JP2000094122A - 溶融金属排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶融金属の流れにより生じる溶融金属通過孔内
の負圧により耐火物の接合部から空気が巻き込まれるの
を防止し溶融金属の品質の低下がなく、不活性ガスの使
用量を削減した溶融金属排出装置を提供する。 【解決手段】溶融金属の流れを制御するスライドゲート
２とこのスライドゲート２に取り付けられたノズル４、
６、７とを形成する耐火物と、この耐火物の接合部１３
に対向し同心円的に囲繞して配置されたリング形状の不
活性ガス吹込パイプ１４とを有し、この不活性ガス吹込
パイプ１４には不活性ガス吹込口１５が設けられ、この
不活性ガス吹込口１５は前記接合部の外周上の想定され
た任意の点からの仰角が２０〜７０°になるような範囲
に位置し、かつ任意の点に対向して設けられた溶融金属
排出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶融金属排出装置に
係わり、特に耐火物の接合部から空気を巻き込むのを防
止した溶融金属排出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に連続鋳造設備では、溶融金属を収
納する容器の底部に溶融金属の流量を調整する溶融金属
排出装置が設けられている。

【０００３】図５に示すように、従来一般に用いられて
いる溶融金属排出装置２１は、溶融金属の流れを制御す
るスライドゲート２２と、このスライドゲート２２を容
器２３に取り付ける上ノズル２４、溶融金属をモールド
２５に排出する浸漬ノズル２６と、この浸漬ノズル２６
をスライドゲート２２に取り付ける中間ノズル２７とを
それぞれ別個に形成する耐火物を接合して組立られてい
る。上記スライドゲート２２は溶融金属通過孔２８が設
けられた固定盤２９と連通孔３０が設けられた摺動盤３
１とより構成されている。

【０００４】このような溶融金属排出装置２１において
は、溶融金属通過孔２８を開放して溶融金属を上ノズル
２４、溶融金属通過孔２８、連通孔３０、中間ノズル２
７および浸漬ノズル２６を通過させてモールド２５に排
出する場合、この溶融金属の流により、このような溶融
金属排出装置２１においては、上ノズル２８、溶融金属
通過孔２２、連通孔２４、中間ノズル３０および浸漬ノ
ズル２９で形成される流通路３２内は負圧になり、各耐
火物の接合部から空気を巻き込み、溶融金属を酸化させ
て品質を劣化させる場合がある。

【０００５】そこで、従来は図６に示すように、中間ノ
ズル３０と浸漬ノズル２９との接合部３３のような耐火
物の接合部に対向して同心円的にリング形状の不活性ガ
ス吹込パイプ３４を配置し、この不活性ガス吹込パイプ
３４に設けられた不活性ガス吹込口３５から接合部３３
に不活性ガスを吹き込み、接合部３３から流通路３２に
空気が巻き込まれるのを防止していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の不活性
ガス吹込パイプ３４の不活性ガス吹込口３５は接合部３
３の外周部３６（点Ｐ33）に垂直に対向する外周側に配
置されていたので、十分に空気の巻き込みを防止するこ
とができず、また十分に空気の巻き込みを防止しようと
すると大量の不活性ガスが必要となり、不経済であっ
た。

【０００７】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、溶融金属の流れにより生じる流通路内の負圧に
より耐火物の接合部から空気が巻き込まれるのを防止し
溶融金属の品質の低下がなく、不活性ガスの使用量を削
減した溶融金属排出装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、溶融金属収納容器の
底部に取付けられ溶融金属の流れを制御するスライドゲ
ートとこのスライドゲートに取り付けられたノズルとを
形成する耐火物と、この耐火物の接合部に対向し同心円
的に囲繞して配置されたリング形状の不活性ガス吹込パ
イプとを有し、この不活性ガス吹込パイプには不活性ガ
ス吹込口が設けられ、この不活性ガス吹込口は前記接合
部の外周上の想定された任意の点からの仰角が２０〜７
０°になるような範囲に位置し、かつ前記任意の点に対
向して設けられたことを特徴とする溶融金属排出装置で
あることを要旨としている。

【０００９】本願請求項２の発明では上記耐火物の接合
部はスライドゲートと上ノズルとの接合部であることを
特徴とする請求項１に記載の溶融金属排出装置であるこ
とを要旨としている。

【００１０】本願請求項３の発明では上記耐火物の接合
部はスライドゲートと中間ノズルとの接合部であること
を特徴とする請求項１に記載の溶融金属排出装置である
ことを要旨としている。

【００１１】本願請求項４の発明では上記耐火物の接合
部は中間ノズルと浸漬ノズルとの接合部であることを特
徴とする請求項１に記載の溶融金属排出装置であること
を要旨としている。

【００１２】本願請求項５の発明では上記耐火物の接合
部はスライドゲートと浸漬ノズルとの接合部であること
を特徴とする請求項１に記載の溶融金属排出装置である
ことを要旨としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる溶融金属排
出装置の実施の形態について添付図面を参照して説明す
る。

【００１４】図１に示すような本発明に係わる溶融金属
排出装置１は、溶融金属の流れを制御するスライドゲー
ト２と、このスライドゲート２を容器３に取り付ける上
ノズル４と、溶融金属をモールド５に排出する浸漬ノズ
ル６と、この浸漬ノズル６をスライドゲート２に取り付
ける中間ノズル７とをそれぞれ別個に形成する耐火物を
接合して組立られている。上記スライドゲート２は溶融
金属通過孔８が設けられた固定盤９と連通孔１０が設け
られた摺動盤１１とより構成されている。

【００１５】従って、溶融金属排出装置１には上ノズル
４、溶融金属通過孔８、連通孔１０、中間ノズル７およ
び浸漬ノズル６により流通路１２が形成される。

【００１６】別個に形成された耐火物の接合部、例えば
浸漬ノズル６と中間ノズル７の接合部１３の外周側に
は、この接合部１３に対向し接合部１３を同心円的に囲
繞するリング形状の不活性ガス吹込パイプ１４が配置さ
れている。なお、不活性ガス吹込パイプ１４は不活性ガ
スの流れを規制するためにパイプ肉厚が例えば３．２ｍ
ｍ以上であることが好ましいが、３．２ｍｍより薄い場
合には不活性ガス吹込口１５にガイド片を付けるとよ
い。また、不活性ガス吹込パイプ１４の装脱は浸漬ノズ
ル６と中間ノズル７を脱着して行う。

【００１７】図２に示すように、この不活性ガス吹込パ
イプ１４には不活性ガス吹込口１５が複数個例えば８個
４５°の等間隔で設けられている。例えば、接合部１３
の外周部１６上の想定された任意の点Ｐ1 に対応する不
活性ガス吹込口１５ａは、直線Ｌ１およびＬ２で示す任
意の点Ｐ1 からの仰角が２０〜７０°になるような範囲
例えば２２．５°になる位置に設けられ、任意の点Ｐ1
に対向している。他の不活性ガス吹込口１５も任意の点
Ｐ1 から４５°の等間隔で想定される点Ｐ２ないし点Ｐ
8 に対してそれぞれ同様の２２．５°の仰角を有して設
けられている。

【００１８】上記仰角が２０°より小さいと不活性ガス
の旋回流が任意の点Ｐ1 の近傍で効果的に生ぜず、７０
°より大きいと不活性ガスが接合部１３の外周部１６に
衝突して不活性ガスの乱流を生じ、空気の巻き込み防止
効果が減殺される。

【００１９】なお、不活性ガス吹込口１５は８個に限ら
ず９〜１８個を等間隔で設けてもよい。不活性ガス吹込
口１５を不活性ガス吹込パイプ１４の内周方向に延びる
スリット状に形成した場合には、８個以下であってもよ
い。

【００２０】本発明に係わる溶融金属排出装置は以上の
ような構造になっているから、図１に示すような状態
で、摺動盤１１を摺動させて連通孔１０と溶融金属通過
孔８を一致させ、溶融金属通過孔８を開放し、流通路１
２に溶融金属を流す。また、不活性ガス吹込パイプ１４
に不活性ガスを流し、不活性ガス吹込口１５から接合部
１３に不活性ガスを吹き付ける。溶融金属の流れにより
流通路１２内は負圧になり、接合部１３を介して外部か
ら空気を巻き込み易くなるが、不活性ガス吹込口１５か
ら接合部１３に不活性ガスが吹き付けられているので、
流通路１２内への空気の巻き込みが減少される。

【００２１】特に、不活性ガス吹込口１５ａは、接合部
１３の外周部１６上想定された点Ｐ1 に対し任意の点Ｐ
1 からの仰角が２０〜７０°例えば２２．５°の位置に
設けられているので、任意の点Ｐ1 の近傍に空気遮蔽効
果に優れた旋回流を発生させることができ、従来と同様
の不活性ガス量で効果的に流通路１２内への空気の巻き
込みを防止することができる。

【００２２】上述した実施の形態では不活性ガス吹込パ
イプを浸漬ノズル６と中間ノズル７の接合部１３に対向
して設けたが、スライドゲート２と上ノズル７との接合
部、スライドゲート２と中間ノズル７との接合部など耐
火物の接合部であればいずれに設けてもよく、また全て
の接合部に設けても本発明の効果が得られる。

【００２３】

【実施例】［１］巻き込みガス量測定試験 （１）試験目的：不活性ガス吹込口の位置を変え、巻き
込みガス量を測定する。

【００２４】（２）試験装置：図３に示すように、２個
の深皿形状容器を接合部に模した通気シートを介して接
合して溶融金属排出装置を模した円筒容器を形成し、円
筒容器に溶融金属に模した不活性ガスを導入可能とす
る。円筒容器には酸素濃度測定センサを設ける。

【００２５】（３）試料の作成：表１に示すような仰角
値を有し、図４に示すように、Ｏ1（実施例１）、Ｏ2
（実施例２）、Ｏ3 （実施例３）、Ｏ4 （比較例）およ
びＯ5 （従来例）に相当する位置に不活性ガス吹込口を
８個設けた５種類のガス吹出パイプを作製する。

【００２６】（４）測定方法：試料を（２）装置に取付
け、ガス吹出パイプの不活性ガス吹込口から吹き出され
る酸素ガスを通気シート近傍に当て、酸素濃度測定セン
サにより、円筒容器内に巻き込まれた酸素の濃度を測定
する。

【００２７】（５）測定結果：測定結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】 ・実施例１〜実施例３は、酸素濃度値が４〜８％で、８
〜９％の比較例、９〜１０％の従来例に比べ低く、外部
から円筒容器内に巻き込まれる酸素ガスが少ないことが
分かった。

【００２９】・実施例１は４〜５％を最も小さく、従来
例の５０％であることが分かった。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係わる溶融金属排出装置は、接
合部の外周部を囲繞する不活性ガス吹込パイプの所定の
部位に不活性ガス吹込口を設けることにより、接合部の
外周部近傍に空気遮蔽効果に優れた旋回流を発生させる
ことができ、従来と同様の不活性ガス量で効果的に流通
路への空気の巻き込みを防止することができる。

【００３１】特に、スライドゲートと上ノズルとの接合
部、スライドゲートと中間ノズルとの接合部および中間
ノズルと浸漬ノズルとの接合部等の耐火物の接合部を囲
繞して不活性ガス吹込パイプ設けた場合には、流通路へ
の空気の巻き込みを防止する著しい効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる溶融金属排出装置の断面図。

【図２】本発明に係わる溶融金属排出装置で、図１Ａ−
Ａ線に沿う断面図。

【図３】巻き込みガス量測定試験に用いられる試験装置
の説明図。

【図４】巻き込みガス量測定試験に用いられるガス吹込
パイプの説明図。

【図５】一般に用いられている溶融金属排出装置の説明
図。

【図６】従来の溶融金属排出装置の断面図。

【符号の説明】

１ 溶融金属排出装置 ２ スライドゲート ３ 容器 ４ 上ノズル ５ 溶融金属をモールド ６ 浸漬ノズル ７ 中間ノズル ８ 溶融金属通過孔 ９ 固定盤 １０ 連通孔 １１ 摺動盤 １２ 流通路 １３ 接合部 １４ 不活性ガス吹込パイプ １５ 不活性ガス吹込口 １６ 外周部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椙山 智之 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 Ｆターム(参考） 4E004 FB10 HA10 4E014 DB03 LA03 LA18 MA01 MA08 MA20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属収納容器の底部に取付けられ溶
   融金属の流れを制御するスライドゲートとこのスライド
   ゲートに取り付けられたノズルとを形成する耐火物と、
   この耐火物の接合部に対向し同心円的に囲繞して配置さ
   れたリング形状の不活性ガス吹込パイプとを有し、この
   不活性ガス吹込パイプには不活性ガス吹込口が設けら
   れ、この不活性ガス吹込口は前記接合部の外周上の想定
   された任意の点からの仰角が２０〜７０°になるような
   範囲に位置し、かつ前記任意の点に対向して設けられた
   ことを特徴とする溶融金属排出装置。
2. 【請求項２】 上記耐火物の接合部はスライドゲートと
   上ノズルとの接合部であることを特徴とする請求項１に
   記載の溶融金属排出装置。
3. 【請求項３】 上記耐火物の接合部はスライドゲートと
   中間ノズルとの接合部であることを特徴とする請求項１
   に記載の溶融金属排出装置。
4. 【請求項４】 上記耐火物の接合部は中間ノズルと浸漬
   ノズルとの接合部であることを特徴とする請求項１に記
   載の溶融金属排出装置。
5. 【請求項５】 上記耐火物の接合部はスライドゲートと
   浸漬ノズルとの接合部であることを特徴とする請求項１
   に記載の溶融金属排出装置。