JPH1099963A - スライドゲート用プレートおよび溶融金属用スライドゲート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内挿材の位置ズレ発生などが全面的に回避さ
れ、良好な摺動面を保持するスライドゲート用プレー
ト、および信頼性高い機能を呈する溶融金属用スライド
ゲートの提供。 【解決手段】 スライドゲート用プレートの発明は、厚
さ方向へ貫通する孔が形設された耐火性プレート本体４
と、前記耐火性プレート本体４の貫通孔に挿着され内周
の貫通領域が溶融金属の流路６を形成する内挿材５と、
前記内挿材５を耐火性プレート本体４に固定する打込み
型の締結材７とを有することを特徴とする。 また、溶
融金属用スライドゲートの発明は、前記スライドゲート
用プレートを利用したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば溶融金属
の流量を制御するスライドゲートなどの構成に適するス
ライドゲート用プレート、およびこのスライドゲート用
プレート一構成部材とした溶融金属用スライドゲートに
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、たとえば製鋼工程や鋳型
化加工においては、溶融金属容器から溶融金属をスライ
ドゲートによって、流量を制御しながら取り出してい
る。すなわち、溶融金属容器の湯だし口側にスライドゲ
ートを設置しておき、このスライドゲートの開閉操作に
よって、溶融金属の流量制御を行いながら、次段の工程
に所要の溶融金属を適宜供給している。

【０００３】そして、この種の溶融金属用スライドゲー
トは、たとえば図３に構成の概略を断面的に示すごと
く、断面凸型で、かつ凸部1aに厚さ方向へ貫通する溶融
金属の流路1bが設けられたスライドゲート用プレート
（スライドゲート本体）１と、前記スライドゲート用プ
レート１が嵌合する金属フレーム２と、前記金属フレー
ム２に装着したスライドゲート用プレート１を支持固定
する固定治具３とで構成されている。ここで、スライド
ゲート用プレート１は、図４ (a)， (b)、図５ (a)，
(b)に、それぞれ平面的および断面的に例示するごと
く、耐火性のプレート本体1aに、内周面側が溶融金属の
流路2bを成す内挿材2cを装着し、耐久性などの向上を図
った構成と成っている。

【０００４】なお、図４ (a)， (b)は、片面使用の場合
を、図５ (a)， (b)は両面使用の場合であり、また、両
構成いずれの場合も、内挿材2cが耐火性のプレート本体
1aに設けられた同心円状もしくは同心円状に類似する貫
通孔に装着され、それらの嵌合面間に充填したモルタル
（図示省略）によって接合・固定化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、溶融金属用
スライドゲートは、溶融金属の流量を制御する過程で、
溶融金属からの熱によって高温化する。つまり、溶融金
属用スライドゲートの主要部を構成しているスライドゲ
ート用プレート１は、溶融金属からの直接受熱や、流動
による衝撃を受け易いので、亀裂の発生、亀裂の拡大
化、固定材としてのモルタルの溶融・熱収縮などが発生
する恐れがある。そして、これらの懸念が現実化した場
合、内挿材2cの位置ズレが発生するため、スライドゲー
ト用プレート１面を摺動する耐火性プレート面との間に
段差を生じる。すなわち、溶融金属の流路を開閉・制御
する耐火性プレートとスライドゲート用プレート１との
摺動面に段差が発生し、溶融金属噛み込みや流出などを
引き起こすというトラブルが生じる。

【０００６】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、内挿材の位置ズレ発生などが全面的に回避され、
耐火性プレート面などに対して良好な摺動面を保持する
スライドゲート用プレート、および信頼性高い機能を呈
する溶融金属用スライドゲートの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、厚さ
方向へ貫通する孔が形設された耐火性プレート本体と、
前記耐火性プレート本体の貫通孔に挿着され内周の貫
通領域が溶融金属の流路を形成する内挿材と、前記内挿
材を耐火性プレート本体に固定する打込み型の締結材と
を有することを特徴とするスライドゲート用プレートで
ある。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載のスライ
ドゲート用プレートにおいて、内挿材を挿着する耐火性
プレート本体の貫通孔が同心円形もしくは楕円形の環状
であることを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１もしくは請求
項２記載のスライドゲート用プレートにおいて、内挿材
が外側周面に接線と平行ないしほぼ平行に形設された凹
部と締結材との打ち込み係合で固定されていることを特
徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、厚さ方向へ貫通する溶
融金属用の流路が設けられた耐火性プレート系のスライ
ドゲート用プレートと、前記スライドゲート用プレート
の外周面に焼き嵌めもしくは捲装された金属バンドと、
前記スライドゲート用プレートの一方の平坦面部および
金属バンドの外周面を覆うように嵌合的に装着・固定さ
れた金属ケースと、前記スライドゲート用プレートの流
路に対向する貫通孔を有し、かつスライドゲート用プレ
ートに装着・固定された金属ケースの平坦面および外周
面の金属バンドを摺動的に装着支持する金属フレームと
を有する溶融金属用スライドゲートであって、前記スラ
イドゲート用プレートが、厚さ方向へ貫通する孔が形設
された耐火性プレート本体、前記耐火性プレート本体の
貫通孔に挿着され内周の貫通領域が溶融金属の流路を形
成する内挿材および前記内挿材を耐火性プレート本体に
固定する打込み型の締結材とを備えた構成と成っている
ことを特徴とする溶融金属用スライドゲートである。

【００１１】すなわち、上記各発明は、耐火性プレート
本体の厚さ方向に貫通的に挿着され、かつその内周貫通
面側が溶融金属の流路を成す内挿材の固定・保持に係る
もので、内挿材の外周面と耐火性プレート本体の貫通孔
内壁面との嵌合部間に、これらの嵌合を固定する締結材
を打込み型に装着し、両者の固定・一体化を図ることを
骨子としたものである。ここで、締結材の打込み形式
は、溶融金属の流路に対して交叉する方向とすることが
好ましく、また、打込み型（棒状）の締結材数は１個も
しくは複数個のいずれでもよい。

【００１２】たとえば、内挿材の外周面に、その接線と
平行な溝もしくは孔を単数もしくは複数個形設しておく
一方、この内挿材を挿着する耐火性プレート本体に、そ
の挿着孔内壁面に到達する締結材の打ち込み孔を単数も
しくは複数個形設しておき、これらを位置決め・嵌合し
た後、対応する棒状の締結材を打ち込むことによって、
嵌合による相互の一体化が、さらに固定強化される状態
を採ることになる。なお、締結材は、熱衝撃などの影響
を考慮して、耐火性プレート本体や締結材と同程度の熱
−膨張率を有する素材、たとえばセラミックス類が好ま
しく、また、締結材の形状は、丸棒形、角棒形、板状形
などいずれでもよい。

【００１３】上記各発明において、耐火性プレート本体
は、たとえばマグネシア−カーボン系、アルミナ−カー
ボン系、無機材質−カーボン系などの炭素含有耐火物、
高アルミナ質、マグネシア−スピネル質、ジルコニア質
などの非炭素含有耐火物を素材とし、外周形状が真円以
外の形状、たとえば楕円形や多角形などに構成されてい
る。

【００１４】これらの耐火性プレート本体は、次のよう
な手段で得られる。すなわち、最大粒径 3mm以上の耐火
性骨材、たとえばボーキサイト、マグネサイト、バデラ
イト、ジルコンなどの天然原料、焼結アルミナ、電融ア
ルミナ、合成ムライト、スピネル、焼結マグネシア、電
融マグネシア、電融ジルコニアなどの人工原料の群れか
ら選んだ１種もしくは２種以上と、最大粒径 0.3mm以下
のカオリン、バデライト、天然黒鉛などの天然原料、焼
結アルミナ、電融アルミナ、合成ムライト、スピネル、
焼結マグネシア、電融マグネシア、電融ジルコニアなど
の人工原料の群れから選んだ１種もしくは２種以上の微
粉原料と、必要に応じてケイ素，アルミニウムなどの金
属粉、炭化ケイ素、炭化ボロンなどの炭化物を適宜配合
し、粘結材を加えて混練、成形、焼成して得た焼成体
に、ピッチャタイルを含浸することによって製造でき
る。

【００１５】また、耐火性プレート本体は、耐火性骨材
および耐火性原料粉のスラリーにアルミナセメントなど
の硬化剤、必要に応じてリン酸ソーダなどの分散剤を加
えるなどして得たスラリーを、型枠内に流し込み・充填
し、室温で養生してから脱枠した後、加熱乾燥など施す
ことによっても得られる。

【００１６】本発明において、耐火性プレート本体に挿
着する内挿材は、仕様、用途などによってその構造や形
状など選択・設定されるが、前記耐火性プレート本体の
場合と同様の素材および製造手段に準じて製造できる。

【００１７】本発明において、スライドゲート用プレー
トに嵌合的に装着される金属ケースは、たとえばステン
レス鋼や鉄など、耐熱性，耐食性，機械的強度などのす
ぐれた金属製で、嵌合的に装着するスライドゲート用プ
レートの外形に対する形状誤差が− 0.1〜− 0.3mm程度
に設定されている。

【００１８】請求項１ないし請求項３の発明では、スラ
イドゲート用プレートの構成において、内挿材が耐火性
プレート本体に強固に一体化した状態に、締結材の打ち
込みで固定されているため、たとえば溶融金属の流動過
程での位置ズレ発生なども回避・解消される。つまり、
溶融金属の流量制御用プレートなどとの摺動に当たっ
て、良好な摺動性および液密性が容易に確保されので、
前記摺動からの液漏れなどを原因とするトラブルの発生
が全面的になくなる。

【００１９】請求項４の発明では、溶融金属の流量制御
用プレートに対し、良好な摺動性および液密性を容易に
呈するスライドゲート用プレートを利用した構成を採っ
たことにより、信頼性が高く、量産性に大きく寄与する
溶融金属用スライドゲートとして機能する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図１ (a)， (b)および図２
(a)， (b)， (c)を参照して実施例を説明する。

【００２１】図１ (a)， (b)は第１の実施例に係るスラ
イドゲート用プレート（片面使用型）の要部構成を示し
たもので、 (a)は透視的な平面図、 (b)は断面図であ
る。図１ (a)， (b)において、４は厚さ方向へ貫通する
孔が形設された耐火性プレート本体、５は前記耐火性プ
レート本体４の貫通孔に挿着され内周の貫通領域が溶融
金属の流路６を形成する内挿材、７は前記内挿材５を耐
火性プレート本体４に固定する打込み型の締結材であ
る。

【００２２】より具体的に説明すると、先ず、アルミナ
成分80重量％、カーボン10重量％、その他の成分（金属
類および炭化物など）10重量％の混合物を原料とし、成
型、乾燥、焼結して作製した厚さ40mm，内径 100mmの貫
通孔を有する耐火性プレート本体４を複数個用意する。
また、前記耐火性プレート本体４の素材と同一組成分の
混合物を原料とし、成型、乾燥、焼結して作製した内径
40mm，耐火性プレート本体４の貫通孔に挿入する部分の
外径が98mm程度、膨大部外径が 130mm程度の内挿材５を
同じく複数個用意する。

【００２３】次に、前記各耐火性プレート本体４の貫通
孔に、たとえばアルミナ成分90重量％、シリカ成分 5重
量％、その他助剤成分 5重量％の混合系から成るモルタ
ル（図示省略）層を介挿させ、前記内挿材５をそれぞれ
挿着（装着）する。その後、各耐火性プレート本体４の
側面にダイヤモンドドリル加工を施し、前記挿着した内
挿材５の外周面に到達する径 6〜15mmの孔をそれぞれ穿
設する。

【００２４】次いで、前記各穿設孔に、その穿設孔径よ
りも 0.5mm径の小さい棒状の締結材７をそれぞれ挿着・
打ち込んで、耐火性プレート本体４の貫通孔に挿着（装
着）した内挿材５を固定化し、スライドゲート用プレー
ト８を作製する。ここで、棒状の締結材７は耐火性プレ
ート本体４と同一組成分の混合物を原料とし、成型、乾
燥、焼結体であり、また、挿着・打ち込みに当たって
は、各締結材７の外周面に、アルミナ成分90重量％、シ
リカ成分 5重量％、その他助剤成分 5重量％の混合系か
ら成るモルタルを塗布した。

【００２５】前記図３に図示した構成に準じ、上記構成
の各スライドゲート用プレート８を組み込んで溶融金属
用スライドゲートを構成した。そして、この溶融金属用
スライドゲートについて、それぞれ実機テストを行っ
て、耐火性プレート本体４に対する内挿材５の位置ズレ
（耐火性プレート本体４の摺動面に対する凹凸の程度）
の発生程度を試験評価した結果を表１に示す。なお、比
較のため、耐火性プレート本体1aの貫通孔に挿着（装
着）した内挿材2cを締結材の打ち込みで固定化しなかっ
たスライドゲート用プレート１（図１参照）の場合を併
せて表１に示した。

【表１】 また、上記の変形例として、図２ (a)に透視的な平面図
として示すごとく、耐火性プレート本体４の貫通孔に挿
着（装着）した内挿材５を固定化するため、棒状の締結
材７の打ち込み箇所を２か所としたスライドゲート用プ
レート８を用いた他は、上記と同様に構成した溶融金属
用スライドゲートについて、それぞれ実機テストを行っ
て、耐火性プレート本体４に対する内挿材５の位置ズレ
（耐火性プレート本体４摺動面の凹凸化）の発生程度を
試験評価した結果を表２に示す。

【表２】 さらに、スライドゲート用プレートの構成において、棒
状の締結材７の打ち込み箇所を、たとえば図２ (b)，
(c)２に要部を透視的な平面図として示すごとく設定し
ても同様の作用・効果が認められた。

【００２６】上記表１および表２から分かるように、こ
の発明に係るスライドゲート用プレート８の場合は、溶
融金属の流路部を形成する内挿材５の固定が十分（確
実）に成されているため、溶融金属の流動・熱衝撃など
による位置ズレも大幅に低減・防止されている。したが
って、溶融金属の流路を開閉・制御する耐火性プレート
とスライドゲート用プレート８との摺動面での段差に起
因する溶融金属噛み込みや流出などを引き起こすという
トラブル発生が大幅に低減・回避される。なお、棒状の
締結材７の打ち込み箇所を２か所と増加させた場合の方
が効果的であるが、棒状の締結材７の径が大きくなると
（たとえば上記構成例では20mm程度）、挿入用の穿設孔
を起点に亀裂が発生し易い傾向が認められる。

【００２７】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。たとえば、耐火性プレート本体、内
挿材棒状の締結材など構成材の組成、形状・大きさなど
溶融金属用スライドゲートの使用態様に応じて適宜変更
することもできる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１ないし請求項３の発明によれ
ば、内挿材が耐火性プレート本体に、締結材の打ち込み
で強固に一体化した状態で固定されているため、位置ズ
レ発生など全面的に回避・解消される。すなわち、溶融
金属の流量制御用プレートなどとの摺動に当たって、良
好な摺動性および液密性が容易に確保され、摺動面から
の液漏れなどを原因とするトラブル発生も解消される。

【００２９】請求項４の発明によれば、前記スライドゲ
ート用プレートを利用した構成を採ったことにより、信
頼性が高く、量産性に大きく寄与する溶融金属用スライ
ドゲートが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のスライドゲート用プレートの要部
構成を示すもので、 (a)は透視的な平面図、 (b)は断面
図。

【図２】第２実施例のスライドゲート用プレートの要部
構成を示すもので、 (a)は透視的な平面図、 (b)， (c)
はその変形例の透視的な要部平面図。

【図３】従来の溶融金属用スライドゲートの要部構成を
示す断面図。

【図４】従来のスライドゲート用プレートの要部構成を
示すもので、 (a)は透視的な平面図、 (b)は断面図。

【図５】従来のスライドゲート用プレートの他の要部構
成を示すもので、 (a)は透視的な平面図、 (b)断面図。

【符号の説明】

１，８……スライドゲート用プレート 1a，４……耐火性プレート本体 1b，６……溶融金属の流路 1c，５……内挿材 ２……金属フレーム 2a……金属フレームの貫通孔 ３……押さえ固定治具 ７……締結材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚さ方向へ貫通する孔が形設された耐火
   性プレート本体と、 前記耐火性プレート本体の貫通孔に挿着され内周貫通領
   域が溶融金属の流路を形成する内挿材と、 前記内挿材を耐火性プレート本体に固定する打込み型の
   締結材とを有することを特徴とするスライドゲート用プ
   レート。
2. 【請求項２】 内挿材を挿着する耐火性プレート本体の
   貫通孔が同心円形もしくは楕円形の環状であることを特
   徴とする請求項１記載のスライドゲート用プレート。
3. 【請求項３】 内挿材が、外周面に接線と平行ないしほ
   ぼ平行に形設された凹部と締結材との打ち込み係合で固
   定されていることを特徴とする請求項１もしくは請求項
   ２記載のスライドゲート用プレート。
4. 【請求項４】 厚さ方向へ貫通する溶融金属用の流路が
   設けられた耐火性プレート系のスライドゲート用プレー
   トと、 前記スライドケート用プレートの外周面に焼き嵌めもし
   くは捲装された金属バンドと、 前記スライドゲート用プレートの一方の平坦面部および
   金属バンドの外周面を覆うように嵌合的に装着・固定さ
   れた金属ケースと、 前記スライドゲート用プレートの流路に対向する貫通孔
   を有し、かつスライドゲート用プレートに装着・固定さ
   れた金属ケースの平坦面および外周面の金属バンドを摺
   動的に装着支持する金属フレームとを有する溶融金属用
   スライドゲートであって、 前記スライドゲート用プレートが、厚さ方向へ貫通する
   孔が形設された耐火性プレート本体、前記耐火性プレー
   ト本体の貫通孔に挿着され内周貫通領域が溶融金属の流
   路を形成する内挿材および前記内挿材を耐火性プレート
   本体に固定する打込み型の締結材とを備えた構成と成っ
   ていることを特徴とする溶融金属用スライドゲート。