JP2003088951A - スライディングノズル用プレート耐火物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】亀裂の拡大を防止でき長寿命のスライディング
ノズル用プレート耐火物を提供するものである。 【解決手段】溶融金属の流出量を制御し長手方向の一方
に偏倚して形成されたノズル孔２が設けられたプレート
耐火物３と、このプレート耐火物３の周面部に嵌挿され
た枠状鉄皮４とを有し、上記プレート耐火物３には長手
方向の両側面および両端面に円弧部３ａ、３ｂ３ｃが設
けられ、上記両側面の円弧部３ａは曲率半径が１００〜
１００００ｍｍであるスライディングノズル用プレート
耐火物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶鋼処理設備等の注
出口部において溶融金属の流出量を制御するスライディ
ングノズル用プレート耐火物に係わり、特にプレートの
両端面および両側面を円弧形状にしたスライディングノ
ズル用プレート耐火物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に連続鋳造設備における溶融金属の
注出口部には、その流出量を調整するためのスライディ
ングノズル用プレート耐火物が設けられる。

【０００３】図５に示すように、このスライディングノ
ズル用プレート耐火物１１（１２、１３）は、連続鋳造
設備に組込んで用いられており、この連続鋳造設備はタ
ンデイッシュまたは取鍋２１の底部に固定されたゲート
装置本体２２に固定プレート耐火物支持部材２３および
これに重なる可動プレート耐火物支持部材２４が設けら
れ、これら支持部材２３、２４内に、上記固定プレート
耐火物１２、可動プレート耐火物１３がボルト等２５、
２６により固定され収納されており、可動プレート耐火
物支持部材２４はゲート装置本体２２の外部に支持され
たシリンダ２７の作動によりスライドし、プレート耐火
物１１の長手方向に一側に偏倚して穿設されたノズル孔
１４の整合位置を変化させて溶融金属の流出量を制御す
るようになっている。

【０００４】図６に示すように、従来のプレート耐火物
１１は、その形状が８角形をしているのが一般的であ
り、長手方向の両側面１１ａ、長手方向の直線状の両端
面１１ｂ、１１ｃおよび両側面１１ａより所定の角度で
傾斜した傾斜面１１ｄから形成されている。

【０００５】このような形状のプレート耐火物１１にお
いて、プレート外周に枠状鉄皮（フープ）１５を焼嵌す
ることにより使用中に亀裂肱大が拡大するのを防ぎ、安
全に使用できる配慮をしているが、その締付（固定）は
枠状鉄皮１５とプレート耐火物１１の両側面１１ａ、両
端面１１ｂ、１１ｃおよび傾斜面１１ｄに密着させる構
造になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、８個の
角部１１ｅが突出しているため、実際は枠状鉄皮１５と
両側面１１ａ、両端面１１ｂ、１１ｃおよび傾斜面１１
ｄとは密着せず、拘束力が弱くなる傾向にあり、角部１
１ｅで密着して角部１１ｅに応力が集中する。従って、
ノズル孔１４を流れ溶鋼からの熱応力、流速によって生
じる衝撃力により、亀裂が発生すると、枠状鉄皮１５の
拘束力不足で亀裂の拡大を抑制できず、また、角部１１
ｅに集中する応力（図６中二重線矢印で示す）が亀裂を
拡大させる方向に作用するため、亀裂が拡大し、プレー
ト耐火物１１の寿命の低下を招くことがしばしば認めら
れた。

【０００７】そこで亀裂の拡大を防止でき長寿命のスラ
イディングノズル用プレート耐火物が要望されており、
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、亀裂
の拡大を防止でき長寿命のスライディングノズル用プレ
ート耐火物を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、溶融金属の流出量を
制御し長手方向の一方に偏倚して形成されたノズル孔が
設けられたプレート耐火物と、このプレート耐火物の周
面部に嵌挿された枠状鉄皮とを有し、前記プレート耐火
物の長手方向に進退させて用いられるスライディングノ
ズル用プレート耐火物において、前記プレート耐火物に
は長手方向の両側面および両端面に円弧部が設けられ、
前記両側面の円弧部は曲率半径が１００〜１００００ｍ
ｍであることを特徴とするスライディングノズル用プレ
ート耐火物であることを要旨としている。

【０００９】本願請求項２の発明では上記ノズル孔に近
い側に位置する長手方向の端面の円弧部は曲率半径が４
０〜１３０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載
のスライディングノズル用プレート耐火物であることを
要旨としている。

【００１０】本願請求項３の発明では、上記長手方向の
両端面のうちノズル孔に近い傾斜部位の勾配を１：１〜
１：３にし、ノズル孔から遠い傾斜部位の勾配を１：２
〜１：５にしたことを特徴とする請求項２に記載のスラ
イディングノズル用プレート耐火物であることを要旨と
している。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる流体機械の
実施の形態について添付図面を参照して説明する。

【００１２】図１は本発明に係るスライディングノズル
用プレート耐火物の平面図である。

【００１３】図１に示すように、スライディングノズル
用プレート耐火物１は、溶融金属の流出量を制御するノ
ズル孔２が設けられたプレート耐火物３と、このプレー
ト耐火物３の周面部に嵌挿された枠状鉄皮４（フープ）
とを有している。

【００１４】プレート耐火物３は、その両側面に円弧部
３ａが設けられ、この円弧部３ａは曲率半径が１００〜
１００００ｍｍであり、また、その長手方向のノズル孔
２に近い側（反ストローク側）の端面には円弧部３ｂが
設けられ、また、ノズル孔から遠い側（ストローク側）
の端面にも円弧部３ｃが設けられている。上記円弧部３
ｂの曲率半径は４０〜１３０ｍｍである。この曲率半径
が４０ｍｍより小さいとこの円弧部に応力が集中して亀
裂の発生がし易く、また、亀裂を拡大させる方向に応力
を向けることになり亀裂が拡大する。１３０ｍｍを超え
ると、直線に近くなり枠状鉄皮による締付けが不十分で
亀裂の拡大を抑制することができない。上記円弧部３ｃ
の曲率半径は３０〜１２０ｍｍである。

【００１５】さらに、上記円弧部３ａと円弧部３ｂは直
線状の面で連結されてノズル孔２に近い側の斜面部３ｄ
が形成され、また、上記円弧部３ａと円弧部３ｃは直線
状の面で連結されてノズル孔２から遠い側の斜面部３ｅ
が形成されている。ノズル孔２に近い側の斜面部３ｄ
は、ノズル孔２から遠い側の斜面部３ｅよりも急勾配を
有し、急勾配の斜面部３ｄは、勾配（ｗ／ｌ）が１：１
〜１：３であり、緩勾配の斜面部３ｅは、勾配（Ｗ／
Ｌ）が１：２〜１：５である。急勾配（ｗ／ｌ）が１：
１〜１：３の範囲を外れると、斜面部３ｄの長さｌが短
くなり過ぎて上記円弧部３ａおよび円弧部３ｂに応力が
集中し易くなり、あるいは、斜面部３ｄの長さｌが長く
なり過ぎて締付力が不十分になる。また、緩勾配（Ｗ／
Ｌ）が１：２〜１：５の範囲を外れると、斜面部３ｅの
長さｌが短くなり過ぎて上記円弧部３ａおよび円弧部３
ｃに応力が集中し易くなり、あるいは、斜面部３ｅの長
さｌが長くなり過ぎて締付力が不十分になる。

【００１６】また、プレート耐火物３は上記枠状鉄皮４
で囲繞されており、この枠状鉄皮４による焼嵌によって
行われている。プレート耐火物３が上記のような形状を
有するので、枠状鉄皮４による拘束力（締付力）は、各
円弧部３ａ、３ｂ、３ｃおよび傾斜部３ｄ、３ｅを介し
てプレート耐火物３に均等に作用し、従来に比べて均一
に近い状態になっている。

【００１７】次に本発明に係わるスライディングノズル
用プレート耐火物の使用方法を説明する。

【００１８】図１に示すようなスライディングノズル用
プレート耐火物１を図５に示すようなゲート装置本体に
装着して使用する。

【００１９】図２に示すように、スライディングノズル
用プレート耐火物１には、各円弧部３ａ、３ｂ、３ｃお
よび傾斜部３ｄ、３ｅを介して枠状鉄皮４による締付け
応力（図２中矢印で示す）が十分かかっており、ノズル
孔２を流れ溶鋼からの熱応力、流速によって生じる衝撃
力により、例え亀裂が発生しても、亀裂の拡大は抑制さ
れ、また、各円弧部３ａ、３ｂは所定の曲率半径を有
し、さらに、斜面部３ｄ、３ｅは、所定の勾配を有する
ので、プレート耐火物３に、均等に締付け応力が作用
し、亀裂の拡大を縮小する方向（図２中二重線矢印で示
す）に作用して、亀裂の拡大を抑制することができる。
従って、スライディングノズル用プレート耐火物１の長
寿命化が図れる。

【００２０】

【実施例】図３に示すような形状を有する本発明に係わ
るスライディングノズル用プレート耐火物および図６に
示すような従来のスライディングノズル用プレート耐火
物を用いて、下記示すような条件により試験を行った。

【００２１】試験条件 取鍋容量：１５０トン、鋳込時間：６０分／回、使用温
度：１６００℃結果 図４（実施例）および図７（従来例）に示す。

【００２２】実施例は７回の使用で図４に示すような亀
裂の拡大がみられた。これに対して、従来例は図７に示
すような亀裂の拡大がみられた。

【００２３】実施例は従来例よりも１回多く使用が可能
となった。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係わるスライディングノズル用
プレート耐火物によれば、亀裂の拡大を防止でき長寿命
のスライディングノズル用プレート耐火物を提供するこ
とができる。

【００２５】すなわち、プレート耐火物には長手方向の
両端面および両側面に円弧部が設けられ、上記両側面の
円弧部は曲率半径が１００〜１００００ｍｍであるの
で、枠状鉄皮による拘束力（締付力）は、プレート耐火
物に均等に作用して亀裂の拡大を抑制し、また、亀裂の
拡大を縮小させる方向に作用して亀裂の拡大を抑制する
ことができる。

【００２６】また、ノズル孔に近い側に位置する長手方
向の端面の円弧部は曲率半径が４０〜１３０ｍｍである
ので、枠状鉄皮による拘束力の集中を避けて分散できて
亀裂の拡大を抑制し、また、亀裂の拡大を縮小させる方
向に作用して亀裂の拡大を抑制することができる。

【００２７】また、長手方向の両端面のうちノズル孔に
近い傾斜部の勾配を１：１〜１：３にし、ノズル孔から
遠い傾斜部の勾配を１：２〜１：５にしたので、各円弧
部および各傾斜部を介してプレート耐火物に締付応力が
均等に作用して亀裂の拡大を抑制し、また、亀裂の拡大
を縮小させる方向に作用して亀裂の拡大を抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるスライディングノズル用プレー
ト耐火物の平面図。

【図２】本発明に係わるスライディングノズル用プレー
ト耐火物の使用状態を示す平面図。

【図３】実施例の試験に用いた本発明に係わるスライデ
ィングノズル用プレート耐火物の使用状態を示す平面
図。

【図４】実施例の試験に用いた本発明に係わるスライデ
ィングノズル用プレート耐火物の試験後の状態を示す平
面図。

【図５】一般的なゲート装置本体の断面図。

【図６】従来のスライディングノズル用プレート耐火物
の平面図。

【図７】実施例の試験に用いた従来のスライディングノ
ズル用プレート耐火物の試験後の状態を示す平面図。

【符号の説明】

１ スライディングノズル用プレート耐火物 ２ ノズル孔 ３ プレート耐火物 ３ａ 円弧部 ３ｂ 円弧部 ３ｃ 円弧部 ３ｄ 斜面部 ３ｅ 斜面部 ４ 枠状鉄皮（フープ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属の流出量を制御し長手方向の一
   方に偏倚して形成されたノズル孔が設けられたプレート
   耐火物と、このプレート耐火物の周面部に嵌挿された枠
   状鉄皮とを有し、前記プレート耐火物の長手方向に進退
   させて用いられるスライディングノズル用プレート耐火
   物において、前記プレート耐火物には長手方向の両側面
   および両端面に円弧部が設けられ、前記両側面の円弧部
   は曲率半径が１００〜１００００ｍｍであることを特徴
   とするスライディングノズル用プレート耐火物。
2. 【請求項２】 上記ノズル孔に近い側に位置する長手方
   向の端面の円弧部は曲率半径が４０〜１３０ｍｍである
   ことを特徴とする請求項１に記載のスライディングノズ
   ル用プレート耐火物。
3. 【請求項３】 上記長手方向の両端面のうちノズル孔に
   近い傾斜部位の勾配を１：１〜１：３にし、ノズル孔か
   ら遠い傾斜部位の勾配を１：２〜１：５にしたことを特
   徴とする請求項２に記載のスライディングノズル用プレ
   ート耐火物。