(57)【要約】【課題】ノズル孔が高温になってノズル孔に面する耐火物が膨張したとしても、その下部に接合される鋳造用ノズルに悪影響を及ぼすことのない下ノズルを提供すること。【解決手段】下部に鋳造用ノズル３が押し付けられて接合される下ノズル２において、少なくとも一部を、ノズル孔側の耐火物層２ｂとその外周側の耐火物層２ａで形成し、ノズル孔側の耐火物層２ｂの下方に、鋳造用ノズル３との間に隙間Ｇを形成する切欠き部２ｆを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に鋳造用ノズルが押し付けられて接合される下ノズルにおいて、
少なくとも一部が、ノズル孔側の耐火物層とその外周側の耐火物層で形成され、
前記ノズル孔側の耐火物層の下方に、前記鋳造用ノズルとの間に隙間を形成する切欠き部が形成されていることを特徴とする下ノズル。
【請求項２】
前記切欠き部のノズル半径方向の幅が、前記ノズル孔側の耐火物層のノズル半径方向の幅と等しい請求項１に記載の下ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライディングノズル装置（以下「ＳＮ装置」という。）に使用される下ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
取鍋やタンディッシュなどの溶融金属容器において、溶鋼の流量を制御する装置として、ＳＮ装置がある。このＳＮ装置は、２枚又は３枚のプレートれんがを相対的にスライドさせ、ノズル孔を開閉することにより溶鋼の流量を制御するものである。
【０００３】
図６は、従来のＳＮ装置の概略断面図であり、その下プレートから下側を示す。２枚式の場合は、下プレート１の上に上プレートが配置され、３枚式の場合は、下プレート１の上に中プレート及び上プレートが配置される。
【０００４】
下プレート１の下には、下ノズル２の上部が接合され、下ノズル２の下部には、鋳造用ノズルとして浸漬ノズル３が接合されている。ここで、図６のＳＮ装置では、浸漬ノズル３の上部（つば部（フランジ部））が押し付け手段４によって下ノズル２に押し付けられることで接合されている。
【０００５】
下ノズル２としては、そのノズル孔２ａの内壁面にアルミナ等の介在物が付着するのを防止するため、アルゴン等の不活性ガスをノズル孔２ａに吹き出すようにしたものがある（例えば特許文献１）。
【０００６】
図６のＳＮ装置では、ノズル孔２ａ側に多孔質の耐火物層２ｂを配置し、その多孔質の耐火物層２ｂから不活性ガスをノズル孔２ａに吹き出すように構成されており、多孔質の耐火物層２ｂが配置された領域においては、その外周側の耐火物層２ｃとで２層構造となる。一方、多孔質の耐火物層２ｂの下には、不活性ガスが下ノズル２の下方に吹き出すことなく安定してノズル孔２ａに吹き出すように、外周側の耐火物層２ｃが回り込むように配置されている。
【０００７】
ここで、下ノズルは、予熱や溶鋼の通過によってノズル孔が高温になると、ノズル孔側から外側に向かって熱が伝わる。このため、ノズル孔側とその外側とを異なる層で形成した下ノズルでは、ノズル孔側の層から膨張しやすくなる。
【０００８】
例えば、図６の下ノズル２のように、ノズル孔２ａ側に多孔質の耐火物層２ｂを配置して２層構造とした場合、ノズル孔２ａ側の耐火物層２ｂが外周側の耐火物層２ｃからほぼ独立して膨張するので、ノズル孔２ａ側の耐火物の膨張が顕著となる。その結果、図７に誇張して示すように、下ノズル２のノズル孔側の下端が突出した状態となる。
【０００９】
上述のとおり、下ノズル２の下部には、鋳造用ノズルとして浸漬ノズル３の上部が押し付け手段４によって押し付けることで接合されていることから、図６の正常な状態であっても、押し付け手段４による押し付け力の力点と作用点との距離Ｌ１に対応するモーメントが作用する。ただし、このモーメントは微小であり、各耐火物に悪影響を及ぼすことはない。ところが、ノズル孔が高温になって、図７のように下ノズル２のノズル孔側の下端が突出した状態となると、押し付け手段４による押し付け力の力点と作用点との距離Ｌ２が前記距離Ｌ１よりも長くなり、モーメントが増大する。その結果、浸漬ノズル３の上部に亀裂Ｃが発生することがあり、その亀裂Ｃに溶鋼が浸入し、ひいては溶鋼漏れに発展するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開昭５６−８７２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、ノズル孔が高温になってノズル孔に面する耐火物が膨張したとしても、その下部に接合される鋳造用ノズルに悪影響を及ぼすことのない下ノズルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、下部に鋳造用ノズルが押し付けられて接合される下ノズルにおいて、少なくとも一部が、ノズル孔側の耐火物層とその外周側の耐火物層で形成され、前記ノズル孔側の耐火物層の下方に、前記鋳造用ノズルとの間に隙間を形成する切欠き部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明において、前記切欠き部は、そのノズル半径方向の幅が、前記ノズル孔側の耐火物層のノズル半径方向の幅と等しくなるように設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、上述のとおり、ノズル孔側の耐火物層の下方に、鋳造用ノズルとの間に隙間を形成する切欠き部を形成する。これによって、ノズル孔が高温になってノズル孔に面する耐火物が膨張したとしても、下ノズルのノズル孔側の下端が大きく突出することはなくなり、下ノズルの下部に接合される鋳造用ノズルに悪影響を及ぼすことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の下ノズルを使用したＳＮ装置の概略断面図であり、その下プレートから下側を示す。
【図２】図１において、下ノズルのノズル孔が高温になってノズル孔に面する耐火物が膨張した状態を示す。
【図３】本発明の下ノズルの他の例を示す断面図である。
【図４】本発明の下ノズルのさらに他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の下ノズルのさらに他の例を示す断面図である。
【図６】従来のＳＮ装置の概略断面図であり、その下プレートから下側を示す。
【図７】図６において、下ノズルのノズル孔が高温になってノズル孔に面する耐火物が膨張した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の下ノズルを使用したＳＮ装置の概略断面図であり、その下プレートから下側を示す。ＳＮ装置自体の構成は従来と同じであり、２枚式の場合は、下プレート１の上に上プレートが配置され、３枚式の場合は、下プレート１の上に中プレート及び上プレートが配置される。そして、下プレート１の下には、下ノズル２の上部が接合され、下ノズル２の下部には、鋳造用ノズルとして浸漬ノズル３の上部（つば部（フランジ部））が押し付け手段４によって押し付けることで接合されている。なお、下ノズル２と浸漬ノズル３は直接接しており、浸漬ノズル３は、これをスライドさせることにより交換される。一方、下プレート１と下ノズル２は一体物になっている。
【００１８】
下ノズル２は、そのノズル孔２ａ側に多孔質の耐火物層２ｂを配置し、この多孔質の耐火物層２ｂからアルゴン等の不活性ガスをノズル孔２ａに吹き出すようにしたものである。すなわち、多孔質の耐火物層２ｂが配置された領域においては、その外周側の耐火物層２ｃとで２層構造となっている。
【００１９】
図１の例では、ノズル孔側の耐火物層２ｂの下端にモルタルなどのシール材２ｄを介して、外周側の耐火物層２ｃと同材質からなる耐火物リング２ｅを配置している。そして、この耐火物リング２ｅの下端面が外周側の耐火物層２ｃの下端面よりも上方に位置するようにすることで、ノズル孔側の耐火物層２ｂの下方に、ノズル孔２ａ及び下方に開放する切欠き部２ｆをノズル孔２ａの全周にわたるように設けている。これによって、浸漬ノズル３との接合部のノズル孔側に隙間Ｇができるようにしている。
【００２０】
このように隙間Ｇを設けることで、ノズル孔２ａの予熱、あるいは溶鋼の通過によりノズル孔２ａが高温になってノズル孔２ａに面する耐火物（耐火物層２ｂ）が膨張したとしても、隙間Ｇによって吸収され、図２に示すように下ノズル２のノズル孔側の下端が突出することはなくなる。したがって、下ノズル２の下部に接合される浸漬ノズル３に悪影響を及ぼすことがなくなる。
【００２１】
また、図１の例の下ノズル２では、図６に示した従来の下ノズル２のようにノズル孔側の耐火物層２ｂの下方に外周側の耐火物層２ｃが回り込んでいないので、ノズル孔側の耐火物層２ｂが膨張しても外周側の耐火物層２ｃにモーメントが作用することはなく、外周側の耐火物層２の損傷も防止できる。
【００２２】
本発明において隙間Ｇの高さは、ノズル孔２ａに面する耐火物（耐火物層２ｂ）の膨張代を考慮して設定する。本発明者らが、図６に示したような構造を有する下ノズルを使用して実験したところ、下ノズルのノズル孔側の下端が０．５〜０．７ｍｍ程度突出することがわかった。このことを勘案して、隙間Ｇの高さは０．１〜１．０ｍｍ程度となるように設定することが好ましい。隙間Ｇの高さが０．１ｍｍ未満では、ノズル孔２ａに面する耐火物（耐火物層２ｂ）の膨張を十分には吸収できない。隙間Ｇの高さが１．０ｍｍを超えると、ノズル孔２ａに面する耐火物（耐火物層２ｂ）が膨張してもなお、隙間が存在することになり、その隙間に溶鋼が浸入して、いわゆる地金差しが発生し、溶鋼漏れが生じるおそれもある。隙間Ｇの高さのより好ましい範囲は０．２〜０．６ｍｍである。
【００２３】
なお、図１の下ノズル２は、図６に示した従来の下ノズル２から製作することができる。具体的には、図６の従来の下ノズル２において、ノズル孔側の耐火物層２ｂの下方に位置する耐火物層２ａを掘削等により除去した上で、露出したノズル孔側の耐火物層２ｂの下端にモルタル２ｄを介して耐火物リング２ｅを配置する。
【００２４】
図３は、本発明の下ノズルの他の例を示す断面図である。この例では、ノズル孔側の耐火物層２ｂの下方に何も設けることなく、ノズル孔側の耐火物層２ｂを下方に延長し、その下端面が外周側の耐火物層２ｃの下端面よりも上方に位置するようにすることで、ノズル孔側の耐火物層２ｂの下方に、ノズル孔２ａ及び下方に開放する切欠き部２ｆをノズル孔２ａの全周にわたるように設けている。これによっても、図１の例と同様に隙間Ｇを設けることができる。
【００２５】
図４は、本発明の下ノズルのさらに他の例を示す断面図である。この例では、図６に示した従来の下ノズル２において、ノズル孔側の耐火物層２ｂの下方に位置する外周側の耐火物層２ｃの下端に、ノズル孔２ａ及び下方に開放する切欠き部２ｆをノズル孔２ａの全周にわたるように設けている。これによっても、図１の例と同様に隙間Ｇを設けることができる。ただし、この例のように、ノズル孔側の耐火物層２ｂの下方に外周側の耐火物層２ｃが位置する構成では、ノズル孔側の耐火物層２ｂの膨張により外周側の耐火物層２ｃにモーメントが作用するので、外周側の耐火物層２ｃに亀裂等が生じないように、その形状や強度を調整する必要がある。
【００２６】
例えば、外周側の耐火物層２ｃの下端に設ける切欠き部２ｆは、図５に示すように、内周側に向けて高くなるテーパー状に設けた方が、熱膨張が大きくなる溶鋼に近い側を大きく開けることになり、使用上、現実的となる。
【００２７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明において切欠き部２ｆは、そのノズル半径方向の幅が、ノズル孔側の耐火物層２ｂのノズル半径方向の幅と等しくなるように設けることが好ましい。これによって、ノズル孔側の耐火物層２ｂの膨張を確実に吸収できる。
【００２８】
なお、以上の実施例では、鋳造用ノズルとして浸漬ノズルを使用したが、ロングノズルを使用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２９】
１  下プレート
２  下ノズル
２ａ  ノズル孔
２ｂ  ノズル孔側の耐火物層（多孔質の耐火物層）
２ｃ  外周側の耐火物層
２ｄ  シール材
２ｅ  耐火物リング
２ｆ  切欠き部
３  浸漬ノズル（鋳造用ノズル）
４  押し付け手段
Ｇ  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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