(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造終了時に鋳型内溶鋼の表面下に浸漬され、溶鋼を凝固させる冷却金物であって、
前記溶鋼の表面を広範囲に覆う投影面積を有する鋼材と、該鋼材を転動自在にするリング材とを備えたことを特徴とする連続鋳造における溶鋼トップの冷却金物。
【請求項２】
前記鋼材が、複数枚の鋼板からなり、その長方形の長手方向に沿う一端を、断面視でＸ又はＹ状になるようにそれぞれ互いに接合され、前記リング材が、該鋼板の長手方向で複数箇所に取りつけられてなることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造における溶鋼トップの冷却金物。
【請求項３】
さらに、前記冷却金物を押し、鋳型内の溶鋼表面上へ転がし落とす、断面が半円弧状の押板と、該押板の中心に一端を固着した棒体とからなる転がし治具を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳造における溶鋼トップの冷却金物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造における溶鋼トップの冷却金物に係わり、詳しくは、連続鋳造終了時に溶鋼トップ（凝固後は鋼鋳片の後端になる部分）を強固な凝固層にするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶鋼の連続鋳造は、取鍋に保持した溶鋼をタンディッシュを介して鋳型に連続的に注ぎ、凝固させながら該鋳型から引き抜き、長尺の鋼鋳片とし、それを所定長さに切断して圧延素材であるスラブ、ブルーム、ビレット等を製造するものである。この連続鋳造を終了するに際しては、最終的に鋳型に注がれた溶鋼の表面近傍（以下、単にトップという）を強制的に冷却し、未凝固の溶鋼を凝固殻の内側に完全に封じ込める必要がある。さもないと、トップを鋳型から引き抜いた際にトップの凝固殻が破れ、未凝固の溶鋼が漏れ（この漏れをブリードという）て、鋳型の下方に配置したローラ（鋼鋳片を支え、下方に移動させる役割）の表面に地金が付着し、ローラの正常な働きを阻害するからである。つまり、鋼鋳片の引き抜きができなくなり、最悪な場合には、操業が停止されることになる。
【０００３】
そのため、以前は、トップに水を注ぎ、急冷して凝固させるようにしていた。ところが、かかる処理では、水爆の危険性があるばかりでなく、形成される表面凝固層が薄くて弱く、前記ブリードを完全に防止できなかった。そのため、対策が種々検討され、公開された技術もある。
【０００４】
例えば、特開昭５８−２１８３４４号公報は、溶鋼の最終的な鋳込みが終了した後に、図３に示すような水平面を有する鉄板１をトップ２の湯面下に浸漬し、該鉄板等で溶鋼３を冷却して表面凝固層４を形成する技術を提案している。また、特開昭５９−７６６５２号公報は、ブロック状の冷却材をトップに浸漬し、凝固を促進させる技術を開示している。
【０００５】
しかしながら、特開昭５８−２１８３４４号公報や特開昭５９−７６６５２号公報に記載の技術では、鋳型の上方に該鋳型を覆うように配置されたタンディッシュを、鉄板等の浸漬作業を妨げない位置に待避させる必要がある。この待避時間は、待避を迅速に行っても鋳込み終了から２〜３分程度かかってしまう。この間に鋳型の内壁に形成された凝固殻（シェルという）が、溶鋼トップの表面に倒れ込んでしまい、鉄板等の浸漬ができない場合が生じる。また、鉄板等の浸漬は、作業者の手作業で行うが、高熱で且つ安全上の問題がある。さらに、これら技術の自動化を図るには、かなりの設備費を要するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑み、作業者の手作業であっても、従来より迅速且つ安全に溶鋼トップに浸漬可能な連続鋳造における溶鋼トップの冷却金物を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究し、その成果を本発明に具現化した。
【０００８】
すなわち、本発明は、連続鋳造終了時に鋳型内溶鋼の表面下に浸漬され、溶鋼を凝固させる冷却金物であって、前記溶鋼の表面を広範囲に覆う投影面積を有する鋼材と、該鋼材を転動自在にするリング材とを備えたことを特徴とする連続鋳造における溶鋼トップの冷却金物である。
【０００９】
この場合、前記鋼材が、複数枚の鋼板からなり、その長方形の長手方向に沿う一端を、断面視でＸ又はＹ状になるようにそれぞれ互いに接合され、前記リング材が、該鋼板の長手方向で複数箇所に取りつけられているのが好ましい。さらに、前記冷却金物を押し、鋳型内の溶鋼表面上へ転がし落とす、断面が半円弧状の押板と、該押板の中心に一端を固着した棒体とからなる転がし治具を備えているのが良い。
【００１０】
本発明によれば、タンディッシュ及び浸漬ノズル（タンデシュ内の溶鋼を鋳型に注ぐ手段）の待避移動中に鋳型内溶鋼のトップに冷却金物を転がして浸漬できるようになる。その結果、従来より、迅速、安全で、且つ安価にトップの処理ができるようになるばかりでなく、トップの凝固層も一層堅固になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
まず、発明者は、従来から存在する冷却金物の形状や大きさを見直し、特開昭５９−７６６５２号公報に記載されたブロック、形鋼のようなもの、特開昭５８−２１８３４４号公報に記載された水平面形状に近似している鉄板等種々のものがあることを知った。
【００１３】
しかしながら、それら冷却金物が如何なる形状や大きさであっても、溶鋼へ浸漬するには、前記したように、鋳型の上方に該鋳型を覆うように配置されたタンディッシュを、鉄板等の浸漬作業を妨げない位置に完全に待避させる必要があり、浸漬開始までに時間がかかってしまう。発明者は、この問題の解消が最重要とし、浸漬の迅速化を鋭意研究した。その結果、タンディッシュを、鉄板等の浸漬作業を妨げない位置に完全に待避させる途中において、冷却金物の浸漬が完全且つ安全にできれば良いと考え、鋳型内溶鋼への「転がし落とし」を着想した。
【００１４】
そして、この考えを具体化するため、種々の形状の冷却金物を試作したが、「転がり落とし」の手段としては、リング・タイヤ（以下、リング材という）を利用」するのが最も良いことを確認し、本発明を完成させたのである。
【００１５】
その一例を図１（ａ）に示す。それは、複数枚の鋼板１で、その長方形の長手方向に沿う一端が断面視でＹ状になるようにそれぞれ互いに接合し、その長手方向の複数箇所にリング材９を取りつけたものである。このような構造にすると、タンディッシュ１０を上方へ移動中に生じた鋳型５との隙間から、図２に示すように、冷却金物１１を迅速に溶鋼３中に転がし落とすことが可能になるし、溶鋼３の平断面をかなり広く鋼材が占めることになる。しかも、作業者は、鋳型５から十分に離れて作業すれば良いので、安全上の問題も解消できる。そのため、発明者は、冷却金物１１を押し、鋳型５内の溶鋼表面上へ転がし落とす治具１２も考え、図１（ｂ）に示すように、断面が半円弧状の押板１３と、該押板１３の中心に一端を固着した棒体８とからなる構造のものを開発した。押板１３の断面を半円弧状としたのは、冷却金物１１の転がる方向を安定させるためである。
【００１６】
なお、上記例では、鋼材の形状を、複数枚の鋼板１で、その長方形の長手方向に沿う一端が断面視でＹ状になるようにそれぞれ互いに接合したものとしたが、本発明はそれに限るものではない。上記例に類似したものとして、断面視でＸ状になるものとか、１枚の鉄板、格子状に組んだ形鋼等でも、冷却効果を発揮できるものであれば良い。ただし、１枚の鉄板、格子状に組んだ形鋼等を用いる場合、溶鋼へ落下した際の姿勢が溶鋼面に対して水平にならず、冷却効果が低下する恐れがある。しかしながら、リング材９に適切に重りを取り付けることで、水平の維持は可能である。
【００１７】
また、それらの大きさも、溶鋼３の表面を広範囲に覆う投影面積を有する大きさであれば良い。ここで言う広範囲とは、鋳型５の水平断面を１００として、５０〜９５％を占める面積をいう。５０％未満では、冷却効果が小さ過ぎ、９５％超えでは、「転がし落とし」作業が円滑に実施できないくなるからである。
【００１８】
【実施例】
平断面視で、長辺が１３００ｍｍ，短辺が２２０ｍｍの鋳型５を備えた連続鋳造機に本発明に係る冷却金物１１を採用し、その使用状況を従来の冷却金物と比較した。
【００１９】
その際、本発明に係る冷却金物１１は、図１（ａ）に示す形状であり、鋼材の大きさは、Ｌ＝１２００ｍｍ，ｄ＝１５０ｍｍとした。一方、従来のものは、長辺８００ｍｍ，短辺１１０ｍｍの１枚の鋼板に、浸漬作業のための棒体８を溶接したものである。
【００２０】
なお、本発明の実施にあっては、最終的な鋳込み終了後にタンディッシュ１０を上昇させ、冷却金物１１の転がし落とし作業ができる隙間（ｄ＝１５０ｍｍ以上）が生じたら、直ちに作業を開始した。鋳込み終了から作業終了までに要した時間は平均１０秒であった。一方、従来の冷却金物の場合には、タンディッシュ１０を安全作業ができる位置へ待避させてから、冷却金物の浸漬を行ったので、５分の作業時間がかかった。
【００２１】
その操業結果を表１に一括して示す。表１より、本発明に係る冷却金物が非常に優れていることが明らかである。
【００２２】
【表１】
0003567895.tif 000002
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、溶鋼の連続鋳造において、タンディッシュ及び浸漬ノズル（タンデシュ内の溶鋼を鋳型に注ぐ手段）の待避移動中に鋳型内溶鋼のトップに冷却金物を転がして浸漬できるようになる。その結果、従来より、迅速、安全で、且つ安価にトップの処理ができるようになるばかりでなく、トップの凝固層も一層堅固になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る連続鋳造における溶鋼トップの冷却金物を示す図であり、（ａ）は冷却金物本体の斜視図、（ｂ）は冷却金物を転がす治具の斜視図である。
【図２】本発明に係る連続鋳造における溶鋼トップの冷却金物の使用状況を示す図である。
【図３】従来の冷却金物の使用状況を示す図であり、（ａ）は溶鋼への浸漬前、（ｂ）は浸漬後の状況である。
【符号の説明】
１    鉄板（鋼板）
２    溶鋼のトップ
３    溶鋼
４    表面凝固層
５    鋳型
６    水平状態維持用アングル
７    補強材
８    棒体
９    リング材
１０  タンディッシュ
１１  冷却金物
１２  治具
１３  押板
１４  凝固殻（シェル）
１５  浸漬ノズル
１６  ローラ
【図１】
0003567895.tif 000003
【図２】
0003567895.tif 000004
【図３】
0003567895.tif 000005