(57)【要約】【課題】摺動面の酸化を抑制するとともに、シール性の向上ができ、また、下プレートの上下面の異なる位置に設けられた溝からの亀裂の発生、さらに、溝の形成により機械的強度が低下することがないスライドゲートプレートを提供する。【解決手段】本スライドゲートプレートは、厚さ方向に貫通する溶融金属流通孔を有し、かつ浸漬ノズルのフランジ部上面に面接触した下プレートを有するスライドゲートプレートにおいて、下プレートの上下両面の前記溶融金属流通孔の周囲近傍の異なる位置に設けられた上溝及び下溝と、この上溝及び下溝を外部と連通させるように設けられた通気路を有し、この通気路を介して上溝及び下溝内に不活性ガスを供給しあるいは真空排気する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に貫通する溶融金属流通孔を有し、かつ浸漬ノズルのフランジ部上面に面接触した下プレートを有するスライドゲートプレートにおいて、下プレートの上下両面の前記溶融金属流通孔の周囲近傍の異なる位置に設けられた上溝及び下溝と、この上溝及び下溝を外部と連通させるように設けられた通気路を有し、この通気路を介して上溝及び下溝内に不活性ガスを供給しあるいは真空排気することを特徴とするスライドゲートプレート。
【請求項２】
前記下プレートの上下両面に設けられた上溝と下溝との最短距離Ｓが、Ｓ＞√（Ａ２＋（Ｔ−２Ｂ）２）かつＢ＜１／３Ｔ（Ｔ：プレート厚さ、Ａ：溝幅、Ｂ：溝深さ）となっていることを特徴とする請求項１に記載のスライドゲートプレート。
【請求項３】
前記下プレートの上下両面に設けられた上溝と下溝との最短距離Ｓが、Ｓ＞√（Ａ２＋（Ｔ−２Ｂ）２）かつＢ＜１／３Ｔでかつ、Ｓ≧２／３Ｔとなっていることを特徴とする請求項１に記載のスライドゲートプレート。
【請求項４】
前記溝の溝幅Ａと溝深さＢがＡ≧Ｂで、溝底に１／１５Ｂより大きい曲率半径を有するＲ部が設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスライドゲートプレート。
【請求項５】
前記溝の溝幅が上下各面側に向かって大きくなるようなテーパを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスライドゲートプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスライドゲートプレートに係わり、特に下プレートの上下両面に平面視各々位置が異なり、通気路を連通した溝が設けられたスライドゲートプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造法では、取鍋やタンディシュ等の溶融金属用容器を介して鋳型に溶鋼を連続的に注入するために溶鋼を適切な流量で供給する機構が重要とされ、かかる流量制御の方式としてはスライドゲート方式とストッパーヘッド方式が一般に使用されており、前者のスライドゲート方式は、溶鋼流出量を精度よく制御できるが、後者のストッパーヘッド方式に比べ、空気の巻き込みを生じ易い欠点を有している。
【０００３】
この空気の巻き込みは、介在物の混入やＮ２ピックアップを生じ、鋼品質の低下の一因となる。図７に示すように、従来のスライドゲートノズル装置１１は、上ノズル１２と、上プレート１３、中プレート１４、下プレート１５からなるスライドゲート１６と浸漬ノズル１７から構成されており、固定された上プレート１３と下プレート１５の間を中プレート１４の摺動により流量を制御し溶鋼を鋳型内に注入するようになっている。中プレート１３により絞られた上部あるいは下部の縮径部１３ｈ、１５ｈ近傍で溶鋼の流れに伴う負圧領域が発生する。この負圧領域において、中プレート１４と上下プレート１３、１５の隙間から外気を浸漬ノズル内に吸引して、空気中の酸素が溶鋼を酸化することにより、介在物や吸引された空気の気泡に起因するピンホール欠陥等が発生して鋼の品質を低下させる。特に中プレート１４の摺動による縮径部が形成されている場合は、溶鋼の静圧の作用が無くなるために中プレート１４と上下プレート１３、１５の隙間からの外気の吸引が大きくなる。
【０００４】
この対策として１）プレートの外周に配管等を設け、プレート耐火物の周囲を不活性ガス等でガスシールする方法や、２）プレート耐火物自体の摺動面の両面に溝（グルーブ）等を設け、この溝を介して摺動面にガスを吹き込む又は真空吸引するシール方法が知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００５】
しかしながら、上記１）の方法は、完全なシールが不可能であり大気の巻き込みが生じ、上記２）の方法は、プレート耐火物自体の両面の同じ位置に溝を切るためにプレートの強度上好ましくなく、亀裂の発生、その助長に繋がり安全性に問題があり、加えて亀裂の発生はシール性の保持を困難にする。
【特許文献１】実開昭６３−８５３６６号公報（実用新案登録請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開平５−１１５９６４号号公報（段落［００１０］〜［００１３］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、摺動面の酸化を抑制するとともに、シール性の向上ができ、また、下プレートの上下面の異なる位置に設けられた溝からの亀裂の発生、さらに、溝の形成により機械的強度が低下することがないスライドゲートプレート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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、厚さ方向に貫通する溶融金属流通孔を有し、かつ浸漬ノズルのフランジ部上面に面接触した下プレートを有するスライドゲートプレートにおいて、下プレートの上下両面の前記溶融金属流通孔の周囲近傍の異なる位置に設けられた上溝及び下溝と、この上溝及び下溝を外部と連通させるように設けられた通気路を有し、この通気路を介して上溝及び下溝内に不活性ガスの供給しあるいは真空排気することを特徴とするスライドゲートプレートが提供される。これにより、摺動面の酸化を抑制するとともに、シール性の向上ができ、また、下プレートの上下両面の異なる位置に設けられた溝からの亀裂の発生、さらに、溝の形成により機械的強度が低下することがないスライドゲートプレートが実現される。
【０００８】
好適な一例では、前記下プレートの上下両面に設けられた上溝と下溝との最短距離Ｓが、Ｓ＞√（Ａ２＋（Ｔ−２Ｂ）２）かつＢ＜１／３Ｔ（Ｔ：プレート厚さ、Ａ：溝幅、Ｂ：溝深さ）となっている。これにより、下プレートの機械的強度を保つことができる。
【０００９】
また、他の好適な一例では、前記下プレートの上下両面に設けられた上溝と下溝との最短距離Ｓが、Ｓ＞√（Ａ２＋（Ｔ−２Ｂ）２）かつＢ＜１／３Ｔでかつ、Ｓ≧２／３Ｔとなっている。
【００１０】
また、他の好適な一例では、前記溝の溝幅Ａと溝深さＢがＡ≧Ｂで、溝底に１／１５Ｂより大きい曲率半径を有するＲ部が設けられる。これにより、Ｒ部からの亀裂の発生が抑制される。
【００１１】
また、他の好適な一例では、前記溝の溝幅が上下各面側に向かって大きくなるようなテーパを有する。これにより、下プレートの製造が容易になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係わるスライドゲートプレートによれば、摺動面の酸化を抑制するとともに、シール性の向上ができ、また、下プレートの上下摺動面の異なる位置に設けられた溝からの亀裂の発生、さらに、溝の形成により機械的強度が低下することがないスライドゲートプレートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係わるスライドゲートプレートの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は上ノズル及び浸漬ノズルを取り付けた本発明に係わるスライドゲートの縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視の縦断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、スライドゲートプレート１は、厚さ方向に貫通する溶融金属流通孔２が設けられ、上ノズル３が取り付けられた上プレート４、浸漬ノズル５のフランジ部上面５ａに面接触する下プレート６と、上プレート４と下プレート６間を摺動する中プレート７からなっており、スライドゲートノズル装置８の主要部を構成している。
【００１６】
上記下プレート６が中プレート７と摺動的に面接触する下プレート上面６ａの溶融金属流通孔２の周囲近傍には、略Ｕ字状に上溝（グルーブ）６ａ１が設けられており、さらに、フランジ部上面５ａと面接触する下プレート６の下プレート下面６ｂ溶融金属流通孔２の周囲近傍には、リング状に下溝（グルーブ）６ｂ１が設けられている。図２及び図３に示すように、下プレート６の平面視、上溝（グルーブ）６ａ１と下溝（グルーブ）６ｂ１は、互いに異なる位置（ずれた状態）に設けられている。
【００１７】
溶融金属流通孔の周囲近傍とは、溶融金属流通孔と上溝及び下溝間の下プレートの強度が十分保たれ、かつ金属流通孔の大気の巻き込みを防止できるような金属流通孔までの距離であることを意味する。
【００１８】
また、図３に示すように、上溝６ａ１と下溝６ｂ１間の最短距離Ｓは、プレート厚さＴ、溝幅Ａ、溝深さＢとするとき、Ｓ＞√（Ａ２＋（Ｔ−２Ｂ）２）かつＢ＜１／３Ｔであるのが好ましい。さらに、最短距離Ｓが、Ｓ＞√（Ａ２＋（Ｔ−２Ｂ）２）かつＢ＜１／３Ｔでかつ、Ｓ≦√（Ａ２＋（Ｔ−２Ｂ）２）であるのが、より好ましい。Ｓ≦√（Ａ２＋（Ｔ−２Ｂ）２）であると、下プレートの機械的強度が低下し、また、万一、上溝あるいは下溝に亀裂が入った場合、さらに機械的強度の低下が著しくなる。
【００１９】
また、上溝６ａ１及び下溝の溝幅Ａと溝深さＢはＡ≧Ｂで、溝底に１／１５Ｂより大きい曲率半径を有するＲ部が設けられるのが好ましい。さらに、溝幅Ａは上下各面側に向かって大きくなるようなテーパを有しているのが好ましい。Ｒ部の曲率半径が１／１５Ｂより小さいと、Ｒ部より亀裂が生じる虞がある。溝幅は上下各面側に向かって大きくなるようなテーパ（末広がり）であり、抜き勾配であるので、下プレートの製造が容易になる。
【００２０】
さらに、図１に示すように、上溝６ａ１及び下溝６ｂ１には、この上溝６ａ１及び下溝６ｂ１を外部と連通させる通気路８が設けられており、この通気路８の外部側の一部は、パイプ８ａにより形成されており、通気路８を介して上溝６ａ１及び下溝６ｂ１内に不活性ガスを供給しあるいは上溝６ａ１及び下溝６ｂ１内を真空排気できるようになっている。
【００２１】
上記実施形態のスライドゲートプレートは、上記構造を有するので、図４に示すように、鋳鋼絞り工程時、中プレート７により絞られた上部あるいは下部の縮径部４ｈ、６ｈ近傍で溶鋼の流れに伴う負圧領域が発生するが、鋳鋼中通気路８を介して上溝６ａ１及び下溝６ｂ１内に不活性ガスを供給しあるいは上溝６ａ１及び下溝６ｂ１内を真空排気することで、この負圧領域において、中プレート７と上下プレート４、６の隙間から外気を浸漬ノズル内に吸引することがなく、溶鋼の酸化は防止され、介在物や吸引された空気の気泡に起因するピンホール欠陥等の発生も防止できて、高品質の鋼が製造できる。特に中プレート７の摺動により縮径部が形成され、溶鋼の静圧の作用が無くなった場合でも中プレート７と上下プレート４、６の隙間からの外気の吸引を抑制できる。
【００２２】
さらに、鋳鋼中下プレート６に力がかかっても、下プレート６の平面視、上溝６ａ１と下溝６ｂ１は、互いに異なる位置に設けられているので、下プレート６の強度は十分に保たれ、亀裂の発生とその助長による安全性の低下も抑制されて安全であり、また、亀裂の発生の抑制によりシール性も向上する。
【００２３】
なお、本発明に係わるスライドゲートプレートを、上記実施形態では上中下プレートからなる３枚プレートで構成した例で説明したが、上下プレートからなる２枚プレートで構成したスライドゲートプレートであっても、本発明の効果を期待できる。
【実施例】
【００２４】
（１）試験１：  下プレートに用いられる耐火物を用い、図５（ａ）〜（ｃ）に示すようなテストピースを作製し、３点曲げ強度試験を行った（Ｎ＝４の平均）。
【００２５】
表１に結果を示す。  
【表１】
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【００２６】
表１からもわかるように、非対称形の実施例は、対称形の比較例１の２倍強の強度であり、ムク形状の比較例２に比べても、その９０％の強度を有することがわかった。
【００２７】
（２）試験２：  図１に示すような本発明に係わるスライドゲートを用いて、実機試験を行い、下プレートの亀裂発生状況及び酸化状態を調べた。従来例として、対称形下プレートを有するスライドゲートを用いて比較した。いずれもＮ＝２とした。
【００２８】
結果を図５（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００２９】
図５（ａ）からもわかるように、実施例は下プレートの浸漬ノズル側に２個共亀裂の発生がなく、また、図５（ｂ）からもわかるように、実施例は下プレートの中プレート側に２個共酸化傾向が見られなかった。
【００３０】
これに対して、図５（ｃ）からもわかるように、従来例は下プレートの浸漬ノズル側に１個は亀裂の発生があり、また、図５（ｄ）からもわかるように、従来例は下プレートの中プレート側に２個共酸化傾向が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の上ノズル及び浸漬ノズルを取り付けたスライドゲートの縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視の縦断面図。
【図３】本発明のスライドゲートに用いられる下プレートの両溝部分を拡大して示す断面図。
【図４】本発明のスライドゲートの使用状態を示す縦断面図。
【図５】本発明及び従来の下プレートの機械強度試験に用いるテストピースの形状を示す断面図。
【図６】本発明及び従来のスライドゲートを用いた実機試験の結果図。
【図７】本発明のスライドゲートの使用状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００３２】
１  スライドゲートプレート
２  溶融金属流通孔
３  上ノズル
４  上プレート
５  浸漬ノズル
５ａ  フランジ部上面
６  下プレート
６ａ１  上溝
６ｂ１  下溝
７  中プレート
８  スライドゲートノズル装置
９  通気路
９ａ  パイプ
【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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