JP4671563B2

JP4671563B2 - Sliding gate with gas blowing function

Info

Publication number: JP4671563B2
Application number: JP2001264227A
Authority: JP
Inventors: 賢一向山; 修二河合; 剛益田; 輝久川島; 章史武藤
Original assignee: Krosaki Harima Corp; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Krosaki Harima Corp; Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: JP2003071559A

Description

【０００１】
【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鋳造用容器において溶融金属の排出装置、流量制御装置として用いられるスライドゲートに関し、特に、ガス吹込み機能を備えたスライドゲートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス吹込み機能を備えたスライドゲートは、スライドゲートの閉止時に、ノズル孔に滞留する溶融金属にアルゴンガスや窒素ガス等を吹き込むことにより気泡を発生させ、溶融金属を撹拌してその固化を防ぎ、スライドゲートの開口時に、ノズル孔内の溶融金属をスムーズに流出させる（以下、自然開孔という。）ためのものである。
従来、このようなガス吹込み機能を備えたスライドゲートとしては、例えば、図６に示す２層式スライドゲートが知られている。
この２層式スライドゲート３１は、図示しない鋳造用容器の底部に、そのノズル孔とノズル孔３２を連通させて取り付けられる固定プレート３３と、該プレート下面の摺動面３４に所要のストロークで直線的（図６において左右方向）に摺動接触し、かつ、固定プレート３３のノズル孔３２と連通可能なノズル孔３５を設けた可動プレート３６とからなり、可動プレート３６には、そのノズル孔３５が固定プレート３３の摺動面３４によって閉鎖される方向（図６においては右方）への可動プレート３６のストロークエンドに位置してガス吹込みれんが嵌着用孔３７が設けられている。
【０００３】
そして、可動プレート３６のガス吹込みれんが嵌着用孔３７には、可動プレート３６のノズル孔３５が固定プレート３３の摺動面３４によって完全に閉鎖された状態で、固定プレート３３のノズル孔３２にガスを吹き込むための複数（４〜８０個）の細孔３８を設けたガス吹込みれんが３９がモルタル４０を介して嵌着されており（図７参照）、該細孔３８は、直径０．３〜０．７mm（平均直径０．５mm）であり、かつ、図８に示すように、固定プレート３３の摺動面３４への垂線Ｌと平行に貫設されている。
図６、図８において４１はガス吹込みれんが３９の下方にガス溜まり４２を形成すべく配置したガス導入ユニットである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のガス吹込み機能を備えたスライドゲートでは、ガス吹込みれんが３９に貫設した細孔３８が、固定プレート３３の摺動面３４への垂線Ｌと平行であるので、図８に示すように、細孔３８から吹き込まれたガスによる気泡Ｂの噴出方向がガス吹込み方向と同一となり、かつ、細孔３８はガス吹込みれんが３９の耐用強度を維持するためにガス吹込みれんが３９の周辺部には形成されていないこともあって、固定プレート３３のノズル孔３２の内周面近傍に滞留する溶融金属Ｍを十分に撹拌することができない状態にある。
この結果、固定プレート３３のノズル孔３２内に滞留する溶融金属Ｍの固化Ｍ′がノズル孔３２の内周面近傍から始まって、スライドゲート３１の開口時に自然開孔できないおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、ノズル孔内に滞留する溶融金属の固化を防止し、開口時の自然開孔を確実になし得るガス吹込み機能を備えたスライドゲートを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明のガス吹込み機能を備えたスライドゲートは、固定プレートの下面の摺動面に直線的に摺動接触する可動プレートのノズル孔が前記固定プレートの摺動面によって完全に閉鎖された状態で、前記固定プレートのノズル孔にガスを吹き込むための細孔を多数貫設したガス吹込みれんがが、前記可動プレートのガス吹込みれんが嵌着用孔に嵌着されているガス吹込み機能を備えたスライドゲートにおいて、
前記ガス吹込みれんがは、その上面における前記細孔の開口領域が前記固定プレートのノズル孔の断面積と同等の領域に及んでいると共に、その上面から見て直交する２本の直径により４分割された４つの区画それぞれに前記細孔が配置され、
前記４つの区画のそれぞれに配置された前記細孔は、前記固定プレートの内周面を指向するように、かつ前記固定プレートの前記摺動面への垂線に対して５〜７５°の角度をなすようにして、隣接する他の区画に配置された細孔に対して前記ガス吹込みれんがの上面から見て垂直方向に直線的に貫通していることにより、
前記ガス吹込みれんがの前記細孔から前記固定プレートのノズル孔に吹き込まれたガスが、前記固定プレートのノズル孔の内周面を螺旋状に旋回して溶融金属中を上昇するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
前記ガス吹込みれんがの上面における細孔の開口領域は、固定プレートのノズル孔の断面積と同等の領域又はそれより小さい領域に及んでいることが好ましい。
又、前記細孔は、１〜２００個であることが好ましい。
【０００８】
ガス吹込みれんがの上面に、固定プレートのノズル孔の内周面に向い、摺動面への垂線に対して５〜７５°の角度をなすようにしてガス吹込みれんがに直線的に貫設した多数の細孔が開口されていることにより、細孔から吹き込まれたガスによる気泡が、固定プレートのノズル孔の内周面に向って噴出し、又、螺旋状に旋回して溶融金属中を上昇する。
【０００９】
細孔の貫設方向の角度が、摺動面への垂線に対して、５°未満であると、従来のものと同様に、溶融金属に対する十分な撹拌が行われない。一方、７５°を超えると、ガス吹込みれんがの厚みが小さくなり、その耐用寿命が低下する。
望ましい細孔の貫設方向の角度は、摺動面への垂線に対して５〜４５°である。
【００１０】
ガス吹込みれんがの上面における細孔の開口領域が、固定プレートのノズル孔の断面積より小さい領域としては、固定プレートのノズル孔と同心円をなし、その断面積の１０〜９５％の円形領域が望ましい。
【００１１】
細孔が、２００本を超えると、ガス吹込みれんがの機械的強度が低下する。
細孔は、８〜８０本が望ましい。
又、細孔の直径は、０．３〜０．７mm（平均直径０．５mm）が望ましく、より望ましい直径は、０．３〜０．５mm（平均直径０．４mm）である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るガス吹込み機能を備えたスライドゲートの実施の形態の一例を示す断面図である。
このスライドゲート１は、２層式の場合で、取鍋やタンディシュ等の図示しない鋳造用容器の底部のノズル孔とノズル孔２を連通させて取り付けられる固定プレート３と、その下面の摺動面４に所要のストロークＳで直線的（図１においては左右方向）に摺動接触し、かつ、そのノズル孔２と連通可能なノズル孔５を設けた可動プレート６とからなり、可動プレート６には、そのノズル孔５が固定プレート３の摺動面４によって閉鎖される方向（図１においては右方）への可動プレート６のストロークエンドに位置して固定プレート３のノズル孔２より僅かに大きなガス吹込みれんが嵌着用孔７が設けられている。
【００１３】
そして、可動プレート６のガス吹込みれんが嵌着用孔７には、図１〜図３に示すように、固定プレート３のノズル孔２とほぼ同径の円板上を呈し、可動プレート６のノズル孔５が固定プレート３の摺動面４によって完全に閉鎖された状態、換言すれば、可動プレート６のノズル孔５が固定プレート３の摺動面４によって閉鎖される方向（図１においては右方）への可動プレート６のストロークエンドに位置して複数の細孔８を設けたガス吹込みれんが９がモルタル１０を介して嵌着されている。
ガス吹込みれんが９の各細孔８は、直径０．３〜０．７mm（平均直径０．５mm）で、図４に示すように、ガス吹込みれんが９を上面から見て直交する２本の直径によって４分割した４つの区画Ａ−Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ｄ及びＤ−Ａにおいて、固定プレート３のノズル孔２の内周面を指向するように、かつ、固定プレート３の摺動面４への垂線Ｌに対して２０°の角度θ（図３参照）なすようにして、ａ、ｂ、ｃ及びｄの方向へ直線的に貫通し、それぞれ１５個ずつ、合計６０個設けられており、ガス吹込みれんが９の上面における細孔８の開口領域は、固定プレート３のノズル孔２の断面積と同等の領域に及んでいる。
【００１４】
図１、図３において１１はガス吹込みれんが９の下方にガス溜まり１２を形成すべくガス吹込みれんが嵌着用孔７にモルタル１０を介して嵌着したガス溜まり形成部材で、１３はこれに連結したガス導入管である。
【００１５】
上記構成のスライドゲード１を溶融金属の代わりに水を用いた水モデル実験によって気泡の噴出状態を確認したところ、図５に示すように、細孔８から吹き込まれたガスによる気泡Ｂは、固定プレート３のノズル孔２内に滞留する水Ｗの中に、固定プレート３のノズル孔２の内周面に向って噴出し、かつ、螺旋状に旋回して上昇した。
又、上記スライドゲートをタンディッシュに実機使用し、溶鋼を連続鋳造したところ、１０回チャージしても良好な自然開孔が行われた。
【００１６】
なお、ガス吹込みれんが９の上面における細孔８の開口領域は、固定プレート３のノズル孔２の断面積と同等の領域に及んでいる場合に限らず、固定プレート３のノズル孔２の断面積の少なくとも１０〜９５％の領域に及んでいればよい。
又、スライドゲート１は、２層式とする場合に限らず、上固定プレート、可動プレート及び下固定プレートからなる３層式のものとしてもよいのは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガス吹込み機能を備えたスライドゲードによれば、細孔から吹込まれたガスによる気泡が、固定プレートのノズル孔の内周面に向って噴出し、又、螺旋状に旋回して溶融金属中を上昇するので、ノズル孔内に滞留する溶融金属を十分に撹拌してその固化を防止することができ、開口時の自然開孔を確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスライドゲートの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１におけるII−II線矢視図である。
【図３】図１の要部を拡大図である。
【図４】図２の要部を拡大図である。
【図５】図１のスライドゲートの作用説明図である。
【図６】従来のスライドゲートの断面図である。
【図７】図６における VII−VII 線矢視図である。
【図８】図６のスライドゲートの作用説明図である。
【符号の説明】
２ノズル孔
３固定プレート
４摺動面
５ノズル孔
６可動プレート
７ガス吹込みれんが嵌着用孔
８細孔
９ガス吹込みれんが
Ｌ垂線
θ 角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a slide gate used as a molten metal discharge device and a flow rate control device in a casting container such as a ladle or a tundish, and particularly relates to a slide gate having a gas blowing function.
[0002]
[Prior art]
When a slide gate with a gas blowing function is closed, bubbles are generated by blowing argon gas or nitrogen gas into the molten metal staying in the nozzle hole when the slide gate is closed, and the molten metal is agitated to prevent its solidification. When the slide gate is opened, the molten metal in the nozzle hole flows out smoothly (hereinafter referred to as natural opening).
Conventionally, as a slide gate having such a gas blowing function, for example, a two-layer slide gate shown in FIG. 6 is known.
The two-layer slide gate 31 is linearly attached to the bottom of a casting container (not shown) with a nozzle plate and a nozzle plate 32 connected to each other and a sliding surface 34 on the lower surface of the plate with a required stroke. The movable plate 36 is provided with a nozzle hole 35 that is slidably in contact with the target (left and right in FIG. 6) and that can communicate with the nozzle hole 32 of the fixed plate 33. A gas blowing brick fitting hole 37 is provided at the stroke end of the movable plate 36 in a direction (rightward in FIG. 6) closed by the sliding surface 34 of the fixed plate 33.
[0003]
The gas blowing brick fitting hole 37 of the movable plate 36 is inserted into the nozzle hole 32 of the fixed plate 33 in a state where the nozzle hole 35 of the movable plate 36 is completely closed by the sliding surface 34 of the fixed plate 33. A gas blowing brick 39 provided with a plurality (4 to 80) of pores 38 for blowing gas is fitted through a mortar 40 (see FIG. 7). It is 3 to 0.7 mm (average diameter 0.5 mm), and as shown in FIG. 8, is penetrated in parallel to the perpendicular L to the sliding surface 34 of the fixed plate 33.
6 and 8, reference numeral 41 denotes a gas introduction unit arranged to form a gas reservoir 42 below the gas blowing brick 39.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional slide gate having the gas blowing function, since the pore 38 penetrating the gas blowing brick 39 is parallel to the perpendicular L to the sliding surface 34 of the fixed plate 33, FIG. As shown, the direction in which the bubbles B are blown out by the gas blown from the pores 38 is the same as the direction of blowing the gas, and the pores 38 are gas blown bricks in order to maintain the service strength of the gas blown bricks 39. The molten metal M staying in the vicinity of the inner peripheral surface of the nozzle hole 32 of the fixed plate 33 cannot be sufficiently stirred because it is not formed in the peripheral portion of 39.
As a result, the solidified M ′ of the molten metal M staying in the nozzle hole 32 of the fixed plate 33 starts from the vicinity of the inner peripheral surface of the nozzle hole 32 and may not be naturally opened when the slide gate 31 is opened.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a slide gate having a gas blowing function that prevents solidification of molten metal staying in a nozzle hole and can surely form a natural hole at the time of opening.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problems, sliding gate provided with a gas blowing capabilities of the present invention, the sliding surface of the lower surface movable plate nozzle holes the fixing plate to be linearly slidable contact with the sliding surface of the fixed plate in a state of being completely closed by said plurality pierced gas blowing brick pores for injecting gas into the nozzle hole of the fixed plate, is fitted on the gas blow regret is for fitting hole of the movable plate In the sliding gate with the gas blowing function
The gas blowing brick has an opening area of the pores on the upper surface thereof extending to an area equivalent to the cross-sectional area of the nozzle holes of the fixed plate, and is divided into four by two diameters orthogonal to each other when viewed from the upper surface. The pores are arranged in each of the four compartments,
The pores arranged in each of the four sections are directed to the inner peripheral surface of the fixed plate and have an angle of 5 to 75 ° with respect to a normal to the sliding surface of the fixed plate. As it is made, by penetrating linearly in the vertical direction when viewed from the upper surface of the gas blowing brick with respect to the pores arranged in other adjacent compartments,
The gas blown into the nozzle hole of the fixed plate from the fine hole of the gas blowing brick swirls around the inner peripheral surface of the nozzle hole of the fixed plate to rise in the molten metal. It is characterized by.
[0007]
The opening area of the pores on the upper surface of the gas blowing brick preferably extends to an area equivalent to or smaller than the cross-sectional area of the nozzle holes of the fixed plate.
The number of the pores is preferably 1 to 200.
[0008]
The gas blowing brick is linearly penetrated on the upper surface of the gas blowing brick so that it faces the inner peripheral surface of the nozzle hole of the fixed plate and forms an angle of 5 to 75 ° with respect to the perpendicular to the sliding surface. By opening a large number of pores, bubbles caused by the gas blown from the pores are ejected toward the inner peripheral surface of the nozzle holes of the fixed plate, and spirally swirled in the molten metal. To rise.
[0009]
When the angle in the direction in which the pores penetrate is less than 5 ° with respect to the normal to the sliding surface, sufficient agitation with respect to the molten metal is not performed as in the conventional case. On the other hand, when it exceeds 75 °, the thickness of the gas blowing brick is reduced, and the useful life thereof is reduced.
A desirable angle in the penetration direction of the pores is 5 to 45 ° with respect to the normal to the sliding surface.
[0010]
The area where the opening area of the pores on the upper surface of the gas blowing brick is smaller than the cross-sectional area of the nozzle hole of the fixed plate is concentric with the nozzle hole of the fixed plate, and a circular area of 10 to 95% of the cross-sectional area is desirable.
[0011]
When the number of pores exceeds 200, the mechanical strength of the gas blowing brick is lowered.
The pores are desirably 8 to 80.
The diameter of the pores is preferably 0.3 to 0.7 mm (average diameter 0.5 mm), and more preferably 0.3 to 0.5 mm (average diameter 0.4 mm).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment of a slide gate having a gas blowing function according to the present invention.
This slide gate 1 is a two-layer type, and includes a fixed plate 3 attached by connecting the nozzle hole 2 and the nozzle hole 2 at the bottom of a casting container (not shown) such as a ladle or tundish, and a sliding surface on the lower surface thereof. 4 includes a movable plate 6 that is slidably contacted linearly (in the left-right direction in FIG. 1) with a required stroke S and that has a nozzle hole 5 that can communicate with the nozzle hole 2. Is located at the stroke end of the movable plate 6 in the direction in which the nozzle hole 5 is closed by the sliding surface 4 of the fixed plate 3 (to the right in FIG. 1), slightly more than the nozzle hole 2 of the fixed plate 3. A large gas blowing brick fitting hole 7 is provided.
[0013]
As shown in FIGS. 1 to 3, the gas blowing brick fitting hole 7 of the movable plate 6 presents a disk having the same diameter as the nozzle hole 2 of the fixed plate 3, and the nozzle of the movable plate 6. The state in which the hole 5 is completely closed by the sliding surface 4 of the fixed plate 3, in other words, the direction in which the nozzle hole 5 of the movable plate 6 is closed by the sliding surface 4 of the fixed plate 3 (right in FIG. 1) A gas blowing brick 9 provided with a plurality of pores 8 at the stroke end of the movable plate 6 is fitted through the mortar 10.
Each of the pores 8 of the gas blowing brick 9 has a diameter of 0.3 to 0.7 mm (average diameter 0.5 mm), and as shown in FIG. In the four sections AB, BC, CD and DA divided by the diameter of the fixed plate 3, the fixed plate 3 is directed to the inner peripheral surface of the nozzle hole 2 and the fixed plate 3 is slid. A straight line penetrates in the directions a, b, c, and d with an angle θ of 20 ° (see FIG. 3) with respect to the perpendicular L to the moving surface 4, and a total of 60 are provided, 15 each. The opening area of the pores 8 on the upper surface of the gas blowing brick 9 extends to an area equivalent to the cross-sectional area of the nozzle hole 2 of the fixed plate 3.
[0014]
1 and 3, reference numeral 11 denotes a gas reservoir forming member in which the gas blowing brick is fitted into the fitting hole 7 through the mortar 10 so as to form a gas reservoir 12 below the gas blowing brick 9, and 13 is attached thereto. It is a connected gas introduction pipe.
[0015]
When the sliding gad 1 having the above-described configuration was confirmed by the water model experiment using water instead of molten metal, the bubble B due to the gas blown from the pores 8 was fixed as shown in FIG. In the water W staying in the nozzle hole 2 of the plate 3, the water jetted toward the inner peripheral surface of the nozzle hole 2 of the fixed plate 3 and swirled in a spiral shape.
Moreover, when the above-mentioned slide gate was used in a tundish as a real machine and molten steel was continuously cast, good natural opening was performed even after charging 10 times.
[0016]
The opening area of the pore 8 on the upper surface of the gas blowing brick 9 is not limited to the area equivalent to the cross-sectional area of the nozzle hole 2 of the fixed plate 3, and the nozzle hole 2 of the fixed plate 3 is cut off. It suffices to cover at least 10 to 95% of the area.
Of course, the slide gate 1 is not limited to the two-layer type, but may be a three-layer type including an upper fixed plate, a movable plate, and a lower fixed plate.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the slide gade equipped with the gas blowing function of the present invention, bubbles due to the gas blown from the pores are jetted toward the inner peripheral surface of the nozzle hole of the fixed plate, Since it swirls spirally and rises in the molten metal, the molten metal staying in the nozzle hole can be sufficiently stirred to prevent its solidification, and natural opening at the time of opening can be ensured .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a slide gate according to the present invention.
FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.
4 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the slide gate of FIG. 1;
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional slide gate.
7 is a view taken along line VII-VII in FIG. 6;
8 is an operation explanatory view of the slide gate of FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
2 Nozzle hole 3 Fixed plate 4 Sliding surface 5 Nozzle hole 6 Movable plate 7 Gas blowing brick fitting hole 8 Fine hole 9 Gas blowing brick L Normal θ angle

Claims

固定プレートの下面の摺動面に直線的に摺動接触する可動プレートのノズル孔が前記固定プレートの摺動面によって完全に閉鎖された状態で、前記固定プレートのノズル孔にガスを吹き込むための細孔を多数貫設したガス吹込みれんがが、前記可動プレートのガス吹込みれんが嵌着用孔に嵌着されているガス吹込み機能を備えたスライドゲートにおいて、
前記ガス吹込みれんがは、その上面における前記細孔の開口領域が前記固定プレートのノズル孔の断面積と同等の領域に及んでいると共に、その上面から見て直交する２本の直径により４分割された４つの区画それぞれに前記細孔が配置され、
前記４つの区画のそれぞれに配置された前記細孔は、前記固定プレートの内周面を指向するように、かつ前記固定プレートの前記摺動面への垂線に対して５〜７５°の角度をなすようにして、隣接する他の区画に配置された細孔に対して前記ガス吹込みれんがの上面から見て垂直方向に直線的に貫通していることにより、
前記ガス吹込みれんがの前記細孔から前記固定プレートのノズル孔に吹き込まれたガスが、前記固定プレートのノズル孔の内周面を螺旋状に旋回して溶融金属中を上昇するようにした
ことを特徴とするガス吹込み機能を備えたスライドゲート。In a state in which the nozzle hole of the movable plate linearly sliding contact with the sliding surface of the lower surface of the fixed plate is completely closed by the sliding surface of the fixed plate, for injecting gas into the nozzle hole of the fixed plate In a sliding gate having a gas blowing function in which a gas blowing brick having a large number of pores is inserted into the fitting hole, the gas blowing brick of the movable plate is fitted.
The gas blowing brick has an opening area of the pores on the upper surface thereof extending to an area equivalent to the cross-sectional area of the nozzle holes of the fixed plate, and is divided into four by two diameters orthogonal to each other when viewed from the upper surface. The pores are arranged in each of the four compartments,
The pores arranged in each of the four sections are directed to the inner peripheral surface of the fixed plate and have an angle of 5 to 75 ° with respect to a normal to the sliding surface of the fixed plate. As it is made, by penetrating linearly in the vertical direction when viewed from the upper surface of the gas blowing brick with respect to the pores arranged in other adjacent compartments,
The gas blown into the nozzle hole of the fixed plate from the fine hole of the gas blowing brick swirls around the inner peripheral surface of the nozzle hole of the fixed plate to rise in the molten metal. A slide gate with a gas blowing function characterized by