JP4692728B2 - SLIDE GATE PLATE AND METHOD OF REPRODUCTION THEREOF - Google Patents

SLIDE GATE PLATE AND METHOD OF REPRODUCTION THEREOF Download PDF

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Description

本発明は、スライドゲートプレート及びその再生方法に関し、より詳しくは、溶融金属の排出制御に用いられる溶融金属量制御装置のスライドゲートプレート及びその再生方法に関する。   The present invention relates to a slide gate plate and a regeneration method thereof, and more particularly to a slide gate plate of a molten metal amount control device used for molten metal discharge control and a regeneration method thereof.

溶湯鍋の鍋底鉄皮の溶融金属排出口には溶融金属の流量を制御するための流量制御装置が取り付けられ、その流量制御装置の流量調整部分には図１０に例示するようなスライドゲートプレート１０１が取り付けられている。   A flow rate control device for controlling the flow rate of the molten metal is attached to the molten metal discharge port of the bottom iron skin of the molten metal pan, and a slide gate plate 101 as illustrated in FIG. Is attached.

スライドゲートプレート１０１は、耐火物からなる上部プレート１０２と下部プレート１０３から構成されている。上部及び下部プレート１０２，１０３にはそれぞれ溶融金属通過孔１０２ａ，１０３ａが形成され、さらに溶融金属通過孔１０２ａ，１０３ａの周囲には一面側に突出する突起１０２ｂ，１０３ｂが形成されている。   The slide gate plate 101 includes an upper plate 102 and a lower plate 103 made of a refractory material. Molten metal passage holes 102a and 103a are formed in the upper and lower plates 102 and 103, respectively, and protrusions 102b and 103b projecting to one side are formed around the molten metal passage holes 102a and 103a.

上部プレート１０２と下部プレート１０２，１０３は、互いに突起１０２ｂ，１０３ｂの無い面が接触するように重ね合わされて使用される。そして、重ね合わされた状態で下部プレート１０３を摺動させて上下の溶融金属通過孔１０２ａ，１０３ａの相対位置を調整することによってノズル（不図示）から供給される溶融金属の流量を制御している。   The upper plate 102 and the lower plates 102 and 103 are used by being overlapped so that the surfaces without the protrusions 102b and 103b contact each other. Then, the flow rate of the molten metal supplied from the nozzle (not shown) is controlled by sliding the lower plate 103 in an overlapped state and adjusting the relative positions of the upper and lower molten metal passage holes 102a and 103a. .

スライドゲートプレート１０１には、上部及び下部プレート１０２，１０３を相対的に摺動させる力だけでなく、上部及び下部プレート１０２，１０３の間からの溶融金属の漏れを防止するために互いを圧着させる力が加えられる。   The slide gate plate 101 is pressed against each other to prevent leakage of molten metal from between the upper and lower plates 102 and 103 as well as a force for relatively sliding the upper and lower plates 102 and 103. Power is applied.

ところで、上部及び下部プレート１０２，１０３の溶融金属通過孔１０２ａ，１０３ａには高温の溶融金属が接触することから、溶融金属通過孔１０２ａ，１０３ａ及びその周辺が熱を受けて損傷するために、スライドゲートプレート１０１は一定の使用時間が経過した後に破棄されるのが一般的である。   By the way, the molten metal passage holes 102a and 103a of the upper and lower plates 102 and 103 are in contact with the molten metal at a high temperature, so that the molten metal passage holes 102a and 103a and their surroundings are damaged by receiving heat. In general, the gate plate 101 is discarded after a certain period of use.

しかし、上部及び下部プレート１０２，１０３が受ける損傷は溶融金属と接する溶融金属通過孔１０２ａ，１０３ａ及びその周辺であり、それ以外の部分の損傷は少ない。   However, the damage received by the upper and lower plates 102 and 103 is the molten metal passage holes 102a and 103a in contact with the molten metal and the periphery thereof, and the other portions are less damaged.

そこで、上部及び下部プレート１０２，１０３のうちの溶融金属通過孔１０２ａ，１０３ａ及びその周辺を部分的に交換して再利用することが下記の特許文献１〜３に記載されている。   Therefore, the following Patent Documents 1 to 3 describe that the molten metal passage holes 102a and 103a and the periphery of the upper and lower plates 102 and 103 are partially exchanged and reused.

特許文献１には、図１１に示すように、上部プレート１０２と下部プレート１０２，１０３に形成されていた溶融金属通過孔１０２ａ，１０３ａ及びその周辺を円筒状にくり抜いて円筒形の貫通孔１０４を形成し、この貫通孔１０４に環状交換レンガ（環状リング）１０５を挿入固定することが記載されている。この場合、貫通孔１０４は、図１０に示した突起１０２ａ，１０３ａよりも小径であり、くり抜いた後に残された突起１０２ａ、１０３ａは削り取られる。また、環状交換レンガ１０５の一端には、貫通孔１０４より大径の突起１０５ｂが形成され、その突起１０５ｂは、初期の上部及び下部プレート１０２，１０３の突起１０２ｂ，１０３ｂと同じ形状となっていて、その中央には溶融金属通過孔１０５ａが形成されている。   In Patent Document 1, as shown in FIG. 11, the molten metal passage holes 102a and 103a formed in the upper plate 102 and the lower plates 102 and 103 and the periphery thereof are hollowed out into a cylindrical shape to form a cylindrical through hole 104. It is described that an annular replacement brick (annular ring) 105 is inserted and fixed in this through hole 104. In this case, the through-hole 104 has a smaller diameter than the protrusions 102a and 103a shown in FIG. 10, and the protrusions 102a and 103a left after being cut out are scraped off. In addition, a protrusion 105b having a larger diameter than the through hole 104 is formed at one end of the annular replacement brick 105, and the protrusion 105b has the same shape as the protrusions 102b and 103b of the initial upper and lower plates 102 and 103. In the center, a molten metal passage hole 105a is formed.

また、特許文献２には、図１２に示すように、上部及び下部プレート１０２，１０３の貫通孔１０４の直径を環状交換レンガ１０５の突起１０５ｂの直径より大きくし、さらに、貫通孔１０４の直径を厚さ方向に１段変化させて段差１０６を設け、併せて環状交換レンガ１０５の外周面にも段差を設けることが記載されている。これにより、貫通孔１０４内で環状交換レンガ１０５が厚み方向へずれることが防止される。   In Patent Document 2, as shown in FIG. 12, the diameter of the through hole 104 of the upper and lower plates 102 and 103 is made larger than the diameter of the projection 105b of the annular replacement brick 105, and the diameter of the through hole 104 is further increased. It is described that a step 106 is provided by changing one step in the thickness direction, and a step is also provided on the outer peripheral surface of the annular replacement brick 105. This prevents the annular replacement brick 105 from shifting in the thickness direction in the through hole 104.

さらに、特許文献３には、図１３に示すように、特許文献２と同じように上部及び下部プレート１０２，１０３の貫通孔１０４の直径を環状交換レンガ１０５の突起１０５ｂの直径より大きくし、さらに、貫通孔１０４内面に一段の段差１０６を設けるとともに、その段差１０６の部分にテーパー面１０７を設けることが記載されている。このテーパー面１０７は、環状リング１０５が貫通孔１０４内でプレート摺動方向にずれなくするために設けられている。
特開平８−５７６３１号公報 特開２００３−１８１６２６号公報 特開平９−２２５６２８１号公報 Furthermore, in Patent Document 3, as shown in FIG. 13, the diameter of the through holes 104 of the upper and lower plates 102 and 103 is made larger than the diameter of the projection 105 b of the annular replacement brick 105, as in Patent Document 2, In addition, it is described that a step 106 is provided on the inner surface of the through-hole 104 and a tapered surface 107 is provided on the step 106. The tapered surface 107 is provided to prevent the annular ring 105 from shifting in the plate sliding direction within the through hole 104.
JP-A-8-57631 JP 2003-181626 A JP-A-9-2256281

溶湯鍋（不図示）から溶融金属の突出が開始し、さらにスライドゲートプレート１０１の開動作が開始した時に、溶融金属の圧力、即ち溶鋼圧力が下側の環状交換レンガ１０５に働くため、図１１に示すようなスライドゲートプレート１０１によれば、下側の円筒形の環状交換レンガ１０５が厚さ方向にズレ易くなる。これは、下側の環状交換レンガ１０５と下部プレート１０３を接合しているモルタルの強度が十分に得られないことが原因である。また、そのズレによって、図１１に示すように下側の環状交換レンガ１０５と上部プレート１０２の間に隙間Ｓが生じ、その隙間Ｓを通して溶融金属の漏れや、漏れた溶融金属によりプレートの摺動不能を引き起こす可能性がある。   When the molten metal starts to protrude from the molten metal pan (not shown) and the opening operation of the slide gate plate 101 is started, the pressure of the molten metal, that is, the molten steel pressure acts on the lower annular exchange brick 105. According to the slide gate plate 101 as shown in FIG. 4, the lower cylindrical annular replacement brick 105 is easily displaced in the thickness direction. This is because the strength of the mortar that joins the lower annular replacement brick 105 and the lower plate 103 is not sufficiently obtained. Further, as shown in FIG. 11, a gap S is generated between the lower annular replacement brick 105 and the upper plate 102 due to the deviation. Through the gap S, the molten metal leaks or the plate slides due to the leaked molten metal. Can cause disability.

これに対して、図１２に示すようなスライドゲートプレート１０１によれば、下部プレート１０３における環状交換レンガ１０５の厚み方向のズレは段差１０６によって生じにくくなる。しかし、十分な厚みのない下部プレート１０３の中で段差１０６を形成しているために、段差１０６より下のプレート強度が低下するので、環状交換レンガ１０５に溶鋼圧力が加わった時に肉厚の薄い領域、特に環状交換レンガ１０５の角が当たる部分に応力が集中してクラック１１０が生じ、環状交換レンガ１０５の損傷にともなってクラック１１０を通した溶鋼漏れが生じ易くなる。   On the other hand, according to the slide gate plate 101 as shown in FIG. 12, the difference in the thickness direction of the annular replacement brick 105 in the lower plate 103 is hardly caused by the step 106. However, since the step 106 is formed in the lower plate 103 that does not have a sufficient thickness, the strength of the plate below the step 106 is reduced, so that when the molten steel pressure is applied to the annular replacement brick 105, the thickness is thin. Stress concentrates on a region, particularly a portion where the corner of the annular exchange brick 105 hits, and a crack 110 is generated. As the annular exchange brick 105 is damaged, molten steel leaks easily through the crack 110.

また、図１３に示すようなスライドゲートプレート１０１においても、十分な厚みのない下部プレート１０３の中で段差１０６を形成しているために、段差１０６より下のプレート強度が低下するので、図１２と同様に肉厚の薄い領域にクラック１１０が生じて溶鋼漏れが発生しやすくなる。特に、段差１０６のうち面積の狭いテーパー面１０７に圧力が集中してしまうため、環状交換レンガ１０５に溶鋼圧力が加わった時に肉厚の薄い領域のうちテーパー面１０７の角が当たる部分に応力が集中してそこからクラック１１０が生じ、環状交換レンガ１０５の損傷にともなってクラック１１０を通じた溶鋼漏れが生じ易くなる。   Further, in the slide gate plate 101 as shown in FIG. 13, since the step 106 is formed in the lower plate 103 having no sufficient thickness, the strength of the plate below the step 106 is lowered, so that FIG. Similarly, crack 110 is generated in a thin region, and molten steel leakage is likely to occur. In particular, since the pressure concentrates on the tapered surface 107 having a small area in the step 106, when the molten steel pressure is applied to the annular replacement brick 105, the stress is applied to the portion where the corner of the tapered surface 107 hits the thin region. The cracks 110 are concentrated and the molten steel leaks easily through the cracks 110 as the annular exchange brick 105 is damaged.

なお、スライドゲートプレートは、数回の再利用が可能であるが、クラックが発生することにより再利用回数が減ることになる。   Note that the slide gate plate can be reused several times, but the number of reuses is reduced by the occurrence of cracks.

本発明の目的は、交換レンガの周囲からクラックが入り難いスライドゲートプレートとその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a slide gate plate in which cracks are unlikely to enter from around a replacement brick and a method for manufacturing the same.

上記の課題を解決するための本発明の第１の態様に係るスライドゲートプレートの再生方法は、プレートの母体レンガの溶融金属通過部を含む領域において厚さ方向に段差のない連続したテーパー面を内周に持つ貫通孔を形成し、厚さ方向に段差の無いテーパー面を外周に有して前記貫通孔に嵌め込まれる形状の本体部と、該本体部の狭域端から伸びる突起部と、該突起部及び前記本体部を貫通する溶融金属通過孔とを有する交換レンガを用意し、前記交換レンガの前記突起部を前記プレートの前記貫通孔の大口端から差し込んで小口端から突出させることにより前記交換レンガを前記貫通孔に嵌め込み、前記貫通孔に嵌め込まれた前記交換レンガの広域端を研磨する工程を有し、前記貫通孔の前記テーパー面と前記交換レンガの前記テーパー面は、それぞれ前記プレートの厚さ方向において前記貫通孔の内側に湾曲していることを特徴とする。 In the method for regenerating a slide gate plate according to the first aspect of the present invention for solving the above-described problem, a continuous tapered surface having no step in the thickness direction is formed in a region including the molten metal passage portion of the base brick of the plate. Forming a through-hole having an inner periphery, having a tapered surface having no step in the thickness direction on the outer periphery, and being fitted into the through-hole, a protrusion extending from a narrow end of the main body, By preparing an exchange brick having the projection and the molten metal passage hole penetrating the main body, and inserting the projection of the exchange brick from the large end of the through hole of the plate and projecting from the small end fitting the replacement bricks in the through hole, wherein fitted into the through holes have a step of polishing the wide end of the replacement bricks, the taper of the exchange bricks and the tapered surface of the through hole Surface is characterized by being bent in the through hole in the thickness direction of each of the plate.

本発明の第２の態様に係るスライドゲートプレートは、厚さ方向に段差のない連続したテーパー面を内周に有する貫通孔が一部に形成されたプレートと、厚さ方向に段差の無いテーパー面を外周に有して前記貫通孔に嵌め込まれる本体部、該本体部の狭域端から伸びる突起部、および該突起部と前記本体部を貫通する溶融金属通過孔とを有する交換レンガとを有し、前記貫通孔の前記テーパー面と前記交換レンガの前記テーパー面は、それぞれ前記プレートの厚さ方向において前記貫通孔の内側に湾曲していることを特徴とする。 The slide gate plate according to the second aspect of the present invention includes a plate in which a through hole having a continuous tapered surface with no step in the thickness direction is formed in a part thereof, and a taper without a step in the thickness direction. A main body portion having a surface on the outer periphery and fitted into the through hole, a protrusion extending from a narrow end of the main body portion, and a replacement brick having the protrusion and a molten metal passage hole penetrating the main body portion. a, wherein said tapered surface of said replacement brick and the tapered surface of the through hole in the thickness direction of each of the plates, characterized that you have curved inwardly of the through hole.

本発明の第３の態様に係るスライドゲートプレートは、第２の態様において、前記プレートの表面に現れる前記貫通孔と前記交換レンガの境界は、円形、楕円径、菱形のいずれかの形状を有していることを特徴とする。 The slide gate plate according to a third aspect of the present invention is the slide gate plate according to the second aspect, wherein the boundary between the through hole and the replacement brick that appears on the surface of the plate has any one of a circular shape, an elliptical diameter, and a diamond shape. It is characterized by that.

本発明によればプレートと交換レンガの接合面は厚さ方向に段差の無い連続しているテーパー面となっている。従って、プレートの貫通孔の内面において、鋭角部分は存在せず、交換レンガを介してプレートに加わる力は貫通孔内壁のどの位置でもほぼ等しく、局所的に荷重が加わることが回避され、これによりプレートでのクラックの発生が抑制できる。   According to the present invention, the joint surface between the plate and the replacement brick is a continuous tapered surface with no step in the thickness direction. Therefore, there is no acute angle portion on the inner surface of the through-hole of the plate, and the force applied to the plate through the replacement brick is almost equal at any position on the inner wall of the through-hole, thereby avoiding the application of a load locally. Generation of cracks in the plate can be suppressed.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施形態に係るスライドゲートプレートが組み込まれる溶融金属流量制御装置の概要構成図、図２(a) 、(b) は、初期のスライドゲートプレートの平面図及び断面図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a molten metal flow rate control device in which a slide gate plate according to an embodiment of the present invention is incorporated, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are a plan view and a cross-sectional view of the initial slide gate plate. is there.

図１において、溶湯鍋１の鍋底鉄皮２の溶融金属排出口３とその周辺には溶融金属の流量を制御するための溶融金属流量制御装置１０が取り付けられている。   In FIG. 1, a molten metal flow rate control device 10 for controlling the flow rate of the molten metal is attached to the molten metal discharge port 3 of the pot bottom iron skin 2 of the molten metal pot 1 and its periphery.

溶融金属流量制御装置１０は、鍋底鉄皮２及びその下面のベース板４に形成された溶融金属排出口３に貫通して取り付けられる上部ノズル１１と、溶湯鍋１内で上部ノズル１１の外周に接続される羽口７と、ベース板４の下側に取り付けられ且つ上部ノズル１１を貫通させる孔を有する固定金具１２と、固定金具１２に固定され且つ上部ノズル１１の溶融金属通過孔１１ａに連通する別の溶融金属通過孔２２ａを有する上部プレート２２と、上部プレート２２の下に重なる下部プレート２３と、下部プレート２３を支持するスライド金枠１３と、下部プレート２３の溶融金属通過孔２３ａに連通する別の溶融金属通過孔１４ａを有する下部ノズル１４と、スライド金枠１３、スライドゲートプレート２１、下部ノズル１４等を支持するとともにそれらの部品の着脱時に開閉される開閉金枠１５と、下部プレート２３を横方向に摺動させる下部プレート摺動機構１６とを有し、さらにその他の部品を備えている。下部ノズル１４の下端は、溶融金属流量制御装置１０を下から覆う防熱カバー５を貫通して外部に露出されている。   The molten metal flow rate control device 10 includes an upper nozzle 11 that is attached to penetrate the molten metal discharge port 3 formed in the bottom iron shell 2 and the base plate 4 on the lower surface thereof, and an outer periphery of the upper nozzle 11 in the molten metal pan 1. The tuyere 7 to be connected, the fixture 12 attached to the lower side of the base plate 4 and having a hole through which the upper nozzle 11 passes, and the molten metal passage hole 11a of the upper nozzle 11 fixed to the fixture 12 The upper plate 22 having another molten metal passage hole 22a, a lower plate 23 overlapping the upper plate 22, a slide metal frame 13 supporting the lower plate 23, and the molten metal passage hole 23a of the lower plate 23. Supporting the lower nozzle 14 having another molten metal passage hole 14a, the slide metal frame 13, the slide gate plate 21, the lower nozzle 14 and the like. And opening and closing metal frame 15 which is opened and closed when their parts detachable, and a lower plate sliding mechanism 16 for sliding the lower plate 23 in the lateral direction, further comprising other components. The lower end of the lower nozzle 14 is exposed to the outside through a heat insulating cover 5 that covers the molten metal flow rate control device 10 from below.

下部プレート摺動機構１６は、連結ロッド１７、ベルクランク１８を介してスライド金枠１３を横方向に摺動させる駆動シリンダ１９を有しており、制御回路（不図示）によって駆動シリンダ１９を駆動することにより下部プレート２３と上部プレート２２のそれぞれの溶融金属通過孔２２ａ，２２ｂの相対位置を制御するものである。   The lower plate sliding mechanism 16 has a drive cylinder 19 that slides the slide metal frame 13 laterally via a connecting rod 17 and a bell crank 18 and drives the drive cylinder 19 by a control circuit (not shown). By doing so, the relative positions of the molten metal passage holes 22a and 22b of the lower plate 23 and the upper plate 22 are controlled.

上部プレート２２及び下部プレート２３はスライドゲートプレート２１を構成し、それぞれ図２(a) 、(b) に示すようにアルミナカーボン、アルミナジルコニウム等からなる母体レンガ２２ｂ，２３ｂと、その一面に形成された突起２２ｃ，２３ｃとを有し、突起２２ｃ，２３ｃと母体レンガ２２ｂ、２３ｂには厚さ方向に溶融金属通過孔２２ａ、２３ａが一体形成されている。   The upper plate 22 and the lower plate 23 constitute a slide gate plate 21 and are formed on one side of the base bricks 22b and 23b made of alumina carbon, alumina zirconium, etc., as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). The molten metal passage holes 22a and 23a are integrally formed in the thickness direction on the protrusions 22c and 23c and the base bricks 22b and 23b.

母体レンガ２２ｂ，２３ｂは、例えば、長さが約５００ｍｍ、幅が約２００ｍｍ、厚さが４５ｍｍ程度の大きさを有する。また、溶融金属通過孔２２ａ、２３ａの直径は例えば約８５ｍｍである。   The base bricks 22b and 23b have a length of about 500 mm, a width of about 200 mm, and a thickness of about 45 mm, for example. The diameter of the molten metal passage holes 22a and 23a is, for example, about 85 mm.

上部プレート２２と下部プレート２３のうち突起２２ｃ，２３ｃの無い面は互いに摺動し合う摺動面となり、下部プレート２３を下部プレート摺動機構１６により摺動させることにより、互いの溶融金属通過孔２２ａ，２３ａの重なる面積が調整されてそれらの中を流れる溶融金属の流量を制御するように構成されている。   The surfaces of the upper plate 22 and the lower plate 23 that do not have the protrusions 22c and 23c are sliding surfaces that slide against each other. The lower plate 23 is slid by the lower plate sliding mechanism 16 so The overlapping area of 22a and 23a is adjusted, and it is comprised so that the flow volume of the molten metal which flows through them may be controlled.

また、上部プレート２２の突起２２ｃは、上部ノズル１１の下端に形成された凹部に嵌め合わされる形状を有し、同様に、下部プレート２３の突起２３ｃは下部ノズル１４の上端に形成された凹部に嵌め合わされる形状を有している。これらによって上部プレート２２は上部ノズル１１と同じ位置に保持され、また、下部プレート２３は下部ノズル１４とともに移動することになる。   Further, the protrusion 22 c of the upper plate 22 has a shape that fits into a recess formed at the lower end of the upper nozzle 11, and similarly, the protrusion 23 c of the lower plate 23 is formed into a recess formed at the upper end of the lower nozzle 14. It has a shape that fits together. As a result, the upper plate 22 is held at the same position as the upper nozzle 11, and the lower plate 23 moves together with the lower nozzle 14.

そして、上部プレート２２と下部プレート２３のそれぞれの溶融金属通過孔２２ａ，２３ａの少なくとも一部が重なった状態で、溶湯鍋１内から流された高温の溶融金属が上部ノズル１１、スライドゲートプレート２１、下部ノズル１４の各々の溶融金属通過孔１１ａ，２２ａ，２３ａ，１４ａ内を流れて下方の目標位置に供給される。このような溶融金属の流通時間の経過とともにスライドゲートプレート２１の溶融金属通過孔２２ａ，２３ａ及びその周辺が熱を受けて損傷する。   Then, in a state where at least a part of the molten metal passage holes 22a and 23a of the upper plate 22 and the lower plate 23 overlap each other, the high temperature molten metal flowed from the molten metal ladle 1 is the upper nozzle 11 and the slide gate plate 21. The lower nozzle 14 flows through the molten metal passage holes 11a, 22a, 23a, and 14a and is supplied to the lower target position. As the molten metal flow time elapses, the molten metal passage holes 22a and 23a and the periphery of the slide gate plate 21 are damaged by heat.

損傷を受けた上部プレート２２、下部プレート２３は再生されて再利用される。例えば、下部プレート２３は、図３(a) 〜(c) に示す工程を経て再生されて図４に示す平面図のようになる。なお、図３(a) 〜(c) は、図４のＩ−Ｉ線から見た断面を示している。   The damaged upper plate 22 and lower plate 23 are recycled and reused. For example, the lower plate 23 is regenerated through the steps shown in FIGS. 3A to 3C and becomes a plan view shown in FIG. 3A to 3C show cross sections viewed from the line II in FIG.

まず、図３(a) に示すように、下部プレート２３の溶融金属通過孔２３ａの内壁面は、溶融金属の通過により生じた損傷部２３ｘを有している。   First, as shown in FIG. 3A, the inner wall surface of the molten metal passage hole 23a of the lower plate 23 has a damaged portion 23x caused by the passage of the molten metal.

次に、図３(b) に示すように、ドリル（不図示）などを用いて、下部プレート２３の母体レンガ２３ｂのうち突起２３ｃを含む領域に貫通孔２４を形成する。その貫通孔２４は内壁に厚さ方向に段差の無いテーパー面を有し、その平面形状は例えば円形となっている。   Next, as shown in FIG. 3B, a through hole 24 is formed in a region including the projection 23c in the base brick 23b of the lower plate 23 using a drill (not shown) or the like. The through hole 24 has a tapered surface with no step in the thickness direction on the inner wall, and its planar shape is, for example, a circle.

貫通孔２４の小口端２４ａは、初期の突起２３ｃが形成されていた側の面であってもよいし摺動面となっていた面でもよいが、初期の突起２３ｃが入り得る大きさである。さらに、貫通孔２４の内面のテーパー角θは、母体レンガ２３ｂの一面又は他面に垂直な線に対して例えば０°よりも大きく且つ４５°以下、好ましくは２０°以下となる。そのテーパー角θを４５°より大きくすれば、母体レンガ２３ｂの短辺方向で貫通孔２４と母体レンガ２３ｂの外縁との距離が短くなってその領域の断面積が減少して母体レンガ２３ｂの強度が低下するので好ましくない。また、テーパー角θが２０°以下であれば、貫通孔２４の小口端２４ａの周囲の母体レンガ２３ｂが脆くなりにくい。   The small edge 24a of the through hole 24 may be a surface on which the initial protrusion 23c is formed or a surface that is a sliding surface, but is large enough to receive the initial protrusion 23c. . Further, the taper angle θ of the inner surface of the through hole 24 is, for example, larger than 0 ° and not more than 45 °, preferably not more than 20 ° with respect to a line perpendicular to one surface or the other surface of the base brick 23b. If the taper angle θ is larger than 45 °, the distance between the through hole 24 and the outer edge of the base brick 23b is shortened in the short side direction of the base brick 23b, the cross-sectional area of the region is reduced, and the strength of the base brick 23b is increased. Is unfavorable because it decreases. In addition, when the taper angle θ is 20 ° or less, the base brick 23b around the small end 24a of the through hole 24 is unlikely to become brittle.

この場合のテーパー角θは、ある部分のテーパー面の法線を通るように母体レンガ２３ｂの上面又は下面に対して垂直に貫通孔２４を切断した状態で現れる貫通孔２４の切断壁の角度である。   In this case, the taper angle θ is an angle of the cut wall of the through hole 24 that appears in a state where the through hole 24 is cut perpendicularly to the upper surface or the lower surface of the base brick 23b so as to pass through the normal line of the tapered surface of a certain part. is there.

このような貫通孔２４を母体レンガ２３ｂに形成した後に、図３(c) に示すように、交換レンガ２５を貫通孔２４の大口端２４ｂ側から小口端２４ａに向けて嵌め込む。交換レンガ２５は、貫通孔２４と同じ形状及び大きさの本体部２５ａと、交換レンガ２５の狭域端２５ｃに形成されて貫通孔２４の小口端２４ａから外部に突出する突出部２５ｂとから構成される。その突出部２５ｂは初期の下部プレート２３の突起２３ｃと同じ形状及び大きさを有し、その突出部２５ｂの中央には本体部２５ａを厚さ方向に貫通する溶融金属通過孔２３ａが形成されている。その交換レンガ２５は、円錐形の先端を切断したような形状になっている。   After such a through hole 24 is formed in the base brick 23b, the replacement brick 25 is fitted from the large end 24b side to the small end 24a of the through hole 24 as shown in FIG. 3 (c). The replacement brick 25 includes a main body 25a having the same shape and size as the through-hole 24, and a protrusion 25b that is formed at the narrow end 25c of the replacement brick 25 and protrudes from the small end 24a of the through-hole 24 to the outside. Is done. The protrusion 25b has the same shape and size as the protrusion 23c of the initial lower plate 23, and a molten metal passage hole 23a that penetrates the main body 25a in the thickness direction is formed at the center of the protrusion 25b. Yes. The replacement brick 25 has a shape that is obtained by cutting a conical tip.

交換レンガ２３ｂと貫通孔２４内壁はモルタルによって接着され、モルタルが乾燥した後に、貫通孔２４の大口端２４ｂから突出する交換レンガ２５の広域端２５ｄを研磨治具（不図示）を用いて研磨して、その広域端２５ｄ側の母体レンガ２５ｂの面を平坦化する。これにより研磨された面が新たな摺動面となる。   The replacement brick 23b and the inner wall of the through hole 24 are bonded by mortar, and after the mortar has dried, the wide end 25d of the replacement brick 25 protruding from the large end 24b of the through hole 24 is polished using a polishing jig (not shown). Then, the surface of the base brick 25b on the wide-area end 25d side is flattened. Thus, the polished surface becomes a new sliding surface.

これにより下部プレート２３の再生工程が終了するが、同じような工程によって上部プレート２２も再生される。   This completes the regeneration process of the lower plate 23, but the upper plate 22 is also regenerated by the same process.

以上のような再生されたスライドゲートプレート２１は、図５のように重ねられた状態で図１に示す溶融金属流量制御装置１０に組み込まれる。   The slide gate plate 21 regenerated as described above is incorporated in the molten metal flow rate control device 10 shown in FIG. 1 in a state of being stacked as shown in FIG.

スライドゲートプレート２１のうち下部プレート２３は、下部プレート摺動機構１６により位置が調整される。そして、下部プレート２３の溶融金属通過孔２３ａと上部プレート２２の溶融金属通過孔２２ａが重なる面積に応じて溶湯鍋１から供給される溶融金属の流量が調整される。   The position of the lower plate 23 of the slide gate plate 21 is adjusted by the lower plate sliding mechanism 16. And the flow volume of the molten metal supplied from the molten metal ladle 1 is adjusted according to the area where the molten metal passage hole 23a of the lower plate 23 and the molten metal passage hole 22a of the upper plate 22 overlap.

この場合、溶融金属が溶融金属通過孔２２ａ、２３ａ内を流れることにより下部プレート２３のうち交換レンガ２５にも荷重が加わるが、下部プレート２３の貫通孔２４と交換レンガ２５の接合面は厚さ方向に段差の無い連続したテーパー面となっている。従って、下部プレート２３ｂの貫通孔２４の内面において厚さ方向の鋭角部分は存在せず、交換レンガ２５を介して母体レンガ２３ｂに加わる力は貫通孔２４内壁のどの位置でもほぼ等しく、局所的に大きな圧力が加わることが回避される。   In this case, the molten metal flows through the molten metal passage holes 22a and 23a, so that a load is also applied to the replacement brick 25 in the lower plate 23, but the joint surface between the through hole 24 of the lower plate 23 and the replacement brick 25 is thick. It is a continuous tapered surface with no step in the direction. Accordingly, there is no acute angle portion in the thickness direction on the inner surface of the through hole 24 of the lower plate 23b, and the force applied to the base brick 23b through the replacement brick 25 is almost equal at any position on the inner wall of the through hole 24, and locally. A large pressure is avoided.

しかも、貫通孔２４のテーパー角θが０°より大きく４５°以下、例えば３°以下と小さくすると、母体レンガ２３ｂでは交換レンガ２５への荷重によってクラックが発生しやすい箇所も存在しないし、ここに嵌め込まれた交換レンガ２５が厚さ方向にずれることもない。   In addition, when the taper angle θ of the through hole 24 is larger than 0 ° and smaller than 45 °, for example, 3 ° or smaller, the base brick 23b has no portion where cracks are likely to occur due to the load on the replacement brick 25. The fitted replacement brick 25 is not displaced in the thickness direction.

従って、上記の条件で再生された下部プレート２３、上部プレート２２は、新品のものと同様に溶湯漏れが生じにくくなる。   Therefore, the lower plate 23 and the upper plate 22 regenerated under the above conditions are less likely to cause molten metal leakage as in the case of a new one.

ところで、同じスライドゲートプレートを複数回再生させる場合には、その都度、貫通孔を広げることになる。本実施形態に係る貫通孔２４においては、図６に示すように、再生回数が増えるごとにテーパー角をθ1 からθ2 へと大きくすることにより、その内面を滑らかにすることができる。しかも、貫通孔２４内には段差が無いので、貫通孔２４の大口端２４ｂ側から研磨用ドリル等を入れて母体レンガ２３ｂを研磨又は研削してテーパー角θを大きくするだけでよく、再生処理の作業が容易である。 By the way, when the same slide gate plate is regenerated a plurality of times, the through hole is expanded each time. In the through hole 24 according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, the inner surface can be smoothed by increasing the taper angle from θ 1 to θ 2 as the number of reproductions increases. Moreover, since there is no step in the through-hole 24, it is only necessary to insert a polishing drill or the like from the large-end end 24b side of the through-hole 24 to polish or grind the base brick 23b to increase the taper angle θ, and to regenerate. Is easy.

これに対して、図１１〜図１３に示す従来の再生方法による場合には、貫通孔の加工精度や位置ずれを防止するために再生回数が増えるごとに貫通孔を一回り大きくする必要があるので、本実施態よりも再生回数を多くすることは難しい。   On the other hand, in the case of the conventional regeneration method shown in FIGS. 11 to 13, it is necessary to enlarge the through-hole once every time the number of regenerations is increased in order to prevent the processing accuracy and positional deviation of the through-hole. Therefore, it is difficult to increase the number of playback times compared to the present embodiment.

上記の貫通孔２５の平面形状としては、図４に示すような円形に限られるものではなく、図７(a) に示すような菱形としてもよく、この場合にも図７(b) に示す断面のように厚さ方向に段差の無いテーパー面を内周壁に持つ貫通孔２４が母体レンガ２２ｂ，２３ｂに形成され、その貫通孔２４にはこれに形状を合わせたテーパー面を外周壁に持つ交換レンガ２５が嵌め込まれる。なお、貫通孔２４の平面形状としては、図８に示すように楕円形であってもよい。   The planar shape of the through hole 25 is not limited to the circular shape as shown in FIG. 4, but may be a rhombus as shown in FIG. 7 (a). In this case as well, it is shown in FIG. 7 (b). A through-hole 24 having a tapered surface with no step in the thickness direction on the inner peripheral wall as in the cross section is formed in the base bricks 22b and 23b, and the through-hole 24 has a tapered surface matched to the shape on the outer peripheral wall. The replacement brick 25 is fitted. In addition, as a planar shape of the through-hole 24, as shown in FIG.

次に、本実施形態のスライドゲートプレート２１のサンプルと、図１１、図１２、図１３に示した従来技術により再生されたスライドゲートプレート１０１のサンプルを作成して行った実験結果について説明する。なお、いずれのサンプルについても貫通孔２４，１０４及び交換レンガ２５，１０５の平面形状を図７(a),(b) に示したような菱形とした。   Next, a description will be given of experimental results obtained by creating a sample of the slide gate plate 21 of the present embodiment and a sample of the slide gate plate 101 regenerated by the conventional technique shown in FIGS. 11, 12, and 13. In any sample, the planar shapes of the through holes 24 and 104 and the replacement bricks 25 and 105 were rhombuses as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).

再生された各スライドゲートプレート２１，１０１は全長が５００ｍｍ、厚さが４５ｍｍ、溶融金属通過孔の径が８５ｍｍである。再生された各スライドゲートプレート２１，１０１は上部プレート２２，１０２と下部プレート２３，１０３を一対として各２０組用意した。また、再生されたスライドゲートプレート２１，１０１では、上部及び下部プレート２２，２３、１０２，１０３と交換レンガ２５、１０５の材料はアルミナカーボンであり、交換レンガ２５、１０５の接続にはモルタルを使用し、モルタルが乾燥した後に、上部及び下部プレート２２，２３、１０２，１０３の摺動面側を研磨した。   Each of the regenerated slide gate plates 21 and 101 has a total length of 500 mm, a thickness of 45 mm, and a diameter of the molten metal passage hole of 85 mm. Reproduced slide gate plates 21 and 101 were prepared as 20 pairs of upper plates 22 and 102 and lower plates 23 and 103, respectively. In the regenerated slide gate plates 21, 101, the upper and lower plates 22, 23, 102, 103 and the replacement bricks 25, 105 are made of alumina carbon, and mortar is used to connect the replacement bricks 25, 105. Then, after the mortar was dried, the sliding surface side of the upper and lower plates 22, 23, 102, 103 was polished.

また、本実施例と従来技術に係るスライドゲートプレート２１，１０１は、再生前における鋳造のためのヒート回数がそれぞれ１２回であった。さらに、溶湯鍋１は３００トンの溶融金属を容れる大きさのものを使用した。   In addition, the slide gate plates 21 and 101 according to the present example and the prior art each had 12 heats for casting before regeneration. Furthermore, the molten metal pot 1 used the thing of the magnitude | size which can accommodate 300 tons of molten metals.

そして、表１に示すように、再生スライドゲートプレートの廃却基準を予め定めておいて、各スライドゲートプレート２１，１０１の再使用回数等を比較したところ表２に示す結果が得られた。なお、表２において示された値は２０組の各スライドゲートプレートのサンプルにおける平均値である。   Then, as shown in Table 1, the recycle slide gate plate disposal standard was determined in advance, and the number of times of reuse of the slide gate plates 21 and 101 was compared. As a result, the results shown in Table 2 were obtained. In addition, the value shown in Table 2 is an average value in the sample of 20 sets of each slide gate plate.

Figure 0004692728
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表２によれば、再生されたスライドゲートプレートの使用回数（寿命）については本実施例に係るスライドゲートプレートが最も多いことがわかる。また、本実施例により再生されたスライドゲートプレートの廃却理由のうちで孔径拡大とエッジ溶損が９０％を占めており、これは上部又は下部プレート２２，２３の母体レンガが使用できない状態まで使い込まれたことを示している。   According to Table 2, it can be seen that the slide gate plate according to the present example is the most in terms of the number of times of use (life) of the regenerated slide gate plate. Further, among the reasons for disposing of the slide gate plate regenerated by the present embodiment, the hole diameter enlargement and the edge melting damage account for 90%, and this is the state that the base bricks of the upper or lower plates 22 and 23 cannot be used. Indicates that it has been used.

これにより、本実施形態のように上部又は下部プレートに厚さ方向に段差の無いテーパー面を有する貫通孔を形成することにより、安定した再使用が可能となり、製造コスト削減、資源削減が図れ、さらに再使用によっても新品とほぼ同じようにトラブルが無いことが明らかになった。   Thus, by forming a through hole having a tapered surface without a step in the thickness direction in the upper or lower plate as in this embodiment, it becomes possible to stably reuse, reducing manufacturing costs and resources. Furthermore, it became clear that there was no trouble in re-use as much as new products.

ところで、上記した本実施形態に係る貫通孔２４のテーパー面は、図８の断面に示すように、貫通孔２４の断面の両側壁において大口端２４ｂの縁と小口端２４ａの縁を結ぶ直線よりも貫通孔２４の内側に湾曲させてもよい。これによれば、貫通孔２４内では小口端に近づくほどテーパー面の接線が母体レンガ２３ｂの上面又は下面に対して垂直に近づくので、貫通孔２４の小口端２４ａの周囲での尖りが小さくなり交換レンガ２５の取り付け作業の際などに欠けにくくなる。   By the way, as shown in the cross section of FIG. 8, the tapered surface of the through hole 24 according to the present embodiment described above is a straight line connecting the edge of the large end 24b and the edge of the small end 24a on both side walls of the cross section of the through hole 24. May be curved inside the through hole 24. According to this, the tangent line of the taper surface approaches the vertical surface with respect to the upper surface or the lower surface of the base brick 23b closer to the fore end in the through hole 24, so that the sharpness around the fore end 24a of the through hole 24 becomes smaller. It becomes difficult to chip when the replacement brick 25 is attached.

この場合、断面に示した貫通孔２４の両側壁において上端縁と下端縁を結ぶ直線のなす角度θは０°より大きくて４５°以下、好ましくは２０°以下である。   In this case, an angle θ formed by a straight line connecting the upper end edge and the lower end edge on both side walls of the through hole 24 shown in the cross section is greater than 0 ° and not more than 45 °, preferably not more than 20 °.

なお、上記した実施形態では、上部プレート２２と下部プレート２３を同じ方法で再生させているが、上部プレート２２については従来の方法で再生させたものを使用してもよい。   In the above-described embodiment, the upper plate 22 and the lower plate 23 are regenerated by the same method. However, the upper plate 22 may be regenerated by a conventional method.

図１は、本発明の実施形態に係るスライドゲートプレートが組み込まれる溶融金属流量制御装置の概要構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a molten metal flow rate control device in which a slide gate plate according to an embodiment of the present invention is incorporated. 図２(a) 、(b) は、本発明の実施形態に係るスライドゲートプレートの初期状態を示す平面図及び断面図である。2A and 2B are a plan view and a sectional view showing an initial state of the slide gate plate according to the embodiment of the present invention. 図３(a) 〜(c) は本発明の実施形態に係るスライドゲートプレートの再生工程を示す断面図である。3 (a) to 3 (c) are cross-sectional views showing a slide gate plate regeneration process according to an embodiment of the present invention. 図４は、本発明の実施形態に係る再生されたスライドゲートプレートを示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a regenerated slide gate plate according to an embodiment of the present invention. 図５は、本発明の実施形態に係る再生されたスライドゲートプレートの使用状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a usage state of the regenerated slide gate plate according to the embodiment of the present invention. 図６は、本発明の実施形態に係る再生されたスライドゲートプレートを構成する下部プレートの２回目以降の処理状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the second and subsequent processing states of the lower plate constituting the regenerated slide gate plate according to the embodiment of the present invention. 図７(a) 、(b) は、本発明の実施形態に係る再生されたスライドゲートプレートの別の例を示す平面図及び断面図である。7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view showing another example of the regenerated slide gate plate according to the embodiment of the present invention. 図８は、本発明の実施形態に係る再生されたスライドゲートプレートのさらに別の例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing still another example of the regenerated slide gate plate according to the embodiment of the present invention. 図９(a) 、(b) は、本発明の実施形態に係る再生されたスライドゲートプレートにおける貫通孔の他の例を示す断面図である。9 (a) and 9 (b) are cross-sectional views showing other examples of through holes in the regenerated slide gate plate according to the embodiment of the present invention. 図１０は、溶融金属流量制御装置に組み込まれる一般的なスライドゲートプレートを示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a general slide gate plate incorporated in the molten metal flow rate control device. 図１１は、第１の従来技術により再生されたスライドゲートプレートを示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a slide gate plate regenerated by the first prior art. 図１２は、第２の従来技術により再生されたスライドゲートプレートを示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a slide gate plate regenerated by the second prior art. 図１３は、第３の従来技術により再生されたスライドゲートプレートを示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a slide gate plate regenerated by the third prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１：溶湯鍋１
２：溶融金属流量制御装置１０
１１：上部ノズル
１４：下部ノズル
２１：スライドゲートプレート
２２：上部プレート
２３：下部プレート
２４：貫通孔
２５：交換レンガ 1: Molten pot 1
2: Molten metal flow control device 10
11: Upper nozzle 14: Lower nozzle 21: Slide gate plate 22: Upper plate 23: Lower plate 24: Through hole 25: Replacement brick

Claims (3)

プレートの母体レンガの溶融金属通過部を含む領域において厚さ方向に段差のない連続したテーパー面を内周に持つ貫通孔を形成し、
厚さ方向に段差の無いテーパー面を外周に有して前記貫通孔に嵌め込まれる形状の本体部と、該本体部の狭域端から伸びる突起部と、該突起部及び前記本体部を貫通する溶融金属通過孔とを有する交換レンガを用意し、
前記交換レンガの前記突起部を前記プレートの前記貫通孔の大口端から差し込んで小口端から突出させることにより前記交換レンガを前記貫通孔に嵌め込み、
前記貫通孔に嵌め込まれた前記交換レンガの広域端を研磨する工程
を有し、
前記貫通孔の前記テーパー面と前記交換レンガの前記テーパー面は、それぞれ前記プレートの厚さ方向において前記貫通孔の内側に湾曲していることを特徴とするスライドゲートプレートの再生方法。 In the region including the molten metal passage portion of the base brick of the plate, a through hole having a continuous tapered surface with no step in the thickness direction is formed on the inner periphery,
A main body portion having a tapered surface with no step in the thickness direction on the outer periphery and fitted into the through hole, a protrusion extending from a narrow end of the main body portion, and penetrating the protrusion and the main body portion Prepare replacement bricks with molten metal passage holes,
By fitting the replacement brick into the through hole by inserting the protrusion of the replacement brick from the large end of the through hole of the plate and projecting from the small end,
It has a step of polishing the wide end of the replacement bricks fitted into the through hole,
The method for regenerating a slide gate plate, wherein the tapered surface of the through hole and the tapered surface of the replacement brick are each curved inward of the through hole in the thickness direction of the plate. 厚さ方向に段差のない連続したテーパー面を内周に有する貫通孔が一部に形成されたプレートと、
厚さ方向に段差の無いテーパー面を外周に有して前記貫通孔に嵌め込まれる本体部、該本体部の狭域端から伸びる突起部、および該突起部と前記本体部を貫通する溶融金属通過孔とを有する交換レンガと
を有し、
前記貫通孔の前記テーパー面と前記交換レンガの前記テーパー面は、それぞれ前記プレートの厚さ方向において前記貫通孔の内側に湾曲していることを特徴とするスライドゲートプレート。 A plate partially formed with a through hole having a continuous tapered surface on the inner periphery without a step in the thickness direction;
A main body portion having a tapered surface having no step in the thickness direction on the outer periphery thereof, fitted into the through hole, a protrusion extending from a narrow end of the main body portion, and a molten metal passing through the protrusion and the main body portion A replacement brick having a hole ,
Wherein said tapered surface of said replacement brick and the tapered surface of the through hole, the sliding gate plate, wherein that you have curved inwardly of the through-hole in the thickness direction of each of the plate. 前記プレートの表面に現れる前記貫通孔と前記交換レンガの境界は、円形、楕円径、菱形のいずれかの形状を有していることを特徴とする請求項２に記載のスライドゲートプレート。 3. The slide gate plate according to claim 2 , wherein a boundary between the through hole and the replacement brick that appears on the surface of the plate has a circular shape, an elliptical diameter, or a rhombus shape.
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