(57)【要約】【課題】  連続鋳造のタンディッシュのスライディングゲートが溶鋼の凝固によるノズル閉塞を低減するために予熱を簡便かつ安価に強化する方法を提供する。【解決手段】  連続鋳造設備１のタンディッシュ３のスライディングゲート４の開度を２２〜５７％に絞った状態で予熱流をスライディングゲート４に通すものとし、予熱流量の単位体積当たりのスライディングプレート４ａとの接触面積を増大せしめ、スライディングプレート４ａの熱効率を良化する。この結果、スライディングゲート４の閉塞が低減でき、結果的に浸漬ノズルの閉塞が低減できる。ただし、この場合、タンディッシュ３内の内圧上昇に対応したタンディッシュ３のタンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄのシール強化を行う必要があるが、このシール強化が困難な場合は、スライディングゲート４の開度を望ましくは面積率で３０〜５７％とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライディングゲートを備えた連続鋳造用タンディッシュを予熱する際に、スライディングゲートの開度を面積率で２２〜５７％に絞ってスライディングゲートに予熱流量を通すことによりスライディングプレートを予熱することを特徴とする連続鋳造用のタンディッシュの予熱方法。
【請求項２】
スライディングゲートに予熱流量を通す際に、スライディングゲート以外の排気口の開度の面積を調整することによって、スライディングゲートの全開時の比で２／３以上の予熱流量を確保してスライドプレートの予熱を強化することを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造用のタンディッシュの予熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続鋳造においてタンディッシュ出口のスライディングゲートに地金が付着して閉塞することを防止するために、スライディングゲートを含むタンディッシュの予熱を強化することによりスライディングゲートの閉塞を低減して連続鋳造、特に連々鋳の回数の向上を図るタンディッシュの予熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造においては、溶鋼をタンディッシュからモールドへ注湯を開始する前に、スライディングゲートを含むタンディッシュ内全体をガスバーナーによって予備加熱し、鋳造開始時におけるタンディッシュ内で溶鋼が温度降下することを抑制する。
【０００３】
ところで、タンディッシュ内では、タンディッシュの底面からモールドへ到る溶鋼の経路には、注湯用の浸漬ノズルに、３層のスライディングプレートから形成されるスライディングゲートが配置されている。これらの３層のスライディングプレートのうち中間に配置したスライディングプレートの位置をずらして変更することによって、モールドへ注湯する溶鋼の流量制御を行っている。ところで、連続鋳造方法において、連続鋳造を阻害する要因として、スライディングゲートで溶鋼が凝固して閉塞が生じることがある。この閉塞では、鋳造開始時のスライディングプレートの温度が鋳造初期におけるスライディングゲートの閉塞の程度に影響する。
【０００４】
従来の連続鋳造におけるタンディッシュのスライディングゲートでは、タンディッシュにおける注湯用ストッパーの内部に燃焼用ガスの供給孔を設け、注湯用ストッパーの先端部に燃焼用ガス供給孔に通じるバーナー用ノズルを設け、このバーナー用ノズルで燃焼用ガスを燃焼させて火炎を発生させ、スライディングゲート付近を直接加熱し、その近傍の雰囲気を９００℃以上に保つ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ところで、この提案の装置による方法では、ガス燃料を使用するためにコストアップとなり、さらにストッパー先端部のバーナー用ノズルはタンディッシュの交換毎に取り替える必要があり、そのために保守のための工数が増える問題がある。また、加熱に重要な箇所の温度は、スライディングゲート付近の雰囲気温度ではなく、スライディングゲート部において溶鋼の凝固による付着が発生するスライディングプレートそのものの温度である。
【０００５】
さらに、タンディッシュ〜注湯用の浸漬ノズルの開閉用のストッパーロッドに加熱ガスバーナーを内装し、この加熱ガスバーナーにてタンディッシュノズルとスライディングゲートおよび浸漬ノズルにおける溶鋼の流路を９００〜１０００℃に加熱保持してノズル詰まりを防止する方法および装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この装置および方法は、上記の特許文献１と同様に、ストッパーからのバーナーで予熱するもので、この予熱方法には多大なデメリットがあり、その上にスライディングゲート部へ加熱ヒーターを設置する必要があり、その分だけデメリットが大きくなる。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−７１７１３号公報
【特許文献２】特開平９−５２１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、連続鋳造におけるタンディッシュのスライディングゲートが溶鋼の凝固により閉塞することを低減するためにスライディングゲートの予熱を簡便かつ安価に強化する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来のスライディングゲート４を含むタンディッシュ３の予熱方法では、ストッパー先端部にバーナー加熱装置を設置し、さらにスライディングゲート４に電熱加熱装置を設置することで、はじめてスライディングゲート４の昇温を実現している。しかし、この従来の方法では、コストアップやメンテナンスの負荷の増加やあるいは鋳造トラブルの発生の原因となっていた。
【０００９】
そこで、上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、既設の設備のままで一切新しい設備を導入することなく実施する方法である。すなわち、連続鋳造設備１のタンディッシュ３の内部をタンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄに有する予熱バーナー入口３ｅから挿入した予熱バーナーで予熱する方法である。この予熱の際にスライディングゲート４の開度を面積率で２２〜５７％、望ましくは３０〜５７％、に絞ってスライディングゲート４に予熱バーナーからの予熱流量を通すことにより、スライディングプレート４ａを予熱することを特徴とする連続鋳造用のタンディッシュ３の予熱方法である。
【００１０】
請求項２の発明では、スライディングゲート４に予熱流量を通す際に、スライディングゲート４以外のタンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄに配設の排気口３ａの開度の面積を調整する。この排気口３ａの開度の面積を調整することによって、スライディングゲート４の全開時の比で２／３以上の予熱流量をスライディングゲート４に確保してスライドプレート４ａの予熱を強化することを特徴とする請求項１の手段における連続鋳造用のタンディッシュの予熱方法である。
【００１１】
本発明の上記の請求項１の発明の手段とする理由および原理を説明する。従来法では、スライディングゲート４を含むタンディッシュ３の予熱時に、スライディングゲート４を全開し、すなわち、面積率で１００％に開口していた。これに対して、本発明の請求項１に係る発明の手段では、スライディングゲート４を、上記のように面積率で２２〜５７％に絞った状態で予熱流をスライディングゲート４に通すものとしている。したがって、予熱流と予熱流単位体積当たりのスライディングプレート４ａとの接触面積が増大することとなり、スライディングプレート４ａの熱効率が良化する。その結果、スライディングゲート４の閉塞が低減でき、結果的にノズル閉塞が低減できる。ただし、この場合、タンディッシュ３内の内圧が上昇するので、この内圧上昇に対応したタンディッシュ３のタンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄのシール強化を行う必要があるが、このシール強化が困難な場合は、スライディングゲート４の開度を望ましくは面積率で３０〜５７％とする。
【００１２】
さらに、本発明の請求項２の発明の手段では、請求項１の発明の手段で、スライディングゲート４の開度を絞る方法では、予熱流量はその絞りによる開度の面積率に律速されることとなる。その結果、その絞り量に対応した量の予熱流量がスライディングゲート４に流れ、その余の差し引き分の予熱流量はタンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄに設けられた排気口３ａの方へ回ることになる。そこで、排気口３ａの開度も絞ることによってタンディッシュ３内の内圧を高めて、スライディングゲート４の絞り部を通過する予熱流量を確保するものとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上記の手段とすることで、連続鋳造におけるタンディッシュのスライディングゲートにおける溶鋼凝固による閉塞を低減するための予熱流量によるスライディングゲートの予熱が、既設の設備のままで、簡便かつ安価な方法により強化でき、特にスライディングゲートの全開時に対する比で２／３以上の予熱流量が確保でき、その結果、ノズル閉塞の低減による連続鋳造の向上、特に連々鋳数の向上ができ、本願発明は従来にない優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本願の請求項１に係る発明の実施の形態について図面を参照して説明する。この実施の形態では、図１に示すように、連続鋳造設備１では、取鍋２からタンディッシュ３に溶鋼が出鋼され、さらにタンディッシュ３からスライディングゲート４を経て浸漬ノズル５によりモールド６に溶鋼が注湯されて連続鋳造される。次いで、連続鋳造された鋳片７はピンチロール８で引き抜かれて切断機９で適宜長さに切断される。次いで切断された鋳片７は搬送機１０でブルームクーラー１１で冷却される。さらに加熱炉１２で鋳片７を分塊圧延温度に加熱して分塊圧延機１３で分塊圧延される。
【００１５】
上記の図１に示す連続鋳造設備１による一連の工程において、タンディッシュ３からモールド６への溶鋼の経路に、図２に示す、３枚のスライディングプレートからなるスライディングゲート４が配置され、モールド６への溶鋼の鋳込み量が調整されている。本発明では、鋳造前のタンディッシュ３の予熱バーナーによる予熱の際、図３に示すように、３枚の中の中間のスライディングプレート４ａのストローク量を全ストローク量６０ｍｍの内の３０ｍｍ、すなわちストローク率を３０ｍｍ／６０ｍｍの５０％とする。このとき、溶鋼を通すスライディングゲート４のスライディングプレート４ａの開口部４ｂは径６０ｍｍの円孔であるので、図３の（ｂ）に示すように、ストローク量を３０ｍｍとすると、その時のスライディングゲート４の溶鋼通過部４ｄの開口率は３９％まで絞った状態となる。この状態としてタンディッシュ３内を図６に示すタンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄに開口の予熱バーナー入口３ｅに挿着した予熱バーナーにより予熱し、この予熱した溶鋼の予熱流をスライディングゲート４に流して溶鋼の予熱流とスライディングゲート４との接触面積を増加させた。ここで、スライディングプレート位置は油圧制御により変更可能で、その位置情報は、常に参照出来る状態にある。従って、ストローク量は、ストローク位置表示を参照しながら位置を変更することによって決定される。
【００１６】
本願の請求項２に係る発明の実施の形態では、図３に示すように、スライディングゲート４を絞って予熱バーナーによるタンディッシュ３の予熱を実施するので、スライディングゲート４を通過する溶鋼の予熱流量がスライディングゲート４の絞りに応じて減少し、その減少した予熱流量の分が、図６に示す、タンディッシュ３のタンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄに設けられた排気口３ａへ回って排出されることとなる。そこで、この排気口３ａから排出される予熱流量の分の量を少なくなるように緩和するため、排気口３ａの開度を絞り、タンディッシュ３内の内圧を高めるものとすることによって、スライディングゲート４の溶鋼の予熱流量をスライディングゲート４の全開時の２／３以上を確保するものとした。なお、図６に示すように、タンディッシュ３の下面には、３本のストランド出口３ｆが設けられている。
【００１７】
スライディングゲート４の３枚のプレートの中間に位置するスライディングプレート４ａへ埋め込んだ熱電対を利用して、タンディッシュ３の予熱時のスライディングゲート４の鋳造前のスライディングプレート４ａの温度の測定結果を表１に示す。表１の条件１は、従来のタンディッシュ３の予熱方法によるもので、スライディングゲート４の全開とした予熱で、スライディングプレート４ａのプレート温度は５６２℃であったが、温度が十分でなく閉塞を生じた。条件２は、本発明の請求項１の方法に係るもので、スライディングゲート４を絞った状態での予熱で、スライディングプレート４ａのプレート温度は５８９℃であったが、やはり温度が十分でなく閉塞を生じた。条件３は本発明の請求項２の方法に係るもので、条件２に加えて、タンディッシュ３のタンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄの排気口３ａの開口の面積を１／２まで絞ることによって、条件１におけるスライディングゲート４の通過予熱流量の２／３を確保したもので、スライディングプレート４ａのプレート温度は７０５℃で、閉塞することはなかった。この場合、表１の如く、条件３では、従来の予熱方法の条件１のスライディングプレート４ａのプレート温度より１４３℃高い温度を得ることができた。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
実施例１：本発明の請求項１の手段に係る方法で、スライディングゲート４の開口部４ｂの開度を４９％（ストローク量は３５ｍｍ／６０ｍｍであるので、ストローク率は５８％）としたところ、得られたスライディングプレート４ａのプレート温度は６９８℃であった。
【００２０】
実施例２：本発明の請求項２の手段に係る方法で、スライディングゲート４の開口部４ｂの開度を３０％（ストローク量は２５ｍｍ／６０ｍｍであるので、ストローク率は４２％）としたところ、スライディングゲート４を通過する溶鋼の予熱流量が通常の１／４程度まで下がり、所定の、タンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄの排気口３ａ以外からは予熱流が漏れない程度にその排気口３ａの面積の開度を調整したところ、スライディングプレート４ａのプレート温度で７２３℃を得た。
【００２１】
実施例３：本発明の請求項２の手段に係る方法で、スライディングゲート４の開口部４ｂの開度を２２％（ストローク量は２０ｍｍ／６０ｍｍであるので、ストローク率は３３％）としたところ、スライディングゲート４を通過する予熱流量が通常の１／５程度まで下がり、タンディッシュカバー３ｃの上壁面３ｄの排気口３ａの面積の開度の調整を試みるものの、タンディッシュ３内の内圧上昇が過度となり、通常では口を開いていないタンディッシュ上面の数箇所から予熱流が吹き出す結果となった。ただし、その際のスライディングプレート４ａのプレート温度は７３０℃であった。
【００２２】
比較例１：上記の表１の条件１に示す従来の方法で、鋳造前のタンディッシュ３の予熱において、スライディングゲート４の開口部４ｂの開度を、図２に示すように全開状態として予熱を行った。この場合、十分にスライディングプレート４ａのプレート温度は上昇できずプレート温度は５６２℃前後であった。
【００２３】
比較例２：本発明の請求項１と同様の方法で、スライディングゲート４の開口部４ｂの開度を５８％（ストロークは４０ｍｍ／６０ｍｍであるので、ストローク率では６７％）としたところ、得られたスライディングプレート４ａのプレート温度は、表２に示すように、従来法（表１の条件１）に比して温度は上昇しているものの、６７６℃前後であった。なお、表２にスライディングプレート４ａの温度と、操業上支障のあるレベルのノズル閉塞の有無を示す。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
次いで、スライディングゲート４の開口部４ｂの開度を自動制御により行うものとする。図４はタンディッシュ３の底３ｂのレベルからモールド６までの側面図である。浸潰ノズル５からモールド６へ溶鋼を供給すると、モールド６内の湯面６ａの位置を渦流センサー６ｂによって検知する。その場合、湯面６ａの位置情報がスライディングゲート４へフィードバックされる。例えば、湯面６ａが低下するとスライディングゲート４の開口部４ｂの開度が大きくなり、湯面６ａが上昇する。このように湯面６ａが上昇すると、スライディングゲート４が絞られる形で、常に同じ湯面６ａの位置が保たれるよう制御される。つまり、図５に示すように、もし、スライディングゲート４の開口部４ｂにおいて閉塞物４ｃにより閉塞が発生した場合、溶鋼が通過可能な面積が減少していく。このため、スライディングゲート４の開度は大きくなっていく。そして、スライディングゲート４の開度が全開であっても、モールド６内の湯面６ａの位置が低下してしまう程の閉塞が発生した場合には、鋳造の続行が不可能となる。つまり、閉塞の度合いは、連続記録されているスライディングゲート４の開度の変化によって評価することが可能である。
【００２６】
ここで、表２の開度の有無における×、△、〇について説明する。×は鋳造中に自動制御で開度が面積率で１００％まで達したもので、スライディングプレート４ａの温度が５６２℃から５８９℃で、スライディングゲート４の閉塞を有したものである。△は開度が面積率で７９％まで到達した場合で、この場合はスライディングプレート４ａの温度が６７６℃で、スライディングゲート４の一部に閉塞を有したものである。○は開度が面積率で７９％を超えなかった場合で、スライディングプレート４ａの温度が６９８℃から７３０℃で、スライディングゲート４の閉塞は無かったものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】連続鋳造設備およびその付帯設備の模式的に示す側面図である。
【図２】全開状態のスライディングゲートの模式的に示す側面図である。
【図３】（ａ）は溶鋼通過部として絞った状態のスライディングゲートの模式的に示す側面図、（ｂ）はスライディングゲートのゲート孔の平面図である。
【図４】タンディッシュの底のレベルからモールドまでの側面図である。
【図５】スライディングゲートの閉塞例を模式的に示す側面図である。
【図６】タンディッシュのタンディッシュカバーの上壁面の排気口および予熱バーナー入口を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  連続鋳造設備
２  取鍋
３  タンディッシュ
３ａ  排気口
３ｂ  底
３ｃ  タンディッシュカバー
３ｄ  上壁面
３ｅ  予熱バーナー入口
３ｆ  ストランド出口
４  スライディングゲート
４ａ  スライディングプレート
４ｂ  開口部
４ｃ  閉塞物
４ｄ  溶鋼通過部
５  浸漬ノズル
６  モールド
６ａ  湯面
６ｂ  渦流センサー
７  鋳片
８  ピンチロール
９  切断機
１０  搬送機
１１  ブルームクーラー
１２  加熱炉
１３  分塊圧延機
【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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