JP2920036B2 - タンディッシュ用堰ブロックの取付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は製鉄所における連続鋳造
で使用されるタンディッシュ用堰ブロックの取付装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製鉄所で使用されるタンディッシュは溶
鋼中の不要な介在物を分離するために内部に堰が設けら
れている。この堰は鋳造の終ったタンディッシュ内面の
地金、コーティング材を除去し清掃した後、タンディッ
シュ内に取付けられるもので、複数の煉瓦を積み上げた
構造や一体ブロック又は２分割ブロック構造が使用され
ているが、最近上部の煉瓦が長寿命で複数回使用できる
こと、取付時間の短縮ができることなどにより、２分割
ブロック堰が増えてきている。

【０００３】本発明は２分割ブロック堰に限定されもの
ではないが、特に２分割ブロック堰に有効であるので、
以下では２分割ブロック堰の取付を対象に説明する。

【０００４】図６は２分割ブロック堰を用いたタンディ
ッシュを示しており、図６（ａ）は鋳込み状態を示す
図、図６（ｂ）は堰ブロック部分の横断面図である。図
６（ａ）において、製鉄所の転炉または電気炉等で精錬
された溶鋼は取鍋３に受鋼され、連続鋳造機（図示せ
ず）上に配置されたタンディッシュ１に供給される。タ
ンディッシュ１内には、図６（ｂ）の横断面図に示すよ
うに、貫通孔５が設けられた堰ブロック２が配置され、
図６（ａ）に示すように堰ブロック２の外側タンディッ
シュ底部には排出孔に流量制御弁４が設けられ、堰ブロ
ック２は溶鋼の供給部と流量制御弁４との間に溶鋼の流
れを堰止めるように取り付けられている。取鍋３からタ
ンディッシュ１に供給された溶鋼は堰ブロック２の貫通
孔５を通過し、流量制御弁４を通って連続鋳造機に供給
され、その時湯鋼に含まれる浮上性介在物は湯鋼供給部
で浮上し、浄化される。

【０００５】堰ブロック２はブロック２ａ，２ｂから構
成されており、堰の取り付けは始めにタンディッシュの
堰取付部に堰転倒防止治具を取り付け（図示せず）、次
に堰ブロック２ｂを図示しない天井クレーン等で吊り下
げ、所定位置にセットし、セットされた堰ブロック２ｂ
の上面に耐火モルタル２ｃを塗布する。次いで、堰ブロ
ック２ａを天井クレーン等で吊り下げ、堰ブロック２ｂ
の上にセットし、上部を耐火性の楔２ｄで固定し、その
後転倒防止治具を取り外し、最後に堰ブロックの周囲と
タンディッシュ壁面にモルタルを塗布して堰ブロックの
セットを完了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のタン
ディッシュへの堰ブロックの取り付けはタンディッシュ
内に作業者が入り、堰ブロックを天井クレーン等で吊り
下げてセットするため、堰ブロックの落下、挟圧等の事
故が起こり易く危険作業であると共に、タンディッシュ
内に作業者が入って作業するため、タンディッシュを作
業できる温度まで冷却する必要がある。すなわち、通
常、堰ブロックは、鋳造を終わり、残鋼および壁面の付
着物が除去され、再使用可能な状態に整備されたタンデ
ィッシュ内に取り付けるが、この時タンディッシュ内温
度は約３００℃という高温のため、堰ブロック取付作業
のために約１００℃以下に冷却する必要がある。一方、
堰ブロックを取り付け、整備を終わったタンディッシュ
は鋳造作業に再使用されるが、その際タンディッシュは
約１０００℃に予熱する必要があり、そのためタンディ
ッシュは極力高温状態で整備するのが省エネルギー上望
ましい。しかし、従来の方式ではそれが不可能であり、
また、作業が複雑で作業時間が長く、１箇所２人で３０
分程の時間を要していた。

【０００７】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、作業者がタンディッシュ内に入ることなく１人の作
業で短時間かつ安全に、タンディッシュ内が高温状態で
も堰ブロックの取り付けを行うことができるタンディッ
シュ用堰ブロックの取付装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のタンディッシュ
用堰ブロックの取付装置は、支柱に取り付けられた旋回
機構と、水平方向にスライド可能なスライドアームを有
し、旋回機構に取り付けられたスライド機構と、スライ
ドアームの先端に取り付けられた昇降自在な昇降アーム
を有する昇降機構と、昇降アームに回転自在に取り付け
られた回転軸を有する回転機構と、回転軸の先端に取り
付けられた堰ブロッククランプ部材を有し、クランプ枠
が回転軸に対し、傾動可能であると共に、水平方向に移
動可能であるクランプ機構と、前記各機構を遠隔操作す
る制御手段とを備えたことを特徴とする。また本発明
は、前記タンディッシュ上を移動する台車にバーナーノ
ズルおよびモルタル吹付ノズルを横行かつ昇降自在に搭
載した自動吹付装置を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明は地上または移動台車に固定した支柱に
旋回機構を取り付け、旋回機構にスライド自在なスライ
ドアームを、その先端に昇降自在な昇降アームを、昇降
アームに回転自在な回転軸を順次取り付け、回転軸の先
端に堰ブロックのクランプ機構を取り付けた堰ブロック
セット装置をペンダントスイッチにより遠隔操作し、堰
ブロックを置台上からタンディッシュの所定位置へ搬送
しセットすることにより、堰ブロックのセット作業が１
人の作業者でタンディッシュ内に入らず行うことができ
る。また、堰ブロックをクランプするクランプ機構のク
ランプ枠を回転軸に対し、直交方向に傾動可能とし、さ
らに水平移動可能とすることにより、堰ブロックを損傷
させることなく、タンディッシュの所定位置に正確にセ
ットすることができる。また、堰ブロックをタンディッ
シュの所定位置にセットした後、タンディッシュに固定
する手段としてモルタル吹付ノズルおよびバーナーノズ
ルを備えた自動吹付装置により、タンディッシュと堰ブ
ロック接合面にモルタルを吹付、加熱固化させることに
より従来の人手による堰ブロックの楔による固定、接合
部のモルタル塗布作業がなくなり、作業環境が大幅に改
善すると共に作業時間も短縮することができる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の堰ブロック取付装置の構造を
示す図である。図において、床上に固定された支柱１１
に旋回自在に旋回機構１２が取り付けられ、この旋回機
構１２にはスライド自在にスライド機構１３が取り付け
られている。スライド機構１３によりスライドするスラ
イドアーム１３ａの先端には昇降自在に昇降機構１４が
取り付けられており、昇降機構１４の昇降アーム１４ａ
には回転自在に回転機構１５が取付けられている。回転
機構１５の回転軸１５ａの先端には堰ブロックをクラン
プするためのクランプ機構１６が取り付けられている。

【００１１】旋回機構１２は支柱１１に旋回自在に旋回
フレーム１２ａが係合し、旋回フレームに固着した歯車
１２ｂを支柱１１に取り付けられた電動機１２ｃにより
旋回する。スライド機構１３は旋回フレーム１２ａに係
止したローラ１２ｄによりスライド自在にスライドアー
ム１３ａが係合し、スライドアーム１３ａにはラック１
３ｂが固着され、旋回フレーム１２ａに取り付けられた
電動機１３ｃのピニオンと係合して水平方向にスライド
する。昇降機構１４はスライドアーム１３ａに係止した
ローラ１３ｄにより摺動自在に昇降アーム１４ａが係合
し、昇降アーム１４ａにはラック１４ｂが固着され、ス
ライドアーム１３ａに取り付けられた電動機１４ｃのピ
ニオンと係合して昇降する。

【００１２】回転機構１５は昇降アーム１４ａに回転自
在に回転軸１５ａが係合し、回転軸１５ａの上端に固着
したチェーンホイール１５ｂが昇降アーム１４ａに取り
付けられた電動機１５ｃと係合して回転駆動されるよう
になっている。クランプ機構１６は堰ブロックを挟持
し、姿勢を補正する機能を有し、回転軸１５ａにフォー
ク１６ａが係止され、ピン１６ｂによりフォーク１６ａ
に接手金物１６ｃが回動可能に取付けられ、接手金物１
６ｃにはピン１６ｄにより傾動自在に吊座１６ｅが取り
付けられている。接手金物１６ｃは２つの腕を有してお
り、一方の腕には油圧シリンダ１６ｆが、他方の腕には
油圧シリンダ１６ｇがそれぞれ取り付けられ、油圧シリ
ンダ１６ｆにより接手金物１６ｃはピン１６ｂを中心に
回動し、油圧シリンダ１６ｇにより吊座１６ｅがピン１
６ｄを中心に回動する。吊座１６ｅにはクランプ枠１６
ｊがリンク１６ｉで係合され、リンク１６ｉの両端はピ
ン１６ｈにより吊座１６ｅおよびクランプ枠１６ｊに回
動可能に取り付けられ、クランプ枠１６ｊは左右に移動
可能な構造となっている。クランプ枠１６ｊの下方には
油圧シリンダ１６ｋが取り付けられ、堰ブロック２ｂを
挟持してクランプするようになっている。

【００１３】クランプ枠１６ｊの左右に移動可能な構造
は上記構造に限らず、図２に示すようなものであっても
よい。即ち、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すようにクラ
ンプ枠１６ｊにローラ１６ｌを取り付け、吊座１６ｅの
ガイドに沿って移動できる構造にし、左右にバネ１６ｍ
を取り付け、通常クランプ枠１６ｊは中央に停止し、移
動方向に力が作用すると、バネが撓んでローラによって
移動可能にすることもできる。

【００１４】また、支柱１１は床上に固定するように説
明したが、図３に示すように移動台車１１ａ上に搭載
し、移動台車に設置した電動機１１ｂにより駆動して移
動可能にするようにしてもよい。

【００１５】次に図４、図５により堰ブロックのセット
作業について説明する。まず堰ブロック２ａ，２ｂを準
備し、始めに堰ブロック２ｂの上面に耐火モルタル２ｃ
を塗布し、その上に本発明のセット装置Ａを用い、堰ブ
ロック２ａをセットして一体にする。この作業は通常堰
ブロック取付作業の合間に事前に行い、堰ブロック取付
用タンディッシュがきたら、堰ブロックセット装置Ａの
クランプ機構１６で一体化した堰ブロック２をクランプ
し、セット装置の旋回機構１２、スライド機構１３、昇
降機構１４、回転機構１５、クランプ機構１６をペンダ
ントスイッチ１９により遠隔操作し、堰ブロック２を所
定の取り付け位置へ移動し、セットする。

【００１６】クランプ機構１６は堰ブロック２が２ａと
２ｂをモルタル接合されているため、ブロック２ｂ部分
を挟持できるようにクランプ枠１６ｊの懐を深くし、挟
持用油圧シリンダ１６ｋが下方に取り付けられている。
なお、堰ブロック２の上部２ａ部分をクランプすると、
移動途中で下部ブロック２ｂが落下する恐れがある。堰
ブロック２を所定位置にセットする時、作動位置精度が
悪いと堰ブロック２がタンディッシュの壁面に当たり、
装置に異常な力が作用したり、堰ブロック２が損傷した
りする恐れがあるが、本装置においてはクランプ枠１６
ｊがリンク１６ｉで吊り下げられているため軽い力で逃
げることができ、装置に異常な力が作用せず、堰ブロッ
ク２を損傷することなく容易に定位置にセットできる。
また、堰ブロック２が多少傾いた状態でクランプした場
合でも油圧シリンダ１６ｆおよび１６ｇにより堰ブロッ
ク２をいずれの方向にも傾動修正することができるた
め、堰ブロックを正確な位置に正確な姿勢でセットする
ことができる。

【００１７】次に、図５に示すように、堰ブロックのセ
ットが終わると、専用の吹付装置Ｂでタンディッシュ壁
面と堰ブロックの接合面１７にモルタルを吹き付け、モ
ルタル固化後、セット装置のクランプを解除し、セット
装置Ａと自動吹付装置Ｂを退避させ、堰ブロックの取り
付け作業を終了する。自動吹付装置Ｂはタンディッシュ
上を移動する台車１８ａ上にバーナーノズル１８ｂとモ
ルタル吹付ノズル１８ｃを横行・昇降自在に搭載し、堰
ブロック２をセット装置Ａでクランプした状態で堰ブロ
ック２とタンディッシュ壁面の接合面１７にモルタル吹
付ノズル１８ｃでモルタルを塗布後、バーナーノズル１
８ｂで塗布されたモルタルを加熱して固化させ、セット
装置Ａの堰ブロックのクランプを解除し、セット装置Ａ
および自動吹付装置Ｂをタンディッシュ上より退避さ
せ、堰ブロックの取付作業を終了する。

【００１８】自動吹付装置Ｂの操作はモルタル塗布部位
の軌跡を装置に記憶させ、自動的に行い、バーナーノズ
ル１８ｂによりモルタルの加熱はモルタル塗布と同時に
行うか、全周モルタル塗布直後加熱するかいずれかの方
法で行うことができる。堰ブロックセット装置の操作は
各機構を作業者が目視しながらペンダントスイッチ１９
により行い、各電動機は高低速２段速とし、長い距離の
移動は高速動作で、最終の位置合わせは低速動作で行う
ため、堰ブロックのセットを短時間にかつ正確に行うこ
とができる。また、各機構の作動用電動機は汎用モータ
の他にサーボモータを使用し、動作速度は高速から低速
まで任意の速度で操作できるようにしたり、クランプ機
構部分にタンディッシュ壁面距離検出センサ（図示せ
ず）を取り付け、堰ブロックを自動的にタンディッシュ
にセットするようにすることも可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、旋回機
構、スライド機構、昇降機構、回転機構、クランプ機構
を有する堰ブロックセット装置と、自動吹付装置を併用
することにより作業者がタンディッシュ内に入らず、１
人で堰ブロックをタンディッシュに取り付けることがで
きる。その結果、高温のタンディッシュであっても堰ブ
ロックのセットができ、冷却することがないので省エネ
ルギー化を図ることができ、タンディッシュ内で作業し
ないため堰ブロックの落下、挟圧による危険作業がなく
なり、従来２人で３０分要していたのを作業者１人で１
０分程度でセットすることが可能となった。また、クラ
ンプ機構のクランプ枠が傾動およびスライド可能となっ
ているため、堰ブロックを損傷することなく正確な姿勢
で定位置にセットすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の堰ブロック取付装置の構造を示す図
である。

【図２】 クランプ枠を移動可能にする他の実施例を示
す図である。

【図３】 支柱の設置方法の他の実施例を示す図であ
る。

【図４】 堰ブロックのセット作業について説明する図
である。

【図５】 堰ブロックのセット作業について説明する図
である。

【図６】 ２分割堰ブロックを用いたタンディッシュを
示す図である。

【符号の説明】

Ａ…堰ブロックセット装置、Ｂ…自動吹付装置、１…タ
ンディッシュ、２…堰ブロック、１１…支柱、１２…旋
回機構、１２ａ…旋回フレーム、１２ｂ…歯車、１２ｃ
…電動機、１２ｄ…ローラ、１３…スライド機構、１３
ａ…スライドアーム、１３ｂ…ラック、１３ｃ…電動
機、１３ｄ…ローラ、１４…昇降機構、１４ａ…昇降ア
ーム、１４ｂ…ラック、１４ｃ…電動機、１５…回転機
構、１５ａ…回転軸、１５ｂ…チェーンホイール、１５
ｃ…電動機、１６…クランプ機構、１６ａ…フォーク、
１６ｂ，ｄ…ピン、１６ｃ…接手金物、１６ｅ…吊座、
１６ｆ，ｇ，ｋ…油圧シリンダ、１６ｈ…ピン、１６ｉ
…リンク、１６ｊ…クランプ枠、１６ｌ…ローラ、１６
ｍ…バネ、１７…接合面、１８ａ…台車、１８ｂ…バー
ナーノズル、１８ｃ…モルタル吹付ノズル、１９…ペン
ダントスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村光之進 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 村上直彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 川嶋一斗士 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−172156（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−97791（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/10 310

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支柱に取り付けられた旋回機構と、水平
   方向にスライド可能なスライドアームを有し、旋回機構
   に取り付けられたスライド機構と、スライドアームの先
   端に取り付けられた昇降自在な昇降アームを有する昇降
   機構と、昇降アームに回転自在に取り付けられた回転軸
   を有する回転機構と、回転軸の先端に取り付けられた堰
   ブロッククランプ部材を有し、クランプ枠が回転軸に対
   し、傾動可能であると共に、水平方向に移動可能である
   クランプ機構と、前記各機構を遠隔操作する制御手段と
   を備えたタンディッシュ用堰ブロックの取付装置。
2. 【請求項２】 前記タンディッシュ上を移動する台車に
   バーナーノズルおよびモルタル吹付ノズルを横行かつ昇
   降自在に搭載した自動吹付装置を備えたことを特徴とす
   る請求項１記載のタンディッシュ用堰ブロックの取付装
   置。