(57)【要約】【課題】溶鋼ダム内での偏流をより効果的に抑制して鋳片の温度分布をより均一化できる連続鋳造装置を提供すること。【解決手段】この連続鋳造装置１では、相互に対向して中間にダムを形成すると共に、ダム内に供給された溶鋼１３０を冷却して鋳片１３１を成形し、下方に送り出す一対のドラム１１０、１１０を設ける。そして、溶鋼１３０を吐き出すスリット１１を有するノズル１０を、スリット１１をダムに張られた溶鋼面１３２下に入れて配置する。そして、ノズル１０の上部を開放させ、ノズル１０内の気圧が、ノズル１０外の気圧に対して略等圧となるよう構成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に対向して中間にダムを形成すると共に、当該ダム内に供給された溶鋼を冷却して鋳片を成形し、下方に送り出す一対のドラムと、
溶鋼を吐き出すスリットを有すると共に、当該スリットを前記ダムに張られた溶鋼面下に入れて配置されるノズルと、
前記ノズル内の気圧が、前記ノズル外の気圧に対して略等圧もしくは低圧となるように、前記ノズル内外の気圧差を調整する気圧差調整手段と、
を含む連続鋳造装置。
【請求項２】
前記気圧差調整手段は、前記ノズルに設けられると共に、前記ノズルの内外の雰囲気を連通させる開口部、通気口その他の通気部である請求項１に記載の連続鋳造装置。
【請求項３】
さらに、複数の前記スリットが前記ドラムの幅方向に配列して設けられる構造を有する請求項１に記載の連続鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、連続鋳造装置に関し、更に詳しくは、溶鋼ダム内での偏流をより効果的に抑制して鋳片の温度分布をより均一化できる連続鋳造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の連続鋳造装置には、例えば、特許文献に記載される技術が知られている。図５は、従来の連続鋳造装置の要部を示す構成図である。従来の連続鋳造装置１００は、一対のドラム１１０，１１０と、供給筒１２０と、外板１２２とを含み構成される。ドラム１１０、１１０は、対向して設置され、中間に溶鋼１３０を溜めるダムを形成する。供給筒１２０は、円筒形状を有し、先端の噴出口１２１をダム内に入れて設置され、この噴出口１２１から溶鋼１３０をダム内に噴き出して供給する。ドラム１１０、１１０は、ダム内の溶鋼１３０を冷却して鋳片１３１を成形し、この鋳片１３１を回転つつ下方に送り出す。外板１２２は、ダム内であって供給筒１２０の周囲に設けられ、溶鋼１３０の供給時における溶鋼面１３２の波立ちを抑制する。
【０００３】
【特許文献】
特開昭６１−１６５２５５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の連続鋳造装置１００では、円筒型の供給筒１２０をダム内に直接挿入して溶鋼１３０を供給していたので、ダム内に澱みや旋回流などの偏流が発生する。すると、ダム内での溶鋼１３０の凝固速度に偏りが生じて、形成される鋳片１３１の表面温度が不均一となり、鋳片１３１に表面割れ等が生じて製品の品質が低下するという問題点がある。一方、外板１２２は、溶鋼面１３２の波立ちのみを抑え、かかるダム内の偏流を十分に抑制できない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、近年、発明者らは、改良型の連続鋳造装置を開発している。図６は、かかる改良型の連続鋳造装置の要部を示す構成図である。同図において、上記従来の連続鋳造装置１００と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この改良型の連続鋳造装置１０１では、従来の連続鋳造装置１００と比較して、外板１２２に代えて箱型のノズル１２４を有する点に特徴を有する。このノズル１２４は、天井１２３に上部を固定して設けられ、その内外を封止される。また、ノズル１２４は、下方の両側部であってドラム１１０の幅方向に配列された複数のスリット１２５を有し、このスリット１２５を溶鋼面１３２下に沈めて配置される。供給筒１２１は、このノズル１２４内に噴出口１２１を挿入して配置され、溶鋼１３０をノズル１２４内に供給する。供給された溶鋼１３０は、ノズル１２４のスリット１２５からドラム１１０の幅方向にダム内に吐き出される。ここで、溶鋼１３０は、スリット１２５から一様な流速分布で吐き出される。改良型の連続鋳造装置１０１では、かかる一様な吐き出しにより、ダム内での偏流の発生を抑制していた。
【０００６】
ところで、改良型の連続鋳造装置１０１では、ノズル１２４内外が封止されているため、ノズル１２４内の気圧が溶鋼１３０の供給によって外部よりも高圧となる。このため、ノズル１２４内の溶鋼１３０は、ノズル１２４内外の気圧差により加圧されつつスリット１２５から押し出され、ダム内に噴出する。しかしながら、発明者らの研究によれば、溶鋼１３０を加圧しつつスリット１２５から噴き出すとダム内における溶鋼１３０の流動が不安定となり、ダム内に偏流が生じて鋳片１３１の温度分布が不均一となり易いと考えられる。図７は、上記改良型の連続鋳造装置における鋳片の温度分布を示すグラフである。このグラフは、ドラム１１０の幅方向の位置における所定間隔毎の鋳片１３１の温度分布を示している。同図に示すように、改良型の連続鋳造装置１０１では、ドラム１１０の中心付近にて鋳片１３１の温度分布に約２０度の温度差が生じている。かかる温度差は、製品の品質低下の要因となり好ましくない。
【０００７】
そこで、この発明にかかる連続鋳造装置は、相互に対向して中間にダムを形成すると共に、当該ダム内に供給された溶鋼を冷却して鋳片を成形し、下方に送り出す一対のドラムと、溶鋼を吐き出すスリットを有すると共に、当該スリットを前記ダムに張られた溶鋼面下に入れて配置されるノズルと、前記ノズル内の気圧が、前記ノズル外の気圧に対して等圧となるようにする。
【０００８】
また、この発明にかかる連続鋳造装置は、前記気圧差調整手段は、前記ノズルに設けられると共に、前記ノズルの内外の雰囲気を連通させる開口部、通気口その他の通気部である。
【０００９】
この発明では、ノズルに通気部を設けてノズルの内外を連通させる。これにより、簡易な構成にてノズル内外の気圧を等圧にできる利点がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる連続鋳造装置を示す構成図である。同図において、上記改良型の連続鋳造装置１０１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。この連続鋳造装置１は、一対のドラム１１０，１１０と、供給筒１２０と、ノズル１０とを含み構成される。ドラム１１０、１１０は、略円柱形状を有し、相互に側面を対向しつつ設置されて、中間に溶鋼１３０を溜めるダムを形成する。このダムは、幅方向の両端を板材（図示省略）で堰き止められ、平面的には略長方形状を有し、略チューリップ形状の側面断面を有する（図１参照）。供給筒１２０は、セラミック製の円筒部材から成り、先端に溶鋼１３０を噴き出す丸形の噴出口１２１を有する。供給筒１２０は、上部を天井１２３に固定され、先端側をノズル１０内に上方から挿入して設置される。
【００１２】
図２および図３は、図１に記載したノズルを示す斜視図（図２）および側面図（図３）である。ノズル１０は、セラミック製であり、上部を開放して下方を窄めた略五角形断面の箱型形状を有する。ノズル１０は、下方の両側部にそれぞれ３つのスリット１１を有する。これらのスリット１１は、相互に等しい長さを有し、ノズル１０の長手方向に直線的に配列される（図３参照）。ノズル１０は、スリット１１をダムの溶鋼面１３２下に沈めつつ、スリット１１がドラム１１０の幅方向に沿うように設置される。これにより、スリット１１は、ドラム１１０の側面に対して略平行に且つ略等幅に配列される。なお、ドラム１１０の幅が大きいときは、複数のスリット１１をドラム１１０の幅方向に直列に配列して構成してもよい（図示省略）。
【００１３】
この実施の形態１において、溶鋼１３０は、供給筒１２０の噴出口１２１から噴き出されてノズル１０内に溜まり、ノズル１０のスリット１１からドラム１１０、１１０間のダム内に流出する。ここで、ノズル１０の上方は開放されているので、ノズル１０内と溶鋼面１３２上との気圧差は無い。このため、溶鋼１３０は、スリット１１から自重により流れ落ちるようにダム内に流出する。これにより、溶鋼１３０を加圧してノズル１２４から噴出させる改良型の連続鋳造装置１０１と比較して、スリット１１から溶鋼１３０を静かに吐き出すことができるので、ダム内の偏流をより効果的に抑制できる。また、ドラム１１０の幅方向に一様な流速分布にて且つ水平より下向きに、ダム内にフィルム状に流出する。
【００１４】
図３は、この実施の形態１の連続鋳造装置における鋳片の温度分布を示すグラフである。このグラフは、ドラム１１０の幅方向の位置における所定間隔毎の鋳片１３１の温度分布を示している。同図に示すように、この連続鋳造装置１では、改良型の連続鋳造装置１０１による場合と比較して、鋳片１３１の中心付近における温度差を減少させ、温度分布を均一化できる。これにより、鋳片１３１の温度履歴が一様となり、製品の品質が向上する利点がある。
【００１５】
なお、この実施の形態１では、スリット１１を、ノズル１０先端の両側に、端スリット１１ａを各２つずつ、中央スリット１１ｂを各１つずつの計６つ設けた。これは、▲１▼一般にスリット１１の数は少ない程良いので、スリット１１の数を３つに抑えた構成は、多数の穴から溶鋼１３０を吐き出させる構成と比較して好ましく、また、▲２▼単一のスリットにより構成する場合と比較して、ノズル１０の構造上の強度を高められる利点がある。しかし、これに限らず、スリット１１を各２つずつ設けた構成としても良い（図示省略）。また、ノズル１０の構造上の強度を確保できれば、スリット１１を単一のスリットにて構成しても良い。
【００１６】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、上部を開放したノズル１０を用いたが、これに限らず、ノズル１０内外を改良型の連続鋳造装置１０１と同様に密閉して構成し、スリット１１の形状のみに特徴を持たせた構成としても良い（図示省略）。すなわち、この実施の形態２では、スリット１１から溶鋼１３０を加圧して噴出させるが、スリット１１を上記の端スリット１１ａ、中央スリット１１ｂにより構成する。これにより、吐き出される溶鋼１３０の流速分布を、端スリット１１ａでは略放物線形状とし、また、中央スリット１１ｂでは下向きに一様として、ダム内の偏流を抑制できる利点がある。図４は、この実施の形態２の連続鋳造装置における鋳片の温度分布を示すグラフである。同図に示すように、この連続鋳造装置によってもドラム１１０の中央付近における温度差が、上記改良型の連続鋳造装置１０１よりも小さくなり、スリットの形状のみを変形した場合にも所定の効果が得られることが解る。また、実施の形態１との比較では、上部を開放したノズル１０を用いた上記実施の形態１の連続鋳造装置１の方が、鋳片１３１の中央付近の温度差が小さい（図３および図４参照）。したがって、ノズル１０の上部を開放してノズル１０内外を等圧にする構成を付加することで、相乗的に鋳片１３１の温度分布を均一化できる利点がある。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる連続鋳造装置によれば、ノズル内の気圧がノズル外の気圧に対して略等圧もしくは低圧となるように、ノズル内外の気圧差を調整するので、溶鋼を加圧してノズルから噴き出す改良型の連続鋳造装置と比較して、スリットから溶鋼を静かに吐き出すことができ、ダム内の偏流をより抑制できる利点がある。
【００１８】
また、この発明にかかる連続鋳造装置によれば、ノズルに通気部を設けてノズルの内外を連通させるので、簡易な構成にてノズル内外の気圧を等圧にできる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる連続鋳造装置を示す構成図である。
【図２】図１に記載したノズルを示す斜視図である。
【図３】この実施の形態１の連続鋳造装置における鋳片の温度分布を示すグラフである。
【図４】この実施の形態２の連続鋳造装置における鋳片の温度分布を示すグラフである。
【図５】従来の連続鋳造装置の要部を示す構成図である。
【図６】改良型の連続鋳造装置の要部を示す構成図である。
【図７】改良型の連続鋳造装置における鋳片の温度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１、２　連続鋳造装置
１０　ノズル
１１　スリット
１１ａ　端スリット
１１ｂ　中央スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004122212.tif 000005
【図４】
2004122212.tif 000006
【図５】
2004122212.tif 000007
【図６】
2004122212.tif 000008
【図７】
2004122212.tif 000009