JPH0715143U - タンディッシュのスラグ流出防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼製の安価なストッパ装置を用いてタンディ
ッシュの底部ノズルからスラグが流出するのを防止でき
るようにすること。 【構成】 鋼製の円筒殻体１Ａと吊持部材１Ｂとでスト
ッパ装置１を構成させ、その円筒殻体１Ａを円筒殻部８
と截頭逆円錐殻部９とによって形成しておく。円筒殻部
８の上部位にタンディッシュ２に注湯した溶鋼１０をモ
ールドへ流通させるための流入開口１１を設け、円筒殻
部８の下端に一体化される截頭逆円錐殻部９には底部ノ
ズル６の内周縁６ａに着座しかつ溶鋼１０を流通させる
流出開口１２を形成させる。円筒殻部８および吊持部材
１Ｂにはタンディッシュ２に湯溜まりができるまでは溶
融しない厚みが選定され、截頭逆円錐殻部９にはタンデ
ィッシュ２の底部における残熱によって底部ノズル５の
内周縁５ｂに密着できる程度に変形する厚みを選定し
て、残留スラグ１４Ａの流出を防止すると共に溶鋼１０
中に溶融させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はタンディッシュのスラグ流出防止装置に係り、詳しくは、タンディッ シュに異なった鋼種を注湯する前に、空となったタンディッシュの底部ノズルを 閉止し、残存するスラグが連続鋳造設備の連続鋳片成形用モールドへ流入しない ようにしたスラグ流出防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電気炉などで溶製された溶鋼を連続鋳造設備によって連続鋳片に成形する際、 その溶鋼は取鍋で二次精錬されたり真空脱ガス処理されるなどした後にタンディ ッシュへ注湯され、その底部ノズルから所望断面寸法の鋳片を成形させるモール ドに注入される。 図３に示すように、鉄皮２ａの内側に耐火壁３の形成されたタンディッシュ２ の下部には底部ノズル５が形成されており、その底部ノズル５から溶鋼１０がモ ールド（図示せず）に注入され、普通炭素鋼や合金鋼など種々の鋼種の鋳片が連 続的に成形されるようになっている。 ところで、その連続鋳造設備によって成形される連続鋳片の鋼種が変更される ときでも同一のタンディッシュが使用される場合、残留する従前の全ての溶鋼を モールドへ注入してタンディッシュ２が空にされる。一方、精錬によって生成し たスラグ１４が注湯時にタンディッシュへ投入されることは避けられない。した がって、湯面が下がるにつれて溶鋼面に浮遊していたスラグ１４も降下し、タン ディッシュ２の下部に残留することになる。 その状態で鋼種の異なる溶鋼をモールドへ注入するまでに残留したスラグがモ ールドへ流出すると、冷却されているモールド内でガラス質のスラグが固化して モールド壁に付着したり、新しい鋼種の初期の鋳片にスラグが混入するなどの事 態が生じる。前者の場合には連続鋳造が阻害され、後者の場合には鋳片の品質が 部分的に低下し、廃棄しなければならない鋳片が発生して歩留りが悪くなるとい った弊害がある。 このようなことを防止するために、先の鋼種の溶鋼がモールドに注入され終わ った時点で溶鋼のなくなったタンディッシュの底部ノズルを閉止して、残存する スラグのモールドへの流出を阻止するようにしている。 すなわち、タンディッシュ２に注湯される溶鋼１０の鋼種を変更する場合に後 の鋼種の溶鋼に先の鋼種の溶鋼が混合しないように、先の鋼種の溶鋼を全てモー ルドへ流出させてタンディッシュ２を空にする。そして、ストッパ駆動機構２０ を操作して昇降用のシリンダ２１を縮小し、アーム２２を介して二点鎖線で示す ごとくストッパ棒２３を降ろし、底部ノズル５を閉止している。 上記のストッパ棒２３はアーム２２の先端に吊持されているものであって、耐 火物でもって形成された上下に延びる円柱状となっており、下端が底部ノズル５ の開口に着座する半球状とされている。なお、同一の鋼種を連続して鋳造すると きは、ストッパ棒２３が二点鎖線の位置から実線の位置まで引き上げられ、底部 ノズル５の開口は維持される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

電気炉で溶製された溶鋼は、取鍋を経て１２回ないし１３回にわけてタンディ ッシュに注湯される。この間は同一の鋼種がモールドで鋳片に成形されるが、タ ンディッシュに溶鋼が注湯されている間にストッパ棒２３は溶鋼１０に接触して 徐々に損傷する。次の鋼種の溶鋼を注湯する前にストッパ棒２３が底部ノズル５ を閉止するが、その度にストッパ棒２３の先端部が溶損して底部ノズル５での座 りが悪化し、ストッパとしての機能が長く維持されなくなる欠点がある。 そのために、ストッパ棒２３は２回ないし３回の使用で廃却して交換しなけれ ばならず、保守作業が頻繁となる。一方、耐火物で形成したストッパ棒は高価で あるので、長期の使用に耐えるものとするか安価に製作できるものであることが 望まれる。 加えて、ストッパ棒２３は１５Ｋｇ程度の重量があって作業員による操作は容 易でなく、上記したような昇降装置などが必要とされる。また、ストッパ棒２３ は溶鋼に浸漬された状態にあり、ストッパ棒２３に作用する浮力に抗して常時ス トッパ棒２３を押さえておく必要がある。したがって、ストッパ棒２３を昇降さ せるためだけでなく、ストッパ棒２３が浮上するのを防止するためにも昇降シリ ンダが必要とされ、結局は、高温雰囲気に設置されるストッパ装置が複雑かつ大 型化するという欠点がある。 ちなみに、ストッパ棒２３は金具２４を介して接合されるが、その接合部位に も耐熱性が必要とされるのでモルタルが使用される。その接合の際にスットパ棒 ２３が底部ノズル５に密着するよう予め芯出しされるが、その接合作業は厄介な ものとなる。 その接合作業の後に、タンディッシュの耐火壁を補修するために詰めた不定形 耐火材を乾燥させたり、溶鋼を注湯する前にタンディッシュを予熱するためなど の加熱作業において、ストッパ棒２３と金具２４とが熱変形することがある。そ の変形によって、ストッパ棒の底部ノズルへの密着性が損なわれる場合には、高 所作業であって赤熱したタンディッシュの上で再度芯出し作業が必要となり、過 酷な作業が強いられる難点がある。

【０００４】 本考案は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、交換などの保守作業 が必要とされずかつ安価なストッパとすること、底部ノズルでの着座性がよくス ラグ流出の完全な阻止を図って歩留まりの高い連続鋳造を可能にすること、スト ッパに作用する浮力の発生を軽減してストッパの浮上阻止装置を必要としないよ うにできること、過酷な環境での芯出し作業などが不要となることを実現したタ ンディッシュのスラグ流出防止装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電気炉などで溶製された溶鋼を取鍋からタンディッシュに注湯して モールドにより連続鋳片を成形する際に、先の鋼種の溶鋼が前記モールドに注入 されて空となったタンディッシュの底部ノズルを閉止するストッパ装置に適用さ れる。 その特徴とするところは、図１を参照して、ストッパ装置１は、上下方向へ延 びる鋼製の円筒殻体１Ａと、その円筒殻体１Ａをタンディッシュ２の上方から降 下させる鋼製の吊持部材１Ｂとからなる。その円筒殻体１Ａは、タンディッシュ ２に注湯した溶鋼１０をモールド（図示せず）へ流出させるための流入開口１１ が上部位に設けられて上下方向へ延びる円筒殻部８と、この円筒殻部８の下端に 一体化され、底部ノズル５の内周縁５ｂに着座しかつ溶鋼１０を流通させる流出 開口１２が形成されている截頭逆円錐殻部９とからなる。そして、円筒殻部８お よび吊持部材１Ｂは、タンディッシュ２に湯溜まりができるまでは溶鋼１０の保 有熱によって溶融しない厚みｔ₁ （図２参照）に選定される一方、截頭逆円錐殻 部９は、タンディッシュ２の底部における残熱によって底部ノズル５の内周縁５ ｂに密着できる程度に変形する厚みｔ₂ （図２参照）に選定されていることであ る。

【０００６】

【作用】

電気炉などで溶製された溶鋼１０が取鍋を経てタンディッシュ２に注湯され、 連続鋳造設備のモールドで普通炭素鋼や合金鋼など種々の鋼種の連続鋳片が成形 される。溶鋼の鋼種が変更されるときは、先の溶鋼の全てをモールドへ流出させ た時点で溶鋼面に浮遊していたスラグがタンディッシュの下部に残存する。そこ で、吊持部材１Ｂによって円筒殻体１Ａを底部ノズル５に向けて降ろし、截頭逆 円錐殻部９を底部ノズル５の内周縁５ｂに着座させる。 タンディッシュ２の底部における残熱によって厚みｔ₂ の截頭逆円錐殻部９は 赤熱化して変形し、その截頭逆円錐殻部９が底部ノズル５の内周縁５ｂに密着す る。これによって、スラグの流出を防止する堰が形成され、残留スラグのモール ドへの流出が阻止される。 この状態で異なる鋼種の溶鋼１０をタンディッシュ２に注湯する。溶鋼１０が 円筒殻部８の上部位に設けた流入開口１１に至るまで湯面が上昇すると、その流 入開口１１から溶鋼１０が円筒殻体１Ａの内部を通って流出開口１２を経てモー ルドへ流下し、連続鋳造が開始される。 タンディッシュ２の湯溜まりが大きくなると厚みｔ₁ の鋼製の円筒殻部８と厚 みｔ₂ の截頭逆円錐殻部９も溶鋼１０の熱で溶融する。これによってストッパと しての円筒殻体１Ａは消失するので、爾後的に引き揚げる必要がない。溶鋼１０ に浸っている鋼製の吊持部材１Ｂも溶融し、溶鋼１０中に混入してモールドへ流 出される。円筒殻体１Ａや吊持部材１Ｂは溶鋼１０とは若干鋼種が異なっていて も、その量は僅かであり、鋳片の品質に影響を与えるものではない。 同じ鋼種が注湯されるかぎりはそのままの状態であり、鋼種が変更される場合 には円筒殻体１Ａが吊持部材１Ｂによって降ろされ、その都度消費される。

【０００７】

【考案の効果】

本考案によれば、截頭逆円錐殻部を底部ノズルに着座させることによってスラ グの流出を防止することができる。その結果、新しい鋼種の中にスラグが混入す るといったことは可及的に少なくなり、品質が高く等質な鋳片を成形することが できる。 鋼製の円筒殻体は鋼種の変更ごとに溶融して消費されることになるが、何度か の使用に供しえる耐火物で製作されたストッパ棒よりも極めて安価に製作するこ とができる。しかも、底部ノズルに着座する截頭逆円錐殻部は、残熱による変形 を利用して良好な密着性を発揮することから流出阻止機能に優れ、また、截頭逆 円錐殻部の製作精度を高くしたり芯出し作業をする必要もない。 円筒殻体や吊持部材は溶鋼の保有熱によって溶融されるので、円筒殻体をタン ディッシュ中に保持しておく時間も短くその後は保持する必要もないので、スト ッパ装置としての構造が極めて簡単なものとなる。

【０００８】

【実施例】

以下に、本考案のタンディッシュのスラグ流出防止装置を、その実施例を示し た図面に基づいて詳細に説明する。 図１は、ストッパ装置１をタンディッシュ２の底部に配置させたときの状態を 示す。タンディッシュ２は、図示しない電気炉などで溶製された溶鋼が取鍋から 注湯され、溶鋼を所望断面寸法のモールド（図示せず）へ流出させて連続鋳片を 成形するために使用されるものである。 このタンディッシュ２は、断面が下すぼまりをなして下部が半円に形成された 鉄皮２ａの内面に耐火壁３が形成され、鉄皮２ａの上縁には開口４ａを設けたタ ンディッシュカバー４が被せられる。底の部分には、注湯された溶鋼をモールド に流出させる通路５ａを有する耐火物６で形成した底部ノズル５があり、その底 部ノズル５の下方にスライディングノズル７が配置されている。 本考案に係るストッパ装置１は、溶鋼の鋼種が変更されても同一のタンディッ シュを引き続き使用するとき、先の鋼種の溶鋼がモールドに注入されて空となっ たタンディッシュ２の底部ノズル５を閉止するように機能するものである。

【０００９】 詳しく述べると、ストッパ装置１は、上下方向へ延びる鋼製の長い円筒殻体１ Ａと、その円筒殻体１Ａをタンディッシュ２の上方から降下させる鋼製の吊持部 材１Ｂとから構成される。 その円筒殻体１Ａは円筒殻部８と截頭逆円錐殻部９とからなる。円筒殻部８は 上下方向へ延び、その上部位には、タンディッシュ２に注湯した仮想線で示す溶 鋼１０をモールドへ流出させるための流入開口１１が設けられている。截頭逆円 錐殻部９は円筒殻部８の下端に溶接によって一体化され、底部ノズル５の内周縁 ５ｂに着座しかつ内部空間に連なって溶鋼１０を流通させる流出開口１２が下端 に形成される。

【００１０】 具体例として、円筒殻体１Ａの外径は約８０ｍｍであり、長さが約２５０ｍｍ の鋼管である。截頭逆円錐殻部９はプレス加工された長さ約１００ｍｍの逆円錐 形の鋼管である。なお、図２に示すように長さ約３５０ｍｍに切断された鋼管の 下部の約１００ｍｍを截頭逆円錐形に絞り加工して形成してもよく、要するに、 円筒殻体１Ａに流入開口１１と流出開口１２を形成させたものであればよい。 流入開口１１は図１の例では円筒殻部８の上部の開口がそのまま使用されてい るが、図２の例では必要に応じて円筒殻部８の側面に幾つかの孔１１ａ，１１ａ も設けられている。その孔１１ａは前記した流入開口として機能させることから 上端に近い位置とされるが、その配置などは円筒殻体１Ａの長さや湯溜まりの必 要深さなどを考慮して決められる。 吊持部材１Ｂには、長さが例えば１ｍ程度の軽量な小径鋼管やワイヤなどが用 いられる。これは、円筒殻体１Ａの上部に取り付けた吊りワイヤ１３の中央を固 定して姿勢の安定を図ると共に、円筒殻体１Ａを底部ノズル５に向けて下降させ ることができる。

【００１１】 上記した円筒殻部８は、タンディッシュ２に所望する深さの湯溜まりができる までは溶鋼１０の保有熱によって溶融しない例えば３ｍｍないし４ｍｍ程度の厚 みｔ₁ が与えられ、吊持部材１Ｂもそれと同等の耐熱能力のあるワイヤもしくは 棒材となっている。 一方、截頭逆円錐殻部９は、タンディッシュ２の底部における残熱例えば１， ５６０℃によって赤熱化して底部ノズル５の内周縁５ｂに密着できる程度に変形 する例えば２ｍｍないし３ｍｍ程度の厚みｔ₂ に選定されている。 ちなみに、本ストッパ装置１は３Ｋｇ程度の重量であり、その運搬やスラグ流 出防止操作などに負担を与えるほどのものではない。

【００１２】 このような構成のスラグ流出防止装置によれば、次のようにして空となったタ ンディッシュ２の底部ノズル５を閉止し、残存するスラグがモールドへ流入しな いようにして、鋼種を変更したときも品質の低下などをきたすことなく連続鋳片 を成形することができる。 電気炉などで溶製された溶鋼が取鍋に移され、炉外で二次精錬されたり真空脱 ガス処理された後にタンディッシュ２に注湯される。溶鋼１０が取鍋から次々と タンディッシュ２に入れられると、破線で示すように、スラグ１４も湯面に浮か ぶ。重い溶鋼１０のみが、底部ノズル５やスライディングノズル７を経てモール ドで所望断面寸法の鋳片に成形される。 その鋼種が変更されかつ同一のタンディッシュ２を使用するときは、残存する 溶鋼の大部分がモールドへ排出される。しかし、溶鋼面の降下につれてスラグ１ ４Ａが極く僅かの溶鋼の残るタンディッシュ２の底面部に実線のように溜まる。 この状態で新しい溶鋼１０をタンディッシュ２に注湯すると、そのスラグ１４Ａ が直ちにモールドへ流出してしまうことになるので、ストッパ装置１が降ろされ る。

【００１３】 底部ノズル５の周辺に残留するスラグ１４Ａは１，５６０℃であり、その時点 で作業員が底部ノズル５の位置を目視しながら吊持部材１Ｂを伸ばして円筒殻体 １Ａを降ろす。截頭逆円錐殻部９は底部ノズル５の内周縁５ｂに着座するが、精 密に製作されていない截頭逆円錐殻部９であっても、タンディッシュ２内の残熱 により薄い厚みｔ₂ の鋼殻が赤熱軟化して変形し、内周縁５ｂに密着する。した がって、円筒殻体１Ａによって堰が形成された恰好となり、底部ノズル５からス ラグの流出するのが防止される。 ちなみに、截頭逆円錐殻部９は着座するときスラグ１４Ａを押し退けるが、截 頭逆円錐殻部９に接触した部分のスラグが急激に冷却されて固化するので、残存 スラグがモールド方向へ押し込まることはほとんどなく、あったとしても極めて 僅かな量であり問題となることはない。 鋼種の異なる溶鋼がタンディッシュ２に注湯され、湯溜まりの溶鋼面が上昇す るが円筒殻体１Ａは自重で着座状態を維持する。高温の溶鋼に接触しても直ちに 溶融することはなく、溶鋼面が流入開口１１に至ると図１中の仮想線で示すよう に溶鋼１が円筒殻体１Ａの内部を通ってモールドへ流出する。このとき、円筒殻 体１Ａは１，６５０℃の溶鋼によって内外から加熱される。 注湯量が増すと残存スラグは再度溶鋼面に浮上し、新しい鋼種の溶鋼と共に投 入されたスラグに混じる。注湯された後に例えば１０分ほど経過すると、１，６ ５０℃の溶鋼に曝される円筒殻体１Ａは溶融する。溶鋼に浸っている吊持部材１ Ｂも溶融し、その時点でストッパ装置１は消失する。なお、所望量の溶鋼が注湯 された時点でタンディッシュカバー４が被せられ、放熱が抑制される。 上記のようにして、円筒殻体１Ａや吊持部材１Ｂが溶融して溶鋼に混入するこ とになるが、タンディッシュ２の中で大量の溶鋼に混じることになり、鋼種に影 響するほどのものではない。次々と同じ鋼種の溶鋼が注湯される間にモールドか らは連続して鋳造品が成形され、多数のピンチローラを経た後に切断され、所望 長さの鋳片が製造される。その新しい鋼種の鋳片には従前の鋼種を排出した後の 残留スラグが巻き込まれることもなく、所定の等質な品質の高い鋳片となる。

【００１４】 以上の説明から分かるように、本ストッパ装置を用いると、タンディッシュに 残留するスラグの流出を防止して、高品質の鋳片を成形することができる。溶鋼 の鋼種を変更する都度にストッパ装置の大部分が消失するが、本ストッパ装置は 耐火物によって製作されたストッパ（図３参照）に比べれば極めて廉価であり、 その製作精度もあえて高くしておく必要がない。 しかも、円筒殻体の中を溶鋼が流通するので円筒殻体自体が浮上することもな く、截頭逆円錐殻部を底部ノズルに押さえておく必要もない。したがって、スト ッパ装置の構造も簡素なもので済ますことができる。それゆえ、保守作業もほと んど不要となり、さらには、図３に示した場合に必要とされる過酷な環境下での 芯出し作業も回避できる利点がある。 なお、本考案は、鋼種を意図的に変える場合のみならず、製鋼段階で成分外れ などによる異鋼種が発生した場合にも直ちに適用して、その鋼種による鋳造を可 能にすることができる。 さらには、以下のような場合にもストッパ装置を使用することができる。溶鋼 をタンディッシュに注湯したとき耐火壁の煉瓦が欠け落ちることがある。その場 合、その煉瓦の破片が溶鋼に巻き込まれてモールドへ流出しないようにすること もできる。また、何らかのアクシデントがあって電気炉からの出鋼に遅れが生じ て鋳造を中断しなければならないとき、１０分程度で回復しそうであればストッ パ装置を使用して残留溶鋼の流出を阻止しておき、その後に同一タンディッシュ を用いて鋳造を再開させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 タンディッシュにストッパ装置を配置したと
きの断面図。

【図２】 異なる形状のストッパ装置の一部破断図。

【図３】 従来のストッパ装置を配置したタンディッシ
ュの断面図。

【符号の説明】

１…ストッパ装置、１Ａ…円筒殻体、１Ｂ…吊持部材、
２…タンディッシュ、５…底部ノズル、５ｂ…内周縁、
８…円筒殻部、９…截頭逆円錐殻部、１０…溶鋼、１１
…流入開口、１１ａ…孔（流入開口）、１２…流出開
口、１４，１４Ａ…スラグ、ｔ₁ ，ｔ₂ …厚み。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気炉などで溶製された溶鋼を取鍋から
   タンディッシュに注湯してモールドにより連続鋳片を成
   形する際に、先の鋼種の溶鋼が前記モールドに注入され
   て空となったタンディッシュの底部ノズルを閉止するス
   トッパ装置において、 上記ストッパ装置は、上下方向へ延びる鋼製の円筒殻体
   と、該円筒殻体を前記タンディッシュの上方から降下さ
   せる鋼製の吊持部材とからなり、 上記円筒殻体は、前記タンディッシュに注湯した溶鋼を
   前記モールドへ流出させるための流入開口が上部位に設
   けられて上下方向へ延びる円筒殻部と、該円筒殻部の下
   端に一体化され、前記底部ノズルの内周縁に着座しかつ
   溶鋼を流通させる流出開口が形成されている截頭逆円錐
   殻部とからなり、 前記円筒殻部および吊持部材は、前記タンディッシュに
   湯溜まりができるまでは溶鋼の保有熱によって溶融しな
   い厚みに選定され、かつ、前記截頭逆円錐殻部は、前記
   タンディッシュの底部における残熱によって上記底部ノ
   ズルの内周縁に密着できる程度に変形する厚みに選定さ
   れていることを特徴とするタンディッシュのスラグ流出
   防止装置。