專利名稱：浸入噴嘴更換裝置及其使用的浸入噴嘴與封閉用耐火板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將用于熔化金屬的連續(xù)鑄造的浸入噴嘴推壓保持在處于其上部的耐火物接合面、并對鑄造作業(yè)無障礙地用于更換浸入噴嘴的裝置、和使用于該裝置的浸入噴嘴與封閉用耐火板。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，在注入或鑄入熔化金屬時(shí)，為了防止熔化金屬氧化為防止非金屬夾雜物卷入，為防止產(chǎn)生亂流、飛濺、而使用了浸入噴嘴這種浸入噴嘴，其內(nèi)孔接觸流動(dòng)的熔化金屬，外面接觸外氣，由于使用于這樣嚴(yán)酷的條件下，熔損、缺陷或折損等損份很多。另外，熔化鋼液中的鋁等附著堆積于浸入噴嘴的內(nèi)孔壁，使熔化鋼液流路變窄，在比較嚴(yán)重的情況下會(huì)產(chǎn)生堵塞不得已而中斷鑄造作業(yè)。因此，在預(yù)定鑄造時(shí)間長的情況下，在鑄造中途必須進(jìn)行浸入噴嘴更換。浸入噴嘴一般更換方法，比如在一度中斷鑄造、而使?jié)部诒P上升的狀態(tài)取下舊的浸入噴嘴、而放上新的浸入噴嘴之后，再開始進(jìn)行鑄造。
但是，最近為防止由鑄造中斷引起的鋼品質(zhì)下降或糾纏于再鑄造等，提出了在鑄造中可迅速更換浸入噴嘴。比如，作為在連續(xù)鑄造中不使?jié)部诒P上升而迅速更換浸入噴嘴的裝置，將日本實(shí)用新案登錄第3009112號的例子示于圖11。
在該例中，將使用中的浸入噴嘴52由配置于兩肋的鍵盤列51向上方賦能，在推壓于上噴嘴56的接合面54的狀態(tài)下保持著，在更換浸入噴嘴52時(shí)，使用將新浸入噴嘴52a連結(jié)于液壓缸57上的推桿58進(jìn)行橫向推出來置換使用中的浸入噴嘴52。這時(shí)新浸入噴嘴52a，由于是在推壓于上噴嘴56的接合面54上的狀態(tài)下滑動(dòng)，故，即使在鑄造中，也可不使熔化鋼液漏出地瞬時(shí)更換浸入噴嘴。
但是在這例更換裝置中，上噴嘴與浸入噴嘴以耐火物的接合面相互壓貼著，由更換作業(yè)時(shí)局部磨損、使用中的熱膨脹以及制造時(shí)的面精度偏差等，往往在這接合面間產(chǎn)生間隙。一產(chǎn)生這種間隙，由于從間隙吸入空氣而使鋼的品質(zhì)下降，也有從間隙漏出熔化鋼液的危險(xiǎn)性。一般是在浸入噴嘴的接合面上，為防止上述問題，確?？煽康拿芊庑远鴬A裝密封材料進(jìn)行接合。但是在這例更換裝置中，由于新浸入噴嘴是在推壓于上噴嘴的狀態(tài)下滑動(dòng)，由于置于浸入噴嘴上的密封材料被上噴嘴剝落，不能使用密封材料。
日本特公平2-49184號中介紹的浸入噴嘴壓貼保持裝置，在更換浸入噴嘴時(shí)，新浸入噴嘴和其上部耐火物的接合面有間隔，可水平移動(dòng)，在規(guī)定位置垂直上推壓貼保持。在這種裝置中，由于在新浸入噴嘴接合面上預(yù)先設(shè)置了密封材料，可使浸入噴嘴與其上部耐火物的接合面間夾裝密封材料。但是，在這種裝置中，浸入噴嘴由金屬框一體構(gòu)成的壓貼保持部支承，在更換時(shí)，使用完了的浸入噴嘴首先解除壓貼力而下降。因此，在使用該裝置于鑄造中更換浸入噴嘴的情況下，恐怕仍有從上部耐火物漏鋼液和在噴嘴孔周圍垂下的凝固生鐵無法除去等問題。即，在上部噴嘴孔周圍附著凝固生鐵不除的話，和新浸入噴嘴的接合面產(chǎn)生間隙，接合面受大的傷損等，即使有密封材料，由于其功能阻害，也不能得到足夠的密封性。
另外，在日本特開平10-99947號中，在以新浸入噴嘴推出使用完了的浸入噴嘴的更換裝置中，新浸入噴嘴到達(dá)規(guī)定位置，和其上部的上噴嘴接合面保有間隙、可水平移動(dòng)，由于在規(guī)定位置壓貼故可使用密封材料。但是，在該裝置中，由于對浸入噴嘴的壓貼力負(fù)荷來自浸入噴嘴側(cè)面中央的左右一處，且由于浸入噴嘴水平移動(dòng)時(shí)由于熔化鋼液的阻力與浮力而容易傾斜，壓貼力難以均等地施加于浸入噴嘴接合面上的整個(gè)密封材料，所以也有著阻礙密封性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題即在于，對于用于鑄造中迅速更換浸入噴嘴的浸入噴嘴更換裝置，提供可在接合面使用密封材料、可防止從上噴嘴漏鋼液、并可切斷噴嘴孔周圍生成的附著物與生鐵的機(jī)構(gòu)；進(jìn)而形成可在整個(gè)接合面上承受均等壓貼力的裝置構(gòu)成，從而可確保浸入噴嘴與其上部耐火物的接合面的密封性更高。
在本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置中，鑄造時(shí)，由并行設(shè)置于其兩肋的多個(gè)鍵盤支承于浸入噴嘴法蘭部下面，由鍵盤作用的推壓力將浸入噴嘴壓貼接合于其上部的耐火物；而在更換浸入噴嘴時(shí)，由新浸入噴嘴在水平方向推出使用完了的浸入噴嘴進(jìn)行更換。在這樣的浸入噴嘴更換裝置中，所述鍵盤的后部與下部彈簧支承軸抵接；在所述下部彈簧支承軸與上部彈簧支承軸之間夾著彈簧體；具有推桿的滑動(dòng)構(gòu)架抵接在所述上部彈簧支承體的上端，所述推桿用于推出所述浸入噴嘴；所述滑動(dòng)構(gòu)架與油壓缸連結(jié)，且可以沿水平方向移動(dòng)；由所述滑動(dòng)構(gòu)架上高度不同的水平面和在所述水平面間與所述水平面連接的斜面構(gòu)成彈簧體支承座面，將所述彈簧體支承座面抵接于所述上部彈簧支承軸地進(jìn)行設(shè)置。支承浸入噴嘴法蘭部下面的多個(gè)鍵盤，保有各自獨(dú)立的推壓力賦能機(jī)構(gòu)，對應(yīng)浸入噴嘴水平移動(dòng)位置的變化，同時(shí)在水平移動(dòng)的滑動(dòng)構(gòu)架的一部分上具有斜面，并以在其前后具有高度位置不同的水平面的彈簧支承座面來改變彈簧體上部支承軸的抵接高度，改變其每個(gè)彈簧體的變形量，其結(jié)果是，由連續(xù)改變其反彈力來改變每個(gè)鍵盤上所產(chǎn)生的浸入噴嘴推壓力。由此，在更換浸入噴嘴時(shí)，直到新浸入噴嘴到達(dá)規(guī)定位置，使用完了的浸入噴嘴在其上部耐火物接合面上盡可能長時(shí)間處于被推壓狀態(tài)地連接作用推壓力，可防止從接合面漏鋼液，同時(shí)由使用完了的浸入噴嘴在保持推壓力狀態(tài)滑動(dòng)，可在上下接合面切除噴嘴孔周圍附著的生鐵。
另一方面，新浸入噴嘴在其移動(dòng)中，不承受從支承浸入噴嘴的鍵盤作用的推壓力，只是處于載置于鍵盤上的狀態(tài)，浸入噴嘴接合面與其上部耐火物接合面間保有一定空間地移動(dòng)。因此置于新浸入噴嘴接合面上的密封材料，不會(huì)由于與其上部耐火物接合面的接觸而落下、或受損傷。
在本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置中具有多個(gè)鍵盤，該鍵盤在浸入噴嘴接觸部設(shè)有斜面，該多個(gè)鍵盤配置成在推出方向的左右相對、平行并置，且在推出方向以均等間隔作用著浸入噴嘴推壓力；新浸入噴嘴從插入側(cè)的導(dǎo)軌推入、平滑移載于鍵盤上，當(dāng)?shù)纸佑诮雵娮斓逆I盤支承點(diǎn)處于最上點(diǎn)時(shí)，鍵盤斜面下端在導(dǎo)軌滑行面下方；當(dāng)處于最下點(diǎn)時(shí)，鍵盤斜面上端處在導(dǎo)軌滑行面上邊。
使用于本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置的浸入噴嘴，在其上端接合面中央部，為保持密封材料而設(shè)有深度1.0～10mm的凹面，由于有此凹面，在手工操作浸入噴嘴中，即使稍稍傾斜，密封材料也不會(huì)落下，可保持其定置位置不會(huì)錯(cuò)動(dòng)。
另外，在本發(fā)明浸入噴嘴更換裝置中，可配置在鑄造結(jié)束時(shí)或由于鑄造中出現(xiàn)任何問題需要緊急制止熔化鋼液流出時(shí)使用的封閉用耐火板。使該封閉用耐火板的厚度比浸入噴嘴法蘭部的厚度厚，其厚度差至少設(shè)定有12mm，這樣，可對與上部耐火物之間的漏鋼液傾向產(chǎn)生足夠大的推壓接合力，并可堵塞其噴嘴孔。再者，該封閉用耐火板上面，為使其不與浸入噴嘴姿勢控制用的球形柱塞相干涉，在推出方向、直角兩端部，在遍及至少寬10mm、深12mm的范圍內(nèi)凹下。
鑄造中途更換的浸入噴嘴，通常要使用手工操作夾具。浸入噴嘴，當(dāng)其往更換裝置上裝拆時(shí)，為了改變其姿勢和在置于裝置上時(shí)固定熔化鋼液的排出口方向，必須固定手工操作夾具之間的方向并牢固把持。
因此，浸入噴嘴，以金屬外殼包覆其頭部，在和浸入噴嘴熔化鋼液排出口相同方向的金屬外殼表面上，在從浸入噴嘴上端面向下方至少95mm間隔位置、和進(jìn)一步向下方至少50mm間隔位置這兩處，水平并平行設(shè)置金屬外殼圓周方向長度至少為浸入噴嘴內(nèi)孔徑2/3以上的突起部，為可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定把持手工操作夾具提供方便。


圖1是表示將本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置直接設(shè)置于澆口盤的垂直剖面圖。
圖2是從下方看本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置的平面圖。
圖3是說明用于對浸入噴嘴支承并給予推壓力的、鍵盤的推壓力賦能機(jī)構(gòu)的剖面圖。
圖4是從下方看連結(jié)油壓缸、在另一方抵接浸入噴嘴并推動(dòng)其滑動(dòng)的滑動(dòng)構(gòu)架立體圖。
圖5～10是順序表示浸入噴嘴更換作業(yè)的說明圖。
圖11表示鍵盤前端部斜面與導(dǎo)軌滑行面的高度方向位置關(guān)系。
圖12是表示由球形柱塞控制浸入噴嘴姿勢之功能的說明圖。
圖13表示了用于本發(fā)明浸入噴嘴更換裝置的浸入噴嘴形狀，(a)是平面圖，(b)、(c)是垂直剖面圖，(d)是(c)的A-A剖面圖。
圖14～圖18是順序表示將封閉用耐火板用于本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置、封閉熔化鋼液流出孔的作業(yè)說明圖。
圖19表示了使用于本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置的封閉用耐火板，(a)是平面圖，(b)、(c)是垂直剖面圖，(d)是(c)的B-B剖面圖。
圖20是表示浸入噴嘴更換裝置的現(xiàn)有例的圖。
具體實(shí)施例方式
下邊借

本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置、封閉用耐火板及浸入噴嘴的代表性實(shí)施例。
在圖1上，在連續(xù)鑄造設(shè)備中，在以塞磚(即塞棒用耐火磚)對熔化鋼液進(jìn)入鑄型的流量進(jìn)行控制的澆口盤1的底部安裝有基板12，在該基板12的下面安裝著本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置(以下叫做本裝置)。本裝置的本體部分由保持用金屬框5，滑動(dòng)構(gòu)架10，導(dǎo)向金屬框25以及由對浸入噴嘴進(jìn)行保持并給予推壓力的鍵盤7、彈簧體8和彈簧支承軸8a、8b構(gòu)成的推壓力賦能機(jī)構(gòu)6所構(gòu)成。在導(dǎo)向金屬框25內(nèi)部上段，設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)構(gòu)架10的油壓缸9；在其下段組裝了滑動(dòng)構(gòu)架10的導(dǎo)向突起10e(參照圖2)。
在澆口盤1的底部，安裝著具有熔化鋼液排出口的上噴嘴4，在其上方設(shè)有用于控制熔化鋼液流量的塞磚(圖中未示出)；在上噴嘴4的下端面形成和浸入噴嘴2相接合的接合面4a。本圖示出了鑄造中的浸入噴嘴2之安裝狀態(tài)，浸入噴嘴2，其上端面具有和上噴嘴4相接合的接合面2a，由彈簧體8賦能的鍵盤7支承其法蘭部2b下面并將其壓接于上噴嘴4。
圖2是從下面看本裝置的平面圖。表示了分別配置著如下構(gòu)件的狀態(tài)與浸入噴嘴2移動(dòng)方向相垂直的方向的側(cè)面兩肋上的推壓力賦能機(jī)構(gòu)6中的鍵盤7、浸入噴嘴2的姿勢控制用球形柱塞30、滑動(dòng)構(gòu)架10與驅(qū)動(dòng)它的油壓缸9、更換前更換后浸入噴嘴2滑動(dòng)與保持用的導(dǎo)軌14。鍵盤7成夾著浸入噴嘴2的形狀，在本實(shí)施例中，左右各4個(gè)對向平行配置。各鍵盤7分別具有彈簧體，故可將其壓縮反彈力獨(dú)立作用于各鍵盤7上。該鍵盤7配置成推壓力中心相對和上噴嘴接合面的滑動(dòng)方向成均等間隔、且在和上噴嘴的接合面重疊范圍內(nèi)分布。導(dǎo)軌14，在該鍵盤列左右延長線上水平配置。本圖左邊推桿10d側(cè)是插入新浸入噴嘴的位置，從操作者角度看前側(cè)(本圖上側(cè))的導(dǎo)軌14，比里邊(本圖下側(cè))的導(dǎo)軌14約短50mm。這里，使浸入噴嘴2定位于導(dǎo)軌14時(shí)，使得里邊長的一方首先抵接上，借水平移動(dòng)可在兩方導(dǎo)軌14上簡單定位，使其能起到導(dǎo)向作用。本圖右側(cè)導(dǎo)軌14是排出側(cè)，由新浸入噴嘴更換推出的使用完了的浸入噴嘴，從整個(gè)鍵盤7取下、移載于(右側(cè))導(dǎo)軌14上，在該位置回收。在導(dǎo)軌14的插入側(cè)與排出側(cè)上部設(shè)有每邊各4個(gè)球形柱塞30，以使導(dǎo)軌14上的浸入噴嘴2不會(huì)由熔化鋼液的浮力與攪拌力引起上浮、或傾斜。這種球形柱塞30，依情況推抵于浸入噴嘴2上面，使其移動(dòng)平滑，并可起到防止與其上方裝置本體部相干涉的作用。
在圖3中，示出了由圖1而來的推壓力賦能機(jī)構(gòu)6的剖面圖。推壓力賦能機(jī)構(gòu)6由滑動(dòng)構(gòu)架10的彈簧體支承座面10a、彈簧體8、上部彈簧支承軸8a、下部彈簧支承軸8b、以及鍵盤7所構(gòu)成。彈簧體8，由彈簧支承軸8a、8b夾著其上下面，其一方端的上部彈簧支承軸8a上端抵接于滑動(dòng)構(gòu)架10的彈簧體支承座面10a；另一端的下部彈簧支承軸8b下端抵接于鍵盤7的后部，限制其自由長度。兩支承軸8a、8b夾著彈簧體8可自由滑動(dòng)地組裝起來，隨著彈簧體8的自由長度的變化而變化。鍵盤7的前部保持浸入噴嘴2的法蘭部2b的下面，其側(cè)面向著浸入噴嘴移動(dòng)方向形成錐面，以便在更換浸入噴嘴時(shí)，浸入噴嘴2容易向鍵盤7上移載。鍵盤7可繞鍵盤軸7a傾動(dòng)，在本圖中，示出了彈簧體8的規(guī)定變形量狀態(tài)，其反彈力作用于鍵盤7的后部，鍵盤7的前部被向上賦能，浸入噴嘴2壓接接合于上噴嘴4。
圖4表示了滑動(dòng)構(gòu)架10?；瑒?dòng)構(gòu)架10如圖1所示那樣，以對其滑動(dòng)導(dǎo)板10b進(jìn)行導(dǎo)向的形狀使浸入噴嘴2在導(dǎo)向金屬框25內(nèi)側(cè)的滑動(dòng)構(gòu)架滑動(dòng)導(dǎo)向壁25a上前后平行移動(dòng)?；瑒?dòng)構(gòu)架10由彈簧體支承座面10a、托架10c、推桿10d構(gòu)成；其中，彈簧體支承座面10a抵接于圖3所示的彈簧體8的上部彈簧支承軸8a；托架10c連結(jié)圖1所示的導(dǎo)向金屬框25的內(nèi)側(cè)上段部上安裝的驅(qū)動(dòng)用油壓缸9，并連結(jié)彈簧體支承座面10a和滑動(dòng)導(dǎo)向板10b；推桿10d抵接于滑動(dòng)導(dǎo)板10b和浸入噴嘴的法蘭部側(cè)面，并推出浸入噴嘴。推桿10d實(shí)施銷結(jié)合，當(dāng)將新浸入噴嘴定位到導(dǎo)軌14上時(shí)避免向上，在浸入噴嘴定位后抵接于浸入噴嘴的法蘭部，并對滑動(dòng)構(gòu)架本體保持自由轉(zhuǎn)動(dòng)姿態(tài)。推桿10d成了這樣的機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向金屬框25的導(dǎo)向槽25b(參照圖5)對其導(dǎo)向突起10e導(dǎo)向，相應(yīng)于滑動(dòng)構(gòu)架10的滑動(dòng)位置自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)保持水平姿勢使浸入噴嘴移動(dòng)。彈簧體支承座面10a，形成了在高度不同的水平面間與水平面連接的斜面，它具有隨著滑動(dòng)構(gòu)架10(推桿10d)的移動(dòng)、使抵接于彈簧體支承座面10a的上部彈簧支承軸8a上端高度方向位置連續(xù)變化，與下部彈簧支承軸8b下端所抵接的鍵盤7傾斜相關(guān)對彈簧體8的壓縮力進(jìn)行加載、釋放和增減。在上部彈簧支承軸8a抵接于處在垂直方向高位置的彈簧體支承座面10a狀態(tài)下，通常彈簧體8的壓縮力被釋放；而在抵接于低位置狀態(tài)彈簧體8的壓縮力被加載。在斜面上，隨著滑動(dòng)構(gòu)架10的移動(dòng)，上部彈簧支承軸8a的抵接位置在高度方向變化，彈簧體8的壓縮力漸漸增加或減少。
圖5～圖10連同浸入噴嘴移動(dòng)狀況說明了浸入噴嘴更換作業(yè)的順序，在各圖面的下段，示出了相應(yīng)于滑動(dòng)構(gòu)架動(dòng)作的新舊浸入噴嘴的位置，上段表示相應(yīng)于這時(shí)滑動(dòng)構(gòu)架的彈簧體支承座面位置的向彈簧體施加壓縮力負(fù)荷狀況與鍵盤姿勢。
圖5表示了暫時(shí)中斷鑄造作業(yè)移到在新浸入噴嘴上進(jìn)行更換作業(yè)之前的狀態(tài)。在將新浸入噴嘴2定位于導(dǎo)軌14上時(shí)，推桿10d轉(zhuǎn)動(dòng)到上方位置，不會(huì)妨礙使新浸入噴嘴2從水平方向搭載于導(dǎo)軌14上。在使用中的浸入噴嘴2上作用著規(guī)定的推壓力。這時(shí)，滑動(dòng)構(gòu)架10處于油壓缸后退限位置，從而，以彈簧體支承座面10a的下方水平面支承整個(gè)彈簧體8，各彈簧體8被壓縮為規(guī)定變形量，其有彈力通過各鍵盤7作用于浸入噴嘴2的法蘭部2b。在本實(shí)施例中，在浸入噴嘴2在正常狀態(tài)壓接于上噴嘴4上時(shí)，由整個(gè)8個(gè)鍵盤產(chǎn)生的推壓力大約是500kg。
圖6、圖7示出了更換作業(yè)初期狀態(tài)。在將新的浸入噴嘴2定位于導(dǎo)軌14上之后，借操作油壓缸，滑動(dòng)構(gòu)架10動(dòng)作，同時(shí)推桿10d由其導(dǎo)向突起10e為導(dǎo)向金屬框25的導(dǎo)向槽25b所導(dǎo)向而轉(zhuǎn)動(dòng)為水平狀態(tài)。新的浸入噴嘴2在和使用完了的浸入噴嘴2在各自的法蘭部2b的側(cè)面相抵接狀態(tài)下由推桿10b推壓向水平方向移動(dòng)。新的浸入噴嘴2一到達(dá)最前邊的鍵盤7的位置，首先是法蘭部2b的前方側(cè)面之下部角部接觸鍵盤7的斜面、將斜面抬升，成了在鍵盤7上面掛載法蘭部2b下面的狀態(tài)。這時(shí)，最前邊的鍵盤7的彈簧體8，由于彈簧體支承座面10a移動(dòng)，經(jīng)過其斜面，壓縮力慢慢減少，在上方水平面壓縮力被釋放。因此，鍵盤7，在浸入噴嘴2的法蘭部2b抬升鍵盤7的斜面載于鍵盤7上面間向下方下降，到達(dá)了壓縮力被釋放的下限位置。由于浸入噴嘴2的重量比彈簧體8的彈性率所產(chǎn)生的反彈力要小，故其下限位置由彈簧體支承座面10a的上方水平面位置和彈簧體8的自由長度決定。從而新的浸入噴嘴推進(jìn)到比使用完了的浸入噴嘴2的支承位置要低的位置，和其上部的上噴嘴4的接合面保持一定空間，并可移動(dòng)到規(guī)定位置。因此，定位于新的浸入噴嘴2的接合面上的密封材料，成浸入噴嘴移動(dòng)中不接觸上噴嘴4被定位的狀態(tài)保持于浸入噴嘴2上。同時(shí)，在這種狀態(tài)，使用完了的浸入噴嘴由6個(gè)鍵盤施加推壓力，可保與上噴嘴4的接合面的可靠的密封性能。
圖8表示了更換作業(yè)中途浸入噴嘴僅其內(nèi)孔徑的移動(dòng)狀態(tài)。使用完了的浸入噴嘴2，在由上噴嘴4推壓狀態(tài)下，由油壓缸的足夠的驅(qū)動(dòng)力水平移動(dòng)，在鑄造中，遍及上噴嘴4與浸入噴嘴2的噴嘴孔內(nèi)壁形成管狀的生鐵或鋁的附著堆積物必須切斷。即，浸入噴嘴2在其移動(dòng)時(shí)與上噴嘴4的接合面不能離開，同時(shí)要在水平面利索地切斷管子(狀生鐵或附著堆積物)，必須有足夠大的垂直方向的推壓力與水平方向的驅(qū)動(dòng)力。這種情況下，為確保足夠的推壓力、直至最終切斷管狀生鐵與附著物等，浸入噴嘴2要有足夠數(shù)量的鍵盤7支承，必須對上噴嘴4進(jìn)行推壓。在本實(shí)施例中，在浸入噴嘴2的法蘭部2b在左右對象物上各配置4個(gè)鍵盤7中，在半數(shù)(2個(gè))的壓縮力釋放時(shí)刻可最終切斷殘留物，這樣來配置鍵盤7。反過來說，在本實(shí)施例中所使用的彈簧體8選擇具有以半數(shù)(4個(gè))即可產(chǎn)生足夠推壓力的彈性率的彈簧。在本實(shí)施例中，由彈簧支承座面10a的斜面的高低差來附加、釋放壓縮力，但在壓縮力釋放之前的盡可能長的時(shí)間，上噴嘴4與浸入噴嘴2的接合面間必須作用上必要大小的推壓力。再者，還必須設(shè)計(jì)出盡可能緊湊的裝置；因此，必須選定具有如下性質(zhì)的彈簧可以彈簧支承座面10a較小的高低差施加或解除壓縮力，同時(shí)可以小的壓縮量產(chǎn)生較高的反彈力?；谶@個(gè)理由，在本發(fā)明浸入噴嘴更換裝置的推壓力賦能機(jī)構(gòu)中，作為彈簧體，從耐熱性、耐用性、反彈力的穩(wěn)定性出發(fā)最好使用螺旋彈簧。在這種螺旋彈簧中，其變形量比例中壓縮力大，即必須選用彈性率大的彈簧；但從其大小與空間限制上考慮，在剛回到成無反彈力的自由長度之長度之前將使用完了的浸入噴嘴推壓到上噴嘴接合面上必須產(chǎn)生足夠大的反彈力，從這點(diǎn)考慮，最好是預(yù)先機(jī)械地預(yù)置規(guī)定變形量。
在圖9中，使用完了的浸入噴嘴被推出，搭載于導(dǎo)軌14上移動(dòng)；新的浸入噴嘴2在上噴嘴4的正下方位置由整個(gè)鍵盤7支承。在這種狀態(tài)，各鍵盤7的彈簧體8支于彈簧體支承座面10a的上方水平面，不附加壓縮力。因此，被支承于以預(yù)置的彈簧體8自由長度確定的鍵盤位置，在浸入噴嘴2上方和上噴嘴4的接合面間保有規(guī)定的空間，所設(shè)置的密封材料保持原狀。這時(shí)，浸入噴嘴移動(dòng)用油壓缸處于前進(jìn)限。使用完了的浸入噴嘴2，在從上噴嘴4推出時(shí)，后端部至離開之前由鍵盤7施加推壓力，同時(shí)其接合面，和上噴嘴4的接合面一邊滑動(dòng)一邊從其前方依次離開、以這樣的動(dòng)作搭載于導(dǎo)軌14上移動(dòng)，置于使用完了的浸入噴嘴2的接合面上的密封材料，也能從上噴嘴4的接合面上很好剝離。
圖10表示了新的浸入噴嘴2通過密封材料被推壓接合于上噴嘴4的狀態(tài)。新的浸入噴嘴2在油壓缸的前進(jìn)限到達(dá)正對上噴嘴4的正下方位置。如從該狀態(tài)使油壓缸后退，和各鍵盤7的彈簧體8之上部支承軸8a相抵接的滑動(dòng)構(gòu)架10的彈簧體支承座面10a，隨著從上方水平面通過斜面移至下方水平面、壓縮彈簧體8，產(chǎn)生其反彈力。在油壓缸的后退限，整個(gè)鍵盤7的彈簧體8支于彈簧體支承座面10a的下方水平面，有規(guī)定的反彈力加于鍵盤7，抬起浸入噴嘴2、通過密封材料推壓接合于上噴嘴4的接合面。
而后，使用完了的浸入噴嘴2被從鑄型中取出，再開始鑄造作業(yè)。
圖11用來說明鍵盤斜面與導(dǎo)軌滑行面水平之間的關(guān)系。在圖11的左側(cè)，示出了在上噴嘴的下邊什么也沒設(shè)置時(shí)的狀態(tài)，在右側(cè)示出了設(shè)置封鎖用耐火板時(shí)的狀態(tài)。
在浸入噴嘴更換作業(yè)、或由封閉用耐火板進(jìn)行的停止鑄造作業(yè)中，浸入噴嘴或封閉用耐火板的前端部抵于推壓使用完了的浸入噴嘴的最前邊的鍵盤7之斜面，登上其斜面搭載于鍵盤7上，同時(shí)下推鍵盤7。由于關(guān)系到由新的浸入噴嘴或封閉用耐火磚推入移動(dòng)使用完了的浸入噴嘴，對于二號以后的鍵盤7也要取同樣的動(dòng)作，在本發(fā)明的鍵盤7的前端部要設(shè)置具有適當(dāng)斜度的斜面，考慮使這一連串的動(dòng)作平滑進(jìn)行。這種斜面，如考慮取下封閉用耐火板的作業(yè)、或者重新置定浸入噴嘴更換裝置的作業(yè)，有必要設(shè)計(jì)成在封閉用耐火板被置定時(shí)的鍵盤7最下點(diǎn)位置，斜面上端處在比導(dǎo)軌14的滑行面水平還上方(參照圖11右側(cè))，或者，浸入噴嘴更換裝置的使用開始時(shí)的上噴嘴4下、在什么也沒設(shè)置時(shí)的鍵盤7最上點(diǎn)位置，斜面下端處在滑行面水平下方(參照圖11左側(cè))。
圖12表示了作為設(shè)于浸入噴嘴2的插入位置、排出位置的上部的彈性突起的球形柱塞30，說明控制浸入噴嘴2的姿勢之動(dòng)作。圖12的上段表示更換浸入噴嘴的情況；在下段表示了使用封閉用耐火板的情況。
在導(dǎo)軌14的插入側(cè)與排出側(cè)，導(dǎo)軌14上的浸入噴嘴2浸入熔化鋼液中、受熔化鋼液的浮力或攪拌力的作用往往會(huì)浮起來或傾斜。在浸入噴嘴2浮起來或傾斜的情況下，在浸入噴嘴2移動(dòng)時(shí)，從導(dǎo)軌14向鍵盤7或從鍵盤7向?qū)к?4移載時(shí)會(huì)產(chǎn)生障礙，另外也擔(dān)心會(huì)與上噴嘴4相干涉?；蛘咴趶蔫T型取出使用完了的浸入噴嘴作業(yè)時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生與裝置本體部的干涉，為防止出現(xiàn)這樣的問題，在浸入噴嘴2的插入位置與排出位置的上方各配置4個(gè)球形柱塞30，限制浸入噴嘴2的上面位置，盡可能保持垂直姿勢。像圖12下段所示那樣，在使用封閉用耐火板的情況下，必須要保持與上噴嘴4接合面的接觸、移動(dòng)，特別是要保持水平姿勢。
插入位置的球形柱塞30，里邊的比前邊的柱塞安裝得高10mm左右。這是因?yàn)槿菰S浸入噴嘴2從導(dǎo)軌14移載于鍵盤7時(shí)必然的傾斜的緣故，但是被設(shè)定在不致過度傾斜地與上噴嘴4的接合面接觸的高度。排出位置的球形柱塞30，安裝成其球的頂端位于比上噴嘴4的接合面稍稍偏上的位置。這是由于被推壓出來的使用完了浸入噴嘴由浮力或攪拌力而浮起或傾斜時(shí)，或者取出時(shí)，為防止與更換裝置本體部的干涉而限制浸入噴嘴2的上限位置的緣故。被推出的使用完了的浸入噴嘴2，遇有急于再開始鑄造作業(yè)下，應(yīng)立即從鑄型中取出。
圖13是表示在本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置中使用的浸入噴嘴。
該浸入噴嘴2，其上部形成了法蘭部2b，法蘭部2b的上面是與上噴嘴接合的接合面2a，且具有作為滑動(dòng)面的水平面；另外，將用于置入密封材料的凹部(凹面)2c設(shè)置成以噴嘴孔心為中心的圓形。該凹部2c的深度為1～10mm，即使浸入噴嘴2稍稍傾斜，密封材料也不會(huì)錯(cuò)落。為防止密封材料錯(cuò)落，凹部2c最外是深一些，但在密封材料性質(zhì)方面，如其厚度增加，為確保其密封性能自然其壓縮量也增加，而從裝置的機(jī)械限制、和彈簧體的變形量考慮，深度以10mm為限。另一方面，為防止錯(cuò)落，最低深度為1.0mm。從浸入噴嘴2的法蘭部2b到其頸部覆蓋著金屬外殼2d，在頸部部分的金屬外殼外周面，沿圓周方向多處設(shè)有突起部2e，比如在用機(jī)械夾具將浸入噴嘴2置于導(dǎo)軌、或從導(dǎo)軌取下時(shí)的手工操作時(shí)，對維持浸入噴阻的姿勢提供方便。
如更具體的進(jìn)行說明，在鑄造作業(yè)中途要更換浸入噴嘴的情況下，新的浸入噴嘴通常要高溫預(yù)熱，同時(shí)由于在靠近裝滿熔化鋼液的鑄型作業(yè)，主要作為安全上的措施，一般使用作為手工操作的夾具保持浸入噴嘴。這種情況下，浸入噴嘴在近鑄型時(shí)成橫向姿勢，而在鑄型內(nèi)時(shí)又必須變化為縱向姿勢，而且必須是能克服熔化鋼液浮力地緊緊地保持著。再就是，浸入噴嘴2，在對著其上部的耐火物(上噴嘴)設(shè)置狀態(tài)下，其熔化鋼液排出口2f的方向必須與鑄型長邊方向嚴(yán)密一致。
即，浸入噴嘴2在用夾具把持時(shí)，為變化其姿勢，必須做成可克服熔化鋼液的浮力緊緊把持的構(gòu)造；另外，在其把持構(gòu)造中，最好是由浸入噴嘴2的熔化鋼液排出口2f的方向自然確定。
作為要達(dá)此目的的一構(gòu)造，從浸入噴嘴2的上端面到其頸部以金屬外殼包覆，在和其熔化鋼液排出口2f相同方向的金屬外殼2d的表面上，在從浸入噴嘴2上端面下方至少95mm位置(至突起部中心的尺寸)和再其下方至少50mm間隔的位置兩處、水平且平行地設(shè)置在金屬外殼2d圓周方向的長度至少為浸入噴嘴2的內(nèi)孔徑的2/3的突起部2e。突起部2e的位置由和浸入噴嘴更換裝置連接上或向鑄型出入的連接上的制約來決定。最好是把持于離浸入噴嘴2上端面120mm附近；而且為使浸入噴嘴2的姿勢可自由變化、且可以克服熔化鋼液的浮力保持姿勢緊緊把持著，最好是兩個(gè)突起部2e的間隔設(shè)為其中心尺寸離開50mm以上。該突起部2e在浸入噴嘴2正確定位的位置、使其熔化鋼液排出口2f與鑄型長邊方向相一致，這可在以手工操作夾具來把持時(shí)作為定位用。
圖14～18表示了使用封閉用耐火板封閉上噴嘴的噴嘴孔終止鑄造作業(yè)時(shí)的作業(yè)狀態(tài)。
在鑄造作業(yè)結(jié)束時(shí)，或在鑄造中因流量控制遇到困難等故障不得不中斷鑄造時(shí)，或者不能以塞磚封閉上噴嘴4的噴嘴孔的情況下，放上無熔化鋼液流通孔的封閉用耐火板20代替新的浸入噴嘴2，由按圖5～圖9同樣要領(lǐng)進(jìn)行操作，可封閉上噴嘴4的噴嘴孔下端、制止熔化鋼液流出。
在這一連串的操作中，封閉用耐火板20的厚度比浸入噴嘴2的法蘭部2b的厚度厚12mm左右。封閉用的耐火板20受推桿10d推壓移載于最初的鍵盤7時(shí)，盡管浸入噴嘴更換時(shí)，處于對應(yīng)于其鍵盤7的彈簧體8的壓縮力被釋放的彈簧體支承座面10a位置，由于封閉用耐火板20的厚度比較厚，成推抵于上噴嘴4的接合面的形狀，進(jìn)一步下推鍵盤7的位置，即壓縮彈簧體8在推壓接合于上噴嘴4狀態(tài)下移動(dòng)，推入規(guī)定位置。由于增厚了封閉用耐火板20的厚度，和推出使用完了的浸入噴嘴2的同時(shí)，可確保足夠的推壓力阻止熔化鋼液流出。從而，在使用封閉用耐火板20的情況下，必須緊急閉鎖上噴嘴的噴嘴孔，與更換浸入噴嘴2的情況不同，在其滑動(dòng)中是在推壓于上噴嘴4的接合面的狀態(tài)下滑動(dòng)，而且向接合面的推壓力逐漸增大，封閉用耐火板20到達(dá)規(guī)定位置時(shí)，同時(shí)被附加了500kg推壓力。在封閉用耐火板20定位與移動(dòng)時(shí)，為不會(huì)由球形柱塞30遮擋其動(dòng)作，其上面兩端部至少在寬10mm、深12mm上倒角。
在圖19上示出了封閉用耐火板20的形狀。和圖13上所示出的浸入噴嘴一樣以金屬外殼20d包覆了頭部，在頸部部分金屬外殼20d外周面設(shè)突起部20e。
以上對本發(fā)明的特征基于圖1～圖19進(jìn)行了說明。但是本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置，除圖1那樣直接設(shè)置于澆口盤之外，還可以通過對熔化鋼液流量進(jìn)行控制的移動(dòng)噴嘴裝置設(shè)置。再就是，在將本發(fā)明的浸入噴嘴使用于本發(fā)明的浸入噴嘴更換裝置時(shí)，也可以另外準(zhǔn)備用于手工操作浸入噴嘴的裝置。
按以上本發(fā)明，在用于鑄造中迅速更換浸入噴嘴的浸入噴嘴更換裝置中，可在接合面上使用密封材料，且可切斷附著于噴嘴孔周圍的生鐵等，并可在保持其姿勢狀態(tài)下將浸入噴嘴均等地壓接于整個(gè)接合面上，顯著提高接合面的密封性，穩(wěn)定鋼的品質(zhì)，并可消除浸入噴嘴更換作業(yè)時(shí)的故障，另外。在緊急時(shí)刻可使用封閉用耐火板、停止鑄造，提高其安全性，還有，由于在浸入噴嘴或封閉用耐火板上設(shè)把持用突起部，故可容易而確切地用夾具進(jìn)行手工操作。
工業(yè)上利用可能性本發(fā)明可利用于能確保浸入噴嘴與其上部耐火物的接合面之更高的密封性的浸入噴嘴更換裝置與用于該裝置的浸入噴嘴及封閉用耐火板。
權(quán)利要求
1.一種浸入噴嘴，使用于在鑄造作業(yè)中途可進(jìn)行浸入噴嘴更換作業(yè)的浸入噴嘴更換裝置，其特征在于，以金屬外殼包覆浸入噴嘴頭部，在和浸入噴嘴的熔化鋼液排出口同一方向的金屬外殼表面上，在從浸入噴嘴上端面向下方的至少95mm間隔的位置、和進(jìn)一步向下方至少50mm間隔的位置的兩處，水平且平行地設(shè)置金屬外殼圓周方向長度至少為浸入噴嘴內(nèi)孔徑2/3以上的突起部。
全文摘要
一種浸入噴嘴更換裝置，由在其兩肋并行設(shè)置的多個(gè)鍵盤支承其法蘭部下面、以新浸入噴嘴向水平方向推出使用完了的浸入噴嘴來更換浸入噴嘴，為確保浸入噴嘴與其上部耐火物的接合面的密封性更高，相應(yīng)于浸入噴嘴更換時(shí)浸入噴嘴的移動(dòng)位置使其彈簧體變形量連續(xù)變化，同時(shí)使各個(gè)鍵盤所產(chǎn)生的浸入噴嘴推壓力變化，為此裝備了每個(gè)鍵盤獨(dú)立的推壓力賦能機(jī)構(gòu)、和具有一部分上形成斜面的彈簧體支承座面的滑動(dòng)構(gòu)架。其中使用的浸入噴嘴，在其滑動(dòng)面中央部具有用于保持密封材料的深度1.0～10mm的凹面。封閉用耐火板比浸入噴嘴的法蘭部的厚度厚并且有至少12mm的厚度差，同時(shí)在封閉用耐火板上面的推出方向直角的兩端部有至少遍及寬10mm、深度12mm范圍的凹陷。
文檔編號B22D41/56GK1706574SQ200510084529
公開日2005年12月14日 申請日期2001年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月21日
發(fā)明者河野安男, 橫井信行, 船渡淳一, 井上幸生, 豐田基樹 申請人:黑崎播磨株式會(huì)社