(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライドバルブ装置(1)の下部フレーム(2)の受け体(3)に支持された下ノズル(4)の下部接合面(4a)に対し、浸漬ノズル(6)の平面からなる上面(28)を各クランパー(5)を介して押し付けると共に、前記浸漬ノズル(6)を摺動させることにより次の新浸漬ノズル(6A)に交換するようにした浸漬ノズル支持交換機構において、
前記下ノズル(4)に形成された輪状テーパ部(4A)と、前記受け体(3)に形成された受け用テーパ部(3A)と、よりなり、前記輪状テーパ部(4A)が前記受け用テーパ部(3A)上に接合していることを特徴とする浸漬ノズル支持交換機構。
【請求項２】
前記輪状テーパ部(4A)の傾斜角度は、３０°〜６０°であることを特徴とする請求項１記載の浸漬ノズル支持交換機構。
【請求項３】
前記下ノズル(4)の形状は、最大直径(φD)と、軸方向の全高を示す第１軸方向高さ(H)と、前記第１軸方向高さ(H)のうちの前記輪状テーパ部(4A)から前記上面(28)迄の第２軸方向高さ(H1)と、よりなり、前記最大直径(φD)を１とした場合に前記第１軸方向高さ(H)は０．１５〜０．５とし、前記第１軸方向高さ(H)を１とした場合に前記第２軸方向高さ(H1)は０．１５〜０．５としたことを特徴とする請求項１又は２記載の浸漬ノズル支持交換機構。
【請求項４】
前記浸漬ノズル(6)の前記上面(28)に形成された輪状溝(40)と、前記輪状溝(40)に設けられたシール材(41)と、よりなることを特徴とする請求項１記載の浸漬ノズル支持交換機構。
【請求項５】
スライドバルブ装置(1)の下部フレーム(2)の受け体(3)に支持された下ノズル(4)の下部接合面(4a)に対し、浸漬ノズル(6)の平面からなる上面(28)を各クランパー(5)を介して押し付けると共に、前記浸漬ノズル(6)を摺動させることにより次の新浸漬ノズル(6A)に交換するようにした浸漬ノズル支持交換機構を用い、
前記下ノズル(4)に形成された輪状テーパ部(4A)を前記受け体(3)に形成された受け用テーパ部(3A)に接合させ、前記上面(28)の輪状溝(40)に設けられたシール材(41)を有する前記浸漬ノズル(6)を前記下ノズル(4)に接合させて前記下ノズル(4)と浸漬ノズル(6)間のシールを行なうことを特徴とする下ノズル／浸漬ノズルのシール方法。
【請求項６】
前記輪状テーパ部(4A)の傾斜角度は、３０°〜６０°であることを特徴とする請求項５記載の下ノズル／浸漬ノズルのシール方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸漬ノズル支持交換機構及び下ノズル／浸漬ノズルのシール方法に関し、特に、下ノズルの輪状テーパ部を受け体の受け用テーパ部に接合させることにより、下ノズルに加わる曲げ応力を緩和して縦亀裂の発生を防止し、さらに、輪状溝に設けたシール材により下ノズルに対する浸漬ノズルを蜜合するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タンディッシュからモールドへの流量制御装置であるスライドバルブ装置に対して浸漬ノズルを迅速に交換するための浸漬ノズル支持交換機構における下ノズルの構造としては、次の従来構造１〜４が採用されていた。
【０００３】
例えば、特許文献１〜３に示される図９の従来構造１において、主として、基枠１Ａの内側に位置する上プレート１ａ、スライドプレート１ｂ及び下プレート１ｃからなるスライドバルブ装置１の下部フレーム２に設けられた受け体３により下ノズル４が支持され、この下ノズル４の下面４ａには、クランパー５によって上方へ付勢された浸漬ノズル６が接合されている。
【０００４】
前記下ノズル４の輪状段部７は、前記受け体３上に載置される状態で接合され、この輪状段部７は直角状の角形で形成されると共に、前記受け体３も直角状の角形で形成されている。
前記下部フレーム２の下方に位置するガイドレール８上には、前記浸漬ノズル６及び新浸漬ノズル６Ａが押出し体９によって、図９の右方向に押出し可能に構成されている。
従って、図９の状態で、スライドバルブ装置１、下ノズル４及び浸漬ノズル６を経て溶融金属が下方のモールド（図示せず）に流下するように構成されている。
【０００５】
また、図１１の従来構造２において、図９と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略するが、下ノズル４を保持する構成は平面同志で図９の構成と同一である。
【０００６】
また、図１２の従来構造３において、図１１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略するが、下プレート１ｃと下ノズル４が一体となると共に、鉄ケース４Ｇによって一体的に保持されている。
また、従来構造４としては、図示していないが、前述の浸漬ノズル６の上面に、特許文献４で示されるシール材を塗布し、このシール材を介して浸漬ノズルと下ノズルとを蜜合させていた。
【０００７】
【特許文献１】特許公報第３８３４７４１号公報
【特許文献２】特開１０−９９９４７号公報
【特許文献３】実登３００９１１２号公報
【特許文献４】特許第３１０８３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の浸漬ノズル支持交換機構は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、
（１）図９の従来構造１の場合、
下ノズル４は支点である受け体３により支持され、上方から面圧負荷力１５が、一方下から浸漬ノズル６の押付け力１６が加わっている。その上下の力は、煉瓦の熱膨張により図示したベクトル（上向き矢印、下向き矢印）に応じた力で下ノズル４に加わる。この結果、図１０に示す、縦亀裂１７が入り、吸気・溶損し寿命に至るのが早く、最悪漏鋼に至ることもある。更に吸気することにより、孔１３内を通過する溶融金属が酸化され品質が劣化する等悪影響がある。
（２）図１１の従来構造２の場合、
下プレート１ｃは受け体３により支持され、上方から面圧負荷力１５’が、一方下から浸漬ノズル６の押付け力１６’が加わっている。その上下の力は、煉瓦の熱膨張により図示したベクトル（上向き矢印、下向き矢印）に応じた力で下プレート１ｃに加わる。この結果、縦亀裂１７’が入り、吸気・溶損し寿命に至るのが早く、最悪漏鋼に至ることもある。従来構造１と同様な問題が発生する欠点がある。
この従来構造２は、従来構造１より耐火物間の接合面が１ケ所少なくシール性が良いと考えられるが、従来構造１より支持スパンＬ’が広い為、より大きな亀裂が発生し易い。
（３）図１２の従来構造３、
下プレート１ｃは受け体３により支持され、上方から面圧負荷力１５’’が、一方下から浸漬ノズル６の押付け力１６’’が加わっている。その上下の力は、煉瓦の熱膨張により図示したベクトル（上向き矢印、下向き矢印）に応じた力で下プレート１ｃに加わる。この結果、縦亀裂１７’’が入り、吸気・溶損し寿命に至るのが早く、最悪漏鋼に至ることもある。従来構造１＆２と同様な問題が発生する課題がある。
この従来構造３は、従来構造２と同様に支持スパンＬ’が広く、且つ高さ寸法が大きい為より大きな亀裂が発生し易い。
但し、本構造では、下プレート１ｃのノズル部１ｃ’の周囲を強度のある鉄ケース４Ｇ等で拘束することで亀裂を減少させる効果はだせるが、強度のあるケースはコストが高くなる欠点がある。
（４）従来構造４、
浸漬ノズル接合面に該シール材を塗布して使用した結果、図９の亀裂１７が小さい場合にはシール性が良く吸気防止効果があったが、該亀裂が少し大きくなると外気を吸気し効果がなくなった。
又、該シール材により浸漬ノズル上面外周部と下ノズルの下面外周部が固着して、浸漬ノズルの上面外周部が剥離し下ノズル側に付着する現象が発生し、多数回使用出来ない欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による浸漬ノズル支持交換機構は、スライドバルブ装置の下部フレームの受け体に支持された下ノズルの下部接合面に対し、浸漬ノズルの平面からなる上面を各クランパーを介して押し付けると共に、前記浸漬ノズルを摺動させることにより次の新浸漬ノズルに交換するようにした浸漬ノズル支持交換機構において、前記下ノズルに形成された輪状テーパ部と、前記受け体に形成された受け用テーパ部と、よりなり、前記輪状テーパ部が前記受け用テーパ部上に接合している構成であり、また、前記輪状テーパ部の傾斜角度は、３０°〜６０°である構成であり、また、前記下ノズルの形状は、最大直径と、軸方向の全高を示す第１軸方向高さと、前記第１軸方向高さのうちの前記輪状テーパ部から前記上面迄の第２軸方向高さと、よりなり、前記最大直径を１とした場合に前記第１軸方向高さは０．１５〜０．５とし、前記第１軸方向高さを１とした場合に前記第２軸方向高さは０．１５〜０．５とした構成であり、また、前記浸漬ノズルの前記上面に形成された輪状溝と、前記輪状溝に設けられたシール材と、よりなる構成であり、また、本発明による下ノズル／浸漬ノズルのシール方法は、スライドバルブ装置の下部フレームの受け体に支持された下ノズルの下部接合面に対し、浸漬ノズルの平面からなる上面を各クランパーを介して押し付けると共に、前記浸漬ノズルを摺動させることにより次の新浸漬ノズルに交換するようにした浸漬ノズル支持交換機構を用い、前記下ノズルに形成された輪状テーパ部を前記受け体に形成された受け用テーパ部に接合させ、前記上面の輪状溝に設けられたシール材を有する前記浸漬ノズルを前記下ノズルに接合させて前記下ノズルと浸漬ノズル間のシールを行なう方法であり、また、前記輪状テーパ部の傾斜角度は、３０°〜６０°である方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による浸漬ノズル支持交換機構及び下ノズル／浸漬ノズルのシール方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、請求項１の構成においては、スライドバルブ装置の下部フレームの受け体に支持された下ノズルの下面に対し、浸漬ノズルの平面からなる上面を各クランパーを介して押し付けると共に、前記浸漬ノズルを摺動させることにより次の新浸漬ノズルに交換するようにした浸漬ノズル支持交換機構において、前記下ノズルに形成された輪状テーパ部と、前記受け体に形成された受け用テーパ部と、よりなり、前記輪状テーパ部が前記受け用テーパ部上に接合しているため、縦亀裂を防ぐ様中心方向の力が作用し、かつ、曲げ応力が緩和されて亀裂の拡大防止が可能となり、シール性が向上する。
また、請求項４及び５のようにスライドバルブ装置の下部フレームの受け体に支持された下ノズルの下面に対し、浸漬ノズルの平面からなる上面を各クランパーを介して押し付けると共に、前記浸漬ノズルを摺動させることにより次の新浸漬ノズルに交換するようにした浸漬ノズル支持交換機構を用い、前記下ノズルに形成された輪状テーパ部を前記受け体に形成された受け用テーパ部に接合させ、前記浸漬ノズル上面の輪状溝に設けられたシール材を有する前記浸漬ノズルを前記下ノズルに接合させて前記下ノズルと浸漬ノズル間のシールを行っているため、浸漬ノズルの上面が下ノズルの下面と固着して接合し、且つ剥離することがなく、シール性が確保できるため、多数回の使用が可能となった。
従って、従来構成においては、下ノズルでは曲げ応力が発生し、ノズル孔内に縦亀裂が発生したが、前述の本発明による構成及び方法により、下ノズルでは曲げ応力の発生が緩和され、ノズル孔内の縦亀裂を極めて効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、下ノズルの輪状テーパ部を受け体の受け用テーパ部に接合させることにより、下ノズルにおける曲げ応力を緩和して縦亀裂の発生を防止し、さらに、輪状溝に設けたシール材により下ノズルに対する浸漬ノズルを蜜合するようにした浸漬ノズル支持交換機構及び下ノズル／浸漬ノズルのシール方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１２】
以下、図面と共に本発明による浸漬ノズル支持交換機構及び下ノズル／浸漬ノズルのシール方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。
【００１３】
図１において符号１で示されるものは、主として、基枠１Ａの内側に位置する上プレート１ａ、スライドプレート１ｂ及び下プレート１ｃからなる周知のスライドバルブ装置であり、このスライドバルブ装置１の下部フレーム２に形成された開口２ａには、出湯口２０に連通する下ノズル４が設けられている。
【００１４】
前記下部フレーム２の下面には、挿入位置２６に向けてテーパ面２２が形成された位置決めライナー２３が設けられると共に、この下部フレーム２の下面から垂下して形成されたフレーム２４の下部には、一対のガイドレール８が設けられ、このガイドレール８上には、浸漬ノズル６及び次の交換用の新しい新浸漬ノズル６Ａがフランジ部２５を介して押出し装置９の押し部９ａによって水平方向に押出し移動できるように構成されている。
前記新浸漬ノズル６Ａは挿入位置２６に位置し、前記浸漬ノズル６は排出位置２７で排出することができるように構成されており、前記押出し装置９は前記スライドバルブ装置１又は図示しないタンディッシュ等の溶融金属容器に着脱自在に取付けることができる。尚、浸漬ノズル６、６Ａの上面２８の接合面と下ノズル４の下部接合面４ａとは同等の大きさに構成されている。
また、前記下ノズル４の下部外周に形成された輪状テーパ部４Ａは、前記受け体３の内周に形成された受け用テーパ部３Ａに接合している。尚、実際には、前記下ノズル４の外周に形成された鉄製のカバー４Ｂが前記受け用テーパ部３Ａの外面に接合している。
【００１５】
前記フレーム２４の下面には、前記各ガイドレール８の長手方向と直交する方向に沿って前記浸漬ノズル６を挟む状態で対向して一対の第１、第２クランパー５、５が配設されている。
前記各クランパー５、５は、各々複数個、すなわち、三個のクランパー片５ａが互いに並設された構成であり、各クランパー片５ａ、５ａは、図４に示されるように、その先端上部５ｂが前記フランジ２５の下面に当接及び摺接することができるように構成されている。
【００１６】
前記各クランパー片５ａは、前記下部フレーム２に支持されたピン３０によって揺動自在に軸支されており、前記下部フレーム２に垂下して設けられた支持突起３１に設けられた圧縮型のバネ３２が前記クランパー片５ａの後部を押すため、前記先端上部５ｂが前記フランジ２５のフランジ下面に当接して付勢されるため、前記フランジ２５は下ノズル４の下部接合面４ａに当接するように構成されている。
【００１７】
前述の構成では、前記浸漬ノズル６の上面は平面のみで形成されている場合について述べたが、図７及び図８で示されるように、輪状溝４０が形成され、この輪状溝４０内に柔軟性のあるシール材４１を充填し、この浸漬ノズル６を下ノズル４の下部接合面４ａに接合させた時に、下ノズル４と浸漬ノズル６との蜜合状態を得ることができるように構成されている。
尚、前記シール材４１は、例えば、特許第３１０８３７２号公報に開示された本出願人による周知のシール材料を用いることができる。
また、前記輪状溝４０の形状寸法としては、例えば、一例として、輪状溝４０の溝幅は５〜１０ｍｍ、溝深さは２〜５ｍｍが最適であった。
【００１８】
次に、前述の構成において、本発明による浸漬ノズル支持交換機構を作動させる場合について説明する。
図１の状態では、図示しないタンディッシュからモールドへの鋳造中の浸漬ノズル６を示しており、出湯口２０に連通する下ノズル４の下部接合面４ａに浸漬ノズル６が各クランパー５、５によって上方へ付勢された状態である。
【００１９】
前述の状態において、前記下ノズル４に対して、浸漬ノズル６から新浸漬ノズル６Ａに交換する場合、ガイドレール８と位置決めライナー２３との間に新浸漬ノズル６Ａを挿入し、押出し装置９によりこの新浸漬ノズル６Ａを図１において右側に押すと、図２で示されるように、移動する新浸漬ノズル６Ａに押されて浸漬ノズル６が前記各クランパー５、５上を摺動する。
前記押出し装置９により、引き続いて前記新浸漬ノズル６Ａを押すと、浸漬ノズル６は下ノズル４との対応からはずれ、排出位置２７から下方へ排出されると共に、新浸漬ノズル６Ａが下ノズル４と対応して各クランパー５、５によって上方へ押圧され、交換作業が完了する。
【００２０】
前述の浸漬ノズル６の交換において、前記ガイドレール８上を移動する前記新浸漬ノズル６Ａが下ノズル４の出湯口２０まで移動する場合、その上面２８が下ノズル４の下部接合面４ａより上方に行かないように、前記位置決めライナー２３の内面はこの下部接合面４ａと同一か又はわずかに下方に位置するように配設されているため、新浸漬ノズル６Ａの上面における損傷等の発生を防止した状態でノズル交換を行うことができる。
【００２１】
前述の場合、前記下ノズル４の輪状テーパ部４Ａには、前記受け体３の受け用テーパ部３Ａが当接して接合するため、前記浸漬ノズル６からの押圧力により下ノズル４に加わる曲げ応力は、図４の矢印で示されるように、多方向に分散されて緩和され、下ノズル４の孔内に対する縦亀裂の発生を抑制することができる。
【００２２】
また、前記下ノズル４の前記輪状テーパ部４Ａは、実験の結果、４５°のテーパ形状が最適値であり、このテーパ形状により、垂直方向の面圧負荷力が水平方向の力に変換されることにより、受け体３によって下ノズル４に中心方向の拘束力が作用する。テストの結果、この拘束力により亀裂は発生しても拡大しない効果が認められた。
また、このテスト結果より、より効果的な形状の範囲があることが判明している。
このより効果的な下ノズル４の形状は、図６のように、次の範囲である。
φＤ            １  （φＤを基準）      θ＝３０〜６０°
Ｈ      ０．１５〜０．５          １  （Ｈを基準）
Ｈ１                        ０．１５〜０．５
但し、φＤは下ノズル４の最大直径、Ｈは全体の軸方向高さを示す第１軸方向高さ、Ｈ１は輪状テーパ部４Ａから上部の軸方向高さを示す第２軸方向高さ、θは輪状テーパ部４Ａの傾斜角度である。
また、角度が６０°より大きくなると、亀裂拡大防止効果は高くなるが、製品の角度のバラツキにより、上下方向の位置ズレが大きくなり、実用出来ない。
また、浸漬ノズルの上面接合部平面内で、溶融金属が通る孔に達することなく、且つ外周部に達することがない中間部にリング状の輪状溝４０を図７、図８のように配置し、該シール材４１を充填した。
具体例
（１）下ノズル形状実施例    φＤ＝２００    外周に鉄ケースをセット
Ｈ＝６０      テーパ角度＝４５°
Ｈ１＝１５
本形状で使用すると、極細い亀裂が発生しても拡大しないことが確認された。
（２）浸漬ノズル上面に、楕円の半断面の溝を設け該シール材を充填し使用した。
この溝の実施寸法は、幅１０ｍｍ深さ５ｍｍとした。
効果的な寸法範囲は、幅５〜１５ｍｍ、深さ２〜１０ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による浸漬ノズル支持交換機構を示す断面図である。
【図２】図１における浸漬ノズルの交換開始状態を示す説明図である。
【図３】図２の交換経過状態を示す説明図である。
【図４】図１の側断面図である。
【図５】図４の底面図である。
【図６】図１の下ノズルを示す模式的形状寸法図である。
【図７】図１の浸漬ノズルを示す拡大斜視図である。
【図８】図７の断面図である。
【図９】従来構造１の浸漬ノズル支持交換機構を示す断面図である。
【図１０】図９の下ノズル４の縦亀裂を示す説明図である。
【図１１】従来構造２の浸漬ノズル支持交換機構を示す断面図である。
【図１２】従来構造３の浸漬ノズル支持交換機構を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    スライドバルブ装置
２    下部フレーム
１ａ    上プレート
１ｂ    スライドプレート
１ｃ    下プレート
３    受け体
４    下ノズル
４ａ    下部接合面
５    クランパー
５ａ    クランパー片
３Ａ    受け用テーパ部
４Ａ    輪状テーパ部
４Ｇ    鉄ケース
６    浸漬ノズル
６Ａ    新浸漬ノズル
８    ガイドレール
９    押出し装置
２０    出湯口
２３    位置決めライナー
２２    テーパ面
２４    フレーム
２５    フランジ部
２６    挿入位置
２７    排出位置
４０    輪状溝
４１    シール材
φＤ    最大直径
Ｈ    第１軸方向高さ
Ｈ１    第２軸方向高さ
θ    傾斜角度
【図１】
0004604092.tif 000002
【図２】
0004604092.tif 000003
【図３】
0004604092.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004604092.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004604092.tif 000008
【図８】
0004604092.tif 000009
【図９】
0004604092.tif 000010
【図１０】
0004604092.tif 000011
【図１１】
0004604092.tif 000012
【図１２】
0004604092.tif 000013