JPH0411298B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、取鍋、タンデイツシユのような溶鋼
容器の底部に装着され、摺動板煉瓦を回転させて
固定板煉瓦とのノズル穴の開度を調節し、溶鋼等
の注湯量を制御するためのロータリノズル用煉瓦
体及びロータリノズルに関するものである。

〔従来の技術〕

ロータリーノズルは、転炉から出鋼された溶鋼
を受けて運搬したり、鋳型に注入したりする取鍋
や、取鍋から溶鋼を受けて鋳型に注入するタンデ
イツシユ等に広く使用されている。

第６図は一般に使用されているロータリーノズ
ルの斜視図、第７図は断面で示したその要部の模
式図である。両図において、４は取鍋等１の底部
に装着された基板、５はヒンジにより基板４に回
動可能に取付けられた受金物で、凹部６が形成さ
れており、この凹部６内には耐火物からなりノズ
ル穴８を有する固定板煉瓦７が固定されている。
なお、２は取鍋等１の底部に設けられた上ノズル
で、そのノズル穴３には固定板煉瓦７のノズル穴
８が整合する。

１２は外周部に歯車１３が設けられたロータ
で、凹部１４が形成され、この凹部１４内には耐
火物からなりノズル穴１８，１９を有する摺動板
煉瓦１７が固定されており、ロータ１２はヒンジ
を介して基板４に回動可能に装着されたケース２
８内に収容されている。そして、受金物５及びケ
ース２８を閉鎖したときは、摺動板煉瓦１７はケ
ース２８に設けられた多数のばね２９により、固
定板煉瓦７に圧着される。なお、２４，２５は摺
動板煉瓦１７のノズル穴１８，１９に整合するノ
ズル穴２６，２７を有する下ノズルである。

ところで、上記の摺動板煉瓦１７は、第８図に
示すように対向部に平行に切除部２０，２０ａが
設けられた小判状に形成されており、一方、ロー
タ１２の凹部１４は第９図に示すように、摺動板
煉瓦１７と相似形でかつこれより僅かに大きく形
成されていて、両側には摺動板煉瓦１７の切除部
２０，２０ａに対応して係止部１５が設けられ、
またこの係止部１５には切除部１６が形成されて
いる。そして、摺動板煉瓦１７はロータ１２の凹
部１４内に収容され、第７図に示すようにロータ
１２の切除部１６に嵌入された楔部材２２をボル
ト２３で締付けることにより、凹部１４内に固定
される。

固定板煉瓦７も摺動板煉瓦１７とほぼ同じ形状
のもので、受金物５に設けられた凹部６内に収容
され、第７図に示すように固定部材１０を介して
ねじ９を締付けることにより、凹部６内に固定さ
れている。

このような構成のロータリーノズルは、第６図
から明らかなように受金物５とケース２８を閉鎖
したのち、電動機３０により中間歯車３１及び歯
車１３を介してロータ１２を回転し、これに固定
された摺動板煉瓦１７を回転させ、固定板煉瓦７
のノズル穴８と摺動板煉瓦１７のノズル穴１８
（又は１９）との相対位置、したがつて開度を任
意に調整するようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなロータリーノズルは、それ以前に
使用されていたレシプロ式摺動ノズルに比べて種
種特長を有するため、現在では広範囲に使用され
ているが、要部をなす固定板煉瓦と摺動板煉瓦に
次のような問題があつた。

(1) 両煉瓦７，１７の摺動面の間に溶滓等が侵入
し、両煉瓦７，１７の密着度が低下して隙間を
生じ、そこから溶鋼が漏洩することがある。

(2) 固定板煉瓦７及び摺動板煉瓦１７を受金物５
及びロータ１２に固定するには、両煉瓦７，１
７の一方の側壁をねじ９又は楔部材２２で押圧
しているので、両煉瓦７，１７は一方の切除部
（例えば第８図の２０ａ）のみでそれぞれ受金
物５又はロータ１２に接触している。このため
押圧力が切除部２０ａの両サイドに集中するの
で、両煉瓦７，１７にノズル穴８，１８，１９
から放射状に発生した割れやひびについては拘
束力がなく、これを防止するため両煉瓦７，１
７の外周にスチールバンド２１（第７図）を巻
かなければならず、きわめて面倒である。

(3) 固定板煉瓦７と摺動板煉瓦１７間の面圧Ｐ
（Kg／cm²）は、 Ｐ＝Ｋ／Ｓ 但し、Ｋはばね２９の押圧力、Ｓは両煉瓦７，
１７の接触面積 であるから、面圧Ｐは両煉瓦７，１７の接触面
積が小さい程大きいことになる。いま、摺動板
煉瓦１７の回転角度θと面圧Ｐとの関係の一例
を示せば、第１０図の通りである。即ち、ノズ
ル穴８，１８が全開状態である0°の位置では面
圧は約8.4Kg／cm²で低く、摺動板煉瓦１７が回
動するにしたがつて両煉瓦の接触面積が小さく
なるため面圧Ｐは徐々に上昇し（例えば回転角
θが22.5°のときは約8.6Kg／cm²）、ノズル穴８，
１８が完全に閉塞される回転角θが97°の位置
では、面圧Ｐは約９Kg／cm²となる、その後摺動
板煉瓦１７の回動に伴ない面圧Ｐは僅かに上昇
するが、ほぼ横這い状態にあり、再びノズル穴
８，１８の開放が始まると、低下する。

ところで、操業にあたつて、摺動板煉瓦１７
を全開状態から閉塞する方向に回動すると、第
１１図に示すように、摺動板煉瓦１７のノズル
穴１８の縁部上面には落下する溶鋼が衝突して
大きな衝撃力を与えると共に、固定板煉瓦７の
縁部下面には溶鋼の巻込みが生じ、両煉瓦７，
１７のノズル穴８，１８の縁部が溶損するばか
りでなく、衝撃による圧下力によつて両煉瓦
７，１７の摺動面にすき間を生じ、ここから溶
鋼が浸入することがある。

このため、ノズル穴の初期閉塞時にはできる
だけ面圧Ｐが急激に上昇することが望ましい
が、従来は第１０図に示すように、この段階で
は面圧Ｐは緩やかな上昇であるため、上記のよ
うな問題が発生し易かつた。

(4) ロータ１２を回転する際、摺動煉瓦板１７は
固定煉瓦板７にばね２９によつて圧接されてい
るため、ロータ１２を回転すると、その回転は
ロータ１２の係止部１５から摺動板煉瓦１７の
切除部２０に伝えられ、摺動板煉瓦１７は係止
部１５に駆動されて回転する。しかしながら、
係止部１５と切除部２０との関係は回転及び直
線一方向のみの拘束であるため、ロータ１２を
回転した際摺動板煉瓦１７は切除部２０に平行
な方向に逃げる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るロータリノズルの煉瓦体は、偏心
位置にノズル穴を有し、平面正八角形に形成した
ものである。

また、本発明に係るロータリノズルは、平面正
八角形の固定板煉瓦と平面正八角形の摺動板煉瓦
を備えたものである。

〔作用〕

受金物及びロータの凹部に収容された固定板煉
瓦及び摺動板煉瓦は、それぞれ少くとも２つの壁
面が凹部の壁面に当接して固定され、ばねにより
全周に亘つて均等に押圧力を受け、摺動板煉瓦は
ロータの回転に直ちに追従して回転し、ノズル間
の開度を調節して溶鋼等の注入量を制御する。ま
たノズル穴閉塞時の面圧も大きい。

〔発明の実施例〕

第１図及び第２図は本発明の実施例を示すもの
で、第１図ａは固定板煉瓦の平面図、ｂはその
−断面図、第２図ａは摺動板煉瓦の平面図、ｂ
はその−断面図である。

本発明に係る固定板煉瓦４１及び摺動板煉瓦５
１は、それぞれ平面正八角形に形成され、ノズル
穴４２，５２を設けたものである。なお、本実施
例では、摺動板煉瓦５１にはノズル穴５２を１個
設けた場合を示してあるが、２個又はそれ以上設
けてもよい。

第３図は本発明に係る固定板煉瓦４１を受金物
５ａに装着した状態を示す底面図で、受金物５ａ
には固定板煉瓦４１と相似形でかつ僅かに大き
く、深さが固定板煉瓦４１の厚さより若干浅い八
角形の凹部６ａが設けられており、固定板煉瓦４
１はこの凹部６ａに収容され、一方の側の壁面４
１ｅ，４１ｆから固定部材１０ａ，１０ｂを介し
てねじ９ａ，９ｂで押圧固定されている。

第４図は本発明に係る摺動板煉瓦５１をロータ
１２ａに装着した状態を示す平面図で、ロータ１
２ａには摺動板煉瓦５１と相似形でかつ僅かに大
きく、摺動板煉瓦５１の厚さより若干浅い八角形
の凹部１４ａが設けられており、摺動板煉瓦５１
はこの凹部１４ａに収容され、一方の側の壁面５
１ｅ，５１ｆから楔部材２２ａ，２２ｂとねじ２
３ａ，２３ｂとにより押圧固定されている。な
お、第３図、第４図において、４３，５３は凹部
６ａ，１４ａの押圧側と反対方向の内壁面と、固
定板煉瓦４１又は摺動板煉瓦５１との間に介装さ
れた緩衝部材であるが、これは省略してもよい。
また、ねじ９ａ，９ｂ又は楔部材２２ａ，２２ｂ
で両煉瓦４１，５１を固定した場合を示したが、
他の手段を用いてもよい。

両図から明らかなように、受金物５ａ又はロー
タ１２ａの凹部６ａ，１４ａに収容された固定板
煉瓦４１及び摺動板煉瓦５１は、押圧側と反対側
でこれと対向する傾斜壁面４１ｂ，４１ｃ，５１
ｂ，５１ｃがそれぞれ凹部６ａ，１４ａの壁面に
当接するので凹部６ａ，１４ａ内に確実に固定さ
れ、かつ、四方向から拘束されるため、固定板煉
瓦４１及び摺動板煉瓦５１の割れやひびの拡大防
止効果が大きく、スチールバンドを巻く必要がな
い。また、たとえ楔部材２２ａ，２２ｂ及びねじ
２３ａ，２３ｂが緩んだとしても、正四面で拘束
しているため自動求心性があり、従来のように直
線方向に移動することはない。

第５図は本発明実施例の作用説明図である。本
発明においては、固定板煉瓦４１と摺動板煉瓦５
１のノズル穴４２，５２が全開状態にあるとき
（このときの摺動板煉瓦５１の回転角θを0°とす
る）は、面圧は低く約8.15Kg／cm²である。次に、
摺動板煉瓦５１が矢印方向に回動してノズル穴４
２，５２の閉塞が開始されると、摺動板煉瓦５１
のノズル穴５２の移動に伴なつて両煉瓦４１，５
１の接触面積Ｓが減少すると共に、両煉瓦４１，
５１の周縁部には非接触部ａ，ｂが形成され、こ
の非接触部ａ，ｂの面積は摺動板煉瓦５１が
22.5°回転したとき最大となる。これにより両煉
瓦４１，５１の接触面積Ｓは急激に減少し、面圧
Ｐは約8.75Kg／cm²まで上昇する。即ち、この間に
面圧Ｐは約0.6Kg／cm²（約7.4％）増加する（第１
０図の従来例ではこの間約0.2Kg／cm²−約2.3％−
の増加であつた）。

さらに、摺動板煉瓦５１が45°回動すると、ノ
ズル孔５２の移動による非接触面積は増加する
が、周縁の非接触部ａ，ｂが０になるため、全体
として接触面積Ｓが増加して面圧Ｐは低下し、つ
いで摺動板煉瓦５１の回動に伴つてノズル穴５２
による非接触部及び周縁の非接触部ａ，ｂの面積
が増加するため、面圧Ｐは再び増加する。このよ
うにして、面圧Ｐはサインカーブを画きながら、
傾向として従来装置より急カーブで変動する。

したがつて、本発明においては、両煉瓦４１，
５１の接触面積Ｓの変化により、ノズル穴４２，
５２の閉塞時初期には面圧が急激に増加するため
ノズル穴４１，５２の縁部に加わる溶鋼の衝撃力
及び巻込みに対処し、両煉瓦４１，５１の摺動面
に溶鋼が浸入するのを防止することができる。

本発明の発明者等は、本発明の完成過程で正十
角形及び正六角形等の煉瓦についても種々実験を
行なつたが、前者は円形に近いため従来の小判形
の煉瓦とほとんど差がなく、後者の場合は、角部
が尖鋭なため、両煉瓦の微少な変形でも互いの摺
動面のエツジ部が干渉し合つて回転不能を生ずる
ことがあり、正八角形の場合が凡ゆる点において
優れていることが明らかになつた。

上記の説明では、受金物及びロータが扉式に開
閉できるロータリノズルに本発明に係る固定板煉
瓦及び摺動板煉瓦を使用した場合について述べた
が、本発明はこれに限定するものではなく、例え
ば固定板煉瓦を基板に直接固定し、摺動板煉瓦を
扉式に開閉できるロータに固定したロータリノズ
ル、さらには摺動板煉瓦を上下に着脱しうるロー
タに固定するようにしたロータリノズル等、各種
構造のロータリノズルに使用することができる。
また、上記実施例では第３図及び第４図に示すよ
うに、固定板煉瓦及び摺動板煉瓦を受金物及びロ
ータにそれぞれ２か所で固定した場合を示した
が、それぞれ１か所で固定してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば次のような顕著な効果を挙げることができる。

(1) 固定板煉瓦及び摺動板煉瓦を正八角形とした
ので、ノズル孔の閉塞時初期には面圧が急激に
増加してノズル穴の縁部に加わる溶鋼の衝撃力
及び巻込みに対処できる。

(2) 固定板煉瓦及び摺動板煉瓦を受金物又はロー
タに固定するにあたつては、ねじ又は楔部材等
の押圧力を、これと反対側の壁面で受けるの
で、周囲４か所からの拘束力となり、両煉瓦に
割れやひびが発生するおそれがなく、したがつ
て外周にスチールバンドを巻く必要もない。

(3) 摺動板煉瓦は回転時ロータの凹部の４つの壁
面に押圧固定されているので求心性がきわめて
よく、しかも凹部の壁面に当つて破損するよう
なこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明に係る固定板煉瓦の実施例の
平面図、ｂはその−断面図、第２図ａは本発
明に係る摺動板煉瓦の実施例の平面図、ｂはその
−断面図、第３図は本発明に係る固定板煉瓦
の使用状態を示す底面図、第４図は同じく摺動板
煉瓦の使用状態を示す平面図、第５図は本発明の
作用説明図、第６図は従来のロータリノズルの一
例の斜視図、第７図はその要部の断面模式図、第
８図は従来の摺動板煉瓦の平面図、第９図は同じ
くロータの平面図、第１０図、第１１図は作用説
明図である。 ５ａ：受金物、６ａ，１４ａ：凹部、９ａ，９
ｂ：ねじ、１０ａ，１０ｂ：固定部材、１２ａ：
ロータ、１３ａ：歯車、２２ａ，２２ｂ：楔部
材、２３ａ，２３ｂ：ボルト、４１：固定板煉
瓦、４２，５２：ノズル穴、５１：摺動板煉瓦。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 偏心位置にノズル穴を有し、平面正八角形に
   形成したことを特徴とするロータリノズル用煉瓦
   体。 ２ ノズル穴を有する摺動板煉瓦を回転させて固
   定板煉瓦のノズル穴との重複度を調節し、溶鋼等
   の注湯量を制御するロータリノズルにおいて、 平面正八角形の固定板煉瓦と平面正八角形の摺
   動板煉瓦とを備えたことを特徴とするロータリノ
   ズル。