JP2921827B2 - 溶融金属収納鍋のノズル引抜き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属収納鍋のノズ
ル引抜き装置に関し、さらに詳しくは、連続鋳造装置に
おけるタンディッシュあるいはレードル（以下溶融金属
収納鍋と称す）の底部の出鋼口に装着されている流量制
御用ノズルの引抜き作業を自動化することができる溶融
金属収納鍋のノズル引抜き装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、タンディッシュあるいはレード
ルなどの溶融金属収納鍋の底部に設けられた出鋼口に
は、溶融金属の出鋼量を制御するためのノズルが取付け
られており、このノズルの下方にはスライドゲートおよ
び浸漬ノズルを有する流量制御装置が設置されている。
前記溶融金属収納鍋の構造について図１０に基づいて説
明すると、溶融金属収納鍋１００には、収納鍋本体１０
１の内側に内張りれんが１０２が張り付けられており、
溶融金属が出鋼する出鋼口１０３の近傍には、羽口ブロ
ック１０４が設置されている。そして、溶融金属収納鍋
１００の前記羽口ブロック１０４に形成された取付孔の
中にノズル１０５が着脱自在に装着され、また前記ノズ
ル１０５の下方には溶融金属の出鋼量を制御するスライ
ドゲート１０６および浸漬ノズル１０７を有する流量制
御装置１０８が設置されている。

【０００３】前記ノズル１０５は、耐熱・耐蝕性で口径
が変化しない材質により先端部が徐々に細くなるように
テーパ状に形成されている。しかし、耐蝕性を有する材
質で構成されているとはいえ、使用回数が増すにつれて
損耗量が大きくなため、新しいノズルと交換する必要が
ある。この交換作業は、連続鋳造における作業効率を低
下させないように、鋳造工程において収納鍋内の溶融金
属を全て注湯した後、収納鍋本体が加熱保温状態のまま
使用済のノズルを取外し、予め予熱されている新しいノ
ズルと交換しなければならない。

【０００４】従来、前記ノズルの交換作業は、もっぱら
人手による作業によって行われていたが、ノズル自体が
大形で重量も重く、しかも、ノズルの脱着作業や使用済
ノズルの廃却作業は、高温環境下での重作業のために極
めて危険度が高く、作業能率が低いなどの課題があっ
た。

【０００５】そこで、近年、高温環境下で行われる溶融
金属用ノズルの交換作業を機械化、自動化することによ
り作業員の安全性を確保し、作業能率の向上を図るため
に、例えば、実公昭５１−２９８６５号公報に開示され
ているように、溶融金属収納鍋の内側より繰返し打撃力
を生ぜしめる打抜体を介してノズルを打抜くようにした
もの、あるいは特開平５−２００５３２号公報、特開平
５−２２３４６９号公報などに開示されているように、
溶融金属収納鍋の外側よりノズルの孔に挿入された引抜
きロッドを介してノズルを引抜くようにしたものなどが
提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように溶融金属用ノズルの交換作業を機械化、自動化
した従来の装置において、溶融金属収納鍋の内側よりロ
ッド先端部の打抜体に繰返し打撃力を生ぜしめてノズル
を打抜く場合には、打抜体の先端部をノズル位置に合わ
せる調整装置が必要であり、ノズル位置に打抜体が正確
に合致していない場合には、打抜体の打撃力により羽口
ブロックが損傷したり、ノズル孔がつぶれて取り外し作
業が困難になったり、あるいは取り外したノズルを再使
用する場合には使用できなくなる等の技術的課題があっ
た。

【０００７】また、溶融金属収納鍋の外側よりノズルを
引抜く場合には、引抜ロッドの先端に起倒自在に取付け
た引抜爪をロッドの長手方向に倒した状態でノズル孔に
挿入する。前記引抜爪はノズル孔を突き抜けたときに自
重により回転起立し、この起立した引抜爪が前記ノズル
の端面に引っ掛かるので、前記引抜ロッドを後退させる
ことによりノズルの引抜きを行うことができる。しか
し、前記引抜ロッド先端の引抜爪を倒してノズル孔に挿
入する操作、あるいは回転起立させるための手段を自動
化するのは困難であり、その都度手作業により引抜爪を
ロッドの長手方向に倒す操作等が必要になるなど完全自
動化ができないという技術的課題があった。

【０００８】本発明は、上述した従来の技術的課題のう
ち、特に溶融金属収納鍋の外側よりノズルを引抜く装置
にかかる技術的課題を解決するためになされたものであ
り、引抜ロッドの先端に取付けた引抜治具の起倒操作を
自動化し、出鋼口に装着されている流量制御用ノズルの
引抜き作業を完全自動化してなる溶融金属収納鍋のノズ
ル引抜き装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による溶融金属収納鍋のノズル引抜き装置
は、位置調整用スライド機構に固定されている固定プレ
ートの前方に取付けられた円筒体と、前記固定プレート
の後方に取付けられた中空状のセンターホールシリンダ
と、前記センターホールシリンダの中空部から固定プレ
ートを通り円筒体の中心部に延長され、前後方向に摺動
自在に設けられた中空部を有する引抜きロッドと、上記
引抜きロッドの先端部に起倒自在に枢支された引抜治具
と、前記引抜きロッドの中空部に摺動自在に挿入され、
先端部にリンクアームを介して引抜治具の一端部が連結
された連結棒と、前記引抜きロッドの後端部に設けられ
た取付筐体の後部に取付けられ、前記連結棒を前後方向
に摺動させるシリンダとを備え、前記シリンダを伸縮さ
せることにより連結棒を引抜きロッドの中空部内で摺動
させ、前記引抜きロッドの先端部に枢支されている引抜
治具を起倒させるようにしたことを特徴とする。

【００１０】また、前記固定プレートに設置された円筒
体の両側面に、引抜きロッドに平行な形成されたスリッ
ト部と、前記スリット部にその後端部が枢支された揺動
部材と、前記揺動部材を揺動するアクチュエータとを備
え、前記アクチュエータとを介して揺動することによ
り、揺動部材の先端部が円筒体のスリット部より軸心方
向に向かって開閉動作できるようにしたことを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】このように、本発明による溶融金属収納鍋のノ
ズル引抜き装置は、溶融金属収納鍋のノズルに外側から
挿入される引抜きロッドの先端部に、引抜治具を回動自
在に枢支し、この引抜きロッドの中空部に挿入した連結
棒を介して引抜治具を起倒自在に設置したものであっ
て、ノズルを溶融金属収納鍋より引き抜く場合は、連結
棒を後退させて引抜治具を倒した状態で引抜きロッドを
ノズルのノズル孔に挿入し、引抜きロッドの先端部がノ
ズルのノズル孔を貫通した状態で引抜治具を引抜きロッ
ドと直角に起立させた後、引抜きロッドを後方に摺動さ
せることにより、引抜治具を介してノズルを溶融金属収
納鍋の羽口ブロックより引き抜くことができる。

【００１２】したがって、本発明によれば、高温環境下
において、溶融金属収納鍋からノズルを引き抜く作業を
完全自動化することが可能であり、短時間で安全に、し
かも効率良く行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明による溶融金属収納鍋のノズル
引抜き装置を示す縦断側面図、図２は図１の横断上面
図、図３は図１の先端部を示す拡大図である。図におい
て、１０はノズル引抜き装置、１１はノズル引抜き装置
１０が取付けられたスライド機構であって、ノズル引抜
き装置１０全体を前後方向に移動可能になしている。ま
た１２は前記スライド機構１１をロボットアーム１３に
着脱自在に連結するためオートツールチェンジャーであ
る。

【００１４】ここで、スライド機構１１に取付けられた
ノズル引抜き装置１０はロボットアーム１３により移動
し、溶融金属収納鍋１の外側底部より羽口ブロック２に
装着されているノズル３の所定位置に位置調整されるよ
うになっている。そして、前記スライド機構１１によっ
て、ノズル引抜き装置１０を前後方向に移動させること
により、溶融金属収納鍋１に近づけたり、遠ざけたりす
ることができるように構成されている。

【００１５】前記ノズル引抜き装置１０は、スライド機
構１１に固定された固定プレート１４の前方側に、溶融
金属収納鍋１の外側底部に接し、ノズル３の引抜力の反
力を受ける円筒体１５が設けられている。また、前記固
定プレート１４の後方側に中空状のセンターホールシリ
ンダ１６が設置され、前記センターホールシリンダ１６
の中空部には、センターホールシリンダ１６の前後に設
置された口金１７ａまたは１７ｂより圧入される空気圧
または油圧により前後方向に摺動自在な中空状のピスト
ンロッドからなる引抜きロッド１８が装着されている。
そして、前記引抜きロッド１８は固定プレート１４を貫
通し、円筒体１５の中心部に延設されている。

【００１６】上記引抜きロッド１８の先端部には、図３
に示すように、支点１９を介して引抜治具２０が起倒自
在に枢支されている。そして、前記引抜治具２０の一端
側には、引抜きロッド１８の中空部に摺動自在に挿入さ
れた連結棒２１の先端部が、リンクアーム２２および支
点ピン２３ａ、２３ｂを介して連結されている。また、
前記引抜きロッド１８の後端部には取付筐体２４が設置
され、この取付筐体２４の後部に設置したシリンダ２５
のロッド２５ａが取付筐体２４の内部で連結棒２１の後
端部に連結されている。したがって、前記シリンダ２５
が伸縮すると、ロッド２５ａを介して連結棒２１は引抜
きロッド１８の中空部内を摺動し、前記引抜きロッド１
８の先端部に枢支されている引抜治具２０を、支点１９
を中心に起倒できる。

【００１７】また、ノズル引抜き装置１０の固定プレー
ト１４に設置された円筒体１５の両側面には、それぞれ
引抜きロッド１８に平行なスリット部１５ａ、１５ａが
形成され、前記スリット部１５ａ、１５ａに支点２６、
２６を介して揺動部材２７、２７の後端部が枢支されて
いる。そして、前記揺動部材２７、２７がアクチュエー
タ２８、２８を介して揺動することにより、揺動部材２
７、２７の先端部が円筒体１５のスリット部１５ａより
円筒体１５の軸心方向に向かって開閉動作できるように
なっている。

【００１８】次に、この実施例の動作作用について説明
する。溶融金属収納鍋１よりノズル３を引抜く場合に
は、まず溶融金属収納鍋１内の溶融金属を全て注湯した
後、溶融金属収納鍋１を９０度回転させるとともに、ス
ライド機構１１に取付けられたノズル引抜き装置１０を
ロボットアーム１３により移動させて、溶融金属収納鍋
１の外側底部より出鋼口２装着されているノズル３の所
定位置にセットし、ノズル引抜き装置１０の円筒体１５
が溶融金属収納鍋１の出鋼口における外側端面でノズル
３の外周部に押し当てられる。

【００１９】次に、ノズル引抜き装置１０の後端部に設
置されているシリンダ２５を作動させ、ロッド２５ａに
連結された連結棒２１を後退させることにより、引抜き
ロッド１８の先端部に枢支されている引抜治具２０を引
抜きロッド１８と平行に倒すとともに、センターホール
シリンダ１６の後部に設置された口金１７ａより空気圧
または油圧を導入して引抜きロッド１８を前方に摺動さ
せ、先端部の引抜治具２０がノズル３のノズル孔を貫通
した前進限に停止させる。そして、図４および図５に示
すように、再びノズル引抜き装置１０の後端部に設置さ
れているシリンダ２５を作動させ、ロッド２５ａに連結
された連結棒２１を前進させることにより、引抜きロッ
ド１８の先端部に起倒自在に設置された引抜治具２０を
引抜きロッド１８と直角に起立させる。

【００２０】そして、図６に示すように、ノズル引抜き
装置１０の円筒体１５が溶融金属収納鍋１の外側端面で
ノズル３の外周部に押し当てられた状態で、センターホ
ールシリンダ１６の前部に設置された口金１７ｂより空
気圧または油圧を導入して、引抜きロッド１８を後方に
摺動させることにより、引抜治具２０を介してノズル３
を溶融金属収納鍋１の羽口ブロックより引き抜く。この
際、円筒体１５は溶融金属収納鍋１の外側底部に接して
いるため、ノズル３の引抜力の反力を受ける。

【００２１】こうして、溶融金属収納鍋１よりノズル３
を引き抜いた後は、図７に示すように、ノズル引抜き装
置１０の円筒体１５のスリット部１５ａに設けられた揺
動部材２７、２７の先端部を円筒体１５の軸心方向に向
かって閉じるとともに、引抜きロッド１８を若干前進さ
せることにより、ノズル３と引抜治具２０の接触面を引
離す。これは、ノズル３と引抜治具２０の接触面が熱間
作業であるため、圧接されている場合があるので、両者
を分離するために行われる。

【００２２】次に、図８に示すように、ノズル引抜き装
置１０の円筒体１５に設けられた揺動部材２７、２７の
先端部を開くとともに、引抜きロッド１８を前進させる
ことによりノズル３を円筒体１５の前方に押し出す。そ
の後、図９に示すように、ノズル引抜き装置１０のシリ
ンダ２５を作動させてロッド２５ａに連結された連結棒
２１を後退させることにより、引抜きロッド１８の先端
部に枢支されている引抜治具２０を引抜きロッド１８と
平行に倒した状態に保持する。

【００２３】そして、円筒体１５に設けられた揺動部材
２７、２７を再び円筒体１５の軸心方向に向かって閉じ
ると、引抜きロッド１８を後退限位置まで摺動させる
と、揺動部材２７、２７の先端部がストッパーとして機
能することとなり、ノズル３の移動が制止されて引抜き
ロッド１８の先端部がノズル３のノズル孔より引抜か
れ、ノズル３が円筒体１５の先端部より落下して廃却ポ
ットなどに捨てられる。

【００２４】以上の動作において、ロボットアーム１３
とスライド機構１１による位置調整動作、センターホー
ルシリンダ１６の内部を前後方向に摺動する引抜きロッ
ド１８の動作、シリンダ２５の伸縮動作により引抜きロ
ッド１８の内部を摺動する連結棒２１の動作、引抜治具
２０の起倒動作、円筒体１５の両側面に設置された揺動
部材２７、２７を開閉するアクチュエータ２８、２８の
作動等は、全てコンピュ−タ制御されるようになってお
り、図示しない制御装置にプログラムされた制御信号に
より完全自動化されている。したがって、本発明の実施
例によれば、高温環境下において、溶融金属収納鍋１か
らノズル３を引き抜く作業を短時間で安全に、しかも効
率良く行うことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る溶融金属収納鍋のノズル引抜き装置は、溶融金属収納
鍋のノズルに外側から挿入される引抜きロッドの先端部
に、引抜治具を回動自在に枢支し、この引抜きロッドの
中空部に挿入した連結棒を介して引抜治具を起倒自在に
設置したものであるので、ノズルを溶融金属収納鍋より
引き抜く場合は、連結棒を後退させて引抜治具を倒した
状態で引抜きロッドをノズルのノズル孔に挿入し、引抜
きロッドの先端部がノズルのノズル孔を貫通した状態で
引抜治具を引抜きロッドと直角に起立させた後、引抜き
ロッドを後方に摺動させることにより、引抜治具を介し
てノズルを溶融金属収納鍋の羽口ブロックより引き抜く
ことができる。しかも、前記引抜ロッド先端の引抜治具
を倒してノズル孔に挿入する操作、回転起立させるため
の手段を自動化しているため、溶融金属収納鍋からノズ
ルを引き抜く作業を完全自動化することが可能であり、
短時間で安全に、しかも効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶融金属収納鍋のノズル引抜き装
置を示す縦断側面図である。

【図２】図１の横断上面図である。

【図３】図１の先端部を示す拡大図である。

【図４】溶融金属収納鍋よりノズルを引抜く場合を示す
縦断側面図である。

【図５】溶融金属収納鍋よりノズルを引抜く場合を溶融
金属収納鍋の内側より見た説明図である。

【図６】溶融金属収納鍋よりノズルを引抜いた状態を示
す横断側面図である。

【図７】溶融金属収納鍋より引抜いたノズルを引抜き装
置より取り外す場合を示す横断側面図である。

【図８】溶融金属収納鍋より引抜いたノズルを引抜き装
置より取り外して廃却する場合を示す横断側面図であ
る。

【図９】図８の先端部の詳細を示す説明図である。

【図１０】一般的な溶融金属収納鍋の構造を示す概略断
面図である。

【符号の説明】

１ 溶融金属収納鍋 ３ ノズル １０ ノズル引抜き装置 １４ 固定プレート １５ 円筒体 １６ センターホールシリンダ １８ 引抜きロッド ２０ 引抜治具 ２１ 連結棒 ２５ シリンダ ２７ 揺動部材 ２８ アクチュエータ

フロントページの続き (72)発明者 水谷 省吾 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 小島 信 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 金井 裕一 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 辻本 健一 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 水足 彰宏 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 刈谷製作所内 (72)発明者 小林 義賢 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (72)発明者 石川 佳延 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (72)発明者 川東 佐太志 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 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 (56)参考文献 特開 昭51−149829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−116329（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−294768（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−197236（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−74513（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−456（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−55259（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭41−22175（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 41/34 520 B22D 11/10 320 B22D 11/10 340 B22D 41/56 F27D 3/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置調整用スライド機構に固定されてい
   る固定プレートの前方に取付けられた円筒体と、 前記固定プレートの後方に取付けられた中空状のセンタ
   ーホールシリンダと、 前記センターホールシリンダの中空部から固定プレート
   を通り円筒体の中心部に延長され、前後方向に摺動自在
   に設けられた中空部を有する引抜きロッドと、上記引抜
   きロッドの先端部に起倒自在に枢支された引抜治具と、 前記引抜きロッドの中空部に摺動自在に挿入され、先端
   部にリンクアームを介して引抜治具の一端部が連結され
   た連結棒と、 前記引抜きロッドの後端部に設けられた取付筐体の後部
   に取付けられ、前記連結棒を前後方向に摺動させるシリ
   ンダとを備え、 前記シリンダを伸縮させることにより連結棒を引抜きロ
   ッドの中空部内で摺動させ、前記引抜きロッドの先端部
   に枢支されている引抜治具を起倒させるようにしたこと
   を特徴とする溶融金属収納鍋のノズル引抜き装置。
2. 【請求項２】 前記固定プレートに設置された円筒体の
   両側面に、引抜きロッドに平行な形成されたスリット部
   と、 前記スリット部にその後端部が枢支された揺動部材と、 前記揺動部材を揺動するアクチュエータとを備え、 前記アクチュエータとを介して揺動することにより、揺
   動部材の先端部が円筒体のスリット部より軸心方向に向
   かって開閉動作できるようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の溶融金属収納鍋のノズル引抜き装置。