JPH0251706B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、取鍋及びタンデイツシユ等の溶融金
属容器から溶融金属を注出する場合に使用され
る、溶融金属流量制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

溶融金属容器から溶融金属を注出する場合、溶
融金属の流量制御機構として、ノズルストツパー
方式、及びスライドバルブ（スライデイングノズ
ル）方式がよく知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記従来方式の諸欠点は下記のとおりであるこ
とが知られている： ノズルストツパー方式 (1) 溶融金属容器の高さとほぼ同じ長さの、ノ
ズルストツパー１が必要なため、耐火物のコ
ストが高い、 (2) 第１５図（スライドバルブ及びノズルスト
ツパーのストロークと開口面積の関係図）に
示す様にノズルストツパー１のわずかな動き
で、流量変化が大きいため流量制御性が劣
る、 (3) ノズルストツパー１が、溶融金属中に漬か
つているため、ノズルストツパー１の途中が
溶損あるいは熱スポーリング等により上下に
切れるトラブルが生じ、流量制御不能となる
ことがある。

スライドバルブ方式 (1) 取鍋の場合、溶融金属を取鍋に受けてから
溶融金属を注出（以下鋳込）するまでに、溶
融金属の成分調整及び温度調整等により、数
十分〜数時間の時間を要した。

そのため、ノズル２内で溶鋼が、凝固しな
い様、ノズル２内に砂等の充填材を充填する
必要があり、作業能率が劣つた。充填材は、
スライドバルブを開にした場合、先ず充填材
が流出し、その後に溶融金属が流出し自然開
口する様考えられたものであるが、充填材に
溶融金属が浸透、凝固し、自然開孔しないこ
とがある、そのため、酸素ランスにより強制
開口する必要があり、危険な作業を強いられ
ている現状である。

(2) タンデイツシユの場合、溶融金属の品質
上、充填材等の使用は、出来ず、溶融金属が
規定量たまつた後に開孔する様耐火物又は鉄
パイプ等をノズル上部外周に、施工する必要
があり、作業性が悪く、又コストも高い。

(3) タンデイツシユの場合、耐火物又は鉄パイ
プ等の代わりに第１６図に示す如く固定板３
又はスライド板４より不活性ガスを吹き込ん
でノズル内の溶融金属が凝固するのを防ぐ方
法があるが、この場合は、不活性ガスを導入
する構造が複雑となり、コストが高い。

又、上述の方法に於ても100％の成功率で
はなくノズル内の溶融金属が凝固し、鋳込ス
タートが来ない場合がある。

尚鋳造中に浸潰ノズルを交換る場合でも、
ノズルを閉にするため、上記と同様である。

(4) 鋳造中誤動差又は必要性によりノズルを全
閉にすることがあるが、長時間全閉にすると
ノズル内に溶融金属が凝固するため、強制開
孔が必要となる。

(5) 接合部が多く、耐火物外部からのエアー巻
き込みの危険性が高いため、製品品質に悪影
響を及ぼす可能性が高い。

又、最近の技術として、第１７図に示すロータ
リーバルブがあり、この方式の特徴は、ローター
２０、ドームノズル２１及び駆動機構２０ａより
構成され、ドームノズル２１を、タンデイツシユ
２３に固定し、ローター２０を回転させることに
より、溶融金属を流量制御するものであるが、こ
の種の方式も次の欠点がある。

(1) ローター２０が溶融金属中に漬かつているた
め、ローター２０の途中が溶損あるいは熱スポ
ーリング等により、上下に切れるトラブルが生
じ、流量制御不能となることがある。

(2) ローター２０の長さが、タンデイツシユ２３
の高さ以上の長さになるため、コストが高い。

(3) 鋳造初期はノズル２２を全閉にし、溶融金属
をタンデイツシユ２３内に注入し溶融金属が一
定量になつた後でノズル２２を開とし、鋳込み
作業を開始するが、ノズル２２は次の理由によ
りあまり大きくできないため、ノズル２２内溶
融金属の温度低下により溶融金属が凝固し鋳込
みスタートが不可能となる場合がある。

即ち、ノズル２２を大きくするにはローター
２０、ドームノズル２１その他関連部材も大型
化することになり、コストアツプ、取扱い時の
作業性等の問題があり大型化にも限度がある。

また、鋳造作業中の操作ミス又はモールド内
溶融金属のオーバーフロー等の非常事態時に
は、ノズル２２を全開にすることがあるが、前
記同様ノズル２２内の溶融金属が凝固し、鋳込
み再開が不可能となる場合がある。

(4) ローター２０が大きく、重いため、ローター
２０のハンドリング及び、セツト時の作業性が
悪い。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は従来方式の諸欠陥を解決すべく
種々検討、実験の結果、本発明の開発に成功した
ものであり、本発明の技術的構成は前記特許請求
の範囲各項に明記したとおりであるが、本発明の
具体的数例を示す添付図面に基いて更に詳説す
る。

第１図に示す如く、溶融金属容器５の底部又は
側部にモルタルにて固定されたノズル受れんが６
にスリーブ７をモルタルにて固定し、スリーブ７
の内面テーパ部又はストレート部に密接し、且つ
回動自在に回転制御用ケース１０（以下単にケー
スと言う）により支持された回転ノズル８より構
成され、回転ノズル８を回転させることにより溶
融金属の流量制御を行うものである。

次に本発明を第１図より第５図に基づいて具体
的に説明する。回転ノズル８は第１図及び第５図
に示す如く、円錐台状の形状をしており、下部に
は、第５図に示す如く回転ノズル８の回転軸線に
平行な１ヶ所以上の駆動用フラツト面を設け、側
面テーパー部より下方へＬ字形のノズル孔９を設
けてあり、テーパー部の該ノズル孔９から溶融金
属が流入する様スリーブ７及びノズル受れんが６
には凹状切欠き部２５が設けてある。

前記凹状切欠き部とは、第３図及び第４図に示
す如く、ノズル受れんが６及びスリーブ７の上面
から側面にかけて少なくとも１個所設けた、切り
欠き部であり、直線カツトあるいは曲線カツトを
問わず又形状に関わらず切り欠いた部分を言う。
スリーブ７は、回転しない様モルタルにてノズル
受れんが６に固定される。回転ノズル８とスリー
ブ７の密接面に溶融金属が入り込まない様密接さ
せるため、且つ該回転ノズル８を回動自在に保持
するためにケース１０で支承してある。ケース１
０の外周には、回転力を伝達すべく歯車又はリン
ク等の伝達手段（図示せず）が設けられており、
電動モーター、油圧モーターあるいは油圧シリン
ダー等の駆動動装置（第１１図図示）により駆動
し、制御する。

次にこの様に構成された、本発明の制御機構に
よる使用方法を説明する。先ず回転ノズル８を回
転し、スリーブ７及びノズル受れんが６の凹状切
欠き部２５以外の場所へノズル孔９を移動させ、
ノズル孔９を塞いだ状態とし、溶融金属を溶融金
属容器へ受ける。

鋳込みは、該回転ノズル８を回転し、ノズル孔
９をスリーブ７及びノズル受れんが６の凹状切欠
き部２５に合せることによつて、溶融金属を流出
させる。

流出制御は、第１４図に示す如く、回転ノズル
８を回転させノズル孔９をスリーブ７の凹状切欠
き部２５エツジによつて塞ぐ（絞る）ことにより
制御する。又、この様な流量制御は第２図のＡ部
及びＢ部の２ケ所で可能である。

以上本発明の一実施例に基づき説明したが、ス
リーブ７及びノズル受れんが６の凹状切欠き部の
大きさは、回転ノズル８のノズル孔９が塞がらな
い大きさとし、大きく取つても良い。

又、ノズル孔９及び凹部２５は１個所にかぎら
ず数個所とすることも可能である。

回転ノズル８の外形形状は、第６図、第７図に
示す如く、外周がストレート形状（円柱状）８
ａ、逆テーパー形状（逆円錐台状）８ｂとしても
良い。

又、ノズル孔９の形状は、第８図、第９図ａ及
びｂに示す如く、テーパー面から斜めにストレー
ト状貫通孔９ａとしてもよく、またその横断面形
状を楕円９ｂとしても良い。

回転ノズル８とスリーブ７及びノズル受れんが
６との組合せは、前述した回転ノズル８、スリー
ブ７及びノズル受れんが６との組合せの他に第１
０図に示す如く、回転ノズル８及びノズル受れん
が６ｃとの組合せとすることもできる。

回転ノズル８の支持装置の一実施例を第１１図
に示す。回転を回転ノズル８に与えられる様回転
ノズルの下部フラツト面で保持したケース１０を
回動自在に外ケース１１により保持し、ボルト・
ナツト１２により溶融金属容器５に溶接又はボル
ト止めされた固定ベース１５に固定される。ケー
ス１０の外周には歯車を切つており、外ケース１
１との間に減速用歯車１３を設け更にその外側に
は、ウオームギヤー１４を設け、ウオームギヤー
には電動モーター又は油圧モーター等の駆動源
（図示せず）を設けることにより、回転ノズル８
の回転制御を行ものである。

次に中間ノズル１６を組込んだ実施例を第１３
図に基づいて説明する。

回転ノズル８、スリーブ７、及びノズル受れん
が６は第１図に示すものと同様であるが、該回転
ノズル８の下部に中間ノズル１６を設けた機構で
ある。

中間ノズル１６は、ケース１７により、回転ノ
ズル８へ密接され且つ回転ノズル８が回動しても
動かない様固定されている。

中間ノズル１６と回転ノズル８と接合面は平面
又は、第１３図、第１４図に示す如く、球面８
ｅ，１６ａ又は１個以上の凸凹８ｆ，１６ｂの嵌
合形状としても良い。

尚、本機構は、浸漬ノズル、ロングノズル等の
下部ノズルを使用する場合に有効である。

〔発明の効果〕

本発明の流量制御機構によると、前述の如き、
従来技術の問題点は全て解消され、特に次の点で
優れている。

(1) 鋳込みスタート時には、ノズル孔９内に溶融
金属が入らないため、充填材が必要ないばかり
ではなく、不活性ガスを吹き込む必要がない。
従つて、コストが安く、安定した操業が可能と
なる。

(2) 鋳込中に浸漬ノズル等を交換する場合でも、
ノズルを閉にした時ノズル孔９内に溶融金属が
入らないため、前項(1)と同様の効果がある。

(3) スライドバルブと比較し、接合部が少ないた
め、外部のエアー巻き込みが少なくなり、製品
品質が向上する。

(4) コンパクトであり、耐火物使用量が少なくな
るため、コストが安くなる。又耐火物部材の交
換作業も容易である。

(5) 流量制御が第２図に示す如くＡ，Ｂ部２個所
で可能であるため、従来技術より流量制御性が
良く、寿命も長い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１４図は本発明装置の具体例を示す
概略図、第１５図はスライドバルブ及びノズルス
トツパー方式のストロークと開口面積の関係を示
すグラフ、第１６図及び第１７図は公知例の概略
図であり、図中、５……溶融金属容器、６……ノ
ズル受れんが、７……スリーブ、８……回転ノズ
ル、９……ノズル孔、１０，１７……ケース、１
１……外ケース、１２……ボルト・ナツト、１３
……減速用歯車、１４……ウオームギヤー、１５
……固定ベース、１６……中間ノズル、２０……
ローター、２１……ドームノズル、２２……開口
孔、２３……タンデイツシユ、２５……凹状切欠
き部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属容器の底部又は側部に配設し得る溶
   融金属流量制御装置において、回転ノズル、ノズ
   ル受れんが及びスリーブ又は回転ノズル、ノズル
   受れんがからなり、前記ノズル受れんが及びスリ
   ーブの少なくとも一方に１箇以上の凹状切欠き部
   を設け、少なくとも１個のノズル孔を貫通した回
   転ノズルの前記ノズル開口面を、前記ノズル受れ
   んが又はスリーブの内周面に回動自在に密接、支
   持し、かつ前記回転ノズルの上部が溶融金属に接
   するように装着した該回転ノズルに回転機構を具
   備することを特徴とする溶融金属流量制御装置。 ２ 前記回転ノズルの形状が円錐台形、逆円錐台
   形、または円柱形である請求項１記載の溶融金属
   流量制御装置。 ３ 前記回転ノズルのノズル孔横断面が円形、楕
   円形とした請求項１及び２記載の溶融金属流量制
   御装置。 ４ 前記回転ノズル下端面に中間ノズルを密接、
   固定した請求項１〜３の何れかに記載の溶融金属
   流量制御装置。 ５ 前記回転ノズルと中間ノズルの嵌合面が平
   面、球面又は凹凸を有する請求項１〜４の何れか
   に記載の溶融金属流量制御装置。 ６ 前記回転ノズルが回転制御用ケースで支承す
   る機構とした請求項１〜５の何れかに記載の溶融
   金属流量制御装置。 ７ 溶融金属容器の底部又は側部に配設し得る溶
   融金属流量制御装置において、円錐台形回転ノズ
   ル、ノズル受れんが及びスリーブ又は該回転ノズ
   ル、ノズル受れんがからなり、前記ノズル受れん
   が及びスリーブに１箇以上の凹状切欠き部を設
   け、少なくとも１個のノズル孔を貫通した該回転
   ノズルの前記ノズル開口面を、前記ノズル受れん
   が又はスリーブの内周面に回動自在に密接、支持
   し、該回転ノズルに回転機構を具備することを特
   徴とする溶融金属流量制御装置。