(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心シャフトを中心として回転自在に取り付けられた分配プレートと、
前記分配プレート内に配置された径方向に延びる少なくとも１つのスリットと、
前記スリットの長手方向にわたってバルク材料を拡散させるためのスクレーパ機とを備え、
円形表面上に前記バルク材料を拡散させるための、特に溶融状態の鉄鋼または金属を含む鋳造モールドの頂部層に粒状または粉状被覆材料を拡散させるための拡散装置であって、
前記分配プレートに取り付けられ、内部に前記スリットが配置された長方形の分配トラフと、
前記分配プレートの回転中心に対応する領域にて前記分配トラフ内に前記バルク材料を供給するようになっている供給パイプとを含み、
前記スリットは、前記分配プレートの回転中心から前記分配プレートのエッジまで延びており、
前記スクレーパ機は、前記バルク材料が前記分配トラフを通過し、前記分配プレートの回転中心に対応する前記領域から径方向外側へ供給されるように前記分配トラフ内に配置された直線状に変位自在な少なくとも１つのスクレーパを含むことを特徴とする拡散装置。
【請求項２】
前記スクレーパ機は、複数のスクレーパが取り付けられたリニアコンベアを含む、請求項１に記載の拡散装置。
【請求項３】
前記スリットは、前記分配プレートのエッジに向かって広がっている、請求項１または２に記載の拡散装置。
【請求項４】
前記スリットは、放物線形状となっている、請求項３に記載の拡散装置。
【請求項５】
前記スリットは、Ｙ字形状である、請求項３に記載の拡散装置。
【請求項６】
前記分配プレートに回転運動を付与するための第１モータが設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の拡散装置。
【請求項７】
前記第１モータは、前記拡散装置に対して前記中心シャフトおよび前記分配プレートを回転させるように配置されている、請求項６に記載の拡散装置。
【請求項８】
前記第１モータは、前記中心シャフトに対して前記分配プレートを回転させるように前記中心シャフトと前記分配プレートとの間に配置されている、請求項６に記載の拡散装置。
【請求項９】
前記スクレーパ機のうちの少なくとも１つのスクレーパに直線運動を付与するための第２モータが設けられている、請求項１〜８のいずれかに記載の拡散装置。
【請求項１０】
前記分配プレートの前記回転運動に基づき前記スクレーパ機のうちの少なくとも１つのスクレーパに直線運動を付与するためのギアボックスが設けられている、請求項６〜８のいずれかに記載の拡散装置。
【請求項１１】
前記供給パイプは、前記中心シャフト内に配置されている、請求項１〜８のいずれかに記載の拡散装置。
【請求項１２】
前記分配プレートの下方に熱シールドが配置されている、請求項１〜１１のいずれかに記載の拡散装置。
【請求項１３】
前記リニアコンベアは、
前記スクレーパが前記分配プレートのエッジの近くに配置された、前記分配トラフの遠方壁に向かう方向に移動する下方部分と、
前記スクレーパが前記遠方壁から離間する方向に移動する上方部分と、
前記供給パイプの下方の領域において前記上方部分と前記下方部分との間に配置された偏向プレートとを備え、
前記偏向プレートは、上部にバルク材料を受けるようになっており、前記偏向プレートに受けられたバルク材料は、前記上部部分内の前記スクレーパによって前記遠方壁から離間する方向に移動されるようになっており、
前記偏向プレートは、バルク材料を前記偏向プレートから前記分配プレートに移送可能にする前方エッジを備え、前記下方部分内の前記スクレーパは、前記分配プレートに受けられたバルク材料が前記下方部分内の前記スクレーパによって前記遠方壁に向かう方向に移動されるように位置している請求項２に記載の拡散装置。
【請求項１４】
円形表面上に前記バルク材料を拡散させるための、特に溶融状態の鉄鋼または金属を含む鋳造モールドの頂部層に粒状または粉状被覆材料を拡散させるための拡散方法であって、
請求項１〜１３のうちのいずれかに記載の拡散装置を設けるステップと、
前記分配プレートに回転運動を付与すると同時に前記少なくとも１つのスクレーパに直線運動を付与しながら、前記分配トラフ内の前記分配プレートの中心領域にバルク材料を供給するステップとを備える拡散方法。
【請求項１５】
前記分配プレートの回転速度および前記少なくとも１つのスクレーパの直線速度を調整するための別のステップを含む請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均質な保護用絶縁被覆層を得るために円形表面にバルク（粒状）材料を均一に拡散させるための装置、特に溶融鋼または金属を含む鋳造モールド（型）または鋳造取鍋の頂部層に粒状または粉状被覆材料を均一に拡散させるための装置に一般的に関する。本発明は、特に鋳造取鍋および鉄鋼鋳造モールド内の熱損失を防止するためのものである。この絶縁層は、周辺空気内の悪影響を与える元素が溶融状態の鉄鋼と結合することを防止するようにも働く。
【背景技術】
【０００２】
放射による熱損失を防止するために、鋳造モールドまたは取鍋の頂部層に粒状被覆材料を置くことが知られている。使用できる材料として、切子、珪酸ナトリウムまたはバーミキュライトがある。酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３），酸化カルシウム（ＣａＯ）またはアルミ粒子のような再生材料も使用できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ホイスト機構およびシュートによって、鋳造取鍋の頂部層に粒状または粉状材料をまずかなり粗く注入する作業が実行されるが、一刻も早くより的確な解決案を見い出さなければならないことが認識されている。被覆すべき全表面にわたって所定の厚みおよび均一な分布のバルク材料層を得るには、所望する値の計量精度を得ることが望ましい。
【０００４】
欧州特許第ＥＰ０３８９９１８号には、スクレーパを備えたカバーが懸架されている固定部分と、スクレーパから下方位置に固定された回転部分とを備えた改良された拡散装置が示唆されている。ここで、回転部分は、中心シャフトの回りに均一に分散された一連のスリットを含み、これらスリットは、中心シャフトから離間する方向に径方向に広がっている。回転部分の回転運動および固定スクレーパのならし動作により分配ビンのスリットを通してバルク材料が均一に分配され、容積が変化するバルク材料を処理することが上下動するカバーによって可能となっている。
【０００５】
この装置では、溶融状態の鉄鋼を含む鋳造取鍋の頂部層上に、均質な保護用絶縁被覆層を得ることができるが、多くの欠点もある。例えば、中心シャフトに起因して被覆すべき表面の中心に直接に材料を堆積できない場合がある。しかしながら、この問題は、バルク材料に対し、偏向器を使用することによって一部を解決できる。
【０００６】
この装置の別の欠点は、各稼働後で、その都度分配ビンにバルク材料を再充填しなければならないことであり、このような作業により２回の充填作業を行う間で遅れが生じ得る。かかる遅れにより、被覆すべき次の取鍋内に含まれる溶融鋼または金属の不必要な冷却が生じ得る。
【０００７】
更に、この装置の構造は、かなりかさ張ったものとなり、無視できない量の予防および補修メンテナンス作業が必要となることにも留意されたい。
【０００８】
欧州特許第ＥＰ０３８９９１８号の装置は、溶融鋼を含む鋳造取鍋の頂部層に均質な層を提供できるが、まだ改良の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
よって、本発明の目的は、円形表面に均質な材料層を塗布するための、改良された拡散装置を提供することにある。この目的は、請求項１記載の拡散装置によって達成される。本発明の別の目的は、円形表面に均質な材料層を塗布するための、方法を提供することにある。この目的は、請求項１４記載の方法によって達成される。
【００１０】
円形表面上に前記バルク材料を拡散させるための拡散装置は、中心シャフトを中心として回転自在に取り付けられた分配プレートと、 分配プレート内に配置された径方向に延びる少なくとも１つのスリットと、スリットの長手方向にわたってバルク材料を拡散するためのスクレーパ機とを備える。バルク材料は、溶融状態の鉄鋼または金属を含む鋳造モールドの頂部層に絶縁層として堆積すべき粒状または粉状被覆材料とすることが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、分配プレートには長方形の分配トラフが取り付けられ、分配トラフの内部にはスリットが配置され、更に分配プレートの回転中心に対応する領域で分配トラフ内にバルク材料を供給するようになっている供給パイプが配置される。分配プレートの回転中心から分配プレートのエッジまでスリットが延びる。最後にクレーパ機は、バルク材料が分配トラフを通過し、分配プレートの回転中心から径方向外側へ供給されるように分配トラフ内に配置された直線状に変位自在な少なくとも１つのスクレーパを含む。
【００１２】
バルク材料が、分配プレートの回転中心に対応する領域まで供給されること、および分配プレートの回転中心からエッジまでスリットが延びていることに起因し、取鍋内の溶融金属の全領域にバルク材料を堆積できる。従来の装置、特に欧州特許第ＥＰ０３８９９１８号では、構造上の制約により、取鍋の中心まで材料を供給することはできなかった。
【００１３】
したがって、本発明に基く拡散装置は、取鍋内の溶融状態の鉄鋼に均質な保護用絶縁被覆層を堆積させることを可能にするものであり、更に本拡散装置は、従来の装置よりも少ないメンテナンスでかかる堆積を可能にするものである。
【００１４】
スクレーパ機は、好ましくは複数のスクレーパが取り付けられたリニアコンベアを含み、スリットの長手方向にわたってバルク材料をより高速でかつより均一に拡散できる。
【００１５】
バルク材料の均質な被覆を得ることおよび被覆すべき表面は、回転中心からの距離と共に広くなることを考慮すると、スリットは、分配プレートのエッジに向かって広がっていることが好ましい。スリットを、放物線形状または、Ｙ字形状とすることができる。
【００１６】
分配プレートに回転運動を付与するための第１モータを設けることが好ましい。かかる第１モータは、拡散装置に対して中心シャフトおよび分配プレートを回転させるように配置することが好ましい。しかしながら、第１モータは、中心シャフトに対して分配プレートを回転させるように中心シャフトと分配プレートとの間に配置することが好ましい。
【００１７】
分配トラフ内の分配プレートにバルク材料が供給されるので、分配プレートへ任意の接続手段を固定するためにこの分配トラフの外の領域を利用できる。分配プレートは、中心シャフトの回りに配置された懸架リングに直接的または間接的に接続された一連のリブを含むことができる。かかる接続手段によって分配プレートから中心シャフトを外すことが可能となっている。
【００１８】
スクレーパ機のうちの少なくとも１つのスクレーパに直線運動を付与するための第２モータを設けることができる。しかしながら、分配プレートの回転運動に基づきスクレーパ機のうちの少なくとも１つのスクレーパに直線運動を付与するためのギアボックスを設けることにより、第２モータを不要にすることが好ましい。
【００１９】
分配プレートにバルク材料を供給する供給パイプを中心シャフト内に配置することが好ましい。かかる配置により、分配プレートの回転中心に対応する領域にバルク材料を送り込むことが可能となる。
【００２０】
分配プレートの下方に熱シールドを配置することが好ましく、この熱シールドは、分配プレートに直接かつ固定的に接続してもよい。この熱シールドは、分配プレート内のスリットによって形成される開口部を塞がぬように構成し、配置することが好ましく、熱シールドは、バルク材料によって被覆すべき円形表面の直径に実質的に対応する直径を有することが好ましい。
【００２１】
リニアコンベアは、好ましくは分配プレートのエッジの近くに配置された、分配トラフの遠方壁に向かう方向にスクレーパが移動する下方部分と、スクレーパが遠方壁から離間する方向に移動する上方部分と、供給パイプの下方の領域において上方部分と下方部分との間に配置された偏向プレートとを備え、偏向プレートは、上部にバルク材料を受けるようになっており、偏向プレートに受けられたバルク材料が上部部分内のスクレーパによって遠方壁から離間する方向に移動されるようになっている。偏向プレートは、バルク材料を偏向プレートから分配プレートに移送可能にする前方エッジを備え、下方部分内のスクレーパは、分配プレートに受けられたバルク材料が下方部分内のスクレーパによって前記遠方壁に向かう方向に移動されるように配置されている。かかる配置によって、分配プレートに制御された量のバルク材料が堆積され、スリットの全長にわたってこのバルク材料が拡散されることが保証される。
【００２２】
本発明は、上記拡散装置を使用することによって、円形表面上にバルク材料を拡散させるための方法にも関する。かかる方法は、分配プレートに回転運動を付与すると同時に少なくとも１つのスクレーパに直線運動を付与しながら、分配トラフ内の分配プレートの中心領域にバルク材料を供給するステップを含む。
【００２３】
円形表面に堆積されるバルク材料の均質性および／または厚みを調整するために、本方法は、分配プレートの回転速度および少なくとも１つのスクレーパの直線速度を調整するための別のステップも含む。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
以下添付図面を参照し、例として本発明の好ましい実施例について説明する。
【図１】本発明に係る拡散装置の要素の一部の斜視図である。
【図２】分配トラフおよびスクレーパ機の斜視図である。
【図３】中心シャフトへ分配プレートを接続する手段の斜視図である。
【図４】中心シャフトに接続手段を接続する懸架リングの断面図である。
【図５】拡散装置の好ましい実施例の斜視図である。
【図６】図５の装置を横断する断面略図である。
【発明を実施するための態様】
【００２５】
本明細書には、溶融金属の頂部に絶縁カバーを形成するよう取鍋に配置された溶融金属の表面に粒状材料の層を堆積させるための拡散装置として本発明に係る拡散装置について記載する。
【００２６】
かかる拡散装置１０は、中心シャフト１４を中心として回転自在に取り付けられた分配プレート１２を含む。この分配プレート１２は、実質的には取鍋の内径に対応する径または長さを有する。分配プレート１２にはスリット１６が配置されており、このスリット１６は、分配プレート１２の回転中心１８から分配プレート１２のエッジ２０に向かって径方向に延びている。このスリット１６によって粒状材料は、分配プレート１２を通って落下し、よって取鍋内の溶融金属の表面に堆積することが可能となっている。拡散装置１０は、全スリット１６を含むように、分配プレート１２に取り付けられた分配トラフ２２を更に含む。分配トラフ２２は、分配プレート１２に配置された、実質的には長方形のボックスとなっており、その頂部は、開口している。
【００２７】
分配トラフ２２内にはスクレーパ機２４が配置されており、このスクレーパ機２４は、分配プレート１２の中心領域に供給された粒状材料がスリット１６を通過し、エッジ２０に向けて径方向に移動するようにしている。このスクレーパ機２４は、リニアコンベア２６、好ましくはリニアチェインコンベアを含み、このコンベア２６には、複数のスクレーパ２８が取り付けられている。かかるリニアコンベア２６に取り付けられた複数のスクレーパ２８により、回転中心１８からエッジ２０に向けて粒状材料が、連続的に供給される。
【００２８】
図１は、中心シャフト１４も示し、このシャフト１４を中心として分配プレート１２が回転される。この中心シャフト１４は、中空であり、粒状材料に対する供給パイプ３０として働くことに留意すべきである。供給パイプ３０は、分配プレート１２の回転中心に対応する領域３２に粒状材料を供給することを可能にするのでこのことは、特に重要である。スリット１６は、分配プレート１２の回転中心１８からスタートしているので、本拡散装置１０は、粒状材料を溶融金属の表面の中心領域に供給することを可能にしている。次に中心シャフト１４上の分配プレート１２の懸架についてより詳細に説明する。
【００２９】
図２は、図１の分配トラフ２２およびスクレーパ機２４の拡大図である。分配トラフ２２は、中心壁３４と、この壁に対向する遠方壁３６と、これらの壁の間に延びる２つの側壁３８、４０とを含む。これら中心壁３４と、遠方壁３６と、側壁３８および４０とは、内部にスクレーパ機２４を含む長方形のボックスを形成している。分配プレート１２（図２には、その一部しか示されていない）には分配トラフ２２が取り付けられており、このトラフ２２は、スリット１６全体を取り囲んでいる。スクレーパ機２４は、２つの平行チェイン４２、４４を有するリニアコンベア２６を備え、これらチェイン４２、４４は、中心壁３４に近いドラム４６と遠方壁３６に近いドラム４８との間に取り付けられている。中心壁３４に近いドラム４６は、側壁４０を貫通するシャフト５０を備え、このシャフトは、その端部にピニオン５２を有する。ピニオン５２は、前記リニアコンベア２６を作動させるよう、モータまたはギアボックス（図示せず）のいずれかに接続されている。２つの平行チェイン４２、４４の間には、複数のスクレーパ２８が配置されており、これらスクレーパ２８は、分配プレート１２に対して径方向となっている、チェインの移動方向に実質的に垂直となるように取り付けられている。スクレーパ２８の長さは、２つの側壁３８と４０との間の距離に実質的に対応する長さとなっている。
【００３０】
次に、図３を参照することにより、中心シャフト１４上の分配プレート１２の懸架についてより詳細に説明する。接続手段は、中心本体５６に接続された４つの接続アーム５４を含む。中心本体５６には、ジョウゴ状をした要素５８が取り付けられており、このジョウゴ状要素は、粒状材料を分配トラフ２２の全幅にわたって分配するような形状になっている。このジョウゴ状要素５８は、次に懸架リング６０に接続され、中心シャフト１４に接続できるようになっている。図４でより詳細に理解できる懸架リング６０は、中心シャフト１４に接続しているベアリング６２を内部に含む。中心シャフト１４は、固定された状態のままであるが、懸架リング６０、ジョウゴ状要素５８および中心本体５６は、中心シャフト１４を中心にして回転することが許容される。中心本体５６が回転すると、それに伴い接続アーム５４およびより重要なことに分配プレート１２とそのプレート１２に取り付けられた分配トラフ２２とが回転する。
【００３１】
図３は、中心本体５６内の開口部６４も示す。この開口部６４は、分配トラフ２２が中心本体５６まで延び、粒状材料が供給される分配プレート１２の中心領域３２まで到達することができるようにしている。
【００３２】
図３は、前記中心本体５６から外側に延びる２つの支持アーム６６も示す。これら支持アーム６６は、分配トラフ２２を支持し、これを担持するような構造と配置となっている。
【００３３】
図５および図６は、分配トラフ２２およびリニアコンベア２６の好ましい実施例を示す。分配トラフ２２は、分配プレート１２の回転中心１８（この回転軸は、参照番号６８で示されている）を超えて供給パイプ３０の全横断面の下方まで延びるようになっている。
【００３４】
リニアコンベア２６は、下方部分７０と、上方部分７２とを備える。下方部分７０では、スクレーパ２８は、遠方壁３６に向かって、すなわち分配プレート１２のエッジ２０に向かってスリット１６上を径方向外側に走行する。他方、上方部分７２では、スクレーパ２８は、中心壁３４に向かって反対方向に走行する。供給パイプ３０の下方領域では、上方部分７２と下方部分７０との間に偏向プレート７４が配置されている。かかる偏向プレート７４は、粒状材料７６が分配プレート１２の上に直接落下し、スリット１６内に直接進入することを防止している。その代わりに、粒状材料７６は、まず偏向プレート７４上に受け止められる。中心壁３４に向かう方向の上方部分７２内でのスクレーパ２８の運動に起因し、中心壁３４に向かって偏向プレート７４上の粒状材料７６が、移動される。次に偏向プレート７４の前方エッジ７８で、粒状材料７６は、偏向プレート７４からその下に配置された分配プレート１２の上に（矢印８０で示されるように）落下することが許容される。分配プレート１２上に堆積した粒状材料７６は、その後下方部分７０内のスクレーパ２８により遠方壁３６に向けて移動される。粒状材料７６は、まず中心壁３４へ向かって移動され、分配プレート１２の回転中心１８を通過するということに起因し、粒状材料７６は、その後全スリット１６の上方を移動され、このスリット１６を通過し、（矢印８２が示すように）取鍋内の溶融金属の表面に堆積できる。
【符号の説明】
【００３５】
１０−−−拡散装置
１２−−−分配プレート
１４−−−中心シャフト
１６−−−スリット
１８−−−回転中心
２０−−−エッジ
２２−−−分配トラフ
２４−−−スクレーパ機
２６−−−リニアコンベア
２８−−−スクレーパ
３０−−−供給パイプ
３２−−−回転中心に対応する領域
３４−−−中心壁
３６−−−遠方壁
３８−−−側壁
４０−−−側壁
４２−−−平行チェイン
４４−−−平行チェイン
４６−−−ドラム
４８−−−ドラム
５０−−−シャフト
５２−−−ピニオン
５４−−−接続アーム
５６−−−中心本体
５８−−−ジョウゴ状要素
６０−−−懸架リング
６２−−−ベアリング
６４−−−中心本体内の開口部
６６−−−支持アーム
６８−−−回転軸線
７０−−−下方部分
７２−−−上方部分
７４−−−偏向プレート
７６−−−粒状材料
７８−−−前方エッジ
８０−−−矢印
８２−−−矢印
【図１】
0005937277.tif 000002
【図２】
0005937277.tif 000003
【図３】
0005937277.tif 000004
【図４】
0005937277.tif 000005
【図５】
0005937277.tif 000006
【図６】
0005937277.tif 000007