JP2644693B2 - スライディングノズル用プレートの金枠固定構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属溶湯容器に取付け
て金属溶湯の抽出量を制御するスライディングノズル装
置における耐火物プレートの金枠への固定構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スライディングノズル装置における耐火
物プレートは少なくとも１つの溶湯通過孔を有し、それ
ぞれ固定プレートと摺動プレートを組み合わせた２枚プ
レート式と３枚プレート式とがあり、２枚プレートの上
部プレートと下部プレート、３枚プレート式の上部プレ
ートと下部プレートは、特開昭４８−６９３２号公報に
示されているように、プレート耐火物の側面及び非摺動
面を囲んだメタルケースを備えている。

【０００３】このメタルケースを備えたプレートの金枠
への固定手段は、実開昭４９−１１９４２２号公報、実
開昭５２−１１５６０７号公報、特開昭６０−２３４７
６５号公報に見られるように多く提案されている。

【０００４】このスライディングノズル装置において、
プレートの交換、組立てに際してのプレートの金枠への
装着と取り外しを簡単に行うようにすることは、装置の
稼働を効率的に行うために極めて重要である。このため
の方策の一つとして、例えば、特開平１−２１８７６１
号公報においては、貫通孔に対して同心的に且つ、金枠
に対して略遊びがなくプレートを形成して、金枠に対す
るプレートのセンターリングを簡単に行うことができる
ようにした固定構造が開示されている。ところがこの固
定構造では、金枠の溶湯金属通過孔の周囲に位置決めの
ためのメタルケースの外形よりやや大きなプレート収納
部を設ける必要があり、そのため、メタルケースと金枠
の間の温度差が大きくなった場合、冷間時のメタルケー
スと金枠の隙間が小さくなりプレートのメタルケースが
装着しづらくなり、場合によっては、メタルケースが金
枠内に嵌まり込み、プレートが外れなくなり、操業に支
障をきたすこともある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
メタルケースを有するプレートの金枠への装着と取り外
しを簡単に行うことができ、しかも、鋳造後の高温時に
も交換作業が容易で、その上、簡単な製造工程で仕上げ
ることができるスライディングノズル装置におけるプレ
ートの金枠への固定構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、プレートの摺
動面の裏側のメタルケースの外面に複数の突起を形成
し、同プレートのメタルケースに対応する金枠表面に前
記メタルケースに形成された複数の突起に対応する凹部
を設けて、前記メタルケースの突起と金枠の凹部を嵌め
合い可能に形成し、且つ、前記メタルケースと金枠との
嵌め合いの隙間をプレートの摺動方向に対して０．１〜
１．０ｍｍになるように形成したことを特徴とする。

【０００７】前記突起は、冷間時のプレートの突起部の
金枠との摺動方向の隙問が、鋳造時の温度負荷によって
できるだけ変動しないように、突起の外形直径をプレー
ト巾の３分の１以下の直径の円筒形状あるいは巾長さの
長方形筒状に形成し、且つ、円筒形状部あるいは長方形
筒状部の高さが１〜５ｍｍであり、さらに、その円筒側
面に連続した湾曲頂部を形成することができる。

【０００８】メタルケースの突起を、円筒形状部分に摺
動面方向に連続して、緩やかな曲面を描きメタルケース
底の水平面に滑らかに繋がる形状、いわゆる返りのある
ラッパ形状に形成し、返りの高さが、レンガとメタルケ
ースとの間に充填される目地材の厚みと合致せしめた構
造とすることができる。

【０００９】メタルケースの製造方法は、溶接加工、鍛
造加工、プレス加工、切削加工またこの組合わせが考え
られるが、プレス加工の単一工程が最も単純で能率が良
い。プレスする場合、プレス金型が必要となり金型の寿
命を長くするには、金型曲面は緩やかな方が良く、プレ
ス方向に当たる円筒形状の高さを５ｍｍ以下とし、更に
その円筒部分に連続した、金型の痛みが進まないような
曲率を待つ、お椀型形状とした。

【００１０】

【作用】プレートは摺動時、金枠の動きに同期させるた
めに、突起部が金枠凹部の嵌め合い隙間が０．１〜１．
０ｍｍになるような外形を有するが、プレートと金枠と
の着脱を簡便にする工夫として、鋳造時重要な位置決め
方向において摺動方向のみに高精度の嵌め合いを採用
し、摺動方向と直角方向にはかなりの遊びを持たせたこ
とによって、プレートの取り外しが簡単になる。

【００１１】また通常鋳造時の温度負荷により、プレー
トの突起部の温度と、金枠のプレート嵌め込み部の温度
との間に、温度差が生じる。すなわち、プレート側温度
が２０〜１００Ｋ金枠側の温度に比べ高くなり、摺動方
向の隙間を減じる方向に働く。外形直径をプレート巾の
３分の１以下に小さくすることにより、冷間と熱間との
摺動方向の隙間の差を小さくすることができる。冷間と
熱間の隙間の差が小さくなることで、プレート摺動時の
ガタつきが大きくなり過ぎたり、逆に隙間が小さくなり
過ぎ突起部が摺動金枠から外れなくなるといった現象が
防げる。

【００１２】プレートの金枠との着脱を簡便にするた
め、突起部は円筒形状部の高さ１〜５ｍｍ有して、更に
その円筒部分に連続したお椀型形状を有している。突起
部の円筒形状つまり嵌め合い部の高さが１ｍｍ以下であ
ると、嵌め合い不良が発生し、円筒形状部の高さが５ｍ
ｍ以上あると、プレートの着脱が、引き出しを引き出す
ような動きとなりやりにくくなる。また摺勤時に、突起
部に剪断力のみでなく曲げ力が作用し、突起部の強度が
不足してくる。プレートを金枠に嵌め込もうとする時
に、円筒形状に続くお椀型形状の突起部分がガイドの役
目をする。また、摺動の際のプレートの揺動を阻止する
ため、その突起を複数とした。

【００１３】メタルケースの突起は、金枠側の凹部と嵌
め合うものであり、当然、金枠側を突起にしてメタルケ
ース側を凹部に形成することもできるが、メタルケース
にプレート耐火物を装着する構造に問題が生じる。すな
わちメタルケース側に凹部を形成使用すると、メタルケ
ースと耐火物の目地材の厚みが、凹部の高さを加算せざ
るを得ず、極端に厚くなる。また、耐火物本体に、凹部
を設ける方法もあるが、耐火物の割れが発生しやすくな
り好ましくない。

【００１４】

【実施例】実施例として、２枚のプレートからなるスラ
イディングノズル装置の上部固定プレートに本発明を適
用した例を示す。

【００１５】実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例の平面図であり、図２は
図１をＡ−Ａ線から見た縦断面図である。

【００１６】図中、１は、通常アルミナ質、ジルコニア
質、ジルコン質、アルミナ−カーボン質、マグネシア質
などの材質からなるプレート耐火物を示す。２は摺動面
を除いてこれを包囲したメタルケースを示す。３はプレ
ート耐火物１とメタルケース２の間に装填されている耐
火性のモルタルを、また、４は溶湯通過孔を示し、５は
摺動面を示す。この摺動面５に接して図示しない摺動プ
レートが配置されており、この摺動プレートの固定プレ
ートの摺動面５に接しての摺動運動によって、固定プレ
ートの溶湯通過孔４と、図示しない摺動プレートの溶湯
通過孔との重なり合いによって溶湯通過孔４の開口の程
度が調整されて、溶湯通過孔４内を流下する溶湯の流量
調整が行なわれる。６はプレートの摺動面５の裏側のメ
タルケース２の外面に設けられ、金枠とプレートを位置
決めするための突起を示す。突起６は２ヶ形成され、金
枠の摺動力を受けるとともにプレートが水平面で回転し
ようとする運動を阻止する。突起６の平面形状は単純な
円形として、その円筒部８の外形は、±０．２ｍｍの高
精度に仕上げており、その円の半径はプレート巾２００
ｍｍの３分の１以下の３６ｍｍにした。メタルケースの
突起６を、円筒形状部分に摺動面方向に連続して、緩や
かな曲面を描きメタルケース底の水平面に滑らかに繋が
る形状、いわゆる返りのあるラッパ形状に形成し、返り
の高さが、レンガとメタルケースとの間に充填される目
地材の厚みと合致せしめた構造としており、この返り部
７ｂは目地用突起を兼ねる。７ａはモルタル目地厚みを
一定に保つための、目地用突起を示す。メタルケース２
は、厚み１〜６ｍｍが実用的で、ここでは３．２ｍｍ板
厚の炭素鋼を用いて、プレス成形によって作製した。曲
げ部加工部の曲率半径は、プレス成形の際のプレス金型
の消耗抑制のため、少なくとも３〜８ｍｍ確保されてい
る。プレートは、このメタルケース２にモルタルを入れ
プレート耐火物を圧入して、その後乾燥して得た。圧入
の際の空気抜きと、乾燥時の乾燥促進のために、メタル
ケースには図示しない小さな孔を１０ケ前後設けた。

【００１７】図３は、図１および図２に示すプレートの
メタルケース２の突起６に、金枠１１の凹部が嵌め合っ
た状態をプレートの摺動方向と直角方向から見た断面図
を示し、図４は図３に示す部分を摺動方向から見た断面
図を示す。図中、１０ａは、図１および図２に示すプレ
ートの摺動面５の裏側のメタルケース２の外面に形成し
た複数の突起６に嵌め合うように金枠１１に形成した凹
部を示す。このプレートの摺動方向と直角方向には、突
起６の外面と凹部１０ｂの内面との間に１〜１０ｍｍの
遊び代を設けている。

【００１８】上記のプレートの固定構造において、プレ
ートを装着するに当たっては、作業者ないしは自動装着
機による粗い位置決めの押込み操作によって、突起６の
円筒部８に続く頂部角部のお椀型の湾曲形状部９が、ま
ず金枠１１に設けられた凹部１０ａの縁に当たり、お椀
型の湾曲形状部９がガイドとなってお椀型形状に沿って
凹部１０ａの中に滑り込む。滑込んだ突起６は、その突
起の高精度に作成された円筒部８と金枠の凹部の嵌合い
によって金枠に固定される。凹部１０ａに突起６を正確
に確実に入れ込むために、突起６の高さは、５〜１５ｍ
ｍの高さを持たせている。嵌合いだけでは、押込みを解
除したとき、プレートが外れる場合には、金枠側に取り
付けられた図示しない押さえバネあるいは磁石などによ
って仮止めを行なうことによって装着作業を極めて簡単
に行なうことができる。次に取外し作業では、円筒部８
と金枠の凹部１０ａの高精度の嵌合いを全ての方向に行
なうと、引出し的な動きしか許容できないため、摺動方
向と直角方向には突起６の外面と凹部内面１０ｂとの間
に設けた１〜１０ｍｍの隙間を遊び代として利用し、摺
動方向とは直角方向にプレートをこじ開けるようにして
簡単に取り外すことができる。

【００１９】実施例２ 図５は突起６を、メタルケース２のプレートの相対摺動
方向に対する直角方向の両側縁に連続するような形態で
設けた例を示す。同図の場合、突起６は平面形状が矩形
の筒状をなし、摺動方向の突起部の長さはプレート幅２
１０ｍｍの３分の１以下である６０ｍｍとし、突起部の
幅は２０ｍｍとした。突起部は摺動方向と交わる面に高
さ３ｍｍの平面部分８を有し、この平面部分が第１実施
例の円筒部の外形と同じく金枠からの摺動力を受ける。
突起６の筒状部８に続く頂部角部にはお椀型の湾曲形状
部９が形成されている。そして、実施例１の図３と図４
における説明と同様に、お椀型の湾曲形状部９がガイド
となってお椀型形状に沿って金枠に形成された凹部の中
に滑り込んでその装着を簡単にする。また、この図５に
示す突起６に対応する金枠の凹部は、実施例１の図３に
対応する摺動方向に対しては、突起６と凹部１０ａとの
間には０．３ｍｍ程度の嵌合い隙間が形成されており、
また、実施例１の図４と同じ摺動方向と直角方向には、
突起６と凹部１０ｂとの間の隙間は４ｍｍになるように
形成されている。これによって、実施例１の場合と同様
に、摺動方向と直角方向には突起６の外面と凹部１０ｂ
の内面との間に設けた隙間４ｍｍを遊び代として利用
し、摺動方向とは直角方向にプレートをこじ開けるよう
にして簡単に取り外すことができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。

【００２１】（１）スライディングノズル装置用の固定
プレート或いは摺動プレートを固定金枠或いは摺動金枠
への脱着が、人的手段あるいは機械手段によって簡単に
行うことができるので、冷間及び熱間の何れにおいても
プレートの交換作業を簡単に行なうことができる。

【００２２】（２）プレート耐火物にメタルケースを装
着したプレートを製造するにあたり製造工程が単純化さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例の平面図である。

【図２】 図１をＡ−Ａ線から見た縦断面図である。

【図３】 メタルケースの突起と金枠の凹部との嵌合状
態を摺動方向の直角方向から見た図を示す。

【図４】 図３を摺動方向から見た図を示す。

【図５】 本発明の第２の実施例を示す。

【符号の説明】

１ プレート耐火物 ２ メタルケース ３ 目地用モルタル ４ 溶湯通過孔 ５ 摺動面 ６ 突起 ７ａ 目地用突起 ７ｂ メタルケースの突起の返り部 ８ 円筒部 ９ お椀型湾曲形状部 １０ａ 金枠の凹部（摺動方向） １０ｂ 金枠の凹部（摺動方向の直角方向） １１ 金枠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 輝男 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 久原 哲郎 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (56)参考文献 実開 平６−23662（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−143747（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレートの摺動面の裏側のメタルケース
   の外面に複数の突起を形成し、同プレートのメタルケー
   スに対応する金枠表面に前記メタルケースに形成された
   複数の突起に対応する凹部を設けて、前記メタルケース
   の突起と金枠の凹部を嵌め合い可能に形成し、且つ、前
   記メタルケースの突起と金枠との嵌め合いの隙間をプレ
   ートの摺動方向に対して０．１〜１．０ｍｍになるよう
   に形成したことを特徴とするスライディングノズル用プ
   レートの金枠固定構造。
2. 【請求項２】 プレートの摺動面の裏側のメタルケース
   の外面に複数の突起を突起の外形直径をプレート巾の３
   分の１以下の直径の円筒形状あるいは巾長さの長方形筒
   状に形成し、且つ、円筒部あるいは長方形筒部の高さが
   １〜５ｍｍであり、さらに、その円筒側面に連続した湾
   曲頂部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のス
   ライディングノズル用プレートの金枠固定構造。
3. 【請求項３】 プレートの摺動面の裏側にはメタルケー
   スで形成された複数の突起を、緩やかな曲面を描きメタ
   ルケース底の水平面に滑らかに繋がる形状とし、その返
   りの高さを、レンガとメタルケースとの間に充填される
   目地材の厚みと合致せしめたことを特徴とする請求項１
   に記載のスライディングノズル用プレートの金枠固定構
   造。