JPS6345907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、溶融物の流れを調節するためにそ
れぞれ流出開口を備えた２つの相互に滑動可能な
閉成ゲートを含んでなる鋳造トリベ用弁閉成ゲー
ト組立体に関する。

現在のところ、ストツパ・ロツド又は弁閉成ゲ
ートを備えた鋳造トリベが鉄鋼及び鋳造プラント
で用いられている。これら閉成要素を形成する材
料は、溶融金属及びスラグの高温、熱衝撃応力及
び腐蝕性影響に確実に対抗する物理的及び化学的
特性を有する材料でなければならない。もし鋳造
トリベが閉じられているのなら、弁閉成ゲート組
立体のゲートの両接触面の界面は同様に溶融物の
漏れを防止しなければならず、これら接触面は何
回もの開閉のうちに摩耗に対して抵抗を有すべき
である。

上記の要件に鑑みて、弁閉成ゲートは、ストツ
パ・ロツドからなる装置に比べて有利であるため
に、最近その採用が増加している。セラミツク材
料から製造された弁閉成ゲート組立体の閉成ゲー
トは耐熱性の観点からすると好適であるが、弁閉
成ゲートの密封面は、溶融物及びスラグの摩滅及
び腐蝕の複合作用によつて作業中に摩滅すると共
に面が粗くなり、その結果密封面は密封特性を失
なうことになる。流出開口もまた、溶融物の作用
によつて徐々に摩耗し、そのために開口が広がる
と鋳造行程に望ましからざる影響を与える。

上記の難点は、最近、比較的低い融解温度を持
つ普通のセラミツク材料から弁閉成ゲート組立体
の閉成ゲートの基本本体を製造することにより、
そして溶融物の直接作用にさらされる面を、溶融
物のもたらす摩滅及び腐蝕作用に対する抵抗に関
して適正な特性を有する耐火材からなる耐性表面
層が形成されるように仕上げることにより解決さ
れている。これらの材料は閉成ゲートの平担な密
封面のライニングを製造するのに用いられてお
り、直接又は連結中間層によつて流出開口をライ
ニング張りする役目を果すことにもなる。このよ
うにして作られた弁閉成ゲート組立体の閉成ゲー
トは、保護処理のされていない面を持つ元来のゲ
ートと比較して寿命が長くそして閉成の液密性が
高いという利点がある。しかしながら、連結中間
層は使用材料の熱膨張が異なるためにクラツクを
生じるので、両セラミツク部分の間の結合持続性
が低いという欠点がある。そしてまた、特に表面
層を流出開口の内壁に塗布する場合に、プラズマ
又は熱溶射の技術によつてこの表面層を形成する
のにも困難さが伴う。

従来公知の弁閉成ゲート組立体についての上記
欠点は、流出開口と、溶融物の直接の作用にさら
される場所上に酸化物耐火材からなるプラズマ溶
射層とを備えた２つの相互に滑動可能な耐熱性ゲ
ートからなり、酸化物耐火材から作られた貫流リ
ングが耐熱性ゲートの開口内に配置され、耐熱性
ゲートの外面には膨張層が設けられているこの発
明の開示実施例によるところの鋳造トリベ用弁閉
成ゲート組立体において克服されている。両ゲー
トの接触面は、両ゲートと貫流リングとの間の結
合領域を被覆する酸化物耐火材をプラズマ塗布し
た表面層を持つように仕上げられる。貫流リング
の外面上の膨張層は、最終容積気孔率が12乃至25
％見込まれる耐火性セラミツク材料をプラズマ溶
射することによつて形成することができる。貫流
リングは、流出開口の面上で容積比率で10％以下
のそして外面上で容積比率で15乃至25％が見込ま
れる密閉気孔率を有する耐火性セラミツク材料を
プラズマ溶射することによつて作られた一体型本
体として製造することができる。貫流リングの外
面は頂点が下方を向く円錐形とすることができ
る。セラミツク製貫流リングの内面とプラズマに
よつて形成された耐火性表面保護層の面とは炭素
で飽和させることができ、そして貫流リング又は
表面保護層はコランダム、安定化二酸化ジルコニ
ウム、ケイ酸ジルコニウム、三、二酸化クロム、
又はクロムマグネサイトから作ることができる。

酸化物耐火材を塗布する技術は、液体安定化プ
ラズマ銃、例えば米国特許第4338509号明細書に
開示されている型式の銃によるものが好ましい。

この発明による弁閉成ゲート組立体によれば、
使用材料が適正な特性を持ちそしてゲートの個々
の部品間の結合が非常に長い安定性を有している
ためにコストが比較的低く、寿命も長くなつてい
る。

添付図面と関連してなされたこの発明の実施例
についての以下の記載を参照することによつて、
この発明の上記の及び他の特徴並びに目的と、こ
れらの特徴並びに目的を達成する仕方がより明ら
かになりそしてこの発明それ自身もより良く理解
されるであろう。

各図面を参照すると、弁閉成ゲート組立体１０
は、鋳造トリベの流出開口１４に固定された静止
ゲート１２と、可動ゲート１６とからなつてい
る。静止ゲート１２と可動ゲート１６とは溶融物
の直接の作用にさらされる面上に保護層を有して
おり、この保護層は両ゲート間におけるベアリン
グ及びシーリング面としての働きをしている。こ
れらの保護層には、静止ゲート１２の上面２４及
び下面２６上に、並びに可動ゲート１６の上面３
４及び下面３６上にプラズマ溶射された表面保護
層２２が含まれる。耐火性のセラミツク材料がま
たゲート１２，１６の開口内に置かれている。貫
流リング２０が耐火材から作られており、静止ゲ
ート１２の開口の内面２８を覆うと共に、表面保
護層２２をその周縁エツジ３０，３２において連
続的に連結する、即ち表面保護層２２間に伸びて
いる。可動ゲート１６にも同様に貫流リング１８
（第４図）が設けられており、この貫流リング１
８は耐火材からなつていて開口の内面３８を覆う
と共に、やはり表面保護層２２をその周縁エツジ
４０，４２において連続的に連結する、即ち表面
保護層２２間に伸びている。

第４図を参照すると、この図は流出開口の領域
の断面図であつて、可動ゲート１６の貫流リング
１８が詳細に示されている。貫流リング１８の円
錐外面４４によつて、多孔質膨張層４６と同様、
ゲート１６と貫流リング１８の材料との間がしつ
かりと連結されており、この多孔質膨張層４６は
リング１８の外周縁に位置していて結合材料の熱
膨張が異なることによる望ましからざる影響を除
去している。貫流リング１８の上面４８及び下面
５０もまた保護層２２で覆われている。

コランダム（Al₂O₃）、ケイ酸ジルコニウム
（ZrSiO₄）例えば５％の酸化カルシウム（CaO）
で安定化された二酸化ジルコニウム（ZrO₂）、
三、二酸化クロム（Cr₂O₃）、又はクロムマグネ
サイトが保護層２２や貫流リング１８，２０の材
料として用いると有利であろう。これらの材料は
全て鉄系金属の鋳造や同じく熱又はプラズマ溶射
による塗布に適する優れた物理的及び化学的特性
を備えており、この溶射は発明の目的を実現する
のに非常に有利な方法ある。しかも、弁閉成ゲー
ト組立体の寿命を長くするために、表面層は炭素
によつて飽和することができるのが有利である。

この発明は、鋳造産業に特に適用可能である。
表面保護層２２と貫流リング１８，２０との両方
に同じ耐火材を用い、そして貫流リングの外面に
形成される多孔質の膨張層４６がリングの全体の
壁厚の0.3乃至0.5の平均壁厚と、12％乃至25％の
容積気孔率とを有するという条件の下での寿命試
験においては、この発明による弁閉成ゲート組立
体が最良の性能をもつものであることがわかつ
た。適当な溶射技術によつてゲート本体と酸化物
耐火材からなる表面保護層との間に多孔質の膨張
界面層を形成していることにより、別の有利な特
徴が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の弁閉成ゲート組立体の好
ましい実施例がその閉じ位置にある時の破断断面
図である。第２図は、第１図の弁閉成ゲート組立
体がその開き位置にある時の破断断面図である。
第３図は、第１図の弁閉成ゲート組立体の閉成ゲ
ートの平面図である。第４図は、第１図の弁閉成
ゲート組立体の流出開口の領域における閉成ゲー
トの破断断面図である。 １０……弁閉成ゲート組立体、１２……静止ゲ
ート、１４……流出開口、１６……可動ゲート、
１８，２０……貫流リング、２２……表面保護
層、２４，３４……上面、２６，３６……下面、
３０，３２，４０，４２……周縁エツジ、４４…
…円錐外面、４６……多孔質膨張層、４８……貫
流リング１８の上面、５０……貫流リング１８の
下面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ内部に開口を、そして溶融物にさら
   される部分上にプラズマ溶射によつて被覆される
   酸化物耐火材からなる表面保護層２２を有する２
   つの相互に滑動可能な耐熱性ゲート１２，１６を
   含む鋳造トリベ用弁閉成ゲート組立体において、
   一対の貫流リング部材１８，２０が前記開口に一
   つずつ配置され、前記貫流リング部材は酸化物か
   らなる耐火性セラミツクを基礎とする材料から作
   られており、前記表面保護層２２は前記貫流リン
   グ部材の関連する上面４８と関連する下面５０と
   を覆つていることを特徴とする鋳造トリベ用弁閉
   成ゲート組立体。 ２ 少なくとも一つの前記貫流リング部材１８の
   半径方向外面上に膨張層４６をさらに有してなる
   特許請求の範囲第１項に記載の組立体。 ３ 前記膨張層４６は、容積気孔率が12乃至25％
   の耐火材から作られている特許請求の範囲第２項
   に記載の組立体。 ４ 底側の前記ゲート１６の前記貫流リング部材
   １８は、半径方向内面において容積空〓率が10％
   以下でありそして半径方向外面において容積気孔
   率が15乃至25％である一体型の耐火性本体として
   形成されている特許請求の範囲第１項に記載の組
   立体。 ５ 底側の前記ゲートの前記貫流リング部材の半
   径方向外面４４は頂点が下方を向いた円錐形をな
   している特許請求の範囲第１項に記載の組立体。 ６ 前記貫流リング部材のそれぞれ半径方向内面
   と、前記表面保護層の面とは炭素で飽和されてい
   る特許請求の範囲第１項に記載の組立体。 ７ 前記貫流リング部材１８，２０は、コランダ
   ム、安定化二酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニ
   ウム、三、二酸化クロム及びクロムマグネサイト
   からなる群の中から選ばれた材料で作られている
   特許請求の範囲第１項に記載の組立体。 ８ 前記表面保護層２２は、コランダム、安定化
   二酸化ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウム、三、
   二酸化クロム及びクロムマグネサイトからなる群
   の中から選ばれた材料で作られている特許請求の
   範囲第１項に記載の組立体。 ９ 前記貫流リング部材１８，２０及び前記表面
   保護層２２は、コランダム、安定化二酸化ジルコ
   ニウム、ケイ酸ジルコニウム、三、二酸化クロム
   及びクロムマグネサイトからなる群の中から選ば
   れた材料で作られている特許請求の範囲第１項に
   記載の組立体。