JPH0412239A - ジョイント用耐火物のシール性評価方法及び装置 - 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、鋳造用ノズル耐火物の接合部に使用されるジ
ヨイントシートのシール性評価技術に関する。

〔従来の技術〕

近年、連続鋳造設備において多く用いられている各種の
耐火物製の鋳造用ノズルは溶鋼受載容器等からの溶鋼流
酸化防止、介在物混入防止を目的として多く用いられて
いる。

たとえば、浸漬ノズルは、スライディングノズルプレー
ト又は下部ノズルとジヨイントシートとを介して接合さ
れ使用される。

この際、ジヨイントシートのシール性が低い場合には、
溶鋼流内に発生する負圧力のためノズルの溶鋼流通路内
に接合部よりエアーの差し込みを生じ、鋼品質の低下を
もたらすことになり、ジヨイントシートとして用いられ
る材質としてよりシール性の高いものを使用する必要が
ある。

そのため、ジヨイントシートの試作材質の性能評価がき
わめて重要である。

しかしながら、この評価方法としては、実使用条件に応
じたシール性を測定する試験方法がなく、単に加熱及び
圧縮して表面性状、凝固状態を観察するか、または実使
用によって鋳造された鋼品質結果により性能評価される
場合が殆どであり、前者では正確なシール性を評価する
ことができず、実使用時にふいてエアーの差し込み等が
発生しやすく品質管理に支障をきたす恐れがあった。

また、後者では、評価までに長時間を要するためジヨイ
ントシートの材質の開発に於いて大きな支障となってい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、ジヨイントシートの性能を数値的にしかも短
時間で、しかも簡単に評価できる手段を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の評価方法は、２方に開放面を現す状態でジヨイ
ント用耐火物を配置し、同ジヨイント用耐火物の温度、
押圧力を一定に保持し、シール性指数を設定した１方側
から気体流に任意の差圧条件を加え、シール性指数を測
定するセンサにより感知した数値と、前記設定のシール
性数値を比較測定することを特徴とする。

そして、この評価方法は試料を実使用条件の温度に加熱
する加熱用ヒーターと試料台及び試料に接しない一方端
を塞いだ中空の押付ロッドからなる試料挟持装置を配設
し、更に該試料挟持装置に対し、前記枠体から一定に押
圧する押圧装置を設けるとともに、枠体内の前記押付ロ
ッドの内部空間に対し、空圧力発生装置と、指数計測セ
ンサを連結した構造を有する装置を用いることによって
好適に実現することができる。

〔作用〕

本発明により、ジヨイントシートのシール性評価に於い
て実使用条件と同様な温度、押付は圧力及び差圧力が設
定可能となり、また、試料材質のシール性が数置的に評
価される。

〔実施例〕

第１図は本発明におけるシール性評価装置の実施例を示
す。

第１図において、枠体１は上部ケース２と下部ケース３
からなる。上部ケース２は着脱自在に取付ける。下部ケ
ース３内にはヒータ２０が、測定試料であるジヨイント
シート６０の挟持部２１を構成する押付はロッド３０と
試料受台４０を囲む状態に設置され、ジヨイントシート
６０は試料受台４０と円筒状の押付はロッド３０との間
に装着されている。

押付はロッド３０は試料受台４０側を開放した中空状態
とし、内部空間３１から接続金具３３を介して、ケース
１の外部に設けた空圧力発生装置８０である真空ポンプ
に通じる空圧配管３２を配設する。この空圧配管３２に
は圧力センサ９０や流量センサ１００が取付けられ、ア
ンプ１１０　を通って記録計１６０に接続される。１３
０　は空圧力発生装置８０への気体の流れを止約るスト
ップバルブである。

上部ケース２の上部から内部に向は押付はボルト７０を
昇降自在に螺合し、その下端には押付はロッド３０を上
部から一定圧に押付けるたｔのコイルバネ５０に当接さ
せるロードセル１２０　を取付け、このロードセル１２
０　は、アンプ１１０　を通って記録計１６０へと接続
される。また、下部ケース３内の雰囲気温度を測定する
複数の熱電対１４０を配設し、温度調節計１５０　から
サイリスタ１７０　を介してヒータ２０に接続される。

１８０　はヒータ２０用の電源である。

押付はロッド３０には上端部にコイルバネ５０及びロー
ドセル１２０　が装着されており、コイルバネ５０は枠
体１に設けられた押付はボルト７０を回転させることに
より、ロードセル１２０　を介して圧縮され一定の押付
は力を押付はロッド３０に作用させる。

押付は力の値は、コイルバネ５０と押付はボルト７０の
間に装着された上記ロードセル１２０からアンプ１１０
を通じて記録計１６０　に指示される。ジヨイントシー
ト６０はこの指示値を読みながら実使用条件に対応した
押付は力で任意に圧縮される。ジヨイントシート６０の
温度の値は、試料受台４０に内蔵された熱電対１４０　
によりアンプ１１０　を通じて記録計１６０　　に指示
される。

試料受台４０の温度はヒータ２０より内側の雰囲気温度
を一定値に制御することによって４００℃から１２００
℃まで、ジヨイントシート６０の実使用条件に応じて任
意に調節される。

雰囲気温度はヒータ２０より内側に据えられた熱電対１
４０で検出し、温度關節計１５０　でＰＩＤ計算され、
サイリスタ１７０　によりヒータ電源１８０　を制御さ
れ、一定値に保持されている。

以上の構成機器の操作に際しては、測定試料であるジヨ
イント５シート６０を押付けた後、実使用条件より定必
られた時間関数、温度関数によりシール性の測定を行う
。

第２図及び第３図は、本発明におけるシール性評価装置
において、加熱用ヒータを試料受台と押付ロッドに設置
し、試料の抑圧用としてシリンダ及びシリンダロッドを
使用した場合の実施例を示す。

第２図において、枠体Ｉの内側には試料挟持装置が設置
され、該挟持装置１０の押付はロッド３０及び試料受台
４０内部の試料挟持部２１近くにヒータ２０を設置し、
温度制御器１６１　からヒータ電源１８０　に接続され
る。

押付はロッド３０の閉塞端には抑圧用シリンダ７１のシ
リンダロッド７２先端が固着され、押圧用シリンダ７１
本体は枠体１の上方に固定される。

押圧用シリンダ７１には圧力を一定にする圧力制御器９
２が設けられている。９１は圧力ゲージを示す。

押付はロッド３０の内部空間３１には空圧配管３２を通
して圧縮気体を送給する空圧力発生装置８０の気体圧縮
機に接続され、途中に圧力センサ９０、流量センサ１０
０等が設けられている。他の構造は第１図と同様である
。

第３図は、第２図の装置を横倒し状態にした装置で、枠
体がなく、試料挟持装置１０を横向きにし、機台Ａに押
圧用シリンダー７１を固定する。押付はロッド３０は試
料受台４０に垂直押圧させるため、その先端部分でスト
ローク幅に合わせた長さの支持台４１に摺動可能に支持
される。また、この支持台４１は、試料の落下防止台も
兼ねる。他の構造としては第２図と同様である。

第４図に本実施例のシール性評価方法の減圧方式による
タイムチャート図を示す。

同図において、横軸は時間を表し、縦軸は押付は圧力、
試作材受は台温度及び押付は圧力を表している。

一点破線Ａは、試料受台４０の温度を表し、実使用条件
の温度８００℃の時、ジヨイントシート６０を試料受台
４０にセットを行っている。このときの時間をＴ。とじ
ている。

Ｔｏから４０秒後に破線Ｂの押付は圧力に示されるよう
に、実使用条件により、５ｋｇｆ／ｃｆｆｌで押付けて
いる。押付、けが完了した時間をＴ１としている。

Ｔ、より１０分後のＴ２のとき空圧力発生装置８０の真
空ポンプを駆動させ、ストップバルブ１３０　を開いて
押付はロッド３０の内部圧力を配管に接合されている圧
力センサ９０により圧力を検出しながら、実使用条件に
よりＱ、　５ａｔｍまで減圧した時点でストップバルブ
１３０　を閉めた時間をＴ３としている。

実線Ｃは押付はロッド３０の内部圧力を表し、ストップ
バルブ１３０　を閉めた時点で内部圧力はジヨイントシ
ートからの気体の吸引により大気圧に向かって徐々に上
昇する。

大気圧に復帰した時間をＴ、としている。このＴ３から
Ｔ、までの時間を復帰時間Ｔｎで表し、各試料のシール
性比較評価指数としている。

シール性比較評価指数を得る減圧方式による方法として
は、ストップバルブ１３０　を開いたままで、差圧力を
一定にしておいて空圧力発生装置８０の真空ポンプによ
って吸引される気体を流量センサ１００により検出し、
各試料材質別での流量値をシール性比較評価指数とする
方法があり、その場合のタイムチャート図を第５図に示
す。

シール性比較評価指数を得るその他の方法としては、圧
縮方式があり、空圧力発生装置８０として、気体圧縮機
を使用した場合は、真空ポンプによる減圧方式とは逆に
、押付はロッド３０の内部空間に加圧気体を吹込み、押
付はロッド３０の内部、外部の差圧力を一定に保った状
態から圧力センサ９０又は流量センサ１００　により圧
力特性、流量を検出し、シール性指数を比較測定する。

この場合、たとえば第６図に示すように試料受台の最低
温度を６（１Ｇ℃に設定し、１．５ａｔｍの圧縮気体に
よりその測定を行い、シール性を評価する比較指数とし
ては減圧方式となんら変わるものではない。

第４．５．６図中における押付は圧力Ｂの漸増は熱間に
おける試料材の変化に合わせて上昇している。

第７図に本実施例で第４図の差圧力による大気圧復帰時
間からのシール性測定による比較評価結果を示す。

同図において、横軸はプロパー材質での復帰時間Ｔｎを
１００　としたときのシール性指数を表している。尚、
第５．６図に示すよう１乙圧力を一定とし流量によるシ
ール性を評価する場合は、比較評価結果による試料材質
Ａはプロパー材質に対し１／２試料材質Ｂは１／４の流
量となる。

〔発明の効果〕

本発明に係るシール性評価装置は、以上のような構成で
あるから以下のような効果を奏する。

（１）実操業と同様な使用条件下でジヨイントシートの
シール性を評価することが可能であるため、試作材質の
的確な評価が得られ、実操業使用に於いて、何ら支障を
きたさなくなる。

（２）　　（１）と同様に試作材質の的確な評価が得ら
れ、試作材質の開発及び開発時間の大幅な短縮を図るこ
とができる。

（３）種々実使用条件に合わせて任意にテスト条件の設
定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明のジヨイントシートのシール
性評価装置の断面図を示す。 第４図は本発明のジヨイントシートのシール性評価方法
において減圧方式によるシール性評価のタイムチャート
図を示し、第５図は本発明のジヨイントシートのシール
性評価方法においてその他の減圧方式によるシール性評
価のタイムチャート図を示し、第６図は本発明のジヨイ
ントのシール性評価方法において、圧縮方式によるシー
ル性評価のタイムチャート図を示し、第７図は本発明の
ジヨイントシートのシール性評価方法によるシール性測
定の比較評価結果を示す。 Ａ：機台 １：枠体　　　　　　　２；上部ケース３；下部ケース
　　　　１０：試料挟持装置２０、ヒータ　　　　　　
２１：挟持部３０：押付はロッド　　　３Ｘ：内部空間
３２：空圧配管　　　　　３３：接続金具４０：試料受
台　　　　　４１：支持台５０；コイルバネ　　　　６
０　：　ジヨイントシート７０：押付はボルト　　　７
１：抑圧用シリンダ７２ニジリンダロツド　　８０：空
圧力発生装置９０：圧力センサ　　　　９１：圧力ゲー
ジ９２：圧力制御器　　　１００；流量センサ１１０：
アンプ １３０ニストツプバルブ １５０：温度調整計 １６１：温度制御器 １８０：ヒータ電源 １２０：ロードセル １４０；熱電対 １６０：記録計 １７０；サイリスク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２方に開放面を現す状態でジョイント用耐火物を配
   置し、同ジョイント用耐火物の温度、押圧力を一定に保
   持し、シール性指数を設定した１方側から気体流に任意
   の差圧条件を加え、シール性指数を測定するセンサーに
   より感知した数値と、前記設定のシール性数値を比較測
   定することを特徴とするジョイント用耐火物のシール性
   評価方法。 ２、内部加熱用ヒーターを設けた枠体と該枠体内に試料
   受台と試料に接しない一方端を塞いだ中空の押付ロッド
   からなる試料挟持装置を配設し、更に該試料挟持装置に
   対し、前記枠体から一定に押圧する押圧装置を設けると
   ともに、枠体内の前記押付ロッドの内部空間に対し、空
   圧力発生装置と、指数計測センサーを連結してなるジョ
   イント用耐火物のシール性評価装置。 ３、加熱用ヒータを試料挟持部近傍に設置した試料受台
   及び試料に接しない一方端を塞いだ中空状の押付ロッド
   からなる試料挟持装置と、前記押付用ロッドを一定に押
   圧する押圧装置を設け、前記押付ロッド内部空間に対し
   、空圧力発生装置と指数計測センサーを連結した構造か
   らなるジョイント用耐火物のシール性評価装置。