JP3289057B2 - 浸漬ノズル交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、溶融金属容器から溶融金属を流出させるに
用いられる浸漬ノズルの交換装置に関する。

背景技術 タンディッシュや取鍋等の溶融金属容器には、第14図
にその一例を示すように、溶融金属容器としてのタンデ
ィッシュ１の底部２のノズル受け煉瓦３に出鋼口４が開
口されてその内部にインサートノズル５が挿入され、タ
ンデッシュ１の下面に装着されるスライドバルブ装置６
（以下SV装置と略称する）のボトムプレート７の孔８の
周囲上部にインサートノズル５の下部が支持され、上記
SV装置６の下部には浸漬ノズル９の上部がノズルケース
10を介して浸漬ノズル支持装置11に懸吊保持されるよう
になされたものがある。

連続鋳造設備の場合には、第15図に示すように浸漬ノ
ズル９の下部が水冷構造のモールド12内の溶融金属13中
に浸漬しておかれ、その浸漬ノズル９の下部周囲に開口
する流出口9aから溶融金属13をモールド12内に連続的に
流出させ、このモールド12内において周面が冷却された
溶融金属13が次第に固化しながら下部から排出されて次
工程へ導かれるようになる。

前記SV装置６は、油圧シリンダ14のピストンロッド15
に連結されて水平方向にスライドするスライドプレート
16が油圧シリンダ14の作動によりスライドしてそのスラ
イドプレート16の孔17と前記ボトムプレート７の孔８と
の合致、非合致により溶融金属の流出量が制御される。

また浸漬ノズル９は、上端がやや大径とされてその部
分にノズルケース10が嵌着され、浸漬ノズル９の上端面
は図示省略のシールパッキンを介してシュートノズル18
の下端面に圧接され、ノズルケース10の外面にはその直
径線上対称位置に支持ピン19,19が突設されている。

ところで上記の浸漬ノズル９の下方部は前記のように
溶融金属中に常に浸漬され、溶融金属に洗われる状態に
おけるので損耗し、適時に新たな浸漬ノズル９と交換す
る必要がある。

そこで従来から上記浸漬ノズル９の交換が可及的速や
かに行なえるようにした浸漬ノズル支持装置11が用いら
れている。第14図の従来例においては、SV装置６の下面
にピストンロッド20を下向きとしてエアシリンダ21を設
け、このエアシリンダ21のピストンロッド20に支持アー
ム22を固着し、この支持アーム22の先端側に前記ノズル
ケース10の前記支持ピン19,19により懸吊状態に保持す
る凹部23が設けられており、この凹部23にノズルケース
10の支持ピン19,19を嵌合したのちエアシリンダ21を短
縮して浸漬ノズル９の上端面をSV装置６のスライドプレ
ート16の孔17の周辺下面、またはSV装置６にシュートノ
ズル18が設けられている場合はその下面にシールパッキ
ンを介在させて圧接させ、固定するようにしている。な
お、この固定手段としては、他にテコ方式、トッグル機
構等を用いたものもある。

しかしながら上記の装置では、浸漬ノズル９を交換す
るとき、まずSV装置６のスライドプレート16をスライド
させて閉状態とし、タンディッシュ１を上昇させたのち
エアシリンダ21を伸長作動して支持アーム22を下降さ
せ、浸漬ノズル９を人手により取外し、シュートノズル
18の下面をクリーニングしたのち新たな浸漬ノズル９お
よびシールパッキンをセットし、ついでエアシリンダ21
を短縮作動して浸漬ノズル９を上昇させるとともにタン
ディッシュ１を下降させ、スライドバルブ装置６のスラ
イドプレート16をスライドさせてその孔17を開とする手
順を要するので、その交換作業には早くても60〜90秒を
要 する。

その結果、浸漬ノズル９を交換している間にモールド
12内の溶融金属13の表面が固化し、溶融金属13の継目部
分がスクラップとなり、歩留りが低下するという大きな
問題点がある。

また溶融金属13の引き抜きを中断する時間を短くしよ
うとしても、使用済の浸漬ノズル９を取り外して新たな
浸漬ノズル９をセットしなければならないので、時間を
短縮するにも限度があり、さりとてタンディッシュ１を
上下動させないでそれに要する時間を省略するようにし
ても、SV装置６の存在によりとの下方のスペースが狭
く、その狭いスペース内で交換作業を行うには非常に手
間どることになり、やはり迅速な交換を行うことは難し
い。

さらに上記交換作業は人手により行われるが、浸漬ノ
ズル自体が耐火物であるため重量が大であり、その着脱
作業は容易でないばかりでなく、SV装置６の周辺はきわ
めて高温であるため熱間での作業となり、作業環境が悪
く、この面からも容易な作業ではなかった。

かかることから、上記浸漬ノズルの交換作業をさらに
容易にするものとして特開平６−292955号、同３−5276
0号の各公報に記載の技術がある。これらはいずれも走
行台車を用い、この台車上にハンドリング装置を搭載
し、台車を所定の位置へ移動させて浸漬ノズルを保持し
てSV装置の下部に取付けるようになされたものであるた
め、装置自体が大掛りで高価となるうえ移動のために広
いスペースを確保する必要があり、しかも台車を浸漬ノ
ズル交換位置まで移動させたのちハンドリング装置を移
動させるため作業速度が遅く、やはり浸漬ノズルの交換
に長い時間を要することになって前述の問題点を完全に
解消し得るものではなかった。

本発明は、浸漬ノズルの交換作業を迅速に行うことが
でき、鋳造中断時間をなくし、溶融金属の継目において
生じるスクラップ化を解消することができる浸漬ノズル
交換装置を提供することを目的とする。

また本発明は、新たな浸漬ノズルのセット、SV装置へ
の装着、使用済の浸漬ノズルの取出しを一つの誘導ガイ
ドにより少ない労力で効率よく行えるようにした浸漬ノ
ズル交換装置を提供するものである。

発明の開示 本発明は、溶融金属容器から流出する溶融金属の流出
量を制御するスライドバルブ装置と、このスライドバル
ブ装置の下部に垂直姿勢に支持された浸漬ノズルの保持
用シリンダと、このシリンダのピストンロッドに水平姿
勢に支持され浸漬ノズルの上端のノズルケースを嵌合保
持する互いに並行して設けられた一対のレール部材を有
するガイドアームとを備え、前記スライドバルブ装置の
一側にモールドの領域外に延びる誘導ガイドを設け、こ
の誘導ガイドの長手方向に走るレールに浸漬ノズルを保
持した治具を着脱自在に保持する治具保持部材を走行自
在に装着したことを特徴とする。

また本発明は、前記治具保持部材を前記誘導ガイドの
レールにリニアベアリングを介して取付けたこと、およ
び前記誘導ガイドの基部をスライドバルブ装置のノズル
中心位置の一側に水平面内で旋回可能に支持し、モール
ドと平行する浸漬ノズル装着位置および取出し位置と、
モールドに対し直角方向の浸漬ノズルセット位置とをと
り得るようにしたことにある。

さらに本発明は、前記治具を、基端にハンドルを有し
浸漬ノズルのノズルケースの支持ピンに嵌合自在で途中
部にフランジ付きのスリーブが回転自在に嵌合されたパ
イプ材からなり、その先端近くに浸漬ノズルの胴部に嵌
合する枝杆を有する構成とし、前記治具保持部材は、前
記治具のスリーブを上方から落し込んで嵌合する治具保
持部を有する構成としたことにある。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による浸漬ノズル交換装置の一実施例
を示す断面図、、第２図は同下面図、第３図は第１図の
Ａ−Ａ矢視断面図、第４図は誘導ガイドの取付部を示す
一部を断面とした正面図、第５図は第４図のＢ矢視断面
図、第６図は第４図のＣ−Ｃ矢視断面図、第７図はブラ
ケットの断面図、第８図は第７図の一部を断面としたＦ
矢視図、第９図は固定ベースの挿入穴の正面図、第10図
は同断面図、第11図は治具保持部材の側面図、第12図は
同正面図、第13図は治具の正面図、第14図は従来技術を
示す断面図、第15図は連続鋳造設備と浸漬ノズルとの関
係を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態 本発明をより詳細に説明するため、添付図面を参照
し、第14図、第15図と共通する部材にはこれと同じ符号
を用いて説明する。

第１図は本発明による浸漬ノズルの交換装置を溶融金
属容器の一例としてのタンディッシュ１に適用した場合
を示しており、第２図は第１図の下面図を、第３図は第
１図のＡ−Ａ矢視断面を示している。

タンディッシュ１の下面にはSV装置６が取付けられて
おり、このSV装置６の装置本体6aの一側部に本発明によ
る浸漬ノズル交換装置30が取付けられている。

この浸漬ノズル交換装置30は、前記SV装置６の装置本
体6aに第１図、第４図に示す固定ベース36、ブラケット
31を介して着脱可能な誘導ガイド32を有し、またSV装置
６の下部には浸漬ノズル９の上部のノズルケース10部分
を掛合してスライド自在に支持する一対のレール部材33
a、33aからなるガイドアーム33がエアシリンダ21により
昇降可能に設けられている。

上記誘導ガイド32は横長梁状のもので、その基部32a
に縦軸35により回転可能に取付けられた前記のブラケッ
ト31がSV装置６の装置本体6aの側面に固定された固定ベ
ース36にロックハンドル43により着脱可能に取付けられ
るようになっている。32bは誘導ガイド32の先端に設け
られたストッパである。

上記誘導ガイド32の取付構造は、第４図〜第10図に示
すように、固定ベース36には上部の大径穴38aとこれに
連なる下部の小径穴38bとからなる挿入穴38を有し、上
記小径穴38bの内端の周囲にはこれより大径のＵ字形を
なす段穴38cが形成されている。

前記ブラケット31には上下方向に長い挿通孔39が形成
されており、この挿通孔39から前記挿入穴38にかけてロ
ック軸40が挿入されている。このロック軸40は、その内
端に前記段穴38cに可及的密に嵌入し得る四隅が面取り
された正四角形状のロック用頭部41を有し、外端側は雄
ネジ部42とされており、この雄ネジ部42は前記ブラケッ
ト31の外面から突出される長さを有している。

上記ロック軸40の雄ネジ部42にはロックハンドル43の
先端の雌ネジ部44が螺合され、このロックハンドル43の
先端にはその外周に鍔状突部45を有し、基端にはハンド
ル46を有しており、前記の突部45がブラケット31の挿通
孔39の両側に設けられたストッパ47,47に係合して上下
方向にスライドするが抜け外れないように係止されてい
る。

したがってロックハンドル43を回動してロック軸40を
締め込むと、第６図に示すように、そのロック軸40の頭
部41が固定ベース36に圧接し、その反力でロックハンド
ル43の突部45がブラケット31に圧接して両者が固定状態
となるようになっている。

前記誘導ガイド32の基部32aには、第４図に示すよう
にストッパピン48が上下に貫通して設けられ、このスト
ッパピン48は上記基部32aに内蔵のバネ49により先端が
該基部32aの上面から若干突出しておかれるようになっ
ている。一方、ブラケット31側には、上記ストッパピン
48の先端が嵌入するストッパ穴50が設けられ、このスト
ッパ穴50の位置は誘導ガイド32により浸漬ノズル９を支
持する位置、すなわち第１図、第２図の位置におかれる
ときストッパピン48が嵌入し得る位置に定められてい
る。

前記誘導ガイド32は、第３図にみられるように断面が
下向きコ字形を有し、その上部下面には両側面に断面半
円形の溝を有するレール51が長手方向に設けられ、この
レール51に治具保持部材52がリニアベアリング53を介し
て滑動自在に支持されている。すなわち第11図および第
12図に拡大図示するように治具保持部材52の上部のリニ
アベアリングケース54がリニアベアリング53を構成する
ボール55を前記レール51の溝とリニアベアリングケース
54の内側面の溝との間に跨がらせて封入されており、治
具保持部材52をレール51にそって滑らかにスライドする
ように構成されている。

前記治具保持部材52は、第11図および第12図に示すよ
うに、略Ｕ字形断面を有する治具保持部56を有し、この
治具保持部56は治具保持部材52の移動方向に対し直交す
る方向に軸線を有し、長さＬを有している。

治具57は、一端にハンドル58を有しかつ浸漬ノズル９
のノズルケース10の両側に直径線上に突出する支持ピン
19,19の一つに外嵌し得る内経を有するパイプ材で構成
されており、この治具57の先端寄りの位置には第13図に
みられるように浸漬ノズル９の胴部分に係合する二又フ
ォーク状の枝杆59が固定されている。また前記ハンドル
58と枝杆59の付根との間には、ストッパ60が設けられて
おり、このストッパ60と前記付根との間にはスリーブ61
が外嵌されている。

このスリーブ61は、両端にフランジ62,62を有し、そ
のフランジ62,62間の内寸法が前記治具保持部56の長さ
Ｌより僅かに長い寸法とされており、このフランジ62,6
2間の部分が前記治具保持部56に上方から嵌合して保持
されるようになっている。

この場合、上記治具57のパイプ材とスリーブ61との嵌
合隙間、スリーブ61のフランジ62,62間の内寸法と治具
保持部56の長さの寸法差、および治具保持部56の内幅と
スリーブ61の外径との寸法差はいずれも0.2〜1.0mm程度
とすることが好ましく、それ以上寸法差が大きいと誘導
ガイド32と治具57との直角度が保てなかったり、治具57
の水平を維持することができなくなって好ましくなく、
またそれ以上寸法差が小さいと治具保持部56へのセット
作業が難しくなったり、スリーブ61に対する治具57の摺
動や回転が困難となるなど、好ましくない。

次に上記実施の形態の作用を説明する。

浸漬ノズル交換装置30のブラケット31に組込まれてい
るロックハンドル43のロック軸40を固定ベース36の挿入
穴38の大径穴38aに挿入し、次いで小径穴38bへ移行させ
る。するとロック軸40の頭部41は段穴38cに入り込んで
抜出し不能となり、ロックハンドル43のハンドル46を回
動して締付ければ、第６図にみられるようにロックハン
ドル43の突部45とロック軸40頭部41とでブラケット31が
固定ベース36に強固に固定される。

新たな浸漬ノズル９をセットする場合には、誘導ガイ
ド32を第２図に符号Ｄで示すようにSV装置６（モールド
12）に対し直角位置に回動させておき、治具保持部材52
は誘導ガイド32の先端のストッパ32bに当る位置に位置
させておく。

このようにしたのち、予熱された新しい浸漬ノズル９
の一側の支持ピン19に治具57の先端を嵌合し、その治具
57のスリーブ61を治具保持部材52の治具保持部56に上方
から落し込んで嵌込み、治具57の枝杆59で浸漬ノズル９
の胴部を支えてノズルケース10が後側になるように水平
姿勢に保ち、次いで誘導ガイド32をモールド12と平行に
なる位置（第１図〜第３図の位置）へ旋回させる。その
旋回終端位置においてストッパピン48がブラケット31の
ストパ穴50に嵌入してその位置が定められる。こうした
のち治具57により治具保持部材52をSV装置６の中心方向
へスライドさせると、治具保持部材52が誘導ガイド32の
レール51にそってリニアベアリング53により軽くスライ
ドし、次いで治具57のハンドル58を徐々に回動してその
枝杆59で支えている浸漬ノズル９を第１図にその移動状
態を二点鎖線で示しているように次第に直立姿勢に変換
させながらモールド12内に導き、垂直姿勢に変換した新
しい浸漬ノズル９を保持したノズルケース10をガイドア
ーム33の左右のレール部材33a,33a間に受け渡したの
ち、浸漬ノズル９の上端にシール用パッキンを載せる。

一方、浸漬ノズル９の交換時には、誘導ガイド32を第
２図に実線で示している状態から符号Ｅで示すように18
0゜旋回させるとともに、SV装置６の油圧シリンダ14を
作動してSV装置６のスライドプレート16の孔17を閉じ、
エアシリンダ21を作動してガイドアーム33を下降させ、
新しい浸漬ノズル９をガイドアーム33にそって使用済の
浸漬ノズル９を図示しないシリンダにより押し出しなが
ら所定の位置までスライドさせ、その後ガイドアーム33
を上昇させて新しい浸漬ノズル９をシュートノズル18の
下面に圧接させ、装着が完了する。その後スライドプレ
ート16の孔17を開けることにより溶湯の流出を再開し、
鋳造を開始する。

前記ガイドアーム33に支持されている使用済の浸漬ノ
ズル９の取出しには、誘導ガイド32を上記第２図のＥの
状態におき、ガイドアーム33に懸吊支持されている使用
済の浸漬ノズル９を保持したノズルケース10の支持ピン
19に治具57を嵌合するとともに治具57のスリーブ61を治
具保持部材52の治具保持部56に嵌込み、次いで誘導ガイ
ド32のレール51にそってスライドさせながら治具57のハ
ンドル58を回動して浸漬ノズル９を第１図に二点鎖線で
示しているように徐々に水平姿勢に変換して行き、モー
ルド12外に取出し、次いで治具保持部材52から治具57を
取外し、使用後の浸漬ノズル９は廃棄処分される。

その後に浸漬ノズル交換装置30をSV装置６から外す。
すなわち取付け時とは逆にロックハンドル43をゆるめ、
そのロックハンドル43を上方へ移動させることによりロ
ック軸40の頭部41が段穴38cから抜け、固定ベース36の
挿入穴38の大径穴38aから抜き出すことによりブラケッ
ト31が固定ベース36から外れ、治具保持部材52を含む誘
導ガイド32をSV装置６から取外すことができる。

産業上の利用可能性 連続鋳造設備の溶融金属容器から溶融金属を流出させ
る際のモールドへの浸漬ノズルの交換に利用するに適す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−602（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−292955（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−237609（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251641（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−33771（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−228258（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−65813（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−10425（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−41539（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平９−506038（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−508348（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／30501（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 41/56 B22D 11/10 330 B22D 11/10 340 B22D 41/34 520

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属容器から流出する溶融金属の流出
   量を制御するスライドバルブ装置と、このスライドバル
   ブ装置の下部に垂直姿勢に支持された浸漬ノズルの保持
   用シリンダと、このシリンダのピストンロッドに水平姿
   勢に支持され浸漬ノズルの上端のノズルケースを嵌合保
   持する互いに平行して設けられた一対のレール部材を有
   するガイドアームとを備え、前記スライドバルブ装置の
   一側にモールドの領域外に延びる誘導ガイドを設け、こ
   の誘導ガイドの長手方向に走るレールに浸漬ノズル保持
   用治具を着脱自在に保持する治具保持部材を走行自在に
   装着したことを特徴とする浸漬ノズル交換装置。
2. 【請求項２】前記治具保持部材を前記誘導ガイドのレー
   ルにリニアベアリングを介して取付けた請求の範囲第１
   項記載の浸漬ノズル交換装置。
3. 【請求項３】前記誘導ガイドの基部をスライドバルブ装
   置のノズル中心位置の一側に水平面内で旋回可能に支持
   し、モールドと平行する浸漬ノズル装置位置および取出
   し位置と、モールドに対し直角方向の浸漬ノズルセット
   位置とをとり得るようにした請求の範囲第１項記載の浸
   漬ノズル交換装置。
4. 【請求項４】前記治具は、基端にハンドルを有し浸漬ノ
   ズルのノズルケースの支持ピンに嵌合自在で途中部にフ
   ランジ付きのスリーブが回転および摺動自在に嵌合され
   たパイプ材からなり、その先端近くに浸漬ノズルの胴部
   に係合する枝杆を有し、前記治具保持部材は、前記治具
   のスリーブを上方から落し込んで嵌合する治具保持部を
   有する請求の範囲第１項記載の浸漬ノズル交換装置。