JP4150694B2 - 取鍋搬送用ローラーテーブル - Google Patents

Description

本発明は、複数のローラーを備え、このローラー上に載せた取鍋を回転するローラーによって搬送する取鍋搬送用ローラーテーブルに関するものである。

製鉄所や鋳造工場などの溶融金属を取り扱う業種では、溶融金属を溶解するための溶解炉と溶融金属を鋳造するための鋳造設備とが離れた場所に設置されており、溶解炉で溶解された溶融金属は取鍋などの保持容器に出湯され、必要に応じて保持容器内で成分調整などが施された後、取鍋を鋳造設備に搬送して鋳造作業が行われている。この保持容器の搬送には、溶解炉と鋳造設備とが別の建屋に在る場合には、搬送用台車を用いて保持容器を搬送用台車に積載して搬送し、同じ棟に在る場合には、クレーンやホイストなどによって保持容器を吊り上げて搬送している。同じ建屋に在っても、棟が異なる場合には、搬送用台車が用いられている。

クレーンやホイストは、鉄鋼業や金属加工業では重量物の搬送手段として、広く且つ一般的に使用されている。そして、空中を搬送ルートとしているため、特別の搬送ルートを設ける必要がないという利点を有している。しかし、溶融金属の収容された保持容器をクレーンで搬送する場合には、万が一の場合を踏まえ、通常、搬送ルート直下には他の製造用設備は配置されない。従って、搬送ルート直下に相当する場所、並びに万が一の場合に影響を受けると予想される場所は、空けた状態とする必要があり、工場敷地の有効活用の観点からは、優れた搬送手段とはいい難い。また、クレーンやホイストを用いて搬送する際には、クレーンまたはホイストを運転する操作員が必要であると同時に、地上ではクレーンフックの状況などを確認する玉掛け操作員が必要であり、この点からも効率が良いとはいい難く、製造コストを上昇させる一つの要因であった。

これを解消するために、本出願人は、先に、ダクタイル鋳物用溶融鋳鉄の溶製工程において特許文献１を提案した。特許文献１の設備は、保持炉の直下にローラーテーブル状の取鍋移送手段を設け、この取鍋移送手段上に配置した取鍋で保持炉から出湯される溶融鋳鉄を受け、受湯後は取鍋移送手段上を移動させ、更には取鍋移送手段と接続する搬送台車によって黒鉛球状化処理装置まで取鍋を移動させることにより、取鍋を吊り上げることなく保持炉から黒鉛球状化処理装置まで搬送するという設備である。この場合、搬送台車にもローラーテーブルが設置されており、取鍋移送手段と搬送台車との間でもローラー上を移動して取鍋が行き来するようになっている。

ダクタイル鋳物用溶融鋳鉄を溶製する際には、キュポラなどの溶解炉で溶解された溶融鋳鉄を一旦保持炉に装入し、保持炉で貯留・滞留させて温度や成分などを均質化させた後に保持炉から所定量の溶融鋳鉄を取鍋に装入し、取鍋内で黒鉛球状化剤を添加して黒鉛球状化処理を行なってダクタイル鋳物用溶融鋳鉄に溶製しており（例えば、特許文献２参照）、全ての取鍋の移動順序が同じであり、且つ、取鍋の容量が数トン程度でそれほど大きくないことから、ローラーテーブル状の取鍋移送手段を採用することが比較的容易であった。

特願２００２−３３４６６５ 特開２００２−６０８２３号公報

特許文献１において、取鍋はローラーテーブル状の取鍋移送手段上で停止した状態で、保持炉から受湯したり、黒鉛球状化処置が施される。また、搬送台車ではローラー上に停止した状態で搬送台車自体が移動する。このような場合に、取鍋がローラー上を慣性力などによって移動してローラーテーブル上から落ちないようにするため、各ローラーテーブルには取鍋の落下防止用の昇降式のストッパーが設置されている。しかしながら、ストッパーの上昇時の動きが円滑ではなく、ストッパーが作動しないトラブルが発生した。ストッパーが作動しない場合には、安全上、次の工程に移動しないシーケンスになっており、ストッパーの作動不良によって操業が阻害されることが発生した。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、取鍋の落下を防止するための昇降式のストッパーを有する取鍋搬送用ローラーテーブルにおいて、ストッパーの作動が円滑であり、ストッパーの作動不良によって操業が阻害されることのない取鍋搬送用ローラーテーブルを提供することである。

上記課題を解決するための第１の発明に係る取鍋搬送用ローラーテーブルは、エアーシリンダーまたは油圧シリンダーの駆動力によって昇降し、上昇した状態でローラーテーブル上に積載された取鍋の落下を防止するためのストッパーを備えた取鍋搬送用ローラーテーブルであって、前記ストッパーはバネによる上昇方向への力を常に受けており、当該バネによってエアーシリンダーまたは油圧シリンダーによる上昇方向への駆動力が補われることを特徴とするものである。

第２の発明に係る取鍋搬送用ローラーテーブルは、第１の発明において、前記取鍋搬送用ローラーテーブルは、ダクタイル鋳物用溶融鋳鉄の溶製設備の保持炉と鋳造ヤードとの間で、取鍋を搬送するための移送手段として使用されることを特徴とするものである。

本発明に係る取鍋搬送用ローラーテーブルによれば、ストッパーは常にバネによる上昇力を受けているので、エアーシリンダーまたは油圧シリンダーが上昇方向に作動した場合にはバネによる上昇力も加わり、ストッパーを迅速に所定の位置まで上昇させることができる。その結果、ストッパーの作動不良が皆無になり、ストッパーの作動不良によって操業が阻害されることが未然に防止され、安定した操業を実施することが可能となる。また、この取鍋搬送用ローラーテーブルにより、通常クレーンによって搬送される取鍋をローラーテーブルで安定して搬送することができるようになるので、ほとんどの作業を自動化することが可能となり、極めて少ない操作員で作業に対処することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１〜図４は、本発明の実施の形態例を示す図であって、図１は、本発明に係る取鍋搬送用ローラーテーブルの設置されたダクタイル鋳物用溶融鋳鉄の溶製設備の全体構成を示す平面概略図、図２及び図３は、図１に示す搬送台車であって、本発明に係る取鍋搬送用ローラーテーブルの設置された搬送台車の拡大図で、図２が側面図で図３が平面図、図４は、図１、図２及び図３に示すストッパーの拡大側面図である。

図１に示すように、本実施の形態におけるダクタイル鋳物用溶融鋳鉄の溶製設備では、保持炉１と、取鍋７に収容された溶融鋳鉄にＭｇなどの黒鉛球状化剤を添加するための黒鉛球状化処理装置８と、取鍋７の内部のスラグを排出するための排滓処理装置１１とが水平方向に並んで配置されており、そして、これらの装置に沿ってほぼ直線状に伸びる一対のレール６，６が配置され、このレール６，６上に、その上を走行する搬送台車４が配置されている。

尚、保持炉１とは、キュポラや電気炉などの溶解炉（図示せず）で溶解された溶融鋳鉄を、遠心鋳造機などの鋳造設備で鋳造される前に一旦収容する容器であり、内壁が耐火物で構成され、低周波誘導などによって収容された溶融鋳鉄を加熱することが可能な炉である。黒鉛球状化処理装置８は、溶融鋳鉄に黒鉛球状化剤を添加して溶融鋳鉄中の黒鉛を球状化し、溶融鋳鉄からダクタイル鋳物用溶融鋳鉄を溶製する装置であり、黒鉛球状化剤として、純Ｍｇ、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｇ合金、Ｎｉ−Ｍｇ合金、Ｃｕ−Ｍｇ合金、希土類金属などを用い、置注ぎ法、蓋付取鍋添加法、プランジャ法、圧力添加法、ワイヤーフィーダー法などの適宜の添加手段によって黒鉛球状化剤を添加する装置である。また、排滓処理装置１１は、滓ポット１２及び排滓ステーション１３を有し、排滓ステーション１３において排滓冶具を用い、傾動させた取鍋７から内部のスラグを滓ポット１２内に排出し、鋳造されるダクタイル鋳物の品質を高める装置である。

保持炉１とレール６との間には、取鍋７を移動するための取鍋移送手段として、搬送台車４の走行方向に対して直交する方向に、ローラーテーブル２及びローラーテーブル３が配置され、同様に、黒鉛球状化処理装置８とレール６との間には、ローラーテーブル９及びローラーテーブル１０が配置され、また、排滓処理装置１１とレール６との間には、ローラーテーブル１４が配置されている。搬送台車４には、搬送台車４上で、搬送台車４の走行方向に対して直交する方向に取鍋７を移動させるための取鍋移動手段として、ローラーテーブル５が設置されている。

このローラーテーブル５は、図２及び図３に示すように、中央部が凹部形状の複数個のローラー１９が、搬送台車４に取り付けられた軸受２２によって回転自在に保持され、縦方向に並んで２列配置された構成であり、各ローラー１９は、搬送台車４に取り付けられたローラー駆動電動機２３によって、減速機２４及び伝達機２５を介して回転可能に設置されている。取鍋７は、取鍋７の底面に配置した一対のレール２６をローラー１９の凹部に乗せた状態でローラーテーブル５に支持され、ローラー１９が回転することによってローラー１９上を移動するようになっている。ローラーテーブル５には、その両端部に取鍋７がローラーテーブル５から落下しないようにするためのストッパー２７ａ及びストッパー２７ｂがそれぞれ設置されていると共に、取鍋７の位置を検出するためのリミットスイッチ（図示せず）が複数設置されている。

ストッパー２７ａ及びストッパー２７ｂの構成を図４により説明する。図４に示すように、ストッパー２７ａ，２７ｂは、エアーシリンダー２８と、エアーシリンダー２８のシリンダーロッド２９と連結され、エアーシリンダー２８によって昇降するヘッドブロック３０と、ヘッドブロック３０と一体的に構成され、ヘッドブロック３０の昇降をガイドするための一対のガイドシャフト３１と、その内部でガイドシャフト３１を支持する一対のガイド支持台３２と、ガイド支持台３２を搬送台車４に固定するための一対の固定金具３３と、ガイドシャフト３１の下面に密着して配置された一対のコイルバネ３４とを備えている。ストッパー２７ａ，２７ｂは、ローラーテーブル５の両端部側にそれぞれ１基ずつ設置されており、即ちストッパー２７ａがローラーテーブル５の出入り側に設けられ、ストッパー２７ｂがその反対側に設けられており、ヘッドブロック３０がローラー１９の上端よりも上方に突出することで、取鍋７がローラーテーブル５の上で移動したとしても、ストッパー２７ａ或いはストッパー２７ｂのヘッドブロック３０が取鍋７の側面底部と接触し、取鍋７がローラーテーブル５から落下しないように支持する構造になっている。ストッパー２７ａとストッパー２７ｂとは同時に作動させることもできるし、一方のみを独立して作動させることもできるようになっている。エアーシリンダー２８は、搬送台車４に固定されている。

この場合、コイルバネ３４は、予め収縮した状態でバネ押さえ３５によって他端を固定されており、常に、ガイドシャフト３１を持ち上げようとする力が作用している。バネ押さえ３５は、複数個のボルト３６とナット３７によって搬送台車４に固定されている。即ち、収縮して配置されたコイルバネ３４の延びようとする力により、ガイドシャフト３１には常に上昇方向に向いた力が作用した状態となっており、エアーシリンダー２８が上昇方向に作動すると、コイルバネ３４の力も加わり、ヘッドブロック３０は迅速に上昇し、取鍋７に対して移動の障害物として作用する。ヘッドブロック３０を下降する場合には、エアーシリンダー２８を下降方向に作動させる。下降の際にはコイルバネ３４の力が抵抗となるが、ヘッドブロック３０及びガイドシャフト３１の自重がコイルバネ３４の力を打ち消し合い、エアーシリンダー２８の下降方向への駆動力により円滑に下降させることができる。コイルバネ３４の力を過剰に大きくすると、ヘッドブロック３０の下降速度が遅くなるので、コイルバネ３４の力は、ヘッドブロック３０の自重及びガイドシャフト３１の自重を加えた値と釣り合う程度の力とすることが好ましい。

搬送台車４には、図３に示すように、台車駆動電動機２１が取り付けられており、台車駆動電動機２１の作動により、レール６上の車輪２０が回転して搬送台車４が走行する。レール６の延長線上には、搬送台車４の全経路に渡って搬送台車４に向かってレーザー光を発信し、搬送台車４からの反射レーザー光を受信するレーザーセンサー３８が設置されており、搬送台車４の所在位置は、レーザーセンサー３８によって常時監視されるようになっている。

ローラーテーブル２，３，９，１０，１４のローラーの構成は、前述した搬送台車４のローラーテーブル５と実質的に同一である。これは、取鍋７が搬送台車４とローラーテーブル２，３，９，１０，１４との間を行き来するので、その支持方法及び移動方法が搬送台車４とローラーテーブル２，３，９，１０，１４とで同一になっているためである。また、ローラーテーブル２，３，９，１０，１４には、図１に示すように、レール６の設置された側とは反対側の端部にストッパー２７ａが、また、その反対側の端部にはストッパー２７ｂが、それぞれ設置されている。

また、図１に示すように、本実施の形態では、排滓処理装置１１で排滓処理された取鍋７を、遠心鋳造機（図示せず）などの鋳造設備の設置された別棟の鋳造ヤードへ搬送するための棟越搬送台車１５が設置されている。棟越搬送台車１５にも、搬送台車４と同様に、取鍋７をその上で移動させるためのローラーテーブル１６が設置されており、このローラーテーブル１６の構成は、搭載した取鍋７の移動方向が棟越搬送台車１５の走行方向と同一である点以外は、搬送台車４に取り付けられたローラーテーブル５の構成と同一である。棟越搬送台車１５が走行するレール１７の延長線上には、棟越搬送台車１５の全経路に渡って棟越搬送台車１５に向かってレーザー光を発信し、棟越搬送台車１５からの反射レーザー光を受信するレーザーセンサー３９が設置されており、棟越搬送台車１５の所在位置は、レーザーセンサー３９によって常時監視されるようになっている。ローラーテーブル１６にもストッパー２７ａ，２７ｂが設置されている。

このような構成のダクタイル鋳物用溶融鋳鉄の溶製設備を用いてダクタイル鋳物用溶融鋳鉄を溶製する方法を簡単に説明する。

鉄スクラップなどの鉄源とコークスとを原料とし、キュポラ或いは電気炉などの溶解炉で溶融鋳鉄を溶解し、更に、必要に応じて脱硫処理して得られた溶融鋳鉄を一旦保持炉１に収容する。ローラーテーブル２のストッパー２７ａ，２７ｂを作動させた状態（上昇させた状態）で空の取鍋７をローラーテーブル２の上で待機させておき、保持炉１を傾動させ、注湯樋１８を介して溶融鋳鉄を取鍋７に注湯する。所定量の溶融鋳鉄が取鍋７に注湯されたなら、保持炉１からの注湯を停止させる。この状態で、搬送台車４及びローラーテーブル２，３，９，１０，１４の運転を監視する総合制御盤（図示せず）に受湯完了の信号を入力する。以降、各ローラーテーブル２，３，９，１０，１４におけるローラー１９の作動及びストッパー２７ａ，２７ｂの作動、並びに、搬送台車４のローラーテーブル５におけるローラー１９の作動及びストッパー２７ａ，２７ｂの作動のみならず搬送台車自体の走行・停止が全て総合制御盤によって自動的に運転され、取鍋７は、排滓処理装置１１に設置したローラーテーブル１４に搭載されるまで、自動的に移動するようになっている。

受湯完了信号が入力されると、ローラーテーブル２のストッパー２７ｂ、及びローラーテーブル３のストッパー２７ａが自動的に下降し、次いでローラーテーブル２及びローラーテーブル３が自動的に運転し、溶融鋳鉄を収容した取鍋７はローラーテーブル２からローラーテーブル３へ搬送され、ローラーテーブル３で一旦停止する。この間、取鍋７がローラーテーブル３の所定位置に移動した時点で、ローラーテーブル２のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル３のストッパー２７ａが自動的に上昇する。搬送台車４がローラーテーブル３の前面の所定の位置に配置されたなら、ローラーテーブル３のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル５のストッパー２７ａが自動的に下降し、次いでローラーテーブル３及びローラーテーブル５が自動的に運転し、取鍋７は、ローラーテーブル３から搬送台車４に自動的に移動される。

取鍋７が搬送台車４に搭載され、ローラーテーブル５のストッパー２７ａが自動的に上昇し、ローラーテーブル５のストッパー２７ａ及びストッパー２７ｂが共に上昇した状態となって取鍋７の落下が防止された状態になったなら、搬送台車４はローラーテーブル９の前面位置まで自動的に走行し、所定の位置で停止する。搬送台車４がローラーテーブル９の前面の所定位置で停止すると、ローラーテーブル５のストッパー２７ａ及びローラーテーブル９のストッパー２７ａ，２７ｂ、ローラーテーブル１０のストッパー２７ｂが自動的に下降し、次いで、ローラーテーブル５、ローラーテーブル９及びローラーテーブル１０が自動的に運転し、取鍋７はローラーテーブル５からローラーテーブル１０へと搬送される。

取鍋７がローラーテーブル１０の所定位置に搬入されたなら、ローラーテーブル５のストッパー２７ａ、ローラーテーブル９のストッパー２７ａ，２７ｂ、ローラーテーブル１０のストッパー２７ｂが自動的に上昇し、取鍋７は、ローラーテーブル１０のストッパー２７ａ，２７ｂによってローラーテーブル１０からの落下が防止される。取鍋７のローラーテーブル１０からの落下が防止されたなら、黒鉛球状化処理装置８においてＭｇなどによる黒鉛球状化処理が施される。

黒鉛球状化処理が終了したならば、ローラーテーブル１０のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル９のストッパー２７ａが自動的に下降し、ローラーテーブル９、ローラーテーブル１０が自動的に運転し、取鍋７はローラーテーブル１０からローラーテーブル９へ移送され、ローラーテーブル９で一旦停止する。この間、取鍋７がローラーテーブル９の所定位置まで移動したならば、ローラーテーブル１０のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル９のストッパー２７ａが自動的に上昇する。搬送台車４がローラーテーブル９の前面の所定位置に配置されたなら、ローラーテーブル９のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル５のストッパー２７ａが自動的に下降し、次いでローラーテーブル９及びローラーテーブル５が自動的に運転し、ダクタイル鋳物用溶融鋳鉄を収容した取鍋７は搬送台車４に再度搬送される。

取鍋７が搬送台車４に搬入されると、ローラーテーブル９のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル５のストッパー２７ａが自動的に上昇する。ローラーテーブル５のストッパー２７ａ，２７ｂによって取鍋７の搬送台車４からの落下が防止された状態になったなら、搬送台車４はローラーテーブル１４の前面位置まで自動的に走行し、所定の位置で停止する。搬送台車４が所定の位置で停止すると、ローラーテーブル５のストッパー２７ａ及びローラーテーブル１４のストッパー２７ｂが自動的に下降し、次いで、ローラーテーブル５及びローラーテーブル１４が自動的に運転し、取鍋７はローラーテーブル５からローラーテーブル１４へと搬送され、取鍋７がローラーテーブル１４上の所定位置に送られた時点でローラーテーブル１４のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル５のストッパー２７ａが上昇する。ローラーテーブル１４のストッパー２７ａ，２７ｂによって取鍋７のローラーテーブル１４からの落下が防止される。

ローラーテーブル１４は、取鍋７を積載した状態で傾動装置（図示せず）によって排滓ステーション１３の方向に傾動し、所定の角度まで傾動させた状態で、排滓冶具を用いて傾動させた取鍋７からスラグを滓ホット１２に排出する。スラグの排出後、ローラーテーブル１４を水平に戻し、棟越搬送台車１５が、ローラーテーブル１４の前面の所定位置に配置されたなら、ローラーテーブル１４のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル１６のストッパー２７ａが自動的に下降し、次いで、ローラーテーブル１４及びローラーテーブル１６が作動し、取鍋７は棟越搬送台車１５に搬入される。取鍋７が棟越搬送台車１５に搬入されたなら、ローラーテーブル１４のストッパー２７ｂ及びローラーテーブル１６のストッパー２７ａが自動的に上昇する。

ローラーテーブル１６のストッパー２７ａ，２７ｂにより、ローラーテーブル１６からの取鍋７の落下が防止された状態になったなら、棟越搬送台車１５はレール１７の上を走行し、鋳造ヤードの所定位置で停止する。鋳造ヤードに搬入された取鍋７は、クレーンなどの適宜の搬送手段によって棟越搬送台車１５の上から遠心鋳造機などの鋳造設備に搬送され、ダクタイル鋳物用溶融鋳鉄の鋳造作業が実施される。

このように、取鍋７は、各ローラーテーブルの所定の位置でそれぞれのストッパー２７ａ，２７ｂによってストッパー２７ａ，２７ｂの設置位置よりも外側への移動が妨げられるので、走行中の搬送台車４或いは棟越搬送台車１５から落ちることもなく、保持炉１からの受湯中に移動することもなく、更に、黒鉛球状化処理中に移動することもなく、安定した操業を行うことができる。また、ストッパー２７ａ，２７ｂの昇降が確実に行われるので、ストッパー２７ａ，２７ｂの作動不良によって操業が阻害されることもない。その結果、取鍋７をクレーンなどによって吊り上げることがなく、ほとんどの作業を自動運転で行うことが可能となり、省力化並びに省力化に伴う生産性の向上が達成される。

尚、本発明は上記実施の形態例に限るものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記説明ではエアーシリンダー２８によってストッパー２７ａ，２７ｂを昇降させているが、エアーシリンダー２８に代えて油圧シリンダーを使用してもよい。また、コイルバネ３４を用いているが、コイルバネ３４に代えて板バネとしてもよい。更に、コイルバネ３４をガイドシャフト３１の下面に配置しているが、ヘッドブロック３０とガイド支持台３２との間にコイルバネを設置してもよい。要は、バネの力によりヘッドブロック３０に常に上昇方向に向いた力が作用するならば、どのような形態であっても構わない。

本発明に係る取鍋搬送用ローラーテーブルの設置されたダクタイル鋳物用溶融鋳鉄の溶製設備の全体構成を示す平面概略図である。 本発明に係る取鍋搬送用ローラーテーブルが設置された搬送台車の拡大側面図である。 本発明に係る取鍋搬送用ローラーテーブルが設置された搬送台車の拡大平面図である。 図１、図２及び図３に示すストッパーの拡大側面図である。

符号の説明

１ 保持炉
２ ローラーテーブル
３ ローラーテーブル
４ 搬送台車
５ ローラーテーブル
６ レール
７ 取鍋
８ 黒鉛球状化処理装置
９ ローラーテーブル
１０ ローラーテーブル
１１ 排滓処理装置
１２ 滓ポット
１３ 排滓ステーション
１４ ローラーテーブル
１５ 棟越搬送台車
１６ ローラーテーブル
１７ レール
１８ 注湯樋
１９ ローラー
２０ 車輪
２１ 台車駆動電動機
２２ 軸受
２３ ローラー駆動電動機
２４ 減速機
２５ 伝達機
２６ レール
２７ａ ストッパー
２７ｂ ストッパー
２８ エアーシリンダー
２９ シリンダーロッド
３０ ヘッドブロック
３１ ガイドシャフト
３２ ガイド支持台
３３ 固定金具
３４ コイルバネ
３５ バネ押さえ
３６ ボルト
３７ ナット
３８ レーザーセンサー
３９ レーザーセンサー

Claims (2)

1. エアーシリンダーまたは油圧シリンダーの駆動力によって昇降し、上昇した状態でローラーテーブル上に積載された取鍋の落下を防止するためのストッパーを備えた取鍋搬送用ローラーテーブルであって、前記ストッパーはバネによる上昇方向への力を常に受けており、当該バネによってエアーシリンダーまたは油圧シリンダーによる上昇方向への駆動力が補われることを特徴とする取鍋搬送用ローラーテーブル。
2. 前記取鍋搬送用ローラーテーブルは、ダクタイル鋳物用溶融鋳鉄の溶製設備の保持炉と鋳造ヤードとの間で、取鍋を搬送するための移送手段として使用されることを特徴とする、請求項１に記載の取鍋搬送用ローラーテーブル。

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