JP2984206B2 - 連続鋳造用タンディッシュストッパー - Google Patents
連続鋳造用タンディッシュストッパーInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/16—Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening
- B22D41/18—Stopper-rods therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、金属、例えば
鋼、各種の銅合金、アウミニュウム合金の連続鋳造にお
いて、タンディッシュからモールドへ注入する溶融金属
の流量を調整するためのタンディッシュストッパーの構
造に関する。
鋼、各種の銅合金、アウミニュウム合金の連続鋳造にお
いて、タンディッシュからモールドへ注入する溶融金属
の流量を調整するためのタンディッシュストッパーの構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造では、連続鋳造機モールドの上
方に位置するタンディッシュに溶融金属を溜め、ここか
ら鋳造条件に合わせた速さで溶融金属をモールドに注入
する。この注入速度を調整するのがタンディッシュスト
ッパーで、溶融金属のモールドへの流量を加減する。
方に位置するタンディッシュに溶融金属を溜め、ここか
ら鋳造条件に合わせた速さで溶融金属をモールドに注入
する。この注入速度を調整するのがタンディッシュスト
ッパーで、溶融金属のモールドへの流量を加減する。
【０００３】図４にタンディッシュ内に設定されたタン
ディッシュストッパーと注入ノズルとの関係を示す。図
示するように、タンディッシュ１０内に設置されたスト
ッパー１はスピンドル２によって垂直支持され、タンデ
ィッシュノズル４の直上でその位置をレバー３０により
上下し、モールド５０に注入される溶融金属２０の流量
を調整する。通常、タンディッシュノズル４には浸漬ノ
ズル４０が接続されている。
ディッシュストッパーと注入ノズルとの関係を示す。図
示するように、タンディッシュ１０内に設置されたスト
ッパー１はスピンドル２によって垂直支持され、タンデ
ィッシュノズル４の直上でその位置をレバー３０により
上下し、モールド５０に注入される溶融金属２０の流量
を調整する。通常、タンディッシュノズル４には浸漬ノ
ズル４０が接続されている。
【０００４】ストッパーの下端は、ストッパーヘッドと
称され、流量を調整し易いように半球状或いは紡錘状と
なり、上部はスリーブと称され円筒状である。ストッパ
ーヘッドとスリーブとが一体につくられた一体型ストッ
パーと別々につくられ分離できる分離型のストッパーと
がある。
称され、流量を調整し易いように半球状或いは紡錘状と
なり、上部はスリーブと称され円筒状である。ストッパ
ーヘッドとスリーブとが一体につくられた一体型ストッ
パーと別々につくられ分離できる分離型のストッパーと
がある。
【０００５】ストッパーは高温の溶融金属に曝されるた
め耐火材でつくられ、スピンドルには強度と精密な加工
とが要求されるため鋼材が用いられている。又、ストッ
パーは溶融金属、例えば溶融金属の流れによるエロージ
ョンやスラグによる浸食に耐えなければならない。
め耐火材でつくられ、スピンドルには強度と精密な加工
とが要求されるため鋼材が用いられている。又、ストッ
パーは溶融金属、例えば溶融金属の流れによるエロージ
ョンやスラグによる浸食に耐えなければならない。
【０００６】更に、溶融金属中の介在物等によるノズル
詰まりを解消するために、ストッパーを激しく上下動さ
せること（アオリと称されている）があり、ストッパー
の上下動作業の衝撃にも耐えなければならない。
詰まりを解消するために、ストッパーを激しく上下動さ
せること（アオリと称されている）があり、ストッパー
の上下動作業の衝撃にも耐えなければならない。
【０００７】ストッパーとスピンドルの嵌合部は、一体
型ではスリーブ内にあってもよいが、分離型ではストッ
パーヘッド内に限定される。そして、両者の嵌合には、
従来、モルタルによる接着或いは金属製のナットを介し
た接合が行われていた。従来のモルタルによる接合構造
を図３に示す。
型ではスリーブ内にあってもよいが、分離型ではストッ
パーヘッド内に限定される。そして、両者の嵌合には、
従来、モルタルによる接着或いは金属製のナットを介し
た接合が行われていた。従来のモルタルによる接合構造
を図３に示す。
【０００８】スピンドル２のねじ山に合わせてストッパ
ー１の内側にもねじを切っておき、使用時にストッパー
１をねじ込む。しかし、ストッパー１は耐火材であり、
ねじの寸法精度が不充分であり、これを補うためねじ込
む時にモルタル３をスピンドル１に塗布する。
ー１の内側にもねじを切っておき、使用時にストッパー
１をねじ込む。しかし、ストッパー１は耐火材であり、
ねじの寸法精度が不充分であり、これを補うためねじ込
む時にモルタル３をスピンドル１に塗布する。
【０００９】しかし、このような接着ではスピンドルと
ストッパーとの間の隙間を均一に取り付けることが難し
く、ストッパーをタンディッシュス内で垂直に保持する
ことができない。このため、ストッパーとタンディッシ
ュノズルとの間にずれが生じ、適切な注入量調整ができ
なくなることがあった。
ストッパーとの間の隙間を均一に取り付けることが難し
く、ストッパーをタンディッシュス内で垂直に保持する
ことができない。このため、ストッパーとタンディッシ
ュノズルとの間にずれが生じ、適切な注入量調整ができ
なくなることがあった。
【００１０】又、上記取付け作業に１０分程度の時間を
要するほかに、１０時間程度の養生を行い、モルタルを
固化させなければならなかった。更に、モルタルは強度
が小さくスピンドルとストッパーが直に接する箇所もあ
り、特にスピンドル先端を起点として上下動作業による
折損が起きやすく、又熱的スポーリングが起こりがちで
あった。
要するほかに、１０時間程度の養生を行い、モルタルを
固化させなければならなかった。更に、モルタルは強度
が小さくスピンドルとストッパーが直に接する箇所もあ
り、特にスピンドル先端を起点として上下動作業による
折損が起きやすく、又熱的スポーリングが起こりがちで
あった。
【００１１】これらの対策として、鋼製のナットを耐火
材と一体成型したストッパーが一部で使用されている。
しかし、前述したように、ストッパーは熱的にも化学的
にも又機械的にも厳しい条件に耐え得るものでなければ
ない。溶融金属の連続鋳造においては、これらの条件を
満たす材質として黒鉛を２５wt％程度含むアルミナ黒鉛
質が推奨されている。
材と一体成型したストッパーが一部で使用されている。
しかし、前述したように、ストッパーは熱的にも化学的
にも又機械的にも厳しい条件に耐え得るものでなければ
ない。溶融金属の連続鋳造においては、これらの条件を
満たす材質として黒鉛を２５wt％程度含むアルミナ黒鉛
質が推奨されている。
【００１２】しかし、アルミナ黒鉛質ストッパーに一体
成型された鋼製ナットは鋳造時間が長いと上記黒鉛の炭
素が鋼製ナットに浸透し、鋼の融点が下がり、ねじ山が
くずれることがある。又、鋼製ナットをストッパーと一
体成型されたものでは、ストッパーを構成する耐火材と
ナットを構成する鋼との熱膨張係数の差が大き過ぎるた
めに、高温に曝すとストッパーとナットの境界付近に亀
裂が生じ、熱スポーリングを起こしやすい。
成型された鋼製ナットは鋳造時間が長いと上記黒鉛の炭
素が鋼製ナットに浸透し、鋼の融点が下がり、ねじ山が
くずれることがある。又、鋼製ナットをストッパーと一
体成型されたものでは、ストッパーを構成する耐火材と
ナットを構成する鋼との熱膨張係数の差が大き過ぎるた
めに、高温に曝すとストッパーとナットの境界付近に亀
裂が生じ、熱スポーリングを起こしやすい。
【００１３】更に、ストッパーは数チャージの鋳造に使
用された後交換されるが、鋼製ナットが鋼製のスピンド
ルと焼きついていることがあり、交換作業を困難にする
とともに交換後のスピンドルが損傷していることがあっ
た。
用された後交換されるが、鋼製ナットが鋼製のスピンド
ルと焼きついていることがあり、交換作業を困難にする
とともに交換後のスピンドルが損傷していることがあっ
た。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、モルタ
ルによる接合では、ストッパーを垂直に取り付けること
が困難であり、取付け作業に長時間を要し、嵌合部が機
械的にも熱的にも弱い等の問題がある。又、鋼製ナット
を一体成型したストッパーでは、例えば溶鋼の連続鋳造
においては、約７００℃程度になり、ナットとスピンド
ルとの焼き付きが起こる等の問題があった。 この発明
は、上記の問題を解決するためになされたもので、機械
的にも熱的にも強く、スピンドルを傷めないストッパー
を提供しようとするものである。
ルによる接合では、ストッパーを垂直に取り付けること
が困難であり、取付け作業に長時間を要し、嵌合部が機
械的にも熱的にも弱い等の問題がある。又、鋼製ナット
を一体成型したストッパーでは、例えば溶鋼の連続鋳造
においては、約７００℃程度になり、ナットとスピンド
ルとの焼き付きが起こる等の問題があった。 この発明
は、上記の問題を解決するためになされたもので、機械
的にも熱的にも強く、スピンドルを傷めないストッパー
を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の手段は、次の（１）〜（６）に記載する連続鋳造用タ
ンディッシュストッパーである。 （１）発明の第１の実施態様は、下記の部材を備えたこ
とを特徴とする連続鋳造用タンディッシュストッパーで
ある。 （ａ）タンディッシュス内の溶融金属の流量を調整する
ため、スピンドルによって支持される耐火材からなるス
トッパーと、（ｂ）前記ストッパーのスピンドルとの嵌
合部に一体成型された構造用ファインセラミックスのナ
ット。
の手段は、次の（１）〜（６）に記載する連続鋳造用タ
ンディッシュストッパーである。 （１）発明の第１の実施態様は、下記の部材を備えたこ
とを特徴とする連続鋳造用タンディッシュストッパーで
ある。 （ａ）タンディッシュス内の溶融金属の流量を調整する
ため、スピンドルによって支持される耐火材からなるス
トッパーと、（ｂ）前記ストッパーのスピンドルとの嵌
合部に一体成型された構造用ファインセラミックスのナ
ット。
【００１６】ストッパーは耐火材であるが、ナットが構
造用ファインセラミックスであると組成や焼成温度など
の成型条件が似通っており、一体成型し易い。しかも、
構造用ファインセラミックスでは精密な加工ができ、ス
ピンドルのねじ山の寸法と精度に合致した雌ねじを成型
することができる。このため、タンディッシュストッパ
ーのスピンドルへの取付けに際して、ねじ込むだけで短
時間に隙間のない充分に強固な勘合が得られ、しかも、
ストッパーの垂直度は自然に確保される。その上、構造
用ファインセラミックスの強度は充分に大きいので、ア
オリ作業時の衝撃に対しても折損し難く、耐火材に局部
的な応力をかけることもない。
造用ファインセラミックスであると組成や焼成温度など
の成型条件が似通っており、一体成型し易い。しかも、
構造用ファインセラミックスでは精密な加工ができ、ス
ピンドルのねじ山の寸法と精度に合致した雌ねじを成型
することができる。このため、タンディッシュストッパ
ーのスピンドルへの取付けに際して、ねじ込むだけで短
時間に隙間のない充分に強固な勘合が得られ、しかも、
ストッパーの垂直度は自然に確保される。その上、構造
用ファインセラミックスの強度は充分に大きいので、ア
オリ作業時の衝撃に対しても折損し難く、耐火材に局部
的な応力をかけることもない。
【００１７】又、構造用ファインセラミックスは耐火材
と一体成型しても、共に熱膨張係数が小さく又その差が
小さいため、温度変化に対して境目近傍に亀裂を生ずる
こともなく熱スポーリングを起こし難い。更に、耐熱性
に優れ化学的に安定な構造用ファインセラミックスは、
長時間高温に曝しても鋼製のスピンドルと反応すること
がなく、スピンドルの物性を低下させたり、焼き付きを
起こしたりすることがない。
と一体成型しても、共に熱膨張係数が小さく又その差が
小さいため、温度変化に対して境目近傍に亀裂を生ずる
こともなく熱スポーリングを起こし難い。更に、耐熱性
に優れ化学的に安定な構造用ファインセラミックスは、
長時間高温に曝しても鋼製のスピンドルと反応すること
がなく、スピンドルの物性を低下させたり、焼き付きを
起こしたりすることがない。
【００１８】 （２）更に、第１の実施態様において、
前記構造用ファイセラミックスの抗折強さが１００ＭＰ
ａ以上であることを特徴とする連続鋳造用タンディッシ
ュストッパーである。
前記構造用ファイセラミックスの抗折強さが１００ＭＰ
ａ以上であることを特徴とする連続鋳造用タンディッシ
ュストッパーである。
【００１９】１００ＭＰａの抗折強さは、使用時におけ
るスピンドルが達する約７００℃における鋼の抗折強さ
匹敵する。ナット材は１０００℃以下の温度下で１００
ＭＰａ以上の抗折強さを持つものであればよく、緻密に
作られた構造用ファインセラミックスがこの条件を満た
す。そして、これらの構造用ファインセラミックスで
は、アオリ作業による機械的衝撃でねじ山が欠けたりね
じ谷に亀裂を生じたりすることがない。
るスピンドルが達する約７００℃における鋼の抗折強さ
匹敵する。ナット材は１０００℃以下の温度下で１００
ＭＰａ以上の抗折強さを持つものであればよく、緻密に
作られた構造用ファインセラミックスがこの条件を満た
す。そして、これらの構造用ファインセラミックスで
は、アオリ作業による機械的衝撃でねじ山が欠けたりね
じ谷に亀裂を生じたりすることがない。
【００２０】 （３）発明の第２の実施態様は、前記構
造用ファインセラミックスの熱膨張係数が、前記ストッ
パーの平均熱膨張係数の２倍以下であることを特徴とす
る連続鋳造用タンディッシュストッパーである。
造用ファインセラミックスの熱膨張係数が、前記ストッ
パーの平均熱膨張係数の２倍以下であることを特徴とす
る連続鋳造用タンディッシュストッパーである。
【００２１】ストッパーに用いられる耐火材は数種あ
り、常温から１０００℃までの平均熱膨張係数はほぼ３
×１０-6〜６×１０-6程度である。構造用ファインセラ
ミックスは、一般に熱膨張係数が小さい。しかし、中に
は６×１０-6を若干超えるものもあり、このような構造
用ファインセラミックスは、熱膨張係数の小さいストッ
パーのナット材としては適当ではない。
り、常温から１０００℃までの平均熱膨張係数はほぼ３
×１０-6〜６×１０-6程度である。構造用ファインセラ
ミックスは、一般に熱膨張係数が小さい。しかし、中に
は６×１０-6を若干超えるものもあり、このような構造
用ファインセラミックスは、熱膨張係数の小さいストッ
パーのナット材としては適当ではない。
【００２２】連続鋳造用タンディッシュストッパーの使
用条件下では、ナット材の平均熱膨張係数がストッパー
のそれの２倍を超えると、熱スポーリングが起こるおそ
れがある。このため、構造用ファインセラミックスの平
均熱膨張係数がストッパーのそれの２倍以下であること
が望ましい。
用条件下では、ナット材の平均熱膨張係数がストッパー
のそれの２倍を超えると、熱スポーリングが起こるおそ
れがある。このため、構造用ファインセラミックスの平
均熱膨張係数がストッパーのそれの２倍以下であること
が望ましい。
【００２３】なお、ナット材の熱膨張係数の下限は規定
しない。溶融金属の温度は最も高い溶鋼の場合１５００
℃前後であるが、どの温度においても、構造用ファイン
セラミックスは、ストッパー材及びスピンドル材よりも
硬く強度が大きい。このため、ストッパー材の膨張係数
が構造用ファインセラミックスのそれより相当大きくて
も、一体成型されているとストッパー材は構造用ファイ
ンセラミックスに拘束され、ナットが破損されることは
ない。スピンドル材はストッパー材より熱膨張係数は大
きいが、ナットとの嵌合はねじによる嵌合で若干の隙間
があり、又上記した強度の相違からナットが破損される
ことはない。昇温により嵌合は一層緊密になる。
しない。溶融金属の温度は最も高い溶鋼の場合１５００
℃前後であるが、どの温度においても、構造用ファイン
セラミックスは、ストッパー材及びスピンドル材よりも
硬く強度が大きい。このため、ストッパー材の膨張係数
が構造用ファインセラミックスのそれより相当大きくて
も、一体成型されているとストッパー材は構造用ファイ
ンセラミックスに拘束され、ナットが破損されることは
ない。スピンドル材はストッパー材より熱膨張係数は大
きいが、ナットとの嵌合はねじによる嵌合で若干の隙間
があり、又上記した強度の相違からナットが破損される
ことはない。昇温により嵌合は一層緊密になる。
【００２４】 （４）発明の第３の実施態様は、前記構
造用ファインセラミックスが、アルミナ、ムライト、炭
化珪素、窒化珪素、サイアロン、ジルコニアの何れか、
又は、これらの２以上を含む複合体であることを特徴と
する連続鋳造用タンディッシュストッパーである。
造用ファインセラミックスが、アルミナ、ムライト、炭
化珪素、窒化珪素、サイアロン、ジルコニアの何れか、
又は、これらの２以上を含む複合体であることを特徴と
する連続鋳造用タンディッシュストッパーである。
【００２５】アルミナ、ムライト、炭化珪素、窒化珪
素、サイアロン、ジルコニア、又は、これらの複合体は
工業材料としての使用実績もあり、安定した品質のもの
が得やすく、又、ストッパーとの一体成型性もよいの
で、ナット材としてはこれらから選ばれた構造用ファイ
ンセラミックスが望ましい。
素、サイアロン、ジルコニア、又は、これらの複合体は
工業材料としての使用実績もあり、安定した品質のもの
が得やすく、又、ストッパーとの一体成型性もよいの
で、ナット材としてはこれらから選ばれた構造用ファイ
ンセラミックスが望ましい。
【００２６】（５）発明の第４の実施態様は、前記スト
ッパーがアルミナ黒鉛質であることを特徴とする連続鋳
造用タンディッシュストッパーである。
ッパーがアルミナ黒鉛質であることを特徴とする連続鋳
造用タンディッシュストッパーである。
【００２７】 （６）発明の更なる実施態様として、前
記構造用ファインセラミックスがアルミナであることは
特に望ましい。
記構造用ファインセラミックスがアルミナであることは
特に望ましい。
【００２８】（６）発明の第６の実施態様は、第５の実
施態様において、前記構造用ファインセラミックスがア
ルミナであることを特徴とする連続鋳造用タンディッシ
ュストッパーである。
施態様において、前記構造用ファインセラミックスがア
ルミナであることを特徴とする連続鋳造用タンディッシ
ュストッパーである。
【００２９】アルミナは、強度、耐熱性、耐食性のバラ
ンスがよくとれて安定した材料であるが、特に、ストッ
パーがアルミナ黒鉛の場合にはなじみがよい。アルミナ
とアルミナ黒鉛とでは、主成分が同じで焼成温度などが
近く、成型条件が非常に似通っており一体成型し易い。
これに加えて、熱膨張係数が非常に近く、又、比重や荷
重軟化点など他の物性も類似しているので、ストッパー
使用中の条件変化にも適応し易い。即ち、アルミナのナ
ットをアルミナ黒鉛耐火材と一体成型した連続鋳造用タ
ンディッシュストッパーが最も望ましい。
ンスがよくとれて安定した材料であるが、特に、ストッ
パーがアルミナ黒鉛の場合にはなじみがよい。アルミナ
とアルミナ黒鉛とでは、主成分が同じで焼成温度などが
近く、成型条件が非常に似通っており一体成型し易い。
これに加えて、熱膨張係数が非常に近く、又、比重や荷
重軟化点など他の物性も類似しているので、ストッパー
使用中の条件変化にも適応し易い。即ち、アルミナのナ
ットをアルミナ黒鉛耐火材と一体成型した連続鋳造用タ
ンディッシュストッパーが最も望ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】ストッパーの耐火物は、Ａｌ2 Ｏ
3 とＳｉＯ2 を含みＡｌ2 Ｏ3 が５０wt％以上の高アル
ミナ質耐火材、ＺｒＯ2 とＳｉＯ2 を主体とし、Ａｌ2
Ｏ3 を１０数wt％含むジルコン質耐火材や、前述したア
ルミナ黒鉛質耐火材等が用いられる。これらの耐火材は
焼成されて成型品となるが、ナットはあらかじめ構造用
ファインセラミックスを成型しておき、耐火材に埋め込
んだ後に耐火材を焼成しストッパーとして一体成型す
る。
3 とＳｉＯ2 を含みＡｌ2 Ｏ3 が５０wt％以上の高アル
ミナ質耐火材、ＺｒＯ2 とＳｉＯ2 を主体とし、Ａｌ2
Ｏ3 を１０数wt％含むジルコン質耐火材や、前述したア
ルミナ黒鉛質耐火材等が用いられる。これらの耐火材は
焼成されて成型品となるが、ナットはあらかじめ構造用
ファインセラミックスを成型しておき、耐火材に埋め込
んだ後に耐火材を焼成しストッパーとして一体成型す
る。
【００３１】ジルコン質耐火材は平均熱膨張係数が３×
１０-6／℃程度と耐火材のなかでは係数が小さいので、
窒化珪素や炭化珪素のナットを一体成型するのがよい。
高アルミナ質耐火材やアルミナ黒鉛質耐火材は平均熱膨
張係数が５×１０-6／℃前後で比較的大きく、部分安定
化ジルコンやアルミナ、ムライト等構造用ファインセラ
ミックスのナットを一体成型するのがよい。サイアロン
は平均熱膨張係数の小さいものから比較的大きいものま
で多種類が入手できるので、ストッパーに応じて平均熱
膨張係数の近いものを選ぶことができる。
１０-6／℃程度と耐火材のなかでは係数が小さいので、
窒化珪素や炭化珪素のナットを一体成型するのがよい。
高アルミナ質耐火材やアルミナ黒鉛質耐火材は平均熱膨
張係数が５×１０-6／℃前後で比較的大きく、部分安定
化ジルコンやアルミナ、ムライト等構造用ファインセラ
ミックスのナットを一体成型するのがよい。サイアロン
は平均熱膨張係数の小さいものから比較的大きいものま
で多種類が入手できるので、ストッパーに応じて平均熱
膨張係数の近いものを選ぶことができる。
【００３２】ここで、構造用ファインセラミックスと
は、高度に精製された天然無機材や人工的に合成した無
機化合物から製造された耐火物で、機械的性質に優れた
セラミックスである。構造用ファインセラミックスの成
型には、焼結法が用いられが、焼結法にも種々の方法
（反応焼結、ポスト反応焼結、定圧焼結、雰囲気加圧焼
結、ホットプレス、ＨＩＰ，超高圧焼結）がある。
は、高度に精製された天然無機材や人工的に合成した無
機化合物から製造された耐火物で、機械的性質に優れた
セラミックスである。構造用ファインセラミックスの成
型には、焼結法が用いられが、焼結法にも種々の方法
（反応焼結、ポスト反応焼結、定圧焼結、雰囲気加圧焼
結、ホットプレス、ＨＩＰ，超高圧焼結）がある。
【００３３】この内ファインセラミックスの骨材の特
性、製品のコスト、強度を考慮すると、アルミナは常圧
焼結により作製される。ムライトは反応焼結若しくは常
圧焼結、炭化珪素は反応焼結若しくは常圧焼結、窒化珪
素は反応焼結、加圧焼結、ホットプレス等により、サイ
ヤロンは反応焼結により焼成される。
性、製品のコスト、強度を考慮すると、アルミナは常圧
焼結により作製される。ムライトは反応焼結若しくは常
圧焼結、炭化珪素は反応焼結若しくは常圧焼結、窒化珪
素は反応焼結、加圧焼結、ホットプレス等により、サイ
ヤロンは反応焼結により焼成される。
【００３４】ナットの内側のねじはその寸法をスピンド
ルのねじにあわせて成型するが、外側の形状は、ストッ
パーと一体化し易いように接触面積を広くした形状とす
る。また、ストッパーの製造方法としては、冷間静水圧
（ＣＩＰ）による方法が望ましい。
ルのねじにあわせて成型するが、外側の形状は、ストッ
パーと一体化し易いように接触面積を広くした形状とす
る。また、ストッパーの製造方法としては、冷間静水圧
（ＣＩＰ）による方法が望ましい。
【００３５】
【実施例】この発明のタンディッシュストッパーの一例
を図１に示す。図１において５は構造用ファインセラミ
ックスのナットで、ストッパー１と一体成型されてい
る。直径３５ｍｍのスピンドルに対して、ナット５の内
側は、スピンドルのねじ山に合わせて３ｍｍピッチのね
じが刻まれ、外側面は凹凸を持った形状となっている。
ナット５の内径は３５ｍｍ、最大外径は６５ｍｍ、長さ
は３５ｍｍであり、ストッパーの外径は１２０ｍｍ、内
径３５ｍｍ、長さ１３２０ｍｍである。
を図１に示す。図１において５は構造用ファインセラミ
ックスのナットで、ストッパー１と一体成型されてい
る。直径３５ｍｍのスピンドルに対して、ナット５の内
側は、スピンドルのねじ山に合わせて３ｍｍピッチのね
じが刻まれ、外側面は凹凸を持った形状となっている。
ナット５の内径は３５ｍｍ、最大外径は６５ｍｍ、長さ
は３５ｍｍであり、ストッパーの外径は１２０ｍｍ、内
径３５ｍｍ、長さ１３２０ｍｍである。
【００３６】ナットの外側面は、図１に示した形状に限
定するものではなく、ストッパーと一体化し易くストッ
パーから抜け難い形状であればよい。図２にこれらの形
状を例示する。（ａ）図はナットがストッパーから抜け
出さないことに重点を置いた形状であり、（ｂ）図は角
部を無くし膨張係数差に基づく応力の集中を可及的に避
けた形状であり、（ｃ）図は両方を勘案した形状であ
る。
定するものではなく、ストッパーと一体化し易くストッ
パーから抜け難い形状であればよい。図２にこれらの形
状を例示する。（ａ）図はナットがストッパーから抜け
出さないことに重点を置いた形状であり、（ｂ）図は角
部を無くし膨張係数差に基づく応力の集中を可及的に避
けた形状であり、（ｃ）図は両方を勘案した形状であ
る。
【００３７】図１に示したタンディッシュストッパーを
用い、溶融金属の中でも最も温度が高く比重が大きい溶
鋼の連続鋳造に適用し、耐久性を調べた。ストッパーは
アルミナ：６０ｗｔ％、黒鉛：２４ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：
９．２ｗｔ％，ＳｉＣ：４．７ｗｔ％のアルミナ黒鉛
で、構造用ファインセラミックスとして、アルミナ又は
ムライトを使用した。アルミナは常圧焼結法により、
又、ムライトは反応焼結法によりナットに作製した。こ
れら、アルミナ及びムライトの抗折力は１０００℃で各
々１５０ＭＰａ及び５００℃で１００ＭＰａを超えてい
た。
用い、溶融金属の中でも最も温度が高く比重が大きい溶
鋼の連続鋳造に適用し、耐久性を調べた。ストッパーは
アルミナ：６０ｗｔ％、黒鉛：２４ｗｔ％、ＳｉＯ2 ：
９．２ｗｔ％，ＳｉＣ：４．７ｗｔ％のアルミナ黒鉛
で、構造用ファインセラミックスとして、アルミナ又は
ムライトを使用した。アルミナは常圧焼結法により、
又、ムライトは反応焼結法によりナットに作製した。こ
れら、アルミナ及びムライトの抗折力は１０００℃で各
々１５０ＭＰａ及び５００℃で１００ＭＰａを超えてい
た。
【００３８】又、平均膨張係数は、アルミナ黒鉛が４．
５×１０-6／℃であったのに対し、アルミナが６．５×
１０-6／℃、ムライトが４．３×１０-6／℃と、各々ス
トッパーに対して１．４４倍と０．９５倍であった。ス
トッパーとの一体成型は、アルミナ及びムライトのナッ
トは共に冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）により行った。
５×１０-6／℃であったのに対し、アルミナが６．５×
１０-6／℃、ムライトが４．３×１０-6／℃と、各々ス
トッパーに対して１．４４倍と０．９５倍であった。ス
トッパーとの一体成型は、アルミナ及びムライトのナッ
トは共に冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）により行った。
【００３９】評価は、１年間に発生したストッパーの折
損事故発生率とスピンドルが健全な状態で回収され補集
せずに再使用できた率（以下、良好回収率と称す）とで
行った。調査の結果を、従来のモルタル接着及び金属ナ
ット一体成型と比較して表１に示す。
損事故発生率とスピンドルが健全な状態で回収され補集
せずに再使用できた率（以下、良好回収率と称す）とで
行った。調査の結果を、従来のモルタル接着及び金属ナ
ット一体成型と比較して表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】本発明の実施例では、折損事故発生率は０
か又は０．１％で極めて少なかったが、従来例ではその
数倍であった。又、本発明の実施例では９８％が良好回
収率できたが、従来例のモルタル接着では３２％しかス
ピンドルを良好な状態で回収することができなかった。
モルタル接着ではスピンドルのねじ山が変形したものが
多かった。なを、金属ナット一体成型のストッパーでは
焼き付きを起こし補修を必要とするものが多かった。
か又は０．１％で極めて少なかったが、従来例ではその
数倍であった。又、本発明の実施例では９８％が良好回
収率できたが、従来例のモルタル接着では３２％しかス
ピンドルを良好な状態で回収することができなかった。
モルタル接着ではスピンドルのねじ山が変形したものが
多かった。なを、金属ナット一体成型のストッパーでは
焼き付きを起こし補修を必要とするものが多かった。
【００４２】
【発明の効果】以上述べてきたように、この発明によれ
ば、タンディッシュストッパーが構造用ファインセラミ
ックスのナットが一体成型された構造となっているの
で、スピンドルへの取付けが短時間で正確に行え、高温
及び機械的衝撃にも耐え、且つスピンドルの変質や焼き
付きを無くしスピンドルを傷めることがない。このよう
な特性を持つ連続鋳造用タンディッシュストッパーによ
って、金属精錬工程での省力化と省資源化をもたらした
この発明の効果は大きい。
ば、タンディッシュストッパーが構造用ファインセラミ
ックスのナットが一体成型された構造となっているの
で、スピンドルへの取付けが短時間で正確に行え、高温
及び機械的衝撃にも耐え、且つスピンドルの変質や焼き
付きを無くしスピンドルを傷めることがない。このよう
な特性を持つ連続鋳造用タンディッシュストッパーによ
って、金属精錬工程での省力化と省資源化をもたらした
この発明の効果は大きい。
【図１】発明の一例である連続鋳造用タンディッシュス
トッパーの断面図である。
トッパーの断面図である。
【図２】ナットの形状の例を示す断面図である。
【図３】従来の連続鋳造用タンディッシュストッパーの
断面図である。
断面図である。
【図４】ストッパーの機能を説明するためのストッパー
とその周辺の断面図である。
とその周辺の断面図である。
１ ストッパー ２ スピンドル ３ モルタル ４ タンディッシュノズル ５ ナット １０ タンディッシュ。 ２０ 溶融金属 ３０ レバー ４０ 浸漬ノズル ５０ 鋳型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/10 310 B22D 41/18
Claims (4)
- 【請求項１】 下記の部材を備えたことを特徴とする連
続鋳造用タンディッシュストッパー。 （ａ）タンディッシュ内の溶融金属の流量を調整するた
めスピンドルによって支持される耐火材からなるストッ
パーと、 （ｂ）前記ストッパーを支持するスピンドルが嵌合され
る、前記ストッパーと一体成型されたナットであって、
その抗折強さが１００ＭＰａ以上である構造用ファイン
セラミックスのナット。 - 【請求項２】前記構造用ファインセラミックスの熱膨張
係数が、前記ストッパーの平均熱膨張係数の２倍以下で
あることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造用タンデ
ィッシュストッパー。 - 【請求項３】 前記構造用ファインセラミックスが、ア
ルミナ、ムライト、炭化珪素、窒化珪素、サイアロン、
ジルコニアの何れか、又は、これらの２以上を含む複合
体であることを特徴とする請求項１または２記載の連続
鋳造用タンディッシュストッパー。 - 【請求項４】 前記ストッパーがアルミナ黒鉛質である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の連
続鋳造用タンディッシュストッパー。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8024863A JP2984206B2 (ja) | 1995-09-18 | 1996-01-19 | 連続鋳造用タンディッシュストッパー |
| KR1019960006110A KR100263367B1 (ko) | 1995-09-18 | 1996-03-08 | 연속주조용 턴디쉬 스토퍼 |
| EP96103782A EP0786298B1 (en) | 1995-09-18 | 1996-03-11 | Tundish stopper rod for continuous casting |
| DE69608536T DE69608536T2 (de) | 1995-09-18 | 1996-03-11 | Stopfenstange für Stranggusszwischengefässe |
| ES96103782T ES2148611T3 (es) | 1995-09-18 | 1996-03-11 | Varilla de cierre para artesa de colada continua. |
| AT96103782T ATE193235T1 (de) | 1995-09-18 | 1996-03-11 | Stopfenstange für stranggusszwischengefässe |
| TW085103394A TW287973B (en) | 1995-09-18 | 1996-03-21 | The plug of pouring disc for continuous casting |
| US08/639,560 US5851414A (en) | 1995-09-18 | 1996-04-29 | Tundish stopper rod for continuous casting |
| AU52134/96A AU705055B2 (en) | 1995-09-18 | 1996-05-07 | Tundish stopper rod for continuous casting |
| CA002179470A CA2179470C (en) | 1995-09-18 | 1996-06-19 | Tundish stopper rod for continuous casting |
| BR9603674A BR9603674A (pt) | 1995-09-18 | 1996-09-06 | Haste de tampão de cadinho para fundição contínua |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26481795 | 1995-09-18 | ||
| JP7-264817 | 1995-09-18 | ||
| JP8024863A JP2984206B2 (ja) | 1995-09-18 | 1996-01-19 | 連続鋳造用タンディッシュストッパー |
| US08/639,560 US5851414A (en) | 1995-09-18 | 1996-04-29 | Tundish stopper rod for continuous casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09141405A JPH09141405A (ja) | 1997-06-03 |
| JP2984206B2 true JP2984206B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=27284813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8024863A Expired - Fee Related JP2984206B2 (ja) | 1995-09-18 | 1996-01-19 | 連続鋳造用タンディッシュストッパー |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5851414A (ja) |
| EP (1) | EP0786298B1 (ja) |
| JP (1) | JP2984206B2 (ja) |
| KR (1) | KR100263367B1 (ja) |
| AT (1) | ATE193235T1 (ja) |
| AU (1) | AU705055B2 (ja) |
| BR (1) | BR9603674A (ja) |
| CA (1) | CA2179470C (ja) |
| DE (1) | DE69608536T2 (ja) |
| ES (1) | ES2148611T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9613810D0 (en) * | 1996-07-02 | 1996-09-04 | Foseco Int | Stopper rod |
| DE19823990C2 (de) * | 1998-05-29 | 2000-07-20 | Didier Werke Ag | Stopfen für den Verschluß von Metallschmelze aufnehmenden Behältnissen |
| SK285828B6 (sk) * | 1998-11-20 | 2007-09-06 | Vesuvius Crucible Company | Zátková tyč |
| US6540009B1 (en) * | 2000-08-25 | 2003-04-01 | Akechi Ceramics Kabushiki Kaisha | Holding structure for continuous casting long stopper |
| US20060249546A1 (en) * | 2005-05-03 | 2006-11-09 | Foseco International Limited | Tundish stopper rod for continuous molten metal casting |
| US8210402B2 (en) | 2009-02-09 | 2012-07-03 | Ajf, Inc. | Slag control shape device with L-shape loading bracket |
| CN101513670B (zh) * | 2009-03-18 | 2010-12-01 | 山东中齐耐火材料集团有限公司 | 一种整体塞棒丝杆连接装置及其制作方法 |
| CN102166646A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-08-31 | 胜威高温陶瓷(鞍山)有限公司 | 纺锤形整体塞棒 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3545763A1 (de) * | 1985-12-21 | 1987-06-25 | Didier Werke Ag | Gasspuelstopfen fuer ein schmelzengefaess |
| US4946083A (en) * | 1988-12-29 | 1990-08-07 | Vesuvius Crucible Company | One-piece stopper rod |
| GB2247637B (en) * | 1990-08-11 | 1994-08-10 | Thor Ceramics Ltd | Stoppers for use in molten metal handling |
| DE4040388A1 (de) * | 1990-12-17 | 1992-07-02 | Didier Werke Ag | Einrichtung zum halten eines stopfens fuer ein metallurgisches gefaess und stopfen hierfuer |
| FR2675064B1 (fr) * | 1991-04-09 | 1995-06-02 | Vesuvius France Sa | Quenouille comportant une manchette resistant a l'erosion. |
| DE9109532U1 (ja) * | 1991-08-01 | 1991-10-10 | Radex-Heraklith Industriebeteiligungs Ag, Wien, At |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8024863A patent/JP2984206B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-08 KR KR1019960006110A patent/KR100263367B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-03-11 EP EP96103782A patent/EP0786298B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-11 AT AT96103782T patent/ATE193235T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-03-11 ES ES96103782T patent/ES2148611T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-11 DE DE69608536T patent/DE69608536T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-29 US US08/639,560 patent/US5851414A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-07 AU AU52134/96A patent/AU705055B2/en not_active Ceased
- 1996-06-19 CA CA002179470A patent/CA2179470C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-06 BR BR9603674A patent/BR9603674A/pt not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「ファインセラミックハンドブック」（朝倉書店９０．７．２５）ｐ．５４４−５４５ |
Also Published As
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| CA2179470A1 (en) | 1997-03-19 |
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| DE69608536D1 (de) | 2000-06-29 |
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| EP0786298A1 (en) | 1997-07-30 |
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