JP5270519B2 - 連続鋳造設備のセグメント交換装置 - Google Patents

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本発明は、連続鋳造設備のセグメント交換装置に関し、更には大重量のロールセグメントにも適用可能で、吊上げ搬出入時の開口を広く取れ、簡素で低コストな連続鋳造設備のセグメント交換装置に関するものである。
連続鋳造設備においては、鋳型より下方に複数の案内ロールによって構成された複数のロールセグメント(以下、セグメントとも言う)が、鋳片案内装置を形成している。これらセグメントの修理や定期点検時においてセグメントを交換する従来技術につき、以下添付図7,8を参照しながら説明する。図7は従来技術1に係るセグメント交換装置を備えた連続鋳造設備の正面図、図8は従来技術2に係るセグメント交換装置の側面図である。
前記従来技術1は、縦型ストランドを隣接して複数配置した複数ストランドの垂直型連続鋳造設備において、フロアレベルの異なる各セグメント24C,24D,24E,24Fに対し、夫々独立の1台の横行台車25(25C,25D,25E,25F)を設け、この横行台車25をストランド横方向に移動可能とすると共に、前記横行台車25上にセグメント引出用ガイドレールを設けている(特許文献1参照)。
この様な従来技術1を大型のロールセグメントに適用する場合、横行台車25の車輪の輪圧(ヘルツ応力)が非常に大きなものとなる。輪圧を低減するには車輪径を大きくすれば良いが、重量の大きなセグメントにおいては、車輪径が著しく大きなものとなり、横行台車25の狭小スペースに車輪を収納することができない。車輪の数を増加させる方法も考えられるが、積載荷重を各車輪に分散させるためのイコライザ機構が必要となり、横行台車25の狭小スペースに車輪とイコライザ機構の両者を収納するのが困難となる。積載荷重が大きくなると、横行台車25の車輪機構が大型化し、更に横行台車25を受けるレール及びレール受梁も大型化することになる。
2ストランドの連続鋳造設備の場合、横行台車25は、交換対象ストランドに隣接するストランドに横移動するが、セグメントを吊上げるための開口スペースを十分大きく確保することが困難となり、横行台車25そのものがセグメント搬出入の障害となる。これを解決するためには、横行台車25の横移動ストロークを大きくすれば良いが、無用な退避スペースが必要となり、レール及びレール受梁も長いものとなる。
セグメントを横引きする場合、セグメントの横行きに伴う摺動抵抗(車輪受の場合は走行抵抗)が、横行台車25上のガイドレールの長手方向に作用する。セグメントの重量が大きいと、この摺動抵抗(走行抵抗)が大きくなり、横行台車25の車輪の鍔(つば)に大きな力が作用して、車輪を破損する危険性がある。
一方、従来技術2は、湾曲型連続鋳造設備のセグメント交換装置であって、架構に鋳片搬出方向と同方向に揺動自在に枢着した旋回ガイド31を設け、鋳片搬出方向と直交する側には、湾曲部分に配置されたセグメント32に沿ってその両端に固設した放射状案内部材34と、該案内部材34を介してその上端に前記旋回ガイド31下端部の移動軌跡と若干の間隙をもたせて設けられたガイドフレーム33と、鋳片搬出方向と同方向に移動可能な移動台車35を設け、該移動台車35には、セグメント32を放射状案内部材34及び旋回ガイド31に沿って上方に移動させる吊り上げ装置36を設けている(特許文献2参照)。
しかしながら、この様な湾曲型連続鋳造設備のセグメント交換装置では、湾曲部や水平近傍の何れのセグメントに対しても対応可能とするため、セグメント32を上方に移動させる吊り上げ装置36は、旋回ガイド31と共に移動台車35に搭載されており、非常に大掛かりで複雑な構造を有し高コストなものとなっている。
実公昭61−42667号公報 実開昭60−115661号のマイクロフィルム
本発明は、上記背景技術に説明した様な諸問題点を解消するためになしたものであって、その目的は、大重量のロールセグメントにも適用可能で、前記セグメントの吊上げ搬出入時の開口を広く取れ、簡素で低コストな連続鋳造設備のセグメント交換装置を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明は、以下の構成を備える連続鋳造設備のセグメント交換装置からなる。即ち、本発明の請求項1に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置が採用した手段は、鋳型より下方に複数の案内ロールによって構成された複数のセグメントを備える垂直型連続鋳造設備のセグメント交換装置において、フロアレベルの異なる鋳片案内装置の少なくとも一つのセグメントに対し、垂直方向に回動自在な傾動梁の回動軸が鋳片案内装置に対向する側の支持フレームに軸支され、この傾動梁上に前記セグメントを引出しまたは引込み可能なガイドレールが設けられると共に、このガイドレールと前記鋳片案内装置側の支持フレーム上の固定レールとが直接または中間部材を介して滑らかにつながる様に構成されている。
同時に、本発明の請求項1に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置が採用した手段は、前記セグメント引出し時または引込み時には、前記傾動梁を回動させて傾動梁の遊端部を前記鋳片案内装置側の支持フレーム、前記中間部材またはこの支持フレーム上に固定された機械受梁に載置することにより、前記傾動梁上のガイドレールが略水平状態に保持されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項2に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置が採用した手段は、請求項1に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置において、前記傾動梁の回動軸が、鋳片案内装置側の支持フレームに軸支されてなる場合であって、前記傾動梁の遊端部が前記鋳片案内装置に対向する側の支持フレームに載置されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項3に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置が採用した手段は、請求項1または2に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置において、前記傾動梁が、隣接する複数のストランド間に配設されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項4に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置が採用した手段は、請求項1乃至3の何れか一つの項に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置において、前記セグメント交換装置が、鋳片圧下用セグメント交換用に構成されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項5に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置が採用した手段は、請求項1乃至4の何れか一つの項に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置において、前記セグメントの横引手段が直動シフト方式であって、前記鋳片案内装置を介して反傾動梁側の支持フレーム、またはこの支持フレーム上に固定された機械受梁上に設けられてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項6に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置が採用した手段は、請求項5に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置において、前記横引手段が、流体圧シリンダまたは電動シリンダからなることを特徴とするものである。
本発明の請求項7に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置が採用した手段は、請求項6に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置において、前記流体圧シリンダが、伸縮式油圧シリンダからなることを特徴とするものである。
本発明の請求項1に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置によれば、フロアレベルの異なる鋳片案内装置の少なくとも一つのセグメントに対し、垂直方向に回動自在な傾動梁の回動軸が鋳片案内装置に対向する側の支持フレームに軸支され、この傾動梁上に前記セグメントを引出しまたは引込み可能なガイドレールが設けられると共に、このガイドレールと前記鋳片案内装置側の支持フレーム上の固定レールとが直接または中間部材を介して滑らかにつながる様に構成されている。
そして、前記セグメント引出し時または引込み時には、前記傾動梁を回動させて傾動梁の遊端部を前記鋳片案内装置側の支持フレーム、前記中間部材またはこの支持フレーム上に固定された機械受梁に載置することにより、前記傾動梁上のガイドレールが略水平状態に保持されてなるので、大重量のロールセグメントにも適用でき、前記セグメントの吊上げ搬出入時の開口を広く取れる簡素で低コストな連続鋳造設備のセグメント交換装置を提供可能である。
本発明の請求項2に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置によれば、前記傾動梁の回動軸が、鋳片案内装置側の支持フレームに軸支されてなる場合であって、前記傾動梁の遊端部が前記鋳片案内装置に対向する側の支持フレームに載置されてなるので、傾動梁の設置環境の変化に伴なって傾動梁の傾動方向を適宜選択可能である。
本発明の請求項3に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置によれば、前記傾動梁が、隣接する複数のストランド間に配設されてなるので、前記傾動梁及びこの傾動梁の駆動手段を小型化して、吊上げ搬出入するセグメントの開口に干渉することなく設置できる。
本発明の請求項4に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置によれば、前記セグメント交換装置が鋳片圧下用セグメント交換用に構成されてなるので、長尺で大重量の鋳片圧下用セグメントを上下二分割して、夫々の荷重を受ける支持フレームを配置する対応もすることなく、一括搬出入可能となった。
本発明の請求項5に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置によれば、前記セグメントの横引手段が直動シフト方式であって、前記鋳片案内装置を介して反傾動梁側の支持フレーム、またはこの支持フレーム上に固定された機械受梁上に設けられてなるので、大重量のセグメントであっても横引作業を安全に実施できる。
本発明の請求項6に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置によれば、前記横引手段が流体圧シリンダまたは電動シリンダからなるので、大きな横引力を得ることができる。
本発明の請求項7に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置によれば、前記流体圧シリンダが入れ子式伸縮油圧シリンダからなるので、セグメント横引きのストロークが長い場合であっても前記流体圧シリンダ全長を短くでき、また、前記流体圧シリンダ設置場所が狭小空間であっても設置可能となる。
本発明の実施の形態に係る垂直型連続鋳造設備の鋳片案内装置を示す模式的側断面図である。 図1の第6〜第7ロールセグメントを拡大して示す部分側面図である。 本発明の実施の形態の他の態様例に係り、図2のA部相当図である。 図2の矢視X−Xを示す平面図である。 図4のB部を拡大して示す拡大詳細図である。 本発明の実施の形態に係るセグメント交換装置の傾動梁上に、セグメントを引出した状態を示す側面図である。 従来技術1に係るセグメント交換装置を備えた連続鋳造設備の正面図である。 従来技術2に係るセグメント交換装置の側面図である。
本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置を、以下添付図1〜6を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態に係る垂直型連続鋳造設備の鋳片案内装置を示す模式的側断面図、図2は図1の第6〜第7ロールセグメントを拡大して示す部分側面図、図3は本発明の実施の形態の他の態様例に係り、図2のA部相当図、図4は図2の矢視X−Xを示す平面図、図5は図4のB部を拡大して示す拡大詳細図、図6は本発明の実施の形態に係るセグメント交換装置の傾動梁上に、セグメントを引出した状態を示す側面図である。
本発明の実施の形態に係る垂直型連続鋳造設備は、図1に示す通り、鋳型Mから引き抜かれた鋳片Wの引き抜き方向Fに沿って、鋳片案内装置1が複数段に分割配置されたロールセグメント(以下、単にセグメントとも言う)2を構成している。前記ロールセグメント2は、図4に示す如く4ストランドW1〜W4の設備であって、図1の側断面図では第1ロールセグメント2a〜第7ロールセグメント2fを図示し、第5ロールセグメントは図示省略している。前記ロールセグメント2のうち、第6ロールセグメント2eは鋳片圧下用ロールセグメントである。
そして、これらの第1ロールセグメント2a〜第4ロールセグメント2d、図示省略した第5ロールセグメント及び第7ロールセグメント2fには、前記鋳片Wを下流(鋳片引き抜き方向F)側に搬送する複数のサポートロール3が夫々備えられると共に、鋳片圧下用ロールセグメントである第6セグメント2eには鋳片圧下ロール4が備えられている。
今、これら第1ロールセグメント2a〜第7ロールセグメント2fのうちの一つ、例えば、鋳片圧下用ロールセグメント2eの交換を容易にするためには、上流側と下流側の二分割構造にして各々に機械受梁を配備する方法が考えられるが、前記機械受梁を支持するための基礎梁(符号18に相当する基礎梁)が、第6セグメント2eの鋳片引き抜き方向Fの中央部にも必要になる。このため、第6セグメント2eの当該中央部における圧下ロール4間のロールピッチを拡大せざるを得ず、良好な鋳片品質が得られないという問題が発生する。
この問題を回避するには、第6セグメントを分割せずに一括で搬出入する必要があるが、第6セグメント2eは長大で大重量のロールセグメントとなっている。大断面ブルーム用セグメントとなると、第6セグメント2eのセグメント重量は70トンを越えるものとなる。断面寸法の大きなスラブ用セグメントにおいては、更に大きな重量となる。そのために、本発明の実施の形態に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置5が、第6ロールセグメント2e用に設けられている。
第6セグメント2eのセグメント交換装置として、背景技術で述べた従来技術1を適用すると、横行台車の車輪がヘルツ圧に耐え得るためには、非常に大径なものとなり、基礎梁(支持フレーム)18と後述するガイドレール9との間で車輪を構成することが困難である。基礎梁18と上面のガイドレール9との高さ方向の寸法を大きくすれば、大径車輪を収納することは可能であるが、当該寸法を大きくすると、第6セグメント2e最下段の鋳片圧下ロール4と第7セグメント2f最上段の案内ロール3間のロールピッチを拡大せざるを得なくなる。第7セグメント2fの搬出入時に、基礎梁18の梁下を第7セグメント2fが潜り抜けなければならないからである。
本発明の実施の形態に係るセグメント交換装置5は、前記第6セグメント2e交換用として、図2に示す如く、片端部14に設けられた回動軸7が基礎梁(支持フレーム)17に軸支された傾動梁6が備えられ、この傾動梁6の傾動は、駆動手段8によりストランド縦方向(垂直方向)に回動自在な様に駆動される。
そして、この傾動梁6上に、前記第6セグメント2eを引出しまたは引込み可能なガイドレール9が設けられると共に、このガイドレール9と前記鋳片案内装置1側の基礎梁(支持フレーム)18,19上に固定された機械受梁10上の固定レール11とが滑らかにつながる様に構成されている。そして、操業時の第6セグメント2eは、車輪13を介して前記固定レール11上に載置されている。前記駆動手段8としては、油圧等による流体圧シリンダ、電動シリンダ或いはウインチ等による伸縮手段が適用可能である。
上述の従来技術1では、横行台車をガイドするレールが各フロアにあるため、大きな開口を設けることができない。それに対し、本発明の実施の形態に係るセグメント交換装置5では、第7セグメント2fの吊上げ時には、図2に二点鎖線で示す如く、傾動梁6を跳ね上げて垂直状態に傾動すれば、第7セグメント2f上方が開口される。即ち、下流側の第7セグメント2fの引出し時または引込み時には、前記傾動梁6を垂直方向に回動させて、前記傾動梁6の遊端部15を基礎梁17上方に跳ね上げて開口を設ければ、前記傾動梁6と干渉することなく前記第7セグメント2fを上方に吊上げることが可能となる。
一方、前記鋳片案内装置1側の基礎梁18の端部上面には受座面18aが設けられ、第6セグメント2eの引出し時または引込み時には、前記傾動梁6を水平方向に回動させて傾動梁6の遊端部15を前記基礎梁18上の受座面18aに載置することにより、前記傾動梁6上のガイドレール9が略水平状態に保持され、前記第6セグメント2eは、このガイドレール9上を引出しまたは引込み可能となる。
本発明の実施の形態に係るセグメント交換装置5では、鋳片案内装置1側の基礎梁18に受座面18aが設けられているが、機械受梁10の左端部に受座面を設けて、前記傾動梁6の遊端部15をこの受座面に預ける構造でも良い。
また、前記実施の形態では、傾動梁6上に設けられた前記ガイドレール9と、鋳片案内装置1側の機械受梁10上に設けられた前記固定レール11とが直接滑らかにつながる様に構成されていたが、前記ガイドレール9と前記固定レール11とが、図3に示す如く、固定レール20aを有する中間部材20を介して滑らかにつながる様な構成でも良い。
更に、前記実施の形態では、傾動梁6の回動軸7が、鋳片案内装置1の正面に対向する側の基礎梁17に軸支される一方、前記傾動梁6の遊端部15が、鋳片案内装置1のセグメント2e側の基礎梁18の受座面18aに支持される構造を有している態様を示したが、前記傾動梁6の回動軸7が、鋳片案内装置1のセグメント2e側の基礎梁18に軸支される一方、前記傾動梁6の遊端部15が、鋳片案内装置1の正面に対向する側の基礎梁17に形成された受座面に支持される構造を有しても良い。
そして、本発明の実施の形態に係るセグメント交換装置5では、図4に示す如く、隣接する4本のストランドW1〜W4間の一つ置きに、傾動梁6が配設されている。即ち、第1ストランドW1と第2ストランドW2間の中央部に傾動梁6aが、第3ストランドW3と第4ストランドW4間の中央部に傾動梁6bが、前記各ストランドW1〜W4の他のストランド間に固定梁16b,16cが、全ストランドW1〜W4の両端に固定梁16a,16dが、夫々前記ストランドW1〜W4の配列方向と直交する方向に配設されている。
この様な構成とすれば、駆動対象を傾動梁6a,6bのみに限定できるので、駆動手段8の容量と寸法を小さくすることができる。そして、前記駆動手段8を駆動させて、傾動梁6a,6bを図2の二点鎖線で示す如く略垂直状態に傾動すれば、第1ストランドW1と第2ストランドW2間、及び第3ストランドW3と第4ストランドW4間に大きな開口が形成される。この様な状態において、第7セグメント2fを横引き後吊上げる際は干渉物がないので、クレーン作業を安全に実施することができる。
本実施の形態においては、隣接する4本のストランドW1〜W4間の一つ置きに、傾動梁6が配設されている態様例を示したが、各ストランドW1〜W4間の両側を傾動梁6としたり、複数ストランドを共通の傾動梁6で構成しても良い。
更に、機械受梁10の反傾動梁側の片端を支持する基礎梁19上面には、図2に示す如くシフト用シリンダ(横引手段)12が配設され、そのシリンダロッド先端部には係合手段12aが取り付けられて、第6セグメント2eの背面に係合されている。前述の従来技術1では、横行台車の移動には電動ウインチを使用しているが、大重量のローラセグメントを横引きするためには、直動式のシフト用シリンダ12とするのが大きな横引力が得られ、安全なため好ましい。
前記シフト用シリンダ12としては、流体圧シリンダや電動シリンダ、更には伸縮式油圧シリンダとするのが、第6セグメント2eの操業位置から吊上位置までのストロークが長くなっても、シリンダ全長を短くでき、鋳片案内装置の背面側が狭小空間であっても配置可能となる点から好ましい。
そして、前記シフト用シリンダ12を伸長させることによって、固定レール11上に載置されている第6セグメント2eは、図6に示す如く傾動梁6上のガイドレール9上に横引きされる。そして、クレーン作業によって第6セグメント2eを吊上げて搬出され、オフライン状態で保守点検可能となる。前記第6セグメント2eの横引きにより、ガイドレール9の長手方向に外力が作用するが、傾動梁6の片端部14を軸支する回動軸7は、基礎梁17に固定されたブラケット7aにより堅固に支持されているので、移動することもなく大きな横引力にも耐えられる。
以上説明した通り、本発明に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置は、フロアレベルの異なる鋳片案内装置の少なくとも一つのセグメントに対し、垂直方向に回動自在な傾動梁の回動軸が鋳片案内装置に対向する側の支持フレームに軸支され、この傾動梁上に前記セグメントを引出しまたは引込み可能なガイドレールが設けられると共に、このガイドレールと前記鋳片案内装置側の支持フレーム上の固定レールとが、直接または中間部材を介して滑らかにつながる様に構成されている。
そのため、本発明に係る連続鋳造設備のセグメント交換装置によれば、前記ロールセグメント引出し時または引込み時には、前記傾動梁を回動させて傾動梁の遊端部を、鋳片案内装置側の支持フレーム、前記中間部材またはこの支持フレーム上に固定された機械受梁に載置することにより、前記傾動梁上のガイドレールが略水平状態に保持されてなるので、大重量のロールセグメントにも適用でき、前記セグメントの吊上げ搬出入時の開口を広く取れる簡素で低コストな連続鋳造設備のセグメント交換装置が提供可能である。
尚、上記本発明の実施の形態においては、連続鋳造設備のセグメント交換装置として、第6セグメント2eの交換装置の態様例を示したが、フロアレベルの異なる鋳片案内装置の少なくとも一つのロールセグメント、例えば、第3ロールセグメント2cや第4ロールセグメント2dの二つのセグメントにおける機械受梁10a,10b(図1参照)に平行して、図示しない基礎梁に、上記実施の形態と同様に夫々独立した傾動梁を配設して、前記機械受梁10a,10bに取り付けられた固定レールと滑らかに接続されるガイドレールを夫々設けても良い。この様な構成をなすことによって、従来技術1の如く各フロアに横行台車を設置したり、従来技術2の如く複雑な吊上げ装置を設置不要となり、各フロアから自在にセグメントを搬入出可能となる。
F:(鋳片)引き抜き方向,
M:鋳型,
W:鋳片, W1:第1ストランド, W2:第1ストランド,
W3:第1ストランド, W4:第1ストランド,
1:鋳片案内装置,
2:(ロール)セグメント,
2a:第1(ロール)セグメント, 2b:第2(ロール)セグメント,
2c:第3(ロール)セグメント, 2d:第4(ロール)セグメント,
2e:第6(ロール)セグメント(鋳片圧下用ロールセグメント),
2f:第7(ロール)セグメント,
3:サポートロール, 4:鋳片圧下ロール,
5:セグメント交換装置,
6,6a,6b:傾動梁,
7:回動軸, 7a:ブラケット,
8:駆動手段, 9:ガイドレール,
10,10a,10b:機械受梁,
11:固定レール,
12:シフト用シリンダ, 12a:係合部,
13:車輪, 14:片端部, 15:遊端部,
16,16a,16b,16c,16d:固定梁,
17,18,19:基礎梁(支持フレーム), 18a:受座面
20:中間部材, 20a:固定レール

Claims (7)

  1. 鋳型より下方に複数の案内ロールによって構成された複数のセグメントを備える垂直型連続鋳造設備のセグメント交換装置において、
    フロアレベルの異なる鋳片案内装置の少なくとも一つのセグメントに対し、垂直方向に回動自在な傾動梁の回動軸が鋳片案内装置に対向する側の支持フレームに軸支され、
    この傾動梁上に前記セグメントを引出しまたは引込み可能なガイドレールが設けられると共に、このガイドレールと前記鋳片案内装置側の支持フレーム上の固定レールとが直接または中間部材を介して滑らかにつながる様に構成され、
    前記セグメント引出し時または引込み時には、前記傾動梁を回動させて傾動梁の遊端部を、前記鋳片案内装置側の支持フレーム、前記中間部材またはこの支持フレーム上に固定された機械受梁に載置することにより、前記傾動梁上のガイドレールが略水平状態に保持されてなることを特徴とする連続鋳造設備のセグメント交換装置。
  2. 前記傾動梁の回動軸が、鋳片案内装置側の支持フレームに軸支されてなる場合であって、前記傾動梁の遊端部が前記鋳片案内装置に対向する側の支持フレームに載置されてなることを特徴とする請求項1に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置。
  3. 前記傾動梁が、隣接する複数のストランド間に配設されてなることを特徴とする請求項1または2に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置。
  4. 前記セグメント交換装置が、鋳片圧下用セグメント交換用に構成されてなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つの項に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置。
  5. 前記セグメントの横引手段が直動シフト方式であって、前記鋳片案内装置を介して反傾動梁側の支持フレーム、またはこの支持フレーム上に固定された機械受梁上に設けられてなることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つの項に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置。
  6. 前記横引手段が、流体圧シリンダまたは電動シリンダからなることを特徴とする請求項5に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置。
  7. 前記流体圧シリンダが、伸縮式油圧シリンダからなることを特徴とする請求項6に記載の連続鋳造設備のセグメント交換装置。
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