タンディッシュ用堰壁・ダムブロックのサプライヤー | コランダム製フローコントロール

タンディッシュ用堰壁・ダムブロック - 介在物浮上のためのコランダム製流動制御耐火物

タンディッシュは、取鍋と鋳型の間で鋼を保持するだけではありません。連続鋳造工程において、非金属介在物がストランドに鋳込まれる前に浮上して除去される現実的な機会を得られる最後の場所です。介在物が浮上するかどうかは、理論上の滞留時間ではなく流動形状によって決まります。流動制御用の障壁がないタンディッシュでは、溶鋼が注湯ボックスから最寄りの出口へ直接ショートサーキットします。熱損失と二次空気による再酸化を防ぐタンディッシュカバー用キャスタブル材システムと連携し、プレキャストのコランダム製堰壁とダムブロックが流路を物理的に上向きへ導きます。タンディッシュ形状に合わせた角度付き貫通孔を設けた当社のブロックは、溶鋼が目詰まり防止用ジルコニアコア定量ノズルから流出する前に、自動車用鋼、軸受鋼、SBQ鋼などの高品質鋼種に求められる清浄度を高めます。

介在物数を左右するのは平均滞留時間ではなく流動パターン

注湯ボックスから出口へのショートサーキット流

物理的な障壁がない場合、流入する取鍋流から最寄りのノズルまでの最短経路に、全流量の不均衡に大きな割合が集中します。これは、特に複数ストランドのタンディッシュで、一つの出口がほかの出口より注湯ボックスに近い場合に顕著です。この経路を通る鋼の滞留時間は標準的な滞留時間を大幅に下回ります。そして、製鉄所の品質検査で介在物に起因する欠陥として見つかるのは、鋼全体の平均ではなく、まさにこの一部の鋼です。

衝突ゾーンの乱流によるスラグの再巻き込み

取鍋から注がれる溶鋼がタンディッシュの鋼浴面に衝突する箇所では、被覆スラグの液滴を鋼流中に巻き込むほど激しい乱流が発生します。取鍋交換時など、流動条件が変化すると、この影響はさらに強まります。効果的な障壁のないタンディッシュでは、巻き込まれたスラグが出口へと流れる経路ができてしまいます。当社のタンディッシュ用インパクトパッド・乱流抑制装置アセンブリと組み合わせることで、堰壁が注湯ボックス内の乱流を封じ込め、鋼流を上向きに導きます。これにより、スラグ滴や介在物が鋳造ゾーンに到達する前に浮上して表面に戻りやすくなります。

ヒート間の流動の不均一

連続鋳造中はタンディッシュの溶鋼湯面が変化し、流れを安定させる固定式の流動制御構造がなければ、そのたびに流動パターンも変わります。適切に設計された堰壁は、操業時の湯深全域で一貫した流動形状を保ち、操業条件によって清浄度が左右されるのではなく、各チャージで同程度に介在物を分離できるようにします。

流路内で堰壁／ダムブロックが果たす実際の役割

注湯ゾーンと注出口ゾーンの分離

堰壁はタンディッシュの幅いっぱいに延び、高乱流の注湯ボックスと、注出口のある静穏な鋳造ゾーンを物理的に分けます。鋼は取鍋シュラウドからノズルまで直線的に流れることはできず、ブロックに設けた設計通りの開口部を通過しなければなりません。これにより大きな渦が分断され、無秩序な乱流が制御された前進流へと変わります。

設計された孔による計量流

流れを単にせき止めて鋼を上部から越流させると、スラグを巻き込むおそれがあります。当社のブロックは、流出する鋼を上方の被覆パウダーに向けて導くよう配置した、角度付きの貫通孔を備えています。必要な質量流量を保ちながら、上向きの速度成分によってあらゆる操業鋳造速度で介在物の浮上を促進できるよう、孔径、角度、配置を計算しています。

据え付け強度を高める補強プレキャスト構造

据え付け時にひび割れたり、予熱中に厚さ方向の亀裂が生じたりする堰壁は、ないほうがましです。鋼が予測不能な形で漏れ、耐火物の破片が流路に直接入り込むためです。当社の堰壁ブロックは、ステンレス鋼補強材を鋳込み成形した低セメント・コランダム質キャスタブルで製造されています。クレーンでの取り扱い、タンディッシュ予熱時の熱衝撃、連続する鋼流の機械的負荷に耐えられるよう設計されています。

コランダム製堰壁ダムブロック、角度付き通孔、鋼中介在物の浮上ゾーンを示すタンディッシュ流動断面図。

コランダムグレード - この箇所に高アルミナ化学組成を採用する理由

ダム壁は、他の多くのタンディッシュ部材にはない複合的な負荷を受けます。孔を通る鋼流が絶えず直接衝突するうえ、取鍋交換のたびに熱サイクルを受けます。また、部材が薄いため、厚い作業ライニングのように質量だけで熱を緩衝することもできません。標準的な低・中アルミナ質キャスタブルは、平面よりも孔の縁が速く侵食されます。その結果、使用期間を通じて孔が広がり、当初設計した計量流量パターンが変わってしまいます。

高速オリフィス侵食と寸法保持

コランダムグレードのキャスタブル（Al₂O₃ ≥ 85%）は、キャンペーン全体を通じて孔形状と表面寸法を低グレード品よりはるかに良好に維持します。そのため、より経済的なマグネシア乾式振動材を主作業ライニングに使用するタンディッシュ設計でも、この部材には当社がこのグレードを指定しています。

熱サイクルと熱衝撃下での冷間圧縮強度

乾燥後60 MPa超、1500°Cでの焼成後100 MPa超の冷間圧縮強度を備えた高密度コランダムマトリックスは、優れた機械的剛性を発揮します。取鍋交換時に溶鋼レベルが変動し、繰り返し熱衝撃が加わっても、孔の周囲に微小亀裂が生じるのを防ぎます。

タンディッシュ形状に合わせて提供するプレキャスト構造

流動モデルに合わせて設計する寸法と孔パターン

当社は既製品の堰壁は販売していません。各プロジェクトは、お客様のタンディッシュ図面、処理量、ストランド数に基づいて始まります。CFD流動解析データがあれば、それに合わせて製作します。データがない場合は、タンディッシュ形状と目標鋼種に基づき、当社のエンジニアリングチームが孔パターンをご提案します。

数量発注前の無償試験サンプル

サプライヤーの変更を検討している、または新しいタンディッシュ内張りパッケージを設計している製鉄所には、実際の鋳造シーケンスでの高温試験用サンプルブロックを提供します。数量発注の前に、適合性、施工時の挙動、キャンペーン後の残存厚さをご確認いただけます。

設置・施工時の現地エンジニアサポート

初回の試験施工時には、当社の技術サービスチームが現地でサポートし、耐火物施工チームにブロックの位置決め、目地モルタルの塗布、昇温速度について助言します。これにより、初回の鋳造シーケンスからブロックが設計寿命を達成できるよう支援します。

テクニカルデータシート — コランダム製堰壁／ダムブロック用キャスタブル

業界の参考範囲です。ご注文品の正確な数値は、ミルテスト証明書／COAでご確認ください。

連続鋳造設備向け技術調達仕様チェックリスト

タンディッシュの形状と鋳造操業パラメーター

主要な物理・化学仕様一覧:

標準的な冶金受入検査項目:

• タンディッシュ流動レイアウト: 注湯ボックス、出口、および現在の流動制御レイアウト（該当する場合）を示すタンディッシュ図面。
• 処理量と鋳造順序：タンディッシュ容量、鋳造速度、鋳造順序の長さ。
• 溶鋼清浄度の要件：鋳造する鋼種と、鋼種ごとの清浄度要件。
• ノズル構成：注湯ボックスに対する出鋼ノズルの数と位置。
• 既存の設計パラメータ：既存のダム／堰の設計（交換の場合）—寸法、孔の配列、材質の等級。
• 取り扱いと吊り上げ：現場で利用できる設置方法と吊り上げ設備。
• 品質と試験：バッチごと、または出荷ごとに必要なTDS/COA確認書の形式。

よくある質問：連続鋳造用耐火物チーム向け（FAQ）

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