JPH01249253A

JPH01249253A - 丸鋳片の均一急冷方法および装置

Info

Publication number: JPH01249253A
Application number: JP7727888A
Authority: JP
Inventors: Nobutake Minaminosono; 南之園　信竹
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1989-10-04

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】０）産業上の利用分野本発明は、丸鋳片の均一急冷方法および装置に関するも
のである。

（ロ）従来技術従来、連続鋳造機によって鋳造される丸鋳片は、表面を
硬化させるために、急冷している。さらに、所定寸法に
切断直後に、丸鋳片の材質改善のために、急冷を行って
いる。

例えば、ボロン、チタン入りの丸鋳片の表面ひび割れ対
策として、急冷（８００℃から４５０℃まで急冷）して
いる。しかし、鋳片下部が不均一冷却となり、変形しや
すい。不均一冷却をすると品質面でも影響が出るばかり
ではなく、下工程の搬送およびパリ取りにも支障を来た
す。

従来の急冷法は、丸鋳片に対し上下から冷却水を単に散
布していた。この方法では、下部からのスプレ冷却が不
十分となるので上下方向に冷却むらを生じる。そのため
、かえって表面ひび割れを助長し、変形が大きくなる。

変形が大きいと、搬送不能となることもあった。

（ハ）発明が解決しようとした課題本発明が解決しようとした課題は、丸鋳片を回転させな
がら急冷することによって、急冷温度を均一化し、丸鋳
片の表面ひび割れを防止できる方法および装置を得るこ
とにある。

（→　課題を解決するだめの手段本発明の丸鋳片の均一急冷方法は、連続鋳造直後の丸鋳
片を所定の長さに切断し、それを均一急冷する方法にお
いて、該切断丸鋳片を所定の位置に停止させること、該
丸鋳片をその円周方向に回転させること、複数のノズル
を有するスプレ・ヘッダを該丸鋳片の長手方向にそって
配置すること、該スプレ・ヘッダを長手方向にそって所
定の距離だけ所定の周期で往復移動させること、前記ス
プレ・ヘッダから所定の時間冷却水を前記丸鋳片に噴射
することからなる手段によって、上記課題を解決してい
る。

本発明の丸鋳片の均一急冷装置は、連続鋳造直後の丸鋳
片を所定の長さに切断し、それを均一急冷する装置にお
いて、該切断丸鋳片を所定の位置まで搬送する搬送テー
ブルと、搬送ラインにそって配置されていて複数のノズ
ルを有するスプレ・ヘッダと、該スプレ・ヘッダの入側
および出側に配置されていて前記丸鋳片をその円周方向
に回転自在に支持するローラを有する昇降自在の昇降テ
ーブルと、前記ローラを回転駆動する機器と、前記昇降
テーブルを昇降駆動する機器と、前記スプレ・ヘッダを
長手方向にそって所定の距離だけ所定の周期で往復移動
させる機器と、前記スプレ・ヘッダから所定の時間冷却
水を前記丸鋳片に噴射させる機器とからなる手段によっ
て、上記課題を解決している。

前記スプレ・ヘッダの往復移動機器は、各ノズルを揺動
自在に支持し、全ノズルを一斉に揺動させるリンク機構
でもよい。

前記スプレ・ヘッダの往復移動機器は、ヘッダの長手方
向にラックを取り付け、該ラックをピニオンによって往
復移動させるピニオン・ラック機構でもよい。

前記スプレ・ヘッダの往復移動機器は、流体圧シリンダ
でもよい。

（ホ）実施例第１図から第４図までを参照して本発明の方法および装
置について説明する。

第１図に示すように、本発明の方法は、連続鋳造機１に
よって連続鋳造された直後の丸鋳片Ｂ（第２図）を熱間
走行切断機２によって所定の長さに切断し、切断直後の
丸鋳片Ｂを冷却装置３によって均一急冷するさいに適用
される。

冷却装置３においては、丸鋳片Ｂに冷却水を噴射して、
急冷する。この急冷のさいに、丸鋳片Ｂを長平方向およ
び円周方向に均一に冷却しなければならない。そこで、
本発明の方法では、丸鋳片Ｂを円周方向に回転駆動する
とともに、スプレ・ヘッダを丸鋳片Ｂの長手方向にそっ
て往復移動させる。

急冷時間は丸鋳片Ｂの材質・寸法および冷却装置３の冷
却能力等によって決定する。

本発明の丸鋳片の均一急冷装置は、連続鋳造直後の丸鋳
片を所定の長さに切断し、それを所定の位置まで搬送す
る搬送テーブル４と、切断丸鋳片を均一急冷する冷却装
置３とからできている。

冷却装置３は、搬送ラインにそって配置されていて複数
のノズル３１１を有するスプレ・ヘッダ３１と、スプレ
・ヘッダ３１の入側および出側に配置されていて丸鋳片
Ｂをその円周方向に回転自在に支持するローラ３２１を
有する昇降自在の昇降テーブル３２と、ローラ３２を回
転駆動する機器３３（第２図）と、昇降テーブル３２を
昇降駆動する機器３４と、スプレ・ヘッダ３１を長手方
向にそって所定の距離だけ所定の周期で往復移動させる
機器３５と、スプレ・ヘッダ３１から所定の時間冷却水
を前記丸鋳片に噴射させる機器３６（第２図）とからな
っている。

丸鋳片Ｂの搬送テーブル４は、慣用のものである。

スプレ・ヘッダ３１は、第２図に最もよく示すように、
丸鋳片Ｂの円周方向にそって４５度の角度ピッチで３箇
所、丸鋳片Ｂの長平方向にそっを有している。ノズル３
１１のピッチおよび筒数は一例であって、必要に応じて
変更は可能である。

スプレ・ヘッダの往復移動機器３５は、各ノズル３１１
を揺動自在に支持し、全ノズルを一斉に揺動させるリン
ク機構（第４図）であってもよい。また、第３図に示す
ように、往復移動機器３５は、ヘッダ３１の長手方向に
ラック３１２を取り付け、そのラック３１２をピニオン
３５２によって往復移動させるピニオン・ラック機構で
あってもよい。さらに、第１図に示すように、往復移動
機器３５は、流体圧シリンダ３５３であってもよい。

設備規模は大きくなるが、ヘッダ３１を固定し、丸鋳片
を往復移動させてもよく、また、丸鋳片の移動に同期さ
せてヘッダを走行移動させてもよい。

第３図に示すように、スプレ・ヘッダ３１は丸鋳片Ｂの
寸法変更による干渉および非冷却中に受ける丸鋳片Ｂか
らの放射熱を避けるために、丸鋳片Ｂの搬送ラインより
も多少上方に偏位している。

そこで、昇降テーブル３２は、第３図に最もよく示すよ
うに、丸鋳片Ｂが冷却装置３内に送り込まれて所定位置
に停止したとき、丸鋳片Ｂを必要な高さだけ上昇させ、
スプレ・ヘッダ３１に接近させる。

このとき、ローラ３２１が丸鋳片Ｂに接触し、丸鋳片Ｂ
を搬送テーブル４から離れさせる。これにより、ローラ
３２１が丸鋳片Ｂを自由に回転させることができる。

昇降テーブル３２の昇降量はＯ〜１５０關、スプレ・ヘ
ッダ３１の往復移動曾は０〜２５０ｍｌ１１１０−ラ３
２１の回転数を０〜１ＯｒｐｌＩＩ程度にする。

冷却水噴射機器３８は、第２図に示すように、ポンプ３
６１によって水圧２．５ｋｇ／ｃｄに昇圧された冷却水
を開閉弁３６２をかいしてスプレ・ヘッダ３１に供給す
る。開閉弁３６２の開閉時間はタイマ３６３によって制
御する。

冷却水の噴射量はＯ〜８００Ω／ｗｉｎ、噴射時間は０
〜６０秒である。

（へ）具体的実施例ｉ、実施装置第２図および第３図に示す構成の装置を用いた。ローラ
の回転数を０〜１０ｐｐｍとし、スプレ・ヘッダの往復
移動速度を２００ｍｍ／ｍ１ｎにした。

比試験材 −サイズ：直径２３１ｍｍＸ長さ７ｍｍ材　質：ＷＲ８
ＮＦＢ　（Ｔｉ　　−Ｂ添加鋼）（ｖｔ％）ｉｉｉ　、試験条件１ｖ、凝固組織冷却条件が組織に及ぼす影響を第１表に示す。

第１表から次のことがわかる。

■回転冷却により表層下は全周急冷組織になる。

■冷却前の鋳片表面温度が高い程急冷組織になる。

■復熱による組織の微細化はみられない。

■微細化のためには“水冷時の６５０９Ｃ以下、復熱時
７３０℃“の条件を満たす必要があるが、Ｖｃ　＝１．
７　ｍ／ｍｉｎ以下では復熱が困難である。

また、Ｖｃ　−１，８ｍ／ｍｉｎ以上では冷却時間を延
ばす必要がある。

■、ひび割れ抑制Ｃｒ　−Ｔｉ　−Ｂ添加鋼は第６図に示すように、７５
０℃と６００℃とに脆化域があり、Ｔ１添加により絞り
値（Ｒ，Ａ、）が高くなり、割れ感受性が弱まる。また
、復熱による組織の微細化も同様の効果がある。

第６図より、ひび割れ防止のためには鋳片表面に応力集
中するときの温度を７００℃または、５００℃以下にす
る必要がある。

ラウンドｅｃにおいては切断後Ｃフック上で鋳片が互い
に接触したときに応力が集中する。よ穿てひび割れ抑制
方法としては次の３通りが考えられる。■ビレット回転
冷却により５００℃以下、で冷却　する。

■ビレット回転冷却により復熱時７００℃を目標に冷却
制御する。

■ビレット回転冷却により復熱させて組織を微細化させ
る。

φ）効　果本発明によれば、冷却不均一による反り、および鋳込方
向の冷却むらを防止できる。その実験結果を、第２表に
示す。

第　　　２　　　表 ×・・・鋳片反り大また、本発明法による丸鋳片表面温度変化を第５図に示
す。図から次のことがわかる。

ｉ１回転冷却による急冷の結果、鋳片表面温度はＡ　ｒ
　ｓ点く６５０℃）以下となる（Ｔｃ　−１，７ｍ／ｍ
ｉｎ　、水冷あり）。鋳込速度が大きい場合、水冷前の
温度が高くなり、Ａ　ｒ　ｓ点以上にするには、水冷時
間の延長が必要である。

Ｈ，回転冷却完了後は、７００℃以上に復熱する。

ｉｉｉ、Ｌかし、今回の試験条件では復熱による組織の
微細化（Ａｒ　　意思下からＡ　ｃ　ｓ点以上への復熱
による微細化）を起す温度推移にはなっていない。

ｉｖ１組織を微細化させるためには、高鋳込速度（≧１
．８　ｒｎ／ｍ１ｎ）においてかつ適正な冷却をする必
要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の丸鋳片の均一急冷装置の平面図。第２
図はスプレ・ヘッダの斜視図。第３図は本発明の別の装
置の正面図。第４図はスプレ・ヘッダの往復移動機器の
別の実施例の説明図。第５図は本発明の効果を示すグラ
フ。第６図は温度と絞り値との関係を示すグラフ。１：連続鋳造機　　　　　２：熱間走行切断機３：冷却
装置　　　　　　４：搬送テーブル３１ニスブレ・ヘッ
ダ　　　３２：昇降テーブル３１１：ノズル　　　　　
　　３２１：ローラ３５：往復移動機器特許出願人　住友金属工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）連続鋳造直後の丸鋳片を所定の長さに切断し、そ
れを均一急冷する方法において、該切断丸鋳片を所定の
位置に停止させること、該丸鋳片をその円周方向に回転
させること、複数のノズルを有するスプレ・ヘッダを該
丸鋳片の長手方向にそって配置すること、該スプレ・ヘ
ッダを長手方向にそって所定の距離だけ所定の周期で往
復移動させること、前記スプレ・ヘッダから所定の時間
冷却水を前記丸鋳片に噴射することからなる丸鋳片の均
一急冷方法。
（２）連続鋳造直後の丸鋳片を所定の長さに切断し、そ
れを均一急冷する装置において、該切断丸鋳片を所定の
位置まで搬送する搬送テーブルと、搬送ラインにそって
配置されていて複数のノズルを有するスプレ・ヘッダと
、該スプレ・ヘッダの入側および出側に配置されていて
前記丸鋳片をその円周方向に回転自在に支持するローラ
を有する昇降自在の昇降テーブルと、前記ローラを回転
駆動する機器と、前記昇降テーブルを昇降駆動する機器
と、前記スプレ・ヘッダを長手方向にそって所定の距離
だけ所定の周期で往復移動させる機器と、前記スプレ・
ヘッダから所定の時間冷却水を前記丸鋳片に噴射させる
機器とからなる丸鋳片の均一急冷装置。
（３）前記スプレ・ヘッダの往復移動機器は、各ノズル
を揺動自在に支持し、全ノズルを一斉に揺動させるリン
ク機構であることを特徴とした請求項２記載の装置。
（４）前記スプレ・ヘッダの往復移動機器は、ヘッダの
長手方向にラックを取り付け、該ラックをピニオンによ
って往復移動させるピニオン・ラック機構であることを
特徴とした請求項２記載の装置。
（５）前記スプレ・ヘッダの往復移動機器は、流体圧シ
リンダであることを特徴とした請求項２記載の装置。