特開 2024-132573 プレート耐火物およびスライドバルブ装置

(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】P2024132573

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】プレート耐火物およびスライドバルブ装置

(51)【国際特許分類】

   B22D 41/28 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

B22D41/28

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043398

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000001971

【氏名又は名称】品川リフラクトリーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】濱本 直秀

(72)【発明者】

【氏名】犬飼 恵輔

【テーマコード（参考）】

4E014

【Ｆターム（参考）】

4E014MA05

(57)【要約】

【課題】比較的簡単な方法で製造でき、かつ縦亀裂を抑制しうるプレート耐火物およびスライドバルブ装置を実現する。
【解決手段】平面図において長手方向と短手方向とを区別可能な形状を有する耐火物製の本体部２と、本体部２の長手方向の中央から一方側に偏位した位置において本体部２を貫通する貫通孔部３と、本体部２において耐火物を部分的に欠く欠損部４と、を備え、平面図における貫通孔部３の中心を原点Ｏとし長手方向の他方側に伸びる仮想線を始線Ｘとする極座標系において、欠損部４のうち原点Ｏからの距離が最小になる点である近位点４１が、偏角の絶対値が３０°以上７０°以下である第一領域Ａ１、または、偏角の絶対値が１１０°以上１５０°以下である第二領域Ａ２、に存在し、長手方向および短手方向と直交する第三方向に沿う欠損部４の長さが４．０ｍｍ以上である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面図において長手方向と短手方向とを区別可能な形状を有する耐火物製の本体部と、
前記本体部の前記長手方向の中央から一方側に偏位した位置において前記本体部を貫通する貫通孔部と、
前記本体部において耐火物を部分的に欠く欠損部と、を備え、
平面図における前記貫通孔部の中心を原点とし前記長手方向の他方側に伸びる仮想線を始線とする極座標系において、前記欠損部のうち原点からの距離が最小になる点である近位点が、偏角の絶対値が３０°以上７０°以下である第一領域、または、偏角の絶対値が１１０°以上１５０°以下である第二領域、に存在し、
前記長手方向および前記短手方向と直交する第三方向に沿う前記欠損部の長さが４．０ｍｍ以上であるプレート耐火物。

【請求項2】

前記貫通孔部の前記短手方向の範囲と、前記欠損部の前記短手方向の範囲と、が重複しない請求項１に記載のプレート耐火物。

【請求項3】

前記第三方向に沿う前記欠損部の長さが、当該第三方向に沿う前記本体部の長さの３０％以上である請求項１または２に記載のプレート耐火物。

【請求項4】

前記極座標系において、前記近位点と、前記欠損部のうち原点からの距離が最大になる点である遠位点と、の距離が２．０ｍｍ以上である請求項１または２に記載のプレート耐火物。

【請求項5】

前記極座標系において、前記近位点と、前記欠損部のうち原点からの距離が最大になる点である遠位点と、の偏角が一致する請求項１または２に記載のプレート耐火物。

【請求項6】

平面図において、前記欠損部が前記本体部の外周から５．０ｍｍ以上離間している請求項１または２に記載のプレート耐火物。

【請求項7】

請求項１または２に記載のプレート耐火物である第一プレート耐火物、および、
平面図において長手方向と短手方向とを区別可能な形状を有する耐火物製の第二本体部と、前記本体部の前記長手方向の中央から一方側に偏位した位置において前記本体部を貫通する第二貫通孔部と、を有するプレート耐火物である第二プレート耐火物、を備え、
前記第一プレート耐火物における前記欠損部の前記短手方向の範囲と、前記第二プレート耐火物における前記第二貫通孔部の前記短手方向の範囲と、が重複しないスライドバルブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶融金属の流量調整等に用いられるプレート耐火物およびスライドバルブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

取鍋やタンディッシュなどの容器から溶融金属を流出させる際の流出口として、スライドバルブ装置が汎用される。スライドバルブ装置は、互いに摺動可能な複数のプレート耐火物を含み、それぞれのプレート耐火物に設けられた貫通孔部の相対位置を調節することによって、溶融金属の流量制御を実現する。

【0003】

プレート耐火物の貫通孔部に溶融金属が流通する際に、貫通孔部の周辺とそれ以外の部分との間に温度差が生じる。この温度差は熱応力の原因となり、プレート耐火物に亀裂を生じさせうる。特に、プレート耐火物のスライド方向に走る亀裂（「縦亀裂」と呼ばれる。）が生じる場合、流通する溶融金属と接触しうる位置に亀裂が生じることになるため、亀裂を起点とするプレート耐火物の損傷が生じやすい。

【0004】

非特許文献１では、亀裂を抑制する目的で鉄バンドが焼嵌めされているプレート耐火物について、スライドバルブ装置における固定方法の違いによる亀裂の発生挙動の違いが検討されている。非特許文献１では、スライド方向を含まない四面においてプレート耐火物を拘束した場合に縦亀裂が生じにくいこと、および、拘束位置をプレート耐火物の貫通孔部に近づけた場合に縦亀裂が生じにくいこと、が報告されている。

【0005】

また、特許文献１には、プレート耐火物の外周部に凹部を設けることによって、四面拘束の位置を貫通孔部に近づけることができるようにしたプレート耐火物が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表２０１４－５０３３６４号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】耐火物，１９９７年，４９巻，６号，３４９～３５４ページ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、非特許文献１に開示された技術的思想に沿って縦亀裂を抑制しようとする場合、プレートの拘束面を、プレートのスライド方向と大きく異なる方向に配置することになる。すなわち拘束面が荷重方向となす角が小さくなり、プレートを確実に固定するにはその拘束力を相当に大きくする必要があった。そのため、プレート耐火物を取り外そうとする際に大きな力を要し、プレート耐火物の交換作業が困難になる場合があった。この問題は、特許文献１の技術のようにプレート耐火物の形状に工夫を加えることで緩和されうるが、その一方で、プレート耐火物の加工精度の要求水準が高くなるという課題があった。

【0009】

そこで、比較的簡単な方法で製造でき、かつ縦亀裂を抑制しうるプレート耐火物およびスライドバルブ装置の実現が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係るプレート耐火物は、平面図において長手方向と短手方向とを区別可能な形状を有する耐火物製の本体部と、前記本体部の前記長手方向の中央から一方側に偏位した位置において前記本体部を貫通する貫通孔部と、前記本体部において耐火物を部分的に欠く欠損部と、を備え、平面図における前記貫通孔部の中心を原点とし前記長手方向の他方側に伸びる仮想線を始線とする極座標系において、前記欠損部のうち原点からの距離が最小になる点である近位点が、偏角の絶対値が３０°以上７０°以下である第一領域、または、偏角の絶対値が１１０°以上１５０°以下である第二領域、に存在し、前記長手方向および前記短手方向と直交する第三方向に沿う前記欠損部の長さが４．０ｍｍ以上であることを特徴とする。

【0011】

本発明に係るスライドバルブ装置は、上記のプレート耐火物である第一プレート耐火物、および、平面図において長手方向と短手方向とを区別可能な形状を有する耐火物製の第二本体部と、前記本体部の前記長手方向の中央から一方側に偏位した位置において前記本体部を貫通する第二貫通孔部と、を有するプレート耐火物である第二プレート耐火物、を備え、前記第一プレート耐火物における前記欠損部の前記短手方向の範囲と、前記第二プレート耐火物における前記第二貫通孔部の前記短手方向の範囲と、が重複しないことを特徴とする。

【0012】

これらの構成によれば、欠損部が存在する方向に亀裂を誘導できるため、縦亀裂を抑制しやすい。また、一部を欠損部とする耐火物の製造は従来の方法で可能であるので、上記の構成のプレート耐火物およびスライドバルブ装置の製造は、比較的簡単である。さらに、上記の構成のスライドバルブ装置によれば、プレート耐火物の欠損部が溶融金属と接しにくいため、溶融金属の侵入を避けやすい。

【0013】

以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。

【0014】

本発明に係るプレート耐火物は、一態様として、前記貫通孔部の前記短手方向の範囲と、前記欠損部の前記短手方向の範囲と、が重複しないことが好ましい。

【0015】

この構成によれば、欠損部が溶融金属と接しにくいため、溶融金属の侵入を避けやすい。

【0016】

本発明に係るプレート耐火物は、一態様として、前記第三方向に沿う前記欠損部の長さが、当該第三方向に沿う前記本体部の長さの３０％以上であることが好ましい。

【0017】

この構成によれば、欠損部が亀裂を誘導する効果が発現しやすい。

【0018】

本発明に係るプレート耐火物は、一態様として、前記極座標系において、前記近位点と、前記欠損部のうち原点からの距離が最大になる点である遠位点と、の距離が２．０ｍｍ以上であることが好ましい。

【0019】

この構成によれば、欠損部が亀裂を誘導しやすい。

【0020】

本発明に係るプレート耐火物は、一態様として、前記極座標系において、前記近位点と、前記欠損部のうち原点からの距離が最大になる点である遠位点と、の偏角が一致することが好ましい。

【0021】

この構成によれば、欠損部が亀裂を誘導する効果が高まりやすい。

【0022】

本発明に係るプレート耐火物は、一態様として、平面図において、前記欠損部が前記本体部の外周から５．０ｍｍ以上離間していることが好ましい。

【0023】

この構成によれば、欠損部が外気の流入の原因になりにくい。

【0024】

本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態に係るプレート耐火物の平面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。

【図3】変形例に係るプレート耐火物の平面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。

【図5】実施形態に係るスライドバルブ装置の側面断面図である。

【図6】実施形態に係るスライドバルブ装置の全閉状態を示す平面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明に係るプレート耐火物およびスライドバルブ装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係るプレート耐火物を、スライドバルブ装置１０に使用されるプレート耐火物１に適用した例について説明する。

【0027】

〔プレート耐火物の構成〕
プレート耐火物１は、耐火物製の本体部２と、本体部２を貫通する貫通孔部３と、本体部２において耐火物を部分的に欠く欠損部４と、を備える（図１、図２）。

【0028】

本体部２は、耐火物製の板状部材である。本体部２を構成する耐火物としては、連続鋳造用プレート耐火物に従来適用されている緻密質耐火物を使用できる。当該緻密質耐火物としては、当分野において通常用いられる緻密質耐火物を使用でき、その基材としては、アルミナ質、ムライト質、スピネル質、マグネシア質、ジルコニア質等の耐火物として一般に使用される酸化物系の材質、および、それらの酸化物と炭素等の非酸化物とを組み合わせた材質、などの諸材質を例示できる。

【0029】

本体部２は、平面図（図１）において、長方形の四隅に面取りを施した形状を有する。したがって本体部２は、平面図において長手方向（図１紙面左右方向）と短手方向（図１紙面上下方向）とを区別可能な形状を有する。

【0030】

貫通孔部３は、本体部２を貫通する孔部分である。貫通孔部３が本体部２を貫通する方向は、板状部材である本体部２の厚さ方向（第三方向の一例である。）であり、上記の長手方向および短手方向と直交する方向（図１紙面と直交する方向）である。本実施形態では、貫通孔部３は平面図において直径８０ｍｍの円である。なお、貫通孔部３の周囲には、下ノズルＮ２（後述する。）と接続するための突起が設けられている。

【0031】

貫通孔部は、平面図（図１）において、本体部２の長手方向の中央から一方側に偏位した位置において本体部２を貫通している。本実施形態では、貫通孔部３が図１において長手方向の中央から左側に偏位した位置に設けられている例を示している。

【0032】

欠損部４は、本体部２において耐火物を部分的に欠く部分である。欠損部４は、たとえば、本体部２の上面および下面にわたって厚さ方向に貫通する貫通孔、本体部２の上面または下面から厚さ方向に貫通しない態様で設けられている凹部、および、本体部２の上面および下面のいずれにも開口しない空隙、などの態様で設けられ、いずれの場合も第三方向に沿う欠損部４の長さは４．０ｍｍ以上である。本実施形態では、欠損部４が貫通孔の態様で設けられている例を示している。

【0033】

欠損部４の平面図（図１）における形状は特に限定されず、たとえば、円形、楕円形、長円形、矩形、多角形、直線形、曲線形、波線形、またはこれらの組み合わせなど、任意の形状でありうる。なお、欠損部４は複数設けられていてもよく、この場合は複数の欠損部４の形状はそれぞれ独立に選択されうる。本実施形態では、平面図において円形の欠損部４が二つ設けられている例を示している。

【0034】

次に欠損部４の位置を説明するが、その前提として、欠損部４の位置を表現する曲座標系を定義する。欠損部４の位置は、平面図における貫通孔部３の中心を原点Ｏとし、長手方向の他方側に伸びる仮想線を始線Ｘとする極座標系で表現される（図１）。本実施形態では、平面図において貫通孔部３が円形であるので、貫通孔部３の中心は当該円の中心であり、これが極座標系の原点Ｏとなる。なお、平面図において貫通孔部が円形ではない図形である場合は、当該図形の幾何中心が極座標系の原点になる。また、本実施形態では、貫通孔部３が図１において左側に偏位した位置に設けられているので、始線Ｘは図１において原点Ｏから右側に延びる。

【0035】

欠損部４は、欠損部４のうち原点からの距離が最小になる点である近位点４１が、偏角の絶対値が３０°以上７０°以下である第一領域Ａ１に存在するように設けられている（図１）。なお、第一領域Ａ１は偏角の絶対値によって定義されるため、図１に示すように始線Ｘの上下に一つずつの第一領域Ａ１が存在する。本実施形態では、二つの欠損部４が二つの第一領域Ａ１に一つずつ設けられている。なお、欠損部４は、近位点４１が、偏角の絶対値が１１０°以上１５０°以下である第二領域Ａ２（図１）に存在するように設けられていてもよい。この点については変形例として後述する。図１では、第一領域Ａ１および第二領域Ａ２を画定する直線に偏角θの値を付して示している。

【0036】

欠損部４が第一領域Ａ１または第二領域Ａ２に設けられていることによって、本体部２に生じる亀裂を第一領域Ａ１および第二領域Ａ２に誘導することができる。これによって、本体部２の長手方向に亀裂が走ること（縦亀裂が生じること）を回避しやすい。

【0037】

また、本実施形態では、貫通孔部３の短手方向の範囲Ｙ１と欠損部４の短手方向の範囲Ｙ２とが重複しない位置に欠損部４が設けられている。なお、範囲Ｙ１と範囲Ｙ２とが３．０ｍｍ以上離れていることが好ましい。

【0038】

本実施形態では、欠損部４が平面図において直径４．０ｍｍの円である。したがって、近位点４１は、極座標系の原点Ｏと欠損部４の中心とを結ぶ直線Ｌ１と欠損部４の周との二つの交点のうち、原点Ｏに近い方の点になる。また、欠損部４のうち原点からの距離が最大になる点である遠位点４２は、当該二つの交点のうち原点Ｏから遠い方の点である。以上の関係から明らかなように、近位点４１と遠位点４２とは、いずれも直線L１上にあるため、両者の偏角は一致する。

【0039】

また、近位点４１と遠位点４２との距離は欠損部４の直径と一致し、４．０ｍｍである。この例のように、近位点４１と遠位点４２との距離が２．０ｍｍ以上であると、欠損部４が亀裂を誘導しやすいため、好ましい。

【0040】

欠損部４は、平面図（図１）において本体部２の外周から５．０ｍｍ以上内側の領域に設けられている。この例のように、欠損部４が本体部２の外周から５．０ｍｍ以上離間していると、欠損部４に起因する本体部２の強度低下を防ぎやすく、かつ、本体部２の外周から欠損部４を経由する外気の侵入を防ぎやすいため、好ましい。

【0041】

〔プレート耐火物の製造方法〕
本実施形態に係るプレート耐火物１は、耐火物製の部材の製造方法として公知の製造方法によって製造されうる。すなわち、所望の材料を所望の質量比で混合した混合材料を、プレートの形状に成形して予備成形体を得たのちに、予備成形体を焼成してプレート耐火物１を得ることができる。なお、貫通孔部３および欠損部４（以下、欠損部４等、という。）としては、欠損部４等を有さない板状の耐火物を製造したのちに欠損部４等に相当する部分の耐火物を取り除く方法、予備成形体の成形に用いる金型に欠損部４等に相当する突起等を設けておく方法、予備成形体のうち欠損部４等に相当する部分を焼成によって焼失する焼失材料により形成しておく方法（焼成後に焼失材料が焼失して欠損部４等にあたる空間が形成される。）、などが例示される。

【0042】

〔プレート耐火物の変形例〕
次に、欠損部の変形例について説明する。なお、本体部２および貫通孔部３の構成、長手方向、短手方向、および厚さ方向（第三方向）の定義、ならびに極座標系の定義は、上記の実施形態と同様である。

【0043】

変形例に係るプレート耐火物１Ａ（図３、図４）は、平面図（図３）において楕円形の欠損部を四つ有する。このうち二つの欠損部５は近位点５１が第一領域Ａ１に存在するように設けられ、残りの二つの欠損部６は近位点６１が第二領域Ａ２に存在するように設けられている。すなわち当変形例では、四つの欠損部５、６が、貫通孔部３の四方に一つずつ設けられている。

【0044】

欠損部５は、近位点５１のみならず欠損部５の全体が第一領域Ａ１に存在する。一方、欠損部６は、一部が第二領域Ａ２の外側にある。このように、近位点が第一領域Ａ１または第二領域Ａ２にある限りにおいて、欠損部の一部が第一領域Ａ１または第二領域Ａ２の外側にあってもよい。

【0045】

欠損部５は、平面図（図３）において楕円形の長軸が、極座標系の原点Ｏと近位点５１とを結ぶ直線Ｌ２上にある。そのため、欠損部５の遠位点５２も直線Ｌ２上にあり、近位点５１と遠位点５２との偏角は一致する。一方、欠損部６は、楕円形の長軸が原点Ｏと近位点６１とを結ぶ直線Ｌ３上にない。そのため、欠損部６の遠位点６２は直線Ｌ３上になく、近位点６１と遠位点６２との偏角は一致しない。このように、欠損部の近位点と遠位点との偏角が一致するか否かは任意である。

【0046】

欠損部５、６は、本体部２の下面（図４において下側の面）から厚さ方向に貫通しない態様で設けられている凹部である（図４）。この凹部の深さＺ（第三方向に沿う欠損部の長さの一例である。）は、欠損部５、６が設けられている部分における本体部２の厚さＨ（第三方向に沿う本体部の長さの一例である。）の５０％である。この例のように、第三方向に沿う欠損部の長さを本体部の長さの３０％以上とすると、欠損部が亀裂を誘導する効果が発現しやすく好ましい。なお、複数の欠損部が凹部の態様で設けられる場合、その深さ（第三方向に沿う欠損部の長さ）は、それぞれの欠損部について同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0047】

当変形例では、欠損部５にモルタルＭが充填されている（図４）。この例のように、欠損部に耐火物以外の物質が充填されていてもよい。耐火物以外の物質が充填されているとしても、耐火物を部分的に欠いた構造であることに変わりはなく、本体部２における非連続部分として亀裂を誘導する効果を有する。欠損部に充填されうる材料としては、モルタルの他に、黒鉛ペースト、金属ペースト、グレーズなどが例示されるが、これらに限定されない。これらの充填物には、欠損部そのものや誘導された亀裂によって生じた空隙を塞ぐことで外気の侵入を遮断する効果や、プレート耐火物を補強する効果などを持つものがあり、目的に応じて適宜使用することができる。

【0048】

〔スライドバルブ装置の実施形態〕
次に、スライドバルブ装置１０の実施形態について説明する。スライドバルブ装置１０は、プレート耐火物１（第一プレート耐火物の一例である。）と、第二プレート耐火物１１と、を含み、プレート耐火物１および第二プレート耐火物１１には鉄バンド１４が装着されている（図５）。第二プレート耐火物１１は、取鍋（不図示）から出湯した溶鋼が流通する上ノズルＮ１に接続されており、プレート耐火物１は、溶鋼をタンディッシュ（不図示）に案内する下ノズルＮ２に接続されている。なお、第二プレート耐火物１１、上ノズルＮ１、および下ノズルＮ２を構成する材料として、それぞれの部位を構成する耐火材として公知のものが使用される。

【0049】

第二プレート耐火物１１は、プレート耐火物１と概ね同様の形状を有するが、欠損部を有さない。すなわち第二プレート耐火物１１は、第二本体部１２および第二貫通孔部１３を有し、これらの各部位の寸法はプレート耐火物１の本体部２および貫通孔部３と同様である。なお、第二プレート耐火物１１とプレート耐火物１とは互い違いに組み合わされている。すなわち、プレート耐火物１の貫通孔部３が図５の左側に偏位した位置に設けられているのに対し、第二プレート耐火物１１の第二貫通孔部１３は図５の右側に偏位した位置に設けられている。また、スライドバルブ装置１０を流通する溶鋼は図５の上から下に向けて流通する。したがって、第二プレート耐火物１１がプレート耐火物１の上流側に設けられている。

【0050】

第二プレート耐火物１１の第二貫通孔部１３は、上ノズルＮ１と連通しており、溶鋼の流路として機能する。同様に、プレート耐火物１の貫通孔部３は、下ノズルＮ２と連通しており、溶鋼の流路として機能する。

【0051】

スライドバルブ装置１０は、第二プレート耐火物１１に対してプレート耐火物１（および下ノズルＮ２）を摺動させることによって、第二貫通孔部１３と貫通孔部３との相対位置を調整し、これによって溶鋼の流量を調節する装置である。具体的には、平面図において第二貫通孔部１３と貫通孔部３とが重複部分を有さない全閉状態（図６）と、平面図において第二貫通孔部１３と貫通孔部３とが一致する全開状態との間で、第二プレート耐火物１１とプレート耐火物１との相対位置を任意に選択でき、通常は平面図において第二貫通孔部１３と貫通孔部３とが部分的に重複する状態（図５）で使用される。

【0052】

本実施形態では、貫通孔部３の短手方向の範囲Ｙ１と欠損部４の短手方向の範囲Ｙ２とが重複しない位置に欠損部４が設けられている（図１）。また、第二プレート耐火物１１の第二貫通孔部１３の短手方向の範囲と、プレート耐火物１の欠損部４の短手方向の範囲とも重複しない（図６）。そのため、欠損部４は、プレート耐火物１の摺動動作によって第二プレート耐火物１１の第二貫通孔部１３と相対する可能性がある部分を避けて設けられている。これによって、欠損部４が第二貫通孔部１３を満たす溶鋼と接しにくいため、欠損部４から本体部に溶鋼が侵入することを避けやすい。

【0053】

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係るプレート耐火物およびスライドバルブ装置のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0054】

上記の実施形態では、貫通孔部３の短手方向の範囲Ｙ１と欠損部４の短手方向の範囲Ｙ２とが重複しない位置に欠損部４が設けられている構成を例として説明した。しかし本発明において、貫通孔部の短手方向の範囲と欠損部の短手方向の範囲とが重複していてもよい。

【0055】

上記の実施形態では、欠損部４を有するプレート耐火物１と、欠損部を有さない第二プレート耐火物１１と、の二つのプレート耐火物を含むスライドバルブ装置１０を例として説明した。しかし、本発明に係るプレート耐火物の数量は限定されない。たとえば、上ノズルに接続されたプレート耐火物、下ノズルに接続されたプレート耐火物、これらの間に摺動可能に設置されたプレート耐火物、の三つのプレート耐火物を含む場合において、いずれかのプレート耐火物を本発明に係るプレート耐火物とした場合も、本発明の一実施形態である。

【0056】

また、上記の実施形態では、スライドバルブ装置１０に含まれる二つのプレート耐火物のうちの一方（プレート耐火物１）のみが欠損部４を有する構成を例として説明したが、スライドバルブ装置に含まれる複数のプレート耐火物のうち本発明に係るプレート耐火物の数量は限定されない。

【0057】

その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。

【実施例0058】

以下では、実施例を示して本発明をさらに説明する。ただし、以下の実施例は本発明を限定しない。

【0059】

〔実施例１〕
二つの第一領域のそれぞれに一つずつの欠損部を設けたプレート耐火物を作成した。ただし、本体部の厚さＨを４０ｍｍとし、貫通孔部の直径Ｄを８０ｍｍとし、欠損部を直径２．０ｍｍの円形貫通孔とした。欠損部が貫通孔であるため、欠損部の長さＺは本体部の厚さHと同じ４０ｍｍである。また、欠損部の近位点を極座標系における（ｒ，θ）＝（７１，４５°）の位置とした。この近位点の始線からの離間距離は５０ｍｍである。

【0060】

続いて、プレート耐火物を用いて、上記の実施形態（図５および図６）と同様の構成のスライドバルブ装置を作成した。実施例１のプレート耐火物と組み合わせる固定プレート耐火物として、欠損部を有さない他はプレート耐火物と同様の寸法の耐火物を用いた。また、プレート耐火物および固定プレート耐火物の外周に装着される鉄バンドの厚さを４．５ｍｍとし、各プレート耐火物の四方の面取り部から１ＭＰａの負荷をかけて拘束した。

【0061】

上記のスライドバルブ装置を、取鍋の下部に取り付けられるスライドバルブ装置として使用した。取鍋に満たされた溶鋼をすべて排出するまでの使用を一回と数えて複数回の使用を実施し、損傷が見られ使用不可と判断されるまでの使用回数を数えた。実施例１において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0062】

〔実施例２〕
欠損部を直径４．０ｍｍの円形貫通孔とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。実施例２において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0063】

〔実施例３〕
欠損部を直径４．０ｍｍの円形貫通孔とし、欠損部の近位点を極座標系における（ｒ，θ）＝（８５，４５°）の位置とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。なお、この場合の近位点の始線からの離間距離は６０ｍｍである。実施例３において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0064】

〔実施例４〕
欠損部を、直径が４．０ｍｍであり、長さＺが２５ｍｍである円形凹部とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。実施例４において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0065】

〔実施例５〕
欠損部の近位点を極座標系における（ｒ，θ）＝（８７，３５°）の位置とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。なお、この場合の近位点の始線からの離間距離は５０ｍｍであり、実施例１と同様である。実施例５において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0066】

〔実施例６〕
欠損部の近位点を極座標系における（ｒ，θ）＝（６１，５５°）の位置とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。なお、この場合の近位点の始線からの離間距離は５０ｍｍであり、実施例１と同様である。実施例６において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0067】

〔実施例７〕
欠損部を長軸８ｍｍ、短軸２ｍｍの楕円形貫通孔とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。欠損部は、極座標系の原点と近位点とを結ぶ直線上に欠損部の長軸がある配置とした。実施例７において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0068】

〔実施例８〕
欠損部を長辺８ｍｍ、短辺２ｍｍの長方形貫通孔とし、欠損部の近位点を極座標系における（ｒ，θ）＝（７８，５０°）の位置とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。欠損部は、極座標系の原点と近位点とを結ぶ直線と欠損部の長辺とが平行である配置とした。なお、この場合の近位点の始線からの離間距離は５０ｍｍであり、実施例１と同様である。実施例８において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0069】

〔実施例９〕
欠損部を長辺４０ｍｍ、短辺２ｍｍの長方形貫通孔とした他は、実施例８と同様の条件で試験を行った。実施例９において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0070】

〔実施例１０〕
欠損部にモルタルを充填した他は、実施例９と同様の条件で試験を行った。欠損部は、極座標系の原点と近位点とを結ぶ直線と欠損部の長辺とが平行である配置とした。なお、この場合の近位点の始線からの離間距離は５０ｍｍであり、実施例１と同様である。実施例１０において使用不可と判断されるまでの使用回数は８回だった。

【0071】

〔実施例１１〕
欠損部を直径１．０ｍｍの円形貫通孔とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。実施例１１において使用不可と判断されるまでの使用回数は７回だった。

【0072】

〔実施例１２〕
欠損部を直径４．０ｍｍの円形貫通孔とし、欠損部の近位点を極座標系における（ｒ，θ）＝（４２，４５°）の位置とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。なお、この場合の近位点の始線からの離間距離は３０ｍｍである。実施例１２において使用不可と判断されるまでの使用回数は７回だった。

【0073】

〔実施例１３〕
欠損部を、直径が４．０ｍｍであり、長さＺが１０ｍｍである円形凹部とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。実施例１３において使用不可と判断されるまでの使用回数は７回だった。

【0074】

〔比較例１〕
欠損部を有さない構造とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。比較例１において使用不可と判断されるまでの使用回数は６回だった。

【0075】

〔比較例２〕
欠損部を直径４．０ｍｍの円形貫通孔とし、欠損部の近位点を極座標系における（ｒ，θ）＝（１１８，２５°）の位置とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。なお、この場合の近位点の始線からの離間距離は５０ｍｍであり、実施例１と同様である。比較例２では、欠損部の近位点が第一領域および第二領域のいずれにも該当しない領域にある。比較例２において使用不可と判断されるまでの使用回数は６回だった。

【0076】

〔比較例３〕
欠損部を直径４．０ｍｍの円形貫通孔とし、欠損部の近位点を極座標系における（ｒ，θ）＝（５２，７５°）の位置とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。なお、この場合の近位点の始線からの離間距離は５０ｍｍであり、実施例１と同様である。比較例３では、欠損部の近位点が第一領域および第二領域のいずれにも該当しない領域にある。比較例３において使用不可と判断されるまでの使用回数は６回だった。

【0077】

〔比較例４〕
欠損部を、直径が４．０ｍｍであり、長さＺが３ｍｍである円形凹部とした他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。比較例４において使用不可と判断されるまでの使用回数は６回だった。

【0078】

〔結果〕
上記の実施例および比較例から明らかなように、欠損部の位置および寸法を特定の範囲とした実施例１～１３において、欠損部を設けない比較例１および欠損部の位置および寸法の少なくとも一方が特定の範囲を外れる比較例２～４に比べて、プレート耐火物の寿命が長かった。本発明者らが見出した条件を満たす欠損部を設けることによって、プレート耐火物の寿命を延長できることが示された。

【0079】

表１：実施例１～６

【表1】

【0080】

表２：実施例７～１３

【表2】

【0081】

表３：比較例

【表3】

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明は、たとえば鋳造に使用されるスライドバルブ装置、および、当該スライドバルブ装置に含まれるプレート耐火物として利用できる。

【符号の説明】

【0083】

１ ：プレート耐火物
１Ａ ：プレート耐火物（変形例）
２ ：本体部
３ ：貫通孔部
４ ：欠損部
４１ ：近位点
４２ ：遠位点
５ ：欠損部（変形例）
５１ ：近位点
５２ ：遠位点
５３ ：モルタル
６ ：欠損部（変形例）
６１ ：近位点
６２ ：遠位点
Ａ１ ：第一領域
Ａ２ ：第二領域
Ｏ ：極座標系の原点
Ｘ ：極座標系の始線
１０ ：スライドバルブ装置
１１ ：第二プレート耐火物
１２ ：第二本体部
１３ ：第二貫通孔部
１４ ：鉄バンド
Ｎ１ ：上ノズル
Ｎ２ ：下ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】