(57)【要約】【課題】タンディシュを長時間待機させることなく鋳込みを繰り返すことができる、タンディシュの単基操業が実現された連続鋳造設備を提供する。【解決手段】溶鋼をモールドに供給しながら鋳片を連続的に製造する連続鋳造設備において、同一のタンディシュ１２により前記モールドに溶鋼を繰り返し供給するタンディシュの単基操業が実現されている。その際、前記タンディシュ１２の底部に付設されたスライディングノズル３０を構成する上ノズル３１の肉厚が、交互使用されるタンディシュより、溶鋼供給に伴なう溶損分を考慮して厚く形成され、スライディングノズル３０が長寿命化されている。【選択図】      図５
2004351429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鋼をモールドに供給しながら鋳片を連続的に製造する連続鋳造設備において、
同一のタンディシュにより前記モールドに溶鋼を繰り返し供給するタンディシュの単基操業が実現されていることを特徴とする連続鋳造設備。
【請求項２】
前記タンディシュの底部に付設されたスライディングノズルを構成する上ノズルの肉厚が、交互使用されるタンディシュより、溶鋼供給に伴なう溶損分を考慮して厚く形成され、スライディングノズルが長寿命化されていることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造設備。
【請求項３】
前記タンディシュの底部に付設されたスライディングノズルを構成するプレートの開閉ストロークが、交互使用されるタンディシュより、溶鋼供給に伴なう溶損分を考慮して長く形成され、スライディングノズルが長寿命化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳造設備。
【請求項４】
前記タンディシュが、２つのスライディングノズルが付設された、２ストランド用であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の連続鋳造設備。
【請求項５】
前記タンディシュに付設された２つのスライディングノズルに対応する、２つの交換装置が備えられていることを特徴とする請求項４に記載の連続鋳造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造設備に係り、特にタンディシュの長寿命化を図る際に適用して好適な連続鋳造設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳片の連続鋳造は、タンディシュから浸漬ノズルを介して溶鋼をモールドに供給することにより行なわれる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の連続鋳造では、複数のタンディシュを交互に使用する交互使用方式が採用されている。図１２には、１号と２号の２つのタンディシュを交互使用する場合について、各タンディシュによる操業経過のイメージを示す。即ち、従来の交互使用方式では、例えば１号タンディシュによりモールドに溶鋼を供給して、図中「鋳込」で示す１つの鋳片の連続鋳造が終了すると、該タンディシュを待機位置に移動すると共に、同モールド内に直ちにダミーバーを挿入し、シールする等の鋳込み準備を実施して、それまで待機していた２号タンディシュを鋳込み位置に移動させ、次の鋳込みを開始する如く、交互にタンディシュを交換しながら連続鋳造を繰り返すようになっている。
【０００４】
このようなタンディシュの交互使用の場合には、鋳込みを終了した方のタンディシュは、待機位置で傾転され、内部の残鋼やスラグを排出させると共に、スライディングノズルの上ノズル・上プレートに対する酸素洗浄が実施された後、次の鋳込みが開始されるまで長時間に亘って待機させられることになる。なお、図中、「プレート交換」は、タンディシュの底部に付設されているスライディングノズルのプレートを交換する作業であり、鋳込み終了毎に実施される残鋼・スラグ排出等の作業に加えて、状況に応じて実施される。
【０００５】
このようなタンディシュの交互使用には、次の鋳込みを、モールドに対する鋳込みの準備が完了すれば直ちに開始できるため、短い間隔で連続鋳造（鋳込み）を繰り返すことができる利点がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３８４５６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記タンディシュの交互使用の場合には、前述したように、鋳込みを終了した方のタンディシュが、次の鋳込み開始まで、長時間に亘って待機させられることになるため、以下のような問題がある。
【０００８】
（１）タンディシュ内の除去し切れなかった残鋼（地金）が酸化されるため、それが原因でタンディシュ内部の汚染が起こる。
【０００９】
（２）待機時間が長いほどタンディシュ内の表面温度の降下が大きいため、注入直後の溶鋼の温度が特に低くなる。
【００１０】
（３）従って、長時間待機後のタンディシュを使用すると、ダミーバーに続くスタートチャージの鋳片において、欠陥混入率が特に高い。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、タンディシュを長時間待機させることなく、鋳込みを繰り返すことができ、スタートチャージから高品質の鋳片を製造することができる連続鋳造設備を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶鋼をモールドに供給しながら鋳片を連続的に製造する連続鋳造設備において、同一のタンディシュにより前記モールドに溶鋼を繰り返し供給するタンディシュの単基操業が実現されているようにしたことにより、前記課題を解決したものである。
【００１３】
本発明は、又、前記タンディシュの底部に付設されたスライディングノズルを構成する上ノズルの肉厚が、交互使用されるタンディシュより、溶鋼供給に伴なう溶損分を考慮して厚く形成され、スライディングノズルが長寿命化されているようにすることが好ましい。
【００１４】
本発明は、又、前記タンディシュの底部に付設されたスライディングノズルを構成するプレートの開閉ストロークが、交互使用されるタンディシュより、溶鋼供給に伴なう溶損分を考慮して長く形成され、スライディングノズルが長寿命化されているようにすることが好ましい。
【００１５】
本発明は、又、前記タンディシュが、２つのスライディングノズルが付設された、２ストランド用であるようにしてもよく、その場合には、２つのスライディングノズルに対応する、２つの交換装置が備えられているようにすることが好ましい。
【００１６】
【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詳細に説明する。
【００１７】
図１には、本発明に係る一実施形態であるタンディシュの単基連続操業が実現された連続鋳造設備の概要を示す。
【００１８】
この連続鋳造設備は、２つのモールド１０を備えており、各モールド１０には、同一のタンディシュ１２から、その底部に連結されている２本の浸漬ノズル１４を介して、それぞれ溶鋼が供給され、対応するストランドに従って２本の鋳片が同時に連続鋳造されるようになっている。
【００１９】
又、タンディシュ１２から各モールド１０に溶鋼を供給して連続鋳造している鋳込み中は、該タンディシュ１２に対して取鍋１６から、図２に拡大して示すようなロングノズル１８を介して溶鋼が補給されるようになっている。
【００２０】
上記タンディシュ１２は、上から見た状態を図３に模式的に示すように、タンディシュカー２０により一体的に矢印方向に移動可能であると共に、このタンディシュカー２０には、待機中に上記ロングノズル１８の温度を保つための保熱ボックス２２が設置、固定されている。
【００２１】
本実施形態の連続鋳造設備では、鋳込みを繰り返しながら連々と行なう連続鋳造を１台のタンディシュのみを連続的に使用してモールド１０に溶鋼を供給するタンディシュの単基連続操業を実現している。
【００２２】
図４には、この単基操業を１号タンディシュを使用して実施した場合の操業経過のイメージを示す。この図に示されるように、タンディシュ１２を単基連続使用する場合は、一方の１号タンディシュ１２のみオンライン使用し、１つの鋳込みが終了すると、モールド１０に対してはダミーバー（図示せず）挿入等の鋳込み準備を、該タンディシュ１２に対しては残鋼・スラグの傾転排出を行なった後、直ちに鋳込み位置に移動させて鋳造を再開し、次の鋳込みを行なう。
【００２３】
このように、タンディシュ１２を単基連続使用することにより、タンディシュを交互使用する場合には避けることができなかった長時間待機を排除できる。従って、タンディシュの長時間待機によるタンディシュ内の残鋼酸化に起因するタンディシュ汚染を防止できるため、スタートチャージの鋳片の品質向上を図ることができる。
【００２４】
又、同様に、長時間待機する場合に比べて、タンディシュの温度低下を防止できるため、その分だけスタートチャージの出鋼温度を低減でき、加熱に要するコストを削減できる。
【００２５】
又、鋳片の品質低下の原因となる付着物の増加を防止できるため、タンディシュの長寿命化を図ることができる。
【００２６】
又、待機中のタンディシュ及びロングノズルの予熱時間を大幅に減少させることができるため、予熱コストを削減でき、又、ロングノズルについても、タンディシュと同様に待機による付着物の増加を防止できるため、ロングノズルの寿命も延長することができる。
【００２７】
更に、ノズルに詰まった付着物の落下等に起因する湯面変動を防止できるため、湯面変動に起因する鋳込み異常の発生を低減できる。
【００２８】
以上詳述したように、タンディシュを単基操業することにより、交互使用する場合の欠点を改善することが可能となった。ところが、単基操業の場合には、前記図４に示したように、前記図１２に示した交互使用の場合には待機中にオフラインで実施できるために問題にならなかった、図中「プレート交換」で示すスライディングノズルやそのプレートの交換作業が、操業上のロスタイムになる。
【００２９】
従って、タンディシュの単基操業を実現する上では、ロスタイムを極力減少させるために、「プレート交換」の発生頻度を低減することが重要となる。そこで、本実施形態では、以下に詳述するようにスライディングノズルの長寿命化を達成している。
【００３０】
図５（Ａ）にタンディシュ１２を、同図（Ｂ）にその一部を拡大した状態をそれぞれ示すように、スライディングノズル３０は、前記図１に示した浸漬ノズル１４に対応するタンディシュ１２の底部に取り付けられている。
【００３１】
このスライディングノズル３０は、タンディシュ１２の底部に、該底部を構成する底板１２Ａと耐火物１２Ｂとに嵌合して付設された、上ノズル３１を有する上ノズルプレート３２と、浸漬ノズル１４に連結される下プレートノズル３４と、固定されたこれら上ノズルプレート３２と下プレートノズル３４の間に摺動可能に挿入された中プレート３６とからなる３層構造になっており、タンディシュ１２のストランドに対応する２箇所にそれぞれ設置されている。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、上ノズルプレート３２、下プレートノズル３４、中プレート３６の断面と平面を、それぞれ模式的に示す。但し、上ノズルプレート３２の平面は下側、下プレートノズル３４の平面は上側が示されている。
【００３２】
このようにスライディングノズル３０は、３層のプレートで構成されていることから、図７（Ａ）の断面図に示すように、中プレート３６を図中矢印方向に進退摺動させることにより、スライディングノズル３０が開閉され、タンディシュ１２内の溶鋼がモールド１０に供給されるようになっている。なお、スライディングノズル３０は、以上の３層構造に限らず、同図（Ｂ）に示す２層構造にしてもよい。
【００３３】
本発明者は、このスライディングノズル３０の長寿命化を図るべく詳細に検討した結果、上ノズルは酸素洗浄による溶損が、プレートは酸化や地金差込み等による面割れ等による溶損が、それぞれ寿命を決める主たる律速になっていることが明らかになった。
【００３４】
そこで、本実施形態では、上ノズル３１とプレート３２とを分離可能とし、それぞれ別々に交換可能にすると共に、図８に上ノズルの下端部の断面を拡大して模式的に示すように、最初にノズル内径がφ１であったものが、Ｎ１チャージ目に寿命に達したときの内径がφ２であったとすると、（φ２−φ１）／Ｎ１の半分を１チャージ当りの溶損寸法（厚さ）として考慮し、寿命をＮ２に延ばすために、次式
｛（φ２−φ１）／（２Ｎ１）｝×Ｎ２
の寸法分（ｍｍ）以上、交互使用の場合より肉厚を厚くする。即ち、この厚さ分を考慮して、φ３、φ４（外径）の寸法を決定する。このように、１チャージ当りの溶損分を比例配分によりノズルの肉厚を厚くすることにより、従来は、例えば３０チャージであった上ノズルの寿命を、８０チャージまで伸ばすことが可能となる。
【００３５】
一方、プレートの寿命を伸ばすためには、便宜上図９に２層構造の例について完全に閉じた状態を示すように、上下の各プレートにそれぞれ溶損溝３０Ｄが生じても、閉じた状態では両溝がつながらないようにするために、完全に開の状態と閉の状態との移動長さであるストロークを長くする。具体的には、ストロークＬと寿命実績値Ｎ３から１チャージ当りのストローク量（Ｌ／Ｎ３）を算出し、比例計算により目標とする寿命Ｎ４になるようにストローク長さ（Ｌ／Ｎ３）×Ｎ４を決定する。このように、ストロークを長くすることにより、プレートの寿命を延長することが可能となり、例えば４０チャージにすることが可能となる。又、プレートの摺動面に付着した地金を頻繁に除去してやることにより、更に高寿命化を図ることもできる。
【００３６】
従って、プレートの寿命を、例えば４０チャージに、上ノズルの寿命をその倍の８０チャージにそれぞれ延長することにより、プレート交換の頻度を低減できると共に、図１０に１０チャージを１目盛としてイメージを示すように、プレート交換の２回目毎に上ノズル交換を同時に行なうスケジュールでタンディシュの単基操業を実行することが可能となり、プレート交換によるロスタイムを大幅に減少させることが可能となる。
【００３７】
更にロスタイムを減少させ、単基操業による連続鋳造の生産能率を向上させるためには、上述したスライディングノズル３０に対する交換頻度の低減に加えて、交換作業の迅速化も重要となる。そこで、本実施形態では以下のように交換作業の迅速化を図っている。
【００３８】
図１１には、鋳込み終了後に傾転され、横倒しの状態になったタンディシュ１２と、スライディングノズル交換台車（親台車）４０との上から見た関係を示す。
【００３９】
交換台車４０の上には、タンディシュ１２の底部に設置されている左右２つのスライディングノズルに対向する位置に、それぞれ交換装置（子台車）４２が配置されている。この交換装置４２は、上ノズル抜差装置４４と羽口ケレン装置４６を備えていると共に、矢印で示すように交換台車４０上を前後左右に進退動可能になっている。
【００４０】
又、交換台車４０は、親台車操作盤４８をオペレータが操作することにより、図示されている位置に移動させたり、矢印方向の待機位置へ移動させたりできるようになっている。
【００４１】
本実施形態では、図１１（Ａ）に示されているように、左右のストランドに対応するスライディングノズル３０に対して交換装置４２をそれぞれ配置させ、各装置４２を２人のオペレータＭにそれぞれ操作させることにより、同時にスライディングノズルの交換作業を実施できるようになっている。
【００４２】
その結果、左右２つのスライディングノズル３０に対して、同図（Ｂ）に示すように向きを変えた上ノズル抜差装置４４により上ノズルを抜き取り、抜き取った後の孔を羽口ケレン装置４６により清掃した後、再び上ノズル抜差装置４４により新たな上ノズルを差し込む作業等の交換作業を同時進行できるようになると共に、各作業の起動タイミングをオペレータの判断で決定できるようになるので、プレート交換作業の迅速化が可能となる。
【００４３】
以上詳述したように、本実施形態によれば、タンディシュの長時間待機に伴う不具合の発生を防止した上で、上ノズルやプレートの寿命を延長することにより、いわゆるプレート交換作業の発生頻度を低減させ、止むを得ず発生する交換作業も短時間で終了できるようになったので、ロスタイムを大幅に減少させた上で、タンディシュの単基操業による鋳込みを長時間に亘って連続して行なうことが可能となり、生産性を大幅に向上することが可能となった。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、タンディシュを長時間待機させることなく鋳込みを繰り返すことができるようになることから、長時間待機に起因する鋳片の品質低下等の不具合の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の連続鋳造設備を模式的に示す概略正面図
【図２】ロングノズルを拡大して示す概略正面図
【図３】タンディシュとタンディシュカーの関係を模式的に示す概略平面図
【図４】タンディシュの単基操業による鋳込みの操業経過を示すイメージ図
【図５】タンディシュと拡大したスライディングノズルの関係を模式的に示す概略断面図
【図６】スライディングノズルを分解した状態を模式的に示す断面図と平面図
【図７】スライディングノズルの動作を示す概略断面図
【図８】上ノズルの下端部を拡大して模式的に示す部分断面図
【図９】スライディングノズルのプレートを模式的に示す断面図
【図１０】プレート交換スケジュールと上ノズル交換スケジュールの関係を示すイメージ図
【図１１】タンディシュとスライディングノズル交換装置の関係を模式的に示す概略平面図
【図１２】タンディシュの交互使用による鋳込み操業経過を示すイメージ図
【符号の説明】
１０…モールド
１２…タンディシュ
１４…浸漬ノズル
１６…取鍋
１８…ロングノズル
２０…タンディシュカー
２２…保熱ボックス
３０…スライディングノズル
３２…上ノズルプレート
３４…下プレートノズル
３６…中プレート
４０…交換台車
４２…交換装置
４４…上ノズル抜差装置
４６…羽口ケレン装置
４８…操作盤
【図１】
2004351429.tif 000003
【図２】
2004351429.tif 000004
【図３】
2004351429.tif 000005
【図４】
2004351429.tif 000006
【図５】
2004351429.tif 000007
【図６】
2004351429.tif 000008
【図７】
2004351429.tif 000009
【図８】
2004351429.tif 000010
【図９】
2004351429.tif 000011
【図１０】
2004351429.tif 000012
【図１１】
2004351429.tif 000013
【図１２】
2004351429.tif 000014