JPH0798249B2 - 鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属または合金等の鋳片を連続的に鋳造する際
に用いられる上端が解放型の鋳型に溶湯を供給する連続
又は半連続鋳造浸漬ズル用ストッパの電動制御装置に係
り、特にストランド数の多い鋳型に溶湯を供給する連続
又は半連続鋳造法に適した浸漬ノズル用ストッパの電動
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

連続又は半連続鋳造法は、タンディッシュ内の溶湯、ま
たは溶解炉から樋に出湯した溶湯を水冷銅鋳型内に注入
し、鋳型で冷却して溶湯を順次凝固させ、連続的に鋳型
から鋳片を引き抜く方法である。

連続又は半連続鋳造法で鋳造欠陥の少ない鋳片を安定し
て鋳造するために、鋳型内で均一に抜熱を行なうこと、
また溶湯上部を被覆するモールドフラックスを十分に供
給し、鋳型と鋳片の潤滑性を保つこと、また鋳型への溶
湯供給量を一定とし、鋳片内へのモールドフラックスの
巻き込みを防止することが重要である。

一般に、金属または合金スラブの連続又は半連続鋳造用
の鋳型は対向する一対の鋳型短片と同じく一対の鋳型長
片から構成された短形の貫通鋳型が用いられている。

タンディッシュまたは樋から鋳型内へ溶湯を供給する
際、タンディッシュ、または樋の下部に浸漬ノズルを取
り付け、このノズルの下部から溶湯を噴出させて鋳型内
へ注入している。

従来からこの浸漬ノズルの噴出口の形状には数種類有
り、鋳造する溶湯の品種と鋳型の形状に適したノズルが
使用されている。例えば銅基合金のスラブ鋳片を連続又
は半連続鋳造法によって鋳造する際には鋳片の鋳肌や、
特に鋳片内部に発生するピンホールの発生状況から、第
１図に示す逆Ｔ字形の２孔ノズル１の使用が一般化して
いる。

このノズル１は、鋳造方向垂直断面の中心線に沿って円
筒型の噴出口２を有するものが一般的であり、この噴出
口２は溶湯が鋳型３の長辺に平行に噴出するようタンデ
ィッシュまたは樋４に取り付けられている。

上記のノズル１に対しては第４図に示すようにノズルス
トッパ５が設けられており、従来のノズルストッパ５は
タンディッシュまたは樋４に取り付けられたエアシリン
ダまたは油圧シリンダ６によって上下に操作されるよう
になっている。

また、この種の装置としては特開昭46−4358号、特開昭
46−5501号、特開昭49−92631号、特開昭50−142432号
などに記載されたものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記した従来のノズルストッパ制御装置
はいずれもエアシリンダあるいは油圧シリンダによって
ノズルストッパをノズルに直接上下に移動させてノズル
を開閉し、溶湯供給量を制御するものであるから、タン
ディッシュあるいは樋が溶湯の重量と高熱によって下方
に湾曲し、ノズルとノズルストッパとの中心がずれた場
合には各鋳型への溶湯を一様に供給することが制御でき
なくなるという問題点があった。

また、鋳造開始時及び鋳造終了時にはノズルストッパは
迅速に全開あるいは全閉状態とする必要があるが、従来
の制御装置では多少のタイムラグが生じる欠点があっ
た。

さらに、従来の制御装置ではストランド数（同時に鋳造
するインゴットの本数）が多くなった場合に、各鋳片の
品質を均一にするには各鋳型の湯面を一定に保つことが
大切であり、そのためにそれぞれのノズルストッパ開度
を独立して微調整することが必要であるが、その操作が
難しいという問題点があった。

また、各鋳型内の湯面変動は溶湯対流の激化を招き、フ
ラックスの巻き込みによる鋳片の品質低下を生じるとい
う問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な
構造で、かつ容易に多数のノズルストッパを一斉に、あ
るいは各々独立して操作し、各鋳型内の湯面を一定に保
つようにノズルストッパ開度を制御できる連続又は半連
続鋳造ノズル用ストッパの制御装置を提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、連続又は半連続
鋳造用ノズルに用いられ、先端の栓体部と中間の雄ねじ
部と上部の回転操作部とから構成されたノズルストッパ
の雄ねじ部が、水平杆と支杆とから構成された上下方向
に回動可能な支持体の前記水平杆に設けられた雌ねじ部
に螺着されているノズルストッパの電動制御装置であっ
て、該ノズルストッパを回転制御する電動制御装置は上
部に駆動モータを備えており、該駆動モータの下部出力
軸にトルクリミッタを介して駆動シャフトが円筒状のガ
イドケース内に延設され、該駆動シャフトには回転力を
伝達する伝達シャフトが上下方向に摺動可能に嵌着され
ており、該伝達シャフトの下端はジョイント部を介して
前記ノズルストッパ上部の嵌合部に落し込み嵌着できる
ように構成したことを特徴としており、また、連続又は
半連続鋳造用ノズルに用いられ、先端の栓体部と中間の
雄ねじ部と上部の回転操作部とから構成された複数のノ
ズルストッパの各雄ねじ部が、水平杆と支杆とから構成
された上下方向に回動可能な支持体の前記水平杆に設け
られた複数の雌ねじ部にそれぞれ螺着されているノズル
ストッパの電動制御装置であって、各ノズルストッパを
回転制御する電動制御装置は上部にそれぞれ駆動モータ
を備えており、各駆動モータの下部出力軸にトルクリミ
ッタを介して駆動シャフトが円筒状のガイドケース内に
延設され、各駆動シャフトには回転力を伝達する伝達シ
ャフトが上下方向に摺動可能に嵌着されており、各伝達
シャフトの下端はジョイント部を介して各ノズルストッ
パ上部の嵌合部にそれぞれ落し込み嵌着できるように構
成し、前記各駆動モータは湯面レベルセンサの信号によ
って各鋳型内の湯面を一定に保つようにそれぞれ独立に
制御されるように構成したことを特徴としている。

〔作用〕

次に、本発明の作用について説明すると、連続又は半連
続鋳造を開始する際多数のノズルストッパを支持してい
る支持体をノズルストッパの栓体部の先端がノズルに通
じているタンディッシュあるいは樋底部に設けられた多
数の開口の直上方に回動させ、一方伝達シャフトをガイ
ドケースより引き下げ、その下端をノズルストッパ上部
の嵌合部に落ち込み嵌着させる。

その後に駆動モータを回転駆動すると、駆動モータの回
転力によってトリクリミッタを介して駆動シャフトが一
定の回転力で回転され、さらに駆動シャフトに上下方向
に摺動可能に嵌着されている伝達シャフトが回転され、
その回転によってジョイント部を介して下部が落ち込み
嵌着されているノズルストッパが回転される。

したがって、鋳造開始時あるいは鋳造終了時には各駆動
モータによって支持体に螺着されている各ノズルストッ
パはタンディッシュあるいは樋底部の多数のノズル開口
を一斉に閉塞、あるいは開放する。

さらに、鋳造時に溶湯が注入されている際は各鋳型に設
けられている湯面レベルセンサの信号により各鋳型内の
湯面を一定に保つように駆動モータが制御され、それぞ
れ独立してノズルストッパを操作する。

〔実施例〕

次に、本発明に係る連続鋳造ノズル用ストッパの電動制
御装置の実施例について図面を参照して説明する。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示しており、第
２図は電動制御装置とノズルストッパとが連結された状
態を示し、第３図は両者の連結が切り離され、伝達シャ
フトがガイドケース内に収納された状態を示している。

図において２孔浸漬ノズル１は鋳造方向垂直断面の中心
線に沿って円筒型の噴出口２を有しており、この浸漬ノ
ズル１は樋４の底部に取り付けられており、この浸漬ノ
ズル１の噴出口２に通じる流通路1aには樋４の底部に穿
設された孔4aが連通するようになっている。またはこの
孔4aの上部、すなわち樋４の底部は漏斗状弁座4bに形成
されている。

一方、この弁座4bを開放、または閉塞するノズルストッ
パ７は先端部にカーボン材質からなる栓体部８と、雄ね
じ部９が形成された中間部と、その上部には複数の杆体
10aを突設したハンドル部10とから構成されていて、上
部に四角形の嵌合穴10bが穿設されている。そして、上
記雄ねじ部９はノズルストッパ７を保持している支持体
11の水平杆11aに設けられた雌ねじ部12に螺着されてい
る。また支持体11は油圧シリンダ13によって点Ｐを中心
として回動する。

なお、符号3aは鋳型３内の溶湯を示している。一方、図
示しない門形固定部材に多数のストッパ電動制御装置Ａ
がノズル１の上方延長上にそれぞれ設けられている。こ
のストッパ電動制御装置Ａは上部に駆動モータ14を備え
ており、その駆動モータ14の出力軸はトルクリミッタ15
を介して駆動シャフト16に連結されている。この駆動シ
ャフト16はトルクリミッタ15との連結部から回転用ベア
リング17までの断面形状が円形で、回転用ベアリング17
によってハウジング18に回転可能に支持されている。

また、回転用ベアリング17以降、先端までの駆動シャフ
ト16の断面形状は三角形または四角形となっている。

なお、ハウジング18の下部はガイドケース19となってお
り、両者は共に耐熱性をもたせるため内部に断熱材を充
填した二重構造となっていて、その下端にアームを介し
て回転ストッパ20が設けられている。

また、上記駆動シャフト16には回転力を伝達し、かつ上
下に摺動可能な上下用ベアリング21を介してステンレス
製の中空管からなる伝達シャフト22が連結されており、
この伝達シャフト22も耐熱性をもたせるため内部に断熱
材を入れた二重構造管である。そして伝達シャフト22の
下部に円形ハンドル23が突設されており、またその下端
にはコイルばね24を巻回したジョイント部25を介して、
前記ノズルストッパ７の上部ハンドル部10に設けられた
四角形の嵌合穴10bに落ち込み嵌着する嵌入部26が突設
されている。

次に、本実施例の動作について説明する。

連続鋳造を開始する際、多数のノズルストッパ７を支持
している支持体11をノズルストッパ７の栓体部８の先端
をノズル１に通じている樋４の底部に設けられた漏斗状
弁座4bの直上方に回動させると、ストッパの電動制御装
置Ａ、ノズルストッパ７及びノズル１は鉛直線上に位置
される。

その後、回転ストッパ20から円形ハンドル23をはずし、
伝達シャフト22をガイドケース19から引き下げ、その下
端の嵌入部26をノズルハンドル部10の嵌合穴10bに落し
込み嵌着する。

この状態で駆動モータ14を回転駆動すると、駆動モータ
14の回転力によってトルクリミッタ15を介して駆動シャ
フト16が回転され、さらにその回転力が上下用ベアリン
グ21によって伝達シャフト22に伝達され、ジョイント部
25を介して下端の嵌入部26を回転するから、同時にノズ
ルストッパ７が回転され、支持体11の水平部11aの雌ね
じ部12によってノズルストッパ７が下方に回転移動し、
ノズル栓体部８が弁座4bを閉塞する。

上記の閉塞状態において溶湯をタンディッシュまたは樋
４に出湯し、一定の量に達した際に、各駆動モータ14を
逆回転させてノズルストッパ７を一斉に上方に回転移動
させ、全開状態として鋳型３へノズル１を通じて溶湯を
供給し、鋳型３内で順次凝固した鋳片を下方へ連続引抜
きを開始する。

その後は各鋳型３に設けられている図示しない湯面レベ
ルセンサによって湯面を一定に保つように各駆動モータ
14が制御されるから、それぞれ独立に各ノズルストッパ
７が操作され、各ノズルストッパ７の開度が適量に保持
できる。また鋳造終了時には同様に各ノズルストッパ７
が一斉に作動されて全閉状態とすることができる。

さらに、本実施例によれば操業中にブレークアウトやノ
ズル閉塞などのトラブル、及び電動モータの故障などの
通常の操業を継続することが困難な場合あるいは作業上
の都合によって速やかに電動制御装置Ａを退避させる場
合には伝達シャフト22下部の円形ハンドル23を持ち上げ
てノズルストッパ７の嵌合穴10bから電動制御装置を直
ちに切り離し、上方のガイドケース19内に収納すること
ができる。

しかも、本実施例によれば上記のように電動制御装置を
切り離した場合でもハンドル部10の杆体10aを釣棒27に
よって操作して、ノズルストッパ７の開度を制御するこ
とも閉塞することもできる。

〔発明の効果〕

上記した本発明によれば、伝達シャフトが駆動シャフト
に上下摺動可能に嵌着されて駆動モータの一定の回転力
を伝達するように構成され、かつその下端がノズルスト
ッパ上部の嵌合部に落し込み嵌着されるから、連続鋳造
を行なう際、駆動モータによりノズルストッパを操作し
て各ノズルを一斉に全閉状態、あるいは全開状態とする
ことができ、さらに上記鋳造時に溶湯が注入されている
際は各湯面レベルセンサの信号により各ノズルストッパ
が独立に制御され各鋳型内の湯面を一定に保つことがで
きる。

また、ブレークアウトやノズル閉塞などの操業上のトラ
ブル、および電動モータの故障などの際には迅速にノズ
ルストッパから伝達シャフトを切り離すことができ、安
全操業ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示しており、第１図は本実施
例の使用状態を示す側断面図、第２図は本実施例がノズ
ルストッパに連続された状態を示す縦断面図、第３図は
同じく切り離された状態を示す縦断面図、第４図は従来
例の側断面図である。 １…ノズル、３…鋳型、４…樋、７…ノズルストッパ、
８…栓体部、10…ハンドル部、10b…嵌合穴、11…支持
体、14…駆動モータ、16…駆動シャフト、19…ガイドケ
ース、20…回転ストッパ、22…伝達シャフト、23…円形
ハンドル、26…嵌入部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続又は半連続鋳造用ノズルに用いられ、
   先端の栓体部と中間の雄ねじ部と上部の回転操作部とか
   ら構成されたノズルストッパの雄ねじ部が、水平杆と支
   杆とから構成された上下方向に回動可能な支持体の前記
   水平杆に設けられた雌ねじ部に螺着されているノズルス
   トッパの電動制御装置であって、該ノズルストッパを回
   転制御する電動制御装置は上部に駆動モータを備えてお
   り、該駆動モータの下部出力軸にトルクリミッタを介し
   て駆動シャフトが円筒状のガイドケース内に延設され、
   該駆動シャフトには回転力を伝達する伝達シャフトが上
   下方向に摺動可能に嵌着されており、該伝達シャフトの
   下端はジョイント部を介して前記ノズルストッパ上部の
   嵌合部に落し込み嵌着できるように構成したことを特徴
   とする鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置。
2. 【請求項２】連続又は半連続鋳造用ノズルに用いられ、
   先端の栓体部と中間の雄ねじ部と上部の回転操作部とか
   ら構成された複数のノズルストッパの各雄ねじ部が、水
   平杆と支杆とから構成された上下方向に回動可能な支持
   体の前記水平杆に設けられた複数の雌ねじ部にそれぞれ
   螺着されているノズルストッパの電動制御装置であっ
   て、各ノズルストッパを回転制御する電動制御装置は上
   部にそれぞれ駆動モータを備えており、各駆動モータの
   下部出力軸にトルクリミッタを介して駆動シャフトが円
   筒状のガイドケース内に延設され、各駆動シャフトには
   回転力を伝達する伝達シャフトが上下方向に摺動可能に
   嵌着されており、各伝達シャフトの下端はジョイント部
   を介して各ノズルストッパ上部の嵌合部にそれぞれ落し
   込み嵌着できるように構成し、前記各駆動モータは湯面
   レベルセンサの信号によって各鋳型内の湯面を一定に保
   つようにそれぞれ独立に制御されるように構成したこと
   を特徴とする鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置。