JP4778348B2 - タンディッシュのプラズマ加熱装置 - Google Patents

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本発明は、連続鋳造設備において、タンディッシュ内の溶鋼をプラズマ加熱するプラズマトーチが挿入されている状態において、タンディッシュの移動動作が発生してタンディッシュを移動させる際に、プラズマトーチを予め上昇させる必要のないプラズマ加熱装置を提供する。
連続鋳造設備においては、タンディッシュ内の溶鋼がタンディッシュの底部に設けられた鋳造ノズルから連続的に鋳型に供給されるようになっている。タンディッシュ内の溶鋼の加熱にはプラズマ加熱装置が使用されている（特許文献１、２参照）。
前記特許文献１のタンディッシュプラズマ溶鋼加熱装置では、タンディッシュカーで移動可能なタンディッシュの上部はカバーで閉塞され、このカバーにはレードルノズルをタンディッシュ内に挿入するためのノズル挿入穴と、カバーの下に形成された加熱室へプラズマトーチを挿入するトーチ挿入口が設けられている。タンディッシュ上方には、溶鋼を加熱するプラズマトーチ支持装置が搭載され、プラズマトーチ支持装置は、タンディッシュ内の溶鋼との間にプラズマアークを生起させるプラズマトーチと、このプラズマトーチを鉛直方向に支持するトーチ挿入装置と、プラズマトーチとトーチ挿入装置を一体で昇降させる昇降装置と、プラズマトーチを前後進させる調芯装置より構成されている。
溶鋼の加熱は、プラズマトーチをタンディッシュ内に下降させ、プラズマトーチと溶鋼との間でプラズマアークを発生させてプラズマ加熱する。
プラズマトーチ内部を循環している冷却水漏れなどの異常時において緊急退避が必要な場合には、昇降装置とトーチ挿入装置を移動させてプラズマトーチをトーチ挿入口から抜いた後、タンディッシュカーを移動させる。
また、前記特許文献２では、タンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱装置において、プラズマトーチ及びトーチ支持アームとで構成されたトーチ昇降装置の下部にトーチ昇降駆動力部を設け、通常の非常退避は、トーチ昇降駆動力部による回転力によりプラズマトーチの上昇限退避を行うが、停電時には、クラッチでトーチ昇降駆動力部を切り離し、トーチ支持アームにワイヤーを介して連結されたカウンターウエイトにより、上昇限退避を可能としている。
特開平６−１９８４０１号公報 特開平９−１２２８４９号公報
従来のプラズマ加熱装置におけるトーチはトーチ支持装置と剛に接合されていたため、カバーを通して加熱室にトーチが挿入された状態において、ブレイクアウトやスライドノズル異常等によりタンディッシュをタンディッシュカーで緊急退避動作の必要が生じた場合には、トーチはトーチ支持装置と剛に接合されていたため、予めプラズマトーチを引き上げる必要があり、プラズマトーチの上昇に手間がかかる。また、タンディッシュカーの移動によりプラズマトーチ及びトーチ支持装置がタンディッシュのカバーに引っ張られる形となり損傷するおそれがあった。
そこで、本発明は、タンディッシュ内にプラズマトーチが挿入されている状態において、タンディッシュの移動動作の発生によりタンディッシュを移動させる際に、プラズマトーチとトーチ支持装置の接合部を揺動可能に垂下して、予めプラズマトーチ及びトーチ支持装置の上昇動作をさせることなくタンディッシュを移動させることができ、また、誤ってタンディッシュを移動させてもプラズマトーチやトーチ支持装置を破壊するおそれのないプラズマ加熱装置を提供するものである。
走行可能なタンディッシュカーに載置されたタンディッシュの上部を覆うカバーに形成されたトーチ挿入口からプラズマ加熱装置のプラズマトーチを挿入してタンディッシュ内の溶鋼をプラズマ加熱するプラズマ加熱装置において、プラズマトーチを支持する昇降自在のトーチ支持装置にプラズマトーチが、タンディッシュ内に挿入されている状態においてタンディッシュを移動させる際に、タンディッシュの移動方向に揺動自在に垂下されていることを特徴とする。
前記構成において、トーチ支持装置は、昇降且つ旋回又は前後進するアームに支持することができる。
本発明は、タンディッシュ内にプラズマトーチが挿入されている状態において、タンディッシュの移動動作の発生によりタンディッシュを移動させる際に、プラズマトーチをトーチ支持装置の接合部に揺動可能に垂下させているので、予めプラズマトーチ及びトーチ支持装置の上昇動作をさせることなく直ちにタンディッシュを移動させることができる。
また、タンディッシュを誤って緊急退避させた場合に、プラズマトーチ及びトーチ支持装置を破壊される状況を回避することができる。
図１（ａ）は本発明のプラズマ加熱装置を配置したタンディッシュ回りの平面図、（ｂ）は同概略縦断面図である図１（ａ）、（ｂ）はプラズマトーチを２本設置した装置であるが、プラズマトーチ１本の場合においても同様の構成となる。
タンディッシュ１はタンディッシュカー２に載置され、レール３上を図１（ａ）に示す矢印の方向に移動する。タンディッシュ１の上部はカバー４で覆われている。カバー４には、タンディッシュ１の上方に搬送されてきたレードル５のレードルノズル（図示せず）をタンディッシュ内に挿入するためのノズル挿入穴６と、カバー４の下に形成された加熱室７にプラズマ加熱装置８のプラズマトーチ９を挿入するトーチ挿入口１０が設けられている。トーチ挿入口１０は、タンディッシュ１の移動によりプラズマトーチ９が傾斜してトーチ先端がトーチ挿入口１０の上部に位置できる大きさにする。
図１においては、プラズマ加熱装置８はプラズマトーチ９をトーチ支持装置１１にタンディッシュ１を載置したタンディッシュカー２の移動方向に揺動自在に垂下させる。トーチ支持装置１１は昇降するアーム１２に支持され、アーム１２の昇降に伴ってトーチ支持装置１１及びこれに支持されたプラズマトーチ９も昇降する。また、作業スペースの関係でアーム１２はさらに旋回もしくは前後進自在にしてもよい。
図２（ａ）はプラズマトーチとトーチ支持装置の接合部を示す正面図、（ｂ）は同側面図である。
トーチ支持装置１１をアーム１２に固定するアーム固定部材１３には、プラズマトーチ９を取り付けるトーチ取付部材１４をピン１５によりタンディッシュ１の移動方向に揺動自在に垂下させる。トーチ取付部材１４は揺動して図２（ｂ）の一点鎖線で示す状態となる。
図３は本発明におけるタンディッシュとプラズマトーチの動作の説明図である。
図３（ａ）に示すように、定常状態では、タンディッシュ１のカバー４のトーチ挿入口１０からプラズマトーチ９が挿入され、プラズマトーチ９と溶鋼との間でプラズマアークを発生させてプラズマ加熱して保温し、タンディッシュ１の底部の鋳造ノズルから連続的に鋳型に供給される。
タンディッシュ内にプラズマトーチが挿入されている状態において、ブレイクアウトやダンディッシュスライドノズルの異常等によりタンディッシュの緊急退避が必要となった場合、プラズマトーチ９の動作を停止させた後、図３（ｂ）に示すように、タンディッシュ１をタンディッシュカーにより移動させていくと、プラズマトーチ９が相対的にタンディッシュ１の移動方向に移動したことになり、トーチ挿入口１０に接する。
さらに、タンディッシュ１を移動させていくと、図３（ｃ）に示すように、プラズマトーチ９がトーチ挿入口１０の縁により回転して傾斜し、プラズマトーチ９の先端が上昇する。
さらに、タンディッシュ１を移動させていくと、図３（ｄ）に示すように、プラズマトーチ９の先端がカバー４の上に載り、トーチ挿入口１０から抜かれることになる。その状態でタンディッシュ１はそのまま所定位置に移動し、プラズマトーチ９はアーム１２により上昇、あるいは、さらに旋回もしくは前後進させて所定位置へ移動させる。
トーチ先端は、タンデッシュ１の移動によりカバー４の上でわずかに引きずられるが、仮に損傷しても、消耗品として簡単に交換できるように製作されているので、容易に交換することができる。
定常運転に復帰する場合には、タンディッシュ１をタンディッシュカー２で操業位置に戻し、プラズマトーチ９をアームの下降動作によりカバー４のトーチ挿入口１０へ挿入する。
（ａ）は本発明のプラズマ加熱装置を配置したタンディッシュ回りの平面図、（ｂ）は同概略縦断面図である。 （ａ）はプラズマトーチとトーチ支持装置の接合部を示す正面図、（ｂ）は同側面図である。 本発明におけるタンディッシュとプラズマトーチの動作の説明図である。
符号の説明
１：タンディッシュ ２：タンディッシュカー
３：レール ４：カバー
５：レードル ６：ノズル挿入穴
７：加熱室 ８：プラズマ加熱装置
９：プラズマトーチ １０：トーチ挿入口
１１：トーチ支持装置 １２：アーム
１３：アーム固定部材 １４：トーチ取付部材
１５：ピン

Claims (3)

  1. 走行可能なタンディッシュカーに載置されたタンディッシュの上部を覆うカバーに形成されたトーチ挿入口からプラズマ加熱装置のプラズマトーチを挿入してタンディッシュ内の溶鋼をプラズマ加熱するプラズマ加熱装置において、
    プラズマトーチを支持する昇降自在のトーチ支持装置にプラズマトーチが、タンディッシュ内に挿入されている状態においてタンディッシュを移動させる際に、タンディッシュの移動方向に揺動自在に垂下されていることを特徴とするタンディッシュのプラズマ加熱装置。
  2. トーチ支持装置が昇降するアームに支持されていることを特徴とする請求項１記載のタンディッシュのプラズマ加熱装置。
  3. アームが前後進又は旋回自在であることを特徴とする請求項２記載のタンディッシュのプラズマ加熱装置。
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