TW202041301A - 塞棒等之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明的目的是為了提供在塞棒等中高精度地製造氣體吐出用貫通孔之方法。 在本發明，是在柱狀的一次成形體(11)之側面設置藉由熱處理而消失的物質(14)來製作芯件(15)，將芯件(15)配置在成形塞棒等的成形用模框內，在芯件(15)的周圍填充塞棒等成形用的坯料並進行二次成形，藉此製作包含芯件(15)之一體成形物，將該一體成形物實施熱處理。熱處理後，設置了藉由熱處理而消失的物質(14)之部分成為氣體吐出用貫通孔。

Description

塞棒等之製造方法

本發明是關於，在熔鋼的連續鑄造中主要進行從餵槽往鑄模將熔鋼排出時的流量控制之塞棒(stopper)、或是浸嘴、上嘴(upper nozzle)等之連續鑄造用的嘴部(nozzle)。又在本說明書，將連續鑄造用的塞棒或嘴部簡稱為「塞棒等」。

在該塞棒等，為了防止熔鋼中的夾雜物往上浮、或防止嘴部內壁等上之夾雜物附著等，有具備氣體吹入功能的情況。 例如在專利文獻1揭示一種由多孔質的含石墨之碳黏結質耐火物所構成之氣體吹入餵槽用塞棒，其塞棒前端部的透氣率為500~5000(cm³ )(cm)/(min)(cm² )(kg/cm² )。 又在專利文獻2揭示一種餵槽塞棒，在相對於餵槽塞棒的軸芯之水平方向，從其內孔面朝向外面呈放射狀地配設有複數個0.1~0.5mm的貫通細孔。

然而，若像專利文獻1那樣從多孔質的耐火物進行氣體吐出，容易使氣體的氣泡徑變大，又氣體吐出量變得過多，特別是會有淨化功能變得不足的情形。因此較佳為，從像專利文獻2揭示的那樣之小徑的貫通孔進行氣體吐出。

然而，像專利文獻3所記載「在將原料投入模具內時原先固定之可燃體可能產生位置偏移，或如果可燃體呈細纖維狀，會彎曲而糾纏，要成為貫通孔而設定在一定的位置，在技術上是困難的」的那樣，要將專利文獻2所示般之小徑的貫通孔按照設計且穩定地形成的難度很高，當無法按照設計且穩定地形成的情況，容易變得無法穩定地獲得意圖的氣體之氣泡徑、氣體吐出量，而有防止附著功能及淨化功能變得不足的情形。

在專利文獻3，為了解決上述般專利文獻2的問題點，係揭示一種氣體吹入式塞棒頭(stopper head)之製造方法，其特徵在於，在橡膠壓模裝置中，將可燃紗製網眼(簾狀)織物之經紗沿貫通孔形成軸方向配設且緯紗沿貫通孔間隔保持圓周方向配設而構成圓筒狀貫通孔形成體，將圓筒狀貫通孔形成體固定在成形用芯棒的前端，接下來在模具內填充耐火物坯料進行成形，然後進行燒成，讓前述可燃紗製網眼(簾狀)織物的圓筒狀貫通孔形成體燒掉而形成氣體吹入用細貫通孔。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開昭61-095756號公報 [專利文獻2] 日本特開平03-110048號公報 [專利文獻3] 日本特開平01-205857號公報

[發明所欲解決之問題]

然而，縱使是藉由專利文獻3的方法，特別在成形時要完全防止「可燃紗製網眼(簾狀)織物之經紗」產生變形、偏移等是困難的，要高精度地製造氣體吐出用貫通孔依然是困難的。

於是，本發明所欲解決之問題在於，為了提供一種高精度地製造氣體吐出用貫通孔之方法。 [解決問題之技術手段]

本發明是以下1~8所記載的塞棒等之製造方法。 1.一種塞棒等之製造方法，是具備氣體吐出用貫通孔的塞棒等之製造方法，其係包括以下工序： 在柱狀的耐火物成形體(以下稱為「一次成形體」)之側面，設置藉由熱處理而消失的物質來製作芯件的工序， 將前述芯件配置在成形前述塞棒等之成形用模框內，在前述芯件的周圍填充塞棒等成形用的坯料並進行二次成形，或在前述芯件的周圍將另行製作的耐火物成形體透過耐火性接合材進行接合，藉此製作包含前述芯件之一體成形物的工序，以及 將前述一體成形物實施熱處理的工序。 2.如前述1所述之塞棒等之製造方法，其中， 前述二次成形的方法係包含：將成為粉體的集合體之坯料加壓的方法，將泥狀的坯料澆注、噴射或填塞的方法。 3.如前述1或前述2所述之塞棒等之製造方法，其中， 在前述製作芯件的工序，是將前述藉由熱處理而消失的物質在前述一次成形體側面的外部突出地設置，或設置在形成於前述一次成形體的側面之溝槽中。 4.如前述1至前述3中任一項所述之塞棒等之製造方法，其中， 前述氣體吐出用貫通孔是複數個細孔，在前述製作芯件的工序，是將前述藉由熱處理而消失的物質形成為複數個紗狀物，並將前述紗狀物分散設置在前述一次成形體的側面之圓周方向複數處。 5.如前述4所述之塞棒等之製造方法，其中， 將前述紗狀物分散設置在前述一次成形體的側面之圓周方向複數處的方法係包含：讓事先成為紗的形態之物附加的方法、將液狀物呈紗狀塗布並讓其固化的方法。 6.如前述1所述之塞棒等之製造方法，其中， 前述氣體吐出用貫通孔是呈狹縫狀，在前述製作芯件的工序，是將前述藉由熱處理而消失的物質形成為被膜狀物，並將前述被膜狀物分散設置在前述一次成形體的側面之圓周方向複數處，或設置在前述一次成形體的側面之大致全體。 7.如前述1至前述6中任一項所述之塞棒等之製造方法，其中， 前述一次成形體是呈圓柱狀或截頭圓錐狀。 8.如前述1至前述7中任一項所述之塞棒等之製造方法，其中， 在製作前述芯件的工序，是將前述藉由熱處理而消失的物質設置成，使其一端與前述塞棒等之內部的氣體導入路線連通。 [發明之效果]

藉由使用一次成形體，且將藉由熱處理而消失的物質設置在其側面，在二次成形時填充坯料之際，能夠維持藉由熱處理而消失的物質(成為氣體吐出用貫通孔)之形態及位置。 如此，能夠抑制在製造階段發生氣體吐出用貫通孔的損壞、變形等，可獲得按照設計的氣體吐出用貫通孔。

說明用於實施本發明的形態。

圖1~3係顯示藉由本發明的製造方法所製造之塞棒等的一實施形態、即塞棒10及嘴部20。 塞棒10，是柱狀(截頭圓錐狀)的一次成形體11(在塞棒10製造時成為芯件的部分)與二次成形體12之一體成形物，在一次成形體11的側面之圓周方向隔著既定的間隔具備作為氣體吐出用貫通孔之複數個細孔13。各細孔13的一端(基端)是與塞棒10(二次成形體12)內部之氣體導入路線、即內孔12a連通，透過該內孔12a導入的氣體是從各細孔13的另一端(前端)吐出。 嘴部20，也是柱狀的一次成形體21(在嘴部20製造時成為芯件的部分)與二次成形體22之一體成形物，在一次成形體21的側面之圓周方向隔著既定的間隔具備作為氣體吐出用貫通孔之複數個細孔23。各細孔23的一端(基端)是與嘴部20(二次成形體22)內部的氣體導入路線、即氣室(gas pool)22a連通，透過該氣室22a導入的氣體是從各細孔23的另一端(前端)吐出。又如圖1所示般，嘴部20具有可與塞棒10嵌合之嘴孔24。

如此般本實施形態的塞棒等是一次成形體和二次成形體之一體成形物，一次成形體和二次成形體都是由耐火物所構成，其組成、成形法沒有限制。 亦即，關於組成兩者都是，基於連續鑄造中之夾雜物附著性、耐蝕性、耐摩耗性等的觀點，可按照個別的作業條件等進行調整。但必須具備：在二次成形時、特別是在暴露於高壓之CIP等的加壓成形不致產生破壞、變形等的程度之物性。 又關於成形法兩者都是，可任意地選擇：將成為粉體的集合物之坯料加壓的方法、將泥狀的坯料藉由澆注、噴射、填塞等的方法成形後讓其硬化，即所謂不定形耐火物的成形法等。 又在本實施形態的二次成形，是將在一次成形體的側面設置藉由熱處理而消失的物質所製作成的芯件，配置在成形塞棒等之成形用模框內，在芯件的周圍填充塞棒等成形用的坯料來進行，在此的「填充坯料」，是將前述之將成為粉體的集合物之坯料加壓、將泥狀的坯料澆注、噴射、填塞予以總稱的概念。

藉由熱處理而消失的物質，只要能在熱處理溫度以下的溫度消失即可，其組成等沒有限制。例如後述之圖4及圖5所示般，能使用在室溫為固體之紗等。另一方面，例如圖6所示般，要在一次成形體11的側面形成溝槽11a並設置在溝槽11a中等而使用液狀物時，例如可使用：各種的黏著劑等、設置後具備自硬性之液狀物。

在一次成形體的側面設置紗時，如圖4所示般，可從設置了紗14之芯件15的塞棒基端側(圖4中的下側)朝向前端側(圖4中的上側)以任意長度在整個周圍，將藉由熱處理而消失的物質16以埋置前述紗14的方式設置。如此般設置了藉由熱處理而消失的物質16之部分，在熱處理後成為空間，而成為氣體流通路線(用於使氣體均一化的氣室)。 另一方面，設置了紗14的部分(參照圖5)，在熱處理後成為圖2所示般的細孔13，各細孔13的一端(基端)是與在設置了藉由熱處理而消失的物質16之部分所形成之氣體流通路線(用於使氣體均一化的氣室)連通。亦即，圖4中的紗14設置成，使其一端(基端)與在設置了藉由熱處理而消失的物質16之部分所形成的氣體流通路線(用於使氣體均一化的氣室)連通。 又在圖4中之內孔12a部分，在成形時裝設芯棒。

圖1及圖3所示的嘴部20(細孔23、氣室22a)，也能藉由與圖4同樣的方法製造。

在此，柱狀的一次成形體之水平方向剖面形狀(外形)沒有特別的限制，可任意地選擇圓、橢圓、多角形等。但為了謀求二次成形之加壓力的均一化等，以圓形最佳，在多角形的情況，較佳為使緣部成為曲面(具有圓角)。

在以上的實施形態，氣體吐出用貫通孔雖是複數個細孔，但氣體吐出用貫通孔亦可為狹縫。在此情況，例如圖7所示般，將藉由熱處理消失的物質形成為被膜狀物17，將該被膜狀物17分散設置在一次成形體11的側面之圓周方向複數處，或設置在一次成形體11的側面之大致全體。設置在「大致全體」，是因為在一次成形體11的側面和其周圍的二次成形體12之間必須有局部的接合處。

該等氣體吐出用貫通孔的大小(細孔的直徑、狹縫的厚度)，可按照個別的作業條件而任意地設定，較佳為將細孔的直徑設定為2mm以下或將狹縫厚度設定為1mm以下，藉此可更高精度地進行流量控制，而且能將易於讓熔鋼內夾雜物往上浮而不容易產生鋼的缺陷之小徑氣泡(大致小於3mm)的比例增多。

又在以上的實施形態，雖是藉由二次成形來製作出包含芯件之一體成形物，但也能將芯件和芯件以外的部分各別製作，將兩者透過砂漿(mortar)等的耐火性接合材進行接合，藉此製作出包含芯件之一體成形物。

10:塞棒 11:一次成形體 11a:溝槽 12:二次成形體 12a:內孔(氣體導入路線) 13:細孔(氣體吐出用貫通孔) 14:紗(藉由熱處理而消失的物質) 15:芯件 16:藉由熱處理而消失的物質(成為氣體流通路線(氣室)的部分) 17:被膜狀物(藉由熱處理而消失的物質) 20:嘴部 21:一次成形體 22:二次成形體 22a:氣室 23:細孔(氣體吐出用貫通孔) 24:嘴孔

[圖1] 係將藉由本發明的製造方法所製造之塞棒等的一實施形態(連續鑄造用的塞棒和嘴部)在縱方向剖面觀察的示意圖。 [圖2] 係將圖1所示的塞棒從下方觀察的示意圖(俯視圖)。 [圖3] 係將圖1所示的嘴部從上方觀察的示意圖(俯視圖)。 [圖4] 係將本發明的製造方法之塞棒製造時的構造在縱方向剖面觀察的示意圖。 [圖5] 係在本發明之塞棒的製造方法中，在一次成形體的側面設置紗作為藉由熱處理而消失的物質來形成複數個細孔時，一次成形體和紗的配置示意圖(將塞棒從前端方向觀察的俯視圖)。 [圖6] 係在本發明之塞棒的製造方法中，在形成於一次成形體的側面之溝槽中，設置液狀物作為藉由熱處理而消失的物質來形成複數個細孔時，一次成形體和溝槽(液狀物)的配置示意圖(將塞棒從前端方向觀察的俯視圖)。 [圖7] 係顯示，依與圖5同樣的方法，在一次成形體的側面設置被膜狀物作為藉由熱處理而消失的物質來形成狹縫時，一次成形體和被膜狀物的配置示意圖(將塞棒從前端方向觀察的俯視圖)。

10:塞棒

11:一次成形體

12:二次成形體

12a:內孔(氣體導入路線)

15:芯件

16:藉由熱處理而消失的物質(成為氣體流通路線(氣室)的部分)

Claims (8)

1. 一種塞棒等之製造方法，是具備氣體吐出用貫通孔之連續鑄造用的塞棒或嘴部(以下簡稱為「塞棒等」)之製造方法，其係包括以下工序： 在柱狀的耐火物成形體(以下稱為「一次成形體」)之側面，設置藉由熱處理而消失的物質來製作芯件的工序， 將前述芯件配置在成形前述塞棒等之成形用模框內，在前述芯件的周圍填充塞棒等成形用的坯料並進行二次成形，或在前述芯件的周圍將另行製作的耐火物成形體透過耐火性接合材進行接合，藉此製作包含前述芯件之一體成形物的工序，以及 將前述一體成形物實施熱處理的工序。
2. 如請求項1所述之塞棒等之製造方法，其中， 前述二次成形的方法係包含：將成為粉體的集合體之坯料加壓的方法，將泥狀的坯料澆注、噴射或填塞的方法。
3. 如請求項1或請求項2所述之塞棒等之製造方法，其中， 在前述製作芯件的工序，是將前述藉由熱處理而消失的物質在前述一次成形體側面的外部突出地設置，或設置在形成於前述一次成形體的側面之溝槽中。
4. 如請求項1至3中任一項所述之塞棒等之製造方法，其中， 前述氣體吐出用貫通孔是複數個細孔，在前述製作芯件的工序，是將前述藉由熱處理而消失的物質形成為複數個紗狀物，並將前述紗狀物分散設置在前述一次成形體的側面之圓周方向複數處。
5. 如請求項4所述之塞棒等之製造方法，其中， 將前述紗狀物分散設置在前述一次成形體的側面之圓周方向複數處的方法係包含：讓事先成為紗的形態之物附加的方法、將液狀物呈紗狀塗布並讓其固化的方法。
6. 如請求項1所述之塞棒等之製造方法，其中， 前述氣體吐出用貫通孔是呈狹縫狀，在前述製作芯件的工序，是將前述藉由熱處理而消失的物質形成為被膜狀物，並將前述被膜狀物分散設置在前述一次成形體的側面之圓周方向複數處，或設置在前述一次成形體的側面之大致全體。
7. 如請求項1至6中任一項所述之塞棒等之製造方法，其中， 前述一次成形體是呈圓柱狀或截頭圓錐狀。
8. 如請求項1至7中任一項所述之塞棒等之製造方法，其中， 在製作前述芯件的工序，是將前述藉由熱處理而消失的物質設置成，使其一端與前述塞棒等之內部的氣體導入路線連通。

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