WO2013153675A1

WO2013153675A1 - 浸漬ノズル支持用鍵盤構造

Info

Publication number: WO2013153675A1
Application number: PCT/JP2012/060193
Authority: WO
Inventors: 亀田　澄広
Original assignee: Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2013-10-17
Also published as: CN104203453A; KR20150003184A; KR101743337B1; CN104203453B

Abstract

浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている鍵盤７の駒部材９同士の斜面１３を浸漬ノズル押し出し所定水平方向にずらすことにより、新しい浸漬ノズル１'で古い浸漬ノズル１を所定水平方向に押し出して交換する際、押し出し装置１２に必要な押し出し力を軽減する。

Description

浸漬ノズル支持用鍵盤構造

　本発明は、鋼の連続鋳造に使用される浸漬ノズルを支持する鍵盤構造に関するものであり、特に新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを水平方向に押し出して交換する形式の鍵盤構造に好適なものである。

　鋼の連続鋳造は、取鍋内の溶鋼をタンディッシュに移し、更に浸漬ノズルから鋳型に流し込んで行われる。浸漬ノズルは高温の溶鋼に晒されて損耗するため、損耗した古い浸漬ノズルを新しい浸漬ノズルに交換する。浸漬ノズルの交換は、浸漬ノズルの上方溶鋼流路をスライディングノズルで閉じ、新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを水平方向に押し出して行われるのが一般的である。

　この浸漬ノズルの交換を容易にし且つ浸漬ノズルの上端部のフランジ部を上方に押し上げて支持するために、一般に鍵盤と呼ばれるフランジ部押し上げ用の駒部材が用いられている。　この鍵盤の駒部材は、新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを押し出す所定水平方向に複数配設され且つ浸漬ノズル上部を挟んで対向配置されている。各駒部材は、例えばピンを回転中心として上下方向に回転自在に支持されており、浸漬ノズルのフランジ部への当接端部と反対側の端部をバネ部材で下方に押し下げることにより、駒部材のフランジ部当接端部を上方に押し付けている。

　例えば、特許文献１では、浸漬ノズルの交換時に新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを押し出す押し出し装置に連動して、前記バネ部材の上端部の押し付けを解除して駒部材のフランジ部当接端部の押し付けを解除するようにしている。このようにすることにより、新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを押し出し始めたときの駒部材のフランジ部押し付け力を解除することができ、浸漬ノズルの交換が容易になる。

特開２００１−１５０１０８号公報

　しかしながら、前記特許文献１に記載される浸漬ノズル支持用鍵盤構造は構造が複雑で大がかりであり、例えば既設の連続鋳造機では大がかりな改造が必要となる。
　本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、既設の連続鋳造機でも大がかりな改造を必要とせず、浸漬ノズルの交換を容易にする浸漬ノズル支持用鍵盤構造を提供することを目的とするものである。

　上記課題を解決するために、本発明者等は鋭意検討を行い、以下の知見を得た。即ち、実際の浸漬ノズル交換時に問題となるのは、新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを押し出す押し出し装置に過大な押し出し力が必要となって、装置が停止してしまうことであり、そのためには駒部材のフランジ部当接端部の押し付けを解除するまでしなくとも、押し出し装置に係る押し出し力を軽減する程度でよいことを見出した。

　以上より、本発明の浸漬ノズル支持用鍵盤構造は、連続鋳造用の浸漬ノズルの上端部に設けられたフランジ部を上方に押し上げて支持し且つ所定水平方向に複数配設され且つ前記浸漬ノズルの上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材と、前記各駒部材の前記所定水平方向一方側上部に当該所定水平方向一方側下がりに形成されている斜面とを備えて構成され、前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士で前記斜面を前記所定水平方向にずらしてなるものである。
　ここで、略対向配置とは、駒部材が、対向配置の位置より前記所定水平個方向にずれることを許容する趣旨である。本発明においては、駒部材の一部が対向位置に掛かっていれば略対向とみなすものとする。

　また、新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを前記所定水平方向一方側から他方側に押し出して交換する際に、前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士のうち、前記斜面が前記所定水平方向一方側の一方の駒部材の斜面から上面に新しい浸漬ノズルのフランジ部が乗り上がった後に、前記斜面が前記所定水平方向他方側の他方の駒部材の斜面に新しい浸漬ノズルのフランジ部が当接するように、前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士の斜面を前記所定水平方向にずらてなるものである。

　また、前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士を前記所定水平方向にずらすことにより前記斜面を前記所定水平方向にずらしてなるものである。
　また、前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士で前記斜面の形状を変更することにより前記斜面を前記所定水平方向にずらしてなるものである。

　而して、本発明の浸漬ノズル支持用鍵盤構造によれば、連続鋳造用の浸漬ノズルの上端部に設けられたフランジ部を上方に押し上げて支持する駒部材を所定水平方向に複数配設すると共に浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置し、各駒部材の所定水平方向一方側上部には当該所定水平方向一方側下がりな斜面を形成し、浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士の斜面を所定水平方向にずらしている。この構造により、新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを所定水平方向に押し出して交換する際、浸漬ノズル押し出し装置に必要な押し出し力を軽減することができ、浸漬ノズルの交換を容易にすることができる。また、既設の連続鋳造機でも軽微な改造ですむことから、大がかりな改造を必要としない。

　また、新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを所定水平方向一方側から他方側に押し出して交換する際に、浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士のうち、斜面が所定水平方向一方側の一方の駒部材の斜面から上面に新しい浸漬ノズルのフランジ部が乗り上がってから、斜面が所定水平方向他方側の他方の駒部材の斜面に新しい浸漬ノズルのフランジ部が当接するように、浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士の斜面を所定水平方向にずらすことにより、浸漬ノズル押し出し装置に必要な押し出し力を確実に軽減することができる。

　また、浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士を所定水平方向にずらすことによりそれらの駒部材の斜面を所定水平方向にずらすこととすれば、発明を実施し易い。
　また、浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士で斜面の形状を変更することによりそれらの駒部材の斜面を所定水平方向にずらすこととすれば、発明を実施し易い。

図１は、本発明の浸漬ノズル支持用鍵盤構造が適用されたスライディングノズル装置の一実施形態を示す正面図である。図２は、図１の鍵盤構造の駒部材の押し付け構造を説明するための側面図である。図１の鍵盤構造の駒部材のレイアウトの説明図（（ａ）平面図、（ｂ）正面図）である。図３の鍵盤構造の駒部材の作用の説明図である。図１の鍵盤構造の駒部材の他のレイアウトの説明図（（ａ）平面図、（ｂ）正面図）である。従来の鍵盤構造の駒部材のレイアウトの説明図（（ａ）平面図、（ｂ）正面図）である。

　次に、本発明の浸漬ノズル支持用鍵盤構造の一実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、課題を解決するための手段の項で規定した以外の事項については、下記の事例に限定されない。例えば公知の他の手段への置き換えは自由である。
　図１は、本実施形態の浸漬ノズル支持用鍵盤構造が適用されたスライディングノズル装置の正面図である。図の上方が実際の装置の上方になっている。スライディングノズル装置は、図示しない鋳型内の溶鋼に浸漬される浸漬ノズル１を支持すると共に、その浸漬ノズル１の上方で図示しないタンディッシュに連通する溶鋼流路を開閉するものである。このスライディングノズル装置は複数のノズルを上下方向に積層して構成される。このうち、溶鋼流路を開閉するスライディングノズル５は、上側固定ノズル部材２と下側固定ノズル部材３との間に摺動ノズル部材４を挟んで構成される。それぞれのノズル部材２~４にはノズル孔２ａ~４ａが開設されており、それらのノズル孔２ａ~４ａが図示のように連通していれば、タンディッシュと浸漬ノズル１とが連通状態（開状態）となる。一方、図示しない摺動ノズル移動装置によって、例えば摺動ノズル部材４を図の横方向に移動させてノズル孔４ａが固定ノズル部材２、３のノズル孔２ａ、３ａと連通しない状態とすればタンディッシュと浸漬ノズル１とが非連通状態（閉状態）となる。

　スライディングノズル５の下方には、耐火物で構成された、コレクタと呼ばれる整流ノズル６が配設されている。この整流ノズル６の下方に浸漬ノズル１が接続される。浸漬ノズル１の内部にはノズル孔１ａが開設されており、この浸漬ノズル１のノズル孔１ａを整流ノズル６のノズル孔６ａに連通することで溶鋼が鋳型に流れ込む。浸漬ノズル１は押し上げ装置としての鍵盤７によって上方に押し上げられ、整流ノズル６に押し付けられている。

　浸漬ノズル１の上端部には、径方向外側に拡幅された、平面視で方形のフランジ部（鍔部）８が形成されており、このフランジ部８を鍵盤７の駒部材９で上方に押し上げることにより、浸漬ノズル１を整流ノズル６に押し付けている。前述したように、図１は図の上方が実際の装置の上方となっているので、図の横方向を所定水平方向とすると、本実施形態では、鍵盤７の駒部材９は所定水平方向に４つ設けられている。更に、この駒部材９は、浸漬ノズル１の上部を挟んだ反対側にも対向又は略対向するように配置されており、浸漬ノズル１の上部の紙面垂直方向反対側も同じように上方に押し上げている。

　図２は、鍵盤７の駒部材９の上方押し付け構造を示す側面図である。側面図であるから、前述した所定水平方向は、図の紙面垂直方向であり、図の横方向は所定水平方向の直交方向である。前述したように鍵盤７の駒部材９は浸漬ノズル１の上部を挟んで所定水平方向と直交方向に対向又は略対向配置されている。本実施形態では、鍵盤７の駒部材９を所定水平方向と直交方向に長手とし、その中央部をピン１０で回転自在に係止する。この駒部材９は、図２の横方向内側が浸漬ノズル１のフランジ部８に当接する端部であるから、このフランジ部当接端部と反対側の端部をバネ部材１１によって上方から下方に押し下げる。その結果、駒部材９のフランジ部当接端部は上方に押し付けられる。

　前述のように高温の溶鋼に晒される浸漬ノズル１は損耗するので、例えば所定期間毎に新しいものに交換する。浸漬ノズル１を交換するときは、図１に示すように、図の左側の新しい浸漬ノズル１′を押し出し装置１２で前記所定水平方向に押し、図の右側の古い浸漬ノズル１を押し出す。新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８は、所定水平方向に並んだ４つの駒部材９に順番に乗り上げ、当該駒部材９によって上方に押し上げられ、整流ノズル６に押し付けられる。この浸漬ノズル１′のフランジ部８の駒部材９への乗り上げをスムーズにするために、駒部材９の前記所定水平方向の図示左側（一方側）には、当該所定水平方向左側（一方側）下がりの斜面１３が形成されている。なお、図１の図示左端の駒部材９は、浸漬ノズル１のフランジ部８の大きさの関係から、図示左端部を切除し、そこから斜面１３を形成している。また、本実施形態では駒部材９のフランジ部当接端部の押し上げ力をバネ部材１１で加えているため、駒部材９に浸漬ノズル１′のフランジ部８が乗り上げると駒部材９自体は少し下方に押し下げられる。なお、本実施形態では、各駒部材９に形成されている斜面１３の形状は同じとしてよいが、これに限定されるものではない。

　図３には、計８つの駒部材９に形成されている斜面１３の状態を示す（（ａ）平面図、（ｂ）正面図）。図３（ａ）の中央の丸は浸漬ノズルのノズル孔である。
　前述のように、駒部材９は浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向するように配置されているが、本実施形態では、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向配置されている駒部材９を互いに前記所定水平方向にずらしている。すなわちこの構造により、当該浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３を所定水平方向にずらしている。このように浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３を所定水平方向にずらすと、新しい浸漬ノズル１′で古い浸漬ノズル１を押し出して交換する際、新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８は、フランジ部８を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９のうち、斜面１３が所定水平方向手前側、即ち図の左側（一方側）にある駒部材９の斜面１３に当接し、次いで斜面１３が所定水平方向先方側、図の右側（他方側）にある駒部材９の斜面１３に当接する。このように浸漬ノズル１のフランジ部８が駒部材９の斜面１３に当接するタイミングをずらす構造とすることにより、押し出し装置１２の押し出し力を低減することができる。

　更に、本実施形態では、新しい浸漬ノズル１′で古い浸漬ノズル１を前記所定水平方向左側（一方側）から右側（他方側）に押し出して交換する際に、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９同士のうち、斜面１３が所定水平方向左側（一方側）の一方の駒部材９の斜面１３から上面１４に新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８が乗り上がった後に、斜面１３が所定水平方向右側（他方側）の他方の駒部材９の斜面１３に新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８が当接するように、当該浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９同士の斜面１３を所定水平方向にずらしている。

　押し出し装置１２により新しい浸漬ノズル１′で古い浸漬ノズル１を所定水平方向に押し出して交換する際、押し出し装置１２の押し出し力が大きくなるのは、新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８が駒部材９の押し上げ力に抗して斜面１３に沿って駒部材９を押し下げるときである。従来は、図６（（ａ）平面図、（ｂ）正面図）に示すように、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３が所定水平方向にずれていない。このように浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３が所定水平方向にずれていないと、浸漬ノズル１の交換時、新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８は、当該フランジ部８を挟んで対向又は略対向配置されている２つの駒部材９の斜面１３に同時に当接し、それらの斜面１３に沿って２つの駒部材９を同時に下方に押し下げなければならない。このため、大きな押し出し力が必要とされる。

　これに対し、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３を所定水平方向にずらすと、一方の駒部材９の斜面１３にのみ当接しているときは少なくとも、押し出し装置１２の押し出し力は２つの駒部材９の斜面１３に同時に当接しているときの約半分でよい。従って、図４に示すように、新しい浸漬ノズル１′で古い浸漬ノズル１を前記所定水平方向左側（一方側）から右側（他方側）に押し出して交換する際に、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９同士のうち、斜面１３が所定水平方向左側（一方側）の一方の駒部材９の斜面１３から上面１４に新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８が乗り上がってから、斜面１３が所定水平方向右側（他方側）の他方の駒部材９の斜面１３に新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８が当接するように、当該浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９同士の斜面１３を所定水平方向にずらせば、押し出し装置１２の押し出し力は、常に、従来の約半分でよい。例えば既設の連続鋳造機の鍵盤７を図３のように改造するのは比較的簡易で、その改造内容は比較的軽微である。そして、このようにすることにより、従来の浸漬ノズル交換時の押し出し装置１２の停止頻度は８％から０％、即ち皆無となった。

　前記図３に示す実施形態では、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９を互いに前記所定水平方向にずらすことにより、当該浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３を所定水平方向にずらしている。他の実施形態として、フランジ部８を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９自体は所定水平方向にずらさなくとも、図５（（ａ）平面図、（ｂ）正面図）に示すように、それら駒部材９に形成される斜面１３の形状を変更することでも、当該浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３を所定水平方向にずらすことができる。具体的には、図５（ａ）の下方の列の駒部材９の斜面１３は上方の列の駒部材９の斜面１３よりも大きい（左端部の駒部材では前述の切除部で斜面が中断されるので大きさは同じとなるが見かけ上、斜面の位置がずれる）。そして、このようにしても前記図３に示す実施形態と同様の効果が得られる。なお、例えば既設の連続鋳造機の鍵盤７を図５のように改造するのは簡易で、その改造内容は軽微である。

　なお、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９を互いに前記所定水平方向にずらすことにより、当該浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３を所定水平方向にずらす場合の駒部材９の所定水平方向へのずらし方は前記に限定されるものではない。
　また、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９に形成される斜面１３の形状を変更することにより、当該浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９の斜面１３を所定水平方向にずらす場合の斜面１３の形状は前記に限定されるものではない。
　さらに、駒部材９の前記斜面以外の形状についても、図示されたものに限定されるものではない。
　また前期押し上げ装置の構造も図示されたもに限定されず、弾性体、油圧、気圧、モーター等の力を、駒部材９を上方に押し上げる力に伝達する構造であればよい。

　このように本実施形態の浸漬ノズル支持用鍵盤構造では、連続鋳造用の浸漬ノズル１の上端部に設けられたフランジ部８を上方に押し上げて支持する駒部材９を所定水平方向に複数配設すると共に浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置し、各駒部材９の所定水平方向一方側上部には当該所定水平方向一方側下がりな斜面１３を形成し、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９同士の斜面１３を所定水平方向にずらす構造となっている。この構造により、新しい浸漬ノズル１′で古い浸漬ノズル１を所定水平方向に押し出して交換する際、押し出し装置１２に必要な押し出し力を軽減することができ、浸漬ノズル１の交換を容易にすることができると共に、既設の連続鋳造機でも軽微な改造ですむことから、大がかりな改造を必要としない。

　また、新しい浸漬ノズル１′で古い浸漬ノズル１を所定水平方向一方側から他方側に押し出して交換する際に、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９同士のうち、斜面１３が所定水平方向一方側の一方の駒部材９の斜面１３から上面１４に新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８が乗り上がってから、斜面１３が所定水平方向他方側の他方の駒部材９の斜面１３に新しい浸漬ノズル１′のフランジ部８が当接するように、浸漬ノズル１の上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材９同士の斜面１３を所定水平方向にずらすことにより、押し出し装置１２に必要な押し出し力を確実に軽減することができる。

　１、１′　浸漬ノズル
　２　上側固定ノズル部材
　３　下側固定ノズル部材
　４　摺動ノズル部材
　５　スライディングノズル
　６　整流ノズル
　７　鍵盤
　８　フランジ部
　９　駒部材
　１０　ピン
　１１　バネ部材
　１２　押し出し装置
　１３　斜面
　１４　上面
　１ａ~４ａ、６ａ　各ノズルのノズル孔

Claims

　連続鋳造用の浸漬ノズルの上端部に設けられたフランジ部を上方に押し上げて支持し且つ所定水平方向に複数配設され且つ前記浸漬ノズルの上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材と、
　前記各駒部材の前記所定水平方向一方側上部に当該所定水平方向一方側下がりに形成されている斜面とを備えて構成され、
　前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士で前記斜面を前記所定水平方向にずらしてなる浸漬ノズル支持用鍵盤構造。
　新しい浸漬ノズルで古い浸漬ノズルを前記所定水平方向一方側から他方側に押し出して交換する際に、前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士のうち、前記斜面が前記所定水平方向一方側の一方の駒部材の斜面から上面に新しい浸漬ノズルのフランジ部が乗り上がった後に、前記斜面が前記所定水平方向他方側の他方の駒部材の斜面に新しい浸漬ノズルのフランジ部が当接するように、前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士の斜面を前記所定水平方向にずらしてなる請求項１に記載の浸漬ノズル支持用鍵盤構造。
　前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士を前記所定水平方向にずらすことにより前記斜面を前記所定水平方向にずらしてなる請求項１又は２に記載の浸漬ノズル支持用鍵盤構造。
　前記浸漬ノズル上部を挟んで対向又は略対向配置されている駒部材同士で前記斜面の形状を変更することにより前記斜面を前記所定水平方向にずらしてなる請求項１又は２に記載の浸漬ノズル支持用鍵盤構造。