JPH02280959A

JPH02280959A - 溶鋼鍋ノズル自動交換装置

Info

Publication number: JPH02280959A
Application number: JP10195589A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Matsuo; 正浩松尾; Yasuhiro Matsuda; 安弘松田; Shoji Harada; 原田　昭二; Kenji Sawai; 沢井　賢治; Eiji Inoue; 英二井上
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; JFE Engineering Corp
Priority date: 1989-04-21
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1990-11-16
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH074658B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、製鋼工場内にて使用される溶鋼鍋の底部に
装着されているロータリノズル又はスライディングノズ
ル等の溶鋼鍋ノズル自動交換装置に関する。

〔従来の技術〕

製鋼工場内においては、第２９図に示すように傾炉した
転炉Ａから出てくる溶鋼を受は取る溶鋼鍋Ｂが受鍋台車
８０上に配備されている。

この溶鋼鍋Ｂの底部には溶鋼を流量制御しながら排出す
るロータリノズル又はスライディングノズルＲ（以下、
これらを「溶鋼鍋ノズル」とも称する）が装着されてい
る。

ロータリノズルＲの場合は、第３１図の縦断面図に示す
ように、耐火物煉瓦から形成されたコレクタノズル１１
スライドプレート９、固定プレート１０、上ノズル１２
から構成されている。Ｐはこれら耐火物に開設された溶
鋼の流路を示す、すなわち、上ノズル１２は溶鋼鍋Ｂの
鍋底鉄皮１３に内装された内張耐火物１４に開設したテ
ーパ状の開口部１４ａにモルタルＭを介して装着され、
固定プレートｌＯとこれに接するスライドプレート９は
、鍋底鉄皮１３の外側に枢着された内扉１１、外扉４側
にそれぞれ設けられている。コレクタノズル１はコレク
タノズル２にモルタルＭを介して装着されており、この
ケース２はロータ（回転フレーム）３に嵌装されている
。ロータ３は外扉４内に玉軸受５および圧縮バネ６を介
して保持されている。

圧縮バネ６はスライドプレート９と固定プレート１０の
接触面にロータ３を介して面圧を付与するためのもので
ある。

このような構造を有す名ロータリノズルＲにおける溶鋼
流量制御は、ロータ３を回転することによってコレクタ
ノズル１とスライドプレート９を回転させ、上ノズル１
２の流路Ｐと連通する固定プレートＩＯの流路Ｐの断面
積を制御することにより行う０図中、２つのコレクタノ
ズル１のうち１つは予備である。なお、図示はしていな
いが、スライディングノズルの場合は、コレクタノズル
とともにスライドノズルを横方向（ｖ４底面に沿った方
向）にスライドさせて流路面積を制御することで流量制
御するようになっている。

上記の上ノズル１２、固定プレー１−１０、スライドプ
レート９、コレクタノズル１はいずれも耐火物たる煉瓦
で形成されているが、この耐火物の寿命は、溶鋼の流速
の早い流路２部分を有するために、溶鋼鍋Ｂの内張耐火
物１４の寿命より短く、従って、ある頻度でもって熱間
（オンライン）でロータリノズルＲを構成するこれら耐
火物（交換物とも言う）を交換する必要がある。なお、
本明細書において、溶鋼鍋Ｂ、外扉４、内扉１１、ロー
タ３等は交換物装着側とも称する。

交換の際には、第３０図に示すように溶鋼鍋Ｂをクレー
ンで吊り上げて鍋頭転機７７に乗せる。この状態では溶
鋼鍋Ｂの底部はフロア７８のレベルより下方の凹所７９
内に来るようにしてあり、鍋頭転機７７により溶鋼鍋Ｂ
を９０’回転させて底部を横位置に持って来た時にロー
クリノズルＲの交換作業がフロア７８から行い易い高さ
位置に来るようになっている。このような鍋頭転機７７
は、次々と耐火物交換のために溶鋼鍋Ｂが運ばれてくる
ため工場内に複数並設されている。なお、後述する本発
明の場合には、これら鍋頭転機７７の傍に交換台車７４
の走行用レール７６が敷設される（第２８図）。

ロータリノズルＲの交換（取り外し）作業は、第３１図
の状態で、まずコレクタノズルｌをケース２と共に取り
外し、次いで第３２図のように、固定具１５を外して外
扉４、内扉１１を観音開きにした状態で、スライドプレ
ート９及び固定プレート１０を取り外し、最後に上ノズ
ル１２を溶鋼鍋Ｂより引き抜く。そして逆の手順で新し
い溶鋼鍋ノズルに装着する。これらの溶鋼鍋ノズルは同
時に全て交換されることもあるし、一部（例えば、コレ
クタノズル１）のみ交換することもある。

従来、上記の溶鋼鍋ノズルの交換作業は、−船釣には交
換すべき耐火物に応じて適当な治具を使って、人手（２
人１組）による作業にＩＪ［。

ているのが現状である。ただ、上ノズル１２については
、引き抜き力が３０を位必要なことから、実公昭５１−
２９８６５号公報や実公昭５１−３３８５５号公報に見
られる如く機械的に引き抜き作業を行う装置が提案され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

溶鋼鍋ノズルを構成している交換物の重量はいずれも２
０〜５０ｋｇ近くあり、これを１人が持ち運ぶのは重労
働であり、また、交換作業は頻繁に（普通３０分毎に交
換のための溶鋼鍋が運ばれてくる）行われるので作業者
の労力負担は大きい、また、熱間で行う必要があるので
作業の迅速性が要求される一方、高温（２００〜３００
°Ｃ）の重量物の取扱うため危険を伴う、また、溶鋼鍋
ノズルの取付けが人の勘に鎖って行われるためその取付
力が一定しないという不具合がある。

他方、上記公報に記載された上ノズルの引抜装置にして
も、前者は打撃力を利用して行う単純なものであり、後
者は油圧力を利用して行うものであって、その位置決め
等が難しいため、交換作業の自動化を達成することは難
しい。

そこで、本発明においてはこれら交換すべき対象物それ
ぞれに適した交換装置を開発して、作業の自動化を達成
して省力、省人化を図らんとする。

なお、本明細書において、第３０図ら）における溶鋼鍋
底部に向かって矢印方向に前後進する方向を１前後進方
向」と、この方向と直角方向を「前後進直角方向」と定
義する。

〔課題を解決するための手段〕

第１発明はコレクタノズルの交換装置に適し、その要旨
は、自動倣い機能のために昇降自在、前後進直角方向に
移動自在に構成した架台を前後進可能に設け、この架台
に自動倣い機能のために前後左右２方向に回動自在に構
成した支持体を設け、この支持体前部に前進時交換物装
着側と嵌合するガイド及び外周に該交換物との係合用の
Ｌ型溝を有する回動及び進退可能に構成した円筒治具を
設けたことを特徴とする溶鋼鍋ノズル自動交換装置にあ
る。

第２発明は固定プレートとスライドプレートの交換装置
に適し、その要旨は、先端に前進時交換物装着側に嵌合
するガイドを有し、かつ、自動倣い機能のために昇降自
在、前後進直角方向に移動自在に構成した架台を設け、
この架台に先端に前進時交換物装着側と嵌合するガイド
を有し、かつ、自動倣い機能のために前後進方向に移動
自在及び前後左右２方向に回動自在に構成した位置決め
ブラケットを前後進直角方向に移動可能に設けると共に
、この位置決めブラケットに該交換物用の掴持手段と緩
締手段とを設けたことを特徴とする溶鋼鍋ノズル自動交
換装置にある。

第３発明は上ノズルの交換装置に適し、その要旨は、自
動倣い機能のために昇降自在、前後進直角方向に移動自
在に構成した架台を前後進可能に設け、この架台に自動
倣い機能のために前後１方向に回動自在に構成した支持
体を設け、この支持体前部に前進時交換物装着側と嵌合
するガイド及び当接するストッパ並びに進退自在な引抜
杆を突設すると共に、この引抜杆の先端部に該引抜杆か
ら突出可能に構成された係止手段を内装したことを特徴
とする溶鋼鍋ノズル自動交換装置にある。

〔作用〕

上記構成において、装置が前進してガイドを交換物装着
側に嵌合するときには、自動倣い機能が働き、装置の姿
勢が上下、左右、１又は２つの回転方向の合計３又は４
つの自由度をもって変化し、装置の位置決めが容易にな
される。

更に、第１発明では、円筒治具をコレクタノズルケース
にＬ型溝を利用して係合並びに嵌合した後これを回動さ
せて交換物装着側との係合を解除した後、装置を元の位
置まで後退させるとコレクタノズルがケースと共に交換
物装着側から取り外される。

第２発明では、装置全体を前進させてガイドを溶鋼鍋底
部に嵌合し、更にこれと直角方向に位置決めブラケット
を前進させてガイドを交換物装着側に嵌合して位置決め
を行った後、位置決めブラケットに設けた掴持手段を働
がせて交換対象物たる固定プレート又はスライドブレー
トを掴み、さらにこれを固定している固定具を緩めた後
、位置決めブラケットを元の位置まで後退させると上記
プレートは交換物装着側から取り外される。

第３発明では、上記と同様にガイドを交換物装着側に嵌
合するとともにストッパを当接させる。そして、引抜杆
を進出させて交換対象物たる上ノズルに挿入した後係止
手段を突出させる、次いで、引抜杆を後退させると係止
手段が上ノズルに引っ掛かり、更に上記ストッパやガイ
ドが突っ張りとして作用することで上ノズルに引き抜き
力が加わって交換物装着側から引き抜かれる。

新しい溶ｆＩ４鍋ノズル（交換物）を所定の位置に装着
する場合には、上記と同要領か又は必要に応じて逆動作
をすればよい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

Ａ）第１発明（コレクタノズルの交換装置）：本装置の
説明に先立ってコレクタノズルの取り付は構造を説明し
ておく。

コレクタノズル１は、第３３図に示すように円筒状のコ
レクタノズルケース２内に嵌着されており、このケース
２には係合用ビン２ａと着脱用ピン２ｂがそれぞれ外周
３箇所に突設されている。ロータ３への装着は、第３４
図に示すように、ロータ３側に設けたＬ型溝３ａに沿っ
て保合ビン２ａを矢印方向に真っ直ぐ挿入した後コレク
タノズルケース２を矢印方向に回転することにより係止
ピン２ａを溝３ａの垂直部に沿って移動させて係止する
。ロータ３からコレクタノズル１をケース２と共に離脱
するには逆動作をすればよい。なお、ロータ３は外扉４
に保持されていることは前述の第３１図の通りである。

コレクタノズルの交換装置について説明すると、第１図
、第２図はその側面図、正面図であって、架台Ｈを構成
する左右の支持台１６上に支柱１７ａが立設されている
。この支柱１７ａには直状の支持体１８が枢支されてお
り、支持体１８の正面（前面）側に上下２つの円筒治具
１９、中央両側にガイド２０、対角位置にストッパ２１
が突設されている。この実施例では円筒治具１９は交換
すべきコレクタノズル１の数に合わせて２つ装備されて
いるが、交換すべきコレクタノズル１が１つの場合には
１つだけ装備すればよい。

なお、第１図の如く２つの円筒治具１９を装備した場合
でも、片側の円筒治具１９だけを作動させることにより
、１つのコレクタノズル１のみを交換することも可能で
ある。

支持台１６は、前後においてガイド２２とガイド兼上下
倣いストッパ２３を具備し、その中央部は昇降手段２４
により支持されている。これらのガイド２２．２３や昇
降手段２４は中間台２５に立設されている。中間台２５
の下部には前後進直角方向に移動自在に構成するための
レールガイド２６が設けてあり、基台２７に敷設された
横レール２８に摺動自在に係合している。２９は架台Ｈ
の横倣いストッパである。基台２７の端部には前後進シ
リンダ３０が配設されている。基台２７下部にはレール
ガイド３２が設けてあり、図示しない交換台車上に敷設
される前後レール３１に摺動自在に係合している。

このように、支持台１６、中間台２５、基台２７等から
なる架台Ｈは前後進シリンダ３０の作動により前後進自
在に、かつ、後述する自動倣い（調芯）機構のために昇
降自在かつ前後進直角方向に移動自在になっている。

上記円筒治具１９は、第３図乃至第４図に示すように進
退軸３３の前端に固着された周方向３か所にＬ型溝１９
ａを有する筒体１９Ａで形成されている。進退軸３３の
後端は突出用シリンダ３４のロッド側に連結されている
。進退軸３３は、比較的長いキー溝３３ａが設けられた
回動筒３５に、キー溝３３ａに係合するキー３３ｂを介
して摺動自在に嵌合している。回動筒３５後端に形成さ
れた歯車３５ａと噛合する駆動歯車３６が治具回動モー
タ３７に連結されている、これら進退軸３３、回動筒３
５、駆動歯車３６等は支持体１８の中に内装されている
。

なお、３８は軸受を示す。

このように、円筒治具１９は突出用シリンダ３４、治具
回動モータ３７の作動により、前方に進退自在、かつ、
回動自在に構成されている。また、円筒治具１９には、
第５図に示すように交換物の支持と取り外し時の交換物
との芯ずれを考慮して円周方向に逃げ代δを形成する手
段を有している。即ち、筒体１９Ａの周方向適当間隔（
６０＠ピッチ程度が適当）に開口部３９とこの開口部３
９を外から塞ぐ断面路Ｕ字型の塞ぎ板４０により収納溝
４１が形成されている。そして、この収納溝４１にバネ
４２とこのバネ４２に当接したボール４３が設けである
。

従って、ボール４３は筒体１９Ａ内からの交換物等によ
る一定の圧力の付加又は除去により、収納溝４１内に没
したり、バネ４２の弾発力により筒体１９Ａ内面よりδ
だけ突出したりするようになってい・る、このような構
成にしておくと、第１５図に示すように、交換物（コレ
クタノズル１を含むケース２）を把持した状態で、芯ず
れかない場合（主に装着時）には図（ａ）のようにボー
ル４３が筒体１９Ａ内へ突出してガタをなくして保持し
、主に交換物取り外し時に予想される芯ずれがあった場
合、図（ｂ）のようにそのずれを吸収できるようになっ
ている。

なお、第６図に示すように、交換物装着側（この場合は
ロータ３側）には、コレクタノズル２の装着穴２Ａが上
下に、左右にはガイド穴２０Ａが設けである。このガイ
ド穴２ＯＡの開口端には、第７図に示すように、ガイド
２ｏとの芯ずれがあってもガイド２０が嵌入し易いよう
にテーパ状の呼び込み部２０ａが形成されている。

ところで、本交換装置には自動倣い（ｌｌ芯）機構が次
の理由から設けられている。すなわち、溶鋼鍋ノズル交
換時には架台Ｈを前進させ、ガイド２０が交換物装着側
に設けたガイド穴２０Ａ（第７図）に嵌入し、ストッパ
２１が装着側に当接した状態で装置の位置決めが完了す
る（第８図参照）が、この時、交換物（装着側）は常に
一定の位置にはないためガイド２０がガイド穴２ＯＡに
進入するに従って架台Ｈの姿勢は相手に倣って変化する
必要がある（倣い作用）。しかし、作業完了した後交換
物装着側から離脱したときには架台Ｈは元の基準位置ま
で戻る必要がある（復帰作用）。元の基準位置に復帰し
なければ、次の交換作業の時に交換物（装着側）との間
に大きな芯ずれが生じ、ガイド２０がガイド穴２ＯＡに
嵌入できない事態等が生じ、装置の位置決めが不可能と
なり、もはや自動倣い機能が働く余地がなくなるからで
ある。

そこで、まず、架台Ｈの上下方向の自動倣い機構の原理
的構成を第９図ないし第１Ｏ図に基づき説明する。第１
０図において、支持台１６の下部に設けた油圧又はエア
シリンダ等からなる昇降手段２４には架台重量Ｗより多
少大きいシリンダ圧力Ｐが働くようにセットされている
。従って、通常（使用前）は昇降子２４ａはシリンダの
上端（ストロークエンド）の基準位置にある（図（ａ）
）。そこで例えば、架台Ｈが交換物装着側に前進して行
ってガイド２０がこれより少し下方に位置している交換
物装着側のガイド穴２ＯＡに嵌入されたときには（第８
図）、下向きの強制力が働き、昇降子２４ａがシリンダ
圧力Ｐに抗して強制的に下方に下降させられる（（ｂ）
図参照）。かくして架台Ｈが下方向に倣い移動すること
になる。そして、ガイド２０がガイド穴２ＯＡから離脱
したときには、シリンダ圧力Ｐが架台重量Ｗに打ち勝っ
て昇降子２４ａがシリンダ上端に戻る（図［有］）→図
（ａ）の状態に戻る）。逆に、ガイド２０がこれより少
し上方のガイド穴２ＯＡに嵌入していく時には、上向き
の強制力が働き、支持台１６が昇降子２４ａに案内され
つつ上方に移動すると共に架台Ｈも上方向に倣い移動す
る（図（Ｃ））。ガイド２０が離脱したときには架台Ｈ
の自重により図（Ｃ）の状態から図（ａ）の状態に戻る
。このようにして、装置が稼働していないときには常に
架台Ｈ１円筒治具１９、ガイド２０等は基準位置にある
ことになる。これにより、別の溶鋼鍋のガイド穴に対し
ても大きな芯ずれを生ずることがない。

第１０図の構成では、昇降手段２４が架台支持と自動倣
い手段を兼ねたものとなっており、架台Ｈが上方向に倣
い移動する時（図（Ｃ）の状態）にはガイド２０で架台
重量すべてを支持することになる。そこで、これを回避
するため第９図のような構成が考えられる。つまり、支
持台１６を挟んで両側に油圧又は空気圧の倣いシリンダ
２３ａからなる上下倣いストッパ２３を設ける。そして
これとは別に架台支持用の支持シリンダ２４を設ける。

この支持シリンダ２４の圧力Ｐは架台重量Ｗにほぼ相当
する圧力にセットされる０通常は図（３）の状１！（シ
リンダ２４の中間位置）に昇降子２４ａがあり、倣いシ
リンダ２３ａは両方ともストロークエンドにある。

この状態で架台Ｈが下方に倣い移動するときには昇降子
２４ａを押し下げると同時に下方の倣いシリンダ２３ａ
を押し下げる（図（ｂ））、また、架台Ｈが上方向に倣
い移動する時には図（Ｃ）のように支持台１６が上昇し
て昇降子２４ａも上昇する一方、上方にある倣いシリン
ダ２３ａを押し込む。この時架台Ｈの荷重は常に支持シ
リンダ２４で受は持つことになるからガイド２０では単
に倣いシリンダ２３ａの圧力Ｐ゛程度支持すればよい、
この倣いシリンダ２３ａの圧力Ｐ１は小さくてよいから
ガイド２０に大きい力がかかることはない。ガイド２０
をガイド穴２ＯＡから離脱すると、この圧力Ｐ°により
いずれの場合も支持台１６は図（ａ）の元の基準位置に
戻される。

また、この倣いシリンダ２３ａの代わりに第１図の実施
例のようにコイルバネ２３ａを使用して同様な機能を達
成してもよい、つまり、中間台２５上にガイド杆２３ｂ
を立設して支持台１６に挿通して、支持台１６を挟んで
上下にコイルバネ２３ａを装着する。ガイド杆２３ｂの
端部に設けた止具２３ｃをガイド杆２３ｂに螺合するナ
ツトのようなもので構成しておけば、これをを回転させ
ることでコイルバネ２３ａの弾発力（前述の倣いシリン
ダ２３ａの圧力Ｐ。

に相当）を調整することが可能となる。

架台Ｈの横方向の倣い機構については第１２図、第１３
図に示す。横倣いストッパ２９が基台２７上に配設され
ており、そのストロークエンドにあるロンドの先端が中
間台２６より下方に垂下した当接部材２５ａに当接して
いる。この横倣いストッパ２９が常に架台Ｈを基準位置
に戻すような働きをする。この点の機構は前述の上下倣
い機構と同様である。

上記は架台の自動倣い機構について述べたが、架台に枢
支された支持体１８にも同様な機構が前後左右の２つの
回動方向に設けである。

第１１図は前後方向の回動倣い機構を示す。

第１１図において支持体１８にはその頭部が重くなるよ
う必要に応じてカウンタウェイトＷＴが取着されている
。そして、通常は図（ａ）のように、支持体１８側に設
けた前後回動ストッパ（倣いシリンダ）１７で支柱１７
ａを押接して架支特休１８を支持し、支持体１８を基準
位置（略水平位置）に保持している。つまり、倣いシリ
ンダ１７の押圧力と支持体１８の回頭モーメントよる力
が釣り合った状態にセットされている。この状態で、支
持体１８が前進しガイド２０が若干下方のガイド穴２Ｏ
Ａに嵌入した時（第８図）、支持体１８は倣いシリンダ
１７の押圧力に抗して支持軸１７ｂ回りに少し回転して
頭上がりとなり、倣いシリンダ１７は押し込まれる（図
［有］））。この状態からガイド２０がガイド穴２ＯＡ
から離脱すると倣いシリンダ１７の圧力により図（ａ）
の位置まで支持体１８が逆回転して戻る０図（Ｃ）は上
方向に支持体１８が倣い回転した場合で、このときは倣
いシリンダ１７の押接点は支柱１７ａから離れる。ガイ
ド穴２０Ａから離脱した時には支持体１８は頭部が重い
ため自動的に図（Ｃ）から図（ａ）の位置に戻る。

第１２図は左右方向の回動倣い機構を示す。

支持体１８の支持軸１７ｂは両側の支柱１７に球面軸受
１７ｃを介して枢支されている。従って、支持体１８は
前後回転に限らず左右回転も自由自在である。たとえば
、第８図に示すようにガイド２０をガイド穴２ＯＡに嵌
入した時に支持体１８が矢印方向に回転した場合、左側
の支持台１６は幾分下降し、右側の支持台１６は上昇す
る（図（ｂ））。同時に支持台１６が横移動する。この
状態からガイド２０を離脱させると、前述の上下の倣い
機構２３の働きで左右の支持台１６は基準位置に戻るか
ら支持体１８も元の図（ａ）の位置に戻る。

（コレクタノズルの交換作業）交換作業を開始するに当たってまず、前後進シリンダ３
０（第１図）を伸長させて架台Ｈを前進させ、第８図の
ように、上下のストッパ２１をロータ３側に当接させ、
同時にガイド２０をガイド穴２ＯＡに嵌入して装置の位
置決めを行う。この時装置が有する自動倣い（調芯）機
能が働いて、両者間に多少芯ずれが存在していても装置
の方がそれに倣い移動する。次いで突出用シリンダ３４
（第３図）を伸長して円筒治具１９を進出させてコレク
タノズルケース２の着脱用ピン２ｂに円筒治具１９のＬ
型溝１９ａを係合する。この場合、着脱用ピン２ｂに嵌
合するために円筒治具１９を必要に応じて回転させる０
円筒治具１９と交換対象物たるコレクタノズルｌとの間
に芯ずれが存在するときには、第１５図のように円筒治
具１９の筒体１９Ａ内に設けたボール４３ががバネ４２
の付勢力に抗して収納溝４１内に引っ込んで逃げ代が付
与されるようになっているので、この芯ずれは容易に吸
収できる。

次いで円筒治具１９を治具回動モータ３７により回転さ
せてコレクタノズルケース２の係合ビン２ａをロータ３
のＬ型溝３ａから離脱させた後（第３４図の逆動作）、
突出用シリンダ３４を作動（収縮）させて円筒治具１９
を後退させると、第３４図のように、コレクタノズル１
がそのケース２と共にロータ３から取り外される（第１
４図参照）。この後は前後進シリンダ３０を収縮作動さ
せて架台Ｈを元の位置に戻し、図示しない交換台車を新
部品置き場まで走行していき、新旧のコレクタノズルを
交換してから再び上述と同要領の動作を行って新コレク
タノズル付ケースをロータ３に装着する。

Ｂ）第２発明（固定プレート及びスライドプレートの交
換装置）ニスライドプレート及び固定プレートの取付構造から説明
すると、スライドプレート９、固定プレート１０（これ
らを単にプレートとも称す）は、第３５図、第３６図に
示すにようにそれぞれ外扉４、内扉１１に同要領で固定
されている。つまり、プレー）９　（１０）の両側が直
線状Ｓに切り落とされており、ここに扉４（１１）側の
テーパ部材７ａとの間にテーパシム７が挟装されている
。そして、テーバシム７をボルト８で扉４（１１）にネ
ジ込んで行くとテーバシム７は楔の如く入り込んで行き
、プレート９（１０）は中心方向に寄って行く。これを
両側から行うとプレート９（１０）は扉４（１１）’に
固定される。これらスライドプレート９、固定プレート
ｌＯを交換する時には第３２図のように外扉４、内扉１
１を観音開きの状態にする。

次に、これらプレートの交換装置を第１６図（側面図）
、第１７図（正面図）で説明する。

図中、前述の交換装置で述べた構成要素と均等なものは
、同符号を付してその機能的な説明は省略する。

図において、前後方向に（通常は図示しない交換台車上
に）敷設された前後レール３１に係合して摺動するレー
ルガイド３２が基台２７の下部に設けてあり、この基台
２７端部には前後進シリンダ、３０が連結されている。

基台２７上に横方向に横レール２８が敷設され、これに
係合して摺動するレールガイド２６が中間台２５下部に
設けられている。この中間台２５の前面にはストッパを
兼ねるガイド２０′が突設されている。また、中間台２
５の中央部には支持台１６を支持する昇降手段２４、こ
の両側にはガイド２２とガイド兼上下げ倣いストッパ２
３が配設されている。２９は横倣いストッパである、こ
れらの具体的構成並びにその機能は前述したものと同一
である。上記のように架台Ｈを基台２７、中間台、支持
台１６等から構成することも前述と同様である。

支持台１６上には前後にレール５４が敷設されており、
これに摺動自在なレールガイド５４Ａを介して補助台５
３が設けられている。補助台５３の前後には前後倣いス
トッパ２９°が設けである。更に、補助台５３の上面に
は前後進直角方向にレール５１Ｂが敷設され、この上に
摺動可能なレールガイド５１Ａを介して移動台５１が設
けである。移動台５１の端部には移動シリンダ５２が連
結され、その作動により移動台５１が前後進直角方向に
移動できるようになっている。この移動台５１の上には
第１７図に示す如く、球面軸受４８ａを有する支持ブラ
ケット４８が立設されており、この球面軸受４８ａを介
して前部に円筒状の位置決めブラケット４４を備えた支
持軸４５が支承されている。支持軸４５の後端部にはシ
リンダより構成する前後回動ストッパ５０（前述の１７
に相当）が門枠４９に設けてあり、位置決めブラケット
４４を図示するような水平位置に保持するように常に支
持軸４５を下方に押し付けている。また、第１９図にも
示すように、位置決めブラケット４４の左右の回動方向
の位置を基準位置に保持するように移動台５１上に支持
軸４５を挾んで両側に取付板４７が設けてあり、この板
４７に左右回動方向の倣い機能のための左右回動ストッ
パ４６が相対峙して突設され、支持軸４５に植設された
垂直板４５ａに両側から当接している。

このように、位置決めブラケット４４は、通常の非使用
状態では常に基準位置に保持され、また、相手方の位置
のずれに応じて球面軸受４８ａを介して前後左右回動自
在に構成されているので、使用時相手側のガイド穴２Ｏ
Ａに倣つア姿勢を変化することができる自動倣い（調芯
）機能を有する。これは前述のコレクタノズル交換装置
の場合と同様である。

一方、第１８図（位置決めブラケット４４の縦断面図）
、第２１図（第１７図のＸ矢視図）に示すように位置決
めブラケット４４の円周部の前端の上下には扉（交換物
装着）側のガイド穴２ＯＡ（第３５図）に嵌入して位置
決め作用をなすガイド２０が突設されている。位置決め
ブラケット４４内には円筒内面に沿って進退自在な移動
円板５４がブツシュ５４ａを介して摺接している。つま
り、移動円板５４の背面には突出用シリンダ５６が上下
に配設されており、また、中央部に開設した長方形の案
内口５５Ａから掴持具５５が突出して設けられている。

この上下の掴持具５５同土間は掴持用シリンダ５７によ
り連結されている。掴持具５５の先端部に形設された溝
５５ａは、上下掴持具５５がスライドプレート９（固定
プレート１０）の上下穴（溶鋼の流路Ｐ）に挿入され、
掴持用シリンダ５７により掴持具５５が上下に移動した
時、。このように掴持具５５と掴持用シリンダ５７によ
り交換対象物の掴持手段が構成されている。

移動円板５４の左右にはプレート９．１０の固定具たる
テーパシム７用のボルト８（第３６図）を緩めたり締め
つけたりするための手段（以下、緩締手段という）５８
が設けである。つまり、この緩締手段５８は第２０図に
示すように回転モータ５８ａと、この軸端に設けられた
ボルト８の頭部に形設された六角溝に係合するポールド
ライバ５９とから構成されている。

なお、上記のような構成を有する交換装置は、固定プレ
ート交換用のものと、スライドプレート交換用のものと
それぞれ別に（＠密には基台２７以下は共通とし、基台
２７より上部分の装置を別個に設けたもの）並設するこ
とが望ましい。そうすれば、同時に両プレートの交換作
業ができて作業の迅速化が図れる。

（固定プレート／スライドプレート交換作業）ように観
音開きにしておいて、まず、前後進シリンダ３０を伸長
して装置全体を前進移動してガイド２０°の先端が溶鋼
鍋Ｂの底部に当接したところで停止する。この状態では
位置決めブラケット４４はスライドプレート９（固定プ
レート１０）の正面に対向している０次いで移動シリン
ダ５２を伸長して位置決めブラケット４４を前後進直角
方向に移動させ、ガイド２０を扉側のガイド穴２０Ａ（
第３５図）に嵌入させて位置決めする。この時多少芯ず
れが存在しても装置の持つ自動倣い（調芯）機能により
円滑に対応しうる。次に、突出用シリンダ５６を伸長さ
せて移動円板５４を前進させて掴持具５５をスライドプ
レート９（固定プレート１０）の流路Ｐの穴に挿入し、
掴持用シリンダ５７を伸長して掴持具５５を上下に間隔
を開くように案内口５５Ａに沿って移動させて掴持具５
５の溝５５ａ内にスラ・イドプレート９（固定プレート
１０）を嵌め込んで保持する。次いで緩締手段８頭部の
六角溝に係合させた後、回転モータ５８ａを駆動してボ
ルト８を緩めてテーパシム７による固定を解除する。そ
れから再び移動シリンダ５２を作動（収縮）させて元の
位置まで位置決めブラケット４４を後退した後、前後進
シリンダ３０を作動して装置全体を元の位置に戻す。こ
の後は図示しない交換台車を走行して新部品置き場のと
ころまで移動して新旧交換して、再び上記とは同要領の
動作をして新しいプレートを各層に装着する。なお、ス
ライドプレート９と固定プレー）１０の交換装置を並設
した場合には同時に交換作業が行えることは言うまでも
ない。

Ｃ）第３発明（上ノズル交換装置）：中央に流路Ｐを有する円錐台状の上ノズル１２を溶鋼鍋
Ｂに取り付ける際には、上ノズル１２の外周にモルタル
Ｍを塗着して鍋の内張耐火物１４の開口部１４ａに嵌入
して固着される（第２６図、第３１図参照）が、上ノズ
ル１２の必要である。

本交換装置の側面図を第２２図、要部平面図を２３図に
示す、なお、図中、前述した装置と均等な構成要素につ
いては同一符号を付してその機能的な説明は省略する。

図において、図示しない交換台車上に前後方向に敷設さ
れた前後レール３１に係合して摺動するレールガイド３
２が基台２７の下部に設けられている。基台２７の端部
には前後進シリンダ３０が連結され、その伸縮動作によ
り基台２７が前後レール３１に沿って移動自在になって
いる。基台２７上にはその中央部に昇降手段２４が立設
され、そのロンド側が中間台２５を支持している。この
昇降手段２４の前後にガイド杆２２とガイド兼上下倣い
ストッパ２３が配設されている。中間台２５上には前後
進直角方向に横レール２８が敷設され、これに係合して
摺動するレールガイド２６が支持台１６の下部に等から
構成される。

支持台１６上の両側に立設された支持板６１には引抜シ
リンダ６４が筒状の支持体６３を介して枢支軸６２によ
り枢支されている。この引抜シリンダ６４は、上ノズル
１２の必要引抜力より大きい約３５を程度の力量を持つ
。

引抜シリンダ６４のロッド６５側は移動体６７に連結さ
れている。支持体６３の前面には上部に左右２本のスト
ッパ２１、下部にガイド２０とストッパ２１が突設され
ており、これら４本の棒が移動体６７の張出板６７Ａ、
６７Ｂを挿通して移動体６７の前後移動をガイドするよ
うになっている。

移動体６７（張出板６７Ａ）の前面には引抜杆６０が突
設されている。この引抜杆６ｏの前部には長方形の係止
手段たるノツチ６８が枢支ピン６９に枢支されて収納（
内装）されている。また、第２４図、第２５図に示すよ
うに枢支ピン６９の近傍には係止ピン７０がノシチ６８
合するＵ部材７１を有するロンドア２が、引抜杆６０内
に設けた溝？２ａに沿って移動可能に構成されている。

つまり、第２３図に示すようにロッド７２の基端部は移
動体６７内に設けたシリンダ７３のロンド側と連結され
ている。

上記係止ピン７０は第２５図（Ｃ）に示すように略長円
形状断面（ａ＞ｂ）に形成しである。従って、ノツチ６
８の収納状態（同図（ａ））では係止ピン７０がＵ部材
７１の内面に当接していて回転ガタはないが１、ノツチ
６８が回転突出した状５１！（同図イ））では係止ピン
７０が想像線の如くＵ部材７１内面から離間して回転ガ
タを生じるようになっている。

（上ノズルの交換作業）まず、前後進シリンダ３０を作動させて、交換装置全体
を前進させ、３本のストッパ２１先端が交換物装着側に
当接し、１本のガイド２０が交換物装着側のガイド穴に
嵌入した状態で停止する。この時自動機い（調芯）機能
が働くことは前述と同様である。このようにして装置の
位置決めがなされた後、引抜シリンダ６４を伸長させて
移動体６７をガイド２０及びストッパ２１に案内させつ
つ前方に進出させる。これに伴い引抜杆６０が上ノズル
１２の流路Ｐに挿入していき、挿入が完了した時点で、
ノツチ６８の駆動用のシリンダ７３を伸長させてロッド
７２を第２５図の（ａ）位置からら）位置まで移動させ
ると、ノツチ６８は枢支ピン６９を軸に水平に回転して
引抜杆６０より両端が突出する（第２５図（ｂ）、第２
７図参照）。この状態で、再び引抜シリンダ６４を収縮
させて移動体６７すなわち引抜杆６０を後退させると、
回転ガタを持ったノツチ６８の突出部分が上ノズル１２
の損耗形状に倣って揺動して係止し、更に引抜シリンダ
６４を収縮させると、ストッパ２１とガイド２０が溶鋼
鍋Ｂを突っ張り支持しているので、上ノズル１２には引
抜力が作用して溶鋼鍋Ｂから引き抜かれる。

一方、新しい上ノズルの装着は、外周にモルタルＭを塗
着した上ノズル１２（第２６図）を引抜杆６０に嵌合保
持した状態で引抜シリンダ６４を伸長させて内張耐火物
１４の開口部１４ａに挿入していき（第２７図）、移動
体６７の張出板６７Ａ前面で上ノズル１２の後端面（若
干突出状に形成されている）を押圧して開口部１４ａに
押し込んで装着する。

以上述べた３つの交換装置Ａ）、Ｂ）、Ｃ）は任意に組
み合わせてそれぞれ交換台車上に搭載してもよいが、第
２８図に示すようにこれらの装置全てを１つの交換台車
７４上に搭載する方が好ましい、すなわち、コレクタノ
ズル、スライドプレート、固定プレート、及び上ノズル
を取り外した後、これら溶鋼鍋ノズルの耐火物を保持し
たまま交換台車７４を、走行輪７５を駆動して第３０図
に示すように鍋頭転機７７に沿って敷設されている走行
レール７６上を移動して新しい耐火物置き場のところま
で行き、新旧耐火物を取り替えてまた溶ｉ鍋Ｂの位置ま
で移動し、前述と同要領の動作を各交換装置に行わしめ
て新しい耐火物を装着する。かくして、取り外し作業→
交換台車移動→新旧耐火物交換→交換台車移動→装着作
業という一連動作として溶鋼鍋ノズルの交換作業を行う
ことができるため作業効率が大幅に向上する。

なお、以上は主に溶鋼鍋ノズルの１つであるロータリノ
ズルＲの交換装置について述べたが、この技術的思想は
スライディングノズルにも適用しうることは言うまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、（１）高温重量
物である溶鋼鍋ノズルのハンドリングの自動化が達成で
き、作業の効率化と安全迅速化が図られる。

（２）今まで人の勘に頼っていたこれら溶鋼鍋ノズルの
取付力等が一定となり、操業の安定化が可能となる。

（３）自動倣い機構の採用により装置の位置決めが容易
になされるから、装置の自動化達成に大きく寄与できた
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明のコレクタノズル交換装置の側面図、
第２図は同正面図、第３図は円筒治具付近の一部切断平
面図、第４図は円筒治具頭部の要部斜視図、第５図は同
要部断面図、第６図はコレクタノズル（ケース）の装着
穴とガイド穴の配置図、第７図はガイド穴の断面図、第
８図はコレクタノズル交換装置前進時にガイドがガイド
穴に嵌合され、ストッパが交換物装着側に当接した状態
を示す図面、第９図（ａ）（ｂ）（Ｃ）及び第１０図（
ａ）　（ｂ）（Ｃ）は架台の昇降支持兼上下倣い手段の
原理的構成図、第１１図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は支持体の
前後回動の倣い手段の説明図、第１２図（ａ）（ｂ）は
支持体の左右回動の倣い手段の説明図、第１３図は架台
の横方向の倣い手段の説明図、第１４図はコレクタノズ
ル（ケース）を円筒治具に嵌合して取り外した状態を示
す図面、第１５図（ａ）（ｂ）は円筒治具頭部に設けた
コレクタノズル（ケース）の支持手段の作用説明図であ
る。第１６図は第２発明の固定プレート／スライドプレート
の交換装置の側面図、第１７図は同正面図、第１８図は
位置決めブラケットの縦断面図、第１９図は位置決めブ
ラケットの左右回動の倣い手段の要部図、第２０図は綴
棒手段の説明図、第２１図は第１７図におけるＸ矢視図
である。第２２図は第３発明の上ノズル交換装置の側面図、第２
３図は同一部切断平面図、第２４図は第２２図における
引抜杆のＡ−Ａ断面図、第２５図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は
引抜杆に設けたノツチの動作説明図、第２６図は上ノズ
ルの装着要領図、第２７図は上ノズルに交換装置の引抜
杆を挿入した状態を示す図面である。第２８図は第１〜３発明にかかる交換装置を１つの交換
台車上に搭載した場合の説明図、第２９図は転炉から溶
鋼鍋に溶鋼を受は取る状態を示す概略図、第３０図（ａ
）（ハ）は溶鋼鍋を鍋頭転機に乗せた状態と鍋を傾転し
た状態を示す図面、第３１図はロータリノズル（上ノズ
ル、固定プレート、スライドプレート、コレクタノズル
）の溶鋼鍋への取付状態を示す縦断面図、第３２図は外
扉、内扉を観音開きにした状態を示す子図面、第３３図
はコレクタノズルをコレクタノズルケースに嵌着した状
態を示す斜視図、第３４図はコレクタノズル（ケース）
のロータ側への装着要ＴｉＪｉ図、第３５図はスライド
プレートないし固定プレートの扉への取付状態を示す図
面、第３６図はその取付部の要部断面図である６０・・
・引抜杆、６４・・・引抜シリンダ、６８・・・ノツチ
（係止手段）、Ｂ・・・溶鋼鍋、Ｈ・・・架台、Ｒ・・
・ロータリノズル（溶鋼鍋ノズル）。１・・・コレクタノズル、２・・・コレクタノズルケー
ス、３・・・ロータ（回転フレーム）、４・・・外扉、
９・・・スライドプレート、１０・・・固定プレート、
１１・・・内扉、１２・・・上ノズル、１４・・・内張
耐火物、１７．５０・・・前後回動ストッパ、１７ｃ、
４８ａ・・・球面軸受、１８．６３・・・支持体、１９
・・・円筒治具、２０・・・ガイド、２ＯＡ・・・ガイ
ド穴、２１・・・ストッパ、２３・・・上下倣いストッ
パ、２４・・・昇降手段、２９・・・横倣いストッパ、
３０・・・前後進シリンダ、４４・・・位置決めブラケ
ット、４６・・・左右回動ストッパ、５５・・・掴持具
、５８・・・綴棒手段、５９・・・ポールドライバ、第
６図第７図第４図第３図第５図第１４図（ａ）第１３図第１５図（ｂ）第１９図第１８目第２４目人引抜枠；、ｔ、　２５図第２６図第２７図７Ａ２゜ｊｅ、埼体第２８図第３３図ａ第２９図第３１図 ■ 内ｆｉ１１第３２図第３６図第３４図第３５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動倣い機能のために昇降自在、前後進直角方向
に移動自在に構成した架台を前後進可能に設け、この架
台に自動倣い機能のために前後左右２方向に回動自在に
構成した支持体を設け、この支持体前部に前進時交換物
装着側と嵌合するガイド及び外周に該交換物との係合用
のＬ型溝を有する回動及び進退可能に構成した円筒治具
を設けたことを特徴とする溶鋼鍋ノズル自動交換装置。
（２）先端に前進時交換物装着側に嵌合するガイドを有
し、かつ、自動倣い機能のために昇降自在、前後進直角
方向に移動自在に構成した架台を設け、この架台に先端
に前進時交換物装着側と嵌合するガイドを有し、かつ、
自動倣い機能のために前後進方向に移動自在及び前後左
右２方向に回動自在に構成した位置決めブラケットを前
後進直角方向に移動可能に設けると共に、この位置決め
ブラケットに該交換物用の掴持手段と緩締手段とを設け
たことを特徴とする溶鋼鍋ノズル自動交換装置。
（３）自動倣い機能のために昇降自在、前後進直角方向
に移動自在に構成した架台を前後進可能に設け、この架
台に自動倣い機能のために前後１方向に回動自在に構成
した支持体を設け、この支持体前部に前進時交換物装着
側と嵌合するガイド及び当接するストッパ並びに進退自
在な引抜杆を突設すると共に、この引抜杆の先端部に該
引抜杆から突出可能に構成された係止手段を内装したこ
とを特徴とする溶鋼鍋ノズル自動交換装置。