(57)【要約】【課題】連続鋳造設備において、レードル交換作業の際に、レードル底部へのロングノズルの着脱を簡易な装置で迅速に行うことができ、レードル交換時間の短縮を可能とするロングノズル着脱装置を提供する。【解決手段】ロングノズル着脱装置２０は、レードル１からの注湯時にロングノズル５を保持してレードルノズル２に押し付けるための第１のノズル保持装置２１と、レードルの交換時にロングノズル５を保持するための第２のノズル保持装置３１とからなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイングタワーに搭載されたレードルからの注湯時にロングノズルを保持してレードル底部の溶鋼注ぎ口に押し付けるための第１のノズル保持手段と、レードルの交換時にロングノズルを保持するための第２のノズル保持手段とを有し、前記第１のノズル保持手段が、ロングノズルの保持位置からスイングタワーの旋回範囲外に退避可能であることを特徴とするロングノズル着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造設備の取鍋（レードル）を交換する際にレードル底部へのロングノズルの着脱をするためのロングノズル着脱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造設備において、レードルからタンディッシュ内に溶鋼を注湯する際には、ロングノズルと呼ばれる注湯ノズルをレードル底部の溶鋼注ぎ口（レードルノズル）に装着し、ロングノズル下端をタンディッシュ内に浸漬させて注湯する。そして、レードルが空になると、レードル底部からロングノズルを取り外し、空のレードルを溶鋼が満されている新たなレードルと交換後、新たなレードルにロングノズルを装着して、注湯を再開する。
【０００３】
このようなレードル底部へのロングノズルの着脱に関しては、これまで、様々な技術が開示されている。
【０００４】
ロングノズルの装着状態を確認するために、レードル底部にロングノズルを装着後、ロングノズルを水平方向に移動させて、その移動量によってロングノズルが完全装着状態か不完全装着状態かを判定するという技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、ロングノズルを装着する際に簡単に位置合わせができるように、レードル底部に芯出し基準部材を設け、その基準部材を把持するチャッカーを備えたビームにロングノズルを支持させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
また、ロングノズルの着脱を、従来の押付式に代えてバイオネット係合あるいはねじ込み係合による回転式にした技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開平７−１７８５１８号公報
【特許文献２】特開平８−２９０２６３号公報
【特許文献３】特開平９−２０１６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１〜３のいずれにおいても、レードル交換作業においてロングノズルをレードル底部に着脱する際に、レードルの上下方向への昇降を伴っている。
【０００８】
すなわち、図４に、従来のレードル交換作業の手順例を示す。
【０００９】
まず、図４（ａ）は、連続鋳造設備における通常の鋳造状態を示すのものあり、スイングタワー３の一翼に搭載されたレードル１から、レードル１底部のレードルノズル２に装着されたロングノズル５を経由して、タンディッシュ６内に溶鋼が注湯され、タンディッシュ６内に注湯された溶鋼はモールド１０間に供給されて鋳込まれる。その際、ロングノズル５は、レードル１の側方に配置されているロングノズル着脱装置５１のアーム５３によって保持され、常時所定の押し付け力で押し付けられながらレードルノズル２に装着されている。押し付け力が弱すぎるとレードルノズル２とロングノズル５の間隙から溶鋼が漏れ出し、逆に、押し付け力が強すぎるとレードルノズル２あるいはロングノズル５が破損するので、アーム５３からの押し付け力が所定範囲になるように制御している。なお、注湯中に溶鋼が空気に触れて酸化するのを防止するために、ロングノズル５の先端はタンディッシュ６内の溶鋼に浸漬している。
【００１０】
そのような鋳造状態において、レードル１が空になると、レードルノズル２を閉状態にし、図４（ｂ）に示すように、ロングノズル５の先端がタンディッシュ６よりも上方に位置するようになるまで、レードル昇降装置４によってレードル１を上昇させる。
【００１１】
そして、図４（ｃ）に示すように、ロングノズル５をレードルノズル２から取り外し、ロングノズル５を保持しているロングノズル着脱装置５１のアーム５３を畳むとともに、ロングノズル着脱装置５１をスイングタワー３の旋回に支障のない位置まで退避させる。
【００１２】
そして、図４（ｄ）に示すように、スイングタワー３を回転軸３ａ周りに旋回させて、空になったレードル１をスイングタワー３の他翼に搭載されている新たなレードル１１と交換する。
【００１３】
そして、図４（ｅ）に示すように、ロングノズル着脱装置５１を当初の位置まで前進させ、ロングノズル着脱装置５１のアーム５３を伸ばして、新たなレードル１１のレードルノズル１２にロングノズル５を装着する。
【００１４】
そして、図４（ｆ）に示すように、ロングノズル５の先端がタンディッシュ６内の溶鋼に浸漬する位置まで、レードル昇降装置４によってレードル１１を下降させる。その後、レードルノズル１２を開状態にして、タンディッシュ６への溶鋼の注湯を再開する。
【００１５】
このように、従来のレードル交換作業においては、ロングノズルの着脱のために、非常に重量のあるレードルの昇降が伴っている。このため、レードルの昇降に時間を取られてレードル交換時間が長くなっている。レードル交換中はタンディッシュ内の溶鋼だけで鋳造を維持しており、レードル交換時間の延長は溶鋼不足を招き、それが原因で鋳造速度を落とさざるを得なくなる。これは生産性の低下を意味し、また低鋳造速度の非定常部では鋳片品質低下の問題も起こる。
【００１６】
これに対して、最初からロングノズル着脱装置をスイングタワーの旋回に支障にない位置に設置して、そこからアームを伸ばしてロングノズルを保持するようにすれば、レードルの昇降を行わなくて済むようになるが、ロングノズルの押し付け力制御を適切に行うためには、長いアームや大きなモーメントを受けるアーム支持部に高い剛性を持たせる必要があり、非常に大規模な装置となるため実現が困難である。また、タンディッシュカーにロングノズル着脱装置を搭載し、そこからアームを伸ばす方法もあるが、タンディッシュ交換のためにタンディッシュカーは２台装備するのが通常であり、したがってロングノズル着脱装置も２基必要となることや、図４からも分かるようにレードルの近傍は多くの装置が錯綜配置されていることから、タンディッシュカーにロングノズル着脱装置を搭載することは実際的ではない。
【００１７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、連続鋳造設備において、レードル交換作業の際に、レードル底部へのロングノズルの着脱を簡易な装置で迅速に行うことができ、レードル交換時間の短縮を可能とするロングノズル着脱装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１９】
［１］スイングタワーに搭載されたレードルからの注湯時にロングノズルを保持してレードル底部の溶鋼注ぎ口に押し付けるための第１のノズル保持手段と、レードルの交換時にロングノズルを保持するための第２のノズル保持手段とを有し、前記第１のノズル保持手段が、ロングノズルの保持位置からスイングタワーの旋回範囲外に退避可能であることを特徴とするロングノズル着脱装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のロングノズル着脱装置においては、レードルからの注湯時にロングノズルを保持してレードル底部の溶鋼注ぎ口に押し付けるための第１のノズル保持手段とは別に、レードルの交換時にロングノズルを保持するための第２のノズル保持手段を設けているので、レードル交換時におけるロングノズルの着脱のために必要であったレードルの昇降がほとんど不要となり、ロングノズルの着脱を迅速に行うことができ、レードル交換時間を短縮することが可能となる。
【００２１】
そして、短時間でレードル交換を行うことによって、タンディッシュの容量に制約がある場合でも、鋳造速度を落とす必要がなく、連続鋳造の高生産性を維持でき、かつ鋳片の品質が安定し歩留りを向上させることが可能となる。
【００２２】
また、第１のノズル保持手段をロングノズルの保持位置からスイングタワーの旋回範囲外に退避可能としているので、ロングノズルが溶鋼注ぎ口に装着されている間は、第１のノズル保持手段をレードルに接近させることができ、第１のノズル保持手段を剛性の高い大きな構造物にする必要がなく、ロングノズルの押し付け力制御も容易である。一方、第２のノズル保持手段もロングノズルの自重を受けられる程度の強度があればよい。したがって、第１のノズル保持手段と第２のノズル保持手段を合わせた装置全体を簡易なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を説明するための正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図であり、図３は動作手順説明図である。
【００２４】
図１、図２において、１はレードル、２はレードル１底部に設けられているレードルノズル、３はレードル１を搭載したスイングタワー、４はレードル昇降装置、５はレードルノズル２に嵌合して装着されるロングノズル、６はタンディッシュ、７は溶鋼、８はタンディッシュ昇降枠、９はタンディッシュカーの走行フレーム、１０はモールドである。
【００２５】
そして、２０が本発明の一実施形態に係るロングノズル着脱装置であり、レードル１からの注湯時にロングノズル５を保持してレードルノズル２に押し付けるための第１のノズル保持装置２１と、レードルの交換時にロングノズル５を保持するための第２のノズル保持装置３１とからなっている。
【００２６】
第１のノズル保持装置２１は、レードルマンデッキ２９上に配置された支柱２２と、支柱からレードル１の底部に向かって伸びるアーム２３と、レードルマンデッキ２９上で支柱２２をレードル１に向かって前後進させるための支柱移動機構２４と、アーム２３を支柱２２に沿って昇降させるためのアーム昇降機構２５を備えている。アーム２３は、先端にロングノズル保持部２３ａを有しており、これによって注湯中のロングノズル５を保持するようになっている。また、アーム２３は、中間に旋回軸２３ｂ、２３ｃを有しており、この旋回軸２３ｂ、２３ｃ周りで旋回することによって折り畳まれるようになっている。また、第１のノズル保持装置２１は、支柱移動機構２４によって、レードル１からの注湯時にはレードル１に接近し、レードル交換時にはスイングタワー３の旋回範囲外に退避できるようになっている。
【００２７】
一方、第２のノズル保持装置３１は、レードル１の下方に配置されており、架台３９上を鋳造中のロングノズル５に向かって前後進する親移動台車３２と、親移動台車３２に搭載された子移動台車３３と、子移動台車３３に搭載されたロングノズル把持機構３４を備えている。これによって、ロングノズル５の着脱時に、ロングノズル把持機構３４で一時的にロングノズル５を保持することができるようになっている。ここで、親子移動台車方式を採っているのは、周囲の狭い取り合いに適合させるためである。
【００２８】
上記において、通常の鋳造状態には、スイングタワー３の一翼に搭載されたレードル１から、レードルノズル２に装着されたロングノズル５を経由して、タンディッシュ６内へ溶鋼が注湯され、タンディッシュ６内に注湯された溶鋼７はモールド１０間に供給されて鋳込まれる。その際、ロングノズル５は、第１のノズル保持装置２１に設けられているアーム２３によって保持されながら、常時所定の押し付け力でレードルノズル２に押し付けられている。その際、ロングノズル５へ付与する押し付け力の制御は、アーム昇降機構２５によってアーム２３の上下方向の位置を調整することによって行っている。なお、注湯中に溶鋼が空気に触れて酸化するのを防止するために、ロングノズル５の先端はタンディッシュ６内の溶鋼７に浸漬している。
【００２９】
そして、このような鋳造状態においてレードル１が空になった場合に、この実施形態に係るロングノズル着脱装置２０を使用しながらレードル交換を行う際の動作手順を、図３に基づいて説明する。
【００３０】
まず、レードル１が空になると、レードルノズル２を閉状態にし、第１のノズル保持装置２によるロングノズル５の押し付け力を解除する。続いて、図３（ａ）に示すように、第２のノズル保持装置３１の親移動台車３２、続いて子移動台車３３をロングノズル５に向かって前進させ、ロングノズル５をロングノズル把持機構３３によって把持して保持する。
【００３１】
そして、図３（ｂ）に示すように、ロングノズル５を第２のノズル保持装置３１に保持させて、第１のノズル保持装置２１がアーム５３を畳んでスイングタワー３の旋回に支障のない位置まで退避する。第１のノズル保持装置２１はロングノズル５を保持していない状態であり、迅速な退避が可能である。その際、レードル１については、ロングノズル５とレードルノズル２との嵌合代だけわずかに上昇させるだけでよい。また、ロングノズル５もそのままの位置で保持することでよい。
【００３２】
そして、図３（ｃ）に示すように、スイングタワー３を回転軸３ａ周りに旋回させて、空になったレードル１をスイングタワー３の他翼に搭載されている新たなレードル１１と交換する。
【００３３】
そして、図３（ｄ）に示すように、第１のノズル保持装置２１が当初の位置まで前進し、アーム２３を伸ばして第２のノズル保持装置３１が保持していたロングノズル５を保持するとともに、第２のノズル保持装置３１がロングノズル５を離してロングノズル５から遠ざかる。そして、第１のノズル保持装置２１がロングノズル５をレードルノズル２に所定の押し付け力で押し付ける。続いて、レードル１１をロングノズル５とともにレードルノズル１２との嵌合代だけわずかに下降させる。その後、レードルノズル１２を開状態にして、タンディッシュ６への溶鋼の注湯を再開する。
【００３４】
上記のように、この実施形態に係るロングノズル着脱装置２０においては、レードル１からの注湯時にロングノズル５を保持してレードルノズル２に押し付けるための第１のノズル保持装置２１とは別に、レードルの交換時にロングノズル５を保持するための第２のノズル保持装置３１を設けているので、レードル交換でロングノズル５を着脱する際に、ロングノズル５を第２のノズル保持装置３１に保持させることができ、従来必要であったレードルの昇降がほとんど不要となることから、ロングノズル５の着脱を迅速に行うことができ、レードル交換時間を短縮することが可能となる。
【００３５】
そして、短時間でレードル交換を行うことによって、タンディッシュ６の容量に制約がある場合でも、鋳造速度を落とす必要がなく、連続鋳造の高生産性を維持でき、かつ鋳片の品質が安定し歩留りを向上させることが可能となる。
【００３６】
また、第１のノズル保持装置２１をロングノズル５の保持位置からスイングタワー３の旋回範囲外に退避可能としているので、ロングノズル５がレードルノズル２に装着されている間は、第１のノズル保持装置２１をレードル１に接近させることができ、第１のノズル保持装置２１を剛性の高い大規模な装置にする必要がなく、ロングノズル５の押し付け力制御も容易である。一方、第２のノズル保持装置３１もロングノズル５の自重を受けられる程度の強度があればよい。したがって、第１のノズル保持装置２１と第２のノズル保持装置３１を合わせた装置全体を簡易なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の一実施形態における動作手順の説明図である。
【図４】従来技術における動作手順の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  レードル
２  レードルノズル
３  スイングタワー
３ａ  スイングタワーの旋回軸
４  レードル昇降装置
５  ロングノズル
６  タンディッシュ
７  溶鋼
８  タンディッシュ昇降枠
９  タンディッシュカーの走行フレーム
１０  モールド
１１  レードル
１２  レードルノズル
２０  ロングノズル着脱装置
２１  第１のノズル保持装置
２２  支柱
２３  アーム
２３ａ  ロングノズル保持部
２３ｂ  旋回軸
２３ｃ  旋回軸
２４  支柱移動機構
２５  アーム昇降機構
２９  レードルマンデッキ
３１  第２のノズル保持装置
３２  親移動台車
３３  子移動台車
３４  ロングノズル把持機構
３９  架台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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