説明

連続鋳造設備

【課題】 積載フレームを大きく構成することなく、タンディッシュの昇降装置、調心装置、計重装置、傾転装置を設置し得るタンディッシュ台車を備える連続鋳造設備を提供する。
【解決手段】 鋳型2に溶湯を注湯するタンディッシュ10、タンディッシュ10を移動させるタンディッシュ台車11、タンディッシュ10に溶湯を注湯する取鍋、取鍋を移動させる取鍋搬送装置を具備した連続鋳造設備において、タンディッシュ台車11は、走行用車輪に支持される水平フレーム13と、水平フレーム13の一端部に連結された縦フレーム14と、縦フレーム14の下部に設けられたタンディッシュ10を積載する積載フレーム15とを備え、更に積載フレーム15を縦フレーム14に沿って昇降自在に設けるとともに、その昇降手段22を水平フレーム13、縦フレーム14、積載フレーム15のいずれかに備えてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、連続鋳造設備に関し、詳細には取鍋から溶湯を受湯し当該受湯した溶湯を鋳型に注湯するためのタンディッシュを搭載し、取鍋からの受湯位置、鋳型への注湯位置、注湯後の排滓位置などの各作業位置に移動するためのタンディッシュ台車の改善に関するものである。
【背景技術】
【0002】
連続鋳造においては、取鍋からの受湯位置にタンディッシュを移動して溶湯を受湯し、そのタンディッシュを鋳型上に移動して溶湯を鋳型に注湯し、また注湯後にはタンディッシュを排滓位置に移動して排滓を行うなど、取鍋からの受湯位置、鋳型への注湯位置、注湯後の排滓位置など各作業位置にタンディッシュを移動するため、一般的にタンディッシュ台車が使用されている。
【0003】
上記タンディッシュ台車は、基本的な機能として、タンディッシュを搭載し運搬するための積載・移動走行機能、タンディッシュノズルと鋳型との注入位置を鋳型中心に合わせる調心機能を有し、更に付加されてきた機能として、タンディッシュを昇降させる昇降機能、タンディッシュ内溶鋼量を計重するタンディッシュ計重機能がある。
【0004】
一方、上記タンディッシュ台車には、例えば実公平7−50044号公報(特許文献1)、特開平7−24556号公報(特許文献2)、特開平10−146653号公報(特許文献3)等に開示されているように種々の構造のものがある。
【0005】
特許文献1の図1〜図3又は特許文献2の図3に開示のタンディッシュ台車は、矩形状に形成された台車本体の下面に車輪が設けられ、鋳片の引抜方向と直交方向に敷設された鋳込床上のレール上を、タンディッシュを積載して移動可能な構造とされている。
【0006】
しかし、上記のように鋳込床上にレールが敷設されている場合、タンディッシュに注湯する取鍋が上方に来ない側(以下、鋳込作業側と称す)において、鋳込開始時などに鋳型内の状況を目視したり、あるいは鋳造中に鋳型内からノロを取り除く作業などが行われるが、このような鋳込作業時の鋳型への寄付きが悪い上に、鋳込床での溶鋼流出事故が発生した場合にレールが流出した溶鋼を被るなどのトラブルの影響を受けることが懸念される。また、上記の調心機能、昇降機能、計重機能を必要とする場合には、これらの機能を備える装置がタンディッシュを積載する台車本体に搭載されることになり、台車本体が大型になる。
【0007】
また、特許文献2の図1と図2に開示のタンディッシュ台車は、台車本体が、タンディッシュを積載する水平の積載フレームと、この積載フレームの走行方向と平行する端部に立設した縦フレームとを有するとともに、積載フレームの反鋳込作業側の下面に設けた車輪を鋳込床上に敷設したレール上に、縦フレームの上部に設けた車輪を鋳込作業側の架構の上部に敷設したレール上に、それぞれ走行可能に設けた構造としたものである。
【0008】
上記特許文献2の構造の台車では、鋳込作業側レールのみを頭上に敷設し、反鋳込作業側は鋳込床上にレールを敷設しているので、鋳込作業時の鋳型への寄付きが改善されるものの、鋳込終了後のタンディッシュを傾転して排滓する場合、タンディッシュを傾転する排滓軌跡が反鋳込作業側のレールと干渉するため、タンディッシュを傾転してタンディッシュを熱間再使用する連続鋳造プロセスには適さない。また、この構造の台車においても、上記の調心機能、昇降機能、計重機能を必要とする場合には、これらの機能を備える装置がタンディッシュの積載フレームに搭載されることになり、台車全体が大型になる。
【0009】
また、特許文献3の図1〜図3に開示のタンディッシュ台車は、台車本体が、タンディッシュを積載する水平の積載フレームと、この積載フレームの走行方向と平行する端部に立設した縦フレームと、この縦フレームの上端部の反積載フレーム側に水平に設けられ且つ走行方向と平行する両側に走行車輪が設けられた水平フレームとを有するとともに、前記水平フレームに設けた走行車輪を、鋳込床上方(鋳込作業者の頭上)に敷設した鋳込作業側と反鋳込作業側のレール上に走行可能に設けた構造としたものである。なお、この特許文献3の構造の台車を片持ち式タンディッシュ台車と称して説明する。
【0010】
上記片持ち式タンディッシュ台車では、鋳込作業側と反鋳込作業側のレールを頭上に設ける構造とし、鋳込床上にはレールが敷設されていないので、鋳込作業時の鋳型への寄付きが改善され、鋳込作業性が向上する。また、鋳込床での溶鋼流出事故の影響を受けずタンディッシュを移動することができる。また、タンディッシュ傾転時には干渉物が無く、タンディッシュを傾転してタンディッシュを熱間再使用する連続鋳造プロセスに好適な構造といえる。
【0011】
しかし、この片持ち式タンディッシュ台車では、積載フレーム、縦フレーム及び水平フレームが一体構造に構成されている上に、前記積載フレームにタンディッシュの傾転装置が設けられており、タンディッシュの昇降装置、調心装置(センタリング装置)、計重装置などを設ける場合には更に積載フレームに設置しなければならず、これらの装置を積載フレームの限られたスペースに集約装備することは複雑な構造を余儀なくされ非常に難しい。仮に装備したとしても、積載フレームが大形で重量物となり、縦フレームが鋳込作業側のエリアを侵食するとともにタンディッシュ台車走行時の障害になる。また、縦フレームと積載フレームの片持ちによるオーバーハング量が増し、各部フレーム強度を確保するため、フレームが大形化する。またレールへの荷重も増大するので、鉄骨架構も大形化する。
【特許文献1】実公平7−50044号公報(図1〜図3)
【特許文献2】特開平7−24556号公報(図1)
【特許文献3】特開平10−146653号公報(図1〜図3)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、上記背景技術に説明したような事情を基に片持ち式タンディッシュ台車が有する問題点を解消するためになしたものであって、その目的は、積載フレームを大きく構成することなく、タンディッシュの昇降装置、調心装置、計重装置、傾転装置を設置し得るタンディッシュ台車を備える連続鋳造設備を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の目的を達成するための本発明は以下の構成を備える連続鋳造設備とするものである。即ち、本発明(請求項1)に係る連続鋳造設備は、鋳型に溶湯を注湯するタンディッシュ、同タンディッシュを移動させるタンディッシュ台車、前記タンディッシュに溶湯を注湯する取鍋、及び同取鍋を移動させる取鍋搬送装置を具備した連続鋳造設備において、前記タンディッシュ台車は、走行用車輪に支持される水平フレームと、この水平フレームの一端部に連結された縦フレームと、この縦フレームの下部に設けられたタンディッシュを積載する積載フレームとを備え、更に前記積載フレームを縦フレームに沿って昇降手段を介して昇降自在に設けるとともに、その昇降手段を水平フレーム、縦フレーム、積載フレームのいずれかに備える構成としたものである。
【0014】
上記の構成では、積載フレームを縦フレームに沿って昇降手段を介して昇降自在に設け、その昇降手段を水平フレーム、縦フレーム、積載フレームのいずれかに備えるように構成したので、タンディッシュの積載フレームに直接昇降装置を設置する必要がなく、積載フレームをコンパクトに構成できる上に、昇降装置自体の構造をシンプルにできる。更にタンディッシュ台車を構成する縦フレーム及び水平フレームはもとよりレールへの負荷が小さくできるので鉄骨架構もコンパクトにできる。また、水平フレームに走行車輪を設けているので、タンディッシュ台車を鋳込床の上方に設けたレール上を走行させることができ、鋳込床上にはレールがないので、鋳込作業時の鋳型への寄付きがよい。
【0015】
そして、本発明(請求項2)に係る連続鋳造設備は、上記請求項1の発明において、水平フレームと縦フレームとを回動自在に連結するとともに両フレームを所望角度に保持するためのフレーム交差角保持手段を備えてなるものである。このように構成することにより、更に上記昇降装置に加えて調心装置もタンディッシュの積載フレームに直接設置する必要がなく、より積載フレームをコンパクトに構成できる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、鋳込作業時の鋳型への寄付きがよい上に、積載フレームを大きく構成することなく、タンディッシュの昇降装置、調心装置、計重装置、傾転装置をタンディッシュ台車に設置することができる。また、タンディッシュの計重装置は、連続鋳造設備として必ず設けなければならないものではないため、これを必要としない場合には積載フレームを更にコンパクトにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る連続鋳造設備の平面図、図2は、図1のX−X断面図、図3は、図2のY部拡大説明図、図4は、図3のZ部拡大説明図、図5は、図4の片側を省略して示すA−A断面図、図6は、図4の片側半分を省略して示す平面図である。
【0018】
図1、図2に示すように、鋳造床1には鋳型2が設置され、この鋳型2の反鋳込作業側には2つの取鍋3を支持し交互に鋳型上に移動し得る取鍋搬送装置4が配置され、鋳込作業側には支柱5が立設され、当該支柱5に架台6、7を介してレール8、9が架設されている。そして、レール8、9にはタンディッシュ10を搭載しレール8、9に沿って移動するタンディッシュ台車11が設けられている。また、本例では取鍋搬送装置4に隣接して反鋳込作業側に排滓設備12が配置されている。
【0019】
タンディッシュ台車11は、水平フレーム13、縦フレーム14、積載フレーム15及びフレーム交差角保持手段16を備えて構成されている。水平フレーム13と縦フレーム14とは、ピン17を介して回転自在に連結されている。水平フレーム13には、走行用車輪18と走行用車輪19が設けられ、本例では、走行用車輪18を駆動輪とし、自走可能としている。走行用車輪19は、水平フレーム13の浮き上がり防止を目的とした構成となっている。
【0020】
積載フレーム15は、タンディッシュ10を積載するフレームであって、本例では縦フレーム14の後面を走行する昇降用車輪20と前面を走行する昇降用車輪21とにより縦フレーム14に沿って上下方向に昇降自在に構成され、ウォームジャッキなどの昇降駆動装置22により昇降する。
【0021】
また、積載フレーム15には、タンディッシュ10を傾転させる際の回転中心となる第2トラニオン23を受ける受部24と傾転装置25とが設けられている。受部24は、積載フレーム15にロードセル26を介して積載フレーム15に設けられ、タンディッシュの計重が可能に構成されている。一方、傾転装置25は、積載フレーム15に設けた傾転用油圧シリンダ27と、この傾転用油圧シリンダ27のロッド先端に装着したU字状金物28とを備えて構成され、タンディッシュ10の第1トラニオン29をU字状金物28に受ける。タンディッシュ10を傾転させる場合にはU字状金物28を突き上げて傾転させる。本例では、タンディッシュ10の調心機構(フレーム交差角保持手段16など)や昇降機構(昇降駆動装置22など)が積載フレーム15のタンディッシュ積載部分に直接配置されていないので、これら計重装置(ロードセル)26や傾転装置25を容易に配設できる。
【0022】
フレーム交差角保持手段16は、水平フレーム13に回動自在に設けたリンク30と、縦フレーム14に回動自在に設けたリンク31と、これらリンク30、31のジョイント部32に設けられたウォームジャッキ方式のセンタリング駆動装置33とを備えて構成されている。この場合、センタリング駆動装置33は、リンク30とリンク31の軸線方向とほぼ直交する方向にセンタリング駆動装置33の軸線が来るように配置することが望ましい。このように配置することで、センタリングに要する駆動力は、幾何学的な力の分力であるので、非常に小さな力でよく、従って、センタリング駆動装置33を構成するウォームジャッキや電動機などが小形化できる。
【0023】
上記フレーム交差角保持手段16を備えることにより、縦フレーム14には、タンディッシュ10及び積載フレーム15の自重で、ピン17を回転中心に時計回りの回転モーメントが作用することになるので、リンク30とリンク31には引張力(テンション)のみが作用し、リンク30の軸線とリンク31の軸線は直線状になろうとする。然るに、センタリング駆動装置33を進退駆動させてリンク30の軸線とリンク31の軸線の屈曲角度を小さくすると、リンク30と水平フレーム13との回動軸心34と、リンク31と縦フレーム14との回動軸心35との直線距離が減少し、縦フレーム14は、ピン17を回転中心に反時計回りに回転し、タンディッシュ10は図3において右方向に微動する。
【0024】
上記フレーム交差角保持手段16による調心機構は、タンディッシュ10の吐出口を鋳型2の中心に合致させるための「センタリング機構」である。このセンタリング動作によりタンディッシュ10が微小角度傾斜するが、必要なスライド量は±10mm程度でよく、回転中心であるピン17とタンディッシュ10の吐出口との距離が十分にあるため、センタリング後のタンディッシュ傾斜角度は実用上無視しうるレベルである。なお、このフレーム交差角保持手段16による調心は、タンディッシュ台車11の走行方向と直交する方向のセンタリングであり、タンディッシュ台車11の走行方向のセンタリングは、タンディッシュ台車11の走行により行う。
【0025】
なお、上記の実施形態では、昇降駆動装置22は、ウォームジャッキを例にブラケット36を介して縦フレーム14に設けた場合を図示して説明したが、水平フレーム13と縦フレーム14が回動せずに一体に構造されている場合には水平フレーム13に設けてもよい。また、昇降駆動装置22がラックとピニオンの機構を用いる場合には、ラックを縦フレーム14に沿って設け、ピニオンとその駆動モータを積載フレーム15に設けて昇降させるようにしてもよい。このように、昇降駆動装置22は、水平フレーム13、縦フレーム14、積載フレーム15のいずれかに設けた構造とすることができる。また、水平フレーム13と縦フレーム14を回動せずに一体構造とする場合は、タンディッシュ10の調心装置は従来のように積載フレーム15に設けることになる。
【0026】
また、上記の実施形態では、フレーム交差角保持手段16は、リンク30、リンク31及びセンタリング駆動装置33を水平フレーム13の上側に配設した例を図示して説明したが、水平フレーム13の下側に配設してもよい。また、センタリング駆動装置33を進退駆動させてリンク30とリンク31の軸線の屈曲角度を変え、その屈曲角度を変えることで、水平フレーム13と縦フレーム14の角度を変えてタンディッシュ10の調心を可能とする例としたが、予め調心できる場合にはセンタリング駆動装置33を設けることなくリンク30とリンク31を1本の部材(水平フレーム13の上側に設ける場合はテンション部材、下側に設ける場合はコンプレッション部材)とし、この部材の長さを変えたものを取付けて調心するようにしてもよいし、この部材を2本の部材で構成しターンバックル機構を採用して調心するようにしてもよい。
【0027】
上記構成の連続鋳造設備では、タンディッシュ10の積載フレーム15には昇降装置(昇降駆動装置22、昇降用車輪20、21などを含む構造)が設置されていないので、積載フレーム15をコンパクトに構成できる上に、昇降装置自体の構造をシンプルにできる。更にタンディッシュ台車11を構成する縦フレーム14及び水平フレーム13はもとよりレール8、9への負荷が小さくできるので鉄骨架構もコンパクトにできる。また、水平フレーム13に走行用車輪18、19を設けているので、タンディッシュ台車11を鋳込床1の上方に設けたレール8、9上を走行させることができ、鋳込床1上にはレールがないので、鋳込作業時の鋳型2への寄付きがよくなる。
【0028】
図7は、上記連続鋳造設備における鋳込作業からノズル整備作業に至る各作業位置でのタンディッシュの昇降動作、傾転動作を説明するための説明図であって、aは鋳込作業状態、bは排滓作業場までの搬送状態、cは排滓作業状態、dはノズル整備作業状態を示す。
【0029】
鋳込作業では、タンディッシュ台車11に搭載されたタンディッシュ10は、鋳型2の直上に移動した後昇降駆動装置22により鋳込位置まで下降し、タンディッシュ台車11の走行方向の調節による走行方向の調心とフレーム交差角保持手段16による走行方向と直交する方向の調心とにより、鋳型2に対するノズルの調心が行われる。また、必要の都度ロードセル26により計重が行われる(図7a参照)。
【0030】
タンディッシュ台車11に搭載した状態でのタンディッシュ10の搬送は、昇降駆動装置22により鋳込位置より上昇させた状態で行われる(図7b参照)。
【0031】
排滓作業では、上記搬送状態のままの位置であるいは昇降駆動装置22により高さ調整した位置で傾転装置25によりタンディッシュ10を傾動させて排滓が行われる(図7c参照)。
【0032】
ノズル整備作業では、上記排滓後に傾転装置25によりタンディッシュ10を所定角度に戻した状態でノズル整備作業場に移動した後、傾転装置25によりタンディッシュ10の角度調節を行い、ノズル整備が行われる(図7d参照)。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明に係る連続鋳造設備の平面図である。
【図2】図1のX−X断面図である。
【図3】図2のY部拡大説明図である。
【図4】図3のZ部拡大説明図である。
【図5】図4の片側を省略して示すA−A断面図である。
【図6】図4の片側を省略して示す平面図である。
【図7】本発明に係る連続鋳造設備における鋳込作業からノズル整備作業に至る各作業位置でのタンディッシュの昇降動作、傾転動作を説明するための説明図であって、aは鋳込作業状態、bは排滓作業場までの搬送状態、cは排滓作業状態、dはノズル整備作業状態を示す。
【符号の説明】
【0034】
1:鋳込床 2:鋳型 3:取鍋
4:取鍋搬送装置 5:支柱 6、7:架台
8、9:レール 10:タンディッシュ 11:タンディッシュ台車
12:排滓設備 13:水平フレーム 14:縦フレーム
15:積載フレーム 16:フレーム交差角保持手段
17:ピン 18:走行用車輪 19:走行用車輪
20:昇降用車輪 21:昇降用車輪 22:昇降駆動装置
23:第2トラニオン 24:受部 25:傾転装置
26:ロードセル 27:傾転用油圧シリンダ
28:U字状金物 29:第1トラニオン 30、31:リンク
32:ジョイント部 33:センタリング駆動装置
34、35:回動軸心 36:ブラケット


【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋳型に溶湯を注湯するタンディッシュ、同タンディッシュを移動させるタンディッシュ台車、前記タンディッシュに溶湯を注湯する取鍋、及び同取鍋を移動させる取鍋搬送装置を具備した連続鋳造設備において、前記タンディッシュ台車は、走行用車輪に支持される水平フレームと、この水平フレームの一端部に連結された縦フレームと、この縦フレームの下部に設けられたタンディッシュを積載する積載フレームとを備え、更に前記積載フレームを縦フレームに沿って昇降手段を介して昇降自在に設けるとともに、その昇降手段を水平フレーム、縦フレーム、積載フレームのいずれかに備えてなることを特徴とする連続鋳造設備。
【請求項2】
水平フレームと縦フレームとを回動自在に連結するとともに両フレームを所望角度に保持するためのフレーム交差角保持手段を備えてなる請求項1に記載の連続鋳造設備。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2006−21222(P2006−21222A)
【公開日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−200902(P2004−200902)
【出願日】平成16年7月7日(2004.7.7)
【出願人】(000001199)株式会社神戸製鋼所 (5,860)