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技術 浸漬ノズル脱着機構及びその脱着方法並びにそれを有するスライドバルブ装置

出願人 品川リフラクトリーズ株式会社
発明者 山本堅二長田基嗣
出願日 2015年3月4日 (5年9ヶ月経過) 出願番号 2015-042454
公開日 2016年9月5日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2016-159345
状態 特許登録済
技術分野 連続鋳造 鋳造用とりべ
主要キーワード 脱着手順 手動操作用ハンドル ケースガイド シリンダベース 排出用ノズル 可動端側 ホルダーピン 力仕事
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重要な関連分野

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図面 (7)

課題

本発明は、浸漬ノズル接続用金物の下ノズルに対して取付ける浸漬ノズルをアクチュエータ手動と両方の何れかで着脱自在とすることである。

解決手段

本発明による浸漬ノズル脱着機構及びその脱着方法並びにそれを有するスライドバルブ装置は、溶融金属容器(6)の下部に設けられた浸漬ノズル接続用金物(1)にアクチュエータ(S1)によって屈曲するトグル機構(100)を設け、前記トグル機構(100)の先端のホルダー(N2)に浸漬ノズル(N1)を設け、さらに、前記トグル機構(100)に手動操作用ハンドル(T7)を設けることにより、前記アクチュエータ(S1)が不調でも手動操作用ハンドル(T7)で浸漬ノズル(N1)の脱着を可能とする構成と方法である。

概要

背景

一般に、鋼を連続鋳造する場合、取鍋から一度タンディッシュ溶鋼を注いだ後に、タンディッシュから鋳型に溶鋼を注入することになる。そのためタンディッシュの底部には、溶鋼注入用の耐火物が複数備えられている。
まず、タンディッシュ底部のライニング内に溶鋼の排出孔となる上ノズル(またはイン
サートノズル)がある。
そして、上ノズル内を通過して排出される溶鋼の流量制御には主に2種類の型式がある。上ノズルの入口の開度を調整するストッパー型と、上ノズルの出口側で開度を調整するスライドバルブ型である。

前記ストッパー型は、タンディッシュ上部からストッパーロッドと呼ばれる長尺の耐火物を上ノズル上に吊り降ろし、ストッパーロッドを上下させることで上ノズルの入口の開度を調整して溶鋼流量を制御する。そして、上ノズル出口側に取り付けられた排出用ノズルタンディッシュノズル等と呼ばれる。以下、タンディッシュノズル)を通過して、溶鋼は鋳型に注入される。このタンディッシュノズルは適宜交換できるよう、開閉または脱着可能なケース状金物(以下、タンディッシュノズルケース)内に収納され、このタンディッシュノズルケースはタンディッシュの鉄皮に取り付けられている。
一方のスライド型は、溶鋼通過孔を有するプレート煉瓦を2〜3枚内蔵したスライド式流量制御装置(スライドバルブ、スライディングノズル等と呼ばれる。以下、スライド装置)を上ノズルの出口側の鉄皮に設置し、プレート煉瓦の内の1枚をスライドさせることで溶鋼通過孔の開度を調整して溶鋼流量を制御する。そして、スライド装置下部に取り付けられた排出用ノズル(下ノズル、整流ノズルチェンジノズル等とも呼ばれる。以下、下ノズル)を通過して、溶鋼は鋳型に注入される。

ここで、タンディッシュノズルや下ノズルから直接溶鋼を鋳型に注入すると、それらのノズルと鋳型の間で溶鋼が空気との接触により酸化されてしまう。そのため、それらのノズルの下に浸漬ノズルを取り付け、溶鋼はその内部を通過して鋳型に注入される。鋳造開始直後を除き、吐出孔のある浸漬ノズル下端部は鋳型内の溶鋼に漬かっているため、空気と接触させることなく溶鋼を鋳型に注入することができる。
その浸漬ノズルをタンディッシュノズルや下ノズルに脱着するための構造及び操作方法には各種ある。

まず、特許文献1においては、浸漬ノズルの両側にスプリングにより付勢されたトグル機構を各1組設置し、手動で2組のトグルを操作することにより浸漬ノズルを脱着する。
また、特許文献2においては、タンディッシュ下部に設置した旋回アームで浸漬ノズルを保持し、スプリングにより付勢されたトグル機構を介して旋回アームを手動操作することにより浸漬ノズルを脱着する。
また、特許文献3においては、浸漬ノズルを脱着するノズル保持アームとは別に、ノズル保持アームを操作するためのスプリングにより付勢されたトグル機構をノズル保持アームに対し直角に設け、タンディッシュ側方から手動でトグル機構を操作することにより浸漬ノズルを脱着する。
また、特許文献4においては、浸漬ノズルを脱着するノズル保持アームとは別に、ノズル保持アームを操作するためのトグル機構を設け、手動でトグルを操作することにより浸漬ノズルを脱着する。トグル機構に対しては、ノズル保持アーム内に設置したスプリングにより付勢している。
また、特許文献5においては、タンディッシュに設置したシリンダによりノズルを支持するアームを操作することで、浸漬ノズルを脱着する。シリンダのロッドをスプリングにより付勢することで、シリンダ故障時でもノズル支持アームを保持でき、浸漬ノズルの脱落を防止している。
従って、特許文献1,2,3,4には、トグルを手動で操作して浸漬ノズルを脱着させる方法が開示されている。
一方、特許文献5には、シリンダによりノズルを支持するアームを操作して浸漬ノズルを脱着させる方法が開示されている。

概要

本発明は、浸漬ノズル接続用金物の下ノズルに対して取付ける浸漬ノズルをアクチュエータと手動と両方の何れかで着脱自在とすることである。本発明による浸漬ノズル脱着機構及びその脱着方法並びにそれを有するスライドバルブ装置は、溶融金属容器(6)の下部に設けられた浸漬ノズル接続用金物(1)にアクチュエータ(S1)によって屈曲するトグル機構(100)を設け、前記トグル機構(100)の先端のホルダー(N2)に浸漬ノズル(N1)を設け、さらに、前記トグル機構(100)に手動操作用ハンドル(T7)を設けることにより、前記アクチュエータ(S1)が不調でも手動操作用ハンドル(T7)で浸漬ノズル(N1)の脱着を可能とする構成と方法である。

目的

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、簡便な装置でありかつ簡素な構造により浸漬ノズルを脱着するアクチュエータによる機械の故障時に浸漬ノズルの脱落を防止でき、なおかつその状況下でも容易に浸漬ノズルを脱着できる浸漬ノズル脱着機構及び方法並びにそれを有するスライドバルブ装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

溶融金属を排出する浸漬ノズル(N1)が溶融金属容器(6)に装着する浸漬ノズル接続用金物(1)に脱着自在に設置されるようにした浸漬ノズル脱着機構において、前記浸漬ノズル(N1)を支持するノズル支持レバー(H0)と前記ノズル支持レバー(H0)を駆動させるトグル機構(100)を有し、前記ノズル支持レバー(H0)は、その一端に前記浸漬ノズル(N1)を支持するノズル支持部(H1)を有すると共にその他端に前記トグル機構(100)と連結するトグル連結部(H2)を有し、前記ノズル支持レバー(H0)は、前記浸漬ノズル接続用金物(1)に設けた支点部(P1)によりシーソー状に支持され、前記ノズル支持レバー(H0)の前記トグル連結部(H2)は、トグル機構(100)のトグル可動端(T5)に連結され、前記トグル機構(100)により前記ノズル支持レバー(H0)の前記トグル連結部(H2)を押し下げることで、前記ノズル支持部(H1)が上昇され、前記トグル機構(100)のトグル固定端(T1)は、弾性体(T10)を介して前記浸漬ノズル接続用金物(1)に設置され、前記弾性体(T10)はトグル固定端(T1)に対し下方に荷重を付加し、前記トグル機構(100)のトグル関節部(T3)はトグル固定端(T1)を有する固定端側トグルアーム(T2)とトグル可動端(T5)を有する可動端側トグルアーム(T4)とを連結し、前記トグル関節部(T3)を屈曲させて前記ノズル支持レバー(H0)の前記トグル連結部(H2)を引き上げることで下降させた前記ノズル支持部(H1)に前記浸漬ノズル(N1)を載せ、前記トグル関節部(T3)を伸展させて前記浸漬ノズル(N1)を持ち上げ、さらに、前記トグル関節部(T3)を伸展前とは逆向きに屈曲させて前記トグル関節部(T3)をトグル止め(P2)に押し付けると共に、前記浸漬ノズル(N1)を前記浸漬ノズル接続用金物に装着して支持し、前記トグル関節部(T3)には手動操作用ハンドル(T7)を取付けることができる手動操作用ハンドル取付部(T6)が設けられ、前記トグル関節部(T3)を屈伸させる動作は、前記アクチュエータ(S1)又は前記手動操作用ハンドル(T7)により行なうように構成したことを特徴とする浸漬ノズル脱着機構。

請求項2

前記アクチュエータ(S1)は、エアシリンダまたは油圧シリンダよりなり、前記トグル関節部(T3)を前記トグル止め(P2)に押し当てた時に前記固定端側トグルアーム(T2)の軸線と前記可動端側トグルアーム(T4)の軸線とがなす角度(α)は160〜179度であることを特徴とする請求項1記載の浸漬ノズル脱着機構。

請求項3

前記浸漬ノズル接続用金物(1)は、スライドバルブ装置からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の浸漬ノズル脱着機構。

請求項4

溶融金属を排出する浸漬ノズル(N1)が溶融金属容器(6)に装着する浸漬ノズル接続用金物(1)に脱着自在に設置されるようにした浸漬ノズル脱着機構において、前記浸漬ノズル(N1)を支持するノズル支持レバー(H0)と前記ノズル支持レバー(H0)を駆動させるトグル機構(100)を有し、前記ノズル支持レバー(H0)は、その一端に前記浸漬ノズル(N1)を支持するノズル支持部(H1)を有すると共にその他端に前記トグル機構(100)と連結するトグル連結部(H2)を有し、前記ノズル支持レバー(H0)は、前記浸漬ノズル接続用金物(1)に設けた支点部(P1)によりシーソー状に支持され、前記ノズル支持レバー(H0)の前記トグル連結部(H2)は、トグル機構(100)のトグル可動端(T5)に連結され、前記トグル機構(100)により前記ノズル支持レバー(H0)の前記トグル連結部(H2)を押し下げることで、前記ノズル支持部(H1)が上昇され、前記トグル機構(100)のトグル固定端(T1)は、弾性体(T10)を介して前記浸漬ノズル接続用金物(1)に設置され、前記弾性体(T10)はトグル固定端(T1)に対し下方に荷重を付加し、前記トグル機構(100)のトグル関節部(T3)はトグル固定端(T1)を有する固定端側トグルアーム(T2)とトグル可動端(T5)を有する可動端側トグルアーム(T4)とを連結し、前記トグル関節部(T3)を屈曲させて前記ノズル支持レバー(H0)の前記トグル連結部(H2)を引き上げることで下降させた前記ノズル支持部(H1)に前記浸漬ノズル(N1)を載せ、前記トグル関節部(T3)を伸展させて前記浸漬ノズル(N1)を持ち上げ、さらに、前記トグル関節部(T3)を伸展前とは逆向きに屈曲させて前記トグル関節部(T3)をトグル止め(P2)に押し付けると共に、前記浸漬ノズル(N1)を前記浸漬ノズル接続用金物に装着して支持し、前記トグル関節部(T3)には手動操作用ハンドル(T7)を取付けることができる手動操作用ハンドル取付部(T6)が設けられ、前記トグル関節部(T3)を屈伸させる動作は、前記アクチュエータ(S1)又は前記手動操作用ハンドル(T7)により行なうことを特徴とする浸漬ノズル脱着方法

請求項5

前記アクチュエータ(S1)は、エアシリンダまたは油圧シリンダよりなり、前記トグル関節部(T3)を前記トグル止め(P2)に押し当てた時に前記固定端側トグルアーム(T2)の軸線と前記可動端側トグルアーム(T4)の軸線とがなす角度(α)は160〜179度であることを特徴とする請求項4記載の浸漬ノズル脱着方法。

請求項6

前記浸漬ノズル接続用金物(1)は、スライドバルブ装置からなることを特徴とする請求項4又は5に記載の浸漬ノズル脱着方法。

請求項7

請求項1ないし3の何れか1項に記載の浸漬ノズル脱着機構を有することを特徴とするスライドバルブ装置。

技術分野

0001

本発明は、浸漬ノズル脱着機構及びその脱着方法並びにそれを有するスライドバルブ装置に関し、特に、アクチュエータトグル機構によって浸漬ノズルの脱着を行うと共に、アクチュエータが不動作の場合には手動操作用ハンドルにより浸漬ノズルの脱着を行うことができるようにするための新規な改良に関する。

背景技術

0002

一般に、鋼を連続鋳造する場合、取鍋から一度タンディッシュ溶鋼を注いだ後に、タンディッシュから鋳型に溶鋼を注入することになる。そのためタンディッシュの底部には、溶鋼注入用の耐火物が複数備えられている。
まず、タンディッシュ底部のライニング内に溶鋼の排出孔となる上ノズル(またはイン
サートノズル)がある。
そして、上ノズル内を通過して排出される溶鋼の流量制御には主に2種類の型式がある。上ノズルの入口の開度を調整するストッパー型と、上ノズルの出口側で開度を調整するスライドバルブ型である。

0003

前記ストッパー型は、タンディッシュ上部からストッパーロッドと呼ばれる長尺の耐火物を上ノズル上に吊り降ろし、ストッパーロッドを上下させることで上ノズルの入口の開度を調整して溶鋼流量を制御する。そして、上ノズル出口側に取り付けられた排出用ノズルタンディッシュノズル等と呼ばれる。以下、タンディッシュノズル)を通過して、溶鋼は鋳型に注入される。このタンディッシュノズルは適宜交換できるよう、開閉または脱着可能なケース状金物(以下、タンディッシュノズルケース)内に収納され、このタンディッシュノズルケースはタンディッシュの鉄皮に取り付けられている。
一方のスライド型は、溶鋼通過孔を有するプレート煉瓦を2〜3枚内蔵したスライド式流量制御装置(スライドバルブ、スライディングノズル等と呼ばれる。以下、スライド装置)を上ノズルの出口側の鉄皮に設置し、プレート煉瓦の内の1枚をスライドさせることで溶鋼通過孔の開度を調整して溶鋼流量を制御する。そして、スライド装置下部に取り付けられた排出用ノズル(下ノズル、整流ノズルチェンジノズル等とも呼ばれる。以下、下ノズル)を通過して、溶鋼は鋳型に注入される。

0004

ここで、タンディッシュノズルや下ノズルから直接溶鋼を鋳型に注入すると、それらのノズルと鋳型の間で溶鋼が空気との接触により酸化されてしまう。そのため、それらのノズルの下に浸漬ノズルを取り付け、溶鋼はその内部を通過して鋳型に注入される。鋳造開始直後を除き、吐出孔のある浸漬ノズル下端部は鋳型内の溶鋼に漬かっているため、空気と接触させることなく溶鋼を鋳型に注入することができる。
その浸漬ノズルをタンディッシュノズルや下ノズルに脱着するための構造及び操作方法には各種ある。

0005

まず、特許文献1においては、浸漬ノズルの両側にスプリングにより付勢されたトグル機構を各1組設置し、手動で2組のトグルを操作することにより浸漬ノズルを脱着する。
また、特許文献2においては、タンディッシュ下部に設置した旋回アームで浸漬ノズルを保持し、スプリングにより付勢されたトグル機構を介して旋回アームを手動操作することにより浸漬ノズルを脱着する。
また、特許文献3においては、浸漬ノズルを脱着するノズル保持アームとは別に、ノズル保持アームを操作するためのスプリングにより付勢されたトグル機構をノズル保持アームに対し直角に設け、タンディッシュ側方から手動でトグル機構を操作することにより浸漬ノズルを脱着する。
また、特許文献4においては、浸漬ノズルを脱着するノズル保持アームとは別に、ノズル保持アームを操作するためのトグル機構を設け、手動でトグルを操作することにより浸漬ノズルを脱着する。トグル機構に対しては、ノズル保持アーム内に設置したスプリングにより付勢している。
また、特許文献5においては、タンディッシュに設置したシリンダによりノズルを支持するアームを操作することで、浸漬ノズルを脱着する。シリンダのロッドをスプリングにより付勢することで、シリンダ故障時でもノズル支持アームを保持でき、浸漬ノズルの脱落を防止している。
従って、特許文献1,2,3,4には、トグルを手動で操作して浸漬ノズルを脱着させる方法が開示されている。
一方、特許文献5には、シリンダによりノズルを支持するアームを操作して浸漬ノズルを脱着させる方法が開示されている。

先行技術

0006

実公昭54−24101号公報
特開昭61−14073号公報
実開昭61−72352号公報
実開昭62−199252号公報
特許2935995号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、前述の従来の浸漬ノズル脱着方法では以下に述べる課題が存在していた。
すなわち、トグルの操作を手動で行う場合、余熱のあるタンディッシュ等のそばで操作することになり、決してよくない作業環境下での力仕事が要求される。
手動式では鋳型上での浸漬ノズルの交換ができず、タンディッシュを整備場(繁忙時であれば鋳造現場内のタンディッシュ待機場所)に移動させる必要があり、タンディッシュを交換する間、操業中断しなければならない。
加えて、特許文献1〜4は前記の通り構造が複雑で構成部材も多く、小型化が困難である。また、脱着機構を設置するためにタンディッシュノズルケースやスライド装置等(以下、スライド装置等)が大型化したり、脱着機構の一部をタンディッシュ本体に設置する場合もある。そのため、スペース余裕のある大型のタンディッシュにしか適用できない。
一方、特許文献5のように、浸漬ノズルの脱着をエアシリンダ等の機械(以下、エアシリンダ等)で行うと作業者の負担が軽減され、またタンディッシュを鋳型上で待機させたまま浸漬ノズルの交換が可能となり、操業性が向上する。
しかしながら、エアシリンダ等が故障すると浸漬ノズルの脱着が不可能となるばかりか、操業中に浸漬ノズルが脱落し、溶鋼があふれ出す恐れがある。そのため特許文献5では、シリンダのロッドをスプリングにより付勢することでシリンダ故障時の浸漬ノズルの脱落を防止しているが、その状態から浸漬ノズルを撤去する手段がない。さらに、特許文献5の構成もタンディッシュにシリンダを設置するため小型化が困難である。

0008

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、簡便な装置でありかつ簡素な構造により浸漬ノズルを脱着するアクチュエータによる機械の故障時に浸漬ノズルの脱落を防止でき、なおかつその状況下でも容易に浸漬ノズルを脱着できる浸漬ノズル脱着機構及び方法並びにそれを有するスライドバルブ装置を提供することを目的とする。

発明の効果

0009

本発明による浸漬ノズル脱着機構は、以下のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ノズル支持レバー一連になっているトグル機構により浸漬ノズルを脱着するため構造が簡素であり、脱着機構全体をスライド装置等の下部のような狭く入り組んだ場所にも無理なく設置できる。また、タンディッシュ本体に脱着機構の一部を設置する必要もないため、小型のタンディッシュにも問題なく適用できる。
また、トグル機構を、エアシリンダ等により浸漬ノズルの装着前とは逆向きに屈曲させて、トグル関節部をトグル止めに押し当てた状態にすると、弾性体からの荷重によりトグル機構を適度な角度で逆向きに維持できるため、浸漬ノズルの安定した装着が維持できる。
また、エアシリンダ等の故障時でも、弾性体の荷重によりトグル関節部を逆向きの屈曲状態のままでトグル止めに押し当てた状態が維持できるため、浸漬ノズルが落下することはない。
また、スライド装置等や脱着機構に手を加えることなく手動でトグル機構の手動操作用ハンドルの操作が可能なため、エアシリンダ等が故障した状態のままでも浸漬ノズルを脱着することができ、別の脱着手段を用意する必要もない。
また、このように、本発明では、通常は浸漬ノズルの脱着をエアシリンダ等の機械で行うことで作業負荷の軽減と操業性の向上を図り、かつエアシリンダ等の故障時に弾性体による荷重で浸漬ノズルの脱落防止をし、さらにその状況下でも別途手段を用意する必要なく手動で浸漬ノズルの脱着を可能とした、簡素な構造の浸漬ノズル脱着機構、それを有するスライドバルブ装置及び浸漬ノズルの脱着方法を実現することができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明による浸漬ノズル脱着機構の浸漬ノズル装着前の状態の断面図(図3の矢視X)である。
図1の浸漬ノズル装着後の状態の断面図(図3の矢視X)である。
図2の下面図である。
図3の弾性体ケースの斜視図である。
図2のトグル周辺の拡大図である。
図2のトグル機構をエアシリンダ側から見た断面図である。

0011

本発明による浸漬ノズル脱着機構及び方法並びにそれを有するスライドバルブ装置は、アクチュエータとトグル機構によって浸漬ノズルの脱着を行うと共に、アクチュエータが不動作の場合には手動操作用ハンドルにより浸漬ノズル脱着を行うことである。

0012

以下、図面と共に本発明による浸漬ノズル脱着機構及び方法並びにそれを有するスライドバルブ装置の好適な実施の形態について説明する。
図1において、符号1で示されるものは、浸漬ノズル接続用金物としてのスライドバルブ装置であり、このスライドバルブ装置1は、溶融金属容器としてのタンディッシュ6の下部に設置され、その内部には上流側より順に、上ノズル3、3枚1組のプレート煉瓦4、下ノズル5を収納している。最下部のプレート煉瓦4と下ノズル5とはスライド装置1下部のシールケース2内に収納されており、浸漬ノズルN1はこの下ノズル5の下面に装着することになる。
前記スライドバルブ装置1下部のシールケース2には溶鋼の通過孔N0側から順に、支柱P0、弾性体ケースガイドT0、シリンダベースS0が設置されている。

0013

前記支柱P0は下向きに設置され、その下端には浸漬ノズルN1を支持するノズル支持レバーH0が支点P1を介してシーソー状に支持され、支点P1の上方にはトグル止めP2が設置されている。
前記ノズル支持レバーH0の通過孔N0側の端部は浸漬ノズルN1を支持するためのノズル支持部H1、その反対側の端部はトグルと連結するためのトグル連結部H2である。
前記ノズル支持レバーH0の平面形は変則的なH型となっており、浸漬ノズルN1を収納しているホルダーN2の両側を支持し、また支点部P1、トグル可動端T5を両側から挟み込む構造となっている。
前記浸漬ノズルN1は、ホルダーN2内に収納され、ホルダーN2に設けられたホルダーピンN3によりノズル支持部H1に支持されている。前記ノズル支持部H1上の浸漬ノズルN1は、図3チェンジャーN4によりホルダーN2ごと使用後品新品とが交換される。

0014

図1の弾性体ケースガイドT0は、スプリング等からなる弾性体T10を内蔵した図3の弾性体ケースT11を支持している。そのため前記弾性体ケースT11の可動範囲は、前記弾性体ケースガイドT0内に限定されている。
前記弾性体T10の上端は前記シールケース2に、その下端は前記弾性体ケースT11にそれぞれ接している。また、弾性体ケースガイドT0内で弾性体ケースT11が上下動できる程度に、弾性体T10は幾分圧縮された状態となっている。
前記弾性体ケースT11の両側には図6のように上端トラニオンT12が設置され、そこに固定端側トグルアームT2の上部(トグル固定端T1)が連結され、前記固定端側トグルアームT2を回転可能に支持している。

0015

前記固定端側トグルアームT2の下部と可動端側トグルアームT4の上部は、図3のように、連結シャフトT3sにより回転可能に連結され、合わせてトグル関節部T3を構成している。したがって、前記トグル関節部T3は、上下方向でトグル両端の中間に位置している。なお、前記トグル関節部T3は、固定端側トグルアームT2と可動端側トグルアームT4とを直接連結せず、別部材を介して間接的に連結した構造でもよい。
前記トグル関節部T3には、エアシリンダS1のロッドS2の先端S3が連結されている。そのため、エアシリンダS1の駆動力によりトグル関節部T3を屈伸させることで、ノズル支持レバーH0を操作することができる。
前記可動端側トグルアームT4の下部(トグル可動端T5)には、図5のように、連結シャフトT5sを介して、ノズル支持レバーH0のトグル連結部H2が回転可能に連結されている。またトグル可動端T5は、前記手動操作用ハンドルT7の取付部T6が設置されている。そのため手動操作用ハンドルT7により、連結シャフトT5sを支点としてトグル関節部T3を操作できるように構成されている。

0016

前記浸漬ノズルN1を装着した状態で、前記固定端側トグルアームT2の軸線T2aと可動端側トグルアームT4の軸線T4aとがなす角度αは160〜179度が好ましい。この角度αが160度より小さいと浸漬ノズルN1を下ノズル5に押し付ける力が過小となり、下ノズル5との接合部に隙間ができ吸気や漏鋼の恐れがある。一方、角度αが179度より大きいと、エアシリンダS1故障時に弾性体T10の荷重が十分に作用せず、トグルを伸展前とは逆向きに屈曲させた効果が得られない。角度αのより好ましい範囲は168〜178度である。
なお、前記固定端側トグルアームT2の軸線T2aとは、固定端側トグルアームT2のトグル固定端T1側の回転中心T1c(図6)とトグル関節部T3側の回転中心T2c(図6図5)とを結んだ直線のことであり、同様に可動端側トグルアームT4の軸線T4aとは、可動端側トグルアームT4のトグル可動端T5側の回転中心T5c(図5)とトグル関節部T3側の回転中心T4c(図5)とを結んだ直線のことである。したがって、軸線T2a、T4a(図5)とも、トグルアームT2、T4の形状により決められるものではない。また、本実施例のようにトグルアームT2、T4を直接連結せず、関節部に別部材を設けてT2、T4を間接的に連結した場合においても、軸線T2a、T4aのなす角度αは160〜179度が好ましく、より好ましい範囲は168〜178度である。

0017

また、原理的に、前記トグル機構100の作用は固定端、屈曲点、可動端の3点ならびに固定端と屈曲点、屈曲点と可動端をそれぞれ結ぶ2本の線分により説明できる。本実施例の場合は、固定端側トグルアームT2のトグル固定端T1側の回転中心T1c、連結シャフトT3sの中心点T3c、可動端側トグルアームT4のトグル可動端T5側の回転中心T5cのそれぞれが固定端、屈曲点、可動端の3点に、軸線T2a、T4aが前記2本の線分に相当する。また、本実施例においては、固定端側トグルアームT2のトグル関節部T3側の回転中心T2cと可動端側トグルアームT4のトグル関節部T3側の回転中心T4cが連結シャフトT3sの中心点T3cと同一点である。つまり、中心点T1c、T3c、T5cおよび軸線T2a、T4aにより、本実施例のトグル機構100が成り立っていることになる。したがって、トグルアームT2、T4の形状は特に問われるものではなく、スライドバルブ装置等との兼ね合いを考慮したうえで、本願発明が目的とする効果が発揮できる形状を適宜採用すればよい。一方、本実施例とは異なり、トグルアームT2、T4が間接的に連結されている場合には、中心点T2c、T4cは同一点ではなくなる。しかしながら、その場合においても、トグル機構としてはトグルアームT2、T4を間接的に連結している部材全体を屈曲点としてみなすことができるため、中心点T2c、T4cが中心点T3cと同一点である場合と実質的に同一であり、本願発明が目的とする効果が発揮できる。

0018

前記シールケース2の下部に設けられたシリンダベースS0には、アクチュエータとしてのエアシリンダS1が設置され、前記の通り、エアシリンダS1のロッドS2の先端S3が図6の連結シャフトT3sに連結されているため、トグル関節部T3にエアシリンダS1の駆動力を伝えることができるように構成されている。なお、ロッド先端S3と手動操作ハンドル取付部T6とは、互いに干渉しないように両側に振り分けて配置されている。(図3
前記トグル操作用の機械としては、エアシリンダに替えて、油圧シリンダが使用できる。またそれ以外の各種アクチュエータモーターなど既知のものがトグル操作用として使用できるが、高温に曝されることと簡便さからエアシリンダまたは油圧シリンダが好ましい。

0019

図1をもとに本願発明における浸漬ノズルN1の装着手順について説明する。
まず、図3のチェンジャーN4により、新品の浸漬ノズルN1がノズル支持部H1に載せられる。
その後エアシリンダS1を作動させ、矢印A1の方向にロッドS2を動かす。
それによりロッド先端S3がトグル関節部T3を伸展させ、ノズル支持レバーH0のトグル連結部H2が降下し支持部H1が上昇し、ホルダーN2ごと浸漬ノズルN1を持ち上げる。
前述のトグル伸展後もエアシリンダS1を作動させ続け、トグル関節部T3を伸展前とは逆向きに屈曲させ、トグル関節部T3をトグル止めP2に押し付けた状態でエアシリンダS1の荷重によりトグルを固定し、浸漬ノズルN1を下ノズル5に装着する。

0020

次に、本願発明における浸漬ノズルN1の分離手順について説明する。
図2の状態からエアシリンダS1を作動させ、矢印A3の方向にロッドS2を動かす。
それによりトグル関節部T3がエアシリンダS1側に引き寄せられ、トグル関節部T3が伸展後エアシリンダS1側に屈曲すると、ノズル支持レバーH0のトグル連結部H2が上昇し支持部H1が下降し、ホルダーN2ごと浸漬ノズルN1が下ノズル5より分離させられ、図1の状態となる。その後、チェンジャーN4により使用後の浸漬ノズルN1が新しい浸漬ノズルN1に交換される。

0021

ここで、本願発明における浸漬ノズルN1装着状態での弾性体T10の作用について説明する。
前記弾性体T10の弾性力による荷重は、図6のトグル固定端部T1の弾性体ケースT11が受け止め、その両側にある上端トラニオンT12からトグル固定端部T1に伝えられる。
そして弾性体T10の荷重はトグル固定端部T1を下方に押し下げる方向に作用するため、弾性体T10の荷重はトグル関節部T3を屈曲させる方向に作用していることになる。すなわち浸漬ノズルN1が装着された図2の状態では、弾性体T10の荷重はトグル関節部T3をトグル止めP2に押し付けていることになる。したがって、エアシリンダS1が故障してその荷重がなくなったとしても、弾性体T10の荷重によりトグル関節部T3は屈曲した状態が維持されるため、トグル関節部T3はトグル止めP2に押し付けられたままとなり、浸漬ノズルN1の脱落を防止することができる。
その上、以下に述べる手順により、エアシリンダS1の故障時にも別途手段を用意する必要なく、手動で浸漬ノズルN1を脱着することができる。

0022

次に、本願発明における手動操作による浸漬ノズルN1の脱着手順について説明する。
図1の状態で、手動操作用ハンドルT7をハンドル取付部T6に取り付け、矢印A2の方向にハンドルT7を動かせば、連結シャフトT5sを支点として可動端側トグルアームT4を通じて、ロッドS2を矢印A1方向に動かしたときと同様に、トグル関節部T3がトグル止めP2に押し付けられ、浸漬ノズルN1が装着される。その後ハンドルT7をはずしても、前述の通り弾性体T10の荷重により、トグル関節部T3がトグル止めP2に押し付けられたままとなり、浸漬ノズルN1の装着状態を維持できる。
また、図2の状態でハンドルT7を取り付け矢印A4の方向に動かすことにより、連結シャフトT5sを支点として可動端側トグルアームT4を通じて、ロッドS2を矢印A3方向に動かしたときと同様に、トグル関節部T3がエアシリンダS1側に移動し、トグル関節部T3が伸展後エアシリンダS1側に屈曲し、浸漬ノズルN1を分離することができる。
すなわち、前記エアシリンダS1が故障してロッドS2が動かせなくなったときでも、タンディッシュ6を整備場(繁忙時であれば鋳造現場内のタンディッシュ待機場所)にて、これらの手順で浸漬ノズルN1を問題なく脱着し、交換することができる。つまり、エアシリンダS1の故障時にも浸漬ノズルN1の脱着手段を別途用意する必要がない。
また前述の通り、エアシリンダS1の荷重がなくても、弾性体T10の荷重により浸漬ノズルN1の脱落を防止できるため、エアシリンダS1の故障時にも浸漬ノズルN1の支持手段を別途用意することなく、タンディッシュ6を整備場等に移動させることができる。また整備場等で手動により浸漬ノズルN1を分離できるため、エアシリンダS1の交換・修理も迅速に行える。

0023

なお、今回の実施例では3層式のスライドバルブ装置で説明したが、2層式のスライドバルブ装置にも本願発明を適用することができる。スライドバルブ装置は、装置内にある層状に重ねた2枚(2層式)または3枚(3層式)のプレート煉瓦のうちの1枚を摺動させて、溶鋼の流通孔の開度を調整し流量を制御する。いずれの場合も上から2層目のプレート煉瓦を摺動させるため、3層式の場合、操業中にシールケースが摺動することはないが、2層式の場合は、操業中にシールケースが内部のプレート煉瓦とともに摺動することになる。しかしながら、本願発明はこの摺動機構からは独立して機能する。また、本願発明に必要な機構はすべてシールケースに設置されている。そのため、2層式のスライド装置に本願発明を適用してもプレート煉瓦の摺動に支障を及ぼすことはなく、同様にシールケースの摺動に伴い本願発明の実施に不都合が生じることもない。それに対し、前述の特許文献1〜5の技術では、タンディッシュに脱着機構の一部を設置する必要があるため、操業中にシールケースが摺動する2層式のスライド装置には対応できない。

0024

また、スライドバルブ装置の形式によっては、本願実施例のように下ノズルをシールケース内に収納せず、シールケースの下部に外装するものもある。しかしながら、これまでの記述で明らかなように、本願発明は下ノズルの取り付け形態とは無関係のため、下ノズルを外装するスライド装置にも適用することができる。
さらに、溶鋼排出時の流量制御にスライド装置を用いないタンディッシュにおいても本願発明は適用できる。スライド装置を用いないタンディッシュの場合、前記ストッパー型のように、溶鋼排出口外側にタンディッシュノズル(スライド装置の下ノズルに相当)を取り付け、その下に浸漬ノズルを装着している。このタンディッシュノズルは適宜交換できるよう、開閉または脱着可能なタンディッシュノズルケース(スライド装置のシールケースに相当)内に収納されている。したがって、スライド装置の場合と同様に、このタンディッシュノズルケースに本願発明の脱着機構を取り付けることで、タンディッシュ本体を改造することなくスライドバルブ装置を用いないタンディッシュにおいても本願発明を適用できる。

実施例

0025

なお、前述の本発明による浸漬ノズル脱着機構及びその脱着方法の要旨とするところは、次の通りである。
すなわち、溶融金属を排出する浸漬ノズルN1が溶融金属容器6に装着する浸漬ノズル接続用金物1に脱着自在に設置されるようにした浸漬ノズル脱着機構において、前記浸漬ノズルN1を支持するノズル支持レバーH0と前記ノズル支持レバーH0を駆動させるトグル機構100を有し、前記ノズル支持レバーH0は、その一端に前記浸漬ノズルN1を支持するノズル支持部H1を有すると共にその他端に前記トグル機構(100)と連結するトグル連結部H2を有し、前記ノズル支持レバーH0は、前記浸漬ノズル接続用金物1に設けた支点部P1によりシーソー状に支持され、前記ノズル支持レバーH0の前記トグル連結部H2は、トグル機構100のトグル可動端T5に連結され、前記トグル機構100により前記ノズル支持レバーH0の前記トグル連結部H2を押し下げることで、前記ノズル支持部H1が上昇され、前記トグル機構100のトグル固定端T1は、弾性体T10を介して前記浸漬ノズル接続用金物1に設置され、前記弾性体T10はトグル固定端T1に対し下方に荷重を付加し、前記トグル機構100のトグル関節部T3はトグル固定端T1を有する固定端側トグルアームT2とトグル可動端T5を有する可動端側トグルアームT4とを連結し、前記トグル関節部T3を屈曲させて前記ノズル支持レバーH0の前記トグル連結部H2を引き上げることで下降させた前記ノズル支持部H1に前記浸漬ノズルN1を載せ、前記トグル関節部T3を伸展させて前記浸漬ノズルN1を持ち上げ、さらに、前記トグル関節部T3を伸展前とは逆向きに屈曲させて前記トグル関節部T3をトグル止めP2に押し付けると共に、前記浸漬ノズルN1を前記浸漬ノズル接続用金物に装着して支持し、前記トグル関節部T3には手動操作用ハンドルT7を取付けることができる手動操作用ハンドル取付部T6が設けられ、前記トグル関節部T3を屈伸させる動作は、前記アクチュエータS1又は前記手動操作用ハンドルT7により行なうようにした構成と方法であり、また、前記アクチュエータS1は、エアシリンダまたは油圧シリンダよりなり、前記トグル関節部T3を前記トグル止めP2に押し当てた時に前記固定端側トグルアームT2の軸線と前記可動端側トグルアームT4の軸線とがなす角度(α)は160〜179度である構成と方法であり、また、前記浸漬ノズル接続用金物1は、スライドバルブ装置からなる構成と方法である。

0026

本発明による浸漬ノズル脱着機構及びその脱着方法並びにそれを有するスライドバルブ装置は、連続鋳造装置の浸漬ノズル脱着機構及びその脱着方法に関し、簡単な機構で確実に浸漬ノズルを脱着し、不意の浸漬ノズル脱着を防止できなおかつ容易に浸漬ノズルを撤去することにより、装置全体稼働効率を従来よりも大幅に向上させることができる。

0027

1スライドバルブ装置(浸漬ノズル接続用金物)
2シールケース
3 上ノズル
4プレート煉瓦
5 下ノズル
6タンディッシュ
A1ロッド移動方向(浸漬ノズル装着時)
A2ハンドル操作方向(浸漬ノズル装着時)
A3 ロッド移動方向(浸漬ノズル分離時)
A4 ハンドル操作方向(浸漬ノズル分離時)
H0 ノズル支持レバー
H1 ノズル支持部
H2トグル連結部
N0溶鋼通過孔
N1 浸漬ノズル
N2ホルダー
N3ホルダーピン
N4チェンジャー
P0支柱
P1支点
P2 トグル止め
S0シリンダベース
S1エアシリンダ
S2 ロッド
S3ロッド先端
T0弾性体ケースガイド
T1 トグル固定端
T2固定端側トグルアーム
T2a 固定端側トグルアーム軸線
T2a 固定端側トグルアームのトグル関節部側の回転中心
T3 トグル関節部
T3c トグル関節部の回転中心
T4可動端側トグルアーム
T4a 可動端側トグルアーム軸線
T4c 可動端側トグルアームのトグル関節部側の回転中心
T5 トグル可動端
T5c 可動端側トグルアームのトグル可動端側の回転中心
T3s・T5s連結シャフト
T6手動操作用ハンドル取付部
T7 手動操作用ハンドル
T10 弾性体
T11 弾性体ケース
T12上端トラニオン
α 固定端側トグルアーム軸線と可動端側トグルアーム軸線とがなす角度

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