JPH0241768A - 溶融金属の流量調整用スライドゲートバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は保持炉等の溶融金属収納容器の開口部に設けた
溶融金属の流量調整用スライドゲートバルブに関する。

従来の技術 第７図はアルミニウム連続鋳造設備全体模式図を示して
いる。溶解炉１にアルミニウム地金・合金及び工場圧延
工程等でのスクラップなどを投入して約７４０℃に加熱
し、アルミニウムを溶解する。溶解されたアルミニウム
は樋３を介してただちに保持炉２に注入され、保持炉２
でバーナーで加熱しながら所定時間保持された後、鋳造
開始と共に保持炉２のストッパーをハンマーで除去して
やる。保持炉２からの溶解アルミニウムは樋４を介して
脱ガス炉５に流入する。脱ガス炉５は、Ｃβ及びＡｒを
吹き込んで水素を除去するための装置である。脱ガス炉
５の出口にはフィルタ６が設けられており、脱ガス炉５
からの溶解アルミニウムはフィルタ６、樋７を介して連
続鋳造装置８に注入される。

連続鋳造装置８は従来公知の構成であり、例えば５連式
ストランドにより構成され、操業待受は台が油圧駆動に
より下方へ一定速度で降下されて連続鋳造を行うように
なっている。

第８図は保持炉の出湯口に設けられたストッパーによる
従来の出湯口閉鎖構造である。保持炉２は鉄皮を耐火煉
瓦で内張すして構成されており、内部に溶融アルミニウ
ム９を収容すると共にその側壁に出湯口２ａが設けられ
ている。出湯口２ａはストッパー１０により閉鎖されて
いる。ストッパー１０は鋳鉄製の心材１１表面にカオー
ル１２を被覆したものであり、ストッパーの柄１３の端
部には突起部１４が一体的に設けられている。保持炉２
の出湯口２ａには＠４が設けられており、この樋４によ
り保持炉２が脱ガス炉に連通されている。

然して、保持炉２中に溶融アルミニウムが溶解炉から充
分に注入された後、ストッパー１０を出湯口２ａから抜
くことにより溶融アルミニウムが脱ガス炉５を介して連
続鋳造装置８に供給される。

スト、７パー１０の除去は、作業員がハンマーＩＧでも
ってストッパーの柄１３に設けられた突起部１４を叩く
ことにより達成される。この際、ストッパー１０を出湯
口２ａから完全に抜きさるのではなく、第９図に示す如
くストンパー１０の挿入程度により樋４中の溶融アルミ
ニウムレベル１７を調整するようにする。樋４中の溶融
アルミニウムは大気と反応してその上面にＡｊ２２０３
の薄い酸化皮膜を形成する。樋４中の溶融アルミニウム
レベルに激しい変動があると、この酸化皮膜が壊れて溶
融アルミニウム中に紛れ込み脱ガス炉のフィルター６に
目詰まりを生ずるため、レベル変動は極力回避しなけれ
ばならない。このため従来は、樋４中の溶融アルミニウ
ムのレベル１７を作業員が目視してストッパー１０の出
湯口２ａへの挿入程度を変えることにより流量調整を行
っていた。

発明が解決しようとする課題 上述したようなストッパーを使用した従来の出湯口閉鎖
構造では、出湯開始に当たり作業員がハンマーでもって
ストッパーを叩いてこれを引き抜かなければならないた
め、作業員は常に高温に溶融したアルミニウムの飛沫の
危険に晒されるという問題があった。また、ストッパー
１０は長時間閉鎮位置に放置されるため、ストッパーの
鋳物が出湯口２ａの中に残って出湯が不可能になること
がある。この場合、作業員がトーチバーナーを使ってス
トッパー１０の残存鋳鉄１１を除去しなければならず、
非常に危険な作業であるという問題があった。更に、上
述したように樋４中の溶融アルミニウムのレベル１７は
非常に厳しく制御する必要があるが、従来はこの調整を
溶融レベルを目視しての手作業で行っていたため流量調
整が非常に困難であるという問題があった。

この問題を解決するために、鉄鋼の鋳造の際にレイドル
又はタンデイツシュ等の出湯口に装着されるスライドゲ
ートバルブを使用して流量調整を行うことが考えられる
。スライドゲートバルブは、溶融金属をタンデイツシュ
等の容器から取り出す際、はぼ中央部にそれぞれ貫通穴
を有する２枚の耐火プレートを液密に重ねてなる摺動ゲ
ートを容器の開口部（出湯口）に設け、摺動ゲートの２
枚の耐火プレートの一方を摺動せしめて、上記２枚の耐
火プレートの貫通穴が連通したとき、溶融金属が貫通穴
を介して容器外に取り出される機構であり、種々の構造
が提案されている。このスライドゲートバルブは一旦鋼
の連続鋳造が開始されると、はとんど完全に閉じること
がなく、開口量を連続的にフィードバック制御するため
に使用されている。

しかし、鉄鋼の鋳造に使用されているスライドゲートバ
ルブをアルミニウムの連続鋳造の際に使用される保持炉
等の出湯口にそのまま装着すると、スライドゲートバル
ブを閉じておく時間が例えば約５時間と非常に長いため
、たとえ保持炉をバーナーで加熱して溶融アルミニウム
の凝固を防止するような構造であっても、出湯口に装着
されたスライドゲートバルブの位置では放熱が非常に早
く起こるため、スライドゲートバルブ部分でアルミニウ
ムが凝固してしまい、ゲートが開けられなくなってしま
うという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、充分長期間閉鎖位置に保持する
ことのできる溶融金属の流量調整用スライドゲートバル
ブを提供することである。

課題を解決するための手段 上述した問題点を解決するために、本発明は、溶融金属
を収容した容器の出湯口に固着され、該出湯口に連通ず
る貫通穴を有する耐火プレートを固定保持する固定部材
と、前記貫通穴に選択的に連通ずる貫通穴を有する耐火
プレートを固定保持し、一端が往復駆動手段に連結され
て前記固定部材に対して摺動可能に支持された摺動部材
と、該摺動部材の耐火プレートを前記固定部材の耐火プ
レートに対して押圧して両耐火プレート間を液密状態に
保持する押圧手段とを具備した溶融金属の流量調整用ス
ライドゲートバルブにおいて、前記固定部材の耐火プレ
ート及び前記摺動部材の耐火プレートの外周をそれぞれ
耐火断熱材で覆ったことを特徴とする溶融金属の流量調
整用スライドゲートバルブを提供する。

固定部材の貫通穴に整列した貫通穴を有する耐火プレー
トを固定保持し、摺動部材を固定部材との間に挟持して
該摺動部材を摺動自在に保持する保持部材を具備したス
ライドゲートバルブ構造では、固定部材、摺動部材及び
保持部材のそれぞれの耐火プレート外周を耐火断熱材で
覆って構成する。

作　　　用 往復駆動手段により摺動部材を摺動して各々の貫通穴を
連通させることにより、溶融金属をスライドゲートバル
ブを介して容器から取り出すことができる。各々の貫通
穴が連通しない位置に摺動部材を移動させることにより
、スライドゲートバルブは閉鎖される。本発明では、各
々の耐火プレートの外周を耐火断熱材で覆ったので、ス
ライドゲートバルブ部分での保温効果を高めることがで
きるため、スライドゲートバルブを長期間閉鎖位置に保
持することができる。この構造により、長期間閉鎖位置
に保持する必要のある保持炉等にもスライドゲートバル
ブを装着可能となり、流量調整を容易に達成することが
できる。

実　　施　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明にかかるスライドゲートバルブの実施例
断面図であり、第２図は第１図の■−■線断面図である
。２０は出湯用のノズルであり、耐火物２２により出湯
口２３が画成されている。

２４は例えば保持炉等の溶融金属収納容器の側壁フレー
ムであり、耐火物２６でライニングされて容器の側壁を
形成している。容器の内部２５には、例えば溶融アルミ
ニウム等の溶融金属が収容される。２８はセラミックボ
ードであり、複数枚のセラミックボード２８を挟んで固
定枠体のホルダ３０がボルト３２により側壁フレーム２
４に締結されている。ホルダ３０には２個のブロック３
４が各々のブロックにつき４個設けられた穴３５中にボ
ルトを挿入することにより着脱自在に装着される。

３６は固定枠体であり、ホルダ３Ｑの窓部に嵌め込まれ
、モルタルによりノズル２０の耐火物２２表面に接着さ
れる。固定枠体３６は第３図の縦断面図に示されている
ように、内側フレーム３８を２個の連結部材３．９．３
９で外側フレーム４０と連結し、内側フレーム３８の内
部に貫通穴４３を有する耐火プレート４２を設け、内側
フレーム３８と外側フレーム４０との間に耐火断熱材４
４を設けて構成されている。４６は耐火断熱材４４を補
強するためのスタッドピンである。耐火断熱材４４とし
ては、例えば商品名イソタップ（イソライト工業株式会
社製）等のセラミックファイバ質不定型耐火断熱材が採
用可能である。

４８は摺動枠体であり、摺動枠体ホルダ５０に装着され
ている。第２図に最も良く示されているように、摺動枠
体ホルダ５０はその一端部（左端部）において２本のロ
ッド５４，５４に固着されており、これらのロッド５４
はブロック３４を貫通してピン５６により油圧シリンダ
５２に連結されている。摺動枠体ホルダ５０の他端部（
右端部）にも２本のロンド５５．５５が固着されており
、これらのロッド５５はブロック３４を貫通して伸長し
ている。摺動枠体４８は第４図に最も良く示されている
ように、内側フレーム５８を連結部材５７．５９で外側
フレーム６０に連結して構成されており、内側フレーム
５８の内部には貫通穴６３を有する耐火プレート６２が
設けられ、内側フレーム５８と外側フレーム６０との間
には耐火断熱材６４が設けられている。６６は耐火断熱
材６４を補強するためのスタッドピンである。この耐火
断熱材６４も固定枠体３６の耐火断熱材４４と同様にイ
ンタツブ等が採用可能である。

６８は固定枠体３６と共同して摺動枠体４８を挟持する
保持枠体であり、その構成は第３図に示した固定枠体の
構成とほぼ同様である。即ち、保持枠体６８は固定枠体
３６の貫通穴４３に整列した貫通穴７３を有する耐火プ
レート７２と耐火プレートの外周を覆った耐火断熱材７
４とを有している。保持枠体６８は保持枠体ホルダ７０
の窓部に装着される構成となっており、保持枠体ホルダ
７０はブロック３４．３４にネジにより固着されている
。

ホルダ３０に着脱自在に固着されたブロック３４の一方
には２個のブラケット７６が設けられており、このブラ
ケット７６をホルダ３０に設けられた２個のブラケット
８０に軸７８で連結することにより、ブロック３４のホ
ルダ３０へのネジ締結を解除し、油圧シリンダ５２とロ
ッド５４とを連結しているピン５６を抜くことにより、
ブロック３４、摺動枠体４８、摺動枠体ホルダ５０、保
持枠体６８、保持枠体ホルダ７０からなるアセンブリを
軸７８を回動中心にして回動し、上記アセンブリを片開
きすることができる。

固定枠体３６、摺動枠体４８、保持枠体６８の各々の耐
火プレー）４２，６２．７２の間は溶融金属の染み込み
を防止するために液密状態に維持されなければならない
。これを達成するためには、各々の耐火プレート表面を
研磨し、更に押圧機構により各耐火プレートを互いに押
しつけるこことが必要である。以下この押圧機構につい
て説明する。

８２は押圧機構であり、第５図に示したバイアス機構８
５と第６図に示した押圧部材８６との組合せから構成さ
れている。同様に、押圧機構８４もバイアス機構８５と
押圧部材８８との組合せから構成されている。押圧部材
８Ｇは第６図に示すような形状をしており、２個の貫通
穴８６ｃを有し、更に一端部８６ｂの下面には押圧突起
８９が形成されている。第２図に示すように、ブロック
３４には２個の押圧機構挿入穴８１が設けられており、
各々の挿入穴８１中に第５図に示すようなバイアス機構
が装着されている。

第５図において、ステム９０の一端部には大径部９０ａ
が一体的に形成されており、その他端部にはリテイナ−
９１が設けられている。大径部９０ａとリテイナ−９１
との間にコイルスプリング９２が介装されており、この
コイルスプリング９２により押圧部材８６は第５図に示
した矢印方向に付勢されている。このため、押圧部材８
６の貫通穴８６Ｃ中にボルト８７を挿入してホルダ３０
に締め付けると、第１図で押圧部材８６の左端部８６ｂ
にはバイアス機構８５の反力による上方向の押圧力が発
生する。この押圧力は押圧突起８９を介して耐火プレー
ト７２を所定の押圧力で押圧する。他の押圧機構８４も
上述した機構と全く同様に構成されているので、２個の
押圧機構８２８４により保持枠体６８の耐火プレート７
２に均一な所定の押圧力が印加され、耐火プレート４２
６２．７２の間が液密状態に保持される。以下本実施例
の作動について説明する。

第１図及び第２図に示した状態は耐火プレート４２の貫
通穴４３と耐火プレート６２の貫通穴６３とが連通して
いないので、スライドゲートバルブの閉鎮状態を示して
いる。第７図の保持炉２に本実施例のスライドゲートバ
ルブを装着した場合には、この状態で例えば５時間保持
される。保持炉２はバーナーで加熱されているため、ア
ルミニウムは保持炉２中で溶融状態を保っているが、ス
ライドゲートバルブ装着位置では他の場所に比べて放熱
しやすいため溶融アルミニウムが凝固しやすい状態とな
っている。しかし、本実施例のスライドゲートバルブで
は、各耐火プレー）４２，６２．７２の外周部がそれぞ
れ耐火断熱材４４，６４．７４で覆われているため保温
効果が非常に大きくなっている。この構造により、スラ
イドゲートバルブを閉鎖位置に長期間保持しても溶融ア
ルミニウムがスライドゲートバルブ部分で凝固すること
はなく、油圧シリンダ５２を作動して摺動枠体４８の貫
通穴６３を固定枠体３６の貫通穴４３及び保持枠体６８
の貫通穴７３と連通させて出湯を再開することができる
。

スライドゲートバルブを長期間使用すると耐火プレート
及び耐火断熱材が損傷するため、これらを交換する必要
があるが、このときにはボルト８７を引き抜くことによ
り押圧機構８２．８４を取り外し、次いでブロック３４
をホルダ３０から取り外し、更にピン５６を引き抜くこ
とにより油圧シリンダ５２との連結を解除する。これに
よりブロック３４、摺動枠体４８、保持枠体６８からな
るアセンブリを第１図で軸７８を中心にして反時計方向
に回動してスライドゲートバルブを開くことができる。

この状態で固定枠体３６の耐火プレート４２及び耐火断
熱材４４を交換する。更に、摺動枠体４８、保持枠体６
８もそれぞれのホルダ５０　７０から取り外して耐火プ
レート及び耐火断熱材を交換し、再度それぞれのホルダ
５０，７０に装着する。

上述した実施例では本発明のスライドゲートバルブをア
ルミニウム連続鋳造設備に使用される保持炉に装着した
例について説明したが、本発明の応用はこれに限定され
るものではなく、ある程度の期間スライドゲートバルブ
を閉鎖位置に保持する必要のあるような容器に装着する
ことにより、本発明特有な保温効果を発揮することがで
きる。

また溶融金属はアルミニウムに限定されるものではなく
、例えば銅、錫、鉄等の収納容器にも同様に適用可能で
ある。

更にスライドゲートバルブの開度を公知の手段によりフ
ィードバック制御することにより、例えば第９図の樋４
中の溶融アルミニウムレベル１７を正確に制御すること
が可能である。

発明の効果 本発明は以上詳述したように構成したので、その保温効
果によりスライドゲートバルブを長期間閉鎖位置に保持
することができるという効果を奏する。更に従来装置で
必要であったストッパー取り外し等の危険な作業を回避
することができ、溶融金属レベルを正確にフィードバッ
ク制御することができる。また片開き式に構成したので
、耐火プレート及び耐火断熱材の交換が極めて容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例断面図、 第２図は第１図の■−汀線断面図、 第３図は固定枠体縦断面図、 第４図は摺動枠体縦断面図、 第５図はバイアス機構断面図、 第６図は押圧部材平面図、 第７図はアルミニウム連続鋳造設備全体模式図、第８図
及び第９図は保持炉の出湯口における従来構造説明図で
ある。 ２０・・・ノズル、　　　　　２３・・・出湯口、３０
・・・ホルダ、　　　　　３６・・・固定枠体、４２．
６２．７２・・・耐火プレート、３．６３．７３・・・
貫通穴、 ４．６４．７４・・・耐火断熱材、 ８・・・摺動枠体、 ２・・油圧シリンダ、 ８・・・保持枠体、 ２．８４・・・押圧機構。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属を収容した容器の出湯口に固着され、該
   出湯口に連通する貫通穴を有する耐火プレートを固定保
   持する固定部材と、前記貫通穴に選択的に連通する貫通
   穴を有する耐火プレートを固定保持し、一端が往復駆動
   手段に連結されて前記固定部材に対して摺動可能に支持
   された摺動部材と、該摺動部材の耐火プレートを前記固
   定部材の耐火プレートに対して押圧して両耐火プレート
   間を液密状態に保持する押圧手段とを具備した溶融金属
   の流量調整用スライドゲートバルブにおいて、 前記固定部材の耐火プレート及び前記摺動部材の耐火プ
   レートの外周をそれぞれ耐火断熱材で覆ったことを特徴
   とする溶融金属の流量調整用スライドゲートバルブ。
2. （２）前記摺動部材を前記固定部材に対して片開き可能
   に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の溶融金属
   の流量調整用スライドゲートバルブ。
3. （３）溶融金属を収容した容器の出湯口に固着され、該
   出湯口に連通する貫通穴を有する耐火プレートを固定保
   持する固定部材と、前記貫通穴に選択的に連通する貫通
   穴を有する耐火プレートを固定保持し、一端が往復駆動
   手段に連結されて前記固定部材に対して摺動可能に支持
   された摺動部材と、前記固定部材の貫通穴に整列した貫
   通穴を有する耐火プレートを固定保持し、前記摺動部材
   を前記固定部材との間に挟持して該摺動部材を摺動自在
   に保持する保持部材と、該保持部材の耐火プレートを前
   記摺動部材の耐火プレートに対して押圧して各耐火プレ
   ート間を液密状態に保持する押圧手段とを具備した溶融
   金属の流量調整用スライドゲートバルブにおいて、 前記固定部材の耐火プレート、前記摺動部材の耐火プレ
   ート及び前記保持部材の耐火プレートの外周をそれぞれ
   耐火断熱材で覆ったことを特徴とする溶融金属の流量調
   整用スライドゲートバルブ。
4. （４）前記摺動部材及び前記保持部を前記固定部材に対
   して片開き可能に取り付けたことを特徴とする請求項３
   記載の溶融金属の流量調整用スライドゲートバルブ。