JP2000351047A - 真空誘導溶解炉を使用した回転急冷鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】急冷ロールに異常が発生した場合において、誘
導溶解炉に残っている捨湯を外部に排出させて処理可能
にすると共に、急冷ロールの下方に配置されている製品
回収容器に対する製品凝固片の収容率を高めることであ
る。 【解決手段】回転急冷鋳造装置において、タンディッシ
ュＴと水冷ロールＲとを、真空槽Ａの内外において移動
可能な水冷ロール台車Ｄに載架して、該水冷ロール台車
Ｄにおける前記水冷ロールＲの側方に、真空誘導溶解炉
Ｂからの捨湯Ｗ’を収容するための捨湯容器Ｅを設置す
る。また、タンディッシュＴと水冷ロールＲと製品回収
容器Ｇとの各設備を、真空槽Ａの内外において移動可能
な水冷ロール台車Ｄに載架して、しかも前記水冷ロール
台車Ｄに載架されて、その移動方向に沿って往復直線移
動可能な容器台車Ｆに前記製品回収容器Ｇを載置して、
該容器台車Ｆを往復直線移動させながら製品凝固片Ｊを
落下回収させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空誘導溶解炉か
ら連続出湯された溶湯をタンディッシュを通過させて、
急冷ロールの外周面に供給して連続鋳造を行う回転急冷
鋳造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転急冷鋳造装置は、炉体の傾動により
溶湯を出湯させる真空誘導溶解炉と、該溶解炉から出湯
された溶湯を一時的に貯留状態にして流出させるための
タンディッシュと、該タンディッシュの溶湯流出口から
流出された溶湯を掻き上げ連れ回して、その途中で急冷
させて製品凝固片とするための急冷ロールと、該急冷ロ
ールから剥離落下される製品凝固片を回収する製品回収
容器との各設備が真空槽内に配設されて、前記真空誘導
溶解炉から連続出湯される溶湯を前記タンディッシュを
通過させて、前記急冷ロールの外周面に供給することに
より連続鋳造を行う装置である。そして、前記タンディ
ッシュ内の溶湯が前記急冷ロールの回転により掻き上げ
連れ回されて、その途中で急冷された製品凝固片は、該
急冷ロールの下方に配置された製品回収容器内に落下収
容される。

【０００３】この急冷ロールは、水冷構造になってい
て、その外周面において連れ回されている溶湯は、その
途中で間接水冷されて製品凝固片となる。ここで、急冷
ロールに供給している冷却水が停止したり、或いは急冷
ロールが回転しなくなった場合等の異常が発生した場合
には、誘導溶解炉内に残っている溶湯の処理が問題とな
る。この溶湯をそのまま誘導溶解炉内に残しておいた場
合には、該溶湯は、その炉内るつぼ内において凝固する
と共に、炉内るつぼの内周壁には、亀裂が発生して、そ
の再使用は不能となる。このため、炉内るつぼを再築炉
する必要があって、その間において、鋳造設備全体を停
止させざるを得ず、連続操業が不能となって、操業に大
きな異常をきたすことになる。

【０００４】一方、急冷ロールから剥離落下される製品
凝固片を回収する製品回収容器は、該急冷ロールの下方
に配置されているが、固定配置されているために、製品
凝固片が山積状態で収容されて、回収容器一杯に凝固片
を収容できず、その収容率が悪かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の課題
は、急冷ロールに異常が発生した場合において、誘導溶
解炉に残っている捨湯を外部に排出させて処理可能にす
ることであり、その第２の課題は、急冷ロールの下方に
配置されている製品回収容器に対する製品凝固片の収容
率を高めることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の課題を解決するた
めに本発明の採用した第１の手段は、上記構成の回転急
冷鋳造装置において、タンディッシュと急冷ロールと
を、真空槽の内外において移動可能な急冷ロール台車に
載架して、該急冷ロール台車における前記急冷ロールの
側方に、真空誘導溶解炉からの捨湯を収容するための捨
湯容器を設置したことである。

【０００７】第１の手段によれば、急冷ロールに異常が
生じて、誘導溶解炉内の捨湯を処理する場合には、出湯
樋の溶湯流出孔の直下に捨湯容器が位置するように、急
冷ロール台車を移動させておいて、誘導溶解炉を最大ま
で傾動させることにより、内部の溶湯の全てを出湯させ
て、前記捨湯容器に収容する。これにより、急冷ロール
の異常発生時においても、誘導溶解炉内には、溶湯が全
く残らなくなって、急冷ロールの修復後においては、引
き続いて、誘導溶解炉内において、金属の溶解を行え
て、回転急冷鋳造装置の連続操業が可能となる。

【０００８】また、第２の課題を解決するために本発明
の採用した第２の手段は、上記構成の回転急冷鋳造装置
において、タンディッシュと急冷ロールと製品回収容器
との各設備を、真空槽の内外において移動可能な急冷ロ
ール台車に載架して、しかも前記急冷ロール台車に載架
されて、その移動方向に沿って往復直線移動可能な容器
台車に前記製品回収容器を載置して、該容器台車を往復
直線移動させながら製品凝固片を落下回収させることで
ある。

【０００９】第２の手段によれば、急冷ロールから剥離
された製品凝固片は、往復直線移動を行っている容器台
車に載置された製品回収容器内に落下回収されるので、
製品回収容器のほぼ全部位に製品凝固片が均一に収容さ
れる。このため、製品回収容器に対する製品凝固片の収
容率が高まる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、実施形態を挙げて本発明を
更に詳細に説明する。図１は、本発明に係る回転急冷鋳
造装置の全体正面図であり、図２は、同じく部分拡大正
面図であり、図３は、同じく全体平面図であり、図４
は、同じく全体右側面図であり、図５は、出湯樋Ｃとタ
ンディッシュＴと水冷ロールＲとの位置関係を示す斜視
図である。最初に、回転急冷鋳造装置の全体構成につい
て説明し、その後に、本発明に係る部分について詳細に
説明する。図１ないし図４において、真空槽Ａは、箱体
部１の上部に円筒部２が一体に設けられた形状であっ
て、この円筒部２に設けられた架台３に誘導溶解炉Ｂが
傾動可能に支持されている。誘導溶解炉Ｂは、炉体４の
中央部にるつぼ５が設けられ、該るつぼ５内に収容され
た金属が誘導加熱によって溶解されるものである。炉体
４の上端部には、るつぼ５に通じる出湯口６が設けら
れ、該炉体４は、その出湯口６の両側の部分において、
傾動軸７を介して前記架台３に傾動可能に支持されてい
る。

【００１１】また、図３及び図５に示されるように、前
記架台３には、誘導溶解炉Ｂの出湯口６から出湯された
溶湯を後述のタンディッシュＴまで導くための出湯樋Ｃ
が、僅かの傾斜を有して固定されている。この出湯樋Ｃ
の平面形状は、流れる溶湯が随所で樋壁に衝突して、そ
の速度を低下させるためにクランク状となっている。こ
の出湯樋Ｃの先端部は、溶湯が一時的に貯留可能な深い
形状になっていて、当該部分の底面に溶湯流出孔８が設
けられている。このように、誘導溶解炉Ｂは、真空槽Ａ
の円筒部２に設けられた架台３に傾動可能に支持されて
いると共に、出湯樋Ｃは、該架台３に水平支持部材３０
を介して支持されている。このため、誘導溶解炉Ｂ及び
出湯樋Ｃは、真空槽Ａに対して定置されていて、移動し
ない。

【００１２】一方、図１ないし図３に示されるように、
真空槽Ａの箱体部１の底部と、真空槽Ａの外部側方にお
いて該箱体部１と接続して設けられたローラー架台９と
には、それぞれ多数本のローラー軸１０が一定間隔をお
いて支持されていて、各ローラー軸１０の両端部には、
鍔付ローラ１１が取付けられている。各ローラー軸１０
は、その全てに駆動モータ（図示せず）の駆動力が供給
されて、駆動回転する。また、図７に示されるように、
水冷ロール台車Ｄの底面には、一対の支持レール１２が
長手方向に沿って取付けられていて、各支持レール１２
は、前記した各ローラー軸１０の鍔付ローラ１１に嵌ま
り込んでいる。このため、水冷ロール台車Ｄは、各ロー
ラー軸１０の正逆駆動回転により、真空槽Ａの内外にお
いて、図１における左右方向Ｐに移動する。

【００１３】また、図３及び図４に示されるように、前
記水冷ロール台車Ｄの台車本体１３の上面には、一対の
ロールブラケット１４が幅方向に対向して固定され、各
ロールブラケット１４の間に水冷ロールＲが配置され
て、該水冷ロールＲは、前後方向Ｑに沿った支持軸１５
を介して一対のロールブラケット１４に支持されてい
る。奥側に配置されたロールブラケット１４の背面に
は、前記水冷ロールＲを駆動回転させるための駆動モー
タ１６が取付けられている。図１ないし図３に示される
ように、水冷ロールＲは、平面視において、水冷ロール
台車Ｄの長手方向及び幅方向の双方の中央部に配置され
ていて、該水冷ロール台車Ｄの上面における水冷ロール
Ｒの左側方には、台車架台１７が固定され、該台車架台
１７には、支持柱１８を介してタンディッシュＴが支持
されている。該タンディッシュＴは、前記水冷ロールＲ
の回転中心よりも僅かに高い位置において、該水冷ロー
ルＲの外周面に近接して配置されている。即ち、図５及
び図１０に示されるように、タンディッシュＴは、前記
出湯樋Ｃの溶湯流出孔８の直下に配置されて、該溶湯流
出孔８から連続流出される溶湯を一時的に貯留し、自身
の側面に設けられた溶湯流出口１９の部分において、水
冷ロールＲによって内部の溶湯Ｗが掻き上げられて、連
れ回りさせられる。

【００１４】また、水冷ロール台車Ｄに固定された台車
架台１７には、捨湯容器Ｅが前記タンディッシュＴの側
方に位置して設置されている。この捨湯容器Ｅは、前記
水冷ロールＲの故障時において、前記誘導溶解炉Ｂを最
大に傾動させて、その内部の不要の溶湯（捨湯）Ｗ’の
全てを出湯させて、前記出湯樋Ｃを通して収容するため
の容器であって、図１１及び図１２に示されるように、
各ローラー軸１０を駆動回転させて、水冷ロール台車Ｄ
を、右方に移動させることにより、出湯樋Ｃの溶湯流出
孔８の直下に捨湯容器Ｅを配置させることにより、誘導
溶解炉Ｂ内の捨湯Ｗ’の収容を行う。

【００１５】また、水冷ロール台車Ｄの上面には、容器
台車Ｆが左右方向Ｐに沿って往復直線移動可能に設置さ
れていて、該容器台車Ｆには、箱状をした製品回収容器
Ｇが載置されており、この容器台車Ｆについて詳細に説
明する。図６は、容器台車Ｆの模式的斜視図であり、図
７は、水冷ロール台車Ｄと容器台車Ｆとの部分の右側面
図である。図２、図３、図６及び図７において、容器台
車Ｆの台車本体２１の左右方向（長手方向）Ｐの両端部
の下面には、それぞれ一対の走行ローラ２２が取付けら
れていると共に、該台車本体２１には、製品回収容器Ｇ
の底面を支持するための複数対（実施形態では４対）の
支持ローラ２３が取付けられて、該支持ローラ２３の上
端部は、該台車本体２１の上面から突出している。ま
た、台車本体２１の上面の幅方向の両端部には、該台車
本体２１に載置された製品回収容器Ｇが幅方向にずれる
のを防止するためのずれ規制板２０が長手方向に沿って
それぞれ設けられている。

【００１６】一方、水冷ロール台車Ｄの幅方向の中央部
には、一対のガイドレール２４が所定間隔をおいて左右
方向Ｐに沿って取付けられていて、前記各走行ローラ２
２は、各ガイドレール２４に案内されて左右方向Ｐに往
復直線移動する。水冷ロール台車Ｄの幅方向の中央部に
は、前記容器台車Ｆを左右方向Ｐに駆動走行させるため
のチェーン駆動装置Ｈが装着されている。このチェーン
駆動装置Ｈは、図６及び図９に示されるように、水冷ロ
ール台車Ｄの台車本体１３の左右方向Ｐの両端部に支持
された一対のチェーン歯車２５ａ，２５ｂに無端チェー
ン２６が掛装された構成であって、該無端チェーン２６
の上方走行部の一部が、容器台車Ｆに取付けられた連結
金具２７（図９参照）に連結されている。

【００１７】よって、チェーン駆動装置Ｈの駆動によっ
て、その無端チェーン２６を正逆両方向に交互に周回走
行させると、図８及び図１０に示されるように、容器台
車Ｆに載せられている製品回収容器Ｇは、一定のストロ
ークＳでもって、水冷ロール台車Ｄに対して左右方向Ｐ
に往復直線移動を行う。図７及び図８に示されるよう
に、水冷ロール台車Ｄに取付けられたガイドレール２４
の側面には、所定間隔をおいて一対のリミットスイッチ
２８ａ，２８ｂが取付けられ、容器台車Ｆに取付けられ
たドッグ２９が前記各リミットスイッチ２８ａ，２８ｂ
を作動させることにより、容器台車Ｆ（製品回収容器
Ｇ）の左右の各移動端が規制される。このように、容器
台車Ｆの左右の各移動端が各リミットスイッチ２８ａ，
２８ｂにより検出されて、チェーン駆動装置Ｈは、正逆
駆動して、製品回収容器Ｇは、設定されたストロークＳ
でもって、水冷ロール台車Ｄに対して左右方向Ｐに往復
直線移動を行う。なお、一対のチェーン歯車２５ａ，２
５ｂのいずれか一方には、駆動モータ（図示せず）の駆
動力が供給される。

【００１８】以上の構成により、水冷ロールＲ、タンデ
ィシュＴ、捨湯容器Ｅ、容器台車Ｆ、及び製品回収容器
Ｇは、いずれも水冷ロール台車Ｄに載架されていて、各
ローラー軸１０の駆動によって、真空槽Ａの内外におい
て該水冷ロール台車Ｄと一体となって左右方向Ｐに移動
する。真空槽Ａの箱体部１の側壁には、水冷ロール台車
Ｄ、及びこれに載架された各装置が該真空槽Ａに対して
出入り可能な方形開口３１が設けられており、該方形開
口３１は、前後方向Ｑに移動可能なドア３２（いずれも
図２及び図４参照）によって開閉可能になっている。ま
た、図１に示されるように、真空槽Ａの外部には、前記
ローラー架台９に接続して、容器台車Ｆに載せられてい
る製品回収容器Ｇを移載させるための回収容器移載台３
３が設けられている。

【００１９】そして、上記した回転急冷鋳造装置によっ
て、製品凝固片Ｊ（図１０参照）を連続鋳造するには、
以下のようにして行う。真空槽Ａ内において、水冷ロー
ル台車Ｄを所定位置に固定した状態で、チェーン駆動装
置Ｈによって、容器台車Ｆに載せられた製品回収容器Ｇ
を左右方向ＰにストロークＳで往復直線移動させてお
く。このように、水冷ロール台車Ｄの上において、製品
回収容器Ｇを往復直線移動させておいて、傾動装置（図
示せず）によって、誘導溶解炉Ｂの炉体４を傾動させ
て、その傾斜角度を徐々に大きくさせて、炉体４の出湯
口６から溶湯Ｗを定量出湯させる。炉体４から定量出湯
された溶湯Ｗは、出湯樋Ｃに注がれて、その方向を９０
°ずつ変えながら流れることにより、その速度が減速さ
れて、図５及び図１０に示されるように、先端の溶湯流
出孔８から直下のタンディッシュＴ内に連続して供給さ
れる。

【００２０】タンディッシュＴの溶湯流出口１９は、僅
かの隙間を有して、水冷ロールＲの外周面に近接してい
るために、タンディッシュＴ内の溶湯Ｗは、前記溶湯流
出口１９の部分において、回転中の水冷ロールＲによっ
て上方に掻き上げられて、これと一緒になって連れ回り
させられ、その間において、間接水冷により急冷され
て、凝固される。このようにして、タンディッシュＴか
ら供給された溶湯Ｗが、水冷ロールＲの外周面において
急冷凝固させられることにより、製品凝固片Ｊとなっ
て、水冷ロールＲの外周面から剥離されて、直下の製品
回収容器Ｇに落下回収される。

【００２１】この製品回収容器Ｇは、一定のストローク
Ｓでもって、左右方向Ｐに往復直線移動しているため
に、連続落下する前記製品凝固片Ｊは、製品回収容器Ｇ
の長手方向の全ての部分に対して均等に落下回収され
る。このため、図１０で２点鎖線で示されるように、製
品回収容器Ｇには、部分的に山積みされることなく、そ
の上面が平面状となって、製品凝固片Ｊが高い収容率で
もって製品回収容器Ｇに回収される。

【００２２】製品回収容器Ｇに凝固片Ｊが一杯に収容さ
れる直前において、誘導溶解炉Ｂからの出湯を停止させ
ると共に、チェーン駆動装置Ｈを停止させて、凝固片Ｊ
が一杯に収容された製品回収容器Ｇの移動を停止させ
る。製品回収容器Ｇの移動を停止させる際には、該回収
容器Ｇが右端に位置した状態で停止させることが望まし
い。次に、図１３に示されるように、真空槽Ａのドア３
２を開いて、各ローラー軸１０を駆動回転させると、製
品回収容器Ｇを載せた水冷ロール台車Ｄは、真空槽Ａの
外部の移動端まで移動させられる。この位置において、
容器台車Ｆに対して製品回収容器Ｇを右方に移動させ
て、回収容器移載台３３に移載させ、所定場所まで吊り
上げ搬送する。

【００２３】一方、水冷ロールＲに異常が発生して、真
空槽Ａ内の誘導溶解炉Ｂに残っている捨湯Ｗ’の処理を
行う場合には、図１１及び図１２に示されるように、ロ
ーラー軸１０を駆動させて、真空槽Ａの内部において、
出湯樋Ｃの溶湯流出孔８の直下に捨湯容器Ｅが位置する
まで、水冷ロール台車Ｄを右方に移動させる。この状態
において、図４に示されるように、誘導溶解炉Ｂを最大
に傾動させて、内部の捨湯Ｗ’の全てを出湯樋Ｃに排出
させると、該捨湯Ｗ’は、出湯樋Ｃの先端の溶湯流出孔
８から直下の捨湯容器Ｅに落下収容される。

【００２４】次に、図１で２点鎖線で示されるように、
真空槽Ａのドア３２を開いて、その方形開口３１から、
水冷ロール台車Ｄを真空槽Ａの外部に出して、捨湯容器
Ｅに収容されている捨湯Ｗ’の処理を行う。このため、
水冷ロールＲに異常が発生した場合においても、誘導溶
解炉Ｂ内において溶湯が凝固することはないので、次の
連続鋳造の際には、該誘導溶解炉Ｂ内に被溶解金属を投
入して、これを溶解させることにより、連続操業が可能
となる。

【００２５】なお、水冷ロール台車Ｄ上において容器台
車Ｆを往復直線移動させる手段は、上記チェーン駆動装
置Ｈに限られず、いかなる手段であってもよい。例え
ば、容器台車Ｆに取付けられたピニオンと、水冷ロール
台車Ｄ上に取付けられたラックとを噛み合わせておい
て、前記ピニオンを正逆方向に駆動回転させてもよい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、急冷ロ
ールに異常が生じて、誘導溶解炉内の捨湯を処理する場
合には、出湯樋の溶湯流出孔の直下に捨湯容器が位置す
るように、急冷ロール台車を移動させておいて、誘導溶
解炉を最大まで傾動させることにより、内部の溶湯の全
てを出湯させて、前記捨湯容器に収容できるので、急冷
ロールの異常発生時においても、誘導溶解炉内には、溶
湯が全く残らなくなって、急冷ロールの修復後において
は、引き続いて、誘導溶解炉内において、金属の溶解を
行えて、回転急冷鋳造装置の連続操業が可能となる。

【００２７】また、請求項２の発明によれば、急冷ロー
ルから剥離された製品凝固片は、往復直線移動を行って
いる容器台車に載置された製品回収容器内に落下回収さ
れるので、製品回収容器のほぼ全部位に製品凝固片が均
一に収容されて、製品回収容器に対する製品凝固片の収
容率が高まる。

【００２８】また、請求項３の発明によれば、容器台車
に配設された多数の支持ローラーに製品回収容器が載置
支持されているために、回収容器に製品凝固片が一杯に
収容された場合には、製品回収容器を小さな力で容器台
車から側方に引き出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転急冷鋳造装置の全体正面図で
ある。

【図２】同じく部分拡大正面図である。

【図３】同じく全体平面図である。

【図４】同じく全体右側面図である。

【図５】出湯樋ＣとタンディッシュＴと水冷ロールＲと
の各位置関係を示す斜視図である。

【図６】容器台車Ｆの模式的斜視図である。

【図７】水冷ロール台車Ｄと容器台車Ｆとの部分拡大右
側面図である。

【図８】製品回収容器Ｇの往復直線移動を説明するため
の部分拡大正面図である。

【図９】チェーン駆動装置Ｈの正面図である。

【図１０】製品回収容器Ｇを往復直線移動させて、連続
急冷鋳造を行っている状態を示す正面図である。

【図１１】捨湯容器Ｅ内に捨湯Ｗ’を収容している状態
を示す正面図である。

【図１２】同じく平面図である。

【図１３】製品回収容器Ｇに収容された製品凝固片Ｊの
搬送を行っている状態を示す正面図である。

【符号の説明】

Ａ：真空槽 Ｂ：真空誘導溶解炉 Ｄ：水冷ロール台車 Ｅ：捨湯容器 Ｆ：容器台車 Ｇ：製品回収容器 Ｈ：チェーン駆動装置 Ｊ：製品凝固片 Ｒ：水冷ロール（急冷ロール） Ｔ：タンディッシュ ４：炉体 ２３：支持ローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉体の傾動により溶湯を出湯させる真空
   誘導溶解炉と、該溶解炉から出湯された溶湯を一時的に
   貯留状態にして流出させるためのタンディッシュと、該
   タンディッシュの溶湯流出口から流出された溶湯を掻き
   上げ連れ回して、その途中で急冷させるための急冷ロー
   ルとの各設備が真空槽内に配設された回転急冷鋳造装置
   であって、 前記タンディッシュと前記急冷ロールとは、前記真空槽
   の内外において移動可能な急冷ロール台車に載架され、
   該急冷ロール台車における前記急冷ロールの側方には、
   前記真空誘導溶解炉からの捨湯を収容するための捨湯容
   器が設置されていることを特徴とする真空誘導溶解炉を
   使用した回転急冷鋳造装置。
2. 【請求項２】 炉体の傾動により溶湯を出湯させる真空
   誘導溶解炉と、該溶解炉から出湯された溶湯を一時的に
   貯留状態にして流出させるためのタンディッシュと、該
   タンディッシュの溶湯流出口から流出された溶湯を掻き
   上げ連れ回して、その途中で急冷させるための急冷ロー
   ルと、該急冷ロールから剥離落下される製品凝固片を回
   収する製品回収容器との各設備が真空槽内に配設された
   回転急冷鋳造装置であって、 前記タンディッシュと前記急冷ロールと前記製品回収容
   器とは、いずれも前記真空槽の内外において移動可能な
   急冷ロール台車に載架され、しかも前記急冷ロール台車
   に載架されて、その移動方向に沿って往復直線移動可能
   な容器台車に、前記製品回収容器が載置されて、該容器
   台車が往復直線移動しながら製品凝固片が落下回収され
   ることを特徴とする真空誘導溶解炉を使用した回転急冷
   鋳造装置。
3. 【請求項３】 容器台車の底部には、多数の支持ローラ
   ーが配設され、製品回収容器は、前記した多数の支持ロ
   ーラー上に載置支持されて、前記容器台車に対して移動
   可能になっていることを特徴とする請求項２に記載の真
   空誘導溶解炉を使用した回転急冷鋳造装置。
4. 【請求項４】 容器台車は、チェーン駆動装置によって
   急冷ロール台車に往復直線移動可能に載架されているこ
   とを特徴とする請求項２又は３に記載の真空誘導溶解炉
   を使用した回転急冷鋳造装置。