JP2802026B2

JP2802026B2 - 出鋼口栓自動挿入装置

Info

Publication number: JP2802026B2
Application number: JP29482193A
Authority: JP
Inventors: 弘安彦; 外喜男山本; 直史横山; 博次岡田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Osaka Fuji Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Osaka Fuji Corp
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1998-09-21
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JPH07145419A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出鋼口栓自動挿入装
置、詳しくは、転炉から出鋼する直前に、出鋼口栓を湯
出し口に自動的に挿入するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、転炉で精錬された鋼は、次工程
であるＲＨ脱ガス等の２次精錬プロセスや連続鋳造等の
凝固プロセスに送るため、図７に示すように、転炉１を
略水平状態にまで傾けることにより、湯出し口２から取
鍋に移される。ところで、転炉１内には精錬された鋼３
の上部に不純物を含むスラグ４が残り、図７（Ｂ）に示
す出鋼初期や図７（Ｃ）に示す傾動位置で鋼３が流出し
た後の出鋼末期に、スラグ４が取鍋に流出するという問
題点を有している。

【０００３】従来、スラグ流出防止法としては、ストッ
パを転炉の内側から湯出し口に挿入する方法（特公昭６
１−６０８８６号公報参照）、圧縮ガスを転炉の外側か
ら湯出し口へ噴き付ける方法（特公昭５５−４７３１１
号公報参照）等種々の対策が取り入れられている。しか
し、これらの対策はいずれも出鋼末期に関するものであ
り、出鋼初期のスラグ流出防止に関しては有効な対策は
見られない。もっとも、セラミックスを主成分とする熱
膨張性かつ熱軟化性出鋼口栓が提供されており（特開平
２−１１２６２号公報参照）、転炉１を傾ける際に、予
めこの出鋼口栓を湯出し口２へ挿入しておけば、出鋼初
期のスラグ流出を防止できる。この種の出鋼口栓は湯出
し口２に挿入されると膨張して湯出し口２を閉塞し、転
炉１を傾けると鋼３の温度で軟化して湯出し口２から離
脱する。しかし、出鋼口栓の挿入は人手に頼らざるを得
ず、作業能率が悪いばかりか、危険度が高い。

【０００４】そこで、本出願人は、特願平４−１７２４
４４号として、前記出鋼口栓を自動的に転炉の湯出し口
へ挿入できる自動挿入装置を提案した。しかしながら転
炉１の復元誤差が約±１．５°存在し、この誤差によっ
て湯出し口の高さにばらつきを生じる。従って、出鋼口
栓を単に一定の高さから挿入するだけでは、転炉の傾斜
角度のばらつきに対応できず、確実な自動挿入が困難で
あるという問題点を有している。

【０００５】

【発明の目的、構成、作用、効果】そこで、本発明の目
的は、出鋼初期のスラグ流出を確実に防止できることは
勿論、転炉の傾斜角度のばらきつにも拘らずに出鋼口栓
を湯出し口へ確実に挿入することができる装置を提供す
ることにある。

【０００６】以上の目的を達成するため、本発明に係る
出鋼口栓自動挿入装置は、出鋼口栓を先端に保持可能な
保持手段と、この保持手段を前進及び後退させ、前進に
よって出鋼口栓を転炉の湯出し口へ挿入させる第１の駆
動手段と、保持手段を昇降させる第２の駆動手段と、転
炉の傾斜角度を検出する検出手段と、この検出手段によ
る検出結果に基づいて前記第２の駆動手段を駆動して保
持手段の高さを湯出し口に合わせる制御手段とを備えて
いる。

【０００７】出鋼口栓は保持手段の先端に保持され、第
１の駆動手段にて保持手段を前進させることにより、転
炉の湯出し口へ挿入される。このような挿入の前段階に
おいて、検出手段が転炉の傾斜角度を検出する。湯出し
口は転炉の傾斜角度に応じた所定の高さに位置するた
め、検出された傾斜角度に基づいて湯出し口の高さを判
定でき、制御手段はこの高さに保持手段を合致させるよ
う第２の駆動手段を制御する。

【０００８】以上の挿入装置によれば、出鋼口栓を自動
的かつ確実に転炉の湯出し口に挿入でき、出鋼初期のス
ラグ流出を防止できる。しかも、作業者が手で挿入する
ことに比べれば、作業性が格段に向上し、危険性が解消
されることは勿論である。さらに、本発明に係る出鋼口
栓自動挿入装置は、前記保持手段が走行可能であること
が好ましい。湯出し口の設置位置の水平方向のばらつき
に対処するためと、保持手段を出鋼口栓の供給位置へ移
動させるためである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係る出鋼口栓自動挿入装置の
実施例について添付図面を参照して説明する。図１、図
２において、出鋼口栓自動挿入装置は、出鋼口栓９を先
端で保持する筒体１１を収容したアーム１０と、アーム
１０を前進（矢印α方向）及び後退可能に保持するガイ
ドフレーム２０と、ガイドフレーム２０を昇降可能に保
持する台車３０と、台車３０を前進（矢印β方向）及び
後退可能に支持する架台４０と、出鋼口栓９を１個ずつ
供給位置ＦＰへ供給する供給ユニット５０とで構成され
ている。

【００１０】本挿入装置は、転炉１に対して防熱壁５を
介して設置され、防熱壁５には湯出し口２と同じ高さに
扉６が図示しないシリンダによって開閉可能に装着され
ている。図３、図４、図５において、アーム１０は角パ
イプ状をなし、このアーム１０内には筒体１１と引張り
コイルスプリング１２とエアシリンダ１５とが収容され
ている。筒体１１はアーム１０内に固定され、その先端
は樋状の出鋼口栓載置部１１ａとされている。筒体１１
内には、図５に示すように、引張りコイルスプリング１
２がスライド可能に自由状態で収容されている。引張り
コイルスプリング１２の先端には押し板１２ａが固着さ
れている。

【００１１】エアシリンダ１５はアーム１０内の後部に
固定され、そのシリンダロッド１６はピン１８を介して
中間ロッド１９に連結され、さらに中間ロッド１９はピ
ン１７を介して引張りコイルスプリング１２の後端に固
着したブラケット１９ａに連結されている。シリンダロ
ッド１６がエアシリンダ１５内に引き込まれていると
き、引張りコイルスプリング１２は筒体１１内に収容さ
れ、前記押し板１２ａが載置部１１ａに臨んでいる。

【００１２】さらに、アーム１０はガイドフレーム２０
に設けたガイドローラ２１によって上下方向から挟着さ
れ、矢印α方向への前進及び後退をガイドされている。
ガイドフレーム２０に取り付けたモータ２２で駆動され
るピニオン（図示せず）がアーム１０の下部に固定した
ラック１３に噛合している。従って、このモータ２２を
正転又は逆転させることにより、アーム１０が前進及び
後退し、そのストロークＳＴ₁（図２参照）は出鋼口栓
９が転炉１の湯出し口２の直前に位置するまでの長さと
されている。

【００１３】アーム１０がストロークＳＴ₁だけ前進す
ると、次にエアシリンダ１５が駆動され、ロッド１６，
１９と共に引張りコイルスプリング１２がストロークＳ
Ｔ₂だけ前進する。これにて、出鋼口栓９が載置部１１
ａ上から転炉１の湯出し口２へ挿入される。

【００１４】台車３０は、ガイドフレーム２０に突設し
たブラケット２３の軸部２３ａにスクリュージャッキ機
構３１を介して、ガイドフレーム２０を昇降可能に保持
している。台車３０上に設けたサーボモータ３２は駆動
軸３３を介してスクリュージャッキ機構３１に連結され
ている。従って、サーボモータ３２を正転又は逆転させ
ることにより、ガイドフレーム２０と共にアーム１０が
昇降する。この昇降は、転炉１の湯出し口２の高さにア
ーム１０を合わせるために行われる。また、ガイドフレ
ーム２０上にはブラケット２３に隣接してポスト２４が
突設されている。このポスト２４は台車３０に設けたガ
イド部材３４にスライド自在に挿入され、ガイドフレー
ム２０の昇降をスムーズなものとしている。

【００１５】架台４０は、アーム１０と直交する方向に
架設され、その上に敷設したレール４１上には台車３０
の車輪３５が乗せられている。そして、台車３０上に設
けたモータ３６は駆動軸３７を介して図４中上方に位置
する一対の車輪３５に連結され、このモータ３６によっ
て台車３０は矢印β方向又はその逆方向へ走行可能であ
る。この走行は、図１に示すようにアーム１０を挿入位
置ＩＰから供給位置ＦＰへ移動させるために行われる。

【００１６】供給ユニット５０は、多数の出鋼口栓９を
ストックしておき、図１に示す供給位置ＦＰにおいて出
鋼口栓９を筒体１１の先端載置部１１ａへ図３中矢印Ｓ
で示すように自動的に供給する。なお、この供給ユニッ
ト５０の詳細に関しては説明を省略する。

【００１７】一方、転炉１は、図６に示すように、支軸
７を支点として傾動可能とされている。転炉１は、出鋼
時には反時計回り方向に傾動され、出鋼の後は垂直方向
に復元される。しかし、転炉１はこの復元位置におい
て、±α（実際上、約１．５°）の誤差を有し、この誤
差に応じて湯出し口２の高さにばらつきを生じる。本実
施例では、支軸７に傾斜計６０を取り付け、転炉１の復
元傾斜角度を検出し、この検出結果を本挿入装置の制御
手段であるＣＰＵ６１へ入力することとした。傾斜計６
０によって検出された転炉１の傾斜角度と湯出し口２の
高さとは一定の相関関係にある。従って、ＣＰＵ６１で
は入力された傾斜角度から湯出し口２の高さを演算し、
前記サーボモータ３２を制御して台車３０を昇降させ、
筒体１１の先端に保持されている出鋼口栓９を湯出し口
２と一致する高さに合わせる。

【００１８】また、サーボモータ３２にはエンコーダ６
２が付設され、エンコーダ６２の信号をＣＰＵ６１へフ
ィードバックすることにより、ＣＰＵ６１は出鋼口栓９
の現在の高さを検出する。

【００１９】次に、本挿入装置の動作を説明する。ま
ず、予備的作業として、少なくとも１回の精錬工程で必
要な数の出鋼口栓９を供給ユニット５０に収容してお
く。また、予備的動作として、最初の出鋼口栓９を、筒
体１１の載置部１１ａ上に載置し、扉６の正面に位置さ
せておく。このとき、前記傾斜計６０で転炉１の傾斜角
度を検出し、その検出値に対応してサーボモータ３２を
駆動し、出鋼口栓９を湯出し口２と一致する高さに設定
しておく。

【００２０】転炉１からの出鋼作業に入ると、まず、扉
６が開放され、モータ２２を正転駆動することにより、
アーム１０が矢印α方向に前進する。出鋼口栓９がその
ストロークＳＴ₁だけ前進したとき、モータ２２は停止
される。次に、エアシリンダ１５を駆動することによ
り、引張りコイルスプリング１２がストロークＳＴ₂だ
け前進する。これにて、出鋼口栓９が湯出し口２内へ挿
入されたこととなる。

【００２１】出鋼口栓９の挿入が終了すると、引張りコ
イルスプリング１２及びアーム１０を後退させる。これ
らの後退と共に扉６が閉じられる。その後、モータ３６
を逆転駆動することにより、台車３０が矢印βとは逆方
向に挿入位置ＩＰから供給位置ＦＰ（図１参照）まで後
退する。この供給位置ＦＰで次の出鋼口栓９が載置部１
１ａ上に供給される。そして、モータ３６を正転駆動し
て台車３０を矢印β方向に挿入位置ＩＰまで走行させ
る。これにて筒体１１が先端に出鋼口栓９を保持した状
態で挿入位置ＩＰで待機することとなる。この場合も、
復元した転炉１の傾斜角度に応じて出鋼口栓９の高さが
調整される。以上の動作が出鋼作業ごとに繰り返され
る。

【００２２】ところで、湯出し口２は、図５に示すよう
に、筒状のスリーブ２ａを転炉１の壁部に埋め込むこと
によって構成されている。そして、スリーブ２ａの埋め
込み位置は、通常±５．０°の誤差を有している。前記
傾斜計６０で検出された傾斜角度からＣＰＵ６１で湯出
し口２の高さを演算する際、当然、スリーブ２ａの埋め
込み誤差を考慮する。

【００２３】さらに、スリーブ２ａで構成される湯出し
口２の傾きが大きい場合、出鋼口栓９を湯出し口２へ押
し出すための部材が剛体であると、湯出し口２の傾き角
度によっては、押し出し部材が湯出し口２の内壁に当接
して、挿入不良を発生するおそれがある。本挿入装置で
は、押し出し部材を引張りコイルスプリング１２とした
ため、その撓みによって出鋼口栓９を確実に湯出し口２
の奥部まで挿入することができる。

【００２４】なお、本発明に係る出鋼口栓自動挿入装置
は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲
内で種々に変更することができる。特に、出鋼口栓の供
給ユニット５０の構成は任意である。また、アーム１
０、筒体１１、ガイドフレーム２０、台車３０の構成及
びそれぞれの駆動手段あるいは動作手順も作業環境に合
わせて任意に変更可能である。あるいは、出鋼口栓を単
に載置するだけでなく、チャッキング手段で保持するよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自動挿入装置の概略を
示す平面図。

【図２】前記自動挿入装置の概略を示す正面図。

【図３】アーム、ガイドフレーム、台車、架台を示す正
面図。

【図４】図３の平面図。

【図５】筒体部分の断面図。

【図６】アーム（出鋼口栓）の高さを調整する制御手段
を示すブロック図。

【図７】転炉からの出鋼作業の説明図。

【符号の説明】

１…転炉２…湯出し口７…支軸９…出鋼口栓１０…アーム１１…筒体１１ａ…出鋼口栓載置部１２…引張りコイルスプリング１５…エアシリンダ２０…ガイドフレーム２２…アーム駆動モータ３０…台車３２…昇降用サーボモータ３６…台車走行モータ４０…架台６０…傾斜計６１…ＣＰＵ６２…エンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横山直史兵庫県尼崎市常光寺１丁目９番１号大阪富士工業株式会社内 (72)発明者岡田博次兵庫県尼崎市常光寺１丁目９番１号大阪富士工業株式会社内 (56)参考文献実開昭62−72600（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C21C 5/46 103 C21B 7/12 303 F27D 3/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱膨張性かつ熱軟化性出鋼口栓を転炉の
湯出し口に自動的に挿入するための出鋼口栓自動挿入装
置であって、前記出鋼口栓を先端に保持可能な保持手段と、前記保持手段を前進及び後退させ、前進によって前記出
鋼口栓を転炉の湯出し口へ挿入させる第１の駆動手段
と、前記保持手段を昇降させる第２の駆動手段と、転炉の傾斜角度を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて前記第２の駆動
手段を制御して前記保持手段の高さを湯出し口に合わせ
る制御手段と、を備えたことを特徴とする出鋼口栓自動挿入装置。
【請求項２】前記保持手段を前進方向と略直交する方
向に走行させる走行手段を備えたことを特徴とする請求
項１記載の出鋼口栓自動挿入装置。