JPH01254371A - 溶湯流出量の制御部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は銅又は銅合金の溶湯の連続鋳造装置に使用され
る湯量制御棒等の溶湯流出量の制御部材に関する。

［従来の技術］ 第３図は銅荒引線の連続鋳造圧延設備に使用されるタン
デイツシュを示す模式的断面図である。

タンデイツシュ１は底壁の中央が下方に突出した形状を
有し、鋼殻２の内側にハイアルミナ質等の耐火物３が内
張すされて構成されている。このタンデイツシュ１の傾
斜した底壁には、粘土黒鉛等の耐火材料製の出湯口４が
配設されている。

この出湯口４は円筒状をなし、その長手方向をタンデイ
ツシュ１の底壁に直交する姿勢で、水平方向に対し傾斜
する姿勢で取付けられている。そして、この出湯口４と
同心的に湯量制御棒（Ｍｅｔｅｒｉｎｇ　Ｐｉｎ）　５
がタンデイツシュ１内に挿入して配設されている。湯量
制御棒５はその先端部６が円錐状をなし、この先端部６
が出湯口４内に嵌合するようになっている。そして、こ
の湯量制御棒５の先端部６を出湯口４に密着させること
により、溶鋼又は溶融銅合金等の溶湯１０をタンデイツ
シュ１内に保持する。また、湯量制御棒５を出湯口４か
ら離隔させることにより、湯量制御棒５の先端部６と出
湯口４との間に間隙が生じ、この間隙を介してタンデイ
ツシュ１内の溶湯１０が出湯される。そして、湯量制御
棒５を出湯口４に対して同心的に接近離隔移動させるこ
とにより、湯量制御棒５の先端部６と出湯口４との間の
間隙が調整され、出湯口４から出湯される溶湯の湯量（
流出量）が制御される。

この出湯された溶湯１０は鋳造輪と鋼帯に囲まれた台形
状の空間に注湯され、冷却水により冷却されて凝固する
。次いで、この鋳塊は連続的に熱間圧延され、冷却され
た後、巻取られて約８ｍｍ径の銅荒引線になる。この銅
荒引線は更に伸線加工されて所望の径の線材が製造され
る。この線材は電線材料として種々の用途に使用される
。

而して、湯量制御棒５は従来５ＵＨ４４６（ＪＩＳ）高
クロム鋼により成形されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この湯量制御棒５が長時間溶鋼又は溶融
銅合金中に浸漬されていると、結晶粒の粗大化が生じ、
これにより、耐熱性（耐溶損性）が低下して湯量制御棒
５が溶損しやすくなる。

この５ＵＨ４４６高クロム鋼でつくられた流量制御棒５
の溶損の位置は、第４図に示すように、流量制御棒５の
円錐状の先端部６において、出湯口４と接触する接触ラ
イン７よりも円錐尖端側の領域である。つまり、この溶
損部分８は、先端部６と出湯口４との間の溶湯１０の通
過流路が最も絞られた部分である。

このように、高クロム鋼からなる湯量制御棒５が溶損す
ると、この溶損部分が溶鋼又は溶融銅合金中に混入し製
造された銅荒引線中に小さな介在物として残存する。そ
して、この介在物が残存する銅荒引線を伸線加工してい
くと、介在物は銅又は銅合金よりも延性が低いため、銅
マトリックスと同様には塑性変形を受けない。このため
、この介在物部分で銅荒引線が破損しやすい。一般的に
、存在する介在物の粒径の３倍以下の線径にまで伸線加
工すると破断が発生する。このように従来の湯量制御棒
は細線における伸線加工性を劣化させるという問題点を
有する。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
溶損が防止され、銅又は銅合金溶湯を汚染することがな
く、従って、銅荒引線中に介在物を残存させることがな
い溶湯流出量の制御部材を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る溶湯流出量の制御部材は、銅又は銅合金の
溶湯を取留する容器の壁に設けられた出湯口に嵌合し、
この出湯口から流出される溶湯の流出量を制御する溶湯
流出量の制御部材において、少なくとも前記出湯口に接
触する位置より先端側の部分が窒化珪素又は炭化珪素で
成形されていることを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、溶湯流出量の制御部材における少な
くとも出湯口に接触する位置よりも先端側の部分が窒化
珪素又は炭化珪素で成形されている。

この窒化珪素又は炭化珪素は溶鋼又は溶融銅合金に対す
る耐溶損性が優れていると共に、耐熱衝撃性が優れてい
る。そこで、制御部材の前記先端側部分のように、溶湯
の通過経路が絞られて流速が最も速くなり、溶損しやす
い部分を窒化珪素又は炭化珪素で成形することにより、
制御部材の溶損を防止することができる。

［実施例コ 以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例について
具体的に説明する。

第１図（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施例に係る
湯量制御棒を示す断面図である。第１図（ａ）に示す実
施例においては、棒状の本体１１の先端にオネジ１２を
設け、円錐状の先端部１３の基端面にメネジ１４を形成
し、このメネジ１４をオネジ１２に螺合することにより
、先端部１３を本体１１に取付けである。本体１１は従
来同様に５ＵＨ４４６耐熱鋼でつくられており、先端部
１３は窒化珪素又は炭化珪素で成形されている。

また、第１図（ｂ）に示す実施例においては、本体１１
の先端にメネジ１５を形成し、先端部１３にオネジ１６
を設けである。そして、先端部１３のオネジ１６を本体
１１のメネジ１５に螺合することにより、先端部１３を
本体１１に取付けである。

更に、第１図（Ｃ）に示す実施例においては、本体１１
の先端部に凹部１７を形成し、先端部１゜３には凸部１
８を形成して凸部１８を凹所１７に嵌合しである。そし
て、本体１１の先端部にネジ２０を挿入し、このネジ２
０を先端部１３の凸部１８に形成したネジ孔１９に螺合
させることにより、先端部１３を本体１１に取付けてい
る。

このように、いずれの実施例においても、湯量制御棒の
円錐状の先端部１３は窒化珪素又は炭化珪素で成形され
ているから、銅又は銅合金の溶湯が高流速で接触しても
この先端部の溶損は回避される。これにより、介在物が
銅荒引線に残存することはなく、例えば、０．１關径の
極細線に伸線加工する過程で断線が生じることが防止さ
れる。

また、窒化珪素又は炭化珪素は熱衝撃にも強いがら、鋳
造開始時に最初の溶湯が注入されたときの熱衝撃によっ
て先端部が破損することもない。

なお、銅又は銅合金溶湯に対する耐溶損性という観点か
らは、炭化珪素及び窒化珪素の他に、酸化アルミニウム
又は酸化マグネシウム等を焼結した材料も使用すること
ができる。しかしながら、これらの酸化アルミニウム又
は酸化マグネシウムは耐熱衝動性が劣るため、鋳造開始
時に熱衝撃により破損する虞れがある。このため、本発
明においては、先端部１３の材料として窒化珪素又は炭
化珪素を使用する。

次に、湯量制御棒の先端部１３における窒化珪素の部分
の長さと、溶損との関係について説明する。下記第１表
は先端部１３の窒化珪素部分の長さと伸線加工性との関
係を示す表である。

第　　１　　表 但し、第１表中、窒化珪素部分の長さはその本体１１側
の境界と揚出口４（第３図参照）に接触する接触ライン
７との間の距離で現しである。そして、この窒化珪素部
分の長さは第２図（ａ）乃至（Ｃ）に示すように、窒化
珪素で成形した部分（図中、ハツチングにて示す）が接
触ライン７までない場合［第２図（ａ）参照コを−で表
し、窒化珪素部分が接触ライン７よりも基端側にまで延
長している場合［第２図（Ｃ）参照］を＋で表しである
。また、先端部１３の尖端から接触ライン７までを窒化
珪素で成形した場合［第２図（ｂ）］が０である。一方
、伸線加工性は直径が０．１ｍｍの銅線が断線せずに製
造される平均重量により表し、この平均重量が多い方が
伸線加工性が優れており介在物が少ないことを示してい
る。なお、第１表には先端部が５ＵＨ４４６材の従来例
の場合も掲載した。

この第１表から明らかなように先端部１３の円錐尖端か
ら、出湯口４との接触ライン７まで及び接触ライン７よ
りも基端側位置までを窒化珪素で成形した場合（実施例
）は断線するまでに伸線可能な銅線の平均重量が３００
０　ｋｇ以上と極めて多く伸線加工性が優れた鋳造線（
銅荒引線）を得ることができる。一方、窒化珪素部分が
接触ライン７に満たない場合（比較例）及び従来例の場
合は、断線なしに製造可能な銅線の平均重量が実施例の
場合の１／３以下であった。

このため、本発明においては、先端から揚出口との接触
ライン７又はこれよりも基端側の位置までの部分を、窒
化珪素又は炭化珪素で成形する。

次に、実際に本実施例に係る湯量制御棒を製造し、この
湯量制御棒を使用して溶鋼を連続釧遺した結果について
説明する。

実施例１ 直径が５０ｍ＋ｍ、長さが７０ｃｍの棒状のＳ　Ｕ　Ｈ
４４６材からなる本体の先端に、第１図（ａ）に示すよ
うに、深さが３０ｍｍのＭ２Ｓのオネジを切り、円錐部
の稜が中心線に対してなす角度（以下、テーパ角という
）が３０゛、長さが１５０ｍｍ、平行部の直径が５０１
１１ｍである窒化珪素製の先端部１３に深さが３１市の
Ｍ２Ｓのメネジを切り、このメネジに前記オネジを螺合
して先端部を本体に取付けた。この湯量制御棒を使用し
て溶鋼を連続鋳造した結果、製造された銅荒引線の伸線
加工性は前記第１表の実施例と同様に極めて優れたもの
であった。

実施例２ 直径が５０開、長さが７０ｃ＋ｎの棒状のＳ　Ｕ　Ｈ４
４６材からなる本体の先端に、第１図（ｂ）に示すよう
に、深さが３０關のＭ２Ｓのメネジを切り、テーパ角が
３０°、長さが１８０１１１！＋、平行部の直径が５０
ｍｍである窒化珪素製の先端部１３に長さが２９ｗＩ！
ＩのＭ２Ｓのオネジを切り、両ネジを螺合させて先端部
を本体に取付けた。この湯量制御棒を使用して溶鋼を連
続鋳造した結果、製造された銅荒引線の伸線加工性は前
記第１表の実施例と同様に極めて優れたものであった。

このようにしてつくられた湯量制御棒はいずれも耐溶損
性が優れているため、注湯終了後、先端部に付着した銅
を硝酸で溶解することにより５チヤ一ジ以上に亘って繰
り返し使用することができた。

なお、本発明は上記実施例に限定されないことは勿論で
ある０例えば、先端部と５ＵＨ４４６本体とを接合して
湯量制御棒を構成する場合に限らず、湯量制御棒全体を
窒化珪素又は炭化珪素で一体的につくってもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、少なくとも出湯口との接触位置よりも
先端側の部分が窒化珪素又は炭化珪素製セラミックスで
成形されているので、耐熱衝撃性が優れていて鋳造開始
時の破損が制御されると共に、耐溶損性が優れているか
ら本発明に係る湯量制御棒を使用すれば、介在物が少な
く、伸線加工性が優れた鋳造線を製造することができる
。また、耐溶損性が優れているので鋳造終了後先端部に
付着した銅又は銅合金を酸等で溶解除去することによっ
て再使用が可能になる。このように本発明は銅荒引線の
製造上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（Ｃ）は本発明の実施例に係る湯量制
御棒を示す断面図、第２図（ａ）乃至（Ｃ）は窒化珪素
成形部分を示す断面図、第３図は溶鋼又は溶湯銅合金の
連続鋳造に使用されるタンデイツシュを示す模式的断面
図、第４図は同じくその湯量制御棒を示す拡大模式図で
ある。 ４；出湯口、５；湯量制御棒、６．１３；先端部、７；
接触ライン、１１；本体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅又は銅合金の溶湯を貯留する容器の壁に設けら
   れた出湯口に嵌合し、この出湯口から流出される溶湯の
   流出量を制御する溶湯流出量の制御部材において、少な
   くとも前記出湯口に接触する位置より先端側の部分が窒
   化珪素又は炭化珪素で成形されていることを特徴とする
   溶湯流出量の制御部材。