JP4391588B2 - 摺動湯口板を再使用するための方法およびこの閉鎖部用板 - Google Patents

Description

本発明は、冶金容器用、特にスチール製造取瓶（とりべ）用の摺動湯口板を再使用するための方法に関する。また、本発明は、この閉鎖部用板とその閉鎖部自体に関する。
スチール製造取瓶などの冶金容器の底部を通過する溶融スチールの流れを制御するために、通常、摺動閉鎖部が使用される。その摺動閉鎖部は、冶金容器の底壁を被覆する耐火材の厚み部分に位置する内部ノズルに、通常、セメント接合で連結する固定上部耐火板と、制御ノズルまたは噴出保護管に、通常、セメント接合で連結する可動下板とを包含する。
これらの板は、それらを頻繁に交換する必要がある程急速に磨耗する。スチール価格におけるトン当たり耐火材価格を減少するために、出来るだけ清掃または修理した後、同じ板を数度も使用することは公知である。例えば、Stopincの特許GB第2,625,928号は、２面で調整され、金属帯金を設けられた２個の注入孔付の板を補助的に説明している。この板は転回して回転し再利用される。
しかしながら、このよく知られた方法において提起される課題は、人間が行う管理の課題である。操作員は、その板が何回再使用されたか覚えていない。この情報は蓄積されなければならない；板の経歴は記録されなければならない。これには板の監視を必要とするが、この監視は困難である。再利用の効率は低下する。
さらに、使用された板は、損傷区域、例えば腐食し磨耗した区域を持っている。その再利用は、例えば２枚の板の間の金属の溶侵という危険性を持ち込む。板の再使用は、耐火材の寿命を長くするという点では利点であるが、また、危険性を持ち込むという欠点も包含している。
本発明は、閉鎖部が２枚１組の耐火板を受容するための上側凹部と下側凹部とを有し、これらの板がそれぞれ、その板の支持面となる面として凹部に当接し、その板の摺動面となる面として他の板と協同する摺動湯口耐火板を再使用するための方法を提案する。
この方法は板を容易に管理でき、またその方法は、耐火材の寿命の延長と関連する危険性を減少することにより耐火材の寿命を延長することができる。
その方法は、摺動閉鎖部で１度だけ使用された板と連合する新品の板から構成される１組の耐火材と、板の交換の間、その新品の板が下側または上側の載荷凹部に装着され、この凹部が各板の交換にあたって相変わらず同種のままであり、１度だけ使用された板がその他の凹部に装着（再利用）されることを特徴とする。
このように、この方法は、常に同種である新品の板を載せる凹部と、また常に同種である１度だけ使用された板を載せる凹部とを定める。従って、板の管理は容易である。摺動湯口の修理の間に、操作員はその板が配置された凹部を見て、初めて使用されるか、再利用すべきか、２度目の使用がされたか、廃棄すべきかを区別する。
操作員は、再使用された板を計画的に廃棄し、１度使用された板を再使用できるように専用の場所に保管する。次に、操作員は、常に同種である新品の板を載せる凹部に新品の板を、またその他の凹部に再利用される板を計画的に装着する。
さらに、この方法は非常に確実性がある。要するに：
−各板は、２度使用され、かつ２度だけ使用される；
−板の各面は、摺動面として１度使用され、かつ１度だけ使用される；
−摺動面は、計画的に更新される；
−２度使用された板は、摺動閉鎖部に決して同時に存在しない。このようにして２度利用された板がある組は、決して使用されない。
好ましい実施例によれば、１度使用された板は、最初の利用の間中その板の支持面であった面がその板の摺動面となるように再利用のための凹部に配置される。
使用される割振りの形式によって、好みで新品の板を上側凹部に装着しても、下側凹部に装着してもよい。
１実施例によれば、新品の板は下板として装着され、再使用の板は上板である。
このようにして、閉鎖および調節は、常に新品の板で行われる。下板が注入オリフィスの閉鎖のため重要であるので、安全性については最適である。
他の実施例によれば、新品の板は上板として使用される。したがって、内部ノズルとその板との間の連結は、新品の面で行われる。
また、本発明は、取瓶またはタンディシュなどの冶金容器用摺動閉鎖部の凹部に装着されるように設計された耐火板に関するものであり、この摺動閉鎖部は、上板用凹部および下板用凹部を有する。
その耐火板は、位置調整装置を有し、その位置調整装置により板が上側凹部の唯１つの位置に装着され、その板が１位置から他位置へ移行する時、その板の支持面がその板の摺動面となるように、下側凹部の単一の位置に装着されることができることを特徴としている。
したがって、再利用される板が装着されると、その板はその板の支持面がその板の摺動面となり、逆にその板の摺動面がその板の支持面となるように正確に配置されることが確実である。これに反して、その板は、同じ位置に２度使用されないということは確実でない。この理由で、また、本発明は、摺動湯口板のために予定されている凹部に板を２度装着することを防止し、再利用される板のために予定されている凹部に板を装着することを妨げない手段を有することを特徴とする板に関する。
１実施例によれば、この手段は、溶融金属の注入により生じる物理的現象で、例えば、温度または熱膨張の効果で突出できる要素から構成される。
１実施例において、板を２度以上装着することを防止する手段は、一定の温度に達した後、原形を回復することができる形状記憶性を持つ材料でできた変形部品で構成される。
他の実施例によれば、板を１つの凹部に２度以上装着することを防止する手段は、板に設置され機械的に掛け金が掛けられている可動要素から構成され、新品の板を新品の板のための凹部に導入する間に、その掛け金が除去されまたは破壊され、それにより可動要素を脱出させる。例えば止め金具が、台座に保有されこの台座に残されているスプリングで作用を受ける金属片を保持し、その止め金具は板が最初に配置される間に外される。
他の実施例によれば、板を新品の板のための凹部に２度以上装着することを防止する手段は、板が新品のための凹部に導入された時、その板の１部に加えられる変形により構成される。例えば、板を閉鎖部の新品の板のための凹部に最初に設置した後に、舌状体は巻き上げられ、２度目の凹部は舌状体が巻き上げられた後の舌状体を受容できる台座を有する。
板はできるだけ環で囲むかか、または金属の外被を有する。この場合、その小さい方の面は、その他の面の少なくとも６０％に等しい。板は２個以上の湯出し口を持ってもよい。
また、本発明は、上板用凹部および下板用凹部を有する金属容器用摺動湯口に関するものであり、これらの凹部は、これらの凹部が唯１つの位置に位置調整装置を設けられた上板および下板を受入れることができないような形状を有することを特徴とする。
また、本発明は、上板用凹部および下板用凹部を有する摺動湯口に関するものであり、これらの凹部のうちの唯１つの凹部が窪みを有し、その窪みにより、摺動湯口の同じ凹部に２度以上装着することを防止する手段を設けられた再使用の板を受入れることができることを特徴とする。
このようにして、操作員は、新品の板を窪みを持たない凹部に装着するようにさせられる。新品の板の代わりに使用済みの板を利用する危険性は抑制される。
本発明の他の変更態様において、板は２つの位置用の鍵を有し、鍵が第１位置にあると、新品の板のための凹部に板が装着されることを防止し、第１位置から第２位置への鍵の移動が、著しい熱または機械的効果によって、若しくは形状記憶性の材料によって達成される。かくして、一組の板は、新品の板と使用済みの板とで構成されることが確実となる。
他の特徴および利点は、添付の図面を参照して図示で提供される具体的実施例についての下記の説明を読めば明白となる。
図１は、摺動湯口の断面図であり、本発明に適合する板を設置できる。
図２ａ，図２ｂおよび図２ｃは、本発明の方法の３段階を表している。
図３は、本発明に基づき位置調整装置を有する板の平面図である。
図４は、本発明に基づき同じ凹部に２度以上装着することをを防止するための手段を有する板の断面図である。
図５は、図３に示される前記板の最初の使用後の平面図である。
図６は、板の循環を示す。
図７〜図１１は、板を２度以上装着することを防止するための異なる手段を示す。
図１は、スチール製造取瓶または分配器などの冶金容器用摺動湯口の断面図を示す。湯口２は、耐火材６の層で被覆された底壁４の下に装着される。摺動湯口は、その板４の下に装着される固定下部枠組８と、その固定下部枠組８に対して回動するように装着される扉１０とを有する。固定上板１２は、下部枠組８の上側にある凹部１４に装着される。可動下板１６は、その固定上板１２と対向して装着される。その可動下板１６は、凹部１８すなわち摺動部材２０を台座とする。その摺動部材２０は、溶融金属の流れを調節または停止するため、摺動湯口の固定部分に対して公知の手段で配置される。
固定上板１２は、内部ノズル１３と連結し、その内部ノズル１３は、耐火材６の層を貫通し、溶融金属の通過のための軸方向経路を有する。
可動下板１６は、制御ノズル２１と連結する。その２枚の板は、対称的で同一である。
固定上板１２と可動下板１６のそれぞれは、溶融金属の通過のための円形の孔２２を有する。
示されている具体的実施例において、固定上板１２および可動下板１６は、環で囲まれている。変更態様において、またこれらの板は、公知の方法により金属の外被により囲まれたり、または環で囲まれもしないし、また金属の外被により囲まれもしない。これらの上板１２と下板１６とは、同一の平らな面を有する。これらの面は、それらが摺動湯口に装着されない時は互いに区別出来ない。これに反して、それらの板が適所に置かれると、それらの板はそれぞれ支持面を有し、その支持面でそれらの板は台座とする凹部（上側凹部１４または下側凹部１８）の底部に当接する。また、各板は摺動面を有し、また作業面と呼ばれる。注入の間中、これらの作業面は、金属の流れを調整することができる。それらの板は、互いに向かい合って常に擦り合い、急激に磨耗する。したがってそれらの板を頻繁に交換する必要がある。
本発明の方法に基づき、新品の板は、摺動部材２０の下側凹部１８に計画的に装着される。唯１度の使用後、下板１６は回収され、下部枠組８の上側にある凹部１４に装着される。その板が下側凹部１８に配置された時、作業面であった面が、上側凹部１４においてその板の支持面となるように配置される。反対にその板の支持面であった面は、その板の摺動面すなわち作業面となる。この面は、摺動面として使用されていないという点で新品である。湯出し口を囲む板の１部分は、ノズル２１との連結を遂げる目的に利用されたが、問題となる表面に磨耗は生じていない。
下板として既に１度使用されている上板１２は、廃棄されるだけである。内部ノズル１３の軸方向経路の向い側に配置される下板１６にある金属通過のためのオリフィス２２の場合、孔２２はその板との関係では中心を外れているので、水平面においてその板を１８０度回動する必要がある。
図２ａ、２ｂおよび２ｃは、本発明に基づく再利用方法の連続的段階を図示している。図２ａにおいて、金属を注入する前、板Ａは上板であり、板Ｂは下板である。板Ａの既使用の面は、ハッチング２４で表示されている。この面は、凹部１４において支持面として役立つ（図１参照）。板Ａの他の面は、その板の作業面を構成する。その面は決して使用されたものであってはならない。下板Ｂは新品であり、その両面は使用されていない。図２ｂは、例えば数ダースの取瓶に１サイクルの注入後で、板Ａおよび板Ｂが交換される以前のそれらの板を示している。ハッチング２４および２６によって表示されているように上板Ａの２面が使用されている。下板Ｂは１面のみが使用されており、示されている例では、その上面がハッチング２８で表示されているように使用されている。
板Ａは廃棄され、板Ｂは上板として使用される。新品の板Ｃが、下板として装着される。したがって、この状況は図２ｃに示されているとおりで、その状況は、図２ａに示されている状況と同じであるが、唯一の例外として、板Ｂが図２ａにおいて板Ａがあった位置を占め、板Ｃが板Ｂのあった位置の板となる。
図１および図２の説明で述べた例では、新品の板は、下側の位置に配置される。しかしながら、また、本発明に基づき新品の板を上側の位置に配置し、次ぎにその板を下板として再使用することもできる。板は金属を薄板にし平板化しているので、下板は一層の激しい侵食を受ける。これで上板は下板より浸食されることが少ない。
図３は、本発明に基づく板の平面図であり、その板は位置調整装置を有している。この板は、環３０を有している。この位置調整装置は、前記カットパネル３２から構成されている。かくして、この板は、その軸ＸＸおよびＹＹのそれぞれに対して非対称の関係にある。カットパネルのない板の輪郭は３４で表示されている。１４および１８は、上側凹部または下側凹部の形状を表示している。見て分かるように、この凹部の形状は、カットパネル３２と同じように板の外周部に倣っているので、カットパネル３２は、単一の位置にのみ装着することができる。
勿論、上側凹部における板の位置は、下側凹部における板の位置とは異なり、したがって、その板の支持面はその板の作業面となる。
しかしながら、図３に示される実施形式において、下側凹部に新品の板の代わりに既使用の板を装着することを防止していない。図４および図５の実施の形式ではこの短所を取り除いている。
図４は、本発明に基づく板の好ましい実施形式の断面図を示している。この板は、摺動湯口の凹部１４または凹部１８のうちの１つに２度以上装着することを防止するための手段を有する。示された実例において、この手段は金属片４０およびスプリング４２から構成され、そのスプリング４２は、金属片４０を板１２または板１６の厚みに設けられた窪み４４の外に引き出すことができる。その金属片４０は、熱可溶性の物質によって保持される。スチールの注入の間、溶融金属の熱の効果のもとで、板１２または板１６は熱せられ、熱可溶性の要素は溶解し、その要素は金属片４０を自由にする。したがって、金属片４０は凹部（図４に示される実例において凹部１４）と接触するようになる。板１６がこの凹部から外されると、金属片４０は完全に突出し、板１６が凹部１４に２度配置されることを防止する。
これに反して、上側凹部１８は、金属片４０を受容できる細長い孔４６を有する。（図５参照）かくして、板１６は水平面において１８０度回動後、この凹部に楽々と装着される。
この装置のお陰で、操作員は、所望の凹部に、図４に説明されている例における下側凹部１４に、新品の板を計画的に装着するようにさせられる。他方、例えば使用済みの板がないとき、２枚の新品の板を同時に装着することを妨げるものではない。
同じ凹部に２度以上板を装着することを防止する手段は、図４および図５にあるように、板の長手方向の軸ＸＸに置かれている。しかしながら、その手段は、この軸の外側に配置されることが望ましく、それにより、板はその軸ＸＸおよびＹＹのそれぞれに対して非対称となる。この方法でその手段は、図３に示す位置調整装置の役割を行うことができる。例えば板が新品の時、それは下側凹部にある浅い窪みに嵌入するように突出する。板の最初の使用後、金属片は、さらに外方に移動して下側凹部にあるその窪みに最早嵌入することはできない。これに反して、上側凹部にある窪み４６は充分に深く、その金属片を受容する。
板の循環は図６に示されている。箱５０は新品の板を収容しており、それら新品の板は湯口２の下側凹部に装着される。箱５２は１度使用された板を収容する。これらの板は湯口２の上側凹部に装着される。かくして、湯口は注入サイクルのための準備を完了する。
注入後、湯口は開かれ、板は回収される。一度使用された下板は箱５４の中で回復させられる。それは５６で清掃され、次に箱５２の中に入る。２度使用された上板は屑入れ５８の中に廃棄される。
また、本発明の板は、１個より多い、例えば２個の孔を有してもよい。このことは、板が再使用される時、新しい注入孔を持つという利点を提供する。内部ノズルおよび制御ノズルのそれぞれとの連結を生み出す面もまた新しい。板の清掃は促進される。板はその古い支持面がその摺動面となり、また逆にその古い摺動面がその支持面となる。しかし、板の作業領域が異なるという条件付きで、同じ面が支持面としてまたは摺動面として再使用できる。
図７は、装置の手段についての実施の第１変更態様を示しており、それは下側凹部または上側凹部に２度以上本発明に基づく２枚以上の耐火板を装着することを防止する。環３０を有する板１４または１６は、形状記憶性の金属で構成される舌状体６０を備える。形状記憶金属が変形させられた後、一定の温度（例えば、１００度Ｃ）まで熱せられると、最初の形状を取り戻すことができることは公知である。当初、舌状体６０は、点線によって表示されるように本質的に直線状を呈している。それが実線で表示されているように湾曲させられ、上側凹部１４または下側凹部１６の窪み６２に嵌入させられる。注入の間、板は約１００度Ｃまで熱せられるので、湾曲した舌状体６０は、それが凹部から引き出されると、直ちに点線で表示されるような最初の形状を取り戻す。したがって、舌状体６０は最早この凹部に２度と再導入できない。舌状体６０は、直線状の舌状体６０を受け入れることができかつ点線で表示される窪み６４を有する他の凹部に装着されることが必要となる。
図８は第２の実施形式を示す。２つのタブすなわちファスナー６６は、タブ６６の複数の端部が湾曲している。板１２または１６の台座７４に装着された金属片７０は、それを台座７４の外に引き出そうとするスプリング７２の作用を受けている。板が新品の時、金属片７０は留め金具６８により保持され、台座７４の外に移動できない。板が下側凹部または上側凹部のうちの一つに装着されると、留め金具６８は外され、金属片７０が凹部１４または凹部１８の壁とぶつかる。その板がこの凹部から外されると、すぐに金属片７０は突出し、鎖線で表示される位置を占める。次にその板は最早同じ凹部に２度と再導入できず、他の凹部に装着されなければならなず、その凹部は金属片７０を充分に延伸した場所に受容するように設計された台座を有する。
図９および図１０は、同じ凹部に２度以上板を装着することを防止する手段についての第３の実施の変更態様である。この手段は、板の環３０の周辺部に固定される舌状体８０から構成される。当初、その舌状体８０は図９の鎖線で表示される直線状の形状を本質的に有する。新品の板が凹部に導入された時舌状体８０は、例えば鰯の罐の鍵に類似した道具で巻き上げられる。舌状部が巻き上げられると、凹部に板を拘束することができるようになる。かくして、舌状体は２つの役割を行う。舌状体はその凹部に２度以上その板を装着することを防止し、同時に舌状体は板を固定する役目もする。
板が最初の凹部からは外されると、圧迫された舌状体８０は直ちに解放され、最早同じ凹部に再導入できない。他の凹部はそれを受容できる台座８２を有する。
第４の変更態様は図１１に示されている。鍵９０は板１２、１６に設けられる。この鍵は窪み９２を有する。鍵９０は作動機構９１の動きにより第１位置（実線）と第２位置（鎖線）との間を転位でき、これについては詳細を表示しないが、それは前述の原則を使用できる。鍵の第１位置において、操作員が板を適所に設置すると、新品の板のための凹部に装着される金属塊９４は、対向する窪み９２に落下する。したがって、その板はこの凹部に装着される。
鍵の第２位置において、その板が到着すると、再利用の板のための凹部に装着される金属塊９６は、対向する窪み９２に落下する。
これに反して、鍵の第１位置において、板を再利用の板のための凹部に装着できないし、鍵の第２位置において、板を新品の板のための凹部に装着できない。かくして、常にそこには新品の板と再利用の板とで構成される１組の板があることが保証される。

Claims (11)

1. 冶金容器の摺動湯口(２)における耐火板の再利用方法であって、前記湯口は、１組の耐火板を装着するための上側載荷凹部(１４)と下側載荷凹部(１８)を有し、上側載荷凹部と下側載荷凹部の各々は、耐火板(１２，１６)を装着する下記の(a)(b)(c)を特徴とする方法。
   (a)上側載荷凹部および下側載荷凹部(１４，１８)の一方が１度だけ最初の載荷凹部として選択され、他方の載荷凹部がリサイクル用の凹部となる
   (b)溶融金属の注入に先立って、新品の耐火板がシステムとして最初の載荷凹部として選択された載荷凹部に装着され、１度だけ最初の載荷凹部において使用された耐火板がシステムとしてリサイクル用の載荷凹部に装着される
   (c)溶融金属の注入後、最初の載荷凹部に装着されていた耐火板がシステムとして、リサイクル用の載荷凹部において再利用するために装着され、先にリサイクル用の載荷凹部に装着されていた耐火板はシステムとして廃棄される
2. １度だけ使用された前記耐火板は、前記耐火板の最初の利用においてその板の支持面であった面が前記耐火板の摺動面となるように前記再利用のための凹部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 下側載荷凹部(１８)が最初の装着凹部に選択される点を特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 上側載荷凹部(１４)が最初の装着凹部に選択される点を特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 取瓶または分配器などの冶金容器用摺動湯口の凹部（１４、１８）に装着されるように設計され、前記摺動湯口が上板用凹部（１４）と下板用凹部（１８）とを有する耐火板において、前記耐火板は位置調整装置（３２）を有し、その位置調整装置（３２）により上側凹部の１位置にのみ装着することができ、また前記耐火板が１位置から他位置に移行する時、その板の支持面がその板の摺動面になるように下側凹部の１位置にのみ装着することができることを特徴とする耐火板。
6. 前記位置調整装置は、カットパネル（３２）から構成されることを特徴とする請求項５に記載の耐火板。
7. 前記耐火板は、摺動湯口の凹部に２度以上装着することを防止し、他の凹部（１４、１８）に装着することを妨げない手段または装置を有することを特徴とする請求項５または６に記載の耐火板。
8. 摺動湯口の凹部のうちの１つに２度以上耐火板を装着することを防止し、他の凹部に前記耐火板を装着することを妨げない前記手段は、溶融金属の注入によって生じる現象、例えば温度または熱膨張の作用の下で突出できる要素（４０）から構成されることを特徴とする請求項７に記載の耐火板。
9. 摺動湯口の凹部のうちの１つに２度以上耐火板を装着することを防止する前記手段は、一定の温度に達した後、原形を取り戻すことができる形状記憶材料の変形部品（６０）から構成されることを特徴とする請求項８に記載の耐火板。
10. 摺動湯口の凹部のうちの１つに２度以上耐火板を装着することを防止する前記手段は、耐火板に設置され機械的に施錠された可動要素から構成され、新品の耐火板を新品の耐火板のための凹部に導入する間に、この施錠または掛けがねが除去されまたは破壊され、それにより可動要素を脱出させることを特徴とする請求項７に記載の耐火板。
11. 前記耐火板は留め金具（６８）を有し、前記留め金具（６８）が、台座（７４）に保有されこの台座から脱出しようとする金属片（７０）を保持し、新品の耐火板が最初に新品の耐火板ための凹部に導入されると、留め金具が外されることを特徴とする請求項１０に記載の耐火板。

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