である請求項1記載の連続鋳造設備クーリ
    ンググリッド。
  3. 【請求項3】請求項2において、台形の傾斜辺の勾配を
    1/20以上とした連続鋳造設備クーリンググリッド。
  4. 【請求項4】請求項1において、先細りを形成するグリ
    ッドの側面が円弧状面または円弧面以外の滑らかな曲面
    である連続鋳造設備クーリンググリッド。
  5. 【請求項5】先細りグリッドの傾斜面の硬度をショア硬
    度(HS)55以上とした請求項1または2または3また
    は4記載の連続鋳造設備クーリンググリッド。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007118043A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Jfe Steel Kk 連続鋳造機用クーリンググリッド設備及び連続鋳造鋳片の製造方法
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JP2011183435A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Nippon Steel Corp 連続鋳造用冷却装置及び連続鋳造方法

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