JP2005211986A - 涙滴型煉瓦プレート - Google Patents

Abstract

【課題】溶融金属の漏洩を起こさないで、安全操業を確保しながら小型化した煉瓦プレートを提供する。
【解決手段】本構成は、ノズル孔２を備え、ノズル孔２の直径をＤ、ノズル孔２の面積Ｓ^１、Ｓ^１を除いた煉瓦プレートの面積Ｓ、煉瓦プレートの全長をＬ、Ｂ、Ｘ、Ｃの角度をＡ、Ｅの外角度をＡ^１としたとき、Ｌ≦Ｄ×５．５、Ｓ≦Ｓ^１×１５、Ａ≦１８９度・Ａ^１≧９５度となる涙滴型煉瓦プレート。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶融金属容器の側面や底部に装着された、バルブの中に在るノズル孔を備えた煉瓦プレートで、２〜３枚を漏洩しないよう強く密着させ、うち１枚をシリンダーで移動させ、ノズル孔面積の変化を利用し、溶融金属流量を自在に制御するに用いる煉瓦プレートに関するものである。

電気炉、転炉等で造られた溶融金属を容器に入れて、次工程作業の鋳型や、タンデッシュまたは直接製品を造るために、金属溶融物を注ぐ時に、流量を制御したり、開閉するに用いる。図３は、従来型煉瓦プレートと涙滴型煉瓦プレートの比較で、煉瓦プレートを１、ノズル孔を２とし、各々の煉瓦プレートのノズル孔２を同一サイズにした場合の形状を比較した。使用に際しては、これらの煉瓦プレートを２枚、又は３枚を密着して用い、一枚を移動して、ノズル孔の面積を変化させて、溶融金属の流量を自在に制御する。使用回数が増えるに従い、ノズル孔２の周囲は、溶損し、拡大する。特に流量を制御するノズル孔の移動方向は、激しく、大きく溶損して、溶融物を侵入挟み込み易くし、漏洩の要因となる。図４は、使用回数と煉瓦プレートの溶損推移の痕跡を平均的にスケッチした。ノズル孔２の移動方向のみが使用回数増加にしたがい、溶損傷し、徐々に痛み拡大する。漏洩発生の殆ども、ノズル孔２の移動方向に集中する。溶融金属の流れを止め、その後、ノズル孔を移動させる停止位置範囲では、漏洩発生はない。理由は、閉になったノズル孔の他方の煉瓦プレート面は、機械的に強力に密着させていることと、プレート面の温度が溶融金属に比べ、桁違いに低いため、素早く凝固し終ってる為である。ゆえに停止位置範囲は、高温に耐えて、平滑な面を持った機能が備えられてあればいい。しかし、現状の煉瓦プレートは、バルブの使用初期に於ける、耐火煉瓦製品の品質、技術の劣悪と、機械装置の未熟期に多発した漏洩事故の予防として、単に煉瓦プレートを大型にして逃れる以外に方策のなかった昔の実態を、今も、そのまま継承している。

煉瓦プレートノズル孔周辺と、ノズル孔移動方向の煉瓦プレート表面は、高温溶融物の通過により、溶損傷する。多数回使用すると、溶損傷が悪化し、危険なため、途中で新品の煉瓦プレートと交換する。煉瓦プレートは特殊な条件下で使用されるので、値段は非常に高価で、取引はトン単位である。しかも、現在の高品質、高技術の煉瓦と、完成されたバルブ機械装置を全く考慮していない昔のままの重く、大きく、無駄の多い煉瓦プレートと重筋労働を維持し問題であった。

発明が解決するための手段

本発明は、上記の如き問題を解決するために、実際に使用する煉瓦プレートのノズル孔を中心にした、全く新しい思考を基本に開発したものであって、構成は、次の様に採用する。すなわち、溶融金属容器の側面部又は底部に装着され、溶融金属の流量を制御するに用いる。バルブ用煉瓦プレート１であって、ノズル孔２を備え、ノズル孔２の中心点Ｘ、ノズル孔２の直径をＤ、ノズル孔の円周を３、中心点ＸからＦまでを半径Ｒ、円周３から煉瓦プレートの外周線の同一距離をそれぞれＢ、Ｆ、Ｃ、金属溶融物が停止後、留まる所をノズル停止位置４、ノズル仮想円周５、金属バッド６、中心点から最遠点Ｅ、全長をＬ、Ｂ、Ｘ、Ｃの角度Ａ、ノズル孔２の面積Ｓ^１、Ｓ^１を除いた煉瓦プレート１の面積Ｓ、Ｅの外角度Ａ^１、煉瓦プレート全幅をＷ、半径Ｒの円周から外周線がＥ方向に離れる接点を各々Ｂ、Ｃとしたとき、Ｌ≦Ｄ×５．５・Ｓ≦Ｓ^１×１５・Ａ≦１８９度・Ａ^１≦９５度とする。

発明の効果

請求項１の発明によれば、溶融金属の漏洩を起こさないで、安全操業を確保しながら、煉瓦プレートの小型化により、▲１▼無駄のない合理的サイズ、▲２▼現場取扱いが格段に容易、▲３▼高温重筋労働の低減、▲４▼大きな経済効果、▲５▼小資源化、等の効果が得られる。

請求項２の発明によれば、煉瓦プレートのダメージ面積を実績調査により充分カバーし、理想的な小面積で目的が達成出来ることにより、上記▲１▼から▲５▼の効果が得られる。

請求項３の発明によれば、煉瓦プレートの溶損傷の及ばない部分に向って狭幅にすることにより、上記▲１▼から▲５▼の効果と、涙滴型の無駄のない煉瓦プレートが得られる。

請求項４の発明によれば、煉瓦プレートの点Ｅにより、▲１▼煉瓦の正しい位置セットが素早く出来る、▲２▼煉瓦プレートの点Ｅを支点にし、他に角がないため、金属バンドの締め付け効果が向上し、煉瓦ワレの発生と拡大が減少する効果が得られる。

本発明の実施形態は、煉瓦プレート１に設けたノズル孔２、その中心点Ｘ、その直径Ｄ、その円周３、円周３から煉瓦プレート１の同一距離外周線をＢ、Ｆ、Ｃ、溶融金属流が停止後、ノズル孔２が留まる所を、ノズル停止位置４、その仮想円周５、金属バンド６、中心点Ｘから最も遠い地点Ｅ、煉瓦プレートの全長Ｌ、ＢＸＣの角度Ａ、中心点ＸからＦまでを半径Ｒ、ノズル孔２を除いた煉瓦プレート１の面積Ｓ、ノズル孔２の面積Ｓ^１、半径Ｒの円周から煉瓦プレート１の外側線がＥ方向に狭幅となって離れる接点を各々Ｂ、Ｃ、Ｅの曲げ角度をＡ^１、煉瓦プレート１の最大巾Ｗ、とした煉瓦プレート形状において、１ヶ所のみ鋭角Ｅを備えた従来よりはるかに小型軽量となる、涙滴型煉瓦プレート。

煉瓦プレートの長さ、Ｌ≦Ｄ×５．５について。煉瓦プレートの溶損傷部位は、極く狭い部分に限られている。長年の使用済廃却煉瓦プレートのダメージ部分調査の結果から現在の煉瓦プレートは、多数回使用しても、ノズル孔中心点Ｘから開閉移動方向に１２０ｍｍ以遠には、高温の溶融金属の悪影響は及んでいない。しかし完全閉で高温を保持したノズル孔を、静置させる、ノズル孔停止位置４の安全な面と距離も実用上不可欠であり、併せて経済性も持ち、最悪の実績溶損傷跡も判断データに編入した必要最小の煉瓦プレートとなると、Ｌ≦Ｄ×５．５である。

煉瓦プレート面積Ｓ≦Ｓ^１×１５について。前求の如く、中心点Ｘから開閉移動方向に１２０ｍｍ以内に極端な悪影響が及ぶが、範囲は角度Ａ以内にある。角度Ａ以外のノズル孔周囲の溶損傷は、角度Ａ範囲の１／５以下と軽微である。ゆえに溶融物の通過するノズル孔２から停止位置４に向かって実用に不都合なくスリム化すると、使用経済煉瓦プレートは、Ｓ≦Ｓ^１×１５で良い。

煉瓦プレートの角度Ａ≦１８９度について。溶融物の流れが停止し、開閉方向に移動し、ノズル孔２から遠のくに従い、煉瓦プレートの幅Ｗが、狭くなり、ノズル孔停止位置４に至っては、仮想円周から幅方向の煉瓦外周線までの幅は、Ｄ／２でも、支障なく安全が確保されること、また、溶融物の通過による、極端な溶損傷の殆どは、角度Ａの１８９度以内で発生し、ノズル孔２から遠ざかるに従い、楔形に細くなり、中心点Ｘから１２０ｍｍ以内で消滅する。この実績痕をもとに、煉瓦プレート１の経済必要形状に改良するには、角度Ａは１８９度の延長線が外周線と交わるＢとＣからノズル孔停止位置４に向って仮想円周の外側煉瓦幅をＤ／２まで狭幅にするのが、最も良いと判明した。ゆえに煉瓦プレートの角度Ａは、角度Ａ≦１８９とした。

煉瓦プレート先端Ｅの外傾斜角度Ａ^１≧９５度について。煉瓦プレートをバルブ装置にセットするにおいて、煉瓦プレートのノズル側は、機械に授け置き、次にＥ側を入れ、Ｅ側からＦ側へ、シリンダーで押し付けて、固定する。その時ノズル孔側の煉瓦プレート位置が多少ズレても、煉瓦プレートの周囲が円周４に対して同距離の円であるのでノズル孔３の位置狂いはないが、仮想円周側はＷの中心線Ｌから外れてセットされると、ノズル停止位置も中心線Ｌから片寄ってしまう、そのため煉瓦プレートは、高温偏在影響で、平滑面に異常歪が生じ、煉瓦プレートの移動不能や割れ発生がおこり易く、時には操業停止の要因ともなる。点Ｅは、シリンダー側のセンターと正しい位置合せを確実、容易にし、煉瓦プレートセットの位置狂いをなくし、早く正確な作業が行える。また、煉瓦プレートとの割れ発生防止や割れ拡大阻止を目的とする金属バンドの効果も、点Ｅを支点として良くなり、煉瓦プレートの使用回数の増加と、安全操業の向上も計られる。

涙滴型煉瓦プレートの平面図 涙滴型煉瓦プレート使用組立断面図 従来型煉瓦プレートと涙滴型煉瓦プレートの比較図 使用回数による煉瓦プレートの溶損傷の推移

付号の説明

１ 煉瓦プレート
２ ノズル孔
３ 円周
４ ノズル孔停止位置
５ 仮想円周
６ 金属バンド
Ａ 角度Ａ
Ａ^１ 角度Ａ^１
Ｂ 接点Ｂ
Ｃ 接点Ｃ
Ｄ 直径
Ｅ Ｅ点
Ｆ Ｆ点
Ｇ 煉瓦プレートの外周線
Ｌ 煉瓦プレートの幅
Ｌ^１ 煉瓦プレート幅の中心線
Ｒ 中心点Ｘを軸にＢ、Ｃ、Ｆと創られる円の半径
Ｗ 煉瓦プレートの全体の幅

Claims (4)

1. 溶融金属容器の側面または、底部に装着され、溶融金属の流量を制御するに用いる、バルブ用煉瓦プレートであって、ノズル孔２、その中心点Ｘ、その直径Ｄ、煉瓦プレート１の長さＬ、角Ｂ・Ｘ・Ｃを角度Ａ、Ｅの外角度Ａ^１、ノズル孔２の面積をＳ^１、Ｓ^１を除いた煉瓦プレート１の面積をＳとしたとき、長さＬは直径Ｄの５．５倍。Ｌ≦Ｄ×５．５の範囲とする涙滴型煉瓦プレート。
2. ノズル孔２の面積Ｓ^１を除いた煉瓦プレート１の面積Ｓはノズル孔２の面積Ｓ^１の１５倍以下、Ｓ≦Ｓ^１×１５の範囲とする涙滴型煉瓦プレート。
3. 中心点Ｘとした、半径Ｒの円周上からＥ地点に向って、狭幅となり分岐する２ヶ所の点Ｂ、Ｃを結ぶ、角Ｂ・Ｘ・Ｃの角度Ａは１８９度以下、Ａ≦１８９度とする涙滴型煉瓦プレート。
4. 煉瓦プレートの先端Ｅの外角度Ａ^１は、９５度以上、Ａ^１≧９５度とする涙滴型煉瓦プレート。

Images