JP2641085B2 - タンディッシュプラズマ溶鋼加熱装置 - Google Patents

タンディッシュプラズマ溶鋼加熱装置

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JP2641085B2
JP2641085B2 JP5017088A JP1708893A JP2641085B2 JP 2641085 B2 JP2641085 B2 JP 2641085B2 JP 5017088 A JP5017088 A JP 5017088A JP 1708893 A JP1708893 A JP 1708893A JP 2641085 B2 JP2641085 B2 JP 2641085B2
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祐一 前田
修至 脇田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造設備のタンデ
ィッシュ内溶鋼をプラズマトーチを用いて加熱するタン
ディッシュプラズマ溶鋼加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、タンディッシュ内の溶鋼をプラズ
マトーチを用いて加熱するものに、例えば特公昭62−
183946号公報に示されるようなプラズマ加熱装置
がある。このプラズマ加熱装置は、トーチを支持する支
持アームと、この支持アームを支持する支柱とから構成
されている。支柱は作業フロアーに設置され、支持アー
ムが昇降および旋回を行うように支柱に片持ち支持さ
れ、先端にはトーチが懸垂支持されている。そして、支
持アーム自体の伸縮によりトーチの前後進を行うように
なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記プラズマ加熱装置
は、トーチを支持する支柱をタンディッシュに近接した
作業フロアーに設置し、更に、トーチをタンディッシュ
に挿入・抜出しする昇降動作に単一昇降機構を用いた装
置である。
【0004】しかしながら、実際にはトーチと溶鋼との
間に生成したアークを消火すること無くアーク長の制御
を行う微動や、トーチ着火準備あるいは消火後の迅速な
移動を行う高速移動、更にはトーチ内部を循環している
冷却水の水漏れなど異常時の緊急退避を行う非常移動が
必要であり、次のような問題があった。
【0005】まず、支柱を設置する場所がタンディッシ
ュに近接するとタンディッシュカーの走行範囲に干渉し
たり、あるいはタンディッシュ廻りの作業に支障を及ぼ
すなど、設置場所が限定される。そのためトーチを支持
する支持アームが必要以上に長くなり、その結果設備費
の高騰を招き、更には旋回範囲の拡大からレイアウトが
難しいと言う問題がある。
【0006】また、昇降動作を単一動作としているた
め、用途に応じた速度でトーチを移動させることが困難
である。
【0007】本発明の目的は、タンディッシュまわりの
作業スペースを十分に確保でき、安定した溶鋼加熱を行
えるとともに、トーチの緊急避難が容易に行えるタンデ
ィッシュプラズマ溶鋼加熱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】本発明の要旨は、プラズ
マトーチをタンディッシュ上面と溶鋼湯面の間を鉛直方
向に移動させるトーチ挿入装置と、そのトーチ挿入装置
をタンディッシュ上面よりトーチ退避位置まで斜め方向
に昇降させる昇降装置とで構成したプラズマトーチ支持
装置をレードル台車に設けたことを特徴とするタンディ
ッシュプラズマ溶鋼加熱装置である。
【0009】そして、前記昇降装置を移動ラックと固定
ラックと、その両ラックの間で移動回転するピニオンを
有する複歯車装置とで構成し、ピニオンを移動する昇降
シリンダーのストロークを昇降装置ストロークの1/2
にすること、さらに、昇降装置の昇降速度をトーチ挿入
装置の移動速度より速くすることが好ましい。
【0010】
【作用】本発明は、プラズマトーチをタンディッシュ上
面と溶鋼湯面の間を鉛直方向に移動させるトーチ挿入装
置と、そのトーチ挿入装置をタンディッシュ上面よりト
ーチ退避位置まで斜め方向に昇降させる昇降装置とで構
成したプラズマトーチ支持装置をレードル台車に設けた
ので、タンディッシュカーの走行範囲が限定されず、さ
らにタンディッシュまわりの作業スペースを十分に確保
できる。そして、昇降装置は斜め方向に昇降できるの
で、レードルとの干渉の問題もなくなる。
【0011】また、昇降装置を移動ラックと固定ラック
と、その両ラックの間で移動回転するピニオンを有する
複歯車装置とで構成し、ピニオンを移動する昇降シリン
ダーのストロークを昇降装置ストロークの1/2にすれ
ば、タンディッシュプラズマ溶鋼加熱装置の高さが低く
なり、装置がコンパクトになるとともに、上部の天井ク
レーンとの干渉問題もなくなる。
【0012】さらに、昇降装置の昇降速度をトーチ挿入
装置の移動速度より速くし、2段階の速度にできるよう
にすれば、トーチ挿入装置の移動速度の制御を厳密に行
えるので、トーチと溶鋼との間に生成したアーク長の制
御が確実となり、安定した溶鋼加熱を行える。そして、
昇降速度を大幅に速めれば、着火準備あるいは消火後の
迅速なトーチ移動、さらにはトーチ内部を循環している
冷却水漏れ等の異常時に緊急退避が行える。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明する。
【0014】図1は本発明におけるトーチ駆動装置の全
体側面図である。タンディッシュ2には図示しない転炉
からの溶鋼3がレードル1を介して供給されるようにな
っている。レードル1はレードル台車4に支持され、レ
ードル1の底部にレードルノズル5が取付けられ、この
レードルノズル5から溶鋼3がタンディッシュ2へ注入
されるようになっている。
【0015】タンディッシュ2上方のレードル台車4上
には、溶鋼3を加熱する複数のプラズマトーチ支持装置
11が搭載されている。また、タンディッシュ2の底部
には複数の鋳造ノズル9が取付けられ、各鋳造ノズル9
の下方には鋳型10が配設されている。そして、この鋳
型10にはタンディッシュ2内の溶鋼3が連続的に供給
されるようになっている。一方、タンディッシュ2の上
面はカバー6で閉塞され、このカバー6にはレードルノ
ズル5をタンディッシュ2内に挿入するためのノズル挿
入穴8が設けられている。また、このノズル挿入穴8と
鋳造ノズル9の間には、トーチ挿入口12を設けた加熱
室7が複数配設されている。
【0016】各プラズマトーチ支持装置11は、タンデ
ィッシュ2内の溶鋼3との間にプラズマアークを生起さ
せるプラズマトーチ13と、このプラズマトーチ13を
鉛直方向に支持するトーチ挿入装置14と、プラズマト
ーチ13とトーチ挿入装置14を一体で昇降させる昇降
装置15と、プラズマトーチ13を前後進させる調芯装
置16より構成されている。
【0017】図2は昇降装置の概念図であり、図3
(a)はトーチの退避位置、図3(b)はトーチの加熱
待機位置、図3(c)は加熱中を示す。
【0018】トーチ挿入装置14は、プラズマトーチ1
3を支持する支持アーム17とこの支持アーム17に設
けた挿入用ラック24を介して、油圧モーター21の軸
端に取付けたピニオン25により鉛直方向に移動可能な
構造となっている。また、昇降装置15はトーチ挿入装
置14をプラズマトーチ13と一体にしてタンディッシ
ュ2上方より斜め上方に移動させるもので、トーチ挿入
装置14の移動を円滑に行うためのガイドローラー26
を配設し、この移動体側中心の昇降線上にラック22を
設けている。
【0019】一方、トーチ挿入装置14を昇降案内する
昇降ガイドフレーム18は、上部に油圧の昇降シリンダ
ー20を取付け、移動体側のラック22を昇降支持する
ピニオン23を昇降シリンダー20の先端に設けてい
る。また、昇降ガイドフレーム18側に移動体側のラッ
ク22と対面するように固定側ラック22を配設するこ
とにより、昇降シリンダー20のストロークをトーチ1
3の昇降ストロークに対して1/2としたいわゆる複歯
車装置で構成している。
【0020】図3(a)に示すように、通常時にはタン
ディッシュ2から離れた位置にプラズマトーチ13は待
機している。この時、プラズマトーチ13はレードル1
の搬入・搬出に支障のないようにするため、タンディッ
シュ2上方であってしかもレードル1より離れるようタ
ンディッシュ2より斜め上方に移動している。そして、
昇降装置15とトーチ挿入装置14は上昇限、調芯装置
16は後退限に位置している。
【0021】図3(b)に示すように、プラズマ加熱前
には加熱室7に設けたトーチ挿入口12の真上までプラ
ズマトーチ13を下降させるため、調芯装置16を前進
させた後、昇降装置15を下降限まで下降させる。この
時、挿入装置14は上昇限にある。
【0022】図3(c)に示すように、プラズマ加熱を
開始する時は図3(b)に示す状態からさらにトーチ挿
入装置14のみ下降させ、プラズマトーチ13と溶鋼3
との間でプラズマアークを発生させる。この時、予め設
定されているアーク長とその時のタンディッシュ2内の
溶鋼湯面レベルを検出し、トーチの挿入量を制御する。
【0023】また、プラズマトーチ13の昇降移動範囲
を昇降装置15とトーチ挿入装置14とに分割すること
により、用途に応じた移動速度を設けることが可能であ
る。例えば、プラズマトーチ13を待機位置から加熱室
7に設けたトーチ挿入口12の真上まで下降させる時
は、鋳造作業に支障を起たすこと無く迅速な移動が要求
され、この時のトーチ移動速度は100mm/sec前
後が良い。一方、プラズマトーチ13と溶鋼3との間に
電圧を印加して放電アークを生起したプラズマ加熱中に
おいて、鋳造初期あるいはレードル交換時にタンディッ
シュ2内の溶鋼湯面レベルが変動する。この時、放電ア
ークを消火すること無くアーク長を維持するためには、
溶鋼湯面の変動速度に追従した挿入速度が必要であり、
溶鋼湯面の変動速度は10〜20mm/secと昇降装
置15の移動速度に比べて非常に遅いものとなる。更
に、プラズマトーチ13内部を循環している冷却水漏れ
などの異常時においては緊急退避が必要であり、昇降装
置15とトーチ挿入装置14の移動速度は前者に比べ更
に高速化しなくてはならない。このように、用途に応じ
たトーチの移動速度を具備したことにより、溶鋼の湯面
変動についても安定した操業が出来る。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、タンディッシュカーの
走行範囲が限定されず、さらにタンディッシュまわりの
作業スペースを十分に確保できる。そして、昇降装置を
斜め方向に昇降できるのでレードルとの干渉の問題もな
くなる。
【0025】また、昇降シリンダーのストロークを昇降
装置ストロークの1/2にすれば、タンディッシュプラ
ズマ溶鋼加熱装置の高さが低くなり、装置がコンパクト
になるとともに上部の天井クレーンとの干渉問題もなく
なる。
【0026】さらに、昇降装置の昇降速度をトーチ挿入
装置の移動速度より速くし、2段階の速度にできるよう
にすれば、トーチ挿入装置の移動速度の制御を厳密に行
えるので、トーチと溶鋼との間に生成したアーク長の制
御が確実となり、安定した溶鋼加熱を行える。そして、
昇降速度を大幅に速めたので、着火準備あるいは消火後
の迅速なトーチ移動、さらにはトーチ内部を循環してい
る冷却水漏れ等の異常時に対して緊急退避が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるトーチ支持装置の全体側面図で
ある。
【図2】本発明における昇降装置の概念図である。
【図3】本発明におけるトーチ動作説明図である。
【符号の説明】
1 レードル 2 タンディッシュ 3 溶鋼 4 レードル台車 5 レードルノズル 6 カバー 7 加熱室 8 ノズル挿入穴 9 鋳造ノズル 10 鋳型 11 プラズマトーチ支持装置 12 トーチ挿入口 13 プラズマトーチ 14 トーチ挿入装置 15 昇降装置 16 調芯装置 17 支持アーム 18 昇降ガイドフレーム 20 昇降シリンダー 21 油圧モーター 22 ラック 24 挿入用ラック 25 ピニオン 26 ガイドローラー

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラズマトーチをタンディッシュ上面と
    溶鋼湯面の間を鉛直方向に移動させるトーチ挿入装置
    と、そのトーチ挿入装置をタンディッシュ上面よりトー
    チ退避位置まで斜め方向に昇降させる昇降装置とで構成
    したプラズマトーチ支持装置をレードル台車に設けたこ
    とを特徴とするタンディッシュプラズマ溶鋼加熱装置。
  2. 【請求項2】 昇降装置を移動ラックと固定ラックと、
    その両ラックの間で移動回転するピニオンを有する複歯
    車装置とで構成し、ピニオンを移動する昇降シリンダー
    のストロークを昇降装置ストロークの1/2にしたこと
    を特徴とする請求項1記載のタンディッシュプラズマ溶
    鋼加熱装置。
  3. 【請求項3】 昇降装置の昇降速度をトーチ挿入装置の
    移動速度より速くしたことを特徴とする請求項1記載の
    タンディッシュプラズマ溶鋼加熱装置。
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