JPH10314927A - スライディングノズル装置用プレートれんが固定機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレートれんがへの押圧力を有効にノズル孔
へ向けて伝達してプレートれんがの亀裂の発生や成長を
効果的に防止することができるスライディングノズル装
置用プレートれんが固定機構を提供する。 【解決手段】 プレートれんが１６の少なくとも一端を
押圧する押圧部材２６、２７、３５、３６の第２の傾斜
面２８、２９、３７、３８の長さがプレートれんが１６
の第１の傾斜面１８〜２１の長さより短く設定されると
共に、第２の傾斜面２８、２９、３７、３８の長手方向
中心ｃ、ｄが第１の傾斜面１８〜２１の長手方向中心
ａ、ｂよりプレートれんが１６の中心側に位置するよう
に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種金属容器から
流出する溶鋼流を制御するために用いるスライディング
ノズル装置用プレートれんがをスライディングノズル装
置の金枠に固定するためのスライディングノズル装置用
プレートれんが固定機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】取鍋やタンディッシュにおいて、溶鋼の
流量を制御するため、スライディングノズル装置が一般
的に使用されている。このスライディングノズル装置
は、２枚又は３枚のプレートれんがを相対的にスライド
させ、ノズル孔を開閉することにより溶鋼の流量を制御
するものである。また、使用中におけるプレートれんが
間からの溶鋼の洩れを防止するため、プレートれんがの
スライド面には大きな圧力をかけている。このような使
用条件下でプレートれんがをスライドさせるためには、
スライド時におけるプレートれんがのずれを防止するた
め、プレートれんがは金枠に固定されている。

【０００３】従来、プレートれんがを金枠に固定するス
ライディングノズル装置用プレートれんが固定機構とし
て、図５及び図６に示す形態のスライディングノズル装
置用プレートれんが固定機構Ｂ、Ｃが提示されている。

【０００４】まず、スライディングノズル装置用プレー
トれんが固定機構Ｂについて説明すると、図５に示すよ
うに、金枠５０は、中央部より少し右側に開口を有する
横長の矩形底板５１の長辺と短辺にそれぞれ立ち上がり
壁５２〜５５を連設することによって形成されている。
そして、金枠５０内には、同様に横長のプレートれんが
５６が収納されている。

【０００５】プレートれんが５６の中央部より少し右側
にはノズル孔５７が設けられている。一方、プレートれ
んが５６の両端面における両角部には、同角部を斜切す
ることによって傾斜面５８〜６１がそれぞれ形成されて
いる。また、プレートれんが５６の一側端面６２は短辺
側の立ち上がり壁５４の内面に当接されており、他側端
面６３には長手方向に移動自在な矩形ブロックからなる
押圧部材６４の一側面が当接されている。一方、押圧部
材６４には進退用ねじ軸６５の一端が掛止されており、
進退用ねじ軸６５の他端は矩形底板５１に固着されてい
るねじブロック６６に設けられた雌ねじ孔に螺合された
後、もう一つの短辺側の立ち上がり壁５２に設けられた
貫通孔を挿通して外部に導出されている。

【０００６】かかる構成によって、進退用ねじ軸６５の
外部導出端６７を回転すると、押圧部材６４と立ち上が
り壁５４との間でプレートれんが５６を挟圧することが
でき、プレートれんが５６を固定することができる。

【０００７】次に、スライディングノズル装置用プレー
トれんが固定機構Ｃについて説明すると、図６に示すよ
うに、金枠７０は、中央部より少し右側に開口を有する
横長の矩形底板７１の長辺と短辺にそれぞれ立ち上がり
壁７２〜７５を連設することによって形成されている。
そして、金枠７０内には、同様に横長のプレートれんが
７６が収納されている。

【０００８】プレートれんが７６の中央部より少し右側
にはノズル孔７７が設けられている。一方、プレートれ
んが７６の両端面における両角部には、同角部を斜切す
ることによって第１の傾斜面７８〜８１がそれぞれ形成
されている。また、第１の傾斜面７８〜８１と金枠７０
の対応する隅部との間には三角形状の空間が形成されて
いる。そして、立ち上がり壁７４とプレートれんが７６
の一側端面８２との間には、平面視でチャンネル状の押
圧部材８３が配設されており、押圧部材８３の両側には
第１の傾斜面８０、８１に面接触される第２の傾斜面８
４、８５が形成されている。

【０００９】一方、立ち上がり壁７２とプレートれんが
７６の他側端面９０との間に形成されたチャンネル状空
間の両側部をなす三角形状の隅部空間内にＬ字状の押圧
部材８６がそれぞれ配設されており、これらの押圧部材
８６には第１の傾斜面７８、７９と面接触する第２の傾
斜面８７が形成されている。また、各押圧部材８６には
進退用ねじ軸８８の一端が掛止されており、進退用ねじ
軸８８の他端は矩形底板７１に固着されているねじブロ
ック８９に設けられた雌ねじ孔に螺合された後、もう一
つの短辺側の立ち上がり壁７２に設けられた貫通孔を挿
通して外部に導出されている。

【００１０】かかる構成によって、進退用ねじ軸８８の
外部導出端８８ａを回転すると、押圧部材８３と押圧部
材８６との間でプレートれんが７６を挟圧することがで
き、プレートれんが７６を固定することができる。

【００１１】ところで、図５に示すプレートれんが５６
においては、進退用ねじ軸６５の進出によって発生する
押圧力はプレートれんが５６を長手方向に圧縮する圧縮
力となる。このため、プレートれんが５６のノズル孔５
７の長手方向側の位置に幅方向の引っ張り応力が発生
し、ノズル孔５７から長手方向に伸延する大きな亀裂Ｒ
１が発生するおそれがある。また、使用時にプレートれ
んが５６も熱膨張するが、進退用ねじ軸６５は、熱膨張
せずに相対的に押圧力が上昇し、上記した亀裂Ｒ１の危
険性が増加する。このような亀裂Ｒ１の発生は、プレー
トれんが５６の寿命を大きく低下する原因となってい
る。即ち、プレートれんが５６の摺動面で、相手のプレ
ートれんがのノズル孔及びその周縁の損傷部位と摺動接
触する部分Ａ１は溶鋼等の影響のため、摩耗等による損
傷が特に激しい部分であり、この部分に亀裂Ｒ１が入る
と、亀裂Ｒ１からの空気の吸い込みによる亀裂Ｒ１の拡
大や、亀裂Ｒ１への溶鋼侵入のため、寿命が短くなった
り、さらには溶鋼がこの部分から漏れるおそれがある。

【００１２】そこで、図６に示すスライディングノズル
装置用プレートれんが固定機構Ｃにおいては、相手のプ
レートれんがのノズル孔と接する部分Ａ２における亀裂
Ｒ２の発生や成長を防止するため、押圧部材８６、８３
に第２の傾斜面８７、８４、８５を設け、この第２の傾
斜面８７、８４、８５をプレートれんが７６の第１の傾
斜面７８、７９、８０、８１に当接させることによっ
て、第１の傾斜面７８、７９、８０、８１と直交する方
向の分力Ｐ２、Ｐ３を発生させ、この分力Ｐ２、Ｐ３に
よって亀裂Ｒ２の発生や成長を防止するようにしてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したスラ
イディングノズル装置用プレートれんが固定機構Ｃは、
未だ、以下の解決すべき課題を有していた。

【００１４】即ち、図６に示すスライディングノズル装
置用プレートれんが固定機構Ｃにおいて、プレートれん
が７６及び押圧部材８６の第２の傾斜面８７の製作精度
が良くない場合、特に、プレートれんが７６の他側端面
９０と第１の傾斜面７９とのなす角度βが小さくなり、
押圧部材８６の根元でプレートれんが７６を押さえるこ
とになった場合は、第１の傾斜面７８、７９と直交する
方向の分力Ｐ２が全く発生せず、図５に示すスライディ
ングノズル装置用プレートれんが固定機構Ｂと同様に亀
裂Ｒ２を発生するおそれがある。さらに、押圧部材８６
の角部９１で応力集中が発生し、角部９１から亀裂が発
生するおそれもある。

【００１５】また、プレートれんが７６や押圧部材８６
の第２の傾斜面８７の製作精度が良好な場合でも、進退
用ねじ軸８８を強く締め過ぎたり、使用時のプレートれ
んが７６の膨張が大きい場合には、押圧部材８６の先端
８６ａが開くため、同様に押圧部材８６の根元８６ｂに
押し付け力が集中し、第１の傾斜面７８、７９と直交す
る方向の分力Ｐ２が小さくなり、亀裂Ｒ２が発生又は成
長するおそれがある。さらに、押圧部材８６の第２の傾
斜面８７はプレートれんが７６の第１の傾斜面７８、７
９を広い面積にわたって押圧しているので、亀裂Ｒ２の
起点となるノズル孔７７への押し付け力が不足し、この
面からも亀裂Ｒ２の発生や成長を効果的に防止すること
ができなかった。

【００１６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、プレートれんがへの押圧力を有効にノズル
孔へ向けて伝達してプレートれんがの亀裂の発生や成長
を効果的に防止することができるスライディングノズル
装置用プレートれんが固定機構を提供することを目的と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のスライディングノズル装置用プレートれんが固定
機構は、金枠内にプレートれんがが収納され、該プレー
トれんがの少なくとも一端面に第１の傾斜面が形成さ
れ、前記金枠内に該第１の傾斜面と面接触する第２の傾
斜面を有する押圧部材が配設され、該押圧部材を押圧手
段によって長手方向に押圧することによって前記プレー
トれんがを前記金枠内に固定するようにしたスライディ
ングノズル装置用プレートれんが固定機構において、前
記押圧部材の第２の傾斜面の長さが第１の傾斜面の長さ
より短く設定されると共に、前記第２の傾斜面の長手方
向中心が前記第１の傾斜面の長手方向中心より前記プレ
ートれんがの中心側に位置するようにしている。

【００１８】請求項２記載のスライディングノズル装置
用プレートれんが固定機構は、請求項１記載のスライデ
ィングノズル装置用プレートれんが固定機構において、
前記第１の傾斜面の長手方向の端面側に前記押圧部材の
第２の傾斜面と面接触しない非当接部分を設け、該非当
接部分を前記第１の傾斜面の全長の３０〜８０％として
いる。

【００１９】

【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。

【００２０】（第１の実施の形態）図１、図２に本発明
の第１の実施の形態に係るスライディングノズル装置用
プレートれんが固定機構Ａの全体構成を示す。図示する
ように、金枠１０は、中央部より少し右側に、後述する
プレートれんが１６の突出部を嵌合するための開口１０
ａを有する横長の矩形底板１１の長辺と短辺にそれぞれ
立ち上がり壁１２〜１５を連設することによって形成さ
れている。

【００２１】金枠１０内には、同様に横長のプレートれ
んが１６が収納されている。プレートれんが１６のほぼ
中央部にはノズル孔１７が設けられている。一方、プレ
ートれんが１６の両端面における両角部には、同角部を
斜切することによって第１の傾斜面１８〜２１がそれぞ
れ形成されている。第１の傾斜面１８〜２１と金枠１０
の対応する隅部との間には三角形状の空間２２〜２５が
形成されている。そして、三角形状の空間２２、２３内
に押圧部材の一例であるＬ字状の当て部材２６、２７が
配設されており、これらの当て部材２６、２７には第１
の傾斜面１８、１９と面接触する第２の傾斜面２８、２
９が形成されている。また、各当て部材２６、２７には
押圧手段の一例である進退用ねじ軸３０の一端３１が掛
止されている。

【００２２】進退用ねじ軸３０の他端は矩形底板１１に
固着されているねじブロック３２に設けられた雌ねじ孔
３３に螺合された後、短辺側の立ち上がり壁１２に設け
られれた貫通孔３４を挿通して外部に導出されている。
一方、三角形状の空間２４、２５内に押圧部材の一例で
ある前部が斜切された棒状の受け部材３５、３６が配設
されており、これらの受け部材３５、３６には第１の傾
斜面２０、２１と面接触する第２の傾斜面３７、３８が
形成されている。

【００２３】かかる構成によって、進退用ねじ軸３０の
外部導出端３０ａを回転すると、当て部材２６、２７と
受け部材３５、３６との間でプレートれんが１６を挟圧
することができ、プレートれんが１６を金枠１０へ固定
することができる。ところで、プレートれんが１６の金
枠１０への固定は、図１に示すように、当て部材２６、
２７と受け部材３５、３６に設けた第２の傾斜面２８、
２９、３７、３８を、プレートれんが１６の４角部に設
けた第１の傾斜面１８〜２１に当接させることによって
行われる。

【００２４】従って、図１に示すように、第１の傾斜面
１８〜２１と直交する方向に分力Ｐ、Ｐ１が発生し、こ
の分力Ｐ、Ｐ１を、ノズル孔１７を起点として長手方向
に亀裂Ｒが発生するおそれのあるゾーンＳへ伝達して、
亀裂Ｒの発生や成長を防止することができる。

【００２５】また、本実施の形態では、図１に示すよう
に、当て部材２６、２７と受け部材３５、３６の第２の
傾斜面２８、２９、３７、３８の長さがプレートれんが
１６の第１の傾斜面１８〜２１の長さより短く設定され
ると共に、第２の傾斜面２８、２９、３７、３８の長手
方向中心ｃ、ｄが第１の傾斜面１８〜２１の長手方向中
心ａ、ｂよりプレートれんが１６の中心側に位置するよ
うに設定されている。

【００２６】従って、当て部材２６、２７と受け部材３
５、３６の第２の傾斜面２８、２９、３７、３８をプレ
ートれんが１６の第１の傾斜面１８〜２１に確実に面接
触状態に当接させると共に押圧して、分力Ｐ、Ｐ１を確
実に発生することができる。また、分力Ｐ、Ｐ１は共に
プレートれんが１６の中心側において発生するので、亀
裂Ｒが発生するおそれのあるゾーンＳへ有効に伝達さ
れ、亀裂Ｒの発生や成長を確実に防止することができ
る。

【００２７】また、本実施の形態では、図１に示すよう
に、プレートれんが１６の第１の傾斜面１８〜２１と、
当て部材２６、２７及び受け部材３５、３６とを上記し
た関係とすることによって、プレートれんが１６の第１
の傾斜面１８〜２１の長手方向の端面側に当て部材２
６、２７と受け部材３５、３６の第２の傾斜面２８、２
９、３７、３８と面接触しない非当接部分が設けられる
ことになるが、この非当接部分の長さは第１の傾斜面１
８〜２１の全長の３０〜８０％とするのが好ましい。こ
のような範囲に設定することによって、分力Ｐ、Ｐ１を
亀裂Ｒが発生するおそれのあるゾーンＳへより確実に伝
達することができ、亀裂Ｒの発生及び成長をさらに確実
に防止することができる。

【００２８】非当接部分の長さを第１の傾斜面１８〜２
１の全長の３０〜８０％としたのは、非当接部分の長さ
を３０％未満とすると、製造時の精度誤差によってプレ
ートれんが１６の第１の傾斜面１８、１９の角度αが大
きくなった場合や当て部材２６、２７の先端部が開いた
場合には、分力Ｐが亀裂Ｒが発生するおそれのあるゾー
ンＳへ有効に伝達されないことになり、一方、非当接部
分の長さが８０％を越えると、プレートれんが１６の第
１の傾斜面１８、１９の受圧面積が過度に小さくなり、
単位面積当たりの押圧力が高くなるため、当接部分にお
いて接触面圧の増大により亀裂の発生のおそれがあるか
らである。

【００２９】（第２の実施の形態）本実施の形態に係る
スライディングノズル装置用プレートれんが固定機構Ａ
１は、図３に示すように、当て部材２６、２７の第２の
傾斜面２８、２９の長さのみがプレートれんが１６の第
１の傾斜面１８、１９の長さより短く設定されると共
に、第２の傾斜面２８、２９の長手方向中心ｃが第１の
傾斜面１８、１９の長手方向中心ａよりプレートれんが
１６の中心側に位置するように設定されており、受け部
材４０、４１の第２の傾斜面４２、４３は、従来と同様
に、第１の傾斜面２０、２１と略等しい長さに設定され
ていることを特徴とする。なお、本実施の形態におい
て、第１の実施の形態に係るスライディングノズル装置
用プレートれんが固定機構Ａと同一の構成要素は同一の
符号で示す。

【００３０】このような構成においても、分力Ｐは共に
プレートれんが１６の中心側において発生するので、亀
裂Ｒが発生するおそれのあるゾーンＳへ有効に伝達さ
れ、亀裂Ｒの発生を確実に防止することができる。

【００３１】（実施例）図４において、第１の実施の形
態に係るスライディングノズル装置用プレートれんが固
定機構Ａにおけるプレートれんが１６の第１の傾斜面１
８、１９と当て部材２６、２７の端部との間に非当接部
分を形成し、この非当接部分の長さＸと、プレートれん
が１６の耐用回数との相関関係について検討した。な
お、図示するように、供試体としてのプレートれんが１
６は、厚みを３５ｍｍ、全長を３６６ｍｍ、全幅を１６
６ｍｍ、一長手方向端面４４からノズル孔１７の中心ま
での距離を１２８ｍｍ、第１の傾斜面１８、１９の全長
を１３０ｍｍ、当て部材２６、２７の第２の傾斜面２
８、２９の全長を７０ｍｍとしたものを用いた。

【００３２】具体的には、表１に示すように、非当接部
分の長さＸを変えて実炉試験を行った。なお、実炉試験
では、６０トン取鍋で各１０セット使用し、結果は、表
１に示すように亀裂の状況を耐用回数で表した。また、
表１では、第１の傾斜面１８、１９に対する非当接部分
の長さＸの割合を非当接部分割合として表示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】実施例１は非当接部分割合が３１％の場合
であり、平均耐用回数は５．２回と良好であり、縦方向
の亀裂も軽微であった。非当接部分割合がそれぞれ３５
％、４０％である実施例２、３においても、平均耐用回
数はそれぞれ５．５回と６．２回と良好であり、縦方向
の亀裂も軽微であった。これに対して、比較例１は非当
接部分割合が２０％の場合であり、亀裂の拡大と摺動面
の面荒れが原因で４．２回の平均耐用回数であった。ま
た、比較例２は非当接部分割合が２７％の場合であり、
亀裂の拡大のため平均耐用回数は４．５回であった。

【００３５】以上、本発明を、第１及び第２の実施の形
態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変形例も含むものである。例え
ば、上記した実施の形態においては、スライディングノ
ズル装置用プレートれんが固定機構は、２枚で対をなす
形態のスライディングノズル装置に用いられているが、
３枚構成を有するスライディングノズル装置の中央に配
設される摺動プレートにも好適に適用できるものであ
る。

【００３６】

【発明の効果】請求項１及び２記載のスライディングノ
ズル装置用プレートれんが固定機構においては、少なく
ともプレートれんがの一端を押圧する押圧部材の第２の
傾斜面の長さがプレートれんがの第１の傾斜面の長さよ
り短く設定されると共に、第２の傾斜面の長手方向中心
が第１の傾斜面の長手方向中心よりプレートれんがの中
心側に位置するように設定されている。このように、押
圧部材の第２の傾斜面をプレートれんがの第１の傾斜面
に確実に面接触状態に当接させると共に押圧して、分力
を確実に発生することができると共に、この分力はプレ
ートれんがの中心側において発生するので、亀裂が発生
するおそれのあるゾーンへ有効に伝達され、亀裂の発生
や成長を効果的に防止することができる。従って、プレ
ートれんがの寿命を延命化することができると共に、漏
湯事故を減少して安全性を向上することができる。請求
項２記載のスライディングノズル装置用プレートれんが
固定機構においては、第１の傾斜面の長手方向の端面側
に押圧部材の第２の傾斜面と面接触しない非当接部分を
設け、この非当接部分を第１の傾斜面の全長の３０〜８
０％としている。このような範囲に設定することによっ
て、分力を亀裂が発生するおそれのあるゾーンへより確
実に伝達することができ、亀裂の発生及び成長をさらに
確実に防止することができる。従って、プレートれんが
の寿命の延命化と鋳造作業の安全性を一層向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスライディン
グノズル装置用プレートれんが固定機構の平面図であ
る。

【図２】図１のＩ−Ｉ線による断面矢視図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るスライディン
グノズル装置用プレートれんが固定機構の平面図であ
る。

【図４】実施例に用いたスライディングノズル装置用プ
レートれんが固定機構におけるプレートれんが及び押圧
部材の寸法を示す説明図である。

【図５】従来のスライディングノズル装置用プレートれ
んが固定機構の平面図である。

【図６】従来のスライディングノズル装置用プレートれ
んが固定機構の平面図である。

【符号の説明】

Ａ スライディングノズル装置用プレートれんが固定機
構 Ａ１ スライディングノズル装置用プレートれんが固定
機構 Ｐ 分力 Ｐ１ 分力 Ｒ 亀裂 Ｓ ゾーン Ｘ 非当接部分の長さ ａ 長手方向中
心 ｂ 長手方向中心 ｃ 長手方向中
心 ｄ 長手方向中心 α 角度 １０ 金枠 １０ａ 開口 １１ 矩形底板 １２ 立ち上が
り壁 １３ 立ち上がり壁 １４ 立ち上が
り壁 １５ 立ち上がり壁 １６ プレート
れんが １７ ノズル孔 １８ 第１の傾
斜面 １９ 第１の傾斜面 ２０ 第１の傾
斜面 ２１ 第１の傾斜面 ２２ 空間 ２３ 空間 ２４ 空間 ２５ 空間 ２６ 当て部材
（押圧部材） ２７ 当て部材（押圧部材） ２８ 第２の傾
斜面 ２９ 第２の傾斜面 ３０ 進退用ね
じ軸（押圧手段） ３０ａ 外部導出端 ３１ 一端 ３２ ねじブロック ３３ 雌ねじ孔 ３４ 貫通孔 ３５ 受け部材
（押圧部材） ３６ 受け部材（押圧部材） ３７ 第２の傾
斜面 ３８ 第２の傾斜面 ４０ 受け部材 ４１ 受け部材 ４２ 第２の傾
斜面 ４３ 第２の傾斜面 ４４ 端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城戸 孝治 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金枠内にプレートれんがが収納され、該
   プレートれんがの少なくとも一端面に第１の傾斜面が形
   成され、前記金枠内に該第１の傾斜面と面接触する第２
   の傾斜面を有する押圧部材が配設され、該押圧部材を押
   圧手段によって長手方向に押圧することによって前記プ
   レートれんがを前記金枠内に固定するようにしたスライ
   ディングノズル装置用プレートれんが固定機構におい
   て、 前記押圧部材の第２の傾斜面の長さが第１の傾斜面の長
   さより短く設定されると共に、前記第２の傾斜面の長手
   方向中心が前記第１の傾斜面の長手方向中心より前記プ
   レートれんがの中心側に位置するようにしたことを特徴
   とするスライディングノズル装置用プレートれんが固定
   機構。
2. 【請求項２】 前記第１の傾斜面の長手方向の端面側に
   前記押圧部材の第２の傾斜面と面接触しない非当接部分
   を設け、該非当接部分を前記第１の傾斜面の全長の３０
   〜８０％としたことを特徴とする請求項１記載のスライ
   ディングノズル装置用プレートれんが固定機構。