JPH04274864A - ガス吹き込みノズル - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属の鋳造に際し
て、溶湯攪拌、介在物除去、介在物付着防止のために溶
融金属中にガスを吹き込むためのノズルの構造、とくに
、そのガスシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガス吹き込みノズルとして、図１
０に示すように、ポーラス質れんが１によって内孔面２
を形成し、その外周をメタルケース３によって取り囲み
、メタルケース３に取付けられたガス導入パイプ４の導
入部にガスプール５を設けた形式のものがある。この形
式のものにおけるガス漏洩防止は、ポーラス質れんが１
ができた後に、ポーラス質れんが１とメタルケース３と
が直接接触する部分に耐熱接着性のシール材６を充填、
一体にセットすることによって行われている。

【０００３】また、同時成形ではなく後セットするもの
として、上記構造を有するガス吹き込みノズルのガス漏
洩を軽減するために、図１１に示すように、内孔面２に
面したポーラス質れんが１の外周面にガスプール５を形
成して成形した緻密質耐火材７によって取り囲み、ガス
導入パイプ４を成形した緻密質耐火材７内に導通して、
ガスプール５に面する箇所で開口した構造のものがある
。この場合に少なくともガスプール５部分に相当するメ
タルケース３と緻密質耐火材７の間にシール材６を介在
させると共に、ポーラス質れんが１と緻密質耐火材７に
もシール材６を介在させて一体にセットしている。

【０００４】このような従来の構造においては、ガスの
漏洩防止はシール材に頼ることになり、シール材の充填
性、耐熱シール性、耐熱接着強度の面からガスリークが
生じる場合がある。一方、一体成形品は、メタルケース
と緻密質耐火材との間にシール材を使用しないものにお
いては、焼成時における緻密部とポーラス質部間の亀裂
の発生や、緻密部のシマリの問題があった。

【０００５】また、このガス吹き込みノズルは、溶融金
属中の非金属介在物が付着することが多く、これによっ
てガス吹き込み機能が阻害されることが多い。

【０００６】このノズルへの非金属介在物の付着を防止
するためには、ガスをノズル内孔部のより広い部分から
吹き込むことが好ましく、そのためにはガスプールをな
るべく上方に位置せしめることが望ましい。しかしなが
ら、ガスシールの問題、また、メタルケースの耐熱性の
問題もあり、ガスプールをノズルの上端近付近まで広げ
ることはできなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明において解決す
べき課題は、従来のガス吹き込みノズルにおける上記諸
問題を解消することにあって、シール材によらないガス
漏洩防止構造を提供すると共に、ノズルへの非金属介在
物の付着を効果的に防止できるガス吹き込みノズルを提
供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガス吹き込み
内孔面にポーラス質耐火材を配置し、その外周面をガス
導入パイプと連通するガスプールを介してキャスタブル
緻密質耐火材によって取り囲んだ構造を有することを特
徴とする。

【０００９】本発明のガス導入パイプ，メタルケースの
セットの仕方について以下の方法がある。

【００１０】■　　ガス導入パイプ後セット、メタルケ
ース後セット キャスタブル流し込み、硬化後外側より穿孔し、ガス導
入パイプを挿入セットし、シール材を介して成形体にメ
タルケースを取り付ける。

【００１１】■　　ガス導入パイプ前セット、メタルケ
ース前セット キャスタブル流し込み前にガス導入パイプを所定位置と
し、メタルケースを型枠代わりにセットした後、キャス
タブルを流し込み一体成形する。この場合、パイプ、メ
タルケースにシール材が不要となる。なお、確実性を高
めるため、シール材を用いてもよい。

【００１２】■　　ガス導入パイプ後セット、メタルケ
ース前セット キャスタブル流し込み前にメタルケースを型枠代わりと
してセットした後、キャスタブルを流し込み、硬化後メ
タルケース外側より穿孔し、ガス導入パイプをシール材
を介してこの孔面にセットする。この場合、メタルケー
スにはシール材は本来不要ではあるが、シール材を用い
てもよい。

【００１３】■　　ガス導入パイプ前セット、メタルケ
ース後セット キャスタブル流し込み前に、ガス導入パイプを所定位置
とし、キャスタブルを流し込み、硬化後シール材を介し
てメタルケースをセットする。

【００１４】また、メタルケース外型枠としキャスタブ
ル流し込み成型時、メタルケースとポーラス体の間隙に
、必要により振動を与えながら、キャスタブルを流し込
むことによってガス導入パイプとの一体成形が可能とな
り、ポーラス体と緻密質体、さらには、メタルケースと
の密着状態が非常によいものが得られる。

【００１５】流し込み一体成形の製造に際して、後から
孔を開けたり、管を取り付けたり、溶接したりする作業
がなくなり、作業が簡略化される。このとき、予めガス
導入パイプにシール材を被覆しておくと、キャスタブル
との接合部に亀裂も隙間も生じない。

【００１６】

【作用】ガス吹き込み内孔面に面して配置されたポーラ
ス質耐火材は、内孔面に対して、部分的に配置すること
もできるが、内孔面上方全面に面して配置して内孔面上
方において両材質の境界が、溶融金属に直接接しないよ
うな構造にすることがガス漏洩を防止するためにさらに
効果がある。

【００１７】緻密質耐火材はキャスタブルから形成し、
その耐スポーリング性を向上させるために鉄材等のファ
イバーを配合することができる。

【００１８】この部分はキャスタブル鋳込み後にセット
する方法とキャスタブルと同時に鋳込む２つの方法があ
る。前者においては、パイプセット時に耐熱性のシール
材によりセットされるが、この部分の熱負荷は小さく従
来のシール材でも十分ガスシールが可能である。さらに
ガスシール性を向上させるためにねじ込み式等も有効で
ある。後者は、直接パイプとキャスタブルが接するため
に、シール性は良好となり、またガスリークの経路を長
くとるために、パイプに溝を付けることも有効な手法で
ある。このキャスタブルと同時に鋳込む方法は、乾燥中
等に亀裂が生じなければ、前者よりも耐シール性及び経
済性に優れている。

【００１９】ノズル外周のメタルケースは、主に、ノズ
ルの補強と導入パイプの支持のために設置されるもので
あり、メタルケースがノズルの上端まであっても本来の
目的であるガスリーク防止に対しては影響を及ぼさない
。メタルケースは途中までであっても、なくても構わな
い。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示す。

【００２１】同図において、内孔面２に面したポーラス
材１の外周面をガスプール５を介してキャスタブル緻密
質耐火材７によって取り囲み、ガス導入パイプ４を緻密
質耐火材７内を導通して、ガスプール５に面する箇所で
開口した構造を有し、さらにメタルケース３の下端は内
方に折り曲げられており、ノズル全体を強化したもので
ある。また、本発明の場合、ガスプール５は内孔面２の
上部まで形成する。

【００２２】図２は本発明におけるガス導入パイプ４の
取付けの態様の詳細を示す図である。

【００２３】同図に示すように、ポーラス材１の外方に
ワックス等の消失材８でガスプール５を形成する。メタ
ルケース３の挿入部９に、その先端がガスプール５部内
に導通するようにガス導入パイプ４を装着し、その取付
部を点溶接１０によって固定する。しかるのち、メタル
ケース３内の空洞部にキャスタブル緻密質耐火材７を注
入して形成したものである。なお、ガス導入パイプ４は
ガスプール内に入り込んでも、キャスタブル緻密質耐火
材７とガスプール５の境界面と一致するか又はキャスタ
ブル緻密質耐火材７側にあってもよい。

【００２４】図３は第２の実施例を示し、ノズルの下端
部までポーラス材１を伸ばしてブロック材として形成し
、また、ガス導入パイプ４の取付け方は、前記製法■の
ようにメタルケース３を型枠代わりにセットし、キャス
タブル流し込み硬化後、メタルケース３外側より穿孔し
、ガス導入パイプ４をシール材６を介して溶接、且つセ
ットしたもので、第１の実施例に対して、下端部のポー
ラスれんがとキャスタブルの境界が溶融金属に接しない
ために、ガスリークが起こりにくいという効果がある。

【００２５】図４の実施例は内孔面２の上方全面をポー
ラス材１によって形成したもので、ポーラス材１とキャ
スタブル緻密質耐火材７との間の境界面１１は内孔面２
に現れず溶融金属に接することはない。

【００２６】図５は図４の実施例において、メタルケー
ス３が外面を部分的に覆うだけであり、且つ、内孔面２
が上方のみではなく下端部もポーラス材１によって形成
されその外周面を形成するキャスタブル緻密質耐火材７
との境界面１１は内孔面２を流下する溶融金属とは接す
ることはなく、さらにこの緻密質のキャスタブル材７に
よって全体形状が維持されている。

【００２７】図６はポーラス材１とキャスタブル緻密質
耐火材７との境界面に形成されたガスプール５を複数段
に形成し、内孔面２の任意の部分からの噴出を可能にし
て、非金属物の内孔面２への付着防止を効果的に行うた
めの構造を示す。同図の場合、各ガスプール５相互をポ
ーラス材１とキャスタブル緻密質耐火材７との境界面に
沿って形成している。

【００２８】図７は図６のノズルにおけるガス導入パイ
プ４の側方から見た形状を示す図で、同図に示すように
、各段ガスプール５は周方向の一部で連通しており、ガ
ス導入パイプ４からのガスが各段のガスプール５に吹き
込まれるようになっている。

【００２９】図８は、複数段に形成したガスプール５を
、相互に連通するのではなく、ガス導入パイプ４ａ，４
ｂをガスプール５の数だけ設置し、ガスプール５からの
ガス噴出量をそれぞれ制御する効果をさらに向上せしめ
たものである。

【００３０】図９は図８のＡ−Ａ線から見た断面を示す
図である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。

【００３２】（１）ポーラス質れんがの緻密質キャスタ
ブルとの境界面にはキャスタブルが浸透しており、ポー
ラス材自体からの外方へのガス漏洩を効果的に防止でき
る。

【００３３】（２）ガスプールを広く採ることができる
ために、ガス吹き込みを効果的に行うことができる。

【００３４】（３）ガスプール高さ、個数を簡単に任意
に設定でき、しかも、確実に各々のガスプールを独立さ
せることができるので、介在物の付着を防止できる。

【００３５】（４）製造に際しては、キャスタブルの流
し込みによってガス導入パイプの取付けも同時に行うこ
とができるので、作業が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であって、メタルケース
内にポーラス耐火材の外周面にガスプールを介してキャ
スタブル緻密質耐火物を配置したタイプに適用した例を
示す。

【図２】ガス導入パイプのガスプール内への挿入態様を
示す図である。

【図３】第１の実施例において、下端部をポーラス材に
よって形成した例を示す。

【図４】内孔面の上方全面をポーラス材によって形成し
た例を示す。

【図５】図４に示す実施例において、メタルケースを外
周面の一部のみに覆った例を示す。

【図６】ガスプールを複数段に形成し、それぞれが連通
する例を示す。

【図７】図６のノズルにおけるガス導入パイプの側方か
ら見た形状を示す図である。

【図８】ガスプールを複数段に形成した他の例を示す。

【図９】図８のＡ−Ａ線から見た断面を示す図である。

【図１０】耐火材を単一のポーラス材ブロックによって
形成した従来例を示す。

【図１１】ガス導入パイプと連通した部分をポーラス材
で形成し、その外周面を緻密質キャスタブルで形成した
従来例を示す。

【符号の説明】

１　　ポーラス材 ２　　内孔面 ３　　メタルケース ４，４ａ，４ｂ　　ガス導入パイプ ５　　ガスプール ６　　シール材 ７　　キャスタブル緻密質耐火材 ８　　消失材 ９　　メタルケース挿入部 １０　　点溶接 １１　　ポーラス材とキャスタブル緻密質耐火材との境
界面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガス吹き込み内孔面にポーラス質耐火
   材を配置し、その外周面をガス導入パイプと連通するガ
   スプールを介してキャスタブル緻密質耐火材によって取
   り囲んだ構造を有するガス吹き込みノズル。