JP2018532599A - 鋳造設備及び鋳造方法 - Google Patents

Abstract

本発明に係る鋳造設備は、溶鋼を収容する取鍋と、取鍋から提供された溶鋼を凝固させて鋳片に鋳造するモールドと、一方向に延設されて、取鍋を支持し、移動可能なハンガーと、上下方向に延設されて、一方の端がハンガーに連結され、他方の端が取鍋を把持する取鍋把持手段と、モールドの上側に配設されて、取鍋が支持されたハンガーが据置きされて、ハンガーに支持された取鍋をモールドの上側に対応位置させるハンガー据置き部と、取鍋の下部に連結されて、取鍋の溶鋼を排出するノズルと、を備える。したがって、本発明の実施形態によれば、ハンガー据置き台及びストッパーにより、取鍋を常に同じ位置に安定的に固定することができる。また、第１及び第２の釣り合い調整部により取鍋及びノズルが片側に傾くことなく、地面に対して垂直をなすように配置することができて、溶鋼をモールド又はタンディッシュに安定的に供給することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、鋳造設備及び鋳造方法に係り、より詳しくは、取鍋を鋳造位置に位置させるに当たって、常に同じ個所に位置させることができ、しかも、取鍋及びノズルの釣り合いを調整することのできる鋳造設備及び鋳造方法に関する。

通常の連続鋳造工程は、製鋼工程において精錬された溶鋼が収容された取鍋と、取鍋から溶鋼を提供されて一時的に収容するタンディッシュと、取鍋の溶鋼をタンディッシュに供給するシュラウドノズルと、タンディッシュから供給された溶鋼を所定の形状に凝固させて鋳片に鋳造する鋳型と、鋳型の下側に一方向に並設されて、鋳型から引き抜かれた鋳片を冷却させる複数のセグメントと、を備える。
ここで、取鍋の溶鋼をタンディッシュに供給するに当たって、特許文献１に開示されているような取鍋タレットを用いる。取鍋タレットは、回転駆動されるスイングタワーと、スイングタワーの両側に連結されるように配設され、それぞれに取鍋が載置される取鍋受け台と、を備える。このような取鍋タレットによれば、スイングタワーの回転により取鍋を交互にタンディッシュの上部に位置させて、取鍋の溶鋼をタンディッシュに排出することにより、鋳造を連続的に行う。
このような取鍋タレットは、取鍋をタンディッシュの上側における同じ個所に常に安定的に位置させることができるというメリットがあるとはいえ、高価であり、数百トンの溶鋼を収容した取鍋を鋳造位置に位置させるために回転、上昇又は下降させることを余儀なくされるため、連鋳工程に際しての電力の消費が多いというデメリットがある。なお、鋳片の鋳造方式として、連連続鋳造方式ではなく、所定の長さの鋳片を鋳造した後に鋳造を終えるという半連続鋳造方式を採用する場合、上述した取鍋タレットの作動は、電力消費の側面からみて、非効率性を招く要因となる。

一方、連続鋳造設備において取鍋の溶鋼をタンディッシュに供給するに当たって、外気の混入による溶鋼の再酸化を防ぐためには、シュラウドノズル（ｓｈｒｏｕｄ ｎｏｚｚｌｅ）の垂直度が重要な要因となる。一般に、シュラウドノズルは、取鍋の下部に連結された取鍋ノズルと、取鍋の溶鋼をタンディッシュに供給するために取鍋ノズルの下部に係合されるロングノズルと、を備える。このようなシュラウドノズルは、取鍋ノズルにロングノズルを係合させるとき、取鍋ノズル及びロングノズル間の係合位置又は取鍋ノズルとロングノズルとがなす垂直度が異なってくる。すなわち、シュラウドノズルが取鍋ノズルに係合されるとき、シュラウドノズルが片側に偏って配列が乱れたり、位置合わせ不良が生じたりする場合、外気が取鍋ノズルとロングノズルとの間に浸透して溶鋼に混入してしまうという問題が発生する。したがって、ロングノズルを取鍋ノズルに係合するとき、ロングノズル又はシュラウドノズルが片側に傾かないように垂直度を調節する必要があり、垂直度を調整するために、特許文献２に開示されているようなシュラウドマニピュレーターを用いる。特許文献２に開示されているマニピュレーターは、ロングノズルに対して前後進動作可能なように構成されたシュラウドアームと、シュラウドアームの下側に位置し、ロングノズルに対して前後進可能であり、ロングノズルを把持可能な把持部と、シュラウドアームの下部に配設されて把持部を前後進移動させる油圧方式の駆動手段と、を備える。
しかしながら、このようなマニピュレーターは、高価であり、しかも、複雑な構成を有しているため、広い設置面積が求められるという問題がある。

大韓民国公開特許第２０１３−０１２０１４９号公報 大韓民国公開特許第２０１３−００７５５７０号公報

本発明は、取鍋を鋳造位置に位置させるに当たって、常に同じ個所に位置させることができ、しかも、取鍋及びノズルの釣り合いを調整することのできる鋳造設備及び鋳造方法を提供することを目的とする。
本発明は、単純な構造で取鍋を支持して鋳造位置に配置し、取鍋及びノズル間の釣り合いが取れる取鍋支持装置を備える鋳造設備及び鋳造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る鋳造設備は、溶鋼を収容する取鍋と、取鍋から提供された溶鋼を凝固させて鋳片に鋳造するモールドと、一方向に延設されて、取鍋を支持し、移動可能なハンガーと、上下方向に延設されて、一方の端がハンガーに連結され、他方の端が取鍋を把持する取鍋把持手段と、モールドの上側に配設されて、取鍋が支持されたハンガーが据置きされて、ハンガーに支持された取鍋をモールドの上側に対応位置させるハンガー据置き部と、取鍋の下部に連結されて、取鍋の溶鋼を排出するノズルと、を備えることを特徴とする。

ハンガー据置き部は、ハンガーの延設方向と交差する方向に延設され、ハンガーの両周縁部が上部に載置可能なように互いに隔設された一対の第１の据置き台と、一対の第１の据置き台のそれぞれの上部から上側に向かって延在し、ハンガーの幅に比べて大きな間隔で隔設された二つの据置き部材を有する一対の第２の据置き台と、を備えることか好ましい。
ハンガーの下部の周縁に配設された一対のストッパーを備え、一対のストッパーは、ハンガーの下部に一対の第１の据置き台の隔設距離に比べて短い距離で隔設されることがよい。
ノズルは、一方の端が取鍋に連結された第１のノズル及び第１のノズルに係合可能な第２のノズルを備え、前後進可能であり、第２のノズルを把持して第１のノズルが位置する方向に移動させて、第２のノズルを第１のノズルに係合させ、第２のノズルを支持する第１の釣り合い調整部と、ハンガー据置き部の下側に配設され、前後進可能であり、第１及び第２のノズルが係合したノズルが連結された取鍋に前進して、第１の釣り合い調整部と対向する位置において取鍋を支持する第２の釣り合い調整部と、を備えることができる。

第１の釣り合い調整部は、取鍋に沿って移動可能であり、第１の釣り合い調整部は、第２のノズルを把持可能なノズル把持部材と、ノズル把持部材に連結され、前後進移動可能なアームと、ノズル把持部材とは反対となる位置におけるアームに配設可能な重量物と、を備えることか好ましい。。
鋳造設備は、取鍋の下部に配設されて、アームを支持可能な支持部材を備えることがよい。
第２の釣り合い調整部は、第１の釣り合い調整部と対向する位置において取鍋の側面に対して前後進移動可能であり、前進の際に取鍋の側面と接触されて支持する水平移動部を備えることができる。

鋳造設備は、第１のノズル及び第２のノズルのうちのいずれか一方に形成された突出部及び残りの他方のノズルに設けられて突出部を収容可能な係合溝を有する係合部を備えることか好ましい。。
ハンガーがハンガー据置き台に支持されて、取鍋がモールドの上側に位置するとき、第２のノズルの他方の端がモールド内に嵌設され、第２の釣り合い調整部は、モールドの上部を覆うモールドカバーの上部に固設されることがよい。
鋳造設備は、モールドから鋳片を地面に対して垂直な方向に引き抜くことができる。
ハンガー据置き台とモールドとの間にタンディッシュが配設され、ハンガーがハンガー据置き台に支持されて、取鍋がモールドの上側に位置するとき、第２のノズルの他方の端がタンディッシュ内に嵌設され、第２の釣り合い調整部は、タンディッシュの上部を覆うタンディッシュカバーの上部に固設されることか好ましい。

本発明に係る鋳造方法は、精錬済みの溶鋼が収容された取鍋をハンガーに支持させる過程と、取鍋の下部に配設された第１のノズルに第２のノズルを係合させる過程と、ハンガーを移動させて、モールドの上側に位置するハンガー据置き部にハンガーを据置きして、取鍋をモールドの上側に位置させる過程と、取鍋の溶鋼をノズルを介して移動させてモールドに供給する過程と、モールドにおいて溶鋼を凝固させ、モールドから鋳片を引き抜く過程と、を含み、ハンガーを移動させて、モールドの上側に位置するハンガー据置き部にハンガーを据置きするに当たって、ハンガーの延設方向と対応する方向に隔設された一対の第１の据置き台の上部にハンガーの一方の端及び他方の端のそれぞれを載置することを特徴とする。

ハンガーを移動させて、モールドの上側に位置するハンガー据置き部にハンガーを据置きするに当たって、一対の据置き台の上部から上側に向かって延在し、ハンガーの幅方向に隔設された二つの据置き部材の間にハンガーの一方の端及び他方の端が位置するように載置することか好ましい。
第１のノズルに第２のノズルを係合させる過程は、前後進移動可能なノズル把持部材に第２のノズルを把持させる過程と、ノズル把持部材に連結されてノズル把持部材を前後進させるアームを動作させて、ノズル把持部材を第１のノズルの下側に移動させて、第２のノズルを第１のノズルに係合する過程と、ノズル把持部材の位置とは反対となる位置にアーム重量物を配設する過程と、を含むことができる。
第１のノズル及び第２のノズルが係合した後、ハンガーをモールドの上側に移動させた後、取鍋、第１及び第２のノズルの釣り合いを調節する過程を含み、釣り合いを調節する過程は、ハンガー据置き台の下側に配設された水平移動部を動作させて、水平移動部に連結された取鍋支持部材を取鍋に向かって前進移動させて、取鍋の側面を支持させることにより、ノズル把持部材が位置する方向に力を加えて、取鍋、第１及び第２のノズルが地面に対して垂直になるように調節することか好ましい。

水平移動部を動作させて取鍋支持部材に取鍋を支持させる過程は、取鍋支持部材に連結された第１の移動部材を前進移動させて、取鍋支持部材と取鍋の外側面とを接触させる過程と、取鍋支持部材に連結され、第１の移動部材に比べて微細に前後進移動可能な第２の移動部材を取鍋に接触させた状態で、第２の移動部材を前進又は後進させて、取鍋、第１及び第２のノズルが傾くことなく、地面に対して垂直になるように調整する過程と、を含むことか好ましい。
モールドの上側に位置するハンガー据置き部にハンガーを据置きして、取鍋をモールドの上側に位置させる過程において、第２のノズルの下部がモールドの内部に嵌入するようにし、取鍋の溶鋼をモールドに供給する過程において、取鍋の溶鋼が第１のノズル及び第２のノズルによりモールドに供給されることができる。

モールドの上側に位置するハンガー据置き部にハンガーを据置きして、取鍋をモールドの上側に位置させる過程において、第２のノズルの下部がハンガー据置き部とモールドとの間に位置するタンディッシュの内部に嵌入するようにし、取鍋の溶鋼をモールドに供給する過程において、取鍋の溶鋼が第１のノズル及び第２のノズルによりタンディッシュに供給されることか好ましい。
モールドから鋳片を地面に対して垂直な方向に引き抜いて、鋳片を垂直鋳造するか、あるいは、モールドから鋳片を垂直な方向に引き抜いていて水平方向に湾曲状に鋳造することがよい。

本発明の実施形態によれば、ハンガー据置き台により、取鍋を常に同じ個所に位置させることができる。また、第１及び第２の釣り合い調整部により取鍋及びノズルが片側に傾くことなく、地面に対して垂直をなすように配置することができて、溶鋼をモールド又はタンディッシュに安定的に供給することができる。
本発明の実施形態に係るハンガー据置き台は、従来のタレットに比べて単純な構造であり、駆動電力の消耗が少ない。なお、第１及び第２の釣り合い調整部が従来のシュラウドマニピュレーターに比べて単純な構造を有するので、設置空間が狭まり、その製造及び作動にかかるコストも安いというメリットがある。

本発明の実施形態に係る鋳造設備を示す一側面図である。 本発明の実施形態に係る鋳造設備を示す他側面図である。 本発明の実施形態に係る第１のノズル及び第２のノズルを示す図面であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、上面図、（ｃ）は、第１のノズル及び第２のノズルを係合させるための係合部を説明するための拡大図である。 本発明の実施形態に係るハンガー及びハンガーが据置きされるハンガー据置き台を示す上面図である。 本発明の実施形態に係る第２の釣り合い調整部を上側から見下ろした上面図である。 本発明の実施形態に係る取鍋支持装置の動作を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）の順に進行する。

以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態として実現され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。
本発明は、取鍋に収容された溶鋼をモールド又はタンディッシュに供給するために溶鋼が収容された取鍋を支持する取鍋支持装置を備える鋳造設備に関する。より具体的には、溶鋼が収容された取鍋をモールド又はタンディッシュの上側における同じ個所に常に安定的に位置させ、取鍋の溶鋼を排出するノズルがモールド又はタンディッシュの上側に傾くことなく地面に対して垂直をなして配置されるように調整可能な取鍋支持装置を備える鋳造設備に関する。

本発明の実施形態に係る取鍋支持装置は、モールドから鋳片を地面に対して垂直に引き抜いて、厚肉の極厚物を鋳造する半連続垂直鋳造設備に適用される。本発明の実施形態に係る半連続垂直鋳造設備の場合、取鍋の溶鋼をモールドに直ちに供給して鋳片を垂直鋳造する。換言すれば、通常の湾曲状の垂直鋳造設備においては、取鍋の溶鋼をタンディッシュに供給し、タンディッシュの溶鋼をモールドに供給して鋳造するが、本発明の実施形態に係る垂直鋳造設備は、取鍋の溶鋼をノズルを介して直ちにモールドに供給して鋳片を鋳造する。
また、半連続垂直鋳造設備の場合、通常の湾曲状の連続鋳造設備に比べて一つのチャージに必要な溶鋼の量が少ない。したがって、本発明の実施形態に係る取鍋支持装置は、一つの取鍋を支持するように構成される。
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る鋳造設備を示す側面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係る第１のノズル及び第２のノズルを示す図面であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、上面図、（ｃ）は、第１のノズル及び第２のノズルを係合させるための係合部を説明するための拡大図である。更に、図４は、本発明の実施形態に係るハンガー及びハンガーが据置きされるハンガー据置き台を示す上面図である。更にまた、図５は、本発明の実施形態に係る第２の釣り合い調整部を上側から見下ろした上面図である。なお、図６は、本発明の実施形態に係る取鍋支持装置の動作を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）の順に進行する。

以下、本発明の実施形態に係る取鍋支持装置を説明するに当たって、タンディッシュ無しに取鍋の溶鋼をモールドに直接的に供給する垂直鋳造設備を例にとって説明する。
図１及び図２に基づくと、本発明の実施形態に係る鋳造設備は、精錬された溶鋼が収容される取鍋Ｌと、取鍋Ｌから溶鋼を提供されて凝固させるモールドＭと、モールドＭの上側を覆うモールドカバーＣと、取鍋Ｌの溶鋼をモールドＭに供給するノズル２０００と、溶鋼が収容された取鍋Ｌを支持して、モールドＭの上側に対応位置させ、取鍋Ｌ及びノズル２０００の釣り合いを調整する取鍋支持装置１０００と、を備える。なお、鋳造設備は、モールドＭから鋳片を地面に対して垂直な方向に引き抜く定盤１０と、定盤１０を地面に対して上下移動させる定盤移動装置２０と、を備える。

ノズル２０００は、図１及び図２に示したとおり、取鍋Ｌの下部に固設された第１のノズル２１００と、取鍋Ｌの溶鋼をモールドに供給するために一方の端が第１のノズル２１００に係合され、他方の端がモールドＭ内に位置するように配設される第２のノズル２２００と、を備える。
第１のノズル２１００は、図３に示したとおり、取鍋Ｌの底面部に設けられて溶鋼が流出される流出口に対応配設されたトップノズル（ｔｏｐ ｎｏｚｚｌｅ）２１１０及びトップノズル２１１０の下側に対応配設されたボトムノズル（ｂｏｔｔｏｍ ｎｏｚｚｌｅ）２１２０を備える。また、トップノズル２１１０とボトムノズル２１２０との間に摺動ゲート２４００が配設されて、摺動ゲート２４００の動作に伴いトップノズル２１１０とボトムノズル２１２０との間の連通が調節される。
第２のノズル２２００は、モールドＭに溶鋼を供給するとき、第１のノズル２１００の下部、すなわち、ボトムノズル２１２０の下部に係合される。ここで、第２のノズル２２００は、ロングノズル又はシュラウドノズルと命名される。

第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００を係合させるに当たって、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００が片側に傾くことなく、釣り合いが取れて、地面に対して垂直をなすようにしなければならない。このために、本発明においては、第１のノズル２１００の下部及び第２のノズル２２００の上部の間に係合部２３００を設けて、第１のノズル２１００と第２のノズル２２００との位置合わせがずれることなく、常に同じ位置に係合され、地面に対して垂直をなすようにする。
係合部２３００は、第１のノズル２１００の下部及び第２のノズル２２００の上部のうちのいずれか一方に形成された突出部２３１０と、残りの他方のノズル２０００に設けられて突出部２３１０が収容される係合溝２３２０と、を備える。例えば、本発明の実施形態においては、第２のノズル２２００の上部に上側に張り出した突出部２３１０が設けられ、第１のノズル２１００の下部に係合溝２３２０が設けられる。このとき、突出部２３１０は、第２のノズル２２００の中空部の一方の側に位置するように設けられ、係合溝２３２０もまた、第１のノズル２１００の中空部の一方の側に位置するように設けられる。
いうまでもなく、第１のノズル２１００の下部に突出部２３１０が配設され、第２のノズル２２００の上部に係合溝２３２０が配設されてもよい。

ここで、突出部２３１０及び係合溝２３２０は、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００が係合したとき、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００のそれぞれが地面に対して垂直をなし、且つ、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００が相対的に片側に傾くことなく釣り合いが取れた状態であるとき、突出部２３１０及び係合溝２３２０の位置決めが行われる。
取鍋支持装置１０００は、取鍋Ｌがモールドの上側に対応位置するように取鍋Ｌを支持する取鍋支持ユニット１００と、鋳造の際に取鍋Ｌ及びノズル２０００が片側に傾くことなく地面に対して垂直をなすように、且つ、釣り合いが取れた状態で配置されるようにする釣り合い調整ユニット２００と、取鍋支持ユニット１００に配設されて、取鍋Ｌの重さを測定する重さ測定手段３００と、を備える。
取鍋支持ユニット１００は、取鍋Ｌを支持してモールドＭの上側に位置するように移動可能なハンガー１１０と、ハンガー１１０の下部の両周縁に配設されるストッパー１３０と、モールドＭのカバーの上側に固設されて、ハンガー１１０に支持された取鍋ＬがモールドＭの上側に対応位置するようにハンガー１１０を支持するハンガー据置き部１２０と、一方の端がハンガー１１０に連結され、他方の端が取鍋Ｌに把持される取鍋把持手段１４０と、を備える。

ハンガー１１０は、一方向に延設されたバー（ｂａｒ）状を呈し、上部にはクレーンなどの移動手段が係合可能な環体１１１が配設される。また、上述したように、ハンガー１１０の下部の両周縁にはストッパー１３０が配設される。ストッパー１３０は、ブロック状を呈し、ハンガー１１０が後述するハンガー据置き部１２０に据置き又は載置されるとき、同じ位置に載置されるようにする役割を果たす。
ハンガー据置き部１２０は、それぞれがモールドＭの上側に位置し、ハンガー１１０の延設方向と交差又は直交する方向に隔設された一対の第１の据置き台１２１と、一対の第１の据置き台１２１のそれぞれの上部にハンガー１１０の幅方向の厚さに見合う分だけの間隔を隔てて隔設された一対の第２の据置き台１２２と、を備える。

第１の据置き台１２１は、ハンガー１１０の延設方向と交差又は直交する方向に一対で延設される。このとき、一対の第１の据置き台１２１は、ハンガー１１０が一対の第１の据置き台の上に位置するとき、ハンガー１１０の両終端が一対の第１の据置き台１２１の上に支持されるように隔設されることが好ましい。
第２の据置き台１２２は、一対の第１の据置き台１２１のそれぞれの上部に配設され、第２の据置き台１２２は、第１の据置き台１２１の延設方向に相対向するように隔設された一対の据置き部材１２２ａを備える。このような第２の据置き台１２２によれば、ハンガー１１０の一方の側及び他方の側の終端のそれぞれが一対の据置き部材１２２ａの間に位置するように第１の据置き台１２１の上に載置されることにより、ハンガー１１０がハンガー据置き部１２０の上に載置される。このとき、ハンガー１１０の下部にはストッパー１３０が取り付けられているので、ストッパー１３０が第１の据置き台の内側面に密着されるように載置することにより、ハンガーを常に同じ位置に載置することができる。

釣り合い調整ユニット２００は、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００が片側に傾かないように調整する第１の釣り合い調整部２１０と、ハンガー据置き部１２０の下側におけるモールドカバーＣの上部に載設され、取鍋Ｌの側面に対して前後進可能であり、取鍋Ｌが片側に傾かないように調整する第２の釣り合い調整部２２０と、取鍋Ｌの下部に取り付けられて第１の釣り合い調整部２１０を浮上された状態で支持する支持部材２３０と、を備える。
第１の釣り合い調整部２１０は、第１のノズル２１００の下側に位置する第２のノズル２２００に対して、前後進移動可能なアーム２１１と、アーム２１１の先端に取り付けられて前進の際に第２のノズル２２００の上部を把持するノズル把持部材２１２と、ノズル把持部材２１２とは反対となる位置におけるアーム２１１の下部に配設され、所定の重さを有する重量部２１３と、を備える。
アーム２１１は、一方向に延設されたバー状を呈し、前進されてノズル把持部材２１２が第２のノズル２２００を把持するとき、アーム２１１が取鍋Ｌの下部に取り付けられた支持部材２３０を通過し、支持部材２３０により支持される。ここで、支持部材２３０の一方の側が開口された環状を呈し、アーム２１１が環に据置きされる方式により支持される。
本発明の実施形態に係るアーム２１１は、油圧式シリンダーのタイプであるが、これに限定されるものではなく、前後進可能な様々な手段に変更可能である。

ノズル把持部材２１２は、第２のノズル２２００が位置する方向に開口された形状、例えば、アルファベット「Ｃ」字状又は「コ」字状を呈する。
このような第１の釣り合い調整部２１０は、取鍋の下部に配設された第１のノズル２１００に第２のノズル２２００を係合させる。すなわち、溶鋼が収容された取鍋Ｌが鋳造位置に達すると、第１の釣り合い調整部２１０のノズル把持部材２１２に第２のノズル２２００を把持又は支持した状態で、アーム２１１を前進移動させて、第２のノズル２２００の上部を第１のノズル２１００の下部に対応位置させて、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００を係合させる。
このように、第１のノズル２１００に第２のノズル２２００が係合すれば、アーム２１１に重量物を配設する。このとき、重量物の重さにより、アームが持続的に回転しようとする回転モーメントが発生し、これにより、取鍋Ｌ及びノズル２０００が第１の釣り合い調整部と対向する方向に傾く力が発生する。
したがって、本発明の実施形態においては、ハンガー据置き部１２０とモールドカバーＣとの間に第２の釣り合い調整部２２０を配設して、第１の釣り合い調整部２１０と対向する方向から第１の釣り合い調整部２１０が位置する方向へと押す力を与えて、取鍋Ｌ及びノズル２０００が傾くことなく地面に対して垂直をなすように調整する。

このような第２の釣り合い調整部２２０は、図５に示したとおり、前後進可能であり、前進の際に取鍋の側面を支持する取鍋支持部材２２１と、取鍋支持部材２２１を水平移動させる水平移動部２２２と、モールドカバーＣに載置され、上部に水平移動部２２２を支持する固定部２２３と、を備える。
取鍋支持部材２２１は、取鍋Ｌの側面と接触し易いように、且つ、取鍋Ｌの側面を支持し易いように少なくともその内側面が取鍋Ｌの外周面と符合する形状を呈することが好ましい。すなわち、取鍋支持部材２２１の内側面が取鍋Ｌの外側面の形状に符合するように曲率を有する形状又は折れ曲がった形状を呈してもよい。いうまでもなく、本発明はこれに何等限定されるものではなく、取鍋支持部材２２１は、曲率を有さない平板状を呈してもよい。
水平移動部２２２は、それぞれの一方の端が取鍋支持部材２２１に連結され、取鍋支持部材２２１の幅方向に隔設された一対の第１の移動部材２２２ａと、一対の第１の移動部材２２２ａを前後進移動させる一対の第１の駆動部材２２２ｂと、一対の第１の移動部材２２２ａの間に位置して一方の端が取鍋支持部材２２１に連結された第２の移動部材２２２ｃと、第２の移動部材２２２ｃを前後進移動させる第２の駆動部材２２２ｄと、を備える。

ここで、第１の移動部材２２２ａは、ロール（ｒｏｌｌ）であってもよく、第１の駆動部材２２２ｂは、第１の移動部材２２２ａを前後進移動させるロールガイドであってもよい。ロールガイドは、取鍋支持部材２２１が位置する方向に延設され、第１の移動部材２２２ａは、第１の駆動部材２２２ｂに沿って前後進移動可能である。なお、本発明の実施形態に係る第２の移動部材２２２ｃ及び第２の駆動部材２２２ｄは、第１の移動部材２２２ａ及び第２の駆動部材２２２ｄに比べて、前後進動作を微細に調節可能なように構成される。このために、第２の駆動部材２２２ｄは、ハンドルのタイプであってもよく、第２の駆動部材２２２ｄは、第２の駆動部材２２２ｄの回転方向に応じて前進又は後進され、回転量に応じて前後進距離が調整される手段であってもよい。
このような第２の釣り合い調整部２２０は、上述したように、第１の釣り合い調整部２１０のアーム２１１に重量物が配設されたとき、第１の釣り合い調整部２１０の位置とは反対となる方向に傾くことを防いで、取鍋Ｌ及びノズル２０００が傾くことなく釣り合いが取れるようにするか、あるいは、地面に対して垂直をなすようにする。すなわち、第１の釣り合い調整部２１０のアーム２１１に重量部２１３が配設されたとき、又は第１の釣り合い調整部２１０のアーム２１１に重量部２１３が配設された後、第２の釣り合い調整部２２０の水平移動部２２２の第１及び第２の移動部材２２２ａ、２２２ｃを前進移動させて、取鍋支持部材２２１で取鍋Ｌを支持すれば、水平移動部２２２の押し力又は支持力により取鍋Ｌ及びノズル２０００が傾くことなく釣り合いが取れる。

上記の実施形態においては、取鍋支持装置１０００が垂直鋳造設備に適用されて、取鍋ＬをモールドＭの上側に対応位置させ、取鍋Ｌの溶鋼をモールドＭに直接的に供給する場合を例にとって説明した。しかしながら、本発明はこれに何等限定されるものではなく、モールドＭの上側にタンディッシュが別設されてもよく、このとき、取鍋支持装置１０００は、取鍋Ｌがタンディッシュの上側に対応位置するように支持して、取鍋Ｌの溶鋼をタンディッシュに供給するようにできる。また、他の例によれば、垂直鋳造設備ではなく、鋳片を垂直方向に引き抜いていて湾曲状に引き抜く通常の湾曲状の鋳造設備に適用可能である。このために、取鍋支持装置１０００のハンガー据置き部１２０は、タンディッシュの上側の開口を覆うタンディッシュカバーの上側に位置し、第２の釣り合い調整部２２０は、タンディッシュカバーの上側に位置してもよい。

以下、図１から図６に基づいて、本発明の実施形態に係る鋳造過程について説明する。
製鋼工程において精錬され終わった溶鋼が収容され、ハンガー１１０に支持された取鍋Ｌは、クレーンなどの移動手段により鋳造工程位置に搬送される（図６の（ａ）参照）。次いで、第１の釣り合い調整部２１０を用いて、図６の（ｂ）に示したとおり、第１のノズル２１００に第２のノズル２２００を係合させる。すなわち、第１の釣り合い調整部２１０のノズル把持部材２１２で第２のノズル２２００の上部を把持、支持した状態で、取鍋Ｌの下部に配設された第１のノズル２１００に向かってアーム２１１を前進移動させ、第２のノズル２２００の突出部２３１０を第１のノズル２１００の係合溝２３２０に嵌合させて、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００を係合させる。このとき、第２のノズル２２００に設けられた突出部２３１０を第１のノズル２１００の係合溝２３２０に嵌合させることにより、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００が係合したとき、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００のそれぞれが地面に対して垂直をなし、且つ、第１のノズル２１００及び第２のノズル２２００が相対的に片側に傾くことなく釣り合いが取れた状態となる。次いで、取鍋Ｌの下部に連結された支持部材２３０に第１の釣り合い調整部２１０のアーム２１１が支持されるように引っ掛け、アーム２１１に重量部２１３を配設する。

また、移動手段を用いて、取鍋Ｌが支持されたハンガー１１０を移動させて、図６の（ｃ）に示したとおり、ハンガー１１０をハンガー据置き部１２０に載置する。すなわち、ハンガー１１０の一方の端及び他方の端のそれぞれが第１の据置き台１２１の上部における第２の据置き台１２２の一対の据置き部材１２２ａの間に位置するように載置する。このとき、ハンガー１１０の下部にストッパー１３０が配設されているので、ストッパー１３０が第１の据置き台１２１の外側に移動できず、その結果、ハンガー１１０はハンガー据置き部１２０に常に所定の位置に載置、据置きされる。なお、ハンガー１１０がハンガー据置き部１２０に載置されることにより、第２のノズル２２００の下部がモールドカバーＣの開口を通過してモールドＭ内に位置するように配設される。

ハンガー１１０がハンガー据置き部１２０に載置されれば、第２の釣り合い調整部２２０の第１の駆動部材２２２ｂを動作させて一対の第１の移動部材２２２ａを前進移動させて、取鍋支持部材２２１が取鍋Ｌの側面に接触されて支持されるようにする。次いで、必要に応じて、第２の駆動部材２２２ｄを動作させて、第２の移動部材２２２ｃを微細に前進又は後進させることにより、取鍋Ｌが片側に傾くことなく垂直になるように微細に調整する。このため、第１の釣り合い調整部２１０の重量部２１３による重さにより、たとえ第１の釣り合い調整部２１０の位置とは反対となる位置又は第１の釣り合い調整部２１０の位置と対向する位置に傾く力が発生したとしても、第２の釣り合い調整部２２０により取鍋Ｌを第１の釣り合い調整部２１０が位置する方向に押す力を加えることにより、取鍋Ｌ及びノズル２０００が傾くことを防ぎ、それぞれが地面に対して垂直をなすようにできる。

このように、取鍋Ｌ及びノズル２０００がモールドＭの上側に対応位置し、釣り合いの調整を終えると、鋳造を開始する。すなわち、第１のノズル２１００のトップノズル２１１０とボトムノズル２１２０との間に位置する摺動ゲート２４００を動作させて、トップノズル２１１０及びボトムノズル２１２０を連通させれば、取鍋Ｌの溶鋼がトップノズル２１１０と、ボトムノズル２１２０及び第２のノズル２２００を経てモールドＭに供給される。モールドＭに溶鋼を供給する前に、モールドＭの下部は定盤１０により密閉されているため、モールドＭに供給された溶鋼は、モールドＭ内において凝固される。次いで、定盤１０を地面に対して垂直方向に連続的に下降移動させてモールドＭから鋳片を引き抜く。このとき、目標とする長さの鋳片が鋳造されるまでモールドＭに溶鋼を供給し、定盤１０を下降させる。目標とする長さの鋳片が鋳造されれば、摺動ゲート２４００を閉じてモールドＭへの溶鋼の供給を中止し、鋳片をモールドＭから完全に引き抜いた後に下降を中止して、鋳造を終える。

このように、本発明の実施形態に係るハンガー据置き部１２０及びストッパー１３０により、取鍋Ｌを常に同じ位置に安定的に固定することができる。また、第１及び第２の釣り合い調整部２１０、２２０により取鍋Ｌ及びノズル２０００が片側に傾くことなく、地面に対して垂直をなすように配置され、その結果、溶鋼をモールドＭ又はタンディッシュに安定的に供給することができる。また、本発明の実施形態に係るハンガー据置き部１２０は、従来のタレットに比べて単純な構造を有し、駆動電力の消耗が少ない。なお、第１及び第２の釣り合い調整部２１０、２２０が従来のシュラウドマニピュレーターに比べて単純な構造を有するので、設置空間が狭まり、その設置コストも易いというメリットがある。

本発明に係る鋳造設備及び鋳造方法によれば、ハンガー据置き台により、取鍋を常に同じ位置に安定的に固定することができる。また、第１及び第２の釣り合い調整部により取鍋及びノズルが片側に傾くことなく、地面に対して垂直をなすように配置することができて、溶鋼をモールド又はタンディッシュに安定的に供給することができる。

１０：定盤
２０：定盤移動装置
１００：取鍋支持ユニット
１１０：ハンガー
１１１：係合可能な環体
１２０：ハンガー据置き部
１２１：第１の据置き台
１２２：第２の据置き台
１２２ａ：一対の据置き部材
１３０：ストッパー
１４０：取鍋把持手段
２００：釣り合い調整ユニット
２１０：第１の釣り合い調整部
２１１：アーム
２１２：ノズル把持部材
２１３：重量部
２２０：第２の釣り合い調整部
２２１：取鍋支持部材
２２２：水平移動部
２２２ａ：第１の移動部材
２２２ｂ：第１の駆動部材
２２２ｃ：第２の移動部材
２２２ｄ：第２の駆動部材
２２３：固定部
２３０：支持部材
３００：重さ測定手段
１０００：取鍋支持装置
２０００：ノズル
２１００：第１のノズル
２１１０：トップノズル
２１２０：ボトムノズル
２２００：第２のノズル
２３００：係合部
２３１０：突出部
２３２０：係合溝
２４００：摺動ゲート
Ｃ：モールドカバー
Ｌ：取鍋
Ｍ：モールド

Claims (19)

1. 溶鋼を収容する取鍋と、
   前記取鍋から提供された溶鋼を凝固させて鋳片に鋳造するモールドと、
   一方向に延設されて、前記取鍋を支持し、移動可能なハンガーと、
   上下方向に延設されて、一方の端が前記ハンガーに連結され、他方の端が前記取鍋を把持する取鍋把持手段と、
   前記モールドの上側に配設されて、前記取鍋が支持されたハンガーが据置きされて、前記ハンガーに支持された取鍋をモールドの上側に対応位置させるハンガー据置き部と、
   前記取鍋の下部に連結されて、前記取鍋の溶鋼を排出するノズルと、
   を備えることを特徴とする鋳造設備。
2. 前記ハンガー据置き部は、
   前記ハンガーの延設方向と交差する方向に延設され、前記ハンガーの両周縁部が上部に載置可能なように互いに隔設された一対の第１の据置き台と、
   前記一対の第１の据置き台のそれぞれの上部から上側に向かって延在し、前記ハンガーの幅に比べて大きな間隔で隔設された二つの据置き部材を有する一対の第２の据置き台と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の鋳造設備。
3. 前記ハンガーの下部の周縁に配設された一対のストッパーを備え、
   前記一対のストッパーは、前記ハンガーの下部に前記一対の第１の据置き台の隔設距離に比べて短い距離で隔設されることを特徴とする請求項２に記載の鋳造設備。
4. 前記ノズルは、一方の端が前記取鍋に連結された第１のノズル及び前記第１のノズルに係合可能な第２のノズルを備え、
   前後進可能であり、前記第２のノズルを把持して前記第１のノズルが位置する方向に移動させて、前記第２のノズルを第１のノズルに係合させ、前記第２のノズルを支持する第１の釣り合い調整部と、
   前記ハンガー据置き部の下側に配設され、前後進可能であり、前記第１及び第２のノズルが係合したノズルが連結された取鍋に前進して、前記第１の釣り合い調整部と対向する位置において前記取鍋を支持する第２の釣り合い調整部と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の鋳造設備。
5. 前記第１の釣り合い調整部は、前記取鍋に沿って移動可能であり、
   前記第１の釣り合い調整部は、
   前記第２のノズルを把持可能なノズル把持部材と、
   前記ノズル把持部材に連結され、前後進移動可能なアームと、
   前記ノズル把持部材とは反対となる位置における前記アームに配設可能な重量物と、
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の鋳造設備。
6. 前記取鍋の下部に配設されて、前記アームを支持可能な支持部材を備えることを特徴とする請求項５に記載の鋳造設備。
7. 前記第２の釣り合い調整部は、
   前記第１の釣り合い調整部と対向する位置において前記取鍋の側面に対して前後進移動可能であり、前進の際に前記取鍋の側面と接触されて支持する水平移動部を備えることを特徴とする請求項６に記載の鋳造設備。
8. 前記第１のノズル及び第２のノズルのうちのいずれか一方に形成された突出部及び残りの他方のノズルに設けられて前記突出部を収容可能な係合溝を有する係合部を備えることを特徴とする請求項５に記載の鋳造設備。
9. 前記ハンガーが前記ハンガー据置き台に支持されて、前記取鍋が前記モールドの上側に位置するとき、前記第２のノズルの他方の端が前記モールド内に嵌設され、
   前記第２の釣り合い調整部は、前記モールドの上部を覆うモールドカバーの上部に固設されることを特徴とする請求項７に記載の鋳造設備。
10. 前記鋳造設備は、前記モールドから鋳片を地面に対して垂直な方向に引き抜くことを特徴とする請求項９に記載の鋳造設備。
11. 前記ハンガー据置き台と前記モールドとの間にタンディッシュが配設され、
    前記ハンガーが前記ハンガー据置き台に支持されて、前記取鍋が前記モールドの上側に位置するとき、前記第２のノズルの他方の端が前記タンディッシュ内に嵌設され、
    前記第２の釣り合い調整部は、前記タンディッシュの上部を覆うタンディッシュカバーの上部に固設されることを特徴とする請求項７に記載の鋳造設備。
12. 精錬済みの溶鋼が収容された取鍋をハンガーに支持させる過程と、
    前記取鍋の下部に配設された第１のノズルに第２のノズルを係合させる過程と、
    前記ハンガーを移動させて、モールドの上側に位置するハンガー据置き部に前記ハンガーを据置きして、前記取鍋を前記モールドの上側に位置させる過程と、
    前記取鍋の溶鋼を前記ノズルを介して移動させて前記モールドに供給する過程と、
    前記モールドにおいて溶鋼を凝固させ、前記モールドから鋳片を引き抜く過程と、
    を含み、
    前記ハンガーを移動させて、前記モールドの上側に位置する前記ハンガー据置き部に前記ハンガーを据置きするに当たって、
    前記ハンガーの延設方向と対応する方向に隔設された一対の第１の据置き台の上部に前記ハンガーの一方の端及び他方の端のそれぞれを載置することを特徴とする鋳造方法。
13. 前記ハンガーを移動させて、モールドの上側に位置する前記ハンガー据置き部に前記ハンガーを据置きするに当たって、
    一対の据置き台の上部から上側に向かって延在し、前記ハンガーの幅方向に隔設された二つの据置き部材の間に前記ハンガーの一方の端及び他方の端が位置するように載置することを特徴とする請求項１２に記載の鋳造方法。
14. 前記第１のノズルに第２のノズルを係合させる過程において、
    前後進移動可能なノズル把持部材に前記第２のノズルを把持させる過程と、
    前記ノズル把持部材に連結されて前記ノズル把持部材を前後進させるアームを動作させて、前記ノズル把持部材を前記第１のノズルの下側に移動させて、前記第２のノズルを第１のノズルに係合する過程と、
    前記ノズル把持部材の位置とは反対となる位置にアーム重量物を配設する過程と、
    を含むことを特徴とする請求項１３に記載の鋳造方法。
15. 前記第１のノズル及び第２のノズルが係合した後、前記ハンガーを前記モールドの上側に移動させた後、前記取鍋、第１及び第２のノズルの釣り合いを調節する過程を含み、
    前記釣り合いを調節する過程においては、
    前記ハンガー据置き台の下側に配設された水平移動部を動作させて、前記水平移動部に連結された取鍋支持部材を前記取鍋に向かって前進移動させて、前記取鍋の側面を支持させることにより、前記ノズル把持部材が位置する方向に力を加えて、前記取鍋、第１及び第２のノズルが地面に対して垂直になるように調節することを特徴とする請求項１４に記載の鋳造方法。
16. 前記水平移動部を動作させて取鍋支持部材に前記取鍋を支持させる過程は、
    前記取鍋支持部材に連結された第１の移動部材を前進移動させて、前記取鍋支持部材と前記取鍋の外側面とを接触させる過程と、
    前記取鍋支持部材に連結され、前記第１の移動部材に比べて微細に前後進移動可能な第２の移動部材を取鍋に接触させた状態で、前記第２の移動部材を前進又は後進させて、取鍋、第１及び第２のノズルが傾くことなく、地面に対して垂直になるように調整する過程と、
    を含むことを特徴とする請求項１５に記載の鋳造方法。
17. 前記モールドの上側に位置するハンガー据置き部に前記ハンガーを据置きして、前記取鍋を前記モールドの上側に位置させる過程において、
    前記第２のノズルの下部が前記モールドの内部に嵌入するようにし、
    前記取鍋の溶鋼を前記モールドに供給する過程において、
    前記取鍋の溶鋼が前記第１のノズル及び第２のノズルにより前記モールドに供給されることを特徴とする請求項１６に記載の鋳造方法。
18. 前記モールドの上側に位置するハンガー据置き部に前記ハンガーを据置きして、前記取鍋を前記モールドの上側に位置させる過程において、
    前記第２のノズルの下部が前記ハンガー据置き部とモールドとの間に位置するタンディッシュの内部に嵌入するようにし、
    前記取鍋の溶鋼を前記モールドに供給する過程において、
    前記取鍋の溶鋼が前記第１のノズル及び第２のノズルにより前記タンディッシュに供給されることを特徴とする請求項１６に記載の鋳造方法。
19. 前記モールドから前記鋳片を地面に対して垂直な方向に引き抜いて、鋳片を垂直鋳造するか、あるいは、
    前記モールドから前記鋳片を垂直な方向に引き抜いていて水平方向に湾曲状に鋳造することを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の鋳造方法。

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