JP2022157084A - sliding gate - Google Patents

sliding gate Download PDF

Info

Publication number
JP2022157084A
JP2022157084A JP2021061116A JP2021061116A JP2022157084A JP 2022157084 A JP2022157084 A JP 2022157084A JP 2021061116 A JP2021061116 A JP 2021061116A JP 2021061116 A JP2021061116 A JP 2021061116A JP 2022157084 A JP2022157084 A JP 2022157084A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
downstream
sliding
plate
upstream
sliding gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021061116A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
広大 藤田
Kodai Fujita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2021061116A priority Critical patent/JP2022157084A/en
Publication of JP2022157084A publication Critical patent/JP2022157084A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

To provide a sliding gate which can improve manufacture easiness and durability in use while maintaining a turnability of a molten metal in a sliding gate used for the flow adjustment of the molten metal.SOLUTION: In addition to that a sliding surface channel axial direction 31 which projects a channel axial direction 10 on the sliding surface differs with plates each other to vary in a clockwise direction or a counterclockwise direction toward the downstream, a channel hole 6 in each plate the area of an upstream side surface aperture 8u is larger than the area of a downstream side surface aperture 8d, forms a turning flow also in the channel hole 6 of the sliding plate 1 and in a downstream side injection pipe 11, and can improve manufacture easiness and durability in use since an upstream aperture center of gravity 9u and a downstream aperture center of gravity 9d are disposed at different positions, as viewed in a sliding surface vertical downstream direction 32.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、鋼等の溶融金属の連続鋳造におけるレードルからタンディッシュあるいはタンディッシュからモールドへの溶融金属の注入過程において、溶融金属の流量を調整するスライディングゲートに関する。具体的には、スライディングゲートを利用して、溶融金属流を旋回させる方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding gate for adjusting the flow rate of molten metal in the process of pouring molten metal from a ladle into a tundish or from a tundish into a mold in continuous casting of molten metal such as steel. More particularly, it relates to a method of swirling a stream of molten metal using a sliding gate.

鋼等の溶融金属の連続鋳造において、図1に示すように、レードル14からタンディッシュ15に溶融金属21を注入し、さらにタンディッシュ15から鋳型16に溶融金属21を注入する。それぞれの溶融金属21の注入過程において、溶融金属21の流量を調整するために、スライディングゲート1が用いられる。スライディングゲート1は、通常2枚又は3枚のプレート2からなる。図7は3枚プレートの場合を示している。それぞれのプレート2には溶融金属が通過する流路孔6が設けられる。接触するプレート相互間で摺動が可能であり、プレートのうちの1枚は摺動面30に沿って移動可能に設けられ、スライド板4と呼ばれる。残りのプレート2はスライディングゲート1が取り付けられるレードル14あるいはタンディッシュ15に対して移動せず、固定板(上固定板3、下固定板5)と呼ばれる。スライド板4を摺動することにより、隣接するプレート間の流路孔6の重なりである開孔部の開孔面積を調整し、これによって溶融金属の流量調整を行うとともに、スライディングゲートの開閉を行うことができる。図7は開孔部が全開の場合を示している。 In continuous casting of molten metal such as steel, as shown in FIG. A sliding gate 1 is used to adjust the flow rate of the molten metal 21 during the injection process of each molten metal 21 . A sliding gate 1 usually consists of two or three plates 2 . FIG. 7 shows the case of three plates. Each plate 2 is provided with channel holes 6 through which the molten metal passes. Sliding is possible between contacting plates, one of which is provided movably along a sliding surface 30 and is called a slide plate 4 . The remaining plates 2 do not move relative to the ladle 14 or tundish 15 to which the sliding gate 1 is attached and are called fixed plates (upper fixed plate 3, lower fixed plate 5). By sliding the slide plate 4, the opening area of the opening portion, which is the overlap of the passage holes 6 between the adjacent plates, is adjusted, thereby adjusting the flow rate of the molten metal and opening and closing the sliding gate. It can be carried out. FIG. 7 shows a case where the aperture is fully open.

図1にあるように、レードル14底部に設けられたスライディングゲート1の下部には、ロングノズル12等の注入管11が設けられ、スライディングゲート1から流出した溶融金属は、タンディッシュ15に注入するに際し、注入管11内部の流路を経由してタンディッシュ内に導かれる。また、タンディッシュ15底部に設けられたスライディングゲート1の下部には、浸漬ノズル13等の注入管11が設けられ、スライディングゲート1から流出した溶融金属は、鋳型内に注入するに際し、注入管11内部の流路を経由して鋳型内に導かれる。 As shown in FIG. 1, an injection pipe 11 such as a long nozzle 12 is provided below the sliding gate 1 provided at the bottom of the ladle 14, and the molten metal flowing out from the sliding gate 1 is injected into the tundish 15. At this time, it is guided into the tundish via the flow path inside the injection tube 11 . Under the sliding gate 1 provided at the bottom of the tundish 15, an injection pipe 11 such as an immersion nozzle 13 is provided. It is led into the mold via internal channels.

レードル14底部のスライディングゲート1から流出する溶融金属は、スライディングゲート通過時点ですでに下流側に向けた流速を有しており、注入管中を落下する過程でさらに溶融金属の流速が増大する。タンディッシュ15内に注がれた溶融金属21は、タンディッシュ底部を高速度で通過する流れを形成し、溶融金属中に含まれる非金属介在物がタンディッシュ内で十分に浮上分離する機会を得ることができず、非金属介在物が溶融金属とともに直接鋳型内に流入することとなり、鋳片の品質低下の原因となる。 The molten metal flowing out from the sliding gate 1 at the bottom of the ladle 14 already has a flow velocity toward the downstream side when it passes through the sliding gate, and the flow velocity of the molten metal further increases as it falls through the injection tube. The molten metal 21 poured into the tundish 15 forms a flow that passes through the bottom of the tundish at high speed, giving the opportunity for the non-metallic inclusions contained in the molten metal to float and separate sufficiently within the tundish. The non-metallic inclusions flow directly into the mold together with the molten metal, causing deterioration in the quality of the cast slab.

溶融金属の注入管11において、内部の溶融金属流を旋回させると、流動する溶融金属の運動エネルギーの一部を旋回流速に分配し、下方に向かう溶融金属流速を低減することができる。これにより、注入管11からタンディッシュ内に吐出する下方に向けた流れの最大流速が低下し、吐出流によるタンディッシュ内流動の乱れを抑制できることが知られている。 In the molten metal injection tube 11, when the molten metal flow inside is swirled, part of the kinetic energy of the flowing molten metal can be distributed to the swirling flow velocity, and the downward molten metal flow velocity can be reduced. As a result, it is known that the maximum flow velocity of the downward flow discharged from the injection pipe 11 into the tundish is reduced, and the turbulence of the flow in the tundish due to the discharged flow can be suppressed.

特許文献1に記載の発明は、溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートにおいて、それぞれのプレートにおける流路孔の流路軸線方向と摺動面垂直下流方向との間の流路軸線傾斜角度が5°以上75°以下となるように流路に傾斜を設け、流路軸線方向を摺動面に投影した摺動面流路軸線方向が、プレート相互間で相違し、下流に行くに従って時計回り方向あるいは反時計回り方向に変化する。これにより、スライディングゲートの流路孔内に旋回流を形成し、スライディングゲート下流側の注入管内においても旋回流を形成するため、従来のスライディングゲートと比較し、下流方向に向かう流速を抑制することが可能となる。 In the invention described in Patent Document 1, in a sliding gate used for adjusting the flow rate of molten metal, the channel axis inclination angle between the channel axis direction of the channel hole in each plate and the sliding surface vertical downstream direction is The flow channel is inclined at 5° or more and 75° or less, and the direction of the flow channel axis is projected onto the sliding surface. direction or counterclockwise direction. As a result, a swirl flow is formed in the passage hole of the sliding gate, and a swirl flow is also formed in the injection pipe on the downstream side of the sliding gate. becomes possible.

国際公開WO2019/198745号International publication WO2019/198745

特許文献1に記載の発明により、溶融金属を注入する注入管内において十分な強さの旋回流を、注入管上部に配設されたスライディングゲートの構造を工夫することにより、コンパクトかつ平易な機構で、流路の閉塞リスクを増すことなく付与することが可能となった。一方、特許文献1に記載のような、注入ノズル内の溶融金属に旋回流を付与するスライディングゲートにおいて、溶融金属の旋回性を維持しつつ、使用時の耐久性、さらには製造容易性を向上させることが要請されている。 According to the invention described in Patent Document 1, by devising the structure of the sliding gate disposed in the upper part of the injection pipe, a swirling flow of sufficient strength in the injection pipe for injecting molten metal is achieved with a compact and simple mechanism. , without increasing the risk of blockage of the flow path. On the other hand, in the sliding gate that imparts a swirling flow to the molten metal in the injection nozzle, as described in Patent Document 1, the swirlability of the molten metal is maintained, while the durability during use and the ease of manufacture are improved. It is requested that

本発明は、溶融金属の旋回性を維持しつつ、製造容易性と使用時の耐久性を向上させることができる、スライディングゲートを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a sliding gate that maintains swivelability of molten metal while improving ease of manufacture and durability during use.

即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
[1]溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートであって、スライディングゲートは溶融金属が通過する流路孔が形成された複数のプレートを有し、前記プレートのうちの少なくとも1枚のプレートは摺動が可能なスライド板であり、
それぞれのプレートにおける流路孔は、プレートの表面のうち、通過する溶融金属の上流側に位置する上流側表面に上流側表面開孔を形成し、下流側に位置する下流側表面に下流側表面開孔を形成し、上流側表面開孔の図形重心から下流側表面開孔の図形重心に向く方向を流路軸線方向とし、
それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔の面積が、下流側表面開孔の面積より大きく、プレートの摺動面に垂直な下流方向(以下「摺動面垂直下流方向」という。)に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されており、
摺動面垂直下流方向と、プレートにおける流路孔の最長側壁線方向との間の角度(以下「最長側壁線傾斜角度α」という。)は5°以上75°以下であり、
前記流路軸線方向を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向と呼び、スライディングゲートを閉とするときに前記スライド板を摺動する方向を摺動閉方向と呼び、摺動閉方向に対し、前記摺動面流路軸線方向が、前記摺動面垂直下流方向に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θ(±180度の範囲)と呼び、当該流路軸線回転角度θは、隣接するプレート間で異なっており、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付け、流路軸線回転角度差ΔθN=θN-θN+1(Nは1以上の整数でプレートの枚数-1まで)としたとき、ΔθNがいずれも10°以上かつ170°未満、又はΔθNがいずれも-170°超かつ-10°以下であることを特徴とする、スライディングゲート。
ただし、最長側壁線方向とは、前記摺動面垂直下流方向に平行かつ前記上流側表面開孔の図形重心を含む断面において、流路孔の側壁が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。
[2]前記摺動面垂直下流方向に見たとき、前記下流側表面開孔の図形が前記上流側表面開孔の図形の内側に収まることを特徴とする、[1]に記載のスライディングゲート。
[3]スライディングゲートを形成するプレートの数が2枚もしくは3枚でありスライド板が1枚であることを特徴とする、[1]又は[2]に記載のスライディングゲート。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A sliding gate used for adjusting the flow rate of molten metal, the sliding gate having a plurality of plates having passage holes through which the molten metal passes, at least one of the plates having A slide plate that can slide,
The channel holes in each plate form upstream surface openings on the upstream surface of the plate surface located upstream of the molten metal passing therethrough, and form upstream surface openings on the downstream surface located downstream of the surface of the plate. Forming the openings, the direction from the center of gravity of the upstream side surface openings to the center of gravity of the downstream side surface openings is defined as the channel axis direction,
In each plate, the area of the upstream side surface opening is larger than the area of the downstream side surface opening, and the flow path hole in each plate extends in the downstream direction perpendicular to the sliding surface of the plate (hereinafter referred to as "sliding surface perpendicular downstream direction"). ), the center of gravity of the upstream surface aperture and the center of gravity of the downstream surface aperture are arranged at different positions,
The angle between the vertical downstream direction of the sliding surface and the direction of the longest side wall line of the channel hole in the plate (hereinafter referred to as the "longest side wall line inclination angle α") is 5° or more and 75° or less,
The direction in which the channel axis direction is projected onto the sliding surface is called the sliding surface channel axis direction, and the direction in which the slide plate slides when the sliding gate is closed is called the sliding closing direction. The angle formed by the sliding surface flow path axis direction clockwise with respect to the closing direction when viewed in the sliding surface perpendicular downstream direction is called a flow path axis rotation angle θ (within a range of ±180 degrees). The axis line rotation angle θ differs between adjacent plates, and the θ of the plate on the most upstream side is θ 1 , the θ of the plate one downstream of that is θ 2 , and the θ of the plate one further downstream is θ Numbered in order from 3 , and when the channel axis rotation angle difference Δθ N = θ N - θ N+1 (N is an integer of 1 or more and up to the number of plates - 1), Δθ N is all 10° or more and less than 170°, or both Δθ N are greater than -170° and less than or equal to -10°.
However, the longest side wall line direction is the longest side wall of the channel hole in the cross section parallel to the sliding surface perpendicular downstream direction and including the graphic center of the upstream surface opening. It means the direction in which the sidewall line faces.
[2] The sliding gate according to [1], characterized in that the figure of the downstream side surface opening fits inside the figure of the upstream side surface opening when viewed in the downstream direction perpendicular to the sliding surface. .
[3] The sliding gate according to [1] or [2], characterized in that the number of plates forming the sliding gate is two or three and the number of slide plates is one.

本発明は、溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートにおいて、流路軸線方向を摺動面に投影した摺動面流路軸線方向が、プレート相互間で相違し、下流に行くに従って時計回り方向あるいは反時計回り方向に変化することに加えて、それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔の面積が、下流側表面開孔の面積より大きく、摺動面垂直下流方向に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されていることにより、スライディングゲートの流路孔内及び下流側の注入管内においても旋回流を形成するとともに、使用時の耐久性を向上させることができる。 The present invention relates to a sliding gate used for adjusting the flow rate of molten metal. Alternatively, in addition to changing in the counterclockwise direction, the channel holes in each plate have an area of the upstream surface opening larger than the area of the downstream surface opening, and when viewed in the downstream direction perpendicular to the sliding surface When the center of gravity of the upstream side surface aperture and the center of gravity of the figure of the downstream side surface aperture are arranged at different positions, a swirling flow is generated in the flow channel hole of the sliding gate and in the injection pipe on the downstream side. It is possible to improve the durability during use while forming.

連続鋳造装置のレードル、タンディッシュ、鋳型とスライディングゲートの関係を示す概念断面図である。Fig. 2 is a conceptual cross-sectional view showing the relationship between the ladle, tundish, mold and sliding gate of the continuous casting apparatus; 本発明のスライディングゲートを示す図であり、(A)は上固定板、(B)はスライド板、(C)は下固定板のそれぞれ平面図、(D)はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、(E)はE-E矢視図、(F)はF-F矢視断面図である。FIG. 2 shows a sliding gate of the present invention, where (A) is an upper fixed plate, (B) is a slide plate, (C) is a plan view of a lower fixed plate, and (D) is a combination of a sliding gate and an injection tube. It is a front view, (E) is a view taken along line EE, and (F) is a sectional view taken along line FF. 本発明のスライディングゲート内の流れを示す図であり、(A)はA-A矢視図、(B)はB-B矢視図、(C)はC-C矢視図、(D)はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、(E)はE-E矢視図である。It is a diagram showing the flow in the sliding gate of the present invention, (A) is an AA arrow view, (B) is a BB arrow view, (C) is a CC arrow view, (D) is a front view of a combination of a sliding gate and an injection tube, and (E) is a EE arrow view. 本発明のスライディングゲートを示す図であり、(A)は上固定板、(B)はスライド板、(C)はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、(D)はD-D矢視図、(E)はE-E矢視断面図である。FIG. 2 shows a sliding gate of the present invention, where (A) is an upper fixing plate, (B) is a slide plate, (C) is a front view of a combination of the sliding gate and injection tube, and (D) is a DD arrow view. FIG. (E) is a cross-sectional view taken along line EE. 従来の傾斜を有する流路孔のスライディングゲートを示す図であり、(A)は上固定板、(B)はスライド板、(C)は下固定板のそれぞれ平面図、(D)はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、(E)はE-E矢視図、(F)はF-F矢視断面図である。FIG. 10 is a view showing a conventional sliding gate with a channel hole having an inclination, (A) is a plan view of the upper fixed plate, (B) is the slide plate, (C) is a plan view of the lower fixed plate, and (D) is the sliding gate. and an injection tube, (E) is an EE arrow view, and (F) is an FF arrow cross-sectional view. 比較例のスライディングゲートを示す図であり、(A)は上固定板、(B)はスライド板、(C)は下固定板のそれぞれ平面図、(D)はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、(E)はE-E矢視図である。FIG. 10 is a diagram showing a sliding gate of a comparative example, in which (A) is an upper fixing plate, (B) is a sliding plate, (C) is a plan view of a lower fixing plate, and (D) is a combination of a sliding gate and an injection tube. A front view, and (E) is a view taken along line EE. 従来のスライディングゲートを示す図であり、(A)は上固定板、(B)はスライド板、(C)は下固定板のそれぞれ平面図、(D)はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、(E)はE-E矢視図、(F)はF-F矢視断面図である。FIG. 3 shows a conventional sliding gate, where (A) is an upper fixed plate, (B) is a slide plate, (C) is a plan view of a lower fixed plate, and (D) is a front view of a combination of a sliding gate and an injection tube. (E) is a view taken along line EE, and (F) is a sectional view taken along line FF.

図1~図7に基づいて本発明について説明する。
鋼等の溶融金属の連続鋳造におけるレードル14からタンディッシュ15あるいはタンディッシュ15から鋳型16への溶融金属21の注入過程において、溶融金属21の流量を調整する目的でスライディングゲート1が用いられる(図1参照)。2枚もしくは3枚のプレート2を重ねて構成されたスライディングゲート1において、各プレート2には流路孔6が設けられている(図7参照)。スライディングゲート1を構成するプレートのうちのスライド板4を摺動させ、各プレートの流路孔6の重なりによってスライディングゲート1が「開」となっているとき、流路孔6の上流側から下流側に向けて溶融金属が流通する。プレート2の摺動面30に垂直で下流方向に向かう方向(摺動面垂直下流方向32)は、通常は上から下に向かって鉛直下方に向いている。水平連続鋳造の場合には、摺動面垂直下流方向32は水平方向を向いている。以下基本的に、摺動面30が水平であり、摺動面垂直下流方向32が鉛直下方である場合を例にとって説明することとする。
The present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
The sliding gate 1 is used for the purpose of adjusting the flow rate of the molten metal 21 in the process of pouring the molten metal 21 from the ladle 14 to the tundish 15 or from the tundish 15 to the mold 16 in continuous casting of molten metal such as steel (Fig. 1). In the sliding gate 1 constructed by stacking two or three plates 2, each plate 2 is provided with a channel hole 6 (see FIG. 7). Slide the slide plate 4 of the plates constituting the sliding gate 1, and when the sliding gate 1 is "open" due to the overlapping of the flow passage holes 6 of each plate, the flow from the upstream side to the downstream side of the flow passage hole 6 Molten metal flows toward the side. A direction perpendicular to the sliding surface 30 of the plate 2 and directed to the downstream direction (sliding surface vertical downstream direction 32) is normally directed vertically downward from top to bottom. In the case of horizontal continuous casting, the sliding surface vertical downstream direction 32 is oriented horizontally. In the following, basically, the case where the sliding surface 30 is horizontal and the sliding surface vertical downstream direction 32 is vertically downward will be described as an example.

流路孔6の断面形状として、通常は軸方向に垂直な断面が真円の円筒形状が用いられる。本発明のスライディングゲート1において、プレート2に形成される流路孔6は、円筒形状に限られるものではなく、また流路孔の軸方向についても、プレート内において変化するものであってもかまわない。そこでまず、プレート2に形成された流路孔6の軸線を定義することとする。 As the cross-sectional shape of the channel hole 6, a cylindrical shape having a perfectly circular cross section perpendicular to the axial direction is normally used. In the sliding gate 1 of the present invention, the channel hole 6 formed in the plate 2 is not limited to a cylindrical shape, and the axial direction of the channel hole may also change within the plate. do not have. Therefore, first, the axis of the channel hole 6 formed in the plate 2 is defined.

図7によって、従来のスライディングゲート1の流路孔6について説明する。図7のスライディングゲート1は、3枚のプレート2を有し、上流側から上固定板3、スライド板4、下固定板5からなる。各プレート2には、断面が真円の円筒形状であって、円筒の軸方向が摺動面30に垂直下流方向(摺動面垂直下流方向32)に向いた流路孔6が形成されている。各プレートの上流側表面を上流側表面7u、下流側表面を下流側表面7dと呼ぶ。上流側表面7uにおいて流路孔6の内周面が形成する図形を上流側表面開孔8uと呼ぶ。また、下流側表面7dにおいて流路孔6の内周面が形成する図形を下流側表面開孔8dと呼ぶ。図7に示す例では流路孔6の円筒形状の軸線が摺動面に垂直であるため、図7(A)~(C)においては、上流側表面開孔8uと下流側表面開孔8dとが重なっている。上流側表面開孔8u、下流側表面開孔8dの形状をそれぞれ図形と見なすと、当該図形の重心を定義することができる。それぞれ、上流側表面開孔8uの図形重心を上流開孔重心9u、下流側表面開孔8dの図形重心を下流開孔重心9dと呼ぶこととする。図7に示す例では、上流側表面開孔8u、下流側表面開孔8dともに図形形状が真円であるため、上流開孔重心9u、下流開孔重心9dは真円図形の中心と一致している。次に、上流開孔重心9uと下流開孔重心9dを通過し、下流側に向く方向を、流路軸線方向10と定義する。図7に示す例では、流路軸線方向10は摺動面垂直下流方向32と同じ方向となる。図7(F)おいて、一点鎖線で描写した線が流路軸線方向10である。 The passage hole 6 of the conventional sliding gate 1 will be described with reference to FIG. A sliding gate 1 in FIG. 7 has three plates 2, and consists of an upper fixed plate 3, a slide plate 4, and a lower fixed plate 5 from the upstream side. Each plate 2 has a cylindrical shape with a perfectly circular cross section, and is formed with a channel hole 6 whose axial direction is oriented in the direction perpendicular to the sliding surface 30 (vertical downstream direction 32 of the sliding surface). there is The upstream surface of each plate is called an upstream surface 7u, and the downstream surface is called a downstream surface 7d. A figure formed by the inner peripheral surface of the channel hole 6 on the upstream surface 7u is called an upstream surface opening 8u. Further, the figure formed by the inner peripheral surface of the channel hole 6 on the downstream surface 7d is called the downstream surface opening 8d. In the example shown in FIG. 7, the axis of the cylindrical shape of the channel hole 6 is perpendicular to the sliding surface, so in FIGS. overlaps with If the shapes of the upstream side surface opening 8u and the downstream side surface opening 8d are regarded as figures, respectively, the center of gravity of the figure can be defined. The graphic center of gravity of the upstream side surface opening 8u will be called the upstream hole center of gravity 9u, and the graphic center of gravity of the downstream side surface hole 8d will be called the downstream hole center of gravity 9d. In the example shown in FIG. 7, both the upstream surface openings 8u and the downstream surface openings 8d have a perfect circular shape, so the upstream opening gravity center 9u and the downstream opening gravity center 9d coincide with the centers of the perfect circles. ing. Next, a flow path axial direction 10 is defined as a direction that passes through the upstream hole center of gravity 9u and the downstream hole center of gravity 9d and faces the downstream side. In the example shown in FIG. 7, the channel axis direction 10 is the same as the slide surface perpendicular downstream direction 32 . In FIG. 7(F), the line depicted by the dashed line is the channel axis direction 10 .

次に図5によって、特許文献1に記載のスライディングゲート1の流路孔6について説明する。図5のスライディングゲート1は、3枚のプレートを有し、上流側から上固定板3、スライド板4、下固定板5からなる。各プレートには、軸方向に垂直な断面が真円の円筒形状であって、円筒の軸方向(流路軸線方向10)が摺動面垂直下流方向32から傾いた方向となる流路孔6が形成されている。図5(A)(F)により、上固定板3を例にとって説明する。図5(F)は図5(A)のF-F矢視断面図である。円筒の軸方向と摺動面垂直下流方向32とが傾いているため、図5(A)において上流側表面開孔8uと、下流側表面開孔8dが異なった位置に描かれている。上流側表面開孔8uと下流側表面開孔8dそれぞれの図形の重心を上流開孔重心9u、下流開孔重心9dとして定める。さらに、上流開孔重心9uと下流開孔重心9dとを通過して下流側に向くように、流路軸線方向10を定める。図5(F)おいて、一点鎖線で描写した線が流路軸線方向10である。プレートの摺動面に垂直な下流方向(摺動面垂直下流方向32)と流路軸線方向10とがなす角度を流路軸線傾斜角度βとおく。 Next, the passage hole 6 of the sliding gate 1 described in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. A sliding gate 1 in FIG. 5 has three plates, and consists of an upper fixed plate 3, a slide plate 4, and a lower fixed plate 5 from the upstream side. Each plate has a channel hole 6 whose cross section perpendicular to the axial direction is a perfect circle and the axial direction of the cylinder (channel axis direction 10) is inclined from the sliding surface perpendicular downstream direction 32. is formed. The upper fixing plate 3 will be described as an example with reference to FIGS. 5(A) and 5(F). FIG. 5(F) is a cross-sectional view taken along line FF of FIG. 5(A). Since the axial direction of the cylinder and the sliding surface perpendicular downstream direction 32 are inclined, the upstream side surface opening 8u and the downstream side surface opening 8d are drawn at different positions in FIG. 5(A). The centroids of the figures of the upstream side surface opening 8u and the downstream side surface opening 8d are defined as an upstream opening centroid 9u and a downstream opening centroid 9d, respectively. Further, the channel axis direction 10 is determined so as to pass through the upstream hole center of gravity 9u and the downstream hole center of gravity 9d and face the downstream side. In FIG. 5(F), the line depicted by the dashed dotted line is the channel axial direction 10 . The angle between the downstream direction perpendicular to the sliding surface of the plate (sliding surface perpendicular downstream direction 32) and the channel axis direction 10 is defined as channel axis inclination angle β.

図7に示す例では、上固定板3の下流側表面開孔8dとスライド板4の上流側表面開孔8u、スライド板4の下流側表面開孔8dと下固定板5の上流側表面開孔8uが、それぞれ一致するように、スライド板4の摺動位置が定まっており、即ちスライディングゲート1は全開の状態である(図7(D)参照)。図7に示すスライディングゲート1は、スライド板4を図の左方向に移動することにより、スライディングゲート1の開度を小さくすることができる。スライド板4の位置をさらに図の左側に移動することにより、スライディングゲート1を全閉とすることができる。図5に示す例でも同様である。図5はスライディングゲート1が全開であり、上固定板3の下流側表面開孔8dとスライド板4の上流側表面開孔8u、スライド板4の下流側表面開孔8dと下固定板5の上流側表面開孔8uが、それぞれ一致するように、スライド板4の摺動位置が定まっている。そこで、スライディングゲート1を閉とするときにスライド板4を摺動する方向を、以下「摺動閉方向33」と呼ぶ。 In the example shown in FIG. 7, the downstream surface opening 8d of the upper fixed plate 3 and the upstream surface opening 8u of the slide plate 4, the downstream surface opening 8d of the slide plate 4 and the upstream surface opening of the lower fixed plate 5 are shown. The sliding position of the slide plate 4 is determined so that the holes 8u are aligned with each other, that is, the sliding gate 1 is fully open (see FIG. 7(D)). In the sliding gate 1 shown in FIG. 7, the opening degree of the sliding gate 1 can be reduced by moving the slide plate 4 leftward in the figure. By further moving the position of the slide plate 4 to the left in the figure, the sliding gate 1 can be fully closed. The same applies to the example shown in FIG. FIG. 5 shows that the sliding gate 1 is fully open, the downstream surface opening 8d of the upper fixed plate 3 and the upstream surface opening 8u of the slide plate 4, the downstream surface opening 8d of the slide plate 4 and the lower fixing plate 5 The sliding position of the slide plate 4 is determined such that the upstream surface openings 8u are aligned with each other. Therefore, the direction in which the slide plate 4 slides when the sliding gate 1 is closed is hereinafter referred to as "sliding closing direction 33".

本発明のスライディングゲートは、特許文献1に記載の発明の特徴である、流路孔6の向く方向を傾斜させた斜孔とし、摺動面30に投影した斜孔の方向を2枚ないしは3枚のプレートで異なった方向にしたものを適宜組み合わせる点を維持しつつ、それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔8uの面積が、下流側表面開孔8dの面積より大きな形状であることを特徴とする。以下、図2~図4によって、本発明のスライディングゲートについて説明する。 The sliding gate of the present invention, which is a characteristic feature of the invention described in Patent Document 1, is a slanted hole in which the direction in which the passage hole 6 faces is inclined, and the direction of the slanted hole projected on the sliding surface 30 is two or three. While maintaining the point of appropriately combining plates oriented in different directions, the channel holes in each plate have a shape in which the area of the upstream side surface opening 8u is larger than the area of the downstream side surface opening 8d. characterized by being The sliding gate of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.

図2のスライディングゲート1は、3枚のプレート2を有し、上流側から上固定板3、スライド板4、下固定板5からなる。各プレート2には流路孔6が形成される。
ここで、「最長側壁線方向」を定義する。最長側壁線方向34とは、摺動面垂直下流方向32に平行かつ上流側表面開孔8uの図形重心(上流開孔重心9u)を含む断面であって、流路孔6の側壁36が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。図2の場合、図2(F)が当該断面の断面図であり、同図に最長側壁線方向34が現れている。
また、流路軸線方向10を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向31として定める。図2(A)~(C)、(F)それぞれ、摺動面流路軸線方向31を細線矢印で示している。なお、図2(A)~(C)では、摺動面流路軸線方向31は流路軸線方向10と重なっている。また、図7に示す例では、流路軸線方向10が摺動面垂直下流方向32を向いているため、図7(A)~(C)には摺動面流路軸線方向31が現れない。
A sliding gate 1 in FIG. 2 has three plates 2, and consists of an upper fixed plate 3, a slide plate 4, and a lower fixed plate 5 from the upstream side. Channel holes 6 are formed in each plate 2 .
Here, the "longest side wall line direction" is defined. The longest side wall line direction 34 is a cross section that is parallel to the sliding surface perpendicular downstream direction 32 and includes the graphic center of the upstream surface opening 8u (the upstream opening center of gravity 9u). In an elongated cross section, it means the direction in which the longest side wall line is directed. In the case of FIG. 2, FIG. 2(F) is a cross-sectional view of the cross section, in which the longest sidewall line direction 34 appears.
Further, a direction obtained by projecting the channel axial direction 10 onto the sliding surface is defined as a sliding surface channel axial direction 31 . In FIGS. 2A to 2C and 2F, the sliding surface flow path axial direction 31 is indicated by thin arrows. In addition, in FIGS. 2A to 2C, the sliding surface channel axial direction 31 overlaps the channel axial direction 10. As shown in FIG. In addition, in the example shown in FIG. 7, since the channel axis direction 10 faces the sliding surface perpendicular downstream direction 32, the sliding surface channel axis direction 31 does not appear in FIGS. .

本発明の最大の特徴は第1に、それぞれのプレートにおける流路孔において、上流側表面開孔8uの開孔面積(上流側表面開孔面積)が、下流側表面開孔8dの開孔面積(下流側表面開孔面積)より大きく、摺動面垂直下流方向32に見たとき、上流側表面開孔8uの図形重心(上流開孔重心9u)と下流側表面開孔8dの図形重心(下流開孔重心9d)とが異なった位置に配置されていることにある。
上流開孔重心9uと下流開孔重心9dとを通過して下流側に向くように、流路軸線方向10を定めることができる(図2(F))。ここで、流路軸線方向10を定めるのに円の中心ではなく開孔重心を用いているのは、開孔形状が真円でない場合にも普遍的に流路軸線方向10を定義するためである。
図2(A)~(C)に示すように、3枚のプレート2のいずれも、上流側表面開孔8uの開孔面積(上流側表面開孔面積)が、下流側表面開孔8dの開孔面積(下流側表面開孔面積)より大きい形状を有している。そして、摺動面垂直下流方向32に見たとき、上流側表面開孔8uの図形重心(上流開孔重心9u)と下流側表面開孔8dの図形重心(下流開孔重心9d)とが異なった位置に配置されている。そのため、上流開孔重心9uから下流開孔重心9dに向く方向(流路軸線方向10)が摺動面垂直下流方向32に対して角度を有するとともに、摺動面流路軸線方向31が形成されることとなる。図2(F)は、図2(A)のF-F矢視断面図である。当該断面図は、摺動面垂直下流方向32に平行、かつ上流開孔重心9uと下流開孔重心9dの両方を含む断面に該当する。そして、当該断面図において、上流開孔重心9uに対し、下流開孔重心9dが図の左側に位置しており、摺動面流路軸線方向31が図の右から左に向かう方向となっている。摺動面流路軸線方向31が向かう反対方向である図の右側の側壁36の傾斜は、緩い傾斜となっている。そして、図2(F)断面図において右側の側壁が向かう方向が、上記定義した「最長側壁線方向34」に対応している。一方、摺動面流路軸線方向31が向かう方向である図の左側の側壁36の傾斜は、右側の側壁の傾斜よりも急になっている。この傾斜は摺動面垂直下流方向32に一致するかほぼ近い急な傾斜であることが好ましい。
The most important feature of the present invention is, firstly, in the channel holes in each plate, the opening area of the upstream surface openings 8u (upstream surface opening area) is equal to the opening area of the downstream surface openings 8d. (downstream side surface opening area), and when viewed in the downstream direction 32 perpendicular to the sliding surface, the figure center of gravity of the upstream side surface opening 8 u (upstream opening center of gravity 9 u) and the figure center of gravity of the downstream side surface opening 8 d ( The center of gravity of the downstream aperture 9d) is arranged at a different position.
The channel axis direction 10 can be determined so as to pass through the upstream hole center of gravity 9u and the downstream hole center of gravity 9d and face the downstream side (FIG. 2(F)). Here, the reason why the center of gravity of the opening is used to determine the flow path axis direction 10 instead of the center of the circle is that the flow path axis direction 10 is universally defined even when the shape of the opening is not a perfect circle. be.
As shown in FIGS. 2A to 2C, in all three plates 2, the opening area of the upstream surface openings 8u (upstream surface opening area) is greater than that of the downstream surface openings 8d. It has a shape larger than the pore area (downstream surface pore area). When viewed in the downstream direction 32 perpendicular to the sliding surface, the graphic center of the upstream surface opening 8u (upstream opening center of gravity 9u) and the graphic center of the downstream surface opening 8d (downstream opening center of gravity 9d) are different. are placed in the same position. Therefore, the direction from the upstream opening center of gravity 9u to the downstream opening center of gravity 9d (channel axis direction 10) has an angle with respect to the sliding surface vertical downstream direction 32, and the sliding surface channel axis direction 31 is formed. The Rukoto. FIG. 2(F) is a cross-sectional view taken along line FF of FIG. 2(A). The cross-sectional view corresponds to a cross-section that is parallel to the sliding surface perpendicular downstream direction 32 and includes both the upstream opening center of gravity 9u and the downstream opening center of gravity 9d. In the cross-sectional view, the downstream opening center of gravity 9d is located on the left side of the drawing with respect to the upstream opening center of gravity 9u, and the sliding surface flow path axis direction 31 is the direction from right to left in the drawing. there is The inclination of the side wall 36 on the right side of the drawing, which is the opposite direction to the sliding surface flow path axis direction 31, is gentle. The direction in which the right side wall faces in the sectional view of FIG. 2(F) corresponds to the "longest side wall line direction 34" defined above. On the other hand, the inclination of the side wall 36 on the left side of the drawing, which is the direction in which the sliding surface channel axis direction 31 is directed, is steeper than the inclination of the side wall on the right side. It is preferable that this slope is a steep slope that coincides with or is substantially close to the sliding surface vertical downstream direction 32 .

特許文献1に記載のスライディングゲートでは、流路が斜孔を形成しているため、図5(F)に見られるように、上流側表面7uの鋭角部35u、下流側表面7dの鋭角部35dが形成される。このスライディングゲートを連続鋳造に使用したとき、上記鋭角部を起点として材料の欠損を生じることがあり、これがためにスライディングゲートの寿命が短くなることがあった。
本発明のスライディングゲートは、上記のように、上流側表面開孔8uの開孔面積(上流側表面開孔面積)が、下流側表面開孔8dの開孔面積(下流側表面開孔面積)より大きく、摺動面垂直下流方向に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されている。その結果として、図2(F)から明らかなように、摺動面流路軸線方向31が向かう方向である図の左側の側壁の傾斜は、摺動面垂直下流方向に一致するかほぼ近い急な傾斜を有する。そのため、図2(F)の流路左側の側壁については、上流側表面7uとで形成される角部が鋭角ではなく、直角またはそれに近い角度まで大きくなった。その結果として、図5(F)に見られるような上流側表面7uの鋭角部35uが解消されることとなった。
In the sliding gate described in Patent Document 1, since the flow path forms an oblique hole, as seen in FIG. is formed. When this sliding gate is used in continuous casting, the sharp edge may cause material loss, which shortens the life of the sliding gate.
In the sliding gate of the present invention, as described above, the opening area of the upstream surface openings 8u (upstream surface opening area) is equal to the opening area of the downstream surface openings 8d (downstream surface opening area). Larger, when viewed in the downstream direction perpendicular to the sliding surface, the graphic center of the upstream side surface opening and the graphic center of the downstream side surface opening are arranged at different positions. As a result, as is clear from FIG. 2(F), the slope of the side wall on the left side of the drawing, which is the direction in which the sliding surface flow channel axis direction 31 is directed, is steep, which coincides with or is substantially close to the vertical downstream direction of the sliding surface. slope. As a result, the left side wall of the flow path in FIG. 2(F) has a corner formed with the upstream surface 7u, which is not an acute angle but a right angle or an angle close to it. As a result, the acute angle portion 35u of the upstream surface 7u as seen in FIG. 5(F) is eliminated.

本発明のスライディングゲートを連続鋳造に使用したところ、スライディングゲートの流路における材料の欠損発生頻度が低減し、使用時の耐久性が向上した。上流側表面7uについては、図5(F)の鋭角部35uが、図2(F)から明らかなように解消しており、これがために欠損の発生頻度が低減したものと考えられる。さらに、下流側表面7dについても、材料の欠損が低減する効果が見られた。図2(F)にあるように、下流側表面7dについては鋭角部35dが解消していない。それにもかかわらず欠損が低減した点については、各プレートの下流側表面7dにおける流路孔6の側壁36とプレートの下流側表面7dとがなす角度について、下流側表面開孔8dの周方向の変化が小さく、応力集中が小さいため、欠損が起こりにくくなったものと推定される。 When the sliding gate of the present invention was used in continuous casting, the frequency of occurrence of material defects in the flow path of the sliding gate was reduced, and the durability during use was improved. As for the upstream surface 7u, the acute angle portion 35u in FIG. 5(F) has been eliminated as is clear from FIG. Furthermore, the effect of reducing the loss of material was also observed for the downstream surface 7d. As shown in FIG. 2(F), the acute angle portion 35d is not eliminated for the downstream surface 7d. Regarding the fact that the defect is reduced in spite of this, the angle formed by the side wall 36 of the channel hole 6 on the downstream surface 7d of each plate and the downstream surface 7d of the plate is It is presumed that fracture is less likely to occur because the change is small and the stress concentration is small.

本発明の特徴は第2に、摺動面垂直下流方向32と、プレートにおける流路孔の最長側壁線方向34との間の角度(最長側壁線傾斜角度α)は5°以上75°以下を有するとともに、摺動閉方向33に対し、摺動面流路軸線方向31が、摺動面垂直下流方向32に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θ(±180度の範囲)と呼び、流路軸線回転角度θは、隣接するプレート間で異なっており、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付け、ΔθN=θN-θN+1(Nは1以上の整数でプレートの枚数-1まで)としたとき、角度ΔθNがいずれも10°以上かつ170°未満、又は角度ΔθNがいずれも-170°超かつ-10°以下であることを特徴とする。以下、詳述する。 A second feature of the present invention is that the angle between the vertical downstream direction 32 of the sliding surface and the longest side wall line direction 34 of the channel hole in the plate (the longest side wall line inclination angle α) is 5° or more and 75° or less. In addition, the angle formed by the sliding surface flow path axis direction 31 with respect to the sliding closing direction 33 clockwise when viewed in the sliding surface vertical downstream direction 32 is a flow path axis rotation angle θ (within a range of ±180 degrees) , and the channel axis rotation angle θ is different between adjacent plates. When the θ of the plate is numbered sequentially from θ 3 , and Δθ N = θ N - θ N+1 (N is an integer of 1 or more and up to the number of plates minus 1), the angle Δθ N is all 10° or more. and less than 170°, or all the angles Δθ N are more than −170° and less than or equal to −10°. Details will be described below.

摺動閉方向33に対し、摺動面流路軸線方向31が、摺動面垂直下流方向32に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θと呼ぶ。流路軸線回転角度θは、±180°の範囲の角度として定義する。即ち、摺動面流路軸線方向31が、摺動面垂直下流方向32に見て時計回りに+180°を超える角度(θ’)となったときには、「θ=θ’-360°」として、角度θをマイナスの値として定める。角度θの下添え字として、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付ける。代表してθNと表現するとき、Nは1以上の整数でスライディングゲート1のプレート枚数-1までの数値を意味する。図2に示す例では、上固定板3は角度θ1=-45°、スライド板4は角度θ2=+90°、下固定板5は角度θ3=-135°となる。 The angle formed by the sliding surface channel axis direction 31 with respect to the sliding closing direction 33 clockwise when viewed in the sliding surface vertical downstream direction 32 is called a channel axis rotation angle θ. The channel axis rotation angle θ is defined as an angle in the range of ±180°. That is, when the sliding surface flow path axis direction 31 becomes an angle (θ') exceeding +180° clockwise when viewed in the sliding surface perpendicular downstream direction 32, "θ = θ' - 360°" Define the angle θ as a negative value. As a subscript of the angle θ, the θ of the most upstream plate is numbered as θ 1 , the θ of the plate one downstream thereof is θ 2 , and the θ of the plate one further downstream is θ 3 . When θ N is representatively expressed, N is an integer of 1 or more and means a numerical value up to the number of plates of the sliding gate 1−1. In the example shown in FIG. 2, the upper fixed plate 3 has an angle θ 1 =−45°, the slide plate 4 has an angle θ 2 =+90°, and the lower fixed plate 5 has an angle θ 3 =−135°.

さらに、スライディングゲート1において、相互に接する2枚のプレート間の流路軸線回転角度の関係について以下のように定義する。即ち、ΔθN=θN-θN+1としてΔθNを定める。ΔθNは、上記θNと同様、±180度の範囲の角度として定義する。即ち、ΔθNが+180°を超える角度(ΔθN’)となったときには、「ΔθN=ΔθN’-360°」として、ΔθNをマイナスの値として定める。また、ΔθNが-180°未満の角度(ΔθN’)となったときには、「ΔθN=ΔθN’+360°」として、ΔθNをプラスの値として定める。これにより、ΔθNは±180°の範囲内の数字となる。ここで、ΔθNが0°超+180°未満の場合には、上流から下流に向けて、流路軸線回転角度θNが反時計回りに変化していることを示す。逆に、ΔθNが-180°超0°未満の場合には、上流から下流に向けて、流路軸線回転角度θNが時計回りに変化していることを示す。図2に示す例では、Δθ1=θ1-θ2=-135°、Δθ2’=θ2-θ3=225°であるからΔθ2=Δθ2’-360°=-135°となる。Δθ1、Δθ2いずれも-180~0°の範囲内にあるので、流路軸線回転角度が時計回りに変化していることを示す。 Furthermore, in the sliding gate 1, the relationship of the channel axis line rotation angle between two plates that are in contact with each other is defined as follows. That is, Δθ N is determined as Δθ NNN+1 . Δθ N is defined as an angle in the range of ±180 degrees, like θ N above. That is, when Δθ N becomes an angle (Δθ N ') exceeding +180°, Δθ N is defined as a negative value by setting "Δθ N =Δθ N '-360°". Also, when Δθ N becomes an angle (Δθ N ') less than -180°, Δθ N is defined as a positive value by setting "Δθ N =Δθ N '+360°". As a result, Δθ N becomes a number within the range of ±180°. Here, when Δθ N is more than 0° and less than +180°, it indicates that the channel axis line rotation angle θ N changes counterclockwise from upstream to downstream. Conversely, when Δθ N is more than −180° and less than 0°, it indicates that the channel axis rotation angle θ N changes clockwise from upstream to downstream. In the example shown in FIG. 2, since Δθ 112 =-135° and Δθ 2 '=θ 23 =225°, Δθ 2 =Δθ 2 '-360°=-135° . Both Δθ 1 and Δθ 2 are within the range of -180° to 0°, indicating that the channel axis rotation angle changes clockwise.

以上のような準備のもと、本発明のスライディングゲート1が具備すべき条件とその理由について説明する。 Based on the above preparations, the conditions that the sliding gate 1 of the present invention should have and the reasons thereof will be described.

図7に示すような従来のスライディングゲート1においては、流路軸線方向10が摺動面に垂直であり、即ち流路軸線傾斜角度βが0°であり、傾きを有していなかった。それに対して本発明のプレートにおける流路孔6は、上流側表面開孔面積が、下流側表面開孔面積より大きく、摺動面垂直下流方向32に見たとき、上流側表面開孔8uの図形重心(上流開孔重心9u)と下流側表面開孔8dの図形重心(下流開孔重心9d)とが異なった位置に配置されていることを特徴とする。その結果、流路孔6の最長側壁線方向34が摺動面垂直下流方向32に対して傾いていることも相まって、プレート内を流れる溶融金属は、摺動面垂直下流方向32の速度成分のみならず、摺動面垂直下流方向32に対して直角の速度成分(通常の連続鋳造であれば水平方向の速度成分)を有することとなる。本発明においては、最長側壁線傾斜角度αが5°以上75°以下である。角度αを5°以上とすることにより、溶融金属は十分な水平方向の速度成分を持つこととなり、下記に示すように注入管内における旋回流の形成を可能とする。角度αは、好ましくは15°以上、より好ましくは25°以上である。一方、角度αが大きすぎると耐火物の強度確保や損耗抑制の観点から好ましくないので、角度αを75°以下とする。角度αは、好ましくは65°以下、より好ましくは55°以下である。 In the conventional sliding gate 1 as shown in FIG. 7, the flow path axis direction 10 is perpendicular to the sliding surface, that is, the flow path axis inclination angle β is 0° and has no inclination. On the other hand, the flow passage hole 6 in the plate of the present invention has an upstream surface opening area larger than the downstream surface opening area, and when viewed in the sliding surface perpendicular downstream direction 32, the upstream surface opening 8u is larger than the downstream surface opening area. It is characterized in that the graphic center of gravity (upstream aperture gravity center 9u) and the graphic gravity center of the downstream side surface aperture 8d (downstream aperture gravity center 9d) are arranged at different positions. As a result, coupled with the fact that the direction 34 of the longest side wall line of the channel hole 6 is inclined with respect to the downstream direction 32 perpendicular to the sliding surface, the molten metal flowing through the plate has only a velocity component in the downstream direction 32 perpendicular to the sliding surface. Instead, it has a velocity component perpendicular to the sliding surface vertical downstream direction 32 (horizontal velocity component in the case of normal continuous casting). In the present invention, the longest side wall line inclination angle α is 5° or more and 75° or less. By setting the angle α to 5° or more, the molten metal has a sufficient horizontal velocity component, which makes it possible to form a swirling flow in the injection pipe as described below. The angle α is preferably 15° or more, more preferably 25° or more. On the other hand, if the angle α is too large, it is not preferable from the viewpoint of ensuring the strength of the refractory and suppressing wear, so the angle α is set to 75° or less. The angle α is preferably 65° or less, more preferably 55° or less.

図2の本発明のスライディングゲート1については、前述のように、隣接する流路軸線回転角度θNの差ΔθNは、Δθ1=Δθ2=-135°であって、いずれもΔθNが-180°超0°未満であるから、上流から下流に向けて、流路軸線回転角度θNが時計回りに変化していることを示す。上固定板3の流路孔6内を流れる溶融金属流は、図3(A)の流線18に示すように、上固定板3の流路軸線方向10に沿って流れる。上固定板3とスライド板4の接触面では、上固定板3の下流側表面開孔8d(図3(B)の1点鎖線)からスライド板4内を下流側に流下する。スライド板4の流路孔6内においては、上固定板3の下流側表面開孔8d(図3(B)の1点鎖線)から流出した溶融金属流は、図3(B)に流線18を示すように、スライド板4の流路孔6の側壁36に沿った旋回流を形成し、下流側の、スライド板4の下流側表面開孔8d(図3(B)の実線、図3(C)の1点鎖線)から、さらに下固定板5の流路孔6内に流出する。下固定板5の流路孔6内では、図3(C)に流線18を示すように、下固定板5の流路孔6の側壁36に沿った旋回流を形成し、そのまま、下固定板5の下流側表面開孔8dから下流側の注入管11内に流出し、図3(D)(E)に示すように、流路17内で流線18は旋回流を維持したまま、注入管11内を下流側に移動していく。 Regarding the sliding gate 1 of the present invention shown in FIG . Since it is more than -180° and less than 0°, it indicates that the channel axis rotation angle θ N changes clockwise from upstream to downstream. The molten metal flowing through the channel holes 6 of the upper fixed plate 3 flows along the channel axial direction 10 of the upper fixed plate 3 as shown by the streamlines 18 in FIG. 3(A). At the contact surface between the upper fixed plate 3 and the slide plate 4 , the liquid flows downstream through the slide plate 4 from the downstream side surface opening 8 d (one-dot chain line in FIG. 3B ) of the upper fixed plate 3 . Inside the passage hole 6 of the slide plate 4, the molten metal flow flowing out from the downstream side surface opening 8d of the upper fixed plate 3 (one-dot chain line in FIG. 3(B)) is shown as a streamline in FIG. 3(B). As indicated by 18, a swirl flow is formed along the side wall 36 of the channel hole 6 of the slide plate 4, and the downstream side surface opening 8d of the slide plate 4 (solid line in FIG. 3 (C) with a dashed line), the water flows out further into the channel hole 6 of the lower fixing plate 5 . Inside the channel hole 6 of the lower fixed plate 5, a swirl flow is formed along the side wall 36 of the channel hole 6 of the lower fixed plate 5 as shown by the streamline 18 in FIG. It flows out into the injection pipe 11 on the downstream side from the downstream side surface opening 8d of the fixed plate 5, and as shown in FIGS. , moves downstream in the injection tube 11 .

図7に示すような従来のスライディングゲート1を用いた場合、スライディングゲート1の開孔部から流出する際に溶融金属流が有している運動エネルギーのすべてが下流方向に向かう流速に費やされている。それに対して、図3に示すような本発明のスライディングゲート1を用いた場合、スライディングゲート1から流出する際に、溶融金属流の運動エネルギーは下流方向に向かう流速と旋回して注入管の内周面を旋回する旋回速度とに分散されるので、図7に示す従来のスライディングゲート1と比較し、下流方向に向かう流速を抑制することが可能となる。その結果、注入管11がロングノズル12である場合、注入管11の下端から溶融金属がタンディッシュ15内の溶融金属21に流出するに際しても、注入管11内の旋回流に起因して、注入管11の下端から半径方向に向かう流速成分が存在する結果、注入管11の下端から下方向に向かう流速を抑制することができる。 When the conventional sliding gate 1 shown in FIG. 7 is used, all the kinetic energy of the molten metal flow when it flows out from the opening of the sliding gate 1 is spent on the flow velocity in the downstream direction. ing. On the other hand, when the sliding gate 1 of the present invention as shown in FIG. As compared with the conventional sliding gate 1 shown in FIG. 7, it is possible to suppress the flow velocity in the downstream direction. As a result, when the injection pipe 11 is the long nozzle 12, even when the molten metal flows out from the lower end of the injection pipe 11 into the molten metal 21 in the tundish 15, the swirling flow in the injection pipe 11 causes injection As a result of the presence of the radial component of the flow velocity from the lower end of the tube 11, the downward flow velocity from the lower end of the injection tube 11 can be suppressed.

スライディングゲート1の流路孔6内に旋回流を形成し、スライディングゲート下流側の注入管内においても旋回流を形成するための、隣接するプレートの流路軸線回転角度θN相互間の差である角度ΔθNの条件について説明する。前述のように、ΔθNは±180°の範囲内の角度として定義されている。ここにおいて、ΔθN=-10°超かつ+10°未満の場合には、流路軸線回転角度θNとθN+1の差異が小さすぎ、旋回流を形成できない。一方、ΔθNが+170°以上又は-170°以下の場合、ΔθNの絶対値が大きすぎ、かえって旋回流の形成を阻害することとなる。スライディングゲート1が2枚のプレートを有する場合、Δθ1のみが定義され、当該Δθ1が上記条件を満たしていればよい。スライディングゲート1が3枚以上のプレートを有する場合、Δθ1に加え、Δθ2、さらにはそれ以上のΔθNが定義される。そして、ΔθNがいずれも10°以上かつ170°未満、又は角度ΔθNがいずれも-170°超かつ-10°以下であることが必要である。これにより、プレートの1枚目と2枚目の流路軸線方向10が時計回りに変化するときには3枚目以降についても同じように時計回りに変化し、プレートの1枚目と2枚目の流路軸線方向10が反時計回りに変化するときには3枚目以降についても同じように反時計回りに変化するので、スライディングゲート内で旋回流を有効に形成することが可能となる。ΔθNのより好ましい範囲は、30°以上、165°未満、又は-165°超、-30°以下である。 It is the difference between the channel axis rotation angles θ N of the adjacent plates to form a swirling flow in the flow channel hole 6 of the sliding gate 1 and also in the injection pipe downstream of the sliding gate. Conditions for the angle Δθ N will be described. As mentioned above, Δθ N is defined as an angle within ±180°. Here, if Δθ N is more than −10° and less than +10°, the difference between the channel axis rotation angles θ N and θ N+1 is too small to form a swirling flow. On the other hand, when Δθ N is +170° or more or −170° or less, the absolute value of Δθ N is too large, which rather hinders the formation of swirling flow. If the sliding gate 1 has two plates, only Δθ 1 is defined and it is sufficient if the Δθ 1 satisfies the above conditions. In addition to Δθ 1 , Δθ 2 and even more Δθ N are defined when the sliding gate 1 has three or more plates. All of the Δθ N must be 10° or more and less than 170°, or all of the angles Δθ N must be more than -170° and -10° or less. As a result, when the channel axis direction 10 of the first and second plates changes clockwise, the third and subsequent plates also change clockwise in the same way. When the channel axis direction 10 changes counterclockwise, the third and subsequent sheets also change counterclockwise, so that a swirling flow can be effectively formed within the sliding gate. A more preferable range of Δθ N is 30° or more and less than 165°, or more than -165° and -30° or less.

スライディグゲートのプレートを製造するに際し、原料となる粉粒状の黒鉛を枠型内に充填し、成型が行われる。プレート2の流路孔6についても、型枠成型で流路まで成型できれば、生産が容易になる。特許文献1に記載のスライディングゲートにおいては、図5に記載されたように、円筒形状の流路が斜孔を構成しているので、この流路を枠型成型で形成することは困難である。型枠で流路の存在しないプレートを成型した後に、ドリル加工あるいは切削加工によって斜孔流路の形成が行われる。
本発明のスライディングゲートにおいて好ましくは、摺動面垂直下流方向32に見たとき、下流側表面開孔8dの図形が上流側表面開孔8uの図形の内側に収まることを特徴とする。このような実施の形態では、プレート2の上流側表面7uを上にして水平に載置したとき、流路孔6の側壁36にはオーバーハングとなる形状の部位が存在しないので、流路孔6を型枠に設けた上で型枠内に原料を充填することにより、型枠成型が完了した時点でプレート2に流路孔6ができあがることになる。流路形成のために別途ドリル加工や切削加工を行う必要がないので、生産工程が簡略化され、製造コストを低減し、大量生産を実施することが可能となる。
When manufacturing the plate of the sliding gate, powdered graphite as a raw material is filled in a frame mold and molded. If the channel holes 6 of the plate 2 can also be formed by mold molding, production will be facilitated. In the sliding gate described in Patent Document 1, as shown in FIG. 5, the cylindrical flow path constitutes an oblique hole, so it is difficult to form this flow path by frame molding. . After forming a plate having no channels in a formwork, oblique hole channels are formed by drilling or cutting.
The sliding gate of the present invention is preferably characterized in that when viewed in the downstream direction 32 perpendicular to the sliding surface, the figure of the downstream side surface opening 8d fits inside the figure of the upstream side surface opening 8u. In this embodiment, when the plate 2 is placed horizontally with the upstream surface 7u facing upward, there is no overhanging portion on the side wall 36 of the channel hole 6. By filling the raw material into the mold after providing the 6 in the mold, the passage holes 6 are formed in the plate 2 when the molding of the mold is completed. Since there is no need for additional drilling or cutting to form the flow path, the production process is simplified, the production cost is reduced, and mass production can be carried out.

スライディングゲート1を形成するプレートの数は、2枚もしくは3枚であると好ましい。図2、図3に示す例は、上述のとおり、プレートの数が3枚の場合である。図4は、プレートの数が2枚であり、上流側から1枚目が上固定板3、2枚目がスライド板4を構成している。α=53°、θ1=-27°、θ2=+27°であり、Δθ1=-53°であって、時計回りの旋回流を形成することができる。スライディングゲート1を形成するプレートの数が2枚もしくは3枚であると好ましい理由は、スライディングゲートの絞り機構発現には最低2枚のプレートが必要であり、4枚以上のプレートは流量調整に不要で、プレート数の増加に伴いコストが上昇するからである。 The number of plates forming the sliding gate 1 is preferably two or three. The examples shown in FIGS. 2 and 3 are for the case where the number of plates is three, as described above. In FIG. 4, the number of plates is two, and the first plate from the upstream side constitutes the upper fixed plate 3 and the second plate constitutes the slide plate 4 . α=53°, θ 1 =−27°, θ 2 =+27°, Δθ 1 =−53°, and a clockwise swirling flow can be formed. The reason why it is preferable that the number of plates forming the sliding gate 1 is 2 or 3 is that at least 2 plates are required to develop the throttle mechanism of the sliding gate, and 4 or more plates are unnecessary for flow rate adjustment. This is because the cost increases as the number of plates increases.

なお、以下に示す実施例および比較例では、スライディングゲート1を構成するプレートの厚みは同一としたが、スライド板4が最も薄いなどプレート毎に厚みが異なっていても構わない。プレートの厚みの好ましい範囲は、10mm以上50mm以下である。また、これらの実施例および比較例では、スライディングゲート各プレートの入口および出口の流路孔形状は同じ大きさの円である例を示したが、これが楕円もしくは長円であっても、本発明の規定を満たす限りにおいては、旋回流を得ることが可能である。上流側表面開孔面積の好ましい範囲は、700mm2~18000mm2である。 Although the plates constituting the sliding gate 1 have the same thickness in the following examples and comparative examples, the thickness of each plate may be different, for example, the thickness of the slide plate 4 may be the thinnest. A preferable range for the thickness of the plate is 10 mm or more and 50 mm or less. In addition, in these examples and comparative examples, examples were shown in which the channel hole shapes of the inlet and outlet of each plate of the sliding gate were circles of the same size. It is possible to obtain a swirl flow as long as it satisfies the provisions of A preferred range for the upstream surface open area is 700 mm 2 to 18000 mm 2 .

好ましくは、スライディングゲート全開時において、摺動面垂直下流方向32に見たとき、各プレートの上流側表面開孔8uの図形重心(上流開孔重心9u)の位置が一致していると良い。 Preferably, when the sliding gate is fully open, when viewed in the downstream direction 32 perpendicular to the sliding surface, the positions of the graphic centroids (upstream opening centroids 9u) of the upstream surface openings 8u of each plate are the same.

以下に、実施例を示して本発明の内容を具体的に説明する。
図1は、溶融金属の連続鋳造機のレードル14(取鍋)から鋳型16(モールド)までの構成を示す。実施例では溶融金属として鋼を想定している。本発明は、例えばレードル14のスライディングゲート1に適用すると、スライディングゲート下流側に接続した注入管11(ロングノズル12)内に旋回流を形成し、注入管11下端からタンディッシュ15内溶鋼中に吐出する吐出流の最大流速を低減し、タンディッシュ内の流動を整流化し非金属介在物の浮上除去を促進するなどの効果が期待できる。実施例のスライディングゲート1の形状を以下に例示する。
EXAMPLES The content of the present invention will be specifically described below with reference to examples.
FIG. 1 shows the configuration from a ladle 14 (ladle) to a mold 16 (mold) of a continuous casting machine for molten metal. In the examples, steel is assumed as the molten metal. When the present invention is applied to, for example, the sliding gate 1 of the ladle 14, a swirl flow is formed in the injection pipe 11 (long nozzle 12) connected to the downstream side of the sliding gate, and the molten steel in the tundish 15 from the lower end of the injection pipe 11. Effects such as reducing the maximum flow velocity of the discharged discharge flow, rectifying the flow in the tundish, and promoting the floating removal of non-metallic inclusions can be expected. The shape of the sliding gate 1 of the embodiment is illustrated below.

ここで、3枚のプレートを有するスライディングゲート1のプレートを上から順に、上固定板3、スライド板4、下固定板5と呼ぶ。2枚のプレートを有するスライディングゲート1の場合は、上から順に、上固定板3、スライド板4、である。 Here, the plates of the sliding gate 1 having three plates are called an upper fixed plate 3, a slide plate 4 and a lower fixed plate 5 in order from the top. In the case of the sliding gate 1 having two plates, they are the upper fixed plate 3 and the slide plate 4 in order from the top.

表1の「上下開孔面積差」欄において、上流側表面開孔8uの開孔面積(上流側表面開孔面積)が、下流側表面開孔8dの開孔面積(下流側表面開孔面積)より大きい形状を有している場合(本発明)に「大」と記載し、上記両者の面積が等しい場合(比較例)に「同」と記載している。 In the "upper and lower opening area difference" column of Table 1, the opening area of the upstream surface opening 8u (upstream surface opening area) is the opening area of the downstream surface opening 8d (downstream surface opening area ) is described as “large” when it has a larger shape (this invention), and “same” is described when both areas are equal (comparative example).

最長側壁線傾斜角度α(上下開孔面積差が「同」の比較例では流路軸線傾斜角度β)、流路軸線回転角度θについて、最も上流側のプレート2から順に、下添え字1、2(、3)を付している。最長側壁線傾斜角度αについては、最も上流側のプレートのαをα1、その一つ下流側のプレートのαをα2、さらに一つ下流側のプレートのαをα3と順に番号を付ける。流路軸線傾斜角度βも同様である。流路軸線回転角度θについては、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付ける。 Regarding the longest side wall line inclination angle α (channel axis line inclination angle β in a comparative example in which the upper and lower opening area differences are “same”) and channel axis line rotation angle θ, subscripts 1, 1, 2 (, 3) are attached. Regarding the longest side wall line inclination angle α, the α of the most upstream plate is numbered as α 1 , the α of the plate one downstream thereof is α 2 , and the α of the plate further downstream is α 3 . . The same applies to the channel axis line inclination angle β. Regarding the channel axis rotation angle θ, the θ of the most upstream plate is numbered θ 1 , the θ of the plate one downstream is θ 2 , and the θ of the plate one downstream is θ 3 . .

レードル14とタンディッシュ15について、実機の1/1の水モデル実験機を用いた実験、及び実機連続鋳造を行い、本発明の効果を確認した。
スライディングゲート1の各プレート2の厚さは35mm、プレート2に形成された流路孔6の上流側表面7uの形状は直径80mmの真円形状である。流路孔6の下流側表面7dの形状は、上下開孔面積差が「大」の場合は直径が51mmの真円、上下開孔面積差が「同」の場合は直径80mmの真円形状である。最長側壁線傾斜角度α(上下開孔面積差が「同」の比較例では流路軸線傾斜角度β)と流路軸線回転角度θを表1に示す所定の角度としたものを用いている。スライディングゲート1の下方に設ける注入管11としてのロングノズル12は、内径を100mmとし、ロングノズル12下端はタンディッシュ15内に浸漬している。
For the ladle 14 and the tundish 15, an experiment using a water model experimental machine that is 1/1 of the actual machine and continuous casting with the actual machine were conducted to confirm the effects of the present invention.
Each plate 2 of the sliding gate 1 has a thickness of 35 mm, and the shape of the upstream surface 7u of the channel hole 6 formed in the plate 2 is a perfect circle with a diameter of 80 mm. The shape of the downstream surface 7d of the channel hole 6 is a perfect circle with a diameter of 51 mm when the upper and lower opening area difference is "large", and a perfect circle shape with a diameter of 80 mm when the upper and lower opening area difference is "same". is. The predetermined angles shown in Table 1 are used for the longest side wall line inclination angle α (the channel axis line inclination angle β in the comparative example in which the upper and lower opening area differences are the same) and the channel axis line rotation angle θ. A long nozzle 12 as an injection pipe 11 provided below the sliding gate 1 has an inner diameter of 100 mm, and the lower end of the long nozzle 12 is immersed in a tundish 15 .

水モデル実験において、レードル14内の水面からスライディングゲート1位置までの高さは3m、レードル14底部のスライディングゲート1からタンディッシュ15内の水面までの高さは1m、スライディングゲート1のスライド板4の位置を調整して開度を30mm(全開から50mm閉)とし、タンディッシュ内の水面位置を一定高さに保持しつつ、スライディングゲートから定常状態で水を流出させた。
ロングノズル12下端位置において、ロングノズル12下端からタンディッシュ15内に流出する水の流れ方向別の流速を、レーザードップラー法によって計測した。ロングノズル12下端位置において、水平方向の流速が存在する場合には「旋回流評価結果」を「○」に、水平方向の流速が存在しない場合には「×」に表示した。
In the water model experiment, the height from the water surface in the ladle 14 to the position of the sliding gate 1 is 3 m, the height from the sliding gate 1 at the bottom of the ladle 14 to the water surface in the tundish 15 is 1 m, and the slide plate 4 of the sliding gate 1 The position of was adjusted to 30 mm (from fully open to 50 mm closed), and while the water surface position in the tundish was held at a constant height, the water flowed out from the sliding gate in a steady state.
At the position of the lower end of the long nozzle 12, the flow velocity of water flowing out from the lower end of the long nozzle 12 into the tundish 15 was measured by the laser Doppler method for each flow direction. At the lower end position of the long nozzle 12, the "swirling flow evaluation result" is indicated by "O" when there is a horizontal flow velocity, and by "x" when there is no horizontal flow velocity.

実機連続鋳造において鋳造試験を行った。耐火物損耗は、使用後の耐火物を回収し、プレート孔に沿う耐火物表面に存在するヒビや欠けを基に、耐火物の再利用性を評価することで行なった。手入れせずに再利用可能な状態であれば○、手入れを行えば再利用可能な状態であれば△と評価した。
スライディングゲートの耐火物製造容易性について評価した。型枠製造で流路の形成ができる場合は○、ドリル加工や切削加工での製造を要した場合は△とした。
A casting test was conducted in the actual continuous casting. Refractory wear was evaluated by collecting used refractories and evaluating the reusability of the refractories based on cracks and chips present on the refractory surface along the plate holes. If it can be reused without maintenance, it is evaluated as ◯, and if it can be reused after maintenance, it is evaluated as Δ.
The refractory manufacturability of the sliding gate was evaluated. When the flow path can be formed by manufacturing the mold, it is marked with ◯, and when manufacturing by drilling or cutting is required, it is marked with △.

Figure 2022157084000002
Figure 2022157084000002

本発明例A(図2参照)では、上下開孔面積差が「大」であり、3枚プレート式のスライディングゲート1の上固定板3にはθ1=-45°の斜孔、スライド板4にはθ2=90°の斜孔、下固定板5にはθ3=-135°の斜孔を穿っている。流路軸線傾斜角度α1~α3は表1に示す。その組み合わせによって、スライディングゲート1が全開であっても絞られていても、溶融金属流に周方向流速を付与し、スライディングゲート1下方に取り付けた注入管11の流路17内部に旋回流を形成することができる。旋回流評価結果は○であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも○であった。 In Example A of the present invention (see FIG. 2), the difference in upper and lower opening areas is "large", and the upper fixed plate 3 of the sliding gate 1 of the three-plate type has oblique holes of θ 1 =-45°, the slide plate 4 has an oblique hole of θ 2 =90°, and the lower fixing plate 5 has an oblique hole of θ 3 =-135°. Table 1 shows the channel axis line inclination angles α 1 to α 3 . By this combination, even if the sliding gate 1 is fully open or throttled, a circumferential flow velocity is imparted to the molten metal flow, and a swirling flow is formed inside the flow path 17 of the injection pipe 11 attached below the sliding gate 1. can do. The swirl flow evaluation result was ◯. Both the refractory wear evaluation and the refractory manufacturability were evaluated as ◯.

本発明例B(図4参照)では、上下開孔面積差が「大」であり、2枚プレート式のスライディングゲート1の上固定板3にはθ1=-27°の斜孔、スライド板4にはθ2=27°の斜孔を穿っている。流路軸線傾斜角度α1~α2は表1に示す。その組み合わせによって、スライディングゲート1が全開であっても絞っていても、溶融金属流に周方向流速を付与し、スライディングゲート1下方に取り付けた注入管11の流路17内部に旋回流を形成することができる。旋回流評価結果は○であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも○であった。 In Example B of the present invention (see FIG. 4), the difference in upper and lower opening areas is "large", and the upper fixed plate 3 of the two-plate type sliding gate 1 has an oblique hole of θ 1 =-27° and a slide plate. 4 has an oblique hole of θ 2 =27°. Table 1 shows the channel axis line inclination angles α 1 to α 2 . Depending on the combination, whether the sliding gate 1 is fully open or throttled, the molten metal flow is given a circumferential flow velocity, and a swirling flow is formed inside the flow path 17 of the injection pipe 11 attached below the sliding gate 1. be able to. The swirl flow evaluation result was ◯. Both the refractory wear evaluation and the refractory manufacturability were evaluated as ◯.

比較例C(図5参照)では、上下開孔面積差が「同」であり、3枚プレート式のスライディングゲート1の上固定板3にはθ1=-45°の斜孔、スライド板4にはθ2=90°の斜孔、下固定板5にはθ3=-135°の斜孔を穿っている。流路軸線傾斜角度α1~α3は表1に示す。その組み合わせによって、スライディングゲート1が全開であっても絞られていても、溶融金属流に周方向流速を付与し、スライディングゲート1下方に取り付けた注入管11の流路17内部に旋回流を形成することができる。旋回流評価結果は○であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも△であった。 In Comparative Example C (see FIG. 5), the upper and lower opening area differences are the same, and the upper fixed plate 3 of the sliding gate 1 of the three-plate type has oblique holes of θ 1 =-45°, the slide plate 4 has an oblique hole of θ 2 =90°, and the lower fixing plate 5 has an oblique hole of θ 3 =-135°. Table 1 shows the channel axis line inclination angles α 1 to α 3 . By this combination, even if the sliding gate 1 is fully open or throttled, a circumferential flow velocity is imparted to the molten metal flow, and a swirling flow is formed inside the flow path 17 of the injection pipe 11 attached below the sliding gate 1. can do. The swirl flow evaluation result was ◯. Both the refractory wear evaluation and the refractory manufacturability were Δ.

比較例D(図示せず)では、上下開孔面積差が「同」であり、2枚プレート式のスライディングゲート1の上固定板3にはθ1=-27°の斜孔、スライド板4にはθ2=27°の斜孔を穿っている。流路軸線傾斜角度α1~α2は表1に示す。その組み合わせによって、スライディングゲート1が全開であっても絞っていても、溶融金属流に周方向流速を付与し、スライディングゲート1下方に取り付けた注入管11の流路17内部に旋回流を形成することができる。旋回流評価結果は○であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも△であった。 In Comparative Example D (not shown), the upper and lower opening area differences are "same", the upper fixed plate 3 of the two-plate type sliding gate 1 has oblique holes of θ 1 = -27°, the slide plate 4 has an oblique hole with θ 2 =27°. Table 1 shows the channel axis line inclination angles α 1 to α 2 . Depending on the combination, whether the sliding gate 1 is fully open or throttled, the molten metal flow is given a circumferential flow velocity, and a swirling flow is formed inside the flow path 17 of the injection pipe 11 attached below the sliding gate 1. be able to. The swirl flow evaluation result was ◯. Both the refractory wear evaluation and the refractory manufacturability were Δ.

比較例E(図6参照)は、上下開孔面積差が「大」であり、本発明例Aに似た構成ではあるが、Δθ1とΔθ2がそれぞれ-170°以下、170°以上であるので、旋回が得られない例である。旋回流評価結果は×であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも○であった。
比較例F(図7参照)は、上下開孔面積差が「同」であり、流路軸線傾斜角度βが全て0°である通常のスライディングゲートである。旋回流評価結果は×であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも○であった。
Comparative Example E (see FIG. 6) has a “large” upper and lower opening area difference and has a structure similar to that of Inventive Example A, but Δθ 1 and Δθ 2 are −170° or less and 170° or more, respectively. Therefore, it is an example in which turning cannot be obtained. The swirl flow evaluation result was x. Both the refractory wear evaluation and the refractory manufacturability were evaluated as ◯.
Comparative Example F (see FIG. 7) is a normal sliding gate in which the upper and lower opening area differences are "same" and the channel axis line inclination angles β are all 0°. The swirl flow evaluation result was x. Both the refractory wear evaluation and the refractory manufacturability were evaluated as ◯.

1 スライディングゲート
2 プレート
3 上固定板
4 スライド板
5 下固定板
6 流路孔
7u 上流側表面
7d 下流側表面
8u 上流側表面開孔
8d 下流側表面開孔
9u 上流開孔重心
9d 下流開孔重心
10 流路軸線方向
11 注入管
12 ロングノズル
13 浸漬ノズル
14 レードル
15 タンディッシュ
16 鋳型
17 流路
18 流線
21 溶融金属
30 摺動面
31 摺動面流路軸線方向
32 摺動面垂直下流方向
33 摺動閉方向
34 最長側壁線方向
35u 鋭角部
35d 鋭角部
36 側壁
α 最長側壁線傾斜角度
β 流路軸線傾斜角度
θ 流路軸線回転角度
1 sliding gate 2 plate 3 upper fixed plate 4 slide plate 5 lower fixed plate 6 channel hole 7u upstream surface 7d downstream surface 8u upstream surface opening 8d downstream surface opening 9u upstream opening center of gravity 9d downstream opening center of gravity 10 Flow path axis direction 11 Injection pipe 12 Long nozzle 13 Submersion nozzle 14 Ladle 15 Tundish 16 Mold 17 Flow path 18 Stream line 21 Molten metal 30 Slide surface 31 Slide surface flow path axis direction 32 Slide surface vertical downstream direction 33 Sliding closing direction 34 Longest side wall line direction 35u Acute angle portion 35d Acute angle portion 36 Side wall α Maximum side wall line inclination angle β Channel axis line inclination angle θ Channel axis line rotation angle

Claims (3)

溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートであって、スライディングゲートは溶融金属が通過する流路孔が形成された複数のプレートを有し、前記プレートのうちの少なくとも1枚のプレートは摺動が可能なスライド板であり、
それぞれのプレートにおける流路孔は、プレートの表面のうち、通過する溶融金属の上流側に位置する上流側表面に上流側表面開孔を形成し、下流側に位置する下流側表面に下流側表面開孔を形成し、上流側表面開孔の図形重心から下流側表面開孔の図形重心に向く方向を流路軸線方向とし、
それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔の面積が、下流側表面開孔の面積より大きく、プレートの摺動面に垂直な下流方向(以下「摺動面垂直下流方向」という。)に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されており、
摺動面垂直下流方向と、プレートにおける流路孔の最長側壁線方向との間の角度(以下「最長側壁線傾斜角度α」という。)は5°以上75°以下であり、
前記流路軸線方向を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向と呼び、スライディングゲートを閉とするときに前記スライド板を摺動する方向を摺動閉方向と呼び、摺動閉方向に対し、前記摺動面流路軸線方向が、前記摺動面垂直下流方向に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θ(±180度の範囲)と呼び、当該流路軸線回転角度θは、隣接するプレート間で異なっており、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付け、流路軸線回転角度差ΔθN=θN-θN+1(Nは1以上の整数でプレートの枚数-1まで)としたとき、ΔθNがいずれも10°以上かつ170°未満、又はΔθNがいずれも-170°超かつ-10°以下であることを特徴とする、スライディングゲート。
ただし、最長側壁線方向とは、前記摺動面垂直下流方向に平行かつ前記上流側表面開孔の図形重心を含む断面において、流路孔の側壁が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。
A sliding gate used for adjusting the flow rate of molten metal, the sliding gate having a plurality of plates having passage holes through which the molten metal passes, at least one of the plates being slidable. is a possible slide plate,
The channel holes in each plate form upstream surface openings on the upstream surface of the plate surface located upstream of the molten metal passing therethrough, and form upstream surface openings on the downstream surface located downstream of the surface of the plate. Forming the openings, the direction from the center of gravity of the upstream side surface openings to the center of gravity of the downstream side surface openings is defined as the channel axis direction,
In each plate, the area of the upstream side surface opening is larger than the area of the downstream side surface opening, and the flow path hole in each plate extends in the downstream direction perpendicular to the sliding surface of the plate (hereinafter referred to as "sliding surface perpendicular downstream direction"). ), the center of gravity of the upstream surface aperture and the center of gravity of the downstream surface aperture are arranged at different positions,
The angle between the vertical downstream direction of the sliding surface and the direction of the longest side wall line of the channel hole in the plate (hereinafter referred to as the "longest side wall line inclination angle α") is 5° or more and 75° or less,
The direction in which the channel axis direction is projected onto the sliding surface is called the sliding surface channel axis direction, and the direction in which the slide plate slides when the sliding gate is closed is called the sliding closing direction. The angle formed by the sliding surface flow path axis direction clockwise with respect to the closing direction when viewed in the sliding surface perpendicular downstream direction is called a flow path axis rotation angle θ (within a range of ±180 degrees). The axis line rotation angle θ differs between adjacent plates, and the θ of the plate on the most upstream side is θ 1 , the θ of the plate one downstream of that is θ 2 , and the θ of the plate one further downstream is θ Numbered in order from 3 , and when the channel axis rotation angle difference Δθ N = θ N - θ N+1 (N is an integer of 1 or more and up to the number of plates - 1), Δθ N is all 10° or more and less than 170°, or both Δθ N are greater than -170° and less than or equal to -10°.
However, the longest side wall line direction is the longest side wall of the channel hole in the cross section parallel to the sliding surface perpendicular downstream direction and including the graphic center of the upstream surface opening. It means the direction in which the sidewall line points.
前記摺動面垂直下流方向に見たとき、前記下流側表面開孔の図形が前記上流側表面開孔の図形の内側に収まることを特徴とする、請求項1に記載のスライディングゲート。 2. The sliding gate according to claim 1, wherein the figure of said downstream surface apertures fits inside the figure of said upstream surface apertures when viewed in the downstream direction perpendicular to said sliding surface. スライディングゲートを形成するプレートの数が2枚もしくは3枚でありスライド板が1枚であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のスライディングゲート。 3. A sliding gate according to claim 1, wherein the number of plates forming the sliding gate is two or three and the number of slide plates is one.
JP2021061116A 2021-03-31 2021-03-31 sliding gate Pending JP2022157084A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021061116A JP2022157084A (en) 2021-03-31 2021-03-31 sliding gate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021061116A JP2022157084A (en) 2021-03-31 2021-03-31 sliding gate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022157084A true JP2022157084A (en) 2022-10-14

Family

ID=83559840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021061116A Pending JP2022157084A (en) 2021-03-31 2021-03-31 sliding gate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022157084A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5451868B2 (en) Immersion nozzle for continuous casting equipment
JP4419934B2 (en) Method for continuous casting of molten metal
WO2013190799A1 (en) Method for manufacturing high-purity steel casting, and tundish
JP6927420B2 (en) Sliding gate
US5882577A (en) Tundish
KR101108316B1 (en) Molten metal continuous casting method
JP4714539B2 (en) Tundish for continuous casting
JP2022157084A (en) sliding gate
JP5200796B2 (en) Method of imparting swirl to molten metal flow
JP2012045583A (en) Method for manufacturing high-cleanliness steel cast slab by continuous casting
JP7256391B2 (en) Pouring equipment for molten metal
US11052459B2 (en) Submerged entry nozzle for continuous casting
JP7196746B2 (en) Pouring equipment for continuous casting
JP2020075268A (en) Pouring device for continuous casting
JP2006239746A (en) Tundish for continuous casting of steel
JP7332878B2 (en) Pouring equipment for molten metal
JPS632540A (en) Molten metal vessel having molten metal flowing hole
WO2023190017A1 (en) Immersion nozzle, mold, and steel continuous casting method
JPH04238658A (en) Immersion nozzle for continuous casting
JP2001232449A (en) Immersed nozzle for continuous casting
JPH05146851A (en) Immersion nozzle for continuous casting
JP3039821B2 (en) Immersion nozzle for continuous casting and method of pouring molten steel
JP2017104889A (en) Immersion nozzle
JP2004209512A (en) Continuous casting method and immersion nozzle
JP2004082197A (en) Continuous casting method and sliding nozzle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231120