下ノズルと鋳造用ノズルの接合部構造
【課題】下ノズルに亀裂が発生したとしても、外部からの空気が亀裂を通じてノズル孔内に進入しにくい下ノズルと鋳造用ノズルの接合部構造を提供すること。
【解決手段】スライディングノズル装置の下プレート２の下部に接合される下ノズル３と、この下ノズル３の下部に接合される鋳造用ノズル４との接合部構造において、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも鋳造用ノズル４のノズル孔４ａの内径を小さくした。
【解決手段】スライディングノズル装置の下プレート２の下部に接合される下ノズル３と、この下ノズル３の下部に接合される鋳造用ノズル４との接合部構造において、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも鋳造用ノズル４のノズル孔４ａの内径を小さくした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライディングノズル装置（以下「ＳＮ装置」という。）の下プレートの下部に接合される下ノズルと、この下ノズルの下部に接合される鋳造用ノズルとの接合部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
取鍋やタンディッシュなどの溶融金属容器において、溶鋼などの溶融金属（以下、代表して「溶鋼」と表記する。）の流量を制御する装置として、ＳＮ装置がある。このＳＮ装置は、２枚又は３枚のプレートれんがを相対的にスライドさせ、ノズル孔を開閉することにより流量を制御するものである。
【０００３】
図２は、従来の３枚式のＳＮ装置の断面図であり、その中プレートから下側を示す。３枚式のＳＮ装置では、図示しない上プレートと下プレート２とに挟まれた中プレート１をスライドさせることにより溶鋼の流量を制御する。また、下プレート２の下部には下ノズル３の上部が目地材を介して接合され、下ノズル３の下部には、鋳造用ノズルとして浸漬ノズル４の上部が目地材を介して接合されている。このような構成のＳＮ装置では、中プレート１よりも下方のノズル孔は負圧となる。
【０００４】
一方、鋳造時、ノズル孔には溶鋼が通過することから、とくに鋳造の開始時にはノズル孔が急激に加熱され、ノズル孔に面する耐火物が膨張する。このノズル孔に面する耐火物が膨張すると、その外周側の耐火物には引張応力が作用し、亀裂を発生させる要因となる。したがって、ＳＮ装置の下ノズル３において、亀裂は最初に外周面に発生し、その後、内周側に進展していく場合がほとんどである。この亀裂の形態を概念的に示すと、図３のとおりである。なお、一般的に耐火物の材質の違いから、亀裂は下ノズルに発生しやすく、浸漬ノズル（鋳造用ノズル）には発生しにくい。
【０００５】
また、従来のＳＮ装置においては図２にも示すように、浸漬ノズル４（鋳造用ノズル）のノズル孔４ａの内径は、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも大きくしている（例えば特許文献１参照）。これは、下流側の浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径が大きい方が、溶鋼の流れがスムーズになるといった感覚や、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径が小さいとノズル孔４ａの内壁面が摩耗しやすいといった感覚などがあるためである。
【０００６】
しかし、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径が、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも大きいと、上述のとおり下ノズル３の外周面に亀裂が発生して内周側に進展していくときに、その亀裂が下ノズル３の内周面つまりノズル孔３ａに達する前に、浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じてしまう。すなわち、図２において破線の位置まで亀裂Ｃが進展すると、その亀裂Ｃは浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じる。亀裂Ｃが浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じると、上述のとおりノズル孔４ａ内は負圧であるから、外部から空気が亀裂Ｃを通じて例えば図２に示す矢印線の経路をたどってノズル孔４ａ内に吸い込まれる。この空気によって溶鋼が酸化されてＦｅＯが生じ、これが下ノズル３や浸漬ノズル４の耐火物成分と低融点物質を生成する。これによって、下ノズル３や浸漬ノズル４の内周面が大きく溶損し、極端な場合には、ノズルの折損や溶鋼漏れが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平１−６８１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、下ノズルに亀裂が発生したとしても、外部からの空気が亀裂を通じてノズル孔内に進入しにくい下ノズルと鋳造用ノズルの接合部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ＳＮ装置の下プレートの下部に接合される下ノズルと、この下ノズルの下部に接合される鋳造用ノズルとの接合部構造において、下ノズルのノズル孔の内径よりも鋳造用ノズルのノズル孔の内径を小さくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、下ノズルのノズル孔の内径よりも鋳造用ノズルのノズル孔の内径を小さくしたので、下ノズルの外周面に発生した亀裂が下ノズルの内周面に達する前に浸漬ノズルのノズル孔に通じてしまうことがなくなる。したがって、外部からの空気が亀裂を通じてノズル孔内に進入しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の接合部構造を適用したＳＮ装置の断面図であり、その中プレートから下側を示す。
【図２】従来の３枚式のＳＮ装置の断面図であり、その中プレートから下側を示す。
【図３】下ノズルに発生する亀裂の形態を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の接合部構造を適用したＳＮ装置の断面図であり、その中プレートから下側を示す。図１のＳＮ装置は３枚式のＳＮ装置であって、図示しない上プレートと下プレート２とに挟まれた中プレート１をスライドさせることにより溶鋼の流量を制御する。また、下プレート２の下部には下ノズル３の上部が目地材を介して接合され、下ノズル３の下部には、鋳造用ノズルとして浸漬ノズル４の上部が目地材を介して接合されている。
【００１４】
本発明の接合部構造では、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも鋳造用ノズルであるの浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径を小さくしている。これにより、図１に示すように、図２の従来例と同じ破線の位置まで亀裂Ｃが進展しても、その亀裂Ｃは浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じないようになる。したがって、外部からの空気が亀裂を通じてノズル孔内に進入しにくくなる。
【００１５】
ここで、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径は、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも４ｍｍ以上小さいことが好ましい。内径の差が４ｍｍ未満の場合、浸漬ノズル４の取り付け時に芯がズレ、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内壁が、下ノズル３のノズル孔３ａの内壁よりも外側に位置する部分ができる恐れがあり、下ノズル３で進展した亀裂Ｃがその部分に達すると、亀裂Ｃが下ノズル３のノズル孔３ａに達する前に浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じるため、本発明の効果が得られないからである。
【００１６】
また、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径は、下ノズル３のノズル孔３ａの内径の７０％以上であることが望ましい。通常、ＳＮ装置は、５０％前後（具体的には、約３０〜７０％の範囲）の開度で流量制御を行うことが多い。このため、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径が下ノズル３のノズル孔３ａの内径の７０％を下回ると、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径で流量が律速され、ＳＮ装置の流量制御性を乱す可能性があるためである。ここで開度とは、全閉を０％、全開を１００％とし、全閉から全開に至るまでの摺動距離の何％摺動したかで、ＳＮ装置の内孔の開いた量を示すものである。
【００１７】
なお、以上の実施例では、鋳造用ノズルとして浸漬ノズルを使用したが、ロングノズルを使用できることは言うまでもない。また、ＳＮ装置は、上プレートと下プレートからなる２枚式のＳＮ装置であってもよい。
【符号の説明】
【００１８】
１ 中プレート
２ 下プレート
３ 下ノズル
３ａ ノズル孔
４ 浸漬ノズル（鋳造用ノズル）
４ａ ノズル孔
Ｃ 亀裂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライディングノズル装置（以下「ＳＮ装置」という。）の下プレートの下部に接合される下ノズルと、この下ノズルの下部に接合される鋳造用ノズルとの接合部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
取鍋やタンディッシュなどの溶融金属容器において、溶鋼などの溶融金属（以下、代表して「溶鋼」と表記する。）の流量を制御する装置として、ＳＮ装置がある。このＳＮ装置は、２枚又は３枚のプレートれんがを相対的にスライドさせ、ノズル孔を開閉することにより流量を制御するものである。
【０００３】
図２は、従来の３枚式のＳＮ装置の断面図であり、その中プレートから下側を示す。３枚式のＳＮ装置では、図示しない上プレートと下プレート２とに挟まれた中プレート１をスライドさせることにより溶鋼の流量を制御する。また、下プレート２の下部には下ノズル３の上部が目地材を介して接合され、下ノズル３の下部には、鋳造用ノズルとして浸漬ノズル４の上部が目地材を介して接合されている。このような構成のＳＮ装置では、中プレート１よりも下方のノズル孔は負圧となる。
【０００４】
一方、鋳造時、ノズル孔には溶鋼が通過することから、とくに鋳造の開始時にはノズル孔が急激に加熱され、ノズル孔に面する耐火物が膨張する。このノズル孔に面する耐火物が膨張すると、その外周側の耐火物には引張応力が作用し、亀裂を発生させる要因となる。したがって、ＳＮ装置の下ノズル３において、亀裂は最初に外周面に発生し、その後、内周側に進展していく場合がほとんどである。この亀裂の形態を概念的に示すと、図３のとおりである。なお、一般的に耐火物の材質の違いから、亀裂は下ノズルに発生しやすく、浸漬ノズル（鋳造用ノズル）には発生しにくい。
【０００５】
また、従来のＳＮ装置においては図２にも示すように、浸漬ノズル４（鋳造用ノズル）のノズル孔４ａの内径は、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも大きくしている（例えば特許文献１参照）。これは、下流側の浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径が大きい方が、溶鋼の流れがスムーズになるといった感覚や、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径が小さいとノズル孔４ａの内壁面が摩耗しやすいといった感覚などがあるためである。
【０００６】
しかし、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径が、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも大きいと、上述のとおり下ノズル３の外周面に亀裂が発生して内周側に進展していくときに、その亀裂が下ノズル３の内周面つまりノズル孔３ａに達する前に、浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じてしまう。すなわち、図２において破線の位置まで亀裂Ｃが進展すると、その亀裂Ｃは浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じる。亀裂Ｃが浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じると、上述のとおりノズル孔４ａ内は負圧であるから、外部から空気が亀裂Ｃを通じて例えば図２に示す矢印線の経路をたどってノズル孔４ａ内に吸い込まれる。この空気によって溶鋼が酸化されてＦｅＯが生じ、これが下ノズル３や浸漬ノズル４の耐火物成分と低融点物質を生成する。これによって、下ノズル３や浸漬ノズル４の内周面が大きく溶損し、極端な場合には、ノズルの折損や溶鋼漏れが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平１−６８１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、下ノズルに亀裂が発生したとしても、外部からの空気が亀裂を通じてノズル孔内に進入しにくい下ノズルと鋳造用ノズルの接合部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ＳＮ装置の下プレートの下部に接合される下ノズルと、この下ノズルの下部に接合される鋳造用ノズルとの接合部構造において、下ノズルのノズル孔の内径よりも鋳造用ノズルのノズル孔の内径を小さくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、下ノズルのノズル孔の内径よりも鋳造用ノズルのノズル孔の内径を小さくしたので、下ノズルの外周面に発生した亀裂が下ノズルの内周面に達する前に浸漬ノズルのノズル孔に通じてしまうことがなくなる。したがって、外部からの空気が亀裂を通じてノズル孔内に進入しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の接合部構造を適用したＳＮ装置の断面図であり、その中プレートから下側を示す。
【図２】従来の３枚式のＳＮ装置の断面図であり、その中プレートから下側を示す。
【図３】下ノズルに発生する亀裂の形態を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の接合部構造を適用したＳＮ装置の断面図であり、その中プレートから下側を示す。図１のＳＮ装置は３枚式のＳＮ装置であって、図示しない上プレートと下プレート２とに挟まれた中プレート１をスライドさせることにより溶鋼の流量を制御する。また、下プレート２の下部には下ノズル３の上部が目地材を介して接合され、下ノズル３の下部には、鋳造用ノズルとして浸漬ノズル４の上部が目地材を介して接合されている。
【００１４】
本発明の接合部構造では、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも鋳造用ノズルであるの浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径を小さくしている。これにより、図１に示すように、図２の従来例と同じ破線の位置まで亀裂Ｃが進展しても、その亀裂Ｃは浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じないようになる。したがって、外部からの空気が亀裂を通じてノズル孔内に進入しにくくなる。
【００１５】
ここで、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径は、下ノズル３のノズル孔３ａの内径よりも４ｍｍ以上小さいことが好ましい。内径の差が４ｍｍ未満の場合、浸漬ノズル４の取り付け時に芯がズレ、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内壁が、下ノズル３のノズル孔３ａの内壁よりも外側に位置する部分ができる恐れがあり、下ノズル３で進展した亀裂Ｃがその部分に達すると、亀裂Ｃが下ノズル３のノズル孔３ａに達する前に浸漬ノズル４のノズル孔４ａに通じるため、本発明の効果が得られないからである。
【００１６】
また、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径は、下ノズル３のノズル孔３ａの内径の７０％以上であることが望ましい。通常、ＳＮ装置は、５０％前後（具体的には、約３０〜７０％の範囲）の開度で流量制御を行うことが多い。このため、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径が下ノズル３のノズル孔３ａの内径の７０％を下回ると、浸漬ノズル４のノズル孔４ａの内径で流量が律速され、ＳＮ装置の流量制御性を乱す可能性があるためである。ここで開度とは、全閉を０％、全開を１００％とし、全閉から全開に至るまでの摺動距離の何％摺動したかで、ＳＮ装置の内孔の開いた量を示すものである。
【００１７】
なお、以上の実施例では、鋳造用ノズルとして浸漬ノズルを使用したが、ロングノズルを使用できることは言うまでもない。また、ＳＮ装置は、上プレートと下プレートからなる２枚式のＳＮ装置であってもよい。
【符号の説明】
【００１８】
１ 中プレート
２ 下プレート
３ 下ノズル
３ａ ノズル孔
４ 浸漬ノズル（鋳造用ノズル）
４ａ ノズル孔
Ｃ 亀裂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライディングノズル装置の下プレートの下部に接合される下ノズルと、この下ノズルの下部に接合される鋳造用ノズルとの接合部構造において、下ノズルのノズル孔の内径よりも鋳造用ノズルのノズル孔の内径を小さくしたことを特徴とする下ノズルと鋳造用ノズルの接合部構造。
【請求項１】
スライディングノズル装置の下プレートの下部に接合される下ノズルと、この下ノズルの下部に接合される鋳造用ノズルとの接合部構造において、下ノズルのノズル孔の内径よりも鋳造用ノズルのノズル孔の内径を小さくしたことを特徴とする下ノズルと鋳造用ノズルの接合部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１６１４７２（Ｐ２０１１−１６１４７２Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７０１（Ｐ２０１０−２５７０１）
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（０００１７０７１６）黒崎播磨株式会社 (314)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（０００１７０７１６）黒崎播磨株式会社 (314)
【Ｆターム（参考）】
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