JP4535594B2 - Immersion nozzle changer for continuous casting machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造機における浸漬ノズルの交換装置およびその使用方法に関する。特に連続鋳造機の鋳込操業中に、タンディッシュ底部の浸漬ノズルを簡単かつ安全に交換し得るようにした浸漬ノズル交換装置およびその使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、溶鋼金属容器の出湯口にスライドゲートを用い、流量を制御することは一般的に知られている。スライドゲートは主としてゲートを構成する一対の耐火物プレートと、これを保持・駆動する機械装置とにより構成されており、耐火物プレートの一枚を駆動しゲート開度を調整し、出湯速度を制御する装置である。耐火物プレートは、溶融金属の静圧に打ち勝ち金属の流出を閉塞又は絞って流量を制御するために使用するので、一定の力で面圧を負荷させないとプレート間から溶融金属の流出を招き重大事故に繋がる危険がある。
【0003】
このため、一般的な溶融容器用スライドゲートにあっては、プレート間の面圧は耐火物プレートの単位平面積当たり0.数MPaの圧力が負荷され、耐火物全体にかかる力は通常2.3tonfから10tonfに及ぶ。一方、スライドゲートの耐火物は高温の溶融金属にさらされるので損耗が激しく、数時間使用毎に交換される。そして、交換に当たってはその都度、面圧を解除し、スライドゲート金物を開放し、耐火物を押ボルト又はコッターを操作して交換し、再び面圧を負荷するという作業が必要である。また、面圧の設定が低すぎるとプレート間から漏鋼し、高すぎるとスライドゲートの摺動抵抗が大きく作動不能となり、容器内の溶鋼が取出せない等重大な事故に繋がるので、面圧負荷の調整は極めて重要な作業である。
【0004】
連続鋳造機において、タンディッシュからモールドへ注入する溶鋼量を制御する最もシンプルな方法として、タンディッシュ底板に設けた面積一定の開口から、浸漬ノズルなどの導管を用いずに溶鋼をモールドへ向けて大気中(或いは雰囲気ガス中)を落下させる、所謂オープンノズル方式がビレット連続鋳造機、ブルーム連続鋳造機、ビームブランク連続鋳造機などに広く採用されている。オープンノズルにおいて、単位時間当りの溶鋼流出量は、ノズル開口面積とタンディッシュ内溶鋼深さの平方根の積に比例するので、開口面積一定とする時タンディッシュの溶鋼量を一定に保てば流出量も一定となり、流量計測も容易な流量制御が出来る。従来のオープンノズルは、一定開口を有する耐火物で構成され、タンディッシュの底部の耐火物内に固定されており、鋳込中に簡単に交換することは出来ない。このため、溶鋼供給側の電気炉、転炉などの操業に合わせて、いわゆる連々鋳操業を行う場合は、タンディッシュの溶鋼深さを加減するなどして鋳込速度のコントロールを行っているが、溶鋼深さが浅くなり過ぎると鋳片品質を悪化させる。またレードルからの溶鋼ストリームにより湯当たりレンガの損傷に繋がるので、多ストランド鋳込においては、特定ストランドのノズルにタンディッシュ下部より危険を冒して栓をするか、タンディッシュ内側よりノズル穴に栓をするかにより、溶鋼流出を止めて溶湯供給と同調させている。また、スライドゲートを用いないで浸漬ノズル鋳込を行う場合も同様に、タンディッシュの溶鋼深さを加減して鋳込速度をコントロールする必要があり、非常停止を含む鋳込停止時は、内装式の浸漬ノズル使用の場合はタンディッシュ内より楔状の栓をする必要があり、外装式の場合も同様にタンディッシュ内側より栓をするか又は浸漬ノズル交換装置を備えた上で孔の無いノズルに交換する必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
オープンノズルは、ジルコニアなど高強度耐火物を使用しているが、溶鋼から科学的、機械的なアタックを受け、通常10数時間から20数時間程度で口径が拡大し、使用に耐えなくなる。また、浸漬ノズルについても通常数時間から10数時間で、溶鋼面接触部が浸食され使用に耐えられなくなる。一方、タンディッシュの内張り耐火物は、数10時間の耐用性はあるが、オープンノズル及び浸漬ノズルの寿命のため鋳込を止めて冷却し、オープンノズル及び浸漬ノズルを交換すると共に補修又は張り替えを行っている。
【0006】
もしここで、オープンノズル及び浸漬ノズルを鋳込中に簡単に交換できれば、タンディッシュは連続、且つ長時間の使用が可能となり、鋳造作業の連続化による準備作業の低減、タンディッシュ内張り耐火物の原単位削減、冷却および再加熱のエネルギ損出の削減など便益が大きい。従来、タンディッシュのオープンノズルを交換する手段として、例えば特公昭49−31411号あるいは特公昭51−4187号公報に示される如く、タンディッシュ外部に設けたレール上にオープンノズルを滑り抜け可能に取り付て交換可能としたものが知られている。前述の特公昭51−4187号において、ブランクゲートをオープンノズルに相当するオリフィスゲートと同様な開口付きプレートとすれば、溶損ノズルを新品ノズルと交換することが可能であり、ブランクプレートとすれば鋳込停止を行うことができ、栓で止めるような危険な作業は不要となる。
【0007】
上述した従来の方法において、流量を制御するオリフィスプレートは、通常耐火物と、該耐火物の割れ防止機能を目的とする金属製ケーシングとで構成されており、2枚のオリフィスプレートまたはオリフィスプレートとブランクプレートを鋳込中に入れ替えるときには、前記金属製ケーシングも上側ノズルの開口部を通過するので、金属製ケーシングが溶鋼にさらされることになる。前記金属製ケーシングが前記オリフィスプレートの上部摺動面と同一面になるように構成し、かつ後続プレートの金属製ケーシングと充分に密着しておれば、オリフィスプレートの入替時も溶鋼の漏洩は起らないが、例えばプレス加工した経済的な金属ケースを用いるオリフィスプレート製作手段では必ずしも充分な平坦度と密着性は得られない。
【0008】
本発明は、上述した従来の不具合を無くし、耐火物プレート及び浸漬ノズルをタンディッシュ底に外付けして、安全かつ簡単に、鋳込み操業中にも交換可能とし、タンディッシュ耐火物とのバランスのとれた操業、柔軟性のある操業を可能とする連続鋳造機の浸漬ノズル交換装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1発明の浸漬ノズル交換装置は、タンディッシュの底面に固定したベースプレート(8)と、該ベースプレート(8)に固定した耐火性の上ノズル(4)と、前記ベースプレート(8)の下面にヒンジピン(16)で支持して揺動させて開閉可能に設けたフレーム(9)と、該フレーム(9)に取付けられており、耐火物プレート(5)を支持し、装入動作を案内する一対の上ガイドレール(11)と、前記フレーム(9)の下面に取付けられており、浸漬ノズル(6)を支持し、装入動作を案内する下ガイドレール(10)と、前記上ガイドレール(11)の入側に保持された耐火物プレート(5)と、前記下ガイドレール(10)の入側に保持された浸漬ノズル(6)を、タンディッシュの開口に通ずる開口位置まで、またその先の交換完了位置まで押し出すシリンダ(18)とを備え、前記上ガイドレール(11)は、耐火物プレート(5)を2個並べて載せ、耐火物プレート(5)の1個分を押し出せる長さを有し、前記下ガイドレール(10)は、浸漬ノズル(6)を2個並べて載せ、浸漬ノズル(6)の1個分を押し出せる長さを有しており、開口位置にある耐火物プレート(5)を交換位置方向に移動不能に拘束する上ストッパ(20a)が装入、取り外し可能に設けられており、開口位置にある浸漬ノズル(6)を交換位置方向に移動不能に拘束する下ストッパ(20b)が装入、取り外し可能に設けられていることを特徴とする。
第2発明の浸漬ノズル交換装置は、第1発明において、前記シリンダ(18)が、トラニオン(18d)を有しており、前記フレーム(9)には、前記トラニオン(18d)を着脱自在に嵌脱するフック(9c)を形成していることを特徴とする。
第3発明の浸漬ノズル交換装置は、第1発明において、前記下ガイドレール(10)は、待機位置にある浸漬ノズル(6)を支持する入側下レール(10a)と、開口位置にある浸漬ノズル(6)を支持する可動レール(10c)と、交換位置にある浸漬ノズル(6)を支持する出側下レール(10b)とからなり、前記可動レール(10c)は、前記フレーム(9)に取付けられた球面座(13)で揺動自在に支持され、外端部は前記フレーム(9)との間にコイルばね(17)が介装されて、浸漬ノズル(6)を載せている内端部が押し上げられていることを特徴とする。
【0010】
第4発明の浸漬ノズル交換装置の使用方法は、請求項1載の浸漬ノズル交換装置を用い、上ストッパ(20a)および下ストッパ(20b)を外しておいて、耐火物プレート(5)および浸漬ノズル(6)を共に交換することを特徴とする。
第5発明の浸漬ノズル交換装置の使用方法は、請求項1記載の浸漬ノズル交換装置を用い、上ストッパ(20a)を外し下ストッパ(20b)のみを取付けておいて、耐火物プレート(5)のみを交換することを特徴とする。
第6発明の浸漬ノズル交換装置の使用方法は、請求項1記載の浸漬ノズル交換装置を用い、下ストッパ(20b)を外し上ストッパ(20a)のみを取付けておいて、浸漬ノズル(6)のみを交換することを特徴とする。
【0011】
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を好適な実施形態について図面を参照して説明する。図1は本発明による浸漬ノズル交換装置の側面断面図、図2は図1の矢視Aから見た浸漬ノズル交換装置の底面図、図3は図2のC−C線断面図、図4は図1のB−B線矢視図、図5はタンディッシュ2aにオープンノズル22を用いた場合の連続鋳造機における鋳込作業を説明するための概略図である。
【0013】
まず、連続鋳造機において、オープンノズルを使用した場合の溶鋼流量制御について図5を参照して説明する。レードル2cからタンディッシュ2aに供給される溶鋼流を該レードル2cの底部に設けられたスライドゲート21によりオン、オフし、タンディッシュ2a内の溶鋼深さHを一定範囲に制御すれば、タンディッシュ2aの底部のオープンノズル22からモールド23へ流入する単位時間当りの溶鋼量Qは、オープンノズル22の開口面積をAとして、Q∝A√(H)で表される。前記開口面積Aが一定であれば、溶鋼深さHが10%程度で変動しても溶鋼量Qは5%程度の変動に抑えられ充分な実用性が確保され、ビレット連続鋳造機、ブルーム連続鋳造機やビームブランク連続鋳造機に広く利用される。
【0014】
オープンノズル22は所定の開口面積を持った耐火物部材であるが、高温高流速の溶鋼にさらされるため徐々に溶損して開口面積Aが増大し、溶鋼深さが連続鋳造機の鋳片品質の確保できる限度以内では、所定のQに制御することが不能になる。オープンノズル22の機能が溶損などにより損なわれると、鋳込を停止し、タンディッシュ2aを冷却し、内張り耐火物と共に交換する。鋳込停止作業は、タンディッシュ2a内に若干の残鋼や残滓があり、依然流出が継続している状態で円錐状の栓をノズル下部に差し込んで行う方法が一般的であり、火傷の危険が高い。同様の鋳込停止作業はブレークアウトやオーバーフローなどの緊急時にも行われ、溶鋼深さが深いだけ溶鋼飛散など更に大きな危険を伴う。
【0015】
図1〜図4を参照して、浸漬ノズル交換装置1を説明する。この浸漬ノズル交換装置1はタンディッシュの底部に取付けられたベースプレート8を有しており、該ベースプレート8には上ノズル4を収納する凹みを有する。
【0016】
フレーム9は、前記ベースプレート8にヒンジピン16により開閉可能に結合され、該ヒンジピン16を中心にフレーム9はドア状に開閉可能となっている。該フレーム9には上ノズル4を収納する凹みを有すると共に、一端に耐火物プレート5及び浸漬ノズル6を駆動するシリンダ18が取付けられている。即ち、耐火物プレート5および浸漬ノズル6は、前記シリンダ18のシリンダロッド18bの端部に装着した押し金具19とシリンダー18の動きに従い交換をするようになっている。耐火物プレート5の上・下面には摺動面が形成されている。
【0017】
浸漬ノズル交換装置1の全体は、タンディッシュの鉄皮2bに一体化されたベースプレート8に4本の固定ボルト14にて取り付けられている。浸漬ノズル交換装置1のフレーム9は、全体として平面形状が大略角形の金属部材であり、そのほぼ中央部に上ノズル4の取付用の開口と、一端にシリンダ18を取り付けるためのフック9cと、このフック9cのほぼ延長線上に、浸漬ノズル6を水平方向にガイドする入側下レール10aを有している。
【0018】
次に、面圧負荷装置について説明する。面圧負荷装置は、前記フレーム9の側面に設けられている。即ち、フレーム9の側面にスプリング受け15が設けられ、該スプリング受け15にコイルばね17が組込まれている。フレーム9には、図3に示されるように、前述の上ノズル4取付用の開口を挟んで可動レール10c取付用のスタッド12が取り付けられている。
【0019】
可動レール10cは、スタッド12に組み付けた球面座13に揺動自在に支えられ、外端部にコイルばね17が取り付けられ、これによって耐火物プレート5及び浸漬ノズル6を支持する内端部が上ノズル4に向って押し上げている。耐火物プレート5は、内部に流量制御用の所定の開口5cを持っており、上ガイドレール11、可動レール10c及び浸漬ノズル6で支えられている。そして、シリンダ18のロッド18bの先端に取り付けた押し金具19により図1の右から左へ送り駆動される。
【0020】
上ノズル4は、浸漬ノズル交換装置1のベースプレート8及びフレーム9にて挟み込むことにより固定された耐火物ノズルであって、下面は水平な平坦面を有している。
【0021】
シリンダ18は、ロッド側の長方形フランジ部18cの先端部を角形に削り込んだ形状のトラニオン18dを有し、フレーム9のフック9cに設けられた角溝9dにトラニオン18dを嵌入することにより位置決めされ、上方に持ち上げるとタンディッシュの鉄皮2bとフック9cの上端部との隙間より取り外すことができるようになっている。
【0022】
入側下レール10aと出側下レール10bと可動レール10cで、特許請求の範囲にいう下ガイドレール10が構成されている。入側下レール10aと出側下レール10bの上面は浸漬ノズル6をセットしたときの可動レール10cの上面より若干、例えば1〜2mm低くされ、これによって耐火物プレート5及び浸漬ノズル6の寸法公差があっても、上ノズル4及び耐火物プレート5の隅部に突きかかることがないように配慮されている。可動レール10cには、入側下レール10aから浸漬ノズル6が確実に乗り移り、かつ、浸漬ノズル6の先行側の上部隅部が確実に耐火物プレート5下部に案内されるように、入側には大きな斜面10dが形成されている。
【0023】
上ガイドレール11及び下ガイドレール10の出側下レール10bは、シリンダ18により押し出された耐火プレート5と浸漬ノズル6を一時的に保持し、モールド23内に落下するのを防止している。
【0024】
次に上記実施例の装置の組み付け作業および稼働中における浸漬ノズル交換装置1について説明する。図1において、上ノズル4をフレーム9内にセットし、上ノズル4にモルタル3bを付け耐火物レンガ3aの底部にフレーム9を介して固定する。耐火物プレート5及び浸漬ノズル6を浸漬ノズル交換装置1に装着するに当っては、まずシリンダ18を取り外した状態で耐火物プレート5及び浸漬ノズル6を上ガイドレール11及び下ガイドレール10の入側下レール10aに乗せ掛け、ついでシリンダ18の角形トラニオン18dをフック9cの角溝9dに落し込むようにして取り付ける。このときシリンダ18のトラニオン18dは角形を成しているため、その重心がオーバーハングしているにもかかわらず、傾いたり落下したりすることはない。
【0025】
次に、シリンダ18のストロークエンドは、耐火物プレート5及び浸漬ノズル6の位置が正確に決まるように、フレーム9、シリンダ18、押し金具19、ストッパ孔9a,9b及び上ストッパ20a,下ストッパ20bの寸法が決定されているので、18のヘッド側に図示しない油圧源より圧油を送ると、シリンダロッド18bが図1,図2の左側へ突き出し、その先端の押し金具19により押されて、耐火物プレート5及び浸漬ノズル6は上ノズル4の直下に移動する。
【0026】
その後、タンディッシュ2aの予熱を行い、予熱終了後ストッパ孔9aに装入されている上ストッパ20aを取り外し、耐火物プレート5の代わりにブランクプレート7をシリンダ18にてセットし、耐火物レンガ3a内に詰め物をして鋳込の準備は完了する。この場合、浸漬ノズル6は交換しないためストッパ孔9bに装入されている下ストッパ20bは取り外さない。
【0027】
鋳込みは、モールド23上にタンディッシュ2aを誘導し、タンディッシュ2a内に溶鋼を注ぎ、次にブランクプレート7を耐火物プレート5で押し出すことにより、溶鋼が上ノズル開口4c,耐火物プレート開口5cおよび浸漬ノズル開口6cを流下し鋳込開始状態となる。
【0028】
図1の状態よりストッパ孔9a及び9b内に装入された上ストッパ20a,下ストッパ20bを取り外し、シリンダ18のロッド18bを押し出せば、耐火物プレート5は上ノズル4直下に、浸漬ノズル6は耐火物プレート5直下へ移動し、それぞれ使用後の耐火物は押し出されて上ガイドレール11及び出側下レール10b上へ移動し、新しい耐火物と交換される。
【0029】
流量制御のみ行う場合は、浸漬ノズル6を動かさないために下ストッパ20bをストッパ孔9bに装入し、シリンダ18を取り外した状態で、現在使用中の先行耐火物プレート5とはノズル径の異なる後続耐火物プレート5を上ガイドレール11に乗せ掛け、ついでシリンダ18を取り付け、シリンダ18のロッド18bを押し出せば交換が完了する。
【0030】
ここで、耐火物プレート5の代わりにブランクプレート7(孔の無い耐火物プレート)れ、鋳込がストップされる。
【0031】
浸漬ノズル6のみ交換する場合は、耐火物プレート5を動かさないために上ストッパ20aをストッパ孔9aに装入し、シリンダ18を取り外した状態で、現在使用中の先行浸漬ノズル6aとは異なる後続浸漬ノズル6bを下ガイドレール10の入側下レール10aに乗せ掛け、ついでシリンダ18を取り付け、シリンダ18のロッド18bを押し出せば交換が完了する。
【0032】
通常の鋳込中は、瞬時の非常ストップに対応するためにストッパ孔9aに装入されている上ストッパ20aは取り外し、ブランクプレート7を上ガイドレール11に乗せ掛け、シリンダ18も耐火物プレート5と交換可能な如くセットしておく。この場合浸漬ノズル6が動かないように下ストッパ20bはストッパ孔9bに必ず装入しておく。
なお、上ストッパ20aをストッパ孔9aに装入し、セットしている状態と取り外している状態に変更可能であり、また下ストッパ20bをストッパ孔9bに装入し、セットしている状態と取り外している状態に変更可能であり、上ストッパ20a,下ストッパ20bのいずれか一方だけを装入し、セットしている状態と、いずれも取り外している状態にも変更可能である。
【0033】
この交換動作中に、相前後する2組の耐火物の組立高さ寸法に若干の誤差があっても、可動レール10cは上下左右に揺動可能であり、耐火物プレート5及び浸漬ノズル6は上ノズル4及び耐火物プレート5に密着する。押し出された耐火物プレート5及び浸漬ノズル6は出側下レール10bから鋏み金具などにより、系外へ搬出される。
【0034】
ここで、耐火物プレート5の耐火物の組立対を順送り式に上ノズル4の下を通過させるとき、前記耐火物プレート5の上面が完全に前記上ノズル4に密着していると、溶鋼の充満したタンディッシュ2aであっても、溶鋼流は完全に遮断されたまま先行耐火物(耐火物プレート5)から後続の耐火物(耐火物プレート5)へ移動する。本交換装置によれば耐火物プレート5,5の寿命まで何回も繰り返し使用することが可能である。
【0035】
以上のように本実施形態によれば、浸漬ノズルの交換が鋳込中にシリンダ操作でワンタッチで行うことができ、タンディッシュの内張り耐火物の寿命一杯まで連々鋳操業が可能となり、耐火物原単価の低減がもたらされる。耐火物プレートの取り替えは予熱開始時ないし鋳込中でも良いので、ノズル径の選択、変更が自由で、鋳片サイズの変更、鋳込速度の変更に柔軟に対応できる。また、緊急時などの鋳込停止を安全、確実に行い得、極めて経済的な浸漬ノズル交換装置が得られる。浸漬ノズルの取り外し、取り付けが迅速、容易に行い得ることから、鋳造条件の変更にも柔軟に対応できるなど多くの効果がもたらされる。また従来より使用されているいわゆるスライドゲートに比較し、設備費及び耐火物費共に大幅に安価となる。
【0036】
【発明の効果】
第1発明によれば、上ガイドレール(11)で使用中の耐火物プレート(5)と使用前の耐火物プレート(5)をシリンダ(18)で押し出して、順送りして鋳込中でも交換でき、下ガイドレール(10)で使用中の浸漬ノズル(6)と使用前の浸漬ノズル(6)をシリンダ(18)で押し出して、順送りして鋳込中でも交換することができる。また、上ストッパ(20a)と下ストッパ(20b)を取り外せば耐火物プレート(5)と浸漬ノズル(6)の交換が可能となり、上ストッパ(20a)を装入して下ストッパ(20b)を取り外せば浸漬ノズルの交換が可能となり、上ストッパ(20a)を取り外して下ストッパ(20b)を装入すれば耐火物プレート(5)の交換が可能となる。
第2発明によれば、シリンダ(18)のトラニオン(18d)をフレーム(9)のフック(9c)に嵌脱することによって、シリンダ(18)の着脱を自在にできる。
第3発明によれば、下ガイドレール(10)の可動レール(10c)は、コイルばね(17)で浸漬ノズル(6)を載せている内端部が押し上げられているので、浸漬ノズル(6)が耐火物プレート(5)に密着する。
第4発明により、上ストッパ(20a)と下ストッパ(20b)を外せば、耐火物プレート(5)と浸漬ノズル(6)を交換できる。
第5発明により、上ストッパ(20a)を外しておけば、耐火物プレート(5)のみ交換できる。
第6発明により、下ストッパ(20b)を外しておけば、浸漬ノズル(6)のみ交換できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る連続鋳造機のタンディッシュ用浸漬ノズル交換装置の側面断面図である。
【図2】図1の矢視Aからみた浸漬ノズル交換装置の底面図である。
【図3】図2のC−C線断面図である。
【図4】図1のB−B線矢視図である。
【図5】耐火物ノズルを用いた連続鋳造機における鋳込作業を説明するための概略図である。
【符号の説明】
1 浸漬ノズル交換装置
4 上ノズル
5 耐火物プレート
6 浸漬ノズル
7 ブランクプレート
8 ベースプレート
9 フレーム
9c フック
11 上ガイドレール
10 下ガイドレール
10a 入側下レール
10b 出側下レール
10c 可動レール
12 スタッド
13 球面座
16 ヒンジピン
17 コイルばね
18 シリンダ
19 押し金具
20a 上ストッパ
20b 下ストッパ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an immersion nozzle changing device and a method of using the same in a continuous casting machine. In particular, the present invention relates to a submerged nozzle changing device and a method of using the same, which can easily and safely replace a submerged nozzle at the bottom of a tundish during casting operation of a continuous casting machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is generally known to use a slide gate at the outlet of a molten steel metal container to control the flow rate. The slide gate is mainly composed of a pair of refractory plates that make up the gate and a mechanical device that holds and drives it. The gate is adjusted by driving one of the refractory plates to control the discharge rate. It is a device to do. The refractory plate is used to control the flow rate by overcoming the static pressure of the molten metal and blocking or restricting the outflow of the metal, so if the surface pressure is not applied with a constant force, the molten metal will flow out from between the plates. There is a risk of accidents.
[0003]
For this reason, in a general melting container slide gate, the surface pressure between the plates is 0.00 per unit flat area of the refractory plate. A pressure of several MPa is applied, and the force applied to the entire refractory usually ranges from 2.3 to 10 tons. On the other hand, since the refractory material of the slide gate is exposed to a high-temperature molten metal, it is severely worn out and is replaced every several hours of use. In each exchange, it is necessary to release the surface pressure, open the slide gate hardware, replace the refractory by operating a push bolt or cotter, and apply the surface pressure again. Also, if the surface pressure is set too low, steel leaks from between the plates, and if it is too high, the sliding resistance of the slide gate becomes too large to operate, leading to serious accidents such as the inability to take out molten steel in the container. This is an extremely important task.
[0004]
In the continuous casting machine, the simplest method for controlling the amount of molten steel injected from the tundish into the mold is to direct the molten steel to the mold without using a conduit such as a submerged nozzle from an opening with a constant area provided in the tundish bottom plate. A so-called open nozzle system that drops air (or atmospheric gas) is widely used in billet continuous casting machines, bloom continuous casting machines, beam blank continuous casting machines, and the like. In an open nozzle, the flow rate of molten steel per unit time is proportional to the product of the square area of the nozzle opening area and the molten steel depth in the tundish. The amount is constant and the flow rate can be easily controlled. The conventional open nozzle is made of a refractory material having a certain opening and is fixed in the refractory material at the bottom of the tundish, and cannot be easily replaced during casting. For this reason, when performing so-called continuous casting operations in accordance with operations such as electric furnaces and converters on the molten steel supply side, the casting speed is controlled by adjusting the depth of molten steel in the tundish. If the molten steel depth becomes too shallow, the slab quality is deteriorated. Also, the molten steel stream from the ladle leads to damage to the bricks per hot water, so in multi-strand casting, the nozzle of a specific strand is plugged with a risk from the bottom of the tundish, or the nozzle hole is plugged from the inside of the tundish. Depending on the situation, the outflow of molten steel is stopped and synchronized with the molten metal supply. Similarly, when performing immersion nozzle casting without using a slide gate, it is necessary to control the casting speed by adjusting the molten steel depth of the tundish. When using a submersible nozzle of the type, it is necessary to plug a wedge from the inside of the tundish, and in the case of the exterior type, a nozzle without a hole after being plugged from the inside of the tundish or equipped with an immersion nozzle changer Need to be replaced.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The open nozzle uses a high-strength refractory such as zirconia. However, it receives a scientific and mechanical attack from molten steel, and the diameter of the open nozzle usually increases in about 10 to 20 hours, making it unusable. Also, the immersion nozzle is usually eroded in several hours to several tens of hours, and the molten steel surface contact portion is eroded and cannot be used. On the other hand, tundish lining refractories are durable for several tens of hours, but for the life of the open nozzle and immersion nozzle, the casting is stopped and cooled, and the open nozzle and immersion nozzle are replaced and repaired or replaced. Is going.
[0006]
If the open nozzle and the immersion nozzle can be easily replaced during casting, the tundish can be used continuously and for a long time, and the preparation work can be reduced by continuous casting work. Benefits such as reduction of basic unit, reduction of energy loss of cooling and reheating are great. Conventionally, as a means for replacing the tundish open nozzle, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 49-31411 or Japanese Patent Publication No. 51-4187, the open nozzle is slidably mounted on a rail provided outside the tundish. What is replaceable is known. In the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 51-4187, if the blank gate is a plate with an opening similar to the orifice gate corresponding to the open nozzle, the erosion nozzle can be replaced with a new nozzle. Casting can be stopped, and dangerous work such as stopping with a stopper is not necessary.
[0007]
In the above-described conventional method, the orifice plate for controlling the flow rate is usually composed of a refractory and a metal casing for the purpose of preventing cracking of the refractory, and includes two orifice plates or orifice plates, When replacing the blank plate during casting, the metal casing also passes through the opening of the upper nozzle, so that the metal casing is exposed to the molten steel. If the metal casing is configured to be flush with the upper sliding surface of the orifice plate and is sufficiently in close contact with the metal casing of the subsequent plate, leakage of molten steel will occur even when the orifice plate is replaced. However, for example, an orifice plate manufacturing means using an economical metal case that has been pressed does not necessarily provide sufficient flatness and adhesion.
[0008]
The present invention eliminates the above-mentioned conventional problems, and externally attaches a refractory plate and an immersion nozzle to the tundish bottom so that it can be exchanged safely and easily even during casting operation, and is balanced with the tundish refractory. It is an object of the present invention to provide an immersion nozzle exchange device for a continuous casting machine that enables a flexible operation and a flexible operation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Immersion nozzle exchanging apparatus of the first invention, a base plate fixed to the bottom surface of the tundish (8), a nozzle (4) on a refractory which is fixed to the base plate (8), the hinge pin on the lower surface of the base plate (8) A frame (9) supported and swingable by (16) , and a pair attached to the frame (9) , supporting the refractory plate (5) and guiding the loading operation. An upper guide rail (11) , a lower guide rail (10) which is attached to the lower surface of the frame (9) , supports the immersion nozzle (6) and guides the charging operation, and the upper guide rail ( 11) The refractory plate (5) held on the entry side of the lower guide rail (10) and the immersion nozzle (6) held on the entry side of the lower guide rail (10) are moved to the opening position leading to the opening of the tundish. Previous exchange And a sheet Linda be pushed out to completion position (18), the upper guide rail (11) is mounted side by side two refractory plates (5), extrude one component of the refractory plate (5) long The lower guide rail (10) has a length that allows two immersion nozzles (6) to be mounted side by side, and can push out one of the immersion nozzles (6). An upper stopper (20a) that restrains the object plate (5) from moving in the direction of the replacement position is provided so as to be able to be inserted and removed, and the immersion nozzle (6) in the opening position is restrained from moving in the direction of the replacement position. The lower stopper (20b) is provided so that it can be inserted and removed .
Immersion nozzle exchanging apparatus of the second invention, removable in the first invention, the pre-alkoxy Linda (18) has a trunnion (18 d), the Frame (9), before Symbol trunnion to (18 d) A hook (9c) that can be freely fitted and detached is formed.
The immersion nozzle exchanging device according to a third aspect of the present invention is the submerged nozzle replacement device according to the first aspect , wherein the lower guide rail (10) includes an entry-side lower rail (10a) that supports the immersion nozzle (6) in the standby position and an immersion position in the open position nozzle and movable rails for supporting the (6) (10c), becomes from the exit-side lower rails for supporting the immersion nozzle (6) in the replacement position (10b), said movable rail (10c), said frame (9) Is supported by a spherical seat (13) attached to the outer periphery, and a coil spring (17) is interposed between the outer end and the frame (9), and an immersion nozzle (6) is placed thereon. The inner end is pushed up.
[0010]
The method of using the immersion nozzle changer according to the fourth aspect of the invention is the immersion nozzle changer according to claim 1 , wherein the upper stopper (20a) and the lower stopper (20b) are removed, the refractory plate (5) and the immersion nozzle are removed. The nozzles (6) are exchanged together.
The method of using the immersion nozzle changer of the fifth invention uses the immersion nozzle changer according to claim 1 , removes the upper stopper (20a) and attaches only the lower stopper (20b) , and the refractory plate (5). It is characterized by exchanging only.
The method of using the immersion nozzle changer according to the sixth aspect of the invention is the immersion nozzle changer according to claim 1 , wherein the lower stopper (20b) is removed and only the upper stopper (20a) is attached, and only the immersion nozzle (6). It is characterized by exchanging.
[0011]
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a side sectional view of an immersion nozzle changing device according to the present invention, FIG. 2 is a bottom view of the immersion nozzle changing device as viewed from the direction of arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line CC in FIG. FIG. 5 is a schematic view for explaining a casting operation in a continuous casting machine when an
[0013]
First, molten steel flow control when an open nozzle is used in a continuous casting machine will be described with reference to FIG. If the molten steel flow supplied to the
[0014]
The
[0015]
With reference to FIGS. 1-4, the immersion nozzle replacement | exchange apparatus 1 is demonstrated. The immersion nozzle changer 1 has a
[0016]
The frame 9 is coupled to the
[0017]
The entire immersion nozzle exchanging device 1 is attached to a
[0018]
Next, the surface pressure load device will be described. The surface pressure load device is provided on the side surface of the frame 9. That is, a
[0019]
The
[0020]
The upper nozzle 4 is a refractory nozzle fixed by being sandwiched between the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
Next, the assembling operation of the apparatus of the above embodiment and the immersion nozzle replacement apparatus 1 during operation will be described. In FIG. 1, the upper nozzle 4 is set in a frame 9, and a
[0025]
Next, the stroke end of the
[0026]
Thereafter, the
[0027]
For casting, the
[0028]
If the upper stopper 20a and the
[0029]
When only the flow rate control is performed , the nozzle diameter is different from the preceding
[0030]
Here, instead of the
[0031]
When only the
[0032]
During normal casting, the upper stopper 20a inserted in the
The upper stopper 20a can be inserted into the
[0033]
During this replacement operation, the
[0034]
Here, when the refractory assembly pair of the
[0035]
As described above, according to the present embodiment, replacement of the immersion nozzle can be performed by one-touch operation by cylinder operation during casting, and the casting operation can be continuously performed until the full life of the refractory lining the tundish. The unit price is reduced. Since the refractory plate can be replaced at the start of preheating or during casting, the nozzle diameter can be freely selected and changed, and the slab size can be changed flexibly and the casting speed can be changed. Moreover, the casting stop at the time of emergency etc. can be performed safely and reliably, and an extremely economical immersion nozzle replacement device can be obtained. Since the removal and attachment of the immersion nozzle can be performed quickly and easily, there are many effects such as flexibility in changing the casting conditions. In addition, both the equipment cost and the refractory cost are significantly lower than those of so-called slide gates that have been used conventionally.
[0036]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, extruded refractory prior to use with refractory plate in use (5) in the upper guide rail (11) the plate (5) in sheet cylinder (18), replacement even during casting and forward can, it is possible to push the immersion nozzle (6) before use and the immersion nozzle in use under the guide rail (10) (6) in Shi cylinder (18), is also exchanged pouring in and forward. Moreover, if the upper stopper (20a) and the lower stopper (20b) are removed, the refractory plate (5) and the immersion nozzle (6) can be replaced, and the upper stopper (20a) is inserted and the lower stopper (20b) is attached . If it is removed, the immersion nozzle can be replaced. If the upper stopper (20a) is removed and the lower stopper (20b) is inserted, the refractory plate (5) can be replaced.
According to the second invention, by disengaging fitting trunnion of shea cylinder (18) to (18 d) to the hooks (9c) of the frame (9) can be freely removable for sheet cylinder (18).
According to the third invention, the movable rail of the lower guide rail (10) (10c), since the inner end have put the immersion nozzle by a coil spring (17) (6) is pushed up, the immersion nozzle (6 ) Adheres to the refractory plate (5) .
According to the fourth invention, the refractory plate (5) and the immersion nozzle (6) can be exchanged by removing the upper stopper (20a) and the lower stopper (20b) .
According to the fifth invention, if the upper stopper (20a) is removed, only the refractory plate (5) can be replaced.
According to the sixth invention, if the lower stopper (20b) is removed, only the immersion nozzle (6) can be replaced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side cross-sectional view of a tundish immersion nozzle exchange device for a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the immersion nozzle exchanging device as seen from the direction of arrow A in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
4 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG. 1;
FIG. 5 is a schematic view for explaining a casting operation in a continuous casting machine using a refractory nozzle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Immersion nozzle exchange device 4
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該ベースプレート(8)に固定した耐火性の上ノズル(4)と、
前記ベースプレート(8)の下面にヒンジピン(16)で支持して揺動させて開閉可能に設けたフレーム(9)と、
該フレーム(9)に取付けられており、耐火物プレート(5)を支持し、装入動作を案内する一対の上ガイドレール(11)と、
前記フレーム(9)の下面に取付けられており、浸漬ノズル(6)を支持し、装入動作を案内する下ガイドレール(10)と、
前記上ガイドレール(11)の入側に保持された耐火物プレート(5)と、前記下ガイドレール(10)の入側に保持された浸漬ノズル(6)を、タンディッシュの開口に通ずる開口位置まで、またその先の交換完了位置まで押し出すシリンダ(18)とを備え、
前記上ガイドレール(11)は、耐火物プレート(5)を2個並べて載せ、耐火物プレート(5)の1個分を押し出せる長さを有し、前記下ガイドレール(10)は、浸漬ノズル(6)を2個並べて載せ、浸漬ノズル(6)の1個分を押し出せる長さを有しており、
開口位置にある耐火物プレート(5)を交換位置方向に移動不能に拘束する上ストッパ(20a)が装入、取り外し可能に設けられており、
開口位置にある浸漬ノズル(6)を交換位置方向に移動不能に拘束する下ストッパ(20b)が装入、取り外し可能に設けられている
ことを特徴とする浸漬ノズル交換装置。 A base plate (8) fixed to the bottom of the tundish;
A fire-resistant upper nozzle (4) fixed to the base plate (8) ;
A frame (9) provided on the lower surface of the base plate (8) by a hinge pin (16) so as to be swingable and openable;
A pair of upper guide rails (11) attached to the frame (9) , supporting the refractory plate (5) and guiding the charging operation;
A lower guide rail (10) attached to the lower surface of the frame (9) , supporting the immersion nozzle (6) and guiding the charging operation;
An opening through which the refractory plate (5) held on the entry side of the upper guide rail (11) and the immersion nozzle (6) held on the entry side of the lower guide rail (10) communicate with the opening of the tundish position until, also a sheet Linda (18) to be pushed out until the completion of the exchange position of the previous,
The upper guide rail (11) has a length that allows two refractory plates (5) to be placed side by side and pushes out one refractory plate (5), and the lower guide rail (10) is immersed. Two nozzles (6) are placed side by side and have a length that allows one of the immersion nozzles (6) to be extruded.
An upper stopper (20a) for restraining the refractory plate (5) at the opening position so as not to move in the direction of the replacement position is provided so that it can be inserted and removed.
An immersion nozzle exchanging apparatus, wherein a lower stopper (20b) for restraining the immersion nozzle (6) in the opening position so as not to move in the direction of the exchange position is detachably provided .
前記フレーム(9)には、前記トラニオン(18d)を着脱自在に嵌脱するフック(9c)を形成している
ことを特徴とする請求項1記載の浸漬ノズル交換装置。Before carboxymethyl Linda (18), has a trunnion (18d),
Wherein the frame (9) is pre-Symbol trunnion (18 d) a removably fitted disengaged immersion nozzle exchanging apparatus according to claim 1, wherein the forming a hook (9c).
前記可動レール(10c)は、前記フレーム(9)に取付けられた球面座(13)で揺動自在に支持され、外端部は前記フレーム(9)との間にコイルばね(17)が介装されて、浸漬ノズル(6)を載せている内端部が押し上げられている
ことを特徴とする請求項1記載の浸漬ノズル交換装置。The lower guide rail (10) is replaced with an entry-side lower rail (10a) that supports the immersion nozzle (6) in the standby position, and a movable rail (10c) that supports the immersion nozzle (6) in the open position. The lower exit rail (10b) supporting the immersion nozzle (6) in position,
Said movable rail (10c), said frame (9) is supported swingably with attached spherical seat (13), the outer end coil spring (17) through between the frame (9) are instrumentation, immersion nozzle exchanging apparatus according to claim 1, wherein the inner end portion that is mounted to the immersion nozzle (6) is pushed up.
ことを特徴とする浸漬ノズル交換装置の使用方法。Using the immersion nozzle exchanging device according to claim 1 , the upper stopper (20a) and the lower stopper (20b) are removed, and the refractory plate (5) and the immersion nozzle (6) are exchanged together. How to use the immersion nozzle changer.
ことを特徴とする浸漬ノズル交換装置の使用方法。An immersion nozzle changing device according to claim 1 , wherein the upper stopper (20a) is removed and only the lower stopper (20b) is attached, and only the refractory plate (5) is changed. How to use.
ことを特徴とする浸漬ノズル交換装置の使用方法。An immersion nozzle changing device according to claim 1 , wherein the lower stopper (20b) is removed and only the upper stopper (20a) is attached, and only the immersion nozzle (6) is changed. how to use.
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