JPH10258351A - 溶融金属注湯用スライディングノズルプレート - Google Patents

溶融金属注湯用スライディングノズルプレート

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JPH10258351A
JPH10258351A JP6499497A JP6499497A JPH10258351A JP H10258351 A JPH10258351 A JP H10258351A JP 6499497 A JP6499497 A JP 6499497A JP 6499497 A JP6499497 A JP 6499497A JP H10258351 A JPH10258351 A JP H10258351A
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JP
Japan
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surface layer
molten metal
sliding surface
nozzle plate
sliding
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Pending
Application number
JP6499497A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Koshikawa
隆雄 越川
Shigeyuki Takeshita
繁行 武下
Masanori Muroi
允典 室井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融金属注湯用流量調整バルブとして使用さ
れる耐火物製スライディングノズルプレートに関するも
のである。 【解決手段】 摺動面層と溶湯排出孔の内周面部を同一
組成耐火材料で構成し、非摺動面層を該耐火材料とは異
なる組成の耐火材料で構成している。または摺動面層と
溶湯排出孔の内周面部と非摺動面層がそれぞれ異なる組
成の耐火材料で構成している。このことにより、耐食
性、耐スポーリング性に優れ、大変安価に製造すること
ができる。また、摺動面層と溶湯排出孔の内周面部と非
摺動面層を構成する耐火材料を熱膨張係数のほぼ等しい
材質とすることで、熱膨張による層間剥離や熱変形を防
止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶融金属注湯用流量調整
バルブとして使用される耐火物製スライディングノズル
プレートに関する。
【0002】
【従来技術】スライディングノズルプレートは通常、溶
融金属を入れてある取鍋又はタンディッシュ等の容器か
ら溶融金属を注湯する際の開閉及び流量調整バルブとし
て用いられており、その構造は溶融金属収容容器下部に
ついている上部ノズル1とスライディングノズルプレー
トより溶融金属を排出する下部ノズル2の間に位置し、
図5に示す上プレート3、下プレート4よりなる2枚プ
レート構造の場合と、図6に示す中間プレート5を加え
た3枚プレート構造の2種類がある。2枚プレート構造
のスライディングノズルプレートは、上プレート3が上
記上部ノズル1と密着しており、一般的には溶融金属収
容容器側に固定されており、下プレート4を摺動させる
ことにより溶融金属の開閉又は流量調整を行う。3枚プ
レート構造の場合は上プレート3と下プレート4が上記
容器に固定され、中間プレート5が摺動する構造になっ
ている。2枚プレート構造では下プレート4、3枚プレ
ート構造では中間プレート5を前後に摺動させることに
より、溶湯排出孔6の面積を調節又は開閉出来る構造に
なっている。
【0003】このスライディングノズルプレートは高温
の溶融金属の流量制御を行うために、急激な熱衝激に耐
える耐スポーリング性、耐磨耗性、溶融金属及びスラグ
による耐食性に優れた耐火物であることが必要であり、
その材質は高純度のAl2 3 、ZrO2 、SiO2
MgO等を一種類又は二種類以上組み合わせた鉱物質原
料、又はジルコニアムライトと称されるZrO2 ・Al
2 3 ・SiO2 を主成分として溶融製造した耐火原料
を主材料とし、これら材料に炭素物質を加えてある場合
が一般的である炭素物質を使用すると、炭素物質は容易
に酸化され易いため、炭素の酸化抑制材として金属A
l、Si、Mg、B4 C等を単体又は2種類以上含有さ
せることがある。
【0004】また、スライディングノズルプレートに要
求される耐食性の向上と耐スポーリング性向上を目的と
して、摺動面層と非摺動面層とで熱膨張係数がそれぞれ
異なる耐火物層として形成する方法が特公平3−380
27に提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、耐スポ
ーリング性、耐磨耗性、耐食性に優れた耐火物とするた
めには高純度の耐火原料が必要となる。しかしながら、
高純度耐火原料は複雑な製造工程を経る為、その原料コ
ストは低級品に比べて数倍から数十倍に及ぶのが一般的
である。
【0006】また特公平3−38027で提案されてい
る摺動面層と非摺動面層が異なる材質より成るスライデ
ィングノズルプレートでは非摺動面層の材質の熱膨張係
数が摺動面層のそれより低い物質をことさら選択してい
るために、二層間で熱膨張量の差が生じ、層間剥離を起
こしやすい欠点を有していると共に、剥離現象までには
至らなくても、熱膨張差があるため、プレート全体が熱
変形をし、上下又は上中下プレート間の平行度を狂わ
せ、プレート間にスキマが生じ、湯差し現象を生じやす
い欠点がある。
【0007】本発明は上記の事情に鑑みて提案されたも
のであり、耐食性、耐スポーリング性に優れ、大変安価
に製造することができる溶融金属注湯用スライディング
ノズルプレートを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、摺動
面層と溶湯排出孔の内周面部を同一組成耐火材料で構成
し、非摺動面層を該耐火材料とは異なる組成の耐火材料
で構成する、または摺動面層と溶湯排出孔の内周面部と
非摺動面層がそれぞれ異なる組成の耐火材料で構成する
という手段を採用している。
【0009】溶融金属を注湯している場合、スライディ
ングノズルプレート及び上、下ノズルの損傷部位は図
5、図6の溶湯排出孔6の周辺部7に限られ、その損傷
量は1〜3mm程度である。また注湯を中断し、閉塞して
いる場合のスライディングノズルプレートの損傷部位は
図7、図8のプレート平面部の溶融金属が接触する部分
8で、その面積は平面部の10〜20%程度の面積で、
かつ、損傷深さは0.5〜2mm程度である。このように
損傷部位は極めて限定的で局所的である。
【0010】したがって、局部的に損傷を受ける摺動面
に平行にプレート厚みで5〜20mm程度、又はプレート
厚みの10〜50%程度および溶湯排出孔の内周面部の
厚み5〜50mm程度を従来より使用している耐食性、耐
スポーリング性に優れた高純度鉱物質で構成し、残り部
分は純度の低い安価な類似鉱物質又は使用後の屑プレー
トなどで構成する。
【0011】また摺動面層と溶湯排出孔の内周面部と非
摺動面層を構成する耐火材料を熱膨張係数のほぼ等しい
材質とすることで、熱膨張による層間剥離や熱変形を防
止することができる。
【0012】
【実施例】本発明は図1〜4に示すように、摺動面層及
び溶湯排出孔の内周面部を通常の高耐食性、高耐スポー
リング性を有する高純度Al2 3 系、SiO2 系、Z
rO2 系、MgO系、Al2 3 、ZrO2 、SiO2
を主成分としたジルコニアムライト系鉱物質を一種類又
は二種類以上混合した材料を主成分とし、これに炭素系
物質及び金属Si、Al等を添加した通常の耐火材料で
構成する。これらの主成分を構成する鉱物質は高耐食
性、高耐スポーリング性を要求される為、一般的には純
度が99%以上で不純物としてのフラックス成分である
Fe2 3 、CaO、SiO2 、TiO2 、Na2 O等
の含有量は1.0%未満の高価な原料を選定している。
【0013】摺動面層に要求される機能としては、耐食
性よりも耐スポーリング性が重要視される場合があり、
この場合には該主成分系から耐スポーリング性に強い材
料を選定し、耐食性が重要視される溶湯排出孔の内周面
部は摺動面層とは異なった耐食性の優れた材料を選定
し、摺動面層と溶湯排出孔の内周面部と非摺動面層がそ
れぞれ異なる組成の耐火材料で構成するスライディング
プレートを作ることが可能である。
【0014】非摺動面層は上記摺動面層や排出孔周辺に
要求されるような高度な機能を要求されない為、熱膨張
係数のほぼ等しいAl2 3 、SiO2 、MgO、Zr
2の純度を低下させた、例えばこれら主成分を90〜
95%含有し、残りはフラックス組成よりなる低価格鉱
物を使用出来るし、従来の製造方法で品質向上の為に添
加していた高価な金属Al、Si、Al−Mg、B4
合金等を添加する必要もない。又一度使用したスライデ
ィングノズルプレート屑を精製してこの部分に再利用す
ることも可能である。 (実施例1)図7に示す2枚構造及び図8に示す3枚構
造のスライディングノズルプレートで図1、図2に示す
ように上、下プレート3、4及び中間プレート5の摺動
面層および溶湯排出孔の内周面部9を摺動面層で厚み1
0mm、溶湯排出孔の内周面部で厚み20mmの従来より一
般的に製造されているAl2 3 含有量99.3%の高
純度品を主成分とし、これに炭素及びB4 Cを1〜3%
含有して焼成した耐火材料で構成し、非摺動面層10の
部位はAl2 3 含有量90%の低級品を主成分とし、
高価な金属B4 Cを無添加として焼成した耐火材料で構
成した。
【0015】上記の上、下プレート3、4の場合、高純
度材質の占める割合は重量比で全体の約23%、中間プ
レート5のそれは約50%であり、このスライディング
ノズルプレートを製鋼用180t溶鋼取鍋に装着し使用
した結果、それぞれ6〜9ヒートの耐用回数が得られ、
従来品と何ら変わらない耐用回数が得られた。 (実施例2)摺動面層及び溶湯排出孔の内周面部9を摺
動面層で厚み6mm、溶湯排出孔の内周面部で厚み15mm
とし、実施例1と同材質で構成し、非摺動面層10の部
位は一般的に使用されている高純度Al2 3 −ZrO
2 系耐火材で製造された使用後のプレート屑を精製した
材料で構成したスライディングノズルプレートを、製鋼
用280t溶鋼取鍋に装着し使用した結果、それぞれ6
〜8ヒートの耐用回数が得られ、従来品と耐用回数にお
いて何ら差はなかった。
【0016】本実施例の場合、上、下プレートの高純度
材質の占める割合は重量比で全体の約13%、中間プレ
ートのそれは約30%である。 (実施例3)図3、図4に示すように、上、下プレート
及び中間プレートの摺動面層11は耐スポーリング性に
優れる高純度Al2 3 −ZrO2 系で、その純度は9
9.8%の耐火材質を主成分とし、その構成厚みは10
mmで、溶湯排出孔の内周面部12は耐食性に優れる高純
度Al2 3 系で、その純度は99.5%の耐火材質を
主成分とし、その構成厚みは15mmで、それぞれに炭素
及びAlを1〜3%配合して焼成した耐火材料で構成し
た。非摺動面層10はAl2 3 の1000℃における
熱膨張係数約8×10-6/℃と、Al2 3 −ZrO2
の熱膨張係数約6×10-6/℃に近い熱膨張係数5×1
-6/℃を有するSiO2 材質で、その純度約93%の
焼成した低級耐火材料で構成した。このスライディング
ノズルプレートを、製鋼用300t溶鋼取鍋に装着し使
用した結果、それぞれ5〜8ヒートの耐用回数が得ら
れ、従来品と耐用回数において何ら遜色なかった。ま
た、摺動面層と非摺動面層とで熱膨張係数がそれぞれ異
なる耐火材料を使用した場合に起こる熱膨張による層間
剥離や熱変形を生じることはなかった。尚、本実施例の
場合、高純度耐火材料の占める割合は全重量の約25%
である。
【0017】高純度耐火原料の原料コストは低級品に比
べて数倍から数十倍に及ぶのが一般的であり、例えば、
Al2 3 含有量99.5%クラスでは原料費は1kg当
たり約100円であるが、約90%程度の低級品は1kg
当たり高級品の30%以下で購入可能である。高純度A
2 3 −ZrO2 系に至っては原料費はさらに高価と
なり、1kg当たり400円程度となる。一方、SiO2
含有量93%の低級品は上記Al2 3 −ZrO2 系の
3%程度で購入可能である。上記実施例1〜3の原料費
は、実施例1の場合で従来の高純度原料を使用した場合
の50〜55%、実施例2の場合で18〜23%、実施
例3の場合で20〜25%であり、本発明によるスライ
ディングノズルプレートは大変安価に製造できる。
【0018】一方、使用後のプレート層を精製して使用
する場合は産業廃棄物として無価値として放棄されてい
る品物であり、これを再利用することは資源有効活用と
同時に産業廃棄物の社会的問題解決に極めて有効であ
る。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明によるスライディン
グノズルプレートは、従来に比べて大変安価に製造する
ことができるため極めて経済効果が大きいと共に、社会
的問題である産業廃棄物問題の解決にも大きく貢献でき
る。また、摺動面層と溶湯排出孔の内周面部と非摺動面
層を構成する耐火材料を熱膨張係数のほぼ等しい材質と
することで、熱膨張による層間剥離や熱変形を防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の上、下プレートの断面図で
ある。
【図2】本発明の一実施例の中間プレートの断面図であ
る。
【図3】本発明の他の実施例の上、下プレートの断面図
である。
【図4】本発明の他の実施例の中間プレートの断面図で
ある。
【図5】従来の2枚構造スライディングノズルプレート
の注湯状態での断面図である。
【図6】従来の3枚構造スライディングノズルプレート
の注湯状態での断面図である。
【図7】従来の2枚構造スライディングノズルプレート
の閉塞状態での断面図である。
【図8】従来の3枚構造スライディングノズルプレート
の閉塞状態での断面図である。
【符号の説明】
1 上部ノズル 2 下部ノズル 3 上プレート 4 下プレート 5 中間プレート 6 溶湯排出孔 9 摺動面層および内周面部 10 非摺動面層 11 摺動面層 12 内周面部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 摺動面層と溶湯排出孔の内周面部を同一
    組成耐火材料で構成し、非摺動面層を該耐火材料とは異
    なる組成の耐火材料で構成したことを特徴とする溶融金
    属注湯用スライディングノズルプレート。
  2. 【請求項2】 摺動面層と溶湯排出孔の内周面部と非摺
    動面層がそれぞれ異なる組成の耐火材料で構成したこと
    を特徴とする溶融金属注湯用スライディングノズルプレ
    ート。
  3. 【請求項3】 上記各耐火材料を熱膨張係数のほぼ等し
    い耐火材料とした請求項1または請求項2に記載の溶融
    金属注湯用スライディングノズルプレート。
JP6499497A 1997-03-18 1997-03-18 溶融金属注湯用スライディングノズルプレート Pending JPH10258351A (ja)

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JP6499497A JPH10258351A (ja) 1997-03-18 1997-03-18 溶融金属注湯用スライディングノズルプレート

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ID=13274137

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JP6499497A Pending JPH10258351A (ja) 1997-03-18 1997-03-18 溶融金属注湯用スライディングノズルプレート

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JP (1) JPH10258351A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016112576A (ja) * 2014-12-12 2016-06-23 品川リフラクトリーズ株式会社 スライドプレート及びその製造方法
CN105965001A (zh) * 2016-07-07 2016-09-28 宜兴市耐火材料有限公司 一种出钢口滑动区复合滑板

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JP2016112576A (ja) * 2014-12-12 2016-06-23 品川リフラクトリーズ株式会社 スライドプレート及びその製造方法
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