JP4157186B2 - プレートれんが - Google Patents
プレートれんが Download PDFInfo
- Publication number
- JP4157186B2 JP4157186B2 JP04961398A JP4961398A JP4157186B2 JP 4157186 B2 JP4157186 B2 JP 4157186B2 JP 04961398 A JP04961398 A JP 04961398A JP 4961398 A JP4961398 A JP 4961398A JP 4157186 B2 JP4157186 B2 JP 4157186B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle hole
- notch
- sliding surface
- edge
- plate brick
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、取鍋やタンディッシュ等の溶融金属容器の底に取り付けられて溶鋼の流量を制御するスライディングノズル装置に使用するプレートれんがに関する。
【0002】
【従来の技術】
スライディングノズル装置は、それぞれノズル孔を有する2枚または3枚のプレートれんがを重ねて相互に摺動することで、それぞれのノズル孔の摺り合わせ開閉によって溶鋼の流量を制御している。そしてこれらのプレートれんがはそれぞれの面間からの漏鋼を防止するために、上下からの通常約2〜10トンにも及ぶ圧力で挟圧されている。
【0003】
このプレートれんがは、高温における挟圧下の稼働によって損傷し易く、通常は3〜7回で新品と交換される。この交換作業は煩雑でありコストがかかり、安全面からも問題があり、プレートれんがの耐用寿命を延ばして交換頻度を少なくすることは重要な課題である。
【0004】
プレートれんがの交換の原因である損傷の状態として、孔径拡大、ストローク部位の面摩耗、亀裂、ノズル孔エッジ部の欠け等を挙げることができる。
【0005】
従来、この様なプレートれんがの損傷対策として、材質面からの改良の他に、実開昭50−83313号公報には、プレートれんがのノズル孔部あるいはその近傍に耐摩耗性れんがを装着し、特にストローク部位の面摩耗とノズル孔エッジ部の欠けの対策としたことが開示されているが、作業コストと材料コストの上昇に見合うほどの効果が得られていない。
【0006】
一方、本願の出願人は、先に特願平9−215332号出願において、使用中のプレートれんがの温度分布をFEM解析により計算し、ノズル孔周囲は最も温度が高く、等温線は内孔周囲で同心円状になっており、ノズル孔に近いほど等温線の幅が狭く、温度差が大きいことを明らかにした。そして、この出願の明細書において、使用時はノズル孔周囲が熱膨張によってプレートれんがが厚み方向に膨張し、この膨張がプレートれんがの端の部分より大きいためプレートれんがは反って、ノズル孔周囲のみで接触するために、ノズル孔周囲に大きな圧縮応力が生じていることを説明し、この圧縮応力とれんがの反りのために、ストローク部位の面摩耗とノズル孔エッジ部の欠けが発生していると推定した。そしてさらに、プレートれんがの面摩耗とノズル孔のエッジ欠けを防止するために、摺動面にノズル孔を囲む凹面を設け、この凹面が深さがプレート厚みの0.1〜2%で、ノズル孔内孔面から2mm以上70mm以内であるプレートれんがを開示した。このプレートれんがにより、従来に比べて面摩耗とノズル孔のエッジ欠けによる損傷は大幅に減少した。
【0007】
また、通常、摺動面でのノズル孔エッジ部は、その摺動面に対する垂直断面形状が直角また直角に近い角度で形成されている。このため、ノズル孔エッジ部には、前記膨張による応力が集中するために、より一層欠けやすくなり、しかも摺動接触する相手プレートの摺動面を摩耗損傷させ易くもする。
【0008】
さらに、3枚式プレートにおいて、ノズル孔を閉じる時にノズル孔内に溶鋼が残ることを防止するために、ノズル孔の摺動面側を拡大したプレートが特開平2−89559号公報に開示されている。この例のように、ノズル孔を摺動面方向に拡大すると、エッジ部への応力集中は緩和されるが、シール性が悪くなったり、外部から空気を溶鋼中に巻き込み、隙間に溶鋼や介在物等を噛み込んで摺動不良になる問題がある。
【0009】
プレートれんがのノズル孔は、図7に示すように、溶鋼の排出中は流量調整のための上下のプレートれんがのノズル孔aとbは完全に合致するのではなく、ずらした位置で微調整する。そして、溶鋼の排出中には、ノズル孔の拡大部の流心から離れた部分cは、溶鋼の流れが淀むために、周囲の耐火物dにより抜熱されて溶鋼が凝固しやすくなる。溶鋼が凝固した場合には、プレートの摺動時に摺動面との間に凝固した鋼を噛み込んで、摺動面を大きく損傷させることになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明における課題は、スライディングノズル装置に使用するプレートれんがにおいて、使用時のノズル孔周囲の厚み方向の熱膨張によるノズル孔エッジ部の応力集中による摺動面の面摩耗とノズル孔エッジ部の欠けの発生を効果的に防止することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、FEM解析によるノズル孔周囲の温度分布計算結果をもとに、エッジ部に大きな応力が集中しているという知見の下で、プレートれんがのノズル孔の摺動面側のエッジ部を、摺動面から1mm以上5mm以下で、かつ、摺動面側でノズル孔内面から1mm以上5mm以下の狭い範囲で切り欠くことで、エッジ部の応力を緩和しかつ切り欠くことによる弊害を最小にした。すなわち、本発明は、実施例として示す各図を参照して、ノズル孔1の摺動面側のエッジ部の全周または摺動方向の両側に形成された切り欠き2を設けたプレートれんがであって、前記切り欠き2の大きさは、ノズル孔側では摺動面3から切り欠き上縁までの距離Aが1mm以上5mm以下であり、摺動面側ではノズル孔内面4から切り欠き外縁までの距離Bが、1mm以上5mm以下であり、前記切り欠き2は、前記切り欠き上縁から前記切り欠き外縁に延びる直線で形成されていることを特徴とする。
【0012】
ノズル孔の摺動面側のエッジ部の特定範囲に形成した切り欠きは、ノズル孔内を溶鋼が通過する際のノズル孔周囲の熱膨張による応力集中を緩和する。応力が大きくなるのは摺動時でしかも摺動方向側のノズル孔エッジ部である。したがって、この部分のみを切り欠くことでも効果は十分得られる。また、使用中の温度分布は、ノズル孔内を最高温度とし同心円状になっていることから、ノズル孔のエッジ部全周にわたって切り欠くことで、ノズル孔の周囲にわたって熱膨張による応力集中を緩和することができ、摺動面の摩耗やエッジ欠けの抑制により効果がある。
【0013】
また、使用中のノズル孔周囲の等温線は、そのノズル孔の摺動面と平行な断面形状と相似形の円形でありノズル孔と同心である。したがって、ノズル孔の摺動面の切り欠きの外縁がノズル孔の断面形状と相似形でありノズル孔と同心になるように切り欠くことで、ノズル孔エッジ部の応力緩和効果はより大きくなる。
【0014】
ノズル孔のエッジ部の切り欠きは、成形時に設けることもできるし、成形後に削って設けることができる。切り欠きは、平面でも、曲面でも特に問題ない。
【0015】
本発明のプレートれんがは、切り欠きのない従来のプレートれんがと組み合わせて使用しても、あるいは本発明のプレート同士を組み合わせて使用しても、ストローク部位の面摩耗とノズル孔エッジ部の欠けの発生を効果的に防止することができる。また、切り欠きのないプレートれんがと組み合わせて使用することで、切り欠きのないプレートれんがの耐用性も向上する効果がある。
【0016】
【発明の実施の形態】
実施例1
図1、図2及び図3は本発明の第1の実施例であり、図1はプレートれんが10の断面図、図2は図1の底面図、図3は図2のノズル孔1を拡大した断面図である。
【0017】
このプレートれんが10は、全長400mm、幅200mm、厚み40mmで、直径60mmのノズル孔1を有し、このノズル孔1の摺動面側のエッジ部の狭い範囲に全周にわたって切り欠くことで切り欠き2を設けたものである。
【0018】
切り欠き2の大きさは、図3に示すようにノズル孔側では摺動面3から切り欠き上縁までの距離Aが1mm以上5mm以下の点であれば十分であり、好ましくは、2mm以上5mm以下である。1mm未満の場合には、製造管理に手間を要する問題があり、5mmを越えると摺動面側の切り欠き2の角度が直角に近づくため応力が集中しやすくなる。また、摺動面側ではノズル孔内面4から切り欠き外縁までの距離Bは、1mm以上5mm以下が良く、1mm未満では、ノズル孔1のエッジ部の応力緩和効果が不十分であり、5mmを越える場合には、使用中に切り欠いた部分で溶鋼が凝固してしまうことがあり、摺動時に凝固した鋼がプレート間に噛み込んで、摺動面により大きな損傷を与えてしまうことがある。そして、図2に示すように、ノズル孔の摺動面から見た切り欠き2の外縁の形状が、摺動面側から見たそのノズル孔1の断面形状と相似形の円形であり、且つ、ノズル孔1と同心である。
【0019】
上記図1から図3に示す切り欠き2を有するプレートについて、切り欠き2の大きさを表1に示す本発明の規定範囲内で変化させて実際の溶鋼鍋で使用した場合の摺動面の状態を表1に示す。表2は本発明の規定範囲外の場合の比較例の結果を示す。
【0020】
【表1】
【表2】
それぞれのプレートれんがを2枚セットで10組を、実際の280tの溶鋼鍋で使用した。溶鋼排出後、毎回プレートの損傷状況を調べて損傷が激しくなった段階で使用を終え、次のプレートに交換してテストを行った。10組の平均使用回数で評価した。また、2回使用後の平均的な損傷状況を表に記入した。
【0021】
実施例の1〜5は、耐用回数は4回以上で耐用性に優れていた。これに対して、比較例の1はノズル内孔側の切り欠きが大きすぎるために、摺動面側のエッジ部の応力緩和が不十分となり、エッジ部が損傷し、低使用回数となった。比較例の2は、摺動面側の切り欠きが小さいため、摺動面側のエッジ部の応力緩和が不十分なため低使用回数となっている。比較例の3の場合には、摺動面側の切り欠きが大きすぎるために、摺動面に鋼を噛み込み損傷が激しくなった。
【0022】
実施例2
図4は本発明の第7の実施例に係るプレートれんが20のノズル孔1を拡大した断面の断面を示すもので、切り欠き2が中心方向に凸状の曲面になっている例である。切り欠き2の大きさは、摺動面3から切り欠きの上縁までの距離Aが3mm、かつノズル孔内面4から切り欠きの外縁までの距離Bが4mmで、ノズル孔の開口の全周にわたって形成されている。この場合も、実施例1の場合と同様の結果を得ることができた。
【0023】
実施例3
図5は、本発明の第3の実施例に係るプレートれんが30のノズル孔1を拡大した断面を示すもので、ノズル孔周囲の摺動面の切り欠き2の外側に凹面5を形成したものである。ノズル孔1の下端エッジに摺動面3からその上縁まで距離Aが3mmで、ノズル孔内面4から外側縁までの距離Bが4mmの切り欠き2を形成している。その外側に形成した凹面5は、深さは摺動面から0.3mmで、大きさは直径100mmでノズル孔1と同心の円形をしている。
【0024】
実施例4
図6は本発明の他の実施例に係るプレートれんが40を示すもので、摺動面側から見た底面図であり、ノズル孔1の下端エッジの摺動方向の両側に切り欠き2を形成した例を示す。このようにノズル孔の摺動方向側のみに切り欠き2を形成しても十分な効果が得られる。この場合には、幅の狭い方向に切り欠きを設けていないので、ガスを吹い込む危険性が少なくなる。
【0025】
【発明の効果】
(1)プレートれんがのノズル孔の摺動面側のエッジ部を、ノズル孔側で摺動面から1mm以上5mm以下、かつ摺動面側でノズル孔内面から1mm以上5mm以下で切り欠いたことで、ストローク時の面摩耗とノズル孔エッジ部の欠けを軽減することができ、プレートれんがの耐用性が向上する。
【0026】
(2)プレートれんがのノズル孔の摺動面側のエッジ部の全周にわたって切り欠いたことで、ノズル孔の全周にわたって熱膨張による応力集中を緩和することができ、摺動面の摩耗やエッジ欠けの抑制により効果がある。
【0027】
(3)ノズル孔の摺動面における切り欠きの外縁の形状が、ノズル孔と同心とすることで、温度分布に応じた適切な位置でのエッジ部の応力を緩和することができるので、よりいっそうストローク部位の面摩耗とノズル孔エッジ部の欠けを軽減することができ、プレートれんがの耐用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例を示すもので、ノズル孔の断面を示す。
【図2】 図1を平面から見た図を示す。
【図3】 図1に示すノズル孔の拡大断面を示す。
【図4】 本発明の第2の実施例をノズル孔の拡大断面によって示す。
【図5】 本発明の第3の実施例をノズル孔の拡大断面によって示す。
【図6】 本発明の第4の実施例を底面から見た図によって示す。
【図7】 従来のノズル孔の問題点の説明図である。
【符号の説明】
10,20,30,40 本発明に係るプレートれんが
1 ノズル孔 2 切り欠き 3 摺動面 4 ノズル孔内面
5 切り欠きの外側に形成した凹面
A 摺動面から切り欠き上縁までの距離
B ノズル孔内面から切り欠き外縁までの距離
Claims (2)
- ノズル孔1の摺動面側のエッジ部の全周または摺動方向の両側に形成された切り欠き2を設けたプレートれんがであって、
前記切り欠き2の大きさは、ノズル孔側では摺動面3から切り欠き上縁までの距離Aが1mm以上5mm以下であり、摺動面側ではノズル孔内面4から切り欠き外縁までの距離Bが、1mm以上5mm以下であり、
前記切り欠き2は、前記切り欠き上縁から前記切り欠き外縁に延びる直線で形成されているプレートれんが。 - 前記切り欠き2の摺動面の外側にノズル孔1と同心の円形状の凹面5を形成した請求項1記載のプレートれんが。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04961398A JP4157186B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | プレートれんが |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04961398A JP4157186B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | プレートれんが |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11245019A JPH11245019A (ja) | 1999-09-14 |
JP4157186B2 true JP4157186B2 (ja) | 2008-09-24 |
Family
ID=12836096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04961398A Expired - Fee Related JP4157186B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | プレートれんが |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4157186B2 (ja) |
-
1998
- 1998-03-02 JP JP04961398A patent/JP4157186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11245019A (ja) | 1999-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2490091C2 (ru) | Плита затвора в шиберном затворе, а также шиберный затвор на сливном отверстии ковша для расплавленного металла | |
KR101360564B1 (ko) | 연속주조 주형 | |
KR101941506B1 (ko) | 연속 주조용 주형 및 강의 연속 주조 방법 | |
JP4157186B2 (ja) | プレートれんが | |
JP5650195B2 (ja) | 連続鋳造装置のための調節可能なサイドダム | |
US20050230886A1 (en) | Nozzle plate for a sliding nozzle apparatus | |
JP3751421B2 (ja) | プレートれんが | |
JP6787359B2 (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
US20120138256A1 (en) | Casting Mold | |
US10518322B2 (en) | Casting funnel | |
CN1525893A (zh) | 用于维修防裂纹阀板的方法 | |
CN109843473B (zh) | 连续铸造用铸模以及钢的连续铸造方法 | |
RU2208497C2 (ru) | Боковая торцевая стенка для закрывания литникового пространства установки для непрерывной разливки металлических полос между валками и установка для разливки с такой торцевой стенкой | |
JPH04270037A (ja) | 連続鋳造用ノズル | |
GB2153977A (en) | Sliding gate valves | |
JP5566972B2 (ja) | 連続鋳造鋳型 | |
KR920000806B1 (ko) | 무단 이동형 주형을 지닌 연속 주조기를 위한 용융금속 주입노즐 | |
JP4321813B2 (ja) | 鋼の連続鋳造用浸漬ノズル | |
KR101482350B1 (ko) | 쌍롤식 박판 주조장치 | |
JP2019509897A (ja) | 摺動ゲートバルブプレート | |
JPH0673718B2 (ja) | 鋳片コーナー割れ抑止用連続鋳造鋳型 | |
RU2340425C2 (ru) | Кристаллизатор для непрерывной разливки стали | |
JPS6149751A (ja) | 連続鋳造用鋳型 | |
JP3350431B2 (ja) | スライドゲートプレート構造 | |
KR101767741B1 (ko) | 주조롤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080314 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080513 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080613 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080711 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140718 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |