JPH10146668A

JPH10146668A - 鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防止構造

Info

Publication number: JPH10146668A
Application number: JP31706896A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakai; 博司酒井; Hiroshi Yamada; 洋山田; Kazuaki Matsuo; 和昭松尾; Masamichi Asai; 正道浅井; Takafumi Nishibe; 隆文西部
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】溶湯の円滑な注出をなし得、かつあらゆる鋳
造用容器に適用可能な鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防
止構造を提供する。【解決手段】ノズル受けれんが６の下部にスライドゲ
ート９を有する鋳造用容器１において、前記ノズル受け
れんがにほぼ截頭逆円錐体状の溶湯注出口８が形成さ
れ、耐食性の耐火ボードからなるほぼ截頭逆円錐筒状の
筒体１２の上端を溶湯の所要のヘッド圧力によって破壊
可能な耐火ボードからなる蓋体１３により閉鎖したカプ
セル１４が、スライドゲートの閉鎖状態で上記溶湯注出
口に嵌着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル受けれんが
（溶湯注出れんが）の下部にスライドゲートを有する取
鍋、タンディッシュ等の鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞
防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の鋳造用容器の溶湯注出部
の閉塞防止構造としては、例えば特公昭５１−２１６０
２号公報記載の溶湯容器注出部の閉止構造が知られてい
る。この溶湯容器注出部の閉止構造は、スライドゲート
の閉鎖状態で鋳造用容器に収容された溶鋼等の溶湯が、
上ノズルと溶湯注出れんが内で冷却されて凝固し、スラ
イドゲートの開放状態での溶湯注出が不能となるのを防
止するため、溶湯や容器予熱の温度で溶解したり焼失す
る材料からなり、粒状の耐火材料を充填した両端閉鎖の
円筒状又はキノコ状の閉止用カプセルを、スライドゲー
トの閉鎖状態で溶湯注出れんがから上ノズルに及んで挿
入してなるものである。そして、鋳造用容器への少なく
とも溶湯収容時までには閉止用カプセルを溶解又は焼失
させ、粒状の耐火材料を上ノズルと溶湯注出れんが内に
充填させてそれらを閉止し、もってこの部分への溶湯の
浸入及びその凝固による閉塞を防止し、スライドゲート
開放状態で耐火材料を下降流動させ、もって溶湯の自然
流出を可能としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防止構造では、ノズル受
けれんがの溶湯注出口にスライドゲートの上ノズルが挿
着されているので、溶湯注出口と上ノズルのノズル孔と
で流路断面積の急激な変化を生じ、溶湯の円滑な注出が
行われ難い。又、タンディッシュでは、鋳造品への介在
物の混入を防止するため、通常、不活性ガスのバブリン
グによって溶湯の凝固防止を図っているが、カプセル内
に粒状の耐火材料が充填されているので、タンディッシ
ュ等の鋳造用容器に適用できない等の不具合がある。そ
こで、本発明は、溶湯の円滑な注出をなし得、かつあら
ゆる鋳造用容器に適用可能な鋳造用容器の溶湯注出部の
閉塞防止構造を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防止
構造は、ノズル受けれんがの下部にスライドゲートを有
する鋳造用容器において、前記ノズル受けれんがにほぼ
截頭逆円錐体状の溶湯注出口が形成され、耐食性の耐火
ボードからなるほぼ截頭逆円錐筒状の筒体の上端を溶湯
の所要のヘッド圧力によって破壊可能な耐火ボードから
なる蓋体により閉鎖したカプセルが、スライドゲートの
閉鎖状態で上記溶湯注出口に嵌着されていることを特徴
とする。第２の鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防止構造
は、第１のものにおいて、前記カプセルの下端が被突刺
容易なシートにより閉鎖され、かつカプセル内に粒状の
耐火材料が充填されていることを特徴とする。又、第３
の鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防止構造は、第２のも
のにおいて、前記カプセルの下端部に、スライドゲート
の上プレートのノズル孔に垂直に納置した突刺棒の上端
がシートを貫通して挿入されていることを特徴とする。

【０００５】耐食性の耐火ボードとしては、マグネシア
系、アルミナ系等の材質のものが用いられる。溶湯の所
要のヘッド圧力によって破壊可能な耐火ボードとして
は、溶湯の筒体内への浸入を防止するため、溶湯温度に
よる軟化が容易なシリカ系材質のもので、溶鋼のヘッド
圧力に対応した厚みのものが用いられる。被突刺容易な
シートとしては、紙や合成樹脂等の材質のもので、カプ
セル内に充填される粒状の耐火材料の重量に耐え得る強
さを有するものが用いられる。粒状の耐火材料として
は、溶湯の温度によって焼結しないシリカ、クロムサン
ド、ジルコン、アルミナ等の材質のものが用いられる。
又、突刺棒としては、溶湯と同質の金属、セラミックス
又は合成樹脂等の材質のものが用いられる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係る鋳造用
容器の溶湯注出部の閉塞防止構造の第１の実施の形態を
示す断面図である。図中１は溶鋼等の溶湯（溶融金属）
を収容するタンディッシュで、このタンディッシュ１
は、外殻鉄皮２の内側に裏張りれんが３及び内張りれん
が４を順に築造してなり、その底部の所要箇所の内張り
れんが４、裏張りれんが３及び外殻鉄皮２を階段状に切
り欠いて設けた段付き孔５には、図１、図２に示すよう
に、ノズル受けれんが６がモルタル目地７を介して挿着
されており、ノズル受けれんが６の軸心部には、ほぼ截
頭逆円錐体状の溶湯注出口８が形成されている。ノズル
受けれんが６の下部には、図１に示すように、溶湯の注
出の停止及び流量の制御をするスライドゲート９が適宜
に取り付けられている。スライドゲート９は、ノズル受
けれんが６と協働してタンディッシュ１の溶湯注出部を
構成するもので、ノズル孔１０ａの周囲に不活性ガスの
バブリング機能を備えた上プレート１０と、ノズル孔１
１ａの開口面積を調整すべく上プレート１０の下面に摺
動可能に設けた下プレート１１とからなる。前記ノズル
受けれんが６の溶湯注出口８には、図１、図３に示すよ
うに、マグネシア系、アルミナ系等の耐食性に優れた材
質の耐火ボードからなるほぼ截頭逆円錐筒状の筒体１２
と、この筒体１２内への溶湯の浸入を防止するため、溶
湯温度による軟化が容易なシリカ系材質で、溶湯の所要
のヘッド圧力によって破壊可能な耐火ボードからなり、
筒体１２の上端を閉鎖する蓋体１３とにより構成したカ
プセル１４が、モルタル目地１５を介して嵌着されてお
り、カプセル１４における筒体１２の下端内径は、スラ
イドゲート９における上プレート１０のノズル孔１０ａ
の上端内径と同一に設けられている。

【０００７】上記構成のタンディッシュ１の溶湯注出部
の閉塞防止構造は、スライドゲート９の閉鎖状態でのタ
ンディッシュ１への溶湯の収容に先立って、ノズル受け
れんが６の溶湯注出口８の内周面又はカプセル１４の筒
体１２の外周面にモルタルの塗布を行った後、図示しな
い装入機によってカプセル１４をノズル受けれんが６の
溶湯注出口８に嵌着することにより構成される。そし
て、タンディッシュ１への溶湯の収容に伴ってカプセル
１４の蓋体１３が軟化し、筒体１２の上端と密着して溶
湯のカプセル１４内、すなわち溶湯注出部への浸入が防
止される。なお、蓋体１３の密着後からタンディッシュ
１への所要量の溶湯の収容までの間、蓋体１３が変形破
損するのを防止するため、スライドゲート９の上プレー
ト１０から不活性ガスをカプセル１４内に送気し、その
内圧を高めるようにしてもよい。次に、タンディッシュ
１に所要量の溶湯が収容され、かつスライドゲート９が
開放されると、溶湯のヘッド圧力によって蓋体１３が破
壊され、溶湯が筒体１２、上プレート１０のノズル孔１
０ａ及び下プレート１１のノズル孔１１ａ等を経てモー
ルド内へ注出される。次いで、タンディッシュ１からの
溶湯の注出が終了すると、上プレート１０のノズル孔１
０ａ内のみ酸素洗浄で地金を除去し、ノズル受けれんが
６内の地金は、底部外側から図示しない押出し機によっ
て筒体１２と一緒に除去し、その後新たなカプセル１４
がセットされる。

【０００８】上記構成のタンディッシュ１の溶湯注出部
の閉塞防止構造においては、上ノズルが不要となり、か
つノズル受けれんが６の溶湯注出口８が拡大されてほぼ
截頭逆円錐体状を呈しているので、耐火物のコストダウ
ンを図ることができ、かつ、溶湯が整流され、孔づまり
を生じることなく自然流出による溶湯の注出を円滑にす
ることができる。又、溶湯注出口８の内周面が耐食性に
優れた耐火ボードからなる筒体１２で覆われているの
で、ノズル受けれんが６の損耗が防止され、その耐久性
を高めることができる。更に、粒状の耐火材料が不要と
なり、溶湯に介在物が混入しないので、タンディッシュ
１に好適である。

【０００９】図４は本発明に係る鋳造用容器の溶湯注出
部の閉塞防止構造の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。図中１６は溶湯を収容する取鍋で、この取鍋１６
は、タンディッシュ１と同様に外殻鉄皮１７の内側に裏
張りれんが１８及び内張りれんが１９を順に築造してな
り、その底部の所要箇所の内張りれんが１９、裏張りれ
んが１８及び外殻鉄皮１７を階段状に切り欠いて設けた
段付き孔２０には、図４、図５に示すように、ノズル受
けれんが２１がモルタル目地２２を介して挿着されてお
り、ノズル受けれんが２１の軸心部には、ほぼ截頭逆円
錐体状の溶湯注出口２３が形成されている。ノズル受け
れんが２１の下部には、図４に示すように、溶湯の注出
の停止及び流量の制御をするスライドゲート２４が適宜
に取り付けられている。スライドゲート２４は、ノズル
受けれんが２１と協働して取鍋１６の溶湯注出部を構成
するもので、ノズル孔２５ａを備えた上プレート２５
と、ノズル孔２６ａの開口面積を調整すべく上プレート
２５の下面に摺動可能に設けた下プレート２６とからな
る。前記ノズル受けれんが２１の溶湯注出口２３には、
図４、図６に示すように、マグネシア系、アルミナ系等
の耐食性に優れた材質の耐火ボードからなるほぼ截頭逆
円錐筒状の筒体２７と、この筒体２７内への溶湯の浸入
を防止するため、溶湯温度による軟化が容易なシリカ系
材質で、溶湯の所要のヘッド圧力によって破壊可能な耐
火ボードからなり、筒体２７の上端を閉鎖する蓋体２８
とにより構成したカプセル２９が、モルタル目地３０を
介して嵌着されており、カプセル２９における筒体２７
の下端内径は、スライドゲート２４における上プレート
２５のノズル孔２５ａの内径と同一に設けられている。
カプセル２９の下端は、紙や合成樹脂等からなる被突刺
容易なシート３１により閉鎖されている一方、カプセル
２９内には、溶湯の温度によって焼結しないシリカ、ク
ロムサンド、ジルコン、アルミナ等の粒状の耐火材料３
２が充填されている。そして、上記カプセル２９の下端
部には、閉鎖状態とされたスライドゲート２４の上プレ
ート２５のノズル孔２５ａに垂直に納置した突刺棒３３
の上端がシート３１を貫通して挿入されている。突刺棒
３３は、シート３１への突刺によって粒状の耐火材料３
２の下降流動を容易にするためのもので、溶湯と同質の
金属、セラミックス又は合成樹脂等からなる。

【００１０】上記構成の取鍋１６の溶湯注出部の閉塞防
止構造は、スライドゲート２４の閉鎖状態での取鍋１６
への溶湯の収容に先端って、スライドゲート２４におけ
る上プレート２５のノズル孔２５ａに突刺棒３３を垂直
に納置し、かつノズル受けれんが２１の溶湯注出口２３
の内周面又は下端をシート３１で閉鎖すると共に粒状の
耐火材料３２を充填したカプセル２９の筒体２７の外周
面にモルタルの塗布を行った後、図示しない装入機によ
ってカプセル２９をノズル受けれんが２１が溶湯注出口
２３に嵌着すると同時に突刺棒３３がシート３１を貫通
してカプセル２９の下端部に挿入されることにより構成
される。そして、取鍋１６への溶湯の収容に伴ってカプ
セル２９の蓋体２８が軟化し、筒体２７の上端と密着し
て溶湯のカプセル２９内、すなわち溶湯注出部への浸入
が防止される。次に、取鍋１６に所要量の溶湯が収容さ
れ、かつスライドゲート２４が開放されると、カプセル
２９内の粒状の耐火材料３２が上プレート２５のノズル
孔２５ａ及び下プレート２６のノズル孔２６ａ等を経て
下降流動すると共に、溶湯のヘッド圧力によって蓋体２
８が破壊され、溶湯が筒体２７、上プレート２５のノズ
ル孔２５ａ及び下プレート２６のノズル孔２６ａ等を経
てタンディッシュ内へ注出される。次いで、取鍋１６か
らの溶湯の注出が終了すると、上プレート２５のノズル
孔２５ａ内のみ酸素洗浄で地金を除去し、ノズル受けれ
んが２１内の地金は、底部外側から図示しない押出し機
によって筒体２７と一緒に除去し、その後新たな突刺棒
３３やカプセル２９等がセットされる。

【００１１】上記構成の取鍋１６の溶湯注出部の閉塞防
止構造においては、タンディッシュ１の場合と同様に上
ノズルが不要となり、かつノズル受けれんが２１の溶湯
注出口２３が拡大されてほぼ截頭逆円錐体状を呈してい
るので、耐火物のコストダウンを図ることができ、かつ
溶湯が整流され、孔づまりを生じることなく自然流出に
よる溶湯の注出を円滑にすることができる。又、溶湯注
出口２３の内周面が耐食性に優れた耐火ボードからなる
筒体２７で覆われているので、ノズル受けれんが２１の
損耗が防止され、その耐久性を高めることができる。更
に、カプセル２９の上端が密閉され、溶湯が粒状の耐火
材料３２と直接接触することがなく、その凝固等を生じ
ることがないので、スライドゲート２４の開放時の粒状
の耐火材料３２の下降流動、ひいては溶湯の自然流出を
円滑にすることができる。更に又、カプセル２９の装着
の際に、突刺棒３３によるシート３１の突刺が行われる
ので、スライドゲート２４の開放時の粒状の耐火材料３
２の下降流動を一層円滑にすることができる。

【００１２】ここで、従来の溶湯注出部の閉塞防止構造
を有する容量８０ｔｏｎの取鍋を用い、受鋼から鋳込み
開始までに約５時間を要するステンレス鋼の連続鋳造を
行った場合、溶湯注出部の自然流出率は、約６５％であ
った。これに対し、ＭｇＯ８８〜９２ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ
₃３〜７ｗｔ％、ＳｉＯ₂２〜４ｗｔ％の材質で厚み２
０ｍｍの耐火ボードからなる筒体と、ＳｉＯ₂９０〜９
５ｗｔ％、Ａｌ₂Ｏ₃５〜７ｗｔ％の材質で厚み１０ｍ
ｍの耐火ボードからなる蓋体とでカプセルを構成し、カ
プセルの下端を厚み１．０ｍｍの厚紙で閉鎖すると共
に、カプセル内に珪砂を粒状の耐火材料として充填した
もの及び鉄製の突刺棒を用いた本発明に係る溶湯注出部
の閉塞防止構造を有する同様の取鍋を用い、同様のステ
ンレス鋼の連続鋳造を約５０回行った結果、溶湯注出部
の自然流出率は、１００％であった。又、従来の溶湯注
出部の閉塞防止構造を有する容量１１０ｔｏｎの取鍋を
用い、受鋼から鋳込み開始まで約３時間を有する鉛快削
鋼の連続鋳造を行った場合、溶湯注出部の自然流出率
は、約５０％であった。これに対し、上記と同様のマグ
ネシア系の材質で厚み２０ｍｍの耐火ボードからなる筒
体と、上記と同様のシリカ系の材質で厚み１５ｍｍの耐
火ボードからなる蓋体とでカプセルを構成し、カプセル
の下端を厚み１．５ｍｍの厚紙で閉鎖すると共に、カプ
セル内に珪砂を粒状の耐火材料として充填したもの及び
鉄製の突刺棒を用いた本発明に係る溶湯注出部の閉塞防
止構造を有する同様の取鍋を用い、同様の鉛快削鋼の連
続鋳造を約５０回行った結果、溶湯注出部の自然流出率
は、同様に１００％であった。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の鋳
造用容器の溶湯注出部の閉塞防止構造によれば、上ノズ
ルが不要となり、かつノズル受けれんがの溶湯注出口が
拡大されてほぼ截頭逆円錐体状を呈しているので、耐火
物のコストダウンを図ることができ、かつ溶湯が整流さ
れ、孔づまりを生じることなく自然流出による溶湯の注
出を円滑にすることができる。又、溶湯注出口の内周面
が耐食性の耐火ボードからなる筒体で覆われているの
で、ノズル受けれんがの損耗が防止され、その耐久性を
高めることができる。更に、粒状の耐火材料が不要とな
り、溶湯に介在物が混入しないので、取鍋のみならず、
タンディッシュにも適用することができる。第２の鋳造
用容器の溶湯注出部の閉塞防止構造によれば、第１のも
のの所要の作用効果の他、カプセルの上端が密閉され、
溶湯が粒状の耐火材料と直接接触することなく、その凝
固等を生じることがないので、スライドゲートの開放時
の粒状の耐火材料の下降流動、ひいては溶湯の自然流出
を円滑にすることができる。又、第３の鋳造用容器の溶
湯注出部の閉塞防止構造によれば、第２のものの作用効
果の他、カプセルの装着の際に、突刺棒によるシートの
突刺が行われるので、スライドゲートの開放時の粒状の
耐火材料の下降流動を一層円滑にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防
止構造の第壱の実施の形態を示す断面図である。

【図２】図１の閉塞防止構造における鋳造用容器の断面
図である。

【図３】図１の閉塞防止構造におけるカプセルの断面図
である。

【図４】本発明に係る鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防
止構造の第２の実施の形態を示す断面図である。

【図５】図４の閉塞防止構造における鋳造用容器の断面
図である。

【図６】図４の閉塞防止構造におけるカプセル等の断面
図である。

【符号の説明】

１タンディッシュ２外殻鉄皮４内張りれんが６ノズル受けれんが８溶湯注出口９スライドゲート１０上プレート１０ａノズル孔１１下プレート１１ａノズル孔１２筒体１３蓋体１４カプセル１６取鍋１７外殻鉄皮１９内張りれんが２１ノズル受けれんが２３溶湯注出口２４スライドゲート２５上プレート２５ａノズル孔２６下プレート２６ａノズル孔２７筒体２８蓋体２９カプセル３１シート３２粒状の耐火材料３３突刺棒

フロントページの続き (72)発明者浅井正道新潟県北蒲原郡聖籠町東港６−861−５新潟東芝セラミックス株式会社内 (72)発明者西部隆文新潟県北蒲原郡聖籠町東港６−861−５新潟東芝セラミックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル受けれんがの下部にスライドゲー
トを有する鋳造用容器において、前記ノズル受けれんが
にほぼ截頭逆円錐体状の溶湯注出口が形成され、耐食性
の耐火ボードからなるほぼ截頭逆円錐筒状の筒体の上端
を溶湯の所要のヘッド圧力によって破壊可能な耐火ボー
ドからなる蓋体により閉鎖したカプセルが、スライドゲ
ートの閉鎖状態で上記溶湯注出口に嵌着されていること
を特徴とする鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防止構造。
【請求項２】前記カプセルの下端が被突刺容易なシー
トにより閉鎖され、かつカプセル内に粒状の耐火材料が
充填されていることを特徴とする請求項１記載の鋳造用
容器の溶湯注出部の閉鎖防止構造。
【請求項３】前記カプセルの下端部に、スライドゲー
トの上プレートのノズル孔に垂直に納置した突刺棒の上
端がシートを貫通して挿入されていることを特徴とする
請求項２記載の鋳造用容器の溶湯注出部の閉塞防止構
造。