JPH0565465U - 鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構造で伝達シャフト下端の嵌入部とノズ
ルハンドル部上端の嵌合穴との着脱を容易にし、多数の
ノズルストッパを一斉に、あるいは各々独立して操作で
き、各鋳型内の湯面を一定に保つようにノズルストッパ
開度を制御できる連続又は半連続鋳造用ストッパの制御
装置を提供することである。 【構成】上部に駆動モータを備え、該駆動モータの下部
出力軸に連結された角形シャフトが円筒状のガイドケー
ス内に延設され、該シャフトには回転力を伝達する伝達
シャフトが上下方向に摺動可能に嵌着された連続又は半
連続鋳造用ノズルに用いられるノズルストッパの電動制
御装置において、前記伝達シャフト下端の四角形をした
嵌入部を、外周に圧縮コイルばねを備えかつ２連のユニ
バーサルジョイントからなるジョイント部を介して支持
体に螺着されたノズルストッパ上部のノズルハンドル部
上端に設けた四角形の嵌合穴に落し込み嵌着できるよう
に構成したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金属または合金等の鋳片を連続的に鋳造する際に用いられる上端が 解放型の鋳型に溶湯を供給する連続又は半連続鋳造浸漬ノズル用ストッパの電動 制御装置に係り、特にストランド数の多い鋳型に溶湯を供給する連続又は半連続 鋳造法に適した浸漬ノズル用ストッパの電動制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来技術】

連続鋳造法は、タンディッシュ内の溶湯、または溶解炉から樋に出湯した溶湯 を水冷銅鋳型内に注入し、鋳型で冷却して溶湯を順次凝固させ、連続的に鋳型か ら鋳片を引き抜く方法である。 連続又は半連続鋳造法で鋳造欠陥の少ない鋳片を安定して鋳造するために、鋳 型内で均一に抜熱を行なうこと、また溶湯上部を被覆するモールドフラックスを 十分に供給し、鋳型と鋳片の潤滑性を保つこと、また鋳型への溶湯供給量を一定 とし、鋳片内へのモールドフラックスの巻き込みを防止することが重要である。 一般に、金属または合金スラブの連続又は半連続鋳造用の鋳型は対向する一対 の鋳型短片と同じく一対の鋳型長片から構成された短形の貫通鋳型が用いられて いる。 タンディッシュまたは樋から鋳型内へ溶湯を供給する際、タンディッシュ、ま たは樋の下部に浸漬ノズルを取り付け、このノズルの下部から溶湯を噴出させて 鋳型内へ注入している。

【０００３】 従来からこの浸漬ノズルの噴出口の形状には数種類有り、鋳造する溶湯の品種 と鋳型の形状に適したノズルが使用されている。例えば銅基合金のスラブ鋳片を 連続又は半連続鋳造法によって鋳造する際には鋳片の鋳肌や、特に鋳片内部に発 生するピンホールの発生状況から、図１に示す逆Ｔ字形の２孔ノズル１の使用が 一般化している。このノズル１は、鋳造方向垂直断面の中心線に沿って円筒型の 噴出口２を有するものが一般的であり、この噴出口２は溶湯が鋳型３の長辺に平 行に噴出するようタンディッシュまたは樋４に取り付けられている。 上記のノズル１に対しては図６に示すようにノズルストッパ５が設けられてお り、従来のノズルストッパ５はタンディッシュまたは樋４に取り付けられたエア シリンダまたは油圧シリンダ６によって上下に操作されるようになっている。 さらに、鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置としては本出願人の提案した特 開平３−１９３２６３号公報に記載されたものがある。

【０００４】

【考案が解決しょうとする課題】

しかしながら、上記した従来のノズルストッパ制御装置はいずれもエアシリン ダあるいは油圧シリンダによってノズルストッパをノズルに直接上下に移動させ てノズルを開閉し、溶湯供給量を制御するものであるから、タンディッシュある いは樋が溶湯の重量と高熱によって下方に湾曲し、ノズルとノズルストッパとの 中心がずれた場合には各鋳型への溶湯を一様に供給することが制御できなくなる という問題点があった。また、鋳造開始時及び鋳造終了時にはノズルストッパは 迅速に全開あるいは全閉状態とする必要があるが、従来の制御装置では多少のタ イムラグが生じる欠点があった。

【０００５】 また、従来の制御装置ではストランド数（同時に鋳造するインゴットの本数） が多くなった場合に、各鋳片の品質を均一にするには各鋳型の湯面を一定に保つ ことが大切であり、そのためにそれぞれのノズルストッパ開度を独立して微調整 することが必要であるが、その操作が難しいという問題点があった。また、各鋳 型内の湯面変動は溶湯対流の激化を招き、フラックスの巻き込みによる鋳片の品 質低下を生じるという問題があった。 さらに、前記特開平３−１９３２６３号公報に記載された鋳造ノズル用ストッ パの電動制御装置では伝達シャフトのジョイント部２５が１つのユニバーサルジ ョイントからなっているため中心軸の位置ずれが発生した場合、伝達シャフト下 端の嵌入部２６とノズルハンドル部１０上端の嵌合穴１０ａとの着脱を迅速に行 なうことが難しい。

【０００６】 本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、特に特開平３−１９３２６３ 号公報に記載された鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置を改良し、簡単な構造 で伝達シャフト下端の嵌入部とノズルハンドル部上端の嵌合穴との着脱を容易に し、多数のノズルストッパを一斉に、あるいは各々独立して操作でき、各鋳型内 の湯面を一定に保つようにノズルストッパ開度を制御できる連続又は半連続鋳造 用ストッパの制御装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の目的を達成するために、上部に駆動モータを備え、該駆動モー タの下部出力軸に連結された角形シャフトが円筒状のガイドケース内に延設され 、該シャフトには回転力を伝達する伝達シャフトが上下方向に摺動可能に嵌着さ れた連続又は半連続鋳造用ノズルに用いられるノズルストッパの電動制御装置に おいて、前記伝達シャフト下端の四角形をした嵌入部を、外周に圧縮コイルばね を備えかつ２連のユニバーサルジョイントからなるジョイント部を介して支持体 に螺着されたノズルストッパ上部のノズルハンドル部上端に設けた四角形の嵌合 穴に落し込み嵌着できるように構成したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

次に、本考案の作用について説明すると、連続又は半連続鋳造を開始する際多 数のノズルストッパを支持している支持体をノズルストッパの栓体部の先端がノ ズルに通じているタンディッシュあるいは樋底部に設けられた多数の開口の直上 方に回動させ、一方伝達シャフトをガイドケースより引き下げ、その下端の四角 形をした嵌入部を支持体に螺着されたノズルストッパ上部のノズルハンドル部上 端に設けた四角形の嵌合穴に落ち込み嵌着させる。この際伝達シャフトとノズル ストッパとの中心軸の位置が多少ずれていてもジョイント部が２連のユニバーサ ルジョイントからなっているから両者は容易に、かつ正確に嵌着される。

【０００９】 その後に駆動モータを回転駆動すると、駆動モータの回転力によってトルクリ ミッタを介して角形シャフトが回転され、さらに角形シャフトに上下方向に摺動 可能に嵌着されている伝達シャフトが回転され、その回転によって外周に圧縮コ イルばねを備えた２連からなるユニバーサルジョイント部を介して下端の四角形 をした嵌入部が落ち込み嵌着されているノズルストッパが回転される。 したがって、鋳造開始時あるいは鋳造終了時には各駆動モータによって支持体 に螺着されている各ノズルストッパは外周に圧縮コイルばねを備えた２連からな るユニバーサルジョイント部を介して円滑に回転され、タンディッシュあるいは 樋底部の多数のノズル開口を一斉に閉塞あるいは開放する。 さらに、鋳造時に溶湯が注入されている際は各鋳型に設けられている湯面レベ ルセンサの信号により各鋳型内の湯面を一定に保つように駆動モータが制御され 、それぞれ独立してノズルストッパを操作する。

【００１０】

【実施例】

次に、本考案に係る連続鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置の実施例につい て図面を参照して説明する。 図１乃至図３は本考案の一実施例を示しており、図２は電動制御装置とノズル ストッパとが連結された状態を示し、図３は両者の連結が切り離され、伝達シャ フトがガイドケース内に収納された状態を示している。 図において２孔浸漬ノズル１は鋳造方向垂直断面の中心線に沿って円筒型の噴 出口２を有しており、この浸漬ノズル１は樋４の底部に取り付けられており、こ の浸漬ノズル１の噴出口２に通じる流通路１ａには樋４の底部に穿設された孔４ ａが連通するようになっている。またはこの孔４ａの上部、すなわち樋４の底部 は漏斗状弁座４ｂに形成されている。

【００１１】 一方、この弁座４ｂを開放、または閉塞するノズルストッパ７は先端部にカー ボン材質からなる栓体部８と、雄ねじ部９が形成された中間部と、その上部には 複数の杆体１０ａを突設したハンドル部１０とから構成されていて、上部に四角 形の嵌合穴１０ｂが穿設されている。そして、上記雄ねじ部９はノズルストッパ ７を保持している支持体１１の水平杆１１ａに設けられた雌ねじ部１２に螺着さ れている。また支持体１１は油圧シリンダ１３によって点Ｐを中心として回動す る。なお、符号３ａは鋳型３内の溶湯を示している。

【００１２】 一方、図示しない門形固定部材に多数のストッパ電動制御装置Ａがノズル１の 上方延長上にそれぞれ設けられている。このストッパ電動制御装置Ａは上部に駆 動モータ１４を備えており、その駆動モータ１４の出力軸はトルクリミッタ１５ を介して角形シャフト１６に連結されている。この角形シャフト１６はトルクリ ミッタ１５との連結部から回転用ベアリング１７までの断面形状が円形で、回転 用ベアリング１７によってハウジング１８に回転可能に支持されている。そして 回転用ベアリング１７以降、先端までの駆動シャフト１６の断面形状は三角形ま たは四角形となっている。

【００１３】 また、ハウジング１８の下部はガイドケース１９となっており、両者は共に耐 熱性をもたせるため内部に断熱材を充填した二重構造となっていて、その下端に アームを介して回転ストッパ２０が設けられている。 また、上記角形シャフト１６に回転力を伝達し、かつ上下に摺動可能な上下用 ベアリング２１を介してステンレス製の中空管からなる伝達シャフト２２が連結 されており、この伝達シャフト２２も耐熱性をもたせるため内部に断熱材を入れ た二重構造管である。そして伝達シャフト２２の下部に円形ハンドル２３が突設 されており、またその下端には圧縮コイルばね２４を巻回したユニバーサルジョ イント部２５を介して、前記ノズルストッパ７の上部ハンドル部１０上端に設け られた四角形の嵌合穴１０ｂに落ち込み嵌着する四角形の嵌入部２６が突設され ている。このユニバーサルジョイント部２５は、２連のユニバーサルジョイント ２５ａ，２５ｂ，２５ｃとからなっている。

【００１４】 次に、本実施例の動作について説明する。 連続鋳造を開始する際、多数のノズルストッパ７を支持している支持体１１を ノズルストッパ７の栓体部８の先端をノズル１に通じている樋４の底部に設けら れた漏斗状弁座４ｂの直上方に回動させると、ストッパの電動制御装置Ａ、ノズ ルストッパ７及びノズル１は鉛直線上に位置される。 その後、回転ストッパ２０から円形ハンドル２３をはずし、伝達シャフト２２ をガイドケース１９から引き下げ、その下端の四角形をした嵌入部２６をノズル ストッパ７上部のノズルハンドル部１０上端に設けられた四角形の嵌合穴１０ｂ に落し込み嵌着する。

【００１５】 この嵌入部２６を嵌合穴１０ｂに落し込み嵌着する際、伝達シャフト２２とノ ズルストッパ７との中心軸の位置が多少ずれていても、図４に示すようにジョイ ント部２５が２連のユニバーサルジョイント２５ａ，２５ｂ，２５ｃからなって いるから折曲して両者は容易に嵌着され、直ちに圧縮コイルばね２４により図５ に示すように直線状になる。この状態で駆動モータ１４を回転駆動すると、駆動 モータ１４の回転力によってトルクリミッタ１５を介して駆動シャフト１６が回 転され、さらにその回転力が上下用ベアリング２１によって伝達シャフト２２に 伝達され、圧縮コイルばね２４が巻回された２連のユニバーサルジョイントから なるジョイント部２５を介して下端の嵌入部２６を回転するから、ノズルストッ パ７が円滑に回転され、支持体１１の水平部１１ａの雌ねじ部１２によってノズ ルストッパ７が下方に回転移動し、ノズル栓体部８が弁座４ｂを閉塞する。

【００１６】 上記の閉塞状態において溶湯をタンディッシュまたは樋４に出湯し、一定の量 に達した際に、各駆動モータ１４を逆回転させてノズルストッパ７を一斉に上方 に回転移動させ、全開状態として鋳型３へノズル１を通じて溶湯を供給し、鋳型 ３内で順次凝固した鋳片を下方へ連続引抜きを開始する。この際圧縮コイルばね ２４によってユニバーサルジョイント部２５に復元性があるから、溶湯の重量や 熱によって樋４が変形して伝達シャフト２２とノズルストッパ７との中心がずれ ていても駆動シャフト１６や伝達シャフト２２に無理な力が加わることがなく、 駆動モータ１４の回転がスムースにつたわり、円滑にノズルストッパ７を回転す ることができる。

【００１７】 その後は各鋳型３に設けられている図示しない湯面レベルセンサによって湯面 を一定に保つように各駆動モータ１４が制御されるから、それぞれ独立に各ノズ ルストッパ７が操作され、各ノズルストッパ７の開度が適量に保持できる。また 鋳造終了時には同様に各ノズルストッパ７が一斉に作動されて全閉状態とするこ とができる。

【００１８】 さらに、本実施例によれば操業中にブレークアウトやノズル閉塞などのトラブ ル、及び電動モータの故障などの通常の操業を継続することが困難な場合あるい は作業上の都合によって緊急的に速やかに電動制御装置Ａを退避させ、手動制御 の必要な場合には伝達シャフト２２下部の円形ハンドル２３を持ち上げてノズル ストッパ７の嵌合穴１０ｂから迅速に電動制御装置を切り離し、上方のガイドケ ース１９内に迅速に収納することができる。 しかも、本実施例によれば上記のように電動制御装置を切り離した場合でもハ ンドル部１０の杆体１０ａを釣棒２７によって操作して、ノズルストッパ７の開 度を制御することも閉塞することもできる。

【００１９】

【考案の効果】

上記した本考案によれば、伝達シャフトが角形シャフトに上下摺動可能に嵌着 されて駆動モータの回転力を伝達するように構成されたノズルストッパの電動制 御装置において、伝達シャフト下端の四角形をした嵌入部を、外周に圧縮コイル ばねを備えかつ２連のユニバーサルジョイントからなるジョイント部を介して支 持体に螺着されたノズルストッパ上部のノズルハンドル部上端に設けた四角形の 嵌合穴に落し込み嵌着できるように構成したから、溶湯の重量や熱によって樋が 変形して伝達シャフトとノズルストッパとの中心がずれていてもジョイント部の ２連のユニバーサルジョイントによって多少折曲して両者は容易に嵌着し、しか もその際圧縮コイルばねによってユニバーサルジョイント部が復元性を有してい るから、直ちに直線状となり、角形シャフトや伝達シャフトに無理な力が加わる ことがなく、駆動モータの回転がスムースに伝わり、円滑にノズルストッパを回 転することができるから、鋳造中の溶湯供給量制御が正確にかつ迅速にでき、そ の上に連続鋳造を行なう際に駆動モータによりノズルストッパを操作して各ノズ ルを一斉に全閉状態あるいは全開状態とすることができる。

【００２０】 さらに、鋳造中に伝達シャフトを外して緊急的に手動制御の必要が生じた際に も伝達シャフトの切り離しが迅速に、かつ確実に行なえるから、手動による湯量 調整が遅れて溶湯供給量過多となり、モールドから溶湯がオーバーフローするな どの重大トラブルを未然に防止できる。 また、ブレークアウトやノズル閉塞などの操業上のトラブル、伝達シャフトお よびノズルストッパの回転が不能となった場合電動モータに多大な負荷がかかり 損傷するトラブルや電動モータの故障などの際には、迅速にノズルストッパから 伝達シャフトを迅速に、かつ確実に切り離すことができるから、安全操業が可能 である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の使用状態を示す説明図である。

【図２】本実施例がノズルストッパに連続された状態を
示す縦断面図である。

【図３】同じく切り離された状態を示す縦断面図であ
る。

【図４】軸中心がずれた場合のジョイント部の縦断面図
である。

【図５】復元したジョイント部の縦断面図である。

【図６】従来例の側断面図である。

【符号の説明】

１ ノズル ３ 鋳型 ４ 樋 ７ ノズルストッパ ８ 栓体部 １０ ハンドル部 １０ｂ 嵌合穴 １１ 支持体 １４ 駆動モータ １６ 角形シャフト １９ ガイドケース ２０ 回転ストッパ ２２ 伝達シャフト ２３ 円形ハンドル ２４ 圧縮コイルばね ２５ ユニバーサルジョイント部 ２６ 嵌入部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に駆動モータを備え、該駆動モータ
   の下部出力軸に連結された角形シャフトが円筒状のガイ
   ドケース内に延設され、該シャフトには回転力を伝達す
   る伝達シャフトが上下方向に摺動可能に嵌着された連続
   又は半連続鋳造用ノズルに用いられるノズルストッパの
   電動制御装置において、前記伝達シャフト下端の四角形
   をした嵌入部を、外周に圧縮コイルばねを備えかつ２連
   のユニバーサルジョイントからなるジョイント部を介し
   て支持体に螺着されたノズルストッパ上部のノズルハン
   ドル部上端に設けた四角形の嵌合穴に落し込み嵌着でき
   るように構成したことを特徴とする鋳造ノズル用ストッ
   パの電動制御装置。