JPH058023A

JPH058023A - スライデイングノズル孔の封止方法

Info

Publication number: JPH058023A
Application number: JP16442191A
Authority: JP
Inventors: Noboru Tsukamoto; 昇塚本; Yuji Yoshimura; 裕次吉村; Shigeru Okuda; 茂奥田
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】スライディングノズル孔に充填した粒状充填
材７の、受鋼時の流失、溶鋼の侵入による凝固層の形成
を防止して、ノズルの自然開孔率を高める。【構成】粒状充填材７の表出面７Ａをアルミニウム板
９で覆う。【効果】アルミニウム板９が受鋼時の潜熱で軟化溶融
し、更に酸化硬化して、粒状充填材表面と強固に一体化
した被覆層を形成する。この被覆層により、受鋼時の粒
状充填材の流失、溶鋼の侵入が防止され、安定かつ確実
に自然開孔がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶融金属容器に設けられ
たスライディングノズル孔の封止方法に係り、特に、溶
鋼容器等に設けられたスライディングノズルのノズル孔
閉塞防止のために、孔内に充填材を充填して封止する方
法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶鋼容器の流量調整のために該容器の底
部に設けられるスライディングノズルは、第２図に示す
如く、上部ノズル１、固定盤２、摺動盤３、下部ノズル
４からなり、摺動盤３を油圧又は電動にて摺動させるこ
とにより、溶鋼の流出を調整又は停止するものである。
なお、図中、５はノズル受レンガ、６は容器の鉄皮であ
る。

【０００３】このようなスライディングノズルにおい
て、受鋼初期に、比較的低温のノズル孔内まで溶鋼が侵
入すると溶鋼が孔内で凝固して、溶鋼の流出を妨げる。

【０００４】このため、従来、上部ノズル１及び固定盤
のノズル孔に充填材７を充填してノズル孔を封止し、溶
鋼の侵入を防止する方法が採られている。この充填材７
は、ノズル開孔時に、溶鋼とともに流出する。

【０００５】従来、このようなスライディングノズルの
ノズル孔閉塞防止のためにノズル孔内に充填する充填材
としては、珪砂、カーボン微粉で被覆した珪砂、クロム
鉱粒、カーボン粒等の粒状充填材が使用されてきた。

【０００６】しかしながら、スライディングノズル孔に
充填された粒状充填材では、溶鋼容器に溶鋼を装入する
際の初期の溶鋼流によって、粒状充填材上部が流れる、
或いは、粒状充填材の粒子間に溶鋼が侵入し凝固層を形
成するという欠点がある。特に、炉外精錬等のために高
温かつ滞留時間が長い場合には、上記凝固層が強固な焼
結層を作るため、溶鋼注出時にスライディングノズルを
開にしても溶鋼静圧では破れなくなり、自然開孔し難く
なる。この場合には、酸素洗浄等の危険を伴なう作業で
開孔する必要があり、極めて不利である。

【０００７】この様な現象に対処するために、本出願人
は、ノズル孔に粒状充填材を充填した後、充填材の上部
を耐火物、微粉と無機バインダー溶液との泥漿物（第２
図の８）で被覆する方法を提案した（特公昭５７−３３
０９１号公報）。

【０００８】また、溶融金属と接する位置に固形板（鉄
板）を敷き、その下部に粒状耐火物を充填する方法も公
知である（特開昭５１−１１７１２７号公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】特公昭５７−３３０９
１号公報記載の方法では、容器内は通常１０００〜１２
００℃の雰囲気温度であることから、粒状充填材の表面
を泥漿物で均一に被覆するには煩雑な作業を要するとい
う欠点がある。

【００１０】また、特開昭５１−１１７１２７号公報に
記載の方法では、ノズル受けれんが並びに上部ノズルが
使用初期で新しいうちは確実に処置できるが、連続使用
された後は、ノズル表面が凹凸表面となるため鉄板を粒
状耐火物に密着させることが難しくなるという欠点があ
る。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点を解決し、
受鋼時に溶鋼によってノズル孔内の充填材が流されな
いようにする。充填材充填部に溶鋼が侵入するのを
抑制する。溶鋼が高温となり、また、滞留時間が長
くなった場合においても、充填材及び溶鋼がノズル開孔
時に円滑に自然流出することを可能とする。スライディ
ングノズル孔の封止方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１のスライディン
グノズル孔の封止方法は、スライディングノズルのノズ
ル孔に粒状充填材を充填して該ノズル孔を封止する方法
であって、該粒状充填材の上面をアルミニウム板又はア
ルミニウム合金板で覆うことを特徴とする。

【００１３】請求項２のスライディングノズル孔の封止
方法は、スライディングノズルのノズル孔に粒状充填材
を充填して該ノズル孔を封止する方法であって、該粒状
充填材の上面を、アルミニウム又はアルミニウム合金と
ガラスフリット、正長石、シリカ及びシリカ・アルミナ
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上とからなる複
合板で覆うことを特徴とする。

【００１４】即ち、本発明者らは上記従来技術の実情に
鑑み鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金板を粒状充填材表面に一体化して設けることに
より、優れた効果が得られることを見出し、本発明を完
成させた。

【００１５】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。なお、以下においては、溶鋼容器に適用した場合
について説明するが、本発明は他の溶融金属容器にも適
用可能であることは言うまでもない。

【００１６】第１図は本発明の一実施例を示す断面図で
ある。なお、第１図において、第２図と同一機能を有す
る部材には同一符号を付してある。

【００１７】本発明のスライディングノズル孔の封止方
法においては、まず、スライディングノズルのノズル孔
に粒状充填材７を充填する。この場合、粒状充填材７の
充填層表出面７Ａは、ノズル受レンガ５と共に平坦面を
形成することが好ましい。このため、図示の如く、粒状
充填材７は、固定盤２の孔２Ａ、上部ノズル１の孔１
Ａ、更にはノズル受レンガ５の凹部５Ａ内に充填し、ノ
ズル受レンガの上面５Ｂと粒状充填材７の充填層表出面
７Ａとが面一な水平面となるようにする。

【００１８】次に、この面上に、少なくとも、粒状充填
材７の充填層の表出面７Ａを覆うように、アルミニウム
板９又はアルミニウム合金板或いは前記した複合板を置
く。

【００１９】請求項１の方法で用いるアルミニウム板又
はアルミニウム合金板のうち、アルミニウム合金板のア
ルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｃａ
合金等が挙げられる。また、その形状は、無孔板状、複
数孔明き板状、エキスバンドメタル状等のいずれでも良
い。その大きさは、粒状充填材の表出面全面を覆う面積
（通常、直径２５０〜５００ｍｍ程度）であれば良く、
厚さは０．５〜７ｍｍが好ましい。この厚さが、０．５
ｍｍ未満では強度が弱く、変形し易いために、封止作業
性に劣る。また、７ｍｍを超えるとアルミニウム又はア
ルミニウム合金の溶液が粒状充填材層の深部（下部）に
まで浸透し、過度に厚い一体化層となり好ましくない。

【００２０】なお、粒状充填材を覆うアルミニウム板又
はアルミニウム合金板は１枚であっても複数の積層板で
あっても良い。

【００２１】請求項２の方法で用いる複合板において、
ガラスフリットとしては、一般にほうろう製造用に用い
られる非晶質低融点ガラス粉砕物（融点４００〜１１０
０℃）で市販の製品を用いることができる。また、硼珪
酸ガラス、リン酸ガラス、ソーダガラス等のガラス粉末
で軟化点が１０００℃以下のものを使用することもでき
る。

【００２２】正長石は造岩珪酸塩鉱物のＫＡｌＳｉ₂ Ｏ
₈ を主成分とするカリ長石であって、製陶業等で用いら
れるものであればいずれも適用可能である。

【００２３】シリカ、シリカ・アルミナとしては、珪砂
粉末、珪石粉末、粘土、ろう石粉末、シャモット粉末、
ムライト粉末、アルミナ粉末等を用いることができる。

【００２４】アルミニウム又はアルミニウム合金と複合
させる上記ガラスフリット、正長石、シリカ、シリカ・
アルミナのうちの材料の選定は、溶鋼容器の溶鋼温度、
滞留時間等、その他の操作条件に応じて適宜選定する。

【００２５】請求項２の方法で用いる複合板を構成する
アルミニウム又はアルミニウム合金のうち、アルミニウ
ム合金としては、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｃａ合金が挙
げられ、その形状は板状、複数の孔明き板状、複数のツ
メ突起付き板状、エキスバンドメタル状等を採用するこ
とができる。

【００２６】請求項２で用いる複合板の製造方法は特に
限定するものではないが、例えば、アルミニウム板又は
アルミニウム合金板にガラスフリット、シリカ等の泥漿
を吹付又はコテ塗りした後、乾燥することにより、或い
は、所定の混練物をアルミニウム板又はアルミニウム合
金板の１枚又は複数枚と共に流し込み成形して乾燥する
ことによって、封止作業に十分耐える複合板を容易に得
ることができる。なお、複合板の強度を向上させるため
に、上記泥漿又は混練物に、バインダーとしてＣＭＣ
（カルボキシメチルセルロース）、ＰＶＡ（ポリビニル
アルコール）、リグニンスルホン酸等を添加することも
できる。

【００２７】このような複合板の大きさは、粒状充填材
の表出面全面を覆う面積（通常、直径２５０〜５００ｍ
ｍ程度）であれば良く、厚さは２〜５０ｍｍが好まし
い。この厚さが、２ｍｍ未満では強度が弱く変形し易い
ために、封止作業性に劣る。また、５０ｍｍを超えると
厚過ぎて、封止作業性を損なう。なお、複合板を構成す
るアルミニウム板又はアルミニウム合金板の厚さは０．
５〜７ｍｍであることが好ましい。

【００２８】一方、本発明に用いる粒状充填材としては
特に制限はなく、従来この分野で使用されているものを
用いることができる。例えば、珪砂、クロム鉱粒、アル
ミナ粒、ジルコン粒、カーボン粒等であって、その粒径
が０．３〜２．５ｍｍ程度の範囲内にあり、必要に応じ
て所定の粒度分布となるように粒度調整されたものを用
いることができる。

【００２９】なお、上記粒状充填材は、炭素質をコーテ
ィング又は含浸させることにより、長時間高温にさらさ
れた場合でも粒子間の焼付を抑制することができる。

【００３０】本発明においては、用いる粒状充填材は１
種に限らず、２種以上を併用しても良い。例えば、ノズ
ル孔の下部に低熱伝導性の粒状充填材を、ノズル孔の上
部に難焼結性の粒状充填材を充填する二層充填方法を採
用しても良い。

【００３１】

【作用】粒状充填材の上面を覆うアルミニウム板又はア
ルミニウム合金板は、封止作業が終了すると、溶鋼容器
内の雰囲気温度によってアルミニウム又はアルミニウム
合金が軟化ないし溶融して粒状充填材表面に密着し、更
に、アルミニウムは酸化されて酸化アルミニウムとなり
粒状充填材に強固に一体化した被覆層となる。同様に、
請求項２で用いる複合板は、封止作業終了後、溶鋼容器
内の雰囲気温度によってガラスフリットが軟化溶融し、
また、アルミニウム又はアルミニウム合金も軟化溶融し
て粒状充填材表面に密着し更に、アルミニウムは酸化さ
れて酸化アルミニウムとなり強固な一体化した被覆層と
なる。このため、受鋼時においては、この被覆層が、溶
鋼による粒状充填材の流出を防止すると共に、溶鋼の侵
入凝固層の生成を抑制する。

【００３２】一方、溶鋼注出時には、ノズルを開とする
ことにより、溶鋼静圧で速やかに自然開孔される。

【００３３】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り以下の実施例に限定されるものではない。

【００３４】実施例１連続鋳造用２００ｔ溶鋼取鍋に珪砂（粒径０．３〜１．
７ｍｍ）の粒状充填材（１０ｋｇ）を充填し、その上部
にアルミニウム板（直径４００ｍｍ×厚さ５ｍｍ）を被
覆した。溶鋼取鍋内の潜熱によりアルミニウム板は軟化
溶融し、更に酸化、硬化して粒状充填材の上面は一体化
された。このスライディングノズルは、受鋼から注入開
始までの溶鋼滞留時間が４０〜６０分の場合、下記式で
求めた自然開孔率は９９％であった。なお、アルミニウ
ムの板を用いず珪砂粒状充填材のみの従来方法の自然開
孔率は９５％であった。

【００３５】

【数１】

【００３６】実施例２アルミニウム板の代りに、ガラスフリット５０重量％及
び珪石粉末５０重量％と孔明きアルミニウム板（厚さ２
ｍｍ）とからなる複合板（厚さ１０ｍｍ）を用いたこと
以外は、実施例１と同様にして行なった。溶鋼取鍋内の
潜熱により複合板は軟化溶融し、粒状充填材の上面は一
体化された。このスライディングノズルは、溶鋼受鋼後
２０〜２５分のＲＨ処理を行なうという条件下で、自然
開孔率９８．５％であった。

【００３７】実施例３珪砂の代りに、ジルコン砂（粒径０．１〜０．５ｍｍ）
の粒状充填材（１５ｋｇ）を充填し、アルミニウム板の
代りに、複数のツメ突起付きアルミニウム板（厚さ１ｍ
ｍ）２枚の間に、ガラスフリット３０重量％及び正長石
粉末７０重量％をはさんだ複合板（厚さ３０ｍｍ）を用
いたこと以外は、実施例１と同様に行なった。溶鋼取鍋
内の潜熱により複合板は軟化溶融し、更に硬化し、粒状
充填材の上面は一体化された。このスライディングノズ
ルは、２０〜２５分のＲＨ処理を行なうという条件下
で、滞留時間６０〜９０分後の自然開孔率は９８％であ
った。

【００３８】実施例４珪砂の代りに、珪砂（粒径０．３〜１．７ｍｍ）７０重
量％とクロム鉱（粒径０．３〜１．２ｍｍ）３０重量％
との混合粒状充填材（１５ｋｇ）を充填し、アルミニウ
ム板の代りに、複数のツメ突起付きアルミニウム板（厚
さ２ｍｍ）２枚の間に、ガラスフリット２０重量％及び
アルミナ粉末８０重量％をはさんだ複合板（厚さ２０ｍ
ｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様に行なった。
溶鋼取鍋の潜熱により複合板は軟化溶融、更に硬化し、
粒状充填材の上面は一体化された。このものについて、
受鋼後、１６８０〜１７００℃で２０〜２５分炉外精錬
を行なった後の自然開孔率は９９％であった。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のスライディ
ングノズル孔の封止方法によれば、受鋼時の充填材の流
失、溶鋼の侵入による凝固層の生成は効果的に抑制さ
れ、一般的な鋳造のみならず高温且つ長時間の精錬の処
理後においても、ノズルの自然開孔を安定かつ確実に確
保することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は本発明のスライディングノズル孔の封
止方法の一実施例を示す断面図である。

【図２】第２図は従来法を示す断面図である。

【符号の説明】

１上部ノズル２固定盤３摺動盤４下部ノズル５ノズル受レンガ７粒状充填材９アルミニウム板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スライディングノズルのノズル孔に粒状
充填材を充填して該ノズル孔を封止する方法であって、
該粒状充填材の上面をアルミニウム板又はアルミニウム
合金板で覆うことを特徴とするスライディングノズル孔
の封止方法。
【請求項２】スライディングノズルのノズル孔に粒状
充填材を充填して該ノズル孔を封止する方法であって、
該粒状充填材の上面を、アルミニウム又はアルミニウム
合金とガラスフリット、正長石、シリカ及びシリカ−ア
ルミナよりなる群から選ばれる１種又は２種以上とから
なる複合板で覆うことを特徴とするスライディングノズ
ル孔の封止方法。