滑动喷嘴装置 |
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| 申请号 | CN201480018419.8 | 申请日 | 2014-03-25 | 公开(公告)号 | CN105102155B | 公开(公告)日 | 2017-08-01 |
| 申请人 | 黑崎播磨株式会社; | 发明人 | 船渡淳一; 横井信行; 今长谷俊洋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种滑动 喷嘴 装置，其能够减轻所使用的板的面粗糙或喷嘴孔周围的 缺陷 等损伤。本发明的滑动喷嘴装置，具有：固定金属框(20)；滑动金属框(30)；可滑动地保持滑动金属框的开闭金属框(40)，在滑动金属框(30)及开闭金属框(40)上设置的滑动部件(33、46)的滑动 接触 面(33a、46b)彼此滑动接触，其特征在于，滑动金属框的滑动部件的滑动接触面(33a)在滑动方向的前后离开规定长度设置，并且该前后的滑动接触面(33a)之间为凹部(34)，开闭金属框的滑动部件的滑动接触面(46a)在滑动方向的前后离开规定长度设置，并且该前后的滑动接触面(46a)之间为凹部(47)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种滑动喷嘴装置，具有：保持具有喷嘴孔的上板的固定金属框；保持具有与所述喷嘴孔同径的喷嘴孔的下板并为了使该下板相对于所述上板滑动而直线地滑动的滑动金属框；用于向所述上板与所述下板之间加载面压的弹性体；在所述固定金属框上安装、可滑动地保持所述滑动金属框的开闭金属框；滑动金属框的驱动装置，所述滑动金属框及所述开闭金属框分别具有关于所述滑动金属框的滑动方向中心线对称且与滑动方向平行地配置的滑动部件，各所述滑动部件的滑动接触面彼此滑动接触，其特征在于，所述开闭金属框的滑动部件的滑动接触面，以通过所述上板的喷嘴孔的中心轴且垂直所述滑动方向的面为中心在所述滑动方向的前后分别离开喷嘴孔径以上的长度设置，并且该前后的滑动接触面之间为凹部， |
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| 说明书全文 | 滑动喷嘴装置技术领域背景技术[0002] 滑动喷嘴装置例如安装于浇包的排出口部，在使具有喷嘴孔的上下2张的耐火物制的板重叠并加载面压的状态下，使该下板相对于上板直线地滑动而使喷嘴孔的开度变化来控制钢液的流量。 [0003] 这种滑动喷嘴装置一般具有：保持上板的固定金属框；保持下板并为了使该下板相对于上板滑动而直线地滑动的滑动金属框；可滑动地保持滑动金属框的开闭金属框；用于向上下板之间加载面压的弹性体；用于驱动滑动金属框的驱动装置。在该构成中，滑动金属框以在高压下与开闭金属框相接的状态滑动，从而与开闭金属框以滑动部件接触。 [0004] 这样，上下板能够以加载面压的状态相对地滑动，并且在高温下使用。另外，板在铸造中由于喷嘴孔的内周面直接与钢液接触而温度比周围高，因此喷嘴孔周围会发生膨胀。在该膨胀中，喷嘴孔的中心轴方向(钢液流动方向)的膨胀，成为在板上引起损伤的原因。即可以认为，由于喷嘴孔的中心轴方向的膨胀，仅上下板的喷嘴孔周边部接触，板彼此向相反侧翘曲，从而面压集中于喷嘴孔周围，在该状态下为了改变喷嘴孔的开度来进行流量控制而使板频繁地滑动，从而会发生喷嘴孔周围的缺陷或最重要面的面粗糙等损伤。 [0006] 另一方面，在滑动喷嘴装置中作为与上述的滑动金属框的滑动接触方式，已知有使金属制的衬套彼此滑动接触的衬套方式、和以滚子滑动接触的滚子方式。 [0007] 在专利文献2中作为前者的衬套方式的一例，在滑动金属框(框体)的下方配置开闭金属框(罩壳)，作为滑动部件在滑动金属框及开闭金属框上分别设有在滑动金属框的滑动方向上延伸的2个金属制的衬套。即，在该方式中，在滑动金属框的滑动方向中心线的两侧设置的2个衬套与开闭金属框侧的各衬套滑动接触。但是，在该方式中滑动金属框侧的衬套与开闭金属框侧的衬套跨滑动金属框的滑动范围的全长滑动接触，因此在如上所述板的喷嘴孔周围在喷嘴孔的中心轴方向上膨胀时无法吸收该膨胀，从而发生喷嘴孔周围的缺陷或最重要面的面粗糙等损伤。 [0008] 在专利文献3中作为后者的滚子方式的一例公开的方式，在滑动金属框(滑动盒)上作为滑动部件设置单侧各2个的滚子，以开闭金属框(面压加载部件)为轨道使滑动金属框滑动。该方式的主要目的是通过使用滚子来减轻摩擦阻力而使驱动系紧凑。但是，由于在该方式中仅以4个滚子承受来自开闭金属框(面压加载部件)的压力，在长期使用后会因滚子的摩耗或滚子轴的变形而无法确保滑动面的平行度，容易在板面之间产生间隙。其结果是，存在板的摩耗或损伤增加的问题。 [0009] 这样，由于在滑动喷嘴装置中板在高温高压下滑动接触，因此存在容易在所使用的板上因上述的热膨胀或装置的变形等而发生面粗糙或喷嘴孔的缺陷等损伤的问题。 [0010] 专利文献1：日本国特开平11－57989号公报 [0011] 专利文献2：日本国特开昭61－189867号公报 [0012] 专利文献3：日本国特开2006－136912号公报 发明内容[0013] 本发明要解决的课题是提供一种滑动喷嘴装置，其能够减轻所使用的板的面粗糙或喷嘴孔周围的缺陷等损伤。 [0014] 根据本发明，能够提供以下(1)～(6)的滑动喷嘴装置。 [0015] (1)一种滑动喷嘴装置，具有：保持具有喷嘴孔的上板的固定金属框；保持具有与所述喷嘴孔同径的喷嘴孔的下板并为了使该下板相对于所述上板滑动而直线地滑动的滑动金属框；用于向所述上板与所述下板之间加载面压的弹性体；在所述固定金属框上安装、可滑动地保持所述滑动金属框的开闭金属框；滑动金属框的驱动装置，所述滑动金属框及所述开闭金属框分别具有关于所述滑动金属框的滑动方向中心线对称且与滑动方向平行地配置的滑动部件，各所述滑动部件的滑动接触面彼此滑动接触，其特征在于，所述开闭金属框的滑动部件的滑动接触面，以通过所述上板的喷嘴孔的中心轴且垂直所述滑动方向的面为中心在所述滑动方向的前后分别离开喷嘴孔径以上的长度设置，并且该前后的滑动接触面之间为凹部，所述开闭金属框侧的滑动部件及所述滑动金属框侧的滑动部件，分别可嵌合地设于所述滑动金属框侧的凹部及所述开闭金属框侧的凹部，利用所述滑动金属框的滑动，所述开闭金属框侧的滑动部件及所述滑动金属框侧的滑动部件，在分别向所述凹部嵌合时解除面压，所述开闭金属框侧的滑动部件及所述滑动金属框侧的滑动部件在各所述滑动接触面彼此相接时加载面压，各所述滑动部件具有从所述凹部的底面起与所述滑动接触面在滑动方向上连续的倾斜面，这些倾斜面以相同的倾斜角度在相同的方向上设置。 [0016] (2)根据(1)所述的滑动喷嘴装置，其特征在于，所述滑动金属框的滑动部件的滑动接触面，以通过所述下板的最重要面的中心且垂直所述滑动方向的面为中心，在所述滑动方向的前后离开所述最重要面的长度以上的长度设置，并且该前后的滑动接触面之间为凹部。 [0017] (3)根据(1)或(2)所述的滑动喷嘴装置，其特征在于，在使用时，各滑动接触面彼此相接的面积的最小值即最小滑动接触面积的合计为40cm2以上。 [0018] (4)根据(1)、(2)或(3)所述的滑动喷嘴装置，其特征在于，所述开闭金属框侧的滑动部件及所述滑动金属框侧的滑动部件，分别可嵌合地设于所述滑动金属框侧的凹部及所述开闭金属框侧的凹部， [0019] 利用所述滑动金属框的滑动，所述开闭金属框侧的滑动部件及所述滑动金属框侧的滑动部件，在分别向所述凹部嵌合时解除面压，所述开闭金属框侧的滑动部件及所述滑动金属框侧的滑动部件在各所述滑动接触面彼此相接时加载面压。 [0020] (5)根据(4)所述的滑动喷嘴装置，其特征在于，所述各滑动部件具有从所述凹部的底面起与所述滑动接触面在滑动方向上连续的倾斜面，这些倾斜面以相同的倾斜角度在相同的方向上设置，其倾斜角度为25度以下，所述倾斜面与所述滑动接触面连续的角部的R为40mm以上。 [0021] (6)根据(5)所述的滑动喷嘴装置，其特征在于，所述各滑动部件的表面的肖氏硬度Hs为60以上。 [0022] 根据本发明，使开闭金属框的滑动接触面在滑动方向的前后离开规定以上的长度设置，进而使该前后的滑动接触面间为凹部，从而当板的喷嘴孔周围在喷嘴孔的中心轴方向上热膨胀时，滑动金属框及板能够向上述凹部内挠曲。因此，即使在热膨胀时板间也能够以较宽的面接触，能够使作用于喷嘴孔周围的压力比现有的衬套方式减小。 [0023] 另外，由于滑动金属框与开闭金属框以滑动接触面间的面接触滑动，因此与上述的滚子方式相比能够分散面压(压力)而避免在滑动接触面上作用过度的压力，因此在长期使用后也不易在滑动接触面上发生变形。 [0025] 图1为表示本发明的滑动喷嘴装置的第1实施例的正视图。 [0026] 图2为图1的A-A剖视图。 [0027] 图3为图1的滑动喷嘴装置的俯视图。 [0028] 图4是以图1的滑动装置的油缸侧为上表示开闭金属框为开启状态的立体图。 [0029] 图5示出图3的B-B方向断面，(a)表示滑动金属框位于全开位置时，(b)表示滑动金属框位于全闭位置时，(c)表示滑动金属框位于板更换位置时。 [0030] 图6表示利用FEM(有限单元法)计算上板的使用时的温度分布的例子。 [0031] 图7为表示图6的断面A的温度的图表。 [0032] 图8表示利用FEM计算板的变形量的例子。 具体实施方式[0033] 以下基于图示第1实施例对本发明的实施方式进行说明。 [0034] [实施例] [0035] 图1为表示本发明的滑动喷嘴装置的第1实施例的正视图，图2为图1的A-A剖视图，图3为俯视图。图4是以图1的滑动装置的油缸侧为上表示开闭金属框为开启状态的立体图。 [0036] 如图1及图2所示，本发明的滑动喷嘴装置10具备：在浇包等熔融金属容器的底部安装的固定金属框20；相对于固定金属框20可滑动且可开闭地安装的滑动金属框30；相对于固定金属框20可开闭地安装的2个开闭金属框40。并且，利用公知的固定方法，在固定金属框20上保持固定有上板50，在滑动金属框30上保持固定有下板60。另外，省略了安装于上板50上方的上喷嘴以及安装于下板60下方的下部喷嘴。 [0038] 如图2所示，滑动金属框30通过将设于固定金属框20的销21插入在滑动金属框30一端的连结部31上设置的长孔32中而与固定金属框20连结。利用该连结，滑动金属框30相对于固定金属框20可开闭、且在滑动方向上可滑动，并且由于长孔32形成为相对于滑动方向在垂直方向上较长，因此滑动金属框30在该长孔32的范围内相对于滑动方向在垂直方向上可移动。 [0039] 并且，如图4所示，在滑动金属框30的板保持面相反侧的面的长边侧的端部上，滑动部件33关于滑动金属框的滑动方向中心线(长尺寸方向中心线)对称且与滑动方向平行地在单侧突设有1个而合计为2个。这些滑动部件33使在图1的使用状态下位于下面侧而与滑动方向平行的滑动接触面33a和倾斜面33b在单侧分别有2个。各倾斜面33b以相同角度设于相同方向。这里，所谓滑动接触面，在设于滑动金属框30及开闭金属框40的滑动部件33、46上，是指包含与滑动方向平行而在铸造时彼此相接的面的面33a、46a。 [0040] 另外，上述的滑动部件33的滑动接触面33a，在图1的使用状态下位于滑动金属框的滑动方向的前后，因此以下称为前后的滑动接触面33a。 [0041] 如图4所示，滑动部件33在2个滑动接触面33a从座部33c突出的状态下共有座部33c而一体化，前后的滑动接触面33a之间为凹部34。该凹部34形成在铸造时没有在滑动部件的宽度方向(垂直滑动方向的方向)上与另一方的滑动接触面接触的部分地贯通的空间。 并且优选该凹部设于左右对称的位置。这样使滑动部件33一体化，从而具有安装精度提高的优点。另一方面，也可以不进行一体化而是通过设置具有前后的滑动接触面33a的2个滑动部件来形成凹部。 [0042] 参照图1～图3可见，开闭金属框40相对于滑动金属框30的滑动方向中心线对称地设有2个，并分别安装于固定金属框20。开闭金属框40具备：门型臂41、弹簧箱42、面压导轨48及滑动部件46。具体而言，相对于在固定金属框20上设置的销22可转动地安装门型臂41的基端部，在门型臂41的臂41a之间配置弹簧箱42，在该弹簧箱42上一体地设有面压导轨 48。 [0043] 在弹簧箱42的内部配置有：沿着滑动金属框30的滑动方向排列的合计4个的螺旋弹簧43；和与这些螺旋弹簧43的下端接触而能够在弹簧箱42内移动于螺旋弹簧的伸缩方向的弹簧压板44。弹簧压板44具有2根连结螺栓45，这2根连结螺栓45分别贯通两侧的2根螺旋弹簧43及弹簧箱42的孔而固定于门型臂41的基端部。并且，在门型臂41的臂41a上设有未图示的切口，在该切口中在连结螺栓45的长轴方向上可移动地插入有在弹簧箱42的侧面上设置的突起。因此，弹簧箱42在连结螺栓45的长轴方向上可移动。并且，弹簧箱42与门型臂41一起相对于固定金属框20可转动。 [0044] 面压导轨48一体地设于弹簧箱42，因此同样地能够在连结螺栓45的长轴方向上移动。具体而言，面压导轨48从弹簧箱42向喷嘴孔方向突设，并且在滑动金属框30的滑动方向上延伸。另外，在该面压导轨48的滑动金属框30侧突设有滑动部件46。该滑动部件46与上述的滑动金属框30的滑动部件33同样地，关于滑动金属框的滑动方向中心线(长尺寸方向中心线)对称且与滑动方向平行地在单侧前后突设有1个而合计为2个。这些滑动部件46具有在图1的使用状态下位于上面侧而与滑动方向平行的滑动接触面46a和倾斜面46b。各倾斜面46b以相同角度设于相同方向。并且，滑动部件46与滑动金属框30的滑动部件33同样地，在2个滑动接触面46a从座部46c突出的状态下共有座部46c而一体化，前后的滑动接触面46a之间为凹部47。 [0045] 参照图3可见，油缸70的杆71的顶端结合部72，在滑动金属框30的连结部35上可装拆地安装。油缸70本体在固定金属框20的油缸安装部23上可装拆地安装，在板的使用时和更换时能够使用行程不同的油缸。在第1实施例中，通过使用行程不同的2个油缸，能够变更滑动金属框30的可动范围，并能够加载和解除面压。另外，除了这样变更油缸以外，也可以采用变更1个油缸的行程的公知方法。 [0046] 接下来，利用图5对上述的滑动金属框30侧的滑动部件33及开闭金属框40的面压导轨48侧的滑动部件46、与上板50及下板60的位置关系进行说明。图5示出图3的B-B方向断面，(a)表示滑动金属框30位于全开位置时，(b)表示滑动金属框30位于全闭位置时，(c)表示滑动金属框30位于板更换位置时。这里，所谓全开位置，是指上板50及下板60的喷嘴孔彼此一致的位置；所谓全闭位置，是指在使用时的滑动金属框30的可动范围内上板50及下板60的喷嘴孔间的距离最大的位置；所谓板更换位置，是指滑动金属框30侧的滑动部件33及面压导轨48侧的滑动部件46分别能够在凹部47及凹部34上嵌合的位置。并且，所谓使用时的行程是指：在使用时的滑动金属框30的可动范围，全闭位置上的上板50及下板60的喷嘴孔的中心间的距离。另外，为了达到板更换位置，必须更换为行程比使用时大的驱动装置(油缸)。 [0047] 在图5(a)中，面压导轨48侧的前后的滑动接触面46a，以通过上板50的喷嘴孔的中心轴且垂直滑动方向的面S1为中心，向油缸70方向离开L1＝70mm并向与油缸70相反的方向离开L2＝110mm而合计为180mm，其间为凹部47(喷嘴孔径为50mm)。该凹部47在使用时为非滑动接触面，也包含倾斜面46b部分。 [0048] 在图5(b)中，滑动金属框30侧的前后的滑动接触面33a，以通过下板60的最重要面的中心且垂直滑动方向的面S2为中心，向油缸70方向离开L3＝60mm并向与油缸70相反的方向离开L4＝110mm而合计为170mm，其间为凹部34。该凹部34也在使用时为非滑动接触面，也包含倾斜面部分。 [0049] 另外，在图5中，滑动接触面33a、46a的宽度为40mm，后述的最小滑动接触面积的合计为80cm2，在滑动接触面33a、46a上作用的压力为6N/mm2，滑动金属框30的厚度为30mm，使用时的行程为120mm，更换时的行程为220mm。所使用的上下板50、60分别全长为300mm、宽度为150mm、厚度为35mm、喷嘴孔的直径为50mm。 [0050] 这里，所谓上下板的最重要面，是指在图5(b)中箭头C所示范围，即各板的滑动方向的长度为从板的全闭位置时的一个板的喷嘴孔的端到另一个板的喷嘴孔的端的最短距离而宽度为喷嘴孔径的1.2倍左右的范围的表面区域。即，所谓最重要面的长度，是指最重要面的滑动方向的长度，例如图5的最重要面的长度为70mm。该最重要面的长度是从使用时的行程120mm减去喷嘴孔的直径50mm得到的值。最重要面的宽度通常关于连结上下板的喷嘴孔中心间的直线对称。 [0051] 接下来对本发明的滑动装置的动作进行说明。 [0052] 首先，在板更换时，在图3中从滑动金属框30的连结部35取下油缸70的杆的顶端结合部72，并且从油缸安装部23取下油缸70而更换为行程大的油缸。 [0053] 然后，使滑动金属框30从图5(b)的全闭位置向左侧滑动，移动到图5(c)的板更换位置。于是，面压导轨48侧的滑动部件46向固定金属框20侧移动，图2所示的弹簧箱42向固定金属框20侧移动，螺旋弹簧43的挠曲消失而解除面压。另外，滑动部件33、46的倾斜面33b、46b是为了彼此的滑动部件33、46在如上所述解除或加载面压时顺滑地滑动而设置。 [0054] 在面压解除的状态下，能够如图4所示开启2个开闭金属框40，进而开启滑动金属框30，能够更换上下板。 [0055] 更换了板之后，使滑动金属框30与开闭金属框40闭合，并使滑动金属框30从图5(c)的板更换位置向图5(b)的全闭位置滑动。其结果是，滑动金属框30侧的滑动部件33与面压导轨48侧的滑动部件46的滑动接触面33a、46a彼此相接，图2所示的弹簧箱42向与固定金属框20相反侧移动，由此螺旋弹簧43发生挠曲而施加面压。在施加了面压的状态下更换为行程小的油缸。由此，在使用时不会解除面压而能够安全地使用。 [0056] 这里，如果从图5(c)的状态起使滑动金属框30向右侧滑动来加载面压，则会由于各滑动部件33、46具有从凹部的底面起与滑动接触面33a、46a连续的倾斜面33b、46b而最初是倾斜面33b、46b彼此接触。因此，为了减小该面压加载时的摩擦阻力而使滑动部件33、46能够平顺地滑动，可以使倾斜面33b、46b的倾斜角度及朝向全部相同，进而使其倾斜角度θ(参照图5(c))为25度以下并优选为20度以下。减小滑动时的阻力而进一步减少滑动部件33、46的表面损伤，并且在使装置更加紧凑时倾斜角度θ为10度以上而优选为14度以上。 [0057] 另外，同样地为了减小面压加载时的摩擦阻力，能够对倾斜面33b、46b与滑动接触面33a、46a连续的角部C1(参照图5(c))设置R，并使该角部C1的R为40mm以上而优选为50mm以上。另外，虽然角部C1的R增大时摩擦阻力会减小而能够平顺地滑动，但是R过大则会相应地使滑动部件33、46的滑动接触面33a、46a缩短，为了设置规定的长度的滑动接触面33a、46a就需要加长滑动部件33、46而导致装置变大。在使装置紧凑时R为180mm以下并优选为 150mm以下。 [0058] 并且，为了减轻滑动时在滑动部件33、46的表面上发生损伤，滑动部件33、46的表面的肖氏硬度Hs优选为60以上而更加优选为70以上。 [0059] 接下来，对使用时的板的喷嘴孔与凹部47、最重要面与凹部34的位置关系进行说明。 [0060] 在图5(a)中，在全开位置排出钢液。在实际的铸造中，下板60再略向油缸70侧移动而使喷嘴孔的开度变化来控制钢液流量。此时，箭头Z1所示的范围是由于凹部47的存在而滑动部件46不以滑动接触面46a接触的部分，而喷嘴孔位于该部分的上方。在该状态下，当喷嘴孔周围在喷嘴孔的中心轴方向上膨胀时，则滑动金属框30与以往使用无凹部的滑动部件时相比能够进一步向箭头X1方向挠曲，因此板也能够随着滑动金属框30挠曲而板间彼此能够以更宽的面相互接触。因此，能够减轻为了调节喷嘴孔开度而频繁地滑动所引起的板的喷嘴孔周围的缺陷或最重要面的损伤。 [0061] 在结束铸造时，滑动金属框30从图5(a)或接近其的状态起向图5(b)的全闭位置滑动。此时，滑动接触的上板50及下板60的最重要面C位于箭头Z2所示的范围、即由于凹部34的存在而滑动部件33不以滑动接触面33a接触的部分的上方。因此，即使上板50及下板60两方的温度高的区域即最重要面在喷嘴孔的中心轴方向上膨胀，滑动金属框30与以往使用未形成凹部的滑动部件时相比也能够进一步向箭头X2方向挠曲，因此板也能够随着滑动金属框30挠曲而板间彼此能够以更宽的面相互接触。其结果是，能够减轻主要在滑动中发生的上板及下板的最重要面的面粗糙。 [0062] 在图6及图7中示出利用FEM计算上板的使用时的温度部分的例子。图6是三维地表示板的温度分布的图，而图7则以图表示出图6的断面A的温度。计算条件为氧化铝碳材质的板、长度为330mm、宽度为180mm、厚度为30mm、喷嘴孔的直径为60mm、钢液的温度为1550℃。并且，以相同条件并且压力为5t时在如专利文献2那样滑动金属框侧的衬套与开闭金属框侧的衬套跨滑动金属框的滑动范围的全长滑动接触的滑动喷嘴装置中使用时的板的变形量的FEM计算结果由图8表示。该图8示出垂直板的长尺寸方向中心轴的断面上的以上板和下板为全开位置的状态在高压下接触时的尺寸变化。横轴以板的喷嘴孔的中心轴为0表示距离，纵轴以板间接触面为0表示板的变形量。 [0063] 由图7可知，从喷嘴孔的缘起到30mm的附近(从喷嘴孔的中心起为60mm)温度高达约1000℃以上，从喷嘴孔的缘起超过30mm时则温度稳定地降低。并且，由图8可知，喷嘴孔周围的宽度为31mm的范围处于高温，因膨胀大而使上板与下板紧贴，但是随着从喷嘴孔远离膨胀会变小而张开间隙。 [0064] 另一方面，虽然板会因使用条件而尺寸不同，但是大致在全长为200～450mm、宽度为150～250mm、喷嘴孔径为40～90mm以及厚度为25～35mm的范围，钢液的温度为1550℃左右。其中板的温度分布被认为最受喷嘴孔的面积影响。即可以认为，喷嘴孔的面积越大则受热量越大，在到达更加远离的位置之前温度较高，该温度与喷嘴孔径成比例。因此，以喷嘴孔径为规格基准来规定在面压导轨上设置的凹部的位置。 [0065] 即重要的是，面压导轨48的前后的滑动接触面46a，以通过上板50的喷嘴孔的中心轴且垂直滑动方向的面为中心在滑动方向的前后分别离开喷嘴孔径以上的长度设置，并使前后的滑动接触面46a之间为凹部47。当隔离的长度分别比喷嘴孔径小时，则滑动金属框30无法充分挠曲，上板的喷嘴孔周围或最重要面的损伤抑制效果不充分。 [0066] 例如，在前述图8的情况下，至少为了缓和上板的喷嘴孔周围的膨胀，面压导轨侧的滑动部件的凹部以喷嘴孔为中心，在滑动方向的前后各60mm以上而合计为120mm以上进行设置时，则大致能够确保开闭金属框的挠曲量。 [0067] 并且，滑动金属框30侧的凹部34的位置关系到最重要面的损伤抑制效果。最重要面的损伤在从全开或接近全开的状态起向全闭的位置滑动时也会发生。在向该全闭位置滑动时，下板的喷嘴孔周围与上板的最重要面滑动接触，而上板的喷嘴孔周围则与下板的最重要面滑动接触。此时，由于喷嘴孔的周围发生膨胀，因此特别是彼此的最重要面接触的部分在喷嘴的轴方向上的热膨胀增大。因此，通过在位置相对于下板的最重要面不变的滑动金属框30侧的滑动部件33上设置凹部34，滑动金属框会发生挠曲而能够缓和该热膨胀的影响。 [0068] 因此，在需要抑制最重要面的损伤时，滑动金属框30的前后的滑动接触面33a能够以通过下板的最重要面的中心且垂直前述滑动方向的面为中心，在前述滑动方向的前后离开前述最重要面的长度以上的长度设置，并使前后的滑动接触面33a之间为凹部34。 [0069] 滑动部件33的滑动接触面33a在需要通过向板的全面加载均等的面压而进一步减2 轻板的面粗糙时，能够确保最小滑动接触面积合计为40cm以上。 [0070] 这里，所谓最小滑动接触面积，是指在使用时彼此的滑动接触面33a、46a相接的面积的最小值。例如在第1实施例中，在图5(a)的全开位置，彼此的滑动接触面33a、46a相接的面积最小，此时的1个部位的接触部分的面积为20cm2而4个部位的合计为80cm2。 [0071] 作用于滑动接触面的压力可以根据板的损伤状态或滑动接触面的状态适当选择，进而在需要使滑动部件33、46的滑动更加平顺而减少板的损伤时，也能够使在使用时作用于滑动接触面33a、46a的压力为10N/mm2(约100kgf/cm2)以下。 [0072] 为了增大滑动接触面并减小作用于滑动接触面的压力，能够使滑动接触面的宽度比现有的滑动喷嘴装置的滑动接触面增大，具体而言，可以在25mm以上60mm以下的范围内选择最佳值。 [0073] 并且，由于滑动金属框发生挠曲会吸收板的热应力，因此现有普通的滑动喷嘴装置的滑动金属框的厚度是足够的，但是具体而言，滑动金属框的厚度更加优选20mm以上40mm以下的范围。 [0074] 如上所述在第1实施例中，形成了对象的滑动部件与在滑动接触面之间形成的凹部嵌合的关系，从而能够获得减轻板损伤的效果、和能够自动地加载和解除面压这2种效果。 [0075] 接下来，在第1实施例的滑动喷嘴装置中，对滑动部件改变倾斜面的倾斜角度θ和角部的R来进行滑动测试的结果由表1及表2示出。进而，改变滑动部件的表面硬度进行滑动测试的结果在表3中示出。另外，关于滑动部件的表面硬度，通过变更碳素钢制的滑动部件的热处理条件来准备肖氏硬度Hs不同的测试件。肖氏硬度Hs以日本工业标准JIS Z 2246规定的试验方法测定。表1及表2的滑动部件的肖氏硬度为80。 [0076] 在滑动测试中，用燃烧器加热滑动部件的表面，在达到300℃的时点向表面涂布润滑剂，在使滑动金属框10次往复进行面压的加载·解除之后，对滑动部件的表面伤的程度进行评价。并且，也对在滑动测试中从滑动部件发生的杂音的程度进行评价。对于这些表面伤及杂音，以“无”、“小”、“中”、“大”的4阶段进行评价。另外，滑动部件的温度用表面温度计测定。总面压在面压完全施加的状态下为6kN。 [0077] [表1] [0078]实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 倾斜角度(度) 14 17 20 25 30 角部的R(mm) 100 100 100 100 100 表面伤 无 小 小 小 中 杂音 无 小 小 中 中 [0079] [表2] [0080]实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12 角部的R(mm) 30 40 50 80 130 150 倾斜角度(度) 20 20 20 20 20 20 表面伤 中 小 小 小 无 无 杂音 中 中 小 小 无 无 [0081] [表3] [0082]实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 实施例17 肖氏硬度Hs 70 80 90 60 50 角部的R(mm) 100 100 100 100 100 倾斜角度(度) 15 15 15 15 15 表面伤 无 无 小 小 小 杂音 无 无 无 小 中 [0083] 在表1中，实施例2～实施例5，在滑动测试中从滑动部件发生的杂音为从“无”到“中”，测试后的滑动部件的表面伤为“无”或“小”而比较良好。滑动部件的倾斜面的倾斜角度θ大的实施例6，在滑动部件的表面发生“中”程度的伤，在测试中也发生“中”程度的杂音。 [0084] 在表2中，实施例8～实施例12，在滑动测试中从滑动部件发生的杂音为从“无”到“中”，测试后的滑动部件的表面伤为“无”或“小”而较为良好。滑动部件的角部的R小的实施例7，在滑动部件的表面发生“中”的伤，在测试中也发生“中”的杂音。 [0085] 在表3中，实施例13～实施例16，在滑动测试时从滑动部件发生的音为“无”或“小”，测试后的滑动部件的表面伤也为“无”或“小”而比较良好。滑动部件表面的肖氏硬度Hs为50的实施例17，虽然在滑动部件表面发生中程度的杂音，但是测试后的表面伤的程度为“小”。 [0086] 接下来，使用本发明的实施例4的滑动喷嘴装置实际用于180t钢液的浇包的结果在表4中示出。作为对比例，采用了专利文献2的类型的滑动金属框及开闭金属框分别采用在滑动方向上延伸的2个金属制的衬套的滑动喷嘴装置。使用的板为氧化铝碳系材质，长度为330mm、宽度为150mm、喷嘴孔径为60mm。测试在每1次使用时观察板的表面状态进行是否可用的判断。表4分别示出10组板的平均使用次数。由表4可知，在本发明的滑动喷嘴装置中使用的板与对比例相比，最重要面的面粗糙及喷嘴孔周围的损伤较少，因此耐用性优异。 [0087] [表4] [0088]实施例 对比例 使用次数(次) 5.5 4.1 [0089] 另外，本发明不限于上述实施例，只要是滑动金属框和开闭金属框以滑动接触面彼此滑动接触的方式的滑动喷嘴装置即可适用。并且，关于面压的加载及解除的方式，也能够适用不是自动地实施面压的方式、例如螺栓紧固方式等。 [0090] 符号说明 [0091] 10-滑动喷嘴装置；20-固定金属框；21、22-销；23-油缸安装部；30-滑动金属框；31-连结部；32-长孔；33-滑动部件；33a-滑动接触面；33b-倾斜面；33c-座部；34-凹部；35-连结部；40-开闭金属框；41-门型臂；41a-臂；42-弹簧箱；43-螺旋弹簧；44-弹簧压板；45-连结螺栓；46-滑动部件；46a-滑动接触面；46b-倾斜面；46c-座部；47-凹部；48-面压导轨；50-上板；60-下板；70-油缸；71-杆；72-顶端结合部。 |
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