WO2010109953A1 - 連続鋳造用ノズルの支持装置及び支持方法並びにスライディングノズル設備及び連続鋳造用ノズル - Google Patents

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casting nozzle
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淳一 船渡
輝男 青木
尚丈 奥村
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黒崎播磨株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/56—Means for supporting, manipulating or changing a pouring-nozzle
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    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/502—Connection arrangements; Sealing means therefor

Definitions

  • the present invention includes a long nozzle that discharges molten steel from a ladle to a tundish, an immersion nozzle that injects molten steel from a tundish into a mold for continuous casting (hereinafter collectively referred to as “continuous casting nozzle”), A continuous casting nozzle supporting device and a supporting method for pressing and supporting a sliding nozzle device (hereinafter, “sliding nozzle” is abbreviated as “SN”) installed at the bottom of a ladle, tundish, etc., and the support device
  • SN sliding nozzle
  • the present invention relates to a SN nozzle and a continuous casting nozzle that is preferably supported by the support device.
  • ⁇ ⁇ ⁇ Continuous casting nozzles such as long nozzles and immersion nozzles are often used together with SN devices.
  • a long nozzle is often used by being joined to a lower nozzle installed at the lower end of an SN device used for ladle discharge control or an intermediate nozzle joined to the lower nozzle. Moreover, it may join to the SN plate installed in the lowermost metal frame.
  • the joint part between the nozzle for continuous casting and the SN device has a joint structure in which pressure is always applied in the axial direction (vertical direction) of the nozzle to bring it into close contact. This is to block the molten steel flow from the air and prevent oxidation of the molten steel.
  • Patent Document 1 discloses a support device in which a continuous casting nozzle is pressed against a molten steel outlet by an arm that is a “lever”.
  • the long nozzle attached under the ladle is large and has its own weight among continuous casting nozzles. Furthermore, it is used in an environment where it is difficult for workers to work directly, such as attaching to a ladle on a tundish. Therefore, by using the arm, the weight of the long nozzle is supported, and the worker can work remotely.
  • the continuous casting nozzle and the SN device are brought into close contact with each other only by the surface pressure applied to the joint surface, and are integrated. For this reason, when the SN plate to be joined with the continuous casting nozzle slides, the continuous casting nozzle moves by being dragged by the SN plate. It was necessary to apply a surface pressure much larger than the surface pressure necessary to prevent leakage steel, oxidation of molten steel, and the like to the surface.
  • the arm is lengthened to increase the lever ratio, or the arm itself is pushed up with a large force, and the surface pressure is applied with a strong force exceeding the surface pressure necessary for maintaining the sealing performance. For this reason, there existed a problem that a support apparatus became large.
  • the sliding direction of the SN device is a straight line
  • the arm movement of the support device is circular
  • the sliding direction of the SN device and the movement of the arm do not match. Accordingly, as the SN device slides, a force in the rotational direction that shears between the SN device and the continuous casting nozzle is applied to the joint surface with the continuous casting nozzle. Therefore, the plate brick of the SN device is easily damaged, and the adhesion of the joint portion is often deteriorated.
  • the continuous casting nozzle and the inner hole of the SN device remain after the molten steel is poured, the continuous casting nozzle is separated from the SN device simply by releasing the surface pressure. In many cases, there is no choice but to rely on manual labor.
  • an object of the present invention is to provide a support technology capable of improving the sealing performance between the continuous casting nozzle and the SN device in the support technology for supporting the continuous casting nozzle with an arm.
  • a continuous casting nozzle support device is a continuous casting nozzle support device that supports a continuous casting nozzle by pressing it against a sliding nozzle device, and extends from a fixed support fixed to a support surface.
  • Holding means capable of swinging or moving in the vertical direction, push-up means provided on the front end side of the hold means, support means provided on the front end side of the push-up means and supporting the continuous casting nozzle, And a hooking means for hooking the push-up means on a first engaging portion formed on the sliding metal frame of the sliding nozzle device, the push-up means being continuous via the support means.
  • the casting nozzle is pushed up.
  • the continuous casting nozzle can be integrated with the SN device with a smaller surface pressure than the conventional one, and the device can be miniaturized.
  • the holding means is means that is provided with support means on the tip side and holds the continuous casting nozzle mounted on the support means with an arm or the like extending from the fixed column.
  • the joint 20, the rotary support 30, the support arm 40, the actuator 50, the horizontal turning shaft 60, and the gantry 74 are configured (see FIG. 1).
  • the support means includes a second engaging portion that engages with a protrusion provided on the continuous casting nozzle, and the push-up means can pull down the continuous casting nozzle downward via the support means. It is preferable to configure. Thereby, the nozzle for continuous casting can be easily separated from the SN device. In addition, it is preferable that the second engaging portion engages with a plurality of protrusions provided on the continuous casting nozzle from above. Thereby, when pulling down the continuous casting nozzle downward by the lifting means, the pushing force by the lifting means can be efficiently applied to the continuous casting nozzle, and the continuous casting nozzle can be more easily removed from the SN device. Can be separated.
  • the push-up means includes an arm that advances and retreats by the drive means, and a bell crank that is connected to the arm at one end and connected to the support means at the other end.
  • the support means is raised and lowered by the bell crank, and the continuous casting nozzle is pushed up and pulled down.
  • a biasing means for constantly biasing the arm in a direction in which the support means is lifted by the bell crank is provided.
  • the push-up means uses, instead of the above-described arm and bell crank, a rack that moves forward and backward by drive means, and a feed screw that has a pinion that meshes with the rack at one end and the other end screwed into the support means. It may be configured. At this time, the push-up means raises and lowers the support means by the feed screw by moving the rack forward and backward, and pushes up and pulls down the continuous casting nozzle.
  • the holding means is connected to a rotating column that is rotatable around a fixed column fixed to the support surface, and is connected to the rotating column so as to be able to turn horizontally and swing vertically.
  • a support arm that can be expanded and contracted, and an actuator that is disposed between the support arm and the rotating support column and swings the support arm in the vertical direction, and the push-up means can be swiveled horizontally with respect to the support arm.
  • the support means is connected to the push-up means.
  • the SN equipment according to the present invention is constituted by the above-described support device for a continuous casting nozzle according to the present invention and an SN device in which an engaging portion on which a hooking means of the support device is hooked is formed on a sliding metal frame. Is done.
  • the continuous casting nozzle according to the present invention is provided with a protrusion that engages with the second engaging portion of the continuous casting nozzle support device according to the present invention.
  • the continuous casting nozzle supporting method according to the present invention is a continuous casting nozzle supporting method in which the continuous casting nozzle is pressed against the sliding nozzle device, and the holding means extends from a fixed support fixed to the support surface.
  • the continuous casting nozzle is supported by the supporting means of the lifting means provided on the sliding means, and the lifting means is hooked by the hooking means on the first engaging portion formed on the sliding metal frame of the sliding nozzle device, and the supporting means
  • the nozzle for continuous casting is pushed upward by the pushing-up means through the above.
  • the continuous casting nozzle can be integrated with the SN device with a smaller surface pressure than the conventional one.
  • FIG. 1 is a perspective view of an essential part showing an example of an SN facility according to the present invention.
  • the continuous casting nozzle support device in the SN facility shown in FIG. 1 is, for example, a truck such as a tundish car in which a molten metal container such as a tundish is installed, a floor surface of a building in which a continuous casting facility is installed, A fixed column 10 fixed to a support surface that supports the support device, a rotary column 30 connected to the fixed column 10 via a joint 20 so as to be rotatable around the fixed column 10, and a center of the rotary column 30. And a support arm 40 connected to be swingable in the horizontal direction and swingable in the vertical direction.
  • an actuator 50 made of an air cylinder is disposed between the support arm 40 and the rotary support column 30, and the support arm 40 is swung up and down by the actuator 50.
  • the actuator 50 is also connected to the rotary support 30 so as to be able to turn horizontally around this, and can turn horizontally in synchronization with the support arm 40.
  • the support arm 40 is constituted by an air cylinder, and the support arm 40 can be expanded and contracted by a forward and backward movement of the cylinder rod 41 on the tip side.
  • the support arm 40 is not limited to an air cylinder, and for example, any mechanism that can expand and contract, such as a hydraulic cylinder, may be used.
  • the cylinder rod 41 is attached to the cylinder main body 42 so as to be rotatable around its long axis, and the cylinder rod 41 is rotated around its long axis by a mechanism such as a bearing.
  • the push-up means 70 is connected with the front-end
  • the horizontal swing bearing 60 may be used for horizontal turning, and the actuator 50 of the support arm 40 or the like may be used to enable vertical movement.
  • the push-up means 70 includes an arm 72 that moves forward and backward by an air cylinder 71 as a drive means, and a pair of L-shaped bell cranks 73. One end of the bell crank 73 is pivotally supported on the tip of the arm 72, and the other end is supported by a ring-shaped support means 80 for supporting the long nozzle 100 (nozzle for continuous casting) from below. Further, the support means 80 is provided with an engaging portion 81 that engages with two protrusions 101 provided symmetrically on the side surface of the metal case covering the outer surface of the long nozzle 100 from above.
  • one end of the cylinder rod 76 is supported by the mount 74.
  • the gantry 74 is attached to the tip of the cylinder rod 41 via the horizontal turning shaft 60.
  • the air cylinder 71 has a guide 75 protruding upward.
  • An engagement pin 43 provided at the tip of the cylinder rod 41 of the support arm 40 can be engaged with the engagement hole 75 a of the guide 75.
  • An intermediate portion of the bell crank 73 is supported by a rotating shaft 73a fixed to the gantry 74, and the bell crank 73 is rotatable around the rotating shaft 73a.
  • the continuous casting nozzle support device includes a hooking means 90 for hooking to the SN device 110 in addition to the above configuration.
  • the hooking means 90 is fixed to the mount 74 of the push-up means 70, and has a groove-like hook that hooks on the engaging portion 111 a provided on the lower nozzle sleeve 111 of the sliding metal frame of the SN device 110 at the tip.
  • a portion 91 is provided. That is, by this hooking means 90, the push-up means 70 is hooked on the engaging portion 111a of the SN device 110.
  • the position of the hook portion 91 of the hook means 90 is the same as the position of the engaging portion 111a of the lower nozzle sleeve 111 of the sliding metal frame 114. Align to align. This alignment is a combination of the rotation operation of the rotation column 30 around the fixed column 10 shown in FIG. 1, the horizontal turning operation of the support arm 40 around the rotation column 30, and the vertical swing operation of the support arm 40 by the actuator 50. Do by. The rotation operation and horizontal turning operation at this time are performed manually or mechanically driven by a motor or the like.
  • the hooking means 90 is advanced by extending the support arm 40, and the hooking portion 91 is hooked on the engaging portion 111 a of the lower nozzle sleeve 111.
  • the air cylinder 71 of the push-up means 70 is operated to advance the arm 72.
  • the bell crank 73 rotates around the rotation shaft 73a fixed to the mount 74 of the push-up means 70, and the other end side rises.
  • the support means 80 supporting the long nozzle 100 is raised, the long nozzle 100 is pressed against the lower nozzle 112, and a surface pressure is applied.
  • the arm 72 advances, the engagement between the engagement pin 43 and the engagement hole 75a of the support arm 40 is released. For this reason, the push-up means 70 can move to some extent with respect to the support arm 40 about the horizontal pivot 60.
  • the plate brick 113 of the SN device 110 is slid to open the SN device 110 and start continuous casting.
  • the sliding direction of the plate brick 113 is a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 2D.
  • the hooking means 90 on the support device side is hooked on the engaging portion 111a provided on the lower nozzle sleeve 111 of the sliding metal frame 114 on the SN device side, and the support device and the SN Since the apparatus is integrated with the metal frames, no sliding force is applied between the lower nozzle 112 and the long nozzle 100 when the plate brick 113 is slid.
  • the push-up means 70 and the support means 80 are substantially linear instead of arcuately by the combination of horizontal turning around the three axes of the fixed support 10, the rotating support 30 and the horizontal turning shaft 60 shown in FIG. Since it can move, the movement of the long nozzle 100 supported by the support means 80 can be substantially matched with the sliding direction of the plate brick 113. Therefore, since the sliding force accompanying the sliding of the plate brick 113 is not applied to the joint surface between the lower nozzle 112 and the long nozzle 100, the damage to the brick can be prevented.
  • the support device and the SN device are integrated with each other between the metal frames, it is necessary between the lower nozzle 112 and the long nozzle 100 to prevent leakage steel, oxidation of molten steel, and the like. Since a minimum surface pressure may be applied, a mechanism for applying the surface pressure can be reduced in size.
  • the plate brick 113 is slid in the reverse direction, and the SN device 110 is closed.
  • the air cylinder 71 of the push-up means 70 is operated to move the arm 72 backward.
  • the bell crank 73 rotates around the rotation shaft 73a and the other end is lowered, so that the support means 80 supporting the long nozzle 100 is lowered.
  • the engaging portion 81 provided on the support means 80 engages with the protrusion 101 provided on the long nozzle 100 from above, the long nozzle 100 is pulled down by the lowering of the support means 80. Accordingly, the long nozzle 100 can be easily separated from the lower nozzle 112.
  • the hooking means 90 is retracted by contracting the support arm 40, and the hooking portion 91 and the engaging portion 111a of the lower nozzle sleeve 111 are caught. To release.
  • the long nozzle 100 is pressed against the lower nozzle 112 by advancing the arm 72 with the cylinder 71 of the push-up means 70, so that surface pressure is applied.
  • an urging means for urging the arm 71 in a direction in which the arm 71 is always advanced For example, as shown in FIG. 3A, a spring 77 is disposed between the outer box of the cylinder 71 and a guide 75 provided on the arm 72. Such a spring 77 may be disposed in the cylinder 71 as shown in FIG.
  • the hooking surface is hooked up and down by making the hooking portion 91 of the hooking means 90 into a groove shape as shown in FIGS. Is preferably formed.
  • the engaging portion 111a of the lower nozzle sleeve 111 with the upper and lower hooking surfaces for example, a configuration as shown in FIG.
  • the position of the engaging portion 111a can be adjusted according to the positional relationship between the hooking means 90 and the engaging portion 111a of the lower nozzle sleeve 111.
  • the metal frame provided with the engaging portion 111a can be fixed as a separate member from the lower nozzle sleeve 111 at any location in the circumferential direction of the lower nozzle sleeve 111.
  • a long hole 111b for inserting a bolt is provided in a metal frame provided with the engaging portion 111a, and a large number of bolt holes 111c are provided in the lower nozzle sleeve 111 at equal intervals in the circumferential direction. It is fixed by screwing into 111c.
  • FIG. 5B shows a configuration example of the hooking portion 91 of the hooking means 90 that hooks on the engaging portion 111a shown in FIG. Also in the hooking portion 91, the engaging portion 111a is positioned in the notch portion so that the hooking portion 91a is hooked on the upper and lower hooking surfaces.
  • the engaging portion 111a is provided in the lower nozzle sleeve 111 of the sliding metal frame.
  • the engaging portion may be provided in the sliding metal frame itself. .
  • the engaging portion may be provided on the sliding metal frame.
  • the sliding metal frame is a general term for the sliding metal frame itself and the lower nozzle sleeve or the lower nozzle metal frame and other metal frames fixed to the sliding metal frame.
  • FIG. 6A is a front view showing another example of the push-up means
  • FIG. 6B is a push-up of FIG. 6A along the central axis of the inner hole of the continuous casting nozzle (long nozzle) 100
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the means cut in the vertical direction of the rack 122. Note that the same reference numerals as those used in FIG. 1 are attached to portions that perform the same functions as those in FIG. 1, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the nozzle support device for continuous casting is installed so as to be movable in the vertical direction along the fixed column 10 and horizontally rotatable around the fixed column 10.
  • the support arm 40 can be expanded and contracted from the fixed column 10 to the tip side (nozzle side), and the push-up means 120 installed on the tip side of the support arm 40 is configured.
  • the push-up means 120 includes a rack 122 that is advanced and retracted by a hydraulic cylinder 121 as a drive means, and a feed screw 123 that has a pinion 123a meshing with the rack 122 at one end and the other end screwed into the support means 80. Has been. Then, the feed screw 123 is rotated by moving the rack 122 forward and backward, and thereby the support means 80 is raised and lowered to push up and pull down the continuous casting nozzle 100.
  • the continuous casting nozzle supporting device is such that the long nozzle 100 is first supported by the supporting means 80, and the position of the hooking portion 91 of the hooking means 90 is the position of the engaging portion 111a. Align to align with. This alignment is performed by a combination of a horizontal turning operation around the fixed support column 10, a vertical movement operation along the fixed support column 10, and a forward / backward movement operation of the hooking means 90 due to the extension of the support arm 40. Hook on the part 111a.
  • the plate brick of the SN device 110 is slid to open the SN device 110 and start continuous casting.
  • the push-up means 120 and the support means 80 are substantially linearly formed by the combination of the fixed support 10, the horizontal turning around the two axes of the horizontal turning shaft 60, and the expansion and contraction of the arm 41. Operate.
  • the engaging portion 111a is formed on the sliding metal frame 114.
  • a lower nozzle sleeve having an engaging portion is installed on the sliding metal frame. May be.
  • the support arm 40 only needs to have a configuration in which the distal end side can be expanded and contracted from the fixed support column 10. Also good.
  • a long nozzle installed under the ladle is used for explanation.
  • the nozzle support device has a mechanism for holding the nozzle with an arm and pressing it against the SN device, It can also be used for other continuous casting nozzle support devices such as an immersion nozzle installed under the dish.
  • the sealing performance can be ensured with a smaller surface pressure than in the prior art, so the device can be miniaturized. Moreover, the damage of the brick which comprises the nozzle for continuous casting and SN apparatus can be reduced because surface pressure becomes small.
  • the push-up means and the support means are supported via two to three horizontal pivots, the movement of the continuous casting nozzle can be substantially matched with the sliding direction of the SN device. It is possible to prevent damage to the brick due to movement and deterioration of the adhesiveness of the joint.
  • the hooking means can be hooked or removed from the first engaging part of the SN device by the operation of the support arm, and the continuous casting nozzle can be pushed up and down by the lifting means, so it is connected to the SN device.
  • the operation can be performed by an operation at a position away from the molten metal container.
  • hook part 100 ... long nozzle (nozzle for continuous casting), 101 ... projection, 110 ... SN device, DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Lower nozzle sleeve, 111a ... Engagement part (first engagement part), 111b ... Long hole, 111c ... Bolt hole, 112 ... Lower nozzle, 113 ... Plate brick, 114 ... Sliding metal frame, 120 ... Above means, 121 ... hydraulic cylinder (drive means), 122 ... rack, 123 ... feed screw, 123a ... rack.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

　本発明は、連続鋳造用ノズルとＳＮ装置とのシール性を向上させることができる支持装置を提供する。本発明は、支持面に固定された固定支柱１０から延び、水平旋回可能かつ上下方向に揺動又は移動可能な保持手段４０と、保持手段４０の先端側に設けられた押上手段７０と、押上手段７０の先端側に設けられ、連続鋳造用ノズル１００を支持する支持手段８０と、押上手段７０に設けられ、スライディングノズル装置１１０の摺動金枠に形成された第一の係合部１１１ａに押上手段７０を引っ掛ける引掛手段９０とを備え、押上手段７０が支持手段８０を介して連続鋳造用ノズル１００を押し上げる、連続鋳造用ノズルの支持装置である。

Description

連続鋳造用ノズルの支持装置及び支持方法並びにスライディングノズル設備及び連続鋳造用ノズル
　本発明は、取鍋からタンディッシュに溶鋼を排出するロングノズルや、タンディッシュから連続鋳造用モールドに溶鋼を注入する浸漬ノズルなど（以下、総称して「連続鋳造用ノズル」という。）を、取鍋やタンディッシュなどの底部に設置されたスライディングノズル装置（以下「スライディングノズル」をＳＮと略す。）に押し付けて支持する連続鋳造用ノズルの支持装置及び支持方法、並びに前記支持装置を備えたＳＮ設備、さらに前記支持装置で好適に支持される連続鋳造用ノズルに関する。
　ロングノズルや浸漬ノズルなどの連続鋳造用ノズルは、ＳＮ装置とともに使用されることが多い。例えばロングノズルは、取鍋の排出制御に使用するＳＮ装置の下端に設置された下部ノズルや、下部ノズルに接合した中間ノズルに接合されて使用されることが多い。また、最下端の金枠に設置されたＳＮプレートに接合される場合もある。
　そして、連続鋳造用ノズルとＳＮ装置との接合部は、ノズルの軸方向（上下方向）に常時加圧して、密着した接合構造とされている。溶鋼流を空気から遮断して、溶鋼の酸化等を防止するためである。
　このような加圧を伴う連続鋳造用ノズルの支持装置として、特許文献１には、「てこ」となるアームによって連続鋳造用ノズルを溶鋼流出口に押し付けるようにした支持装置が開示されている。
　取鍋の下に取り付けるロングノズルは、連続鋳造用ノズルの中でも大型で、自重もある。さらに、タンディッシュ上で取鍋に取り付けるなど、作業員が直接作業を行うことが困難な環境で使用される。そこで、アームを利用することによって、ロングノズルの自重を支えると共に、作業員が遠隔で作業を行うことを可能としている。
特開２００８－６４７８号公報
　このようなアームによる支持装置では、連続鋳造用ノズルとＳＮ装置とをその接合面に付加する面圧のみによって密着させ一体化するようにしていた。このため、連続鋳造用ノズルと接合するＳＮプレートが摺動する場合、連続鋳造用ノズルは、ＳＮプレートに引き摺られて移動し、この時、接合部に隙間が生じることを防止するため、その接合面に対して、単に漏鋼や溶鋼の酸化等を防止するのに必要な面圧より遙かに大きい面圧を付加する必要があった。具体的には、例えばアームを長くして、てこ比を稼いだり、アーム自体を大きな力で押し上げるなど、シール性保持に必要な面圧を超えた強い力で面圧を負荷していた。このため、支持装置が大型になるという問題があった。
　さらには、ＳＮ装置の摺動方向は直線であるのに対して、支持装置のアーム動きは円弧状であり、ＳＮ装置の摺動方向とアームの動きが一致しない。したがって、ＳＮ装置の摺動に伴い、連続鋳造用ノズルとの接合面にはＳＮ装置と連続鋳造用ノズルとの間を剪断するような回転方向の力が加わる。そのため、ＳＮ装置のプレートれんが等が損傷しやすく、接合部の密着性が悪くなることが多い。
　また、連続鋳造用ノズルとＳＮ装置の内孔には、溶鋼注入終了後にも溶鋼等が凝固したものが残ることから、単に面圧を解除するだけでは連続鋳造用ノズルをＳＮ装置から分離することはできず、別途、人力作業等に頼らざるを得ないことが多い。
　そこで本発明では、連続鋳造用ノズルをアームで支持する支持技術において、連続鋳造用ノズルとＳＮ装置とのシール性を向上させることができる支持技術を提供することを目的とする。
　本発明に係る連続鋳造用ノズルの支持装置は、連続鋳造用ノズルをスライディングノズル装置に押し付けて支持する連続鋳造用ノズルの支持装置であって、支持面に固定された固定支柱から延び、水平旋回可能かつ上下方向に揺動又は移動可能な保持手段と、前記保持手段の先端側に設けられた押上手段と、前記押上手段の先端側に設けられ、連続鋳造用ノズルを支持する支持手段と、前記押上手段に設けられ、前記スライディングノズル装置の摺動金枠に形成された第一の係合部に前記押上手段を引っ掛ける引掛手段とを備え、前記押上手段は、前記支持手段を介して連続鋳造用ノズルを押し上げることを特徴とするものである。
　このように引掛手段を備えたことで、従来より小さい面圧で連続鋳造用ノズルをＳＮ装置と一体化させることができ、装置を小型化することができる。
　ここで保持手段とは、先端側に支持手段が設けられ、当該支持手段に装着された連続鋳造用ノズルを、固定支柱から延びるアームなどで保持する手段である。具体的には、例えば、継手２０、回転支柱３０、支持アーム４０、アクチュエータ５０、水平旋回軸６０、架台７４などで構成される（図１参照）。
　前記支持手段は、連続鋳造用ノズルに設けられた突起に係合する第二の係合部を備え、前記押上手段は、前記支持手段を介して連続鋳造用ノズルを下方に引き下げることができるように構成することが好ましい。これによって、連続鋳造用ノズルをＳＮ装置から容易に分離することができる。また前記第二の係合部は、連続鋳造用ノズルに設けた複数の突起にそれぞれ上方から係合することが好ましい。これにより、前記押上手段によって連続鋳造用ノズルを下方に引き下げる際に、前記押上手段による押し下げ力を効率的に連続鋳造用ノズルに作用させることができ、連続鋳造用ノズルをＳＮ装置からより容易に分離することができる。
　前記押上手段は、具体的には、駆動手段によって前進及び後退するアームと、このアームに一端が連結されると共に他端が前記支持手段に連結されたベルクランクとを備え、前記アームを前進及び後退させることにより、前記ベルクランクによって前記支持手段を上昇及び下降させ、連続鋳造用ノズルの押し上げ及び引き下げを行う。この場合、前記ベルクランクによって前記支持手段を上昇させる方向に、前記アームを常時付勢する付勢手段を備えたものとすることが好ましい。
　前記押上手段は、上述したアーム及びベルクランクに代えて、駆動手段によって前進及び後退するラックと、このラックと噛み合うピニオンを一端に有すると共に他端を前記支持手段にねじ込んだ送りねじとを用いて構成してもよい。この時、押上手段は、前記ラックを前進及び後退させることにより、前記送りねじによって前記支持手段を上昇及び下降させ、連続鋳造用ノズルの押し上げ及び引き下げを行う。
　また、前記保持手段は、支持面に固定される固定支柱の周りに回転可能に連結された回転支柱と、この回転支柱にこれを中心として水平旋回可能かつ上下方向に揺動可能に連結された伸縮可能な支持アームと、この支持アームと前記回転支柱との間に配置され前記支持アームを上下方向に揺動させるアクチュエータとを備えて構成し、前記押上手段は、前記支持アームに水平旋回可能に連結し、前記支持手段は前記押上手段に連結する。このような構成にすることで、押上手段及び支持手段は、固定支柱、回転支柱及び支持アームに対する水平旋回軸の３軸の周りの水平旋回の組み合わせによって、円弧状ではなく実質的に直線状に動くことができ、支持手段に支持された連続鋳造用ノズルの動きをＳＮ装置の摺動方向に実質的に一致させることができる。
　本発明に係るＳＮ設備は、以上説明した本発明に係る連続鋳造用ノズルの支持装置と、この支持装置の引掛手段が引っ掛る係合部が摺動金枠に形成されたＳＮ装置とによって構成される。
　また本発明に係る連続鋳造用ノズルは、本発明に係る連続鋳造用ノズルの支持装置の前記第二の係合部と係合する突起を備えたものである。
　さらに本発明に係る連続鋳造用ノズルの支持方法は、連続鋳造用ノズルをスライディングノズル装置に押し付けて支持する連続鋳造用ノズルの支持方法であって、支持面に固定された固定支柱から延びる保持手段に設けられた押上手段の支持手段で連続鋳造用ノズルを支持し、前記スライディングノズル装置の摺動金枠に形成された第一の係合部に引掛手段で前記押上手段を引っ掛け、前記支持手段を介して押上手段で連続鋳造用ノズルを上方に押し上げることを特徴とするものである。
　この支持方法において、連続鋳造用ノズルをＳＮ装置から分離する際には、前記支持手段の第二の係合部を前記連続鋳造用ノズルに設けられた突起に係合させ、前記支持手段を介して前記押上手段で前記連続鋳造用ノズルを下方に引き下げる。
　本発明によれば、従来より小さい面圧で連続鋳造用ノズルをＳＮ装置と一体化させることができる。
本発明に係るＳＮ設備の一例を示す要部の斜視図である。 本発明に係る連続鋳造用ノズルの支持装置の動作を示す説明図である。 同上 同上 同上 同上 同上 付勢手段の構成例を示す説明図である。 引掛手段の構成例を示す説明図である。 （ａ）は引掛手段を引っ掛ける係合部の構成例を示し、（ｂ）は（ａ）に示した係合部に引っ掛ける引掛手段の引掛部の構成例を示す。 （ａ）は押上手段の他の例を示す正面図、（ｂ）はその要部の断面図である。
　以下、本発明に係る連続鋳造用ノズルの支持装置及びこれを備えたスライディングノズル設備について、添付図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す本発明を実施するための形態は、本発明の具体的態様の一例であり、当該形態に限定されるものではない。
　図１は本発明に係るＳＮ設備の一例を示す要部の斜視図である。図１に示すＳＮ設備における連続鋳造用ノズルの支持装置は、例えば、タンディッシュなどの溶融金属容器が設置されたタンディッシュカーなどの台車や、連続鋳造設備が設置された建屋の床面など、支持装置を支持する支持面に固定された固定支柱１０と、この固定支柱１０に継手２０を介して固定支柱１０周りに回転可能に連結された回転支柱３０と、この回転支柱３０にこれを中心として水平旋回可能かつ上下方向に揺動可能に連結された支持アーム４０とを備える。また、支持アーム４０と回転支柱３０との間にはエアシリンダからなるアクチュエータ５０が配置され、このアクチュエータ５０によって支持アーム４０を上下方向に揺動させるようにしている。アクチュエータ５０も回転支柱３０にこれを中心として水平旋回可能に連結されており、支持アーム４０と同調して水平旋回可能である。
　支持アーム４０は、エアシリンダによって構成されており、その先端側のシリンダロッド４１が進退することによって支持アーム４０は伸縮可能となっている。なお、支持アーム４０は、エアシリンダに限られず、例えば、油圧シリンダなど、伸縮可能な任意の機構を用いてもよい。また、シリンダロッド４１はシリンダ本体４２に対して、その長軸周りに回転可能に取り付けられており、例えばベアリング等の機構によってシリンダロッド４１をその長軸周りに回転させるようにしている。そして、シリンダロッド４１の先端には、球面滑り軸受けからなる水平旋回軸６０を介して押上手段７０が連結されている。このため、押上手段７０は、水平旋回軸６０を中心としてあらゆる方向にある程度は動けるようになっている。なお、水平旋回軸受け６０で水平旋回可能とし、支持アーム４０のアクチュエータ５０などを利用して、上下方向の動作を可能としてもよい。
　押上手段７０は、駆動手段としてのエアシリンダ７１によって前進及び後退するアーム７２と、一対のＬ字状のベルクランク７３とを備える。ベルクランク７３の一端はアーム７２の先端に軸支されており、他端にはロングノズル１００（連続鋳造用ノズル）を下方から支持するリング状の支持手段８０が支持されている。また、支持手段８０には、ロングノズル１００の外面を覆うメタルケースの側面に対称に設けた二つの突起１０１にそれぞれ上方から係合する係合部８１が設けられている。
　ここで、上述の押上手段７０のエアシリンダ７１は、シリンダロッド７６の一端が架台７４に支持されている。そして、この架台７４は、水平旋回軸６０を介してシリンダロッド４１の先端に取り付けられている。エアシリンダ７１は、上方に突出するガイド７５を有している。また、ガイド７５の係合孔７５ａには、支持アーム４０のシリンダロッド４１の先端に設けた係合ピン４３が係合可能になっている。また、ベルクランク７３の中間部は、架台７４に固定された回転軸７３ａに軸支され、ベルクランク７３は回転軸７３ａ周りに回動可能となっている。
　本発明に係る連続鋳造用ノズルの支持装置は、上記構成に加えてＳＮ装置１１０に引っ掛ける引掛手段９０を備える。図１の例において引掛手段９０は、押上手段７０の架台７４に固定されており、先端にＳＮ装置１１０の摺動金枠の下部ノズルスリーブ１１１に設けた係合部１１１ａに引っ掛ける溝状の引掛部９１が設けられている。すなわち、この引掛手段９０によって、押上手段７０がＳＮ装置１１０の係合部１１１ａに引っ掛けられる。
　次に、図１に示した本発明に係る連続鋳造用ノズルの支持装置の動作について、図２Ａ～図２Ｈを参照して説明する。
　まず、図２Ａに示すように、支持手段８０でロングノズル１００を支持した上で、引掛手段９０の引掛部９１の位置が摺動金枠１１４の下部ノズルスリーブ１１１の係合部１１１ａの位置と整合するように位置合わせする。この位置合わせは、図１に示した回転支柱３０の固定支柱１０周りの回転動作、支持アーム４０の回転支柱３０周りの水平旋回動作、及びアクチュエータ５０による支持アーム４０の上下方向揺動動作の組み合わせによって行う。この際の上記回転動作及び水平旋回動作は、手動あるいはモーター等による機械駆動によって行う。
　なお、この位置合わせの状態では、図２Ａに示すように、支持アーム４０に設けた係合ピン４３が押上手段７０のガイド７５に設けた係合孔７５ａに係合し、これによって、押上手段７０の水平旋回及び上下の揺動が抑止され、押上手段７０に連結された支持手段８０及びロングノズル１００が無用に水平旋回することが防止されている。
　次に、図２Ｂに示すように、支持アーム４０を伸長させることによって引掛手段９０を前進させ、その引掛部９１を下部ノズルスリーブ１１１の係合部１１１ａに引っ掛ける。
　続いて、図２Ｃに示すように、押上手段７０のエアシリンダ７１を作動させてアーム７２を前進させる。これに伴い、ベルクランク７３が押上手段７０の架台７４に固定された回転軸７３ａ周りに回転し、他端側が上昇する。これによって、ロングノズル１００を支持した支持手段８０が上昇し、ロングノズル１００が下部ノズル１１２に押し付けられ面圧が付加される。また、アーム７２の前進に伴って、支持アーム４０の係合ピン４３と係合孔７５ａとの係合が解除される。このため、押上手段７０は、支持アーム４０に対して水平旋回軸６０を中心として、あらゆる方向にある程度動けるようになる。
　面圧を付加後、図２Ｄに示すように、ＳＮ装置１１０のプレートれんが１１３をスライドさせ、ＳＮ装置１１０を開状態として連続鋳造を開始する。なお、プレートれんが１１３のスライド方向は図２Ｄにおいて紙面と直交する方向である。ここで、本発明においては、上述のとおり、支持装置側の引掛手段９０がＳＮ装置側の摺動金枠１１４の下部ノズルスリーブ１１１に設けた係合部１１１ａに引っ掛かっており、支持装置とＳＮ装置が金枠どうしで一体化されているので、プレートれんが１１３をスライドさせる際、下部ノズル１１２とロングノズル１００との間には摺動力は掛からない。また、押上手段７０及び支持手段８０は、図１に示した固定支柱１０、回転支柱３０及び水平旋回軸６０の３軸の周りの水平旋回の組み合わせによって、円弧状ではなく実質的に直線状に動くことができるので、支持手段８０に支持されたロングノズル１００の動きをプレートれんが１１３の摺動方向に実質的に一致させることができる。したがって、下部ノズル１１２とロングノズル１００との接合面には、プレートれんが１１３の摺動に伴う摺動力が掛からないので、れんがの損傷を防止できる。さらに、上述のとおり、支持装置とＳＮ装置が金枠どうしで一体化されることから、下部ノズル１１２とロングノズル１００との間には、漏鋼や溶鋼の酸化等を防止するのに必要な最低限の面圧を付加すれば良いので、面圧を付加するための機構を小型化できる。
　連続鋳造を終了する際には、プレートれんが１１３を逆方向にスライドさせ、ＳＮ装置１１０を閉状態する。
　次に、図２Ｅに示すように、押上手段７０のエアシリンダ７１を作動させてアーム７２を後退させる。これに伴い、ベルクランク７３が回転軸７３ａ周りに回転し、他端側が下降することで、ロングノズル１００を支持した支持手段８０が下降する。このとき、支持手段８０に設けた係合部８１がロングノズル１００に設けた突起１０１に上方から係合するので、支持手段８０の下降によってロングノズル１００が引き下げられる。これによって、ロングノズル１００を下部ノズル１１２から容易に分離することができる。
　ロングノズル１００を下部ノズル１１２から分離したら、図２Ｆに示すように、支持アーム４０を縮めることによって引掛手段９０を後退させ、その引掛部９１と下部ノズルスリーブ１１１の係合部１１１ａとの引っ掛かりを解除する。
　以上の例では、押上手段７０のシリンダ７１でアーム７２を前進させることによって、ロングノズル１００を下部ノズル１１２に押し付けて面圧を付加するようにしたが、シリンダ７１が故障してもある程度の面圧を付加できるようにするために、アーム７１を常時前進する方向に付勢する付勢手段を設けることが好ましい。例えば、図３（ａ）に示すように、シリンダ７１の外箱とアーム７２に設けたガイド７５との間にバネ７７を配置する。このようなバネ７７は、図３（ｂ）に示すようにシリンダ７１内に配置しても良い。
　また、本発明においては、引掛手段９０とＳＮ装置との引っ掛かりを確実にするため、図１及び図２で示したように引掛手段９０の引掛部９１を溝状にする等によって上下に引掛面を形成することが好ましい。上下の引掛面で下部ノズルスリーブ１１１の係合部１１１ａに引っ掛けるには、例えば図４のような構成とすることもできる。
　さらに、本発明においては、引掛手段９０と下部ノズルスリーブ１１１の係合部１１１ａとの位置関係に応じて、係合部１１１ａの位置を調整可能とすることができる。このためには、例えば図５（ａ）に示すように、係合部１１１ａを設けた金枠を下部ノズルスリーブ１１１と別部材として、当該下部ノズルスリーブ１１１の周方向の任意の箇所で固定可能とする。具体的には、係合部１１１ａを設けた金枠にボルト挿通用の長孔１１１ｂを設けるとともに、下部ノズルスリーブ１１１にボルト穴１１１ｃを周方向に等間隔で多数設け、ボルトを任意のボルト穴１１１ｃにねじ込むことで固定する。
　図５（ｂ）には、図５（ａ）に示した係合部１１１ａに引っ掛ける引掛手段９０の引掛部９１の構成例を示す。この引掛部９１においても、その切欠き部に係合部１１１ａを位置させることで上下の引掛面で係合部１１１ａに引っ掛けるようにしている。
　なお、図１では、摺動金枠の下部ノズルスリーブ１１１に係合部１１１ａを設けているが、図６を用いて後述するように、摺動金枠自体に係合部を設けても良い。また、摺動金枠の下部ノズル金枠に係合部を設けても良い。要するに係合部は摺動金枠に設ければ良い。ここで、摺動金枠とは摺動金枠自体及びこれに固定される下部ノズルスリーブあるいは下部ノズル金枠その他の金枠を総称するものである。
　図６（ａ）は押上手段の他の例を示す正面図、図６（ｂ）は、連続鋳造用ノズル（ロングノズル）１００の内孔の中心軸に沿って、図６(ａ)の押上手段をラック１２２の垂直方向に切断した断面図である。なお、図１と共通な機能を果たす部分には、図１で使用した符号と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
　図６に示すように本実施例に係る連続鋳造用ノズルの支持装置は、固定支柱１０と、当該固定支柱１０に沿って上下方向に移動可能かつ固定支柱１０を中心に水平旋回可能に設置され、固定支柱１０から先端側（ノズル側）に伸縮可能な支持アーム４０と、当該支持アーム４０の先端側に設置された押上手段１２０とを具備して構成されている。
　押上手段１２０は、駆動手段としての油圧シリンダ１２１によって前進及び後退するラック１２２と、このラック１２２と噛み合うピニオン１２３ａを一端に有すると共に他端を支持手段８０にねじ込んだ送りねじ１２３とを備えて構成されている。
　そして、ラック１２２を前進及び後退させることにより、送りねじ１２３を回転させ、それによって支持手段８０を上昇及び下降させることで、連続鋳造用ノズル１００の押し上げ及び引き下げを行う。
　このようなラック・ピニオン機構を利用した押上手段１２０においては、駆動手段としての油圧シリンダ１２１が故障しても、ラック１２２及びピニオン１２３ａはそのままの位置で動かないので、面圧は維持される。したがって、ベルクランクを利用した先の押上手段７０のように、付勢手段（バネ７６）を設ける必要はない。また、ラック・ピニオン機構及び送りねじ１２３によって支持手段８０を完全に垂直に上昇させることができるので、ベルクランクを利用した先の押上手段７０に比べ、面圧をより均一に付加することができる。
　上記構成を用いて本実施例に係る連続鋳造用ノズルの支持装置は、まず、支持手段８０でロングノズル１００を支持した上で、引掛手段９０の引掛部９１の位置が係合部１１１ａの位置と整合するように位置合わせする。この位置合わせは、固定支柱１０周りの水平旋回動作、固定支柱１０に沿った上下方向移動動作、及び支持アーム４０の伸長による引掛手段９０の前後進動作の組み合わせで行い、その引掛部を係合部１１１ａに引っ掛ける。
　続いて、ラック１２２を前進させることにより、送りねじ１２３を回転させ、支持手段８０を上昇させることで、連続鋳造用ノズル１００の押し上げを行う。これによって、ロングノズル１００を支持した支持手段８０が上昇し、ロングノズル１００が下部ノズル１１２に押し付けられ面圧が付加される。
　面圧を付加後、ＳＮ装置１１０のプレートれんがをスライドさせ、ＳＮ装置１１０を開状態として連続鋳造を開始する。そして、押上手段１２０及び支持手段８０は、ＳＮ装置の摺動時、固定支柱１０、水平旋回軸６０の２軸の周りの水平旋回の組み合わせ、及びアーム４１の伸縮によって、実質的に直線状に動作する。
　一方、ロングノズル１００を取り外す場合には、ラック１２２を後進させることにより、送りねじ１２３を回転させ、支持手段８０を下降させる。
　なお、図６では、摺動金枠１１４に係合部１１１ａが形成されているが、図１を用いて上述したように、摺動金枠に係合部を備えた下部ノズルスリーブを設置してもよい。
　さらに、支持アーム４０は、固定支柱１０から先端側が伸縮可能な構成であればよく、例えば、固定支柱１０を中心にアーム全体を前後させ、先端側の長さを調整することが可能な構成としてもよい。
　また、上記各実施例では、取鍋の下に設置されるロングノズルを用いて説明しているが、ノズルをアームで保持してＳＮ装置に押し付ける機構を備えたノズル支持装置であれば、タンディッシュの下に設置する浸漬ノズルなど、他の連続鋳造用ノズルの支持装置などに使用することもできる。
　このように本実施の形態に係る連続鋳造用ノズルの支持装置では、従来より小さな面圧でシール性を確保することができるため、装置を小型化することができる。また、面圧が小さくなることで、連続鋳造用ノズル及びＳＮ装置を構成するれんがの損傷を軽減することができる。
　さらに、押上手段及び支持手段を２つ乃至３つの水平旋回軸を介して支持するため、連続鋳造用ノズルの動きをＳＮ装置の摺動方向に実質的に一致させることができ、ＳＮ装置の摺動に伴うれんがの損傷、及び接合部の密着性悪化を防止できる。
　加えて、支持手段に第二の係合部を設け、当該第二の係合部に連続鋳造用ノズルに設けた係合部を係合させて押上手段で支持手段を下方に引き下げることで、連続鋳造用ノズルを下方に引き下げることができるため、連続鋳造用ノズルをＳＮ装置から容易に分離することができる。
　また、支持アームの動作によって、引掛手段をＳＮ装置の第一の係合部に引っ掛けたり、外したりできると共に、押上手段で連続鋳造用ノズルの押し上げ、引き下げもできるため、ＳＮ装置と連結して一体化する連続鋳造用ノズルの支持装置でありながら、溶融金属容器から離れた位置の操作で作業を行うことができる。
　１０…固定支柱、２０…継手、３０…回転支柱、４０…支持アーム、４１…シリンダロッド、４２…シリンダ本体、４３…係合ピン、５０…アクチュエータ、６０…水平旋回軸、７０…押上手段、７１…エアシリンダ（駆動手段）、７２…アーム、７３…ベルクランク、７３ａ…回転軸、７４…架台、７５…ガイド、７５ａ…係合孔、７６…シリンダロッド、７７…バネ（付勢手段）、８０…支持手段、８１…係合部（第二の係合部）、９０…引掛手段、９１…引掛部、１００…ロングノズル（連続鋳造用ノズル）、１０１…突起、１１０…ＳＮ装置、１１１…下部ノズルスリーブ、１１１ａ…係合部（第一の係合部）、１１１ｂ…長孔、１１１ｃ…ボルト穴、１１２…下部ノズル、１１３…プレートれんが、１１４…摺動金枠、１２０…押上手段、１２１…油圧シリンダ（駆動手段）、１２２…ラック、１２３…送りねじ、１２３ａ…ラック。

Claims (9)

  1. 　連続鋳造用ノズルをスライディングノズル装置に押し付けて支持する連続鋳造用ノズルの支持装置であって、支持面に固定された固定支柱から延び、水平旋回可能かつ上下方向に揺動又は移動可能な保持手段と、前記保持手段の先端側に設けられた押上手段と、前記押上手段の先端側に設けられ、連続鋳造用ノズルを支持する支持手段と、前記押上手段に設けられ、前記スライディングノズル装置の摺動金枠に形成された第一の係合部に前記押上手段を引っ掛ける引掛手段とを備え、
    　前記押上手段は、前記支持手段を介して連続鋳造用ノズルを押し上げることを特徴とする連続鋳造用ノズルの支持装置。
  2. 　前記支持手段は、連続鋳造用ノズルに設けられた突起に係合する第二の係合部を備え、
    　前記押上手段は、前記支持手段を介して連続鋳造用ノズルを下方に引き下げることができる請求項１に記載の連続鋳造用ノズルの支持装置。
  3. 　前記押上手段は、駆動手段によって前進及び後退するアームと、このアームに一端が連結されると共に他端が前記支持手段に連結されたベルクランクとを備え、前記アームを前進及び後退させることにより、前記ベルクランクによって前記支持手段を上昇及び下降させ、連続鋳造用ノズルの押し上げ及び引き下げを行う請求項２に記載の連続鋳造用ノズルの支持装置。
  4. 　前記押上手段は、駆動手段によって前進及び後退するラックと、このラックと噛み合うピニオンを一端に有すると共に他端を前記支持手段にねじ込んだ送りねじとを備え、前記ラックを前進及び後退させることにより、前記送りねじによって前記支持手段を上昇及び下降させ、連続鋳造用ノズルの押し上げ及び引き下げを行う請求項２に記載の連続鋳造用ノズルの支持装置。
  5. 　前記保持手段は、支持面に固定された固定支柱の周りに回転可能に連結された回転支柱と、この回転支柱にこれを中心として水平旋回可能かつ上下方向に揺動可能に連結された伸縮可能な支持アームと、この支持アームと前記回転支柱との間に配置され前記支持アームを上下方向に揺動させるアクチュエータとを備え、前記押上手段は、前記支持アームに水平旋回可能に連結され、前記支持手段は前記押上手段に連結された請求項１～請求項４のいずれかに記載の連続鋳造用ノズルの支持装置。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の連続鋳造用ノズルの支持装置と、この支持装置の引掛手段が引っ掛る第一の係合部が摺動金枠に形成されたスライディングノズル装置とを備えたスライディングノズル設備。
  7. 　請求項２に記載の連続鋳造用ノズルの支持装置の前記第二の係合部と係合する突起を備えた連続鋳造用ノズル。
  8. 　連続鋳造用ノズルをスライディングノズル装置に押し付けて支持する連続鋳造用ノズルの支持方法であって、支持面に固定された固定支柱から延びる保持手段に設けられた押上手段の支持手段で連続鋳造用ノズルを支持し、前記スライディングノズル装置の摺動金枠に形成された第一の係合部に引掛手段で前記押上手段を引っ掛け、前記支持手段を介して押上手段で連続鋳造用ノズルを上方に押し上げる連続鋳造用ノズルの支持方法。
  9. 　前記支持手段の第二の係合部を前記連続鋳造用ノズルに設けられた突起に係合させ、前記支持手段を介して前記押上手段で前記連続鋳造用ノズルを下方に引き下げる請求項８に記載の連続鋳造用ノズルの支持方法。
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