JP2002331339A - タンディッシュノズルの強制閉鎖装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストッパー方式による連続鋳造において、タ
ンディッシュノズルからの溶湯の流出がストッパーでは
停止できなくなった際に、迅速且つ安全にタンディッシ
ュノズルからの溶湯の流出を強制的に停止する強制閉鎖
装置を提供する。 【解決手段】 本発明によるタンディッシュノズルの強
制閉鎖装置１５は、タンディッシュノズル９を切断し且
つ切断したタンディッシュノズルの溶湯流出孔１０を塞
ぐための切断刃物１８と、この切断刃物を作動させるた
めの駆動手段１６とを備え、前記駆動手段により前記切
断刃物をタンディッシュノズルに押し当ててタンディッ
シュノズルを切断し、切断後には前記駆動手段により切
断刃物を切断したタンディッシュノズルの直下に移動さ
せ、タンディッシュノズルの溶湯流出孔を強制的に閉鎖
させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タンディッシュノ
ズルを介してタンディッシュから鋳型内に溶湯を注入し
て連続鋳造する際に、連続鋳造中にタンディッシュノズ
ルを切断し、切断したタンディッシュノズルの溶湯流出
孔を強制的に塞いで溶湯の流出を停止させる装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造機では、取鍋に収容された溶湯
を一旦タンディッシュ内に注入し、次いでタンディッシ
ュから鋳型内に注入して鋳造が行われている。これは、
取鍋に収容された溶湯を複数の鋳型内に同時に分配して
注入するためと、タンディッシュ内で溶湯のヘッド差を
常に一定にして鋳型への注入量を制御し易くするため
の、主に２つの目的のためである。

【０００３】タンディッシュから鋳型への注入はタンデ
ィッシュの底部に設けられたタンディッシュノズルを介
して行われており、タンディッシュノズルを通過する溶
湯の流量を制御する手段としては、通常、ストッパー方
式とスライディングノズル方式の内のどちらかが採用さ
れている。この内、ストッパー方式による注入量制御設
備の構成図を例えば特開昭５９−３５８６７号公報を参
照して図５に示す。

【０００４】図５に示すように、ストッパー方式による
注入量制御設備の構成は、タンディッシュ３の底部に設
置されたタンディッシュノズル９と、タンディッシュノ
ズル９の上方に設置されたストッパー８と、ストッパー
８に連結するストッパー昇降装置１１とからなり、スト
ッパー昇降装置１１によりストッパー８を上下に移動さ
せ、ストッパー８の先端とタンディッシュノズル９の上
端との間隙を調整して、タンディッシュ３から鋳型７へ
の溶湯１の注入量が制御されるようになっている。この
場合、鋳型内の湯面位置をレベル計１２により検出し、
この検出信号に基づき演算・制御装置１３を介してスト
ッパー昇降装置１１を自動的に制御することも行われて
いる。溶湯１の流出を停止する場合には、ストッパー８
とタンディッシュノズル９とを密着させ、溶湯流出孔１
０を閉鎖するようになっている。図中、６はタンディッ
シュノズル９を保持するためのノズル受け煉瓦、２は溶
湯１が冷却されて形成した凝固シェルである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなストッパー方式により注入量を制御する場合には、
耐火物製であるストッパーが折損したりその先端が欠損
した場合や、タンディッシュノズル上端の溶湯流出孔に
大量のアルミナが付着した場合には、ストッパー先端と
タンディッシュノズル上端とが完全に密着せず、溶湯の
流出を停止させることができない。

【０００６】このような場合には、ストッパー周辺のタ
ンディッシュ内に鉄スクラップ等を冷却剤として装入
し、溶湯を冷却・凝固させて溶湯の流出を阻止する程度
の対策しか採ることができない。しかし、この方法で
は、溶湯の流出を短時間のうちに停止させることはでき
ず、その間に鋳型の上部から溶湯が溢れ出したり、又、
鋳型内にタンディッシュ内のスラグが流入した場合には
鋳型直下でブレークアウトが発生したりして、設備破損
による修理費の増大を招くのみならず、操作員の安全確
保も困難と云う問題点があった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、ストッパー方式により溶湯注
入量を制御した連続鋳造において、何らかの理由により
タンディッシュノズルからの溶湯の流出がストッパーで
は停止できなくなった際に、迅速且つ安全にタンディッ
シュノズルからの溶湯の流出を強制的に停止することが
可能な強制閉鎖装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明によるタンデ
ィッシュノズルの強制閉鎖装置は、タンディッシュノズ
ルを切断し且つ切断したタンディッシュノズルの溶湯流
出孔を塞ぐための切断刃物と、この切断刃物を作動させ
るための駆動手段とを備え、前記駆動手段により前記切
断刃物をタンディッシュノズルに押し当ててタンディッ
シュノズルを切断し、切断後には前記駆動手段により切
断刃物を切断したタンディッシュノズルの直下に移動さ
せ、タンディッシュノズルの溶湯流出孔を強制的に閉鎖
させることを特徴とし、第２の発明によるタンディッシ
ュノズルの強制閉鎖装置は、第１の発明において、前記
駆動手段には、切断刃物をタンディッシュノズルに押し
当てた際に、その反力によりタンディッシュノズル切断
部の反対側に接触してタンディッシュノズルを支持する
支持部材が連結されていることを特徴とし、第３の発明
によるタンディッシュノズルの強制閉鎖装置は、第１の
発明又は第２の発明において、前記切断刃物は、タンデ
ィッシュノズルの直下位置で、その下面及び幅方向の左
右を金属製の部材で囲まれていることを特徴とし、第４
の発明によるタンディッシュノズルの強制閉鎖装置は、
第１の発明乃至第２の発明の何れかにおいて、前記駆動
手段が油圧シリンダーであることを特徴とするものであ
る。

【０００９】本発明による強制閉鎖装置では、ストッパ
ーの先端欠損等の理由によりタンディッシュノズルから
の溶湯の流出がストッパーでは停止できなくなった際
に、切断刃物をタンディッシュノズルに押し当ててタン
ディッシュノズルを切断し、切断後には、切断刃物をタ
ンディッシュノズルの直下に移動させ、切断したタンデ
ィッシュノズルの溶湯流出孔を切断刃物により強制的に
閉鎖するので、迅速且つ安全にタンディッシュノズルか
らの溶湯の流出を停止することができる。

【００１０】この場合に、切断刃物をタンディッシュノ
ズルに押し当てた際の反力を利用してタンディッシュノ
ズル切断部の反対側を支持する支持部材を設置すること
で、タンディッシュノズルの切断面が安定して水平にな
ると共に、小さな押し付け力で切断することが可能とな
り、上記駆動手段の能力を低下させることや径の大きい
タンディッシュノズルの切断が可能となる。又、切断後
にタンディッシュノズルの直下まで移動した切断刃物を
金属製の部材で囲ってしまうことで、切断面が荒れた状
態となって切断刃物とタンディッシュノズル切断面との
間隙から溶湯が流出したとしても、切断刃物と切断刃物
を囲むこれら金属製部材との空間内に溶湯は閉じこめら
れ、外部に流出することがない。更に、駆動手段として
油圧シリンダーを使用することにより、外形が小さな油
圧シリンダーであっても切断刃物に大きな押し付け力を
働かせることができ、タンディッシュノズルの切断を迅
速且つ確実に行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態を示
す図であって、本発明による強制閉鎖装置を備えた連続
鋳造設備の概略図、図２は、図１に示す強制閉鎖装置を
拡大した側面断面図、図３は、図１に示す強制閉鎖装置
をタンディッシュの下方側から見た概略図、図４は、図
３のＸ−Ｘ’矢視による断面概略図である。

【００１２】これらの図に示すように、外殻を鉄皮４と
し、その内部を耐火物５で構成されたタンディッシュ３
がタンディッシュカー（図示せず）に積載されて、鋳型
７の上方所定位置に配置されている。タンディッシュ３
の底部には耐火物５の一部分としてノズル受け煉瓦６が
配置され、このノズル受け煉瓦６と嵌合してタンディッ
シュノズル９が配置され、タンディッシュ３から鋳型７
への溶湯流出孔１０が形成されている。タンディッシュ
３の底部には、鉄皮４を補強するための補強底板１４が
設置されている。図１に示すタンディッシュノズル９は
鋳型７内の溶湯１にその先端を浸漬させた所謂浸漬ノズ
ル型であるが、タンディッシュノズル９は浸漬ノズル型
である必要はなく、その先端が溶湯１に浸漬されない型
式のタンディッシュノズル９であっても良い。

【００１３】タンディッシュ３内にはタンディッシュノ
ズル９の鉛直上方位置にストッパー８が設置され、タン
ディッシュ３の側壁外面には、ストッパー８を上下に作
動させるためのストッパー昇降装置１１が設置されてい
る。又、鋳型７の直上には鋳型７内の溶湯湯面位置を検
出するレベル計１２が設置され、レベル計１２の検出信
号は演算・制御装置１３に入力されている。演算・制御
装置１３は、鋳型７内の湯面位置を設定位置に制御する
ために、検出したレベル位置に基づいてストッパー８の
位置を制御すべく、ストッパー昇降装置１１に信号を送
っている。即ち、演算・制御装置１３は鋳型７内の湯面
位置に基づいてストッパー昇降装置１１を駆動させて、
ストッパー８の先端とタンディッシュノズル９の上端と
の間隙を自動的に制御し、タンディッシュ３から鋳型７
への溶湯１の注入量を制御している。

【００１４】取鍋（図示せず）からタンディッシュ３内
に注入された溶鋼等の溶湯１は、溶湯流出孔１０を経由
して鋳型７内に注入され、鋳型７内に注入された溶湯１
は鋳型７内で冷却されて凝固シェル２を形成し、凝固シ
ェル２は鋳型７の下方に連続的に引き抜かれ、溶湯１の
連続鋳造が行われている。

【００１５】このような構成の連続鋳造設備において、
本発明による強制閉鎖装置１５が、鉄皮４に設置した台
座２６に取り付けられた合計４本のボルト２７を介して
補強底板１４と密着して設置されている。この強制閉鎖
装置１５は、タンディッシュノズル９に突き当たってタ
ンディッシュノズル９を切断すると共に切断後には切断
したタンディッシュノズル９の溶湯流出孔１０を閉鎖す
るための切断刃物１８と、切断刃物１８を作動させる駆
動手段としての油圧シリンダー１６と、切断刃物１８の
移動を案内するための金属製のスライドガイド板２１及
びスライドガイド板２２と、スライドガイド板２１，２
２の端部に連結する金属製の口金２３とを備えている。
タンディッシュノズル９は、スライドガイド板２１及び
スライドガイド板２２に設けられた開口部を貫通してい
る。スライドガイド板２１、スライドガイド板２２、及
び口金２３はボルト（図示せず）により互いに連結され
ている。

【００１６】金属製の切断刃物１８は、口金２３の内部
を貫通する、油圧シリンダー１６のシリンダーロッド１
７の先端部と連結しており、油圧シリンダー１６の駆動
により作動するようになっている。切断刃物１８は、図
２に示すようにその先端部が刃物状に尖っており、又、
図３に示すように、本実施の形態では刃物状に尖った先
端部分は平坦であるが、これに限るものではなくタンデ
ィッシュノズル９を取り囲むような円弧状としても更に
鋸刃状としても良い。

【００１７】切断刃物１８の直上にはノズル支持部材１
９が設置されている。このノズル支持部材１９の平面形
状を図３において斜線部で示す。図３に示すように、こ
のノズル支持部材１９は、平面形状が両端の開いた「コ
の字」型になっており、その内部の開口部にタンディッ
シュノズル９を貫通させ、その両端が油圧シリンダー１
６と連結している。即ち、油圧シリンダー１６は、ノズ
ル支持部材１９と連結され、ノズル支持部材１９に保持
されており、口金２３とは連結されておらず、口金２３
に対して自由に移動できるようになっている。

【００１８】切断刃物１８は、図４に示すように、その
両側面と下面の両端部とをスライドガイド板２２で支持
され、又、その上面にはノズル支持部材１９が設置され
ており、ノズル支持部材１９及びスライドガイド板２２
で形成する間隙をスライドガイド板２２に案内されて移
動できるようになっている。一方、ノズル支持部材１９
は、その両側面と上面とをスライドガイド板２１で囲ま
れ、又、その下面の両端部をスライドガイド板２２に支
持されており、スライドガイド板２１とスライドガイド
板２２とに案内されて移動できるようになっている。

【００１９】即ち、切断刃物１８及びノズル支持部材１
９は、スライドガイド板２１とスライドガイド板２２と
で形成する空間内を独立して移動可能となっている。当
然のことではあるが、ノズル支持部材１９と接続された
油圧シリンダー１６は、ノズル支持部材１９と連動して
移動する。切断刃物１８の移動方向前方の、切断刃物１
８が到達しない範囲には、ノズル支持部材１９と連結さ
れたノズル支持部材２０が設置されており、ノズル支持
部材１９とノズル支持部材２０とで形成する空隙内を切
断刃物１８が移動するようになっている。このノズル支
持部材２０はノズル支持部材１９と連動して作動する。

【００２０】切断刃物１８とノズル支持部材１９とがこ
のような構成になっているので、油圧シリンダー１６を
駆動して切断刃物１８をタンディッシュノズル９に押し
付けると、切断刃物１８とタンディッシュノズル９とが
接触することにより油圧シリンダー１６には反力が生
じ、油圧シリンダー１６はタンディッシュノズル９とは
反対側に移動する。油圧シリンダー１６の移動によりノ
ズル支持部材１９，２０も移動して、ノズル支持部材１
９の開口部内面は、切断刃物１８が接触している側とは
反対側のタンディッシュノズル９の外周面と接触する。
ノズル支持部材１９がタンディッシュノズル９と接触す
ることにより、反力に基づく油圧シリンダー１６の移動
は停止し、油圧シリンダー１６の押し付け力が切断刃物
１８に作用して、タンディッシュノズル９が切断され
る。この切断時、ノズル支持部材１９によりタンディッ
シュノズル９は切断部の反対側を支持されているので、
切断面が安定して水平になり、又、小さい押し付け力で
もタンディッシュノズル９を切断することができる。

【００２１】油圧シリンダー１６を例えば口金２３に固
定して設置しても、タンディッシュノズル９を切断する
ことはできる。但し、この場合には、上記説明した反力
を利用することができず、切断のために大きな押し付け
力が必要になったり、切断面が水平にならなかったりす
る。又、油圧シリンダー１６を固定し、且つ、タンディ
ッシュノズル９の切断部の反対側を支持しようとする場
合には、別途支持部材を設ける必要があるが、これに比
べて、上記のように反力を利用することにより装置構成
を小型化及び簡素化することが可能となる。

【００２２】スライドガイド板２２には、開閉可能な開
閉蓋２４，２５が止め金具２８により取り付けられてい
る。止め金具２８はボルト２９よりスライドガイド板２
２に取り付けられている。開閉蓋２４，２５は切断刃物
１８及びノズル支持部材１９の作動状況を確認するため
に設置されたものであり、強制閉鎖装置１５の使用中は
開閉蓋２４，２５を閉じておき、仮に溶湯１が漏れた場
合でも開閉蓋２４，２５で溶湯１の漏洩を防止する。
尚、これらの図では油圧シリンダー１６及びストッパー
昇降装置１１への給排油用配管は省略している。

【００２３】このような構成の強制閉鎖装置１５を備え
た連続鋳造設備において、ストッパー８の折損や先端欠
損若しくは溶湯流出孔１０へのアルミナ付着等によりタ
ンディッシュノズル９からの溶湯１の流出がストッパー
８では停止できなくなった際には、次のようにしてタン
ディッシュ３から鋳型７への溶湯１の注入を停止させ
る。

【００２４】即ち、油圧シリンダー１６を駆動させて切
断刃物１８及びノズル支持部材１９をタンディッシュノ
ズル９に押し当てて、タンディッシュノズル９を切断す
る。切断したタンディッシュノズル９はそのまま鋳型７
内に落としても、又、鋏等の冶具を用いて引き上げても
どちらでも良い。

【００２５】タンディッシュノズル９の切断後も油圧シ
リンダー１６を更に駆動して、溶湯流出孔１０が全て覆
われるまで切断刃物１８を更に伸張させる。この場合、
反力により油圧シリンダー１６がタンディッシュノズル
９の反対側に移動しないようにするために、油圧シリン
ダー１６の移動範囲即ちノズル支持部材１９の移動範囲
が制限されるようにしておくことが好ましい。具体的に
はノズル支持部材１９が、例えばタンディッシュノズル
９の中心線を越えて反対側までには移動しないようにし
ておけば良い。そして、この状態で切断刃物１８を保持
する。溶湯流出孔１０内を流下した溶湯１は切断刃物１
８と接触し、冷却されて凝固し、溶湯流出孔１０内は全
て凝固層となって溶湯流出孔１０は凝固層で閉鎖され、
タンディッシュ３からの溶湯１の流出が停止される。こ
の場合、切断刃物１８は金属製であるので、溶湯１の冷
却が促進される。

【００２６】又、仮にタンディッシュノズル９の切断面
が乱れて水平とならず、タンディッシュノズル９と切断
刃物１８との間から溶湯１が漏れても、切断刃物１８は
スライドガイド板２１、スライドガイド板２２、更には
開閉蓋２４，２５に囲まれており、且つ、これらとの間
隙は小さいので、溶湯１はこの部分で凝固し、強制閉鎖
装置１５の外部に漏れ出る溶湯量を皆無とする若しくは
極めて少なくすることができる。

【００２７】鋳造終了後、油圧シリンダー１６を駆動し
て切断刃物１８を退避させ、切断されたタンディッシュ
ノズル９の、ノズル受け煉瓦６と嵌合する部分を取り外
す。その後、必要に応じて耐火物５及びノズル受け煉瓦
６を補修し、別のタンディッシュノズル９を取り付け、
タンディッシュ３を別の連続鋳造の際に使用する。

【００２８】このように、本発明による強制閉鎖装置１
５を用いることにより、鋳造中にストッパー８の先端欠
損や溶湯流出孔１０へのアルミナ付着等の理由によりタ
ンディッシュノズル９からの溶湯１の流出がストッパー
８では停止できなくなった際にも、迅速且つ安全にタン
ディッシュノズル９からの溶湯１の流出を停止すること
ができる。その結果、鋳型７の上部から溶湯１が溢れ出
す所謂オーバーフローや鋳型７直下のブレークアウト等
を防止することができると共に、ブレークアウト等が発
生しないことに加えて、溶湯１の流出を防止するために
特別の操作を必要としないので、鋳造に立ち会う操作員
の安全が確保される。

【００２９】尚、本発明は上記説明に限定される訳では
なく、種々の変更が可能である。例えば、上記説明では
ノズル支持部材１９が切断刃物１８の直上に設置されて
いるが、切断刃物１８の下面側に設置しても又切断刃物
１８から離れた位置に設置しても良い。又、スライドガ
イド板２１及びスライドガイド板２２の形状も上記に限
るものではなく、切断刃物１８及びノズル支持部材１９
を案内する機能を有する限りどのような形状としても良
い。更に、補強底板１４は必ずしも必要ではなく設置し
なくても良い。又、連続鋳造設備も上記に限るものでは
なく、レベル計１２及び演算・制御装置１３を設置せず
に、操作員がストッパー昇降装置１１を介してストッパ
ー８を手動で作動させても良い。更に、タンディッシュ
ノズル９はタンディッシュ３の下方側から嵌合させる型
式としても良い。更に又、タンディッシュノズル９は用
いるが、ストッパー８を使用せずにタンディッシュ３内
の溶湯高さを制御して流量制御する場合にも本発明によ
る強制閉鎖装置１５を適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、鋳造中に何らかの理由
によりタンディッシュノズルからの溶湯の流出がストッ
パーでは停止できなくなった際にも、迅速且つ安全にタ
ンディッシュノズルからの溶湯の流出を停止することが
できる。その結果、オーバーフローやブレークアウト等
の操業トラブルを防止することができると共に、ブレー
クアウト等が発生しないことに加えて、溶湯の流出を防
止するために特別の操作を必要としないので、鋳造に立
ち会う操作員の安全が確保され、工業上有益な効果がも
たらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、本発明
による強制閉鎖装置を備えた連続鋳造設備の概略図であ
る。

【図２】図１に示す強制閉鎖装置を拡大した側面断面図
である。

【図３】図１に示す強制閉鎖装置をタンディッシュの下
方側から見た概略図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ’矢視による断面概略図である。

【図５】ストッパー方式による注入量制御設備の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１ 溶湯 ３ タンディッシュ ４ 鉄皮 ６ ノズル受け煉瓦 ７ 鋳型 ８ ストッパー ９ タンディッシュノズル １０ 溶湯流出孔 １１ ストッパー昇降装置 １５ 強制閉鎖装置 １６ 油圧シリンダー １７ シリンダーロッド １８ 切断刃物 １９ ノズル支持部材 ２１ スライドガイド板 ２２ スライドガイド板

フロントページの続き (72)発明者 瀬良 泰三 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 荒牧 則親 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 内田 和幸 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 安達 寿郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 長田 基嗣 東京都千代田区九段北四丁目１番７号 品 川白煉瓦株式会社内 (72)発明者 井上 淳一 東京都千代田区九段北四丁目１番７号 品 川白煉瓦株式会社内 Ｆターム(参考） 4E004 MC11 4E014 DB01 EA01 LA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンディッシュノズルを切断し且つ切断
   したタンディッシュノズルの溶湯流出孔を塞ぐための切
   断刃物と、この切断刃物を作動させるための駆動手段と
   を備え、前記駆動手段により前記切断刃物をタンディッ
   シュノズルに押し当ててタンディッシュノズルを切断
   し、切断後には前記駆動手段により切断刃物を切断した
   タンディッシュノズルの直下に移動させ、タンディッシ
   ュノズルの溶湯流出孔を強制的に閉鎖させることを特徴
   とするタンディッシュノズルの強制閉鎖装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段には、切断刃物をタンディ
   ッシュノズルに押し当てた際に、その反力によりタンデ
   ィッシュノズル切断部の反対側に接触してタンディッシ
   ュノズルを支持する支持部材が連結されていることを特
   徴とする請求項１に記載のタンディッシュノズルの強制
   閉鎖装置。
3. 【請求項３】 前記切断刃物は、タンディッシュノズル
   の直下位置で、その下面及び幅方向の左右を金属製の部
   材で囲まれていることを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載のタンディッシュノズルの強制閉鎖装置。
4. 【請求項４】 前記駆動手段が油圧シリンダーであるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記
   載のタンディッシュノズルの強制閉鎖装置。