お客様の課題・ニーズ
製鉄業界で使用される連続鋳造機における溶鋼の凝固過程において、鋳片内部の凝固を行うため水のスプレーによる冷却が行われています。水のスプレーによる凝固は2次冷却と呼ばれ、鋳造品を製造する上で品質を左右する重要工程となります。
冷却が不十分・不適切な場合、鋳造品内部に鋳物欠陥が発生し、仕上がり品質の低下につながります。そのため、冷却用途で使用される水を鋳造品全体に均一に噴射することが仕上がり品質を向上させるうえで重要になります。
当事例のお客様は、鋼板を製造する過程である既存2次冷却装置において、水の噴射が不均一であることから、品質低下につながるリスクを懸念されており、より噴射を均一化でき、鋼板の品質向上を実現できる2次冷却装置の構築を目指しておられました。
提案内容
当社は、標準スプレーノズルではなく特注スプレーノズル製作による、冷却均一化をご提案させていただきました。従来品の標準スプレーノズルでは、対象鋼板において水噴射の均一化が難しく、対象鋼板に対して最適なスプレーノズルを設計・製作することが、水噴射の均一化につながるためです。
標準スプレーノズルでは、水量分布が不均一であることから、カスタマイズのポイントは噴射角度と水量分布になります。
試作・評価試験
まず、従来品のノズルにおいて、お客様よりノズルをお借りし、社内にて水量分布測定・抜熱試験を行いました。従来品のノズルで不均一化を起こしている原因を特定し、角度・水量分布の点でカスタマイズしたノズルの設計を開始しました。ノズル設計後、試作品製作→水量分布測定・抜熱試験のプロセスを複数回繰り返し、水量均一化を実現できるスプレーノズルを製造しました。