(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属容器に上ノズルを取り付ける上ノズル施工装置であって、
軸方向第１端部及び軸方向第２端部を有し、内部に前記上ノズルが収容される筒状のベース部と、
前記ベース部の前記軸方向第１端部に設けられた開口部と、
前記ベース部の前記軸方向第１端部に、前記ベース部の周方向に回動可能に設けられ、前記溶融金属容器に設けられた第２嵌合部に着脱可能に嵌合される第１嵌合部と、
前記ベース部の前記軸方向第２端部に設けられたベース部底部と、
前記ベース部底部に設けられた装入部と
を備え、
前記第１篏合部が回動することにより前記第２篏合部に篏合されるとともに、前記ベース部に収容された前記上ノズルと前記溶融金属容器の上ノズル取付部との軸合わせがされ、
前記第１嵌合部が前記第２嵌合部に嵌合されているときに前記ベース部の前記開口部と前記上ノズル取付部とが接続され、前記ベース部に収容された前記上ノズルが前記装入部により前記上ノズル取付部に装入される上ノズル施工装置。
【請求項２】
前記装入部は、前記上ノズルを保持する保持部材と、前記保持部材を前記ベース部の軸方向に移動させる駆動装置とを有する請求項１に記載の上ノズル施工装置。
【請求項３】
前記ベース部は、揚重装置に接続される接続部を有する請求項１又は２に記載の上ノズル施工装置。
【請求項４】
溶融金属容器に上ノズルを取り付ける上ノズル施工方法であって、
軸方向第１端部及び軸方向第２端部を有し、前記軸方向第１端部に開口部を有し、軸方向第２端部にベース部底部を有する筒状のベース部が、内部に上ノズルを収容し、
前記ベース部の前記軸方向第１端部に、前記ベース部の周方向に回動可能に設けられた第１嵌合部が回動することにより、前記第１篏合部が溶融金属容器に設けられた第２篏合部に篏合するとともに、前記ベース部に収容された前記上ノズルと前記溶融金属容器の上ノズル取付部との軸合わせをし、前記ベース部の前記開口部と前記上ノズル取付部とを接続し、
前記ベース部底部に設けられた装入部が、前記ベース部に収容された前記上ノズルを、前記開口部を介して前記上ノズル取付部に装入する上ノズル施工方法。
【請求項５】
前記装入部が前記上ノズルを前記溶融金属容器の前記上ノズル取付部に装入するときに、前記上ノズル取付部に設けられている耐火物を耐火物押え装置が前記上ノズルの装入方向の逆方向から押える請求項４に記載の上ノズル施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上ノズル施工装置及び上ノズル施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機に用いられる溶融金属容器、特に製鋼用取鍋及びタンディッシュの底部には溶鋼排出用の上ノズルが設けられる。この上ノズルを施工する装置として、例えば下記の特許文献１に記載された装置と特許文献２に記載された装置とが知られている。この特許文献１に記載された装置又は特許文献２に記載された装置を用いて上ノズルを施工するときには、上ノズルと製鋼用取鍋の底部との隙間又は上ノズルとタンディッシュとの底部との隙間から溶鋼が漏出することを防ぐために、上ノズルの外周にモルタルを塗布し、その後製鋼用取鍋やタンディッシュの底部に上ノズルを装入している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−６０４３４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７９３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に記載されている、上ノズルの施工時に上ノズルの外周に塗布されるモルタルは、作業者の手作業により塗布されている。そのため、円錐状の上ノズルにモルタルを均一に塗布するためには作業者の熟練を要する。また、作業者によってはモルタルの塗りムラによる溶鋼漏出が発生することを防ぐため、所定の厚さ以上にモルタルを塗布することがあった。
【０００５】
また、このようなモルタルに替えて、耐熱パッキンを製鋼用取鍋の底部またはタンディッシュの底部に設けられたノズル受け耐火物またはスリーブとの底部との隙間に設け、隙間からの溶鋼の漏出を防止することが考えられる。この場合には、耐熱パッキンが上ノズルと製鋼用取鍋の底部またはタンディッシュの底部に設けられたノズル受け耐火物またはスリーブとの隙間を十分に密封するために、上ノズルを施工するときに製鋼用取鍋の底部及びタンディッシュの底部に設けられたノズル受け耐火物またはスリーブに上ノズルを十分に押圧する必要がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載されている従来の上ノズル施工装置では、上ノズルを施工するときに製鋼用取鍋の底部又はタンディッシュの底部のノズル受け耐火物またはスリーブに上ノズルを十分に押圧することができない。そのため、耐熱パッキンにより上ノズルと製鋼用取鍋の底部又はタンディッシュの底部に設けたノズル受け耐火物またはスリーブとの隙間からの溶鋼の漏出を防止することができないという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成により、耐熱パッキンにより上ノズルと溶融金属容器との隙間からの溶鋼の漏出を防止することのできる上ノズル施工装置及び上ノズル施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上ノズル施工装置は、溶融金属容器に上ノズルを取り付ける上ノズル施工装置であって、軸方向第１端部及び軸方向第２端部を有し、内部に上ノズルが収容される筒状のベース部と、ベース部の軸方向第１端部に設けられた開口部と、ベース部の軸方向第１端部に、ベース部の周方向に回動可能に設けられ、溶融金属容器に設けられた第２嵌合部に着脱可能に嵌合される第１嵌合部と、ベース部の軸方向第２端部に設けられたベース部底部と、ベース部底部に設けられた装入部とを備え、第１篏合部が回動することにより第２篏合部に篏合されるとともに、ベース部に収容された上ノズルと溶融金属容器の上ノズル取付部との軸合わせがされ、第１嵌合部が第２嵌合部に嵌合されているときにベース部の開口部と上ノズル取付部とが接続され、ベース部に収容された上ノズルが装入部により上ノズル取付部に装入される。
【０００９】
また、第１嵌合部は、ベース部の周方向に回動可能に設けられ、回動することにより溶融金属容器の第２嵌合部に嵌合するとともに、ベース部に収容された上ノズルと溶融金属容器の上ノズル取付部との軸合わせがされてもよい。
また、装入部は、上ノズルを保持する保持部材と、保持部材をベース部の軸方向に移動させる駆動装置とを有してもよい。
また、ベース部は、揚重装置に接続される接続部を有してもよい。
【００１０】
また、本発明に係る上ノズル施工方法は、溶融金属容器に上ノズルを取り付ける上ノズル施工方法であって、軸方向第１端部及び軸方向第２端部を有し、軸方向第１端部に開口部を有し、軸方向第２端部にベース部底部を有する筒状のベース部が、内部に上ノズルを収容し、ベース部の軸方向第１端部に、ベース部の周方向に回動可能に設けられた第１嵌合部が回動することにより、第１篏合部が溶融金属容器に設けられた第２篏合部に篏合するとともに、ベース部に収容された上ノズルと溶融金属容器の上ノズル取付部との軸合わせをし、第２嵌合部に嵌合し、ベース部の開口部と上ノズル取付部とを接続し、ベース部底部に設けられた装入部が、ベース部に収容された上ノズルを、開口部を介して上ノズル取付部に装入する。
【００１１】
また、装入部が上ノズルを溶融金属容器の上ノズル取付部に装入するときに、上ノズル取付部に設けられている耐火物を耐火物押え装置が上ノズルの装入方向の逆方向から押えてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の上ノズル施工装置及び上ノズル施工方法によれば、上ノズル施工装置の第１嵌合部が溶融金属容器の第２嵌合部に嵌合されているときにベース部の開口部と溶融金属容器の上ノズル取付部とが接続され、ベース部に収容された上ノズルが装入部により上ノズル取付部に装入されるため、簡単な構成により、耐熱パッキンにより上ノズルと溶融金属容器との隙間からの溶鋼の漏出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る上ノズル施工システムの概略図である。
【図２】図１に記載の上ノズル及び上ノズル施工装置の斜視図である。
【図３】図２に記載の上ノズル施工装置の側面断面図である。
【図４】図３に記載の嵌合部及びスライディングノズル装置をベース部底部の側から見た平面図である。
【図５】図４に記載のスライディングノズル装置を図４と同じ方向から見た平面図である。
【図６】図５に記載のスライディングノズル装置のガイド部の概略図である。
【図７】図１に示す耐火物押え装置の斜視図である。
【図８】図４に記載の嵌合部を回動させたときの側面図である。
【図９】図３に記載の上ノズル施工装置の上ノズル装入時の動作を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る上ノズル施工システムの概略図である。
上ノズル施工システム１は、製鉄所で使用される連続鋳造機に設けられる、タンディッシュ４０に上ノズル５０を取り付けるシステムである。この上ノズル施工システム１には、上ノズル施工装置２０を持ち上げるバランサ３０と、上ノズルの施工時にタンディッシュ４０から耐火物が脱落することを防止するための耐火物押え装置６０とが設けられている。なお、説明の便宜のために、図１においては上ノズル施工装置２０、タンディッシュ４０及び上ノズル５０の一部を断面図として示している。
【００１５】
タンディッシュ４０は、傾転機デッキ１１の上方において図示しないタンディッシュ傾転機により横向きに傾転されている。また、タンディッシュ４０は、タンディッシュ底部４２がバランサ３０に対向する向きに傾転されている。タンディッシュ４０のタンディッシュ底部４２の外側表面には、タンディッシュ底部鉄皮４２ａが形成されている。また、タンディッシュ底部４２には、タンディッシュ４０内部に上ノズルを装入するための丸孔である装入孔４３が設けられている。タンディッシュ底部鉄皮４２ａの内側において、装入孔４３の外周には、スリーブ４５と、筒状のノズル受け耐火物４４とがタンディッシュ４０との間に設けられている。
【００１６】
ノズル受け耐火物４４は装入孔４３の径方向に対して設けられており、スリーブ４５はノズル受け耐火物４４の内側に設けられている。ノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５は、例えば煉瓦等の既知の任意の耐火物でそれぞれ形成されている。なお、タンディッシュ４０は溶融金属容器を構成しており、装入孔４３は上ノズル取付部を構成しており、ノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５は耐火物を構成している。なお、本実施の形態では装入孔４３は丸孔であるが、これに限定されるものではなく、他の任意の孔形状であってもよい。
【００１７】
装入孔４３には、上ノズル５０がタンディッシュ底部４２側から装着される。タンディッシュ底部４２のタンディッシュ底部鉄皮４２ａには、上ノズル５０から排出される溶融金属の流量制御を行うスライディングノズル装置４６が設けられている。
【００１８】
バランサ３０は既知のアーム型のバランサである。このバランサ３０は、床部１２に固定されているバランサ支柱３１と、バランサ支柱３１に支持されているアーム部３２と、アーム部３２の先端に取り付けられている吊下部３３とを有している。吊下部３３は、上ノズル施工装置２０に接続されている。なお、バランサ３０は揚重装置を構成している。また、本実施の形態ではバランサ３０を揚重装置として用いているが、これに限定されるものではなく、例えば油圧式クレーン等の他の種類の揚重装置を用いてもよい。
【００１９】
耐火物押え装置６０は、タンディッシュ４０のタンディッシュ上部４１が位置する側に設けられている。また、耐火物押え装置６０は、床部１３に固定されている押え装置支柱６１と、押え装置支柱６１に取り付けられ、水平方向に延びている押え装置アーム６２と、押え装置アーム６２に取り付けられた押え装置シリンダ６３とを有している。
【００２０】
図２は、図１に記載の上ノズル５０及び上ノズル施工装置２０の斜視図である。上ノズル５０は、タンディッシュ４０（図１参照）に装入されたときにタンディッシュ４０の上部に向けられる側である上ノズル前部５１と、タンディッシュ４０の下部に向けられる側である上ノズル後部５２と、上ノズル前部５１及び上ノズル後部５２とを貫通する丸孔である上ノズル孔部５３とを有している。上ノズル前部５１には、先端方向に向けて径が小さくなるようにテーパが形成されている。上ノズル後部５２には、２本のガスパイプ５４が設けられている。
【００２１】
上ノズル施工装置２０は、円筒状のベース部２１を有している。ベース部２１の内側には、装入孔４３（図１参照）に装入可能な円筒状の上ノズル５０が収容される。ベース部２１の軸方向第１端部を構成するベース部第１端部２２には、開口部２４が形成されている。また、ベース部２１の軸方向第２端部を構成するベース部第２端部２３には、ベース部底部２８が形成されている。ベース部２１の外周部には、開口部２４に接続されておりベース部２１の軸方向に沿って延びている切欠部である、ベース部切欠２５が形成されている。なお、ベース部切欠２５が形成されている側をベース部２１の下部と呼び、ベース部２１の下部に対向する側をベース部２１の上部と呼ぶ。また、本実施の形態ではベース部２１の形状は円筒形であったが、ベース部２１の形状は収容する上ノズル５０の外形に合わせて円筒形以外の任意の形状であってもよい。
【００２２】
ベース部２１の下部には、ベース部第２端部２３とベース部切欠２５との間から、ベース部２１の軸方向に沿って延びる位置決め部２６が設けられている。位置決め部２６はベース部の下部でなくともベース部の左右に取り付けられても良い。また、ベース部２１の上部には、バランサ３０（図１参照）の吊下部３３に接続可能であるハング部２７が形成されている。なお、上ノズル施工装置２０の移動を容易にするために、上ノズル施工装置２０には車輪又は台車等に接続するための接続装置を設けてもよい。また、バランサ３０は吊下部３３を有していたが、任意の他の種類の接続部によりハング部２７が接続されてもよい。
【００２３】
ベース部底部２８には、装入部８０が取り付けられている。装入部８０は、ベース部２１の内側に位置する保持部材８１と、保持部材８１に接続されておりベース部２１の外側に位置する駆動装置８２とを有している。駆動装置８２は、ベース部２１の軸方向に沿って開口部２４とは反対側に延びている油圧シリンダである。保持部材８１は、ベース部２１の軸方向に対して垂直方向に広がる円板状の皿部８３と、皿部８３の径方向中央からベース部２１の軸方向に沿って開口部２４の側に延びる円管状の保持管８４とを有している。皿部８３及び保持管８４は、使用する上ノズル５０の外径寸法及び上ノズル孔部５３の内径寸法に対応する任意の寸法のものに交換することが可能である。駆動装置８２は、ベース部２１の軸方向に駆動することにより、保持部材８１に保持された上ノズル５０を開口部２４の側に移動させる。
【００２４】
ベース部第１端部２２には、その外周に沿って外側に嵌合部７０が設けられている。嵌合部７０は、後に詳しく説明するようにタンディッシュ底部４２に設けられたスライディングノズル装置４６（図１参照）に嵌合可能である。また、嵌合部７０の周方向の一部には、ベース部切欠２５の周方向の大きさに対応する周方向の大きさを有する嵌合部切欠７３が形成されている。すなわち、嵌合部７０はその内側にベース部第１端部２２が嵌合しており、嵌合部切欠７３の部分を欠いている略円管状部材である。なお、嵌合部切欠７３の側を嵌合部７０の下部と呼び、嵌合部７０の下部に対向する側を嵌合部７０の上部という。また、嵌合部７０はベース部２１の外周を径方向に回動可能である。さらに、嵌合部７０は第１嵌合部を構成している。
【００２５】
ベース部第１端部２２の側の、嵌合部７０の外周部には、上部と下部との間に径方向外側に突出する爪部７１が１個ずつ形成されている。すなわち爪部７１は、嵌合部７０の径方向に対向して合計２個形成されている。また、嵌合部７０の上部にはハンドル７２が取り付けられている。
【００２６】
上ノズル５０の２本のガスパイプ５４が上ノズル後部５２の外周から突出している箇所同士の周方向の距離は、上ノズル施工装置２０のベース部切欠２５の周方向の距離及び嵌合部切欠７３の周方向の距離よりも短く形成されている。すなわち、上ノズル５０を開口部２４より上ノズル施工装置２０の内部に収容したときに、ガスパイプ５４はベース部切欠２５及び嵌合部切欠７３の部分に位置するため、ベース部２１及び嵌合部７０に干渉することがない。また、上ノズル５０を上ノズル施工装置２０の内部に収容したときに、上ノズル孔部５３に保持管８４が装入されるように上ノズル施工装置２０は構成されている。
【００２７】
図３は、図２に示す上ノズル施工装置２０に、上ノズル５０を収納したときの断面図である。皿部８３の直径は、スライディングノズル装置４６の装入孔４６ａよりも大きく形成されている。上ノズル５０の上ノズル前部５１には、シート状のセラミック製の耐熱パッキン９０が貼り付けられている。耐熱パッキン９０は、上ノズル５０への貼り付けを容易にし、上ノズル５０とスリーブ４５との密封性を向上させるために、表面が粘着性を有するように加工されている。装入部８０の皿部８３と駆動装置８２とは、ベース部底部２８を貫通して延びるシャフト８５により接続されている。なお、耐熱パッキン９０はセラミック製耐熱パッキンに限定されるものではなく、他の材料を用いた既知の耐熱パッキンであってもよい。
【００２８】
保持部材８１の皿部８３には、上ノズル５０に接触する面に調整用ライナー８６が取り付けられている。この調整用ライナー８６は、後に詳しく説明するように上ノズル施工装置２０が上ノズル５０をタンディッシュ底部４２の装入孔４３に装入したときに、耐熱パッキン９０の反発力により上ノズル５０が押し戻されることを考慮して、上ノズル５０の装入量を調整するものである。なお、調整用ライナー８６は、耐熱パッキン９０の反発力等の状態によっては必ずしも設けなくともよい。
【００２９】
スリーブ４５には、タンディッシュ底部４２に近接する側の厚みが小さくなるように、テーパが内側及び外側に形成されている。このスリーブ４５の内側のテーパは、上ノズル前部５１のテーパと略同じ角度となるように形成されている。すなわち、スリーブ４５の内側のテーパは上ノズル前部５１が嵌合可能に形成されている。ノズル受け耐火物４４には、タンディッシュ底部４２から遠い側の厚みが小さくなるように、テーパが内側及び外側に形成されている。ノズル受け耐火物４４の内側のテーパは、ノズル受け耐火物４４がスリーブ４５の外側に嵌合可能に形成されている。
【００３０】
図４は、図３に記載の嵌合部７０及びスライディングノズル装置４６をベース部底部２８の側から見た平面図である。また、図５は図４に記載のスライディングノズル装置４６のみを図４と同じ方向から見た平面図であり、図６は図５に記載のスライディングノズル装置のガイド部の概略図である。スライディングノズル装置４６の中央部には、装入孔４３と同心の上ノズルが装入される装入孔４６ａが形成されている。加えて、装入孔４６ａの両側にあるスライディングノズル装置４６のフレームには、装入孔４６ａの中心に対し互いに対向する位置に一対のガイド部４６ｂが設けられ、各々のガイド部４６ｂには、装入孔４６ａの縁部のある面を拡張する形に装入孔４６ａと同心であり上ノズル施工装置２０の爪部７１が納まるだけの空間を有する弓型のガイド溝４６ｃが形成されている。装入孔４６ａの縁部には、互いに対向する一対の直線状のガイド部４６ｂが形成されている。なお、ガイド部４６ｂは第２嵌合部を構成している。
【００３１】
図７は、図１に示す耐火物押え装置６０の斜視図である。耐火物押え装置６０の押え装置アーム６２は、水平方向に回動可能に押え装置支柱６１に取り付けられている。また、耐火物押え装置６０の押え装置シリンダ６３には、押え装置アーム６２の延びる方向に移動可能に設けられたピストン６４と、ピストン６４の先端に取り付けられた押えパッド６５が設けられている。なお、押え装置シリンダ６３は油圧シリンダである。
【００３２】
次に、この実施の形態１に係る上ノズル施工システムの動作を説明する。
図１に示すように、上ノズル５０をタンディッシュ底部４２の装入孔４３に取り付けるときには、バランサ３０に取り付けられている上ノズル施工装置２０の、図３に示す皿部８３に作業者が調整用ライナー８６を取り付ける。次に、図１に示すように作業者が上ノズル施工装置２０に上ノズル５０を収納する。なお、図１においては説明の便宜のために上ノズル５０が上ノズル施工装置２０から突出した状態が記載されているが、実際の施工においては、図３に示すように作業者が上ノズル５０の表面に耐熱パッキン９０を貼り付け、その後上ノズル施工装置２０の開口部２４側から上ノズル５０を収納する。このとき、上ノズル後部５２が上ノズル施工装置２０の保持部材８１側に位置するように収納し、保持部材８１をベース部第２端部２３側へ移動させる。
【００３３】
次に、再び図１を参照すると、作業者はタンディッシュ４０を図示しないタンディッシュ傾転機により横向きに傾転させる。このとき、タンディッシュ４０の位置は、耐火物押え装置６０の押えパッド６５が、タンディッシュ上部４１からタンディッシュ４０の内側に入るように調節されている。次に、作業者はバランサ３０に支持された上ノズル施工装置２０を移動して、図３に示すように上ノズル施工装置２０の嵌合部７０をタンディッシュ底部鉄皮４２ａに設けられたスライディングノズル装置４６のガイド部４６ｂに沿わせながら装入孔４６ａの縁部に押し当てる。そして、上ノズル施工装置２０の位置決め部２６をスライディングノズル装置４６に接触させることで、嵌合部７０の位置と装入孔４６ａの位置を合わせることができる。
【００３４】
図４を参照すると、嵌合部７０を装入孔４６ａに押し当てたときには、ベース部２１の上側に対して嵌合部７０のハンドル７２は斜上方に位置している。また、ベース部２１の横方向に対して爪部７１は斜めにずれた位置にある。この状態では、各爪部７１はスライディングノズル装置４６の装入孔４６ａの周囲に形成された各ガイド溝４６ｃに入っていないため上ノズル施工装置２０はスライディングノズル装置４６に固定されていない。
【００３５】
次に、作業者は、図８に示すように嵌合部７０のハンドル７２をハンドル７２の端部が上ノズル施工装置２０の上方に位置するように操作して、嵌合部７０を周方向左回りに回動させる。ハンドル７２の端部が上ノズル施工装置２０の上方に位置するように嵌合部７０が回動すると、各爪部７１がスライディングノズル装置４６の各ガイド溝４６ｃに入り各ガイド部４６ｂに掛かる。これにより、装入孔４３と上ノズル施工装置２０に収容された上ノズル５０との軸の位置が合った状態で、上ノズル施工装置２０がスライディングノズル装置４６に固定される。
【００３６】
次に、再び図１を参照すると、作業者は耐火物押え装置６０を操作して押えパッド６５をタンディッシュ４０の装入孔４３の方向に向け、押え装置シリンダ６３を駆動する。押え装置シリンダ６３が駆動すると、タンディッシュ上部４１側からタンディッシュ底部４２の側にピストン６４及びピストン６４の先端部に取り付けられた押えパッド６５が移動する。そして、押えパッド６５がスリーブ４５に接触し、スリーブ４５をタンディッシュ底部４２に押圧した状態で保持する。これにより、スリーブ４５に嵌合しているノズル受け耐火物４４がタンディッシュ底部４２に押圧された状態で保持される。すなわち、耐火物押え装置６０がノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５を、上ノズル５０の装入方向とは逆方向からタンディッシュ底部４２に押圧して保持する。なお、本実施の形態では上ノズル施工装置２０の嵌合部７０がスライディングノズル装置４６に固定される工程の後に、ノズル受け耐火物４４をタンディッシュ底部４２に押圧して保持する工程を実施していたが、これらの工程の順序は逆でもよいし、またこれらの工程を並行して同時に進めてもよい。
【００３７】
次に、作業者は上ノズル施工装置２０の嵌合部７０がスライディングノズル装置４６に固定されていること及びノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５がタンディッシュ底部４２に押圧されて保持されていることを確認した後、図７に示すように上ノズル施工装置２０の駆動装置８２を駆動させる。駆動装置８２が駆動することにより、皿部８３がタンディッシュ底部鉄皮４２ａ側に移動する。これにより、皿部８３が、上ノズル５０を開口部２４を介してベース部２１の外側に押し出す。さらに駆動装置８２が駆動すると、皿部８３は上ノズル５０を、スライディングノズル装置４６の装入孔４６ａを経由してタンディッシュ４０（図１参照）の装入孔４３に押し込む。
【００３８】
このとき、すでに説明したようにスリーブ４５は耐火物押え装置６０（図１参照）によってタンディッシュ底部４２に押圧されて保持されている。そのため、皿部８３により装入孔４３に押し込まれた上ノズル５０の上ノズル前部５１は、スリーブ４５に接触して押圧される。よって、上ノズル前部５１の外周に貼り付けられている耐熱パッキン９０は、スリーブ４５及び上ノズル前部５１の間で圧縮されて初期状態より薄い状態となり、スリーブ４５及び上ノズル前部５１に密着した状態となる。これにより、スリーブ４５と上ノズル前部５１との間が耐熱パッキン９０により十分に密封された状態で、上ノズル５０がタンディッシュ底部４２の装入孔４３に取り付けられる。なお、本実施の形態のように耐熱パッキン９０がセラミック製耐熱パッキンの場合には、スリーブ４５と上ノズル前部５１との間を耐熱パッキン９０が十分に密封するために、耐熱パッキン９０の厚みが１ｍｍ以下に圧縮される荷重で駆動装置８２が上ノズルを押圧することが好ましい。
【００３９】
次に、作業者は上ノズル施工装置２０の嵌合部７０のハンドル７２を、図８に示すようにハンドル７２の端部が上ノズル施工装置２０の上方にある位置から、図４に示すように上ノズル施工装置２０の斜上方の位置に操作して、嵌合部７０を周方向右回りに回動させる。すると、スライディングノズル装置４６のガイド部４６ｂ（第２嵌合部）のガイド溝４６ｃに掛かっていた嵌合部７０の爪部７１がガイド部３６ｂから外れる。これにより、嵌合部７０とスライディングノズル装置４６との固定状態が解除される。次に、作業者は上ノズル施工装置２０を移動させてスライディングノズル装置４６から取り外す。
【００４０】
次に、作業者は図１に示すように耐火物押え装置６０の押え装置シリンダ６３を操作して、ピストン６４をタンディッシュ底部４２から離れる方向に移動させる。すると、押えパッド６５によるスリーブ４５の押圧が解除される。次に、作業者は図示しないタンディッシュ傾転機により横向きに傾転されていたタンディッシュ４０を通常の向きに戻す。これにより、上ノズル５０のタンディッシュ底部４２への取り付けが終了する。なお、上記で説明した上ノズル５０のタンディッシュ底部４２への取り付け手順は実施例として示したものであり、実際の取り付け手順は必要に応じて順番が前後してもよいし、必要な作業が追加されてもよいし、不要な手順が省略されてもよい。
【００４１】
本実施の形態の上ノズル施工装置２０は、嵌合部７０の各爪部７１がタンディッシュ底部４２に設けられたスライディングノズル装置４６のガイド部４６ｂに設けられたガイド溝４６ｃに嵌合して固定されるため、上ノズル５０を装入孔４３に装入するときの反力を上ノズル施工装置２０が受け止めることができる。そのため、駆動装置８２により上ノズル５０を押し込む力を確実に上ノズル５０に荷重して、耐熱パッキン９０を十分に圧縮することができる。そして、スリーブ４５と上ノズル前部５１との間が耐熱パッキン９０により十分に密封された状態で、上ノズル５０を装入孔４３に装入することができる。
【００４２】
このように、本実施の形態に係る上ノズル施工装置２０は、タンディッシュ４０に上ノズル５０を取り付ける上ノズル施工装置２０であって、ベース部第１端部２２及びベース部第２端部２３を有し、内部に上ノズル５０が収容される筒状のベース部２１と、ベース部２１のベース部第１端部２２に設けられた開口部２４と、ベース部２１のベース部第１端部２２に設けられ、タンディッシュ４０に設けられたスライディングノズル装置４６のガイド部４６ｂに着脱可能に嵌合される嵌合部７０と、ベース部２１のベース部第２端部２３に設けられたベース部底部２８と、ベース部底部２８に設けられた装入部８０とを備え、嵌合部７０がガイド部４６ｂに嵌合されているときにベース部２１の開口部２４とスライディングノズル装置４６の装入孔４３とが接続され、ベース部２１に収容された上ノズル５０が装入部８０により装入孔４３に装入されるため、上ノズル５０を装入孔４３に装入するときにスリーブ４５と上ノズル前部５１との間が耐熱パッキン９０により十分に密封された状態にすることが可能であり、簡単な構成により、耐熱パッキン９０により上ノズル５０とスリーブ４５との隙間からの溶鋼の漏出を防止することができる。
【００４３】
また、タンディッシュ４０の装入孔４３とスライディングノズル装置の装入孔４６ａ及び第２嵌合部は互いに同心に設けられている。そのため、嵌合部７０は、ベース部２１の周方向に回動可能に設けられ、回動することによりタンディッシュ４０側のガイド部４６ｂに嵌合するとともにベース部２１に収容された上ノズル５０とタンディッシュ４０の装入孔４３との軸合わせがされるため、作業者が簡単に上ノズル施工装置２０をスライディングノズル装置４６に固定して、且つ上ノズル５０と装入孔４３との軸合わせをすることができる。
【００４４】
また、装入部８０は、上ノズル５０を保持する保持部材８１と、保持部材８１をベース部２１の軸方向に移動させる駆動装置８２とを有するため、作業者が手によって上ノズル５０を装入孔４３に装入する場合とは異なり、重量物である上ノズル５０を確実に保持した状態で耐熱パッキン９０を油圧シリンダである駆動装置８２により十分な力で圧縮し、スリーブ４５と上ノズル前部５１との間を耐熱パッキン９０でより確実に密封することができる。
【００４５】
また、ベース部２１は、バランサ３０に接続されるハング部２７を有するため、重量物である上ノズル５０を収容している上ノズル施工装置２０をバランサ３０で移動することが可能であり、作業者の作業負担を低減することができる。
【００４６】
また、このように本実施の形態に係る上ノズル施工方法は、タンディッシュ４０に上ノズル５０を取り付ける上ノズル施工方法であって、ベース部第１端部２２及びベース部第２端部２３を有し、ベース部第１端部２２に開口部２４を有し、ベース部第２端部２３にベース部底部２８を有する筒状のベース部２１が、内部に上ノズル５０を収容し、ベース部２１のベース部第１端部２２に設けられた嵌合部７０が、タンディッシュ４０側に設けられたガイド部４６ｂに嵌合し、ベース部２１の開口部２４とタンディッシュ４０の装入孔４３とを接続し、ベース部底部２８に設けられた装入部８０の駆動装置８２が、ベース部２１に収容された上ノズル５０を、開口部２４及び装入孔４６ａを介して装入孔４３に装入するため、上ノズル５０を装入孔４３に装入したときにスリーブ４５と上ノズル前部５１との間が耐熱パッキン９０により十分に密封された状態となり、簡単な構成により、耐熱パッキンにより上ノズルと溶融金属容器のノズル受け耐火物４４又はスリーブ４５との隙間からの溶鋼の漏出を防止することができる。
【００４７】
また、装入部８０が上ノズル５０をタンディッシュ４０の装入孔４３に装入するときに、装入孔４３に設けられているノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５を耐火物押え装置６０が上ノズル５０の装入方向の逆方向から押えるため、上ノズル５０の装入時にノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５が上ノズル５０に押し出されてタンディッシュ底部４２から脱落することを防止できる。
【００４８】
なお、本発明の実施の形態では、上ノズル５０を施工する溶融金属容器はタンディッシュ４０であったが、これに限定されるものではない。溶融金属容器は、例えば取鍋等の連続鋳造機で用いられる他の溶融金属容器であってもよいし、他の種類の鋳造機等に用いられる金属容器であってもよい。
【００４９】
また、本発明の実施の形態では上ノズル施工装置２０の第１嵌合部である嵌合部７０を固定する、第２嵌合部であるガイド部４６ｂがスライディングノズル装置４６に設けられていたが、第２嵌合部はタンディッシュ底部４２のタンディッシュ底部鉄皮４２ａに設けられていてもよいし、他の種類の既知の上ノズル固定具に設けられていてもよい。
【００５０】
また、本発明の実施の形態では嵌合部７０のハンドル７２を周方向左回りに回動させることで嵌合部７０とスライディングノズル装置４６とを固定していたが、固定時のハンドル７２の回動方法は逆方向であってもよい。また、本発明の実施の形態では嵌合部７０が回動することで上ノズル施工装置２０とスライディングノズル装置４６とを固定していたが、例えばハンドル７２を引くことでラッチ機構により上ノズル施工装置２０とスライディングノズル装置４６とが固定される等の、回動により爪部をガイド部に掛ける以外の手段で上ノズル施工装置２０とスライディングノズル装置４６とを固定してもよい。
【００５１】
また、本発明の実施の形態ではノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５は別体として構成されていたが、ノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５が一体成型であってもよいし、ノズル受け耐火物４４及びスリーブ４５がさらに複数の構造に分割されていてもよい。
【００５２】
また、上ノズル施工装置２０の装入部８０に、上ノズル５０の装入時に皿部８３が装入孔４６ａの縁部に接触したときに、駆動装置８２の負荷が急激に上昇することを検出するセンサを設けてもよい。このようなセンサを設け、このセンサが負荷の急激な上昇を検出したときに駆動装置８２を停止することにより、異なる寸法の上ノズル５０の取り付けに同じ上ノズル施工装置２０を用いる場合であっても、上ノズル５０の寸法が変わる度に駆動装置８２の押し込みストローク量を調節する必要がなくなるという利点を有する。
【００５３】
また、本発明の実施の形態では上ノズル施工装置２０の駆動装置８２は油圧シリンダであったがこれに限定されるものではなく、皿部８３及びシャフト８５を直線的に駆動できるものであれば、例えばリニアモータ装置等の電動駆動装置や、手動ジャッキのように人力を増幅できるもの等、他の種類の任意の駆動装置を用いてもよい。
【００５４】
また、本発明の実施の形態では耐火物押え装置６０が油圧シリンダである押え装置シリンダ６３を有していたがこれに限定されるものではなく、押えパッド６５を移動できるものであれば、例えばリニアモータ装置等の電動駆動装置や、手動ジャッキのように人力を増幅できるもの等、他の種類の任意の駆動装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
２１  ベース部、２２  ベース部第１端部（軸方向第１端部）、２３  ベース部第２端部（軸方向第２端部）、２４  開口部、２７  ハング部（接続部）、３０  バランサ（揚重装置）、  ４０  タンディッシュ（溶融金属容器）、４３  装入孔（上ノズル取付部）、４４  ノズル受け耐火物（耐火物）、４５  スリーブ（耐火物）、４６ｂ  ガイド部（第２嵌合部）、５０  上ノズル、６０  耐火物押え装置、７０  嵌合部（第１嵌合部）、８０  装入部、８１  保持部材、８２  駆動装置。
【要約】
【課題】簡単な構成により、耐熱パッキンにより上ノズルと溶融金属容器との隙間からの溶鋼の漏出を防止することのできる上ノズル施工装置及び上ノズル施工方法を提供する。
【解決手段】上ノズル施工装置２０は、ベース部２１と、開口部２４と、ベース部２１のベース部第１端部２２に設けられ、タンディッシュ４０に設けられたガイド部４６ｂに着脱可能に嵌合される嵌合部７０と、ベース部２１のベース部第２端部２３に設けられたベース部底部２８と、ベース部底部２８に設けられた装入部８０とを備え、嵌合部７０がガイド部４６ｂに嵌合されているときにベース部２１の開口部２４とタンディッシュ４０の装入孔４３とが接続され、ベース部２１に収容された上ノズル５０が装入部８０により装入孔４３に装入される。
【選択図】図９【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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