JPH11216559A - 溶融金属流量制御用スライドゲート装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融金属流量制御用スライドゲート装置にお
いて、溶融金属排出孔から摺動面外部までの長さを短く
して摺動盤に負荷させる圧力を小さくするとともに、摺
動面外部に溶融金属が漏出する危険を減少させ、かつ摺
動面への気体の流入および溶融金属の酸化を防止する。 【解決手段】 溶融金属排出孔を有するプレート状耐火
物固定盤と該固定盤に密着しかつ該固定盤の溶融金属排
出孔に対応する溶融金属排出孔を備えた直線往復動また
は回転可能なプレート状耐火物摺動盤からなる溶融金属
流量制御用スライドゲート装置において、前記固定盤の
外縁部が前記摺動盤の側面の一部または全部を抱き込む
ように折曲していることを特徴とする溶融金属流量制御
用スライドゲート装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、摺動の負荷を軽減
させかつ摺動面間に溶融金属が侵入した場合でも外部に
溶融金属が洩れだす危険性を減少させることのできる、
タンディッシュあるいは取鍋などの溶融金属保持容器か
ら溶融金属を流出させる場合に使用する溶融金属流量制
御用スライドゲート装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、溶融金属排出孔を有するプレート
状耐火物固定盤と該固定盤に密着しかつ該固定盤の溶融
金属排出孔に対応する溶融金属排出孔を備えた直線往復
動または回転可能なプレート状耐火物摺動盤からなる溶
融金属流量制御用スライドゲートを用いて、タンディッ
シュあるいは取鍋などの溶融金属保持容器から溶融金属
の流出制御を行なう方法が主に利用されている。直線往
復動作を行なうものは「レシプロ方式」、回転動作を行
なうものは「ロータリー方式」と一般に言われており、
油圧シリンダーあるいは電動モーター等を用い、固定盤
に対して摺動盤を直線往復運動または回転運動させて双
方の盤の溶融金属排出孔の位置を変化させて溶融金属の
流量制御を行なっている。

【０００３】一般に、レシプロ方式とロータリー方式に
使用されるプレートは、固定盤と摺動盤の摺動面の形状
が同一である。またレシプロ方式の場合は摺動面だけで
なくプレート全体の形状を同一とし、固定盤と摺動盤と
の区別なく使用可能としたものが多い。ロータリー方式
のプレートは一般的に固定盤と摺動盤の２枚で構成（２
枚式）されている。これに対し、レシプロ方式のプレー
トは２枚式の外に、２枚の固定盤の間に摺動盤を１枚挟
み込ませた３枚構成（３枚式）としたものがある。現在
はレシプロ方式のスライドゲート装置が主流であり、製
鋼現場では取鍋用に２枚式が主に使用され、タンデッシ
ュには３枚式が主に使用されている。前記固定盤と摺動
盤が密着する部分である摺動面は、一般的には研磨加工
が施されている平面であり、摺動盤は周囲に設けたスプ
リングなどにより固定盤に密着するように構成されてい
る。この摺動面には摺動盤の直線往復運動または回転運
動を円滑に行なうために潤滑材が塗布されている場合が
多い。またこの潤滑材にはカーボンを含有した耐火物な
どの酸化を抑制する機能を有したものが使用される場合
がある。

【０００４】前記摺動面は前述のようにスプリング等に
より密着させてはいるが、溶融金属流のために排出孔内
が負圧になりまた摺動面が平面であるために、この摺動
面間を通じて排出孔内に空気が流入する場合がある。空
気が流入すると溶融金属が酸化されて品質が劣化するた
め、固定盤側または摺動面側もしくはその両側の摺動面
に、前記排出孔を囲む溝とこの溝につながるガス導入孔
を設け、密着させた摺動面間に不活性ガスを吹き込む場
合がある。

【０００５】現在、国内で最も多く使用されているスラ
イドゲート用プレートの形状の例を図１に示す。図１の
中で（ａ）と（ｃ）の寸法と溶融金属排出孔１の径
（ｂ）は、摺動盤を摺動させる長さや使用条件により決
定されている。図１の（ｄ）は溶融金属排出孔１から摺
動面外部までの長さが最も短い部分であり、溶融金属の
流量制御中の溶融金属が摺動面間に侵入した場合、摺動
面の外部に溶融金属が洩れだす可能性の最も高い部分で
ある。そしてこの（ｄ）の寸法は、溶融金属排出孔１の
径とプレートのコストおよび上記のような溶融金属の漏
出を考慮して経験的に決定されている。

【０００６】図７に従来の固定盤２と摺動盤３からなる
スライドゲート用プレートを示し、図８はスライドゲー
ト装置による流量制御中に、溶融金属排出孔１の溶融金
属９が前記固定盤２と摺動盤３の摺動面間に流れ出た情
況を示す断面説明図である。符号８は摺動面間に侵入し
た溶融金属を示す。固定盤２と摺動盤３の外周には鉄製
等の帯（フープ）４が焼き嵌めされている。また、図９
は摺動面間を通じて溶融金属排出孔１から摺動面外部ま
での長さが最も短い部分に空気が流入した例を示してお
り、カーボンを含有させたプレートを使用した場合には
空気が流入すると固定盤と摺動盤の摺動面が酸化し白く
変色（図の陰影部）して強度が低下する。

【０００７】上記図１において、溶融金属排出孔１から
摺動面外部までの長さ（ｄ）を短くすれば摺動面が小さ
くなるため、摺動盤に負荷させる圧力を小さくすること
ができる。この摺動面に圧力を負荷させる作業は人手で
行なう場合が多く、重筋作業の一つとして挙げられる。
このため負荷する圧力を小さくすることは、プレートの
取付けあるいは取り外し作業を容易にし、また固定盤や
摺動盤を収容するスライドゲート装置へ与える負荷が軽
減されるため、保守が容易になるなどの利点がある。し
かし、上記に述べたように溶融金属排出孔１から摺動面
外部までの長さ（ｄ）を短くすれば摺動面外部に溶融金
属が洩れだす可能性が高くなり、また固定盤と摺動盤の
摺動面が酸化して強度が低下し、さらに溶融金属を酸化
させて品質の低下を招くなどの悪影響があり、従来は双
方を解決する効果的な方法が見いだされていなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶融金属排
出孔から摺動面外部までの長さを短くして、摺動盤に負
荷させる圧力を小さくするとともに、摺動面外部に溶融
金属が漏出する危険性を減少させ、また固定盤と摺動盤
の摺動面の酸化あるいは排出孔に流れる溶融金属の酸化
を効果的に防止する溶融金属流量制御用スライドゲート
装置を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、 １．溶融金属排出孔を有するプレート状耐火物固定盤と
該固定盤に密着しかつ該固定盤の溶融金属排出孔に対応
する溶融金属排出孔を備えた直線往復動または回転可能
なプレート状耐火物摺動盤からなる溶融金属流量制御用
スライドゲート装置において、前記固定盤の外縁部が前
記摺動盤の側面の一部または全部を抱き込むように折曲
していることを特徴とする溶融金属流量制御用スライド
ゲート装置 ２．プレート状耐火物摺動盤の最小幅または外径ｊとプ
レート状耐火物固定盤の最小幅または外径ｅとの関係が
ｊ＜ｅであり、前記摺動盤の最小幅または外径ｊと前記
固定盤の外縁部の内側最小幅または内径ｇとの関係が
０．３ｍｍ≦ｇ−ｊ≦１．０ｍｍであり、かつ前記固定
盤の折曲した外縁部の最小寸法ｈが５ｍｍであることを
特徴とする上記１記載の溶融金属流量制御用スライドゲ
ート装置 ３．前記固定盤の外縁部の外周の一部または全部に亘っ
て補強用金属製フープ材を備えていることを特徴とする
上記１または２記載の溶融金属流量制御用スライドゲー
ト装置 ４．溶融金属流量制御用スライドゲートの設置後、前記
固定盤の折曲した外縁部の外側を溶融金属排出孔に向け
て押圧するコッターまたはボルトなどの圧力負荷装置を
備えていることを特徴とする上記１〜３記載の溶融金属
流量制御用スライドゲート装置、を提供する

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
そって説明する。図２は、本発明の溶融金属流量制御用
スライドゲート装置の一例を示す断面概略説明図を示
す。溶融金属排出孔を備えたプレート状耐火物からなる
摺動盤３の側面の一部または全部を抱き込むように、同
様に摺動盤３の溶融金属排出孔１に対応する溶融金属排
出孔を備えたプレート状耐火物からなる固定盤２が設け
られている。すなわち固定盤２の外縁部が下方に突出
し、摺動盤３の側面を覆うように構成されている。な
お、ここで使用する用語「プレート状耐火物からなる固
定盤２」は、大半が平板状であるが一部の外縁部のみが
下方へ突出するものを含めて「プレート状耐火物」と称
する。

【００１１】図３に示すように、溶融金属の流量制御中
に摺動面間８に溶融金属が侵入した場合、固定盤２の折
曲部１０が堰の役目を果たし、溶融金属が広範囲に拡散
するのを防止する。また、固定盤２が外気と触れ冷却さ
れる面積が増大し、固定盤２に設けた折曲部１０および
その周辺で摺動面間８に侵入してきた溶融金属を凝固し
易くするという著しい効果がある。また、図９に示すよ
うに従来のカーボンを含有させたプレートの使用後にお
いて、空気が流入したことを示す摺動面の白変色（図の
陰影部）があり、強度が低下するものが３０％以上認め
られたが、本発明では１０％以下に減少した。これは固
定盤２に設けた折曲部１０が摺動面を通じて排出孔へ流
入する空気流を減少させる著しい効果を示すものであ
る。これによって、排出孔１を流れる溶融金属の酸化を
防止し、品質の低下を効果的に防止することができる。
この場合、摺動面間に不活性ガスを流入させる構造とす
るとさらに溶融金属の酸化を防止する効果を高めること
ができる。

【００１２】本発明のプレート状耐火物の摺動盤３は直
線往復動するものまたは回転運動するもの、すなわちレ
シプロ方式またはロータリー方式いずれにも適用でき
る。該摺動盤３の最小幅（レシプロ方式の場合）または
外径（ロータリー方式の場合）（ｊ）とプレート状耐火
物の固定盤２の最小幅（レシプロ方式の場合）または外
径（ロータリー方式の場合）（ｅ）との関係を（ｊ）＜
（ｅ）とし、また前記摺動盤の最小幅または外径（ｊ）
と前記固定盤の外縁部の内側最小幅または内径（ｇ）と
の関係が０．３ｍｍ≦（ｇ）−（ｊ）≦１．０ｍｍと
し、かつ前記固定盤の折曲した外縁部の最小寸法ｈを５
ｍｍ以上とすることが望ましい。本発明の溶融金属流量
制御用スライドゲート装置をレシプロ方式に適用した場
合の一例を平面的にみた場合には、例えば図１に示すよ
うな構造となる。上記の摺動盤３と固定盤２の寸法の例
では、例えば（ｄ）＝（ｆ）＋（ｈ）とすることもでき
る。このことから分かるように、空気の流入経路または
溶融金属の侵入経路の長さ（距離）からみると、平面的
に摺動面が拡大したことと同等の効果を有する。

【００１３】上記のように、摺動盤３の最小幅または外
径（ｊ）と固定盤２の最小幅または外径（ｅ）との関係
が（ｊ）＜（ｅ）であるから、平面的な摺動面が従来品
よりも小さくなることが分かる。したがって、スプリン
グ等により摺動盤３に負荷する上下方向の圧力を従来品
よりも小さくすることができる。また、より摩擦抵抗を
減少させるために、図２の摺動面に潤滑材を塗布するこ
とが望ましい。スライドゲートによる流量制御中に、溶
融金属排出孔１を通過する溶融金属の熱により耐火物が
膨張し、図２の斜線に示す側面摺動部の摩擦抵抗が増加
する。この場合、摺動盤３の最小幅または外径（ｊ）と
前記固定盤２の外縁部の内側最小幅または内径（ｇ）と
の差、すなわち（ｇ）−（ｊ）が０．３ｍｍ未満である
と、摩擦抵抗により摺動盤３が摺動不能となるおそれが
あるので、０．３ｍｍ以上とするのが良い。逆にこの差
が１．０ｍｍを超えると摺動面間に侵入した場合に溶融
金属が摺動面間から容易に洩れ出てしまい、この溶融金
属の漏出を防ぐという本来のねらいが失われるおそれが
ある。すなわち固定盤２の外縁部が前記摺動盤の側面の
一部または全部を抱き込むように折曲しているという構
造による効果を著しく低減させてしまうので、上記差を
１．０ｍｍ以下とするのが良い。

【００１４】さらにまた、固定盤の折曲した外縁部（突
出部）の最小寸法ｈを５ｍｍ以上とする。摺動面間に溶
融金属が侵入すると、侵入した溶融金属の厚み分だけ摺
動面が開くため外縁部の最小寸法ｈを５ｍｍ未満とした
場合には、摺動面間から溶融金属が外部に漏出する可能
性が高くなるからである。固定盤の折曲した外縁部（突
出部）の厚さ（ｉ）は材質や強度により種々選択できる
が、使用時の欠損やプレート成形時の歩留りを考慮する
と、５ｍｍ以上あることが望ましい。

【００１５】図４に示すように、摺動盤３および固定盤
２のプレートの亀裂防止あるいは拡張防止のために、摺
動盤３および固定盤２の外周部に鉄製等の補強用フープ
材４を焼嵌めするだけでなく、特に固定盤２の突出する
外縁部の一部または全部、すなわち摺動盤３の外周を覆
う固定盤２の折曲部の位置を鉄製等の金属の補強用フー
プ材５で焼嵌めするのが効果的である。これにより、摺
動盤３の摺動中に固定盤２の折曲部が損傷されるのを効
果的に防ぐことができる。また、図５および図６に示す
ように、溶融金属流量制御用スライドゲートの設置後、
スライドゲート装置の保持壁との間に前記固定盤２の折
曲した外縁部の外側を溶融金属排出孔に向けて押圧する
コッター６またはボルト７などの圧力負荷装置を設ける
と、摺動盤３の摺動時の固定盤２の折曲部損傷をより効
果的に防止することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の溶融金属流量制御用スライドゲ
ート装置は溶融金属排出孔から摺動面外部までの長さを
短くして上下摺動面積を減らすことにより、摺動盤に負
荷する圧力を減少させるとともに、溶融金属の流量制御
中に摺動面間に溶融金属が侵入した場合に、固定盤の折
曲部に堰の役目を持たせて溶融金属が広範囲に拡散する
のを防止し、さらに外気による固定盤の冷却面積を増加
させて、摺動面間からの溶融金属の漏出を効果的に防止
する。また固定盤の折曲部は、摺動面を通じて溶融金属
排出孔へ流入する空気流を減少させる効果を同時に有
し、これによってプレートの強度低下を抑制するととも
に、排出孔を流れる溶融金属の酸化を防止して品質の低
下を防止する。さらに、固定盤の折曲部に鉄製等の補強
用フープ材あるいはコッターまたはボルトなどの圧力負
荷装置を設けて固定盤の強度を上げ、摺動盤の摺動時に
おける固定盤の折曲部損傷を防止することにより、上記
効果をさらに高めることができるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】スライドゲート用プレートの形状の一例を示す
平面説明図である。

【図２】本発明の溶融金属流量制御用スライドゲート装
置の一例を示す断面概略説明図である。

【図３】摺動面間に溶融金属が侵入して場合における本
発明の固定盤の折曲部の役割りを示す説明図である。

【図４】本発明の固定盤の外縁部に鉄製等の補強用フー
プ材を焼嵌めしたスライドゲートの部分概略説明図であ
る。

【図５】本発明の固定盤の折曲した外縁部の外側に溶融
金属排出孔に向けて押圧するコッターを設けたスライド
ゲートの部分概略説明図である。

【図６】本発明の固定盤の折曲した外縁部の外側に溶融
金属排出孔に向けて押圧するボルトを設けたスライドゲ
ートの部分概略説明図である。

【図７】従来のスライドゲート用プレートの固定盤と摺
動盤の断面概略説明図である。

【図８】従来の摺動面間に溶融金属が流入した例を示す
断面図である。

【図９】従来の摺動面間に空気が流入した例を示すプレ
ートの平面説明図である。

【符号の説明】

１： 溶融金属排出孔 ２： 固定盤 ３： 摺動盤 ４，５： 鉄製等の帯（フープ） ６： コッター ７： ボルト ８： 摺動面間に侵入した溶融金属 ９： 排出孔の溶融金属 １０： 酸化された部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇田 保 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 渡辺 勲 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属排出孔を有するプレート状耐火
   物固定盤と該固定盤に密着しかつ該固定盤の溶融金属排
   出孔に対応する溶融金属排出孔を備えた直線往復動また
   は回転可能なプレート状耐火物摺動盤からなる溶融金属
   流量制御用スライドゲート装置において、前記固定盤の
   外縁部が前記摺動盤の側面の一部または全部を抱き込む
   ように折曲していることを特徴とする溶融金属流量制御
   用スライドゲート装置。
2. 【請求項２】 プレート状耐火物摺動盤の最小幅または
   外径ｊとプレート状耐火物固定盤の最小幅または外径ｅ
   との関係がｊ＜ｅであり、前記摺動盤の最小幅または外
   径ｊと前記固定盤の外縁部の内側最小幅または内径ｇと
   の関係が０．３ｍｍ≦ｇ−ｊ≦１．０ｍｍであり、かつ
   前記固定盤の折曲した外縁部の最小寸法ｈが５ｍｍであ
   ることを特徴とする請求項１記載の溶融金属流量制御用
   スライドゲート装置。
3. 【請求項３】 前記固定盤の外縁部の外周の一部または
   全部に亘って補強用金属製フープ材を備えていることを
   特徴とする請求項１または２記載の溶融金属流量制御用
   スライドゲート装置。
4. 【請求項４】 溶融金属流量制御用スライドゲートの設
   置後、前記固定盤の折曲した外縁部の外側を溶融金属排
   出孔に向けて押圧するコッターまたはボルトなどの圧力
   負荷装置を備えていることを特徴とする請求項１〜３記
   載の溶融金属流量制御用スライドゲート装置。