JP2014028406A - 注入ノズル、注入ノズルの押し付け装置及び鋳造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】注入ノズルは、注入路と20〜80°の角度βをなす2つの支承面を備えている。また、注入ノズル用の押し付け装置および前記のノズル及び装置を備えた鋳造装置とする。
【選択図】図3
Description
最近、技術水準に記載されているノズルの挿入/除去装置が、この問題を解決してきた。(例えば、欧州特許192,019号および441,927号参照)。
例えば、メニスカス近傍でノズル外壁の侵食が一定のレベルに達すると、直ちに、鋳造を中断する必要のない十分短い時間で、磨耗したノズルが新しいノズルに交換される。
本発明において、注入ノズルという場合、これはインナーノズルのような固定されたノズルではなく、装置内を摺動するようになっているノズルとする。
これらが、スラスト力を注入ノズルプレートの平坦な面に伝える。
この上向きのスラスト力が、注入ノズルプレートを上流の耐火性部材、特にインナーノズル或いは耐火性プレート、に相対的にしっかりと押し付ける。
これらの亀裂は、ノズルが供され或いは使用中に発生することがある。
亀裂は、過度の熱的応力、機械的応力或いは熱−機械的応力が起源となりうる。
これらの応力は、このノズルを装置内に維持するために加えられた力、振動或いは溶融金属流によって発生する。
雰囲気の酸素或いは窒素でさえも、液体金属、特に鋼にとっては重大な汚染源となる。さらに、酸素と高温が組み合わさった作用の下では、耐火性材料は、酸素侵入レベル、すなわち、亀裂のレベルでかなり劣化する。
この劣化がさらに耐火性材料の局部的な劣化を増加させ、鋳造を停止せざるを得ない程度にまで亀裂を拡大する。
この領域は、周辺温度では固体であるが高温では変形に従うような熱特性を有する材料で構成される。この緩衝領域は、鋳造の開始時に現れる熱-機械的応力によって発生する亀裂や微小亀裂の形成の危険性を減少させる。
上部プレートが、前記プレートが摺動するガイドの方向に平行な軸の周りの曲げにより、変形しうることが確かに見られてきた。
これらの解決手段は、費用がかかり、かつ十分満足のいくものではない。
このノズルは、前記2つの面が注入路の軸と20〜80℃の角度βをなすことを特徴とする。
管状部は、通常、円筒形、楕円形或いは円錐形とすることができる。
プレートは、好ましくは正方形或いは長方形である。
角度45°で注入ノズルの臨界領域レベルで測定した引張応力は、従来技術に相当する角度90°で見られた場合より40〜50%低い。
そのため、プレートの使用面は、この面の両側で異なっている。
これにより、ノズルを2つの位置、プレートの孔が上流の注入路と対応している一つの鋳造位置および、孔を塞ぐためにプレートの孔が上流の注入路と通じていない中間位置、に挿入することが可能となる。
これは、例えばストッパーにより確保されている上流の閉鎖システムが不完全な場合に役に立つ。
また、ノズルプレート自体により閉鎖が確保されるので、安全プレートの使用を回避することもできる。
その力が70°より大きい角度で加えられると、力の垂直成分がノズルプレートと上流部材との間の良好な接触や密着性を確保するのに十分ではなくなる。
45°の角度は、密着性を確保するスラスト力の垂直成分と水平成分との間の良い折衷である
ノズルと上流部材との間を密接な接触とするために最小限の垂直成分は必要である。角度αが増えるほど、同じ垂直成分を確保するためにスラスト力も増やさなければならない。
スラスト力が大きすぎると、特にスプリングを増す必要や、それらの寿命低下など、無視できない機械的な問題が生じやすい。
押し付け装置のスラスト力は、注入ノズルプレートの両方の平坦な支承面に加えられる。
鋳造装置は、注入ノズルの2つの支承面を受けることができ、かつ新しい注入ノズルを鋳造位置に挿入し、磨耗した注入ノズルを鋳造位置の向こうに排出することができるレールガイドシステムも備えている。
図2は、本発明の注入ノズルおよび、平坦な支承面に加えられた生じるスラスト力を示している。
図3は、本発明の注入ノズルを示しており、角度α及びβは、生じるスラスト力が注入路の軸となす角度、平坦な支承面が注入路の軸となす角度をそれぞれ表す。
図4は、従来技術の押し付け装置を示している。
図5及び図6は、本発明の押し付け装置の実施形態を示す。
従来技術の注入ノズルに発生する応力は、管状部(3)の上端での亀裂の形成の原因となりうる。
2 プレート
3 管状部
4 発生するスラスト力
5 平坦な支承面
6 注入路
7 注入軸
8 押し付け装置
9 インナーノズル
10 ロッカー
11 バネ
Claims (9)
- 注入ノズル(1)であって、該ノズルは、
(a) 注入路(6)を規定する管状部(3)と、その上端に、
(b) 注入路(6)を規定する孔を有するプレート(2)を有し、前記プレート(2)は、注入路の上流部材(9)と接触する上面を有し、更に、プレートの上面と対向する側に位置し、注入路の両側に位置した二つの平坦な支承面(5)を有しており、
該ノズルは、注入ノズルの二つの支承面を受けることができ、且つ、新しい注入ノズルを鋳造位置に挿入、スライドさせ、消耗した注入ノズルを鋳造位置の向こうに排出することのできるレールガイドシステムと、さらに、注入ノズルの支承面に、注入路の軸に対して斜めの方向であり、注入路に向かう方向のスラスト力を付与することができる押し付け装置とを有する形式のノズルの挿入及び除去装置への使用に適するものであって、前記二つの支承面(5)は注入路の軸(7)と20〜80°の角度βをなすことを特徴とする。 - 前記二つの面が注入路の軸(7)と30〜60°の角度βをなすことを特徴とする請求項1に記載の注入ノズル。
- 前記の面が注入路の軸(7)と45°の角度βをなすことを特徴とする請求項2に記載の注入ノズル。
- 前記プレート(2)が、更にノズルの管状部(3)の上部と界面をなす下面を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の注入ノズル。
- 請求項1に記載の注入ノズル用の挿入及び除去装置であって、(a)請求項1に記載の注入ノズルの2つの支承面を受け、前記注入ノズルを鋳造位置に挿入し、消耗した注入ノズルを前記鋳造位置の向こうに排出するためのレールガイドシステムであって、前記注入ノズルのプレートの支承面が注入路の軸となす角度βと等しい、注入ノズルの注入路の軸と20°〜80°の間の角度βをなす支承面を有するレールガイドシステムと、(b)注入ノズルが鋳造位置にあるときに、ノズルのプレートの上面と注入路の上流部材(9)との密着性を確保するために、前記注入ノズルのノズルプレートの二つの平坦な支承面(5)に、スラスト力を付与するための押し付け装置(8)、ただし、生じるスラスト力は注入路の軸と10°〜70°の角度αをなす方向に付与される、を有する。
- 生じるスラスト力は注入路の軸と30°〜60°の角度αをなす方向に付与されることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- スラスト力が支承面(5)に対してバネにより付与されることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- (a)請求項1に記載の注入ノズル(1)と、(b)請求項5に記載のノズルの挿入及び除去装置(8)有する鋳造装置であって、注入ノズルの軸と、注入ノズル(1)の支承面(5)及び装置(8)の支承面とがなす角度は、互いに同じであることを特徴とする鋳造装置。
- 請求項7に記載の支承面(5)にスラスト力が直接、ばねにより付与される押し付け装置(8)を有し、スラスト力が直接ばねにより直接付与されることを特徴とする請求項8に記載の鋳造装置。
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