(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属の流出量を制御し長手方向の一方に偏倚して形成されたノズル孔が設けられたプレート耐火物と、このプレート耐火物の周面部に嵌挿された枠状鉄皮とを有し、前記プレート耐火物の長手方向に進退させて用いられるスライディングノズル用プレート耐火物において、前記プレート耐火物には長手方向の両側面および両端面に円弧部が設けられ、前記両側面の円弧部は曲率半径が１００〜１００００ｍｍであり、上記ノズル孔に近い側に位置する長手方向の端面の円弧部は曲率半径が４０〜１３０ｍｍであり、上記長手方向の両端面のうちノズル孔に近い傾斜部位の勾配を１：１〜１：３にし、ノズル孔から遠い傾斜部位の勾配を１：２〜１：５にしたことを特徴とするスライディングノズル用プレート耐火物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶鋼処理設備等の注出口部において溶融金属の流出量を制御するスライディングノズル用プレート耐火物に係わり、特にプレートの両端面および両側面を円弧形状にしたスライディングノズル用プレート耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に連続鋳造設備における溶融金属の注出口部には、その流出量を調整するためのスライディングノズル用プレート耐火物が設けられる。
【０００３】
図５に示すように、このスライディングノズル用プレート耐火物１１（１２、１３）は、連続鋳造設備に組込んで用いられており、この連続鋳造設備はタンデイッシュまたは取鍋２１の底部に固定されたゲート装置本体２２に固定プレート耐火物支持部材２３およびこれに重なる可動プレート耐火物支持部材２４が設けられ、これら支持部材２３、２４内に、上記固定プレート耐火物１２、可動プレート耐火物１３がボルト等２５、２６により固定され収納されており、可動プレート耐火物支持部材２４はゲート装置本体２２の外部に支持されたシリンダ２７の作動によりスライドし、プレート耐火物１１の長手方向に一側に偏倚して穿設されたノズル孔１４の整合位置を変化させて溶融金属の流出量を制御するようになっている。
【０００４】
図６に示すように、従来のプレート耐火物１１は、その形状が８角形をしているのが一般的であり、長手方向の両側面１１ａ、長手方向の直線状の両端面１１ｂ、１１ｃおよび両側面１１ａより所定の角度で傾斜した傾斜面１１ｄから形成されている。
【０００５】
このような形状のプレート耐火物１１において、プレート外周に枠状鉄皮（フープ）１５を焼嵌することにより使用中に亀裂肱大が拡大するのを防ぎ、安全に使用できる配慮をしているが、その締付（固定）は枠状鉄皮１５とプレート耐火物１１の両側面１１ａ、両端面１１ｂ、１１ｃおよび傾斜面１１ｄに密着させる構造になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、８個の角部１１ｅが突出しているため、実際は枠状鉄皮１５と両側面１１ａ、両端面１１ｂ、１１ｃおよび傾斜面１１ｄとは密着せず、拘束力が弱くなる傾向にあり、角部１１ｅで密着して角部１１ｅに応力が集中する。従って、ノズル孔１４を流れ溶鋼からの熱応力、流速によって生じる衝撃力により、亀裂が発生すると、枠状鉄皮１５の拘束力不足で亀裂の拡大を抑制できず、また、角部１１ｅに集中する応力（図６中二重線矢印で示す）が亀裂を拡大させる方向に作用するため、亀裂が拡大し、プレート耐火物１１の寿命の低下を招くことがしばしば認められた。
【０００７】
そこで亀裂の拡大を防止でき長寿命のスライディングノズル用プレート耐火物が要望されており、本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、亀裂の拡大を防止でき長寿命のスライディングノズル用プレート耐火物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、溶融金属の流出量を制御し長手方向の一方に偏倚して形成されたノズル孔が設けられたプレート耐火物と、このプレート耐火物の周面部に嵌挿された枠状鉄皮とを有し、前記プレート耐火物の長手方向に進退させて用いられるスライディングノズル用プレート耐火物において、前記プレート耐火物には長手方向の両側面および両端面に円弧部が設けられ、前記両側面の円弧部は曲率半径が１００〜１００００ｍｍであり、上記ノズル孔に近い側に位置する長手方向の端面の円弧部は曲率半径が４０〜１３０ｍｍであり、上記長手方向の両端面のうちノズル孔に近い傾斜部位の勾配を１：１〜１：３にし、ノズル孔から遠い傾斜部位の勾配を１：２〜１：５にしたことを特徴とするスライディングノズル用プレート耐火物であることを要旨としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる流体機械の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明に係るスライディングノズル用プレート耐火物の平面図である。
【００１３】
図１に示すように、スライディングノズル用プレート耐火物１は、溶融金属の流出量を制御するノズル孔２が設けられたプレート耐火物３と、このプレート耐火物３の周面部に嵌挿された枠状鉄皮４（フープ）とを有している。
【００１４】
プレート耐火物３は、その両側面に円弧部３ａが設けられ、この円弧部３ａは曲率半径が１００〜１００００ｍｍであり、また、その長手方向のノズル孔２に近い側（反ストローク側）の端面には円弧部３ｂが設けられ、また、ノズル孔から遠い側（ストローク側）の端面にも円弧部３ｃが設けられている。上記円弧部３ｂの曲率半径は４０〜１３０ｍｍである。この曲率半径が４０ｍｍより小さいとこの円弧部に応力が集中して亀裂の発生がし易く、また、亀裂を拡大させる方向に応力を向けることになり亀裂が拡大する。１３０ｍｍを超えると、直線に近くなり枠状鉄皮による締付けが不十分で亀裂の拡大を抑制することができない。上記円弧部３ｃの曲率半径は３０〜１２０ｍｍである。
【００１５】
さらに、上記円弧部３ａと円弧部３ｂは直線状の面で連結されてノズル孔２に近い側の斜面部３ｄが形成され、また、上記円弧部３ａと円弧部３ｃは直線状の面で連結されてノズル孔２から遠い側の斜面部３ｅが形成されている。ノズル孔２に近い側の斜面部３ｄは、ノズル孔２から遠い側の斜面部３ｅよりも急勾配を有し、急勾配の斜面部３ｄは、勾配（ｗ／ｌ）が１：１〜１：３であり、緩勾配の斜面部３ｅは、勾配（Ｗ／Ｌ）が１：２〜１：５である。急勾配（ｗ／ｌ）が１：１〜１：３の範囲を外れると、斜面部３ｄの長さｌが短くなり過ぎて上記円弧部３ａおよび円弧部３ｂに応力が集中し易くなり、あるいは、斜面部３ｄの長さｌが長くなり過ぎて締付力が不十分になる。また、緩勾配（Ｗ／Ｌ）が１：２〜１：５の範囲を外れると、斜面部３ｅの長さｌが短くなり過ぎて上記円弧部３ａおよび円弧部３ｃに応力が集中し易くなり、あるいは、斜面部３ｅの長さｌが長くなり過ぎて締付力が不十分になる。
【００１６】
また、プレート耐火物３は上記枠状鉄皮４で囲繞されており、この枠状鉄皮４による焼嵌によって行われている。プレート耐火物３が上記のような形状を有するので、枠状鉄皮４による拘束力（締付力）は、各円弧部３ａ、３ｂ、３ｃおよび傾斜部３ｄ、３ｅを介してプレート耐火物３に均等に作用し、従来に比べて均一に近い状態になっている。
【００１７】
次に本発明に係わるスライディングノズル用プレート耐火物の使用方法を説明する。
【００１８】
図１に示すようなスライディングノズル用プレート耐火物１を図５に示すようなゲート装置本体に装着して使用する。
【００１９】
図２に示すように、スライディングノズル用プレート耐火物１には、各円弧部３ａ、３ｂ、３ｃおよび傾斜部３ｄ、３ｅを介して枠状鉄皮４による締付け応力（図２中矢印で示す）が十分かかっており、ノズル孔２を流れ溶鋼からの熱応力、流速によって生じる衝撃力により、例え亀裂が発生しても、亀裂の拡大は抑制され、また、各円弧部３ａ、３ｂは所定の曲率半径を有し、さらに、斜面部３ｄ、３ｅは、所定の勾配を有するので、プレート耐火物３に、均等に締付け応力が作用し、亀裂の拡大を縮小する方向（図２中二重線矢印で示す）に作用して、亀裂の拡大を抑制することができる。従って、スライディングノズル用プレート耐火物１の長寿命化が図れる。
【００２０】
【実施例】
図３に示すような形状を有する本発明に係わるスライディングノズル用プレート耐火物および図６に示すような従来のスライディングノズル用プレート耐火物を用いて、下記示すような条件により試験を行った。
【００２１】
試験条件
取鍋容量：１５０トン、鋳込時間：６０分／回、使用温度：１６００℃
結果
図４（実施例）および図７（従来例）に示す。
【００２２】
実施例は７回の使用で図４に示すような亀裂の拡大がみられた。これに対して、従来例は図７に示すような亀裂の拡大がみられた。
【００２３】
実施例は従来例よりも１回多く使用が可能となった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係わるスライディングノズル用プレート耐火物によれば、亀裂の拡大を防止でき長寿命のスライディングノズル用プレート耐火物を提供することができる。
【００２５】
すなわち、プレート耐火物には長手方向の両端面および両側面に円弧部が設けられ、上記両側面の円弧部は曲率半径が１００〜１００００ｍｍであるので、枠状鉄皮による拘束力（締付力）は、プレート耐火物に均等に作用して亀裂の拡大を抑制し、また、亀裂の拡大を縮小させる方向に作用して亀裂の拡大を抑制することができる。
【００２６】
また、ノズル孔に近い側に位置する長手方向の端面の円弧部は曲率半径が４０〜１３０ｍｍであるので、枠状鉄皮による拘束力の集中を避けて分散できて亀裂の拡大を抑制し、また、亀裂の拡大を縮小させる方向に作用して亀裂の拡大を抑制することができる。
【００２７】
また、長手方向の両端面のうちノズル孔に近い傾斜部の勾配を１：１〜１：３にし、ノズル孔から遠い傾斜部の勾配を１：２〜１：５にしたので、各円弧部および各傾斜部を介してプレート耐火物に締付応力が均等に作用して亀裂の拡大を抑制し、また、亀裂の拡大を縮小させる方向に作用して亀裂の拡大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるスライディングノズル用プレート耐火物の平面図。
【図２】本発明に係わるスライディングノズル用プレート耐火物の使用状態を示す平面図。
【図３】実施例の試験に用いた本発明に係わるスライディングノズル用プレート耐火物の使用状態を示す平面図。
【図４】実施例の試験に用いた本発明に係わるスライディングノズル用プレート耐火物の試験後の状態を示す平面図。
【図５】一般的なゲート装置本体の断面図。
【図６】従来のスライディングノズル用プレート耐火物の平面図。
【図７】実施例の試験に用いた従来のスライディングノズル用プレート耐火物の試験後の状態を示す平面図。
【符号の説明】
１  スライディングノズル用プレート耐火物
２  ノズル孔
３  プレート耐火物
３ａ  円弧部
３ｂ  円弧部
３ｃ  円弧部
３ｄ  斜面部
３ｅ  斜面部
４  枠状鉄皮（フープ）
【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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