JP5336603B2 - 液体金属を移送するための取瓶シュラウドの輸送貯蔵装置。 - Google Patents

Description

本発明は、液体金属、具体的には液体スチールを鋳造する方法、さらに具体的には、鋳造プラントへの取瓶シュラウドの位置決めに関する方法に関する。

取瓶シュラウドはチューブであり、チューブは、使用の位置にあるときに鉛直である軸線に本質的に沿って延びる管を有し、取瓶などの冶金容器からの液体金属がタンディッシュ内部に流れることができる。取瓶シュラウドは、プラント内部に挿入され、取瓶と一体になってプラントの上流要素と接触する上方端部と、タンディッシュに浸される下方端部とを有する。

先行技術では、取瓶シュラウドは、ボックス内でパッケージ化された鋳造プラットフォームに供給される。取瓶シュラウドは、さらに具体的には、シュラウドの管の軸線が水平に位置する横臥位置でボックス内に存在する。シュラウドは、共に保持され、シュラウドを包囲する金属リングによってボックス内に保持される。

プラント内部にシュラウドを挿入するために、シュラウドがシュラウドを包囲する把持具を具備するハンドリングアームによりその使用の位置で把持され、アームがオペレータによって手動で制御されることが公知である。先行文献１は、このようなハンドリングアームを記載している。

このような作用のためのシュラウドを準備するために、オペレータは、ボックスを開き、シュラウドを包囲する金属リングを切断する。シュラウドは次いで、プラットフォームの床に広げられる場合がある。各シュラウドは次いで、使用の位置に到達するために、オペレータによってシュラウドを回転させることによって個別に配置される。

しかしながら、取瓶シュラウドは、これらのサイズ及び目的のために、重く嵩高な要素であり、一般的に５０ｋｇよりも重いものである。したがって、こうしたシュラウドの取り扱いは、オペレータにとって非常に難儀なものであり、この取り扱いには、長い時間がかかるおそれがある。このことは、鋳造プラント内部にシュラウドを取り付けることを遅らせやすく、それにより、多くの所望しない影響を引き起こす。

欧州特許出願公開第０８５８８５１号明細書

本発明の目的は、鋳造方法で使用されると共に鋳造プラント内で取瓶シュラウドの取付けを簡易にすることができる取瓶シュラウドの輸送貯蔵装置を提供することによって、これらの欠点を改善することにある。

このために、本発明の１つの対象は、
液体金属鋳造プラント用の少なくとも１つの取瓶シュラウドを輸送しかつ貯蔵するための装置であって、
取瓶シュラウドが、液体金属が通過すると共に軸線に本質的に沿って延びる管を有し、
装置が、管の軸線が鉛直となる使用の位置に取瓶シュラウドを貯蔵するように構成されたラックを含み、
ラックが、シュラウドがその使用の位置にあるときに、シュラウドの横の面に外側からのアクセスを提供する、
装置である。

したがって、この装置により、取瓶シュラウドは、鋳造プラットフォームにシュラウドの使用の位置で到達する。したがって、シュラウドの横臥位置から使用の位置にシュラウドを移動させる作用を、オペレータが現場で実施する必要がない。

さらに、シュラウドの横の面が外側から装置内にアクセスできるので、ハンドリングアームは、装置内のシュラウドを直接に把持すると共にプラント内部にシュラウドを取り付けることができる。したがって、シュラウドの取り付けは、シュラウドがオペレータによって手動で移動させる難儀な段階を必要としない。したがって、オペレータにとっての労働条件が相当に改善される。

加えて、この装置は、段階の数、特にプラットフォーム上で実施されるシュラウドの除去段階の数を減少させ、ひいては鋳造プラント内部へのシュラウドの挿入を簡易化する。したがって、プラント内部へのシュラウドの長時間にわたる取り付け又は困難な取り付けにより、鋳造作用が遅延するリスクが大幅に減少される。

この装置はさらに、多くのさらなる利点を有する。具体的には、取瓶シュラウドの品質及び寿命を改善するのに役立つ。具体的には、取瓶シュラウドは、アルミナグラファイトを主原料とした材料から作成され、アルミナグラファイトは、例えばスチールの場合に１５００℃近くになる液体金属の温度で酸化する傾向を有する。したがって、取瓶シュラウドには、このような温度で酸化されることに耐えることができる不透気性の釉薬（ｇｌａｃｕｒｅ）が提供される。しかしながら、先行技術で実施されるように、シュラウドを輸送する作用、またシュラウドを開封する作用の際に、シュラウドが互いに衝突するおそれがあり、それによりシュラウドの外側の面の釉薬が剥げて取れやすい。釉薬を局所的に欠いているシュラウドは、温度に対する抵抗力がなく、シュラウドの寿命が減少する。すなわちシュラウドが使用の際に故障する余地があり、それにより鋳造作用の効率の実質的な損失又は労働災害さえも招来する。本発明による装置により、区別されかつ制限された空間に各シュラウドを貯蔵することによって、輸送の際のシュラウドに特有でありかつシュラウドを開封する作用を余計にするというこれらの問題を解決することができる。結果として、シュラウドの使用の前にシュラウドが損傷している割合が減少し、それにより、鋳造作用をより信頼性のあるものかつより有益なものにする。

本発明は、以下のリストの１又は複数の特徴を具備することもできる。
− 装置は、ラックに対してシュラウドを位置決めするための手段と、鋳造プラットフォームなどの支持体に対してラックを位置決めするための手段との両方又は一方を含む。具体的には、これらの位置決め手段は、これらが結合したときに、シュラウドハンドリング装置とラックのより簡易な相互作用を許容し、このシュラウドハンドリング装置は、把持するロボットを具備し、このような装置及び鋳造プラントの両方又は一方でシュラウドを交換する。具体的には、このロボットは、観察手段などの完成した検出手段が設けられることなしに、各シュラウドの正確な位置を識別する。したがって、このことにより、プラント内部にシュラウドを挿入するために必要とされる工具に関連するコストを相当に増加させることなく、鋳造プラント内部にシュラウドを挿入することを、信頼性を伴いつつ自動化することができる。
− 装置は、ラックに対してシュラウドを固定するための手段を具備し、これらの固定手段はさらに、好ましくは、シュラウドを位置決めするための手段を形成する。固定手段は、シュラウドが、輸送中に固定した位置にあると共に各シュラウドが配置された装置の場所を画定する壁に衝突することが全くないので、輸送中にシュラウドを損傷させるリスクをさらに減少させることができる。固定手段がさらに位置決め手段を形成するならば、装置の複雑さを減少させるのに役立つ。
− 固定手段が、シュラウドに相補的に形成された切欠き部と協働することのできる複数の、好ましくは３つのピンを具備する。こうした切欠き部を、シュラウドに直接又はシュラウドを包囲するフレームに配置することができる。３つのピンが装置にある場合、このことにより、非不静定（ｎｏｎ ｈｙｐｅｒｓｔａｔｉｑｕｅ）状態でシュラウドを固定することができる。
− 装置が、シュラウドがその使用の位置にあるときにシュラウドの上方端部を形成する、シュラウドの入口に対応する１つの端部によってシュラウドを吊下げるための手段を具備し、それにより、シュラウドが位置決めされかつ固定されるやり方を簡易化する。

本発明の別の対象は、液体金属を鋳造するための取瓶シュラウドを貯蔵するための設備であって、本発明による少なくとも２つの輸送貯蔵装置と、輸送貯蔵設備と鋳造プラントとの間にシュラウドを移動させることができる少なくとも１つのハンドリング装置とを具備する、取瓶シュラウドを貯蔵するための設備である。

さらに、貯蔵設備は、特に酸素を噴射することによって、シュラウドをクリーニングするための装置を含んでもよい。このことにより、シュラウドが、シュラウド内の流れを乱すおそれがあるシュラウド内の固体金属の堆積物を避けるために、任意選択には再利用される前に、シュラウドをクリーニングすることができる。

設備はさらに、輸送貯蔵装置と、好ましくはハンドリング装置及びクリーニング装置の両方又は一方とが設けられたプラットフォームを具備してもよく、プラットフォーム及び各輸送貯蔵装置が、プラットフォームに対して装置を位置決めするための相補的な手段を具備する。

設備はさらに、プラットフォームに配置されると共に予備の１又は複数のシュラウドを具備する少なくとも１つの他の貯蔵装置を具備してもよい。このことは、具体的には、装置の最後の新たなシュラウドがその使用の際に損傷することになった場合に有用であり、具体的には、鋳造工程において任意の待ち時間を防ぐことができる。

本発明の別の対象は、液体金属を鋳造する方法であって、
− シュラウドが本発明による第１のラックから取り除かれる段階、
− シュラウドが鋳造プラント内部に挿入される段階、
− 鋳造作用が実施される段階、
− シュラウドが鋳造プラントから取り除かれる段階、及び、
− シュラウドが本発明による第２のラックに戻される段階、
を含む方法である。

画定された第１及び第２の輸送貯蔵装置は、同一のものであっても、互いに異なるものであってもよく、これらの装置のそれぞれは、場合により、１又は複数の上述の特徴含む。

この方法は、シュラウドが開始から終了までそれら使用の簡易なやり方で取り扱われると共に貯蔵されることを保証し、それにより時間を節約する。

さらに、この方法により、輸送貯蔵装置は、オペレータがリサイクルするための作用を実施しなくても、シュラウドをリサイクルするために使用済みのシュラウドを容易に受け取ることができる支持体を形成する。実際は、リサイクル目的のためのこの貯蔵作用は自動的に実施され、それにより、さらに、オペレータがリサイクル作用を実施する納入業者にシュラウド以外のタイプの廃棄物を返さざるを得ない状況を避ける。

加えて、この方法は、オペレータ又はシュラウドの使用の後にシュラウドの非常に高い温度に鑑みて特に有利である壊れやすい装備との任意の接触から遠ざかるように使用されているシュラウドを可能にし、具体的には、オペレータの安全が保証される。

１つの特定の実施形態において、ラックにシュラウドを戻す段階の前に、挿入、鋳造及び除去の段階が、１又は複数の他の鋳造プラントに対して繰り返される。

したがって、ラックに戻される前に、同一のシュラウドをいくつかのプラントで使用することができる。シュラウドが取り付けられなければならないプラントの数を、シュラウドの平均寿命に関する客観的データを使用して、決定することができる。

１つの特定の実施形態では、シュラウドが別の鋳造プラント内部に挿入される前に、シュラウドのクリーニングの段階が、特に酸素を噴射することによって実施される。

有利には、別の鋳造プラント内部へのシュラウドの挿入が、シュラウドの管の軸線に対応する軸線に沿った角度配向で実施され、この角度配向は、シュラウドが以前のプラント内部に挿入された配向とは互いに異なるものである。

このように、シュラウドの寿命は、シュラウドの内壁の磨耗がプラントに対するシュラウドの配向を変更することによってより良好に分布されるという理由で延ばされる。装置の上流要素と接触するシュラウドの表面の磨耗がさらに分布される。

さらに、第１の除去段階の前に、輸送貯蔵装置が、自動ハンドリング装置によって行われる方法を簡易化するように、プラットフォームの既定の位置に配置される。

有利には、輸送貯蔵装置内の場所がシュラウドを貯蔵しているか否かを検出し、必要に応じてこの場所に貯蔵されているシュラウドがこの装置から取り除かれる。このように、自動ハンドリング装置によって行われる不必要な移動段階が避けられる。

本発明の１つの実施形態による、取瓶シュラウド貯蔵設備の略図。 本発明の１つの特定の実施形態による、図１に示されたプラントに属する取瓶シュラウドの輸送貯蔵装置の斜視図。 図２に示された装置の細部の斜視図。

本発明は、単なる例として図を参照しつつ与えられる以下の記載を読むと、さらに良好に理解される。

図１は、取瓶シュラウド貯蔵設備１０を示す。この設備は、液体金属を鋳造する前に特に液体金属を収容するための取瓶を具備する冶金容器１４と、取瓶の下流に配置された様々な鋳造モールド内部に液体金属を分配することができるタンディッシュ１６とを具備する鋳造プラント１２の近くに配置される。

設備１０の目的は、鋳造プラント１２内部に取瓶シュラウド１８を取り付けることを容易にするように、鋳造する際に液体金属を取瓶１４からタンディッシュ１６に移送するための取瓶シュラウド１８を貯蔵することにあり、取瓶シュラウド１８は、この目的のために、液体金属が取瓶からタンディッシュに流れるための管を具備する。

貯蔵設備１０はこれより、より詳細に記載される。この貯蔵設備は、この場合ラック２２ａ，２２ｂであって、各ラックが取瓶シュラウド１８を貯蔵するための３つの場所を有するラックである貯蔵装置が配置されたプラットフォーム２０と、さらに様々な貯蔵装置と鋳造部分１２との間でシュラウドを移動させることを可能にするハンドリング装置２４と、具体的には酸素を噴射することによって取瓶シュラウドをクリーニングすることができるクリーニング装置２６とを含む。

図１で理解できるように、輸送貯蔵装置２２は、シュラウドで満たされたボックス内の貯蔵設備に移動される。したがって、輸送貯蔵装置２２は、シュラウドを輸送するのにも役立つ。

具体的には設備１０のラック２２である輸送貯蔵装置はこれより、図２を参照しつつより詳細に記載される。

理解できるように、輸送貯蔵装置は、３つの区画３０ａ，３０ｂ，３０ｃを有するラックによって形成され、各区画は、取瓶シュラウドを貯蔵するための場所を形成する。

ラック２２は、区画３０ａ，３０ｂ，３０ｃのそれぞれに位置するシュラウドが、使用の位置、つまりシュラウドの管３１が鉛直の位置にあるように構成される。

各区画は３つの閉じられた側面を有する。すなわち、これらの側面は、シュラウド１８がその使用の位置で通過することができない壁を有する。各区画は、各取瓶シュラウド１８へのアクセス３３をそのままにする開放側面をラックの１つの面に、具体的にはシュラウドが使用の位置にあるときにシュラウドの横の面である１つの面に有し、それにより、ハンドリング装置が、ラック２２にこのシュラウドを保持することができる。

さらに、ラック２２は、各区画３０ａ，３０ｂ，３０ｃにおいて、シュラウドの入口を介してシュラウドを吊下げるための手段を含む。これらの手段は、図３で見ることも可能であり、ラックの上方端部から突出すると共にシュラウドの切欠き部と協働することを目的とするピン３２からなる。具体的には、ラックは、各区画３０ａ，３０ｂ，３０ｃに対して３つのピン３２を含み、各ピン３２は、区画の閉じられた側面の上方端部に配置される。ピン３２はさらに、シュラウドを正確に各区画に固定かつ位置決めすると共に、シュラウドをラック２２に対して固定するのに役立つ。

シュラウド１８は４つの切欠き部３４を有し、１つの切欠き部が、シュラウドの正方形ヘッド３６の側面のそれぞれに配置される。ピン３２及び切欠き部３４は、所与のピンが全ての切欠き部に装入することができ、どの切欠き部３４が区画内においてラック２２の所与のピンと協働しようとも、区画に対してシュラウドを固定することができるように構成されている。

図２で理解できるように、ラック２２はさらに、その下方端部において、孔３９が設けられたタブ３８を含む。孔３９は、プラットフォームのピン（図示されない）と協働することを目的とする。したがって、孔３９は、プラットフォームに対して貯蔵装置を位置決めするための手段を形成する。これによりシュラウドを保持することが容易になり、プラットフォームに対するシュラウドの位置は、特にハンドリング装置２４が自動であるときに、ハンドリング装置２４によって、完全に画定される。

貯蔵設備は、上述されてきたものに制限されない。具体的には、この設備には、前記設備、具体的にはコンベヤにラックをさらに容易に配置することができる手段が設けられることが想像できる。加えて、このような設備は、追加貯蔵装置、特に、例えば問題の際に使用されることになる新たなシュラウドを貯蔵することができる予備貯蔵装置を含んでもよい。

同様に、設備には必ずしもクリーニング装置２６が設けられる必要がなく、ハンドリング装置２４をオペレータによって操作することができる。

加えて、各貯蔵装置２２は、１又は複数の区画を有してもよく、区画の数は３つに制限されない。さらに、貯蔵装置２２にシュラウドを吊下げるための手段は、２つのピンのみを具備してもよい。

特にシュラウドがこの装置の底部に載置されるように、シュラウドが貯蔵装置に異なるように位置決めされることが想像できる。貯蔵装置はさらに、使用の位置にあるシュラウドの横の面へのアクセスを提供するように、閉じられた側面であって、そのうちの１つが取り外し可能なパネル又は移動可能なパネルを有する、閉じられた側面を有してもよい。

さらに、様々な形に形成されたシュラウド又はシュラウド及びフレームの結合体によって形成された鋳造要素を貯蔵するために、貯蔵装置を使用することができる。

プラットフォームに対してラックを位置決めするための手段は、任意選択のものであり、又は上述の手段と互いに異なるように形成される。

さらに、設備に配置された２つの貯蔵装置２２ａ，２２ｂは、必ずしも同一である必要はない。

図１の設備を使用して実施される液体金属を鋳造する方法がこれより記載される。

貯蔵装置２２を収容するボックスがまず第１に受け取られ、これら満杯の装置のうちの１つ、特に装置２２ａはプラットフォームに受け取られる。この装置は、コンベヤによってプラットフォームに受け取られることができる。プラットフォームは既に、空の装置２２ｂを支持している。

ラック２２ａ，２２ｂは次いで、ラック２２ａ，２２ｂ及びプラットフォームの（例えば、タブ３８の孔３９がピンと協働する）相補的な位置決め手段を使用して取り付けられる。したがって、ラックは、プラットフォームの画定された位置に配置される。

その次に、シュラウドは、ハンドリング装置２４を使用して、第１のラック２２ａの位置から取り除かれる。この作用は、ハンドリング装置２４が、特に従来の検出手段を使用して、シュラウドがラックの対応する位置にあることを検出した場合にのみ行われる。

ハンドリング装置２４がシュラウドを支持すると、シュラウドは、鋳造プラント１２内部に挿入され、次いで鋳造作用が行われると、装置２４を使用して鋳造プラント１２から取り除かれる。

シュラウドは次いで、酸素噴射クリーニング装置２６内部に挿入され、それによりこのシュラウド内の固体材料の堆積物を取り除くことができ、次いで、シュラウドは、新しい鋳造プラント内部に再挿入され、空の取瓶１４が次いで、新しい同一の取瓶と交換される。

シュラウドをプラント内部に再挿入すると共にシュラウドをプラントから取り除くこの作用を、一定回数繰り返すことができる。次いで、シュラウドが十分に使用されたとみなされた場合、シュラウドは、配置されていた鋳造プラント１２から取り除かれ、第２のラック２２ｂ内部に戻される。

この方法は次いで、第１のラック２２ａに貯蔵された別のシュラウドを用いて再開される。

第１のラック２２ａが空である、ひいては新たなシュラウドがそのラック内に残っていない場合に、第２のラック２２ｂが使用済みのシュラウドで完全に満たされる。使用済みのシュラウドを具備する第２のラック２２ｂは次いで、シュラウドがリサイクルされることになるリサイクル現場にシュラウドを送ることができるように、貯蔵設備から離れるように運搬され再生される。

その次に、第１のラック２２ａは、ラック２２ｂが貯蔵されていた場所に移動され、新たなシュラウドが満たされた新しいラックは、ラック２２ａが以前に貯蔵されていた場所に移動される。したがって、この方法は、上述の通りのやり方で続けることができる。

変形例として、装置が鋳造プラントでいくつかの配向を採用することができる、配向を制御するための手段を含む場合、シュラウドが、シュラウドを導入する第１の段階の際に、第１の鋳造プラント内部にそのシュラウドの管の軸線に対して第１の配向で挿入され、次いで、シュラウドが、１又は複数の他の鋳造プラント内部に第２の配向又は第３の配向で再挿入されることを想像することができる。

このために、貯蔵設備は、ハンドリング装置がシュラウドを配置し次いで別の配向でシュラウドを再び位置決めする特定の場所を含んでもよい。貯蔵設備はさらに、ハンドリング装置２４がシュラウドを配置することになる枢動基部を含む、配向を変更するための手段を含んでもよい。この基部は次いで枢動することになり、ハンドリング装置は、鋳造プラント内部にシュラウドを再挿入するために、前述のように同じ配向でシュラウドを保持することになる。このような手段は、例えば、クリーニング装置の一部を形成してもよい。

Claims (15)

1. 液体金属鋳造プラント用の少なくとも１つの取瓶シュラウド（１８）を輸送しかつ貯蔵するための装置であって、
   取瓶シュラウド（１８）が、液体金属が通過すると共に軸線に本質的に沿って延びる管を有し、
   装置は、管の軸線が鉛直となる使用の位置に取瓶シュラウド（１８）を貯蔵するように構成されたラック（２２）を含み、
   ラック（２２）が、シュラウドがその使用の位置にあるときに、シュラウドの横の面に外側からのアクセス（３３）を提供する、
   装置において、
   ラック（２２）に対してシュラウドを固定し位置決めするための手段を具備する、
   装置。
2. 固定手段が、シュラウド（１８）に相補的に形成された切欠き部（３４）と協働することのできる複数のピン（３２）を具備する、
   請求項１に記載の装置。
3. ラック（２２）に対してシュラウド（１８）を位置決めするための手段を具備する、
   請求項１に記載の装置。
4. 支持体に対してラック（２２）を位置決めするための手段を具備する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記シュラウドの入口に対応する１つの端部によってシュラウドを吊下げるための手段を具備する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 請求項１に記載の装置に輸送されかつ貯蔵されるのに適した取瓶シュラウドにおいて、
   ラック（２２）のピン（３２）と協働することのできる複数の切欠き部（３４）を具備する、
   取瓶シュラウド。
7. 液体金属を鋳造するための取瓶シュラウドを貯蔵するための設備（１０）において、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の少なくとも２つのラック（２２ａ，２２ｂ）と、
   ラックと鋳造プラント（１２）との間にシュラウド（１８）を移動させることができる、チューブを取り扱うための少なくとも１つの装置（２４）と、
   を具備する、
   取瓶シュラウドを貯蔵するための設備。
8. シュラウドをクリーニングするための少なくとも１つの装置（２６）をさらに含む、
   請求項７に記載の設備（１０）。
9. ラック（２２ａ，２２ｂ）が設けられたプラットフォーム（２０）を具備し、
   プラットフォーム及び各ラックが、プラットフォームに対して装置を位置決めするための相補的な手段（３９）を具備する、
   請求項７及び８のいずれか１項に記載の設備（１０）。
10. 液体金属を鋳造する方法において、
    − シュラウド（１８）が請求項１に記載の第１のラック（２２ａ）から取り除かれる段階、
    − シュラウド（１８）が鋳造プラント（１２）内部に挿入される段階、
    − 鋳造作用が実施される段階、
    − シュラウド（１８）が鋳造プラント（１２）から取り除かれる段階、及び、
    − シュラウド（１８）が請求項１に記載の第２のラック（２２ｂ）に戻される段階、
    を含む方法。
11. シュラウドを戻す段階の前に、挿入、鋳造及び除去の段階が、１又は複数の他の取瓶に対して再現される、
    請求項１０に記載の方法。
12. シュラウド（１８）が別の鋳造プラント内部に再挿入される前に、シュラウドのクリーニングの段階が実施される、
    請求項１１に記載の方法。
13. 他の鋳造プラント内部にシュラウドを再挿入する作用が、シュラウドの管の軸線に対応する軸線に沿った角度配向で実施され、
    この角度配向が、シュラウドが以前のプラント内部に挿入された配向とは互いに異なるものである、
    請求項１１及び１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 第１の除去段階の前に、ラックが、プラットフォーム（２０）の既定の位置に配置される、
    請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. ラック内の場所（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）がシュラウド（１８）を貯蔵しているか否かを検出し、必要に応じてこの場所に貯蔵されているシュラウド（１８）がこの装置から取り除かれる、
    請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の方法。

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