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発明の名称 連続鋳造装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−38453(P2001−38453A)
公開日 平成13年2月13日(2001.2.13)
出願番号 特願平11−211769
出願日 平成11年7月27日(1999.7.27)
代理人 【識別番号】100078499
【弁理士】
【氏名又は名称】光石 俊郎 (外2名)
【テーマコード(参考)】
4E004
【Fターム(参考)】
4E004 DA13 RA07 RA09 
発明者 三宅 勝義 / 佐々木 邦政 / 石田 健次 / 中島 啓之 / 岡 秀毅 / 新井 貴士
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 対向して配設された一対の冷却ドラムの両端側にサイド堰をそれぞれ配設し、当該冷却ドラムと当該サイド堰とで包囲された湯溜まりに溶湯を注湯し、当該冷却ドラムを回転させることにより帯状の鋳片を下方から送出する連続鋳造装置において、前記サイド堰を昇降させるサイド堰昇降手段を設けたことを特徴とする連続鋳造装置。
【請求項2】 請求項1に記載の連続鋳造装置において、前記サイド堰を振動させるサイド堰振動手段を設けたことを特徴とする連続鋳造装置。
【請求項3】 請求項2に記載の連続鋳造装置において、前記サイド堰昇降手段が前記サイド堰振動手段と共に前記サイド堰を昇降させることを特徴とする連続鋳造装置。
【請求項4】 請求項1または2に記載の連続鋳造装置において、前記サイド堰昇降手段が前記サイド堰を支持しながら当該サイド堰を昇降させることを特徴とする連続鋳造装置。
【請求項5】 請求項4に記載の連続鋳造装置において、前記サイド堰昇降手段が回転自在に支持された回転スリーブと、前記回転スリーブ内に偏心状態で回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の先端に偏心して取り付けられ、前記サイド堰側に回転自在に連結された円柱型の支持体と、前記回転スリーブと前記回転軸とを同一角速度で互いに逆方向に回転させる駆動手段とを備えてなることを特徴とする連続鋳造装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、双ドラム式の連続鋳造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特公平7−49140号公報に記載されている双ドラム式の連続鋳造装置の要部の概略構造を図8,9に示す。
【0003】図8,9に示すように、対向配置された一対のフレーム110間には、一対の冷却ドラム111が駆動回転可能に支持されている。フレーム110の上方寄りには、支持軸112が回転可能に支持されている。フレーム110の下方寄りには、冷却ドラム111側の端部(先端)を偏心させた回転軸113がスリーブ114を介して回転可能に支持されている。支持軸112の先端は、支持板115のフレーム110側の中程に回転可能に連結している。支持板115のフレーム110側の下方には、スライダ116が上下方向に摺動移動できるように嵌合している。スライダ116には、前記回転軸113の先端が回転可能に嵌合している。支持板115のフレーム110側には、当該フレーム110に支持された押圧装置117の作動軸が連結されている。支持板115の冷却ドラム111側には、サイド堰118が取り付けられている。サイド堰118の冷却ドラム111側には、耐火材119が当該冷却ドラム111と摺動可能に当接するように取り付けられている。
【0004】このような連続鋳造装置においては、冷却ドラム111を回転させ、押圧装置117を作動して耐火材119を介してサイド堰118を冷却ドラム111の端面に押し付け、回転軸113を回転させてスライダ116を介してサイド堰118を支持軸112の軸心回りで連続的に振動させながら、上記冷却ドラム111およびサイド堰118で囲まれてなる湯溜まり120に溶湯100を供給すると、湯溜まり120の溶湯100が冷却ドラム111で冷却されて、冷却ドラム111と接触する溶湯100の表面に凝固シェル101aが形成され、冷却ドラム111間から帯状の鋳片101が送り出されるようになっている。このとき、サイド堰118が振動しているので、耐火材119の表面への凝固シェル101aの固着を防ぐことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の双ドラム式の連続鋳造装置では、連続鋳造するにしたがって、図10に示すように、耐火材119の冷却ドラム111の端面との摺接部分が次第に摩耗して段部形状となり、サイド堰118の振動に伴って、耐火材119の上記段部部分に凝固シェル101aが差し込んでしまい、当該耐火材119の局部摩耗が急速に増大して冷却ドラム111との摺接面にまで進行してしまい、当該部分にも凝固シェル101aがさらに差し込んでしまう。このため、耐火材119によるシール機能が短期間で著しく低下してしまい、サイド堰118の交換頻度が非常に多くなってしまう。
【0006】このようなドラムキャスタによる連続鋳造では、上記耐火材119の寿命によって運転時間の長さが左右されるため、当該耐火材119の寿命が短いと、連続運転時間が短くなり、鋳造生産の原単位コストが高くなってしまう。すなわち、従来の連続鋳造装置では、耐火材119が短時間で消耗して、連続運転時間が短くなってしまい、生産コストが高くなってしまうのである。
【0007】このようなことから、本発明は、耐火材の局部摩耗を抑制して耐火材の寿命を長くすることにより、長時間にわたって連続運転することができる連続鋳造装置を提供することを目的とした。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決するための、本発明による連続鋳造装置は、対向して配設された一対の冷却ドラムの両端側にサイド堰をそれぞれ配設し、当該冷却ドラムと当該サイド堰とで包囲された湯溜まりに溶湯を注湯し、当該冷却ドラムを回転させることにより帯状の鋳片を下方から送出する連続鋳造装置において、前記サイド堰を昇降させるサイド堰昇降手段を設けたことを特徴とする。
【0009】上述した連続鋳造装置において、前記サイド堰を振動させるサイド堰振動手段を設けたことを特徴とする。
【0010】上述した連続鋳造装置において、前記サイド堰昇降手段が前記サイド堰振動手段と共に前記サイド堰を昇降させることを特徴とする。
【0011】上述した連続鋳造装置において、前記サイド堰昇降手段が前記サイド堰を支持しながら当該サイド堰を昇降させることを特徴とする。
【0012】上述した連続鋳造装置において、前記サイド堰昇降手段が回転自在に支持された回転スリーブと、前記回転スリーブ内に偏心状態で回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の先端に偏心して取り付けられ、前記サイド堰側に回転自在に連結された円柱型の支持体と、前記回転スリーブと前記回転軸とを同一角速度で互いに逆方向に回転させる駆動手段とを備えてなることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明による連続鋳造装置の第一番目の実施の形態を図1,2を用いて説明する。なお、図1は、その要部の側面図、図2は、図1のII−II線断面矢視図である。
【0014】図1,2に示すように、対向配置された一対のフレーム10は、支持台21に昇降可能にそれぞれ支持されている。支持台21とフレーム10との間には、当該フレーム10を昇降させる油圧式または電動式の昇降装置22が設けられている。
【0015】対をなす前記フレーム10間には、一対の冷却ドラム11が駆動回転可能に支持されている。フレーム10には、複数の支持軸12が回転可能にそれぞれ支持されている。支持軸12の先端は、支持板15のフレーム10側に回転可能に連結している。支持板15のフレーム10側には、当該フレーム10に支持された押圧装置17の作動軸が連結されている。支持板15の冷却ドラム11側には、サイド堰18が取り付けられている。サイド堰18の冷却ドラム11側には、耐火材19が当該冷却ドラム11と摺動可能に当接するように取り付けられている。
【0016】なお、本実施の形態では、フレーム10、支持軸12、支持板15などにより支持手段を構成し、支持台21、昇降装置22などにより昇降作動手段を構成し、押圧装置17などによりサイド堰押圧手段を構成し、上記支持手段、上記昇降作動手段などによりサイド堰昇降手段を構成している。
【0017】このような連続鋳造装置においては、冷却ドラム11を回転させ、押圧装置17を作動して耐火材19を介してサイド堰18を冷却ドラム11の端面に押し付け、昇降装置22を作動してフレーム10を間欠的または連続的に所定の速度(例えば1mm/min.)で上昇させながら、上記冷却ドラム11およびサイド堰18で囲まれてなる湯溜まり20に溶湯100を注湯すると、湯溜まり20の溶湯100が冷却ドラム11で冷却されて、冷却ドラム11と接触する溶湯100の表面に凝固シェル101aが形成され、冷却ドラム11間から帯状の鋳片101が送り出される。
【0018】ここで、フレーム10が上昇することにより、支持軸12および支持板15を介してサイド堰18が上昇し、耐火材19も上昇移動するため、当該耐火材19の冷却ドラム11の端面との摺接部分が徐々にずれていくようになる。このため、耐火材19の局部的な摩耗を抑制することができる。
【0019】すなわち、連続鋳造が開始されて一定時間が経過すると、図3(a)に示すように、耐火材19の冷却ドラム11の端面との摺接部分が摩耗して段部が形成され、この段部に凝固シェル101aが差し込み、さらに、冷却ドラム11の端面と耐火材19の摺接面との間に差し込むように耐火材19が局部摩耗し始めるため、このような状態となる直前で上述したように耐火材19を上昇させることにより、図3(b)に示すように、耐火材19が冷却ドラム11の端面に当接しながら湯溜まり20側へ所定長ずつ滑り移動して変位し、耐火材19が健全な平坦面で冷却ドラム11の端面と摺接するようになるので、耐火材19の段部から摺接面への凝固シェル101aの差し込みを生じるような耐火材19の局部摩耗が回避される。
【0020】このようにして耐火材19の摩耗タイミングに合わせて耐火材19を上昇させていくと、図3(c)に示すように、耐火材19の冷却ドラム11の端面との摺接面の幅が次第に足りなくなってしまうため、耐火材19の冷却ドラム11の端面との摺接面の幅の最大限度許容範囲まで耐火材19を上昇させて一単位の連続鋳造を行ったら、運転を停止して耐火材19を交換してから上述と同様にして運転を再び開始すれば、連続鋳造運転を再開することができる。
【0021】したがって、このような連続鋳造装置によれば、耐火材19の局部摩耗を抑制して、従来よりも寿命を延ばす(約十倍)ことができるので、一単位当たりの連続鋳造運転時間を大幅に延長することができ、鋳造生産の原単位コストを低減することができる。
【0022】本発明による連続鋳造装置の第二番目の実施の形態を図4を用いて説明する。なお、図4は、その要部の側面図である。ただし、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な部材については、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、その説明を省略する。
【0023】図4に示すように、フレーム10には、冷却ドラム11側の端部(先端)を偏心させた回転軸13が回転可能に支持されている。支持板15のフレーム10側の下方には、スライダ16が上下方向に摺動移動できるように嵌合している。スライダ16には、前記回転軸13の先端が回転可能に嵌合している。回転軸13の基端側には、図示しない駆動手段が連結されている。
【0024】つまり、回転軸13を回転させると、スライダ16が支持板15に対して上下動し、支持板15が前記支持軸12を中心にして振動し、サイド堰18および耐火材19を振動させることができるようになっているのである。
【0025】なお、本実施の形態では、回転軸13、スライダ16、前記駆動手段などによりサイド堰振動手段を構成している。
【0026】このような連続鋳造装置においては、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に操作することにより、湯溜まり20の溶湯100から鋳片101を製造することができる。このとき、上述したようにサイド堰18および耐火材19を振動させることができるので、耐火材19の表面への凝固シェル101aの固着を防ぐことができる。ここで、上記サイド堰振動手段は、前記サイド堰昇降手段によりサイド堰18と共に昇降する。
【0027】したがって、このような連続鋳造装置によれば、前述した実施の形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、耐火材19の表面への凝固シェル101aの固着を防ぐことができるので、前述した実施の形態の場合よりも、耐火材19の局部摩耗をさらに抑制することができ、寿命をさらに延ばして一単位当たりの連続鋳造運転時間をさらに延長することができ、鋳造生産の原単位コストを低減することができる。
【0028】本発明による連続鋳造装置の第三番目の実施の形態を図5を用いて説明する。なお、図5は、その要部の側面図である。ただし、前述した第一,二番目の実施の形態の場合と同様な部材については、前述した第一,二番目の実施の形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、その説明を省略する。
【0029】図5に示すように、支持台21に固定支持されたフレーム10の上方寄りには、固定スリーブ23が取り付けられている。固定スリーブ23内には、外径の軸心に対して内径の軸心を偏心させた回転スリーブ24が回転可能に嵌合支持されている。回転スリーブ24内には、回転軸25が回転可能に支持されている。回転軸25の支持板15側端部(先端)には、円柱型をなす支持体26が当該回転軸25に対して偏心して取り付けられている。この支持体26は、サイド堰18の重心を支持するように支持板15に回転可能に嵌合している。
【0030】前記回転スリーブ24には、ギヤ28が当該回転軸25の同軸上に嵌合している。ギヤ28には、伝動ギヤ29が噛み合っている。伝動ギヤ29には、伝動軸27の一端が同軸上に連結されている。伝動軸27の他端には、伝動ギヤ30が同軸上に連結されている。伝動ギヤ30には、アイドルギヤ31が噛み合っている。アイドルギヤ31には、ギヤ32が噛み合っている。ギヤ32には、駆動モータ33の駆動軸33aが同軸上に連結されている。この駆動モータ33の駆動軸33aの先端は、フレキシブルシャフト34を介して前記回転軸25の基端に連結されている。
【0031】つまり、駆動モータ33の駆動軸33aを回転させると、フレキシブルシャフト34を介して回転軸25を当該駆動軸33aの回転方向と同じ方向へ回転させると同時に、上記各ギヤ28〜32および伝動軸27を介することにより、回転スリーブ24を上記回転軸25と同一角速度で回転させながら上記駆動軸33aの回転方向と逆方向へ回転させることができるようになっているのである。
【0032】このような本実施の形態では、伝動軸27、前記ギヤ28〜32、駆動モータ33、フレキシブルシャフト32などにより駆動手段を構成し、支持台21、固定スリーブ23、回転スリーブ24、回転軸25、支持体26、上記駆動手段などによりサイド堰昇降手段を構成している。
【0033】また、前記フレーム10の下方寄りには、固定スリーブ35が取り付けられている。固定スリーブ35内には、外径の軸心に対して内径の軸心を偏心させた回転スリーブ36が回転可能に嵌合支持されている。回転スリーブ36内には、回転軸37が回転可能に支持されている。回転軸37の支持板15側端部(先端)には、円柱型をなす支持体38が当該回転軸37と同軸をなして取り付けられている。支持体38は、角形型のスライダ39に回転可能に嵌合している。スライダ39は、前記支持板15に上下方向へ摺動移動できるように嵌合している。上記回転スリーブ36の基端には、ギヤ40が同軸をなして取り付けられている。ギヤ40には、ギヤ41が噛み合っている。ギヤ41には、駆動モータ42の駆動軸42aが同軸上に連結している。
【0034】つまり、駆動モータ42の駆動軸42aを回転させると、ギヤ40,41を介して回転スリーブ36が回転し、回転軸37を介して支持体38の軸心S5 が固定スリーブ35の軸心S4 を中心にして公転し、スライダ39が上下方向にスライド移動することにより、支持板15が前記支持体38を中心にして振動するようになっているのである(図7参照)。
【0035】なお、本実施の形態では、固定スリーブ35、回転スリーブ36、回転軸37、支持体38、スライダ39、ギヤ40,41、駆動モータ42などによりサイド堰振動手段を構成している。
【0036】このような連続鋳造装置においては、駆動モータ33を作動させると、図6に示すように、回転スリーブ24および回転軸25が上述したように同一角速度で矢印A,Bのように同時に逆方向に一定角度回転する。このとき、回転スリーブ24は、自身の回転中心の軸心S1 を中心として回動するが、いま、この回動だけを考えた場合、回転軸25の回転中心の軸心S2 は、位置S2'へ移動し、これと同時に、支持体26の軸心S3 は、仮想点S3'' へ移動することになる。さらに、回転軸25が位置S2'を中心として逆方向へ同一角度回動することにより、支持体26の軸心S3 が仮想点S3'' から位置S3'、すなわち、回転スリーブ24の回転中心の軸心S1 を通る鉛直線上の位置へ戻り移動し、回動前の支持体26の軸心S3 が回動後に位置S3'へ鉛直にΔhだけ上方へ移動して、サイド堰18が上昇されることとなる。
【0037】このとき、図7に示すように、支持板15に対して支持体38がスライダ39を介して上下方向へ摺動移動できるように連結されているため、サイド堰18は、何ら問題なく昇降することができる。すなわち、前記サイド堰昇降手段は、サイド堰18を支持しながら当該サイド堰18を昇降させるようになっているのである。
【0038】したがって、このような連続鋳造装置によれば、前述した第一、二番目の実施の形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、回転スリーブ24および支持体25の二重偏心での回転操作でサイド堰18を昇降させるようにしたので、微小距離ずつのサイド堰18の上昇を正確かつ容易に制御することができると共に、昇降機構を支持機構とを兼ね合わせるようにしたので、装置構成をコンパクトにすることができる。
【0039】
【発明の効果】本発明による連続鋳造装置は、対向して配設された一対の冷却ドラムの両端側にサイド堰をそれぞれ配設し、当該冷却ドラムと当該サイド堰とで包囲された湯溜まりに溶湯を注湯し、当該冷却ドラムを回転させることにより帯状の鋳片を下方から送出する連続鋳造装置において、前記サイド堰を昇降させるサイド堰昇降手段を設けたことから、サイド堰昇降手段でサイド堰を上昇させることにより、サイド堰に取り付けられた耐火材を上昇移動させることができるので、耐火材の冷却ドラムの端面との摺接部分を徐々にずらすことができ、耐火材の局部的な摩耗を抑制することができる。その結果、耐火材の局部摩耗を抑制して、従来よりも寿命を延ばす(約十倍)ことができるので、一単位当たりの連続鋳造運転時間を大幅に延長することができ、鋳造生産の原単位コストを低減することができる。
【0040】また、前記サイド堰を振動させるサイド堰振動手段を設けたので、サイド堰振動手段でサイド堰を振動させることにより、耐火材の表面への凝固シェルの固着を防ぐことができるので、耐火材の局部摩耗をさらに抑制することができ、寿命をさらに延ばして一単位当たりの連続鋳造運転時間をさらに延長することができ、鋳造生産の原単位コストを低減することができる。
【0041】また、前記サイド堰昇降手段が前記サイド堰振動手段と共に前記サイド堰を昇降させるので、サイド堰の昇降と振動とを同時に行うことができる。
【0042】また、前記サイド堰昇降手段が前記サイド堰を支持しながら当該サイド堰を昇降させるので、昇降機構を支持機構とを兼ね合わせることができ、装置構成をコンパクトにすることができる。
【0043】また、前記サイド堰昇降手段が回転自在に支持された回転スリーブと、前記回転スリーブ内に偏心状態で回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の先端に偏心して取り付けられ、前記サイド堰側に回転自在に連結された円柱型の支持体と、前記回転スリーブと前記回転軸とを同一角速度で互いに逆方向に回転させる駆動手段とを備えてなるので、二重偏心での回転操作でサイド堰を昇降させることができ、微小距離ずつのサイド堰の上昇を正確かつ容易に制御することができる。




 

 


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