JP2766771B2 - 溶融金属容器の流量制御装置および流量制御装置の組立・取外し方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属容器の流量制
御装置と、その組立および取外し方法に関する。さらに
いえば、溶融金属容器の流量制御装置を構成している耐
火物を容易に交換できる構造および方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、溶融金属容器の底部に流量制
御装置を取り付けるには、溶鋼容器底部に流量制御装置
を構成している上部ノズル、上部プレート、下部プレー
ト、下部ノズルといった構成部材の個々を順次組み立て
ていく方式と、流量制御装置の全体をカセットタイプに
して、流量制御装置を一度に溶鋼容器に取付ける方式と
が知られている。

【０００３】しかしながら、前者の方式は各構成部品を
個々に組立てるために、作業性、組立て精度の点で多く
の問題点が指摘されている。さらにこの方式は、溶融金
属容器付近での長時間の作業となり、特に夏期には過酷
な作業が強いられていた。

【０００４】また、後者のカセット方式は、溶融金属容
器付近での作業は短時間で済み、上記の問題は解消され
るが、この方式によっても別にオフラインでカセットを
組み込まなければならないため別の作業者を要してい
た。

【０００５】図１１は、これらの欠点を補うため開発さ
れた、従来のクイックタイプの溶融金属容器の流量制御
装置である。すなわち、流量制御装置を溶鋼容器にヒン
ジ方式で固着した状態で、構成部品の組立、交換を行う
ことができる。

【０００６】同図において、１が溶融金属容器の内張レ
ンガ、２がマスレンガである。マスレンガ２の内側には
上部ノズル３が嵌挿され、その下側に上部プレート４が
配置されおり、これはマスレンガ２および溶融金属容器
底部に設けられるハウジング５に、モルタルで固着され
ている。

【０００７】一方、下部プレート６は、その底部に下部
ノズル７を接続してスライダ８内に嵌装され、さらにそ
の外側はカバー９で覆われている。カバー９の一端は、
図示の如くハウジング５の一端とヒンジ的に連結片１０
とピン１１とで連結されている。

【０００８】これをセットして使用する場合は、カバー
９をピン１１を支点として回動して水平とし、上部プレ
ート４と下部プレ−ト６との面圧を調整してカバー９を
ハウジング５と図示しない固定具で固着し、上下各プレ
−トを介して上ノズル３と下ノズル７を貫通するノズル
孔１２を形成するものである。

【０００９】このような構成によれば、上部ノズル３と
上部プレート４を１つの単位として交換し、下部プレー
ト６と下部ノズル７を１つの単位として交換することが
でき、構成部品を個々に交換する方式や、装置全体をカ
セットタイプにしたものと比較して、作業性の向上を図
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同図の
方式においても、溶融金属容器の底部に上部ノズル３を
セットし、これをモルタルで固定した後、上部プレート
４をセットするようになっているために、各部品を保持
する手間が必要であるとともにモルタルが硬化するまで
待機しなければ、次の作業を行うことが出来ないという
問題があった。

【００１１】本発明は、上記事情に着目してなされたも
のであり、その目的とするところは、この種のクイック
タイプの溶融金属容器の流量制御装置において、スライ
ダを分割化し、その一方を溶融金属容器に係止しかつ下
部プレートを着脱自在とする構成を採用し、これにより
上部ノズル、上部プレ−ト、下部プレ−トからなる耐火
物を容易、かつ迅速に組立て、あるいは取外しする方法
を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属容器の
流量制御装置は、溶融金属容器の底部に嵌挿される上部
ノズルと、この上部ノズルのノズル孔に連通する孔部を
有し溶融金属容器のハウジングに設けられる上部プレー
トと、この上部プレートの下面にスライド自在に摺接さ
れ孔部を有する下部プレートと、この下部プレートに連
設され下部プレートの孔部と連通するノズル孔を有する
下部ノズルと、この下部ノズルおよび下部プレートを一
体にスライド付勢するスライダとを具備した溶融金属容
器の流量制御装置において、前記上部プレートは、ハウ
ジングに着脱自在に取付け固定され、前記スライダは、
２分割され、かつそれぞれがハウジングにスライド自在
に係止されるとともに下部プレートを着脱自在に取付け
固定するスライダ枠と、上記ハウジングに回動自在に取
り付けられるカバーにスライド自在に係止され、かつ下
部ノズルの外周に嵌装されるスライダ底とからなること
を特徴とする。

【００１３】また、溶融金属容器の流量制御装置の組立
方法は、溶融金属容器の流量制御装置を構成する、上部
ノズル、上部プレートおよび下部プレートの各孔に、一
端にストッパを設けたセット棒をこの順序で貫通してこ
れらを予め一体に締付け、前記セット棒の他端をロボッ
トアームで把持してこれを溶融金属容器の底部から挿入
し、上部プレ−トを溶融金属容器底部のハウジングに固
着するとともに下部プレ−トをスライダー枠に固着し、
その後セット棒を抜去して下部プレ−トの下側に、下部
ノズルとその外周に嵌装されているスライダ底およびカ
バーを嵌着することを特徴とする。

【００１４】また、溶融金属容器の流量制御装置の取外
し方法は、溶融金属容器の流量制御装置を構成する、下
部ノズルと、その外周に嵌挿されているスライダ底およ
びカバーを取外し、次いで、上記流量制御装置の上部ノ
ズル、上部プレートおよび下部プレートの各孔に、一端
にストッパを設けたセット棒をこの順序で貫通してこれ
らを予め一体に締付け、前記セット棒の他端をロボット
アームで把持し、上部プレートおよび下部プレートを開
放状態にしてから、セット棒を溶融金属容器の底部から
引き抜いて上記各部材を溶融金属容器から取外すことを
特徴とする

【００１５】

【実施例】以下に、これらの発明を実施例によって説明
する。図１ないし図１０は、本発明の流量制御装置の構
成と、その組立・取外し方法を示した説明図である。以
下に、この図面によってさらに本発明を説明する。

【００１６】図３に示すように、溶融金属容器Ａは、外
殻鋼板２０の内周面に耐火レンガ２１が内貼りされてな
る。これら外殻鋼板２０と耐火レンガ２１からなる容器
Ａ底部に、耐火レンガであるマスレンガ２２が嵌め込ま
れる。

【００１７】上記マスレンガ２２には、上部から下部に
向かって拡径するテーパ孔２２ａが設けられ、上記外殻
鋼板２０には、上記テーパ孔と連通する開口部２０ａが
設けられる。

【００１８】容器Ａの外底面部位に、上記開口部２０ａ
を囲撓するようにハウジング２３が設けられる。このハ
ウジング２３には、上記開口部２０ａと連通する２段状
開口部２３ａが設けられる。

【００１９】これらマスレンガ２２のテーパ孔２２ａ
と、外殻鋼板２０の開口部２０ａおよびハウジング２３
の２段状開口部２３ａに亘って、上部ノズル２４および
固定プレートである上部プレート２５が挿嵌される。

【００２０】上記ハウジング２３の下面部には、紙面前
後方向に沿う蟻溝状の係止部２６が設けられていて、こ
こにスライダ枠２７の上面部が係止される。このスライ
ダ枠２７は、その上面が上部プレート２５下面に摺接す
るように下部プレート２８を取付け固定している。

【００２１】さらに、ハウジング２３の下面部には、こ
こでは図示しないヒンジ機構を介してカバー２９が回動
自在に設けられていて、このカバーにスライダ底３０お
よび下部ノズル３１がスライド自在に支持される。

【００２２】下部プレート２８と下部ノズル３１とは接
続状態にあり、一体的に連結される。これらを取付け固
定するスライダ枠２７およびスライダ底３０も一体化さ
れていて、従来から用いられる、いわゆるスライダ３２
を構成する。換言すれば、スライダ３２はスライダ枠２
７とスライダ底３０とに分割化されている。

【００２３】そしてスライダ３２には、ここでは図示し
ないエアシリンダなどからなるスライド付勢機構が連結
されていて、下部プレート２８と下部ノズル３１を保持
したスライダ枠２７およびスライダ底３０を、上記係止
部２６に沿ってスライド付勢できるようになっている。

【００２４】上記カバー２９はまた、その両側部にバネ
ボックス３３を備えており、スライダ底３０を介して下
部ノズル３１と下部プレート２８の、上部プレート２５
に対する面圧を掛けている。

【００２５】さらにバネボックス３３にはピン３４が突
設されていて、ハウジング２３に設けられるフック機構
３５に係止している。このフック機構３５は、上記カバ
ー２９の開閉にともなって、カバーをハウジング２３に
確実に脱着するための作用をなす。

【００２６】なお、上記ハウジング２３、スライダ枠２
７、スライダ底３０およびこれらに保持される上部プレ
ート２５と下部プレート２８および下部ノズル３１、上
記フック機構３５などは、別図面にもとづいて詳述す
る。

【００２７】このような組み立て構成により、上部ノズ
ル２４のノズル孔３６ａから、上部下部プレート２５，
２８の孔部３６ｂ，３６ｃおよび下部ノズル３１のノズ
ル孔３６ｄに亘って連通する。

【００２８】スライド付勢機構は、スライダ枠２７とス
ライダ底３０を介して下部プレート２８と下部ノズル３
１を同時にスライド付勢する。上部プレート２５の孔部
３６ｂに対する下部プレート２８の孔部３６ｃの位置が
ずれ、それに応じて下部ノズル３１のノズル孔３６ｄか
ら供給される溶融金属の流出量を制御できる。

【００２９】図４に示すように、上部プレート２５と下
部プレート２８とは、それぞれの孔部３６ｂ，３６ｃ中
心を一致させた状態で、中心軸ｌから図において上下端
部までの長さ寸法が互いに逆になっている。

【００３０】すなわち、上部プレート２５において、孔
部中心軸ｌから上端部までの長さ寸法がａ、下端部まで
の長さ寸法がｂであり、下部プレート２８において、孔
部中心軸ｌから上端部までの長さ寸法がｂ、下端部まで
の長さ寸法がａである。

【００３１】これは、図中二点鎖線に示すように、各プ
レート２５，２８とも上下同じ長さ寸法ａに設定する
と、同じストロークで各プレートの面積が大になってし
まうため、より面積および重量の軽減を図るとともにコ
ストの軽減を得るための条件設定である。

【００３２】図５は、上下部プレート２５，２８を平面
視して表す。各プレートの長手方向に沿って上下端部が
位置ずれしているのが分かる。下部プレート２８は、２
分割されたスライダ枠２７によって着脱自在に固定保持
され、上部プレート２５は上記ハウジング２３に固定金
具２３ａを介して着脱自在に取付け固定される。

【００３３】図６に示すように、ハウジング枠２７の一
方の分割部２７ａには、その分割端面から一対のねじ穴
３７が設けられる。他方の分割部２７ｂには、両端面を
貫通する一対の透孔部３８が設けられ、この透孔部から
上記ねじ穴３７にボルト３９が螺挿する。

【００３４】再び図５に示すように、各ボルト３９を締
め付けることにより、ハウジング枠２７の分割部２７
ａ，２７ｂ相互が下部プレート２８を締結固定する一
方、再び図６のようにボルト３９を緩めて一方の分割部
２７ｂをスライドさせれば、各分割部相互間に位置ずれ
した上下プレート２５，２８が通過し得るスペースが生
じる。

【００３５】図７（Ａ），（Ｂ）は、２分割されたスラ
イダ枠２７に下部プレート２８を取付け固定した状態
で、下部ノズル３１を支持するスライダ底３０をスライ
ダ枠に取付け固定して一体化し、スライダ３２を構成し
た状態を示す。

【００３６】上記スライダ底３０の図において下端部に
折曲部３０ａが設けられていて、スライダ枠分割部２７
ａ端面に係止する。スライダ底３０の上端部にも折曲部
３０ｂが設けられていて、ここには先端部が他のスライ
ダ枠分割部２７ｂ端面に係止する押さえボルト４０が螺
挿される。

【００３７】したがって、図示しないカバーを回動し
て、既にスライダ枠２７に固定される下部プレート２８
下面部に下部ノズル３１上面部を嵌挿した後、スライダ
底３０の押さえボルト４０を締結してスライダ底とスラ
イダ枠との一体化をなす。

【００３８】図８に、ハウジング２３を示す。このハウ
ジングは、一対のプレート固定金具２３ａを介して上部
プレート２５を着脱自在に取付け固定する。この上部プ
レート２５の両側部には、長手方向に沿って一対の蟻溝
状の係止部２６が設けられ、スライド枠２７をスライド
自在に係止することは、先に説明した通りである。

【００３９】これら係止部２６のさらに両側部に、前記
フック機構３５が設けられる。一方のフック機構３５の
両端部に対向する位置には、ハウジング２３に上記カバ
ー２９を回動自在に枢支するヒンジ機構４６が設けられ
る。

【００４０】上記フック機構３５は、図９および図１０
にも示すように、支持具４１にピン４２が枢支される。
ピン４２の略中央部にはレバー４３が一体に設けられ、
かつ両端部にはフック４４が一体に設けられる。このレ
バー４３とハウジング２３との間にはコイルバネ４５が
介在されていて、レバーをハウジングから離間する方向
に弾性的に回動付勢する。

【００４１】カバー２９を閉成する方向（水平方向）に
回動すると、複数のバネ４７を収容するバネボックス３
３から突設されたピン３４が、上記フック４４に自動的
に係止される。なお説明すれば、カバー２９を移動して
いくと、ピン３４がフック４４に当接する。さらにカバ
ー２９の移動が継続されると、ピン３４がコイルバネ４
５の弾性力に抗してフック４４を押し退け、フックおよ
びレバー４３を図中二点鎖線に示すように回動させる。

【００４２】カバー２９が所定の閉成位置にセットされ
るとともにピン３４がフック４４を通り抜ける。したが
って、今度は、コイルバネ４５の弾性反力が作用して、
図のようにフック４４がピン３４に自動的に係止する。
図１０は、カバー２９側から見た、カバーのハウジング
２３に対する取付け状態を示す。

【００４３】これらの係止を解除するときは、バネボッ
クス３３を押圧し、同時に、レバー４３をコイルバネ４
５の弾性力に抗して押圧する。したがって、フック４４
が回動してピン３４から外れ、カバー２９の回動が自由
となる。

【００４４】一方、長期間に亘る使用にともない、高温
の溶融金属が導通する上部ノズル２４、上部プレート２
５、下部プレート２８および下部ノズル３１などの耐火
物が熱的損傷を受けて劣化するので、これらを交換しな
ければならない。

【００４５】耐火物の取外しにあたっては、はじめ図１
に示すように、先に説明したフック機構３５のピン３４
に対する係合を外してカバー２９を開く。ついで、上部
プレート２５をハウジング２３に取付け固定する固定金
具２３ａを緩め、このプレートを自由状態にする。さら
に、スライダ底３０に設けられる押さえボルト４０を緩
めてスライダ枠２７と分離する。

【００４６】この状態ではまだ、下部プレート２８はス
ライダ枠２７に固定保持され、このスライダ枠は係止部
２６を介してハウジング２３に係止しているので、カバ
ー２９を回動しても上部ノズル２４は勿論、上下部プレ
ート２５，２８の位置は保持される。

【００４７】別途用意したセット棒５０を容器Ａ内に入
れ、その下端部から上部ノズル２４のノズル孔３６ａに
挿入する。セット棒５０は、上部プレート２５と下部プ
レート２８の孔部に挿入され、この下端部が下部プレー
トから突出する。セット棒５０の中間部には、上部ノズ
ル２４のノズル孔３６ａと同一テーパ状をなすストッパ
５０ａが設けられ、ここに係合する。

【００４８】そして、下部プレート２８から突出するセ
ット棒５０の下端部を、ロボットアーム６０の先端部に
設けられる中空シリンダ部６１で掴んだ後、先に説明し
たボルト３９を緩めてスライダ枠２７を構成する互いの
分割部２７ａ，２７ｂの間隔を、上下部プレート２５，
２８の挿通に支障のないよう充分にあける。

【００４９】この状態からロボットアーム６０を作動さ
せ、セット棒５０を掴んだ中空シリンダ部６１を直下方
に引き下ろす。図２に示すように、容器Ａ底部にハウジ
ング２３とスライダ枠２７を残したまま、上部ノズル２
４と上下部プレート２５，２８はセット棒５０とともに
容器Ａ底部から引き抜かれる。

【００５０】これらの古い劣化した耐火物を所定の場所
に運搬してセット棒５０を取り外し、耐火物は廃棄処分
にする。全て新たな上部ノズル２４に上部プレート２５
を嵌挿し、かつ上部プレートに下部プレート２８を摺接
状態にして、必要な周面部位にモルタルを塗布する。そ
して、各部品のノズル孔３６ａと孔部３６ｂ，３６ｃの
軸心を合致させ、先のセット棒５０を挿通する。

【００５１】下部プレート２８から突出するセット棒５
０下端部をロボットアーム６０の中空シリンダ部６１で
掴み、再び図２に示すように、容器Ａ底部に移動する。
セット棒５０の上端部をマスシリンダ２２のテーパ孔２
２ａに対向し、正確な位置設定をなしたら、中空シリン
ダ部６１を直上方向へ移動する。

【００５２】再び図１に示すように、上部ノズル２４が
マスシリンダ２２と外郭鋼板２０およびハウジング２３
に亘って挿嵌される。上部プレート２５は、互いの間隔
を拡大したスライダ枠分割部２７ａ，２７ｂ相互間を通
過してハウジング２３に位置するので、固定金具２３ａ
で上部プレートをハウジングに取付け固定する。

【００５３】下部プレート２８は、互いの間隔を拡大し
たスライダ枠分割部２７ａ，２７ｂ相互間に位置するの
で、ボルト２９を締結して下部プレートをスライダ枠２
７に取付け固定する。

【００５４】この状態で、上部ノズル２４と、上下部プ
レート２５，２８が先の位置に正確に位置決めされ、か
つそれぞれ対応する部位に取付け固定されるので、中空
シリンダ部６１を緩めてセット棒５０を自由にし、かつ
ここから抜き去る。セット棒５０は容器Ａ内部から引き
上げる。

【００５５】一方、開放状態にあるカバー２９から、古
い劣化した下部ノズル３１と、これを支持するスライダ
底３０を取外し、新たな下部ノズルをスライダ底に取付
けて、再びカバー２９にセットする。下部ノズル３１と
スライダ底３０の合計重量は比較的小であるから、これ
らの交換にあたって極端な労力の消費がない。

【００５６】全ての新たな耐火物を所定位置に取付け固
定したら、カバー２９を回動して水平にし、バネボック
ス３３のピン３４にフック機構３５を作用させる。すな
わち、再び図１に示す正規の組立て状態に戻り、直ちに
溶融金属容器４および流量制御装置としての使用が可能
である。

【００５７】従来のように、上部ノズル３と上部プレー
と４を個々にセットする場合、上部ノズル３のモルタル
が降下するまで上部プレート４をセットできないため、
待機時間が必要であった。

【００５８】本発明構造を採用することにより、上部ノ
ズル３、上部プレート４を一体でセットするため、上部
ノズル３のセットモルタルが硬化しなくても問題なく使
用できるので、待機する時間が不要となり、作業性がす
こぶる良くなる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
部プレートをハウジングに着脱自在に取付け固定し、ハ
ウジングにスライド自在に係止され下部プレートを着脱
自在に取付け固定する２分割されたスライダ枠と、カバ
ーに係止され下部ノズルに嵌装されるスライダ底とから
スライダを構成する、クイックタイプの溶融金属容器の
流量制御装置であり、各耐火物の交換を容易に、かつ迅
速に行える組立あるいは取外し方法を提供でき、作業性
の向上を図れる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、溶融金属容器の流量
制御装置の組立・取外し途中の図。

【図２】同実施を示す、図１とは異なる途中の図。

【図３】同実施例を示す、溶融金属容器の流量制御装置
の縦断面図。

【図４】同実施を示す、上下部プレートの縦断面図。

【図５】同実施例を示す、上下部プレートの取付け固定
状態を現す図。

【図６】同実施例を示す、スライダ枠を開いた図。

【図７】（Ａ）は、同実施を示す、下部プレートと下部
ノズルに対するスライダ枠とスライダ底の取付け固定状
態を現す図。（Ｂ）は、同図（Ａ）の縦断面図。

【図８】同実施例を示す、ハウジングと、上部プレート
の取付け固定状態を現す図。

【図９】同実施例を示す、フック機構と、その作用説明
図。

【図１０】同実施を示す、ハウジングに対してカバーを
閉成した状態を現す図。

【図１１】本発明の従来例での、溶融金属容器流量制御
装置の組立・取外し途中の図。

【符号の説明】

Ａ…溶融金属容器、２４…上部ノズル、３６ａ…ノズル
孔、３６ｂ…孔部，２３…ハウジング、２５…上部プレ
ート、３６ｃ…孔部、２８…下部プレート、３６ｄ…ノ
ズル孔、３１…下部ノズル、３２…スライダ、２７…ス
ライダ枠、３０…スライダ底、２９…カバー、４７…コ
イルバネ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 一典 東京都新宿区西新宿１丁目26番２号 東 芝セラミックス株式会社内 (72)発明者 安田 芳弘 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 久保 吉一 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 八木 重器 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 広木 伸好 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属 工業株式会社和歌山製鉄所内 (56)参考文献 特開 平５−169213（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−159261（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−131515（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 41/34 510 B22D 11/10 340

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属容器の底部に嵌挿される上部ノズ
   ルと、この上部ノズルのノズル孔に連通する孔部を有し
   溶融金属容器のハウジングに設けられる上部プレート
   と、この上部プレートの下面にスライド自在に摺接され
   孔部を有する下部プレートと、この下部プレートに連設
   され下部プレートの孔部と連通するノズル孔を有する下
   部ノズルと、この下部ノズルおよび下部プレートを一体
   にスライド付勢するスライダとを具備した溶融金属容器
   の流量制御装置において、 前記上部プレートは、ハウジングに着脱自在に取付け固
   定され、 前記スライダは、 ２分割され、かつそれぞれがハウジングにスライド自在
   に係止されるとともに下部プレートを着脱自在に取付け
   固定するスライダ枠と、 上記ハウジングに回動自在に取り付けられるカバーにス
   ライド自在に係止され、かつ下部ノズルの外周に嵌装さ
   れるスライダ底とからなることを特徴とする溶融金属容
   器の流量制御装置。
2. 【請求項２】溶融金属容器の流量制御装置を構成する、
   上部ノズルと、上部プレートおよび下部プレートの各孔
   に、一端にストッパを設けたセット棒をこの順序で貫通
   してこれらを予め一体に締付け、前記セット棒の他端を
   ロボットアームで把持してこれを溶融金属容器の底部か
   ら挿入し、上部プレ−トを溶融金属容器底部のハウジン
   グに固着するとともに下部プレ−トをスライダー枠に固
   着し、その後セット棒を抜去して下部プレ−トの下側
   に、下部ノズルとその外周に嵌装されているスライダ底
   およびカバーを嵌着することを特徴とする溶融金属容器
   の流量制御装置の組立方法。
3. 【請求項３】溶融金属容器の流量制御装置を構成する、
   下部ノズルと、その外周に嵌挿されているスライダ底お
   よびカバーを取外し、次いで、上記流量制御装置の上部
   ノズル、上部プレートおよび下部プレートの各孔に、一
   端にストッパを設けたセット棒をこの順序で貫通してこ
   れらを予め一体に締付け、前記セット棒の他端をロボッ
   トアームで把持し、上部プレートおよび下部プレートを
   開放状態にしてから、セット棒を溶融金属容器の底部か
   ら引き抜いて上記各部材を溶融金属容器から取外すこと
   を特徴とする溶融金属容器の流量制御装置の取外し方
   法。