JP3494604B2

JP3494604B2 - スライディングノズル装置用摺動プレートれんが

Info

Publication number: JP3494604B2
Application number: JP32169299A
Authority: JP
Inventors: 良一吉野; 寛尾方; 三男佐藤; 清衛平山
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2004-02-09
Anticipated expiration: 2019-11-11
Also published as: JP2001138035A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器の出
湯口用耐火物として使用するスライディングノズル装置
用摺動プレートれんがに関し、特に、３層以上の流量制
御用装置に用いて好適なスライディングノズル装置用摺
動プレートれんがの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶融金属容器の出湯口用の流量制
御手段として、例えば、流量制御用３層式スライディン
グノズル装置（以下、「ＳＮ装置」とも云う）が用いら
れている。この３層式ＳＮ装置には、湯口を開閉制御す
る部分に、上下２枚の固定プレートとその間に挟まれた
１枚の摺動プレートの合計３枚の耐火物製プレートれん
がが使用されている。

【０００３】上述のＳＮ装置用のプレートれんがは、ノ
ズルを通過する溶融金属によって加熱され、例えばプレ
ート端部においても摂氏５００度Ｃ以上の高温になる。
また、前記プレートれんがは、この高温状態に加えて摺
動動作により、プレートの一部が大気に直接さらされる
結果、特に、炭素を含有したレンガの場合、大気にさら
された部分の酸化が起き、レンガ組織の脆化が起こりや
すい。

【０００４】上述の３層式ＳＮ装置について、図５を参
照して説明する。図５に示すように、3層式のＳＮ装置
５０の金属ケース５６に内装固定されて使用される上固
定プレートれんが５７と摺動プレートれんが５８および
下固定プレートれんが５９の互いに接触する摺動面は、
溶鋼の漏れを防ぐとともに、摺動抵抗を抑制するため、
表面は平滑に研磨されている。

【０００５】これらのプレートれんがは溶融金属容器の
底部に設けられた上固定プレート支持金物５４、スライ
ドケース５５、シールケース６１から構成される金属ケ
ースに内装固定され、油圧シリンダー６２を介して摺動
プレートれんが５８を摺動させることにより、該摺動プ
レートれんが５８に形成されている開口部が溶融金属容
器のノズル口に対して適宜移動してノズル開口率が変わ
り、溶鋼の流量が制御される。

【０００６】しかし、これらの各プレートれんがは、稼
動中に『金属ケースヘの固定不良』や『溶鋼からの熱応
力による金属ケースの歪』等が起因して各プレートれん
が間の平行度が保たれなくなり、特に、摺動プレートれ
んが５８の摺動面の閉口部方向（プレート長手方向にお
いて、開口部側とは反対側方向）の角部においては、摺
動面に対して垂直方向の亀裂が生じていた。

【０００７】これらの対策として『金属ケースと各プレ
ートれんが間にクッション材を配設したもの』、『摺動
プレートれんがのテーパ部分全体にプレート固定部材を
配設したもの』がある。

【０００８】また、スライディングノズル用プレートれ
んがについてこれまで種々の提案がなされており、例え
ば実公平6−49420号公報（以下、「公報１」という）に
は、スライディングノズル用プレートれんがの摺動両側
の角部を、該摺動面に対して１０度〜７０度の傾斜角、
又は該角部に少なくともＲ＝３mmの丸みを設けた面取り
構造とした、スライディングノズル用プレートれんがが
開示されている。

【０００９】さらに、実開平5−28554号公報（以下、
「公報２」という）には、スライドプレートれんがの摺
動面の少なくとも一方に、摺動方向に勾配を設けたスラ
イドバルブ装置が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前掲の『金属ケースと
各プレートれんが間にクッション材を配設したもの』や
『スライドプレートれんがのテーパ部全体にプレート固
定部材を配設したもの』では、摺動面に対して垂直方向
の亀裂発生に対して十分な効果が得られていなかった。

【００１１】また、前掲の公報１に開示された技術に
おいては、「プレート摺動面の角部に傾斜部又は丸みを
設けること」によって、『角部の欠け落ちを防止し、か
つ摺動面の面荒れ損傷を抑制すること』には効果があっ
た。

【００１２】しかし公報１に開示された技術において、
スライディングノズル用プレートれんがの摺動面側の角
部に傾斜を設けた構造の場合でも、部分的に摺動面に大
きな応力が生じ、摺動面に対して垂直方向に延びる亀裂
が発生し、該亀裂防止には十分な効果が得られないのが
現状であった。また、該角部に丸みを設けた面取り構造
とした場合も同様に、応力の掛かる面が微少のためか、
部分的に大きな応力が生じて亀裂が発生するものと思わ
れ、十分な効果が得られなかった。

【００１３】また、公報２に開示された技術において
は、摺動方向の全面に勾配を形成し、この勾配の方向
が、スライドプレートれんがの閉口部側の端部から開口
部側の端部に向かって厚みを小さくするように構成（図
５において、油圧シリンダー６２側から反対側へ厚みを
薄くする勾配）されているためか、スライドプレートれ
んが摺動面の閉口部側の角部に対する亀裂抑制には効果
が現れていなかった。

【００１４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、本発明の目的とするところは、3層以上
のＳＮ装置に使用される摺動プレートれんがにおいて、
摺動プレートれんがの摺動面における閉口部方向の角部
の亀裂を抑制して耐用性の良好なスライドプレートれん
がを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意開発
研究を重ねた結果、スライディングノズル装置用摺動プ
レートれんがの開口部に対して閉口部側のプレート端面
の角部が、摺動面に対して特定の傾斜角αである範囲の
大きさに構成した場合に、亀裂を防止する効果があると
いう、知見に得た結果、本発明をなし得たものである。

【００１６】すなわち、本発明に係るスライディング
ノズル装置用摺動プレートれんがは、溶融金属容器出湯
口の流量制御用スライディングノズル装置に用いる摺動
プレートれんがにおいて、前記摺動プレートれんがの開
口に対して閉口部側のプレート端面の角部が、摺動面に
対して２度以上７度未満の傾斜角αからなる傾斜面を有
し、且つ前記傾斜面を形成する摺動面に平行な摺動方向
の距離Ｙが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に構成された傾斜面
を設けたことを特徴とし（請求項１）、これにより上記
目的を達成することができる。

【００１７】また、本発明に係る上記ＳＮ装置用摺動
プレートれんがにおいて、好ましくは、前記傾斜角αが
３度以上６度未満に構成されたことを特徴とする( 請求
項２ )。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＳＮ装置用摺
動プレートれんがの実施形態について図１から図４を参
照して説明する。図１に示すＳＮ装置用摺動プレートれ
んがは、耐火れんがの外周に鉄フープ７が設けられ、長
形の八角形であり、その中心部から若干長手方向にずれ
た位置に円形の開口２が形成されている。この開口部２
がノズルに対応することで、溶鋼を流出でき、また溶鋼
の流量を制御することができる。したがって、前記プレ
ートれんが１がスライドすることで、ノズルを閉塞する
方向に移動して閉口部３の所にて、ノズルを閉じる。

【００１９】本実施形態におけるＳＮ装置用摺動プレ
ートれんが１の特徴的な構成は、該ＳＮ装置用摺動プレ
ートれんが１の開口部２に対して閉口部３側のプレート
端面８の角部が、摺動面５および６に対して２度以上７
度未満の傾斜角αの傾斜面４に構成されており、さら
に、傾斜面４を形成する距離Ｙが５ｍｍ以上３０ｍｍ以
下に構成されている。このような傾斜面４の構成とする
ことにより、驚くべきことに、角部の亀裂の発生を防止
することができ、前記プレートれんがの耐用性向上が図
れる。

【００２０】本実施形態において、傾斜面の傾斜角α
は、３度以上６度未満に構成された場合、亀裂発生に対
して好ましい結果を得ることができる。また、傾斜面を
形成する距離Ｙの範囲は５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であ
る。この距離Ｙが３０ｍｍを超えると、傾斜面が閉口部
に近くなりすぎ、漏鋼のおそれがあるため好ましくな
い。

【００２１】本実施形態のＳＮ装置用摺動プレートれん
がを用いた３層式スライドバルブ装置について図４を参
照して説明する図４に示すように、3層式のスライドバ
ルブ装置４０は、溶融金属容器３０の底部に設けられた
インサートノズル４９と浸漬ノズルに連続したシュート
ノズル４４との間に位置して上固定プレートれんが４１
と下固定プレートれんが４３間において摺動する摺動プ
レートれんが４２を備えている。

【００２２】そして、上固定プレートれんが４１は、金
属からなるハウジング３２内に、下固定プレートれんが
４３はシールケース３３内に固定されており、摺動プレ
ートれんが４２は、スライドケース４７に保持され、油
圧シリンダ４８により摺動する。

【００２３】したがって、油圧シリンダ４８を介してス
ライディング用プレート４２を摺動させることにより、
該スライディング用プレート４２に形成されている開口
部２が溶融金属容器３０のノズルに対して適宜移動する
ことで、ノズル開口率を変えることができ、これによっ
て、溶鋼の流量を制御することができる。

【００２４】上記実施形態においては、ＳＮ装置用摺動
プレートれんが１の摺動面５および６に対して傾斜面４
を設けた構成としたが、本発明はこれに限るものではな
く、片側だけに傾斜面を有する構成であってもよい。

【００２５】

【実施例】次に、本発明の実施例を挙げて本発明を具体
的に説明する。なお、以下の実施例については前掲の図
１から図３を参照して説明する。

【００２６】本実施例においては、ＳＮ装置用摺動プレ
ートれんが１として、Ａl₂Ｏ₃−Ｃ質焼成品を用いて、
（１）傾斜面４の角度を、それぞれ０．５度，１度，２
度，４度，６度，８度，１０度，１５度，２０度，３０
度，４０度，５０度，６０度，７０度とし、（２）上記
の傾斜面４の各角度において、傾斜面４の距離（Ｙ）
を、１ｍｍから３５ｍｍ範囲において１ｍｍ間隔のサン
プルを作成した。（３）上記サンプルを、Ａ製鋼所の取
鍋用３層式ＳＮ装置に使用した。

【００２７】この結果、ＳＮ装置用摺動プレートれんが
１の摺動面５および６に対してゼロでない１０度未満の
傾斜角αの傾斜面４に構成、かつ傾斜面を形成した距離
Ｙがゼロでない３０ｍｍ以下の場合に、該範囲以外の構
成の場合と比較して、角部付近に生じる亀裂発生の抑止
効果が顕著に現れた。

【００２８】中でも、傾斜面の傾斜角αが、本発明で
特定する２度以上７度未満の構成の場合は、亀裂発生に
対してより好ましい結果を得ることができた。さらに、
傾斜角αが３度以上６度未満の構成の場合、さらに好ま
しい効果を得ることができた。また、傾斜面４が片方
（摺動面５側）のみに形成したＳＮ装置用摺動プレート
をテストした場合においても、同様の結果を得ることが
できた。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、以上詳記したように、スライ
ディングノズル装置用摺動プレートれんがにおいて、該
摺動プレートれんがの開口部に対して閉口部側のプレー
ト端面の角部が、摺動面に対して２度以上７度未満の傾
斜角αの傾斜面に構成され、かつこの傾斜面を形成する
距離Ｙが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下に構成されていること
により、角部の亀裂の発生を防止する効果を発揮するこ
とができ、耐用性の良好なスライディング装置用摺動プ
レートれんがを提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスライディング装置用摺動プレー
トの平面図である。

【図２】図１におけるＡ−ＡＤ断面図である。

【図３】本発明に係るスライディング装置用摺動プレー
トの要部斜視図である。

【図４】本発明に係るスライディング装置用摺動プレー
トを適用したスライディングノズル装置の概略図であ
る。

【図５】従来のスライディング装置用摺動プレートを適
用したスライディングノズル装置の概略図である。

【符号の説明】

１スライディング装置用摺動プレート２開口部３閉口部４傾斜面５，６摺動面７鉄フープ８端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤三男茨城県鹿嶋市大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者平山清衛茨城県鹿嶋市大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (56)参考文献実公平６−49420（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 41/28 B22D 11/10 340

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属容器出湯口の流量制御用スライ
ディングノズル装置に用いる摺動プレートれんがにおい
て、前記摺動プレートれんがの開口に対して閉口部側のプレ
ート端面の角部が、摺動面に対して２度以上７度未満の
傾斜角αからなる傾斜面を有し、且つ前記傾斜面を形成
する摺動面に平行な摺動方向の距離Ｙが５ｍｍ以上３０
ｍｍ以下に構成された傾斜面を設けたことを特徴するス
ライディングノズル装置用摺動プレートれんが。
【請求項２】前記傾斜角αが３度以上６度未満に構成
されたことを特徴とする請求項１に記載のスライディン
グノズル装置用摺動プレートれんが。