JPH0798247B2

JPH0798247B2 - 水平連続鋳造における予熱方法

Info

Publication number: JPH0798247B2
Application number: JP2211496A
Authority: JP
Inventors: 勉藤井; 俊洋小菅; 克彦河本; 芳夫岡本; 英二井上
Original assignee: Nippon Steel Corp; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Nippon Steel Corp; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0494841A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、水平連続鋳造方法、特に水平連続鋳造方法
におけるタンディッシュ、連結耐火物およびモールドの
予熱方法に関する。

この発明は炭素鋼、ステンレス鋼、その他金属のビレッ
トなどの連続鋳造に利用される。

［従来の技術］水平連続鋳造装置は設備費、設置面積が垂直連続鋳造装
置に比べて少なくてすみ、また鋳片内圧が小さく、かつ
鋳造方向に対して均一等の特徴がある。したがって、近
年、ビレットなどの鋳造に水平連続鋳造装置が実用化さ
れている。

第４図は、一般的な水平連続鋳造装置の主要部の縦断面
を示している。図面に示すように、水平連続鋳造装置は
タンディッシュ11とモールド18とはタンディッシュノズ
ル12、スライディングノズル13およびフィードノズル15
を介して連絡している。タンディッシュ11、タンディッ
シュノズル12、スライディングノズル13およびフィード
ノズル15は、それぞれジルコン質やアルミナ質等の通常
の耐火物で作られている。モールド18は銅製であって、
冷却水流路19を貫流する冷却水Ｗによって冷却されてい
る。モールド18の入側にはブレークリング16が装着され
ている。ブレークリング16は、窒化ほう素、窒化けい素
などの耐熱性セラミックスで作られている。モールド18
の入口とブレークリング16とはテーパーが付いており、
タンディッシュ11とモールド18とが連結される際に、ブ
レークリング16はモールド入口に圧入される。くさび作
用によつてモールド18とブレークリング16との接合面に
面圧が発生し、両者間のシールを保持する。なお、銅製
モールド18に続いて配置されたモールド21はグラファイ
ト製である。また、装置によっては、上記スライディン
グノズル13およびグラファイト製モールド21を備えてい
ないものもある。

モールド18内に供給された溶湯Ｍはモールド内周面によ
り冷却され、凝固殻Ｓを形成する。凝固殻Ｓの形成は、
ブレークリング16より開始する。溶湯Ｍが凝固して形成
された鋳片Ｋは、モールド18出側からピンチロール26を
備えた引抜き装置25により間欠的に引き抜かれる。鋳片
Ｋを間欠的に引き抜くと、ブレークリング16と凝固殻Ｓ
の端との間に空隙が生じ、その空隙に新たに溶湯Ｍが流
れ込み、新たな凝固殻Ｓを生成する。

溶湯の温度降下による異常な凝固を防ぐために、鋳造開
始前にタンディッシュ、連結耐火物（ノズル、ブレーク
リングなど）を予熱することが行なわれている。灯油や
プロパンガスなどを燃料とするバーナーから燃焼ガスを
タンディッシュ内に吹き込んで、タンディッシュなどを
加熱する。また、タンディッシュの予熱は、鋳造位置で
または鋳造位置から外れた位置で行なわれる。

鋳造位置から外れた位置でタンディッシュを予熱する場
合、鋳造ラインに隣接する予熱ステーションで予熱す
る。タンディッシュは所定の温度に加熱されると鋳造位
置に移動され、モールドが接続され、鋳造が開始され
る。また、鋳造位置でタンディッシュを予熱する場合、
モールドを接続した状態で予熱し、予熱が終了すると鋳
造が開始される。

鋳造位置から外れた位置でタンディッシュを予熱する方
法については、たとえば特開昭58−354号公報により公
知である。また、鋳造位置で予熱する方法については、
たとえば特開昭56−14059号公報あるいは特開昭63−248
546号公報により公知である。

［発明が解決しようとする課題］鋳造位置から外れた位置でタンディッシュを予熱する方
法では、予熱後にタンディッシュを鋳造ラインに移動
し、モールドを接続して鋳造を開始するまでに連結耐火
物の温度が低下する。このために、鋳造開始時に連結耐
火物内周面に薄い凝固膜が形成されモールド内で形成さ
れる凝固殻とつながった場合凹みなどの鋳造欠陥の原因
となる。

鋳造位置でタンディッシュを予熱する方法では、予熱期
間中は鋳造を行なうことができないので、生産性が低い
という問題がある。

そこで、この発明は、表面性状に優れた鋳片を、高い生
産性で鋳造することができる水平連続鋳造方法を提供し
ようとするものである。

［課題を解決するための手段］この発明は、タンディッシュおよび連結耐火物を予熱し
たのちに、鋳造を開始する水平連続鋳造方法において、
鋳造位置から外れた位置でタンディッシュを1000〜1200
℃に１次予熱し、ついでタンディッシュを鋳造位置に移
動し、連結耐火物を介してタンディッシュにモールドを
連結し、鋳造開始前にモールドの冷却水流路に温水を供
給しながらタンディッシュ、連結耐火物およびモールド
を連結した状態で連結耐火物表層部が300〜700℃となる
ように２次予熱する。

タンディッシュを鋳造位置から外れた位置で１次予熱す
るには、鋳造位置に隣接する予熱ステーションにおい
て、タンディッシュ内にバーナーから燃焼ガスを吹き込
んでタンディッシュを加熱する。タンディッシュとモー
ルドとの間にスライディングノズルを介在させる場合に
は、スライディングノズルをタンディッシュに取り付け
た状態で予熱する。予熱温度は1000〜1200℃である。ま
た、予熱時間は60〜150分程度である。

タンディッシュ、連結耐火物およびモールドを連結した
状態で２次予熱する場合も、タンディッシュ内にバーナ
ーから燃焼ガスを吹き込む。この場合、主として連結耐
火物を予熱する。予熱温度は連結耐火物表層部で300〜7
00℃程度である。

また、予熱時間は10〜30分程度である。２次予熱中にモ
ールドの冷却水流路に供給する温水の温度は、50〜90℃
が適当である。また、モールド内にダミーバーを挿入し
ない状態で予熱することが望ましい。モールド内にダミ
ーバーがなければ、燃焼ガスはタンディッシュ、連結耐
火物およびモールド内に留まることなく、これらを貫流
する。この結果、燃焼ガスから連結耐火物への熱伝達は
高くなり、２次予熱時間は短縮される。

［作用］一つのタンディッシュからモールドに溶湯を供給し、鋳
造している間に、他のタンディッシュを鋳造位置から外
れた位置で１次予熱することができる。この場合、鋳造
が終了すると、予熱されたタンディッシュに取り替え、
モールドを連結し、２次予熱して、次の鋳造を開始す
る。

鋳造位置での２次予熱により、主として連結耐火物が予
熱される。同時に、タンディッシュの移動およびモール
ドとの連結の間に低下した、タンディッシュおよびこれ
に装着されたノズルの温度は、鋳造位置での再予熱によ
って回復される。

モールドが冷却されていると、燃焼ガス中の水蒸気が結
露してモールド内に残留し、鋳造開始時に水蒸気爆発が
起こることがある。モールドの温水加熱により、この結
露が防止される。また、モールドの冷却水流路を温水を
供給することにより、２次予熱による連結耐火物の昇温
を早めることができる。

［実施例］以下、150mm角のステンレス鋼ビレットの連続鋳造を実
施例として説明する。タンディッシュの容量は約8tであ
る。

第１図は、タンディッシュ11で鋳造している間にタンデ
ィッシュ11aを鋳造位置Ａから外れた予熱位置Ｂで１次
予熱している状況を示している。タンディッシュ11aに
はスライディングノズル13が取り付けられている。予熱
は、灯油を燃料とする予熱用バーナー32で行なう。２次
予熱用バーナー31は、鋳造位置Ａから退避している。タ
ンディッシュ11aの１次予熱時間は100分であり、予熱温
度はスライディングノズル13部内側雰囲気で1000〜1200
℃である。

タンディッシュ11からの給湯による鋳造が終了すると、
タンディッシュ11を鋳造位置Ａから予熱位置Ｃに移動
し、タンディッシュ11aを予熱位置Ｂから鋳造位置Ａに
移動する。スライディングノズル13、フィードノズル15
およびブレークリング16を介してタンディッシュ11にモ
ールド18を連結する。２次予熱用バーナー31を破線で示
す位置に位置させる。また、モールド18の冷却水流路に
60℃の温水を供給し、モールド18を加熱する。そして、
タンディッシュ11、連結耐火物（スライディングノズル
13、フィードノズル15、ブレークリング16）およびモー
ルド18を連結した状態で予熱する。

第２図のに示すように、30分の２次予熱時間で、フィ
ードノズル15およびブレークリング16は400℃まで昇温
した。タンディッシュ11の移動、タンディッシュ11とモ
ールド18との接続などの間に、スライディングノズル13
はに示すように450℃まで下がったが、モールド接続
後の２次予熱により600℃まで回復した。上記予熱作業
が終了すると、直ちにモールド18にダミーバー（図示せ
ず）を挿入し、鋳造を開始した。その結果、凹みなどの
鋳造欠陥のない良好な表面性状の角ビレットを得ること
ができた。

第３図は鋳造開始後のモールド温度の推移を示しいる。
モールド温度は、断面形状が四角形のモールドの入口端
近くで各面ごとにモールド本体内に埋め込まれた熱電対
により測定した値である。このモールド温度によってモ
ールド内での凝固状況を監視する。第３図（ａ）はこの
発明の場合を、また第３（ｂ）図は従来の場合（鋳造位
置から外れた位置でタンディッシュを予熱する）をそれ
ぞれ示している。この発明の場合には、モールド温度は
ほとんど変化していない。しかし、従来法の場合、鋳造
開始直後、一時的に温度が下がっている。これは、フィ
ードノズル15およびブレークリング16の温度が室温に近
いために、これらの内周面に溶湯の薄い凝固膜が形成さ
れたことを示している。

なお、第３図において、：モールド冷却水を温水より冷水に切換えたことによ
るモールド温度の降下開始：連結耐火物を通り、溶鋼がモールドに供給されたこ
とによる上昇開始：鋳片の引抜開始により新たな溶鋼がモールドに供給
されることによる上昇開始引抜速度上昇によるモールド温度の変化：連結耐火物内周面に薄い凝固膜を生じ凝固殻とつな
がったことによる凝固殻切れ、これによる温度低下：引抜一旦停止（Pause）による温度急降下：再度引抜開始による温度上昇である。

［発明の効果］この発明によれば、一つのタンディッシュからモールド
に溶湯を供給し、鋳造している間に、他のタンディッシ
ュを鋳造位置から外れた位置で１次予熱することができ
る。したがって、予熱による鋳造作業の中断はなく、高
い生産性で鋳片を鋳造することができる。

また、鋳造位置での２次予熱により、連結耐火物が予熱
される。同時に、タンディッシュの移動およびモールド
との連結の間に低下した、タンディッシュおよびこれに
装着されたノズルの温度は、鋳造位置での再予熱によっ
て回復される。この結果、凝固が安定し、凹みなどの鋳
造欠陥のない表面性状に優れた鋳片を製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する装置の平面図、第２図はこ
の発明の鋳造位置での予熱による温度推移の一例を示す
グラフ、第３図はモールドの温度推移をこの発明と従来
法とを比較して示すグラフ、および第４図はこの発明を
実施する水平連続鋳造装置の一例を示す縦断面図であ
る。 11…タンディッシュ、12…タンディッシュノズル、13…
スライディングノズル、15…フィードノズル、16…ブレ
ークリング、18…銅製モールド、21…グラファイト製モ
ールド、25…引抜き装置、26…ピンチロール、31,32…
予熱用バーナー、Ｋ…鋳片、Ｍ…溶湯、Ｓ…凝固殻、Ｗ
…冷却水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河本克彦山口県光市大字島田3434番地新日本製鐵株式会社光製鐵所内 (72)発明者岡本芳夫千葉県八千代市上高野1780番地川崎重工業株式会社八千代工場内 (72)発明者井上英二兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献特開平１−258851（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−56761（ＪＰ，Ａ) 特公昭64−9103（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭63−1146（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンディッシュおよび連結耐火物を予熱し
たのちに、鋳造を開始する水平連続鋳造方法において、
鋳造位置から外れた位置でタンディッシュを1000〜1200
℃に１次予熱し、ついでタンディッシュを鋳造位置に移
動し、連結耐火物を介してタンディッシュにモールドを
連結し、鋳造開始前にモールドの冷却水流路に温水を供
給しながらタンディッシュ、連結耐火物およびモールド
を連結した状態で連結耐火物表層部が300〜700℃となる
ように２次予熱することを特徴とする水平連続鋳造にお
ける予熱方法。