JP3011679B2 - 溶融金属注出用の浸漬ノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ほぼ管状であり出
湯容器に固定できる上部と、狭幅側面に比して大幅によ
り大きい広幅側面を有する出口側の下部とを有し、上部
の内壁と下部の内壁とが移行ゾーンの中で係合する、溶
融金属を出湯容器から注出して連続鋳造装置の鋳型の中
へ注入する例えば溶鋼等の溶融金属注出用の浸漬ノズル
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の部分から成る浸漬ノズルにおい
て、接続個所は、特に浸漬ノズル部品が異なる耐火材か
ら形成されている場合、特別に弱い個所である。

【０００３】ドイツ特許出願第ＤＥ４１４２４４７号明
細書から、管フランジの中の浸漬ノズルの継目に凹部が
設けられ、凹部の中に密封のために密封部材が挿入可能
である溶鋼を導入するための浸漬ノズルが公知である。
浸漬管自身は注ぎ容器の底部金属板にフランジ接続され
ている。

【０００４】注ぎ容器への接続は、そのほかの場所では
僅かな材料相違点しか有しない浸漬ノズル部品の接続個
所に不利に影響する。

【０００５】ドイツ特許出願公開第ＤＥ−ＯＳ３７０９
１８８号公報から公知の冶金容器のための注出ノズルで
は入込み管が設けられ、入込み管は溝を有し、溝の中に
第１の保持プレートが側方から差込まれる。注出方向で
見て後置接続されている注出ノズルのフランジの下面に
第２の保持プレートが係合し、第２の保持プレートは対
を成して設けられているねじにより注出ノズルすなわち
フランジを入込み管の端部に押圧する。

【０００６】浸漬ノズルは耐火材構成部品としては複雑
な形状を有する外に、接続個所が、接続個所の熱膨張に
関して非常に異なる材料、すなわち金属製保持ねじと注
ぎノズルの球状端部とにより形成されているという問題
がある。

【０００７】ドイツ特許出願第ＤＥ４３２０７２３号明
細書から公知の浸漬ノズルでは、成形煉瓦が互いの中で
係合し、成形煉瓦の互いの中に係合している端部の間に
密封部材が設けられている。密封部材は、成形煉瓦の互
いの中に係合している端部の間で外気が浸漬ノズルの内
部空間の中に侵入するのを阻止するために用いられる。
更に密封部材は成形煉瓦の異なる熱膨張を吸収する。

【０００８】浸漬ノズルの鋳型に面する部分に保持装置
が設けられ、保持装置はアングル部材により下面を押圧
され、これにより、浸漬ノズルの全部で３つの成形煉瓦
が作動中に確実に統合保持される。

【０００９】この保持装置の他端は、浸漬ノズルから独
立している構成部品に固定されており、これによる生ず
る欠点は、個々の浸漬ノズル部品の制御不可能な運動が
発生することがあることである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、異な
る耐火材から成る浸漬ノズル部品の継目における応力が
制限され、かつ２つの部品の間のガス密な接続が保証さ
れる、溶融金属を注出するための浸漬ノズルを提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明により
請求項１の特徴部分に記載の特徴により解決される。有
利な実施の形態は従属項に記載されている。

【００１２】本発明では、高い耐食性の耐火材から成る
下部に支持部材が設けられる。支持部材は、外方へ向い
ている突出部として形成されるか又は凹部として形成さ
れる。そしてこの下部を上部の広がり部が包囲する。保
持部材が突出部の下面に又は凹部の中に係合し、下部を
上部の広がり部に接続する。

【００１３】支持部材が突出部として形成されている場
合、突出部は下部の入口の個所で、端面を拡大するよう
に形成されている。別の１つの有利な実施の形態ではこ
の突出部は下部の端面から、突出部が上部の広がり部の
出口から突出するように間隔を置いて配置されている。
後者の場合は、クランプ及び弓形締付け部材として形成
されているばねが使用され、クランプ及び弓形締付け部
材は下部を上部に力結合で接続する。

【００１４】１つの特に有利な実施の形態では下部の入
口領域に少なくとも３つの点状に形成されている突出部
が設けられる。

【００１５】上部の広がり部と下部の入口領域との間
に、恒久的な制御された固定力を作用する弾性部材が設
けられる。しかしこの弾性的な固定は、個々の浸漬ノズ
ル部品の制御可能な運動を阻止しない。

【００１６】所望の弾性的整合は、独立している部品よ
っても達成できるが、しかし密封部材及び／又は保持部
材を相応して構成することによっても達成できる。

【００１７】保持部材の形状及び材料は負荷に整合され
て形成される。

【００１８】第１の実施の形態では、小さい弾性係数を
有するゾーンを有する保持部材を設けることが提案され
る。この弾性係数は、２つの相手方材料の最小弾性係数
の１／３〜１／１０だけ小さい。低減された弾性係数を
有するこれらのゾーンは簡単には中空空間が残されるか
又は例えばファイバ等の内蔵体が挿入されることにより
形成される。

【００１９】耐火性保持部材の形状に関して１つの有利
な実施の形態では、円錐形に先細りする先細り体が設け
られ、先細り体は先細り端部に接触面を有し、接触面の
接触個所強度は、所定の局所応力以上を越える。この形
状は、円錐形の互いに向かって先細りする２つの円錐形
部材により形成することも可能である。

【００２０】１つの実施の形態では保持部材は支持リン
グ又はフランジとして形成される。保持部材は上部に固
定され、保持部材の他端は下部の突出部により支持され
るか、又は下部の凹部の中で支持される。この場合の固
定は接着又はピン又はねじ締めにより行われる。

【００２１】密封材料として、下部と上部との間に圧縮
されて設けられている柔らかい物、例えばファイバが使
用される。１つの有利な実施の形態では粘性体になる材
料、例えばガラス、ガラスはんだ又はフリットすなわち
ガラス状粉末が使用される。作動中に発生する高い温度
においてこれらの材料は全体的に密な可塑性物質を形成
する。更に、密封部材に接触する密封面を、ラビリンス
構造を形成する溝及びばねとして設けることが提案され
る。

【００２２】第２の実施の形態では上部と下部との間に
薄肉の接続部品が設けられる。これらの接続部品は長手
方向において引張り力及び圧縮力を受止める。厚さ方向
では接続部品は充分に変形可能であり、従って下部又は
上部の異なる熱膨張を吸収して応力を制限する。薄肉で
平面的な接続部品の間には、ガス密な密封において構成
部品の自由な運動を可能にする弾性的な密封材料が設け
られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に本発明を実施の形態に基づき
図を用いて詳細に説明する。

【００２４】すべての図において出湯容器６１に管状上
部１１が固定フランジ１４を介して固定されている。上
部１１は、広幅側面２２及び狭幅側面２３を有する下部
２１を包囲している広がり部１２を有する。

【００２５】図１において上部１１の端面１３と下部２
１の端面２４との間に密封材料３１が設けられている。

【００２６】左側において、端面２４の領域内に設けら
れている突出部４１は支持リング５２の上に支持されて
いる。下の支持リング５２は広がり部１２の内壁が垂直
面であり支持リング５２がこの垂直面に接着剤により固
定されているように形成されている。上の支持リング
は、広がり部１２の中に形成されている溝１５に形状が
ぴったり合うことによる形状結合で保持されている。

【００２７】右側において支持部は凹部４５として形成
され、凹部４５の中に上部１１の広がり部１２により案
内されているピン５１が突出している。

【００２８】図１の下部にはＡ−Ａ断面図が示されてい
る。断面図に左側部分において周縁突出部４１が下部２
１に設けられている。この断面図の右側にはピン５１と
プレート５３とが保持部材として示されている。

【００２９】図２では支持部をノーズ４４として形成さ
れている突出部４１で形成している。図１の下部のＡ−
Ａ断面図は全部で３つのノーズ４４を示す。

【００３０】図２の下部の左側には広がり部１２の内側
に固定され下部２１の外壁２５から間隔を置いて配置さ
れているプレート５３が設けられている。

【００３１】図２の右側にはファイバ５８から成る支持
リング５２が設けられている。

【００３２】上部１１の端面１３と下部２１の端面２４
との間には密封部材３１が挿入されている。

【００３３】図３の右側では下部の外壁２５と広がり部
１２の内面により支持されているか、又は直接的に突出
部４１により支持されているセラミック体５４が設けら
れている。

【００３４】右側では支持リング５２が設けられ、支持
リング５２は保持部材の弾性係数が低いゾーン５７を有
する。

【００３５】更に右側には下部の端面２４が溝として形
成され、上部の端面１３がばねとして形成されている。
図の左側においても右側においても中間空間の中には粘
性密封部材、例えばとりわけ粉末の形のガラス（フリッ
ト）が挿入される。

【００３６】図４では突出部４２は下部２１の端面２４
から間隔を置いて配置されている。左側においては弓形
締付け部材が突出部４２を下から押圧し、広がり部１２
を上から押圧し、これにより下部２１と上部１１との間
に位置する密封部材３１を圧縮する。右側においては広
がり部１２の出口には下部２１の突出部４２と係合する
フランジ５６が設けられている。図４においてフランジ
５６と、端面から間隔を置いて配置されている突出部４
２との間に固定用ばね７２が設けられている。更に上部
の広がり部１２と下部２１との間に粘性密封部材が挿入
されている。

【００３７】図５において上部１１は接続部品４３を介
して下部２１に接続されている。左側において、薄壁の
接続部品４３が、広がり部１２を貫通して案内されてい
るピン５１により保持され、接続部品４３の他端は突出
部４１により支持されている。端面１３と２４との間に
は密封材料３１が配置されている。

【００３８】右側において薄壁の接続部品４３の一端
が、凹部４５の中に挿入されているピン５１により保持
され、他端が、広がり部１２を貫通して案内されている
ピン５１により保持されている。下部２１と広がり部１
２との間の自由空間の中には粘性の密封材料を挿入可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】突出部と支持リングとしての凹部とを有する浸
漬ノズルの１つの実施の形態の略図である。

【図２】突出部と小さい弾性係数を有する保持部材とを
有する浸漬ノズルの別の１つの実施の形態の略図であ
る。

【図３】突出部とセラミック体としての保持部材と中空
空間とを有する更に別の１つの実施の形態の略図であ
る。

【図４】端面から間隔を置いて配置されている突出部を
有する更に別の１つの実施の形態の略図である。

【図５】薄肉で平面的な接続部品を有する更に別の１つ
の実施の形態の略図である。

【符号の説明】

１１ 管状の上部 １２ 広がり部 １３ 端面 １４ 固定フランジ １５ 溝 ２１ 下部 ２２ 広幅側面 ２３ 狭幅側面 ２４ 端面 ２５ 外壁 ２６ 迷路 ３１ 密封材料 ３２ 粘性密封部材 ４０ 支持リング ４１ 端面領域内の突出部 ４２ 端面から間隔を置いて配置されている突出部 ４３ 接続部品 ４４ ノーズ ４５ 凹部 ４６ 孔 ４７ 溝 ５０ 保持部材 ５１ ピン ５２ 支持リング ５３ プレート ５４ セラミック体 ５５ ばね ５６ フランジ ５７ ゾーン ５８ ファイバ ５９ 弓形締付け部材 ６１ 出湯容器 ７１ 弾性部材 ７２ 固定用ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (74)上記１名の代理人 100060069 弁理士 奥山 尚男 （外３名） (72)発明者 ヴォルフガンク・ライヒェルト ドイツ連邦共和国、デー 47447 メル ス、アム・ベントマンスフェルト 52 (72)発明者 ウルリヒ・ウアラウ ドイツ連邦共和国、デー 47445 メル ス、アム・フェルトライン （番地な し) (72)発明者 ホルスト・マイヤー ドイツ連邦共和国、デー 52076 アー ヒェン、シュミットホーファー・シュト ラーセ 245 (72)発明者 クラウス・フランケン ドイツ連邦共和国、デー 52064 アー ヒェン、メルゲンスシュトラーセ ６ (72)発明者 マルティン・ヴィーゼル ドイツ連邦共和国、デー 65189ヴィー スバーデン、ビアシュテッター・シュト ラーセ 28 (72)発明者 カールーハインツ・シュミット ドイツ連邦共和国、デー 55494ディヒ テルバッハ、バッハヴィーゼ 25 審査官 金 公彦 (56)参考文献 特開 平８−243695（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−9097（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−60413（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−329591（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−37445（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−267158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−292255（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−21171（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/10 330 B22D 41/50 520

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ管状であり出湯容器に固定されてい
   る上部と、出口側に狭幅側面に比して大幅により大きい
   広幅側面を有する下部とを有する、溶融金属を出湯容器
   から注出して連続鋳造装置の鋳型の中へ注入する溶融金
   属注出用の浸漬ノズルにおいて、 前記上部（１１）が、前記下部（２１）に面する端部
   に、前記下部（２１）の入口領域を包囲する広がり部
   （１２）を有し、 前記下部（２１）の入口領域と前記上部（１１）との間
   に密封部材（３１）が設けられ、 前記下部（２１）がその入口領域内に支持部材（４０）
   を有し、 前記下部（２１）の支持部材（４０）に保持部材（５
   ０）が係合し、前記保持部材（５０）を介して前記下部
   （２１）が前記上部（１１）に接続可能であることを特
   徴とする溶融金属注出用の浸漬ノズル。
2. 【請求項２】 支持部材（４０）が、外方へ向いている
   突出部（４１）として形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
3. 【請求項３】 突出部（４１）が下部（２１）の入口の
   個所に、端面（２４）を拡大するように配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の溶融金属注出用の浸
   漬ノズル。
4. 【請求項４】 下部（２１）の入口領域に少なくとも３
   つの点状に形成されている突出部（４１）が設けられて
   いることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の溶
   融金属注出用の浸漬ノズル。
5. 【請求項５】 支持部材（４０）が、下部（２１）の外
   壁（２５）の中に入込んで形成されている凹部（４５）
   として形成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
6. 【請求項６】 上部（１１）の広がり部（１２）と下部
   （２１）の入口領域との間に弾性部材（７２）が設けら
   れ、前記弾性部材（７２）は位置調整可能に２つの構成
   部品（１１，２１）を恒久的に互いに対して相互位置を
   弾性的に固定することを特徴とする請求項１に記載の溶
   融金属注出用の浸漬ノズル。
7. 【請求項７】 保持部材（５０）が耐火材から成り、前
   記耐火材が低い弾性係数を有するゾーン（５７）を有す
   ることを特徴とする請求項６に記載の溶融金属注出用の
   浸漬ノズル。
8. 【請求項８】 低い弾性係数を有するゾーン（５７）が
   中空空間により形成されていることを特徴とする請求項
   ７に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
9. 【請求項９】 大幅に低い弾性係数を有するゾーン（５
   ７）が、柔らかい内蔵体により形成されていることを特
   徴とする請求項７に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズ
   ル。
10. 【請求項１０】 保持部材（５０）が、例えば耐熱金属
    から成るばね（５３）であることを特徴とする請求項７
    に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
11. 【請求項１１】 少なくとも３つの個々の保持部材（５
    ０）が設けられ、前記保持部材（５０）が下部（２１）
    の周縁に互いほぼ同一の間隔で配置されていることを特
    徴とする請求項７から請求項１０のうちのいずれか１つ
    の請求項に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
12. 【請求項１２】 保持部材（５０）が、円錐形に先細り
    する先細り体（５０）から成り、前記先細り体（５０）
    は先細り端部に接触面を有し、前記接触面の接触個所強
    度は、所定の局所応力以上であることを特徴とする請求
    項１１に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
13. 【請求項１３】 保持部材（５０）が、上部（１１）の
    広がり部（１２）に固定されている支持リング（５２）
    により形成されていることを特徴とする請求項７に記載
    の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
14. 【請求項１４】 保持部材（５０）がフランジ（５６）
    により形成され、前記フランジ（５６）の端面（３０）
    は上部（１１）の広がり部（１２）に固定可能であり、
    前記保持部材（５０）により下部（２１）の突出部（４
    １）の下面が支持されていることを特徴とする請求項１
    に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
15. 【請求項１５】 フランジ（５６）と、端面（２４）か
    ら間隔を置いて配置されている突出部（４２）との間に
    固定用ばね（７２）が設けられていることを特徴とする
    請求項１４又は請求項６に記載の溶融金属注出用の浸漬
    ノズル。
16. 【請求項１６】 保持部材（５０）を上部（１１）及び
    ／又は下部（２１）に固定することが、接着又はピン留
    め及び／又はねじ締めにより行われることを特徴とする
    請求項１から請求項１５のうちのいずれか１つの請求項
    に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
17. 【請求項１７】 突出部（４１）が下部（２１）の入口
    領域内に配置され、前記突出部（４１）と下部（２１）
    の端面（２４）との間の間隔は、前記突出部（４１）が
    上部（１１）の広がり部（１２）の出口の外部に位置す
    るように定められていることを特徴とする請求項３に記
    載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
18. 【請求項１８】 保持部材（５０）が設けられ、前記保
    持部材（５０）は弓形締付け部材（５９）の形で下部
    （２１）の突出部（４２）を下方から押圧し、上部（１
    １）の広がり部（１２）を上方から押付けて配置されて
    いることを特徴とする請求項１に記載の溶融金属注出用
    の浸漬ノズル。
19. 【請求項１９】 弓形締付け部材（５９）が弾性材料か
    ら成ることを特徴とする請求項１８に記載の溶融金属注
    出用の浸漬ノズル。
20. 【請求項２０】 密封部材（３１）が所定温度で粘性体
    になる材料であることを特徴とする請求項１に記載の溶
    融金属注出用の浸漬ノズル。
21. 【請求項２１】 密封部材（３１）に接触する密封面が
    ラビリンス体（２６）として形成されていることを特徴
    とする請求項１又は請求項２０に記載の溶融金属注出用
    の浸漬ノズル。
22. 【請求項２２】 下部（２１）の支持部材（４０）と上
    部（１１）の広がり部（１２）の出口との間に薄肉で平
    面的な接続部材（２３）が設けられていることを特徴と
    する請求項１に記載の溶融金属注出用の浸漬ノズル。
23. 【請求項２３】 薄肉で平面的な複数の接続部品（４
    ３）の間に弾性的な密封材料（３１）が設けられている
    ことを特徴とする請求項２２に記載の溶融金属注出用の
    浸漬ノズル。