説明

連続鋳造用ロングノズル支持ホルダー

【課題】連続鋳造において、ロングノズルを用いてレードルからタンディシュ内に溶鋼を注湯する際に、そのロングノズルが装着されるロングノズル支持ホルダーとして、ロングノズルがレードル底部のスライディングノズルの動きに円滑に追従できる構造でかつ寿命の長い連続鋳造用ロングノズル支持ホルダーを提供する。
【解決手段】ロングノズル13が装着されるロングノズル支持ホルダー20Aであって、内部に凸型の球面座26と鋼球27を組み合わせた球面軸受25が設置されているとともに、球面軸受25に空気を噴き付けるためのスリットノズル31が形成されたスリットノズルリング30を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、連続鋳造において、ロングノズルを用いてレードルからタンディシュ内に溶鋼を注湯する際に、そのロングノズルが装着されるロングノズル支持ホルダーに関するものである。
【背景技術】
【0002】
連続鋳造では、図1に一例を示すように、レードル11からタンディシュ14内に溶鋼10を注湯する際に、ロングノズル(別名:エアシールパイプ)13と呼ばれる耐火物製のノズルの上端をレードル10底部の溶鋼注ぎ口(スライディングノズル)12に装着し、ロングノズル13の下端をタンディシュ14内の溶鋼に浸漬させた状態で注湯している。
【0003】
そして、レードル11内の溶鋼10がなくなると、レードル11底部のスライディングノズル12からロングノズル13を取り外し、スイングタワー(図示せず)等によって、レードル11を空になったレードルから溶鋼が満たされているレードルに交換して、再びロングノズル13をレードル11底部のスライディングノズル12に装着して、タンディシュ14内に溶鋼10を注湯する。これによって、連続的に鋳造することができ、品質、生産性を向上させることができる。
【0004】
このように、ロングノズル13をレードル11底部のスライディングノズル12に装着したり、取り外したりする際には、ロングノズル着脱装置15が用いられる(例えば、特許文献1〜3参照)。
【0005】
その際、図1、図2に示すように、通常、ロングノズル13は、その上端部をロングノズル支持ホルダー20に装着され、そのロングノズル支持ホルダー20がロングノズル着脱装置15のアーム15aの先端部(受け部)15bにセットされる。なお、図2において、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は上面図である。
【0006】
ここで、図1に示すように、ロングノズル着脱装置15は、ロングノズル13をレードル11底部のスライディングノズル12に装着した後は、その状態でロングノズル13を支持するロングノズル支持装置として機能する。
【0007】
その際、ロングノズル支持ホルダー20はロングノズル着脱装置(ロングノズル支持装置)15の受け部15bにセットされた状態で、ロングノズル着脱装置15の水平移動によって水平方向に移動するとともに、受け部15bを回転支点として垂直方向に回転できるようになっている。また、ロングノズル支持ホルダー20は、ロングノズル13の中心軸を回転軸としてロングノズル13を水平方向に回転できるような構造になっている。
【0008】
上記のような構成のもとで、レードル11からタンディシュ14内に溶鋼10を注湯する時には、レードル11底部のスライディングノズル12の水平移動によってタンディシュ14への注ぎ量(注湯量)が制御される。その際、ロングノズル13は、その上端がスライディングノズル12に装着されているため、操業中(注湯中)にスライディングノズル12の水平移動に追随して常時水平方向に移動する。また、レードル11内の溶鋼10を可能な限りタンディシュ14に注ぐために、レードル11に傾斜をつけてスイングタワーにセットしたり、また操業中にレードル11の傾斜を変更させたりする技術が用いられる(例えば、特許文献4、5参照)。これに伴って、レードル11底部のスライディングノズル12も傾斜することになる。
【0009】
この場合、ロングノズル13は、常時水平移動するとともに傾斜するスライディングノズル12の動きに追従しなければならない。ロングノズル13がスライディングノズル12の動きに追従できないと、ロングノズル13とスライディングノズル12との嵌合面に隙間が発生し、周辺に溶鋼10が飛び散る等の重大なトラブルを引き起こす。
【0010】
そこで、スライディングノズル12に対するロングノズル13の追従性を確保するために、ロングノズル支持ホルダー20やロングノズル支持装置15でスライディングノズル12の動きの変化を吸収している。
【0011】
スライディングノズル12の移動方向と、スライディングノズル12の傾斜方向、ロングノズル13の支持方向が一致している場合は、スライディングノズル12に対するロングノズル13の追従方向は一方向となるため、ロングノズル支持ホルダー受け部15bでのロングノズル支持ホルダー20の垂直方向の回転運動と、ロングノズル支持ホルダー20内の水平方向の回転運動で、スライディングノズル12の動きを吸収することができる。
【0012】
しかし、スライディングノズル12の移動方向と、スライディングノズル12の傾斜方向、ロングノズル13の支持方向が一致していない場合は、ロングノズル支持ホルダー20内で、スライディングノズル12の動き(傾斜)を吸収する必要がある。
【0013】
そのために、ロングノズル支持ホルダー20内に、凸型の球面座と凹型の球面座を組み合わせた球面座構造や、凸型の球面座と鋼球を組み合わせた球面軸受等を設置して、スライディングノズル12の動きに追従してロングノズル13が傾斜できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】特開2005−186144号公報
【特許文献2】特開2005−254257号公報
【特許文献3】特開平09−201657号公報
【特許文献4】実開平05−044358号公報
【特許文献5】実開2000−079450号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
しかし、ロングノズル支持ホルダー内に、凸型の球面座と凹型の球面座を組み合わせた球面座構造や、凸型の球面座と鋼球を組み合わせた球面軸受を設置して、スライディングノズルの動きに追従してロングノズルが傾斜できるようにした場合、以下のような問題がある。
【0016】
まず、球面座構造の場合、可動性は得られるが、球面座同士(凸型の球面座と凹型の球面座)が面接触であるため、摺動抵抗が大きい。連続鋳造でのロングノズル着脱装置周辺は粉塵が多く、この粉塵が球面座同士の接触面に入り込んで大きな摺動抵抗となる。また、ロングノズルはロングノズル支持ホルダーが装着された状態で約1000℃付近まで昇温してから操業するため、ロングノズル支持ホルダーは非常に高温になり、球面座同士が焼き付いて摺動抵抗となる。周辺温度も高く火気もあるため、油脂類による潤滑もできない。
【0017】
一方、球面軸受の場合、凸型の球面座と鋼球の点接触であるため、摺動抵抗は小さいが、上述したように連続鋳造でのロングノズル着脱装置周辺は粉塵が多いので、使用中に球面軸受内に噛み込んだ粉塵が抵抗となって、スライディングノズルの動きにロングノズルが追従できなくなるトラブルが発生する。しかも、噛み込んだ粉塵で球面軸受が非常に短寿命となる。
【0018】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、連続鋳造において、ロングノズルを用いてレードルからタンディシュ内に溶鋼を注湯する際に、そのロングノズルが装着されるロングノズル支持ホルダーとして、ロングノズルがレードル底部のスライディングノズルの動きに円滑に追従できる構造でかつ寿命の長い連続鋳造用ロングノズル支持ホルダーを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0019】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【0020】
[1]連続鋳造において、ロングノズルを用いてレードルからタンディシュ内に溶鋼を注湯する際に、そのロングノズルが装着される連続鋳造用ロングノズル支持ホルダーであって、内部に凸型の球面座と鋼球を組み合わせた球面軸受が設置されているとともに、該球面軸受に空気を噴き付けるための空気噴き付け手段を備えていることを特徴とする連続鋳造用ロングノズル支持ホルダー。
【0021】
[2]前記空気噴き付け手段は、前記球面軸受に空気を噴き付けるためのスリットノズルが形成されたスリットノズルリングを有していることを特徴とする前記[1]に記載の連続鋳造用ロングノズル支持ホルダー。
【0022】
[3]前記スリットノズルリングは脱着できるようになっていることを特徴とする前記[2]に記載の連続鋳造用ロングノズル支持ホルダー。
【発明の効果】
【0023】
本発明においては、ロングノズルを用いてレードルからタンディシュ内に溶鋼を注湯する際に、そのロングノズルが装着されるロングノズル支持ホルダーとして、ロングノズルがレードル底部のスライディングノズルの動きに円滑に追従できる構造でかつ寿命の長いロングノズル支持ホルダーを提供することができる。
【0024】
すなわち、本発明のロングノズル支持ホルダーは、内部に凸型の球面座と鋼球を組み合わせた球面軸受が設置されているので、凸型の球面座と鋼球の点接触によって、摺動抵抗が小さいことから、ロングノズルがスライディングノズルの動きに円滑に追従することができる。そして、その球面軸受に空気を噴き付けるための空気噴き付け手段を備えているので、噴き付けた空気によるエアパージ効果によって、球面軸受への粉塵の混入を抑止できるとともに、噴き付けた空気による冷却効果によって、球面軸受の焼き付き防止も図ることができることから、長寿命である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】レードルからタンディシュ内に溶鋼を注湯している状態を示す図である。
【図2】ロングノズルがロングノズル支持ホルダーに装着された状態を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るロングノズル支持ホルダーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0027】
本発明の一実施形態において、ロングノズルを用いてレードルからタンディシュ内に溶鋼を注湯する際の状態は、前述の図1に示したものと同様である。
【0028】
すなわち、図1に示すように、レードル11からタンディシュ14内に溶鋼10を注湯する際には、ロングノズル13の上端をレードル10底部のスライディングノズル12に装着し、ロングノズル13の下端をタンディシュ14内の溶鋼に浸漬させた状態で注湯する。
【0029】
そして、レードル11内の溶鋼10がなくなると、レードル11底部のスライディングノズル12からロングノズル13を取り外し、スイングタワー(図示せず)によって、レードル11を空になったレードルから溶鋼が満たされているレードルに交換して、再びロングノズル13をレードル11底部のスライディングノズル12に装着して、タンディシュ14内に溶鋼10を注湯する。これによって、連続的に鋳造することができ、品質、生産性を向上させることができる。
【0030】
このように、ロングノズル13をレードル11底部のスライディングノズル12に装着したり、取り外したりする際には、ロングノズル着脱装置15が用いられる。
【0031】
その際、図1、図2に示したように、ロングノズル13は、その上端部をロングノズル支持ホルダー20に装着され、そのロングノズル支持ホルダー20がロングノズル着脱装置15のアーム15aの先端部(受け部)15bにセットされる。
【0032】
ここで、図1に示すように、ロングノズル着脱装置15は、ロングノズル13をレードル11底部のスライディングノズル12に装着した後は、その状態でロングノズル13を支持するロングノズル支持装置として機能する。
【0033】
その際、ロングノズル支持ホルダー20はロングノズル着脱装置(ロングノズル支持装置)15の受け部15bにセットされた状態で、ロングノズル着脱装置15の水平移動によって水平方向に移動するとともに、受け部15bを回転支点として垂直方向に回転できるようになっている。
【0034】
その上で、この実施形態においては、ロングノズル支持ホルダー20が、図3に示すような構造のロングノズル支持ホルダー20Aとなっている。
【0035】
すなわち、図3に示すように、この実施形態に係るロングノズル支持ホルダー20Aは、外周側に位置して、ロングノズル着脱装置15の受け部15bに載置される支持ホルダー本体21と、内周側に位置して、ロングノズル13が直接装着されるロングノズル装着部材24とを備えているとともに、支持ホルダー本体21とロングノズル装着部材24との間に、凸型の球面座26と鋼球27を組み合わせた球面軸受25と、球面軸受25に空気を噴き付けるためのスリットノズル(スリット孔)31が形成されたスリットノズルリング30とを備えている。
【0036】
ここで、球面軸受25の凸型の球面座26は、斜め下方に向かって凸形状になった球面26aを有するリング状の球面座であり、その凸形状の球面26aは、ロングノズル13の中心軸(すなわち、ロングノズル支持ホルダー20Aの中心軸)を上方に延長した線13a上の一点Oを中心とした曲率半径Rの球面となっている。そして、凸型の球面座26は、ロングノズル装着部材24の外面に固定されている。
【0037】
また、球面軸受25の鋼球27は、ロングノズル支持ホルダー20Aの周方向に沿って複数個(例えば、20個)配置されており、それぞれ、球面座26の凸形状の球面26aに接するとともに、下方からスリットノズルリング30によって支持されている。
【0038】
これによって、レードル11の傾斜によってスライディングノズル12が傾斜した際に、ロングノズル13を直接支持しているロングノズル装着部材24が、球面軸受25の働きによって、支持ホルダー本体21に対して、傾斜することができる。また、ロングノズル装着部材24は、球面軸受25の働きによって、支持ホルダー本体21に対して、ロングノズル13の中心軸(すなわち、ロングノズル支持ホルダー20Aの中心軸)を回転軸として水平方向に回転することができる。
【0039】
また、スリットノズルリング30のスリットノズル(スリット孔)31は、球面軸受25の鋼球27の配置位置に対応して複数個(例えば、20個)設けられており、それぞれのスリットノズル31は、支持ホルダー本体21内に形成されている空気流路22とノズルヘッダ23に連結している。
【0040】
これによって、空気流路22とノズルヘッダ23を経由して供給された空気をスリットノズル31から球面軸受25に向けて噴き付けることができる。
【0041】
なお、スリットノズルリング30のスリットノズル31に粉塵が詰まって、空気の噴き付け状態が悪くならないように、スリットノズル31やノズルヘッダ23等を定期的に掃除することが好ましい。
【0042】
そこで、スリットノズルリング30は、支持ホルダー本体21に対して着脱できるようになっており、それによって、スリットノズルリング30を支持ホルダー本体21から取り外した状態でスリットノズル31やノズルヘッダ23等の掃除作業を行うことができるので、掃除作業の効率を高めることができる。
【0043】
このようにして、この実施形態に係るロングノズル支持ホルダー20Aは、ロングノズル着脱装置15の受け部15bに載置される支持ホルダー本体21と、ロングノズル13が直接装着されるロングノズル装着部材24との間に、凸型の球面座26と鋼球27を組み合わせた球面軸受25が設置されているので、凸型の球面座と鋼球の点接触によって、摺動抵抗が小さいことから、ロングノズル装着部材24に装着されているロングノズル13がスライディングノズル12の動きに円滑に追従することができる。
【0044】
そして、スリットノズル31から球面軸受25に向けて空気を噴き付けることができるようになっているので、噴き付けた空気によるエアパージ効果によって、球面軸受25への粉塵の混入を抑止できるとともに、噴き付けた空気による冷却効果によって、球面軸受25の焼き付き防止も図ることができることから、長寿命である。
【0045】
したがって、この実施形態においては、ロングノズル13を用いてレードル11からタンディシュ14内に溶鋼10を注湯する際に、そのロングノズル13が装着されるロングノズル支持ホルダー20として、ロングノズル13がレードル11底部のスライディングノズル12の動きに円滑に追従できる構造でかつ寿命の長いロングノズル支持ホルダー20Aを提供することができる。
【符号の説明】
【0046】
10 溶鋼
11 レードル
12 スライディングノズル
13 ロングノズル
13a ロングノズルの中心軸
14 タンディシュ
15 ロングノズル着脱装置(ロングノズル支持装置)
15a ロングノズル着脱装置のアーム
15b ロングノズル着脱装置の受け部
20 ロングノズル支持ホルダー
20A ロングノズル支持ホルダー
21 支持ホルダー本体21
22 空気流路
23 ノズルヘッダ
24 ロングノズル装着部材
25 球面軸受
26 凸型の球面座
26a 凸型の球面座の球面
27 鋼球
30 スリットノズル
31 スリットノズルリング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続鋳造において、ロングノズルを用いてレードルからタンディシュ内に溶鋼を注湯する際に、そのロングノズルが装着される連続鋳造用ロングノズル支持ホルダーであって、内部に凸型の球面座と鋼球を組み合わせた球面軸受が設置されているとともに、該球面軸受に空気を噴き付けるための空気噴き付け手段を備えていることを特徴とする連続鋳造用ロングノズル支持ホルダー。
【請求項2】
前記空気噴き付け手段は、前記球面軸受に空気を噴き付けるためのスリットノズルが形成されたスリットノズルリングを有していることを特徴とする請求項1に記載の連続鋳造用ロングノズル支持ホルダー。
【請求項3】
前記スリットノズルリングは脱着できるようになっていることを特徴とする請求項2に記載の連続鋳造用ロングノズル支持ホルダー。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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