(57)【要約】【課題】スライド板と下ノズルとの開口部を調整して、溶湯が開口部を流下する際に整流となるようにし、下ノズルへの衝突による開口部の発生をなくす。【解決手段】溶融金属を収容する容器の底部に配設される上ノズルに接する固定板とスライド板と該スライド板に接続される下ノズルとから構成されるスライディングノズル装置であって、該固定板と該スライド板との間に配設される下記部材で構成された整流板を備えたことを特徴とする溶融金属用の整流式流量制御装置。（ａ）前記固定板と前記スライド板との間の開口部の開口面積を調整するために摺動可能に設けられた第一の制御板と、前記第一の制御板に対向するように配設された第２の制御板と、（ｂ）前記第一の制御板と前記第２の制御板とが摺動可能に、前記第１及び第２の制御板を両側から挟み込むように配設された２枚の押圧板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属を収容する容器の底部に配設される上ノズルに接する固定板とスライド板と該スライド板に接続される下ノズルとから構成されるスライディングノズル装置であって、該固定板と該スライド板との間に配設される下記部材で構成された整流板を備えたことを特徴とする溶融金属用の整流式流量制御装置。
（ａ）前記固定板と前記スライド板との間の開口部の開口面積を調整するために摺動可能に設けられた第一の制御板と、前記第一の制御板に対向するように配設された第二の制御板と、
（ｂ）前記第一の制御板と前記第二の制御板とが摺動可能に、前記第一及び第二の制御板を両側から挟み込むように配設された２枚の押圧板。
【請求項２】
前記第一の制御板と前記第二の制御板とが互いに反対方向に移動して開口したときの開口部形状が、方形又はひし型となるように各制御板の向き合う先端が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の溶融金属用の整流式流量制御装置。
【請求項３】
前記第一の制御板と前記第二の制御板とを閉じたきの各制御板の向き合う先端が、スライディングノズルのスライド板の開口部中心位置に位置するように、前記一方の制御板と前記もう一方の制御板とが配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶融金属用の整流式流量制御装置。
【請求項４】
前記第一の制御板と前記第二の制御板をそれぞれ反対方向に移動させて流量を調整するため任意の大きさの開口部を形成するように移動させる駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融金属用の整流式流量制御装置。
【請求項５】
前記溶融金属の容器は、取鍋又はタンディッシュであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶融金属用の整流式流量制御装置。
【請求項６】
前記溶融金属は、溶鋼、又は溶鉄であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の溶融金属用の整流式流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溶融金属の流量を制御するための流量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
取鍋又はタンディッシュ等から溶鋼を流し出す際、流量制御装置としてスライディングノズル（以下ＳＮと略する）が用いられている。ＳＮについて、図４を用いて説明する。図４（ａ）のＳＮは、例えば取鍋等の底部に設けられ、溶鋼流量を調節するために設けられる。ＳＮは、耐火物で構成され、溶鋼を排出するために上ノズル５１を備えている。上ノズル５１は、例えば、ほぼ円錐状の開口部５６を有している。
【０００３】
上ノズル５１の下側には、耐火物で構成され、溶鋼を流すため、例えば、円柱状の開口部５７を有する固定板５２を備える。固定板５２の下側には、耐火物で構成され、溶鋼を流すため、例えば、円柱状の開口部５９を有するスライド板５４を備える。スライド板５４は左右に摺動可能になっており、図４（ａ）では、スライド板５４により開口部５７が閉じられており、溶鋼は排出されない状態である。
【０００４】
スライド板５４の下側には、耐火物で構成され溶鋼を流すため、例えば、中央部にほぼ円柱状の開口部６０を有した下ノズル５５を備えており、下ノズル５５から溶鋼が排出される。なお、下ノズル５５には、エアーシールのためのロングノズル又は連続鋳造用の浸漬ノズルが装着される場合が多い。
【０００５】
図４（ｂ）は、スライド板をずらし上ノズル５１の開口部５６、固定板５２の開口部５７、スライド板５４の開口部５９、下ノズル５５の開口部６０が連通した状態である。この状態で溶鋼が排出される。
【０００６】
また、特開平５−２７７６７８号公報には、連続鋳造設備における溶湯の流量制御用スライディングゲートについて、ゲート開度を変化させた際に浸漬ノズル内で偏流を発生させないようにするため、上固定板と下固定板に介設するスライディングプレートを、互いに接離移動可能に２分割して設ける例が記載されている。
【特許文献１】特開平５−２７７６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような方法では、以下のような問題があった。通常、溶鋼を流し出す場合、流量は固定板５２の開口部５７とスライド板５４の開口部５９との開口面積によって制御される。すなわち、流量を少なくする場合には、スライド板をずらして開口部の面積を小さくし、流量を多くする場合には、スライド板をずらして固定板５２の開口部５７とスライド板５４の開口部５９を重ね合うようにすれば最大の開口面積となって、最大流量が得られる。
【０００８】
ところが、このように固定板５２の開口部５７とスライド板５４の開口部５９との開口面積の調節により流量調整を行う場合には、以下のような問題があった。
【０００９】
(1)一体に成形されたスライド板単体をずらせて開口面積を調整する方法であるため、スライド板で開口部を閉じた状態から開度を広げると、開口部から下ノズルに流れ落ちる溶湯は開口部から斜め下方向に流下する。
(2)斜め方向に流下した溶湯は、下ノズルに衝突して、逆の斜め方向に向って下ノズル内を流下する。
(3)下ノズル内で溶湯が衝突する箇所では、下ノズルの摩耗侵食により開口部が生じることがある。
【００１０】
(4)また、下ノズルにロングノズルを接続する場合、ノズル同士を接着し、大気の混入を防ぐシール用にシール材を用いるが、溶湯の衝突によりシール部がゆるみ開口部が生じることがある。
(5)開口部が生じると、開口部を通してノズル内に大気が流入する。すると、大気中のガス成分や湿気等により溶湯の品質が低下することになる。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、スライド板と下ノズルとの開口部を調整して、溶湯が開口部を流下する際に整流となるようにし、下ノズルへの衝突による開口部の発生をなくすものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、溶融金属を収容する容器の底部に配設される上ノズルに接する固定板とスライド板と該スライド板に接続される下ノズルとから構成されるスライディングノズル装置であって、該固定板と該スライド板との間に配設される下記部材で構成された整流板を備えたことを特徴とする溶融金属用の整流式流量制御装置である。
（ａ）前記固定板と前記スライド板との間の開口部の開口面積を調整するために摺動可能に設けられた第一の制御板と、前記第一の制御板に対向するように配設された第二の制御板と、
（ｂ）前記第一の制御板と前記第二の制御板とが摺動可能に、前記第一及び第二の制御板を両側から挟み込むように配設された２枚の押圧板。
【００１３】
本発明の第２の態様は、前記第一の制御板と前記第二の制御板とが互いに反対方向に移動して開口したときの開口部形状が、方形又はひし型となるように各制御板の向き合う先端が形成されていることを特徴とする溶融金属用の整流式流量制御装置である。
【００１４】
本発明の第３の態様は、前記第一の制御板と前記第二の制御板とを閉じたきの各制御板の向き合う先端が、スライディングノズルのスライド板の開口部中心位置に位置するように、前記一方の制御板と前記もう一方の制御板とが配設されていることを特徴とする溶融金属用の整流式流量制御装置である。
【００１５】
本発明の第４の態様は、前記第一の制御板と前記第二の制御板をそれぞれ反対方向に移動させて流量を調整するため任意の大きさの開口部を形成するように移動させる駆動手段が設けられていることを特徴とする溶融金属用の整流式流量制御装置である。
【００１６】
本発明の第５の態様は、前記溶融金属の容器は、取鍋又はタンディッシュであることを特徴とする溶融金属用の整流式流量制御装である。
【００１７】
本発明の第６の態様は、前記溶融金属は、溶鋼、又は溶鉄であることを特徴とする溶融金属用の整流式流量制御装置である。
【発明の効果】
【００１８】
ＳＮに流量調節板を設けることにより、溶湯の整流化が得られた。そのため、流下した溶湯が下ノズルに衝突して、開口部が生じることがなくなり、下ノズルにロングノズルを接続する場合、シール部を小さくできた。また、開口部から大気が流入して溶湯の品質を下げることもなくなり、耐火物寿命の延長と、鋼品質の向上が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。図１（ａ）のＳＮ２１は、例えば取鍋等の底部に設けられ、溶鋼流量を調節するために設けられる。ＳＮ２１は、耐火物で構成され、溶鋼を流すため中央部に上ノズル１を備えている。上ノズル１は、例えば、ほぼ円錐状の開口部６を有している。上ノズル１の下側には、耐火物で構成され、溶鋼を流すため、例えば、中央部に円柱状の開口部７を有する固定板２を備えている。
【００２０】
固定板２の下側には。耐火物で構成され、溶鋼の流量を制御するための流量制御板３を備えている。流量制御板３は、開口部８の開口度を調整できる機能を備えている。流量制御板３の下側には、耐火物で構成され、溶鋼を流すため、例えば、円柱状の開口部９を有するスライド板４を備える。スライド板４は左右に摺動可能になっている。図１（ａ）では、流量制御板開口部８は閉の状態であり、またスライド板４により流量制御板開口部８、および固定板開口部７が閉じられており、溶鋼は流れない状態である。
【００２１】
スライド板４の下側には、耐火物で構成され溶鋼を流すため、例えば、中央部にほぼ円柱状の開口部１０を有した下ノズル５を備えている。下ノズル５の開口部１０から溶鋼が排出される。なお、下ノズル５には、エアーシール用のロングノズルが接続される場合もある。
【００２２】
図１（ｂ）は、スライド板をずらし上ノズル１の開口部６、固定板２の開口部７、流量制御板３の開口部８、スライド板４の開口部９、下ノズル５開口部１０が連通した状態である、かつ、流量制御板開口部８が全開状態であるため、溶鋼はフルに流れ出る状態にある。
【００２３】
図２には、本発明の流量制御板について平面図で示した。図２（ａ）には、流量制御板３の開口部８が閉じた状態を示したものである。流量制御板３には、開口部８の開口面積を調整するために摺動可能に設けられた、左側の制御板３３と、開口部８の開口面積を調整するためにやはり摺動可能に設けられた、右側の制御板３４とが配設される。
【００２４】
また、制御板３３および制御板３４の図面の上側には、制御板３３、３４が左右に滑らかに摺動できるよう、制御板３３，３４を押圧する押圧板３１が設けられている。同様に、制御板３３および制御板３４の図面の下側には、制御板３３、３４が左右に滑らかに摺動できるよう、制御板３３，３４を押圧する押圧板３２が設けられている。制御板や押圧板の材質、大きさや形状等は、例えば、使用する温度、溶解金属の種類等によって適宜選択すれば良い。
【００２５】
制御板を開閉して流量を制御するには、例えば以下のように行う。すなわち、図１（ｂ）のようにスライド板を、上ノズル１の開口部６、固定板２の開口部７、開口した状態での流量制御板３の開口部８、スライド板４の開口部９、下ノズル５開口部１０が連通するような状態とし、ついで、又は同時に、図２（ａ）で示した制御板３３、３４を、閉じた状態から図２（ｂ）で示したように制御板３３、３４を摺動させて開口部８を徐々に開けば良い。
【００２６】
図１（ｂ）の場合に流量の調節を行うには、制御板３３、３４を互いの向き合う方向に摺動させ、流量制御板の開口部８の開閉の度合いを調整する。すなわち、制御板３３、３４を向き合う方向に摺動して、スライド板４の、例えば円形の開口部９を覆うことにより、開口部を広めたり、狭めたりすることで流量調整ができる。なお、終了時には、前記と逆に操作する。すなわち、図２（ａ）のように、開閉板３３、３４を閉じ、ついで、図１（ａ）のようにスライド板を閉じれば良い。
【００２７】
制御板を開閉して流量を制御するには、又以下のように行うこともできる。すなわち、図１（ｂ）のようにスライド板を、上ノズル１の開口部６、固定板２の開口部７、開口した状態での流量制御板３の開口部８、スライド板４の開口部９、下ノズル５開口部１０が連通するような状態とし、ついで、又は同時に、図２（ａ）で示した制御板３３、３４を、閉じた状態から図２（ｂ）で示したように制御板３３、３４を摺動させて開口部８を徐々に開く。
【００２８】
流量の調節を行うには、制御板３３、３４を互いの向き合う方向に摺動させ、流量制御板の開口部８の開閉の度合いを調整する。そして、終了時には、図２（ａ）のように、開閉板３３、３４を閉じるだけで、図１（ｂ）のようにスライド板の位置は図１（ｂ）の状態のままとする。
【００２９】
なお、制御板３３、３４を摺動させて開口部が閉となった状態では、各制御板の先端位置とスライド板の開口部の中心位置とが合うように設けることが望ましい。また、鋳造中には、溶鋼を均等に流すためにも、制御板同士は、同一速度で、左右均等の寸法となるように開閉することが望ましい。制御板３３、３４の摺動方向は、例えば、図１（ａ）に示したように、スライド板４の摺動方向に同一にしても良く、直角方向に設けても良い。作業に適した方向に適宜選択できる。
【００３０】
なお、制御板３３の先端と制御板３４との先端との間に形成される開口部８の形状について以下に説明する。制御板３３、３４の先端は、図２の例では、制御板の進行方向に垂直に形成されており、開口部８形状は矩形となっている。開口部８の形状は、先端を垂直とせず、開口部の形状がひし型となるように先端に傾斜をつけても良い。また、一方が半円の凸面状、他方を半円の凹面状に形成し、両者の先端が合ったとき、互いの半円部で嵌め合うように形成しても良い。ようは、制御板を通過する溶鋼が乱流を起こさないようにできれば、突合せ面の形状は任意にできる。
【００３１】
また、図１（ｂ）のように固定板２の開口部７と、流量制御板３の開口部８とを全開とし、スライド板４の開口部９とでできる開口面積は全開とせずに、予め絞った状態で溶湯を流出させる場合にも、前記同様に制御板３３、３４を互いの向き合う方向に摺動させ、スライド板の開口部９を閉じるようにすれば良い。すなわち、制御板３３、３４を向き合う方向に摺動して、スライド板４の、例えば、円形の開口部９を覆うことにより、開口部を狭めて流量調整ができる。増やす場合には逆に開口部を広げてやれば良い。
【００３２】
図３には、流量制御板の他の形態を示した。図３（ａ）には、押圧板４１、４２との間に制御板４３、４４を左右対称にかぎ状に形成した部材を突き合わせて閉状態である例を示した。図３（ｂ）には、制御板４３、４４を摺動させ開口させた状態を示した。このように、制御板４３、４４を形成すると、制御板を摺動させて開閉する際に、制御板に固定した金具を、例えばシリンダー等を用いて開閉する際に操作が容易となる。
【００３３】
このように、制御板３を設けることにより、固定板２の開口部７とスライド板４の開口部９との開口面積を調節する従来の方法にくらべ、流量の微調整が可能となる。また、溶湯が中央部を垂直に流下するため、溶湯の流れを整流とすることができる。
【００３４】
その他、本発明は、上記しかつ図面に示す実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて適宜変更できるものである。
【実施例１】
【００３５】
図１に示したようなＳＮを取鍋の底にとりつけ、ＳＮの使用回数や下ノズルの事故率、表面品質を１ケ月にわたって調べた。ＳＮの径が８０ｍｍであり、ストロークが２００ｍｍのものを用いた。
【００３６】
調査の結果、本発明のＳＮを使用した場合、ＳＮは８回の繰り返し使用ができた。また、下ノズルの孔開き事故は０回であり、鋼中の酸素レベルを低減できた。これに対して、従来のＳＮを使用した場合では、繰り返し使用回数は５回を超えなかった。また、下ノズルの孔開き事故は０．６％であり、又鋼中の酸素レベルも高かった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
流下した溶湯が下ノズルに衝突して、開口部が生じることがなくなり、下ノズルにロングノズルを接続する場合、シール部を小さくできる。また、開口部から大気が流入して溶湯の品質を下げることもなくなるので、耐火物の寿命を延長でき、鋼品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の流量調整板を取付けたＳＮの概略図である。
【図２】本発明流量調節板の一形態例である。
【図３】本発明流量調節板の他の形態例である。
【図４】従来のＳＮの概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    上ノズル
２    固定板
３    流量制御板
４    スライド板
５    下ノズル
６    開口部
７    開口部
８    開口部
９    開口部
１０    開口部
２１    ＳＮ（スライディングノズル）
３１    押圧板
３２    押圧板
３３    制御板
３４    制御板
４１    押圧板
４２    押圧板
４３    制御板
４４    制御板
５０    ＳＮ（スライディングノズル）
５１    上ノズル
５２    固定板
５４    スライド板
５５    下ノズル
５６    開口部
５７    開口部
５９    開口部
６０    開口部
【図１】
2005169445.tif 000002
【図２】
2005169445.tif 000003
【図３】
2005169445.tif 000004
【図４】
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