JP2938746B2 - 溶融金属排出用プレート - Google Patents
溶融金属排出用プレートInfo
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Description
状部材からなり、溶融金属通路となる貫通穴を備えてい
て、リング状部材が多数の小孔を有しそこから溶融金属
通路にガスを吹き込む構成の溶融金属排出用プレートに
関するものである。
枚ないし2枚の固定盤を組み合せた構成になっている。
固定盤と摺動盤にはそれぞれ溶融金属を排出するための
通路が形成されており、固定盤に対して摺動盤をスライ
ドさせて溶融金属通路を開閉する構成になっている。
溶融金属通路を全部閉鎖したり又一部閉鎖して絞り注ぎ
を行う場合に、固定盤の溶融金属通路内で金属が凝固し
て通路が詰まり易い。そこで、通路の回りに多数の小孔
を形成し、そこから溶鋼中にガスを噴出させて溶鋼を強
制的に撹拌することによって、金属の凝固並びに溶融金
属通路の詰まりを防止している。リング状部材を別体で
構成する場合には、小孔はリング状部材に形成する。
工によって形成していた。この際、レーザ光による加工
性を向上するため、少なくとも小孔を設ける部分に予め
タールピッチを含浸しなければならなかった。タールピ
ッチを含浸しないと、耐火性骨材粒子でレーザ光が散乱
して小孔の加工効率が低下してしまうためである。
は、レーザ光を照射して耐火性骨材を溶融させ、生じた
溶融物をAr、N2 、空気等のガスにより吹き飛ばして
貫通孔を得るものである。本発明はその骨材の融点ある
いは粒径によって貫通孔の径及び精度が左右されること
を見出し、これら問題を解決するものである。
場合には径が比較的大きくなるが、融点が2700℃の
ジルコニアの場合には径が小さくなる。またアルミナの
場合には、加工時のレーザ孔の入口が大きくなるのに対
し、融点の高いジルコニアの場合には、入口から出口ま
で径をほぼ揃えることができる。
mm以上の粒径のアルミナやジルコニアを主原料として
構成されている。このため、前述したように加工効率を
上げ小孔の径を小さくするために、焼成後のリング状部
材にタールピッチを含浸していた。このため製造工程が
増し、コスト高になっていた。また、原料からカーボン
類を含有したものもあったが、粗粒子部分で小孔の径が
大きくなっていた。
以上のガス用小孔が設けられるが、従来は同一のリング
状部材においても小孔の形状にバラツキが生じていた。
これは、タールピッチを含浸しても、粗粒子が偏析して
気孔率が高い部分では、レーザ光が散乱して加工効率が
悪く小孔が大径になり易いのに対して、緻密で気孔率が
低い部分ではストレートな細径の小孔が加工できるため
である。
骨材の粗粒子を含む場合は、粗粒子部分がレーザー光に
溶け易く、粗粒子部で小孔径が大きくなり、入り口から
出口までの径がそろわなくなる。小孔の径が大きいとガ
スの通気性は良くなるものの、使用時に溶鋼の逆流が起
こり易く、小孔に浸入した溶融金属が小孔内で凝固し、
ガス吹きの機能を果たさなくなる恐れがある。その場合
には、プレートを閉状態にしたときの溶鋼の凝固を防止
する本来の目的が達成できないばかりか、浸漬ノズルの
内孔閉塞、鋼の品質低下などの問題も生じてしまう。
は低コストで製造でき、溶融金属通路が均一に形成され
詰まりが起こり難く耐用寿命の長い溶融金属排出用プレ
ートを提供することを目的としている。
体とリング状部材からなり、溶融金属通路となる貫通穴
を備えていて、リング状部材が多数の小孔を有しそこか
ら溶融金属通路にガスを吹き込む構成の溶融金属排出用
プレートにおいて、リング状部材12がカーボンと黒鉛
の少なくとも一方を1.5〜20重量%含む耐火物を原
料とし、該原料の全ての粒径が1.5mm以下のものと
して該原料を還元雰囲気下で焼成することによって形成
され、小孔(14)がレーザ加工によって形成されてい
てその平均径が0.1〜0.5mmであることを特徴と
する溶融金属排出用プレートを要旨としている。
(3500℃)を有するカーボン及び/又は黒鉛を1.
5から20重量%含む耐火物原料を、還元雰囲気下にお
いて焼成することによりリングを形成するので、タール
ピッチを含浸しなくても、レーザ加工によって入口から
出口まで均一な径の小孔を高効率で形成することができ
る。従って、溶鋼の逆流の恐れのないリングを得ること
ができる。また、タールピッチの含浸が不要になるた
め、大幅なコストダウンも可能となる。
する。図1は本発明による溶融金属排出用プレートの実
施例を示す断面説明図、図2はその平面説明図である。
3に示すように溶融金属排出装置20において上固定盤
10として用いられる。上ノズル1は、タンディシュ
(図示せず)等の溶融金属収容容器の底部に固定され
る。上ノズル1の下側には、上固定盤10、摺動盤3、
下固定盤5及び浸漬ノズル7が取付けられている。上ノ
ズル1、上固定盤10、摺動盤3、下固定盤5、浸漬ノ
ズル7には、それぞれ貫通穴2,13,4,6、8が形
成されていてこれらが溶融金属通路となる。矢印A、B
方向に摺動盤3を移動することによって、溶融金属通路
を開閉し、溶融金属の排出を制御する構成になってい
る。
体(図示せず)によって固定されている。上固定盤10
と上ノズル1、及び下固定盤5と浸漬ノズル7の間はそ
れぞれセメントモルタル等で固定されている。
10は、プレート本体11とリング状部材12から構成
されている。リング状部材12はプレート本体11とは
別体で形成され、プレート本体11の段付状になった嵌
合部18にセメントモルタル等で固定するようになって
いる。リング状部材12とプレート本体11の間には環
状室15が形成され、環状室15にはプレート本体11
の気体導入穴16が通じている。気体導入穴16の外側
端部にはノズル17が挿入されている。
ア、マグネシア、ムライト、スピネル、窒化ケイ素等の
耐火物原料の中から選んだ1種又は2種以上の材料を主
成分として形成された緻密質耐火物である。炭化ホウ
素、炭化ケイ素、アルミニウム、シリコン等の酸化防止
材を適宜添加してもよい。
径1.5mm以下に調整し、その原料に1.5〜20重
量%のカーボン及び/又は黒鉛を含有させて、これを還
元雰囲気下において焼成し、得られた焼成体にレーザ光
で多数の小孔14を形成したものである。このように、
原料に1.5〜20重量%のカーボン及び/又は黒鉛を
含有させ、原料の粒径を1.5mm以下に調整すること
によって、レーザ光による加工性が向上し、従来よりも
小径でかつ均一な径の小孔14を形成することが可能に
なるのである。
より0.1mm〜0.5mmに設定するのが好ましい。
0.1mm未満ではガスの吹き込みが充分にできず、
0.5mmを超えると溶融金属が逆流する恐れが大とな
る。小孔の径はより好ましくは0.2mm〜0.45m
mに設定する。また、小孔のかわりに断面細長のスリッ
トを設けてもよい。その場合には、スリットの幅が前期
の望ましい範囲に入るようにする。
シングルモードのレーザ光を用い、レーザ光の平均出力
は200W以上とする。これ以下では加工に要する時間
が長くなって好ましくない。最大出力は1kW以上であ
ることが好ましく、周波数及びパルス幅は周波数が50
〜150Hz、パルス幅が3〜10mmsecが好まし
く、この範囲外では加工面の温度が適当でなく、小孔の
形成に長時間を要すると共に開孔率も悪くなる。また、
溶融物を飛散させるための補助ガスとしてはN2 、A
r、空気等を用い、望ましい開孔率をえるために流量は
30〜150リットル/minとするのが好ましい。
同径で周方向に均等に配置されているが、溶鋼の凝固を
より効果的に防止するために、小孔14の径を場所によ
って変えたり、配置密度を変えることも可能である。ま
た、小孔14を上下方向や半径方向に傾けて形成して、
溶鋼に吹き込む気体の流れをうず巻き状にするようにし
てもよい。なお、凝固防止のために、吹込むガスは例え
ば酸素、窒素やアルゴンガスである。実施例1〜24、比較例1〜18 表1、表2および表3に示す各原料とバインダーを通常
の耐火物の製造方法によって混練し、成形した。そし
て、カーボンや黒鉛を含まない比較例13、14では、
成形体を約1650℃の酸化雰囲気下で焼成後、タール
ピッチを含浸してリング状焼成体を得た。カーボン及び
/又は黒鉛を含む実施例1〜24、比較例1〜12、1
5〜18では、成形体をコークスブリーズ中、約130
0℃の還元雰囲気下で焼成してリング状焼成体を得た。
もちろんタールピッチは含浸しなかった。
孔を設けた。材質により小孔径が変わるので、プレート
母体に嵌合・装着した時のガス流量がほぼ100〜20
0リットル/(min・(kg/cm2 ))になるよう
に、小孔数を変化させた。リング状部材をプレート母体
に嵌合・セットした後、実機にて耐久試験を行った。
は黒鉛が1.5重量%未満であったため、小孔径が実施
例と較べて0.53〜0.55mmとかなり大きく、比
較例13、14の0.54〜0.63mmと較べて大差
無かった。このため比較例15、17では、小孔内への
溶鋼の浸潤・凝固が比較例13、14とほぼ同様に早
く、耐用回数が少なかった。
/又は黒煙が20重量%を超えたため、熱伝導性が良す
ぎて、レーザ光の熱が拡散してしまい小孔径が極めて小
さくなるか又は未完通となって、ガス量が確保できなか
った。このため、比較例16、18では実機テストがで
きなかった。ガス量を保持するため更に多くの小孔を設
けることも考えられるが、小孔が余り多いとレーザ加工
時又は実機使用時に、小孔をつなぐように亀裂が発生し
てそこからのガス漏れを生じやすく、場合によっては漏
鋼も生ずるので好ましくない。比較例1〜14は耐火物
原料に1.5mm以上の粒子が含まれているため、実施
例1〜24に比べて小孔径のばらつきが大きく、また、
直進精度が劣る。また、薄肉リングの場合には、成形性
も劣るものであった。このように平均小孔径が0.1m
mよりも小さすぎる場合にも問題が生じる。
の小孔が得られた。従って、比較例1〜18に較べて耐
用回数が多く良好な結果が得られた。
を用いた方がラミが入りにくく成形性が向上し、また、
熱伝導性が低いため、レーザー光の熱が逃げにくく、孔
があけやすくなる傾向が見られた。
カーボンと黒鉛を併用したものは、その比率により両者
の良い特性を得ることができ、耐酸化性が良くかつレー
ザによる加工性も良いリングが得られる。
グ状部材12がカーボンと黒鉛の少なくとも一方を1.
5〜20重量%含む耐火物を原料とし、該原料の全ての
粒径が1.5mm以下のものとして、この耐火物原料を
還元雰囲気下で焼成することによって形成され、小孔
(14)がレーザ加工によって形成されていてその平均
径が0.1〜0.5mmであることを特徴とするので、
従来のアルミナ材質にタールピッチを含浸したものに比
べ、レーザによる加工効率の向上が得られ、平均径が
0.1〜0.5mmと小径の小孔を低コストで均一、容
易に形成することができる。これにより小孔内への溶鋼
の浸潤・凝固が大幅に減少し、大幅な耐用回数の向上並
びに鋼の品質向上が実現できる。
い。例えば、より一層加工効率を向上させかつ耐食性を
向上させる目的で、リング状部材にタールピッチを浸漬
しても良い。また、本発明はプレートだけでなく、上ノ
ズルからガスを吹き込むケースにも応用できる。さら
に、リング部材やプレート本体の形状は従来用いられて
いる様々な形状を採用できる。
を示す断面説明図。
装置に適用した状態を示す断面説明図。
Claims (1)
- 【請求項1】 プレート本体とリング状部材からなり、
溶融金属通路となる貫通穴を備えていて、リング状部材
が多数の小孔を有しそこから溶融金属通路にガスを吹き
込む構成の溶融金属排出用プレートにおいて、リング状
部材(12)がカーボンと黒鉛の少なくとも一方を1.
5〜20重量%含む耐火物を原料とし、該原料の全ての
粒径が1.5mm以下のものとして、該原料を還元雰囲
気下で焼成することによって形成され、小孔(14)が
レーザ加工によって形成されていてその平均径が0.1
〜0.5mmであることを特徴とする溶融金属排出プレ
ート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34892693A JP2938746B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 溶融金属排出用プレート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34892693A JP2938746B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 溶融金属排出用プレート |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07185784A JPH07185784A (ja) | 1995-07-25 |
JP2938746B2 true JP2938746B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=18400317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34892693A Expired - Fee Related JP2938746B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 溶融金属排出用プレート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2938746B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4671563B2 (ja) * | 2001-08-31 | 2011-04-20 | 黒崎播磨株式会社 | ガス吹込み機能を備えたスライドゲート |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP34892693A patent/JP2938746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07185784A (ja) | 1995-07-25 |
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