(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行台車上に旋回可能に取り付けたシュート保持部に、パウダー投入シュートをシュート軸方向にスライド可能に保持せしめ、該投入シュートの上方に設けたホッパーに先端を接続し後端をパウダー貯蔵タンクに接続せしめたパウダー供給機を配置し、さらに前記投入シュート内に該シュートに適量供給されたパウダーをモールド内に押し出すプッシャーを設置した連続鋳造用パウダー投入装置において、垂直断面凸形を有するレール形状をなし該走行台車上の先端部近傍に設けたガイドと、前記凸形のレール両側を転動する垂直円柱状の２個の転動コロが軸支承部材により前記投入シュートの下部に固設された摺動部材とを設け、前記ガイドは投入シュート先端部の描く旋回円弧に対し逆向き形状の円弧状としたことにより、パウダー投入シュートの旋回時に該投入シュート先端部をモールド側部上方に臨ませるものであることを特徴とする連続鋳造用パウダー投入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造用パウダー投入装置、詳しくは連続鋳造用鋳型内溶鋼表面にパウダーを均一に散布できると共に、必要に応じて所望個所に迅速かつ自動的に投入することができるパウダー投入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の連続鋳造に際しては、モールドに注入された溶鋼表面（以下湯面という）に、ＳｉＯ2 、ＣａＯ等を主成分とするパウダーを投入し、湯面の酸化防止、鋳型内容鋼中の介在物の吸収ならびに、モールド壁と溶鋼間の潤滑等を行わせている。このパウダー投入作業は、最近では人手による作業に代えてパウダー自動投入装置が開発され、機械的な投入が一般に行われている。
【０００３】
従来のパウダー投入装置としては種々の方式が提案されており、その代表的な方式のいくつかを略示すると次の通りである。
▲１▼  スクリューフィーダを鋳型長辺方向と平行でかつ鋳型中心上に配して、鋳型長辺長さに相当するフィーダ本体のケース下部のスリットまたは多数の吐出孔からパウダーを鋳型内湯面へ長辺方向と平行に直線的に投入する方式（実開昭５１−１１４４１３号）。
▲２▼  上記とは逆に鋳型長辺と直角方向から鋳型内にスプリングフィーダ、スクリューフィーダ等の吐出端を臨ませ、前記フィーダを平行に移動または旋回させることにより、パウダー投入位置を鋳型長辺方向に移動可能とした方式（実公昭５１−４８５８１号）。
【０００４】
▲３▼  気送によりパウダーを直接鋳型内まで送り、気送管先端を▲２▼の方式と同じように移動させる方式、あるいは気送管をループに構成し、このループ管を鋳型に臨ませ、ループ管下部のスリットまたは多数孔からのパウダー投入を行う方式（特公昭５３−２５５３２号、実開昭５１−１４２０７号）。
▲４▼  鋳型長辺方向長さにほぼ等しいパウダー吐出孔をもつ投入装置で、ベルトフィーダまたは気送による粉体の流動化を用いて投入する方式（実開昭５４−１３６３１７号）。
▲５▼  複数のパウダー送り機構を有し、適量単位毎に鋳型内に投入する方式（特開昭５１−１００９３２号）。
【０００５】
しかして、近年の連続鋳造法における高速鋳造、高品種鋼種連続鋳造化に伴い、パウダーの重要性は増し、より高品質のパウダーが使用されつつあり、同時にパウダー投入においても、より高度にかつパウダー効果を最大限に発揮する投入方式が要求されている。
パウダーの効果をあげるためには、湯面全域にほぼ均一な溶融パウダー層を形成させることが必要であるが、現在のパウダーの特性から湯面の１点または数点にパウダーを投入し、パウダーの溶融により湯面全域に拡がることを期待するのは困難である。
【０００６】
また、鋳型長辺方向に平行で鋳型中央部に沿って直線的にパウダーを投入しても、点状投入より効果は増すが充分な投入効果が得られるとは言えず、結局湯面全域への投入に移行せざるを得ない。しかし、湯面全域の各部に均一にパウダーを投入する方法にしても、次のような問題点があり、効率の良い投入とは言えない。
【０００７】
第１に、溶鋼中に浸漬したノズルからの噴流の影響により、湯面には溶鋼の流れが存在し、鋳型短辺側近傍およびノズル近傍においては、パウダーの投入必要量が他の場所より多くなることが確認されている。
第２に、上記以外の個所でもパウダー必要投入量は同等ではなく、タンディッシュへの浸漬ノズル取付時に物理的な誤差等により、ノズルの完全なる垂直性を維持することが困難であり、そのため取り付けられた浸漬ノズルには若干の傾きが生じていることがままあり、またこれらが要因の一つとなって、ノズル先端から流出する溶鋼噴流速度の違いや、溶鋼温度のバラツキ等により、モールド各位置におけるパウダー必要投入量は厳密には全て異なる。
【０００８】
例えば通常左右対称の鋳型において、ノズルの右側と左側におけるパウダー必要投入量が２０％以上も差異を生ずることも実作業での結果確認されている。さらに鋳造時間の経過と共に各位置での必要量も変化するため、必ずしも各位置で固定した投入量をとることは実情に合わない。したがって、これらの点から鑑みて上述した従来の投入方式においては、不適当な線状投入方式であったり、また各位置でのパウダー必要投入量の違いを考慮しない固定的な投入方式である等の欠点をもち、パウダー効果を最大限に発揮させ得ることができ得なかった。加えて、部分的なパウダー投入を行う場合に迅速性に欠け（投入に長い時間を要す）、またモールド周囲の他の設備あるいは鋳造作業の障害になるような構造を持つものもあり、実用的に不具合であるという欠点も見られる。
【０００９】
このような種々の欠点を持った前記従来例に対し、本出願人らは特公昭６０−５７９３７号でこれらに欠陥を排除した連続鋳造用パウダー投入装置を提案し実作業に長年使用している。この装置を図５（ａ）に側面図、（ｂ）に平面図として示しその概要を説明する。
【００１０】
パウダー貯蔵タンク１１のパウダーを先端が移動可能なパウダー投入シュート４に供給機１２で供給し、プッシャー３でモールド１内に押出すことにより、溶鋼表面に均一に散布し、必要に応じ所望個所に自動的に投入するものである。
その構成は走行台車２上に旋回可能に取り付けたシュート保持部５に、パウダー投入シュート４をシュート軸方向にスライド可能に保持せしめ、モールド１近傍にモールド長辺と平行な位置に、前記投入シュート４が当接して摺動するガイド９を設けると共に、該投入シュート４に先端を接続し後端をパウダー貯蔵タンク１１に接続したパウダー供給機１２としてフレキシブルスクリューコンベアを配置し、さらに前記投入シュート４内に該シュート内に適量供給されたパウダーをモールド内に押出すプッシャー３を設置したことにある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように特公昭６０−５７９３７号によれば連続鋳造用鋳型内湯面へのパウダー供給を均一に行なえ、かつ部分的に必要投入量の増加を要求される場合でもそれに対応した処置が迅速に行なうことができるという優れた効果を持った装置であるが、パウダー投入シュート４（以下、投入シュートと称す）をモールド長手方向に旋回させる場合、このままでは投入シュート４先端は円弧状軌跡をとり、モールドとの間が離れる事態が生じる（特に扁平モールドで幅が長い場合）。
【００１２】
そこで、投入シュート４の後端をシュート保持部５から突出させ、これに投入シュート保持部５上に設置した押付シリンダー７のロッドを取り付けモールド方向へ押付力を作用させると共に、投入シュート４先端側下部に摺動コロ８を設け、これをモールド１の長辺に平行にモールドカバー上に固設したガイド９に当接するよう構成しているので、投入シュート４が旋回し、投入シュート４の角度が変化しても前述の押付シリンダー７による押付力によって、常に投入シュート４は前方へ押出され投入シュート４の先端はモールド１の長辺に平行して移動し、結果的にモールド１との距離はほぼ一定となるよう配慮している。
【００１３】
このような装置においては、モールドカバー上にガイドを固定して配設せねばならず、従ってモールドカバーには常時ガイドが取り付けられた状態にならざるを得ない。
さらに、近年鋳造状態の安定化を図るため種々の測定器具をモールド近傍に設置する必要性が増しているため、モールドカバー上はできるだけスペースとして自由度を大きくもつことが要求されてきている。また、モールドカバー部分は溶鋼からの輻射、伝熱によって高熱となるため、熱によるカバーの変形を受け易く、場所的にガイドの配設位置としては好ましいものではなかった。
【００１４】
本発明はこれらの従来のパウダー投入設備の欠点を解決を図ると共に、作業性に優れかつ、スペース的に鋳型周辺の自由度が大きく他設備の設置に障害とならない連続鋳造用パウダー投入装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、下記手段をとるものである。
【００１６】
走行台車上に旋回可能に取り付けたシュート保持部に、パウダー投入シュートをシュート軸方向にスライド可能に保持せしめ、該投入シュートの上方に設けたホッパーに先端を接続し後端をパウダー貯蔵タンクに接続せしめたパウダー供給機を配置し、さらに前記投入シュート内に該シュートに適量供給されたパウダーをモールド内に押し出すプッシャーを設置した連続鋳造用パウダー投入装置において、垂直断面凸形を有するレール形状をなし該走行台車上の先端部近傍に設けたガイドと、前記凸形のレール両側を転動する垂直円柱状の２個の転動コロが軸支承部材により前記投入シュートの下部に固設された摺動部材とを設け、前記ガイドは投入シュート先端部の描く旋回円弧に対し逆向き形状の円弧状としたことにより、パウダー投入シュートの旋回時に該投入シュート先端部をモールド側部上方に臨ませるものであることを特徴とする連続鋳造用パウダー投入装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパウダー投入装置について図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係るパウダー投入装置の一例を示したもので、図において、１は連続鋳造用モールド、２は該モールド１の長辺側にあってレール上を走行する走行台車であり、該台車上にはプッシャー３を有する投入シュート４を投入シュート保持部５に対しスライド可能に設け、該投入シュート保持部５を旋回軸６を介して走行台車２に取り付けている。
【００１９】
旋回駆動部については特に図示しないが、スクリュージャッキとクランクを組合せた方式、ウォームギア方式あるいはギア方式等任意のものを用いればよい。ここで、１１は前記走行台車２の後部に搭載されたパウダー貯蔵タンク、１２のパウダー供給機は該パウダー貯蔵タンク１１とホッパー１３（引込み状態のプッシャー３の前面に位置している）間を結んで配設した例えばフレキシブルスクリューコンベアである。
【００２０】
また本発明は先に課題の項で述べたように投入シュート４をモールド長手方向に旋回させる場合、そのままでは投入シュート先端は円弧状軌跡となり、モールドとの距離が変動して好ましくないので、ガイドによりその欠点を補うために最適のガイド取付位置を開発したものである。
【００２１】
先ず、モールドカバー上に設置していたガイド９を止め、走行台車２の先端部近傍に投入シュート４を案内するガイド９を投入シュート４の旋回時に、該投入シュート４先端部がモールド側部上方に臨むよう設ける。該ガイド９は投入シュート４の先端部の描く旋回円弧の軌跡と逆の円弧を描くよう形成する。この逆向き円弧形状は投入シュート４の旋回軸との距離によって特定される。また、ガイド９はほぼ円弧、すなわち円弧状であれば良く、図３に示す如く、投入シュート４の先端部の描く旋回円弧に近似した逆向きの多角形状とすることでも可能で、この場合ガイド９はその多角形の一辺の長さを投入シュート４がモールド幅方向へ移動する距離に合致するように形成すればより好ましい。
【００２２】
これらのガイド９に当接する摺動部材８は投入シュートの下部に取り付けてあるので、該摺動部材８がガイド９に沿って移動することにより、投入シュート４もそれに応じて投入シュート保持部５上を移動するため、投入シュート４の角度が変化しても常に投入シュート４の先端位置はモールド１の長辺に平行した動きをとり、結果的に投入シュート４の先端とモールド１の距離は絶えず一定の間隔を保ったことができる。
【００２３】
図２は図１の投入シュート４を取り付けたパウダー投入装置の平面図であり、投入シュート４が旋回軸６によって旋回してもガイド９により案内され投入シュート４の先端部がモールド１から一定距離を保つこと示している。
上記投入シュート４は樋状に形成されており、その材質としては特に拘わらないが、高熱雰囲気での使用なので耐食性、耐熱性を有するもの、またパウダーに対しては滑りが良好で付着し難いものを選ぶとよい。
【００２４】
また、該投入シュート４の幅は、モールド全面を最適数に区分けしたときその一区分全体に均一にパウダーを投入することができるように、区分けサイズに適合する幅サイズが好ましい。さらに、プッシャー３は例えば空圧または油圧シリンダーにて構成し、その押出し速度の調整が可能となっていることが望ましい。なお、一区分にわたってパウダーを均一投入するために、投入シュート先端に案内ブレードを取り付けることもできる。
このように投入シュート４およびプッシャー３により、短時間にパウダーの投入が可能となると共に、一区分ごとにモールド長手方向にはシュート幅で、かつ短辺方向にはプッシャー３の押力調整により均一散布が可能となる。
【００２５】
投入シュート４のモールド長手方向への移動速度は、例えばセンサーによる自動制御に追従でき、かつ迅速にパウダー投入必要個所にパウダーの投入を行なう意味からできるだけ高速にすることが望ましい。かくすることによりパウダー投入回数の増加を図ることができる。また、投入シュート４の所定位置での停止を確実にするため、必要数のリミットスイッチ、カムスイッチ等を走行台車２に設けるか、あるいはパルスエンコーダのごときものを用いてもよい。
【００２６】
また、パウダー供給について詳述すれば、パウダー供給機（フレキシブルスクリューコンベア）１２の先端の投入シュート４の上方位置にホッパー１３を設け、該ホッパー１３の下部にスライドゲート（図示せず）を設けておき、ゲートを開放することによりモールドへ投入する１回分のパウダーを投入シュート４上に排出してゲートを閉じる。かくした後、プッシャー３がパウダーを押し出しモールド内に投入しているときにもパウダー供給機１２が駆動を継続し、ホッパー１３にパウダーの供給を続行するので、連続運転ができサイクルタイムの短縮化を図ることができる。このパウダー供給機１２を用いれば、スクリュー１本で供給可能であり、スペースも小さくてすむ。
【００２７】
さらに、走行台車２はモールド１に対して前後進可能としておけば、鋳込時のタンディッシュカーの走行の際には退避できるので他の作業の邪魔にならず、また他設備との干渉も避けられる。走行方式の場合、パウダー投入時での台車の停止位置精度がある程度必要となるため、高速および低速の二段切換が望ましく、しかもパウダー投入位置で台車を固定するために例えば台車ストッパー、クランプ等の装置を付設しておくことが好ましい。
【００２８】
次に本発明装置におけるガイド９およびそれに当接する当接部材８について説明する。
ガイド９は走行台車２上の先端部近傍の適宜個所に投入シュート４の旋回円弧に対して投入シュート４の先端部がモールド側部上方に臨むように設けられ、その形状はほぼ投入シュート４の旋回円弧と逆向きの円弧を形成せしめ、投入シュート４の下部に取り付けた摺動部材８と、投入シュート４の旋回軸芯との距離によって円弧度合を特定して設計する。かくすることによりモールド長辺方向（幅方向）全長にわたって、投入シュート４はモールドとの距離を一定に保つことができる。
【００２９】
ガイド９と摺動部材８との当接状態については種々な形態が考えられ、例えば図１に示したように投入シュート４の後端を投入シュート保持部５から突出させ、これに投入シュート保持部５上に設置した押付シリンダー７のロッドを取り付け、モールド方向へ押付力を作用させると共に、投入シュート４の下部に垂直円柱状の摺動コロの軸を保持する支承部材１０を設け、これを垂直に垂直摺動面を有する断面レールガイド９ａに当接させれば、投入シュート４が旋回し、投入シュート４の角度が変化しても押付シリンダー７による押付力によって、常に投入シュート４は前方へ押出され、投入シュート４の先端はモールド１の長辺に平行して移動する。
【００３０】
また、図４（ａ）に示すようにガイド９を断面凹形状の溝レール９ｂとし、摺動部材８はそのレール溝に挿入できる転動コロとし、該転動コロの軸を保持する支承部材１０を投入シュート４の下部に固設する。凹形のレール溝に挿入された転動コロの直径は、凹形内面幅より若干小さな径を有し、凹形内面のいずれかの一面と当接することにより、投入シュート４の案内を適確に行うことができる。この場合は前記のような押付シリンダー７は必要とせず設備費を安価にできる効果を有する。
【００３１】
さらに、図４（ｂ）に示すようにガイド９を断面凸形のレール９ｃとし、摺動部材８はその凸形レール９の両側を挟持しながら転動する２個の転動コロとその転動コロの軸を保持する支承部材１０によって構成し、該支承部材１０を投入シュート４の下部に固設することにより、前記図４（ａ）と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
次に、本発明装置を用いたパウダー供給作業の１例について説明する。
パウダー投入時に走行台車２を駆動して所定位置に到達したなら停止し、その位置で該台車２を固定する。このとき、既に貯蔵タンク１１からパウダー供給機１２を駆動しパウダーをホッパー１３内に移送しておき、モールド１内湯面の所望投入個所に向けて投入シュート４が移動設定されたなら、ホッパー１３のスライドゲートを開放して投入シュート４上にパウダーを供給する。次いで、プッシャー３を作動させて、パウダーを湯面に投入散布する。パウダー散布は点状または線状投入ではなく、面状投入となるために、区分した部分全体にわたって均一に散布される。
【００３３】
なお、前述したように湯面におけるパウダー消費量は、モールドの位置により異なりかつ時間経過とともに変化するので、パウダー消費量の多い区分の投入回数を前もって最適にプログラム設定しておき、これに基づいて本発明装置を稼動させ、自動的にパウダーの投入を行うことができる。さらには別個設置した湯面検知装置によって常時湯面状況を把握し、これをパウダー投入装置に連動させ、湯面の変化に応じてその都度必要個所へパウダーを補給する操作も可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のパウダー投入装置によれば、パウダーの投入効果を最大限に発揮せしめると共に、モールドカバーにパウダー投入設備のガイドを持たぬため、モールド周辺のスペース的自由度が大きくなり鋳造作業上好ましい。さらに、ガイド自体が走行台車上に設置されているので、摺動部材との当接に際してその形状を最適な構造をとることが自由にでき、ガイドと摺動部材の当接時の摺動ズレ、ムラ等の発生が無く、またパウダー投入に対する対応策も投入装置本体側でできるため装置的に独立したものとなり、連続鋳造作業に寄与する効果は多大なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパウダー投入装置の一実施例を示す側面図
【図２】図１の一部を示す平面図
【図３】多角形状を有するガイドの例を示す図
【図４】投入シュートと摺動部材の当接状態の例を示す図
【図５】従来のパウダー投入装置の例を示す側面図（ａ）および平面図（ｂ）
【符号の説明】
１  モールド
２  走行台車
３  プッシャー
４  パウダー投入シュート
５  シュート保持部
６  旋回軸
７  押付シリンダー
８  摺動部材（転動コロ）
９  ガイド
１０  支承部材
１１  パウダー貯蔵タンク
１２  パウダー供給機
１３  ホッパー
【図１】
0003644573.tif 000002
【図２】
0003644573.tif 000003
【図３】
0003644573.tif 000004
【図４】
0003644573.tif 000005
【図５】
0003644573.tif 000006