JP2014518157A - 切断ゲートとノズル - Google Patents

Abstract

本発明は、タンディッシュ（１０）の底部床（１０ａ）と連結されるのに適している切断ゲートとノズル（１）とに関し、このノズルは、ノズルの第１の端部で開口する入口（２ａ）から、反対側の第２の端部で又は第２の端部の近傍で開口する反対側の出口（２ｂ）へと延びる、軸方向穴（２）を有する中空の管を備え、この管の軸線に対して垂直に延びており、第１の端部と第２の端部との間に位置しているフランジ（５）を備え、この切断ゲートとノズル（１）は、このフランジが、管の第２の端部に面する下部の案内表面（５ｂ）を備え、この案内表面（５ｂ）が平らであり、管に対して垂直であることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、一般的に、連続金属鋳造ラインのような金属成形ラインに関する。特に、本発明は、鋳造動作中の故障時における鋳込みノズルの貫通穴の安全で再現可能な緊急的封止を可能にする、鋳込みノズル設計に関する。

金属成形プロセスでは、金属溶融物が、１つの冶金容器から、別の冶金容器、鋳型、又は、工具に移送される。例えば、図１に示されているように、取瓶（１１）が、炉から出た金属溶融物で満たされ、タンディッシュ（１０）に移される。この金属溶融物は、その次に、タンディッシュから鋳込みノズル（１）を経由して、スラブを形成するための鋳型に鋳込むか、又は、ビレット又はインゴットを形成するための鋳型に鋳込むことができる。冶金容器の外への金属溶融物の流れは、冶金容器の底部に位置しているノズルシステム（１、１１１）を通して重力によって動かされる。特に、タンディッシュ（１０）は、図４に示すように、その底部床（１０ａ）にノズルシステム（１、１００）を備えており、このノズルシステムは、タンディッシュ床（１０ｂ）の耐熱性ライニングの中に埋め込まれている内側ノズル部分（４ａ）と、タンディッシュの外側を延びる外側鋳込みノズル部分（４ｂ）とを備える。

非常時には、金属溶融物の鋳込みを中断するために、ノズルシステム（１）の貫通穴を封止することが可能でなければならない。特定のタンディッシュはノズル交換装置を備えている。このような装置では、内側ノズルと外側鋳込みノズルは２つの別々の部品であり、この内側ノズルと外側ノズルは、互いに密着接触している形でノズル交換装置のフレームのどちらかの側に取り付けられている。非常時には、外側ノズルは、新たな外側ノズルに、又は、内側ノズルの貫通穴を封止する塞止板（ｂｌａｎｋ ｐｌａｔｅ）に交換できる。

ノズル交換装置に対する別の代替策が、切断手段によって、一体型ノズルシステム（すなわち、一体的な形で内側ノズル部分と外側ノズル部分の両方を備える）の外側ノズル部分（４ｂ）を切断することである。この一体型ノズルは、内側ノズル部分をタンディッシュの耐熱性ライニングの中に埋め込むことによって、タンディッシュ床に固定されている。タンディッシュの外に突き出る一体型ノズルの外側ノズル部分は、切断装置（１００）の中に係合されており、この切断装置（１００）は、ノズルの外側部分の管状部分の壁の上に位置しており、気圧式又は油圧式又は機械式アームの操作によって、ノズルの管状部分を横断的にスライドし、管状部分を切断することが可能な、鋭利な前縁部を有するスライディングナイフ（ｓｌｉｄｉｎｇ ｋｎｉｆｅ）を備える。塞止板は、前縁部に続き、そのまま残されたノズルの上流側部分の、開口した貫通穴を、封止する。このような切断装置に関する問題は、塞止板とノズル管状部分の切断部分との間の密着接触を実現するために、切断部分の端縁が滑らかで、直線状でなければならないということである。このことは、一般的にギザギザの切断部分を生じさせる最新技術の切断装置（１００）では、希なことである。したがって、こうした装置は、金属溶融物の流れを止めることができても、金属溶融物を完全に止めることはできず、封止区域と機構との周りに、金属の漏出とバリとを発生させてしまう。

本発明は、ノズル管状部分の切断された端縁と切断装置の切断手段のプレートとの間に密着接触部を形成する、解決策を提案する。本発明のこうした側面と他の側面とを、更に説明する。

本発明は、添付の独立請求項によって定義されており、従属請求項が好ましい実施形態を定義している。特に、本発明は、上部部分と中間部分と下部部分とを形成するフレームを備える切断ゲート装置（ｃｈｏｐ ｇａｔｅ ｄｅｖｉｃｅ）に関し、この切断ゲート装置は、更に、
（ａ）ノズルであって、このノズルは、第１の端部で開口する入口から、反対側の第２の端部で又は第２の端部の近傍で開口する反対側の出口へと延びる、軸方向穴を有する、中空の管を備え、この管の軸線に対して実質的に垂直に延び、上記第１の端部と第２の端部との間に位置している、フランジを備え、このフランジから入口に延びる第１の内側のノズル部分と、このフランジから出口に延びる第２の外側のノズル部分と、を形成し、このフランジは、第１の内側のノズル部分に面する上部締め付け固定表面と、第２の外側のノズル部分に面する下部の案内表面と、を備え、この案内表面は平らであり、管に対して実質的に垂直であり、上記ノズルは、第１の内側の部分がフレーム上部部分の上方に延びるようにフレームに連結されており、上記フランジは、締め付け固定手段によってフレーム中間部分に締め付け固定されており、上記ノズルの第２の外側の部分はフレーム下部部分の下方に延びている、ノズルと、
（ｂ）切断手段であって、この切断手段が、プレートの厚さだけ隔てられている第１の主表面と反対側の第２の主表面とを形成するプレートと、鋭利な切断前縁部とを備え、このプレートの第１の主封止表面が、ノズルのフランジ案内表面に対して平行で、ノズルのフランジ案内表面に接触するように、また、切断前縁部が、第２の外側の部分の一方の側面に接触でき、フランジ案内表面に対して平行に横切って第２の外側の部分の他方の側へ駆動されるように、上記プレートが、フレーム中間部分内に滑動的に取り付けられている、切断手段と、
（ｃ）押し込み手段であって、この押し込み手段が、切断プレートの第１の主表面がフランジ案内表面の高さで穴を封止するように、切断前縁部を押して、ノズルの第２の外側の部分を通過させ、この第２の外側の部分をノズルフランジと第１の内側の部分とから切り離す、押し込み手段と、を備える。

切断手段の封止表面とノズルフランジの案内表面との間の卓越した密着封止接触を確実なものにするために、この装置のフレームは、切断手段の封止表面をフランジ案内手段に対して押圧するように切断手段を弾性的に押圧する、押圧手段を備える。

切断ゲート装置のフレームは、このフレームにノズルを固定するための締め付け固定手段を備えている。好ましい実施態様では、上記締め付け固定手段は、フランジ締め付け固定表面上に締め付け固定力を及ぼし、このようにしてノズルをフレームの受け表面に固定するように設計されている。この締め付け固定力がフランジの締め付け固定表面に対して実質的に垂直であることが好ましい。好ましい実施態様では、フランジの締め付け固定表面が水平に対して傾斜しており、締め付け固定手段は、上記傾斜した締め付け固定表面に対して実質的に垂直な締め付け固定力を及ぼす。この形状が、ノズルの様々な側面上で上記傾斜締め付け固定表面に対して加えられる締め付け固定力によって、切断ゲート装置のフレーム内でノズルが位置合わせされることを可能にする。

一体型ノズルの従来技術とは異なり、本願のノズルは、ノズルのフランジを切断ゲート装置のフレームに締め付け固定することによって、切断ゲート装置のフレームに連結されている。このことが、フレームと、このフレーム上に取り付けられている切断手段とに対する、ノズルの完全な位置合わせを確実なものにする。ノズルをフレームに締め付け固定した後にだけ、この一体形ノズルの内側ノズル部分がタンディッシュのライニング内に埋め込まれる。

好ましい実施態様では、締め付け固定手段は３つの締め付け固定要素を備え、上記３つの締め付け固定要素の図心（ｃｅｎｔｒｏｉｄ）は、軸方向穴の横断面の、第３の頂点が通過する直径の両側に、２つの頂点を有する、三角形の頂点を形成する。この締め付け固定要素は、管の周縁部から突き出し、その周りに配置されている３つの別個の支持リムを締め付け固定表面が備えるノズルと共に使用され、その図心は、締め付け固定要素によって形成されている三角形の頂点にその頂点が一致する三角形を形成する。

管を切断する時に可能な限り滑らかな切断表面を実現するためには、外側ノズル部分が、切断手段の前縁部と同じ高さにされた、フランジ案内表面と第２の外側の部分との間の境界面における弱化切欠（ｗｅａｋｅｎｉｎｇ ｎｏｔｃｈ）を備えると、非常に有利である。

本発明は、更に、タンディッシュの底部床の外側に固定されている上述した切断ゲート装置を備えるタンディッシュにも関し、ノズルの第１の内側の部分がタンディッシュの床の開口部を通って突き出し、タンディッシュの内側壁を裏打ちする耐熱性の層の中に埋め込まれている。

最後に、本発明は、更に、タンディッシュの底部床と結合されることに適しているノズルに関し、このノズルは、このノズルの第１の端部で開口する入口から、反対側の第２の端部で又は第２の端部の近傍で開口する反対側の出口へと延びる軸方向の穴を有する中空の管を備え、このノズルは、フランジを備え、このフランジは、管の軸線に対して実質的に垂直に延びており、第１の端部と第２の端部との間に配置されている。こうして、このノズルは、フランジから入口に延びる第１の内側のノズル部分と、フランジから出口に延びる第２の外側のノズル部分と、を形成し、このフランジは、第１の内側のノズル部分に面する上部の締め付け固定表面と、第２の外側のノズル部分に面する下部の案内表面と備えており、上記案内表面が平らであり、管に対して実質的に垂直であり、このノズルは、外側ノズル部分がフランジ案内表面と第２の外側の部分との間の境界面に弱化切欠を備える、ことを特徴とする。一実施態様では、この弱化切欠は、外側ノズル部分の周縁部の一部分だけの周りを延びる。しかし、更に滑らかな切断を実現するために、この弱化切欠は、実質的に外側ノズル部分の周縁部全体の周りを延びる。

一実施態様では、フランジ締め付け固定表面（５ａ）が傾斜しており、管から遠ざかるにつれてフランジ（５）の厚さを減少させる。この傾斜角度が、水平に対して３０°から６０°の間であることが好ましく、４５°であることがより好ましい。好ましい実施態様では、第２の外側の部分はシュラウドノズル（ｓｈｒｏｕｄ ｎｏｚｚｌｅ）を形成し、出口は、少なくとも１つの窓、好ましくは２つの窓、より好ましくは２つずつ向かい合った４つの窓によって形成され、外界に開いており、第２の端部に近い第２の外側の部分の周縁壁の周りに配置されている。別の実施態様では、第２の外側の部分は注入ノズルを形成し、出口は上記第２の外側の部分の第２の端部において軸方向に開口している。

好ましい実施態様では、ノズル締め付け固定表面は、管の周縁部から突き出し、その周りに配置されている３つの別個の支持リムを備え、上記３つの支持リムの図心は、軸方向穴の横断面の、第３の頂点が通過する直径の両側に、２つの頂点を有する、三角形の頂点を形成する。

ノズルのフランジを機械的に強化するために、幾つかの又はすべてのフランジ表面、棒、案内表面は、金属ケーシングで少なくとも部分的に被覆されている。上述した３つのリムを備えるノズルの場合には、３つの別個の支持リムがこの金属ケーシングの一部分であることが好ましい。

本発明の様々な実施形態が、添付図面に示されている。

典型的な連続金属鋳造ラインを概略的に示す。 本発明によるシュラウドノズルの２つの実施形態を示す。（ａ）と（ｂ）はその断面を示し、（ｃ）は、（ａ）に示されているノズルの斜視図を示す。 本発明による短い注入ノズルの２つの実施形態を示す。（ａ）と（ｂ）はその断面を示し、（ｃ）は、（ａ）に示されているノズルの斜視図を示す。 タンディッシュに連結された切断装置の中に取り付けられた図３（ｂ）に示されているノズルの側面図を示す。（ａ）切断前、（ｂ）切断後。 本発明による切断ゲート装置上に取り付けられたノズルの正面図を示す。 本発明の切断ゲート装置に適している切断手段を示す。 ３つの締め付け固定リムを有する、好ましいノズルの実施形態を示す。 本発明による切断チューブ装置の中に締め付け固定されている図７のノズルの平面図を示す。

図１と図２に示すように、本発明によるノズルは、単一の管がノズル管（４）の内側部分（４ａ）と外側部分（４ｂ）の両方を形成する一体型ノズルであり、単一の貫通穴が、内側ノズルを形成する第１の部分（４ａ）の端部で開口する入口（２ａ）から、外側ノズルを形成する第２の部分（４ｂ）で又は第２の部分の近傍で開口する出口（２ｂ）へと延びる。内側、外側ノズル部分（４ａ、４ｂ）は外部フランジ（５）によって隔てられており、この外部フランジは、管の軸線に対して垂直に延び、出口（２ｂ）に面している第１の案内表面（５ｂ）と、フランジの厚さによって第１の表面から隔てられている反対側の第２の締め付け固定表面（５ａ）とを備える。このフランジは管の周縁部全体の周りを延び、ノズルをその鋳込み位置に固定する働きをする。

本発明によるノズルのフランジ（５）は様々な機能を有する。第１に、このフランジは、締め付け固定手段（１０４）による締め付け固定力をフランジの第２の締め付け固定表面（５ａ）に加えることによって、切断ゲート装置（１００）のフレームの、適合する受け表面（ｍａｔｃｈｉｎｇ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）に対してノズルを締め付け固定するために使用される。この構造が、ノズルがフレームと滑り切断手段（１０１）とに完全に位置合わせされることを確実にする。締め付け固定力がフランジの締め付け固定表面（５ａ）に実質的に垂直に加えられることが好ましい。図５に示されているように、締め付け固定手段（１０４）は、フランジの少なくとも２つの互いに反対側の側面上に配置されることが好ましい。更に、フランジの、２つずつ向かい合った４つの側面上に配置された、締め付け固定手段を有することもできる。図２（ａ）と図３（ａ）と図５とに示されている好ましい実施形態では、フランジの締め付け固定表面（５ａ）は、２つの明確な傾斜した締め付け固定表面を備えており、フランジ（５）の厚さは管から離れるにつれて減少する。この傾斜角度が水平に対して３０°から６０°の間であることが好ましく、約４５°±３°であることがより好ましい。締め付け固定手段（１０４）は、上記傾斜した締め付け固定表面（５ａ）に対して実質的に垂直な締め付け固定力を加え、フレームの受け表面に対してノズルを位置合わせし易くする（図５を参照されたい）。

第２に、フランジの第１の案内表面（５ｂ）は、切断手段が管を横断して進む時に切断手段を案内する機能を有する。これは、案内表面として働き、したがって平らであり、管に対して実質的に垂直な、出口（２ｂ）に面する第１の表面（５ｂ）によって実現される。

第３に、案内表面（５ｂ）は、ノズルの他の部分と切断手段との間の密着接触を確実なものにし、内側ノズル部分（４ｂ）の貫通穴を封止し、金属溶融物の流れを完全に止める。実際に、切断手段（１０１）は、ノズルの軸線に対して実質的に垂直な平面に沿って滑動するのに適しているプレートを備える。このプレートは、前縁部（１０１ｃ）を備え、前縁部（１０１ｃ）は、管を通るプレートの進路を切断するのに十分鋭利、硬質であり、前縁部（１０１ｃ）の後には、そのまま残っているノズルの上流側部分の貫通穴に向かい合う、プレートの主たる封止表面（１０１ｂ）が、続いてくる。切断動作中の切断手段の直線的な進行と、切断プレート（１０１）とフランジ（５）の案内表面（５ｂ）との間の密着接触と、の組み合わせが、非常時に、切断手段（１０１）を作動させて、いつでも金属溶融物の流れを確実に完全に遮断することを可能にする。切断手段（１０１）の、封止表面（１０１ｂ）とノズルフランジ（５）の案内表面（５ｂ）との間の密着接触を確実にするために、切断ゲート装置のフレームには、押圧手段（１０５）が備えられており、押圧手段（１０５）は、切断手段（１０１）を弾性的に押圧し、切断手段の封止表面（１０１ｂ）とフランジの案内表面（５ｂ）との間の密着封止接触部を形成する。図５に示すように、この押圧手段は、水平に対して一定の角度に、好ましくは約４５°に方向付けられており、切断手段（１０１）の２つの互いに反対側の面取りされた端縁に対して実質的に垂直な力を加える。切断手段（１０１）は、ノズル管を通って１つの方向に沿ってスライドできなければならないので、封止手段は、切断手段の軌道に対して平行な２つの端縁に対して、力を加えなければならない。切断手段（１０１）の２つの互いに反対側に位置した端縁に対して、約４５°で力を加えることは、封止表面（１０１ｂ）と案内表面（５ｂ）との間の良好な接触を確実にするだけでなく、切断工程全体を通じて切断手段（１０１）を位置合わせすることを可能にする。

第４に、フランジ周縁部の形状が、ノズルの中心軸線に対するノズルの角度方向配置の調整に役立つ。これは、図２に示されているような、ノズルの管状部分の壁の上に横方向に開口する出口を有するノズルに関して、特に重要である。この場合、出口の方向配置は、非常に重要な場合があり、フランジ形状をフレームの受け表面に所望の方向配置にだけ確実に合致するようにさせて、出口の方向配置を調整することができる。フランジの周縁部を、横方向の出口窓の許容された位置と同じ数の対称軸を有する形状にすることが、好ましい。特に、フランジの周縁部が四辺形である場合には、不等辺四辺形が、単一の許容位置を確実なものにし、長方形は、ノズルの２つの異なる南北位置を可能にし、正方形は、４つの等価な位置（２つの南北位置と２つの東西位置）を可能にする。要約すると、フランジを、ノズルの方向配置に役立つようにするには、フランジの周縁部は、円形であってはならない。

図２は、本発明によるノズルの２つの実施形態を示す。この実施形態は、両方とも、ノズルの第２の外側の部分（４ｂ）が第１の内側の部分（４ａ）よりも長いという共通点を有する。これらの実施形態は、ノズル部分（４ｂ）の端部の近傍の側壁上に開口する４つの窓（２ｂ）を備えている。この種の外側ノズルはシュラウドノズル（ｓｈｒｏｕｄ ｎｏｚｚｌｅ）と呼ばれ、ビレット又はブルームの連続鋳造に適している。この種の外側ノズルは、金属溶融物が横方向の出口窓（２ｂ）を通ってノズルから出て行くので、金属溶融物を、空気との接触から保護する（「覆う（ｓｈｒｏｕｄ）」）。多くの場合には、２つの向かい合わせの横方向窓だけが備えられる。それぞれの窓の方向配置は鋳造部品の品質にとって非常に重要であり、上述したフランジ形状によって調整することが可能である。

他方では、図３は、シュラウドノズルよりも一般的に短い鋳込みノズルの２つの実施形態を示し、出口（２ｂ）は管の軸線内に開口する。このような鋳込みノズルは、型の中でブルーム、ビレットを鋳造するのに適している。図２（ａ）と図３（ａ）の実施形態は、図２（ｂ）と図３（ｂ）の対応する実施形態とは異なり、前者の２つにおいては、第２の締め付け固定表面（５ａ）が、案内表面（５ｂ）とは反対側に位置し、入口（２ａ）に面し、後者の２つと比べると傾斜しているが、一方、後者の２つでは、第２の締め付け固定表面（５ａ）が、第１の案内表面（５ｂ）に対して平行である。第２の締め付け固定表面５（ａ）の形状は、ノズルを切断ゲート装置（１００）に対して締め付け固定する手段の設計に依存している。傾斜した第２の締め付け固定表面（５ａ）は、切断ゲート装置において、ノズルを、より適切に位置合わせすることができる。しかし、両方の実施形態は、以下の共通点を有する。
ａ）本発明により、案内表面（５ｂ）が平らであり、ノズル管の軸線に対して実質的に垂直である。
ｂ）タンディッシュノズルが、締め付け固定手段を通して切断ゲート装置のフレームに対して位置合わせされており、従来の設計のようにタンディッシュの床に対して位置合わせされていない。
この革新的な発想が、ノズルと切断手段とが系統的に完全な位置合わせされることを可能にする。

ノズルの他の部分と同様に、フランジは、金属溶融物の高温度に耐えるように耐熱性材料で作られている。フランジ（５）は、切断ゲート装置の締め付け固定手段（１０４）によって加えられる締め付け固定応力を受けるので、フランジを補強する金属ケーシングで少なくとも部分的に被覆されている。しかし、案内表面（５ｂ）は、切断手段の起動時に、切断プレート（１０１）との密着した耐熱性の接触部を形成しなければならないので、案内表面（５ｂ）は、金属ケーシング（２２）で被覆されない。案内表面（５ｂ）が金属ケーシング（２２）で被覆されている場合には、金属ケーシングが金属溶融物と接触し、それ自体が溶解し、漏洩を引き起こす可能性がある。

「きれいな」切断表面を形成させるために、本発明によるノズルの管状部分は、フランジ案内表面（５ｂ）と第２の外側の部分（４ｂ）との間の境界面に、弱化切欠（６）を備えなければならない。この切欠は、図２（ｃ）と図３（ｃ）に示されているように、管の周縁部全体にわたって延びることが好ましい。この切欠は、連続切欠として延びてよく、又は、この代わりに、ノズルの外側部分の一部分だけの周り、又は、ノズルの外側部分の周縁部全体の周りを、間欠的な（例えば、破線状の）切欠として延びてもよい。

図４に示すように、本発明による切断ゲート装置（１００）は、上部部分と中間部分と下部部分とを形成するフレームを備え、本発明によるノズルは、ノズルの第１の内側の部分（４ａ）が、フレーム上部部分の上方に延び、フランジ（５）が、締め付け固定手段（１０４）によってフレーム中間部分に固定され、ノズルの第２の外側の部分がフレーム下部部分の下方に延びるように、締め付け固定手段（１０４）によってフレーム内に締め付け固定することができる。この装置（１００）は、更に、切断手段（１０１）を備える。この切断手段（１０１）は、プレートの厚さによって隔てられている第１、第２の互いに反対側に位置した主表面（１０１ａ、１０１ｂ）を形成するプレートと、鋭利な切断前縁部（１０１ｃ）とを備える。このプレートは、第１の主封止表面（１０１ｂ）がノズルのフランジ案内表面（５ｂ）に対して平行で、接触するように、また、図４（ａ）に示されているように切断前縁部（１０１ｃ）が、第２の外側の部分（４ｂ）の一方の側面に接触することが可能であるように、フレーム中間部分に、滑動可能な形で取り付けられている。このプレートは、非常時には、金属溶融物の鋳込みを進行させる上記の位置から、フランジ案内表面（５ｂ）に対して平行に、第２の外側の部分（５ｂ）の他方の側に動かされ、したがって、図４（ｂ）に示すように、ノズルの第２の外側の部分（４ｂ）を切断することができる。切断手段の上部封止表面（１０１ｂ）とフランジの案内表面との間の密着した封止接触は、押圧手段（１０５）によって切断手段のプレート上に加えられる押圧力によって促進される。この力が切断手段プレートの２つの互いに反対側の側面に加えられることが好ましく、更に、切断手段（１０１）が動作している最中であってもノズルに対してプレートが連続的に位置合わせされるように、この力が約４５°±３°の角度（しかし、他の角度も想定可能である）で加えられることが、より好ましい。図５に示すように、この実施形態では、切断手段のプレートは、押圧手段の方向配置に適合する角度に面取りされた、２つの互いに反対側の端縁を有さなければならない。押圧手段（１０５）は、切断手段が駆動される時に、切断手段の進路をあけるように配置されていなければならないということが明らかである。

このプレートは、普通は鋳鋼品で作られているが、このプレートは、使用時にはその上部の主封止表面（１０１ｂ）がフランジ（５）から上流側に延びるノズルの貫通穴を封止し、したがって金属溶融物と接触するので、耐熱性材料で作られることもある。一方、プレートの前縁部は、カーバイド等のような硬化材料で補強されることもある。ノズルのフランジの案内表面（５ｂ）は、前縁部（１０１ｃ）が所望の進路にしたがうことを確実にする、案内表面としての役割と、前縁部（１０１ｃ）に連続する下流に続く封止表面（１０１ｂ）と協働する、封止表面としての役割の、両方の働きをする。金属の漏洩が表面のようなケーシング被覆物の一部分を溶融させないように、フランジ案内表面（５ｂ）と封止表面（１０１ｂ）の両方は、剥き出しの耐熱性材料で作り（すなわち、金属ケーシングで被覆しない）、漏洩金属がケーシングの被覆部を溶かさないようにすべきである。

図６は、本発明の切断ゲート装置に適している切断手段（１０１）の実施形態を示す。図示されている実施形態では、穴がノズルの外側部分（４ｂ）を取り囲むということがわかり（ノズルの位置を示す破線を参照されたい）、穴の下流側の端縁が、非常時に管を横切って切断する前縁部（１０１ｃ）を形成する。上記前縁部のすぐ下流では、封止プレート（１０１ｂ）には、切断された管の開口した穴を封止するために、前縁部（１０１ｃ）と封止表面（１０１ｂ）との間に隙間がない。この形状は、切断動作中の金属溶融物の流出の量を最小限に減少させる。

切断プレートの動作は、機械式の、空気圧駆動式の、又は、油圧駆動式のアーム（１０２）によって駆動され、鋳込み位置では、金属溶融物の流れを阻害せず（図４（ａ）を参照されたい）、鋳込み位置から封止位置まで切断手段（１０１）を押し動かすことができ、切断プレートの前縁部（１０１ｃ）は、距離ｄだけ、ノズル管の他方の端部へ駆動され、フランジ案内表面の下流側に延びる管（４ｂ）の一部分を切断する（図４（ｂ）を参照されたい）。プレートの上部の主封止表面（１０１ｂ）は、フランジ案内表面（５ｂ）と密着的に接触し、したがって、フランジの高さで開口穴（２）を封止することによって、金属溶融物の流れを遮断する。

上記で定義した切断ゲート装置（１００）は、タンディッシュ（１０）の底部床（１０ａ）の外側に固定される。その次に、上記で定義したノズルを、フランジの締め付け固定表面（５ａ）上の締め付け固定手段の操作によって、装置（１００）のフレーム上の所定位置に締め付け固定することができる。ノズル（１）の第１の内側の部分（４ａ）は、タンディッシュの床（１０ａ）の開口を通って突き出し、内側ノズルを形成し、内側ノズルは、その次に、タンディッシュの内側壁を裏打ちする耐熱性の層（１０ｂ）に埋め込まれる。この耐熱性の層は、ノズルの内側部分（４ａ）を収容する筒状ブロック（ｗｅｌｌ ｂｌｏｃｋ）を備える。
一方、フランジ（５）とノズルの第２の外側の部分（４ｂ）とは、タンディッシュの外側の、タンディッシュの下方に位置する。したがって、このように装備されたタンディッシュは、非常時には鋳込み動作が容易に中断でき、金属溶融物の流れはほとんど瞬間的に止められるので、安全に使用される。この利点は、本発明によるノズルの使用によって可能にされ、本発明によるノズルは、独特のフランジ案内表面（５ｂ）を備え、このフランジ案内表面（５ｂ）は、切断手段を、適切に形成された軌道に沿って直線的に案内することができ、切断手段は、直線状の平面に沿ってノズルの一部分を切断する。他方、切断手段（１０１）のプレートの封止表面（１０１ｂ）は、塞止板（ｂｌａｎｋ ｐｌａｔｅ）としても機能し、前縁部（１０１ｃ）と封止表面（１０１ｂ）との間に間隙が存在しないという利点を備え、所定位置にそのままある、すなわち、案内表面（５ｂ）から上流側にある、ノズル部分の穴（２）を封止する。

図７に示す好ましい実施形態では、フランジ（５）の締め付け固定表面（５ａ）は、切断チューブ装置（ｃｈｏｐ ｔｕｂｅ ｄｅｖｉｃｅ）のフレームに対して内側ノズルをくさび留めする、３つの別個のリム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を備え、３つのリムは管の周縁部から突き出しており、管の周縁部の周りに配置されている。「別個のリム」という用語は、分離した、隣接していないリムを意味する。各くさび留めリムは、切断チューブ装置のフレームと接触状態にあることが意図されている、いわゆる軸受面（ｂｅａｒｉｎｇ ｐｌａｎｅ）を備え、実質的に水平な平面すなわち軸受面に沿って延び、また、切断チューブ装置の締め付け固定手段と協働する、いわゆる締め付け固定表面（５ａ）を備える。いわゆる締め付け固定表面は、軸受面に面するように構成されており、締め付け固定システムとフレームとが、締め付け固定システムの作用の下で、くさび留めリムをサンドイッチするようにされている。くさび留めリムは、全体的に金属で作られていることが好ましく、ノズルの金属ケーシングの一部分であることが好ましい。軸受面又は締め付け固定表面は、平らであることが好ましい。あるいは、これらの表面は、様々な形状を有してよく、例えば、傾斜しているか、凸状であるか、又は、溝になっていてもよい。

３つの支持リムの図心は、軸方向穴（２）の横断面の、第３の頂点が通過する直径の両側に２つの頂点を有する、三角形の頂点を形成する。言い替えると、内側ノズルは、垂直の中央の長手方向平面を備え、３つのくさび留めリムが、ノズルの周縁部上にＹ字形に配置されており、Ｙ字の基部が、中央の長手方向平面内に配置されており、Ｙ字の２つの腕が、上記平面の両側に配置されている。第２、第３のくさび留めリムが、第２、第３の締め付け固定表面（５ａ）を有し、第２、第３の表面の各々が、長手方向平面の両側に配置されており、内側ノズルの中心を基準として長手方向平面に対して３０°から４５°の間の角度に配置された中心を有する。不可欠ではないが、ノズルの上記第２、第３の締め付け固定表面は、長手方向平面に関して対称的に配置されていることが好ましい。第１の締め付け固定リムは、第１の締め付け固定表面を備え、この表面は、長手方向平面を通り、内側ノズルの中心を基準として１４°から５２°の角度範囲（ａｎｇｕｌａｒ ｓｅｃｔｏｒ）内に含まれる表面内で、長手方向平面に関して実質的に対称的に延びる。

図８に示すように、上述した３つのリムを備えるノズルは、３つの締め付け固定要素（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）を備える本発明による切断チューブ装置と共に使用することができ、この３つの締め付け固定要素の図心は、ノズルの締め付け固定リム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）の位置に一致する位置で、軸方向穴（２）の横断面の、第３の頂点が通過する直径の両側に２つの頂点を有する、三角形の頂点を形成する。

Claims (15)

1. 上部部分と中間部分と下部部分とを形成するフレームを備える切断ゲート装置（１００）であって、この切断ゲート装置は、更に、
   （ａ）ノズルであって、
   前記ノズルの第１の端部で開口する入口（２ａ）から、反対側の第２の端部で又は第２の端部に近接して開口する反対側の出口（２ｂ）へ、と延びる、軸方向の穴（２）を有する中空の管を備え、
   また、前記管の軸線に対して垂直に延び、前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置しているフランジ（５）を備え、
   前記フランジから前記入口（２ａ）へ延びる第１の内側のノズル部分（４ａ）と、前記フランジから前記出口（２ｂ）へ延びる第２の外側のノズル部分（４ｂ）と、を形成するノズルであって、
   前記フランジが、前記第１の内側のノズル部分（４ａ）に面する上部の締め付け固定表面（５ａ）と、前記第２の外側のノズル部分（４ｂ）に面する下部の案内表面（５ｂ）とを備え、
   前記案内表面（５ｂ）が、平らであり、前記管に対して垂直であり、前記ノズルが、前記第１の内側の部分（４ａ）が、前記フレームの上部部分の上方に延びるように、前記フレームに連結されており、前記フランジ（５）が、締め付け固定手段（１０４）によって前記フレームの中間部分に締め付け固定されており、前記第２の外側の部分が、前記フレームの下部部分の下方に延びる、ノズルと、
   （ｂ）プレートを備える切断手段（１０１）であって、前記プレートが、前記プレートの厚さだけ隔てられている第１の主表面（１０１ｂ）と、第１の主表面（１０１ｂ）とは反対側の第２の主表面（１０１ａ）と、を形成し、更に、鋭利な切断前縁部（１０１ｃ）を形成し、前記プレートが前記フレームの下部部分内に滑動的に取り付けられており、前記プレートの前記第１の主封止表面（１０１ｂ）が、前記ノズルの前記フランジの案内表面（５ｂ）に対して平行で、前記フランジの案内表面（５ｂ）に接触し、
   前記切断前縁部（１０１ｃ）が、前記ノズルの前記第２の外側の部分（５ｂ）の一方の側面に接触し、前記フランジの案内表面（５ｂ）に対して平行に、前記第２の外側の部分（４ｂ）の他方の側まで、横断的に駆動されることができる、切断手段（１０１）と、
   （ｃ）押し込み手段（１０２）であって、前記切断前縁部を押して前記ノズルの前記第２の外側の部分を通過させて、前記第２の外側の部分を、前記フランジ（５）と前記第１の内側の部分（４ａ）とから切り離し、前記切断手段の前記プレートの前記第１の主表面が、前記フランジの案内表面（５ｂ）の高さで、前記穴（２）を封止することができる、押し込み手段と、
   を備える、切断ゲート装置。
2. 前記切断手段（１０１）を弾性的に押圧する押圧手段（１０５）を備え、前記切断手段の封止表面（１０１ｂ）と前記フランジの案内表面（５ｂ）との間の密着封止接触部を形成する、請求項１に記載の切断ゲート装置。
3. 前記フランジの締め付け固定表面（５ａ）上に締め付け固定力を加える締め付け固定手段（１０４）を備え、前記ノズルを前記フレームの受け表面に対して所定位置に固定する、請求項１又は２に記載の切断ゲート装置。
4. 前記締め付け固定手段が、３つの締め付け固定要素（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）を備え、前記３つの締め付け固定要素の図心が、三角形の頂点を形成し、前記三角形が、前記軸方向の穴（２）の横断面の、第３の頂点が通過する直径の両側に２つの頂点を有する三角形であり、前記ノズルの締め付け固定表面（５ａ）が、３つの別個の支持リム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を備え、前記３つの別個の支持リム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）が、前記管から突き出し、前記管の周縁部周りに配置され、前記支持リムの図心が、三角形を形成し、前記三角形の頂点が、前記締め付け固定要素（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ）によって形成されている三角形の頂点に一致する、請求項１から３のいずれか１項に記載の切断ゲート装置。
5. 前記ノズルの外側部分が、前記切断手段（１０１）の前記切断前縁部（１０１ｃ）と同じ高さにされた前記フランジの案内表面（５ｂ）と前記第２の外側の部分（４ｂ）との間の境界面における弱化切欠（６）を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の切断ゲート装置。
6. 前記ノズルの前記フランジの締め付け固定表面（５ａ）が、傾斜しており、前記管から遠ざかるにつれて前記フランジ（５）の厚さを減少させ、前記傾斜の角度が、水平に対して３０°から６０°の間であることが好ましく、４５°であることがより好ましく、前記締め付け固定手段が、前記フランジ（５）の前記傾斜した締め付け固定表面（５ａ）に対して垂直である締め付け固定力を加える、請求項３から５のいずれか１項に記載の切断ゲート装置。
7. タンディッシュ（１０）の底部床（１０ａ）の外側に固定され、前記ノズル（１）の前記第１の内側の部分（４ａ）が、前記タンディッシュの床（１０ａ）内の開口部を通って突き出し、前記タンディッシュの内壁を裏打ちする耐熱性の層（１０ｂ）内に埋め込まれるようにされている、請求項１から６のいずれか１項に記載の切断ゲート装置を備える、タンディッシュ（１０）。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の切断ゲート装置で使用されることに適しているノズル（１）において、
   前記ノズルが、前記ノズルの第１の端部で開口する入口（２ａ）から反対側の第２の端部で又は第２の端部の近傍で開口する反対側の出口（２ｂ）へと延びる軸方向穴（２）を有する、中空の管を備え、更に、前記管の軸線に対して垂直に延び、前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置している、フランジ（５）を備え、前記フランジから前記入口（２ａ）へ延びる第１の内側のノズル部分（４ａ）と、前記フランジから前記出口（２ｂ）へ延びる第２の外側のノズル部分（４ｂ）と、を形成し、
   前記フランジが、前記第１の内側のノズル部分（４ａ）に面する上部締め付け固定表面（５ａ）と、前記第２の外側のノズル部分（４ｂ）に面する下部の案内表面（５ｂ）と、を備え、前記案内表面（５ｂ）が、平らであって前記管に対して垂直であり、
   前記外側のノズル部分が、前記フランジの案内表面（５ｂ）と前記第２の外側の部分（４ｂ）との間の境界面に、弱化切欠（６）を備えることを特徴とする、ノズル。
9. 前記フランジの締め付け固定表面（５ａ）が、傾斜しており、前記管から離れるにつれて前記フランジ（５）の厚さを減少させ、前記傾斜の角度が、水平に対して３０°から６０°の間であることが好ましく、４５°であることがより好ましい、請求項８に記載のノズル。
10. 前記第２の外側の部分（４ｂ）が、シュラウドノズル（ｓｈｒｏｕｄ ｎｏｚｚｌｅ）を形成し、前記出口（２ｂ）が、少なくとも１つの窓、好ましくは２つの窓、より好ましくは、２つずつ向かい合った４つの窓で形成され、外界に開いており、前記第２の外側の部分（４ｂ）の、前記第２の端部に隣接した周縁壁の周りに配置されている、請求項８又は９に記載のノズル。
11. 前記第２の外側の部分（４ｂ）が、注入ノズルを形成し、前記出口（２ｂ）が、前記第２の外側の部分の第２の端部で軸方向に開口している、請求項８又は９に記載のノズル。
12. 前記弱化切欠（６）が、前記外側のノズル部分の周縁部全体の周りに延びている、請求項８から１１のいずれか１項に記載のノズル。
13. 前記ノズルの締め付け固定表面（５ａ）が、３つの別個の支持リム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を備え、前記３つの別個の支持リム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）が、前記管の周縁部から突き出し、前記管の周縁部の周りに配置され、前記３つの支持リムの図心が、三角形の頂点を形成し、前記三角形の頂点が、前記軸方向穴（２）の横断面の、第３の頂点が通る直径の両側に、２つの頂点を有している、請求項８から１２のいずれか１項に記載のノズル。
14. 前記フランジ（５）が、前記案内表面（５ｂ）以外は、金属ケーシング（２２）で部分的に被覆されている、請求項８から１３のいずれか１項に記載のノズル。
15. 前記３つの別個の支持リム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）が、前記金属ケーシング（２２）の一部分である、請求項１３と１４に記載のノズル。

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