JPH06627A - 鋳造用耐火性注湯チューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の問題点を、少なくとも２分割とした耐
火性チューブ部材を、一体に組立する結合部の構造の改
良により解消し、真空加圧鋳造での操業上の耐火性チュ
ーブのクラックの生成や、折損を抑制防止し安定した操
業を可能ならしめる。 【構成】 結合部４における両部材２，３の結合が、そ
の軸芯に対して２〜１５度の角度を有すると共に気密を
可能としたピッチが１０〜８５ミリメートルの範囲とし
たニップル１０のテーパ捩子７により成ることを特徴と
している。 【効果】 鋼の真空加圧鋳造で耐火性チューブの耐用回
数を大幅に向上させ、鋳造能率の向上並びに安全性の向
上を可能として鋳造コストを著しく低減化することとな
り、極めて有用な効果をもたらす。そしてこのことによ
り本発明の鋳造用耐火性チューブは、真空加圧鋳造の信
頼性と経済性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空加圧鋳造法などに
依り、鋼などの金属の鋳造を行なう際の注湯用耐火性チ
ューブに関するもので、詳しくは同鋳造法で取鍋から、
その上方に位置するモールドへ鋼などの溶湯を真空雰囲
気中で加圧して注湯するために、取鍋とモールド間に配
置し取鍋中の溶融金属浴部とモールド下端の注湯口を接
続し、その内孔に加圧された溶融金属を通して鋳造を行
なうに使用される耐火性の注湯チューブ（以下耐火性チ
ューブと称す）のチューブ自体の接続部の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術について鋼の真空加圧鋳造に
使用される耐火性チューブについて述べる。

【０００３】鋼の真空加圧鋳造に於いて、耐火性チュー
ブは取鍋からモールドへの溶鋼の真空加圧注湯を行なう
ことや、大気に曝される雰囲気となる取鍋とモールドの
中間の非真空雰囲気下での溶鋼と大気の接触を防いで、
溶鋼の品質劣下を防止するなどの目的で使用されてい
る。

【０００４】前記の耐火性チューブは、その内孔中を高
温でしかも高圧の溶鋼が流れ始めるときの、急激な温度
の変化に依る熱衝撃や溶鋼圧力に依る物理的応力に依っ
て亀裂の生成や破損となり易く、この鋳造法に対して決
定的なダメージとなることから、これらの亀裂や破損が
生じ難い、即ち耐熱スポーリング性に富みしかも強度の
高い材質、その一例としてＡｌ₂Ｏ₃．Ｃ．ＳｉＯ₂など
の主成分により成る一般的にアルミナ・カーボン質と呼
ばれる材質で形成されたもので、この鋳造法では、設備
的に大径で長尺より成る大型の耐火性チューブが必要
で、しかも前記の様な高レベルで安定した品質を備えて
いなければならず、この条件を満たすために２分割とし
て一体に結合し組立てたものが使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した耐火性チュー
ブに於いて、従来から次に挙げるような問題があった。
即ち、耐火性チューブは、前述のように大型で、その全
長が４０００ミリメートル以上で外径３５０ミリメート
ルと極めて大きく、これの一体製造対応が非常に難し
く、このために全長を２分割としてこれを一体に結合す
る組立方式に依り対処している現状であるが、分割とし
た耐火性チューブの結合組立には分割した一方を雄捩子
とし、他方を雌捩子とした結合部を耐火性モルタルを介
在させて螺合することに依り、この結合部より溶鋼が洩
れない一体構造としていたが、この耐火性チューブは使
用時に注湯を開始すると、内孔を流れる溶鋼流に依り取
鍋鋼浴中で激しく揺動するために、結合部の雄捩子起点
に断続性の激しい曲げ応力が加わることから、クラック
の生成を招き溶鋼洩れとなったり、更には折損してしま
い鋳造が中断されるに至るトラブルが表１に示す頻度で
発生し、真空加圧鋳造の操業を阻害する重大な問題点と
なって来ており、耐火性チューブの一体化若しくは結合
して成るものではその結合部の強度の向上と安定化が強
く求められる背景にあったのである。

【０００６】

【表１】

【０００７】この発明の目的は、上述した問題点を少な
くとも２分割とした耐火性チューブ部材を、一体に組立
する結合部の構造の改良により解消し、鋼などの金属の
真空加圧鋳造での操業上の耐火性チューブのクラックの
生成や、折損並びに破損を抑制防止し、安定した操業を
可能ならしめることにある。そして耐火性チューブの一
体化のニーズに対して分割型で充分にそれを満たすこと
の出来る少なくとも２分割とした組立式耐火性チューブ
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は以上に述べた
背景から、これらの問題点を解消することに依り、鋼な
どの金属の真空加圧鋳造に於ける操業の安定化と鋳片品
質への悪影響を防ぐなどを目的としてなされたもので、
その詳細について鋼の鋳造を例にして述べる。

【０００９】即ちこの発明は鋼の真空加圧鋳造に於い
て、取鍋からその上方に位置するモールドへ鋼の溶湯を
真空容器内に置かれた溶鋼入の取鍋に蓋をして加圧し、
押上げて注入するために取鍋とモールド間に配置し、取
鍋の鋼浴部とモールドの下部注湯口を接続しその内孔に
加圧された溶鋼を通してモールドへ注入し、鋳造を行な
うのに使用される耐火性チューブの結合部の構造の改良
により、強度を高めて信頼性を向上せしむるものであ
り、その詳細について図面により述べる。

【００１０】図１において、１ａは従来の耐火性チュー
ブであって、該耐火性チューブ１ａは部材２ａと部材３
ａが結合部４ａで、組立て一体を成している。なお５ａ
はチューブ内孔である。

【００１１】図２は、耐火性チューブ１ａの従来の組立
構造であって、結合部４ａの部材２ａと部材３ａの結合
断面を示し、６ａのストレート捩子に依り螺合して一体
を成しているが、この結合構造は螺合のための捩子が耐
火性チューブ１ａの軸芯に対して平行である処から、耐
火性チューブ１ａの使用中の揺動に依り、結合部４ａに
曲げ応力が働いた場合、その応力はこの構造上で最も強
度の小さい雄捩子起点８ａまたは雌捩子起点９ａの部分
に集中して作用し、耐火性チューブ１ａの使用初期やそ
の経過過程に於いて、比較的高い頻度でクラックの発生
や折損を招くのであり、使用時間経過に比例してその頻
度が比較的早い時点から律速する状況下にあった。

【００１２】図３は本発明の耐火性チューブ１の側面を
示し、又図４はその結合部４の断面構造であり、結合組
立のために耐火性ニップル１０を配置した構造としてあ
る。ニップル１０と部材２及び部材３は螺合のための捩
子を耐火性チューブ１軸芯線に対してテーパのテーパ捩
子７としたことが特徴で、この結合部４に前記の如く曲
げ応力が働いた場合、その応力の作用点を捩子部全長に
亘り均一に分散させる構造としてあることから、この結
合部４の使用時のクラックの発生や折損並びに破損を大
幅に抑制し安定化することが出来ることを狙いとしてい
る。なお５はチューブ内孔、９は雌捩子起点である。

【００１３】耐火性チューブ１はその一例として、Ｃ27
重量％、Ａl₂Ｏ₃46重量％、ＳｉＯ₂24重量％、ＳｉＣ３
重量％から成る骨材混合物にバインダーを加えて混練坏
土とし、プレス成形した後焼成したものがあるが、使用
に際しての耐食性やエヤーシール性並びに耐スポーリン
グ性が条件に適合する材質であれば適用出来る。

【００１４】この発明の耐火性チューブは、鋼の真空加
圧鋳造に於いて、鋳造中の耐火性チューブの結合部での
不具合の発生を大幅に抑制防止し、鋳造操業の安定化と
作業の安全化をもたらすものである。

【００１５】ここで耐火性チューブの結合のための捩子
のテーパを２〜１５度の角度に限定した理由としては、
２度以内では本発明の狙いの効果が発現出来ないもので
あり、そして１５度以上では螺合結合が難しく、例え螺
合が可能であっても実用上の外形状に制約されるからで
あり、捩子テーパは耐火性チューブの軸芯線に対して２
〜１５度の範囲が望ましい所以である。

【００１６】更に結合のための捩子ピッチを１０〜８５
ミリメートルの範囲で限定する理由として、１０ミリメ
ートル以内では螺合強度が必要度に満たなくなるからで
あり、そして８５ミリメートル以内としたのはこれ以上
の範囲としてもその効果に変りがないことと、製造上難
しくなるからであって、捩子ピッチは１０〜８５ミリメ
ートルの範囲が望ましく、その捩子の形状は限定しな
い。

【００１７】

【実施例】実施例について図３、図４を参照し説明す
る。

【００１８】部材２と部材３及びニップル１０をアルミ
ナ・カーボン質として成るもので部材２と部材３に夫々
ピッチ４５ミリメートルで部材端面より内孔に向って絞
る形で部材軸芯線に対する角度を１０度のテーパに依り
成る三角捩子の雌捩子を３５０ミリメートルの延長部に
亘り設け、そしてニップル１０には全長中心点より端面
に向けて前記部材２及び部材３の雌捩子に適合する嵌合
となる三角捩子の雄捩子を片側３４８ミリメートルの延
長となる寸法で成したものとし、耐火性モルタルを介
し、ニップル１０と部材２及び部材３の３つの部材を螺
合させたシール体として結合組立し全長４１００ミリメ
ートルの耐火性チューブとした。

【００１９】

【発明の効果】本発明の耐火性チューブを７５トンの容
量の取鍋にセットし、特殊鋼の真空加圧鋳造を行なった
結果、表２に示す結果を得た。

【００２０】耐火性チューブの耐用回数を鋳造モールド
数で比較すると、従来のものが平均１０．８モールドで
本発明品では平均１５．２モールドと４０．７％の大幅
な向上と極めて高い効果を得た。

【００２１】

【表２】

【００２２】本発明は以上のように鋼の真空加圧鋳造で
耐火性チューブの耐用回数を大幅に向上させ、鋳造能率
の向上並びに安全性の向上を可能として鋳造コストを著
しく低減化することとなり、極めて有用な効果をもたら
すこととなったのである。このことより本発明の鋳造用
耐火性チューブは、真空加圧鋳造の信頼性と経済性を向
上させるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の鋳造用耐火性チューブの側面図である。

【図２】従来の耐火性チューブの結合部の縦断面図であ
る。

【図３】本発明の耐火性チューブの側面図である。

【図４】本発明の耐火性チューブの結合部の縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ １ａ 耐火性チューブ ２ ２ａ 部材 ３ ３ａ 部材 ４ ４ａ 結合部 ５ ５ａ チューブ内孔 ６ａ ストレート捩子 ８ａ 雄捩子起点 ９ ９ａ 雌捩子起点 10 ニップル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結合部における両部材の結合が、その軸芯
   に対して２〜１５度の角度を有すると共に気密を可能と
   したニップルのテーパ捩子により成ることを特徴とし
   た、鋼などの金属の鋳造用耐火性注湯チューブ。
2. 【請求項２】結合部の捩子は、そのピッチを１０〜８５
   ミリメートルの範囲として成る請求項１の鋳造用耐火性
   注湯チューブ。