JPS6224176B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続鋳鋼用の注型鍋及びタンデイツ
シユの如き冶金容器の制御された溶湯流出機構に
用いるための自己支持性耐火滑動板に関する。

本発明は特に、流出口を備えた２個の静止板の
間に可動の滑動板が保持されている所謂三板滑動
ゲートに用いられる滑動板に関するものである。

以下に本発明を鋼の造塊に関して記述するが、
本発明による耐火性部分は、高融点及び腐食性に
よつて著しく損傷を引き起こす他の金属の造塊に
対してもまた適用しうるものである。

かかる装置は、上方板即ち流出路を規定しそし
て、例えば容器の外殻に取付けられた金属製枠に
把持されることにより、容器の外側に容器の流出
オリフイスと並列して位置するのに適合した静止
耐火性上方板、及び滑動板即ち流出路を規定しそ
して２枚の静止板が流出路をなしている開口位置
と可動板が該固定板の流出路を遮断している閉鎖
位置との間を動きうるように設置された可動の耐
火性滑動板、から成つている。

可動板の運動は直線的滑り運動を通じて回転し
うることが好ましい。

三板滑動ゲートノズル装置において可動板は、
上方及び下方の固定静止板の間を運動するよう
に、従つて実質的に平行面に設置され、下方の固
定板は流出ノズルと一体的または共同的に働く。

従来常用の滑動板は滑動する重い鋼製枠の中に
セメントにされた耐火性板から成つている（例え
ばドイツ公開公報第1458180号またはドイツ特許
第1743172号参照） セラミツク部分が金属製構造部中にモルタル、
セメントその他によつて構築されている静的構造
物、例えば炉または冶金用容器をライニングした
場合、とは異なつて、滑動ゲートノズル装置の操
業中における滑動板には高い動力学的応力が生
じ、即ち板とそれが滑動する表面との間の摩擦に
よつて起される駆動押圧力もしくは反動に基づ
き、セラミツク材料及びモルタル中には圧縮及び
剪断応力が繰返される結果となる。これらの力は
非常に大きく、長さ約500mm、幅約300mmの滑動板
の開閉運動の場合には押圧力が15トンの如き高い
値にまでなる。

滑動板は次のように滑動する枠の中に埋めこま
れなければならない。即ち一方では、既述したよ
うに操業中に起る著しい引張り、圧縮及び剪断力
を吸収しなければならないので、板と枠とは互い
に動かない関係になければならず、そして他方で
は、耐火性板は滑動枠から容器に取り外すことが
でき、新しい耐火性滑動板を古い滑動枠中へ急速
に且つ困難なく嵌めこみうるようにしなければな
らない。従来の滑動板は非常に早く摩損し、新し
い耐火性滑動板を１日に何回も設置しなければな
らないことが屡々である。これは著しく不利なこ
とである。

今までにモルタルを使用せず耐火性板を直接ゲ
ート枠に挿入する試みがなされた。しかしなが
ら、これは、耐火性板の寸法公差及び局部的熱応
力下の耐火性板の割れに対する敏感性等に関し困
難な問題をもたらした。

冶金容器用の滑動ゲートを頻繁に製造し設置す
ることは非常に望ましくないことである。なぜな
ら操業の信頼性及び安全性を確保するのに必要な
不断の配慮は、急速に損傷する耐火性部材を屡々
更新する必要性に鑑み、困難なしにはできないか
らである。この問題は、連続的に加熱され次いで
冷却される金属製部分における不可避的な形状変
化、殊にゲート枠が繰返し用いられるときの変
形、によつても一層加重される。

本発明の目的は自己支持性の滑動板を予め製作
された滑動板単位として提供することである。こ
れによつて、金属製の支持枠を省略しうるから、
上述の多くの困難や欠点をなくすことができる。
これは摩耗した板を、急速に且つ熟練していない
作業者によつてさえも交換することを可能ならし
める。

かくして本発明による、少くとも１個の流出口
を有する滑動ゲートノズル装置用の自己支持性の
滑動板は、耐火性コンクリートから主として成
り、このコンクリート中に金属製補強材が不動に
少くとも部分的に埋めこまれており、そしてこの
補強材は滑動板作動用の少くとも一つの連結用部
品に連結されるものである。

本発明の自己支持性滑動板は上記各種の困難を
回避しうる。その製作には特別の寸法公差の問題
を伴なわない。金属製の支持棒を使用する必要が
ないから、耐火性板を該枠の中にはめこむことは
全く省かれる。金属製補強材からセラミツク板へ
の各種の力の伝達は極めて良好でありまた伝達は
予め定め且つ計算することができる。埋めこまれ
る金属製補強材は、公知常用の重い支持枠にくら
べて非常に簡単であり製作費も安くつく。

本発明の一態様によれば、補強材は鋼鉄棒から
成り、それは板の縁に近く配置され、好ましくは
板の縁の形に実質的に沿つて位置している。

補強材は耐火性板それ自身よりも長くつくる必
要がないから標準的な構造用の鋼を用いれば足り
る。また補強材部分即ち鋼棒は露出しておらず耐
火性コンクリートの中に充分に（好ましくは完全
に）埋めこまれており、それによつて対流または
輻射による直接的加熱に対して保護される。補強
材に結合する連結部分もまた実質的に耐火性コン
クリート中に埋めこむことができる。

連結部分は、補強材と一体化した形で、或いは
駆動力を補強材に直接伝えるように例えば溶接ま
たは単に補強材と噛みあわせることによつて、補
強材と結合せしめることができる。

棒は任意所望の断面、例えば円形断面或いは例
えば正方形もしくは長方形の如き角形断面を有す
ることができる。

また補強材部分は、中空断面であつてもよくま
たは長さに沿つて断面が変るものであつてもよ
い。例えば固定をよくするため棒長に亘り出張り
を溶接してもよい。

補強材はまた棒もしくは線条の束または所望に
よりケーブルから成ることができる。

本発明の自己支持性滑動板を用いることの特別
の利点は、金属製支持枠の中へ耐火性板を設置し
たり損耗した板をそこから除去したりする必要が
なくなること、その上予め製作されているので、
操業を継続するため滑動ゲートノズル装置を整備
するに当つて起り勝ちな種々の過誤を低減させそ
れによつて操業の信頼性を非常に増大せしめるこ
とである。

本発明の自己支持性滑動板における補強材は、
公知の滑動ゲートにおける金属製支持枠の機械的
機能を引き受けている。

駆動板は、補強材に結合される連結部を一端ま
たは両端に有することができる。また好ましい一
態様において、滑動板は二つの流出開口をその直
径よりも大きい間隔で離れた位置に有し、板を
180゜の角度回転させるだけで１枚の板が２枚の
板の役目をすることができ、これによつて耐火材
料の所要量が少くて済む。

操業中滑動板の耐火性コンクリート中に生ずる
引張り応力または圧縮応力を防止するため主補強
材と共に付加的な補強または強化材を働かせても
よい。

急激な局部的加熱により起る不可避的な熱応力
に基づき滑動板の流出口付近にひびを生ずること
があり、これらのひびは通常流出開口部から外方
へ放射状にのびる。補強材の位置は、これらのひ
びが滑動板の縁部まで延び拡がることを防止す
る。このことは、操業中に鋼が滑動板中に浸入し
たり通過したりすることによる困難を確実になく
する。補強は付加的な強化材及び交叉材を補強材
に結合することにより補足することができ、交叉
材は殊に流出開口の両側に位置させるようにす
る。これら交叉材はひびが滑動板の長手方向にの
びる危険性を低減する。

“耐火性コンクリート”という語は溶融アルミ
ナセメントを含む水硬性混合物に基づくコンクリ
ートを表わす。

本発明の滑動板は、板の所要形状のキヤビテイ
ーを区画する型を準備し、補強材を型の所望位置
に配置し、１個または複数個の開口部を区画する
芯型を型中の正しい位置に配置し、注型可能な耐
火性コンクリート組成物を準備し、これを型中に
注入し、所要に応じ適当な振動を与えてそれを固
め、放置して硬化させ、芯を除き板を型から取り
出し、これを乾燥し所望により焼くことによつて
製作することができる。或いは金属製補強材をコ
ンクリートが注入された後に配置することもでき
る。また流出開口は後でダイアモンドドリルで穿
孔することもできる。

本発明は種々のやり方で実施に供することがで
き、本発明による滑動板の構造の各種特定態様及
びその製作に適する耐火性組成物の例を、以下に
添付図面を参照しつつ例示的に説明する。

第１図は本発明の滑動板を第２図のＢ−Ｂ線に
沿う長手方向断面で示す。

第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う滑動板の断面
図である。

第３図は本発明の滑動板の別の態様の平面図で
ある。

第４図は第３図のＣ−Ｃ線に沿う滑動板の断面
図である。

第５図は第１図の態様の滑動板の補強された部
分を第６図のＤ−Ｄ線に沿う断面で示す。

第６図は第５図のＥ−Ｅ線に沿う滑動板断面図
である。

第７図は第３図の態様の滑動板の補強された部
分を第８図のＦ−Ｆ線に沿う断面で示す。

第８図は第７図のＧ−Ｇ線に沿う滑動板断面図
である。

第９図は２個の流出口及び２個の連結部を有す
る滑動板の平面図である。

第１０図は２個の流出口及び２個の連結部を有
する別の態様を示す。

図面によると、三板滑動閉鎖装置の中央板をな
す滑動板１は図示の態様において偏心的に位置す
る溶融金属流出口２を備えている。滑動板１は耐
火性コンクリート（好適な組成を後記の例１〜３
中に示す）よりつくられ、その中に補強材３が一
体的に形成されている。滑動板１の一端において
補強材が突出して連結部４を構成している。この
突出部は、適当な結合により、例えば水力駆動に
よる作動棒（図示なし）に対し動力駆動的に結合
することができる。

第２図に見られる如く、補強材は端部４以外は
完全に板の中に埋めこまれており、板の滑動両表
面に及んでおらず通過してもいない。

補強材３は棒状部分３′及び３″が一体となつて
板の縁部区域に位置し、そして少くとも流出口２
の付近では板の側縁部に実質的に沿つている。板
の周辺の内側に位置する補強交叉支柱棒５は鋼棒
３′及び３″の個所１３のまわりに保持されてお
り、３′及び３″は板の両側縁部における位置から
個所１３へ向つて板の周辺に対し鋭角αの角度を
なして収れんし、次いで平行になつて板から突出
し連結部４を形成している。交叉支柱棒５は板１
がつくられるとき耐火性コンクリート中に鋳込ま
れており、これは滑動過程の板の端部表面におけ
る許し難い引張応力を避けるのに役立つ。所要に
応じ交叉支柱棒５は棒３′及び３″に溶接される。

第３図及び第４図に示す態様の滑動板１におい
て、補強材３と一体につくられている連結部７は
板１の切り欠いた個所に位置しており、棒３′及
び３″の平行部分１３及び連結部７は、耐火性コ
ンクリート中に不動に埋めこまれた鋼製ブツシユ
６のまわりに位置している。この態様による本発
明の滑動板において、力は鋼製ブツシユ６に結合
するピンまたはマンドレル（図示なし）によつて
伝達される。第３図に示す態様においては、ブツ
シユ６の反対の端部に付加的な取付け部材１６を
備えている。これは補強材３の棒３′及び３″の端
が板の端部に向つて延び外方へ曲げられている部
分のまわりに噛みあつている。

第３図の滑動板において、長手方向両側に沿い
延びている鋼棒３′及び３″は、流出口２の両側に
配置された交叉棒１４によつて結合されている。

棒１４はその間に位置する棒３′及び３″と一緒
になつて、流出口２の部分に生ずるかも知れずそ
してそこから普通は放射状に拡がるかも知れない
ひびの進行や拡大を最小ならしめるのに役立つ。

或る場合、殊に大型の滑動ゲートの場合には、
操作に要する力は著しく大きい。そのような場合
には、補強材３を連結部材が位置する端部面にお
いて強化することが望ましい。これを行なう配列
は第５〜８図中に示されている。補強材の断面積
を適当に大きくすることにより高い引張り力をと
ることができるけれども、交叉棒または交叉板８
の形態の付加的な補強材を備えることが大きい推
力伝達のために有利である。この補強部材８は第
５図及び第７図中１０及び１１で示すように連結
部４の補強部分に溶接するのが有利である。

第５図に示す態様において、連結部４は上方部
分が外方に曲げひろげられているあぶみ形または
Ｕ形の鋼製部材であり、これは板１から突出して
おり、そして有利には棒３′及び３″が直角に折れ
曲つた部分２３に対して９のところで溶接され
る。

第７図に示す態様においても、部分２３を有
し、それは直角に折り曲げられそしてそれは連結
部材７へと連続しており鋼ブツシユ６をかかえこ
んでいる。連結部材７及び鋼ブツシユ６は滑動板
の耐火性コンクリートの中に不動を埋めこまれて
いる。

第９図及び第１０図は、２個の流出口２′及び
２″を備え、連結部材が滑動板の各端に配置され
ている本発明の滑動板の態様を示す。

第９図を参照すると、２個の流出口２′及び
２″が滑動板２０中に実質的に対称的に配置され
ている。補強材３は２本の鋼棒３′及び３″から成
り、それらは折れ広がつた上方端を有するあぶみ
形またはＵ形の形態で連結部材４及び２４の端面
に結合されており、そしてこの連結部材は板２０
から突出したループ１２または２２を与えてい
る。連結部材４及び２４は直角に曲がつた２３及
び２５の個所に溶接されている。交叉棒または交
叉板８及び２８の形態の補助的補強材は連結部材
４及び２４の端の内側面に溶接される。

第１０図に示す滑動板２１もまた２個の流出口
２′及び２″を備え、そして板の耐火性コンクリー
ト中に鋳込まれた２個の連結部材７及び２７を有
しているが、これらは補強材３と一体化されてい
る。流出口２′及び２″の直径は互いに異なつてい
てもよい。鋼製ブツシユ６及び２６は連結部材７
及び２７の閉鎖部分の内部に不動に埋めこまれて
おり、滑動板２１を作動させるためピンまたはマ
ンドレル（図示なし）をこれらブツシユに連合さ
せることができる。

交叉棒または交叉板８及び２８は補強の目的で
棒３′及び３″の直角に曲がつた端部２３及び２５
に溶接される。滑動板２１の中央部分においては
交叉棒１４が棒３′及び３″の間に配置され溶接に
よつてそこへ結合される。交叉棒１４は補強材３
を補強しそして流出口２′及び２″から広がるひび
割れを制限する。

滑動板２０及び２１はそれぞれ２枚の滑動板の
役目をする。二つのうち一方の流出口を普通のよ
うに用いた後、次いで他方の流出口を用いる場
合、板を180゜の角度に回転させる必要があるだ
けである。180゜の回転は、ゲートの垂直軸のま
わりにするかまたは対称の水平面のまわりにして
もよい。

滑動板は、主要部に補強材を入れて、耐火性コ
ンクリートだけから成形することもできるし、ま
たは高級材料による流出口形成挿入物を用いて耐
火性コンクリートから成形することもできる。

本発明の滑動板をつくるのに適する耐火性のコ
ンクリートを例示すれば次の通りである。

例 １ 粒径５mm以下でAl₂O₃含量40重量％のクレー80
重量％をAl₂O₃含量40重量％の溶融アルミナセメ
ントと、乾燥混合物100Kg当り12の水を加え
て、混合する。

混合物を型中へ注入し、その際所要に応じ振動
によつて緊密化する。金属製補強材を挿入し、得
られた滑動板を充分凝固して型枠を外した後、更
に硬化させるため放置し乾燥する。

例 ２ 粒径５mm以下でAl₂O₃含量88重量％のギアナ・
ボーキサイドの80重量％をAl₂O₃含量70重量％の
アルミナセメントの20重量％と共に、乾燥混合物
100Kg当り10の水を加えて、混合する。

混合物を例１記載のように処理する。

融点が1500℃以上の鋼の鋳込み用部材で鋳込み
温度がそれより50〜60℃になることを用心しなけ
ればならない場合、滑動板が曝される条件はもつ
と苛酷であり、安全操業の装置のためには特別の
混合物からつくられた板が用いられる。

そのような特にきびしい条件に対しては、概略
下記の如き組成の耐火コンクリートが有利に用い
られる： アルミナセメント５〜８重量％、少くとも１種
の耐火性粉末材料（粒径50ミクロン以下、好まし
くは１ミクロン以下）例えばカオリン、ベントナ
イト、微粉化シリカ、微粉化バン土、微粉化マグ
ネシア、微粉化クロマイトまたは微粉化苦土カン
ラン石の2.5〜４重量％、融剤、殊にリン酸アル
カリ、ポリリン酸アルカリ、炭酸アルカリ、カル
ボン酸アルカリまたはフミン酸アルカリを含む融
剤の0.01〜0.3重量％、及び少くとも１種の希釈
材料、好ましくは最大粒径が30mm以下で、好まし
くは全粒子が10mm篩を通過し約25％は0.5mm篩を
通過する材料の87.7〜92重量％。耐火性希釈材料
は、〓焼された耐火粘土、ボーキサイト、カヤナ
イト、シリマナイト、アンダルサイト、コランダ
ム、卓状バン土、炭化けい素、マグネシア、クロ
マイト、ジルコンまたはこれらの混合物から成る
ことができる。

このような耐火コンクリートは次の例に示され
る。

例 ３ 粒径６mm以下の卓状粘土87.7〜92重量％、
Al₂O₃含量約80重量％のアルミナセメント５〜８
重量％、微粉化バン土2.5〜４重量％及びポリリ
ン酸アルカリ0.01〜0.3重量％を混合する。これ
に乾燥量100Kg当り５の水を加える。混合物を
型の中に入れ、この場合振動を加えて緊密化する
ことができる。

所望に応じ、滑動板は耐火性コンクリート中で
成形されたその他のセラミツク材料の挿入物を有
することができる。例えば流出口部材として、シ
ヤモツトまたはマグネサイトの如き耐火性材料か
ら成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の滑動板を第２図のＢ−Ｂ線に
沿う長手方向断面で示す図、第２図は第１図のＡ
−Ａ線に沿う滑動板の断面図、第３図は本発明の
滑動板の別の態様の平面図、第４図は第３図のＣ
−Ｃ線に沿う滑動板の断面図、第５図は第１図の
態様の滑動板の補強された部分を第６図のＤ−Ｄ
線に沿う断面で示す図、第６図は第５図のＥ−Ｅ
線に沿う滑動板断面図、第７図は第３図の態様の
滑動板の補強された部分を第８図のＦ−Ｆ線に沿
う断面で示す図、第８図は第７図のＧ−Ｇ線に沿
う滑動板断面図、第９図は２個の流出口及び２個
の連結部を有する滑動板の平面図、第１０図は２
個の流出口及び２個の連結部を有する別の態様を
示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐火性コンクリートより主として成り、該コ
   ンクリート中に少くとも部分的に金属製補強材が
   埋めこまれており、該補強部材は滑動板を作動さ
   せるための少くとも１個の連結部材に結合されて
   いる、少くとも１個の流出口を有する滑動ゲート
   ノズル装置用の自己支持性滑動板。 ２ 補強材は、滑動板の縁に近接して配置され、
   少くとも流出口の付近では滑動板の側縁に実質的
   に沿う第一の部分を有する、特許請求の範囲第１
   項記載の滑動板。 ３ 滑動板の長手方向側縁部に沿つて配置されて
   いる補強材の部分は滑動板の一端付近から他端へ
   の中途までに亘つて延びている、特許請求の範囲
   第２項記載の滑動板。 ４ 補強材の該部分は滑動板の該他端に配置され
   た連結部材へ向い鋭角αをなして収れんしてい
   る、特許請求の範囲第３項記載の滑動板。 ５ 補強材は、該第一の部分から収れんした後、
   連結部材の近くで滑動板の長手方向側縁に対し平
   行して延びる第二の部分を有する、特許請求の範
   囲第４項記載の滑動板。 ６ 連結部材の近くで平行して延びる補強材の該
   第二の部分が交叉支柱によつて補強されている、
   特許請求の範囲第５項記載の滑動板。 ７ 交叉支柱が縁に配置され補強材の第二の部分
   に適合する形の鋼製細片である、特許請求の範囲
   第６項記載の滑動板。 ８ 補強材の第一の部分は滑動板の一端から他端
   に向う長手方向の縁に沿つて延びそして連結部材
   を有する滑動板の端部において直角に曲げられて
   第三の部分を構成し、この第一の部分に対し直角
   に曲げられた第三の部分が連結部材に結合され
   る、特許請求の範囲第２項記載の滑動板。 ９ 該第三の部分が補強用交叉棒または交叉板に
   結合されている、特許請求の範囲第８項記載の滑
   動板。 １０ 連結部材が滑動板の端部から突出するＵ形
   ループを形成している、特許請求の範囲第１項記
   載の滑動板。 １１ 連結部材と補強材とが一体に形成されてい
   る、特許請求の範囲第１０項記載の滑動板。 １２ 連結部材が鋼製のブツシユをかかえこんで
   おり、ブツシユは耐火性コンクリート中に不動に
   埋めこまれそのまわりを補強材が通つている、特
   許請求の範囲第１項記載の滑動板。 １３ 連結部材のある端の反対の端において補強
   材が更に付加的の固定材で補強されている、特許
   請求の範囲第１項記載の滑動板。 １４ 補強材の第一の部分が、板の中央点に向け
   て配置された流出口の側方に配置された少くとも
   一つの交叉棒に結合されている、特許請求の範囲
   第１項記載の滑動板。 １５ 両端部面から実質的に等しい距離に２個の
   流出口を有する、特許請求の範囲第１項記載の滑
   動板。 １６ 両端面に連結部材を備えた、特許請求の範
   囲第１項記載の滑動板。