JP5944211B2 - 連続鋳造設備のモールド可変装置 - Google Patents

Description

本発明は、連続鋳造設備において、鋳片の断面の大きさ（鋳片の厚さ）を変更するためのモールド可変装置に関し、特に、短辺側モールドの支持位置をその幅方向（鋳片厚さ方向）の中央に維持することができる連続鋳造設備のモールド可変装置に関する。

転炉で精錬された溶鋼は、取鍋に貯留されて連続鋳造設備に搬送され、連続鋳造設備のモールド内に注入され、このモールドで冷却されて周辺部に凝固殻が形成された後、内部に溶鋼を含む状態で、未凝固鋳片はモールドの下端部から下方に引き出され、多数のロールからなるロールゾーンで支持されつつ、スプレーノズルから冷却水を噴射されて更に冷却され、完全に凝固した後、長手方向の適長間隔で切断されて鋳片となる。このように、連続鋳造設備では、連続的に溶鋼がモールド内に注入され、この溶鋼が連続的に凝固して鋳片となる。

この連続鋳造設備において、通常、モールドは銅板で構成されているが、鋳片は通常板状をなし、横断面が矩形であるので、モールドは、鋳片の長辺側の面に接触してこれを冷却する長辺銅板と、鋳片の短辺側の面に接触してこれを冷却する短辺銅板とから構成され、１対の長辺銅板を相互に対向させて配置し、これらの長辺銅板間に１対の短辺銅板を相互に対向させて配置して、これらの長辺銅板及び短辺銅板に囲まれた領域に溶鋼を注入して断面矩形の鋳片を鋳込むようになっている。

そして、従来のモールドにおいては、鋳造せんとする鋳片の断面形状に合わせて、短辺銅板をその短辺長が異なるものに交換できるようになっている（特許文献１及び２）。即ち、これらの従来技術においては、長辺銅板間の間隔を変更し、その長辺銅板間に短辺長が異なる銅板を交換配置することにより、鋳片の厚さを変更することができる。

図９は、鋳片の厚さを変更するために、モールドの短辺銅板を交換する従来の工程を示す平面図である。図９（ａ）に示すように、１対の長辺銅板１ａ、１ｂが平行に対向配置されており、これらの長辺銅板１ａ、１ｂ間に１対の短辺銅板２ａ、２ｂが平行に対向配置されている。長辺銅板１ａ、１ｂの背後には、夫々内部に冷却水が供給される長辺水箱３ａ、３ｂが長辺銅板１ａ、１ｂに接触して固定されており、夫々長辺銅板１ａ、１ｂを冷却するようになっている。また、短辺銅板２ａ、２ｂの背後にも、夫々内部に冷却水が供給される短辺水箱４ａ、４ｂが短辺銅板２ａ、２ｂに接触して固定されており、夫々短辺銅板２ａ、２ｂを冷却するようになっている。更に、各短辺水箱４ａ、４ｂの背後には、スピンドル６ａ、６ｂがそのロッドを夫々短辺水箱４ａ、4ｂに向けて水平に設置されており、このスピンドル６ａ、６ｂのロッドの先端に設けられた支持板５ａ，５ｂが夫々短辺水箱４ａ、４ｂに連結されている。これにより、スピンドル６ａ、６ｂのロッドを進出待避移動させることによって、短辺銅板２ａ、２ｂの鋳片幅方向の位置を調整して短辺銅板間の間隔を変更し、鋳片幅を変更できる。また、スピンドル６ａ、6ｂのロッドを退入させることにより、短片銅板２ａ、２ｂ及び短片水箱５ａ、５ｂを交換することができるようになっている。なお、長辺銅板１ｂ及び長辺水箱３ｂは固定されており（Ｆ(Fixed)側モールド）、長辺銅板１ａ及び長辺水箱３ａは、長辺銅板１ａ及び長辺水箱３ａに対して、接近離隔可能に可動になっている（Ｌ(Loose)側モールド）。なお、図９（ａ）は、鋳片の厚さがｔであり、その厚さの中央を、スピンドル６ａ、６ｂの支持板５ａ、５ｂが支持している。

一方、鋳造の過程で、より厚い鋳片を鋳造するべく、モールドの厚さ替えを行う場合は、先ず、図９（ｂ）に示すように、Ｌ側の長辺銅板１ａ及び長辺水箱３ａを、Ｆ側の長辺銅板１ｂ及び長辺水箱３ｂから後退させ、短辺水箱４ａ、４ｂを支持板５ａ、５ｂから取り外し、鋳片厚さ方向の長さが長い短辺銅板７ａ、７ｂと短辺水箱８ａ、８ｂに交換する。この状態では、モールドの幅替え用（鋳片幅変更用）スピンドル６ａ、６ｂの位置は変更されていないので、短辺水箱８ａ、８ｂを支持する支持板５ａ、５ｂの支持位置の中心は、Ｆ側長辺銅板１ｂとの間間隔がｔ／２のままであり、Ｌ側の長辺銅板１ａとの間の間隔はＴ−ｔ／２となり、前記支持位置の中心は、Ｆ側に偏倚している。このため、溶鋼をモールドに鋳込んだ際に、溶鋼の静圧は、Ｆ側に偏倚した支持位置中心を中心として、短辺銅板７ａ、７ｂにおけるＬ側の部分が、Ｆ側の部分よりも大きく開く方向に、短辺銅板７ａ、７ｂに作用する。そうすると、この中心オフセットによる偏荷重により、幅変更推進スピンドル６ａ、６ｂの弾性変形が生じて、平面視で短辺銅板７ａ、７ｂが相互に反対方向に傾斜してしまい、短辺銅板７ａ、７ｂの角部が長辺銅板１ａ、１ｂの表面に食い込み、長辺銅板１ａ、１ｂの表面に疵がつく可能性がある。

このため、モールド厚さ替えの場合には、図９（ｃ）に示すように、短辺調芯を行う必要がある。即ち、図９（ｃ）に示すように、Ｌ側長辺銅板１ａ及び長辺水箱３ａを後退させて、長辺銅板１ａ、１ｂ間の間隔を広げた後、Ｆ側の長辺銅板１ｂからの距離がＴ／２の位置に幅替えスピンドル６ａ、６ｂを移動させ、支持板５ａ、５ｂが短辺水箱５ａ、５ｂを支持する位置及びスピンドル６ａ、６ｂの位置を、短辺銅板７ａ、７ｂの中心に合わせる。この状態で、長辺銅板１ａを長辺銅板１ｂに向けて移動させて、短辺銅板７ａ、７ｂを長辺銅板１ａ、１ｂで挟み、長辺銅板１ａ、１ｂ及び短辺銅板７ａ、７ｂにより、断面矩形の鋳込み空間をもつモールドを組み立てる。これにより、短辺調芯がとれたモールドを得ることができる。

実開平６−５７４２号公報 特開平５−２４５５９０号公報

しかしながら、この従来技術のモールド短辺調芯装置は、その専用の駆動装置として、スクリュージャッキ、モータ、減速機及び位置検出器等を含む短辺調芯駆動装置が必要であり、設備が高価であるという問題点がある。

また、モールド厚さ替えの一連の作業工程は、短辺銅板及び短辺水箱の交換と、調芯作業とがシリーズで必要であり、モールド厚さ替え作業時間が長いという問題点がある。連続鋳造工程において、鋳片が連続鋳造設備内に存在する状態で、溶鋼の鋳込み（鋳片の引き出し）を一時停止して、この短辺銅板及び短辺水箱を交換し、調芯作業を行うが、連続鋳造工程は２４時間稼働しており、その間に停止する時間が長ければ長いほど、生産性が悪化する。短辺調芯作業には通常１０分程度必要であり、その短縮化を図っても、それだけでは、モールド替え作業時間の短縮化には有効ではない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、短辺調芯作業工程を削減でき、モールド替え作業時間を著しく短縮できる連続鋳造設備のモールド可変装置を提供することを目的とする。

本発明に係る連続鋳造設備のモールド可変装置は、
鋳片長辺側の一方の面を冷却する固定側長辺モールド部材と、
この固定側長辺モールド部材に対向配置され鋳片長辺側の他方の面を冷却する可動側長辺モールド部材と、
前記固定側長辺モールド部材と前記可動側長辺モールド部材との間にて相互に対向するように配置され鋳片短辺側の２面を冷却する２個の短辺モールド部材と、
前記各短辺モールド部材について設置され、前記短辺モールド部材の対向方向の背部を支持すると共に、前記短辺モールド部材をその対向方向及びその逆方向に移動させる２組の短辺駆動部材と、
前記可動側長辺モールド部材を前記固定側長辺モールド部材に対向する方向及びその逆方向に移動させる長辺駆動部材と、
前記短辺駆動部材を支持する支持部材と、
前記支持部材を前記固定側長辺モールド部材と可動側長辺モールド部材との対向方向に移動可能に案内する案内部材と、
複数のリンク部材を連結して構成され、前記可動側長辺モールド部材の移動に連動させて前記支持部材を前記可動側長辺モールド部材の移動量の１／２の移動量となるように移動させるリンク機構と、を備え、
前記リンク機構は、
前記支持部材の移動方向に垂直の水平方向を回転軸とする移動しない固定支点に揺動可能に連結された第１リンクと、
前記支持部材に設けられ前記固定支点の回転軸と平行の方向を回転軸とする第１移動支点に揺動可能に連結された第２リンクと、
前記可動側長辺モールド部材に設けられ前記固定支点の回転軸と平行の方向を回転軸とする第２移動支点に揺動可能に連結された第３リンクと、
を備え、前記第１リンク乃至第３リンクを連結して前記可動側長辺モールド部材の移動に連動させて前記支持部材を前記可動側長辺モールド部材の移動量に関連する移動量で移動させることを特徴とする。

この連続鋳造設備のモールド可変装置において、例えば、
前記第２リンクの先端は前記第１リンクの第３移動支点に回転可能に連結され、前記第３リンクの先端は前記第１リンクの第４移動支点に回転可能に連結され、前記第４移動支点と前記固定支点との間の長さは、前記第３移動支点と前記固定支点との間の長さの２倍であるように構成することができる。

また、本発明において、例えば、
前記第１乃至第３リンクは、いずれも第５移動支点で、前記第１リンク及び前記第３リンクは相互に回転不能に、また、前記第２リンクは前記第１リンク及び前記第３リンクに対して回転可能に連結されており、前記第５移動支点と前記固定支点との間の長さと、前記第５移動支点と前記第２移動支点との間の長さは同一であり、前記第５移動支点は、前記固定支点に向かう方向に移動可能であるように構成することができる。

更に、本発明においては、例えば、
前記固定側長辺モールド部材は、固定側長辺銅板とその背後に設置されて前記固定側長辺銅板を冷却する固定側長辺水箱からなり、前記可動側長辺モールド部材は、可動側長辺銅板とその背後に設置されて前記可動側長辺銅板を冷却する可動側長辺水箱からなり、前記短辺モールド部材は、短辺銅板とその背後に設置されて前記短辺銅板を冷却する短辺水箱からなる。

本発明においては、短辺モールド部材の交換のために、可動側長辺モールド部材を固定側長辺モールド部材との対向方向に移動させると、リンク機構により、可動側長辺モールド部材の移動に連動して、短辺モールド部材を支持する短辺駆動部材も、可動側長辺モールド部材の移動量に関連する移動量で移動するので、短辺モールド部材を支持する短辺駆動部材の調芯工程を不要とすることができ、短辺モールド部材の交換のための時間を著しく短縮することができ、生産性を向上させることができる。

また、本願請求項２のようにリンク機構を構成することにより、リンク機構を鋳片移動方向（縦方向）に設けることができるので、モールド周りのリンク機構の省スペース化を図ることができ、複数レーン（鋳造ライン）をもつ連続鋳造設備に本発明を適用する場合に有利である。

本発明の実施形態に係る連続鋳造設備のモールド可変装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。 同じく、その正面拡大図である。 （ａ）、（ｂ）はその一部を示す平面図であり、長辺モールド部材の動作を示す図である。 スライドキーとキー溝を示す断面図である。 基台の形状を模式的に示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は夫々支持部材の裏面図及び左側面図である。 本実施形態の動作を示す模式図である。 本発明の他の実施形態を示す模式図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、従来の短辺モールド部材の交換工程を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態の連続鋳造設備のモールド可変装置を示す図であり、（ａ）はその一部を示す平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はその一部を示す左側面図、図２はこの本実施形態の装置の正面図を拡大して示す図、図３（ａ）、（ｂ）はその平面図であり、長辺モールド部材の動作を示す図である。図１（ａ）及び図３に示すように、Ｆ側（固定側）の長辺モールド部材４２とＬ側（可動側）の長辺モールド部材４１とが対向配置されており、その間に短辺モールド部材を鋳片幅方向に移動可能に支持するスピンドル６１、６２，６３が配置されている。図３に示すように、Ｆ側の長辺モールド部材４２は、長辺銅板１ｂ及び長辺水箱３ｂから構成され、Ｌ側の長辺モールド部材４１は、長辺銅板１ａ及び長辺水箱３ａから構成される。長辺銅板１ａ及び長辺水箱３ａは、モールド厚さ（鋳片厚さ）変更駆動装置１４により、長辺銅板１ａ、１ｂの対向方向に移動するように駆動される。

図３（ａ）に示すように、Ｌ側長辺水箱３ａの鋳片幅方向の両端部３ｃが、後述する図５の基台４０の側部４４ａ上に移動可能に支持されており、Ｆ側長辺水箱３ｂの鋳片幅方向の両端部３ｄは、図５の基台４０の側部４４ｂ上に固定されている。そして、長辺水箱３ｂと、長辺水箱３ａとの間のモールド部分を除いて領域に、スピンドル６ａ、６ｂが配置されている。スピンドル６ａ、６ｂは、適宜の駆動装置により回転駆動されて、そのロッドの先端の支持板５ａ、５ｂに取り付けられた短辺銅板２ａ、２ｂ及び短辺水箱４ａ、４ｂを相互に接近又は離隔する方向に移動させる。これにより、短辺銅板２ａ、２ｂ間の間隔が変更され、鋳造せんとする鋳片幅が変更される。一方、スピンドル６ａ、６ｂは、夫々、後述するようにして、鋳片厚さ方向に（モールド厚さ方向）、即ち、長辺銅板１ａ、１ｂの対向方向に移動可能に支持されている。長辺水箱３ｂと、長辺水箱３ａとは、長辺銅板１ａ、１ｂの両外側近傍で、夫々ロッド１５により連結されており、このロッド１５における長辺水箱３ａ側の端部に設けられたクランプバネ１６により、長辺水箱３ａが長辺水箱３ｂに向かう方向に弾性力を付与されて係止されている。ロッド１５における長辺水箱３ｂ側の端部には、モールド厚さ（鋳片厚さ）変更駆動装置１４が設けられており、この駆動装置１４により、ロッド１５の突出長を変更することができ、これにより、図３（ｂ）に示すように、長辺銅板１ａ、１ｂ間の間隔（鋳片の厚さ）を変更することができる。

図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、短辺銅板及び短辺水箱を、鋳片幅方向に移動させて、鋳片幅を変更させるスピンドルは、上段のスピンドル６１と下段のスピンドル６２との２段設置されており、各スピンドル６１，６２のロッドの先端のクレビス６ｂ２に、短辺水箱４ｂが取り付けられた支持板５ｂが連結ピン６ｂ３により共通して連結される。そして、これらの上下２段のスピンドル６１，６２は、スピンドル６１及び６２の長手方向の２カ所で、夫々支持部材３０、３１に、共通して支持されている。また、図１乃至図３のスピンドル６１は、図９のスピンドル６ｂに対応し、図３に示されているスピンドル６３は、図９のスピンドル６ａに対応する。スピンドル６３の下方にも、スピンドル６２と同様の下段のスピンドルが配置されているが、図示されていない。しかし、スピンドル６１，６２と同様に、スピンドル６３等も、支持部材３０，３１に共通して支持されている。このようにして、対向する１対の短辺モールド部材は、夫々、２個の支持部材３０，３１により長手方向の２点で夫々支持された上下２段のスピンドル６１，６２に共に連結されて、このスピンドル６１，６２により支持されつつ、鋳片厚さ方向に移動可能になっている。このように、１個の短辺銅板及び短辺水箱を上下２段のスピンドル６１，６２で鋳片厚さ方向に移動可能に支持するのは、短辺銅板及び短辺水箱を上下２段で支持して溶鋼静圧が印加する短辺銅板及び短辺水箱を高精度で所定位置に保持するためである。また、これらの上下２段のスピンドル６１，６２をその長手方向の２点にて、夫々支持部材３０，３１により支持するのは、溶鋼静圧によりスピンドル６１，６２の軸方向が変動しないようにするためである。しかし、本発明はこれに限らず、少なくとも鋳片幅方向の両側に、夫々１個のスピンドルと１個の支持部材とを配置し、夫々短辺銅板及び短辺水箱を支持するようにすればよい。

Ｆ側長辺モールド部材４２は基台４０に固定設置され、Ｌ側長辺モールド部材４１は基台４０に鋳片厚さ方向に移動可能に設置されている。図５に模式的に示すように、基台４０は、正面視で中央部４５がその高さが高くなっており、その両側の側部４４ａ、４４ｂは高さが低いものとなっており、固定側（Ｆ側）の長辺モールド部材４２（水箱３ｂの両端部３ｄ）は側部４４ｂの上に固定されている。また、可動側（Ｌ側）の長辺モールド部材４１（水箱３ａの両端部３ｃ）は側部４４ａの上を基台４０の長手方向（鋳片厚さ方向）に移動することができるようになっている。基台４０には、その中央部４５の上段及び下段に、基台４０の幅方向（鋳片の幅方向）に基台４０を貫通する１対の孔４６が設けられており、これらの孔４６はＬ側の長辺モールド部材４１の移動方向に延びる偏平形状をなしている。また、基台４０の表面側の面における上下１対の孔４６間の適宜の位置に、水平方向（鋳片の厚さ方向）に延びる帯板状の長尺のスライドキー３２がボルト３８により固定されている。そして、孔４６内には、鋳片幅方向の一方の端部側の短辺モールド部材を支持する上下２段のスピンドル６１，６２が基台４０の表面から裏面に抜けるように配置されている。これらのスピンドル６１，６２は孔４６の内部を図５中矢印にて示すように水平方向に且つ鋳片の厚さ方向に移動することができる。なお、スピンドル６１，６２と孔４６との間には隙間が設けられており、スピンドル６１，６２の移動を阻害しないようになっている。そして、スピンドル６１，６２は、図１（ａ）に示すように、基台４０の表面側で支持部材３０に共通支持され、基台４０の裏面側で支持部材３１に共通支持されている。なお、上記説明は、鋳片幅方向の一方の端部（短辺銅板２ｂ側端部）についてのものであり、スピンドル６１は図９のスピンドル６ｂに対応するが、鋳片幅方向の他方の端部（短辺銅板２ａ側端部）についても、同様に、基台が設置されており、短辺銅板２ａ側のスピンドル６３（スピンドル６ａに対応）等が、基台に鋳片厚さ方向に移動可能に支持されている。よって、以下、短辺銅板２ｂ側のスピンドル支持機構についてのみ説明する。なお、長辺モールド部材４１，４２は、その長手方向（鋳片幅方向）の両端部で、基台４０の側部４４ａ、４４ｂに支持されているが、長辺モールド部材４１，４２の長手方向の中間の部分は、２基の基台４０の間にて、短辺モールド部材を支持する支持部材３０と同様の長さで鉛直方向に延びており、長辺銅板は短辺銅板と同一の高さを有する。

図６（ａ）は支持部材３０を基台４０側からみた裏面図、図６（ｂ）は支持部材３０を図５の側部４４ａ側から側部４４ｂ側に向けて見た場合の側面図（左側面図）である。支持部材３０は２枚の板材をボルト３６により固定して組み立てたものであり、この組み立てた状態で、上半部にスピンドル６１が挿通する円形の孔３４が形成されており、下半部にスピンドル６２が挿通する円形の孔３５が形成されている。これらの孔３４，３５の位置は、図５に示す基台４０の孔４６の位置に整合するものであり、更に、支持部材３０における基台４０のスライドキー３２に整合する位置には、このスライドキー３２が嵌合するキー溝３７が形成されている。即ち、図４に示すように、スピンドル６１，６２を支持する支持部材３０は、そのキー溝３７内に、基台４０にボルト３８により固定されたスライドキー３２を嵌合させることにより、このスライドキー３２の上下面３９を案内面として、鋳片厚さ方向（図５の矢印方向）にガイドされつつ摺動可能であり、キー溝３７の上下面を介して、スライドキー３２の上下面に荷重を担持されるようになっている。支持部材３１における支持部材３０との対向面にもキー溝が形成されており、基台４０の支持部材３１側の面にもスライドキーが設けられていて、同様に支持部材３１も基台４０に荷重を担持されつつ、鋳片厚さ方向（長辺銅板の対向方向）に移動可能になっている。

而して、本実施形態においては、短辺モールド部材（短辺銅板及び短辺水箱）を支持する支持部材３０とＬ側長辺モールド部材４１との間に、リンク機構５０が設けられている。他方の支持部材３１とＬ側長辺モールド部材４１との間にも同様のリンク機構が設けられているが、この支持部材３１側のリンク機構は、支持部材３０側のリンク機構と構成が基本的には同一であるので、以下、支持部材３０側のリンク機構についてのみ説明する。このリンク機構５０は、図２に示すように、基台４０に固定された基部５１を有する。そして、この基部５１と、支持部材３０と、Ｆ側長辺モールド部材４１とには、いずれも、支持部材３０の移動方向に垂直であって、水平方向を回転軸とする夫々固定支点５２、第１移動支点５４，第２移動支点５６が設けられている。固定支点５２は基部５１に設けられているから移動しない。第１移動支点５４は支持部材３０の移動と共に移動し、第２移動支点５６はＦ側長辺モールド４１と共に移動する。リンク５３は固定支点５２に揺動可能に連結されており、リンク５５は第１移動支点５４に揺動可能に連結されており、リンク５７は第２移動支点５６に揺動可能に連結されている。そして、リンク５５の先端部はリンク５３に設けた第３移動支点５８に揺動可能に連結されており、リンク５７の先端部はリンク５３に設けた第４移動支点５９に揺動可能に連結されている。そして、固定支点５２と第４移動支点５９との間の長さは、固定支点５２と第３移動支点５８との間の長さの２倍である。なお、図示例は、第２移動支点５４が、支持部材３０を移動可能に支持するスライドキー３２と同一の高さ位置にあるが、必ずしも第２移動支点５４をこのように設ける必要はない。

次に、上述のごとく構成された本実施形態のモールド可変装置の動作について説明する。長辺モールド部材４１，４２と短辺モールド部材とに囲まれた平面視矩形の領域に、溶鋼を注入し、水箱により冷却されている長辺銅板及び短辺銅板により溶鋼が冷却されて凝固殻が形成された後、この鋳片の引抜を開始し、以後、連続的に鋳片を引き抜いて連続鋳造する。その後、この連続鋳造工程の途中で、鋳片の幅を変更する場合は、鋳片の引抜を一旦停止し、クランプバネ１６を緩めて、長辺銅板による短辺銅板の挟持力を緩め、スピンドル６１，６２，６３等を駆動して、短辺銅板２ａ、２ｂ間の位置を変更し、鋳片の幅を変更する。一方、鋳片の厚さを変更する場合は、短辺モールド部材を交換する必要があるため、鋳造終了後のメインテナンスのときに、駆動装置１４により、Ｌ側長辺モールド４１を図２に白抜き矢印にて示すように、図示の左方に移動させる。そうすると、Ｌ側長辺モールド部材４１の第２移動支点５６に連結されたリンク５７が第４移動支点５９を介してリンク５３を反時計方向に揺動させる。これにより、リンク５３に第３移動支点５８を介して連結されたリンク５５が、第１移動支点５４を介して支持部材３０を左方（白抜き矢印方向）に牽引する。支持部材３０等は、基台４０等のスライドキー３２等に鋳片厚さ方向に移動可能に支持されているので、支持部材３０等はＬ側長辺モールド部材４１の移動に連動して、移動することができる。従って、この支持部材３０等に支持されたスピンドル６１，６２等と、このスピンドル６１，６２等に支持された短辺モールド部材も、同様にＬ側長辺モールド部材４１の移動に連動して、移動することができる。このとき、第４移動支点５９と固定支点５２との間の長さが、第３移動支点５８と固定支点５２との間の長さの２倍であるから、支持部材３０等及び短辺モールド部材の移動距離は、Ｌ側長辺モールド部材４１の移動距離の１／２である。

よって、この短辺モールド部材の交換のために、Ｌ側長辺モールド部材４１を白抜き矢印方向に移動させる際、移動開始前に、スピンドル６１，６２が、長辺モールド部材４１と長辺モールド部材４２との間の中心に位置している場合、移動後においても、スピンドル６１，６２は長辺モールド部材４１と長辺モールド部材４２との間の中心に位置する。即ち、移動開始前に長辺モールド部材４１，４２の間隔がＤである場合、スピンドル６１，６２が、長辺モールド部材４１と長辺モールド部材４２との間の中心に位置しているときは、スピンドル６１，６２の中心とＬ側長辺モールド部材４１の表面との間の鋳片厚さ方向の距離はＤ／２である。そして、この状態から、Ｌ側長辺部材４１が白抜き矢印方向にｄだけ移動した場合、前述のごとく、リンク機構５０により、支持部材３０、ひいてはスピンドル６１，６２は白抜き矢印方向にｄ／２だけ移動する。よって、移動後において、長辺モールド部材４１，４２間の間隔は、Ｄ＋ｄであり、スピンドル６１，６２の中心とＬ側長辺モールド部材４１の表面との間の鋳片厚さ方向の距離はＤ／２＋ｄ／２＝（Ｄ＋ｄ）／２であり、移動後も、スピンドル６１，６２は、鋳片厚さ方向に関して、長辺モールド部材４１，４２間の中心位置に位置する。従って、この状態で、短辺モールド部材を交換すればよく、交換後、Ｌ側長辺モールド部材４１をＦ側長辺モールド部材４２側に向けて移動させれば、Ｌ側長辺モールド部材４１の移動量の１／２だけ短辺モールド部材も戻り、１対の長辺銅板とその間の１対の短辺銅板とが接触し、短辺モールド部材の交換が終了する。

なお、リンク機構５０においては、リンク５３が固定支点５２を中心として揺動するものであるから、第２移動支点５６の移動距離は、厳密には第１移動支点５４の移動距離の２倍ではない。図７はこのリンク機構５０を示す模式図である。なお、図７において、鋳片厚さ方向に関し、Ｆ側長辺水箱４２ａとＬ側長辺水箱４１ａとの間に、スピンドル６１，６２を支持する支持部材３０が位置する。支持部材３０の側面に設けられた連結部３０ａに第１移動支点５４（Ｅ）が設けられており、Ｌ側長辺水箱４１ａの下面に設けられた連結部４１ｂに第２移動支点５６（Ｃ）が設けられている。第４移動支点５９（Ｂ）と固定支点５２（Ａ）との間の長さをＬとし、第３移動支点５８（Ｄ）と固定支点Ａとの間の長さをＬ／２とし、Ｌ側長辺水箱４１ａの移動量をＷとすると、支持部材３０の移動量Ｚは近似的にＺ＝Ｗ／２となる。

次に、この支持部材３０の移動量Ｚの誤差について見積もる。なお、移動前に、リンク５３は垂直であり、リンク５７は水平であって第２移動支点Ｃと第４移動支点Ｂとの間の長さがＬ３であり、リンク５５は水平であって第１移動支点Ｅと第３移動支点Ｄとの間の長さがＬ４であるとする。リンク５３が図７に破線にて示すように傾斜すると、第４移動支点Ｂの水平方向の移動距離Ｘは下記数式で表される。
Ｘ＝Ｗ−Ｌ３＋√（Ｌ３^２−ｈ^２）＝Ｗ−Ｌ３＋Ｌ３√（１−（ｈ／Ｌ３）^２
ｈがＬ３に対して微小であるので、近似的に下記数式が得られる。
Ｘ＝Ｗ
ｈ＝Ｌ−√（Ｌ^２−Ｗ^２）
リンク５７が水平から傾斜したとき、傾斜したリンク５７の水平投影長との差ΔＬ３は下記数式で表される。
ΔＬ３＝Ｌ３―√（Ｌ３^２−ｈ^２）
同様に、傾斜したリンク５５の水平投影長との差ΔＬ４は下記数式で表される。
ΔＬ４＝Ｌ４―√（Ｌ４^２−ｈ１^２）
誤差ΔＬ３は、リンク長の比から、その半分のΔＬ３／２が、支持部材３０の移動量の誤差に影響する。よって、支持部材３０、ひいては、第１移動支点５４の移動量Ｚの誤差ΔＺは、下記数式で表される。
ΔＺ＝ΔＬ３／２＋ΔＬ４
この数式に下記表１に示すモールド寸法の場合の誤差ΔＺを求めた。単位はｍｍである。

この表１に示すように、長辺モールド部材がＷ＝１００ｍｍ移動しても、短辺モールド部材の移動量Ｚの誤差は０．６０１１ｍｍであり、実用上、この程度の誤差は問題がない。例えば、スピンドル６ｂのクレビス６ｂ２の側面と短辺水箱４ｂが取り付けられた支持板５ｂの連結部５ｂ１との間の隙間は片側で２〜３ｍｍ存在し、０．６ｍｍ程度の誤差はこの隙間の寸法に吸収される。なお、上記表１の誤差は、前述のごとく、近似式を使用して計算したものであるが、厳密に計算した場合は、この誤差は更に小さくなる。

このようにして、本実施形態においては、Ｌ側長辺モールド部材４１が移動した場合に、リンク機構により、短辺モールド部材を保持するスピンドル６１，６２もＬ側長辺モールド部材４１の移動量の１／２だけＬ側長辺モールド部材４１と同一方向に移動する。つまり、短辺モールド部材を保持するスピンドル６１，６２は、Ｌ側長辺モールド部材４１と連動して移動する。従って、本実施形態においては、短辺モールド部材を保持するスピンドルは、常に、長辺モールド部材間の中心に位置するので、従来の短辺調芯のための工程が不要である。このため、短辺モールド部材の交換に要する時間を著しく短縮することができ、生産性を著しく高めることができる。なお、図２において、スライドキー３２の高さ位置が、スピンドル６１及び６２間の中央ではなく、スピンドル６２側に位置しているが、このスライドキー３２及びキー溝の高さ位置は、任意である。

次に、図８参照して、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態においては、リンク機構７０の構成が、図７に示すものと異なり、他の構成は図１及び図２に示すものと同一である。本実施形態は、基台４０（図２参照）に固定された基部７１に設けられた固定支点７２（Ａ）に揺動可能に連結されたリンク７３と、Ｌ側長辺水箱４１ａの下端の連結部４１ｂに設けた第２移動支点７６（Ｂ）に揺動可能に連結されたリンク７７とが、第３移動支点７８（Ｄ）で連結されているが、このリンク７３とリンク７７とは、第３移動支点７８（Ｄ）にて相互に回転不能である。従って、リンク７３とリンク７７とは一直線上に固定されている。一方、支持部材３０の側面の連結部３０ａに設けられた第１移動支点７４（Ｅ）にはリンク７５が連結されており、このリンク７５は、第３移動支点７８（Ｄ）に回動可能に連結されている。

図８（ｂ）に示すように、Ｌ側長辺水箱４１ａの連結部４１ｂにはガイド部８２が形成されており、スライドブロック８１がこのガイド部８２により、長辺水箱４１ａの移動方向に対し垂直下方に移動可能に支持されている。このスライドブロック８１に第２移動支点７６（Ｂ）が設けられており、従って、第２移動支点７６（Ｂ）は、Ｌ側長辺水箱４１ａの移動と共に水平方向に移動すると共に、鉛直方向にも移動する。

このため、図８（ａ）に示すように、Ｌ側長辺水箱４１ａが白抜き矢印にて示す方向に移動すると、リンク７３，７７は破線にて示すように傾き、第３移動支点７８（Ｄ）が水平方向の距離でＹだけ移動するので、リンク７３，７７がリンク７５を介して第１移動支点７４（Ｅ）を白抜き矢印方向に牽引し、従って、スピンドル６１，６２を支持する支持部材３０も白抜き矢印方向にＺだけ移動する。このとき、リンク７３，７７が鉛直方向にある状態から傾動すると、第３移動支点７８（Ｄ）と連結部４１ｂとの間の距離が大きくなるが、この距離の変化は、第２移動支点７６（Ｂ）がガイド部８２に沿って鉛直下方に移動することにより吸収され、第２移動支点７６（Ｂ）の連結部４１ｂへの連結は保持される。

本実施形態においては、図１乃至図７に示す実施形態に比して、多少、精度は低下するものの、同様に、スピンドル６１，６２を支持する支持部材３０の移動量を、Ｌ側長辺モールド部材４１の移動量の１／２にすることができる。よって、本実施形態においても、調芯工程を省略することができ、短辺モールド部材の交換に要する時間を著しく短縮することができ、生産性を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、リンク７３とリンク７７とが第２移動リンク７８で回転不能に連結されているが、これは、１本のリンクにより固定支点７２と第２移動支点７６とを連結し、このリンクの中央位置に第３移動支点７８を設けることとしてもよいことは勿論である。このような構成も、本発明の技術的範囲に属する。

本発明によれば、鋳片の厚さ変更のために、短辺モールド部材を交換するに際し、Ｌ側長辺モールド部材の移動に連動して、短辺モールド部材を支持する短辺駆動部材を、Ｌ側長辺モールド部材の移動量に対応して移動させることができるので、鋳片の引抜を停止する時間を著しく短縮することができる。このため、本発明は、連続鋳造設備における生産性の向上に多大の貢献をなす。

１ａ、１ｂ：長辺銅板
２ａ、２ｂ、７ａ、７ｂ：短辺銅板
３ａ、３ｂ、４１ａ、４２ａ：長辺水箱
４ａ、４ｂ、８ａ、８ｂ：短辺水箱
５ａ、５ｂ：支持板
６ａ、６ｂ、６１、６２：スピンドル
３０，３１：支持部材
３２：スライドキー
３７：キー溝
４０：基台
４１，４２：長辺モールド部材
５０：リンク機構
５３、５５、５７、７３，７５，７７：リンク
５２，７２：固定支点
５４，５６，５８，５９、７４，７６，７８：移動支点

Claims (4)

1. 鋳片長辺側の一方の面を冷却する固定側長辺モールド部材と、
   この固定側長辺モールド部材に対向配置され鋳片長辺側の他方の面を冷却する可動側長辺モールド部材と、
   前記固定側長辺モールド部材と前記可動側長辺モールド部材との間にて相互に対向するように配置され鋳片短辺側の２面を冷却する２個の短辺モールド部材と、
   前記各短辺モールド部材について設置され、前記短辺モールド部材の対向方向の背部を支持すると共に、前記短辺モールド部材をその対向方向及びその逆方向に移動させる２組の短辺駆動部材と、
   前記可動側長辺モールド部材を前記固定側長辺モールド部材に対向する方向及びその逆方向に移動させる長辺駆動部材と、
   前記短辺駆動部材を支持する支持部材と、
   前記支持部材を前記固定側長辺モールド部材と可動側長辺モールド部材との対向方向に移動可能に案内する案内部材と、
   複数のリンク部材を連結して構成され、前記可動側長辺モールド部材の移動に連動させて前記支持部材を前記可動側長辺モールド部材の移動量の１／２の移動量となるように移動させるリンク機構と、を備え、
   前記リンク機構は、
   前記支持部材の移動方向に垂直の水平方向を回転軸とする移動しない固定支点に揺動可能に連結された第１リンクと、
   前記支持部材に設けられ前記固定支点の回転軸と平行の方向を回転軸とする第１移動支点に揺動可能に連結された第２リンクと、
   前記可動側長辺モールド部材に設けられ前記固定支点の回転軸と平行の方向を回転軸とする第２移動支点に揺動可能に連結された第３リンクと、
   を備え、前記第１リンク乃至第３リンクを連結して前記可動側長辺モールド部材の移動に連動させて前記支持部材を前記可動側長辺モールド部材の移動量に関連する移動量で移動させることを特徴とする連続鋳造設備のモールド可変装置。
2. 前記第２リンクの先端は前記第１リンクの第３移動支点に回転可能に連結され、前記第３リンクの先端は前記第１リンクの第４移動支点に回転可能に連結され、前記第４移動支点と前記固定支点との間の長さは、前記第３移動支点と前記固定支点との間の長さの２倍であることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造設備のモールド可変装置。
3. 前記第１乃至第３リンクは、いずれも第５移動支点で、前記第１リンク及び前記第３リンクは相互に回転不能に、また、前記第２リンクは前記第１リンク及び前記第３リンクに対して回転可能に連結されており、前記第５移動支点と前記固定支点との間の長さと、前記第５移動支点と前記第２移動支点との間の長さは同一であり、前記第５移動支点は、前記固定支点に向かう方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造設備のモールド可変装置。
4. 前記固定側長辺モールド部材は、固定側長辺銅板とその背後に設置されて前記固定側長辺銅板を冷却する固定側長辺水箱からなり、前記可動側長辺モールド部材は、可動側長辺銅板とその背後に設置されて前記可動側長辺銅板を冷却する可動側長辺水箱からなり、前記短辺モールド部材は、短辺銅板とその背後に設置されて前記短辺銅板を冷却する短辺水箱からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の連続鋳造設備のモールド可変装置。

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