(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
古い連続鋳造用ノズルを新しい連続鋳造用ノズルで水平方向に押し出しながら交換する交換装置であって、摺動面を有するノズルと、このノズルを収納するように溶融金属容器の底面に設けた保持金枠と、摺動面を有するノズルをはさんで対向するように設けたばね部と、ばね部に連結し上方向に付勢した複数の鍵盤と、ガイドレールと、プッシャー及び駆動源を備えた連続鋳造用ノズルの交換装置において、
摺動面を有するノズルと連続鋳造用ノズルのノズル孔が一致した状態で連続鋳造用ノズルのフランジ部に接触しない補助鍵盤を連続鋳造用ノズルの出口側に設け、この補助鍵盤を前記ばね部に連結して上方向に付勢しており、この補助鍵盤が押し出された古い連続鋳造用ノズルのフランジ部を上方向に付勢することを特徴とする連続鋳造用ノズル交換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の連続鋳造用ノズル交換装置でノズル孔を閉鎖するために使用される閉鎖プレートにおいて、摺動方向側の摺動面の稜が刃になっていることを特徴とする閉鎖プレート。
【請求項３】
刃は、その上端面は連続鋳造用ノズルまたは閉鎖プレートの摺動面とほぼ同一平面上にあり、摺動方向側の側面より突出していることを特徴とする請求項２に記載の閉鎖プレート。
【請求項４】
刃の長さが古い連続鋳造用ノズルの当接面の飛び出し部の高さ以下である請求項２または請求項３に記載の閉鎖プレート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼の連続鋳造に使用する浸漬ノズルやロングノズルなどの連続鋳造用ノズルの交換装置およびこの交換装置でノズル孔を閉鎖するために使用される閉鎖プレートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属の注入や鋳込みに際して、溶融金属の酸化防止、非金介在物の巻き込み防止及び乱流、スプラッシュを防止する目的として浸漬ノズルやロングノズル等の連続鋳造用ノズルが用いられている。
【０００３】
この連続鋳造用ノズルの交換装置として、最近はモールド内でも浸漬ノズルが交換できるタイプが実用化されて来ている。例えば、実用新案登録第３００９１１２号の例を以下に示す。
【０００４】
図９は従来の浸漬ノズル交換装置を示し、（ａ）は垂直断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）と直交する位置における垂直断面図である。
【０００５】
図９において、ばね５０によって上方向に付勢した鍵盤５１で浸漬ノズル５２のフランジ部５３を支えて、浸漬ノズル５２を上部ノズル５６の摺動面５４に上向きに押圧している。この鍵盤５１は、鍵盤５１の中央付近に支点５５があり、一端をばね５０により下方に押しつけることにより、もう一端を浸漬ノズル５２のフランジ部５３の下部を支えながら上部ノズル５６に押しつけている。この鍵盤５１を複数個使用することで、上部ノズル５６の摺動面５４に押圧した状態で浸漬ノズル５２を摺動することができる。
【０００６】
図９（ｂ）に示すように、使用中の浸漬ノズル５２のフランジ部５３を両側から計８つの鍵盤５１で支持している。新しい浸漬ノズルはシリンダー５７に連結したプッシャーで押されて移動する。
【０００７】
新しい浸漬ノズル５２ａはガイドレール９０によりフランジ部が下から支えられている。この状態でシリンダー５７で押されることで、上方向に押圧された状態で古い浸漬ノズル５２を反対側のガイドレール９０に押し出しながら新しい浸漬ノズル５２ａが装着される。この時上部ノズルの摺動面５４に対して浸漬ノズルが押圧された状態で瞬時に交換されるので、鋳造中であっても溶鋼が漏れることがない。この一連の作業は、浸漬ノズルをモールドに浸漬したままでも行うことができる。尚、図９では浸漬ノズルと上部ノズルが摺動接触する例であるが、上部ノズルの下に流量制御用のスライディングノズルプレートを設けた場合でも、最下部のプレートの摺動面に浸漬ノズルを摺動接触することができる。
【０００８】
また、この接合面にシール材が使用できるタイプが最近提案されている。例えば、特開平１０−９９９４７号では、新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを押し出して、浸漬ノズルのノズル孔が接合する相手のノズルのノズル孔と一致する位置に来るまでは浸漬ノズルの摺動面上に隙間を確保し、その後、浸漬ノズルを上に押しつける機構を設けた装置が記載されている。この機構により交換時に浸漬ノズルが相手のノズルの接合面に摺動接触しないため、面間にシール材を設けることができるのでシール性がより向上する。
【０００９】
一方これらの浸漬ノズル交換装置には、突然流量制御ができなくなった等の緊急時にノズル孔を閉鎖するために、閉鎖プレートが使用されている。閉鎖プレートは交換時の漏れを防止するために、ノズル孔のない耐火物である。閉鎖プレートは浸漬ノズルの代わりに装着され、図９の浸漬ノズルの動きと同じ機構で上部ノズルと摺動接触しながら古い浸漬ノズルを押し出し、相手のノズル（上部ノズル）のノズル孔を閉鎖するのである。
【００１０】
しかしながら、図９において浸漬ノズルを押し出しながら閉鎖プレートに交換する時に、浸漬ノズルが押し出されると鍵盤からはずれるため上方向への押しつけ力が不足し浸漬ノズルと上部ノズルとの間に隙間が発生し、この隙間から漏鋼する場合がある。また、特開平１０−９９９４７号では、浸漬ノズルと相手のノズルとの間にシール材があるためこのシール材がじゃまになる。つまりシール材が抵抗になって閉鎖プレートを摺動することができなくなったり、あるいは摺動できたとしても残ったシール材により上部ノズルの接合面に隙間が発生し、漏鋼する場合もある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、古い連続鋳造用ノズルを新しい連続鋳造用ノズルで押し出しながら交換する交換装置において、閉鎖プレートへの交換時に、良好なシール性を確保できる連続鋳造用ノズル交換装置と閉鎖プレートを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の連続鋳造用ノズル交換装置は、古い連続鋳造用ノズルを新しい連続鋳造用ノズルで水平方向に押し出しながら交換する交換装置であって、摺動面を有するノズルと、このノズルを収納するように溶融金属容器の底面に設けた保持金枠と、摺動面を有するノズルをはさんで対向するように設けたばね部と、ばね部に連結し上方向に付勢した複数の鍵盤と、ガイドレールと、プッシャー及び駆動装置を備えた連続鋳造用ノズルの交換装置において、摺動面を有するノズルと連続鋳造用ノズルのノズル孔が一致した状態で連続鋳造用ノズルのフランジ部に接触しない補助鍵盤を連続鋳造用ノズルの出口側に設け、この補助鍵盤を前記ばね部に連結して上方向に付勢しており、この補助鍵盤が押し出された古い連続鋳造用ノズルのフランジ部を上方向に付勢するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明の閉鎖プレートは、古い連続鋳造用ノズルを新しい連続鋳造用ノズルで押し出しながら交換する交換装置でノズル孔を閉鎖するために使用される閉鎖プレートにおいて、摺動方向側の摺動面の稜が刃になっている。
【００１４】
この閉鎖プレートの刃は、その上端面は連続鋳造用ノズルまたは閉鎖プレートの摺動面とほぼ同一平面上にあり、摺動方向側の側面より突出している。
【００１５】
さらに、この刃の長さが古い連続鋳造用ノズルの当接面の飛び出し部の高さ以下である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の連続鋳造用ノズル交換装置の垂直断面図、図２は鍵盤の付勢機構を示す断面図、図３はスライドフレームを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図４は本発明の連続鋳造用ノズル交換装置の平面図である。
【００１７】
図１において、溶融金属容器であるタンディッシュ１の底部にベース板１２を取り付け、このベース板１２に保持金枠５が取り付けられている。貫通孔３には摺動面４１を有するノズルとして上部ノズル４がノズルホルダー１５により装着されている。上部ノズル４の上面はストッパー（図示せず）と嵌合し溶鋼の流れを制御する。
【００１８】
連続鋳造用ノズルとして浸漬ノズル２は、鍵盤７によりフランジ部２１の両側が保持されて上部ノズル４の摺動面４１に圧着されている。鍵盤７は、支点７１により支持され、一端がばね部６と当接しており反発力を受けることで、もう一端が浸漬ノズルのフランジ部２１を下から支持しながら上方向に付勢している。
【００１９】
図２に示す鍵盤７の付勢機構において、ばね部６は、ばね部材としてコイルばね６２がスプリングボックス１３内に上部ノズル４の摺動面４１に対して垂直方向に伸縮可能に配置され、コイルばね６２は、下端の下部ばね押え６３と、上端の上部ばね押え６４とで挟まれている。下部ばね押え６３と上部ばね押え６４とは、コイルばね６２内に配置するスライド軸６５で伸縮可能に連結されている。
下部ばね押え６３は、下部押え盤６３ａと下部支持軸６３ｂとからなり、下部支持軸６３ｂは鍵盤７の一端に当接している。上部ばね押え６４は、上部押え盤６４ａと上部支持軸６４ｂと当接部６４ｃとからなり、当接部６４ｃは、スライドフレーム１０の拘束面１１にスライド可能に当接して上部ばね押え６４の上方向への動きが規制されている。スライドフレーム１０は、スプリングボックス１３内に紙面に対して前後方向に移動可能に配置されている。
【００２０】
尚、図２では、下部ばね押え６３の下部支持軸６３ｂを鍵盤７の一端に当接さるようにしたが、下部ばね押え６３の下部支持軸６３ｂを鍵盤７の一端に枢支することでも同じ効果が得られるため、枢支してもよい。
【００２１】
図３において、スライドフレーム１０は、長方形をしたフレーム形状で、断面が矩形をしている。２本の長いフレーム２２の外側には、上部ばね押えと当接するための拘束面１１が形成されている。図３（ｂ）に示すように、拘束面１１は長いフレーム２２の下端面２１からの距離が途中で変わるように連続して設けている。このスライドフレ一ム１０は、図３（ｂ）において左右に移動可能にかつ拘束面１１が上部ばね押え６４に当接するようにスプリングボックス１３内に取り付けられる。したがって、スライドフレーム１０を移動することにより、ばね部６に与える圧力を変えることができる。つまり、ばね部６が図３（ｂ）において拘束面１１の右側半分に位置するときは、ばね部６による付勢力が増加し、左側半分に位置するときは、ばね部６による付勢力が減少する。
【００２２】
そして、短いフレーム２３の一方には中央部にピン穴２４を設け、このピン穴２４に図４に示す駆動力伝達板１６のピン穴２５を通して連結ピン１７を挿入することにより、駆動力伝達板１６と連動し、紙面に対して左右に移動可能となる。したがってこのスライドフレームは駆動源に対して着脱自在となっている。
【００２３】
図４において、鍵盤７は上部ノズル４をはさんで５個ずつ対向して平行に配置されている。この図では摺動面を有するノズルとしての上部ノズル4と連続鋳造用ノズルとしての浸漬ノズル２のノズル孔が一致した状態で浸漬ノズルのフランジ部２１に接触しない補助鍵盤２６を浸漬ノズル２の出口側に設けている。鍵盤７の左右の延長線上にガイドレール１４を設けている。浸漬ノズル２は上部ノズル４の摺動面４１に圧着した状態で紙面に対して右方向に摺動可能である。
【００２４】
駆動源としてオイルシリンダー８は、フォークエンド８１が進退可能に保持金枠５に取り付けられている。オイルシリンダー８のフォークエンド８１は、フォークエンド軸８２で駆動力伝達板１６に取り付けられている。駆動力伝達板１６は、摺動方向に平行に移動可能な状態で保持金枠５に保持され、もう一方の端は連結ピン１７で着脱可能にスライドフレーム１０に連結している。また、プッシャー９が摺動方向に移動可能にかつ着脱可能に駆動力伝達板１６に取り付けられている。
【００２５】
次に、本発明の交換作業時の動きについて説明する。
【００２６】
図５においては、スライドフレーム１０が摺動方向とは反対側の限界位置にあり、鍵盤７に上向きに付勢力が働き浸漬ノズル２を上部ノズル４の摺動面４１に押しつけている。閉鎖プレート１９はノズル孔を有さず上面に摺動面を有する耐火物であり、ガイドレール１４に装着する。ただし、図６に示すようにあらかじめスライドフレーム１０と駆動力伝達板１６の連結ピン１７をはずしてスライドフレーム１０が移動しないようにしておく必要がある。装着された閉鎖プレート１９は、プッシャー９に押されて鍵盤７に乗り上げ、上部ノズルの摺動面４１と摺動しながら浸漬ノズル２を押し出す。このとき、浸漬ノズルの交換とは異なり、プッシャー９に連動してスライドフレーム１０が移動しないため、鍵盤７の付勢力が上向きに生じたままなので、閉鎖プレート１９は上部ノズルの摺動面４１に沿って摺動する。さらに、浸漬ノズル２が押し出されても補助鍵盤２６で上に付勢されているので、浸漬ノズル２と上部ノズル４との間の隙間の発生を防止することができる。このため、ストッパーを上部ノズル４に嵌合して溶鋼を止めなくても溶鋼がもれることなく、素早く溶鋼の流出を停止することができる。
【００２７】
図7は本発明の閉鎖用プレートの実施例を示すものである。図７においては摺動方向Ｂは図に対して右側である。図7（ａ）は平面図、図7（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図7（ｃ）は図７（ｂ）における刃の部分の拡大図である。
【００２８】
図7（ｂ）に示すように閉鎖プレート３０は、プレート用耐火物３５の摺動面３１を除く面を鉄製の金属枠３２で覆い、閉鎖プレートの摺動方向Ｂ側の摺動面３１側の稜のみを刃３３としたものである。
【００２９】
刃３３は図７（ｃ）に示すように厚みＴは３ｍｍ、刃の長さＬは４ｍｍである。刃の上端面３６は閉鎖プレートの摺動面３１とほぼ同一平面となっている。
【００３０】
刃を閉鎖プレートの摺動面側の稜に設ける理由は、閉鎖用プレートをプッシャーで押しながら装着するときに、上部に位置するノズルの摺動面に接触しながらこの摺動面の凝固した鋼やシール材を取り除くためである。
【００３１】
この刃の素材としては、使用中の温度で著しく強度が低下しないような素材であれば良く、例えば、鋼等の金属、セラミックスまたは耐火物を使用条件によって選択して使用することができる。 また、プレート用耐火物３５は、通常製銑・製鋼用に使用する一般的な耐火物を使用することができる。
【００３２】
図８は閉鎖プレート３０で浸漬ノズル３７を押し出すときの互いの位置関係を示す垂直断面図である。つまり、浸漬ノズル交換装置に保持されている状態の浸漬ノズルに対して、ノズル孔を閉鎖するために閉鎖プレートを押しつけている状態を示している。
【００３３】
このとき、閉鎖プレート３０の刃が浸漬ノズル３７に直接接触すると、刃が損傷しさらに浸漬ノズル３７を押し出すための力が不足するので、図８に示したように閉鎖プレート３０の摺動方向側の側面３８と浸漬ノズル３７の摺動方向とは反対側の側面が直接接触するように、浸漬ノズル３７のフランジ部の側面に相手の刃の長さより飛び出した当接面３９を形成している。
【００３４】
このとき、閉鎖プレート３０の刃の長さは４ｍｍであり、当接面３９の飛び出し部の高さＨは６ｍｍであるため、刃が直接浸漬ノズル３７に接することなく浸漬ノズル３７を押し出すことができる。
【００３５】
この刃の長さは、浸漬ノズルの大きさ等の使用条件に応じて決めるものであるが、長さが２〜１５ｍｍで、厚みが３〜３０ｍｍとすると耐久性や作業性の面からさらに効果的である。あまり刃が大きいとハンドリングの際にじゃまになるし、小さいと異物やシール材の除去効果が少なくなる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明により、鋳造中に連続鋳造用ノズルを交換するための交換装置において、緊急時に閉鎖プレートを使用する時に、古い浸漬ノズル及び閉鎖プレートと摺動接触する相手のノズルとの間に隙間が発生しないので、安全性が向上した。
【００３７】
閉鎖プレートに刃を設けることにより、浸漬ノズルと接合する相手のノズルに付着した鋼やシール材を除去することができ、閉鎖プレートでノズル孔を閉鎖した時に隙間が発生せず漏鋼の危険性が減少した。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の連続鋳造用ノズル交換装置の垂直断面図である。
【図２】  鍵盤の付勢機構を示す断面図である。
【図３】  スライドフレームを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】  本発明の連続鋳造用ノズル交換装置の平面図である。
【図５】  閉鎖プレートの使用例を示す図である。
【図６】  スライドフレーム、プッシャーおよび駆動力伝達板の固定構造を示す分解図である。
【図７】本発明の閉鎖用プレートの実施例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）における刃の部分の拡大図である。
【図８】閉鎖プレートで浸漬ノズルを押し出すときの互いの位置関係を示す垂直断面図
【図９】従来の浸漬ノズル交換装置を示し、（ａ）は垂直断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）と直交する位置における垂直断面図である。
【符号の説明】
ｌ  タンディッシュ
２  浸漬ノズル（連続鋳造用ノズル）
２１  フランジ部
３  貫通孔
４  上部ノズル（摺動面を有するノズル）
４１  摺動面
５  保持金枠
６  ばね部
６２  コイルばね
６３  下部ばね押え
６３ａ  下部押え盤
６３ｂ  下部支持軸
６４  上部ばね押え
６４ａ  上部押え盤
６４ｂ  上部支持軸
６４ｃ  当接部
６５  スライド軸
７  鍵盤
７１  支点
８  オイルシリンダー（駆動源）
８１  フォークエンド
８２  フォークエンド軸
９  プッシャー
１０  スライドフレーム
１１  拘束面
１２  ベース板
１３  スプリングボックス
１４  ガイドレール
１５  ノズルホルダー
１６  駆動力伝達板
１７  連結ピン
１９  閉鎖プレート
２０  段差
２１  フランジ部
２２  長いフレーム
２３  短いフレーム
２４  ピン穴
２５  ピン穴
２６  補助鍵盤
３０  閉鎖プレート
３１  摺動面
３２  金属枠
３３  刃
３４  メタルケース
３５  プレート用耐火物
３６  刃の上端面
３７  浸漬ノズル（連続鋳造用ノズル）
３８  摺動方向側の側面
３９  当接面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004558977.tif 000006
【図６】
0004558977.tif 000007
【図７】
0004558977.tif 000008
【図８】
0004558977.tif 000009
【図９】
0004558977.tif 000010