(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型銅板上面の背面寄りに開口し、底部が溶鋼接触面近くになるように内部に傾斜して穿孔した熱電対の挿入孔を有することを特徴とする連続鋳造鋳型銅板。
【請求項２】
挿入深さの異なる熱電対の挿入孔を有する請求項１に記載の連続鋳造鋳型銅板。
【請求項３】
熱電対挿入孔の先端を円錐状にした請求項１または請求項２に記載の連続鋳造鋳型銅板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱電対の挿入孔を有する連続鋳造鋳型銅板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造によるブルームやビレットの製造において、バルジングやブレークアウトを発生することなく高品質の連続鋳造片を安定かつ安全に製造するためには、連続鋳造機における一次冷却、すなわち、鋳型銅板での溶鋼の冷却は極めて重要である。この一次冷却装置の例を図６に示す。図において、１は溶鋼と接触して冷却する鋳型銅板（図示のものは、鋳型を構成する長辺銅板である。）であり、この鋳型銅板１は背面に開口した複数の溝１ａと冷却銅板１内部の温度を測定する熱電対を挿入するための挿入孔１ｂが設けられている。挿入孔１ｂは、隣接する二つの溝１ａ、１ａの間に設けられている。２は鋳型銅板１の複数の溝１ａ等に冷却水を供給する水箱である。この水箱２は鋳型銅板１の背面に対面して取付けられる前面板２ａと後面板２ｂとの間に冷却水を溜めるようになっている。場合によっては、鋳型銅板１内の溶鋼を電磁気的に攪拌する電磁攪拌装置（ＥＭＳ；electric magnetic stirrer）６が、水箱の後面板２ｂに近接して設けられていることもある。
【０００３】
水箱２が鋳型銅板１の背面と前面板２ａとの間に隙間３を設けて鋳型銅板１に取付けられ、隙間３は外周がシール手段３ａによって密閉されている。水箱２が鋳型銅板１に取付けられた状態で、鋳型銅板の挿入孔１ｂに対応するように熱電対５を挿入するフランジ付き保護管４が、水箱の前面板２ａと後面板２ｂを貫通して水箱２に取付けられている。前面板２ａには、凹部が形成されており、この凹部に保護管４先端のフランジ４ａが嵌合するようになっている。このフランジ４ａの前面外縁部にシール材取付け溝が形成されており、この溝に取り付けたシール材４ｂにより、後述する冷却水が挿入孔１ｂと保護管４内に入らないように密閉する。熱電対５が、水箱後面板２ｂ側から保護管４内部を通して鋳型銅板の挿入孔１ｂの底部に熱電対の先端が当接される。鋳型銅板の挿入孔１ｂと保護管４は、鋳型銅板１の長さ方向に複数設けられており、この中にセットされた熱電対４により鋳型銅板１の長さ方向複数箇所について測温できるようになっている。
【０００４】
水箱２に供給された冷却水は、前面板２ａに開けられた孔（図示せず）から鋳型銅板１の背面と前面板２との間の隙間３と鋳型銅板の溝１ａを流れて鋳型銅板１の前面を冷却して、水箱２に設けた図示しない排水管を通して排出される。この冷却水の流れにより銅板で囲われた鋳型内部の溶鋼が一次冷却される。
【０００５】
このようにして、鋳型銅板１内部の温度を測定し、得られた温度プロファイルによりＥＭＳを調整し、鋳片の品質予測を行っている。
【０００６】
上記したように、鋳型銅板１の背面に直角に挿入孔１ｂを開けて測温する方法（通常方法）が、実開平７−２１２４５号に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋳型銅板背面に直角に挿入孔開けて測温する従来方法では、次のような問題がある。
【０００８】
▲１▼水箱の中を通すために、保護管４が腐食し易く、保護管に腐食孔が空くと熱電対導線５に水がかかり断線して測温できなくなる。また、保護管フランジ４ａに取り付けたシール材４ｂが破損すると前記と同様、熱電対導線５に水がかかり断線して測温できなくなる。
【０００９】
▲２▼前述したように、電磁攪拌装置（ＥＭＳ）６が水箱後面板２ｂに近接して設けてあるので、上記原因等により使用不能になった熱電対導線を取り替えるには、鋳型（モールド）を設置場所から取り外して行なわねばならない。何故なら、図５に示すように、電磁攪拌装置（ＥＭＳ）６と水箱後面板２ｂと間の隙間７が狭く、鋳型を設置したままで熱電対導線の交換は不可能であるからである。
【００１０】
▲３▼鋳片の品質予測を精度高く行うためには、鋳型銅板１内部に熱電対をできるだけ多く取付け、きめ細かい温度プロファイルを得る必用があるが、水箱２の周りには電磁攪拌装置６等の付属機器があるため、鋳型銅板背面に直角に挿入孔を開けて測温する従来方法では、▲２▼の要求を満足するように、多数の熱電対を取り付けることは不可能である。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点を解消でき、鋳型銅板内部の温度を多数点に亘って測温でき、また、鋳型銅板を設置した状態で熱電対の交換ができる連続鋳造鋳型銅板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を、以下の鋳型銅板によって達成する。
【００１４】
第１の発明による鋳型銅板は、鋳型銅板上面の背面寄りに開口し、底部が溶鋼接触面近くになるように内部に傾斜して穿孔した熱電対の挿入孔を有する連続鋳造鋳型銅板である。
【００１５】
この鋳型銅板によれば、熱電対を鋳型銅板の上面開口から挿入、取付けすることができるから、従来のように、水箱の内部を通して配線しなくてもよい。これにより、保護管穴あきによる熱電対の断線が無くなり、熱電対の多数本取付けができ、きめ細かい溶鋼温度プロファイルを得ることができる。また、鋳型銅板を設置した状態で熱電対の交換ができるから、短時間で熱電対を取り替えることができる。
【００１６】
第２の発明による鋳型銅板は、第１の発明の鋳型銅板において、挿入深さの異なる熱電対の挿入孔を有する連続鋳造鋳型銅板である。
【００１７】
鋳型銅板に挿入深さが異なる複数種類の挿入孔を設けて熱電対をセットすれば、複数深さレベルにおける鋳型銅板内部の温度プロファイルを得ることができる。
【００１８】
第３の発明による鋳型銅板は、第１または第２の発明の鋳型銅板において、熱電対挿入孔の先端を円錐状にした連続鋳造鋳型銅板である。
【００１９】
熱電対挿入孔の先端を円錐状にすれば、挿入された熱電対の先端（測温部）が、傾斜面に案内されて円錐の頂点にセットされる。すなわち、熱電対の先端（測温部）を鋳型銅板内部の一定位置にセットすることができ、鋳型銅板の溶鋼接触面と熱電対先端との距離を一定寸法にすることができる。なお、挿入孔の先端が平底の場合、熱電対の挿入加減により先端のセットされる位置が変わり、鋳型銅板の溶鋼接触面と熱電対先端との距離が変わることがあるが、上述のようにすれば、これを防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明に係る長辺鋳型銅板の断面図、図２は、本発明に係る長辺鋳型銅板の一部背面図、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図２に示すように、鋳型銅板１０の背面（図１の１０ｂ）には、その長さ方向に、上端部および下端部を除いて上下に延びる溝１１が間隔を持って複数形成されている。この溝１１は、内部に冷却水を流して溶鋼接触面（図１の１０ａ）を効率よく冷却するためのものである。１３は、鋳型銅板１０の背面に水箱２を前面板２ａ（図６参照）との間に所定の隙間を持たせて取付けるためのスタッド取付け用のねじ穴である。このねじ穴１３のある箇所では、隣接する溝１１、１１の間隔が他の箇所より若干広くなっている。
【００２１】
そして、熱電対の挿入孔１２が、鋳型銅板１０の上面から一定深さまで穿たれている。この熱電対の挿入孔１２の詳細を図１により説明する。挿入孔１２は、鋳型銅板１０上面の背面１０ｂ近くに開口し、孔の底部が鋳型銅板１０の溶鋼接触面１０ａに近くなるように、内部に傾斜して穿孔されている。挿入孔１２は、その上部が熱電対５を挿入する孔を設けたキャップ１４をセットする雌ねじを刻設したキャップねじ穴１２ａとなっており、これに続き、ねじ穴１２ａの穴径とほぼ等しい内径の中間穴１２ｂが穿孔されており、中間穴１２ｂに続いて中間穴１２ｂより小径の下部穴１２ｃが穿孔されている。そして、熱電対５で溶鋼の温度の変化を精度よく計測できるように、下部穴１２ｃの底と鋳型銅板の溶鋼接触面１０ａの水平距離ｄを、摩耗を考慮した上で、できるだけ小さく設計する。例えば、鋳型銅板１０の肉厚が４２ｍｍの場合で１３ｍｍというように。そして、長辺鋳型銅板１０ｃ，１０ｄ（図５参照）には、４０〜６０ｍｍのピッチで多数の挿入孔１２が穿孔されている。例えば、２０３０ｍｍのものでは、２６個の挿入口１２が設けられる。
【００２２】
なお、下部穴１２ｃの先端（底）が、平底であると、熱電対５の挿入加減により先端のセットされる位置が変わり、鋳型銅板１０の溶鋼接触面１０ａと熱電対先端との距離ｄが変わることがある。このようなことを防止するには、先端が円錐のドリルを使用して下部穴１２ｃの先端を円錐状に加工すればよい。先端を円錐状にすれば、挿入された熱電対の先端（測温部）が、傾斜面に案内されて円錐の頂点にセットされる。すなわち、熱電対５の先端（測温部）を鋳型銅板１０内部の一定位置にセットすることができ、鋳型銅板の溶鋼接触面１０ａと熱電対５先端との距離を一定寸法にすることができる。
【００２３】
鋳型銅板１０の上面に、可動カバー１５が、水箱２上部に張り出して取り付けられている。この可動カバー１５には上面に防塵カバー１７の取付け座１５ａが、下面に熱電対５を通すための溝１６が形成されている。この可動カバー１５は、図５に示すように、前後に配設された長辺鋳型銅板１０ｃ，１０ｄの上面全長に亘って取り付けられている。
【００２４】
図２は、熱電対の挿入孔の深さを一定にした例を示しているが、図４に示すように、挿入深さをＬ1とＬ2の２種類の挿入孔１２、１２を鋳型銅板１０に設けて熱電対をセットすることもできる。この場合、挿入深さの深い挿入孔と挿入深さの浅い挿入孔を交互に配設すると、２種類の深さレベルにおける鋳型銅板内部の温度プロファイルが得られ、よりきめ細かい鋳造管理（ＥＭＳ調整等）が可能となる。なお、鋳型銅板サイズに応じて、挿入深さを３種類以上としてもよい。
【００２５】
両長辺鋳型銅板１０ｃ，１０ｄの背後に、水箱２、２が設けられており、両水箱に近接して電磁攪拌装置（ＥＭＳ）がそれぞれ設けられている。勿論、両短辺鋳型銅板１０ｅ，１０ｆ（１０ｆは左側にあるが図５では省略してある。）の背後に水箱がそれぞれ設けてある。
【００２６】
熱電対の取付けは、次のように行う。熱電対ケーブル５ａを水箱上の所定位置に仮置きし、図１に示すように、熱電対５の先端が挿入孔１２の底に接触するように差し込み、キャップ１４をキャップねじ穴１２ａにセットする。可動カバー１５の溝１６に熱電対５を入れ、可動カバー１５を長辺鋳型銅板１０ｃ，１０ｄの上面に取り付ける。防塵カバー１７の取付け前に、防塵カバー下面に設けてある支持金具に熱電対ケーブル５ａを取付け、防塵カバー１７を可動カバーに取り付ける。なお、上述した熱電対の挿入孔を、同じ要領で短辺鋳型銅板に穿孔して熱電対を取けできることは言うまでもない。
【００２７】
上述のように挿入孔１２を設けることにより、従来のように、熱電対ケーブルを水箱２の内部を通して、水箱２と電磁攪拌装置６の間の狭い隙間を通すことによる問題点が解消される。即ち、▲１▼保護管穴あきによる熱電対の断線が無くなる。▲２▼熱電対の多数本取付けができ、きめ細かい温度プロファイルを得ることができる。▲３▼鋳型銅板を設置した状態で熱電対の交換ができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の鋳型銅板によれば、熱電対を鋳型銅板の上面開口から挿入、取付けすることができるから、従来のように、水箱の内部を通して配線しなくてよい。これにより、保護管穴あきによる熱電対の断線が無くなり、熱電対の多数本取付けができ、きめ細かい温度プロファイルを得ることができる。また、鋳型銅板を設置した状態で熱電対の交換ができるから、短時間で熱電対を取り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋳型銅板の断面図である。
【図２】本発明に係る鋳型銅板の一部背面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明に係る挿入深さの異なる挿入孔を設けた他の鋳型銅板の一部背面図である。
【図５】連続鋳造鋳型の平面図である。
【図６】従来の鋳型一次冷却装置の断面図である。
【符号の説明】
１  鋳型銅板
１ａ  溝
１ｂ  挿入孔
２  水箱
２ａ  前面板
２ｂ  後面板
３  隙間
３ａ  シール手段
４  保護管
４ｂ  シール材
５  熱電対
５ａ  熱電対ケーブル
６  電磁攪拌装置
１０  鋳型銅板
１０ｂ  背面
１０ａ  溶鋼接触面
１０ｃ，１０ｄ  長辺鋳型銅板
１０ｅ，１０ｆ  短辺鋳型銅板
１１  溝
１２  挿入孔
１２ａ  キャップねじ穴
１２ｂ  中間穴
１２ｃ  下部穴
１４  キャップ
１５  可動カバー
１６  溝
１７  防塵カバー
【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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