(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造鋳片を冷却する二次冷却水の第１の給水配管系統を、スプレー幅切りを行わない鋳片幅中央部の部分と、鋳片幅中央部より外側のスプレー幅切りを行う部分と、に分離するとともに、スプレー幅切りを行う部分では、前記第１の給水配管系統の他に、ノズル閉塞を防止するに足りる少流量の冷却水を供給する第２の給水配管系統を設け、鋳造しているときには、スプレー幅切りを行うために、前記第１の給水配管系統から二次冷却水を供給していないスプレーノズルに、前記第２の給水配管系統から常に少流量の冷却水を供給し、鋳造していないときには、前記第２の給水配管系統に設置した流量調節弁を全開近傍に開いて冷却水を供給することを特徴とする、連続鋳造機の二次冷却用スプレーノズルの閉塞防止方法。
【請求項２】
前記スプレー幅切りを行う部分では、スプレー幅切りを行う複数の部分に分割してそれぞれ独立して冷却水を供給することを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造機の二次冷却用スプレーノズルの閉塞防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機で鋳造中の鋳片を冷却するための二次冷却用スプレーノズルの閉塞防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機における鋳片の二次冷却では、通常、二次冷却帯を複数の冷却ゾーンに区分し、各冷却ゾーン毎に１つの流量調節弁で二次冷却水の流量制御を行っている。二次冷却帯の各冷却ゾーンは、最小単位でもユニット交換可能なロールセグメント単位となっており、１つの流量調節弁の系統下に多数のスプレーノズルが配置されている。
【０００３】
ところで、スラブ連続鋳造機では、幅の異なる種々のサイズの鋳片を鋳造する必要があり、二次冷却帯のスプレーノズルは、最大幅のスラブ鋳片の鋳造に適用するべく、最大幅のスラブ鋳片の端部にも二次冷却水が噴霧されるように、幅方向にほぼ等間隔で並べて配置されている。
【０００４】
しかし、幅の狭いスラブ鋳片を鋳造する際に、最大幅のスラブ鋳片に相当する範囲に二次冷却水を噴霧すると、幅の狭い鋳片の短辺面には、本来長辺面を冷却するべき二次冷却水が噴霧され、短辺面及び短辺面と長辺面とのコーナー部が過冷却となって、鋳片の曲げ或いは曲げ戻しなどの矯正時の引張応力によって、鋳片の表面に、横割れや、横割れの１種である、鋳片の長辺面から短辺面にわたるコーナー割れ（「コーナーカギ割れ」ともいう）が発生する。特に、Ｎｂ、Ｂ、Ｖなどの合金元素を添加した鋼種でこれら横割れの発生が顕著となる。
【０００５】
そこで、この短辺側の過冷却を防止するために、例えば特許文献１に開示されるように、冷却ゾーンを鋳片幅方向で２ないし３の範囲に分離し、最大幅のスラブ鋳片を鋳造する際には、全てのスプレーノズルから噴霧し、鋳造する鋳片の幅に応じて端部側のスプレーノズルから順に中央部側のスプレーに向かって、冷却水を止める或いは冷却水量を減少させ、最小幅の鋳片の場合には幅中央部のスプレーノズルだけで冷却する方法が行われている。この技術は、「スプレー幅切り」或いは単に「幅切り」と呼ばれている。
【特許文献１】特開昭６３−２９０６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されるようなスプレー幅切り方法では以下の問題点がある。
【０００７】
先ず、最大の問題点は、幅の狭い鋳片を鋳造する際に、必要としない端部側のスプレーノズルからの冷却水の噴霧を停止すると、鋳造中に停止したスプレーノズルの流出孔にスケールやモールドパウダーなどが付着・侵入し、これによって停止したスプレーノズルが閉塞してしまうということである。
【０００８】
そこで、必要としない端部側のスプレーノズルからの冷却水を停止せずに、閉塞防止用の少流量の冷却水を流すことが試みられている。しかしながらこの場合、鋳片短辺側が過冷却とならないようにするためには、閉塞防止用の冷却水を極端に少なくする必要がある一方で、スプレー幅切りしない場合には大流量が必要となるが、大流量から極度の少流量までを制御可能な流量調節弁が存在せず、従って、スプレーノズルの閉塞を重視した場合には、スプレー幅切りを十分に実施できないという問題点がある。
【０００９】
この場合に、大流量用の流量調節弁と少流量用の流量調節弁とを並列して設け、スプレー幅切り時に少流量用の流量調節弁を用いて流量制御するという方法も採れるが、スプレー幅切り時の冷却水流量が定常時の流量に較べて大幅に少なく、配管内の流速が定常時の流量に較べて大幅に低下し、配管内のスケールや錆を洗い流すことができず、結局、スプレーノズルの閉塞を発生させる。
【００１０】
スプレーノズルが閉塞した状態で、スプレー幅切りを必要としない幅のスラブ鋳片を鋳造すると、鋳片端部側に冷却水が噴霧されず、冷却不足によって凝固完了点が連続鋳造機の機長を超え、異常バルジングなどのトラブルを引き起こす。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、連続鋳造機において、鋳造中に二次冷却帯でスプレー幅切りを実施しても、スプレー幅切りを実施したスプレーノズルのノズル閉塞を防止することのできる閉塞防止方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための第１の発明に係る連続鋳造機の二次冷却用スプレーノズルの閉塞防止方法は、連続鋳造鋳片を冷却する二次冷却水の第１の給水配管系統を、スプレー幅切りを行わない鋳片幅中央部の部分と、鋳片幅中央部より外側のスプレー幅切りを行う部分と、に分離するとともに、スプレー幅切りを行う部分では、前記第１の給水配管系統の他に、ノズル閉塞を防止するに足りる少流量の冷却水を供給する第２の給水配管系統を設け、鋳造しているときには、スプレー幅切りを行うために、前記第１の給水配管系統から二次冷却水を供給していないスプレーノズルに、前記第２の給水配管系統から常に少流量の冷却水を供給し、鋳造していないときには、前記第２の給水配管系統に設置した流量調節弁を全開近傍に開いて冷却水を供給することを特徴とするものである。
【００１３】
第２の発明に係る連続鋳造機の二次冷却用スプレーノズルの閉塞防止方法は、第１の発明において、前記スプレー幅切りを行う部分では、スプレー幅切りを行う複数の部分に分割してそれぞれ独立して冷却水を供給することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スプレー幅切りを行う部分には部分ごとに少流量の冷却水を供給することの可能な第２の給水配管系統を設け、鋳造しているときには、第２の給水配管系統から常に少流量の冷却水を供給するので、鋳造中にスケールやモールドパウダーなどによってスプレーノズルが閉塞することが防止され、また、鋳造していないときには、第２の給水配管系統に設置した流量調節弁を全開近傍に開いて冷却水を供給するので、仮に鋳造中に第２の給水配管系統の淀み部にスケールや錆が堆積しても、非鋳造中に流量調節弁をほぼ全開した状態で冷却水を流すので、第２の給水配管系統に堆積したスケールや錆は洗い流されてしまい、スプレー幅切りを行う部分のスプレーノズルの閉塞を、長期に亘って安定して防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明を実施する際に用いた二次冷却水の給水配管系統を示すフロー図である。尚、図１は、スラブ鋳片の上面側に設けられたスプレーノズルのみを表示している。
【００１６】
図１において、二次冷却水を供給するポンプ（図示せず）から延びる主配管６には、遮断弁３ａが設置され、遮断弁３ａの下流側で２つの給水系統に枝分かれしている。１つの給水系統は、流量調節弁４ａ及び流量計５ａが設置された第１の給水配管７となり、他の１つの給水系統は、スプレーノズル２ｂ及びスプレーノズル２ｃのノズル閉塞を防止するに足りる少流量の冷却水を供給する第２の給水配管８となっている。第１の給水配管７は、スラブ鋳片１を冷却するための二次冷却水の給水系統である。
【００１７】
第１の給水配管７は、スラブ鋳片１の幅Ｗ1 、Ｗ2 、Ｗ3 に応じて二次冷却水のスプレー幅切りが可能となるように、第１の給水配管系統７ａ、第１の給水配管系統７ｂ及び第１の給水配管系統７ｃの３つに分離されており、分離した第１の給水配管系統７ａの先端にはスプレーノズル２ａが設置され、第１の給水配管系統７ｂの先端にはスプレーノズル２ｂが設置され、また、第１の給水配管系統７ｃの先端にはスプレーノズル２ｃが設置されている。そして、第１の給水配管系統７ｂには遮断弁３ｂが設置され、第１の給水配管系統７ｃには遮断弁３ｃが設置されている。
【００１８】
つまり、スラブ鋳片１の幅がＷ3 の場合には、遮断弁３ｂ，３ｃが開放され、第１の給水配管系統７ａ，７ｂ，７ｃから二次冷却水が供給され、スプレーノズル２ａ，２ｂ，２ｃから二次冷却水が噴霧される。スラブ鋳片１の幅がＷ2の場合には、遮断弁３ｂが開放されて遮断弁３ｃが閉鎖され、スプレーノズル２ｃが幅切り対象となって、第１の給水配管系統７ａ，７ｂから二次冷却水が供給されて、スプレーノズル２ａ，２ｂから二次冷却水が噴霧される。また、スラブ鋳片１の幅がＷ1の場合には、遮断弁３ｂ，３ｃが閉鎖され、スプレーノズル２ｂ，２ｃが幅切り対象となって、第１の給水配管系統７ａから二次冷却水が供給されて、スプレーノズル２ａから二次冷却水が噴霧される。
【００１９】
一方、第２の給水配管８は２つに枝分かれし、枝分かれした１つは、遮断弁３ｄ、流量調節弁４ｂ及び流量計５ｂを備えた第２の給水配管系統８ａとなり、この第２の給水配管系統８ａは第１の給水配管系統７ｂに連通している。また、枝分かれした他の１つは、遮断弁３ｅ、流量調節弁４ｃ及び流量計５ｃを備えた第２の給水配管系統８ｂとなり、この第２の給水配管系統８ｂは第１の給水配管系統７ｃに連通している。即ち、第２の給水配管系統８ａから供給された冷却水は、第１の給水配管系統７ｂを経由してスプレーノズル２ｂから噴出し、また、第２の給水配管系統８ｂから供給された冷却水は、第１の給水配管系統７ｃを経由してスプレーノズル２ｃから噴出するように構成されている。
【００２０】
この場合、流量調節弁４ｂ及び流量調節弁４ｃは、流量調節弁４ａに比べて１／５ないし１／２０程度の少流量の制御が可能であり、第２の給水配管系統８ａの配管径及び第２の給水配管系統８ｂの配管径は、それぞれ連通する第１の給水配管系統７ｂ及び第１の給水配管系統７ｃの配管径の１／３ないし１／５程度である。
【００２１】
ここで、例えばスラブ幅がＷ1 のスラブ鋳片１を鋳造する場合には、遮断弁３ａを開放した状態として、遮断弁３ｂ及び遮断弁３ｃを閉じ、流量計５ａの測定値をフィードバックしながら流量調節弁４ａよって所定量の冷却水を供給する。供給された冷却水は第１の給水配管系統７ａを経由してスプレーノズル２ａからスラブ鋳片１に噴霧される。スプレーノズル２ｂ及びスプレーノズル２ｃはスプレー幅切りの状態となる。
【００２２】
この場合に、遮断弁３ｄ及び遮断弁３ｅを開放し、流量計５ｂの測定値をフィードバックしながら流量調節弁４ｂによって、スプレーノズル２ｂのノズル閉塞を防止するに足りる少流量に調節して、第２の給水配管系統８ａに冷却水を供給すると同時に、流量計５ｃの測定値をフィードバックしながら流量調節弁４ｃによって、スプレーノズル２ｃのノズル閉塞を防止するに足りる少流量に調節して、第２の給水配管系統８ｂに冷却水を供給する。第２の給水配管系統８ａに供給された冷却水はスプレーノズル２ｂから流出し、スプレーノズル２ｂのノズル閉塞が防止され、第２の給水配管系統８ｂに供給された冷却水はスプレーノズル２ｃから流出し、スプレーノズル２ｃのノズル閉塞が防止される。ここで、スプレーノズル２ｂ，２ｃのノズル閉塞を防止するに足りる少流量とは、例えばスプレーノズル２ｂ，２ｃが水平方向に向いて設置されているとした場合、このスプレーンノズルから流出する冷却水が、スラブ鋳片１に届かず、鋳片支持ロールに降り注ぐ程度の流量であるという意味である。この流量は、使用するスプレーノズルの噴霧容量によって異なるので、冷却水量の絶対値は一概には規定できない。
【００２３】
このようにしてスラブ鋳片１の鋳造を実施する。鋳造終了後の連続鋳造機内へのダミーバーの挿入、ダミーバーヘッドと鋳型とのシール作業、或いは新たなタンディッシュの準備作業時などの非鋳造時には、流量調節弁４ｂ及び流量調節弁４ｃを全開または全開近傍とし、第２の給水配管系統８ａ及び第２の給水配管系統８ｂに冷却水を供給する。
【００２４】
これにより、仮に第２の給水配管系統８ａまたは第２の給水配管系統８ｂの内部に鋳造中にスケールや錆が堆積しても、堆積したスケールや錆は洗い流されてしまい、スプレーノズル２ｂ，２ｃの閉塞を防止することができる。前述したように、第２の給水配管系統８ａ及び第２の給水配管系統８ｂの配管径は、それぞれ連通する第１の給水配管系統７ｂ及び第１の給水配管系統７ｃの配管径の１／３ないし１／５程度であるので、第２の給水配管系統８ａまたは第２の給水配管系統８ｂの内部に堆積したスケールや錆は、流量調節弁４ｂ及び流量調節弁４ｃを全開または全開近傍とすることにより、十分に洗い流されてしまう。
【００２５】
このように、非鋳造中に冷却水を流す目的は、堆積したスケールや錆を洗い流すことであり、非鋳造中の全ての期間で実施する必要はなく、数分間から十数分間程度でも十分である。プロセスコンピューターを用いて流量調節弁４ｂ及び流量調節弁４ｃの開度を制御すれば、上記処理を自動的に実施することができる。
【００２６】
また、非鋳造時に、遮断弁３ｂ及び遮断弁３ｃを開放し、流量調節弁４ａを全開または全開近傍として、第１の給水配管系統７ｂ及び第１の給水配管系統７ｃに冷却水を供給してもよい。仮に、第１の給水配管系統７ｂ及び第１の給水配管系統７ｃにスケールや錆が堆積しても、このようにすることで洗い流すことができる。遮断弁３ｂ及び遮断弁３ｃを開放する場合には、逆流を防止するために、遮断弁３ｄ及び遮断弁３ｅを閉鎖することが好ましい。
【００２７】
以上説明したように、本発明によれば、スプレー幅切りを行う部分には少流量の冷却水を供給することの可能な第２の給水配管系統を設け、鋳造中には、第２の給水配管系統から常に少流量の冷却水を供給してスプレーノズルの閉塞を防止し、また、非鋳造中には、第２の給水配管系統に設置した流量調節弁を全開近傍に開いて冷却水を供給してスプレーノズルの閉塞を防止するので、スプレーノズルの閉塞が長期間に亘って安定して防止される。
【００２８】
尚、本発明は上記説明の範囲に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記説明では、スプレー幅切りを実施する部分を２箇所としているが、１箇所でも構わず、また、３箇所以上であっても構わない。また、スプレー幅切りを行う部分にそれぞれスプレーノズルが幅方向に１つ（両端部合計で２つ）及び２つ（両端部合計で４つ）設置されているが、どのような組み合わせで幅切りの部分を構成しても構わない。要は、その連続鋳造機で鋳造するスラブ鋳片のサイズ構成に応じて、最適な幅切りができるように幅切りの範囲を決めればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を実施する際に用いた二次冷却水の給水配管系統を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  スラブ鋳片
２ａ  スプレーノズル
２ｂ  スプレーノズル
２ｃ  スプレーノズル
３ａ  遮断弁
３ｂ  遮断弁
３ｃ  遮断弁
３ｄ  遮断弁
３ｅ  遮断弁
４ａ  流量調節弁
４ｂ  流量調節弁
４ｃ  流量調節弁
５ａ  流量計
５ｂ  流量計
５ｃ  流量計
６  主配管
７  第１の給水配管
７ａ  第１の給水配管系統
７ｂ  第１の給水配管系統
７ｃ  第１の給水配管系統
８  第２の給水配管
８ａ  第２の給水配管系統
８ｂ  第２の給水配管系統
【図１】
0005012305.tif 000002