(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に溶融金属の流入口と流出口を有し、流入口から流出口にかけて貫通する溶融金属排出用流路を有する耐火物製のノズル本体と、このノズル本体を囲繞する耐熱性カバーとから構成される溶融金属排出用下ノズルにおいて、耐熱性カバーの外周に溶融金属排出用下ノズルを溶融金属排出装置に取付けるための取付段部を設け、かつ、この取付段部よりもノズルの流出口側に、少なくとも取付段部よりもノズルの流入口側に至るまでの間にわたってノズル本体の外周直径が増大変化し始める環状のネック部をノズル本体に形成したことを特徴とする溶融金属排出用下ノズル。
【請求項２】
ノズル本体の環状のネック部が、環状のネック部より流出口側のノズル本体の外周と環状のネック部から流入口側のノズル本体の外周の傾斜の違いによる変曲点により形成したことを特徴とする請求項１に記載の溶融金属排出用下ノズル。
【請求項３】
耐熱性カバーを鉄皮であり、取付段部がノズル本体の軸方向に対し垂直な方向の環状面を有するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の溶融金属排出用下ノズル。
【請求項４】
取付段部の流出口側に、対応する部位のノズル本体の外周と同一のテーパを有するテーパ部を連接したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の溶融金属排出用下ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶融金属排出用下ノズルに係わり、特にノズルの亀裂を防止し耐久性を向上させた溶融金属排出用下ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融金属排出用下ノズルは、溶融金属排出装置、例えば取鍋内の溶融金属の排出量を調整するスライドゲート装置の下端部に取り付けられ、そのスライドゲート装置から排出される溶融金属の流動を制御する装置である。
【０００３】
近年は溶融金属排出用下ノズル、例えば鉄鋼連続鋳造用下ノズルとしての連続鋳造用下ノズル３１は、図４に示すように、耐火物製で中央部に溶鋼用流路３２を有するノズル本体３３にこのノズル本体３３を囲繞する鉄皮３４を有するものが用いられている。
【０００４】
このノズル３１を例えばスライドゲート装置に取り付けるため鉄皮３４およびノズル本体３３には取付段部３５、３６がそれぞれ設けられている。
【０００５】
この鉄皮３４に設けられた取付段部３５はノズル本体３３に設けられた段部３６に対してノズル３１の流出口３７側（下側）に設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造のノズル３１を取付具によりスライドゲート装置の下端部に取り付ける場合、鉄皮３４に設けられた取付段部３５を取付具によりスライドゲート装置方向に常時押圧してスライドゲート装置に取り付ける。従って、鉄皮３４の取付段部３５およびこの取付段部３５近傍には常時押圧力Ｆ0が作用し、取付 段部３５に対向してノズル本体３４に設けられた段部３６にも押圧力による応力が作用する。段部３６に押圧力による応力が作用すると、形状的に熱応力に弱い段部３６には、溶鋼による熱応力と押圧力による応力の相乗作用で段部３６から亀裂Ｃが生じ、溶鋼が漏れることがあり、危険であった。
【０００７】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、安全でかつ耐久性の高い溶融金属排出用下ノズルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本願請求項１の発明は、両端に溶融金属の流入口と流出口を有し、流入口から流出口にかけて貫通する溶融金属排出用流路を有する耐火物製のノズル本体と、このノズル本体を囲繞する耐熱性カバーとから構成される溶融金属排出用下ノズルにおいて、耐熱性カバーの外周に溶融金属排出用下ノズルを溶融金属排出装置に取付けるための取付段部を設け、かつ、この取付段部よりもノズルの流出口側に、少なくとも取付段部よりもノズルの流入口側に至るまでの間にわたってノズル本体の外周直径が増大変化し始める環状のネック部をノズル本体に形成したことを特徴とする溶融金属排出用下ノズルであることを要旨としている。
【０００９】
本願請求項２の発明は、ノズル本体の環状のネック部が、環状のネック部より流出口側のノズル本体の外周と環状のネック部から流入口側のノズル本体の外周の傾斜の違いによる変曲点により形成したことを特徴とする請求項１に記載の溶融金属排出用下ノズルであることを要旨としている。
【００１０】
本願請求項３の発明は、耐熱性カバーを鉄皮であり、取付段部がノズル本体の軸方向に対し垂直な方向の環状面を有するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の溶融金属排出用下ノズルであることを要旨としている。
【００１１】
本願請求項４の発明は、取付段部の流出口側に、対応する部位のノズル本体の外周と同一のテーパを有するテーパ部を連接したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の溶融金属排出用下ノズルであることを要旨としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる溶融金属排出用ノズルの実施の形態および実施状況について添付図面に基づき説明する。
【００１３】
図１に示されるような本発明に係わる溶融金属排出用下ノズル１は、耐火物製のノズル本体２とこのノズル本体２を囲繞する耐熱性カバー、例えば鉄皮３とから構成されている。
【００１４】
ノズル本体２には中央部に軸方向に貫通して延びる溶融金属排出用流路４が設けられ、この溶融金属排出用流路４には流入口５と流出口６が設けられている。さらに、ノズル本体２は円筒状で、ノズル本体２の外周形状は直胴部７とこの直胴部７の端部を起点８とし、この起点８から先細になるようなテーパ部９を有し、このテーパ部９の終点、すなわち変曲点１０ａからさらに異なる勾配を有する本体主部１１を有して先細の形状になっている。
【００１５】
本体主部１１の勾配はテーパ部９の勾配よりも小さく形成されおり、変曲点１０ａには凹状の環状のネック部１０が形成される。なお、ここで本体主部１１の勾配が０、すなわちネック部１０から延伸する本体主部１１は垂直線に沿い、外径寸法が同一の円筒状であってもよい。
【００１６】
一方、鉄皮３はノズル本体２の直胴部７に平行な内壁面を有する直胴部１２を有し、さらにこの直胴部１２の端部にはノズル本体２のネック部１０より入り口５側に位置して環状の取付段部１３が設けられ、さらにこの取付段部１３から延伸し勾配を有する鉄皮主部１４が形成されている。なお、この鉄皮主部１４も勾配を有さず、円筒状であってもよい。
【００１７】
上述した取付段部１３に対向するようにノズル本体２のテーパ部９が形成されており、起点８は取付段部１３より流入口５側（上側）に位置するように、変曲点１０、すなわちネック部１０は取付段部１３より流出口６側（下側）に離間距離Ｌを有して位置するように形成されている。なお、ノズル本体２と鉄皮３間に形成される空隙にはモルタル１５が充填される。
【００１８】
本発明に係わる溶融金属排出用下ノズル１は以上のような構造になっているから、図２に示されるように溶融金属排出装置、例えばスライドゲート装置２０に組み込むには、スライドゲート装置２０に回動自在に設けられた取付装置２１の取付具２２により、鉄皮３の取付段部１３をスライドゲート装置２０方向に押圧して行う。このとき、取付具２２はスプリング２３により常時スライドゲート装置２０方向に押圧されており、取付具２２により取付段部１３は常時押圧されノズル１は確実にスライドゲート装置２０に保持される。
【００１９】
取付段部１３が取付具２２によって常時押圧されるがこの押圧力による応力は直接ノズル本体２のネック部１０には作用しない。
【００２０】
従って、このような状態でスライドゲート装置２０を介して溶融金属排出用下ノズル１に溶融金属が流されても、ノズル本体２のネック部１０には溶融金属による熱応力しか作用せず、ノズル本体２で形状上応力に対して最も弱いネック部１０から亀裂を生じることがない。
【００２１】
以上要するに本発明に係わる溶融金属排出用下ノズル１はノズル本体２に設けられたネック部１０を鉄皮３に設けられた取付段部１３よりも流出口６側（下側）に設けたので、ネック部１０には押圧力による応力と溶融金属による熱応力が相乗的して作用することがなく、ネック部１０に亀裂が発生することもなく、耐久性の長い溶融金属排出用下ノズル１が得られる。
【００２２】
次に他の実施形態について説明する。
【００２３】
さらに、耐熱性カバーとしての鉄皮２４にはノズル本体２５のテーパ部２６のほぼ中間部に対向しての取付段部２７を位置させ、さらにこの取付段部２７からノズル本体２５のネック部２８方向に向い、かつ応力分散用のテーパ部、例えばテーパ部２６にほぼ平行なテーパ部２９を形成する。
【００２４】
鉄皮２４に応力分散用のテーパ部２９を設けることにより、取付具により鉄皮２４を介してノズル本体２５にかかる応力は分散されノズル本体２５のネック部２８以外での亀裂発生が一層効果的に防止される。
【００２５】
以上は、本発明の具体例を説明するものであり、本発明の範囲が、この実施の形態の説明により限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係わる溶融金属排出用下ノズルによれば、ノズル本体のネック部からの亀裂の発生を的確に防止でき、安全で耐久性の長い溶融金属排出用下ノズルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる連続鋳造用下ノズルの縦断面図である。
【図２】本発明に係わる連続鋳造用下ノズルをスライドゲート装置に組み込んだ状態を示す断面図。
【図３】本発明に係わる連続鋳造用下ノズルの他の実施の形態の要部を示す断面図。
【図４】従来連続鋳造用下ノズルを示す断面図。
【符号の説明】
１  溶融金属排出用下ノズル
２  ノズル本体
３  耐熱性カバー
４  溶融金属排出用流路
５  流入口
６  流出口
７  直胴部
８  起点
９  テーパ部
１０  環状のネック部
１０ａ  変曲点
１１  本体主部
１２  直胴部
１３  取付段部
１４  鉄皮主部
１５  モルタル
２０  スライドゲート装置
２１  取付装置
２２  取付具
２３  スプリング
２４  鉄皮
２５  ノズル本体
２６  テーパ部
２７  取付段部
２８  ネック部
２９  テーパ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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