JPH01150436A - 連続鋳造機のスプレ冷却式鋳型 - 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〕 本発明は、鋼用ビレット連続鋳造機等の連続鋳造機の鋳
型に適用されるスプレ冷却式鋳型に関する。

〔従来の技術〕

従来の鋼用達続鋳造機の鋳型は、ジャケット水流冷却式
又はスプレ冷却式のいずれにしろ、純銅製のチューブ式
鋳型本体に対し、その外表面を断面外周はできるだけ均
等な冷却を行うように、水量密度を一定にして強制冷却
していた。すなわち、鋳型の断面方向には水量密度分布
の調整が不可能であり、冷却強度の調整もできなかった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の上記鋳型における問題点について第３図により説
明する。純銅製鋳型本体１内に供給された溶鋼１０は、
鋳型外壁が冷却水により強制冷却されることによって鋳
型内壁に接触した部分から冷却されて凝固し、凝固シェ
ル１２を形成して鋳片１１となる。凝固シェル１２が形
成されると、温度低下により収縮し鋳型内壁との間にエ
ヤーギャップが発生する。このよ°うにしてエヤーギャ
ップが発生すると、鋳型外壁をい（ら均一に冷却してい
ても鋳型内壁と凝固シェル１２との接触状態が不安定に
なることから不均一凝固が発生することが多くなる。不
均一凝固が発生すると凝固シェル１２は菱形に変形する
。すなわち、鋳型Ｂ、Ｄコーナの厚い凝固シェル１２ａ
は鋭角に、ＡＣコーナの薄い凝固シェル１２１）は鈍角
に変形するので、Ｂ、Ｄコーナでは凝固シェル１２ａが
鋳型内壁に強く接触して、ますます冷却され凝固が進行
し、逆にＡＣコーナでは凝固シェル１２１）が鋳型から
離れてエヤーギャップが大きくなり凝固が遅れることに
なり、不均一凝固状態が、ますます助長されることにな
る。このような不均一凝固鋳片１１は鋳型１を出ると、
薄い凝固シェル１２ｂの弱い部分で内部割れ１３を発生
したり、二次冷却域において、ますます菱形変形が一進
行し、いずれの場合も重大な品質欠陥となる。

本発明は上記のような鋳片の不均一な凝固が発生する問
題点を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、鋳型本体の外周部に多数のスプレノズルを配
設し冷却水を鋳型外壁面にスプレ噴射することによって
冷却を行う連続鋳造機のスプレ冷却式鋳型において、鋳
型外壁の側面に冷却水を噴霧する第一のスプレノズルと
鋳型のコーナ部に冷却水を噴霧する第二のスプレノズル
を設けると共に、上記第一のスプレノズルと第二のスプ
レノズルにそれぞれ冷却水を供給する互いに独立した冷
却水供給系統を設けた。

また、本発明の実施態様では、上記互いに独立した冷却
水供給系統の水量を制御する手段を設け、鋳片の変形鋭
角側鋳型コーナ部冷却は水量を減少し弱くし、鈍角側鋳
型コーナ部冷却は水量を増加するようにした。

〔作用〕

本発明においては、鋳型外壁の側面に冷却水な噴霧する
第一のスプレノズルと鋳型のコーナ部に冷却水を噴霧す
る第二のスプレノズルとに独立した別系統の冷却水供給
系統から冷却水を供給することによって、鋳型の断面方
向における冷却水の密度分布を調整することによって、
鋳片の均一的な凝固が可能になる。

また、本発明の一実施態様においては、上記に加えて、
鋳片の菱形変形の方向性を検知し鋳片の変形の鋭角側コ
ーナ部、即ち鋳片の凝固が進行しているコーナ部への冷
却水の水量を減少させ、鋳片の変形の鈍角側コーナ部、
即ち鋳片の凝固が遅れているコーナ部への冷却水の水量
を増加させることによって、鋳片の均一な凝固を確実に
する。

〔実施例〕

本発明の一実施例である連続鋳造機のスプレ冷却式鋳型
につき、第１図及び第２図により説明する。鋳型本体ｌ
は純銀製テエープ式鋳型であり、鋳造すべきビレットに
応じた開放断面を有する。

この鋳型本体１は鋳型枠２に取り付けられ、その外周面
に側面冷却用の４本のスプレ管３及びコーナ冷却用の４
本のスプレ管４が配置されている。

各スプレ管３，４には、鋳型本体１の引抜方向１５に適
正な冷却水量分布を与えるように複数個のスプレノズル
５が配列してあり、それぞれの給水管３／、　４／　を
介して冷却水７を給水し、スプレ水６を鋳型本体外壁に
噴霧し鋳型本体ｌを冷却している。スプレ水６は鋳型本
体１の外壁全面をカバーするようにスプレノズル５０種
類が選定されている。冷却の終った水は鋳型枠２の底に
集まり、排水管２′から排水りされる。このような鋳型
の中心に溶鋼１０が連続的に供給され鋳型内壁に接触し
て冷却されて凝固シェル１２が形成され、鋳片１１とな
って引抜方向１５に引抜かれ連続的に鋳片１１が製造さ
れる。

次にその冷却水供給系統について、第２図の鋳型断面図
により説明する。鋳型本体１の外周には、鋳型外壁の側
面を冷却するための４本のスプレ管３及びコーナ部を冷
却する４本のスプレ管４ａ。

４ｂ、４ｃ、４ｄが配置され、それぞれ複数個のスプレ
ーノズル５が取付けられていてスプレ冷却水６により鋳
型外壁を冷却する。冷却水の供給は、独立した３つの冷
却水供給系統７ａ、７ｂ、７ｃにより行い、それぞれ流
量調節弁８ａ、８ｂ、８ｃを有して独自に冷却水量の調
節が可能としている。冷却水系統７ａは、面冷却用スプ
レ管３に冷却水を供給し、系統７ｂは、コーナ冷却用の
対角スプレ管４ａ、４ｃに、系統７Ｃは対角スプレ管４
ｂ、４ｄに冷却水を供給している。このような鋳型にお
いて、鋳片の品質欠陥の原因となる不均一凝固の発生は
鋳片１１の変形傾向を知ることによって検知可能である
。例えば、鋳型本体ｌの下端の各コーナ部に熱電対１４
を埋込み鋳型壁コーナ部の温度な測温、比較することに
よって検知できるし、又この外に鋳片表面温度分布及び
変形の実測等によっても検知可能である。第３図に示す
ように鋳型内で不均一凝固が発生し鋳片１１が菱形に変
形したとすると、鋳型本体１０下端コーナ部に埋込まれ
た熱電対１４は、Ｂ、Ｄコーナでは高温、Ａ、Ｃコーナ
では低温を検出し、鋳片１１の変形方向が検知される。

そこでとの熱電対１４の出力によって流量調節弁８ａ、
８ｂ＊８ｃを制御して上記対角スプレ管４ｂ、４ｄへの
供給水量を調整して、鋳型のＢ、Ｄコーナのスプレ冷却
水量を減少して冷却効果を下げ、ＡＧＣコーナスプレ冷
却水量を増加して、冷却を強化することによって、各コ
ーナ部における縦向シェ／ｌ／１２の不均一性が改善さ
れ、鋳片１１の変形又はコーナ部の内部割れ１３を防止
することが可能となる。

なお、上記実施例では面冷却用の冷却水の供給する系統
は一系統となっているが、これを分割して鋳片外壁の各
側面への冷却水量を制御するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は次の効果を挙げることができる。

（１）鋳片の断面方向における冷却水の密度分布を調整
することができ、これによって鋳片の均一な凝固が可能
になり、鋳片の変形及び内部割れの発生を防ぎ品質欠陥
のない鋳片を製造することができる。

（２）また更に、本発明の実施態様では、鋳型内鋳片の
不均一凝固による変形を検知し、その不拘凝固の方向性
を予知して鋳型の対角毎のコーナ冷却スプレ水量を調節
し、凝固シェルの薄い方向の冷却は強化し厚い方向の冷
却は弱くすることによって、鋳片の凝固の均一化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は上記実
施例の説明図、第３図は従来の連続鋳造機のスプレ冷却
式鋳型の説明図である。 １・・・鋳型本体、　　　２・・・鋳型枠、３・・・面
冷却用スプレ管、 ４．４ａ、４ｂ・・・コーナ冷却用スプレ管、５・・・
スプレノズル、　　６・・・スプレ水、７・・・冷却水
、　　　　　８・・・流量調節弁、１４・・・熱電対。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳型本体の外周部に多数のスプレノズルを配設し
   冷却水を鋳型外壁面にスプレ噴射することによって冷却
   を行う連続鋳造機のスプレ冷却式鋳型において、鋳型外
   壁の側面に冷却水を噴霧する第一のスプレノズルと鋳型
   のコーナ部に冷却水を噴霧する第二のスプレノズルを設
   けると共に、上記第一のスプレノズルと第二のスプレノ
   ズルにそれぞれ冷却水を供給する互いに独立した冷却水
   供給系統を設けたことを特徴とする連続鋳造機のスプレ
   冷却式鋳型。
2. （２）第二のスプレノズルの冷却水系統を対角毎のコー
   ナ部を冷却する互に独立した別系統に分割し、鋳片の菱
   形変形の方向性を検知し上記互いに独立した冷却水供給
   系統の水量を制御する手段を設け、鋳片の変形鋭角側鋳
   型コーナ部冷却は水量を減少し、鈍角側鋳型コーナ部冷
   却は水量を増加するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲（１）項記載の連続鋳造機のスプレ冷却装置。