JPH07100609A - 高温スラブの急速冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続鋳造機によるスラブの製造速度に大きく遅
れることなく、良好な効率で確実に高温スラブの急速冷
却を行うこができ、炭化物の部分的な析出等がない、高
品質なスラブを製造することができる高温スラブの急速
冷却装置を提供する。 【構成】高温スラブの急速冷却装置が、高温スラブを保
持・昇降し、かつ移動可能なスラブ昇降移動手段と、ス
ラブ昇降移動手段の移動範囲下部に配置される、スラブ
昇降移動手段の移動方向に複数の高温スラブを並列に収
納し急冷する冷却槽、および冷却槽による冷却が終了し
たスラブを仮置きする仮置場と、仮置場に載置されたス
ラブを移動するクレーンとを有することにより、前記目
的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造設備等によっ
て製造された高温状態にあるスラブを、良好な効率で急
速冷却することができる高温スラブの急速冷却装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼や合金鋼は、通常の鋼種よ
りもさらに厳格な品質が要求される。そのため、これら
の鋼種を製造する際には、連続鋳造設備によって製造し
た赤熱の連続鋳造片（以下、連鋳片とする）を大気温度
まで冷却した後に、表面検査および疵の手入れを行うの
が一般的である。

【０００３】ところが、このようなステンレス鋼や合金
鋼の一部の鋼種では、スラブの冷却過程で鋼中に含まれ
る合金元素と炭素とが化学結合して炭化物が生成してし
まい、この炭化物が結晶粒界に濃化してしまう場合があ
る。一部の元素や化合物が結晶組織のある部分に濃化し
てしまうことは、鋼中では微視的に成分の濃度差が生じ
ていることになる。このような濃度差は、圧延後の鋼板
の光沢および各種の表面処理物性に悪影響を与えてしま
う。

【０００４】これを防止するため、これらの鋼種のうち
過冷割れの心配のない鋼種では、鋼中での炭化物の生成
を防止するため、高温状態のスラブを水槽等の冷却槽に
浸漬して、急速冷却することにより炭化物の析出を抑制
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような急速冷却の
効果は、より高温な状態から急速に冷却する方が、炭化
物の生成抑制効果が大きい。従って、スラブの急速冷却
は、連続鋳造後、トーチカッタで切断した直後のスラブ
を、天井クレーン等によって搬送テーブルから吊り上
げ、このクレーンの下に配置された水槽にスラブを入
れ、スラブが所定の温度まで冷却された時点で前記天井
クレーンによって水槽から引上げるのが一般的である。

【０００６】しかしながら、天井クレーンでスラブを持
ち上げるこの冷却作業は、スラブの昇降および移動にか
かる時間が長く、連続鋳造機によるスラブの製造に同期
して冷却作業を行うのは困難であり、特に鋳造速度が高
速である場合には、スラブの製造に対して冷却作業が大
幅に遅れてしまう。そのため、大部分のスラブ冷却作業
は、一度仮置き場にスラブを載置した後、複数枚のスラ
ブをまとめて天井クレーンで水槽に投入する方法が利用
されている。

【０００７】ところが、この方法では、やはり仮起きの
最中に炭化物の生成が部分的に進行してしまうという問
題点があり、また複数枚のスラブを重ねた状態で同時に
水槽に投入するので、スラブの重ね合わせ部分とその他
の表面部分とに大きな温度差が生じてしまい、スラブの
反りが大きくなるという問題点もある。

【０００８】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、たとえ高速での連続鋳造であって
も、連続鋳造機によるスラブの製造速度に大きく遅れる
ことなく、良好な効率で確実に高温スラブの急速冷却を
行うこができ、炭化物の部分的な析出やスラブの反り等
がない、高品質なスラブを製造することができる高温ス
ラブの急速冷却装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、搬送されてきた高温スラブを保持・昇降
し、かつ移動可能なスラブ昇降移動手段と、前記スラブ
昇降移動手段の移動範囲下部に配置される、前記スラブ
昇降移動手段の移動方向に複数の高温スラブを並列に収
納し急冷する冷却槽と、前記スラブ昇降移動手段の移動
範囲下部に配置される、前記冷却槽による冷却が終了し
たスラブを仮置きする仮置場と、前記仮置場に載置され
たスラブを移動するクレーンとを有することを特徴とす
る高温スラブの急速冷却装置を提供する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の高温スラブの急速冷却装置に
ついて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に
説明する。図１に本発明の高温スラブの急速冷却装置の
一例の概略図を示す。なお、図１において、（ａ）は概
略平面図を、（ｂ）は概略正面図をそれぞれ示す。

【００１１】図１に示される高温スラブの急速冷却装置
１０（以下、冷却装置１０とする）は、基本的に、スラ
ブＡの昇降移動手段であるスラブリフタトラバーサ１２
（以下、トラバーサ１２とする）、冷却槽としての水冷
槽１４、冷却済のスラブＡを仮置きする仮置場１６、お
よびスラブＡを複数枚まとめて移動する天井クレーン１
８とより構成される。

【００１２】図示例の冷却装置１０において、連続鋳造
されてトーチカッタによって所定の長さに切断されたス
ラブＡは、多数の搬送ローラで構成される搬送テーブル
２０によって図１（ａ）に示される矢印ａ方向（図１
（ｂ）においては、紙面と垂直手前方向）に搬送され
る。ここで、スラブＡの急冷を行う場合（あるいは仮置
きを行う場合）には、スラブＡは、まず、トラバーサ１
２によって水冷槽１４の所定位置に搬送される。なお、
急冷や仮置きが不要な場合には、そのまま搬送テーブル
２０によって次工程に搬送されてもよい。

【００１３】トラバーサ１２は、搬送テーブル２０によ
って搬送されてきた高温のスラブＡを保持・搬送して水
冷槽１４に投入し、また、水冷槽１４によって冷却を終
了したスラブＡを保持して仮置場１６に搬送する。この
ようなトラバーサ１２は、スラブＡを保持する保持部２
２と、この保持部２２を昇降（矢印ｂ方向）することに
よりスラブＡを昇降する昇降部２４と、搬送テーブル２
０によるスラブＡの搬送方向と略直交する方向（図中矢
印ｃ方向）に移動することにより、スラブＡを搬送する
移動部２６とより構成される。なお、トラバーサ１２の
移動方向は図示例のスラブＡの搬送方向と略直交する方
向に限定はされず、連続鋳造設備のレイアウトや規模等
に応じて好適な移動方向を設定すればよい。

【００１４】保持部２２は、搬送テーブル２０によって
搬送されてきた高温のスラブＡ、および水冷槽１４によ
って冷却を終了したスラブＡを保持し、昇降および移動
可能とする。保持部２２によるスラブＡの保持方法には
特に限定はなく、各種の治具・部材による挟持や保持、
磁力を利用する方法、あるいはこれらの併用等、公知の
スラブＡの保持方法がいずれも利用可能である。

【００１５】この保持部２２は昇降部２４によって支持
される。トラバーサ１２においては、この昇降部２４に
よって保持部２２を昇降することによりスラブＡを昇降
する。

【００１６】昇降部２４としては、スラブＡ（保持部２
２）を昇降できる公知の手段がいずれも利用可能であ
り、具体的には、ワイヤー捲き取り電動機、オイルやエ
ア等の各種のシリンダ、リンク機構、ラックアンドピニ
オン、ねじ伝動等を利用した各種の機械的手段等が例示
される。特に、スラブＡの昇降速度を早くでき制御動作
の応答性が良い、構成部品が少ない、故障頻度が少ない
等の点で、ワイヤー捲き取り電動機が好適に利用され
る。

【００１７】このような昇降部２４は、その上端部が移
動部２６に固定される。トラバーサ１２は、架台２８，
２８……によって支持されるトラバーサ１２移動用のレ
ール３０上に載置されており、移動部２６がこのレール
３０上を自走することにより、図中矢印ｃ方向に移動す
るものであり、保持部２２によってスラブＡを保持した
状態で移動部２６によって移動することにより、スラブ
Ａを矢印ｃ方向に移動する。

【００１８】つまり、図示例の冷却装置１０において
は、トラバーサ１２は搬送テーブル２０によって搬送さ
れた高温のスラブＡを、保持部２２によって保持して昇
降部２４によって持ち上げた後、移動部２６（トラバー
サ１２）によって水冷槽１４上の所定位置に移動して、
次いで昇降部２４によって降下し保持部２２による保持
を開放することにより、水冷槽１４の所定位置に投入
（水没）して、スラブＡの急冷を行う。他方、トラバー
サ１２は冷却が終了したスラブＡを、同様にして保持部
２２によって保持して昇降部２４によって持ち上げ、移
動部２６によって仮置場１６上に搬送した後、昇降部２
４の降下、および保持部２２の開放によって、仮置場１
６に載置する。

【００１９】移動部２６としては、保持部２２がスラブ
Ａを保持した状態で移動可能なものであれば、各種の移
動手段が利用可能であり、図示例のような車輪による自
走式、ねじ伝動や捲き掛け伝動を利用したもの等、公知
の手段がいずれも利用可能である。特に、移動速度、故
障頻度等の点で車輪による自走式が好適に利用される。

【００２０】なお、スラブＡの水冷が不要である場合に
は、トラバーサ１２によって直接仮置場１６にスラブＡ
を搬送・載置してもよい。

【００２１】水冷槽１４は、高温のスラブＡを水没して
急冷するものであり、トラバーサ１２の移動範囲下部、
すなわち図示例においてはレール３０の下方に配置さ
れ、後に詳述するが、搬送テーブル２０による搬送方向
と略直交する方向、すなわちトラバーサ１２の移動方向
にスラブＡを並列に配置して冷却することができる。な
お、本発明の冷却装置１０において、高温のスラブＡの
急冷方法は図示例の水冷に限定はされず、水以外の各種
の冷媒を利用してもよい。また、冷媒の単位時間当たり
の供給量も適宜制御すればよい。

【００２２】なお、水冷槽１４に投入可能なスラブＡの
枚数は、水冷槽１４と冷却するスラブＡのサイズによっ
て決定されるものであり特に限定はない。従って、本発
明の冷却装置１０のスラブＡの急冷操作における水冷槽
１４への最大投入枚数は、スラブＡのサイズおよび鋼種
（それに応じた冷却時間）、連続鋳造速度、スラブ長
さ、冷却前のスラブＡの温度、冷却後のスラブＡの温
度、使用する冷媒の冷却能力等に応じて適宜決定すれば
よい。

【００２３】図示例の冷却装置１０においては、前述の
ように水冷槽１４による冷却が終了したスラブＡは、一
旦トラバーサ１２の移動範囲下部、すなわち図示例にお
いてはレール３０の下部に配置される仮置場１６に載置
される。仮置場１６に載置されるスラブＡが所定の枚数
になると、図中矢印ｂ方向およびｃ方向に移動可能な天
井クレーン１８によって、所定の置場や次の工程に搬送
される。

【００２４】本発明の冷却装置１０に利用される天井ク
レーン１８には特に限定はなく、通常の製鋼ライン等に
おいて、スラブＡの搬送や移動に利用される公知のクレ
ーンがいずれも利用可能である。

【００２５】天井クレーン１８によって一度に搬送され
るスラブＡの枚数にも特に限定はなく、当然の事ながら
仮置場１６に山積みされるスラブＡが滞溜（渋滞）しな
いよう、一作業当たりの掴み枚数、作業速度（走行速
度、吊り上げ、吊り降し速度）等を決めれば良い。

【００２６】以下、図２および図３を参照して、本発明
の冷却装置１０によるスラブＡの急冷操作の一例を説明
する。なお、図２および図３においては、図面を簡略化
するためにトラバーサ１２は保持部２２のみを示し、ま
た、搬送テーブルの詳細および天井クレーン１８は省略
する。

【００２７】まず、水冷槽１４が空の場合には、トラバ
ーサ１２は前述のようにスラブＡを保持、上昇、移動、
降下および開放して、図２（ａ）〜（ｂ）に示されるよ
うに、スラブＡを最も搬送テーブル２０に近い位置（す
なわち図中１番の位置）から順次、スラブＡを水冷槽１
４に投入し水没して急冷する。

【００２８】このようにして、図２（ｂ）に示されるよ
うに７番の位置までスラブＡが投入されると、図２
（ｃ）に示されるように、トラバーサ１２は最初に水没
されたスラブＡ、すなわち１番の位置に投入されたスラ
ブＡを水冷槽１４から取り出し、仮置場１６に載置す
る。

【００２９】搬送テーブル２０によって次ぎのスラブＡ
が搬送されると、図２（ｄ）に示されるように、トラバ
ーサ１２はこのスラブＡを保持して、水冷槽１４の空に
なった１番の位置に投入してこれを水冷し、次いで図３
（ｅ）に示されるように、２番目に投入されたスラブ
Ａ、すなわち２番の位置に投入されたスラブＡを仮置場
１６に搬送する。次いで、図３（ｆ）に示されるよう
に、空になった２番の位置に次ぎに搬送されたスラブＡ
が投入され、冷却される。以上の動作を繰り返すことに
より、連続鋳造されて搬送テーブル２０によって搬送さ
れた高温のスラブＡは順次急冷され、仮置場１６に搬送
される。

【００３０】ここで、仮置場１６に載置されたスラブＡ
が所定の枚数になると、スラブＡは複数枚まとめた状態
で、図１に示される天井クレーン１８によって所定の置
場や次工程に搬送される。

【００３１】このような本発明の冷却装置１０によれ
ば、スラブＡを昇降および移動可能なトラバーサ１２、
複数枚のスラブＡをトラバーサ１２の移動方向に配列し
て冷却する水冷槽１４、冷却済のスラブＡを複数枚の載
置する仮置場１６、および天井クレーン１８を利用する
ことにより、高温のスラブＡを待機したり複数枚重ねて
水冷槽に投入する等を行わず、スラブＡの製造速度に追
従して高い効率でスラブＡの急冷を行うことができ、炭
化物の部分的な析出や反り等がない、高品質なスラブを
安定して製造することができる。

【００３２】一例として、図１に示される冷却装置１０
において、水冷槽１４のサイズが縦（矢印ａ方向）１
３．５ｍ、横（矢印ｃ方向）１９．９ｍ、深さ１．２ｍ
で、トラバーサ１２の昇降部２４（ワイヤー捲き取り電
動機）の昇降速度が２０ｍ／分、昇降ストロークが３．
３３ｍ、移動部２６（自走式の台車を使用）の移動速度
が１５０ｍ／分であった場合に、厚さ２００mm、長さ
５．０〜５．５ｍ、幅１２３０mmのスラブを、図２およ
び３に示されるようにして急速冷却した際の、連続鋳造
速度と、その連続鋳造速度におけるスラブ冷却の実施可
能率、すなわち連続鋳造速度に対する冷却速度の追従性
を図４に示す（実線）。

【００３３】また、比較のため、同サイズのスラブＡ
を、天井クレーンを使用する従来の急冷方法において冷
却を行った場合の冷却速度の追従性も図４に併記（点線
で囲んだハッチング領域）する。なお、この冷却は、ワ
イヤー捲き上げ電動を利用する天井クレーンを用い、水
冷槽投入および抽出を１枚毎に行う方法で行った。天井
クレーンの昇降速度は８〜２０ｍ／分、移動速度は８０
〜１５０ｍ／分である。

【００３４】図４に示されるように、従来の冷却方法で
は、連続鋳造速度が上昇するに従って追従性が低下し、
特に連続鋳造速度が０．５m/min 以上では冷却の追従性
が大幅に低下してしまい、すべてのスラブＡの急冷を行
うためには、連続鋳造速度の大幅な低下を余儀なくされ
る。これに対し、本発明の冷却装置によれば、連続鋳造
速度の上昇に対する冷却速度の追従性が高く、高効率で
スラブＡの急冷を行うことができるので、大きな連続鋳
造速度低下の必要なく、炭化物の部分的な析出や反り等
がない、高品質なスラブを安定して高効率で製造するこ
とができる。

【００３５】以上、本発明の高温スラブの急速冷却装置
について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定は
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種
の変更や改良を行ってもよいのはもちろんである。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の高
温スラブの急速冷却装置によれば、高効率でスラブの急
速冷却を行うことができるので、高速度での連続鋳造に
も好適に対応して、炭化物の部分的な析出や反り等がな
い、高品質なスラブを安定して高効率で製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の高温スラブの急速冷却装置の
概略平面図、（ｂ）は同概略正面図である。

【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は図１に
示される高温スラブの急速冷却装置におけるスラブ急速
冷却の動作の一例を概念的に示す図である。

【図３】（ｅ）および（ｆ）は、図１に示される高温ス
ラブの急速冷却装置におけるスラブ急速冷却の動作の一
例を概念的に示す図である。

【図４】本発明と従来の高温スラブの急速冷却装置にお
ける連続鋳造速度とスラブ冷却の実施可能率との関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 高温スラブの急速冷却装置（冷却装置） １２ スラブリフタトラバーサ（トラバーサ） １４ 水冷槽 １６ 仮置場 １８ 天井クレーン ２０ 搬送テーブル ２２ 保持部 ２４ 昇降部 ２６ 移動部 ２８ 架台 ３０ レール Ａ スラブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送されてきた高温スラブを保持・昇降
   し、かつ移動可能なスラブ昇降移動手段と、 前記スラブ昇降移動手段の移動範囲下部に配置される、
   前記スラブ昇降移動手段の移動方向に複数の高温スラブ
   を並列に収納し急冷する冷却槽と、 前記スラブ昇降移動手段の移動範囲下部に配置される、
   前記冷却槽による冷却が終了したスラブを仮置きする仮
   置場と、 前記仮置場に載置されたスラブを移動するクレーンとを
   有することを特徴とする高温スラブの急速冷却装置。