(57)【要約】【課題】鋳型を使用した鋼の連続鋳造において、鋳型に前後して注入される種類の異なる溶鋼の間に配置され、両者の接続部分にブレークアウトが生じることを防止する。【解決手段】鋳型１０を使用した鋼の連続鋳造において、種類の異なる第一の溶鋼１１および第二の溶鋼１２を前後して鋳型１０に注入し、先に注入した第一の溶鋼１１の後端部と後に注入する第二の溶鋼１２の前端部とを接続して鋳型１０から連続的に取り出すために、第一の溶鋼１１と第二の溶鋼１２に埋設されるものであり、略板状の基部２と、基部２の中央部から立設された起立部３と、起立部３の上端に基部２と平行に連設された頭部４とを有するものであって、起立部３に一つ以上の開口部５を形成し、開口部５に、第一の溶鋼１１と第二の溶鋼１２の接続部分１３を配置する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型を使用した鋼の連続鋳造において、種類の異なる第一の溶鋼および第二の溶鋼を前後して前記鋳型に注入し、先に注入した前記第一の溶鋼の後端部と後に注入する前記第二の溶鋼の前端部とを接続して前記鋳型から連続的に取り出すために、前記第一の溶鋼と第二の溶鋼に埋設される、
略板状の基部と、前記基部の中央部から立設された起立部と、前記起立部の上端に前記基部と平行に連設された頭部とを有する接続治具であって、
前記起立部に一つ以上の開口部を形成し、前記開口部に、前記第一の溶鋼と第二の溶鋼の接続部分を配置可能にしたことを特徴とする連続鋳造異鋼種接続治具。
【請求項２】
前記起立部に形成される前記開口部の高さを、前記起立部と前記基部との連設位置から、前記起立部と前記頭部の連設位置までとしたことを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造異鋼種接続治具。
【請求項３】
前記開口部を矩形状にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳造異鋼種接続治具。
【請求項４】
前記起立部と前記頭部の連設箇所を直角面としたことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の連続鋳造異鋼種接続治具。
【請求項５】
前記起立部の両面または片面の中間高さ部分に、前記基部と略平行に仕切り板を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の連続鋳造異鋼種接続治具。
【請求項６】
前記頭部の中央部分に溶鋼を注入するノズルが侵入可能な凹部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の連続鋳造異鋼種接続治具。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載の連続鋳造異鋼種接続治具を使用して、種類の異なる第一の溶鋼と第二の溶鋼を連続鋳造する方法であって、
前記第一の溶鋼を鋳型に注入した後、前記接続治具を、前記起立部に形成された開口部の下部から略中間高さ部分までが前記第一の溶鋼の後端部分に埋設するように配置して、前記開口部に侵入する前記第一の溶鋼によって前記基部を囲むようにして保持した後、
前記第二の溶鋼を前記鋳型に注入して、前記第二の溶鋼を前記開口部の上部から前記略中間高さ部分まで侵入され、その侵入した前記第二の溶鋼によって前記頭部を囲むようにして保持し、
前記第一の溶鋼と第二の溶鋼の接続部分が前記連続鋳造異鋼種接続治具とともに前記鋳型から出るようにしたことを特徴とする連続鋳造異鋼種接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型を使用した鋼の連続鋳造において、種類の異なる溶鋼を前後して鋳型に注入し、鋳型から連続的に抜出す際に、両者を接続するために使用する連続鋳造異鋼種接続治具およびその接続治具を使用した連続鋳造異鋼種接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳型を使用した鋼の連続鋳造では、図９に示すように、異なる種類の溶鋼を鋳型内でその後端部と前端部を接続して連続的に抜出す方法が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
この方法では、鋳型１０に最初に注入した第一の溶湯１１と、その次に注入する第二の溶湯１２との間に、断面略レール状の接続治具３０を配置し、第一の溶湯１１と第二の溶湯１２を接続した状態で鋳型から連続的に抜出すようにしている。
【０００３】
特許文献１に記載の手段は、第一の溶湯１１と、それとは種類の異なる第二の溶湯１２とを、両者の間に配置した接続治具３０のはたらきによって連続的に抜き出すことができるので、製造時間の短縮を図り、生産性を向上させることができるといった利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５０−５７９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の手段では、異なる種類の第一の溶鋼１１と第二の溶鋼１２の接続部分が鋳型１０から出た際に、その接続部分にいわゆるブレークアウトが発生し易いといった問題がある。
これは、図９に示すように、第二の溶湯１２に配置された接続治具３０の頭部３１の下面が湾曲状であるため、抜出しの際、その部分に斜めの力Ｆが作用し、斜めの力Ｆは鋳型に対して垂直方向の力Ｆ１と水平方向の力Ｆ２に分解される。前記Ｆ２が溶鋼のシェル（溶鋼が冷却されて硬化した外周部分）を押し広げる事で、溶鋼のシェルに亀裂が生じ、ブレークアウトが発生する。
なお、ブレークアウトとは、溶融状態の溶鋼が外部に流れ出すことを言い、連続鋳造設備において最も大きなトラブルである。
【０００６】
ブレークアウトが発生すると、鋳造作業を中断する必要があり、復旧処置に半日以上を要するため生産性が大きく低下し、また、流れ出た溶鋼が周囲の設備に付着して重大な損害を与えてしまうといった極めて深刻な問題が発生してしまう。
【０００７】
そこで本発明の目的とするところは、鋳型を使用した鋼の連続鋳造において、鋳型に前後して注入される種類の異なる溶鋼の間に配置され、両者の接続部分にブレークアウトが生じることを防止する連続鋳造異鋼種接続治具およびそれを使用した連続鋳造異鋼種接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具（１）は、鋳型（１０）を使用した鋼の連続鋳造において、種類の異なる第一の溶鋼（１１）および第二の溶鋼（１２）を前後して前記鋳型（１０）に注入し、先に注入した前記第一の溶鋼（１１）の後端部と後に注入する前記第二の溶鋼（１２）の前端部とを接続して前記鋳型（１０）から連続的に取り出すために、前記第一の溶鋼（１１）と第二の溶鋼（１２）に埋設されるものであり、
略板状の基部（２）と、前記基部（２）の中央部から立設された起立部（３）と、前記起立部（３）の上端に前記基部（２）と平行に連設された頭部（４）とを有する略レール形状であって、
前記起立部（３）に一つ以上の開口部（５）を形成し、前記開口部（５）に、前記第一の溶鋼（１１）と第二の溶鋼（１２）の接続部分（１３）を配置可能にしたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具（１）は、前記起立部（３）に形成される前記開口部の高さ（５ｈ）を、前記起立部（３）と前記基部（２）との連設位置から、前記起立部（３）と前記頭部（４）の連設位置までとしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具（１）は、前記開口部（５）を矩形状にしたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具（１）は、前記起立部（３）と前記頭部（４）の連設箇所を直角面（８）としたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具（１）は、前記起立部（３）の両面または片面の中間高さ部分に、前記基部（２）と略平行に仕切り板（６）を設けたことを特徴とする。
【００１３】
またさらに、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具（１）は、前記頭部（４）の中央部分に溶鋼を注入するノズル（２３）が侵入可能な凹部（４ａ）を設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の連続鋳造異鋼種接続方法は、上記に記載の連続鋳造異鋼種接続治具（１）を使用して、種類の異なる第一の溶鋼（１１）と第二の溶鋼（１２）を連続鋳造する方法であって、
前記第一の溶鋼（１１）を鋳型（１０）に注入した後、前記接続治具（１）を、前記起立部（３）に形成された開口部（５）の下部から略中間高さ部分までが前記第一の溶鋼（１１）の後端部分に埋設するように配置して、前記開口部（５）に侵入する前記第一の溶鋼（１１）によって前記基部（２）を囲むようにして保持した後、
前記第二の溶鋼（１２）を前記鋳型（１０）に注入して、前記第二の溶鋼（１２）を前記開口部（５）の上部から前記略中間高さ部分まで侵入させ、その侵入した前記第二の溶鋼（１２）によって前記頭部（４）を囲むようにして保持し、
前記第一の溶鋼（１１）と第二の溶鋼（１２）の接続部分１３が前記連続鋳造異鋼種接続治具（１）とともに前記鋳型（１０）から出るようにしたことを特徴とする。
【００１５】
なお、括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に記載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の連続鋳造異鋼種接続治具によれば、起立部に一つ以上の開口部を形成し、その開口部に、第一の溶鋼の後端部と第二の溶鋼の前端部との接続部分を配置可能にしたので、接続部分にブレークアウトが発生するといった事態を未然に防止することができる。
【００１７】
すなわち、第一の溶鋼はその後端部が開口部に配置されることによって基部を掴むようにして強固に保持することができ、第二の溶鋼はその前端部が開口部に配置されることによって頭部を掴むようにして強固に保持することができる。ここで、第一の溶鋼の後端部と第二の溶鋼の前端部はそれぞれ末端部分であるため冷却され易く、従って、鋳型内でシェルを形成する。これにより、第一の溶鋼は基部をより強固に掴むように保持することができ、第二の溶鋼は頭部をより強固に掴むように保持することができる。
【００１８】
鋳型内で接続された第一の溶鋼と第二の溶鋼の接続部分はピンチロールによって鋳型から引抜かれるが、第一の溶鋼が基部を強固に掴むように保持し、第二の溶鋼が頭部を掴むように保持しているため、その際の力が接続部分を引抜く方向に効果的に作用する。
接続部分を引抜く力は一定であるため、それが接続部分を引抜く方向に効果的に作用すると、接続部分を広げる方向に作用する力は必然的に小さくなる。その結果、ブレークアウトの発生を未然に防止することができる。
【００１９】
また、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具によれば、開口部の高さを、起立部と基部との連設位置から、起立部と頭部の連設位置までとしたので、第一の溶鋼と第二の溶鋼の接続部分を開口部に容易に配置することができる。
これにより、第一の溶鋼は基部をさらに強固に保持することができ、第二の溶鋼は頭部をさらに強固に保持することができ、ブレークアウトの発生をさらに未然に防止することができる。
【００２０】
また、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具によれば、開口部を矩形状にしたので、開口部の上端と下端を水平直線状とすることができ、これにより第一の溶鋼と第二の溶鋼は、それぞれ基部と頭部を、接続部分を引抜く方向に効果的に作用させた状態で保持することができる。
従って、ブレークアウトの発生をさらに未然に防止することができる。
【００２１】
また、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具によれば、起立部と頭部の連設箇所を直角面としたので、頭部の下面は、第二の溶鋼に、接続部分を引抜く方向の力（図９に符号Ｆ１で示す）を効果的に作用させることができる。
これにより、ブレークアウトの発生をさらに効果的に防止することができる。
【００２２】
また、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具によれば、起立部の両面または片面の中間高さ部分に、基部とほぼ平行に仕切り板を設けたので、この仕切り板を接続部分の中間高さに配置することによって、接続治具を正確に設置することができ、仕切り板を位置決めとして使用することができる。
これによって、ブレークアウトの発生をより未然に防止することができる。
【００２３】
さらに、本発明の連続鋳造異鋼種接続治具によれば、頭部の中央部分に溶鋼を注入するノズルが侵入可能な凹部を設けたので、ノズルが接続治具の頭部に衝突することはなく、第二の溶鋼を接続治具の頭部の下側部分や開口部など接続治具の上半部全体に確実に注入することができる。
【００２４】
本発明の連続鋳造異鋼種接続方法によれば、第一の溶鋼を鋳型に注入した後、接続治具を、起立部に形成された開口部の下部から略中間高さ部分までが第一の溶鋼の後端部分に埋設するように配置して、開口部に侵入する第一の溶鋼によって基部を囲むようにして保持した後、第二の溶鋼を鋳型に注入して、第二の溶鋼を開口部の上部から略中間高さ部分まで侵入させ、その侵入した第二の溶鋼によって頭部を囲むようにして保持し、第一の溶鋼と第二の溶鋼の接続部分が連続鋳造異鋼種接続治具とともに前記鋳型から出るようにしたので、接続部分にブレークアウトが発生するといった事態を未然に防止することができる。
【００２５】
すなわち、開口部の略下半部に侵入する第一の溶鋼によって基部を囲むように保持し、開口部の略上半部に侵入する第二の溶鋼によって頭部を囲むように保持するので、接続部を鋳型から引抜く際に、その力を引抜く方向に効果的に作用させることができる。
従って、接続部を広げる方向に作用する力を小さくすることができ、ブレークアウトの発生を防止することができる。
【００２６】
なお、本発明のように接続治具の起立部に一つ以上の開口部を形成し、その開口部に、第一の溶鋼の後端部と第二の溶鋼の前端部との接続部分を配置可能にした点は、上述した特許文献１にはまったく記載されていない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る連続鋳造異鋼種接続治具を示す斜視図である。
【図２】図１に示す接続治具の側面図である。
【図３】図１に示す接続治具の他の態様を示す斜視図である。
【図４】図３に示す接続治具の側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る連続鋳造異鋼種接続方法を示す工程図である。
【図６】本発明の実施形態に係る連続鋳造異鋼種接続方法を実施する製造設備を示す構成図である。
【図７】図１に示す接続治具の他の態様を示す正面図である。
【図８】図１に示す接続治具のさらに他の態様を示す正面図である。
【図９】従来例に係る接続治具を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る連続鋳造異鋼種接続治具１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る連続鋳造異鋼種接続治具１であり、図２はその側面図である。
【００２９】
本発明の実施形態に係る連続鋳造異鋼種接続治具１は、鋳型１０を使用した鋼の連続鋳造において使用されるものであり、第一の溶鋼１１とそれとは種類の異なる第二の溶鋼１２とを連続して鋳造するに際し、先に鋳型１０に注入した第一の溶鋼１１の後端部と、その後に鋳型１０に注入する第二の溶鋼１２の前端部とを接続して鋳型１０から連続的に取り出すために、第一の溶鋼１１と第二の溶鋼１２の接続部分１３に配置（埋設）して使用するものである。
【００３０】
この連続鋳造異鋼種接続治具１は、基部２、起立部３及び頭部４を有し、これらは一体的に構成されて水平方向に同一長さを有する。
基部２は、略板状であり、接続治具１の基端部分（下端部）を構成する。
起立部３は、基部２上面の幅方向の中央部から垂直方向上方に立設される。
頭部４は、起立部３の上端に基部２と平行に連設される。頭部４の幅は基部２のそれよりも短く、その肉厚は基部２よりも大きい。
これらの基部２と起立部３と頭部４とによって短尺状の略レール形状の接続治具になっている。なお、頭部４の上端面にはその長さ方向の両端部に、チェーンやワイヤーなどが係止される二つの吊下げ部７を設けている。
【００３１】
そして、起立部３に、その長さ方向の両端部に開口部５（合計二つの開口部５）をそれぞれ穿孔している。
開口部５の略下半部には第一の溶鋼１１の上端部が配置（充填）され、開口部５の略上半部には、第一の溶鋼１１の上端部とで接続部分１３を構成する第二の溶鋼１２の下端部が配置（充填）される。
なお、各開口部の高さ５ｈは、起立部３と基部２との連設位置から、起立部３と頭部４の連設位置までの範囲としている。また、各開口部５は、矩形状に形成している。
【００３２】
さらに、起立部３と頭部４の連設箇所についてはテーパー状にするのではなく、図２に示すように、直角面８としている。
また、起立部３の両面の中間高さ部分に、基部２と略平行に長さ方向に延びる仕切り板６を設けている。
さらに、頭部４上部の長さ方向中央部分に凹部４ａを形成し、鋳型１０に溶鋼を注入するノズル（サブノズル）２３の先端が侵入できるようにしている。
【００３３】
次に、上記した本実施形態に係る連続鋳造異鋼種接続治具１を使用した本発明に係る連続鋳造異鋼種接続方法について説明する。
この接続方法は、図６に示すように、垂直方向に順に配置した取鍋２０、ロングノズル２１、タンディッシュ２２、サブノズル２３、鋳型１０、バンカー２４、ピンチロール２５、切断トーチ２６及びバスケット２７で構成される製造設備で鋼を連続鋳造する過程において使用される。
【００３４】
この製造設備では、まず、取鍋２０に収容した第一の溶鋼１１を、ロングノズル２１およびタンディッシュ２２を介して、サブノズル２３から鋳型１０に連続的に注入する。
鋳型１０に注入された第一の溶鋼１１は、ピンチロール２５によって引っ張られ、鋳型１０及びバンカー２４によって所定形状に形成され、切断トーチ２６によって所定長さに切断される。切断された鋼材は、バスケット２７を介してその向きが変えられ、次の処理工程に送られる。なお、上記実施形態の製造設備は垂直型連続鋳造設備としているが、これに限定されるものではなく、垂直曲げ型、湾曲型連続鋳造設備でも実施できる。
【００３５】
ここで、この製造設備を使用して、第一の溶鋼１１と、それとは種類の異なる第二の溶鋼１２とを連続的に鋳造する際に使用する本実施形態に係る接続方法について説明する。
この接続方法では、図５に示すように、まず、第一の溶鋼１１の鋳型１０への注入を停止した後、ピンチロール２５の作動を調節して、第一の溶鋼１１の上端部（後端部）が鋳型１０の上部に位置するようにした状態で、接続治具１を、その吊下げ部７をチェーンやワイヤー等で係止した状態で降下させ、その略下半部が第一の溶鋼１１の上端部に埋設するように配置する（図５（ａ））。
この際、仕切り板６が第一の溶鋼１１の上端に達した状態を目安とすることによって、接続治具１の略下半部を第一の溶鋼１１の上端部に正確に配置することができる。
【００３６】
この状態で、接続治具１の開口部５の略下半部には第一の溶鋼１１が流入して充填（配置）される。開口部５に充填された第一の溶鋼１１は鋳型１０で冷却されることによってシェル１１ａを構成し、従って、第一の溶鋼１１の上端部は接続治具１の基部２を、開口部５を通して下から掴むようにして強固に保持する。ここで、開口部の高さ５ｈは、起立部３と基部２との連設位置から、起立部３と頭部４の連設位置までと、起立部３の全高さと同じ（すなわち最大高さ）に設定されているので、充分な量の第一の溶鋼１１が開口部５に充填され、基部２をより強固に保持することができる。
【００３７】
次に、接続治具１が第一の溶鋼１１の凝固により固定されたことを確認した後、チェーンやワイヤー等を吊下げ部７から外し、ピンチロール２５を作動させて所定の距離、例えば４００ｍｍ、鋳型１０から第一の溶鋼１１を下側に引き抜く（図５（ｂ））。
そして、第一の溶鋼１１とは異なる種類の第二の溶鋼１２を収容した取鍋２０から第二の溶鋼１２を鋳型１０内に一定量注入して、接続治具１の略上半部をその中に埋設させる（図５（ｃ））。
この状態で、第二の溶鋼１２の下端部（前端部）は、接続治具１の開口部５の略上半部に流入して充填（配置）される。これにより、第一の溶鋼１１の場合と同じように、第二の溶鋼１２の下端部はシェル１２ａを形成し、そのシェル１２ａが開口部５を通った状態で接続治具１の頭部４を上から掴むようにして強固に保持する。
【００３８】
この状態から、ピンチロール２５を再作動させると共に、第二の溶鋼１２を鋳型１０に再注入する（図５（ｄ））。
この作動によりピンチロール２５に引っ張られて第一の溶鋼１１と第二の溶鋼１２の接続部分１３が鋳型１０の下端から引抜かれる（図５（ｅ））。
このとき、第一の溶鋼１１は接続治具１の基部２を下から掴むように強固に保持し、第二の溶鋼１２は接続治具１の頭部４を上から掴むように強固に保持しているので、接続部分１３には引抜き方向の力が効果的に作用し、接続部分１３が広がる方向への力が減衰される。これは、接続部分１３に作用する力は一定であり、その全てまたは殆どが引抜き方向に作用することによる。
【００３９】
また、開口部５は矩形状に設定しているので、その下端及び上端は水平面を形成する。従って、接続治具１は、接続部分１３を引抜く際の力を、引抜き方向のみにより効果的に作用させることができる。
さらに、接続治具１の起立部３と頭部４の連設箇所を直角面８としているので、頭部４の下面は、接続部分１３を引抜く際の力を引抜き方向のみに効果的に作用させることができる。
【００４０】
こうしたことから、接続部分１３にはそれを広げる方向の力が殆ど作用せず、従って、それが破壊することによるブレークアウトの発生を確実に防止することができる。
【００４１】
なお、上記実施形態の接続治具１の開口部５は二つとしているが、これに限定されるものではなく、図７に示すように一つとすることもできるし、図８に示すように三つとすることもでき、さらにはそれ以上とすることもできる。また、開口部５は矩形状としているが、例えば、円形などの他の形状とすることも可能である。
【００４２】
また、起立部３と頭部４の連設箇所を直角面８としているが、図３及び図４に示すように、略円弧面９としてテーパー状の部分を形成することもできる。
この場合でも、接続治具１に形成した開口部５によって接続部分１３に大きな引抜き方向の力を作用させることができるので、接続部分１３が広がる方向への力を小さくすることができる。従って、ブレークアウトが発生する危険性を軽減することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では接続治具１に仕切り板６を設けたが、必ずしも設ける必要はなく、また、これに代えて、例えば、突起などの目印となる部材を設けることも可能である。
またさらに、頭部４の上端中央部分に凹部４ａを設け、それに溶鋼を注入するノズル（サブノズル）２３が侵入できるようにしているが、この凹部４ａも必ずしも設ける必要はない。
【符号の説明】
【００４４】
１      連続鋳造異鋼種接続治具
２      基部
３      起立部
４      頭部
４ａ    凹部
５      開口部
５ｈ    開口部の高さ
６      仕切り板
７      吊下げ部
８      直角面
９      略円弧面
１０      鋳型
１１      第一の溶鋼
１１ａ    第一の溶鋼のシェル
１２      第二の溶鋼
１２ａ    第二の溶鋼のシェル
１３      接続部分
２０      取鍋
２１      ロングノズル
２２      タンディッシュ
２３      サブノズル
２４      バンカー
２５      ピンチロール
２６      切断トーチ
２７      バスケット
３０      接続治具
３１      頭部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019171395.tif 000009
【図８】
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【図９】
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