JPH09323155A - バイオネットのゆるみ防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐火物を挿入固定あるいは耐火物同士を接続
する際に使用するバイオネットにおいて、確実にバイオ
ネットの緩みを防止することができるバイオネットのゆ
るみ防止構造を提供する。 【解決手段】 固定状態の外筒１４に、耐火物を保持す
る内筒１５を螺旋係合され、内筒１５の螺旋係合面に、
円周方向に１個又は２個以上の半径方向の溝２４が設け
られ、他方の係合面に、半径方向の溝２４に嵌入される
弾性体からなる突起２５が取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器へ耐
火物を挿入固定あるいは接続するために使用されるバイ
オネットのゆるみ防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融金属容器の底部へガスを吹き込むた
めの耐火物（例えば、ポーラスプラグ）を挿入固定した
り、或いは、取鍋やタンディッシュから注出される溶融
金属の流量制御のために取鍋等の底部へ取り付けられた
スライディングノズル装置の下部に下部ノズルを接続す
るために、一般に、バイオネットが利用されている。

【０００３】図６及び図７に、このようなバイオネット
の一形態を示す。なお、バイオネット５０は、ポーラス
プラグを溶融金属容器の底部へ挿入固定するために用い
るものであり、図示するように、バイオネット５０は、
底部ライニング５１と共に溶融金属容器の底壁５２を形
成する鉄皮５３に固着された受け金物５４と、この受け
金物５４に係合される締め付け金物５５とからなる。

【０００４】図示するように、受け金物５４は実質的に
両端開口の筒体からなり、その上端開口部は鉄皮５３に
固着連結されると共に、その下端開口部の内周面の１８
０°対向した位置には、４分の１円弧からなる扇状の受
け板５６が突設されており、各受け板５６の上面には第
１の螺旋係合面が形成されている。また、これらの受け
板５６間には、４分の１円弧からなる一対の扇状の締め
付け板嵌入溝５７が形成されている。

【０００５】一方、締め付け金物５５も実質的に筒体か
らなり、その上部外周面の１８０°対向する位置に、上
記した受け金物５４に設けられた一対の扇状の締め付け
板嵌入溝５７を通して受け金物５４内に進入可能な４分
の１円弧からなる一対の締め付け板５８が取り付けられ
ており、各締め付け板５８の下面には第２の螺旋係合面
が形成されている。また、締め付け金物５５の上端開口
には上板５９が一体的に取り付けられており、上板５９
の上面には耐火物押圧面６０が形成されている。そし
て、この押圧面６０には、溶融金属容器の底壁５２に設
けられたテーパ状開口部６１に装着される耐火物（図示
の場合では、ポーラスプラグ）６２の下面が押圧状態に
支持されている。

【０００６】また、締め付け金物５５の筒体下部の１８
０°対向した位置には一対の取っ手６３が取り付けられ
ている。

【０００７】かかる構成を有するバイオネット５０の使
用方法について説明すると、まず、モルタル６４を耐火
物６２の表面に付着し、テーパ状開口部６１に装着す
る。次に、締め付け金物５５の締め付け板５８を締め付
け板嵌入溝５７を通して受け金物５４内に進入する。そ
の後、取っ手６３を掴んで所定の回転方向に回転させる
ことによって受け板５６の第１の螺旋係合面に締め付け
板５８の第２の螺旋係合面を係合させる。この螺旋係合
面同士の係合によって、締め付け金物５５の耐火物押圧
面６０が漸次上昇し、耐火物６２が強力にテーパ状開口
部６１に押圧固定されることになる。なお、図中、６３
ａはガス供給パイプである。ところで、図６及び図７で
は、締め付け板５８は扇形状をなしているが、締め付け
板５８は棒状の場合もある。さらに、締め付け板５８や
受け板５６が、それぞれ、３個以上取り付けられたもの
もある。図８に、スライディングノズル装置へ下部ノズ
ル７２を装着するときに使用するバイオネットの例を示
す。この場合には、締め付け金物７０には締め付け突起
７０ａが３箇所設けられ、受け金物７１には螺旋状の溝
７１ａが３箇所設けられている。下部ノズル７２を締め
付け金物７１の中に装着して、締め付け金物７０の締め
付け突起７０ａを、受け金物７１の螺旋状の溝７１ａに
挿入し、締め付け金物７０を回転して締め付けること
で、図９に示すように、下部ノズル７２が下部プレート
７４へ固定される。なお、図８において、７３は取手で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術は、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。例
えば、図６及び図７に示す、ポーラスプラグを溶融金属
容器の底部へ挿入固定するために用いるバイオネット５
０にあっては、使用中の繰り返し加熱によるバイオネッ
ト５０自体の熱膨張や、或いは、耐火物６２の収縮等の
変化により、バイオネット５０の締め付けがゆるんでし
まう場合がある。バイオネット５０の締め付けがゆるむ
と、挿入固定された耐火物６２がゆるんで、耐火物６２
とテーパ状開口部６１との間に隙間を生じ、この隙間を
通して溶融金属が外部に漏れて大事故になる場合があ
る。

【０００９】なお、このような問題を解決するために、
例えば、図１０に示すように、溶融金属容器の底壁５２
にポーラスプラグからなる耐火物６２をバイオネット５
０で挿入固定するに際して、バイオネット５０の取っ手
６３と溶融金属容器の底壁５２に取り付けられた連結杆
６４とを、ワイヤ６５とターンバックル６６を用いて固
定し、バイオネット５０のゆるみを防止する方法があ
る。しかしながら、バイオネット５０を締め付けた後
の、取っ手６３の位置が毎回異なるため、作業が煩雑と
なり、手間が非常にかかる問題がある。

【００１０】また、図１１に示すように、受け金物５４
の筒体側面に貫通するねじ孔を設け、このねじ孔に固定
ボルト６７を螺合してバイオネット５０を締め付ける方
法もあるが、手間がかかるし、固定ボルト６７の締め付
け力には限界があり、完全にゆるみを防止することがで
きなかった。このことは、先に図８及び図９を参照して
説明したスライディングノズル装置の下部プレートに下
部ノズルを接続する際に用いられるバイオネットにおい
ても同様であった。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、耐火物を挿入固定あるいは耐火物同士を接
続する際に使用するバイオネットにおいて、確実にバイ
オネットの緩みを防止することができるバイオネットの
ゆるみ防止構造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】前記目的に沿う請求項１
記載のバイオネットのゆるみ防止構造は、固定状態の外
筒に、耐火物を保持する内筒を螺旋係合される耐火物用
バイオネットにおいて、前記外筒及び前記内筒のうち、
いずれか一方の螺旋係合面に、円周方向に１個又は２個
以上の半径方向の溝が設けられ、他方の係合面に、前記
半径方向の溝に嵌入される弾性力を有する突起が取り付
けられている。

【００１３】前記請求項２記載のバイオネットのゆるみ
防止構造は、固定状態の外筒に、耐火物を保持する内筒
を螺旋係合される耐火物用バイオネットにおいて、前記
外筒及び前記内筒のうち、いずれか一方の対向周面に、
円周方向に１個又は２個以上の軸方向の溝が設けられ、
他方の対向周面に、前記溝に嵌入される弾性力を有する
突起が取り付けられている。

【００１４】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した幾つかの実施の形態につき説明
し、本発明の理解に供する。

【００１５】（第１の実施の形態）まず、図１〜図３を
参照して、本発明の第１の実施の形態に係るバイオネッ
トのゆるみ防止構造を具備するバイオネット１０の基本
構成について説明する。なお、本実施の形態は、耐火物
２２が溶融金属容器の底壁１２に取り付けられるガス吹
き込み用のポーラスプラグの場合である。

【００１６】図示するように、バイオネット１０は、底
部ライニング１１と共に溶融金属容器の底壁１２を形成
する鉄皮１３に固着された固定状態の外筒の一例として
の受け金物１４と、この受け金物１４に係合される内筒
の一例としての締め付け金物１５とからなる。受け金物
１４は実質的に両端開口の筒体からなり、その上端開口
部は鉄皮１３に固着連結されると共に、その下端開口部
の内周面の１８０°対向した位置には、４分の１円弧か
らなる扇状の受け板１６が突設されており、各受け板１
６の上面には第１の螺旋係合面１６ａが形成されてい
る。また、これらの受け板１６間には、４分の１円弧か
らなる一対の扇状の締め付け板嵌入溝１７が形成されて
いる。

【００１７】一方、締め付け金物１５も実質的に筒体か
らなり、その上部外周面の１８０°対向する位置に、上
記した受け金物１４に設けられた一対の扇状の締め付け
板嵌入溝１７を通して受け金物１４内に進入可能な４分
の１円弧からなる一対の締め付け板１８が取り付けられ
ており、各締め付け板１８の下面には第２の螺旋係合面
１８ａが形成されている。

【００１８】また、締め付け金物１５の上端開口には上
板１９が一体的に取り付けられており、上板１９の上面
には耐火物押圧面２０が形成されている。そして、この
耐火物押圧面２０には、溶融金属容器の底壁１２に設け
られたテーパ状開口部２１に装着される耐火物２２の下
面が押圧状態に支持されている。また、締め付け金物１
５の筒体下部の１８０°対向した位置には一対の取っ手
２３が取り付けられている。

【００１９】かかる構成を有するバイオネット１０の使
用方法について説明すると、まず、表面にモルタル２９
を付着した耐火物２２をテーパ状開口部２１に装着す
る。次に、締め付け金物１５の締め付け板１８を締め付
け板嵌入溝１７を通して受け金物１４内に進入する。そ
の後、取っ手２３を掴んで締め付け金物１５を受け金物
１４に対して所定の回転方向に回転させることによって
受け板１６の第１の螺旋係合面１６ａに締め付け板１８
の第２の螺旋係合面１８ａを係合させる。この螺旋係合
面１６ａ、１８ａ同士の係合によって、締め付け金物１
５の耐火物押圧面２０が漸次上昇し、耐火物２２が強力
にテーパ状開口部２１に押圧固定されることになる。

【００２０】本実施の形態は、上記したバイオネット１
０の基本構成に、さらに、バイオネットのゆるみ防止構
造を付加したことに特徴を有する。即ち、図１〜図３に
示すように、本実施の形態では、締め付け金物１５の一
対の締め付け板１８に設けられた第２の螺旋係合面１８
ａには、それぞれ、円周方向に所定ピッチ、好ましく
は、等しい間隔で複数の半径方向の溝２４が設けられて
いる。

【００２１】一方、締め付け金物１５の受け金物１４に
対する相対回転によって締め付け板１８の第２の螺旋係
合面１８ａと係合する一対の受け板１６の第１の螺旋係
合面１６ａには、弾性力を有する突起２５がそれぞれ１
個設けられている。このような突起２５としては、例え
ば、ボールプランジャーを好適に用いることができる。

【００２２】そして、締め付け金物１５を受け金物１４
に対して任意の角度相対回転させた際、これらの突起２
５は、それぞれ、対応する締め付け板１８の第２の螺旋
係合面１８ａに設けられた半径方向の溝２４のいずれか
に嵌入されることになる。

【００２３】このように、本実施の形態では、使用中の
繰り返し加熱によるバイオネット１０自体が熱膨張した
り、或いは、耐火物２２が収縮等した場合であっても、
弾性力を有する突起２５が半径方向の溝２４に弾性的に
嵌入され、くさびとしての役割を果たすので、締め付け
板１８が受け板１６に対してゆるみ側に逆回転するのを
確実に防止することができる。従って、バイオネット１
０の締め付けのゆるみによって生じる耐火物２２とテー
パ状開口部２１との間の隙間を通した溶融金属の外部へ
の漏出事故を確実に防止することができる。

【００２４】また、本実施の形態では、突起２５は弾性
力を有するものとしているので、受け板１６に対して締
め付け板１８を相対回転させる際、突起２５は弾性的に
収縮するので、半径方向の溝２４間に形成される山部を
容易に乗り越えることができ、上記した相対回転が阻害
されることはない。

【００２５】半径方向の溝２４と突起２５との関係につ
いてさらに説明すると、半径方向の溝２４の幅は、弾性
力を有する突起２５の先端部が入る大きさであればよ
く、この突起２５の大きさによって決定される。半径方
向の溝２４の長さは、弾性力を有する突起２５が嵌入す
るのに十分な長さであればよいが、ある程度長くするこ
とによって、締め付け金物１５の回転中心が受け金物１
４の中心よりずれている場合であっても、突起２５を半
径方向の溝２４内に嵌入することができる。

【００２６】また、本実施の形態では、それぞれの締め
付け金物１５には半径方向の溝２４が複数個設けられて
いる。これは、挿入位置にバラツキがある場合、即ち、
作業条件によって挿入位置が変化した場合であっても、
バイオネットのゆるみ防止構造を適用可能とするもので
ある。しかし、半径方向の溝２４の数は１個としてもよ
い。具体的には、締め付け金物１５が挿入固定される位
置が予め決められていたり、締め付け金物１５の受け金
物１４への挿入位置が予め管理されている場合に適用で
きる。

【００２７】さらに、本実施の形態では、半径方向の溝
２４間の間隔は等しい間隔としたが、異なる間隔とする
こともできる。例えば、ポーラスプラグでは受けれんが
の損耗状態に応じて、同じ長さで直径の異なる複数のポ
ーラスプラグを使用して、受けれんがからの突出長さを
コントロールすることが行われることがある。この場合
には、挿入されたポーラスプラグの下端位置が変わって
くる。このような場合に対応するためには、半径方向の
溝２４の間隔を任意に変えることによって、挿入位置も
管理することができる。

【００２８】また、本実施の形態では、第２の螺旋係合
面１８ａに円周方向に複数の半径方向の溝２４を設ける
と共に、第１の螺旋係合面１６ａに弾性力を有する突起
２５を取り付けたが、逆にすることもできる。即ち、第
２の螺旋係合面１８ａに弾性力を有する突起２５を取り
付けると共に、第１の螺旋係合面１６ａに円周方向に複
数の半径方向の溝２４を設けるようにしてもよい。な
お、図１及び図２において、２９ａはガス供給パイプを
示す。

【００２９】図４に本実施の形態の変容例に係るバイオ
ネット１０Ａの構成を示す。図示するように、バイオネ
ット１０Ａは、耐火物２８と締め付け金物１５の締め付
け板１８との間に高さ調整用スペーサ２６、２７を介設
したことを除いて図１〜図３に示すバイオネット１０と
同一構成なので同一の構成要素は同一の符号で示す。本
実施の形態では、耐火物２８の寸法が異なっても、高さ
調整用スペーサ２６、２７を変えることによって同一の
バイオネット１０Ａを使用することが可能となる。

【００３０】（第２の実施の形態）本実施の形態は、図
５に示すように、耐火物の一例であるスライディングノ
ズル装置３０の下部摺動プレート３１に、耐火物の一例
である下部ノズル３２をバイオネット３３を用いて接続
した場合である。

【００３１】図示するように、バイオネット３３は、下
部プレート３１を支持する金枠３４に取り付けられた固
定状態の外筒の一例としての受け金物３５と、下部ノズ
ル３２を収納支持する内筒の一例としての締め付け金物
３６とからなり、締め付け金物３６の外周に設けられた
締め付け突起３８が、受け金物３５に螺旋状に設けられ
た螺旋状の溝３５ａに嵌入し、締め付け固定されるもの
である。受け金物３５の内周面には、前記した螺旋状の
溝３５ａに加えて、複数の軸方向の溝３９が設けられお
り、受け金物３５の内周面に対向する締め付け金物３６
の外周面には２個の弾性力を有する突起３７が設けられ
ている。

【００３２】かかる構成によって、本実施の形態におい
ても、バイオネット３３によって下部ノズル３２を下部
プレート３１に接続する際、弾性力を有する突起３７が
軸方向の溝３９に弾性的に嵌入され、くさびとしての役
割を果たすので、使用中の繰り返し加熱によりバイオネ
ット３３自体が熱膨張したり、下部プレート３１や下部
ノズル３２等の耐火物が収縮等した場合であっても、締
め付け突起３８が螺旋状の溝３５ａに対してゆるみ側に
逆回転するのを確実に防止することができる。従って、
バイオネット３３の締め付けのゆるみによって生じる下
部プレート３１と下部ノズル３２との間の間隙を通した
溶融金属の外部への漏出事故を確実に防止することがで
きる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載のバイオネットのゆるみ防
止構造においては、固定状態の外筒に、耐火物を保持す
る内筒を螺旋係合され、これらの外筒及び内筒のうち、
いずれか一方の螺旋係合面に、円周方向に１個又は２個
以上の半径方向の溝が設けられ、他方の係合面に、半径
方向の溝に嵌入される弾性力を有する突起が取り付けら
れている。

【００３４】従って、使用中の繰り返し加熱によるバイ
オネット自体が熱膨張したり、或いは、耐火物が収縮等
した場合であっても、弾性力を有する突起が半径方向の
溝に嵌入され、くさびとしての役割を果たすので、締め
付け金物がゆるみ、逆回転するのを確実に防止すること
ができる。従って、バイオネットの締め付けのゆるみに
よって生じる溶融金属の漏出事故を確実に防止すること
ができ、操業の安全性を確保することができる。また、
従来のバイオネットのゆるみ防止方法と比較して作業が
簡素化されるので、作業効率の向上を図ることができ
る。

【００３５】また、請求項２記載のバイオネットのゆる
み防止構造においては、固定状態の外筒に、耐火物を保
持する内筒を螺旋係合され、外筒及び内筒のうち、いず
れか一方の対向周面に、円周方向に１個又は２個以上の
軸方向の溝が設けられ、他方の対向周面に、前記溝に嵌
入される弾性突起が取り付けられている。

【００３６】この場合、請求項１記載のバイオネットの
ゆるみ防止構造と同様に、使用中の繰り返し加熱による
バイオネット自体が熱膨張したり、或いは、耐火物が収
縮等した場合であっても、弾性力を有する突起が軸方向
の溝に嵌入され、くさびとしての役割を果たすので、締
め付け金物がゆるみ、逆回転するのを確実に防止するこ
とができる。従って、バイオネットの締め付けのゆるみ
によって生じる溶融金属の漏出事故を確実に防止して操
業の安全性を確保することができると共に、従来のバイ
オネットのゆるみ防止方法と比較して作業が簡素化され
るので、作業効率の向上を図ることができる。また、バ
イオネットの使用箇所やバイオネットの構造によって、
いずれかの選択ができ、バイオネットのゆるみ防止構造
の使い勝手を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るバイオネット
のゆるみ防止構造を具備するバイオネットの全体構成を
示す正断面図である。

【図２】同底面図である。

【図３】同分解斜視図である。

【図４】変容例に係るバイオネットのゆるみ防止構造の
正断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るバイオネット
のゆるみ防止構造を具備するバイオネットの全体構成を
示す正断面図である。

【図６】従来のバイオネットの断面正面図である。

【図７】同底面図である。

【図８】従来の下部ノズル用バイオネットの分解斜視図
である。

【図９】従来の下部ノズル用バイオネットの全体構成を
示す正断面図である。

【図１０】従来のバイオネットの底面図である。

【図１１】従来のバイオネットの底面図である。

【符号の説明】

１０ バイオネット １０Ａ バイオ
ネット １１ 底部ライニング １２ 底壁 １３ 鉄皮 １４ 受け金物 １５ 締め付け金物 １６ 受け板 １６ａ 第１の螺旋係合面 １７ 締め付け
板嵌入溝 １８ 締め付け板 １８ａ 第２の
螺旋係合面 １９ 上板 ２０ 耐火物押
圧面 ２１ テーパ状開口部 ２２ 耐火物 ２３ 取っ手 ２４ 半径方向
の溝 ２５ 突起 ２６ 高さ調整
用スペーサ ２７ 高さ調整用スペーサ ２８ 耐火物 ２９ モルタル ２９ａ ガス供
給パイプ ３０ スライディングノズル装置 ３１ 下部プレ
ート ３２ 下部ノズル ３３ バイオネ
ット ３４ 金枠 ３５ 受け金物 ３５ａ 螺旋状の溝 ３６ 締め付け
金物 ３７ 突起 ３８ 締め付け
突起 ３９ 溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 政英 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 河崎 守 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定状態の外筒に、耐火物を保持する内
   筒を螺旋係合される耐火物用バイオネットにおいて、 前記外筒及び前記内筒のうち、いずれか一方の螺旋係合
   面に、円周方向に１個又は２個以上の半径方向の溝が設
   けられ、他方の係合面に、前記半径方向の溝に嵌入され
   る弾性力を有する突起が取り付けられることを特徴とす
   るバイオネットのゆるみ防止構造。
2. 【請求項２】 固定状態の外筒に、耐火物を保持する内
   筒を螺旋係合される耐火物用バイオネットにおいて、 前記外筒及び前記内筒のうち、いずれか一方の対向周面
   に、円周方向に１個又は２個以上の軸方向の溝が設けら
   れ、他方の対向周面に、前記溝に嵌入される弾性力を有
   する突起が取り付けられることを特徴とするバイオネッ
   トのゆるみ防止構造。