(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンディッシュ底部鉄皮に設けたフランジと、このフランジにそれぞれ回転可能に連結された２本のレールと、レールとフランジとの連結点を軸にして、２本のレールをタンディッシュ鉄皮側にそれぞれ回転させる回転手段と、タンディッシュ底部鉄皮に設けられた支持体により、２本のレールの中間位置で支持され、下端位置がレール下端位置よりも上方である上部ノズルと、ホルダーに収納され、上端面が上部ノズルの下端面に密着する形状の浸漬ノズルと、ホルダーに収納された浸漬ノズルを、取付け位置まで搬送し且つ取付け位置で保持する双方の機能を有する浸漬ノズル支持具と、浸漬ノズルを上部ノズルと密着させるために浸漬ノズル支持具を、レールを支点として傾斜させる傾動手段と、を具備した構成の連続鋳造用ノズルの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造設備のタンディッシュ底部において、鋳型への溶鋼流出孔を形成する分割型の連続鋳造用ノズルの取付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造では、溶鋼は取鍋からタンディッシュに一旦注入された後、タンディッシュ底部に設けた連続鋳造用ノズルから鋳型へ注入される。この連続鋳造用ノズルの主たる目的は、溶鋼の空気による酸化防止であり、そのため、連続鋳造用ノズルは鋳型内溶鋼に浸漬された状態で使用される。又、鋳型内溶鋼上には溶鋼の空気酸化防止剤及び鋳型と凝固シェルとの潤滑剤として、モールドパウダーが添加されているため、このモールドパウダーにより連続鋳造用ノズルは溶損し、１つの連続鋳造用ノズルでは長時間の鋳造には対処できない。
【０００３】
そのため、連続鋳造用ノズルを、例えば、スライディングノズルのように、上ノズル、固定盤、摺動盤、浸漬ノズルの如く４つに分割したり、又、ストッパーにより流出孔を開閉する場合には上下２分割として、鋳型内溶鋼に浸漬される浸漬ノズルを、鋳造途中で交換する鋳造方法が実施されている。
【０００４】
この浸漬ノズルの交換中は鋳造を中断する必要があり、中断時間が長くなると、溶鋼表面が凝固してモールドパウダーが巻き込まれる等、鋳片品質が劣化すると共に、最悪の場合にはブレークアウト等の作業トラブルが発生する。又、浸漬ノズル交換のためタンディッシュを上昇させて浸漬ノズルを鋳型内溶鋼から引き上げると、多ストランド鋳造の場合には他の健全なストランドも鋳造を中断する必要が発生して、他のストランドの品質にも悪影響を及ぼす。
【０００５】
従って、浸漬ノズルの交換は迅速に行なう必要があると共に、健全な他のストランドに品質上の悪影響が及ぼさない方法で行なう必要があり、この課題を解決するために、浸漬ノズルの取付け構造や交換方法に工夫を施す試みが数多く提案されている。
【０００６】
例えば、特公平１−１５３４４号公報（以下、「先行技術１」と記す）には、昇降体の昇降により、昇降体に突設したノズルハンガーに保持する浸漬ノズルを昇降させてスライディングノズルに脱着させるノズル取付け装置と、鋳型近傍に配置したノズル交換装置とを用い、浸漬ノズル交換時において、ノズル取付け装置へ向けての移動途中に、ノズル交換装置に保持された浸漬ノズルを水平位置から垂直位置へ姿勢変更させるノズル交換方法が開示されている。先行技術１によれば、浸漬ノズルを水平とするので浸漬ノズルの交換作業に必要な作業空間はタンディッシュを鋳込み位置の定常状態のままでよく、従って健全ノズルによる鋳造に影響を与えることなく浸漬ノズルの交換ができるとしている。
【０００７】
又、実開平４−２６６６３号公報（以下、「先行技術２」と記す）には、連続鋳造用ノズルを上部ノズルと浸漬ノズルとに２分割し、タンディッシュ底部から垂下した平行なレールを設け、このレール上を移動可能で且つ昇降可能な浸漬ノズル支持体にて浸漬ノズルを取付ける構造が開示されている。先行技術２によれば、正確に且つ迅速に浸漬ノズルを取付けることができるとしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ビレット連続鋳造機等の鋳型横断面積が小さい場合には、鋳型側壁と浸漬ノズルとが近接しており、先行技術１では一方向からのみ浸漬ノズルを脱着するので、浸漬ノズルの脱着に時間がかかり、その間の鋳片品質劣化が問題となる。
【０００９】
又、先行技術２では、浸漬ノズルを垂直状態で浸漬ノズル支持体に装着してから上部ノズル直下に移動させるので、タンディッシュを上昇させて鋳型上端とタンディッシュ底との間に浸漬ノズルが通過する空間を確保しなければならず、迅速に行なうことは可能であるが、多ストランド連続鋳造機には不向きである。
【００１０】
そして更に、先行技術１及び先行技術２では共に、タンディッシュ底部に設けた浸漬ノズル取付け装置は簡便に取り外すことはできなく、そのためタンディッシュを移動する際やタンディッシュ整備の際には邪魔になるため、浸漬ノズル取付け装置の破損やタンディッシュ整備装置の大型化等の問題が生ずる。
【００１１】
本願発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは浸漬ノズル取付け装置を簡素化すると共に、浸漬ノズルを支持する部位をタンディッシュ底部の鉄皮側に格納して、浸漬ノズルの交換を容易とすると共に、非使用時には邪魔にならないようにした連続鋳造用ノズルの取付け構造を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による連続鋳造用ノズルの取付け構造は、タンディッシュ底部鉄皮に設けたフランジと、このフランジにそれぞれ回転可能に連結された２本のレールと、レールとフランジとの連結点を軸にして、２本のレールをタンディッシュ鉄皮側にそれぞれ回転させる回転手段と、タンディッシュ底部鉄皮に設けられた支持体により、２本のレールの中間位置で支持され、下端位置がレール下端位置よりも上方である上部ノズルと、ホルダーに収納され、上端面が上部ノズルの下端面に密着する形状の浸漬ノズルと、ホルダーに収納された浸漬ノズルを、取付け位置まで搬送し且つ取付け位置で保持する双方の機能を有する浸漬ノズル支持具と、浸漬ノズルを上部ノズルと密着させるために浸漬ノズル支持具を、レールを支点として傾斜させる傾動手段と、を具備した構成からなる。
【００１３】
本発明では浸漬ノズルをホルダーに収納して浸漬ノズル支持具に乗せ、その後、浸漬ノズル支持具をレールを支点として傾斜させ浸漬ノズルを上部ノズルに押し付けて取付ける。その際に、レールを回転手段によりタンディッシュ鉄皮側に回転させることができるので、レールが浸漬ノズルの脱着作業の障害物とならない。そのため、浸漬ノズルを任意の方向から脱着できる。又、浸漬ノズルが非装着の時にはレールをタンディッシュ底部側に格納でき、タンディッシュの運搬作業や整備作業が容易になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
先ず、第１の発明を図面に基づき説明する。図１は、第１の発明の一つの実施の形態を示す取付け構造の概略縦断面図であり、図２は概略側面図、図３は浸漬ノズル脱着時の説明図である。
【００１７】
図において、鉄皮２の内面に耐火物３を施してなるタンディッシュ１は、タンディッシュカー（図示せず）に搭載されて鋳型７の上方に配置される。タンディッシュ１の底部には、支持体１３がボルト２５にて鉄皮２と固定されており、この支持体１３にて上部ノズル４が支持されている。そして、上向きに先細りの上部ノズル４の上方部分は、鉄皮２の開口部を通り、タンディッシュ１の底部に設けた耐火物３に嵌合している。上部ノズル４の上方には溶鋼流量調整用としてストッパー６が配置されている。
【００１８】
上部ノズル４を挟み左右のタンディッシュ１底部の鉄皮２にはフランジ９、９が設けられており、フランジ９とＬ字型のレール１０とが、レール１０の下端位置を上部ノズル４の下端位置より下方として、ピン２６にて回転可能に連結されている。そして、フランジ９とレール１０とはコイルバネ１１で連結されており、レール１０はコイルバネ１１によりタンディッシュ１の底部鉄皮２側に回転して格納される。一方、浸漬ノズル５はホルダー１２に収納されており、浸漬ノズル５の上端面は上部ノズル４の下端面に密着する形状となっている。
【００１９】
先ず、レール１０をコイルバネ１１にてタンディッシュ１底部に格納した後、浸漬ノズル５を収納したホルダー１２のホルダーピン２４を浸漬ノズル支持具１４に乗せ、次いで、浸漬ノズル支持具１４にて上部ノズル４の直下位置に浸漬ノズル５を一時保持する。尚、この浸漬ノズル支持具１４は、例えば図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、中間部に支点軸２７を有し、先端がノズルハンガー部２８となり、他端を人力等で支える型式とすればよい。
【００２０】
次いで、レール１０を回転させて垂下し、レール１０下部の水平面上にホルダー１２と、浸漬ノズル支持具１４の支点軸２７からノズルハンガー部２８の部分とを乗せる。その後、支点軸２７を境として、ノズルハンガー部２８の反対側の浸漬ノズル支持具１４に重り１５を取付け、支点軸２７を支点として傾斜させ、浸漬ノズル５を上昇させて上部ノズル４に密着させる。その際に、レール１０の所定位置に溝を設けて支点軸２７を溝に合わせれば、上部ノズル４と浸漬ノズル５との中心位置を容易に合わせることができる。
【００２１】
このようにしてタンディッシュ１から鋳型７への溶鋼流出孔２９が形成され、タンディッシュ１内に注入された溶鋼８は、モールドパウダー２３で覆われた鋳型７内の溶鋼８に浸漬されて鋳造される。尚、浸漬ノズル５の取外しは上記と逆の工程で行なうことができる。
【００２２】
上記では、回転手段としてコイルバネ１１を用いて説明したが、回転手段はコイルバネ１１に限るものではなく、例えばバネであれば板バネであってもよく、又、電動機や油圧モーター等の動力を利用することもできる。同様に、浸漬ノズル支持具１４を機械化し、傾動手段として電動機や油圧モーター等の動力を利用することもできる。又、連続鋳造用ノズルは２分割型に限るものではなく、スライディングノズルの場合には、摺動盤に接続される整流ノズルを本願の上部ノズル４の代替として、本発明を適用することができる。
【００２３】
次に、第２の発明を図面に基づき説明する。図４は、第２の発明の一つの実施の形態を示す取付け構造の概略縦断面図であり、図５は浸漬ノズル脱着時の説明図である。
【００２４】
図において、鉄皮２の内面に耐火物３を施してなるタンディッシュ１は、タンディッシュカー（図示せず）に搭載されて鋳型７の上方に配置される。タンディッシュ１の底部には、支持体１３がボルト２５にて鉄皮２と固定されており、この支持体１３にて上部ノズル４が支持されている。そして、上向きに先細りの上部ノズル４の上方部分は、鉄皮２の開口部を通り、タンディッシュ１の底部に設けた耐火物３に嵌合している。上部ノズル４の上方には溶鋼流量調整用としてストッパー６が配置されている。
【００２５】
上部ノズル４を挟み左右のタンディッシュ１底部の鉄皮２には第１のフランジ２１、２１が設けられており、第１のフランジ２１、２１とノズル昇降用シリンダー１６、１６とがピン２６、２６にて回転可能に連結されている。そして、ノズル昇降用シリンダー１６のシリンダーロッド１７と一体的に構築され、且つ、下部に水平面を有するＬ字型のレール１０が、レール１０の下端位置を上部ノズル４の下端位置より下方として設けられている。ノズル昇降用シリンダー１６を境として上部ノズル４の反対側の鉄皮２には、第２のフランジ２２、２２が設けられ、第２のフランジ２２とレール格納用シリンダー１９とがピン２６にて回転可能に連結されている。レール格納用シリンダー１９のシリンダーロッド２０は、シリンダーロッド１７とピン１８にて回転可能に連結されており、一体的に構築されたノズル昇降用シリンダー１６とレール１０とは、レール格納用シリンダー１９の作動によりタンディッシュ１の底部鉄皮２側に回転して格納される。一方、浸漬ノズル５はホルダー１２に収納されており、浸漬ノズル５の上端面は上部ノズル４の下端面に密着する形状となっている。
【００２６】
先ず、レール１０をレール格納用シリンダー１９の作動により格納した後、浸漬ノズル５を収納したホルダー１２のホルダーピン２４を浸漬ノズル支持具１４に乗せ、次いで、浸漬ノズル支持具１４にて上部ノズル４の直下位置に浸漬ノズル５を一時保持する。尚、この浸漬ノズル支持具１４は、例えば図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、先端がノズルハンガー部２８となり、他端を人力等で支える型式とすればよい。
【００２７】
次いで、レール１０をレール格納用シリンダー１９の作動により垂下し、その後、ノズル昇降用シリンダー１６を作動させて、レール１０を上昇させる。上昇するレール１０下部の水平面は、やがてホルダー１２に当たり、浸漬ノズル５はホルダー１２と共に上昇して上部ノズル４と密着する。浸漬ノズル５と上部ノズル４とが接続されたなら、浸漬ノズル支持具１４を取り外す。
【００２８】
このようにしてタンディッシュ１から鋳型７への溶鋼流出孔２９が形成され、タンディッシュ１内に注入された溶鋼８は、モールドパウダー２３で覆われた鋳型７内の溶鋼８に浸漬されて鋳造される。尚、浸漬ノズル５の取外しは上記と逆の工程で行なうことができる。
【００２９】
尚、上記ではレール格納用シリンダー１９のシリンダーロッド２０は、シリンダーロッド１７と連結されているが、ノズル昇降用シリンダー１６と連結しても全く同一に作動するので、ノズル昇降用シリンダー１６と連結してもよい。又、連続鋳造用ノズルは２分割型に限るものではなく、スライディングノズルの場合には、摺動盤に接続される整流ノズルを本願の上部ノズル４の代替として、本発明を適用することができる。
【００３０】
【実施例】
〔実施例１〕
鋳型横断面が３００ｍｍφで、６ストランドのビレット連続鋳造機において、図１に示した取付け構造における鋳造途中の浸漬ノズル交換作業を実施した。作業手順を以下に示す。
１．浸漬ノズル交換の２〜３時間前から新品の浸漬ノズルの予熱をホルダーに収納した状態で開始する。
２．浸漬ノズル交換の時点で、タンディッシュを鋳造可能な上限位置まで上昇させる。
３．浸漬ノズル交換を行なうストランドのストッパーを閉じ、一旦鋳造を中断する。
４．浸漬ノズル支持具の重りを外し、浸漬ノズルを上部ノズルと離脱する。
５．人力により浸漬ノズル支持具にて浸漬ノズルを支持した状態で、左右両方又は何れか片方のレールを格納し、次いで、浸漬ノズル支持具に乗った浸漬ノズルを人力により鋳型外の任意の方向へ取り除く。
６．予熱の完了した新品の浸漬ノズルを浸漬ノズル支持具に乗せ、鋳型内の上部ノズル直下に支持した状態で、左右のレールを垂下する。
７．浸漬ノズル支持具に重りを付け、浸漬ノズルを上部ノズルに密着させる。
８．浸漬ノズルの取付けを確認後、タンディッシュを下降すると共に、鋳造を再開する。
【００３１】
上記手順で、他のストランドの鋳造を中断することなく浸漬ノズルの交換作業を実施することができた。
【００３２】
〔実施例２〕
鋳型横断面が１２０ｍｍφで、６ストランドのビレット連続鋳造機において、図４に示した取付け構造における鋳造途中の浸漬ノズル交換作業を実施した。作業手順を以下に示す。
１．浸漬ノズル交換の２〜３時間前から新品の浸漬ノズルの予熱をホルダーに収納した状態で開始する。
２．浸漬ノズル交換の時点で、タンディッシュを鋳造可能な上限位置まで上昇させる。
３．浸漬ノズル交換を行なうストランドのストッパーを閉じ、一旦鋳造を中断する。
４．ノズル昇降用シリンダーを作動させてノズル昇降用シリンダーのシリンダーロッドを伸長させてレールを下降させ、浸漬ノズルを上部ノズルと離脱する。
５．浸漬ノズル支持具をホルダーピン下に挿入した後、人力により浸漬ノズル支持具にて浸漬ノズルを支持した状態で、レール格納用シリンダーを作動させて左右両方又は何れか片方のレールを格納し、次いで、浸漬ノズル支持具に乗った浸漬ノズルを人力により鋳型外の任意の方向へ取り除く。
６．予熱の完了した新品の浸漬ノズルを浸漬ノズル支持具に乗せ、鋳型内の上部ノズル直下に支持し、その状態でレール格納用シリンダーを作動させて左右のレールを垂下させる。
７．左右のレールの垂下完了後、ノズル昇降用シリンダーを作動させてレールを上昇させ、浸漬ノズルを上部ノズルに密着させる。
８．浸漬ノズルの取付けを確認後、浸漬ノズル支持具を取外してタンディッシュを下降すると共に、鋳造を再開する。
【００３３】
上記手順で、他のストランドの鋳造を中断することなく浸漬ノズルの交換作業を実施することができた。ノズル昇降用シリンダー及びレール格納用シリンダーを遠隔操作することができるので、実施例２では、実施例１に比較して、より迅速な浸漬ノズル交換作業が達成できた。
【００３４】
【発明の効果】
本発明では、タンディッシュ底部に設置する浸漬ノズル支持用のレールが格納可能であるため、任意の方向から浸漬ノズルの出し入れができ、そのため、鋳型断面積の小さな連続鋳造機においても、他のストランドの鋳造を中断することなく浸漬ノズルの交換作業が実施できる。又、必要以外の時には、タンディッシュ底部に格納されるため、運搬時の破損がなく、タンディッシュ整備場を狭くすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の実施の形態を示す取付け構造の縦断面図である。
【図２】第１の発明の実施の形態を示す取付け構造の側面図である。
【図３】第１の発明の連続鋳造用ノズル取付け構造において、浸漬ノズル脱着時の説明図である。
【図４】第２の発明の実施の形態を示す取付け構造の縦断面図である。
【図５】第２の発明の連続鋳造用ノズル取付け構造において、浸漬ノズル脱着時の説明図である。
【図６】第１の発明に用いる浸漬ノズル支持具を例示した図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１  タンディッシュ
２  鉄皮
３  耐火物
４  上部ノズル
５  浸漬ノズル
６  ストッパー
７  鋳型
８  溶鋼
９  フランジ
１０  レール
１１  コイルバネ
１２  ホルダー
１３  支持体
１４  浸漬ノズル支持具
１５  重り
１６  ノズル昇降用シリンダー
１７  シリンダーロッド
１８  ピン
１９  レール格納用シリンダー
２０  シリンダーロッド
２１  第１のフランジ
２２  第２のフランジ
【図１】
0003656361.tif 000002
【図２】
0003656361.tif 000003
【図３】
0003656361.tif 000004
【図４】
0003656361.tif 000005
【図５】
0003656361.tif 000006
【図６】
0003656361.tif 000007