JP2003501266A - タンディッシュ緩衝パッド - Google Patents

タンディッシュ緩衝パッド

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JP2003501266A JP2001501397A JP2001501397A JP2003501266A JP 2003501266 A JP2003501266 A JP 2003501266A JP 2001501397 A JP2001501397 A JP 2001501397A JP 2001501397 A JP2001501397 A JP 2001501397A JP 2003501266 A JP2003501266 A JP 2003501266A
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Abstract

(57)【要約】 耐火材で作られたタンディッシュの緩衝パッドであって、この緩衝パッド(1)は底(3)と側壁(7)とからなり、底は衝突面(5)を持ち、衝突面は使用時に上方に向き緩衝パッド上に注がれる溶融金属を受けるためのものであり、側壁は衝突面の周縁の少なくとも一部を取り巻いて底から上へ延びており、側壁は衝突面(5)の周縁領域(11)の上方で突出する張出し部(9)を含み、張出し部(9)は複数個の突出部(13)を含み、突出部は突出部を除いた張出し部(5)の残部よりも衝突面(5)の上方でさらに突出していることを特徴とする、タンディッシュの緩衝パッド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 この発明は、溶融金属、とくに溶融スチールの取扱いに関するものである。詳
述すれば、この発明はタンディッシュの緩衝パッド、即ち、取鍋からタンディッ
シュへ流入する溶融金属の流れを受け止めるためにタンディッシュの床上に設置
される耐火材製品に関するものである。この発明はスチールの連続鋳造において
とくに有用性を持っている。
【0002】 国際特許出願WO96/14951(フォセコ)は、タンディッシュ内で溶融
スチールとの接触に耐えることのできる耐火材製の一体物からなる、タンディッ
シュの緩衝パッドを開示している。その緩衝パッドは衝突面を持った底と、この
衝突面から上方へ延びる側壁と、この側壁に接続していて開口を形成する上端面
とから成るものである。この上端面は上記衝突面に実質的に平行な内側環状部分
を持ち、側壁と衝突面との間には実質的に直角なコーナが存在し、また、側壁と
上端面の内側環状部分との間にも実質的に直角なコーナがある。この緩衝パッド
は、タンディッシュ内の溶融スチールに滞留時間を増大させるが、滞留時間の増
大は、好ましくない介在物をスチールの表面へ浮上させ除去するために、充分な
時間が確実に存在することとするのに重要である。
【0003】 国際特許出願WO97/37799(フォセコ)は、タンディッシュ内の溶融
スチールと接触するのに耐えることのできる耐火材製の一体物からなるタンディ
ッシュの緩衝パッドを開示している。この緩衝パッドは、溶融スチールの衝突面
を持った底と、衝突面から上方へ延びるとともに底の周りに延びて底を完全に包
囲する側壁とから成るものである。この側壁に接続されている環状の本体部分は
、衝突面に実質的に平行な上端面を与え、溶融スチールを注入することのできる
開口を形成し、環状の本体部分の下面と側壁の内面とは衝突面の周りを上方とに
連続して延びるアンダーカット部分を持った窪みを形成している。上端面の一部
は、上端面の残部よりも低い高さになっていて、上記一部の下方にある窪みは、
窪みの残余部分よりも小さな断面を持っている。この緩衝パッドは、溶融スチー
ルがタンディッシュの一端でタンディッシュ内に注入され、スチールの出口がタ
ンディッシュの反対側の端にある長いタンディッシュを用いた場合に、流動特性
を改良するのにとくに役立つものである。この緩衝パッドは、端壁の低い部分が
流入する溶融金属の流れに近い端壁の近くにあるように配向されており、その結
果パッドから跳ね返ってくる溶融スチールが優先的にこの端に向かって流れる。
このことは、タンディッシュ内で発生する表面乱流を著しく減少させる効果をも
たらし、一般に流路を改良し、その結果清浄なスチールを製造できることとなる
【0004】 緩衝パッドのデザインの一面を変更することは、一般にタンディッシュ系すべ
ての流れの動力学に予想できない結果を及ぼすので、とくに予め決定された範疇
に適合する新しいタンディッシュ緩衝パッドを設計する過程が極めて複雑である
ことは云うまでもない。この発明者は衝突面から跳ね返る溶融金属をタンディッ
シュの長軸の周りにほぼ対称的に流すような新しい緩衝パッドが必要であること
を確認した。これは、例えば出口がタンディッシュの長軸上に設置されているタ
ンディッシュ又は2個以上の出口が長軸の周りに対称的に配置されているタンデ
ィッシュにおいてとくに重要である。さらに、流入する溶融金属の流れは、「中
心から外れている」、即ちタンディッシュの長軸上に位置していないのが普通で
ある。これは起こるのが普通である。なぜならば、取鍋のシュラウド(取鍋から
タンディッシュへ流入する金属流が通るパイプ)は、取鍋からの金属の流れを制
御するスライドゲートバルブとともに一般に動くからであり、またバルブは流速
を制限するためにほんの部分的に開いていることが多いので、取鍋のシュラウド
はタンディッシュに対して中心から外れていることが多いからである。
【0005】 この発明は、第1面では、耐火材で作られたタンディッシュの緩衝パッドを提
供するが、その緩衝パッドは底と側壁とからなり、底は衝突面を持ち、衝突面は
使用時に上方に向いて緩衝パッド上に注がれる溶融金属を受けるためのものであ
り、側壁は衝突面の周縁の少なくとも一部を取り巻いて底から上方へ延びており
、側壁は衝突面の周縁領域の上方で突出する張出し部を含み、張出し部は複数個
の突出部を含み、突出部は突出部を除いた張出し部の残部よりも衝突面の上方で
さらに突出していることを特徴とするものである。
【0006】 側壁は、衝突面の周縁すべてを取り巻いて延びていて、衝突面を完全に包囲し
ていることが好ましい。
【0007】 この発明の第2面によると、この発明は、この発明の第1面による緩衝パッド
を含んだタンディッシュを提供するものである。そのタンディッシュは(平面視
で)長い形をしていることが好ましく、タンディッシュは長手方向の各端近くに
出口を持っていることが好ましく、使用時に流入する溶融金属の流れ、従って緩
衝パッドは、実質的にタンディッシュの長手方向の中心に位置していることが好
ましい。タンディッシュは衝突面と出口との間に幅を横切って延びる少なくとも
1個のダムを含んでいることが好ましい。ダムの上端面は、タンディッシュの各
辺上にある周縁部分よりも低い中央部分(すなわちタンディッシュの長軸に対し
て中央にある)を持っていることが好ましい。これは一般に溶融金属の流れをタ
ンディッシュの長手方向の軸に向けるのに役立つ。
【0008】 この発明者は、周縁側壁の張出し部に衝突面の上方でさらに突出する突出部を
複数個付設すると、一般に、衝突面から跳ね返ってくる溶融金属を実質的に緩衝
パッドの中心方向に向けることができることを見出した。これは、かりに緩衝パ
ッドの衝突面上に流れる金属が「中心から外れ」ていても、即ちパッドの中心か
ら或る距離離れていても、一般に衝突面からの溶融金属に実質的に対称な流れを
起こさせるという効果を持っている。緩衝パッドからのそのような実質的に対称
な流れは、一般にタンディッシュ全体の中に対称な流れを起こし、溶融金属の流
速が比較的に低い(新しい金属の補充が乏しくて金属が凝固する可能性がある)
、いわゆる「停滞領域」(デッドゾーン)を減少させることになり、一般にタン
ディッシュ内で溶融金属が経験する滞留時間の一貫性を改良することになる。
【0009】 パッドの衝突面は少なくとも2個のコーナ(例えば4個のコーナ)を持ち、各
コーナの上方にそれぞれ1個の突出部を突出させていることが好ましい。少なく
とも1個(好ましくはすべての)コーナが、衝突面の実質的に真直ぐな辺の会合
点に形成されていることが有利である。衝突面は、実質的に多角形であることが
さらに好ましく、実質的に四角形、とくに実質的に長方形又は正方形であるのが
最も好ましい。突出部は多角形の衝突面の各コーナの上方で突出していることが
好ましい。それに加えて又はそれに代わって、少なくとも1個の突出部(好まし
くは2個以上の突出部)が、衝突面のそれぞれの辺の長さの少なくとも大部分に
沿って延びていてもよく、また衝突面のそれぞれの辺の実質的に全長に沿って延
びていてもよい。
【0010】 或る好ましい具体例では、上記2個の突出部間に延びている張出し部が衝突面
の上方で突出する距離は、その長さの少なくとも大部分に沿って実質的に一様で
ある。2個の突出部間に延びている張出し部は、その長さの少なくとも大部分に
沿って実質的に真直ぐであるのが有利である。しかし、それに加えて又はそれに
代わって、2個の突出部間に延びている1個又は2個以上の張出し部では、張出
し部が衝突面の上方で突出する距離は、その長さの少なくとも大部分に沿って実
質的に一様でなくてもよく、例えば2個の突出部間に延びている1個又は2個以
上の張出し部は、平面視で湾曲しており、例えば張出し部が各端で突出するより
もその長さの中央部で衝突面の上方で一層突出していてもよく、又はその代わり
に中央部で突出するよりも各端で一層突出していてもよい。突出部間の各張出し
部の形と大きさ、及び/又は各突出部の形と大きさは、特定の事情に従って変え
ることができ、例えばタンディッシュの形及び/又は大きさ、及び/又は流入す
る溶融金属の中心から外れる量、又は使用者の何か他の特定の要求に従って変え
てもよいことは云うまでもない。
【0011】 緩衝パッドの各突出部が衝突面の上方で突出する最大距離は、張出し部の残余
部が衝突面の上方で突出する最大距離の少なくとも110%であることが好まし
く、少なくとも120%であることがさらに好ましく、少なくとも140%であ
ることがさらに好ましく、とくに少なくとも150%であることが好ましい。緩
衝パッドの各突出部は、張出し部の残余部が衝突面の上方で突出する最大距離の
600%以下、さらに好ましくは500%以下、とくに450%以下の最大距離
だけ、衝突面の上方で突出している。
【0012】 衝突面の上方の張出し部の高さは、その長さに沿って一様ではない。少なくと
も3個の突出部を持ったこの発明の具体例では、2個の突出部間に延びている張
出し部の高さは、2個の突起のうちの1つと別の突起との間、又は2個の他の突
出部間に延びている張出し部の高さと異なっていることが好ましい。張出し部の
別の部分よりも低い張出し部の少なくとも一部分が、張出し部の他の高い部分よ
りも衝突面の上方で大きな距離だけ突出していることが有利である。これは、衝
突面から跳ね返ってそのような低い張出し部に衝突する溶融金属を反転させて、
より高い張出し部に衝突する金属よりも一般により力強く緩衝パッドの中央部に
向かわせることが判明した。このことは、引き続いて金属を緩衝パッドから離れ
て対称的に流すのに貢献するように見える。(しかし、色々な面の作用について
ここで述べた仮定的な説明から、この発明の記載について制限を考えるべきでは
ない。)
【0013】 或る好ましい実施態様では、衝突面の周縁領域は、衝突面の中心領域の少なく
とも一部を取り巻いて延びる谷を含んでいる。衝突面がコーナを持っている具体
例では、谷はその他の部分よりもコーナでより広いことが好ましい。例えば、谷
の形は(平面視で)側壁の張出し部の形と実質的に鏡像形であってもよい。
【0014】 この発明を実施例によって図面を参照して以下に説明する。図面中で、
【0015】 図1は、この発明に係るタンディッシュ緩衝パッドを等角投影法で示している
【0016】 図2は、図1に示したタンディッシュ緩衝パッドの長手方向断面を等角投影法
で示している。
【0017】 図3は、中心から外れた取鍋シュラウドから長いタンディッシュへ流れる溶融
金属の非対称の流れを模型的に表現したものである。
【0018】 図4は、この発明に係る緩衝パッドと新規なダムを用いて、中心から外れた取
鍋シュラウドから長いタンディッシュの流れる溶融金属の対称的な流れを模型的
に表現したものである。
【0019】 図5は、図4に模型的に示したダムを示している。
【0020】 図1は、この発明に係るタンディッシュ緩衝パッド1を示しており、緩衝パッ
ド1は底3と側壁7とからなり、底3は衝突面5を持ち、衝突面5は使用時に上
方に向かい、緩衝パッドに注がれる溶融金属を受け止めるためのものであり、側
壁7は緩衝パッドの周縁を取り巻いて底から上方へ延びており、側壁7は衝突面
の周縁領域11の上方で突出する張出し部9を含んでおり、張出し部9は複数個
の突出部13を含んでいて、突出部13は張出し部の残余部分よりも衝突面の上
方でさらに突出している。
【0021】 緩衝パッド1は平面視で方形であり、底3も衝突面5も方形である。各突出部
13はパッドの4個のコーナの1つに位置している。張出し部9aは、パッドの
各長辺に沿い、突出部13の間にあって比較的小さく、実質的に真直ぐで一様で
ある。張出し部9bは、パッドの各短辺に沿い、突出部13の間にあって、比較
的大きく、平面視で湾曲している。さらに、張出し部9bは張出し部9aよりも
衝突面の上方で低い高さのところにある。
【0022】 衝突面の周縁領域11は谷を含んでいて、谷の形は張出し部(9a、9b、1
3)全体の形と実質的に同じである。
【0023】 図2は、図1の緩衝パッドの長手方向に沿った断面を示している。張出し部9
bの広がりは、谷11の奥行きと同様に、はっきりと見ることができる。また短
い側壁7bが衝突面5に垂直であり、張出し部9bが側壁7bに垂直であること
も明らかである。しかし、長い側壁7aは垂直から傾いていて、即ち衝突面から
張出し部9aまで外側へ傾斜している。
【0024】 図3は、中心から外れた取鍋シュラウドから長いタンディッシュ内へ流れる溶
融金属の非対称な流れを模型的に表現したものである。(a)−(c)の各図で
はタンディッシュが平面図で示され、同時にタンディッシュの長手方向では中心
にあるが、横方向では中心から外れている1つの円によって、即ち1つの長手方
向の側壁よりも他の長手方向の側壁に近いところにある1つの円によって、取鍋
から流入する溶融金属の流れが示されている。このタンディッシュは、またタン
ディッシュの長手方向の両側にある1対のダム15(溶融金属を流出させる孔を
含んでいる)と、タンディッシュの両端にある円によって示されている出口とを
持っている。
【0025】 矢印は溶融金属の流路を示しており、図(a)ではタンディッシュへ入る溶融
金属の初期の流路を示している。(通常の作業慣習によれば、タンディッシュは
そこを流れる溶融金属で既に充たされているので、そこに示されている流路は、
単にタンディッシュから色々な距離のところにある有力な流路を示しているに過
ぎない。)この早い段階において、取鍋の流れは中心から外れているので、タン
ディッシュの長手方向の軸に関して流れは非対称となっている。図(b)では溶
融金属がダムへ流れ始めているので、非対称の流路がさらに一層明瞭になってい
る。図(c)では、溶融金属が出口に到達している。所謂「停滞領域」(デッド
ゾーン)は数字17で示されており、そこでは安定した状態条件の間は、溶融金
属の流れは殆どないか全くない。タンディッシュ内に「停滞領域」が存在するこ
とは、この区域で金属が冷却され凝固し始める可能性があり、またその区域はタ
ンディッシュから流れ出る金属の組成にバラツキを生じるので、大きな問題であ
る。
【0026】 図4は、この発明に係る緩衝パッド1を使用すると、溶融金属の流路がどのよ
うに変化するかを示している。また、図4のタンディッシュには、図3のダムよ
り出口に一層接近して付設されたダム19が存在している。これらのダムは中央
部21を持っており、中央部21の上端面は両側にある周縁部23よりも低くな
っている。
【0027】 図3と同様に、図4の取鍋から流入する流れもまた中心から外れているが、今
回はこの発明に係る緩衝パッドが存在しているので、緩衝パッドから出た溶融金
属の流路は、より対称的になっている。溶融金属が出口に到達した時までに流路
は実質的に対称になって、停滞領域は存在しなくなっている。
【0028】 図5は、ダム19(図4では単に模型的に示しただけである)の正面図と断面
図とを示している。ダムは底面25と側面27を持ち、側面27はタンディッシ
ュの幅を横切ってタンディッシュ内にぴったり嵌まる形と大きさにされている。
その上端面は、中央部21を持ち、中央部21はその両側にある周縁部23より
も低くなっている。これはタンディッシュ内でほぼ軸方向の流路に沿ってダムの
上を流れる溶融金属に流路を与える効果を持っている。従って、これはタンディ
ッシュ内の溶融金属に対称的及び/又は軸方向の流れを起こさせるという点で、
緩衝パッドに補充的なものである。また、ダムはそれを貫通する複数個の孔29
を持っており、ダムの上を流れる溶融金属のほかにさらに溶融金属がダムを通っ
て流れるようにしている。孔29は、孔を通って流れる金属に上向きの流路を与
えるために、溶融金属の流れる方向に沿って上方に傾斜している。孔の傾斜角度
は下方の孔ほど大きいことが好ましく、またダムを上がる程小さくなることが好
ましい。図面に示したように、最下方の孔は傾斜角度40°を持ち、高い方の孔
はそれぞれ30°及びその後20°と小さくなることが好ましい。その大きさは
、ミリメートルで示されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係るタンディッシュ緩衝パッドを等角投影法で示している。
【図2】 図1に示したタンディッシュ緩衝パッドの長手方向断面を等角投影法で示して
いる。
【図3】 中心から外れた取鍋シュラウドから長いタンディッシュへ流れる溶融金属の非
対称の流れを模型的に表現したものである。
【図4】 この発明に係る緩衝パッドと新規なダムを用いて、中心から外れた取鍋シュラ
ウドから長いタンディッシュの流れる溶融金属の対称的な流れを模型的に表現し
たものである。
【図5】 図4に模型的に示したダムを示している。
【符号の説明】
1 緩衝パッド 3 底 5 衝突面 7 側壁 9 張出し部 11 周縁領域(谷) 13 突出部 17 停滞領域(デッドゾーン) 15、19 ダム 21 中央部 23 周縁部 25 底面 27 側面 29 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 パラフォックス−ラモス、ジョルジュ メキシコ国、デル アズカポトザルコ 02150、 デプト 7407、アベニュー16 デ セプティエンブレ 58 (72)発明者 ロペス−ラミレス、シモン メキシコ国、デル クオーテモック 06400、コ ロニア サンタ マリア ラ リベラ、サビノ 180−2 Fターム(参考) 4E014 BA02

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐火材で作られたタンディッシュの緩衝パッドであって、こ
    の緩衝パッドは底と側壁とからなり、底は衝突面を持ち、衝突面は使用時に上方
    に向き緩衝パッド上に注がれる溶融金属を受けるためのものであり、側壁は衝突
    面の周縁の少なくとも一部を取り巻いて底から上へ延びており、側壁は衝突面の
    周縁領域の上方で突出する張出し部を含み、張出し部は複数個の突出部を含み、
    突出部は突出部を除いた張出し部の残部よりも衝突面の上方でさらに突出してい
    ることを特徴とする、タンディッシュの緩衝パッド。
  2. 【請求項2】 衝突面が少なくとも2個のコーナを持っており、そのコーナ
    の上方でそれぞれ突出部が突出している、請求項1に記載の緩衝パッド。
  3. 【請求項3】 上記コーナのうち少なくとも1つが、衝突面の実質的に真直
    ぐな辺の会合点に形成されている、請求項2に記載の緩衝パッド。
  4. 【請求項4】 衝突面が実質的に多角形とされている、請求項2又は3に記
    載の緩衝パッド。
  5. 【請求項5】 衝突面が実質的に四辺形、好ましくは実質的に長方形又は正
    方形とされている、請求項4に記載の緩衝パッド。
  6. 【請求項6】 突出部が多角形の衝突面の各コーナの上方で突出している、
    請求項4又は5に記載の緩衝パッド。
  7. 【請求項7】 2個の上記突出部間に延びている張出し部が衝突面の上方で
    突出している距離が、少なくともその長さの大部分に沿って実質的に一様とされ
    ている、請求項1−6の何れか1つの項に記載の緩衝パッド。
  8. 【請求項8】 2個の上記突出部間に延びている張出し部が、その長さの少
    なくとも大部分に沿って実質的に真直ぐにされている、請求項1−7の何れか1
    つの項に記載の緩衝パッド。
  9. 【請求項9】 2個の上記突出部間に延びている張出し部が、衝突面の上方
    で突出している距離が、その長さの少なくとも大部分に沿って実質的に一様でな
    いものとされている、請求項1−6の何れか1つの項に記載の緩衝パッド。
  10. 【請求項10】 2個の突出部間に延びている1個又は2個以上の張出し部
    が、平面視において湾曲されている、請求項9に記載の緩衝パッド。
  11. 【請求項11】 各突出部が衝突面の上方で突出している最大距離は、突出
    部を除いた張出し部の残部が、衝突面の上方で突出する最大距離の少なくとも1
    10%とされている、請求項1−10の何れか1つの項に記載の緩衝パッド。
  12. 【請求項12】 各突出部が衝突面の上方で突出している最大距離は、突出
    部を除いた張出し部の残部が衝突面の上方で突出する最大距離の600%以下と
    されている、請求項1−11の何れか1つの項に記載の緩衝パッド。
  13. 【請求項13】 衝突面の上方での張出し部の高さが、その長さに沿って一
    様でないものとされている、請求項1−12の何れか1つの項に記載の緩衝パッ
    ド。
  14. 【請求項14】 少なくとも3個の上記突出部を含み、そのうちの2つの突
    出部間に延びる張出し部の高さが、上記2個の突出部のうちの1つと他の1個の
    突出部との間、又は他の2個の突出部との間に延びる張出し部と異なっている、
    請求項13に記載の緩衝パッド。
  15. 【請求項15】 張出し部の別の部分の高さよりも低い張出し部の少なくと
    も一部が、張出し部の他のより高い部分よりも、衝突面の上方でより大きい距離
    だけ突出している、請求項13又は14に記載の緩衝パッド。
  16. 【請求項16】 衝突面の周縁領域が谷を含んでおり、その谷が衝突面の中
    央領域の少なくとも一部の周りに延びている、請求項1−15の何れか1つの項
    に記載の緩衝パッド。
  17. 【請求項17】 請求項1−16に記載する緩衝パッドを含んでいるタンデ
    ィッシュ。
  18. 【請求項18】 タンディッシュの幅を横切って延びる1個又は2個以上の
    ダムを含み、各ダムはその両側にある周縁部よりも高さの低い中央部を備えた上
    端面を持っている、請求項17に記載のタンディッシュ。
JP2001501397A 1999-06-08 2000-06-07 タンディッシュ緩衝パッド Expired - Lifetime JP4344107B2 (ja)

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