JP3560582B2

JP3560582B2 - Molten metal flow control device

Info

Publication number: JP3560582B2
Application number: JP2001347402A
Authority: JP
Inventors: 田澄広亀; 崎健松; 井学新; 伯恒信佐; 中啓司竹; 上淳一井
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; JFE Steel Corp
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; JFE Steel Corp
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2021-11-13
Also published as: JP2003145255A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造設備における溶融金属容器の底部に設けられる溶融金属流量制御装置（以下単にスライドバルブ装置という）に係り、特にスライドバルブ装置の初期開孔に充填材を用いる場合においてその開孔を容易に行わせることができるスライドバルブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、連続鋳造設備においては、取鍋１の底部１ａにスライドバルブ装置２が設けられ、このスライドバルブ装置２の下部に接続されるロングノズル３によりタンディッシュ４へ溶融金属を流出させるようになっている。
【０００３】
上記スライドバルブ装置２は、図８に２層式の場合を例示するように、取鍋１の底部１ａのノズル受け煉瓦５にインサートノズル６が下方から挿着され、取鍋１の底部下面のボトム支持金具７に装着されたスライドバルブ装置２のボトムプレート８（固定プレート）の開孔部８ａの周囲上面に前記インサートノズル６の下部が支持され、スライドバルブ装置２の下部にはロングノズル３の上部がノズルケース９を介して支持装置１０により懸吊支持されるようになされている。
【０００４】
前記スライドバルブ装置２は、油圧シリンダ１１のピストンロッド１１ａに連結されて水平方向にスライドするスライドプレート１２が油圧シリンダ１１の作動によりスライドしてそのスライドプレート１２の開孔部１２ａと前記ボトムプレート８の開孔部８ａとの合致・非合致により溶融金属の流出が制御される。
【０００５】
また前記ロングノズル３の上端のノズルケース９が嵌着された大径部は下部ノズル１３の下端にシールパッキンを介在して密接され、前記ノズルケース９の外面直径線上対称位置に突設されたピン１４が前記支持装置１０の作動により上下動するフォーク状の支持アーム１６により支持されている。このロングノズル３の支持手段は、上記支持装置１０のほか、トグル機構、レバー機構、バネ機構等によるものもある。
【０００６】
上記のようなスライドバルブ装置２を用いている連続鋳造設備の場合、図７に示しているように初期開孔のために前記インサートノズル６のノズル孔６ａ内に充填材１７を充填しておき、スライドバルブ装置２のスライドプレート１２を作動させてその開孔部１２ａをボトムプレート８の開孔部８ａに合致させたとき取鍋１内の溶融金属による圧力によって充填材１７が抜け出て開孔されるようになされている。
【０００７】
上記の自然開孔用充填材としては、従来から主として珪砂が用いられており、この充填材中への地金の侵透、充填材の過焼結等の防止のために珪砂にアルカリ源として適当量の長石を添加した組成物が使用されている。
【０００８】
しかし上記の充填材は、アルカリ含有量の選定および粒度の選択等が難しく、１００％の自然開孔率は達成されてはいない。
【０００９】
また過焼結を抑制する効果の達成を図るものとして、特開平５−３１５７３号公報に記載のものがある。
【００１０】
この公報に記載の充填砂は、添加成分である黒鉛の酸化消失後のジルコンの過焼結抑制用として難焼結性原料を添加したもので、ジルコン６５〜９７重量％、黒鉛１〜５重量％、およびジルコニア、珪砂、クロム鉄鉱、マグネシア、アルミナからなる群から選択した少なくとも１種を１〜３０重量％含有せしめたものであり、また添加成分である黒鉛の酸化防止材の添加によるジルコンの過焼結を抑制するものとして、ジルコン９２〜９８％重量％、黒鉛１〜５重量％、および水ガラスのうちの少なくとも１種を０．２〜２．５重量％含有せしめたものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしてこれらの充填砂を充填材として使用したとき、通常の使用状況においては開孔率は良好に得られるが、外気をシールするためにスライドバルブ装置２の下部に接続されるロングノズル３をタンディッシュ４内の溶融金属中に浸漬した場合、ロングノズル３のノズル孔３ａ内に溶融金属が流入してノズル孔３ａ内の内圧が上昇し、この状態で開孔させると充填材１７がスムーズに流下せずに開孔不良を生じるという問題がある。
【００１２】
本発明は、初期開孔を良好に行わせることを課題としてなされたもので、スライドバルブ装置の開孔時に当該開孔部分を常に大気圧に保ち、充填材の流出を阻害することがないようにしたことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、溶融金属容器の底部に装着される溶融金属流量制御装置において、溶融金属流量制御装置を閉止状態とし上部側の開孔部に充填材が充填された状態で該流量制御装置の下部に大気を遮断するために接続されたノズルを溶融金属中に浸漬したとき、ノズル内に溶融金属が流入して内圧が上昇した前記ノズル内を大気圧に保つ大気圧導入手段を有することを特徴とする。
【００１４】
前記大気圧導入手段は、溶融金属流量制御装置が固定プレートと可動プレートとによる２層式であるとき、前記溶融金属流量制御装置の閉止状態において可動プレートの開孔部に面する部位の固定プレートに形成された外気と連通する少なくとも１条の大気導入溝で構成され、また溶融金属流量制御装置が２枚の固定プレート間に可動プレートが介挿された３層式であるとき、前記溶融金属流量制御装置の閉止状態において下部固定プレートの開孔部に面する部位の可動プレートに形成された外気と連通する少なくとも１条の大気導入溝で構成される。
【００１５】
上記大気導入溝は、その幅を１〜３０ｍｍ、深さを１〜２０ｍｍとされ、好ましくは幅１〜１０ｍｍ、深さ１〜１０ｍｍであり、さらに好ましくは幅１〜５ｍｍ、深さ１〜３ｍｍとされる。
【００１６】
こうしたことにより、溶融金属流量制御装置の下部に接続されるノズルが溶融金属中に浸漬されてそのノズル孔内が大気と遮断されていても、大気圧導入手段により常に大気が導入されるので初期開孔時に充填材の開栓不良を生じることがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１８】
図１、図２は固定プレート２０と可動プレート２１とからなる２層式の溶融金属流量制御装置（以下スライドバルブ装置という）の場合における大気圧導入手段を例示するもので、スライドバルブ装置の閉止状態を示している。この例では固定プレート２０の下面側で可動プレート２１の開孔部２１ａに面する部位Ｓに図２（Ａ）に図１のＡ−Ａ矢視図として示されているように外気と連通するよう形成された大気導入溝２２，２３により構成されている。
【００１９】
上記図２（Ａ）においては、固定プレート２０の長手方向一端から前記部位Ｓに至る大気導入溝２２と、固定プレート２０の幅方向の両端からそれぞれ前記部位Ｓに至る大気導入溝２３，２３とで大気圧導入手段が構成されている。
【００２０】
この大気導入溝は、図２（Ｂ）のように固定プレート２０の幅方向のみの１条乃至２条としてもよく、あるいは長手方向のみの１条としてもよい。要すれば前記部位Ｓに大気を導入し得ればその条数は適宜選択することができる。
【００２１】
なお図１において１７は、固定プレート２０の開孔部２０ａに充填されている充填材を示す。
【００２２】
図３、図４は、可動プレート２１が回転式のスライドバルブ装置の場合を示すもので、この場合も図４に図３のＢ−Ｂ矢視図を示すようにスライドバルブ装置の閉止状態において可動プレート２１の前記部位Ｓ，Ｓに対応する固定プレート２０に大気導入溝２４，２４が形成される。
【００２３】
図５、図６はスライドバルブ装置の閉止状態において２枚の固定プレート２０_１，２０_２の間に可動プレート２１が摺動可能に介装された３層式のスライドバルブ装置の場合の大気圧導入手段を例示するもので、この例では可動プレート２１の下面側で下側の固定プレート２０_２の開孔部２０_２ａに面する部位Ｓに図６に図５のＣ−Ｃ矢視図として示されるように可動プレート２１の長手方向一端から前記部位Ｓに至る大気導入溝２５と、可動プレート２１の幅方向の両端から前記部位Ｓに至る大気導入溝２６，２６とが形成されている。
【００２４】
この場合においても、大気導入溝は、可動プレート２１の長手方向の１条のみ、あるいは幅方向の１条乃至は２条のみとしてもよい。
【００２５】
前記大気導入溝は、その幅が１〜３０ｍｍ、深さが１〜２０ｍｍの範囲とされ、好ましくは幅１〜１０ｍｍ、深さ１〜１０ｍｍとするのがよく、さらに好ましくは幅１〜５ｍｍ、深さ１〜３ｍｍとするのがよい。
【００２６】
本発明は上記の構成としたことにより、スライドバルブ装置のボトムプレート（固定プレート２０_１）の開孔部２０_１ａに充填材１７が充填されて可動プレート２１により閉鎖状態におかれていても、大気圧導入手段を構成する大気導入溝を通じて上記固定プレート２０以下の開孔部に常に大気が導入され、そのため、スライドバルブ装置の下部に接続されるノズルが溶融金属中に浸漬されても該ノズルのノズル孔内の圧力は大気中に放出され、その結果、充填材１７の開栓時に抜け難くなることがなく、初期開孔不良を生じることが解消される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、溶融金属流量制御装置を閉止状態とし上部側の開孔部に充填材が充填された状態で該流量制御装置の下部に大気を遮断するために接続されたノズルを溶融金属中に浸漬したとき前記ノズル内を大気圧に保つ大気圧導入手段を設けたことにより、前記ノズルが溶融金属中に浸漬されてそのノズル孔内が大気と遮断されても前記大気圧導入手段を通じて常に大気が導入されるので初期開孔時に充填材の開栓不良を生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を２層式溶融金属流量制御装置に適用した場合の一実施形態を示す要部の断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図を示し、（Ａ）は３条の大気導入溝を設けた場合の下面図、（Ｂ）は２条の大気導入溝を設けた場合の下面図。
【図３】可動プレートが回転式の場合を示す図１相当図。
【図４】図３のＢ−Ｂ矢視下面図。
【図５】３層式溶融金属流量制御装置の場合の一実施形態を示す要部の断面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ矢視下面図。
【図７】本発明を適用する連続鋳造設備の概要を示す断面図。
【図８】従来の溶融金属流量制御装置（２層式）を示す断面図。
【符号の説明】
１取鍋
２溶融金属流量制御装置（スライドバルブ装置）
３ロングノズル
４タンディッシュ
６インサートノズル
１０支持装置
２０（２０_１，２０_２）固定プレート
２１可動プレート
２２〜２６大気導入溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a molten metal flow rate control device (hereinafter simply referred to as a slide valve device) provided at the bottom of a molten metal container in a continuous casting facility, and particularly to a case where a filler is used for an initial opening of a slide valve device. The present invention relates to a slide valve device capable of easily performing the above.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 7, in the continuous casting equipment, a slide valve device 2 is provided at the bottom 1 a of the ladle 1, and molten metal is poured into the tundish 4 by a long nozzle 3 connected to a lower portion of the slide valve device 2. It is designed to drain.
[0003]
In the slide valve device 2, as illustrated in FIG. 8, as an example of a two-layer type, an insert nozzle 6 is inserted from below into a nozzle receiving brick 5 of a bottom portion 1 a of a ladle 1, The lower part of the insert nozzle 6 is supported on the upper surface around the opening 8a of the bottom plate 8 (fixed plate) of the slide valve device 2 mounted on the bottom support fitting 7, and the long nozzle 3 is mounted on the lower part of the slide valve device 2. Is supported by a supporting device 10 via a nozzle case 9.
[0004]
The slide valve device 2 is configured such that a slide plate 12 connected to a piston rod 11a of a hydraulic cylinder 11 and slid in a horizontal direction slides by the operation of the hydraulic cylinder 11, and an opening 12a of the slide plate 12 and the bottom plate 8 The outflow of the molten metal is controlled by matching / non-matching with the opening 8a.
[0005]
The large-diameter portion of the upper end of the long nozzle 3 to which the nozzle case 9 is fitted is in close contact with the lower end of the lower nozzle 13 via a seal packing, and protrudes at a symmetrical position on the outer surface diameter line of the nozzle case 9. The pin 14 is supported by a fork-like support arm 16 that moves up and down by the operation of the support device 10. The means for supporting the long nozzle 3 may be a toggle mechanism, a lever mechanism, a spring mechanism, or the like, in addition to the support device 10.
[0006]
In the case of the continuous casting equipment using the slide valve device 2 as described above, as shown in FIG. 7, a filler 17 is filled in the nozzle hole 6a of the insert nozzle 6 for initial opening. When the slide plate 12 of the slide valve device 2 is actuated to align the opening 12a with the opening 8a of the bottom plate 8, the pressure of the molten metal in the ladle 1 causes the filler 17 to escape and open the hole. It has been made to be.
[0007]
Conventionally, silica sand has been mainly used as a filler for the above-mentioned natural pores, and silica sand is used as an alkali source in order to prevent infiltration of the metal into the filler and to prevent oversintering of the filler. Compositions with an appropriate amount of feldspar have been used.
[0008]
However, it is difficult for the above-mentioned filler to select an alkali content and a particle size, and the natural porosity of 100% has not been achieved.
[0009]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-31573 discloses a technique for achieving the effect of suppressing oversintering.
[0010]
The filling sand described in this publication is obtained by adding a hard-to-sinter material to suppress oversintering of zircon after the disappearance of oxidation of graphite as an additional component, and comprises 65 to 97% by weight of zircon and 1 to 5% by weight of graphite. %, And at least one selected from the group consisting of zirconia, silica sand, chromite, magnesia, and alumina, in an amount of 1 to 30% by weight. In order to suppress over-sintering, at least one of 92 to 98% by weight of zircon, 1 to 5% by weight of graphite, and water glass is contained in an amount of 0.2 to 2.5% by weight.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
When these filler sands are used as fillers, a good opening ratio can be obtained under normal use conditions, but the long nozzle 3 connected to the lower part of the slide valve device 2 to seal the outside air is used. When immersed in the molten metal in the tundish 4, the molten metal flows into the nozzle hole 3a of the long nozzle 3 and the internal pressure in the nozzle hole 3a rises. However, there is a problem in that the holes do not flow down to cause poor opening.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and it is an object of the present invention to make a good initial opening. At the time of opening a slide valve device, the opening is always kept at an atmospheric pressure so as not to obstruct the outflow of the filler. It is to have done.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention relates to a molten metal flow rate control device mounted on the bottom of a molten metal container, wherein the molten metal flow rate control device is in a closed state and the upper opening is filled with filler. When a nozzle connected to the lower part of the flow control device for shutting off the atmosphere is immersed in the molten metal, the molten metal flows into the nozzle and the internal pressure rises. It has an introduction means.
[0014]
When the molten metal flow control device is of a two-layer type comprising a fixed plate and a movable plate, the atmospheric pressure introducing means is a fixed plate at a portion facing the opening of the movable plate in the closed state of the molten metal flow control device. When the molten metal flow control device is a three-layer type in which a movable plate is interposed between two fixed plates, the molten metal is formed by at least one air introduction groove communicating with the outside air formed in the molten metal. In the closed state of the flow control device, the flow control device includes at least one air introduction groove communicating with the outside air formed on the movable plate at a portion facing the opening of the lower fixed plate.
[0015]
The air introduction groove has a width of 1 to 30 mm and a depth of 1 to 20 mm, preferably a width of 1 to 10 mm and a depth of 1 to 10 mm, and more preferably a width of 1 to 5 mm and a depth of 1 to 3 mm. It is said.
[0016]
As a result, even if the nozzle connected to the lower part of the molten metal flow control device is immersed in the molten metal and the inside of the nozzle hole is cut off from the atmosphere, the atmosphere is always introduced by the atmospheric pressure introducing means. There is no occurrence of poor opening of the filler at the time of opening.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings.
[0018]
FIGS. 1 and 2 exemplify an atmospheric pressure introducing means in the case of a two-layer type molten metal flow control device (hereinafter referred to as a slide valve device) comprising a fixed plate 20 and a movable plate 21. The state is shown. In this example, a portion S of the lower surface of the fixed plate 20 facing the opening 21a of the movable plate 21 communicates with the outside air as shown in FIG. It is constituted by the air introduction grooves 22 and 23 formed as described above.
[0019]
In FIG. 2A, an air introduction groove 22 extending from one end in the longitudinal direction of the fixed plate 20 to the site S, and an air introduction groove 23 extending from both ends in the width direction of the fixed plate 20 to the site S, respectively. Constitutes an atmospheric pressure introducing means.
[0020]
As shown in FIG. 2B, the air introduction groove may have only one or two lines only in the width direction of the fixed plate 20, or may have one line only in the longitudinal direction. If necessary, as long as the atmosphere can be introduced into the portion S, the number of rows can be appropriately selected.
[0021]
In FIG. 1, reference numeral 17 denotes a filler filled in the opening 20a of the fixing plate 20.
[0022]
FIGS. 3 and 4 show a case where the movable plate 21 is a rotary slide valve device. In this case, as shown in FIG. Atmosphere introduction grooves 24, 24 are formed in the fixed plate 20 corresponding to the portions S, S of the movable plate 21.
[0023]
5, the atmospheric pressure in the case of FIG. 6 is a three-layer type slide valve device movable plate 21 is interposed slidably between the fixed plate 20 _1, 20 ₂ of the two in the closed state of the slide valve device illustrate the introduction means, C-C arrow view of FIG. 5 in FIG. 6 in region S which faces the opening portion 20 2 _a of the lower fixing plate 20 ₂ at the lower surface side of the movable plate 21 in this example As shown in FIG. 5, an air introduction groove 25 extending from one end in the longitudinal direction of the movable plate 21 to the site S, and air introduction grooves 26 extending from both ends in the width direction of the movable plate 21 to the site S are formed. .
[0024]
Also in this case, the air introduction groove may be only one in the longitudinal direction of the movable plate 21 or only one or two in the width direction.
[0025]
The air introduction groove has a width of 1 to 30 mm and a depth of 1 to 20 mm, preferably a width of 1 to 10 mm, a depth of 1 to 10 mm, and more preferably a width of 1 to 5 mm. The depth is preferably 1 to 3 mm.
[0026]
According to the present invention having the above-described configuration, even when the filler 17 is filled in the opening portion 20 ₁ a of the bottom plate (fixed plate 20 ₁ ) of the slide valve device and the movable plate 21 is closed. The atmosphere is always introduced into the openings below the fixed plate 20 through the atmosphere introduction groove constituting the atmospheric pressure introduction means, so that even if the nozzle connected to the lower part of the slide valve device is immersed in the molten metal, The pressure in the nozzle hole of the nozzle is released into the atmosphere. As a result, it is possible to prevent the filler 17 from being hardly removed when the filler 17 is opened, and to solve the problem of initial opening failure.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the molten metal flow control device is closed and the upper opening is filled with a filler, and the lower portion of the flow control device is connected to shut off the atmosphere. By providing atmospheric pressure introducing means for keeping the inside of the nozzle at atmospheric pressure when the nozzle is immersed in the molten metal, even if the nozzle is immersed in the molten metal and the inside of the nozzle hole is shut off from the atmosphere, Since the atmosphere is always introduced through the atmospheric pressure introducing means, it is possible to prevent the opening failure of the filler material from occurring at the time of the initial opening.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment when the present invention is applied to a two-layer molten metal flow control device.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG. 1, (A) is a bottom view when three air introduction grooves are provided, and (B) is a bottom surface when two air introduction grooves are provided. FIG.
FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1, showing a case where the movable plate is of a rotary type.
FIG. 4 is a bottom view as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of a three-layer molten metal flow control device.
FIG. 6 is a bottom view as viewed in the direction of arrows CC in FIG. 5;
FIG. 7 is a sectional view showing an outline of a continuous casting facility to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a sectional view showing a conventional molten metal flow control device (two-layer type).
[Explanation of symbols]
1 Ladle 2 Molten metal flow control device (slide valve device)
3 long nozzle 4 tundish 6 insert nozzle 10 supporting device ₂₀ (20 1, ₂₀ 2) fixed plate 21 movable plate 22 to 26 air introducing groove

Claims

In the molten metal flow control device attached to the bottom of the molten metal container, in a state where the molten metal flow control device is closed and the opening on the upper side is filled with the filler, the lower portion of the molten metal flow control device is When a nozzle connected to shut off the atmosphere is immersed in the molten metal, the molten metal flows into the nozzle, and the internal pressure is increased. Molten metal flow control device.

When the molten metal flow control device is of a two-layer type including a fixed plate and a movable plate, the atmospheric pressure introducing means is a fixed plate at a portion facing the opening of the movable plate when the molten metal flow control device is closed. 2. The molten metal flow rate control device according to claim 1, comprising at least one air introduction groove formed in the air passage and communicating with the outside air.

When the molten metal flow control device is of a three-layer type in which a movable plate is interposed between two fixed plates, the atmospheric pressure introducing means may open the lower fixed plate in a closed state of the molten metal flow control device. 2. The molten metal flow control device according to claim 1, wherein the molten metal flow control device is constituted by at least one air introduction groove communicating with the outside air formed on the movable plate at a portion facing the portion.

The molten metal flow control device according to claim 2, wherein the air introduction groove has a width of 1 to 30 mm and a depth of 1 to 20 mm.