JPH09225628A - プレートれんが - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交換れんが部材がプレート母体れんがからず
れにくく、かつ再生率及び再生回数が高いプレートれん
がを提供する。 【解決手段】 プレート母体れんが１６に設けた貫通孔
１８内に溶鋼通過孔２１を有する交換れんが部材１９を
挿入し、交換れんが部材１９の一端にプレート母体れん
が１６の摺動面２２と面一となる摺動面２３を形成する
と共に、他端にプレート母体れんが１６の非摺動面から
突出する環状突起部２５を設けてなるプレートれんがＡ
において、交換れんが部材１９の貫通孔挿入部２６の外
径を環状突起部２５の外径以上に設定し、かつ、貫通孔
挿入部２６の中途にプレート母体れんが１６の非摺動面
側から摺動面側に向けて拡径する段差部２７を形成する
と共に、貫通孔１８内に段差部２７を当接支持する段差
面２８を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属の鋳造におい
て、流出する溶鋼の流出制御に用いられるスライディン
グノズル装置に好適に用いることができるプレートれん
がに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図８に示すようなスライディング
ノズル装置Ｓは、溶鋼通過孔５０を有するプレートれん
がからなる固定プレート５１に対して、同様に溶鋼通過
孔５２を有するプレートれんがからなる摺動プレート５
３を駆動シリンダ５４を用いて相対的に摺動し、溶鋼通
過孔５０、５２の整合量を調整することによって溶鋼の
注出量を調整している。このように、プレートれんが
は、取鍋やタンディッシュから注出する溶鋼の流量制御
のために用いられるものであるため、その殆どは、溶鋼
による溶鋼通過孔５０、５２周りの損傷のために、一定
使用時間が経過すると、廃棄される。

【０００３】しかし、プレートれんがの損傷のほとんど
は溶鋼と接する溶鋼通過孔５０、５２の周りであり、こ
の部分以外の損傷は少ないため、溶鋼通過孔５０、５２
が設けられている箇所のみを部分的に交換することでプ
レートれんがを再使用することが過去から現在にわたっ
て検討されている。このようなプレートれんがの再使用
についての公知技術として幾つかあり、例えば、特開平
５−２００５３１号公報には、図９に示すように、溶鋼
通過孔６０に該当する箇所に貫通孔６１を設け、この貫
通孔６１に環状の鍔部６２を有した交換れんが部材６３
をプレート母体れんが６４に設けたストレート孔に装着
したプレートれんが６５が記載されている。また、実開
平３−１０１３５６号公報に、図１０に示すように、プ
レート母体れんが７０に、非摺動面側に突出する突起部
７１より小さい外径を有する交換れんが部材７２を段差
部７３を有する貫通孔７４内に装着したプレートれんが
７５が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術は、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。即
ち、特開平５−２００５３１号公報に記載されているプ
レートれんが６５においては、摺動プレートを形成する
プレートれんが６５の摺動面と図示しない固定プレート
を形成するプレートれんがの摺動面との間は、両面間か
らの溶鋼の漏出を防止するため、４トン〜１２トンもの
圧力が両面間にかかっている。このため、交換れんが部
材６３を貫通孔６１に設けたストレート孔に装着しただ
けのプレートれんが６４では、交換れんが部材６３が、
使用中に非摺動面側に、例えば、０、５ｍｍ〜１．５ｍ
ｍほどずれるおそれがあり、この場合、摺動面間に溶鋼
が侵入し、時として摺動面から漏鋼する場合もあった。

【０００５】一方、実開平３−１０１３５６号公報に記
載のプレートれんが７５においては、非摺動面側に突出
する突起部７１より小さい外径を有する交換れんが部材
７２を段差部７３を有する貫通孔７４に装着したので、
交換れんが部材７２の摺動面側へのずれについてはある
程度改善されることになる。しかし、図１０に示すよう
に、交換れんが部材７２の貫通孔装着部７６の外径が小
さいため、交換れんが部材７２の肉厚ｔが薄くなり、使
用中にひびが入ったり、割れやすくなり、また、交換れ
んが部材７２にひびが入ると、このひびはプレート母体
れんが７０にも伝播して、プレート母体れんが７０にも
ひびが入ったり、割れを生じる等の損傷が及ぶことにも
なる。従って、プレートれんが７５の再生率が低くな
る。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、交換れんが部材がプレート母体れんがから
ずれにくく、かつ再生率及び再生回数が高いプレートれ
んがを提供することを目的とする。ここに、再生率と
は、一度使用したプレートれんがのうち、交換れんが部
材を交換することで再使用可能なプレートれんがの割合
のことをいう。また、再生回数とは、交換れんが部材を
新品に交換することで、もとのプレート母体れんがが再
生使用された回数をいう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のプレートれんがは、プレート母体れんがに貫通孔
を設け、該貫通孔内に溶鋼通過孔を設けた交換れんが部
材を挿入し、該交換れんが部材の一端に前記プレート母
体れんがの摺動面と面一となる摺動面を形成すると共
に、その他端に前記プレート母体れんがの非摺動面から
突出する環状突起部を設けてなるプレートれんがにおい
て、前記交換れんが部材の貫通孔挿入部の外径を前記環
状突起部の外径以上に設定し、かつ、前記貫通孔挿入部
の中途に前記プレート母体れんがの非摺動面側から摺動
面側に向けて拡径する段差部を形成すると共に、前記貫
通孔内に前記段差部を当接支持する段差面を形成してい
る。

【０００８】通常、使用後のプレートれんがの損傷パタ
ーンのほとんどは、溶鋼通過孔の溶損、溶鋼通過孔
のエッジ欠け、溶鋼通過孔を中心として摺動面に広が
る亀裂、溶鋼通過孔周囲の面荒れのいずれかに属す
る。ここで、溶鋼通過孔の溶損とは、溶鋼と接する溶鋼
通過孔の内面が溶鋼により化学的又は物理的に浸食され
るもので、溶損により溶鋼通過孔が拡大する現象をい
う。溶鋼通過孔のエッジ欠けとは、プレートれんがの摺
動や、絞り鋳造、熱衝撃等で、溶鋼通過孔のエッジが欠
ける現象をいう。溶鋼通過孔を中心として摺動面に広が
る亀裂とは、溶鋼通過孔から数カ所放射状に延びる亀裂
をいう。この亀裂は、長いものでは、プレートれんがの
側面まで達している。この亀裂の溶鋼通過孔近くは、鋳
造中に空気を吸い込むことで、酸化により亀裂が大きく
なっているケースがある。溶鋼通過孔周囲の面荒れと
は、鋳造中の流量制御のため開度を調整する際、摺動面
に直接溶鋼が触れることにより生じるものであり、溶鋼
通過孔から摺動方向にかけて生じる摺動面の損傷をい
う。

【０００９】プレートれんがにおける溶鋼通過孔を設け
た部分、即ち、内孔部を交換れんが部材として交換して
プレート母体れんがを再使用するためには、これらの損
傷パターンに対応した面積の交換れんが部材を交換する
ことが有効である。即ち、前記したように、特に、亀裂
や面荒れは摺動面の損傷であり、広い面積が必要とな
る。そこで、交換れんが部材の貫通孔挿入部の外径を、
少なくとも環状突起部の外径以上とすることによって、
上記した損傷に対応した面積をもつ交換れんが部材を交
換することで高再生率が達成されるのである。

【００１０】一方、プレート母体れんがの再生率を向上
するために、交換れんが部材の面積を大きくした場合、
貫通孔の目地面がストレートな場合には、交換れんが部
材の面積が大きくなるほど、交換れんが部材にかかる摺
動面間圧力が大きくなるため、交換れんが部材が非摺動
面方向に、よりずれやすくなる。即ち、前述したよう
に、スライディングノズル装置の使用時には、プレート
れんがからなる固定、摺動プレート間に圧力をかけて摺
動面間に溶鋼が侵入してくるのを防止するため、最大１
２トンもの圧力がかかり、しかも、この圧力下でプレー
トれんがを摺動させなければならない。従って、貫通孔
の目地面がストレートの場合、交換れんが部材が非摺動
面方向にずれて、摺動面間に溶鋼が侵入してくる。そこ
で、本発明では、交換れんが部材の貫通孔挿入部の外径
を、少なくとも環状突起部の外径以上に設定し、さら
に、貫通孔挿入部の中途に、プレート母体れんがの非摺
動面側から摺動面側に向けて拡径する段差部を形成する
と共に、貫通孔内に該段差部を当接支持する段差面を設
けることにより、高再生率でしかも高い安全性が得られ
るプレートれんがを見い出したものである。

【００１１】かかる段差部及び段差面を設けることによ
って、交換れんが部材の非摺動面側へのずれを確実に防
止することができることになる。交換れんが部材の材質
は、プレート母体れんがの材質と同じでも異なっても特
に問題なく使用できる。プレートれんがの内孔部の損傷
が特に問題となる場合には、交換れんが部材は、高耐食
性材質のものを使用することができる。

【００１２】請求項２記載のプレートれんがは、請求項
１記載のプレートれんがにおいて、前記段差部と前記段
差面にテーパ面を形成し、前記プレート母体れんがの摺
動面と垂直な面に対して前記テーパ面がなす角度を５°
〜９０°の範囲とすると共に、前記段差部の前記貫通孔
の軸線方向の長さを前記プレート母体れんがの厚みの
０．１〜０．８倍の範囲とする。テーパ面のプレート母
体れんがの摺動面と垂直な面に対してなす角度を５°〜
９０°の範囲としたのは、以下の理由による。即ち、テ
ーパ面のプレート母体れんがの摺動面と垂直な面に対し
てなす角度が５°より小さい場合は、目地となるモルタ
ル厚みとの関係で、ずれ防止効果が不十分なものとな
り、９０°を越える角度の形成は困難であり、また、ず
れ防止効果が９０°の場合と同じだからである。

【００１３】一方、段差部の貫通孔の軸線方向の長さを
プレート母体れんがの厚みの０．１〜０．８倍の範囲と
したのは、以下の理由による。即ち、段差部の貫通孔の
軸線方向の長さをプレート母体れんがの厚みの０．１倍
より小さくした場合には、ずれ防止効果が不十分とな
り、一方、段差部の貫通孔の軸線方向の長さをプレート
母体れんがの厚みの０．８倍より大きくした場合には、
使用中の面圧によりプレート母体れんがの水平方向へ受
ける力が大きくなり、プレート母体れんが面に亀裂が入
りやすくなるためである。請求項３記載のプレートれん
がは、請求項１又は２記載のプレートれんがにおいて、
前記交換れんが部材は前記プレート母体れんがの前記貫
通孔にモルタルを介して挿入され、かつ、前記段差部に
おける前記モルタルの厚みを０．１ｍｍ〜３ｍｍとして
いる。このように段差部におけるモルタルの厚みを０．
１ｍｍ以上としたのは、モルタルの粒径が０．１ｍｍぐ
らいだからであり、３ｍｍ以下としたのは、３ｍｍより
大きくすると、モルタルのつぶれで交換れんが部材がず
れるおそれがあるからである。

【００１４】交換れんが部材とプレート母体れんがと
の、段差部以外の部分の目地としてのモルタルの厚みに
ついては、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍとするのが好まし
い。このモルタルの厚みを０．３ｍｍより小さくした場
合はセット作業に支障をきたし、一方、モルタルの厚み
を３．０ｍｍより大きくした場合は目地部の溶損が大き
くなるおそれがあるからである。また、目地となるモル
タルについては、通常のセット用モルタルや耐熱性接着
剤が使用可能である。特に、接着強度が強く、使用中に
軟化変形しにくいものを用いることによって、安全性を
さらに高めることができる。

【００１５】請求項４記載のプレートれんがは、請求項
１又は２記載のプレートれんがにおいて、前記段差部を
有する前記貫通孔挿入部はモルタルを使用せずに前記貫
通孔内に挿入される。このように段差部を有する貫通孔
挿入部をモルタルを使用せずに貫通孔内に挿入すること
によって、段差部同士を直接当接させることができ、使
用条件が厳しい場合であっても、交換れんが部材のずれ
を確実に防止することができる。

【００１６】請求項５記載のプレートれんがは、請求項
１〜４のいずれか１項に記載のプレートれんがにおい
て、前記交換れんが部材の摺動面側の寸法において、前
記交換れんが部材の幅員を、前記交換れんが部材の両側
縁部と前記プレート母体れんがの対応する両側縁部との
間に幅方向距離が１５ｍｍ以上確保できるように設定
し、かつ、前記交換れんが部材の長さのうち、前記溶鋼
通過孔の中心からの一長手方向距離を前記溶鋼通過孔の
半径の４倍以下の長さにすると共に、前記溶鋼通過孔の
中心から前記一長手方向と逆方向へ向かう他長手方向距
離を、前記プレート母体れんがの対応する端面と前記交
換れんが部材の端縁部との間に２５ｍｍ以上の長手方向
距離が確保できるように設定している。なお、交換れん
が部材の幅員とは、矩形、円形等、交換れんが部材の平
面形状如何にかかわらず、プレートれんがの摺動方向と
直交する方向における交換れんが部材の幅員をいう。交
換れんが部材の両側縁部とプレート母体れんがの対応す
る両側縁部との間の幅方向距離を１５ｍｍ以上としたの
は、１５ｍｍより小さくした場合は、プレート母体れん
がに強度上の問題が生じるからである。

【００１７】また、交換れんが部材の溶鋼通過孔の中心
から一長手方向へ向かう長さを最大で溶鋼通過孔の半径
の４倍としたのは、絞り鋳造中には溶鋼通過孔がちょう
ど中心から溶鋼通過孔の半径の３倍の長さまで移動する
ことがあるため、この周囲の損傷を含めて半径の４倍と
したものである。ここでいう「絞り鋳造」とは、図８に
おける上部の溶鋼通過孔５０の中心に対して下部の溶鋼
通過孔５２の中心を任意距離ずらして溶鋼流量を制御す
ることである。一方、溶鋼通過孔の中心から前記した一
長手方向と逆方向へ向かう他長手方向距離を、プレート
母体れんがの対応する端面と交換れんが部材の端縁部と
の間に２５ｍｍ以上の長手方向距離が確保できるように
設定したのは、交換れんが部材の長さが長くなりすぎる
と、プレート母体れんがの強度に悪影響を及ぼすため、
プレート母体れんがの端面から最低２５ｍｍ確保できる
ようにしたものである。

【００１８】請求項６記載のプレートれんがにおいて
は、請求項１〜５記載のいずれか１項に記載のプレート
れんがにおいて、前記交換れんが部材の非摺動面側の長
手方向の長さは、前記プレート母体れんがを収納するプ
レート収納金枠に当接・支持される長さが５ｍｍ以上と
なるように設定する。交換れんが部材の非摺動面側の長
手方向の長さにおいて、プレート収納金枠に当接・支持
される長さを５ｍｍ以上としたのは、５ｍｍより小さい
と、プレート収納金枠の面圧を受け止める面積が不十分
となるからである。

【００１９】請求項７記載のプレートれんがにおいて
は、請求項１〜６記載のいずれか１項に記載のプレート
れんがにおいて、前記交換れんが部材の形状が、摺動面
側から見た平面視において、中央部に前記溶鋼通過孔を
設けると共に、各コーナー部に丸みを有する、長手方向
に長径をとった菱形形状とする。交換れんが部材の形状
を、摺動面側から見た平面視において、長手方向に長径
をとった菱形形状としたのは、長手方向については、溶
鋼通過孔の摺動による摺動面の損傷を最小の面積でカバ
ーできるためであり、幅方向については、最小の面積で
突起部以上の面積を確保するためと、強度面からプレー
ト母体れんがの端面との長さを確保するためである。

【００２０】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。

【００２１】図１〜図３に本発明の一実施の形態に係る
プレートれんがＡを示す。本実施の形態に係るプレート
れんがＡは、プレート母体れんが１６に貫通孔１８を設
けており、この貫通孔１８内には筒状の交換れんが部材
１９が挿入されると共に、その周面は目地としてのモル
タル２０を介して貫通孔１８の内周面に固定された構造
となっている。本実施の形態では、プレートれんがＡの
長さＬ、幅Ｗ、厚みＨは、それぞれ、５４３ｍｍ、２３
３ｍｍ、５０ｍｍとしている。交換れんが部材１９の中
央部には溶鋼通過孔２１が設けられている。交換れんが
部材１９の一端面にはプレート母体れんが１６の摺動面
２２と面一状態となる摺動面２３が形成されており、一
方、交換れんが部材１９の他端面には、環状突起部２５
が突設されている。

【００２２】図１に示すように、交換れんが部材１９の
貫通孔挿入部２６の外径（長さ）ａは、環状突起部２５
の外径（直径）ｂ以上に設定されている。なお、貫通孔
挿入部２６の短径（幅員）ｃも、環状突起部２５の外径
ｂ以上としている。具体的には、本実施の形態では、ａ
は２４０ｍｍ、ｂは１４０ｍｍ、ｃは１６１ｍｍとして
いる。また、貫通孔挿入部２６は、その中途部に、プレ
ートれんがＡの非摺動面側から摺動面側に向けて拡径す
る段差部２７を有しており、一方、貫通孔１８内には、
この段差部２７に当接するための段差面２８が形成され
ている。そして、図１に示すように、本実施の形態で
は、段差部２７と段差面２８にはテーパ面が形成されて
おり、このテーパ面とプレート母体れんが１６の摺動面
２２と垂直な面がなす角度θは４５°に設定している。
かかる構成によって、プレートれんがＡの損傷を交換れ
んが部材１９にとどめることができるため、再生率が高
くなり、かつ、該交換れんが部材１９の非摺動面側への
ずれを確実に防止することができる。

【００２３】また、図１に示すように、段差部２７の貫
通孔１８の軸線方向の長さｄは、プレート母体れんが１
６の厚みＨの０．３倍としている。即ち、本実施の形態
では、ｄは１５ｍｍとしている。このように、段差部２
７の長さｄを十分にとったのは、交換れんが部材１９が
貫通孔１８から摺動面方向へずれるのを防止すると共
に、交換れんが部材１９を確実にプレート母体れんが１
６によって支持するためである。本実施の形態では、プ
レート母体れんが１６と交換れんが部材１９との間に介
設したモルタル２０のうち、段差部２７と段差面２８と
の間に介設したモルタル２０の厚みは１．０ｍｍとして
いる。モルタル２０の厚みをこのように設定することに
よって、使用時の面圧によるモルタル２０のつぶれによ
って交換れんが部材１９が摺動面方向へずれることを防
止することができる。

【００２４】一方、本実施の形態では、上記した段差部
２７と段差面２８との間以外の部分に介設したモルタル
２０の厚みは１．５ｍｍとしている。このように設定す
ることによって、使用中の目地溶損が防止できる。

【００２５】また、本実施の形態では、交換れんが部材
１９の両側縁部とプレート母体れんが１６の対応する両
側縁部との間の幅方向距離ｊを十分にとることによって
（ｊ＝２６ｍｍ）、プレート母体れんが１６の強度を確
保している。

【００２６】また、本実施の形態では、交換れんが部材
１９の溶鋼通過孔２１の中心から一長手方向端部までの
長手方向距離ｅを、溶鋼通過孔２１の半径Ｘの３倍（即
ち、１３０ｍｍ）としている。これは、絞り鋳造中に
は、溶鋼通過孔２１が、その半径Ｘの３倍の長さまで移
動する場合があるので、この周囲の損傷を含めて、最大
は溶鋼通過孔２１の半径の４倍までとした。一方、交換
れんが部材１９の溶鋼通過孔２１の中心から前記した一
長手方向と逆の長手方向端部までの距離ｆは、この長手
方向端部とプレート母体れんが１６の対応する長手方向
端部との間の長手方向距離ｇが７０ｍｍとなるように設
定している（ｆ＝１２０ｍｍ）。交換れんが部材１９の
長さａが長すぎると、プレート母体れんが１６の強度に
悪影響を及ぼすからである。

【００２７】さらに、本実施の形態では、図２に示すよ
うに、交換れんが部材１９の形状を、摺動面側からみた
平面視において、中央部に溶鋼通過孔２１が位置すると
共に各コーナー部に丸みを有する、長手方向に長径をと
った菱形形状としている。従って、溶鋼通過孔２１の摺
動による損傷を最小の面積でカバーできる。また、図３
に示すように、本実施の形態では、交換れんが部材１９
の貫通孔挿入部２６の非摺動面側の長手方向距離ａ′
を、図８に示すプレート収納金枠５５の底部に設けた円
形状の開口５６の直径より長くして、少なくとも、交換
れんが部材１９がプレート収納金枠５５に当接支持され
る長さが５ｍｍ以上としている。従って、十分な面圧を
保持しながら交換れんが部材１９をプレート収納金枠５
５内に支持することができる。

【００２８】

【実施例】次に、本発明の実施例１〜３に係るプレート
れんがＡ〜Ｃ及び比較例１、２に係るプレートれんが
Ｄ、Ｅを実使用に供して性能試験を行ったので、その試
験方法及び結果を以下に示す。 （実施例１）本実施例では、前記した実施の形態に係る
プレートれんがＡを用いたものである。試験に先立っ
て、プレート母体れんが１６と交換れんが部材１９は、
共に、アルミナ−カーボン系の通常のプレートれんが用
配合を秤量、混練して調整し、それぞれ、別のライナー
を使用して別々に成形を行った。成形後、成形品を熱処
理することで、プレート母体れんが１６と交換れんが部
材１９とを得た。このプレート母体れんが１６の貫通孔
１８にモルタル２０を用いて交換れんが部材１９をセッ
ト後、乾燥し、摺動面２２、２３を研磨後、交換れんが
部材１９がセットされたプレートれんがＡが得られた。

【００２９】このプレートれんがＡを、スライディング
ノズル装置の上プレートと下プレートとして、５０セッ
ト、２４０トンの溶鋼鍋で使用し、使用済み品を回収し
検査したところ、５０セットとも良好であり、再使用可
能な状態であった。この使用済み品について、交換れん
が部材１９を外して新しい交換れんが部材１９を装着
後、摺動面２２、２３を研磨して１回目の再生品とし
た。１回目の再生率は１００％であった。この１回目の
再生品を前記条件で使用したところ、４０セットがさら
に使用可能な状態であったため、前記と同様な方法で新
しい交換れんが部材１９と交換し、２回目の再生品とし
た。２回目の再生率は８０％であった。この２回目の再
生品を前記条件で使用したところ、２０セットがさらに
使用可能な状態であったため、前記と同様な方法で新し
い交換れんが部材１９と交換し３回目の再生品とした。
３回目の再生率は５０％であった。

【００３０】（実施例２）本実施例では、図４に示すよ
うに溶鋼通過孔２１ａを有する円形断面の交換れんが部
材１９ａをプレート母体れんが１６ａに装着したプレー
トれんがＢの製造を行い、このプレートれんがＢを実使
用に供して試験を行った。なお、交換れんが部材１９ａ
とプレート母体れんが１６ａとは、共に、実施例１と同
様な方法で製造した。

【００３１】なお、プレートれんがＢの寸法関係は、以
下の寸法を除いて、プレートれんがＡと同じとした。即
ち、交換れんが部材１９ａの外径ａ１は図示しない環状
突起部の外径（ｂ＝１４０ｍｍ）より大きい１６１ｍｍ
としている。

【００３２】このプレートれんがＢを、スライディング
ノズル装置の上プレートと下プレートとして、５０セッ
ト、２４０トンの溶鋼鍋で使用し、使用済み品を回収し
検査したところ、５０セットとも良好であり、再使用可
能な状態であった。この使用済み品について、交換れん
が部材１９ａを外して新しい交換れんが部材１９ａを装
着後、摺動面２２ａ、２３ａを研磨して１回目の再生品
とした。１回目の再生率は８０％であった。この１回目
の再生品を前記条件で使用したところ、４０セットがさ
らに使用可能な状態であったため、前記と同様な方法で
新しい交換れんが部材１９ａと交換し、２回目の再生品
とした。２回目の再生率は６０％であった。この２回目
の再生品を前記条件で使用したところ、２０セットがさ
らに使用可能な状態であったため、前記と同様な方法で
新しい交換れんが部材１９ａと交換し３回目の再生品と
した。３回目の再生率は４０％であった。

【００３３】（実施例３）本実施例では、図５に示すよ
うに溶鋼通過孔２１ｂを有する楕円状断面の交換れんが
部材１９ｂをプレート母体れんが１６ｂに装着したプレ
ートれんがＣの製造を行い、このプレートれんがＣを実
使用に供して試験を行った。なお、交換れんが部材１９
ｂとプレート母体れんが１６ｂとは、共に、実施例１と
同様な方法で製造した。図中、２２ｂ及び２３ｂは摺動
面である。なお、寸法関係は、以下の寸法を除いてプレ
ートれんがＡの寸法と同じとした。即ち、交換れんが部
材１９ｂの長径ａ２は２４０ｍｍ、短径ｃ２は１６１ｍ
ｍ、長手方向距離ｅ２は１８０ｍｍとしている。

【００３４】このプレートれんがＣを、スライディング
ノズル装置の上プレートと下プレートとして、５０セッ
ト、２４０トンの溶鋼鍋で使用し、使用済み品を回収し
検査したところ、５０セットとも良好であり、再使用可
能な状態であった。この使用済み品について、交換れん
が部材１９ｂを外して新しい交換れんが部材１９ｂを装
着後、摺動面２２ｂ、２３ｂを研磨して１回目の再生品
とした。１回目の再生率は９０％であった。この１回目
の再生品を前記条件で使用したところ、４０セットがさ
らに使用可能な状態であったため、前記と同様な方法で
新しい交換れんが部材１９ｂと交換し、２回目の再生品
とした。２回目の再生率は７０％であった。この２回目
の再生品を前記条件で使用したところ、２０セットがさ
らに使用可能な状態であったため、前記と同様な方法で
新しい交換れんが部材１９ｂと交換し３回目の再生品と
した。３回目の再生率は４０％であった。

【００３５】（比較例１）本比較例に係るプレートれん
がＤは、平面視で、前記した実施例１に係るプレートれ
んがＡと同じ菱形形状を有するが、図６に示すように、
プレート母体れんが１６ｃに装着される溶鋼通過孔２１
ｃを有する交換れんが部材１９ｃをストレート目地２０
ｃとしたものであり、実施例１と同様な方法で製造し、
実使用テストを行った。図中、２２ｃ、２３ｃは摺動
面、２５ｃは環状突起部である。なお、寸法関係は、以
下の寸法を除いて、プレートれんがＡと同じである。即
ち、交換れんが部材１９ｃの全長ａ３は２４０ｍｍ、環
状突起部２５ｃの外径ｂ３を１４０ｍｍとした。

【００３６】１回目に５０セット使用したところ、この
うち２０セットが交換れんが部材１９ｃに非摺動面方向
へのずれが観察され、摺動面に対して交換れんが部材１
９ｃが０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ沈んだ部分に地金差しが
発生していた。

【００３７】（比較例２）本比較例に係るプレートれん
がＥは、図７に示すように、環状突起部２５ｄの直径よ
り小さい交換れんが部材１９ｄで段差のある目地２０ｄ
としたものであり、実施例１と同様な方法で製造し、実
使用テストを行った。図中、２１ｄは溶鋼通過孔、２２
ｄ、２３ｄは摺動面である。なお、寸法関係は、以下の
寸法を除いて、プレートれんがＡと同じである。即ち、
交換れんが部材１９ｄの全長ａ４は１００ｍｍ、環状突
起部２５ｄの外径ｂ４は１２０ｍｍとしている。１回目
に５０セット使用したところ、このうち２５セットにつ
いては摺動面の面荒れや亀裂、交換れんが部材１９ｄ以
外の損傷などがあり、再生率は５０％と低かった。さら
に、残り２５セットについて、交換れんが部材１９ｄを
交換し、再使用したところ、損傷がひどく、２回目の再
生は不可能であった。上記した試験結果をまとめると、
以下の表１のごとくなる。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から、本発明に係るプレートれんが
（実施例１〜３）は、従来のプレートれんが（比較例
１、２）と比較して、再生率が著しく改善されているこ
とが判明した。以上、本発明を、一実施の形態及び複数
の実施例を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記
した実施の形態や実施例に記載の構成に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲
内で考えられるその他の実施の形態や実施例も含むもの
である。

【００４０】

【発明の効果】請求項１〜７記載のプレートれんがにお
いては、交換れんが部材の貫通孔挿入部の外径を環状突
起部の外径以上に設定し、かつ、貫通孔挿入部の中途に
プレートれんがの非摺動面側から摺動面側に向けて拡径
する段差部を形成すると共に貫通孔内に前記段差部を当
接支持する段差面を形成しているので、摺動面間圧力が
高い場合であっても、交換れんが部材への亀裂や面荒れ
に起因する摺動面の損傷を防止できると共に、交換れん
が部材のプレート母体れんがの非摺動面側への相対的ず
れを確実に防止することができ、溶鋼注出作業の安全性
を確保できる。また、プレートれんがの再生率が向上
し、プレートれんがの製造コストを低減できる。プレー
トれんがの寿命を延ばすことによって、廃棄されるプレ
ートれんがの量を減らすことができ、廃棄物量を減少で
きると共に、有限資源の有効利用を図ることができる。

【００４１】特に、請求項２記載のプレートれんがにお
いては、段差部と段差面にテーパ面を形成し、かつ、プ
レート母体れんがの摺動面と垂直な面に対してテーパ面
がなす角度を５°〜９０°の範囲とすると共に、段差部
の貫通孔の軸線方向の長さを前記プレート母体れんがの
厚みの０．１〜１．０倍の範囲としているので、交換れ
んが部材のプレート母体れんがの非摺動面側への相対的
ずれをさらに確実に防止することができ、溶鋼注出作業
の安全性をさらに向上できる。

【００４２】請求項３記載のプレートれんがにおいて
は、交換れんが部材はプレート母体れんがの貫通孔にモ
ルタルを介して挿入され、かつ、段差部におけるモルタ
ルの厚みを０．１ｍｍ〜３ｍｍとしているので、モルタ
ルのつぶれで交換れんが部材がずれるのを確実に防止す
ることでき、この面からも溶鋼注出作業の安全性を確保
できる。請求項４記載のプレートれんがにおいては、段
差部を有する前記貫通孔挿入部はモルタルを使用せずに
前記貫通孔内に挿入されるので、段差部同士を直接当接
させることができ、使用条件が厳しい場合であっても、
交換れんが部材のずれを確実に防止することができ、こ
の面からも溶鋼注出作業の安全性を確保できる。

【００４３】請求項５記載のプレートれんがにおいて
は、交換れんが部材の幅員を、交換れんが部材の両側縁
部とプレート母体れんがの対応する両側縁部との間に幅
方向距離が１５ｍｍ以上確保できるように設定し、か
つ、交換れんが部材の長さのうち、溶鋼通過孔の中心か
らの一長手方向距離を溶鋼通過孔の半径の４倍の範囲に
すると共に、溶鋼通過孔の中心から一長手方向と逆方向
へ向かうプレート母体れんがの対応する端面と交換れん
が部材の端縁部との間に２５ｍｍ以上の長手方向距離が
確保できるように設定しているので、プレート母体れん
がの十分な強度を確保しながら、使用中の損傷に対応し
た面積をもつ交換れんが部材を交換することで高再生率
及び高再生回数が達成される。

【００４４】請求項６記載のプレートれんがにおいて
は、交換れんが部材の非摺動面側の長手方向の長さは、
プレート母体れんがを収納するプレート収納金枠に当接
・支持される長さを５ｍｍ以上としているので、面圧を
受け止める面積を十分に確保でき、摺動面間の漏鋼を防
止でき、この面からも溶鋼注出作業の安全性を確保でき
る。

【００４５】請求項７記載のプレートれんがにおいて
は、交換れんが部材の形状が、摺動面側から見た平面視
において、中央部に溶鋼通過孔を設けると共に、各コー
ナー部に丸みを有する、長手方向に長径をとった菱形形
状としているので、長手方向については、溶鋼通過孔の
摺動による損傷を最小の面積でカバーできると共に、固
定金枠に当接させて面積を確保することができ、幅方向
については、最小の面積で突起部以上の面積を確保する
ため、プレート母体れんがの十分な強度を確保しなが
ら、使用中の損傷に対応した面積をもつ交換れんが部材
を交換することで高再生率及び高再生回数が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るプレートれんがの
側断面図である。

【図２】同摺動面側の平面図である。

【図３】同非摺動面側の平面図である。

【図４】実施例２に係るプレートれんがの摺動面側の平
面図である。

【図５】実施例３に係るプレートれんがの摺動面側の平
面図である。

【図６】比較例１に係るプレートれんがの側断面図であ
る。

【図７】比較例２に係るプレートれんがの側断面図であ
る。

【図８】スライディングノズル装置の一般的構成を示す
概念的説明図である。

【図９】従来のプレートれんがの側断面図である。

【図１０】従来のプレートれんがの側断面図である。

【符号の説明】

Ａ プレートれんが Ｂ プレートれ
んが Ｃ プレートれんが Ｄ プレートれ
んが Ｅ プレートれんが Ｈ 厚み Ｌ 長さ Ｗ 幅 Ｘ 半径 ａ 外径 ａ′長手方向距離 ａ１ 外径 ａ２ 長径 ａ３ 全長 ａ４ 全長 ｂ 外径 ｂ３ 外径 ｂ４ 外径 ｃ 短径 ｃ２ 短径 ｄ 長さ ｅ 長手方向距
離 ｅ２ 長手方向距離 ｆ 距離 ｇ 長手方向距離 ｊ 幅方向距離 ｋ 長手方向距離 θ 角度 １６ プレート母体れんが １６ａ プレー
ト母体れんが １６ｂ プレート母体れんが １６ｃ プレー
ト母体れんが １６ｄ プレート母体れんが １８ 貫通孔 １９ 交換れんが部材 １９ａ 交換れ
んが部材 １９ｂ 交換れんが部材 １９ｃ 交換れ
んが部材 １９ｄ 交換れんが部材 ２０ モルタル ２０ｃ ストレート目地部 ２０ｄ 目地 ２１ 溶鋼通過孔 ２１ａ 溶鋼通
過孔 ２１ｂ 溶鋼通過孔 ２１ｃ 溶鋼通
過孔 ２１ｄ 溶鋼通過孔 ２２ 摺動面 ２２ａ 摺動面 ２２ｂ 摺動面 ２２ｃ 摺動面 ２２ｄ 摺動面 ２３ 摺動面 ２３ｂ 摺動面 ２３ａ 摺動面 ２３ｂ 摺動面 ２３ｃ 摺動面 ２３ｄ 摺動面 ２５ 環状突起部 ２５ｃ 環状突
起部 ２５ｄ 環状突起部 ２６ 貫通孔挿
入部 ２７ 段差部 ２８ 段差面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今中 達也 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 木本 嘉雄 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレート母体れんがに貫通孔を設け、該
   貫通孔内に溶鋼通過孔を設けた交換れんが部材を挿入
   し、該交換れんが部材の一端に前記プレート母体れんが
   の摺動面と面一となる摺動面を形成すると共に、その他
   端に前記プレート母体れんがの非摺動面から突出する環
   状突起部を設けてなるプレートれんがにおいて、 前記交換れんが部材の貫通孔挿入部の外径を前記環状突
   起部の外径以上に設定し、かつ、前記貫通孔挿入部の中
   途に前記プレート母体れんがの非摺動面側から摺動面側
   に向けて拡径する段差部を形成すると共に前記貫通孔内
   に前記段差部を当接支持する段差面を形成したことを特
   徴とするプレートれんが。
2. 【請求項２】 前記段差部と前記段差面にテーパ面を形
   成し、前記プレート母体れんがの摺動面と垂直な面に対
   して前記テーパ面がなす角度を５°〜９０°の範囲とす
   ると共に、前記段差部の前記貫通孔の軸線方向の長さを
   前記プレート母体れんがの厚みの０．１〜０．８倍の範
   囲としたことを特徴とする請求項１記載のプレートれん
   が。
3. 【請求項３】 前記交換れんが部材は前記プレート母体
   れんがの前記貫通孔にモルタルを介して挿入され、か
   つ、前記段差部における前記モルタルの厚みを０．１ｍ
   ｍ〜３ｍｍとしたことを特徴とする請求項１又は２記載
   のプレートれんが。
4. 【請求項４】 前記段差部を有する前記貫通孔挿入部は
   モルタルを使用せずに前記貫通孔内に挿入されることを
   特徴とする請求項１又は２記載のプレートれんが。
5. 【請求項５】 前記交換れんが部材の摺動面側の寸法に
   おいて、前記交換れんが部材の幅員を、前記交換れんが
   部材の両側縁部と前記プレート母体れんがの対応する両
   側縁部との間に幅方向距離が１５ｍｍ以上確保できるよ
   うに設定し、かつ、前記交換れんが部材の長さのうち、
   前記溶鋼通過孔の中心からの一長手方向距離を前記溶鋼
   通過孔の半径の４倍以下の長さにすると共に、前記溶鋼
   通過孔の中心から前記一長手方向と逆方向へ他長手方向
   距離を、前記プレート母体れんがの対応する端面と前記
   交換れんが部材の端縁部との間に２５ｍｍ以上の長手方
   向距離が確保できるように設定したことを特徴とする請
   求項１〜４のいずれか１項に記載のプレートれんが。
6. 【請求項６】 前記交換れんが部材の非摺動面側の長手
   方向の長さは、前記プレート母体れんがを収納するプレ
   ート収納金枠に当接・支持される長さが５ｍｍ以上とな
   るように設定することを特徴とする請求項１〜５のいず
   れか１項に記載のプレートれんが。
7. 【請求項７】 前記交換れんが部材の形状が、摺動面側
   から見た平面視において、中央部に前記溶鋼通過孔を設
   けると共に、各コーナー部に丸みを有する、長手方向に
   長径をとった菱形形状としたことを特徴とする請求項１
   〜６のいずれか１項に記載のプレートれんが。