JP2741457B2 - ロータリノズル用煉瓦体及びロータリノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、取鍋、タンディッシュ
のような溶鋼容器の底部に装着され、摺動板煉瓦を回動
して固定板煉瓦とのノズル穴の開度を調節し、溶鋼等の
注湯量を制御するためのロータリノズル用煉瓦体及びこ
の煉瓦体を備えたロータリノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロータリノズルは、転炉から出鋼された
溶鋼を受けて運搬したり、鋳型に注湯したりする取鍋
や、取鍋から溶鋼を受けて鋳型に注湯するタンディッシ
ュ等に広く使用されている。

【０００３】従来、このようなロータリノズルの溶鋼等
の注湯量を制御する煉瓦体には、一般に、ノズル穴を有
し、長軸方向の対向部が平行に切除された小判状の固定
板煉瓦及び摺動板煉瓦が用いられていた。しかしなが
ら、ノズル穴から放射状にひび割れが発生し易い、両煉
瓦の間に溶滓等が侵入し、密着度が低下してすき間が生
じ、そこから溶鋼が漏洩することがある、ロータを回転
した際摺動板煉瓦が切除部と平行な方向に逃げることが
あるなど、種々問題があった。

【０００４】そこで、本発明の発明者は種々試験研究の
結果、特公平４−１１２９８号公報に示すような、偏心
位置にノズル穴を有し、平面正八角形に形成した煉瓦体
を発明した。

【０００５】図８は上記のような煉瓦体からなる固定板
煉瓦及び摺動板煉瓦を使用したロータリノズルの縦断面
図、図９は受金物への固定板煉瓦の装着状態を示す下面
図である。図において、１は取鍋等の底板で、下面には
基板２が固定されており、基板２にはロータリノズルの
受金物３が装着されている。この受金物３の下面には正
八角形の凹部４が設けられており、その偏心位置には外
周が凹部４の側壁４ａに接し、上ノズル６が挿入される
貫通穴５が設けられている。

【０００６】８は受金物３の凹部４と相似形でこれより
僅かに小さく、凹部４の深さより若干厚い平面正八角形
の固定板煉瓦で、中心部から偏心した位置に上ノズル６
のノズル穴７と整合してノズル穴９が設けられている。
この固定板煉瓦８は受金物３の凹部４内に収容され、ノ
ズル穴９と反対側において受金物３に設けた断面台形状
の穴４ｄ，４ｆに挿入した楔部材１０ａ，１０ｂ及びね
じ１１ａ，１１ｂにより固定板煉瓦８の外壁面８ｄ，８
ｆを押圧し、これと対向する外壁面８ｈ，８ｂを凹部４
の側壁４ｈ，４ｂに圧接して楔部材１０ａ，１０ｂ及び
側壁４ｂ，４ｈの４か所により拘束し、固定される。

【０００７】１２は上部外周に歯車１３を有するロータ
で、受金物３の凹部４に対向してこれと同じ形状、同じ
大きさの正八角形の凹部１４及び受金物３の貫通穴５と
対向してコレクトノズル２５が挿入される貫通穴１５が
設けられており、この凹部１４内には、固定板煉瓦８の
ノズル穴９と整合する位置にノズル穴１７が設けられ、
凹部１４より僅かに小さく、凹部１４の深さより若干厚
い、即ち、固定板煉瓦８と同じ構造の平面正八角形の摺
動板煉瓦１６が収容され、固定板煉瓦８と同様に一方の
壁面から楔部材（図示せず）を介して他方の壁面に圧着
され、固定されている。

【０００８】２０は基板２にヒンジ（図示せず）により
扉状に開閉可能に装着されてロータ１２を収容するフレ
ーム、２１はフレーム２０内に配設された可動部材、２
２はロータ１２と可動部材２１との間に介装された球軸
受である。２３はフレーム２０と可動部材２１との間に
介装された複数個のばねで、ロータ１２を常時上方に押
圧し、ロータ１２に収容された摺動板煉瓦１６を固定板
煉瓦８に圧接している。２５はロータ１２の貫通穴１５
に挿入され、摺動板煉瓦１６の下面に当接したコレクタ
ノズルで、このノズル穴２６は上ノズル６、固定板煉瓦
８のノズル穴７，９及び全開時の摺動板煉瓦１６のノズ
ル穴１７と整合する。

【０００９】上記のように構成したロータリノズルは、
駆動源（図示せず）により歯車１３を介してロータ１２
を回転し、これに固定された摺動板煉瓦１６を回転させ
て固定板煉瓦８のノズル穴９と、摺動板煉瓦１６のノズ
ル穴１７との相対位置、したがってノズル穴９，１７の
開度を所望の値に調整し、取鍋等から注湯する溶鋼等の
注湯量を制御する。

【００１０】上述のような煉瓦体を装着したロータリノ
ズルは、 （１）固定板煉瓦及び摺動板煉瓦を正八角形としたの
で、ノズル孔の閉塞時初期には面厚が急激に増加してノ
ズル穴の縁部に加わる溶鋼の衝撃力及び巻込みに対処で
きる。 （２）固定板煉瓦及び摺動板煉瓦を受金物又はロータに
固定するにあたっては、楔部材の押圧力を、これと反対
側の壁面で受けるので、周囲４か所からの拘束力とな
り、両煉瓦に割れやひびが発生するおそれがなく、した
がって外周にスチールバンドを巻く必要もない。 （３）摺動板煉瓦は回転時ロータの凹部の４つの壁面に
押圧固定されているので求心性がきわめてよく、しかも
凹部の壁面に当って破損するようなこともない等、多く
の特長を有するため、国内外において広範囲に使用さ
れ、好評を博している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多くの
ロータリノズルにより長期間使用する間に、上記のよう
な平面正八角形の煉瓦体においても、次のような問題が
あることが明らかになった。 （１）固定板煉瓦８と摺動板煉瓦１６との間に溶滓等が
侵入し、両煉瓦８，１６の密着度が低下して間隙を生
じ、そこから溶鋼等が漏洩するのを防止するためには、
両煉瓦８，１６の摺動面に、ばね２３により均等な押圧
力を作用させることが必要であり、ノズル穴９，１７の
周辺は特に重要である。

【００１２】このためには、ばね２３によって摺動板煉
瓦１６を押上げる力を、固定板煉瓦８によって確実に受
け止めなければならないが、図８、図９から明らかなよ
うに、固定板煉瓦８が収容される受金物３の凹部４の底
部には、ノズル穴９と同心的に外周が凹部４の側壁４ａ
に接する貫通穴５が設けられているため、ノズル穴９の
周辺において固定板煉瓦８が受金物３に接する面積は、
他の部分に比べてきわめて小さく、特に、固定板煉瓦８
の外壁面８ａ側は凹部４の底部にほとんど接していな
い。同様に、摺動板煉瓦１６についても、ノズル穴１７
に近接する外壁面側はロータ１２の凹部１４の底部にほ
とんど接していないため、ばね２３の押圧力を固定板煉
瓦８に均等に作用させることができない。

【００１３】このようなことから、固定板煉瓦８のノズ
ル穴９の周辺は、他の部分に比べて受金物３の凹部４の
底部によるバックアップが不充分なため、ばね２３の押
圧力により上方に変位し易く、一方、摺動板煉瓦１６の
ノズル穴１７の周辺は、ばね２３による固定板煉瓦８へ
の押圧力が他の部分に比べて小さい。このため、両煉瓦
８，１６の摺動面の密着度が均等ではなく、密着度の低
いノズル穴９，１７の周辺から両煉瓦８，１６の間に溶
滓等が侵入し、密着度が低下して隙間を生じ、そこから
溶鋼等が漏洩することがあった。

【００１４】また、固定板煉瓦８と摺動板煉瓦１６のノ
ズル穴９，１７は、高温（１６００℃以上）の溶鋼等が
通過するため、この熱衝撃力によってノズル穴９，１７
から放射状のひび割れが生じ易い。上述の平面正八角形
の煉瓦体からなる固定板煉瓦８は、受金物３の凹部４内
に配設された固定板煉瓦８の外壁面８ａの中央部からノ
ズル穴９の中心部迄の距離Ｌ₁ と、外壁面８ａの両側の
頂角からノズル穴９の中心部までの距離Ｌとが異なり、
外壁面までの熱伝達時間が相違するため、距離の短かい
外壁面８ａの中央部とノズル穴９との間にひび割れが集
中し易く、このことは、摺動板煉瓦１６においても同様
である。この結果、上記のひび割れから溶鋼等が漏洩す
ることがあった。

【００１５】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、受金物が固定板煉瓦を確実にバックアップし
て摺動板煉瓦に加わるばねの押圧力を固定板煉瓦に均等
かつ確実に作用させることができ、また、ノズル穴周辺
の１か所にひび割れが集中するおそれのないロータリノ
ズル用煉瓦体及びロータリノズルを得ることを目的とし
たものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るロータリノ
ズル用煉瓦は、偏心位置に少なくとも１個のノズル穴を
有する平面正八角形の煉瓦体のノズル穴に近接した外壁
面を、ノズル穴の中心からノズル穴に近接した頂角まで
の長さを半径としてノズル穴と同心的かつ円弧状に膨出
させたものである。

【００１７】また、本発明に係るロータリノズルは、偏
心位置に少なくとも１個のノズル穴を有する平面正八角
形の煉瓦体のノズル穴に近接した外壁面を、ノズル穴の
中心からノズル穴に近接した頂角までの長さを半径とし
てノズル穴と同心的かつ円弧状に膨出させてなる固定板
煉瓦と、この固定板煉瓦と同一構造の摺動板煉瓦とを備
えたもである。

【００１８】

【作用】固定板煉瓦を受金物に装着すると、膨出部が受
金物の上ノズルを挿入する貫通穴と側壁との間に形成さ
れた段部に当接するため、摺動板煉瓦を介してばねの強
い押圧力が固定板煉瓦に加えられても、固定板煉瓦はこ
の段部により確実に受け止められ、変位することはな
い。

【００１９】一方、摺動板煉瓦の膨出部もロータの凹部
に設けた段部に当接するため、ばねの押圧力を固定板煉
瓦に均等に作用させることができる。このため、固定板
煉瓦と摺動板煉瓦の摺動面は確実に密着し、両者の間に
溶滓等が侵入するおそれがない。

【００２０】

【実施例】

実施例１ 図１は本発明に係る煉瓦体の第１の実施例の平面図、図
２はそのＡ−Ａ断面図、図３は本発明に係る煉瓦体を装
着したロータリノズルの実施例の縦断面図である。な
お、図８、図９で説明した従来例と同じ部分には同じ符
号を付し、説明を省略する。

【００２１】図において、３０は本実施例に係る煉瓦体
で、平面ほぼ正八角形（但し壁面３３ａは仮想線で示し
てある）に形成されており、その偏心位置、すなわち、
上ノズル６のノズル穴７と整合する位置には、ノズル穴
３２ａが設けられている。３５ａはノズル穴３２ａに最
も近い外壁面（仮想線で示した壁面３３ａ）に突設した
膨出部で、この膨出部３５ａはノズル穴３２ａの中心Ｏ
₁ から最も近い頂角３４ａ，３４ｈまでの長さＬを半径
として、ノズル穴３２ａと同心的かつ円弧状に形成した
ものである。したがって、本実施例における煉瓦体３０
の平面形状は、ノズル穴３２ａに最も近い外壁面が円弧
状に膨出した平面ほぼ正八角形状に形成されている。な
お、本発明においては、固定板煉瓦３１ａと摺動板煉瓦
３１ｂは両者とも同じ構造の煉瓦体３０を使用する。

【００２２】図４は受金物４０に固定板煉瓦３１ａを装
着した状態を示す下面図で、受金物４０の下面には固定
板煉瓦３１ａと相似形でこれより僅かに大きく、その深
さが固定板煉瓦３１ａの厚さより若干浅い凹部４１が設
けられている。そして、この凹部４１には固定板煉瓦３
１ａが収容され、従来と同様にノズル穴３２ａと反対側
において、受金物４０に設けた断面台形状の穴４３ｄ，
４３ｆに挿入した楔部材１０ａ，１０ｂにより固定板煉
瓦３１ａの外壁面３３ｄ，３３ｆを押圧し、これと対向
する外壁面３３ｈ，３３ｂを凹部４１の側壁４３ｈ，４
３ｂに圧着し、固定している。

【００２３】４２は受金物４０の凹部４１の底部に、ノ
ズル穴３２ａと同心的に設けた上ノズル６を挿入する貫
通穴で、この貫通穴４２と円弧状側壁４３との間には、
固定板煉瓦３１ａに設けた膨出部３５ａに対向して幅広
の段部４４が形成されており、これにより、固定板煉瓦
３１ａ、特にその膨出部３５ａは受金物４０に確実に受
け止められ、保持される。

【００２４】図５はロータ５０の平面図で、摺動板煉瓦
３１ｂは固定板煉瓦３１ｂの場合と同様に、ロータ５０
に設けた凹部５１内に収容され、楔部材１０ａ，１０ｂ
とねじ１１ａ，１１ｂにより押圧、固定される。なお、
５２はノズル穴３２ｂと同心的に設けられ、コレクトノ
ズル２５が挿入される貫通穴、５４は貫通穴５２と凹部
５１の円弧状側壁５３ａとの間に形成された幅広の段部
である。

【００２５】上記のように構成したロータリノズルにお
いて、溶鋼等の注湯及び注湯量を制御する作用は、図８
で説明した従来のロータリノズルの場合と同様である。

【００２６】しかしながら、本発明においては、固定板
煉瓦３１ａ及び摺動板煉瓦３１ｂを構成する煉瓦体３０
のノズル穴３２ａ，３２ｂに近接した外壁面を円弧状に
膨出させて膨出部３５ａ，３５ｂを設け、これらを収容
する受金物４０及びロータ５０にもこれと相似形の凹部
４１，５１を設けたので、図３、図４、図５に示すよう
に、受金物４０の上ノズル６を挿入する貫通穴４２、及
びロータ５０のコレクトノズル２５を挿入する貫通穴５
２と、円弧状側壁４３ａ，５３ａとの間には、凹部４
１，５１の底部により幅広の段部４４，５４が形成さ
れ、この段部４４，５４に固定板煉瓦３１ａ及び摺動板
煉瓦３１ｂの膨出部３５ａ，３５ｂが当接する。

【００２７】このため、摺動板煉瓦３１ｂを介して加え
られるばね２３の押圧力は固定板煉瓦３１ａに均等に作
用すると共に、受金物４０に確実に受け止められ、特
に、固定板煉瓦３１ａのノズル穴３２ａの周辺に加えら
れる押圧力も、膨出部３５ａによって段部４４に確実に
受け止められるので、変位することはない。この結果、
両煉瓦３１ａ，３１ｂの摺動面の間に溶滓等が侵入して
両煉瓦３１ａ，３１ｂの密着度が低下するようなことが
なく、したがって溶鋼等が漏洩することもない。

【００２８】また、固定板煉瓦３１ａと摺動板煉瓦３１
ｂの膨出部３５ａ，３５ｂは、ノズル穴３２ａ，３２ｂ
の中心からこれに最も近い頂角までの長さＬを半径とし
て、ノズル穴３２ａ，３２ｂと同心的かつ円弧状に形成
したので、ノズル穴３２ａ，３２ｂから外壁面３３ａ，
３３ｂ，３３ｈまでの距離Ｌをほぼ等しくすることがで
きる。このため、ノズル穴３２ａ，３２ｂを通過する溶
鋼等による外壁面までの熱伝達時間がほぼ等しくなり、
その結果ノズル穴３２ａ，３２ｂの縁部に熱衝撃力が加
えられてもひび割れが生じにくく、また、たとえばひび
割れが生じても１か所に集中することがないので、ひび
割れによる湯洩れを生じることはない。

【００２９】実施例２ 第１の実施例では固定板煉瓦３１ａと摺動板煉瓦３１ｂ
を構成する煉瓦体３０は、偏心位置に１個のノズル穴３
２ａ，３２ｂを設け、これにれ近接した外壁面を円弧状
の膨出部３５ａ，３５ｂで形成した場合を示したが、２
個のノズル穴を対称位置に設け、一方のノズル穴により
ある回数注湯したのち煉瓦体を１８０°回転させ、他方
のノズル穴によって注湯するようにした煉瓦体にも本発
明を実施することができる。

【００３０】図６は本発明の第２の実施例の平面図、図
７は本実施例に係る煉瓦体を受金物に装着した状態を示
す下面図である。図において、６１は固定板煉瓦で、中
心Ｏの両側の対称位置にはノズル穴６２ａ，６２ｂが設
けられており、ノズル穴６２ａ，６２ｂに近接する両外
壁面は、第１の実施例の場合と同様にそれぞれ円弧状に
膨出され、膨出部６５ａ，６５ｂが設けられている。こ
のように、本実施例の煉瓦体３０ａは、２個のノズル穴
６２ａ，６２ｂを有し、ノズル穴６２ａ，６２ｂの両側
がそれぞれ円弧状に膨出した平面変形正八角形状に形成
されている。

【００３１】７０は受金物で、下面には固定板煉瓦６１
と相似形で、これより僅かに大きく深さが固定板煉瓦６
１の厚さより若干浅い凹部７１が設けられており、ま
た、一方のノズル穴６２ａと同心的に上ノズル６を挿入
する貫通穴７２が設けられている。

【００３２】固定板煉瓦６１は受金物７０の凹部７１内
に収容されて楔部材１０ａ，１０ｂにより押圧され、楔
部材１０ａ，１０ｂ及び側壁７３ｂ，７３ｈの４か所で
拘束され、強固に固定される。このとき、貫通穴７２と
円弧状側壁７３ａとの間には段部７４が形成され、固定
板煉瓦６１の膨出部６５ａが当接してばね２３の押圧力
を確実に受け止める。

【００３３】一方のノズル穴（例えば６２ａ）で何回か
の注湯を行なったときは、ロータ５０をヒンジを介して
回動し、扉状に開放する。そして楔部材１０ａ，１０ｂ
を緩めて固定板煉瓦６１を取出して１８０°回転し、再
び凹部７１内に収容して楔部材１０ａ，１０ｂを介して
固定し、他方のノズル穴６２ｂにより再び注湯する。

【００３４】以上、２個のノズル穴６２ａ，６２ｂを有
する固定板煉瓦６１について説明したが、摺動板煉瓦も
これと全く同じものを使用し、ロータの凹部に収容して
固定し、一方のノズル穴により何回かの注湯を行なった
のち１８０°回転して他方のノズル穴により再び注湯を
行なう。

【００３５】上記の説明では、受金物及びロータが扉式
に開閉できるロータリノズルに本発明に係る固定板煉瓦
及び摺動板煉瓦を使用した場合について述べたが、本発
明はこれに限定するものではなく、例えば固定板煉瓦を
基板に直接固定し、摺動板煉瓦を扉式に開閉できるロー
タに固定したロータリノズル、さらには摺動板煉瓦を上
下に着脱しうるロータに固定するようにしたロータリノ
ズル等、各種構造のロータリノズルに使用することがで
きる。また、上記実施例では固定板煉瓦及び摺動板煉瓦
を受金物及びロータにそれぞれ２か所で固定した場合を
示したが、それぞれ１か所で固定してもよい。

【発明の効果】

【００３６】以上詳述したように、本発明は、固定板煉
瓦及び摺動板煉瓦を構成する平面正八角形状の煉瓦体の
ノズル穴に近接した外壁面を円弧状に膨出させ、また、
ロータリノズルにこのような煉瓦体を使用したので、次
のような顕著な効果を得ることができる。

【００３７】（１）ノズル穴の閉塞時初期に、固定板煉
瓦と摺動板煉瓦間に加わる面圧が急激に増加するので、
ノズル穴の縁部に加わる溶鋼等の熱衝撃力及び巻込みに
対処できる。

【００３８】（２）固定板煉瓦及び摺動板煉瓦のノズル
穴に近接する外壁面を膨出させたので、これを収容する
受金物及びロータの凹部の上ノズル又はコレクタノズル
を挿入する貫通穴と円弧状側壁との間に幅広の段部が形
成される。この段部により、ばねの押圧力を摺動板煉瓦
を介して固定板煉瓦に均等に作用させると共に、固定板
煉瓦はこのばねの押圧力を確実に受け止めることができ
るので、両煉瓦の摺動面を確実に密着させることができ
る。このため、両煉瓦の摺動面の間から溶滓等が侵入す
るおそれがなく、湯洩れを確実に防止することができ
る。

【００３９】（３）煉瓦体に膨出部を設けたことによ
り、ノズル穴とこれに近い外壁面までの距離をほぼ等し
くしたので、熱衝撃力等によってノズル穴周辺にひび割
れが発生するのを防止することができ、また、たといひ
び割れが発生しても１個所に集中するとがないので、湯
洩れを生じることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る煉瓦体の第１の実施例の平面図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の煉瓦体を装着してロータリノズルの縦断
面図である。

【図４】図３の受金物への固定板煉瓦の装着状態を示す
下面図である。

【図５】図３のロータへの摺動板煉瓦の装着状態を示す
平面図である。

【図６】本発明に係る煉瓦体の第２の実施例の平面図で
ある。

【図７】図６の煉瓦体を受金物に装着した状態を示す下
面図である。

【図８】従来のロータリノズルの一例の縦断面図であ
る。

【図９】図８の受金物に固定板煉瓦を装着した状態を示
す下面図である。

【符号の説明】

２ 基板 ６ 上ノズル ２１ 可動部材 ２２ 球軸受 ２３ ばね ２５ コレクタノズル ３０，３０ａ 煉瓦体 ３１ａ，６１ 固定板煉瓦 ３１ｂ 摺動板煉瓦 ７，２６，３２ａ，３２ｂ ノズル穴 ３５ａ，３５ｂ，６５ａ，６５ｂ 膨出部 ４０，７０ 受金物 ５０ ロータ ４１，５１ 凹部 ４２，５２，７２ 貫通穴 ４４，５４，７４ 段部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉原 哲也 神奈川県川崎市川崎区南渡田町１番１号 日本ロータリーノズル株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−143757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−118964（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏心位置に少なくとも１個のノズル穴を
   有する平面正八角形の煉瓦体の前記ノズル穴に近接した
   外壁面を、前記ノズル穴の中心から該ノズル穴に近接し
   た頂角までの長さを半径として前記ノズル穴と同心的か
   つ円弧状に膨出させたことを特徴とするロータリノズル
   用煉瓦体。
2. 【請求項２】 ノズル穴を有する摺動板煉瓦を回転させ
   て固定板煉瓦のノズル穴との重複度を調節し、溶鋼等の
   注湯量を制御するロータリノズルにおいて、偏心位置に
   少なくとも１個のノズル穴を有する平面正八角形の煉瓦
   体の前記ノズル穴に近接した外壁面を、前記ノズル穴の
   中心から該ノズル穴に近接した頂角までの長さを半径と
   して前記ノズル穴と同心的かつ円弧状に膨出させてなる
   固定板煉瓦と、該固定板煉瓦と同一構造の摺動板煉瓦と
   を備えたことを特徴とするロータリノズル。