JP4290802B2 - 溶融金属容器の保温装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属容器の保温装置に関し、特に連続鋳造設備においてタンディッシュに溶融金属を注入する取鍋の保温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、連続鋳造設備においては溶融金属、たとえばステンレス溶鋼（以後、溶鋼と略称する）の連続鋳造が次のようにして行われている。溶融金属容器である取鍋に精錬した溶鋼を注入し、取鍋をクレーンで連続鋳造設備に搬入してタンディッシュの上方の載置台に載置し、取鍋の底部から溶鋼を出湯してタンディッシュに溶鋼を注入し、さらにタンディッシュ内の溶鋼を水冷鋳型内に注入して鋳片を連続的に鋳造する。
【０００３】
このような連続鋳造中、取鍋内の溶鋼の出湯が終了すると、載置台上の取鍋はクレーンで搬出され、新たな取鍋が搬入されて載置台に載置され、タンディッシュに溶鋼を注入する。この取鍋交換中、タンディッシュへの溶鋼の注入は中断されるけれども、この間も水冷鋳型内への溶鋼の注入はタンディッシュ内に貯留されている溶鋼によって行われる。したがって、鋳片の鋳造は連続的に継続される。
【０００４】
連続鋳造中、取鍋内の溶鋼温度は、耐火物による抜熱および溶鋼表面からの放熱によってしだいに低下する。取鍋内の溶鋼温度が低下すると、タンディッシュ内の溶鋼温度も低下し、鋳造温度が低下する。これによって、操業が不安定になるとともに、後述のように様々な異常が発生する。
【０００５】
このようなタンディッシュおよび取鍋内の溶鋼温度の低下を抑制するために、従来から様々な方法が提案されている。タンディッシュ内の溶鋼温度の低下を抑制するための典型的な従来技術は、タンディッシュに加熱装置を設けてタンディッシュ内の溶鋼を加熱する方法である。このタンディッシュ加熱装置としては、誘導加熱装置およびプラズマ加熱装置などが実用化されている。これらはタンディッシュ内の溶鋼温度の低下抑制に効果的であるけれども、装置が高価であるという問題がある。
【０００６】
取鍋内の溶鋼温度の低下を抑制するための典型的な従来技術は、取鍋に保温蓋をクレーンによって装着する方法である。この方法は、簡単で有効な方法であるけれども、取鍋搬送用クレーンとは別に保温蓋着脱用クレーンを必要とするという問題がある。これは、取鍋内の溶鋼の注入終了時に１台のクレーンで保温蓋の取外しと取鍋の搬送とを行うと、取鍋交換時間が長くなり、タンディッシュ内の溶鋼温度の低下を招いて鋳造温度が低下するからである。また、２台のクレーンを用いて保温蓋の取外しと取鍋の搬送とを別々に行う場合においても、次のような問題がある。通常、取鍋搬送用クレーンは取鍋交換時間を短縮するために取鍋内溶鋼の注入終了前から取鍋にフックを係合して待機する。したがって、保温蓋着脱用クレーンはそれよりもさらに前に保温蓋を取鍋から取外す必要がある。この結果、溶鋼の残存量が少なく溶鋼温度の低下が大きい取鍋内溶鋼の注入末期において、保温蓋が取外された状態になり取鍋の保温ができなくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、出湯中における溶融金属の温度低下を全期間にわたって抑制することのできる溶融金属容器の保温装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶融金属を貯留した状態でクレーンのフックに係合されて吊り上げられ、前記クレーンによって載置台に載置され、溶融金属を底部から出湯する溶融金属容器の保温装置において、
溶融金属容器の上部開口に着脱自在に設けられ、溶融金属の出湯中に上部開口を気密に塞ぐことが可能な保温蓋と、
載置台上に設けられ、保温蓋を溶融金属容器の上部開口直上の装着位置と予め定める上部開口から離隔した格納位置との間にわたって往復変位させる移動手段と、
移動手段に設けられ、装着位置で保温蓋を昇降変位させて溶融金属容器の上部開口上に載置する昇降手段とを含み、
前記移動手段は、ほぼ鉛直な第１軸線を有し、載置台上に角変位自在に立設される第１旋回支柱と、
第１旋回支柱に設けられ、ほぼ水平方向に延びる第１旋回アームと、
第１旋回支柱および第１旋回アームを第１軸線まわりに角変位駆動する第１駆動手段と、
ほぼ鉛直な第２軸線を有し、第１旋回アーム上に角変位自在に立設される第２旋回支柱と、
第２旋回支柱に設けられ、ほぼ水平方向に延びる第２旋回アームと、
第２旋回支柱および第２旋回アームを第２軸線まわりに角変位駆動する第２駆動手段とを含み、
溶融金属容器に前記クレーンのフックを係合した状態で、保温蓋を前記装着位置と前記格納位置との間にわたって往復変位させ、
前記昇降手段は、第２旋回アームに設けられることを特徴とする溶融金属容器の保温装置である。
【０００９】
本発明に従えば、移動手段は載置台上に設けられ、溶融金属容器にクレーンのフックを係合した状態で、保温蓋を装着位置と格納位置との間にわたって往復変位させることが可能であり、移動手段に設けられる昇降手段は保温蓋を装着位置で昇降変位させることができる。これによって、溶融金属容器を載置台上に載置して溶融金属を出湯するとき、保温蓋を装着位置である溶融金属容器の上部開口上に移動させて載置することができるので、溶融金属の出湯中に溶融金属容器の上部開口を気密に塞ぐことができる。したがって、溶融金属容器内の溶融金属の温度低下を抑制することができる。また保温蓋をクレーンを用いないで格納位置に移動させることができるので、保温蓋搬送用クレーンと溶融金属容器搬送用クレーンとを別々に設けなくてもよい。
【００１３】
また、第１駆動手段は第１旋回支柱および第１旋回アームを第１旋回支柱のほぼ鉛直な第１軸線まわりに角変位させることが可能であり、第２駆動手段は第２旋回支柱および第２旋回アームを第２旋回支柱のほぼ鉛直な第２軸線まわりに角変位させることが可能であり、第２旋回アームに設けられる昇降手段は保温蓋を昇降変位させることが可能である。これによって、昇降手段で保温蓋を上昇させた後、第１および第２駆動手段で第１および第２旋回アームをそれぞれ独立に角変位させて、保温蓋を第１および第２軸線まわりにそれぞれ旋回させることができるので、保温蓋の移動軌跡を希望する方向に設定することができる。したがって、溶融金属容器にクレーンのフックが係合されていても保温蓋をフックに衝突させることなく移動させることができ、保温蓋を溶融金属の注入終了まで溶融金属容器の上部開口に装着しておくことができる。この結果、溶融金属の注入終了まで溶融金属の温度低下を抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である保温装置の構成を簡略化して示す正面図であり、図２は図１の平面図であり、図３は図１の側面図であり、図４は図１に示す保温装置を備える連続鋳造設備の構成を簡略化して示す正面図であり、図５は図４の平面図であり、図６は図４の側面図である。
【００１５】
連続鋳造設備１には、タンディッシュ３および水冷鋳型４が備えられている。タンディッシュ３の上方には載置台６が設けられており、載置台６には保温装置７が設けられている。載置台６は、固定フレーム９と昇降フレーム１０とを備える。
【００１６】
固定フレーム９は、大略的にＣ字状の形状を有する鋼製フレームであり、一対の第１平行ビーム１１，１２と、第１連結ビーム１３とを含む。一対の第１平行ビーム１１，１２は、相互に平行に延び、その一端部側は第１連結ビーム１３によって連結されている。固定フレーム９の四隅の下部には脚１４がそれぞれ設けられており、各脚１４は車輪１５を介してレール１６に乗載されている。レール１６は第１平行ビーム１１，１２の長手方向に対して垂直な方向に敷設されている。
【００１７】
昇降フレーム１０は、大略的に固定フレーム９と同一のＣ字状の形状を有する構成フレームであり、一対の第２平行ビーム１８，１９と第２連結ビーム２０とを含む。一対の第２平行ビーム１８，１９は相互に平行に延び、その一端部側は第２連結ビーム２０によって連結されている。昇降フレーム１０は，固定フレーム９の内側に配設されており、第１平行ビーム１１，１２および第２平行ビーム１８，１９は相互に平行である。昇降フレーム１０は、４個のスクリュージャッキ２３を介して固定フレーム９に昇降自在に載置されている。４個のスクリュージャッキ２３は、昇降フレーム１０の四隅に設けられおり、各スクリュージャッキ２３は電動モータ２４によって駆動軸２５を介して駆動される。昇降フレーム１０の第２平行ビーム１８，１９には、受座２６，２７がそれぞれ設けられている。受座２６，２７には、溶融金属容器である取鍋２９が載置される。
【００１８】
取鍋２９は、上部に開口を有する有底円筒状容器であり、その内部には溶融金属、たとえばステンレス溶鋼（以後、溶鋼と呼ぶ）が貯留されている。溶鋼は、たとえば転炉等において精錬された後、取鍋２９に注入される。取鍋２９は、溶鋼を貯留した状態でクレーン３０のフック３２に係合されて吊上げられ、クレーン３０によって連続鋳造設備１に搬入されて載置台６の受台２６，２７上に載置される。取鍋内の溶鋼は、取鍋２９の底部に取付けられたノズル３１を介して出湯され、タンディッシュ３内に注入される。タンディッシュ３内の溶鋼は浸漬ノズル３３を介して水冷鋳型４内に注入され、冷却凝固されて偏平な鋳片３４に鋳造される。鋳造された鋳片３４は、ガイドロール３５を介して湾曲しながら下方に導かれる。前記昇降フレーム１０は、取鍋２９の交換およびタンディッシュ３の交換時上方に持上げられ、鋳造中は予め定める位置に保持される。前記固定フレーム９は水冷鋳型４を交換するときのみ昇降フレーム１０とともに走行して予め定める退避位置に移動し、それ以外のときにはタンディッシュ３の上方の固定位置に固定される。
【００１９】
保温装置７は、保温蓋３７と、移動手段である旋回装置３８と、昇降手段である昇降装置３９とを備える。保温蓋３７は、取鍋２９の上部開口に着脱自在に設けられ、溶鋼の出湯中に上部開口を気密に塞ぐことが可能である。旋回装置３８は、第１旋回装置４０と第２旋回装置４１とから成り、図５に示すように保温蓋３７を取鍋２９の上部開口直上の装着位置４３と、予め定める上部開口から離隔した格納位置４４との間にわたって往復変位させる。このように、旋回装置３８は保温蓋３７をクレーンを用いないで移動させることができるので、保温蓋３７を搬送するためのクレーンを取鍋２９を搬送するためのクレーン３０とは別に設けなくてもよい。
【００２０】
第１旋回装置４０は、第１旋回支柱４６と、第１旋回アーム４７と、第１駆動装置４８とを備える。第１旋回支柱４６は、ほぼ鉛直な第１軸線４６ａを有し、載置台６の昇降フレーム１０上に第１固定支柱４９を介して角変位自在に立設される。第１旋回支柱４６の昇降フレーム１０上の設置位置は、たとえば第２連結ビーム２０と第２平行ビーム１９とが連なるコーナ部である。第１旋回アーム４７は、ほぼ水平方向に延びる鋼管製アームであり、第１旋回支柱４６の上部に設けられる。第１駆動装置４８は、第１固定支柱４９に取付けられ、第１旋回支柱４６および第１旋回アーム４７を第１軸線４６ａまわりに角変位駆動する。第１固定支柱４９は鋼管から成り、ほぼ鉛直な軸線を有する。第１旋回支柱４６の上端面にはデッキ５０が設けられており、デッキ５０には第１安全柵５１が設けられている。
【００２１】
第２旋回装置４１は、第２旋回支柱５３と、第２旋回アーム５４と、第２駆動装置５５とを備える。第２旋回支柱５３は、ほぼ鉛直な第２軸線５３ａを有し、第１旋回アーム４７上に第２固定支柱５６を介して角変位自在に立設される。第２旋回アーム５４は、ほぼ水平方向に延びる軽量形鋼製アームであり、第２旋回支柱５３の上端面に設けられる。第２駆動装置５５は、第１旋回アーム４７に取付けられ、第２旋回支柱５３および第２旋回アーム５４を第２軸線５３ａまわりに角変位駆動する。第２旋回アーム５４上には、第２安全柵５８が設けられている。
【００２２】
昇降装置３９は、第２旋回装置４１の第２旋回アーム５４上に設けられ、装着位置４３で保温蓋３７を昇降変位させて取鍋２９の上部開口上に載置する。第１旋回支柱４６、第１駆動装置４８、第２旋回支柱５３、第２駆動装置５５および昇降装置３９の構成については後述する。
【００２３】
図７は保温蓋３７の構成を簡略化して示す平面図であり、図８は図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断面図であり、図９は保温蓋３７の内張り耐火物６１の構成を簡略化して示す斜視図である。保温蓋３７は、蓋本体６０と内張り耐火物６１と補強リブ６２とを備える。蓋本体６０は、下部に開口を有する略有底円筒状の鋼製偏平容器であり、その上面には等辺山形鋼から成る補強リブ６２が格子状に設けられている。補強リブ６２は蓋本体６０の熱変形を防止する。蓋本体６０の内面には、内張り耐火物６１が取付けられている。内張り耐火物６１は、複数の耐火物ブロック６３から成り、各耐火物ブロック６３は、柔軟性のある耐火物シートを屈曲させて重ね合わせた積層体である。各耐火物ブロック６３は、ビーム６４およびチャンネル６５を介して蓋本体６０に着脱可能に取付けられる。ビーム６４は、耐火物ブロック６３内に埋込まれる。保温蓋３７は、内張り耐火物６１を下側にして取鍋２９の上部開口上に載置される。内張り耐火物６１は柔軟性を有しているので、上部開口を気密に塞ぐことができる。
【００２４】
図１０は、図３に示す第１旋回支柱４６および第１駆動装置４８の構成を簡略化して示す側面図であり、図１１は、図１０の平面図である。第１旋回支柱４６は、第１支柱本体６７と第１旋回軸受６８とを備える。第１支柱本体６７は、大略的に円筒形の形状を有する鋼製筒体であり、前記第１固定支柱４９の上方に配置される。第１支柱本体６７の下端部には、旋回フランジ６９が複数のリブ７０を介して取付けられており、第１支柱本体６７の上部には、前記第１旋回アーム４７（図１０には図示せず）が取付けられている。前記第１固定支柱４９の上端部には、固定フランジ７１が複数のリブ７２を介して取付けられている。第１旋回軸受６８は玉軸受であり、旋回フランジ６９と固定フランジ７１との間に設けられる。旋回フランジ６９は、第１旋回軸受６８の外輪７３に複数の固定ボルト７４によって連結され、固定フランジ７１は第１旋回軸受６８の内輪７５に同様に連結される。前記外輪７３の外周面には、複数の歯７７が形成されている。第１支柱本体６７、第１旋回軸受６８および第１固定支柱４９は同軸に設けられており、その軸線は第１旋回支柱４６のほぼ鉛直な軸線４６ａと一致する。
【００２５】
第１駆動装置４８は、油圧モータ７８と、歯車７９とを備える。油圧モータ７８は、ブラケット８０を介して第１固定支柱４９に取付けられており、そのモータ軸７８ａはほぼ鉛直な軸線を有する。油圧モータ７８のモータ軸７８ａには、ディスクカップリング８１を介して減速機８３の入力軸８３ａが同軸に連結されている。減速機８３は、固定フランジ７１に取付けられており、減速機８３の出力軸８３ｂには歯車７９が取付けられている。歯車７９は、第１旋回軸受６８の外輪７３の歯７７と噛み合う。
【００２６】
油圧モータ７８を駆動すると、モータ軸７８ａの回転運動は、前記歯車７９および歯７７を介して第１旋回軸受６８の外輪７３を角変位させ、さらに外輪７３の角変位は旋回フランジ６９を介して第１支柱本体６７を角変位させる。したがって、第１駆動装置４８は第１旋回支柱４６および第１旋回アーム４７を第１軸線４６ａまわりに角変位駆動する。
【００２７】
図１２は、図３に示す第２旋回支柱５３および第２駆動装置５５の構成を簡略化して示す側面図であり、図１３は図１２の平面図である。第２旋回支柱５３および第２駆動装置５５の構成は、第１旋回支柱４６および第１駆動装置４８の構成とそれぞれ類似しているので、対応する部分には同一の参照符を付し重複する説明を省略する。第２旋回支柱５３は第２支柱本体８５と第２旋回軸受８６とを備える。第２支柱本体８５は第２旋回軸受８６、旋回フランジ６９および固定フランジ７１を介して第２固定支柱５６の上方に配置される。第２支柱本体８５の上端面には、前記第２旋回アーム５４（図１２には図示せず）が取付けられている。第２駆動装置５５の油圧モータ７８は、ブラケット８０を介して第１旋回アーム４７に取付けられている。第２駆動装置５５は、第２旋回支柱５３および第２旋回アーム５４を第２軸線５３ａまわりに角変位駆動する。
【００２８】
図１４は、昇降装置３９の構成を簡略化して示す正面図であり、図１５は図１４の平面図である。昇降装置３９は、２台の油圧シリンダ８７と４個のスプロケットホィール８９と、４本のコンベアチェーン８８とを備えており、１台の油圧シリンダ８７と２個のスプロケットホィール８９と２本のコンベアチェーン８８とが一組として構成されている。各油圧シリンダ８７は、ほぼ水平な軸線を有する複動油圧シリンダであり、第２旋回アーム５４上に第２旋回アーム５４の長手方向に沿って相互に平行に設けられる。各油圧シリンダ８７には、ピストン軸９１が備えられており、ピストン軸９１は油圧シリンダ８７の軸線に沿って伸縮変位可能である。
【００２９】
各スプロケットホィール８９は、第２旋回アーム５４上に相互に間隔をあけて回転自在に設けられている。各スプロケットホィール８９には、コンベアチェーン８８がそれぞれ巻掛けられている。各コンベアチェーン８８の一端部は、二股ロッド９３およびターンバックル９４を介してピストン軸９１に連結されており、各コンベアチェーン８８の他端部はシャックル９５を介して保温蓋３７の補強リブ６２に連結されている。各コンベアチェーン８８と保温蓋３７との連結個所は４個所であり、各連結個所は保温蓋３７の重心Ｏからの距離がほぼ等しくなるように設定されている。各コンベアチェーン８８の他端部は保温蓋３７の重量によって鉛直下方に垂下する。したがって、各コンベアチェーン８８にはスプロケットホィール８９を境として水平方向に延びる水平部分と鉛直下方に延びる鉛直部分とが形成される。
【００３０】
油圧シリンダ８７のピストン軸９１を伸長させると各コンベアチェーン８８の鉛直部分が長くなり、保温蓋３７は下方に移動する。これに対して、油圧シリンダ８７のピストン軸９１を縮退させると各コンベアチェーン８８の鉛直部分が短くなり、保温蓋３７は上方に移動する。このように昇降装置３９は、簡単な構成で迅速に保温蓋３７を昇降させることができる。これによって、溶鋼の出湯中に取鍋２９の上部開口を気密に塞ぐことができるので、溶鋼表面からの放熱を低減することができ、取鍋２９内の溶鋼の温度低下を抑制することができる。したがって、取鍋２９からタンディッシュ３内に溶鋼が連続的に注入されるタンディッシュ３のいわゆる定常期間中にタンディッシュ３内の溶鋼温度の低下を後述のように抑制することができる。
【００３１】
図１６は、取鍋２９にクレーンのフック３２を係合した状態で保温蓋３７を装着位置４３から格納位置４４まで移動させるときの第１段階における保温蓋３７の移動軌跡を示す平面図であり、図１７は第２段階における保温蓋３７の移動軌跡を示す平面図であり、図１８は第３段階における保温蓋３７の移動軌跡を示す平面図であり、図１９は、第４段階における保温蓋３７の移動軌跡を示す平面図である。図１６〜図１９を参照して旋回装置３８の旋回動作を説明する。
【００３２】
装着位置４３において、保温蓋３７、第１旋回アーム４７および第２旋回アーム５４は、図１６（１）に示すように配置される。すなわち、第１および第２旋回アーム４７，５４は一直線上に配置され、その直線上に保温蓋３７の重心位置である中心点Ｏが存在する。
【００３３】
ここで、装着位置４３における保温蓋３７の中心点Ｏを通る前記昇降フレーム１０の第２平行ビーム１８，１９に平行な仮想線をＸ軸とし、前記中心点Ｏを通るＸ軸に垂直な仮想線をＹ軸とし、第１旋回アーム４７とＸ軸との成す角度を第１角度とし、第１旋回アーム４７と第２旋回アーム５４との成す角度を第２角度とすると、時々刻々変化する保温蓋３７の中心点Ｏ（以後、中心点Ｏと略称することがある）の位置は第１角度と第２角度とによって表すことができる。したがって、図１６〜図１９では図中に第１角度と第２角度とを記載することによって中心点Ｏの位置を表している。たとえば、装着位置における中心点Ｏの位置は図１６（１）から第１角度：３３．５°、第２角度：０°であることが判る。また前記格納位置４４における中心点Ｏの位置は、たとえば第１角度：１２５．５°、第２角度：０°である。装着位置４３および格納位置４４における中心点Ｏの第１および第２角度は予め定められる。さらに以後、第１および第２旋回アーム４７，５４の角変位量を表すとき、反時計まわりの角変位量をプラスで表示し、時計まわりの角変位量をマイナスで表示する。
【００３４】
旋回動作の第１段階では、第１および第２旋回アーム４７，５４を相互に逆方向に予め定める単位時間当たりの角変位量（以後、角変位速度とよぶ）でそれぞれ角変位させる動作が行われる。第１および第２旋回アーム４７，５４は、第１および第２駆動装置４８，５５をそれぞれ駆動することによって角変位される。第１および第２旋回アーム４７，５４の角変位速度は、１．３秒当たりそれぞれ５°，−７．２°である。したがって、第１旋回アーム４７は反時計まわりに角変位し、第２旋回アーム５４は時計まわりに角変位する。第１段階における保温蓋３７の中心点Ｏの移動軌跡は、図１６（２）〜（４）に示すようにほぼＸ軸に沿って第２連結ビーム２０に向かって移動する。各図中の実線の円は角変位後の保温蓋３７を示しており、仮想線の円は角変位前の装着位置の保温蓋３７を示している。このような表示方法は以後同一である。
【００３５】
第１段階は、図１６（４）に示すように第２旋回アーム５４の角変位量が予め定める限界値−６４．８°に達するまで続けられる。この間における中心点Ｏの移動軌跡はほぼ直線Ｐ１で表される。第１段階終了時における中心点Ｏの位置は、図１６（４）から第１角度：８０．５°、第２角度６４．８°であることが判る。これは第１旋回アーム４７が装着位置４３から＋４５°角変位したことを示しており、第２旋回アーム５４が第１旋回アーム４７に対して−６４．８°角変位したことを示している。第２旋回アーム５４の角変位量が限界値に達すると、第２旋回アーム５４の角変位は休止され、その角度のまま保持される。図１６（４）における保温蓋３７の中心点ＯのＸ軸方向に沿った移動量は、クレーンのフック３２のＸ軸方向における先端部と装着位置４３における中心点Ｏとの距離にほぼ等しい。
【００３６】
旋回動作の第２段階では、第２旋回アーム５４の角変位を休止したまま、第１旋回アーム４７の角変位を第１段階と同一の角変位速度で継続させる動作が行われる。第２段階における保温蓋３７の中心点Ｏの移動軌跡は、図１７（１），（２）に示すように第１旋回支柱４６の軸線４６ａを中心とする円の円弧Ｐ２で表される。図１７（２）において、保温蓋３７は第１および第２旋回アーム４７，５４を同時に反時計まわりに角変位してもクレーンのフック３２と衝突しない位置、すなわち第２段階終了位置に到達する。第２段階終了時における中心点Ｏの位置は、図１７（２）から第１角度：１００．５°、第２角度：６４．８°であることが判る。
【００３７】
このように、第１段階において保温蓋３７の中心点ＯをほぼＸ軸に沿ってクレーンのフック３２から離間するように移動させた後、第２段階において保温蓋３７を第１旋回支柱４６の軸線４６ａまわりに角変位させているので、保温蓋３７をフック３２に衝突させることなく移動させることができる。
【００３８】
旋回動作の第３段階では、休止中の第２旋回アーム５４を第１段階とは逆方向に角変位させる動作が付加される。これによって、第３段階では第２旋回アーム５４が第１旋回アーム４７とともに反時計まわりに角変位される。第１および第２旋回アーム４７，５４の角変位速度は第１段階と同一である。第３段階における保温蓋３７の中心点Ｏの移動軌跡は、図１８（１）〜（３）に示すように前記円弧Ｐ２の延長部分から少しずれて延びる曲線Ｐ３で表される。曲線Ｐ３は、前記円弧Ｐ２の延長部分を挟んでＸ軸とは反対側に存在する。第３段階における保温蓋３７の角変位速度は、第１および第２旋回アーム４７，５４を同方向に角変位しているので、第１およ第２段階よりも高速で行われる。
【００３９】
第３段階は図１８（３）に示すように第１角度が予め定める上限値である１２５．５°に到達し、第１旋回アーム４７の角変位が停止されるまで続けられる。前述のように装着位置４３における第１旋回アーム４７とＸ軸との成す角度は３５．５°であるので、第１旋回アーム４７の角変位量の限界値は＋９０°である。保温蓋３７は、第３段階の途中で図１８（２）に示すように取鍋２９よりも外方に外れた位置に到達する。このため、保温蓋３７が図１８（２）に示す位置に到達した時点で取鍋吊上げ可能を表す表示が図示しない表示手段によって表示される。
【００４０】
旋回動作の第４段階では、第１旋回アーム４７の角変位を停止したまま、第２旋回アーム５４の角変位を第３段階と同一の角変位速度で反時計まわりに継続させる動作が行われる。第４段階における保温蓋３７の中心点Ｏの移動軌跡は、図１９に示すように第２旋回支柱５３の軸線５３ａを中心とする円の円弧Ｐ４で表される。第４旋回アーム５４と第１旋回アーム４７との成す角度が零になると保温蓋３７は前記格納位置４４に到達し、旋回装置３８の一連の旋回動作が終了する。
【００４１】
このように、旋回装置３８には第１旋回アーム４７と第２旋回アーム５４とが備えられおり、第１および第２旋回アーム４７，５４をそれぞれ独立に角変位させることができるので、保温蓋３７の移動軌跡を希望する方向に設定することができる。これによって、取鍋２９の交換を迅速に行うために溶鋼の注入終了前から取鍋２９にクレーン３０のフック３２を係合している場合でも、保温蓋３７をフック３２と衝突させることなく、装着位置４３から格納位置４４まで確実に移動させることができる。したがって、従来のように取鍋２９にフック３２を係合する前に保温蓋３７を取鍋２９から取外す必要がなくなり、溶鋼の注入終了まで保温蓋３７を取鍋２９に装着しておくことが可能となる。この結果、取鍋２９内の溶鋼温度の低下を注入終了まで抑制することが可能となり、後述のようにタンディッシュ３内の溶鋼温度の低下を、前記定常期間中に抑制することができるばかりでなく、タンディッシュ３内への溶鋼の注入が中断される取鍋交換中においても抑制することができる。
【００４２】
図２０は、連続鋳造時におけるステンレス鋼ＳＵＳ３０４の鋳造温度の低下速度と取鍋２９の保温蓋３７の有無との関係を示すグラフである。図２０を参照して、取鍋２９の保温蓋３７の保温効果について説明する。図２０（１）において保温蓋ありとは、溶鋼の注入終了まで保温蓋３７が取鍋２９に装着されていることを意味する。
【００４３】
図２０（１），（２）から、連続鋳造の鋳造温度の低下速度はタンディッシュの定常期間中および取鍋交換中のいずれにおいても、保温蓋ありの場合の方が保温蓋なしの場合よりも低くなること、換言すれば鋳造温度の低下が抑制されることが判る。
【００４４】
このように、取鍋２９に保温蓋３７を装着することによって、取鍋内の溶鋼温度を効果的に保温することが可能となり、連続鋳造時におけるタンディッシュ３内の溶鋼温度の低下および鋳造温度の低下をタンディッシュ３の定常期間中および取鍋交換中のいずれにおいても抑制することができる。
【００４５】
表１は、鋳造温度の低下に起因する異常発生量を保温蓋ありの場合と保温蓋なしの場合とについてそれぞれ示す比較表である。表１中の屑発生チャージ数とは、鋳造温度が予め定める下限温度を下まわり、鋳造することができなくなって溶鋼が屑になったチャージ数であり、鋳造温度低下発生チャージ数とは取鍋交換時、タンディッシュ内の溶鋼量を確保して溶鋼温度の低下を抑制するために、新たな高温の溶鋼が注入されるまで鋳造速度を基準速度よりも低下させたチャージ数であり、無手入指定鋳片の手入実施本数とは本来、疵取り工程を省略すべき鋳片に、低温鋳造起因の表面疵を除去するための表面研削を実施した鋳片本数である。
【００４６】
表１から、保温蓋ありの場合は保温蓋なしの場合に比べて、鋳造温度の低下に起因する異常発生量がいずれも減少していることが分かる。したがって、取鍋２９に保温蓋３７を装着することによって連続鋳造工程における能率および歩留りを向上することができ、かつ疵取り工程の負荷を軽減することができる。
【００４７】
【表１】

【００４９】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の本発明によれば、溶融金属容器を載置台上に載置して溶融金属を出湯するとき、保温蓋を装着位置である溶融金属容器の上部開口上に移動させて載置することができるので、溶融金属の出湯中に溶融金属容器の上部開口を気密に塞ぐことができる。したがって、溶融金属容器内の溶融金属の温度低下を抑制することができる。また保温蓋をクレーンを用いないで格納位置に移動させることができるので、保温蓋搬送用クレーンと溶融金属容器搬送用クレーンとを別々に設けなくてもよい。
【００５１】
また本発明によれば、保温蓋を第１および第２軸線まわりにそれぞれ旋回させることができるので、保温蓋の移動軌跡を希望する方向に設定することができる。したがって、溶融金属容器にクレーンのフックが係合されていても保温蓋をフックに衝突させることなく移動させることができ、保温蓋を溶融金属の注入終了まで溶融金属容器の上部開口に装着しておくことができる。この結果、溶融金属の注入終了まで溶融金属の温度低下を抑制することでき、鋳造温度の低下を抑制することができる。また鋳造温度の低下に起因するトラブルを回避して異常発生量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である保温装置の構成を簡略化して示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】図１に示す保温装置を備える連続鋳造設備の構成を簡略化して示す正面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図４の側面図である。
【図７】保温蓋３７の構成を簡略化して示す正面図である。
【図８】図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断面図である。
【図９】保温蓋３７の内張り耐火物６１の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１０】図３に示す第１旋回支柱４６および第１駆動装置４８の構成を簡略化して示す側面図である。
【図１１】図１０の平面図である。
【図１２】図３に示す第２旋回支柱５３および第２駆動装置５５の構成を簡略化して示す側面図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】昇降装置３９の構成を簡略化して示す正面図である。
【図１５】図１４の平面図である。
【図１６】 取鍋２９にクレーンのフック３２を係合した状態で保温蓋３７を装着位置４３から格納位置４４まで移動させるときの第１段階における保温蓋３７の移動軌跡を示す平面図である。
【図１７】第２段階における保温蓋３７の移動軌跡を示す平面図である。
【図１８】 第３段階における保温蓋３７の移動軌跡を示す平面図である。
【図１９】第４段階における保温蓋３７の移動軌跡を示す平面図である。
【図２０】連続鋳造時におけるステンレス鋼ＳＵＳ３０４の鋳造温度の低下速度と取鍋２９の保温蓋３７の有無との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 連続鋳造設備
３ タンディッシュ
４ 水冷鋳型
６ 載置台
７ 保温装置
１０ 昇降フレーム
２９ 取鍋
３７ 保温蓋
３８ 旋回装置
３９ 昇降装置
４０ 第１旋回装置
４１ 第２旋回装置
４６ 第１旋回支柱
４７ 第１旋回アーム
４８ 第１駆動装置
５３ 第２旋回支柱
５４ 第２旋回アーム
５５ 第２駆動装置

Claims (1)

1. 溶融金属を貯留した状態でクレーンのフックに係合されて吊り上げられ、前記クレーンによって載置台に載置され、溶融金属を底部から出湯する溶融金属容器の保温装置において、
   溶融金属容器の上部開口に着脱自在に設けられ、溶融金属の出湯中に上部開口を気密に塞ぐことが可能な保温蓋と、
   載置台上に設けられ、保温蓋を溶融金属容器の上部開口直上の装着位置と予め定める上部開口から離隔した格納位置との間にわたって往復変位させる移動手段と、
   移動手段に設けられ、装着位置で保温蓋を昇降変位させて溶融金属容器の上部開口上に載置する昇降手段とを含み、
   前記移動手段は、ほぼ鉛直な第１軸線を有し、載置台上に角変位自在に立設される第１旋回支柱と、
   第１旋回支柱に設けられ、ほぼ水平方向に延びる第１旋回アームと、
   第１旋回支柱および第１旋回アームを第１軸線まわりに角変位駆動する第１駆動手段と、
   ほぼ鉛直な第２軸線を有し、第１旋回アーム上に角変位自在に立設される第２旋回支柱と、
   第２旋回支柱に設けられ、ほぼ水平方向に延びる第２旋回アームと、
   第２旋回支柱および第２旋回アームを第２軸線まわりに角変位駆動する第２駆動手段とを含み、
   溶融金属容器に前記クレーンのフックを係合した状態で、保温蓋を前記装着位置と前記格納位置との間にわたって往復変位させ、
   前記昇降手段は、第２旋回アームに設けられることを特徴とする溶融金属容器の保温装置。

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