JP2010188398A - スライディングノズル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面圧解除を防止するストッパの掛け忘れや外し忘れが起きないスライディングノズル装置を提供する。
【解決手段】面圧負荷手段は、固定金枠１８の両側部に装着された一対のバネケース３０と、開閉金枠１６の両側部に形成され、各バネケース３０の下方に位置する一対のガイドケース２２と、バネケース３０に収納された圧縮バネ３１の弾発力をスライド金枠１７に伝達する伝達部材１３とを備えている。伝達部材１３は、バネケース３０とガイドケース２２とを挟み込む一対のローディングバー１２と、ローディングバー１２の後端部１２ｃ間に架設される横架材１１とから構成されている。防熱カバー１４は、伝達部材１３の移動方向を含む鉛直面内で回動し、防熱カバー１４の回動先端部には、ブロック状の係止部１５が設けられている。この係止部１５は、防熱カバー１４を閉じた状態で、伝達部材１３が後方へ移動し、面圧が解除されるのを防止する。
【選択図】図８

Description

本発明は、溶融金属容器内の溶融金属の流出量を制御するスライディングノズル装置に関し、特に、固定プレートと摺動プレートとの間に面圧を負荷する面圧負荷手段を備えたスライディングノズル装置に関する。

スライディングノズル装置は、固定プレート及び摺動プレートと、各プレートを保持する保持手段と、摺動プレートを摺動させる摺動手段と、固定プレートと摺動プレートとの間に面圧を負荷する面圧負荷手段とを備えている。

上記面圧負荷手段としては、圧縮バネの弾発力を利用して摺動プレートを固定プレートに押し付ける方法が一般的である。例えば、図９に示す従来のスライディングノズル装置の場合、圧縮バネ５１が収納されたバネケース５２と、開閉金枠（図示省略）と連結されたガイドケース５３とを、ローディングバー５０を用いて挟み込むことで面圧が負荷される。ローディングバー５０は、側面視してＪ字状とされ、棒状部５０ａ、５０ｂの先端部下辺には傾斜部を有する切欠部が形成されている。ローディングバー５０をローラ５４を利用して押し込むと、バネケース５２が下方に押し下げられ、バネケース５２内の圧縮バネ５１の弾発力によって開閉金枠が上方に押し上げられ、固定プレート（図示省略）と摺動プレート（図示省略）との間に面圧が負荷される機構になっている。

上記面圧負荷手段では、操業中に誤って面圧が解除されないように、ストッパ５５が設けられている。ストッパ５５は、ローディングバー５０の進退方向を軸として回動可能とされている。ローディングバー５０を押し込んだ後、ストッパ５５を回動させて、ローディングバー５０の後端部５０ｃの直後にストッパ５５を配置し、ローディングバー５０の抜け出しを防止する。

また、特許文献１には、面圧の負荷及び解除をスライド金枠と連動させた機構が開示されている。特許文献１では、溶融金属容器の底部に固定される基枠（固定金枠）の側部に突設された突縁及びスライドケース（スライド金枠）の側部下面を包含する断面略コ字状の面圧負荷部材を設け、面圧負荷部材の上辺と基枠の突縁上面との間に圧縮バネを介装すると共に、面圧負荷部材の下辺の上面に敷設したレールで、スライドケースの両側部に軸着されたローラを支持する構成としている。レールの末端は傾斜部とされ、傾斜部にローラを移動させることで面圧が解除される。なお、操業時に誤ってスライドケースが傾斜部へ移動することがないよう、基枠とスライドケースのロッド連結部との間には、ストッパが設けられている。

特開２００６−１３６９１２号公報

しかしながら、従来のスライディングノズル装置では、ストッパの掛け忘れにより、誤って面圧が解除されたり、逆にストッパを外し忘れたため、ストッパがセットされた状態でローディングバーを引いてストッパが破損したりするトラブルが散発している。

一方、特許文献１に記載されたスライディングノズル装置の場合、面圧が負荷されているときはレールの傾斜部が使用できないため、溶鋼流量の制御時にフルストローク使用できないという難点があるうえ、４個のローラが面圧を受けた状態で回転することでプレートが摺動するので、ローラに掛かる負荷が大きいという問題がある。加えて、このスライディングノズル装置においても、従来のスライディングノズル装置と同様、ストッパの掛け忘れや外し忘れが起きる可能性は排除できない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、面圧解除を防止するストッパの掛け忘れや外し忘れが起きないスライディングノズル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、溶融金属容器の底部に設置され、固定プレートを保持する固定金枠と、摺動プレートを保持して摺動するスライド金枠と、圧縮バネが収納され、前記固定金枠に連結されたバネケースと、前記圧縮バネの弾発力を前記スライド金枠に伝達する伝達部材とを備え、前記固定プレートと前記摺動プレートとの間の面圧の負荷及び解除が前記伝達部材の移動によって行われるスライディングノズル装置において、前記固定金枠に回動自在に設置された防熱カバーに、該防熱カバーを閉じた状態で前記伝達部材と係合し、前記面圧が解除される向きへの前記伝達部材の移動を拘束する係止部が設けられていることを特徴としている。
ここで、「面圧が解除される向き」とは、面圧を解除するために伝達部材が移動する方向のことである。また、下記の「面圧が負荷される向き」とは、面圧を負荷するために伝達部材が移動する方向のことである。

固定金枠に回動自在に設けられた防熱カバーは、スライディングノズル装置において占める面積が大きいので閉じ忘れることがない。そこで、本発明では、防熱カバーを閉じた状態で伝達部材と係合し、面圧が解除される向きへの伝達部材の移動を拘束する係止部（ストッパ）を防熱カバーに設けた。これにより、面圧が負荷される向きに伝達部材を移動させた後、防熱カバーを閉じることで、ストッパの掛け忘れが防止される一方、防熱カバーを開放しないと、面圧が解除される向きへ伝達部材を移動できないので、ストッパの外し忘れによるストッパの破損が生じることもない。

また、本発明に係るスライディングノズル装置では、前記面圧が負荷される向きへ前記伝達部材を移動させた状態でのみ、前記防熱カバーを閉じることができるようにすることが好ましく、これにより、面圧の負荷作業をし忘れることがなくなる。

また、本発明に係るスライディングノズル装置では、前記防熱カバーの回動軸は、前記伝達部材の移動方向と直交する方向に配置されていることが好ましい。
防熱カバーの回動軸が伝達部材の移動方向と直交する方向に配置されている場合、防熱カバーを閉じた状態において、防熱カバーに作用する伝達部材による力は面内圧縮力として作用する。従って、防熱カバーには捩れモーメントが作用せず、回動軸に大きな負荷が掛かることがない。

本発明に係るスライディングノズル装置では、防熱カバーを閉じた状態で伝達部材と係合し、面圧が解除される向きへの伝達部材の移動を拘束する係止部を防熱カバーに設けているので、ストッパの掛け忘れが発生することがないだけでなく、防熱カバーを開放しないと、面圧が解除される向きへ伝達部材を移動できないので、ストッパの外し忘れが発生することもない。

本発明の一実施の形態に係るスライディングノズル装置において、面圧が解除されている状態を示す底面図である。 同スライディングノズル装置において、面圧が解除されている状態を示す側面図である。 同スライディングノズル装置において、伝達部材を押し込んだ状態を示す底面図である。 同スライディングノズル装置において、伝達部材を押し込んだ状態を示す側面図である。 図３のＡ−Ａ矢視断面図である。 同スライディングノズル装置において、防熱カバーを閉じた状態を示す底面図である。 図６のＢ−Ｂ矢視断面図である。 同スライディングノズル装置において、防熱カバーを閉じた状態を示す側面図である。 従来のスライディングノズル装置の面圧負荷機構を説明するための模式図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明では、便宜上、ノズル孔が設けられている側をスライディングノズル装置の「前」側、防熱カバーが設置されている側をスライディングノズル装置の「後」側とする。

図１及び図２は、摺動プレート２４と固定プレート２５間（図７参照）の面圧が解除された状態のスライディングノズル装置１０を示す図であり、伝達部材１３が最も後側に位置している。一方、図３〜図８は、伝達部材１３を前側に押し込み、摺動プレート２４と固定プレート２５間に面圧を負荷した状態を示す図である。また、図７は、ノズル孔２４ａ、２５ａの中心に沿って、摺動方向に対して垂直に切断した図６のＢ−Ｂ矢視断面図である。同図に示すように、本発明の一実施の形態に係るスライディングノズル装置１０は、固定プレート２５及び摺動プレート２４と、各プレート２４、２５を保持する保持手段と、摺動プレート２４を摺動させる摺動手段と、固定プレート２５と摺動プレート２４との間に面圧を負荷する面圧負荷手段に加えて、防熱カバー１４を備えている。

固定プレート２５及び摺動プレート２４には、それぞれノズル孔２５ａ、２４ａが形成されている。固定プレート２５は、固定金枠１８（保持手段）を介して溶融金属容器２７の底面に固定され、ノズル孔２５ａには上ノズル２６が接続されている。一方、摺動プレート２４は、固定金枠１８に対して開閉可能に設けられた開閉金枠１６の内側に配置されたスライド金枠１７（保持手段）上に固定され、固定プレート２５の下面に沿って摺動する。また、摺動プレート２４のノズル孔２４ａには下ノズル２３が接続されている。

固定金枠１８は、スライド金枠１７の摺動方向に延在し、延在方向の後端には油圧シリンダ２８（摺動手段）が設置されている（図２参照）。そして、スライド金枠１７の後端部に、油圧シリンダ２８のロッド２９の先端部が摺動ブロック４３を介して接続されている（図３参照）。

開閉金枠１６の側面には、後述するガイドケース２２が形成されている。また、後端部には、後方に向けて延出する一対のアーム２１が形成されており、各アーム２１の先端部は、固定金枠１８の両側部にそれぞれ回動軸２０を介して連結されている。これにより、開閉金枠１６は、スライド金枠１７の摺動方向と直交する方向に配置された回動軸２０を支点として開閉することができる。

面圧負荷手段は、固定金枠１８の両側部に装着された一対のバネケース３０と、開閉金枠１６の両側部に形成され、各バネケース３０の下方に位置する一対のガイドケース２２と、バネケース３０に収納された圧縮バネ３１の弾発力をスライド金枠１７に伝達する伝達部材１３とを備えている（図２及び図７参照）。

伝達部材１３は、図１及び図２に示すように、スライド金枠１７の摺動方向に延在する一対のローディングバー１２と、ローディングバー１２の後端部１２ｃ間に架設される横架材１１とから構成されている。ローディングバー１２は、側面視してＪ字状とされ、下側に位置し、ガイドケース２２に挿入されると共に、当該ガイドケース２２より長い第一棒状部１２ａと、上側に位置し、第一棒状部１２ａより短い第二棒状部１２ｂとを有している。また、ローディングバー１２の第一棒状部１２ａ及び第二棒状部１２ｂの先端部下辺には、それぞれ先端に向けて上り傾斜となった傾斜部が形成されている。

横架材１１の中間部には、油圧シリンダ２８のロッド２９と伝達部材１３とを連結するための連結治具４０が設けられている。具体的には、横架材１１の後退時にロッド２９の先端部に設けられた凸型金具４１と連結治具４０とが、着脱自在の面圧解放治具４２によって連結される（図１参照）。面圧解放治具４２は、対向する一対の爪部４２ａが一方の端部に設けられると共に、凸型金具４１が嵌入する孔部４２ｂが他方の端部に設けられている。一方、連結治具４０の両側面部には、面圧解放治具４２の爪部４２ａが嵌入する凹陥部４０ａがそれぞれ形成されている（図３参照）。
なお、図５に示すように、スライド金枠１７の後端部と油圧シリンダ２８のロッド２９の先端部とを連結している摺動ブロック４３の下面４３ａは、連結治具４０よりも固定金枠１８がわに位置している。このため、スライド金枠１７をスライドさせた際に、摺動ブロック４３が連結治具４０に接触することはなく、凸型金具４１が連結治具４０に当接して横架材１１を前方に押し込み、面圧が負荷されるようになっている。

バネケース３０は、固定金枠１８から側方に張出した張出部１８ａ上に配置され、連結ピン３２を介して張出部１８ａに連結されている。バネケース３０内には、張出部１８ａに対してバネケース３０を上方へ押圧する複数の圧縮バネ３１が、スライド金枠１７の摺動方向に沿って配置されている。
また、バネケース３０の前端部及び後端部には、下方に向けて延出する長係合部３０ａと短係合部３０ｂが設けられている。長係合部３０ａ及び短係合部３０ｂは矩形フレームからなり、下端部にはローラ３４が装着されている。そして、バネケース３０の前端に設けられた長係合部３０ａには第一棒状部１２ａの先端部が、バネケース３０の後端に設けられた短係合部３０ｂには第二棒状部１２ｂの先端部がそれぞれ後方から挿入される。

ガイドケース２２には、スライド金枠１７の摺動方向に延在する中空部２２ａが形成されており、ローディングバー１２の第一棒状部１２ａが後方から中空部２２ａに挿入されている。また、中空部２２ａの両端部には、ローラ３３が装着されており、ローディングバー１２が前方向に摺動した際、ローラ３３は張出部１８ａに当接する。

上記構成を有するスライディングノズル装置１０は、図１及び図２に示すように、伝達部材１３が後方に引き出され、面圧が解除されている状態では、ローディングバー１２の第一棒状部１２ａ及び第二棒状部１２ｂの各先端部と、バネケース３０の長係合部３０ａ及び短係合部３０ｂとは接しておらず、バネケース３０とガイドケース２２とは、非連結の状態にある。

そして、ローディングバー１２が前方向に摺動すると、固定金枠１８に設置されたバネケース３０から延びる長係合部３０ａに設置されたローラ３４の上方を第一棒状部１２ａが通過すると共に、短係合部３０ｂに設置されたローラ３４の上方を第二棒状部１２ｂが通過する。この時、ローラ３３が張出部１８ａと接触し、ガイドケース２２の位置、ひいては開閉金枠１６の位置が決まる。
ローディングバー１２の傾斜部に従ってローラ３４が下方に移動することに伴い、バネケース３０も下方に移動し、圧縮バネ３１が圧縮される（図３及び図４参照）。これにより、バネケース３０は下方に移動し、バネケース３０内の圧縮バネ３１に発生した弾発力によって開閉金枠１６が上方に押し上げられる。その結果、固定プレート２５と摺動プレート２４との間に面圧が負荷される。
なお、本実施の形態では、伝達部材１３の移動方向とスライド金枠１７の摺動方向は同じである。

スライディングノズル装置１０では、飛散する溶融金属から油圧シリンダ２８のロッド２９を保護するため、ロッド２９の直下に防熱カバー１４が設置される。
本実施の形態では、矩形板状の防熱カバー１４の一辺側が、伝達部材１３の移動方向（スライド金枠１７の摺動方向）と直交する方向に配置された回動軸１９を介して固定金枠１８に連結されている（図１参照）。これにより、防熱カバー１４は、伝達部材１３の移動方向を含む鉛直面内で回動することができる。
また、防熱カバー１４の回動先端部には、ブロック状の係止部１５が設けられている。この係止部１５は、防熱カバー１４を閉じた状態で、伝達部材１３が後方へ移動する、即ち面圧が解除される向きに伝達部材１３が移動するのを防止する。図８に示すように、伝達部材１３を前方に押し込んだ状態、即ち面圧を負荷した状態で防熱カバー１４を閉じると、横架材１１の直後に防熱カバー１４の係止部１５がセットされる。

なお、閉じた防熱カバー１４が自重で開放しないように防熱カバー１４をロックするロックピン３６を保持するピン保持部３５が、防熱カバー１４を挟んで固定金枠１８の両側に設けられている（図６参照）。

次に、上記構成を有するスライディングノズル装置１０における面圧の負荷及び解除手順について説明する。
先ず、面圧を負荷する場合について説明する。
（１）面圧が解除されている図１及び図２に示す状態を初期状態とする。但し、面圧解放治具４２は装着されていないものとする。
（２）油圧シリンダ２８のロッド２９を伸張（前進）させ、凸型金具４１を連結治具４０の後面に当接する。さらに、ロッド２９を伸張させることにより、連結治具４０を介して伝達部材１３を前方に押し込み、面圧を負荷する（図３〜図５参照）。
（３）防熱カバー１４を閉じ、ピン保持部３５にロックピン３６を挿入する（図６〜図８参照）。
（４）スライド金枠１７に下ノズル２３を装着する（図６〜図８参照）。

次に、面圧を解除する場合について説明する。
（１）スライド金枠１７から下ノズル２３を取り外す。
（２）ピン保持部３５からロックピン３６を引き抜いて、防熱カバー１４を開放する。
（３）面圧解放治具４２を装着して連結治具４０と凸型金具４１とを連結する（図１参照）。そして、油圧シリンダ２８のロッド２９を収縮（後退）させることによって、伝達部材１３を後方へ引いて面圧を解除する。

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、スライド金枠が開閉金枠に保持され、ガイドケースが設けられた開閉金枠を介してスライド金枠を押圧する構成としたが、開閉金枠が無い構成とし、スライド金枠にガイドケースを設けてもよい。

１０：スライディングノズル装置、１１：横架材、１２：ローディングバー、１２ａ：第一棒状部、１２ｂ：第二棒状部、１２ｃ：後端部、１３：伝達部材、１４：防熱カバー、１５：係止部、１６：開閉金枠、１７：スライド金枠、１８：固定金枠、１８ａ：張出部、１９、２０：回動軸、２１：アーム、２２：ガイドケース、２２ａ：中空部、２３：下ノズル、２４：摺動プレート、２４ａ：ノズル孔、２５：固定プレート、２５ａ：ノズル孔、２６：上ノズル、２７：溶融金属容器、２８：油圧シリンダ、２９：ロッド、３０：バネケース、３０ａ：長係合部、３０ｂ：短係合部、３１：圧縮バネ、３２：連結ピン、３３、３４：ローラ、３５：ピン保持部、３６：ロックピン、４０：連結治具、４０ａ：凹陥部、４１：凸型金具、４２：面圧解放治具、４２ａ：爪部、４２ｂ：孔部、４３：摺動ブロック、４３ａ：下面、５０：ローディングバー、５０ａ、５０ｂ：棒状部、５０ｃ：後端部、５１：圧縮バネ、５２：バネケース、５３：ガイドケース、５４：ローラ、５５：ストッパ

Claims (3)

1. 溶融金属容器の底部に設置され、固定プレートを保持する固定金枠と、摺動プレートを保持して摺動するスライド金枠と、圧縮バネが収納され、前記固定金枠に連結されたバネケースと、前記圧縮バネの弾発力を前記スライド金枠に伝達する伝達部材とを備え、前記固定プレートと前記摺動プレートとの間の面圧の負荷及び解除が前記伝達部材の移動によって行われるスライディングノズル装置において、
   前記固定金枠に回動自在に設置された防熱カバーに、該防熱カバーを閉じた状態で前記伝達部材と係合し、前記面圧が解除される向きへの前記伝達部材の移動を拘束する係止部が設けられていることを特徴とするスライディングノズル装置。
2. 請求項１記載のスライディングノズル装置において、前記面圧が負荷される向きへ前記伝達部材を移動させた状態でのみ、前記防熱カバーを閉じることができるスライディングノズル装置。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載のスライディングノズル装置において、前記防熱カバーの回動軸は、前記伝達部材の移動方向と直交する方向に配置されているスライディングノズル装置。

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