JPH11197823A - スライディングノズルプレート - Google Patents

スライディングノズルプレート

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JPH11197823A
JPH11197823A JP245398A JP245398A JPH11197823A JP H11197823 A JPH11197823 A JP H11197823A JP 245398 A JP245398 A JP 245398A JP 245398 A JP245398 A JP 245398A JP H11197823 A JPH11197823 A JP H11197823A
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JP
Japan
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metal
metal case
sliding nozzle
filler
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP245398A
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English (en)
Inventor
Toshimitsu Taira
利光 平
Hisao Hanada
久夫 花田
Hirobumi Sakai
博文 酒井
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Kurosaki Refractories Co Ltd
Original Assignee
Kurosaki Refractories Co Ltd
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メタルケースに収納されたスライディングノ
ズルプレートの割れ発生の効果的な防止手段を見出すこ
と。 【解決手段】 側面に金属バンドを設けたプレートれん
がを、メタルケースに収納し、メタルケースと金属バン
ドとの間に、常温で0.2W/(m・K)以上1.4W
/(m・K)以下の熱伝導率の充填材を1mm以上10
mm以下の厚みで形成した。この充填材としては、水硬
性のためいったん硬化すると吸湿しても強度が低下する
ことがないアルミナセメントを使用したモルタルが好ま
しい。これによって、使用中のメタルケースの熱膨張に
伴う開きによるプレートれんがの拘束力低下を防止する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器用ス
ライディングノズル装置に用いられるスライディングノ
ズルプレートに関する。
【0002】
【従来の技術】各種の溶融金属容器に備えるスライディ
ングノズル装置は、溶融金属容器内の溶鋼等を切り出す
流路を必要に応じて開閉可能であり、溶融金属の流量制
御を正確に行うことができるため広く利用されている。
【0003】このスライディングノズル装置には、耐火
物製のスライディングノズルプレートが使用されている
が、数回の使用で耐火物が損傷するために交換する必要
がある。
【0004】ところが、このプレートはスライディング
ノズル装置の金枠に収納され、通常はプレートれんがの
側面をボルト等で金枠内に押しつけて固定されているた
めに、その交換に際しては作業が煩雑であるという問題
があった。
【0005】これを改善するために、特開平7−251
260号公報では、プレートれんがをメタルケースに収
納し、摺動面とは反対側のメタルケースに突起を形成し
その突起を金枠の凹部にはめ込む方式が提案された。ま
た、特公平6−88128でも、プレートれんがをノズ
ル孔を含む突起部側面までをメタルケースで包囲し、突
起部を金枠の貫通孔にはめ込むことで金枠に固定する方
法が開示されている。このメタルケースにはめ込む方式
は、従来のボルトによるスライディングノズルプレート
の締め付け作業がないため交換作業を簡素化することが
できる。
【0006】そして、これらのメタルケースタイプのス
ライディングノズルプレートは、従来のものと比べて耐
用性や安全性も遜色なく、しかも作業が大幅に簡素化す
るメリットがあるため、最近多くのユーザーで使用され
るようになってきた。
【0007】一方、プレートの耐用性向上は常にユーザ
ーの要望であり、これらのメタルケースタイプの方式に
おいても当然にプレートの高い耐用性が求められている
ところであるが、この方式のプレートれんがが広く使用
されてくると、その損傷形態としてプレートれんがに亀
裂が生じたり、割れ破損が発生する割合が高いことが特
徴的であることがわかった。
【0008】そこで、プレートれんがの補強方法とし
て、実開昭54−59026号公報には、メタルケース
の側面の内側に板状の補強部材を設ける方法が提案され
ているが、補強部材自体がメタルケースからの熱を受け
て広がるためにプレートれんがが十分拘束されず、これ
によってはプレートが割れる問題は解決しない。
【0009】また、プレートれんがの補強のための他の
手段としては、特開平1−284474号公報にプレー
トれんがの側面に金属バンドを焼きばめ等により装着す
る方法があり、この金属バンドを有するプレートれんが
をメタルケースに収納することが開示されているが、メ
タルケースの熱を受けて金属バンドが膨張し、補強効果
がなくなりプレートが割れる場合がある。特にこの現象
は、プレートれんがが高温に達していない鋳造待機時に
顕著に見られる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
メタルケースに収納されたスライディングノズルプレー
トの割れ発生の効果的な防止手段を見出すことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、メタルケース
に収納されたプレートれんがの割れ発生原因について調
査したところ、破損の頻度が高いのは高温で使用される
鍋において使用した場合であり、しかもスライディング
ノズル装置の金枠温度が非常に高くなっていることがわ
かった。この原因は以下のように推定される。つまり、
LF用等の取鍋にはカーボン含有率の高い高熱伝導率の
耐火物が使用されているために、鍋底の温度が高くなっ
ている。したがって、金枠に密着しているメタルケース
も温度が高くなるが、従来のようにボルトでプレートれ
んがを締め付けていないため、メタルケースが熱膨張で
開き、メタルケースの拘束力が低下してプレートれんが
に割れが発生し易くなるのである。
【0012】本発明者らは、メタルケースの拘束力が低
下すると、プレートれんがに亀裂が発生しやすくなると
ともに摺動操作に伴い発生した亀裂の拡大が促進される
ことによるという知見を得て、本発明を完成した。
【0013】すなわち、本発明のスライディングノズル
プレートは、側面に金属バンドを設けたプレートれんが
をメタルケースに収納し、メタルケースと金属バンドと
の間に、常温で0.2W/(m・K)以上1.4W/
(m・K)以下の熱伝導率の充填材を1mm以上10m
m以下の厚みで形成したことを特徴とする。これによっ
て、使用中のメタルケースの熱膨張に伴う開きによるプ
レートれんがの拘束力低下を防止することができる。
【0014】この充填材は作業性、強度及び熱間での容
積安定性等の特性を具備している必要があり、特に、摺
動時の圧力を受けるために強度が必要である。このよう
な特性を満たす材質としては、モルタル状のものが好ま
しい。
【0015】通常、モルタルとしては、水ガラス、燐酸
アルミニウムが結合材として使用されているが、これら
は吸湿性が高いため乾燥時間が不足すると空気中の水分
あるいはプレートれんが中に含まれる水分により吸湿し
軟化してしまうことがある。特にメタルケースと金属バ
ンドの間の充填材は、ほとんどが外面に露出していない
ため乾燥不足になりやすく、また、その乾燥状態が観察
できない。更に、プレートれんがの水分を吸収しやすい
状態におかれている。したがって、水ガラス、燐酸アル
ミニウム等を結合材として使用したモルタルでは、上記
の欠点が顕著に現れてしまう。
【0016】これに対して、アルミナセメントは、水硬
性のためいったん硬化すると吸湿しても強度が低下する
ことがなく、必ずしも乾燥しなくても十分な強度が得ら
れるため他の結合材よりも優れた特性を有する。したが
って、本発明の充填材としては好適に使用することがで
きる。
【0017】なお、作業性の面からは、可使時間が十分
あることが必要である。可使時間とは、モルタルを作成
後、経時変化することなく作業可能な時間であり最低3
0〜60分必要である。このためには12CaO・7Al2
3の含有率が2重量%以下のアルミナセメントを使用
することが好ましい。アルミナセメントの12CaO・7
Al23は硬化を促進する作用があり、この成分が2重
量%以下であれば十分な可使時間が得られる。
【0018】また、充填材は、金属バンドに伝わる熱を
できるだけ少なくし、金属バンドの熱膨張を抑制するた
めに、断熱性を有するものが好ましい。通常のモルタル
は、最近のれんがが炭素を含有する高耐食性れんがであ
り、れんが同士の接合部の耐食性を優先するために、耐
食性の優れる黒鉛等の炭素類を添加したものが一般的で
ある。また、ノズルをノズル受けれんがに装着する場合
等のように、離形性を優先するためにも黒鉛を使用して
いる。しかしながら、前述のように金属バンドの熱膨張
を抑制するためには、黒鉛等の熱伝導率の高い原料を使
用しない断熱性のある充填材が好ましい。
【0019】つまり、乾燥後、常温で0.2W/(m・
K)以上1.4W/(m・K)以下の熱伝導率を有する
ものが好ましい。熱伝導率は、断熱性の点から低い方が
良いが、0.2W/(m・K)未満の材料は一般に気孔
率が高く強度が低くものが多いので使用しにくい。逆に
1.4W/(m・K)を越えると、金属バンドが高温に
なるため、金属バンドが膨張し、拘束力が低下してしま
う。
【0020】充填材の厚みは、充填材の物性、作業性に
よって変更できる。高熱伝導の材料の場合、厚みを厚
く、乾燥時の収縮の大きい材料なら、厚みを薄くしてそ
の影響を小さくするなどの変更ができる。一般に1mm
未満なら、施工の作業が難しく、10mm越えると施工
後硬化するまでの取扱が難しくなるので、1mm以上1
0mm以下の範囲が好ましい。なお、充填材に膨脹性の
モルタルを用いると、プレート全体としての構造強度を
上げることができる。
【0021】一般のモルタルは、れんがにモルタル中の
水等の液体が吸収されることで固くなるタイプであり、
特に硬化剤も使用しないものが多い。そして使用時の加
熱により耐火物同士が融着することで強度が発現するも
のである。そして、乾燥後の強度は低強度である。
【0022】しかしながら、プレートれんがは常温で装
置に取り付けられた直後に大きな面圧と摺動による圧力
がかかるため、通常使用されているモルタルでは崩壊
し、面間に隙間が発生したり、摺動時にがたつく問題が
ある。
【0023】したがって、充填材には、乾燥後の圧縮強
度が高いものが好ましく、具体的には圧縮強度で10M
Pa以上のものが好ましい。圧縮強度が10MPa未満
では面圧及び摺動力に耐えられずに崩壊し、隙間が発生
するために使用時の面間の開きや摺動時のがたつきが発
生する。面間が開いた場合には、面間からの空気の吸い
込みによる鋼の品質低下や最悪の場合は漏鋼することも
ある。
【0024】充填材は、200℃以下の乾燥により、そ
の圧縮強度が10MPa以上になることが好ましい。2
00℃を越えると、メタルケースが歪むことがあり、寸
法精度が不良になったり、充填材の周囲に隙間が発生す
ることがある。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明を2枚のプレートからなる
スライディングノズル装置の上部固定プレートに適用し
た実施例によって具体的に本発明の実施の形態を説明す
る。
【0026】図1は本発明のスライディングノズルプレ
ート1の第1の実施例を示す平面図であり、図2は、図
1をA−A線から見た縦断面図である。また、図3は図
2の部分拡大図である。
【0027】これらの図において、スライディングノズ
ルプレート1では、プレートれんが2の側面に金属バン
ド3を設けており、金属バンド3とメタルケース4の間
には充填材5が充填されている。
【0028】本実施例においては、金属バンド3として
3mm厚みの帯鋼を用い、プレートれんが2の周面に金
属バンド3を焼き嵌めして、プレートれんがを補強して
いる。金属バンド3の厚みは、1〜6mmが適当であ
り、一層に限らず多層に巻いても構わない。
【0029】メタルケース4は、3.2mm板厚の炭素
鋼を用いて、プレス成形によって作製した。メタルケー
ス4は、プレートれんが2の接合部6に対応する位置に
切り欠き41を備えており、また、プレート1を図示し
ない金枠に保持するための2つの突起42を有してい
る。使用の際には、メタルケース4上の突起42がスラ
イディングノズル装置の金枠の凹部に嵌合することで、
プレートれんが2が金枠内に位置決めされて収納される
ので従来のボルト締めによる金枠への固定は不要であ
る。
【0030】本実施例においては、充填材5としてアル
ミナセメントを使用したモルタルを使用している。充填
材5は乾燥後0.7W/(m・K)の熱伝導率を持ち、
その厚さは3mmとされている。したがって、充填材5
は金属バンド2とメタルケース4の間を断熱する役割を
持つ。また、この実施例ではプレートれんが2をメタル
ケース4に一体化させる機能も有する。充填材5の材質
は、110℃で乾燥後、常温で0.2W/(m・K)以
上1.4W/(m・K)以下の熱伝導率を有するもので
あれば、アルミナセメントを使用したモルタルに限られ
るものではない。
【0031】図4に本発明の第2の実施例の断面図を示
す。
【0032】図4は、スライディングノズルプレート1
の接合部6の外周7をメタルケース4で覆ったタイプで
ある。使用の際には、この接合部6の外のメタルケース
4の外周7を、スライディングノズル装置の図示しない
金枠の貫通孔に嵌合することで、プレートれんが2の位
置決めと取り付けが行なわれる。この第2の実施例にお
いても、第1の実施例と同様にプレートれんが2の側面
に金属バンド3を設けてメタルケース4に収納し、金属
バンド3とメタルケース4間に断熱性の充填材5を設け
ることができる。
【0033】
【発明の効果】(1)メタルケースと金属バンド間に断
熱性の充填材を設けることで、金属バンドの温度上昇を
抑制することができる。したがって、使用中の金属バン
ドの拘束力を十分保持できるため、プレートれんがの亀
裂や破損が減少し、耐用性が向上する。
【0034】(2)メタルケースに金枠と嵌合する凸部
または凹部を有し、かつ金枠への取付の際に側面を締め
付けない構造のスライディングノズルプレートに適用す
ると、プレートれんがの亀裂や破損が更に減少し、より
耐用性が向上する。
【0035】(3)充填材としてアルミナセメントを使
用したモルタルを使用することで、吸湿による強度低下
もなく耐用性に優れている。
【0036】(4)乾燥後の圧縮強度が10MPa以上
である充填材を使用することで、プレート使用時の面間
の開きや摺動時のがたつきを防止することができ、安全
性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例の平面図を示す。
【図2】 図1をA−A線から見た縦断面図である。
【図3】 図2の部分拡大図である。
【図4】 本発明の第2の実施例の縦断面図である。
【符号の説明】
1 スライディングノズルプレート 2 プレートれんが 3 金属バンド 4 メタルケース 5 充填材 6 接合部 7 外周 41 切り欠き 42 突起

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 側面に金属バンドを設けたプレートれん
    がをメタルケースに収納したスライディングノズルプレ
    ートにおいて、 前記メタルケースと前記金属バンドとの間に、常温で
    0.2W/(m・K)以上1.4W/(m・K)以下の
    熱伝導率を有する充填材を1mm以上10mm以下の厚
    みで形成したスライディングノズルプレート。
  2. 【請求項2】 前記メタルケースは、金枠と嵌合する凸
    部または凹部を有し、金枠への取付の際に側面を締め付
    けない構造である請求項1に記載のスライディングノズ
    ルプレート。
  3. 【請求項3】 前記充填材がアルミナセメントを使用し
    たモルタルである請求項1又は請求項2に記載のスライ
    ディングノズルプレート。
  4. 【請求項4】 前記充填材として乾燥後の圧縮強度が1
    0MPa以上である充填材を使用したことを特徴とする
    請求項1、2又は3に記載のスライディングノズルプレ
    ート。
JP245398A 1998-01-08 1998-01-08 スライディングノズルプレート Pending JPH11197823A (ja)

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JP245398A JPH11197823A (ja) 1998-01-08 1998-01-08 スライディングノズルプレート

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020049523A (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 黒崎播磨株式会社 下部ノズル一体プレート
JP2020157357A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 黒崎播磨株式会社 スライディングノズルプレート及びスライディングノズルプレートの金属帯の再使用方法

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