JP2014217857A - 鋳片引抜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定期点検及び交換などのメンテナンスをする際に、連続鋳造設備から外部へ取り出すことが容易とされた鋳片引抜装置を提供する。
【解決手段】連続鋳造設備３０に設けられていて鋳片３２を引き抜く一対のピンチロール６を備えたロールスタンド２とピンチロール６に回転駆動力を付与する駆動装置３と駆動装置３からロールスタンド２に回転駆動力を伝える伝達軸４とを備えた鋳片引抜装置１において、一のストランドに沿って配備されたロールスタンド２と一のストランドに隣接する他のストランドに沿って配備されたロールスタンド２は各ロールスタンド２の側面に備えられた動力入力部５が互いに対面するように配備され、駆動装置３は一のストランドのロールスタンド２の動力入力部５と他のストランドのロールスタンド２の動力入力部５との間の中央であってその上方に備えられ、且つストランドに沿って一列に並ぶように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続鋳造設備を構成する鋳片引抜装置に関する。

一般に、連続鋳造設備では、取鍋により運ばれてきた溶鋼がタンディッシュに注がれ、注がれた溶鋼はタンディッシュを経て鋳型に注入される。注入された溶鋼は鋳型下部から鋳片として引き抜かれ、この鋳片はサポートロールで保持されながらさらに下流側へと引き抜かれる。鋳片を引き抜くためのピンチ力は、鋳片の搬送路（パスラインと呼ぶこともある）に沿って配備された鋳片引抜装置により付与される。

鋳片引抜装置は、パスラインを介して上下に対向する一対若しくは複数対のピンチロールと、これらピンチロール間の間隔を拡縮する拡縮装置を有したロールスタンドと、各対のピンチロールを回転駆動させるロ−ル回転駆動装置と、で構成されている。この鋳片引抜装置は、各対のピンチロールにパスライン上に搬送される鋳片を挟持させ、この状態で各ピンチロールをパスライン下流側に向けて回転駆動させることにより鋳片をパスライン上流側から下流側に引き抜く装置である。

このように、鋳片をパスライン上流側から下流側に引き抜く装置としては、特許文献１に開示されたものがある。
特許文献１は、上下駆動ロールの組それぞれ個別に、駆動用電動機とこの駆動用電動機に直結された減速機とで構成された駆動装置を設けるとともに、この駆動装置が連続鋳造設備の鋳型下の架構上に出力軸を鋳片パスラインに向けて配置されている鋳片引抜装置を開示する。

特許３２０４５９４号公報

特許文献１の鋳片引抜装置においては、同文献の図２に示すように、ＮＯ．２ストランド用の駆動装置が、ＮＯ．２ストランド用のウォーム減速機のほぼ真上に配置されている。同様に、ＮＯ．３ストランド用の駆動装置が、ＮＯ．３ストランド用のウォーム減速機のほぼ真上に配置されている。このような鋳片引抜装置に対し、定期点検及び交換などのメンテナンスをする際には、連続鋳造設備からこの鋳片引抜装置（ロールスタンド）を外部へ取り出すことが必要となる。

しかしながら、特許文献１に開示されたような鋳片引抜装置では、駆動装置がロールスタンドのほぼ真上に配置されており、このロールスタンドを連続鋳造設備の上方に引き上げて外部へ取り出す場合、ロールスタンドと駆動装置とが干渉する虞がある。
上記した干渉の問題を回避するためには、ストランド間隔を広げ、鋳片引抜装置を取り出すスペースを確保するといった措置が有効かもしれないが、ストランドの間隔を広げると、連続鋳造設備が大型になってしまう虞がある。

そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、定期点検及び交換などのメンテナンスをする際に、連続鋳造設備から外部へ取り出すことが容易とされた鋳片引抜装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る鋳片引抜装置は、複数のストランドで構成された連続鋳造設備に設けられていて、鋳片を引き抜く一対のピンチロールを備えたロールスタンドと、前記ピンチロールに回転駆動力を付与する駆動装置と、前記駆動装置からロールスタンドに回転駆動力を伝える伝達軸とを備えた鋳片引抜装置において、一のストランドに沿って配備されたロールスタンドと、当該一のストランドに隣接する他のストランドに沿って配備されたロールスタンドは、各ロールスタンドの側面に備えられた動力入力部が、互いに対面するように配備されており、前記駆動装置は、前記一のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部と、前記他のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部との間の中央であってその上方に備えられ、且つ前記ストランドに沿って一列に並ぶように配置されていることを特徴とする。

好ましくは、前記駆動装置に連結された伝達軸は、各ストランドに向かって斜め下方に延設され、前記ロールスタンドの動力入力部に連結されているとよい。
好ましくは、前記一のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部へ延設される伝達軸と、前記他のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部へ延設される伝達軸とが、平面視で千鳥配置とされているとよい。

好ましくは、前記一のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部へ延設される伝達軸は、前記動力入力部の側部であって前記一のストランドでの鋳片移送方向の下流側に連結され、前記他のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部へ延設される伝達軸は、前記動力入力部の側部であって前記他のストランドでの鋳片移送方向の上流側に連結されているとよい。

本発明の鋳片引抜装置を用いることで、鋳片引抜装置の上方のスペースを広く確保することができ、鋳片引抜装置の交換を容易にすることができる。

本発明の鋳片引抜装置の正面図である。 Ｎｏ．２ストランドに配備された鋳片引抜装置を動力入力部側から見た側面図であって、図１のＢ側から見た図である。 本発明の鋳片引抜装置のＮｏ．１ストランド及びＮｏ．２ストランドを平面視した概略図である。 連続鋳造設備の概略構成を示す斜視図である。 鋳片引抜装置のＮｏ．１ストランド及びＮｏ．２ストランドに配備されたロールスタンドの別例を平面視した概略図である。

以下、本発明の実施形態を、図を基に説明する。
図４には、本実施形態の鋳片引抜装置１が備えられる連続鋳造設備３０の概略が示されている。
図４に示される連続鋳造設備３０は、多ストランド用の湾曲型の連続鋳造設備３０であり、鋳型３１の下端から引き抜かれた鋳片３２（ブルーム、ビレット）は、複数のサポートロール３３で支持されつつ緩やかに曲げられ、最後は水平方向に引き抜かれるようになる。つまり、連続鋳造設備３０は、鋳型３１の下端を始端部として湾曲状にパスラインが終端部まで延びている。

図４に示される連続鋳造設備３０は、２本のストランドを有するものとなっているが、これは例示であって、図１に示すように、連続鋳造設備３０は３ストランド以上の多ストランド型であってもよい。
図４に示すように、連続鋳造設備３０は、溶鋼を一時的に蓄え鋳型３１へ注入するタンディッシュ３４と、溶鋼を鋳造する鋳型３１と、鋳型３１から出たブルーム等の鋳片３２を支えつつ移送する複数のサポートロール３３とを有している。また、パスラインの中途部から終端部の間（図４中のＡ）の複数位置に鋳片引抜装置１が配備されている。

このような構成の連続鋳造設備３０では、取鍋により運ばれてきた溶鋼がタンディッシュ３４に注がれ、注がれた溶鋼はタンディッシュ３４に設けた浸漬ノズル３５を介して鋳型３１に注入される。鋳型３１では注入された溶鋼が冷却（１次冷却）され、その表面部のみが凝固した状態の鋳片３２となって、鋳型３１下部から引き抜かれる。
パスラインに沿って引き抜かれた鋳片３２は、各サポートロール３３で保持されながら、鋳片引抜装置１が配備された湾曲状のパスラインの始端部から終端部に向けて通過する。その時、鋳片３２はパスラインを通過している間に冷却（２次冷却）されている。そして、冷却されて水平になった鋳片３２は、下流側に備えられたガス切断機（図示せず）で所定の長さに切断される。

なお、連続鋳造設備３０では、同一鋼種の鋳造を連続的に行うことはもちろん、鋼種の異なる溶鋼を連続的に供給し、成分の異なった鋳片３２が連なるように製造することもある。
図１、図２に示す如く、鋳片引抜装置１は、鋳型３１から搬送される鋳片３２を挟持して引き抜く上下一対のピンチロール６を複数備えたロールスタンド２と、各ピンチロール６に回転駆動力を付与する駆動装置３と、駆動装置３からロールスタンド２に回転駆動力を伝える伝達軸４と、を備えている。加えて、駆動装置３からの回転駆動力を所定の回転速度に減速するロールスタンド用減速機５（動力入力部）が取付けられている。

図２に示す如く、ロールスタンド２には、上下一対のピンチロール６がパスラインに沿って複数（３体）連なるように配備されており、この３体のピンチロール６は、パスラインの左右両側に立設されるように設けられたサイドフレーム７に取り付けられている。
サイドフレーム７の下方には、パスラインに垂直で外方突出状にフランジが設けられたベースフレーム８が備えられている。このベースフレーム８は、基礎床面Ｆに対してボルト等の締結具（図示せず）を介して締結される。これにより、ロールスタンド２は基礎床面Ｆに固定される。また、上下一対のピンチロール６を上下方向で互いに近接離間可能に枢支するロール枢支機構９がロールスタンド２に備えられている。

ロールスタンド２を構成するサイドフレーム７の一方の外壁面には、カップリングで接続された上下一対のロールスタンド用減速機５が取り付けられている。本実施形態のロールスタンド用減速機５は、駆動装置３からの回転駆動力が入力される「動力入力部」であり、ウォームホイールとウォームギアで構成されたウォーム減速機を用いている。上側のウォーム減速機は上側のピンチロール６に連結され、下側ウォーム減速機は下側のピンチロール６に連結されている。そして、上側のウォーム減速機の入力軸１０と、後述する駆動装置３（駆動用電動機１１）からの回転駆動力を伝達する長尺の伝達軸４の下端側とがユニバーサルジョイントにて連結されている。伝達軸４の上端側は、電動機用減速機１２の出力軸１３に連結されている。

なお、本実施形態では、ロールスタンド用減速機５としてウォーム減速機を使用しているが、ピンチロール６に連接する直交減速機（例えば、ホローシャフト形直交減速機）であってもよい。また、本実施形態では、上下一対のピンチロール６をそれぞれ駆動させているが、上下のどちらか一方のピンチロール６だけを駆動させてもよい。
ロールスタンド２に備えられたピンチロール６に回転駆動力を付与する駆動装置３は、駆動用電動機１１と、この電動機に連結される電動機用減速機１２と、この減速機とそれぞれのピンチロール６に設けられているウォーム減速機とを連結する伝達軸４と、を備えている。この駆動装置３は、ロールスタンド２の上方の架構Ｍ上に、上下一対のピンチロール６に対応する台数分配置されている。

上述した鋳片引抜装置１では、駆動用電動機１１で発生した回転駆動力が電動機用減速機１２、伝達軸４、ロールスタンド用減速機５を介して、上下一対のピンチロール６に伝達されることにより、この上下一対のピンチロール６が回転し、上下一対のピンチロール６に挟持された鋳片３２を引き抜くようにしている。
なお、本実施形態に採用しているロールスタンド２の作動態様及び駆動力伝達構造は、基本的に従来のものと変わりはないので、その詳細な説明は省略する。

次に、上述した鋳片引抜装置１の配置について説明する。
本発明に係る鋳片引抜装置１は、図４のＡに示す位置、すなわち連続鋳造設備３０の曲げ部から矯正部にかけて配置されているものである。
図１は、本発明の鋳片引抜装置１を正面から見た図であり、紙面の左右方向が装置における左右方向とする。また、図２の左をパスラインの上流側、紙面の右をパスラインの下流側とする。また、図３は、この鋳片引抜装置１を上方から見た平面図であり、紙面の左をパスラインの上流側、紙面の右をパスラインの下流側とする。

本実施形態の場合、図１に示すように、３つのパスライン、つまり、３本のストランドが連続鋳造設備３０に備えられている。なお、この３本のストランドを紙面に向かって左側からＮｏ．１ストランド（＃１）、Ｎｏ．２ストランド（＃２）、Ｎｏ．３ストランド（＃３）とする。
まず、Ｎｏ．１ストランド（＃１）に配置された鋳片引抜装置１のロールスタンド２は、図１に示す如く、ロールスタンド用減速機５（動力入力部）が右側になるように配置されている。次に、Ｎｏ．２ストランド（＃２）に配置されたロールスタンド２は、ロールスタンド用減速機５が左側になるように配置されている。すなわち、一のストランドに沿って配備されたロールスタンド２と、当該一のストランドに隣接する他のストランドに沿って配備されたロールスタンド２は、各ロールスタンド２の側面に備えられた動力入力部５が、互いに対面するように配備されるものとなっている。

なお、図１に示す如く、Ｎｏ．３ストランド（＃３）に配置されたロールスタンド２は、ロールスタンド用減速機５が右側になるように配置されている。Ｎｏ．４ストランド（＃４）が存在した場合、Ｎｏ．４ストランドに配置されたロールスタンド２は、ロールスタンド用減速機５が左側になるように配置され、Ｎｏ．３ストランドのロールスタンド２と、Ｎｏ．４ストランドのロールスタンド２とは、互いのロールスタンド用減速機５が対面するようになっている。

一方、図１〜図３に示すように、ロールスタンド２を駆動させる駆動装置３は、３本のストランドの上方に設けられた連続鋳造設備３０の架構Ｍにそれぞれ配置されている。
Ｎｏ．１ストランドに配置されたロールスタンド２を駆動させる駆動装置３は、Ｎｏ．１ストランドとＮｏ．２ストランドとの間の略中央部上方に設けられ、且つ連続鋳造設備３０の上流側から下流側に向けて掛け渡された架構Ｍに配置されている。また、Ｎｏ．２ストランドに配置されたロールスタンド２を駆動させる駆動装置３も、Ｎｏ．１ストランドとＮｏ．２ストランドとの間の略中央部上方に設けられ、且つ連続鋳造設備３０の上流側から下流側に向けて掛け渡された架構Ｍに配置されている。

つまり、駆動装置３は、Ｎｏ．１ストランドに配備されたロールスタンド２の動力入力部５（ロールスタンド用減速機）と、Ｎｏ．２ストランドに配備されたロールスタンド２の動力入力部５（ロールスタンド用減速機）との間の中央であってその上方に備えられ、且つストランドに沿って一列（単一の列）に並ぶように配置されている。一組のピンチロール６に一つの駆動装置３が対応するように設けられて、駆動装置３はストランドに沿うように略一直線上に上流側から下流側に配備されている。

そして、駆動装置３からの回転駆動力をロールスタンド２に伝達する伝達軸４は、駆動装置３から各ストランドに向かって斜め下方に垂下状に延設され、ロールスタンド２の動力入力部５に連結されている。
また、図２に示すように、駆動装置ａ、駆動装置ｃ及び駆動装置ｅは、Ｎｏ．１ストランドに配置されたロールスタンド２のピンチロール６を駆動させるものであり、駆動装置ｂ、駆動装置ｄ及び駆動装置ｆは、Ｎｏ．２ストランドに配置されたロールスタンド２のピンチロール６を駆動させるものである。そのため、図１に示すように、この伝達軸４は正面視でハ字状に配置されることとなっていて、図３に示すように、Ｎｏ．１ストランドに配備されたロールスタンド２の動力入力部５へ延設される伝達軸４と、Ｎｏ．２ストランドに配備されたロールスタンド２の動力入力部５へ延設される伝達軸４とが、平面視で千鳥配置（ストランドに沿って、右方向突出、左方向突出、右方向突出・・・）となっている。斯かる千鳥配置により、駆動装置３から各ストランドに向かって斜め下方に垂下状に延設された伝達軸４とウォーム減速機のケーシングとの干渉を回避することができる。

一方で、図５に示すように、別例の鋳片引抜装置１００では、ロールスタンド１０２の動力入力部１０５と、駆動装置１０３に連結された伝達軸１０４との傾斜角度が大きくなってしまうことがある。
そこで、図３に示すように、本発明の鋳片引抜装置１は、駆動装置３に連結された伝達軸４と、各ストランドに配備されたロールスタンド２の動力入力部５とを、平面視で、最短となるように配置しており、ロールスタンド２の動力入力部５に連結された伝達軸４の傾斜角度が大きくなることを防止することができる。

また、図３に示すように、Ｎｏ．１ストランドに配備されたロールスタンド２の動力入力部５へ延設される伝達軸４は、動力入力部５の側部であって、Ｎｏ．１ストランドでの鋳片移送方向の下流側に連結され、Ｎｏ．２ストランドに配備されたロールスタンド２の動力入力部５へ延設される伝達軸４は、動力入力部５の側部であって、Ｎｏ．２ストランドでの鋳片移送方向の上流側に連結されている。図５に示す別例の鋳片引抜装置１００ではＮｏ．１ストランドに配備されたロールスタンド１０２とＮｏ．２ストランドに配備されたロールスタンド１０２とは平面視勝手反対のロールスタンドになり各々のストランドで異なったロールスタンドとなる。一方、図３に示す鋳片引抜装置１ではＮｏ．１ストランドに配備されたロールスタンド２とＮｏ．２ストランドに配備されたロールスタンド２とは同一のロールスタンドになり各々のストランドで異なったロールスタンドを準備する必要がない。即ち、Ｎｏ．１ストランドに配備されたロールスタンド２を平面視１８０°旋回させればＮｏ．２ストランドにも使用することが可能である。

以上述べた如く、駆動装置３を隣接するストランドの間の略中央部上方に設けられた架構Ｍに前後方向に沿って一列に並んで配置することで、ロールスタンド２の上方の空間を大きく空けることができる。これにより、鋳片引抜装置１（ロールスタンド２）の交換を容易にすることができる。
また、駆動装置３を一方のストランド（図１では、Ｎｏ．１ストランド）と他方のストランド（図１では、Ｎｏ．２ストランド）との間の略中央部上方に設けられた架構Ｍに前後方向に沿って一列に配置し、各ストランドに配置されたロールスタンド２を動力入力部５側が対面するように配置することで、隣接するストランドの間隔を小さくする（狭める）ことができる。それ故、連続鋳造設備３０全体としての左右方向の幅を狭めることができ、連続鋳造設備３０の規模をコンパクトにすることができる。そして、コンパクトになった連続鋳造設備３０を狭小エリアに建設することができ、且つ建設コストの増加も抑えることができる。また、耐火物のコスト増を抑えた小型のタンディッシュ３４を用いることができる。また、各ストランドに配置されたロールスタンド２として、同じ形状や形式の装置を使用することができ、コストダウンに資することが可能となる。

なお、これまでの技術では、駆動装置３を鋳片引抜装置１本体に配置することが一般的であったが、本発明の鋳片引抜装置１を用いることで、駆動装置３を高温の鋳片３２から離れた場所に設置することができ、保守点検も容易になる。また、本発明の鋳片引抜装置１は、駆動装置３とロールスタンド２とを伝達軸４にて連結するだけでよいため、従来、必要とされたマイタギアボックスや歯車装置が不要となり、部品点数が増加することによるコスト増も抑えることができる。

なお、上記した実施形態の変形例として、以下のことが考えられる。
例えば、図２に示す駆動装置ａ〜駆動装置ｆを架構Ｍ上に上下流方向に沿って一列に配置しているが、ロールスタンド２を交換する際に、駆動装置３が障害にならない程度であれば、左右にずらした配列に配置してもよい。例えば、架構Ｍの上下流方向の中心線よりも若干左右方向に配列するようにする。つまり、架構Ｍ上において、隣接する駆動装置３を平面視で、左右方向で交互配列（千鳥配置）となるようにしてもよい。また、本実施形態で採用している駆動装置３は、駆動用電動機１１と電動機用減速機１２とが一体で構成され、且つこの駆動用電動機１１と電動機用減速機１２とが同軸で連結されているものである。ゆえに、架構Ｍ上に駆動装置３同士を近接させて一列に配置することができる。とはいえ、図２に示すように、架構Ｍ上に近接させて配置することができるコンパクトな駆動装置３であれば、どのような構成をしていてもよい。

また、伝達軸４として、クロスタイプのようなユニバーサルジョイントで連結されたスピンドル軸を採用したが、等速ボールジョイントなどで連結されたスピンドル軸を伝達軸４として採用してもよい。
また、本実施形態では、図４に示すように、連続鋳造設備３０の矯正部（水平部）に配置された鋳片引抜装置１について詳細に説明したが、パスラインの湾曲部などに配置された鋳片引抜装置１であっても適用可能である。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１ 鋳片引抜装置
２ ロールスタンド
３ 駆動装置
４ 伝達軸
５ ロールスタンド用減速機（動力入力部）
６ ピンチロール
７ サイドフレーム
８ ベースフレーム
９ ロール枢支機構
１０ 入力軸
１１ 駆動用電動機
１２ 電動機用減速機
１３ 出力軸
３０ 連続鋳造設備
３１ 鋳型
３２ 鋳片
３３ サポートロール
３４ タンディッシュ
３５ 浸漬ノズル
１００ 鋳片引抜装置
１０２ ロールスタンド
１０３ 駆動装置
１０４ 伝達軸
１０５ ロールスタンド用減速機（動力入力部）
Ｆ 基礎床面
Ｍ 架構

Claims (4)

1. 複数のストランドで構成された連続鋳造設備に設けられていて、鋳片を引き抜く一対のピンチロールを備えたロールスタンドと、前記ピンチロールに回転駆動力を付与する駆動装置と、前記駆動装置からロールスタンドに回転駆動力を伝える伝達軸とを備えた鋳片引抜装置において、
   一のストランドに沿って配備されたロールスタンドと、当該一のストランドに隣接する他のストランドに沿って配備されたロールスタンドは、各ロールスタンドの側面に備えられた動力入力部が、互いに対面するように配備されており、
   前記駆動装置は、前記一のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部と、前記他のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部との間の中央であってその上方に備えられ、且つ前記ストランドに沿って一列に並ぶように配置されていることを特徴とする鋳片引抜装置。
2. 前記駆動装置に連結された伝達軸は、各ストランドに向かって斜め下方に延設され、前記ロールスタンドの動力入力部に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の鋳片引抜装置。
3. 前記一のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部へ延設される伝達軸と、前記他のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部へ延設される伝達軸とが、平面視で千鳥配置とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳片引抜装置。
4. 前記一のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部へ延設される伝達軸は、前記動力入力部の側部であって前記一のストランドでの鋳片移送方向の下流側に連結され、
   前記他のストランドに配備されたロールスタンドの動力入力部へ延設される伝達軸は、前記動力入力部の側部であって前記他のストランドでの鋳片移送方向の上流側に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋳片引抜装置。

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