(57)【要約】【課題】リンク式ダミーバーと連続鋳造方法を提供する。【解決手段】専用体１２と共用体１３を鋳造方向に配置し、連結部１４で繋いだダミーバー１１で、連結部１４は、２つのリンク１４ａ，１４ｂ間に、鋳造方向の端面を接した３つの台座ブロック１４ｃを配置し、連結部品１４ｄで連結している。連結部品１４ｄは、専用体１２と一方のリンク１４ａ、共用体１３と他方のリンク１４ｂを連結ピン１４ｄａ〜１４ｄｃにより鋳片幅方向に貫通して連結し、リンク１４ａ，１４ｂと台座ブロック１４ｃを、リンク１４ａ，１４ｂと台座ブロック１４ｃの天側を跨いで鋳造方向に配置した１枚の板ばね１４ｄｄを介して締結ピン１４ｄｅで締結したものである。専用体１２の鋳造方向上流側の端面から連結ピン１４ｄｃまでの長さを１．４０m〜３．０mとして鋳造する。【効果】鋳造初期の鋳型内湯面変動を抑制し、鋳片表面品質を改善し、操業安定化を図る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲部を有する連続鋳造機に用いるリンク式のダミーバーであって、
該ダミーバーは、鋳造方向に配置した専用体と共用体を連結部によって繋いだ構成で、
このうちの連結部は、２つのリンクと、これら２つのリンク間に、それぞれ鋳造方向の端面を接した状態で配置される１つ以上の台座ブロックと、連結部品から成り、
前記連結部品は、
前記専用体と一方のリンク、前記共用体と他方のリンクを連結すべく鋳片幅方向に貫通する連結ピンと、前記２つのリンクと台座ブロックの天側を跨いで鋳造方向に配置された１枚の板ばねと、前記２つのリンクと台座ブロックを、前記板ばねを介して締結する締結ピン、
または、前記専用体と一方のリンク、前記共用体と他方のリンクを連結すべく鋳片幅方向に貫通する連結ピンと、前記専用体と２つのリンクと台座ブロックの天側を跨いで鋳造方向に配置された１枚の板ばねと、前記専用体と２つのリンクと台座ブロックを、前記板ばねを介して締結する締結ピン、
とから成ることを特徴とする連続鋳造用のダミーバー。
【請求項２】
前記他方のリンクと前記共用体は、１本の連結ピンによって連結され、
前記一方のリンクと前記専用体は、鋳造方向に離れた位置の２本の連結ピンによって連結されていることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用のダミーバー。
【請求項３】
前記他方のリンクの鋳造方向上流側の端面から共用体との連結ピンの位置までの鋳造方向の長さと、前記一方のリンクの鋳造方向下流側の端面から、一番近い上流側にある専用体との連結ピンの位置までの鋳造方向の長さと、前記他方のリンクの鋳造方向上流側の端面と前記一方のリンクの鋳造方向下流側の端面間の鋳造方向の長さが同一でないこと、
または、前記他方のリンクの鋳造方向上流側の端面から共用体との連結ピンの位置までの鋳造方向の長さと、前記他方のリンクの鋳造方向上流側の端面と前記一方のリンクの鋳造方向下流側の端面間の鋳造方向の長さが同一でないこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳造用のダミーバー。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の連続鋳造用のダミーバーを用いる連続鋳造方法であって、
前記ダミーバーを構成する専用体の鋳造方向上流側の端面から、前記他方のリンクに配置された連結ピンまでの鋳造方向の長さを１．４０m以上、３．０m以下として鋳造することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼を連続鋳造する際の鋳造初期に発生する湯面変動を抑制し、鋳片表面の品質改善と操業安定化を可能とするための連続鋳造用ダミーバー、及びこのダミーバーを用いた鋼の連続鋳造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造は、溶鋼を取鍋からタンディッシュを介して鋳型内に注入し、鋳型内で凝固シェルを形成させながら、未凝固鋳片を鋳型下部へ引き抜くことによって行なっている。
【０００３】
その際、鋳造初期にあっては、予めダミーバーを挿入した鋳型内に注入された溶鋼が、ダミーバー先端のフック構造部（図７参照）に流れ込んで凝固し、ダミーバーと凝固部を連結することで、鋳型下部への引き抜きを可能としている。
【０００４】
ところで、一般的なリンク式のダミーバーは、図６に示すように、鋳型の厚み・幅により変更して使用する専用体１と、鋳型寸法に関与せず、共通で使用する共用体２とに分離構成され、これらの専用体１と共用体２は、例えば前段と後段の２段からなるリンク３ａ，３ｂを介して連結ピン３ｃで連結した構成となっている。
【０００５】
従って、前記の鋳造初期では、鋳片とダミーバーとの連結部における強度上の問題や、鋳型内の潤滑上の問題などにより比較的低速で鋳造を行っている。しかしながら、ダミーバーが連続鋳造機における湾曲部を通過する際、図７に示すように、前記の専用体１とリンク３ａを連結する連結ピン３ｃ部で折れ曲がる。従って、如何に前記のように低速で鋳造しても、前記折れ曲がりによって、専用体１、リンク３ａや、その連結部がフック構造で内・外自由に曲がる鋳片４の先端部がセグメントロール５に当たり（図７の○印で示したＡ部）、ダミーバー全体にガタつきが発生して湯面変動が引き起こされ、鋳片の表面品質等が悪くなる。なお、図７中の６は鋳型である。
【０００６】
そこで、前記の問題点を解決すべく、従来は、湯面レベルの制御で対応してきたが、セグメントロールにダミーバーのリンクが衝突することにより発生する外乱は、時として湯面レベル制御で抑えることが出来ない場合があり、セグメントロールのピッチ変更などの方法が注目されてきた。
【０００７】
しかしながら、セグメントロールのピッチ変更による湯面変動の抑制は、一般的に鋳片バルジングによって発生する周期性の湯面変動には効果的であるが、ダミーバーのリンクとの干渉によって発生する突発的な湯面変動には、対応が難しかった。
【０００８】
そのため、先に述べたように、鋳造速度を低速状態に維持して操業しているが、湯面変動はダミーバーを鋳片から離脱するまで発生するので、その間の鋳片表面には、湯面変動に伴う表面欠陥が発生していた。さらに、湯面変動が大きく、連続鋳造用パウダーなどを巻き込んだりすると、ブレークアウトと称する凝固シェルの破断が発生し、操業トラブルを引き起こす問題があった。
【０００９】
このようなダミーバーのリンクに起因する問題点を提起し、板ばねによってリンクを結合して鋳造することで湯面変動が抑制されることは、非特許文献１や特許文献１に記載されている。
【非特許文献１】Doug Jones、「New flexible dummy bar smooths the continuous caster」、STEEL  TIMES、JANUARY  1992、ｐ２４〜２７
【特許文献１】特開２００６−２６６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
非特許文献１に記載されたダミーバーは、連結ピンを用いることなく、湾曲に沿って曲がる平板（板ばね）を用いて固体リンクを締結することで、従来の連結ピン方式のダミーバーが有していた横揺れを防止し、鋳型内の湯面変動を抑制しようとしている。
【００１１】
この非特許文献１に記載されたダミーバーは、全長を複数の板ばねで固定しているように見えるが、固体リンクを締結する個数、長さについての記述が無く、その締結の仕方によっては、鋳造直後に形成された鋳片先端部とダミーバー専用体との連結部の剥離による湾曲内周面側への曲がりに起因する鋳型内の湯面変動を防止することは困難である。
【００１２】
さらに、非特許文献１に記載されたダミーバーを、非特許文献１が対象とするブルームではなく、本願の発明が対象とする広幅のスラブに適用する場合、スラブ幅の異なる専用体に変更する際に、多くの締結ピンの取り外し、取り付けが必要になることから、交換時間が長くなる。
【００１３】
一方、特許文献１に記載されたダミーバーは、基本的にリンク式であって、リンク間に非特許文献１のダミーバーのような固体リンクを用いることを特徴としている。
しかしながら、この特許文献１に記載されたダミーバーは、その図４及び図５に記載されているように、板ばね付設長さや付設幅の８０％以上の場合でしか湯面変動の抑制効果を発揮することができない。従って、ダミーバーの略全体を更新しなければならず、多大な設備投資が必要になる。なお、この要因は、連結ピンの間隔が等間隔であるためと考えられる。
【００１４】
本発明が解決しようとする問題点は、従来のダミーバーを使用した鋼の連続鋳造では、多大な設備投資を行うことなく、鋳造初期の湯面変動を効果的に抑制することができないという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の連続鋳造用のダミーバーは、
多大な設備投資を行うことなく、鋼の連続鋳造における鋳造初期に発生する湯面変動の抑制を図り、鋳片表面品質改善と操業安定化を可能とするために、
湾曲部を有する連続鋳造機に用いるリンク式のダミーバーであって、
該ダミーバーは、鋳造方向に配置した専用体と共用体を連結部によって繋いだ構成で、
このうちの連結部は、２つのリンクと、これら２つのリンク間に、それぞれ鋳造方向の端面を接した状態で配置される１つ以上の台座ブロックと、連結部品から成り、
前記連結部品は、
前記専用体と一方のリンク、前記共用体と他方のリンクを連結すべく鋳片幅方向に貫通する連結ピンと、前記２つのリンクと台座ブロックの天側を跨いで鋳造方向に配置された１枚の板ばねと、前記２つのリンクと台座ブロックを、前記板ばねを介して締結する締結ピン、
または、前記専用体と一方のリンク、前記共用体と他方のリンクを連結すべく鋳片幅方向に貫通する連結ピンと、前記専用体と２つのリンクと台座ブロックの天側を跨いで鋳造方向に配置された１枚の板ばねと、前記専用体と２つのリンクと台座ブロックを、前記板ばねを介して締結する締結ピン、
とから成ることを最も主要な特徴としている。
なお、本発明のダミーバーにおいて、「天側」とは、連続鋳造機における湾曲部の内周面側を言う。
【００１６】
また、本発明の鋼の連続鋳造方法は、
本発明の連続鋳造用のダミーバーを構成する専用体の鋳造方向上流側の端面から、前記他方のリンクに配置された連結ピンまでの鋳造方向の長さを１．４０m以上、３．０m以下として鋳造することを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、専用体と共用体を繋ぐリンク間に台座ブロックを取り入れて板ばねで一体に締結することにより、リンク方式の操業の柔軟性を維持しつつ、連結ピンを中心とするリンクの折れ曲り現象を極力少なくして、鋳造直後に形成された鋳片先端部と専用体との連結部の剥離による湾曲内周面側への曲がりに起因する鋳型内の湯面変動の抑制を図り、鋳片表面品質改善と操業安定化を可能とすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、発明成立に至るまでの過程と共に詳細に説明する。
【００１９】
連続鋳造で用いられるダミーバーは、先に述べたように、一般的にリンクを用いた機構で、連続鋳造機の湾曲半径及びセグメントロールピッチ等を考慮し、ショートピッチ（４００〜８００mm）のリンクが採用されている。また、構造的には湾曲部の内周面側には曲がらないワンウェイ方式となっている。
【００２０】
しかしながら、リンク機構を用いる以上、リンク部で湾曲に伴う折れ曲りが発生する。また、セグメント内においてダミーバーの厚みとセグメントキャビリティーが異なる。そこで、発明者らは、極力折れ曲りを小さくする方法として、板ばねと連結ピンを用いた方式と、連結ピンの連続性回避を考えた。
【００２１】
板ばねと連結ピンの構造にすると、板ばねと連結ピンを支点とした湾曲形状が形成されるため、板ばねに締結する台座ブロックを、予め連結ピンとの湾曲形状となるように加工しておくことにより、セグメントロールとの大きな衝突をさけることが可能と考えた。
【００２２】
また、連結ピンのピッチとセグメントロールのピッチが一致し、同時に連結部が衝突すると大きな変動となるので、連結ピンのピッチとセグメントロールのピッチが一致しないようなピッチを選択し、連続性を回避することを考えた。
【００２３】
さらに、湯面変動に対して大きくガタつきを発生させるのが、鋳片先端部との連結部（ダミーバーの専用体）であることに着目し、特に有効である範囲は、１．４０m以上、３．０m以内であることを見出した。
【００２４】
本発明は、発明者らの上記の知見及び考えに基づいてなされたもので、
湾曲部を有する連続鋳造機に用いるリンク式のダミーバーであって、
図１及び図２に示すように、
該ダミーバー１１は、鋳造方向に配置した専用体１２と共用体１３を連結部１４によって繋いだ構成で、このうちの連結部１４は、２つのリンク１４ａ，１４ｂ間に、それぞれ鋳造方向の端面を接した状態で例えば３つの台座ブロック１４ｃを並列に配置し、これらを連結部品１４ｄで連結する構成である。
【００２５】
そして、前記連結部品１４ｄは、例えば前記専用体１２と一方のリンク１４ａ、前記共用体１３と他方のリンク１４ｂを連結すべく鋳片幅方向に貫通する連結ピン１４ｄａ〜１４ｄｃと、前記２つのリンク１４ａ，１４ｂと台座ブロック１４ｃの天側（図１（ｂ）の紙面上側）を跨いで鋳造方向に配置された１枚の板ばね１４ｄｄと、前記２つのリンク１４ａ，１４ｂと台座ブロック１４ｃを、前記板ばね１４ｄｄを介して締結する締結ピン１４ｄｅとで構成している。
【００２６】
図１に示した例では、他方のリンク１４ｂと共用体１３は、１本の連結ピン１４ｄｃによって連結する一方、一方のリンク１４ａと専用体１２は、鋳造方向に離れた位置の２本の連結ピン１４ｄａ，１４ｄｂによって連結したものを示している。
【００２７】
この図１のように、一方のリンク１４ａと専用体１２を、２本の連結ピン１４ｄａ，１４ｄｂによって連結したのは、１本の連結ピンで連結して専用体１２のみが曲がる構造では、鋳片４の先端と専用体１２を外す場合に、鋳片４の先端の外れが悪くなるからである。これに対して、専用体１２と一方のリンク１４ａを２本の連結ピン１４ｄａ，１４ｄｂで固定した場合は、大きく曲って鋳片４の先端の外れがよくなる。
【００２８】
加えて、図１の例では、他方のリンク１４ｂの鋳造方向上流側の端面から共用体１３との連結ピン１４ｄｃの位置までの鋳造方向の長さＬ１と、一方のリンク１４ａの鋳造方向下流側の端面から、その一番近い上流側にある専用体１２との連結ピン１４ｄｂの位置までの鋳造方向の長さＬ２と、他方のリンク１４ｂの鋳造方向上流側の端面と一方のリンク１４ａの鋳造方向下流側の端面間の鋳造方向の長さＬ３を異ならせ、かつこれらの長さをセグメントロール５のピッチと一致しないようにしている。
【００２９】
なお、図示省略したが、本発明のダミーバー１１における共用体１３の下流側は、簡便なリンク構造が連続する従来のリンク式のダミーバーと同じ構造である。
【００３０】
上記した構成の本発明の連続鋳造用のダミーバー１１を用いて鋼を連続鋳造する場合には、前記本発明のダミーバー１１を構成する専用体１２の鋳造方向上流側の端面から、他方のリンク１４ｂに配置された連結ピン１４ｄｃまでの鋳造方向の長さＬ４を１．４０m以上、３．０m以下として鋳造する。これが本発明の鋼の連続鋳造方法である。
【００３１】
本発明の鋼の連続鋳造方法において、前記鋳造方向の長さＬ４を１．４０m以上、３．０m以下として鋳造するのは、以下の理由による。すなわち、本発明が対象とするのは、湾曲部を有する連続鋳造機であって、湾曲タイプと垂直曲げタイプとでは、連続鋳造機における垂直部位の長さが異なるからである。つまり、発明者らの実験によれば、垂直部位が短い湾曲タイプに適用する場合は、前記長さＬ４が１．４０m以上であれば効果があり、垂直部位の長い垂直曲げタイプに適用する場合は、垂直部位でのガタつきをも防止することが重要であるため、３．０mに近い長さが必要になるからである。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の効果を確認するために湾曲タイプの連続鋳造機を使用して行った実験結果について説明する。
実験は、図１に示した本発明のダミーバーを使用した本発明の連続鋳造方法と、図６に示した従来のダミーバーを使用した従来方法によって、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼を連続鋳造することにより行った。
【００３３】
実験時における鋳造条件を下記表１に示す。なお、実験に使用したダミーバーにおける各長さを、図１と図６に記載する。
【００３４】
【表１】
2008023564.tif 000003
【００３５】
実験結果を図３及び図４に示す。図３は図６に示した従来のダミーバーを使用した場合の鋳造長さと湯面変動幅の関係を示した図、図４は図１に示した本発明のダミーバーを使用した場合の鋳造長さと湯面変動幅の関係を示した図である。
【００３６】
図３及び図４を比較すると、本発明のダミーバーを使用した本発明方法によってＳＵＳ３０４ステンレス鋼を連続鋳造した場合には、従来のダミーバーを使用した従来方法によってＳＵＳ３０４ステンレス鋼を連続鋳造した場合に比べて、鋳造長さが１０m前後での湯面変動を抑制できていることが分かる。
【００３７】
従来のダミーバーを使用した従来方法によって連続鋳造した場合に、鋳造長さが１０m前後での湯面変動が大きくなったのは、実験に使用した連続鋳造機のセグメントロールのピッチの関係による。すなわち、鋳造長さが１０m前後は、セグメントロールのピッチがショートピッチから荒く（３４０ピッチ）なるとことで、連結ピン間の長さが一定の従来のダミーバーでは、リンクピッチに起因するガタつきが助長されるためである。
【００３８】
図５は、前記の従来方法と本発明方法における湯面変動の変動幅の標準偏差を示した図である。この図５より、ダミーバーの影響がなくなる機外（セグメントからダミーバーが出た状態）までの範囲において、従来方法（▲）に比べて本発明方法（△）の湯面変動標準偏差が小さいことが分かる。これにより、本発明を適用することによる効果を立証できた。
【００３９】
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００４０】
例えば専用体１２と一方のリンク１４ａを連結する連結ピンが１本であって、その場合に、板ばね１４ｄｄを、共用体１３と連結する他方のリンク１４ｂの部分から上流側に専用体１２にまでかかる長さを有するものとしても良い。但し、この場合は、図１に示したものに比べて湯面変動の抑制効果は少し小さくなる。
【００４１】
また、他方のリンク１４ｂの鋳造方向上流側の端面から共用体１３との連結ピン１４ｄｃの位置までの鋳造方向の長さＬ１と、他方のリンク１４ｂの鋳造方向上流側の端面と一方のリンク１４ａの鋳造方向下流側の端面間の鋳造方向の長さＬ３のみが同一でないものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、実施例に示したようなステンレス鋼の連続鋳造のみならず炭素鋼の連続鋳造にも適用でき、不均一凝固を伴う鋼種についてはその効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のダミーバーを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は要部の分解斜視図である。
【図２】本発明のダミーバーを用いた本発明方法を示す図である。
【図３】図６に示した従来のダミーバーを使用した場合の鋳造長さと湯面変動幅の関係を示した図である。
【図４】図１に示した本発明のダミーバーを使用した場合の鋳造長さと湯面変動幅の関係を示した図である。
【図５】湯面変動の標準偏差（変動幅）と鋳造長さの関係を示した図である。
【図６】従来のダミーバーを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】従来のダミーバーを用いた従来方法の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１    ダミーバー
１２    専用体
１３    共用体
１４    連結部
１４ａ    一方のリンク
１４ｂ    他方のリンク
１４ｃ    台座ブロック
１４ｄ    連結部品
１４ｄａ〜１４ｄｃ    連結ピン
１４ｄｄ    板ばね
１４ｄｅ    締結ピン
【図１】
2008023564.tif 000004
【図２】
2008023564.tif 000005
【図３】
2008023564.tif 000006
【図４】
2008023564.tif 000007
【図５】
2008023564.tif 000008
【図６】
2008023564.tif 000009
【図７】
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