JP5705519B2 - スライディングゲートプレート及びスライディングノズルの再使用方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載のプレートは、溶湯通過穴を設けた適宜大径の円輪板部と、摺動ストロークより適宜大径の円板部とを一部重畳するようにしてなるダルマ形状の溶湯接触プレートを、このプレートの外形とほぼ同形状に貫説したプレート本体の切欠き部に嵌着した構造となっている。
特許文献5に記載のプレートは、溶湯の流量制御のスライディングノズルプレートの溶湯の排出口付近およびストップゾーンまでの範囲の大きさのプレート主要部(小判型スライディングノズルプレート)をアルミナカーボンを主成分とする焼成耐火物で構成し、その焼成耐火物の外側のスライディングノズルプレートの外周部をキャスタブル耐火物で形成した構造となっている。この構造の製造は、スライディングノズルプレート外周線と同じ形をした鋳込み枠内に、小判型スライディングノズルプレートを設置し、その外周部にキャスタブル耐火物を流し込み、乾燥させて成形する。
また特許文献2〜4に記載のプレートでは、スライドノズルゲートとして使用中に、交換れんが部材とプレート母体れんがとの境界部に地金が差されるといったトラブルが起こりやすいという問題がある。その理由は、境界部が直接溶湯流に接するからである。このトラブルは漏鋼に至る可能性が大きく避けなければならない。
本発明は、上記のような点に着目したもので、より有効にスライディングゲートプレートを再使用可能な当該スライディングゲートプレートの構造及びスライディングノズルの再使用方法を提供するものである。
スライディングゲートプレートの上側に位置し溶湯が通過する上部溶湯穴に対し溶湯通過穴を合わせることで溶湯を流出させ、また摺動によって上部溶湯穴と溶湯通過穴とを相対的にずらすことで流出流を絞りあるいは遮断する当該スライディングゲートプレートにおいて、
上記溶湯通過穴を有すると共に上記遮断の位置まで摺動しても上記上部溶湯穴と常に対向可能な大きさの内挿体と、その内挿体の外周部を形成して当該内挿体を着脱可能に支持する外装体と、を備え、
上記溶湯通過穴の径に予め設定した溶損分相当の余裕代だけ大きくした径以上の第1の円を上記溶湯通過穴を中心に想定すると共に、上記溶湯通過穴から上記溶損分相当若しくはそれ以上離れた位置に上記上部溶湯穴の径以上の第2の円を想定した場合に、上記内挿体は、平面視において、上記第1の円及び第2の円に外接する共通の2つの接線と当該第1の円及び第2の円とで規定された輪郭形状に形成され、
上記外装体は、上記内挿体を嵌め込み可能な当該内挿体の輪郭形状と同形の空所を有し、その空所に上記形状の内挿体が上側から嵌め込まれることで当該内挿体を着脱可能に支持し、
上記内挿体及び外装体は、ともに耐火れんがから構成され、
上記内挿体と外装体の空所との対向する端面に段差を設けることで、外装体の空所に内挿体を支持し、上記外装体側の上記段差の段差面は、外周側にいくほど上側となるように傾斜していることを特徴とする。
次に、請求項4に記載した発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載したスライディングゲートプレートを備えるスライディングノズルの再使用方法において、
上記溶湯通過穴に交換すべき損耗が発生若しくは発生すると判定すると、現在の内挿体を外して新たな内挿体を外装体の空所に取り付け、更に、他の部品との摺動面を平滑度0.5mm以下になるまで研磨すると共に、上記摺動面とは反対側の面において内挿体と外装体との段差が0.5mm以下になるまで研磨した後に、スライディングゲートプレートをスライディングノズルに組み付けて再使用することを特徴とする。
上記溶湯通過穴に交換すべき損耗が発生若しくは発生すると判定すると、現在の内挿体を外して新たな内挿体を外装体の空所に取り付け、更に、他の部品との摺動面を平滑度0.05mm以下になるまで研磨した後に、スライディングゲートプレートをスライディングノズルに組み付けて再使用することを特徴とする。
また、内挿体の形を規定する溶湯通過穴と第2の円間の距離を溶損分相当若しくはそれ以上とすることで、上側に位置する上部溶湯穴が遮断位置まで摺動しても、確実に上部溶湯穴を内挿体内にだけ位置させることが出来る。つまり、使用中に内挿体と外装体との境界部が溶湯に触れることがなくなるため、境界部への地金差しによる漏鋼トラブル等を回避することが出来る。更に、内挿体の長手方向の長さを必要以上に長くすることが防止されて、コスト的に有利であると共に内挿体は剛性的にも有利となる。
また、請求項2に係る発明によれば、摺動面の平滑度を0.5mm以下とすることで、摺動不良を防止することが可能となる。
また、請求項5に係る発明によれば、摺動面の平滑度を0.05mm以下とすることで、プレート間の気密性を高めて外気の侵入を抑制し溶鋼の酸化を防止することが出来る。
まずスライディングノズルSの基本構成について説明する。
本実施形態のスライディングノズルSは、図1に示すように、固定プレート1とスライディングゲートプレート2とを備える。固定プレート1は、溶湯容器(取鍋やタンディッシュなど)に形成された開口4に溶湯通過穴1aを合わせるようにして、当該溶湯容器に取り付けられる。その固定プレート1の下側に、スライディングゲートプレート2が、固定プレート1の下面と摺動可能に配置される。このスライディングゲートプレート2は、溶湯通過穴2aを有すると共に、駆動シリンダ3の駆動によって上記固定プレート1に対して摺動可能となっている。そして上記摺動操作によって、両者1,2に設けられた溶湯通過穴1a,2aの連通位置を調整することで、溶湯(溶融金属)の流出量を調整、つまり溶湯の流量制御が行われる。ここで、固定プレート1の溶湯通過穴1aが上部溶湯穴を構成する。
スライディングゲートプレート2を構成する本実施形態のスライディングゲートプレート2は、図2に示す構造となっている。
すなわちスライディングゲートプレート2は、内挿体5と、その外周部を形成する外装体6とを備える。
スライディングゲートプレート2は、上記溶湯通過穴2aを有すると共に、上記遮断位置まで摺動しても常に上記固定プレート1の溶湯通過穴1aと対向するだけの大きさに設定されている。図2中、符号Xが本実施形態における摺動ストロークの範囲である。
本実施形態の内挿体5の輪郭形状は、図3に示すように、上記溶湯通過穴2aの径R1に予め設定した溶損分相当αの余裕代だけ大きくした径以上の第1の円10を上記溶湯通過穴2aを中心に想定する。本実施形態では、第1の円10の径R2を、上記溶湯通過穴2aの径R1に予め設定した溶損分相当αの余裕代だけ大きくした径とする。また、上記溶湯通過穴2aから上記溶損分相当α若しくはそれ以上離れた位置に上記溶湯通過穴1aの径以上の第2の円11を想定する。本実施形態では、第2の円11の径R3を、上記溶湯通過穴1aの径に予め設定した余裕代分だけ大きな径とする。図3では、溶湯通過穴2aと第2の円11との間を溶損分相当αとした場合の例である。また、第1の円10及び第2の円11に外接する2本の接線12,13を考える。そして、上記内挿体5の輪郭形状として、平面視において、上記第1の円10及び第2の円11に外接する共通の2つの接線12,13と、当該第1の円10及び第2の円11とで規定された輪郭形状に設定する。その規定された輪郭形状は図3におけるハッチング部分である。
ここで、上記内挿体5及び外装体6は、それぞれ個別に製造された耐火れんが製である。
同様に、内装体と外装体との段差についても、0.03mm以下としている。
また、摺動面と反対側の面(下面)について、拡大図である図4のように、上記外装体6と内挿体5との段差δが0.5mm以下となるように研磨されている。本段差δが0.05mm以下となるように下面を研磨することが好ましい。
また、図2(b)に示すように、内挿体5の下面には、溶湯通過穴2aと同軸に且つ上記第1の円10相当の厚さ(溶損分相当αの厚さ)を有して下方に突出した突出体からなる、だぼ5aが形成されている。そのだぼ5aに対してノズル部材7が取り付けられる。
上記スライディングゲートプレート2を備えたスライディングノズルSにあっては、固定プレート1の溶湯通過穴1aにスライディングゲートプレート2の溶湯通過穴2aを合わせることで溶湯(溶融金属)が流出され、また、スライディングゲートプレート2を摺動させることで、固定プレート1の溶湯通過穴1aとスライディングゲートプレート2の溶湯通過穴2aとを相対的にずらすことで溶湯の流出流を絞り、さらに、固定プレート1の溶湯通過穴1aとスライディングゲートプレート2の溶湯通過穴2aとが予め設定した溶損分相当位置だけ、つまり遮断位置までずらすことで溶湯の流出を遮断する。図2における符号Xが、本実施形態におけるスライディングゲートプレート2の摺動ストロークの範囲を示す。また図2における符号Yは、遮断位置にずらしたときの溶湯通過穴1aの位置を示す。
このとき、上記損傷のほとんどは溶湯と接触する部分である。スライディングゲートプレート2にあっては、溶湯と接触する部分は、溶湯通過穴2a近傍と、摺動によって位置が変わる固定プレート1の溶湯通過穴1aと対向する位置であるが、本実施形態では、その部分を内挿体5で構成している。
また、内挿体5の輪郭形状を、2つの円10,11とその共通の2本の接線12,13で囲まれる形状とすることで、輪郭形状に対し周方向に沿って曲率が急峻する部分が存在しない。つまり応力集中する角部が形成されない。このため、スライディングゲートプレート2の使用時及び交換時に、当該内挿体5、及びそれを空所6aで支持する外装体6が破損し難くなる。
また、再使用する度に、外装体6に内挿体5を取り付けた状態で研磨することで、使用する際の摺動面を確実に平滑度0.03mm以下に出来ると共に、研磨によって外装体6と内挿体5とをより面一(段差δが0.05mm以下)に設定して使用することが可能となる。
そして、以上のようなことの相乗効果によって、本実施形態では、摺動不良の発生を抑えつつ、スライディングゲートプレート2の外装体6の再使用率を高めることが出来る。
1a 溶湯通過穴(上部溶湯穴)
2 スライディングゲートプレート
2a 溶湯通過穴
5 内挿体
5b−1 上部
6 外装体
6a 空所
6a−1 下部
10 第1の円
11 第2の円
12,13 接線
S スライディングノズル
α 溶損分相当
δ 下面に形成される段差
Claims (5)
- スライディングノズルの一部を構成するスライディングゲートプレートであって、
スライディングゲートプレートの上側に位置し溶湯が通過する上部溶湯穴に対し溶湯通過穴を合わせることで溶湯を流出させ、また摺動によって上部溶湯穴と溶湯通過穴とを相対的にずらすことで流出流を絞りあるいは遮断する当該スライディングゲートプレートにおいて、
上記溶湯通過穴を有すると共に上記遮断の位置まで摺動しても上記上部溶湯穴と常に対向可能な大きさの内挿体と、その内挿体の外周部を形成して当該内挿体を着脱可能に支持する外装体と、を備え、
上記溶湯通過穴の径に予め設定した溶損分相当の余裕代だけ大きくした径以上の第1の円を上記溶湯通過穴を中心に想定すると共に、上記溶湯通過穴から上記溶損分相当若しくはそれ以上離れた位置に上記上部溶湯穴の径以上の第2の円を想定した場合に、上記内挿体は、平面視において、上記第1の円及び第2の円に外接する共通の2つの接線と当該第1の円及び第2の円とで規定された輪郭形状に形成され、
上記外装体は、上記内挿体を嵌め込み可能な当該内挿体の輪郭形状と同形の空所を有し、その空所に上記形状の内挿体が上側から嵌め込まれることで当該内挿体を着脱可能に支持し、
上記内挿体及び外装体は、ともに耐火れんがから構成され、
上記内挿体と外装体の空所との対向する端面に段差を設けることで、外装体の空所に内挿体を支持し、上記外装体側の上記段差の段差面は、外周側にいくほど上側となるように傾斜していることを特徴とするスライディングゲートプレート。 - スライディングノズルを構成する他の部品と摺動する摺動面が平滑度の0.5mm以下になるように研磨されていると共に、上記摺動面とは反対側の面において内挿体と外装体との段差が0.5mm以下になるように研磨されていることを特徴とする請求項1に記載したスライディングゲートプレート。
- スライディングノズルを構成する他の部品と摺動する摺動面は、平滑度0.05mm以下になるように研磨されていることを特徴とする請求項1に記載したスライディングゲートプレート。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載したスライディングゲートプレートを備えるスライディングノズルの再使用方法において、
上記溶湯通過穴に交換すべき損耗が発生若しくは発生すると判定すると、現在の内挿体を外して新たな内挿体を外装体の空所に取り付け、更に、他の部品との摺動面を平滑度0.5mm以下になるまで研磨すると共に、上記摺動面とは反対側の面において内挿体と外装体との段差が0.5mm以下になるまで研磨した後に、スライディングゲートプレートをスライディングノズルに組み付けて再使用することを特徴とするスライディングノズルの再使用方法。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載したスライディングゲートプレートを備えるスライディングノズルの再使用方法において、
上記溶湯通過穴に交換すべき損耗が発生若しくは発生すると判定すると、現在の内挿体を外して新たな内挿体を外装体の空所に取り付け、更に、他の部品との摺動面を平滑度0.05mm以下になるまで研磨した後に、スライディングゲートプレートをスライディングノズルに組み付けて再使用することを特徴とするスライディングノズルの再使用方法。
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