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JP2735675B2 - 鋳銑機における冷却方法 - Google Patents

鋳銑機における冷却方法

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JP2735675B2
JP2735675B2 JP2159396A JP15939690A JP2735675B2 JP 2735675 B2 JP2735675 B2 JP 2735675B2 JP 2159396 A JP2159396 A JP 2159396A JP 15939690 A JP15939690 A JP 15939690A JP 2735675 B2 JP2735675 B2 JP 2735675B2
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JP
Japan
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mold
cooling
water
cast iron
hot metal
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JP2159396A
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JPH0452050A (ja
Inventor
英男 広重
健朗 藤井
幸正 安部
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、無端状に移動する多数のモールドに順次溶
銑を注入し、冷却・型抜して型銑を製造する鋳銑機にお
ける冷却方法に関するものである。
[従来の技術] 従来無端状に移動する多数のモールドに順次溶銑を注
入し、これを冷却・型抜して型銑を製造する鋳銑機にお
ける冷却については、モールドに溶銑を注入後ある時間
の範囲(距離換算で5〜20m移動)空冷してからモール
ド上面側からソフト散水、中冷散水により表面層に凝固
殻を安定生成した後、強散水によって完全凝固させて型
抜温度まで冷却するのが一般的である。
このように段階的に冷却するのは、主として 安全確保:水蒸気爆発を防止する。
型銑の品質確保:型銑の表層肌の悪化、内部組織の不
均質化を防止する。
等の理由によるものである。
このため、従来の鋳銑機における冷却は、モールドに
溶銑を注入した後、空冷(放冷)時間を比較的長くとっ
ており、このため (a)モールド寿命の低下:モールドは型銑と同様の材
質でできているため、溶銑と接する時間が長くなると損
耗し易く耐用寿命が短くなる。
(b)生産能力の低下:冷却効果の大きい散水による直
接冷却を充分に行なうために鋳銑機のスピードダウンを
行なわざるを得ないので、生産能力の低下は避けられな
い。
等の問題がある。
特に鋳物用型銑の場合、成分以外に良好な表層肌を有
し、発達した黒鉛が均一に分布している組織を有してい
ることが要求されていることから緩冷却(含空冷)指向
する傾向が強く、生産性が充分とは云い難く、又、前記
型銑に要求される、表層肌性状組織の確保が必ずしもそ
の効率性の面で充分とは云い難い等の問題が残されてい
る(参考技術特開昭61−159245号)。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、前記従来の鋳銑機、特にその冷却における
問題点を有利に解決するものであり、安全性を確保しつ
つ、モールドの耐用寿命を延長すると共に、型銑の表層
性状、黒鉛発達分布等の品質を確保し、生産性を大巾に
向上させる鋳銑機における冷却方法を提供するものであ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明は、無端状に移動するモールドに溶銑を注入
後、該モールドの上面側が空冷初期の段階において、該
モールドの裏面側から散水冷却を開始し、ついで該モー
ルドの上面側から散水冷却を開始することを特徴とする
鋳銑機における冷却方法である。
本発明においては、鋳銑機のモールドへ溶銑を注入
後、モールド上部からの散水冷却前、すなわちモールド
上面側が空冷中にモールド裏面側からモールド下面に散
水を開始し、モールドの温度上昇を防ぎモールドを介し
て溶銑の下面からの冷却を促進する。
これによって、 モールド温度の低下によるモールド寿命の延長ができ
る;モールドの中心温度を低下することができ、モール
ド寿命を20%程度延長することができる。
型銑の表層肌性状、内部組織の改善ができる;溶銑下
面からの冷却を強化することにより、溶銑の凝固が低部
からもスムーズに進み、黒鉛が良く発達した均一組織が
得られる。
又、溶銑の下面からの冷却を行なうことによって冷却
が促進できるので、モールド上面側における空冷時間を
長くして表層肌性状を更に改善することもできる。(空
冷時間を短かくして上面側からの散水冷却で溶銑表層を
早期に固めるとチル層の発生及び内部で折出する黒鉛の
部分噴出により表層割れが生じ、外観形状が著しく悪化
する)。
モールド裏面側からも冷却できるので、冷却効果が大
きいので、モールド移動速度を上げることができ、生産
能力も向上できる。
等の効果が得られる。
[実施例] 以下に本発明の一実施例を第1図〜第2図に示す本発
明を実施するための鋳銑設備例と共に説明する。
第1図において、1は高炉からの溶銑Miを収容し、事
前処理しつつ鋳銑機3まで搬送するためのトーピードカ
ーで傾動自在である。
2は鋳銑樋で、トーピードカー1からの溶銑Miを鋳銑
機3の無端状に配設され駆動装置Moにより矢印B方向に
移動するモールド4に注入するためのものである。
5は無端状に移動するモールド4の上面側上方に配設
されたソフト散水装置、6はその後方に配設された中冷
散水装置、7は更にその後方に配設された強冷散水装置
で、これらの散水装置は供給管、流動(圧力)調整用の
バルブ、ポンプ等を介して、冷却水Wの供給源あるいは
循環ピットWpに接続されている。ソフト散水は冷却水を
微細水滴化する必要から、ノズルづまりを防止する上
で、清浄水を用いることが好ましい。8は、モールド4
の裏面側下方に配設された散水装置で、モールド4へ溶
銑Mi注入位置より若干後方で、モールド4の上面側が空
冷Aの初期段階から散水冷却を開始し、前記モールド4
の上面側の中冷散水装置6の直前までモールド4の裏面
を散水冷却できるようになっている。
9はモールド4の裏面側の散水冷却装置8及びモール
ド上面側中冷散水装置5からの散水の外部への飛散を防
止しつつこれを集める集水ホッパーで、ここに集められ
た冷却水は床に形成された傾斜溝10を経てピット11内に
集められポンプPによって沈殿槽を経て循環ピットWp
導入され冷却水として循環使用される。12は強冷散水装
置7からの散水(水)を集める集水ホッパーであり、こ
こに集められた冷却水WはポンプPによって沈殿槽を経
て循環ピットWpに導入され冷却水として循環使用され
る。
13はヘッド散水装置、Piはモールド4から型抜きさ
れ、駆動装置M1により駆動し、駆動装置M2により旋回可
能な旋回コンベヤー14上に落下する型銑、15は型銑Pi
よび旋回コンベヤー14を冷却するエプロン散水装置、又
16はパレット、17はパレット散水装置、18は型銑搬送車
である。
本発明においては、モールド4に溶銑Miを注入後、モ
ールド上面側においては、従来と同様先ず溶銑注入位置
からAの範囲を空冷により自然冷却し、ついでソフト散
水、中冷散水、強冷散水の順で冷却するが、モールド4
の裏面側からも散水冷却を行なうことを特徴としてお
り、この実施例においては、このモールド4の裏面側か
らの散水冷却は、モールド4への溶銑Miの注入時溶銑Mi
及びその飛沫と直接接触の心配のない位置すなわち、モ
ールド4上面側が空冷初期の段階から開始し、モールド
4上面からの中冷散水冷却開始直前で終了するようにし
ている。
これは、モールド4の上面側を空冷による自然冷却
と、ソフト散水による冷却によって表層肌を良好に生成
すると同時に、モールド裏面に散水し、モールドを介し
て間接冷却することにより、溶銑下面からの凝固殻の生
成を効果的に行ない黒鉛の発達とその均一な分布組織を
相乗効果的に得るためである(この領域で表層肌性状、
内部組織が安定的に生成されれば、以後の冷却によって
殆んど影響を受けることはない。)。
このためのモールド4の裏面側からの散水量は、モー
ルド4の上面側における冷却条件、モールド4の材質、
モールド形状寸法、型銑形状寸法モールドの移動速度、
溶銑成分溶銑温度等によっても異なるので、これらの条
件を考慮して設定されるべきであり、傾斜的に増減され
ることもあり、通常の場合、0.3〜1.0m3/min程度で、そ
の散水領域としては溶銑注入→型抜までの距離の20〜40
%の範囲で充分である。
第1図〜第2図に示す鋳銑設備例において本発明を実
施した。
この実施例における実施条件を従来例と共に表1に示
す。
表1に示す本発明の条件で鋳物用型銑約15万tを製造
した結果について、従来例とを比較して表2に示す(従
来例による結果を100として、本発明の改善効果を示
す)。
本発明においてはモールド裏面を散水冷却しているた
め、冷却効果が大きく、モールド移動速度を上げること
ができ又項のように良品歩留を向上できるので良品の
生産能力を20%程度向上することができた。
本発明では、モールド上面側で、空冷、ソフト散水に
より、緩冷却して穴あきのない良好な表層肌を形成する
と共にモールド裏面を散水冷却してモールド裏面を介し
て、溶銑下面から安定的に凝固殻を生成していけるの
で、モールド移動速度を落さずに発達した黒鉛が均一に
分布した内部組織を有する型銑を得ることができ、型銑
の良品歩留を20%程度改善できた。
本発明ではモールド裏面を冷却するのでモールドの平
均速度を100℃程度低下させることができ、モールドの
寿命を10%程度向上させることができた。
なお、本発明は前記の実施例に特定するものではな
く、必要に応じてその実施条件を変更するものであり、 例えば、対象銑種は鋳物用銑だけではなく製鋼用銑に
も適用できるものである。又、モールド上面側の冷却
は、空冷後、ソフト散水→中冷散水→強冷散水と段階的
にすることが好ましいが、このようにはっきり区分する
ことは不可欠ではない。これらのモールド上面側の冷却
条件およびモールド裏面側からの散水冷却条件はポンプ
の出力、流量(圧力)調整バルブの操作等によって溶銑
の成分、温度、モールドの材質、形状寸法、モールド移
動速度等の条件に応じて、これらの条件の制御と併せて
高品質の型銑を高生産性で安全かつ低コストで得るよう
に自動制御できるようにすることも考慮する。
[発明の効果] 本発明においては、モールド上面側からの冷却をモー
ルド裏面からの散水冷却によって、モールドの寿命を延
長してモールドコストを切下げると共に表層肌性状およ
び内部組織を向上して良品歩留を向上し、併せて、型銑
の生産性を向上することができる、等の効果を奏するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための鋳銑設備例を示す一部
断面概略説明図、第2図は第1図I−I′矢視断面概略
説明図である。 Mi…溶銑、Wp…循環ピット W…冷却水、1…トーピードカー 2…鋳銑樋、3鋳銑機 4…モールド、5…ソフト散水装置 6…中冷散水装置、7…強冷散水装置 8…モールド裏面側散水装置 9…集水ホッパー、10…傾斜溝 11…ピット、12…集水ホッパー 13…ヘッド散水装置、14…旋回コンベヤー 15…エプロン散水装置 P…ポンプ、M0、M1、M2…駆動装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無端状に移動するモールドに溶銑を注入
    後、該モールドの上面側が空冷初期の段階において、該
    モールドの裏面側から散水冷却を開始し、ついで該モー
    ルドの上面側から散水冷却を開始することを特徴とする
    鋳銑機における冷却方法。
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