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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022157084
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】スライディングゲート
(51)【国際特許分類】
B22D 41/28 20060101AFI20221006BHJP
B22D 11/10 20060101ALI20221006BHJP
F27D 3/14 20060101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
B22D41/28
B22D11/10 340A
F27D3/14 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021061116
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤田 広大
【テーマコード（参考）】
4E014
4K055
【Ｆターム（参考）】
4E014MA01
4E014MA03
4E014MA04
4E014MA05
4E014MA06
4E014MA11
4K055AA04
4K055JA07
4K055JA13
4K055JA18
(57)【要約】
【課題】溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートにおいて、溶融金属の旋回性を維持しつつ、製造容易性と使用時の耐久性を向上させることができる、スライディングゲートを提供する。
【解決手段】流路軸線方向１０を摺動面に投影した摺動面流路軸線方向３１が、プレート相互間で相違し、下流に行くに従って時計回り方向あるいは反時計回り方向に変化することに加えて、それぞれのプレートにおける流路孔６は、上流側表面開孔８ｕの面積が、下流側表面開孔８ｄの面積より大きく、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、上流開孔重心９ｕと下流開孔重心９ｄとが異なった位置に配置されていることにより、スライディングゲート１の流路孔６内及び下流側の注入管１１内においても旋回流を形成するとともに、製造容易性と使用時の耐久性を向上させることができる。
【選択図】図２
【解決手段】流路軸線方向１０を摺動面に投影した摺動面流路軸線方向３１が、プレート相互間で相違し、下流に行くに従って時計回り方向あるいは反時計回り方向に変化することに加えて、それぞれのプレートにおける流路孔６は、上流側表面開孔８ｕの面積が、下流側表面開孔８ｄの面積より大きく、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、上流開孔重心９ｕと下流開孔重心９ｄとが異なった位置に配置されていることにより、スライディングゲート１の流路孔６内及び下流側の注入管１１内においても旋回流を形成するとともに、製造容易性と使用時の耐久性を向上させることができる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートであって、スライディングゲートは溶融金属が通過する流路孔が形成された複数のプレートを有し、前記プレートのうちの少なくとも１枚のプレートは摺動が可能なスライド板であり、
それぞれのプレートにおける流路孔は、プレートの表面のうち、通過する溶融金属の上流側に位置する上流側表面に上流側表面開孔を形成し、下流側に位置する下流側表面に下流側表面開孔を形成し、上流側表面開孔の図形重心から下流側表面開孔の図形重心に向く方向を流路軸線方向とし、
それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔の面積が、下流側表面開孔の面積より大きく、プレートの摺動面に垂直な下流方向（以下「摺動面垂直下流方向」という。）に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されており、
摺動面垂直下流方向と、プレートにおける流路孔の最長側壁線方向との間の角度（以下「最長側壁線傾斜角度α」という。）は５°以上７５°以下であり、
前記流路軸線方向を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向と呼び、スライディングゲートを閉とするときに前記スライド板を摺動する方向を摺動閉方向と呼び、摺動閉方向に対し、前記摺動面流路軸線方向が、前記摺動面垂直下流方向に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θ（±１８０度の範囲）と呼び、当該流路軸線回転角度θは、隣接するプレート間で異なっており、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付け、流路軸線回転角度差ΔθN＝θN－θN+1（Ｎは１以上の整数でプレートの枚数－１まで）としたとき、ΔθNがいずれも１０°以上かつ１７０°未満、又はΔθNがいずれも－１７０°超かつ－１０°以下であることを特徴とする、スライディングゲート。
ただし、最長側壁線方向とは、前記摺動面垂直下流方向に平行かつ前記上流側表面開孔の図形重心を含む断面において、流路孔の側壁が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。
それぞれのプレートにおける流路孔は、プレートの表面のうち、通過する溶融金属の上流側に位置する上流側表面に上流側表面開孔を形成し、下流側に位置する下流側表面に下流側表面開孔を形成し、上流側表面開孔の図形重心から下流側表面開孔の図形重心に向く方向を流路軸線方向とし、
それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔の面積が、下流側表面開孔の面積より大きく、プレートの摺動面に垂直な下流方向（以下「摺動面垂直下流方向」という。）に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されており、
摺動面垂直下流方向と、プレートにおける流路孔の最長側壁線方向との間の角度（以下「最長側壁線傾斜角度α」という。）は５°以上７５°以下であり、
前記流路軸線方向を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向と呼び、スライディングゲートを閉とするときに前記スライド板を摺動する方向を摺動閉方向と呼び、摺動閉方向に対し、前記摺動面流路軸線方向が、前記摺動面垂直下流方向に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θ（±１８０度の範囲）と呼び、当該流路軸線回転角度θは、隣接するプレート間で異なっており、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付け、流路軸線回転角度差ΔθN＝θN－θN+1（Ｎは１以上の整数でプレートの枚数－１まで）としたとき、ΔθNがいずれも１０°以上かつ１７０°未満、又はΔθNがいずれも－１７０°超かつ－１０°以下であることを特徴とする、スライディングゲート。
ただし、最長側壁線方向とは、前記摺動面垂直下流方向に平行かつ前記上流側表面開孔の図形重心を含む断面において、流路孔の側壁が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。
【請求項2】
前記摺動面垂直下流方向に見たとき、前記下流側表面開孔の図形が前記上流側表面開孔の図形の内側に収まることを特徴とする、請求項１に記載のスライディングゲート。
【請求項3】
スライディングゲートを形成するプレートの数が２枚もしくは３枚でありスライド板が１枚であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のスライディングゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼等の溶融金属の連続鋳造におけるレードルからタンディッシュあるいはタンディッシュからモールドへの溶融金属の注入過程において、溶融金属の流量を調整するスライディングゲートに関する。具体的には、スライディングゲートを利用して、溶融金属流を旋回させる方法に関する。
【背景技術】
【0002】
鋼等の溶融金属の連続鋳造において、図１に示すように、レードル１４からタンディッシュ１５に溶融金属２１を注入し、さらにタンディッシュ１５から鋳型１６に溶融金属２１を注入する。それぞれの溶融金属２１の注入過程において、溶融金属２１の流量を調整するために、スライディングゲート１が用いられる。スライディングゲート１は、通常２枚又は３枚のプレート２からなる。図７は３枚プレートの場合を示している。それぞれのプレート２には溶融金属が通過する流路孔６が設けられる。接触するプレート相互間で摺動が可能であり、プレートのうちの１枚は摺動面３０に沿って移動可能に設けられ、スライド板４と呼ばれる。残りのプレート２はスライディングゲート１が取り付けられるレードル１４あるいはタンディッシュ１５に対して移動せず、固定板（上固定板３、下固定板５）と呼ばれる。スライド板４を摺動することにより、隣接するプレート間の流路孔６の重なりである開孔部の開孔面積を調整し、これによって溶融金属の流量調整を行うとともに、スライディングゲートの開閉を行うことができる。図７は開孔部が全開の場合を示している。
【0003】
図１にあるように、レードル１４底部に設けられたスライディングゲート１の下部には、ロングノズル１２等の注入管１１が設けられ、スライディングゲート１から流出した溶融金属は、タンディッシュ１５に注入するに際し、注入管１１内部の流路を経由してタンディッシュ内に導かれる。また、タンディッシュ１５底部に設けられたスライディングゲート１の下部には、浸漬ノズル１３等の注入管１１が設けられ、スライディングゲート１から流出した溶融金属は、鋳型内に注入するに際し、注入管１１内部の流路を経由して鋳型内に導かれる。
【0004】
レードル１４底部のスライディングゲート１から流出する溶融金属は、スライディングゲート通過時点ですでに下流側に向けた流速を有しており、注入管中を落下する過程でさらに溶融金属の流速が増大する。タンディッシュ１５内に注がれた溶融金属２１は、タンディッシュ底部を高速度で通過する流れを形成し、溶融金属中に含まれる非金属介在物がタンディッシュ内で十分に浮上分離する機会を得ることができず、非金属介在物が溶融金属とともに直接鋳型内に流入することとなり、鋳片の品質低下の原因となる。
【0005】
溶融金属の注入管１１において、内部の溶融金属流を旋回させると、流動する溶融金属の運動エネルギーの一部を旋回流速に分配し、下方に向かう溶融金属流速を低減することができる。これにより、注入管１１からタンディッシュ内に吐出する下方に向けた流れの最大流速が低下し、吐出流によるタンディッシュ内流動の乱れを抑制できることが知られている。
【0006】
特許文献１に記載の発明は、溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートにおいて、それぞれのプレートにおける流路孔の流路軸線方向と摺動面垂直下流方向との間の流路軸線傾斜角度が５°以上７５°以下となるように流路に傾斜を設け、流路軸線方向を摺動面に投影した摺動面流路軸線方向が、プレート相互間で相違し、下流に行くに従って時計回り方向あるいは反時計回り方向に変化する。これにより、スライディングゲートの流路孔内に旋回流を形成し、スライディングゲート下流側の注入管内においても旋回流を形成するため、従来のスライディングゲートと比較し、下流方向に向かう流速を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１９／１９８７４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献１に記載の発明により、溶融金属を注入する注入管内において十分な強さの旋回流を、注入管上部に配設されたスライディングゲートの構造を工夫することにより、コンパクトかつ平易な機構で、流路の閉塞リスクを増すことなく付与することが可能となった。一方、特許文献１に記載のような、注入ノズル内の溶融金属に旋回流を付与するスライディングゲートにおいて、溶融金属の旋回性を維持しつつ、使用時の耐久性、さらには製造容易性を向上させることが要請されている。
【0009】
本発明は、溶融金属の旋回性を維持しつつ、製造容易性と使用時の耐久性を向上させることができる、スライディングゲートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
［１］溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートであって、スライディングゲートは溶融金属が通過する流路孔が形成された複数のプレートを有し、前記プレートのうちの少なくとも１枚のプレートは摺動が可能なスライド板であり、
それぞれのプレートにおける流路孔は、プレートの表面のうち、通過する溶融金属の上流側に位置する上流側表面に上流側表面開孔を形成し、下流側に位置する下流側表面に下流側表面開孔を形成し、上流側表面開孔の図形重心から下流側表面開孔の図形重心に向く方向を流路軸線方向とし、
それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔の面積が、下流側表面開孔の面積より大きく、プレートの摺動面に垂直な下流方向（以下「摺動面垂直下流方向」という。）に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されており、
摺動面垂直下流方向と、プレートにおける流路孔の最長側壁線方向との間の角度（以下「最長側壁線傾斜角度α」という。）は５°以上７５°以下であり、
前記流路軸線方向を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向と呼び、スライディングゲートを閉とするときに前記スライド板を摺動する方向を摺動閉方向と呼び、摺動閉方向に対し、前記摺動面流路軸線方向が、前記摺動面垂直下流方向に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θ（±１８０度の範囲）と呼び、当該流路軸線回転角度θは、隣接するプレート間で異なっており、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付け、流路軸線回転角度差ΔθN＝θN－θN+1（Ｎは１以上の整数でプレートの枚数－１まで）としたとき、ΔθNがいずれも１０°以上かつ１７０°未満、又はΔθNがいずれも－１７０°超かつ－１０°以下であることを特徴とする、スライディングゲート。
ただし、最長側壁線方向とは、前記摺動面垂直下流方向に平行かつ前記上流側表面開孔の図形重心を含む断面において、流路孔の側壁が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。
［２］前記摺動面垂直下流方向に見たとき、前記下流側表面開孔の図形が前記上流側表面開孔の図形の内側に収まることを特徴とする、［１］に記載のスライディングゲート。
［３］スライディングゲートを形成するプレートの数が２枚もしくは３枚でありスライド板が１枚であることを特徴とする、［１］又は［２］に記載のスライディングゲート。
［１］溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートであって、スライディングゲートは溶融金属が通過する流路孔が形成された複数のプレートを有し、前記プレートのうちの少なくとも１枚のプレートは摺動が可能なスライド板であり、
それぞれのプレートにおける流路孔は、プレートの表面のうち、通過する溶融金属の上流側に位置する上流側表面に上流側表面開孔を形成し、下流側に位置する下流側表面に下流側表面開孔を形成し、上流側表面開孔の図形重心から下流側表面開孔の図形重心に向く方向を流路軸線方向とし、
それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔の面積が、下流側表面開孔の面積より大きく、プレートの摺動面に垂直な下流方向（以下「摺動面垂直下流方向」という。）に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されており、
摺動面垂直下流方向と、プレートにおける流路孔の最長側壁線方向との間の角度（以下「最長側壁線傾斜角度α」という。）は５°以上７５°以下であり、
前記流路軸線方向を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向と呼び、スライディングゲートを閉とするときに前記スライド板を摺動する方向を摺動閉方向と呼び、摺動閉方向に対し、前記摺動面流路軸線方向が、前記摺動面垂直下流方向に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θ（±１８０度の範囲）と呼び、当該流路軸線回転角度θは、隣接するプレート間で異なっており、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付け、流路軸線回転角度差ΔθN＝θN－θN+1（Ｎは１以上の整数でプレートの枚数－１まで）としたとき、ΔθNがいずれも１０°以上かつ１７０°未満、又はΔθNがいずれも－１７０°超かつ－１０°以下であることを特徴とする、スライディングゲート。
ただし、最長側壁線方向とは、前記摺動面垂直下流方向に平行かつ前記上流側表面開孔の図形重心を含む断面において、流路孔の側壁が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。
［２］前記摺動面垂直下流方向に見たとき、前記下流側表面開孔の図形が前記上流側表面開孔の図形の内側に収まることを特徴とする、［１］に記載のスライディングゲート。
［３］スライディングゲートを形成するプレートの数が２枚もしくは３枚でありスライド板が１枚であることを特徴とする、［１］又は［２］に記載のスライディングゲート。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、溶融金属の流量調整に用いられるスライディングゲートにおいて、流路軸線方向を摺動面に投影した摺動面流路軸線方向が、プレート相互間で相違し、下流に行くに従って時計回り方向あるいは反時計回り方向に変化することに加えて、それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔の面積が、下流側表面開孔の面積より大きく、摺動面垂直下流方向に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されていることにより、スライディングゲートの流路孔内及び下流側の注入管内においても旋回流を形成するとともに、使用時の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】連続鋳造装置のレードル、タンディッシュ、鋳型とスライディングゲートの関係を示す概念断面図である。
【図2】本発明のスライディングゲートを示す図であり、（Ａ）は上固定板、（Ｂ）はスライド板、（Ｃ）は下固定板のそれぞれ平面図、（Ｄ）はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、（Ｅ）はＥ－Ｅ矢視図、（Ｆ）はＦ－Ｆ矢視断面図である。
【図3】本発明のスライディングゲート内の流れを示す図であり、（Ａ）はＡ－Ａ矢視図、（Ｂ）はＢ－Ｂ矢視図、（Ｃ）はＣ－Ｃ矢視図、（Ｄ）はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、（Ｅ）はＥ－Ｅ矢視図である。
【図4】本発明のスライディングゲートを示す図であり、（Ａ）は上固定板、（Ｂ）はスライド板、（Ｃ）はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、（Ｄ）はＤ－Ｄ矢視図、（Ｅ）はＥ－Ｅ矢視断面図である。
【図5】従来の傾斜を有する流路孔のスライディングゲートを示す図であり、（Ａ）は上固定板、（Ｂ）はスライド板、（Ｃ）は下固定板のそれぞれ平面図、（Ｄ）はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、（Ｅ）はＥ－Ｅ矢視図、（Ｆ）はＦ－Ｆ矢視断面図である。
【図6】比較例のスライディングゲートを示す図であり、（Ａ）は上固定板、（Ｂ）はスライド板、（Ｃ）は下固定板のそれぞれ平面図、（Ｄ）はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、（Ｅ）はＥ－Ｅ矢視図である。
【図7】従来のスライディングゲートを示す図であり、（Ａ）は上固定板、（Ｂ）はスライド板、（Ｃ）は下固定板のそれぞれ平面図、（Ｄ）はスライディングゲートと注入管を組み合わせた正面図、（Ｅ）はＥ－Ｅ矢視図、（Ｆ）はＦ－Ｆ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１～図７に基づいて本発明について説明する。
鋼等の溶融金属の連続鋳造におけるレードル１４からタンディッシュ１５あるいはタンディッシュ１５から鋳型１６への溶融金属２１の注入過程において、溶融金属２１の流量を調整する目的でスライディングゲート１が用いられる（図１参照）。２枚もしくは３枚のプレート２を重ねて構成されたスライディングゲート１において、各プレート２には流路孔６が設けられている（図７参照）。スライディングゲート１を構成するプレートのうちのスライド板４を摺動させ、各プレートの流路孔６の重なりによってスライディングゲート１が「開」となっているとき、流路孔６の上流側から下流側に向けて溶融金属が流通する。プレート２の摺動面３０に垂直で下流方向に向かう方向（摺動面垂直下流方向３２）は、通常は上から下に向かって鉛直下方に向いている。水平連続鋳造の場合には、摺動面垂直下流方向３２は水平方向を向いている。以下基本的に、摺動面３０が水平であり、摺動面垂直下流方向３２が鉛直下方である場合を例にとって説明することとする。
鋼等の溶融金属の連続鋳造におけるレードル１４からタンディッシュ１５あるいはタンディッシュ１５から鋳型１６への溶融金属２１の注入過程において、溶融金属２１の流量を調整する目的でスライディングゲート１が用いられる（図１参照）。２枚もしくは３枚のプレート２を重ねて構成されたスライディングゲート１において、各プレート２には流路孔６が設けられている（図７参照）。スライディングゲート１を構成するプレートのうちのスライド板４を摺動させ、各プレートの流路孔６の重なりによってスライディングゲート１が「開」となっているとき、流路孔６の上流側から下流側に向けて溶融金属が流通する。プレート２の摺動面３０に垂直で下流方向に向かう方向（摺動面垂直下流方向３２）は、通常は上から下に向かって鉛直下方に向いている。水平連続鋳造の場合には、摺動面垂直下流方向３２は水平方向を向いている。以下基本的に、摺動面３０が水平であり、摺動面垂直下流方向３２が鉛直下方である場合を例にとって説明することとする。
【0014】
流路孔６の断面形状として、通常は軸方向に垂直な断面が真円の円筒形状が用いられる。本発明のスライディングゲート１において、プレート２に形成される流路孔６は、円筒形状に限られるものではなく、また流路孔の軸方向についても、プレート内において変化するものであってもかまわない。そこでまず、プレート２に形成された流路孔６の軸線を定義することとする。
【0015】
図７によって、従来のスライディングゲート１の流路孔６について説明する。図７のスライディングゲート１は、３枚のプレート２を有し、上流側から上固定板３、スライド板４、下固定板５からなる。各プレート２には、断面が真円の円筒形状であって、円筒の軸方向が摺動面３０に垂直下流方向（摺動面垂直下流方向３２）に向いた流路孔６が形成されている。各プレートの上流側表面を上流側表面７ｕ、下流側表面を下流側表面７ｄと呼ぶ。上流側表面７ｕにおいて流路孔６の内周面が形成する図形を上流側表面開孔８ｕと呼ぶ。また、下流側表面７ｄにおいて流路孔６の内周面が形成する図形を下流側表面開孔８ｄと呼ぶ。図７に示す例では流路孔６の円筒形状の軸線が摺動面に垂直であるため、図７（Ａ）～（Ｃ）においては、上流側表面開孔８ｕと下流側表面開孔８ｄとが重なっている。上流側表面開孔８ｕ、下流側表面開孔８ｄの形状をそれぞれ図形と見なすと、当該図形の重心を定義することができる。それぞれ、上流側表面開孔８ｕの図形重心を上流開孔重心９ｕ、下流側表面開孔８ｄの図形重心を下流開孔重心９ｄと呼ぶこととする。図７に示す例では、上流側表面開孔８ｕ、下流側表面開孔８ｄともに図形形状が真円であるため、上流開孔重心９ｕ、下流開孔重心９ｄは真円図形の中心と一致している。次に、上流開孔重心９ｕと下流開孔重心９ｄを通過し、下流側に向く方向を、流路軸線方向１０と定義する。図７に示す例では、流路軸線方向１０は摺動面垂直下流方向３２と同じ方向となる。図７（Ｆ）おいて、一点鎖線で描写した線が流路軸線方向１０である。
【0016】
次に図５によって、特許文献１に記載のスライディングゲート１の流路孔６について説明する。図５のスライディングゲート１は、３枚のプレートを有し、上流側から上固定板３、スライド板４、下固定板５からなる。各プレートには、軸方向に垂直な断面が真円の円筒形状であって、円筒の軸方向（流路軸線方向１０）が摺動面垂直下流方向３２から傾いた方向となる流路孔６が形成されている。図５（Ａ）（Ｆ）により、上固定板３を例にとって説明する。図５（Ｆ）は図５（Ａ）のＦ－Ｆ矢視断面図である。円筒の軸方向と摺動面垂直下流方向３２とが傾いているため、図５（Ａ）において上流側表面開孔８ｕと、下流側表面開孔８ｄが異なった位置に描かれている。上流側表面開孔８ｕと下流側表面開孔８ｄそれぞれの図形の重心を上流開孔重心９ｕ、下流開孔重心９ｄとして定める。さらに、上流開孔重心９ｕと下流開孔重心９ｄとを通過して下流側に向くように、流路軸線方向１０を定める。図５（Ｆ）おいて、一点鎖線で描写した線が流路軸線方向１０である。プレートの摺動面に垂直な下流方向（摺動面垂直下流方向３２）と流路軸線方向１０とがなす角度を流路軸線傾斜角度βとおく。
【0017】
図７に示す例では、上固定板３の下流側表面開孔８ｄとスライド板４の上流側表面開孔８ｕ、スライド板４の下流側表面開孔８ｄと下固定板５の上流側表面開孔８ｕが、それぞれ一致するように、スライド板４の摺動位置が定まっており、即ちスライディングゲート１は全開の状態である（図７（Ｄ）参照）。図７に示すスライディングゲート１は、スライド板４を図の左方向に移動することにより、スライディングゲート１の開度を小さくすることができる。スライド板４の位置をさらに図の左側に移動することにより、スライディングゲート１を全閉とすることができる。図５に示す例でも同様である。図５はスライディングゲート１が全開であり、上固定板３の下流側表面開孔８ｄとスライド板４の上流側表面開孔８ｕ、スライド板４の下流側表面開孔８ｄと下固定板５の上流側表面開孔８ｕが、それぞれ一致するように、スライド板４の摺動位置が定まっている。そこで、スライディングゲート１を閉とするときにスライド板４を摺動する方向を、以下「摺動閉方向３３」と呼ぶ。
【0018】
本発明のスライディングゲートは、特許文献１に記載の発明の特徴である、流路孔６の向く方向を傾斜させた斜孔とし、摺動面３０に投影した斜孔の方向を２枚ないしは３枚のプレートで異なった方向にしたものを適宜組み合わせる点を維持しつつ、それぞれのプレートにおける流路孔は、上流側表面開孔８ｕの面積が、下流側表面開孔８ｄの面積より大きな形状であることを特徴とする。以下、図２～図４によって、本発明のスライディングゲートについて説明する。
【0019】
図２のスライディングゲート１は、３枚のプレート２を有し、上流側から上固定板３、スライド板４、下固定板５からなる。各プレート２には流路孔６が形成される。
ここで、「最長側壁線方向」を定義する。最長側壁線方向３４とは、摺動面垂直下流方向３２に平行かつ上流側表面開孔８ｕの図形重心（上流開孔重心９ｕ）を含む断面であって、流路孔６の側壁３６が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。図２の場合、図２（Ｆ）が当該断面の断面図であり、同図に最長側壁線方向３４が現れている。
また、流路軸線方向１０を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向３１として定める。図２（Ａ）～（Ｃ）、（Ｆ）それぞれ、摺動面流路軸線方向３１を細線矢印で示している。なお、図２（Ａ）～（Ｃ）では、摺動面流路軸線方向３１は流路軸線方向１０と重なっている。また、図７に示す例では、流路軸線方向１０が摺動面垂直下流方向３２を向いているため、図７（Ａ）～（Ｃ）には摺動面流路軸線方向３１が現れない。
ここで、「最長側壁線方向」を定義する。最長側壁線方向３４とは、摺動面垂直下流方向３２に平行かつ上流側表面開孔８ｕの図形重心（上流開孔重心９ｕ）を含む断面であって、流路孔６の側壁３６が最も長くなる断面において、当該最も長くなった側壁線が向かう方向を意味する。図２の場合、図２（Ｆ）が当該断面の断面図であり、同図に最長側壁線方向３４が現れている。
また、流路軸線方向１０を摺動面に投影した方向を摺動面流路軸線方向３１として定める。図２（Ａ）～（Ｃ）、（Ｆ）それぞれ、摺動面流路軸線方向３１を細線矢印で示している。なお、図２（Ａ）～（Ｃ）では、摺動面流路軸線方向３１は流路軸線方向１０と重なっている。また、図７に示す例では、流路軸線方向１０が摺動面垂直下流方向３２を向いているため、図７（Ａ）～（Ｃ）には摺動面流路軸線方向３１が現れない。
【0020】
本発明の最大の特徴は第１に、それぞれのプレートにおける流路孔において、上流側表面開孔８ｕの開孔面積（上流側表面開孔面積）が、下流側表面開孔８ｄの開孔面積（下流側表面開孔面積）より大きく、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、上流側表面開孔８ｕの図形重心（上流開孔重心９ｕ）と下流側表面開孔８ｄの図形重心（下流開孔重心９ｄ）とが異なった位置に配置されていることにある。
上流開孔重心９ｕと下流開孔重心９ｄとを通過して下流側に向くように、流路軸線方向１０を定めることができる（図２（Ｆ））。ここで、流路軸線方向１０を定めるのに円の中心ではなく開孔重心を用いているのは、開孔形状が真円でない場合にも普遍的に流路軸線方向１０を定義するためである。
図２（Ａ）～（Ｃ）に示すように、３枚のプレート２のいずれも、上流側表面開孔８ｕの開孔面積（上流側表面開孔面積）が、下流側表面開孔８ｄの開孔面積（下流側表面開孔面積）より大きい形状を有している。そして、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、上流側表面開孔８ｕの図形重心（上流開孔重心９ｕ）と下流側表面開孔８ｄの図形重心（下流開孔重心９ｄ）とが異なった位置に配置されている。そのため、上流開孔重心９ｕから下流開孔重心９ｄに向く方向（流路軸線方向１０）が摺動面垂直下流方向３２に対して角度を有するとともに、摺動面流路軸線方向３１が形成されることとなる。図２（Ｆ）は、図２（Ａ）のＦ－Ｆ矢視断面図である。当該断面図は、摺動面垂直下流方向３２に平行、かつ上流開孔重心９ｕと下流開孔重心９ｄの両方を含む断面に該当する。そして、当該断面図において、上流開孔重心９ｕに対し、下流開孔重心９ｄが図の左側に位置しており、摺動面流路軸線方向３１が図の右から左に向かう方向となっている。摺動面流路軸線方向３１が向かう反対方向である図の右側の側壁３６の傾斜は、緩い傾斜となっている。そして、図２（Ｆ）断面図において右側の側壁が向かう方向が、上記定義した「最長側壁線方向３４」に対応している。一方、摺動面流路軸線方向３１が向かう方向である図の左側の側壁３６の傾斜は、右側の側壁の傾斜よりも急になっている。この傾斜は摺動面垂直下流方向３２に一致するかほぼ近い急な傾斜であることが好ましい。
上流開孔重心９ｕと下流開孔重心９ｄとを通過して下流側に向くように、流路軸線方向１０を定めることができる（図２（Ｆ））。ここで、流路軸線方向１０を定めるのに円の中心ではなく開孔重心を用いているのは、開孔形状が真円でない場合にも普遍的に流路軸線方向１０を定義するためである。
図２（Ａ）～（Ｃ）に示すように、３枚のプレート２のいずれも、上流側表面開孔８ｕの開孔面積（上流側表面開孔面積）が、下流側表面開孔８ｄの開孔面積（下流側表面開孔面積）より大きい形状を有している。そして、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、上流側表面開孔８ｕの図形重心（上流開孔重心９ｕ）と下流側表面開孔８ｄの図形重心（下流開孔重心９ｄ）とが異なった位置に配置されている。そのため、上流開孔重心９ｕから下流開孔重心９ｄに向く方向（流路軸線方向１０）が摺動面垂直下流方向３２に対して角度を有するとともに、摺動面流路軸線方向３１が形成されることとなる。図２（Ｆ）は、図２（Ａ）のＦ－Ｆ矢視断面図である。当該断面図は、摺動面垂直下流方向３２に平行、かつ上流開孔重心９ｕと下流開孔重心９ｄの両方を含む断面に該当する。そして、当該断面図において、上流開孔重心９ｕに対し、下流開孔重心９ｄが図の左側に位置しており、摺動面流路軸線方向３１が図の右から左に向かう方向となっている。摺動面流路軸線方向３１が向かう反対方向である図の右側の側壁３６の傾斜は、緩い傾斜となっている。そして、図２（Ｆ）断面図において右側の側壁が向かう方向が、上記定義した「最長側壁線方向３４」に対応している。一方、摺動面流路軸線方向３１が向かう方向である図の左側の側壁３６の傾斜は、右側の側壁の傾斜よりも急になっている。この傾斜は摺動面垂直下流方向３２に一致するかほぼ近い急な傾斜であることが好ましい。
【0021】
特許文献１に記載のスライディングゲートでは、流路が斜孔を形成しているため、図５（Ｆ）に見られるように、上流側表面７ｕの鋭角部３５ｕ、下流側表面７ｄの鋭角部３５ｄが形成される。このスライディングゲートを連続鋳造に使用したとき、上記鋭角部を起点として材料の欠損を生じることがあり、これがためにスライディングゲートの寿命が短くなることがあった。
本発明のスライディングゲートは、上記のように、上流側表面開孔８ｕの開孔面積（上流側表面開孔面積）が、下流側表面開孔８ｄの開孔面積（下流側表面開孔面積）より大きく、摺動面垂直下流方向に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されている。その結果として、図２（Ｆ）から明らかなように、摺動面流路軸線方向３１が向かう方向である図の左側の側壁の傾斜は、摺動面垂直下流方向に一致するかほぼ近い急な傾斜を有する。そのため、図２（Ｆ）の流路左側の側壁については、上流側表面７ｕとで形成される角部が鋭角ではなく、直角またはそれに近い角度まで大きくなった。その結果として、図５（Ｆ）に見られるような上流側表面７ｕの鋭角部３５ｕが解消されることとなった。
本発明のスライディングゲートは、上記のように、上流側表面開孔８ｕの開孔面積（上流側表面開孔面積）が、下流側表面開孔８ｄの開孔面積（下流側表面開孔面積）より大きく、摺動面垂直下流方向に見たとき、上流側表面開孔の図形重心と下流側表面開孔の図形重心とが異なった位置に配置されている。その結果として、図２（Ｆ）から明らかなように、摺動面流路軸線方向３１が向かう方向である図の左側の側壁の傾斜は、摺動面垂直下流方向に一致するかほぼ近い急な傾斜を有する。そのため、図２（Ｆ）の流路左側の側壁については、上流側表面７ｕとで形成される角部が鋭角ではなく、直角またはそれに近い角度まで大きくなった。その結果として、図５（Ｆ）に見られるような上流側表面７ｕの鋭角部３５ｕが解消されることとなった。
【0022】
本発明のスライディングゲートを連続鋳造に使用したところ、スライディングゲートの流路における材料の欠損発生頻度が低減し、使用時の耐久性が向上した。上流側表面７ｕについては、図５（Ｆ）の鋭角部３５ｕが、図２（Ｆ）から明らかなように解消しており、これがために欠損の発生頻度が低減したものと考えられる。さらに、下流側表面７ｄについても、材料の欠損が低減する効果が見られた。図２（Ｆ）にあるように、下流側表面７ｄについては鋭角部３５ｄが解消していない。それにもかかわらず欠損が低減した点については、各プレートの下流側表面７ｄにおける流路孔６の側壁３６とプレートの下流側表面７ｄとがなす角度について、下流側表面開孔８ｄの周方向の変化が小さく、応力集中が小さいため、欠損が起こりにくくなったものと推定される。
【0023】
本発明の特徴は第２に、摺動面垂直下流方向３２と、プレートにおける流路孔の最長側壁線方向３４との間の角度（最長側壁線傾斜角度α）は５°以上７５°以下を有するとともに、摺動閉方向３３に対し、摺動面流路軸線方向３１が、摺動面垂直下流方向３２に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θ（±１８０度の範囲）と呼び、流路軸線回転角度θは、隣接するプレート間で異なっており、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付け、ΔθN＝θN－θN+1（Ｎは１以上の整数でプレートの枚数－１まで）としたとき、角度ΔθNがいずれも１０°以上かつ１７０°未満、又は角度ΔθNがいずれも－１７０°超かつ－１０°以下であることを特徴とする。以下、詳述する。
【0024】
摺動閉方向３３に対し、摺動面流路軸線方向３１が、摺動面垂直下流方向３２に見て時計回りになす角度を流路軸線回転角度θと呼ぶ。流路軸線回転角度θは、±１８０°の範囲の角度として定義する。即ち、摺動面流路軸線方向３１が、摺動面垂直下流方向３２に見て時計回りに＋１８０°を超える角度（θ’）となったときには、「θ＝θ’－３６０°」として、角度θをマイナスの値として定める。角度θの下添え字として、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付ける。代表してθNと表現するとき、Ｎは１以上の整数でスライディングゲート１のプレート枚数－１までの数値を意味する。図２に示す例では、上固定板３は角度θ1＝－４５°、スライド板４は角度θ2＝＋９０°、下固定板５は角度θ3＝－１３５°となる。
【0025】
さらに、スライディングゲート１において、相互に接する２枚のプレート間の流路軸線回転角度の関係について以下のように定義する。即ち、ΔθN＝θN－θN+1としてΔθNを定める。ΔθNは、上記θNと同様、±１８０度の範囲の角度として定義する。即ち、ΔθNが＋１８０°を超える角度（ΔθN’）となったときには、「ΔθN＝ΔθN’－３６０°」として、ΔθNをマイナスの値として定める。また、ΔθNが－１８０°未満の角度（ΔθN’）となったときには、「ΔθN＝ΔθN’＋３６０°」として、ΔθNをプラスの値として定める。これにより、ΔθNは±１８０°の範囲内の数字となる。ここで、ΔθNが０°超＋１８０°未満の場合には、上流から下流に向けて、流路軸線回転角度θNが反時計回りに変化していることを示す。逆に、ΔθNが－１８０°超０°未満の場合には、上流から下流に向けて、流路軸線回転角度θNが時計回りに変化していることを示す。図２に示す例では、Δθ1＝θ1－θ2＝－１３５°、Δθ2’＝θ2－θ3＝２２５°であるからΔθ2＝Δθ2’－３６０°＝－１３５°となる。Δθ1、Δθ2いずれも－１８０～０°の範囲内にあるので、流路軸線回転角度が時計回りに変化していることを示す。
【0026】
以上のような準備のもと、本発明のスライディングゲート１が具備すべき条件とその理由について説明する。
【0027】
図７に示すような従来のスライディングゲート１においては、流路軸線方向１０が摺動面に垂直であり、即ち流路軸線傾斜角度βが０°であり、傾きを有していなかった。それに対して本発明のプレートにおける流路孔６は、上流側表面開孔面積が、下流側表面開孔面積より大きく、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、上流側表面開孔８ｕの図形重心（上流開孔重心９ｕ）と下流側表面開孔８ｄの図形重心（下流開孔重心９ｄ）とが異なった位置に配置されていることを特徴とする。その結果、流路孔６の最長側壁線方向３４が摺動面垂直下流方向３２に対して傾いていることも相まって、プレート内を流れる溶融金属は、摺動面垂直下流方向３２の速度成分のみならず、摺動面垂直下流方向３２に対して直角の速度成分（通常の連続鋳造であれば水平方向の速度成分）を有することとなる。本発明においては、最長側壁線傾斜角度αが５°以上７５°以下である。角度αを５°以上とすることにより、溶融金属は十分な水平方向の速度成分を持つこととなり、下記に示すように注入管内における旋回流の形成を可能とする。角度αは、好ましくは１５°以上、より好ましくは２５°以上である。一方、角度αが大きすぎると耐火物の強度確保や損耗抑制の観点から好ましくないので、角度αを７５°以下とする。角度αは、好ましくは６５°以下、より好ましくは５５°以下である。
【0028】
図２の本発明のスライディングゲート１については、前述のように、隣接する流路軸線回転角度θNの差ΔθNは、Δθ1＝Δθ2＝－１３５°であって、いずれもΔθNが－１８０°超０°未満であるから、上流から下流に向けて、流路軸線回転角度θNが時計回りに変化していることを示す。上固定板３の流路孔６内を流れる溶融金属流は、図３（Ａ）の流線１８に示すように、上固定板３の流路軸線方向１０に沿って流れる。上固定板３とスライド板４の接触面では、上固定板３の下流側表面開孔８ｄ（図３（Ｂ）の１点鎖線）からスライド板４内を下流側に流下する。スライド板４の流路孔６内においては、上固定板３の下流側表面開孔８ｄ（図３（Ｂ）の１点鎖線）から流出した溶融金属流は、図３（Ｂ）に流線１８を示すように、スライド板４の流路孔６の側壁３６に沿った旋回流を形成し、下流側の、スライド板４の下流側表面開孔８ｄ（図３（Ｂ）の実線、図３（Ｃ）の１点鎖線）から、さらに下固定板５の流路孔６内に流出する。下固定板５の流路孔６内では、図３（Ｃ）に流線１８を示すように、下固定板５の流路孔６の側壁３６に沿った旋回流を形成し、そのまま、下固定板５の下流側表面開孔８ｄから下流側の注入管１１内に流出し、図３（Ｄ）（Ｅ）に示すように、流路１７内で流線１８は旋回流を維持したまま、注入管１１内を下流側に移動していく。
【0029】
図７に示すような従来のスライディングゲート１を用いた場合、スライディングゲート１の開孔部から流出する際に溶融金属流が有している運動エネルギーのすべてが下流方向に向かう流速に費やされている。それに対して、図３に示すような本発明のスライディングゲート１を用いた場合、スライディングゲート１から流出する際に、溶融金属流の運動エネルギーは下流方向に向かう流速と旋回して注入管の内周面を旋回する旋回速度とに分散されるので、図７に示す従来のスライディングゲート１と比較し、下流方向に向かう流速を抑制することが可能となる。その結果、注入管１１がロングノズル１２である場合、注入管１１の下端から溶融金属がタンディッシュ１５内の溶融金属２１に流出するに際しても、注入管１１内の旋回流に起因して、注入管１１の下端から半径方向に向かう流速成分が存在する結果、注入管１１の下端から下方向に向かう流速を抑制することができる。
【0030】
スライディングゲート１の流路孔６内に旋回流を形成し、スライディングゲート下流側の注入管内においても旋回流を形成するための、隣接するプレートの流路軸線回転角度θN相互間の差である角度ΔθNの条件について説明する。前述のように、ΔθNは±１８０°の範囲内の角度として定義されている。ここにおいて、ΔθN＝－１０°超かつ＋１０°未満の場合には、流路軸線回転角度θNとθN+1の差異が小さすぎ、旋回流を形成できない。一方、ΔθNが＋１７０°以上又は－１７０°以下の場合、ΔθNの絶対値が大きすぎ、かえって旋回流の形成を阻害することとなる。スライディングゲート１が２枚のプレートを有する場合、Δθ1のみが定義され、当該Δθ1が上記条件を満たしていればよい。スライディングゲート１が３枚以上のプレートを有する場合、Δθ1に加え、Δθ2、さらにはそれ以上のΔθNが定義される。そして、ΔθNがいずれも１０°以上かつ１７０°未満、又は角度ΔθNがいずれも－１７０°超かつ－１０°以下であることが必要である。これにより、プレートの１枚目と２枚目の流路軸線方向１０が時計回りに変化するときには３枚目以降についても同じように時計回りに変化し、プレートの１枚目と２枚目の流路軸線方向１０が反時計回りに変化するときには３枚目以降についても同じように反時計回りに変化するので、スライディングゲート内で旋回流を有効に形成することが可能となる。ΔθNのより好ましい範囲は、３０°以上、１６５°未満、又は－１６５°超、－３０°以下である。
【0031】
スライディグゲートのプレートを製造するに際し、原料となる粉粒状の黒鉛を枠型内に充填し、成型が行われる。プレート２の流路孔６についても、型枠成型で流路まで成型できれば、生産が容易になる。特許文献１に記載のスライディングゲートにおいては、図５に記載されたように、円筒形状の流路が斜孔を構成しているので、この流路を枠型成型で形成することは困難である。型枠で流路の存在しないプレートを成型した後に、ドリル加工あるいは切削加工によって斜孔流路の形成が行われる。
本発明のスライディングゲートにおいて好ましくは、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、下流側表面開孔８ｄの図形が上流側表面開孔８ｕの図形の内側に収まることを特徴とする。このような実施の形態では、プレート２の上流側表面７ｕを上にして水平に載置したとき、流路孔６の側壁３６にはオーバーハングとなる形状の部位が存在しないので、流路孔６を型枠に設けた上で型枠内に原料を充填することにより、型枠成型が完了した時点でプレート２に流路孔６ができあがることになる。流路形成のために別途ドリル加工や切削加工を行う必要がないので、生産工程が簡略化され、製造コストを低減し、大量生産を実施することが可能となる。
本発明のスライディングゲートにおいて好ましくは、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、下流側表面開孔８ｄの図形が上流側表面開孔８ｕの図形の内側に収まることを特徴とする。このような実施の形態では、プレート２の上流側表面７ｕを上にして水平に載置したとき、流路孔６の側壁３６にはオーバーハングとなる形状の部位が存在しないので、流路孔６を型枠に設けた上で型枠内に原料を充填することにより、型枠成型が完了した時点でプレート２に流路孔６ができあがることになる。流路形成のために別途ドリル加工や切削加工を行う必要がないので、生産工程が簡略化され、製造コストを低減し、大量生産を実施することが可能となる。
【0032】
スライディングゲート１を形成するプレートの数は、２枚もしくは３枚であると好ましい。図２、図３に示す例は、上述のとおり、プレートの数が３枚の場合である。図４は、プレートの数が２枚であり、上流側から１枚目が上固定板３、２枚目がスライド板４を構成している。α＝５３°、θ1＝－２７°、θ2＝＋２７°であり、Δθ1＝－５３°であって、時計回りの旋回流を形成することができる。スライディングゲート１を形成するプレートの数が２枚もしくは３枚であると好ましい理由は、スライディングゲートの絞り機構発現には最低２枚のプレートが必要であり、４枚以上のプレートは流量調整に不要で、プレート数の増加に伴いコストが上昇するからである。
【0033】
なお、以下に示す実施例および比較例では、スライディングゲート１を構成するプレートの厚みは同一としたが、スライド板４が最も薄いなどプレート毎に厚みが異なっていても構わない。プレートの厚みの好ましい範囲は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。また、これらの実施例および比較例では、スライディングゲート各プレートの入口および出口の流路孔形状は同じ大きさの円である例を示したが、これが楕円もしくは長円であっても、本発明の規定を満たす限りにおいては、旋回流を得ることが可能である。上流側表面開孔面積の好ましい範囲は、７００ｍｍ2～１８０００ｍｍ2である。
【0034】
好ましくは、スライディングゲート全開時において、摺動面垂直下流方向３２に見たとき、各プレートの上流側表面開孔８ｕの図形重心（上流開孔重心９ｕ）の位置が一致していると良い。
【実施例0035】
以下に、実施例を示して本発明の内容を具体的に説明する。
図１は、溶融金属の連続鋳造機のレードル１４（取鍋）から鋳型１６（モールド）までの構成を示す。実施例では溶融金属として鋼を想定している。本発明は、例えばレードル１４のスライディングゲート１に適用すると、スライディングゲート下流側に接続した注入管１１（ロングノズル１２）内に旋回流を形成し、注入管１１下端からタンディッシュ１５内溶鋼中に吐出する吐出流の最大流速を低減し、タンディッシュ内の流動を整流化し非金属介在物の浮上除去を促進するなどの効果が期待できる。実施例のスライディングゲート１の形状を以下に例示する。
図１は、溶融金属の連続鋳造機のレードル１４（取鍋）から鋳型１６（モールド）までの構成を示す。実施例では溶融金属として鋼を想定している。本発明は、例えばレードル１４のスライディングゲート１に適用すると、スライディングゲート下流側に接続した注入管１１（ロングノズル１２）内に旋回流を形成し、注入管１１下端からタンディッシュ１５内溶鋼中に吐出する吐出流の最大流速を低減し、タンディッシュ内の流動を整流化し非金属介在物の浮上除去を促進するなどの効果が期待できる。実施例のスライディングゲート１の形状を以下に例示する。
【0036】
ここで、３枚のプレートを有するスライディングゲート１のプレートを上から順に、上固定板３、スライド板４、下固定板５と呼ぶ。２枚のプレートを有するスライディングゲート１の場合は、上から順に、上固定板３、スライド板４、である。
【0037】
表１の「上下開孔面積差」欄において、上流側表面開孔８ｕの開孔面積（上流側表面開孔面積）が、下流側表面開孔８ｄの開孔面積（下流側表面開孔面積）より大きい形状を有している場合（本発明）に「大」と記載し、上記両者の面積が等しい場合（比較例）に「同」と記載している。
【0038】
最長側壁線傾斜角度α（上下開孔面積差が「同」の比較例では流路軸線傾斜角度β）、流路軸線回転角度θについて、最も上流側のプレート２から順に、下添え字１、２（、３）を付している。最長側壁線傾斜角度αについては、最も上流側のプレートのαをα1、その一つ下流側のプレートのαをα2、さらに一つ下流側のプレートのαをα3と順に番号を付ける。流路軸線傾斜角度βも同様である。流路軸線回転角度θについては、最も上流側のプレートのθをθ1、その一つ下流側のプレートのθをθ2、さらに一つ下流側のプレートのθをθ3と順に番号を付ける。
【0039】
レードル１４とタンディッシュ１５について、実機の１／１の水モデル実験機を用いた実験、及び実機連続鋳造を行い、本発明の効果を確認した。
スライディングゲート１の各プレート２の厚さは３５ｍｍ、プレート２に形成された流路孔６の上流側表面７ｕの形状は直径８０ｍｍの真円形状である。流路孔６の下流側表面７ｄの形状は、上下開孔面積差が「大」の場合は直径が５１ｍｍの真円、上下開孔面積差が「同」の場合は直径８０ｍｍの真円形状である。最長側壁線傾斜角度α（上下開孔面積差が「同」の比較例では流路軸線傾斜角度β）と流路軸線回転角度θを表１に示す所定の角度としたものを用いている。スライディングゲート１の下方に設ける注入管１１としてのロングノズル１２は、内径を１００ｍｍとし、ロングノズル１２下端はタンディッシュ１５内に浸漬している。
スライディングゲート１の各プレート２の厚さは３５ｍｍ、プレート２に形成された流路孔６の上流側表面７ｕの形状は直径８０ｍｍの真円形状である。流路孔６の下流側表面７ｄの形状は、上下開孔面積差が「大」の場合は直径が５１ｍｍの真円、上下開孔面積差が「同」の場合は直径８０ｍｍの真円形状である。最長側壁線傾斜角度α（上下開孔面積差が「同」の比較例では流路軸線傾斜角度β）と流路軸線回転角度θを表１に示す所定の角度としたものを用いている。スライディングゲート１の下方に設ける注入管１１としてのロングノズル１２は、内径を１００ｍｍとし、ロングノズル１２下端はタンディッシュ１５内に浸漬している。
【0040】
水モデル実験において、レードル１４内の水面からスライディングゲート１位置までの高さは３ｍ、レードル１４底部のスライディングゲート１からタンディッシュ１５内の水面までの高さは１ｍ、スライディングゲート１のスライド板４の位置を調整して開度を３０ｍｍ（全開から５０ｍｍ閉）とし、タンディッシュ内の水面位置を一定高さに保持しつつ、スライディングゲートから定常状態で水を流出させた。
ロングノズル１２下端位置において、ロングノズル１２下端からタンディッシュ１５内に流出する水の流れ方向別の流速を、レーザードップラー法によって計測した。ロングノズル１２下端位置において、水平方向の流速が存在する場合には「旋回流評価結果」を「○」に、水平方向の流速が存在しない場合には「×」に表示した。
ロングノズル１２下端位置において、ロングノズル１２下端からタンディッシュ１５内に流出する水の流れ方向別の流速を、レーザードップラー法によって計測した。ロングノズル１２下端位置において、水平方向の流速が存在する場合には「旋回流評価結果」を「○」に、水平方向の流速が存在しない場合には「×」に表示した。
【0041】
実機連続鋳造において鋳造試験を行った。耐火物損耗は、使用後の耐火物を回収し、プレート孔に沿う耐火物表面に存在するヒビや欠けを基に、耐火物の再利用性を評価することで行なった。手入れせずに再利用可能な状態であれば○、手入れを行えば再利用可能な状態であれば△と評価した。
スライディングゲートの耐火物製造容易性について評価した。型枠製造で流路の形成ができる場合は○、ドリル加工や切削加工での製造を要した場合は△とした。
スライディングゲートの耐火物製造容易性について評価した。型枠製造で流路の形成ができる場合は○、ドリル加工や切削加工での製造を要した場合は△とした。
【0042】
【表1】
【0043】
本発明例Ａ（図２参照）では、上下開孔面積差が「大」であり、３枚プレート式のスライディングゲート１の上固定板３にはθ1＝－４５°の斜孔、スライド板４にはθ2＝９０°の斜孔、下固定板５にはθ3＝－１３５°の斜孔を穿っている。流路軸線傾斜角度α1～α3は表１に示す。その組み合わせによって、スライディングゲート１が全開であっても絞られていても、溶融金属流に周方向流速を付与し、スライディングゲート１下方に取り付けた注入管１１の流路１７内部に旋回流を形成することができる。旋回流評価結果は○であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも○であった。
【0044】
本発明例Ｂ（図４参照）では、上下開孔面積差が「大」であり、２枚プレート式のスライディングゲート１の上固定板３にはθ1＝－２７°の斜孔、スライド板４にはθ2＝２７°の斜孔を穿っている。流路軸線傾斜角度α1～α2は表１に示す。その組み合わせによって、スライディングゲート１が全開であっても絞っていても、溶融金属流に周方向流速を付与し、スライディングゲート１下方に取り付けた注入管１１の流路１７内部に旋回流を形成することができる。旋回流評価結果は○であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも○であった。
【0045】
比較例Ｃ（図５参照）では、上下開孔面積差が「同」であり、３枚プレート式のスライディングゲート１の上固定板３にはθ1＝－４５°の斜孔、スライド板４にはθ2＝９０°の斜孔、下固定板５にはθ3＝－１３５°の斜孔を穿っている。流路軸線傾斜角度α1～α3は表１に示す。その組み合わせによって、スライディングゲート１が全開であっても絞られていても、溶融金属流に周方向流速を付与し、スライディングゲート１下方に取り付けた注入管１１の流路１７内部に旋回流を形成することができる。旋回流評価結果は○であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも△であった。
【0046】
比較例Ｄ（図示せず）では、上下開孔面積差が「同」であり、２枚プレート式のスライディングゲート１の上固定板３にはθ1＝－２７°の斜孔、スライド板４にはθ2＝２７°の斜孔を穿っている。流路軸線傾斜角度α1～α2は表１に示す。その組み合わせによって、スライディングゲート１が全開であっても絞っていても、溶融金属流に周方向流速を付与し、スライディングゲート１下方に取り付けた注入管１１の流路１７内部に旋回流を形成することができる。旋回流評価結果は○であった。耐火物損耗評価、耐火物製造容易性はいずれも△であった。
【0047】
【符号の説明】
【0048】
１ スライディングゲート
２ プレート
３ 上固定板
４ スライド板
５ 下固定板
６ 流路孔
７ｕ 上流側表面
７ｄ 下流側表面
８ｕ 上流側表面開孔
８ｄ 下流側表面開孔
９ｕ 上流開孔重心
９ｄ 下流開孔重心
１０ 流路軸線方向
１１ 注入管
１２ ロングノズル
１３ 浸漬ノズル
１４ レードル
１５ タンディッシュ
１６ 鋳型
１７ 流路
１８ 流線
２１ 溶融金属
３０ 摺動面
３１ 摺動面流路軸線方向
３２ 摺動面垂直下流方向
３３ 摺動閉方向
３４ 最長側壁線方向
３５ｕ 鋭角部
３５ｄ 鋭角部
３６ 側壁
α 最長側壁線傾斜角度
β 流路軸線傾斜角度
θ 流路軸線回転角度
２ プレート
３ 上固定板
４ スライド板
５ 下固定板
６ 流路孔
７ｕ 上流側表面
７ｄ 下流側表面
８ｕ 上流側表面開孔
８ｄ 下流側表面開孔
９ｕ 上流開孔重心
９ｄ 下流開孔重心
１０ 流路軸線方向
１１ 注入管
１２ ロングノズル
１３ 浸漬ノズル
１４ レードル
１５ タンディッシュ
１６ 鋳型
１７ 流路
１８ 流線
２１ 溶融金属
３０ 摺動面
３１ 摺動面流路軸線方向
３２ 摺動面垂直下流方向
３３ 摺動閉方向
３４ 最長側壁線方向
３５ｕ 鋭角部
３５ｄ 鋭角部
３６ 側壁
α 最長側壁線傾斜角度
β 流路軸線傾斜角度
θ 流路軸線回転角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】