JP2556747B2 - 浸漬ノズルの交換装置及び交換方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば連続鋳造用タンディッシュ取鍋等に
装着した浸漬ノズルの交換装置及び交換方法に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

連続鋳造装置のタンディッシュに設けた浸漬ノズル
は、スラブ及び大断面ブルーム等の連続鋳造に採用され
ているが、その装着交換は鋳造開始時の装着、あるいは
鋳造中の品質の欠陥、予熱不良等の原因による使用中の
破損、脱酸剤として添加した金属アルミニウムから生じ
たアルミナの付着堆積によるノズルの閉塞あるいはその
他の原因による破損等の為に交換する必要が生じる。

前記浸漬ノズルの交換は以前には人力によって行って
いたので、交換作業の効率が悪いのみでなく、作業自体
も高温度の状況で行うので、作業環境が悪く安全作業上
も問題があった。

そこで、これらの作業を機械化することが行われてい
るが、従来の装置はレール上を車輪によって走行する台
車を使用していたので、精度が悪く、円滑に浸漬ノズル
の取付け取外しができず、位置合わせの為の手動動作を
必要とするという問題点があった。

また、前記浸漬ノズルは通常、両側に把持用の突起体
（ピン）を有する鉄材からなる外筒中に嵌入しているの
で、使用済みの浸漬ノズルを廃棄する場合には外筒から
外す必要があり、手間であるという問題点もあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、台
車の移動精度を向上し、浸漬ノズルのみを外筒から外す
ことが容易にでき、更には操業中であっても迅速且つ正
確に浸漬ノズルを取り替えることが可能な浸漬ノズルの
交換装置及び交換方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的に沿う請求項１記載の浸漬ノズルの交換装置
は、レール上を走行し所定の位置にて停止する台車と、
該台車上に配置された直線状のガイドレールに密着嵌合
するスライド軸受を介して摺動可能に取付けられ、該台
車の走行方向とは直角方向に待機位置から装着位置まで
移動する横行台車と、該横行台車に旋回及び昇降可能に
取付けられているアームと、該アームに水平方向に進退
可能に取付けられているスライドフレームと、該スライ
ドフレームに取付けられ、浸漬ノズルが嵌入する外筒を
両側から把持し、嵌入状態の前記浸漬ノズルを落下させ
る位置まで回転可能な浸漬ノズル保持回転機構と、前記
台車上に載置された予熱炉とを有している。

また、請求項２記載の浸漬ノズルの交換方法は、レー
ル上を走行し所定の位置にて停止する台車と、該台車上
に配置された直線状のガイドレールに密着嵌合するスラ
イド軸受を介して摺動可能に取付けられ、該台車の走行
方向とは直角方向に待機位置から装着位置まで移動する
横行台車と、該横行台車に旋回及び昇降可能に取付けら
れているアームと、該アームに水平方向に進退可能に取
付けられているスライドフレームと、該スライドフレー
ムに取付けられ、浸漬ノズルが嵌入する外筒を両側から
把持して該浸漬ノズルを正立状態から倒立状態まで180
度回転可能な浸漬ノズル保持回転機構と、前記台車上に
載置された予熱炉とを有する装置を用いてタンディッシ
ュの底部に装着された浸漬ノズルを交換する方法であっ
て、前記台車及び横行台車を走行させると共に、前記ア
ームを旋回させて前記浸漬ノズル保持回転機構を前記タ
ンディッシュの底部に装着された浸漬ノズルの手前側に
位置させる工程と、前記スライドフレームを前進させる
と共に前記浸漬ノズル保持回転機構を作動させて、昇降
板を下降させることによって前記タンディッシュ側と切
り離なされた使用済みの前記浸漬ノズルが装着されてい
る前記外筒を把持した後、該浸漬ノズル保持回転機構の
作動及び前記スライドフレームの後退によって、前記浸
漬ノズルを正立状態から水平状態に回転させて外部に取
り出す工程と、前記外筒を更に水平状態から倒立状態に
なるまで回転させて内側に装着された前記浸漬ノズルを
落下除去し、次に、前記外筒の把持を解いて該浸漬ノズ
ル保持回転機構から前記外筒を落下させて除去する工程
と、前記予熱炉によって加熱されている新たな浸漬ノズ
ルをその外筒と共に前記浸漬ノズル保持回転機構にて把
持して取り出し、前記アームを旋回すると共に前記横行
台車を駆動して所定の取付け位置手前まで前記外筒付き
の浸漬ノズルを搬送する工程と、次に、前記浸漬ノズル
保持回転機構を回転すると共に前記スライドフレームを
前進させて一旦水平状態に保持した前記浸漬ノズルを徐
々に水平状態から正立状態に回動して前記タンディッシ
ュの下部に装着する工程とを有している。

〔作用〕

請求項１記載の浸漬ノズルの交換装置、及び請求項２
記載の浸漬ノズルの交換方法においては、浸漬ノズルを
交換する場合には台車を所定位置に止めて横行台車を前
進させた後、アームを旋回してスライドフレームを所定
位置まで前進させ、次いで浸漬ノズル保持回転機構を操
作して、浸漬ノズルが嵌入している外筒を把持し、該外
筒を回転及びアームを旋回させながら、タンディッシュ
から該浸漬ノズルを取り外すが、横行台車がガイドレー
ル上を摺動移動するので、ガタが少なく横行台車を正確
に制御することができる。

次に、スライドフレームに取付けられている浸漬ノズ
ル保持回転機構は、該浸漬ノズルが嵌入されている外筒
を両側から把持して浸漬ノズルを落下させる位置まで回
転するようにしているので、浸漬ノズルを垂直あるいは
水平に保つことができ、更には外筒を倒立させて嵌入さ
れている浸漬ノズルを落下させることができる。

従って、該装置及び方法によって浸漬ノズルを垂直状
態から後退させながら水平状態に回転し、浸漬ノズルを
タンディッシュから自動的に取り外すことが可能である
と共に、取り外した浸漬ノズル及び外筒を分離して廃棄
することが可能となる。

そして、この後、アームを旋回して予熱炉によって加
熱された新しい浸漬ノズルを前記浸漬ノズル保持回転機
構に把持させ、次に浸漬ノズルを水平状態に保持しつ
つ、アームを旋回し徐々に浸漬ノズルの向きを変えてタ
ンディッシュの所定の位置に装着するが、この場合の横
行台車がスライドレール上をスライド軸受を介して正確
に移動するので、全体の制御を細かく制御でき、これに
よって手動による補正動作を伴うことなく、新しい浸漬
ノズルをタンディッシュの底に自動的に装着することが
できる。

〔実施例〕

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化
した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の一実施例に係る浸漬ノズル
の交換装置の平面図、第２図は同正面図、第３図は浸漬
ノズルの把持状態を示す部分平面図、第４図は浸漬ノズ
ルの取付け状態を示す部分側断面図である。

第１図、第２図に示すように、本発明の一実施例に係
る浸漬ノズルの交換装置10は、レール11上を走行する台
車12と、台車12上を摺動する横行台車13と、横行台車13
に旋回及び昇降可能に取付けられているアーム14と、ア
ーム14に進退可能に取付けられているスライドフレーム
15と、スライドフレーム15に取付けられている浸漬ノズ
ル保持回転機構16と、台車12上に載置された予熱炉17と
を有して構成されている。以下、これらについて詳し説
明する。

前記台車12はブレーキ付減速モーター18によって駆動
され、徐々にレール11上を走行できるようになってい
る。そして、台車12の上には、ガイドレール19、20、予
熱炉17、制御盤22、23、操作盤24、台車12に電力を供給
するケーブル巻取りリール25が配置され、更にはガイド
レール19、20の中央には図示しないモーターによって回
転駆動されるボールネジ軸26が平行に設けられている。

前記ガイドレール19、20は側面山形状の窪みが形成さ
れたレールからなって、ベアリングを有してなる４個の
高精度のスライド軸受が装着され、該スライド軸受に横
行台車13が固定されている。また、横行台車13の下部に
はボールネジ軸26に螺合し内部にボールを有する雌ネジ
体（ボールネジナットともいう）が固定され、前記モー
ターによってボールネジ軸26を回転することによって、
ガイドレール19、20に密着状態でダカなく横行台車13
が、レール11方向とは直行する方向に摺動移動できるよ
うになっている。

前記横行台車13は、下部の固定台27と上部の旋回台28
とからなって、固定台27に設けられた電動シリンダー29
を伸縮することによって旋回台28が最大78度回動するよ
うになっている。

前記旋回台28は４本のガイドロッドによって上部フレ
ーム30と連結され、中央部にはモーター32によって駆動
されるボールネジ軸33が配置されて、中間部の昇降フレ
ーム34をボールネジ軸33を回転することによって昇降す
るようにしている。そして、昇降フレーム34にはアーム
14が取付けられ、アーム14にスライドフレーム15が両側
の二本のガイドロッド35、36と、中央の油圧シリンダー
37によって進退可能に取付けられている。

前記スライドフレーム15には、対となる支持部材38、
39を介して浸漬ノズル保持回転機構16が取付けられてい
る。

この浸漬ノズル保持回転機構16は、第３図に示すよう
に、先端部に把持金具40、41が取付けられた油圧源によ
って駆動されるロータリーシリンダー42、43と、ロータ
リーシリンダー42、43を対向する方向に伸縮移動する油
圧源によって駆動される挟持シリンダー44、45とを有し
てなり、挟持シリンダー44、45を操作することによって
把持金具40、41を移動させ浸漬ノズル46の外筒47を挟持
するようになっていると共に、ロータリーシリンダー4
2、43を回転させることによって、把持金具40、41を少
なくとも180度回転させることができるようになってい
る。

前記予熱炉17は電熱炉からなって、装着しようとする
浸漬ノズル46を予め高温に予熱できるようになっている
と共に、２つ割り構造となって、台車12上に載った電動
シリンダー48によって予熱炉17を開閉できるようになっ
ている。

一方、タンディッシュ49の下部にはスライディングバ
ルブ50、整流ノズル51が配置され、スライディングバル
ブ50を横移動させることによってタンディッシュ49から
の溶鋼の流れを一時的に止めることができるようになっ
ている。なお、タンディッシュ49の下部には浸漬ノズル
46が嵌入されている外筒47をピン53の部分で保持すべ
く、タンディッシュ側に設けられた図示しない駆動源で
昇降駆動される昇降板54が両側に設けられている。

また、前記把持金具40、41が嵌入する部分は断面長方
形のピン55、56となって、浸漬ノズル保持回転機構16に
よって外筒47を把持した場合、外筒47の回転を防止する
構造となっている。

続いて、前記浸漬ノズルの交換装置10の使用方法につ
いて説明すると、まず、台車12を第１図に示すようにタ
ンディッシュ49の近傍まで移動させ、横行台車13を所定
位置まで前進させて、アーム14を旋回し、浸漬ノズル保
持回転機構16を第１図上部の２点鎖線の位置まで移動す
る。

次に、スライディングバルブ50を閉じた状態で、昇降
板54を下降し、スライドフレーム15を延ばして浸漬ノズ
ル46の中心と対向する把持金具40、41の軸心と一致さ
せ、挟持シリンダー44、45を伸ばして、把持金具40、41
にピン55、56を嵌入する。続いて、スライドフレーム15
を後退して、浸漬ノズル46を整流ノズル51から外し、第
４図に示すようにロータリーシリンダー42、43を徐々に
回転させると共に、スライドフレーム15を更に後退して
浸漬ノズル46を水平状態に保持させる。そして、アーム
14を反時計方向に回動し、横行台車13を後退すると共
に、台車12を第１図において左方向に移動して、屑箱57
の上まで浸漬ノズル46を搬送する。この状態でロータリ
ーシリンダー42、43を更に回転し、浸漬ノズル46を倒立
させて外筒47から浸漬ノズル46を外して屑箱57に落下さ
せ（必要により振動、あるいは衝撃を与える）、次に、
把持金具40、41を開いて外筒47を外して屑箱57に投入す
る。

そして、台車12を元の位置に戻した後、アーム14を旋
回して予熱炉17に配置されている交換用の浸漬ノズル46
が装着されている新しい外筒47を把持金具40、41を閉じ
て把持し、電動シリンダー48を駆動して予熱炉17を開
き、横行台車13を前進及びアーム14を旋回して、第１図
の２点鎖線で示す位置に配置し、浸漬ノズル46を取り外
したと逆の工程を経て、タンディッシュ49の底に浸漬ノ
ズル46を装着する。

〔発明の効果〕

本発明に係る浸漬ノズルの交換装置及び交換方法は以
上の説明からも明らかなように、直線上のガイドレール
に密着嵌合するスライド軸受を介して横行台車を走行さ
せているので、レール上を走行する車輪移動に比較して
左右、上下のガタが少なく、従って、浸漬ノズルの移動
精度が向上するので、従来の如く手作業による位置合わ
せを行う必要がなく、操業中の浸漬ノズルの自動による
交換が迅速且つ正確にできるようになった。これによっ
て目視による手動動作を必要としないので、安全性も向
上することになった。

また、浸漬ノズルが嵌入する外筒を、装着状態の浸漬
ノズルが落下する位置まで回転可能としたので、予め浸
漬ノズルを落下させ、次に外筒を浸漬ノズル保持回転機
構から離すことによって、従来手作業によって行われて
いた浸漬ノズルと外筒とを分離する作業が不要となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る浸漬ノズルの交換装置
の平面図、第２図は同正面図、第３図は浸漬ノズルの把
持状態を示す部分平面図、第４図は浸漬ノズルの取付け
状態を示す部分側断面図である。 〔符号の説明〕 10……浸漬ノズルの交換装置、11……レール、12……台
車、13……横行台車、14……アーム、15……スライドフ
レーム、16……浸漬ノズル保持回転機構、17……予熱
炉、18……ブレーキ付減速モーター、19、20……ガイド
レール、22、23……制御盤、24……操作盤、25……ケー
ブル巻取りリール、26……ボールネジ軸、27……固定
台、28……旋回台、29……電動シリンダー、30……上部
フレーム、32……モーター、33……ボールネジ軸、34…
…昇降フレーム、35、36……ガイドロッド、37……油圧
シリンダー、38、39……支持部材、40、41……把持金
具、42、43……ロータリーシリンダー、44、45……挟持
シリンダー、46……浸漬ノズル、47……外筒、48……電
動シリンダー、49……タンディッシュ、50……スライデ
ィングバルブ、51……整流ノズル、53……ピン、54……
昇降板、55、56……ピン、57……屑箱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−172660（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172661（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−56958（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レール（11）上を走行し所定の位置にて停
   止する台車（12）と、該台車（12）上に配置された直線
   状のガイドレール（19）、（20）に密着嵌合するスライ
   ド軸受を介して摺動可能に取付けられ、該台車（12）の
   走行方向とは直角方向に待機位置から装着位置まで移動
   する横行台車（13）と、該横行台車（13）に旋回及び昇
   降可能に取付けられているアーム（14）と、該アーム
   （14）に水平方向に進退可能に取付けられているスライ
   ドフレーム（15）と、該スライドフレーム（15）に取付
   けられ、浸漬ノズル（46）が嵌入する外筒（47）を両側
   から把持し、嵌入状態の該浸漬ノズル（46）を落下させ
   る位置まで回転可能な浸漬ノズル保持回転機構（16）
   と、前記台車（12）上に載置された予熱炉（17）とを有
   してなることを特徴とする浸漬ノズルの交換装置。
2. 【請求項２】レール（11）上を走行し所定の位置にて停
   止する台車（12）と、該台車（12）上に配置された直線
   状のガイドレール（19）、（20）に密着嵌合するスライ
   ド軸受を介して摺動可能に取付けられ、該台車（12）の
   走行方向とは直角方向に待機位置から装着位置まで移動
   する横行台車（13）と、該横行台車（13）に旋回及び昇
   降可能に取付けられているアーム（14）と、該アーム
   （14）に水平方向に進退可能に取付けられているスライ
   ドフレーム（15）と、該スライドフレーム（15）に取付
   けられ、浸漬ノズル（46）が嵌入する外筒（47）を両側
   から把持して該浸漬ノズル（46）を正立状態から倒立状
   態まで180度回転可能な浸漬ノズル保持回転機構（16）
   と、前記台車（12）上に載置された予熱炉（17）とを有
   する装置を用いてタンディッシュ（49）の底部に装着さ
   れた浸漬ノズル（46）を交換する方法であって、 前記台車（12）及び横行台車（13）を走行させると共
   に、前記アーム（14）を旋回させて前記浸漬ノズル保持
   回転機構（16）を前記タンディッシュ（49）の底部に装
   着された浸漬ノズル（46）の手前側に位置させる工程
   と、 前記スライドフレーム（15）を前進させると共に前記浸
   漬ノズル保持回転機構（16）を作動させて、昇降板（5
   4）を下降させることによって前記タンディッシュ（4
   9）側と切り離なされた使用済みの前記浸漬ノズル（4
   6）が装着されている前記外筒（47）を把持した後、該
   浸漬ノズル保持回転機構（16）の作動及び前記スライド
   フレーム（15）の後退によって、前記浸漬ノズル（46）
   を正立状態から水平状態に回転させて外部に取り出す工
   程と、 前記外筒（47）を更に水平状態から倒立状態になるまで
   回転させて内側に装着された前記浸漬ノズル（46）を落
   下除去し、次に、前記外筒（47）の把持を解いて該浸漬
   ノズル保持回転機構（16）から前記外筒（47）を落下さ
   せて除去する工程と、 前記予熱炉（17）によって加熱されている新たな浸漬ノ
   ズル（46）をその外筒（47）と共に前記浸漬ノズル保持
   回転機構（16）にて把持して取り出し、前記アーム（1
   4）を旋回すると共に前記横行台車（13）を駆動して所
   定の取付け位置手前まで前記外筒（47）付きの浸漬ノズ
   ル（46）を搬送する工程と、 次に、前記浸漬ノズル保持回転機構（16）を回転すると
   共に前記スライドフレーム（15）を前進させて一旦水平
   状態に保持した前記浸漬ノズル（46）を徐々に水平状態
   から正立状態に回動して前記タンディッシュ（49）の下
   部に装着する工程とを有することを特徴とする浸漬ノズ
   ルの交換方法。