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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-09
(45)【発行日】2024-07-18
(54)【発明の名称】スライディングノズル用プレート及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
B22D 11/10 20060101AFI20240710BHJP
B22D 41/42 20060101ALI20240710BHJP
【ＦＩ】
B22D11/10 340E
B22D11/10 360A
B22D41/42
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020188210
(22)【出願日】2020-11-11
(65)【公開番号】P2022077377
(43)【公開日】2022-05-23
【審査請求日】2023-09-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000170716
【氏名又は名称】黒崎播磨株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001601
【氏名又は名称】弁理士法人英和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】谷 康平
【審査官】有田 恭子
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－１６９２４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２６８１０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２２６４６９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｄ １１／１０
Ｂ２２Ｄ ４１／４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガス吐出機能を備えた溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートにおいて，前記プレートは，いずれかの側面にガス導入口，当該プレート内部に前記ガス導入口からガス吐出口に向かう横方向の貫通孔，及び前記横方向の貫通孔内部の少なくとも一部に金属パイプを備えており，
前記金属パイプの外周面と前記横方向の貫通孔の内壁面との少なくとも一部の間に空間を備えており，
前記ガス導入口近傍の前記プレートの上面及び下面には，前記空間に連通する縦方向の貫通孔を備えており，
前記各々の縦方向の貫通孔内，並びに，前記空間の，少なくとも前記縦方向の貫通孔と連通する部分及び複数の前記縦方向の貫通孔相互の間の領域には，充填材が充填されている，スライディングノズル用プレート。
【請求項2】
前記プレートの上面及び下面の縦方向の貫通孔は，前記横方向の貫通孔の中心軸を通る鉛直断面において相互に重ならない位置に設けられている，請求項１に記載のスライディングノズル用プレート。
【請求項3】
前記縦方向の貫通孔は，前記プレートの上面及び下面のうち一方の面には１個のみ設けられ，前記プレートの上面及び下面のうち他方の面には１個又は複数個設けられている，請求項１又は請求項２に記載のスライディングノズル用プレート。
【請求項4】
前記金属パイプの軸方向の一部又は全部の外周面には，前記金属パイプの半径方向に突出する突状部を円周方向に２箇所以上備えており，前記金属パイプは前記横方向の貫通孔の中央に配置されている，請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
【請求項5】
前記横方向の貫通孔には，前記ガス吐出口側の内径が前記ガス導入口側の内径より小さい構造の段差部を備えており，前記横方向の貫通孔内に装着される前記金属パイプは，前記横方向の貫通孔の小さい内径よりも大きい外径部分のみからなり，
前記金属パイプの端部が前記横方向の貫通孔の段差部に当接している，請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
【請求項6】
前記横方向の貫通孔には，前記ガス吐出口側の内径が前記ガス導入口側の内径より小さい構造の段差部を備えており，前記横方向の貫通孔内に装着される前記金属パイプには段差部を備えており，
前記横方向の貫通孔の段差部と前記金属パイプの段差部とは当接しているか，又は，前記横方向の貫通孔の段差部と前記金属パイプの段差部とは充填材を介して対向している，請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
【請求項7】
前記金属パイプの端部であって前記横方向の貫通孔の段差部に当接している部分，又は，前記金属パイプの段差部であって前記横方向の貫通孔の段差部に当接している部分は，截頭円錐状で，かつ，この截頭円錐状の傾斜面は，前記金属パイプの軸方向の断面において直線状又は曲線状である，請求項５又は請求項６に記載のスライディングノズル用プレート。
【請求項8】
いずれかの側面にガス導入口，内部に前記ガス導入口からガス吐出口に向かう横方向の貫通孔を備えると共に，ガス吐出機能を備える，溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートの製造方法であって，前記ガス導入口近傍の前記プレートの上面及び下面に，前記横方向の貫通孔に連通する縦方向の貫通孔を開孔するステップと，
前記横方向の貫通孔内部の，前記ガス導入口を端部とする少なくとも一部に，前記横方向の貫通孔の内壁面との少なくとも一部の間に空間を設けることが可能な径の金属パイプを，前記横方向の貫通孔内部に設置するステップと，
前記金属パイプを設置後に，当該プレートに設置された金属バンド又は金属製ケースに前記金属パイプの端部を固定するステップと，
前記プレートの上面又は下面に開孔した前記縦方向の貫通孔の一つを充填材注入用貫通孔として，この充填材注入用貫通孔から充填材を，前記充填材注入用貫通孔とは異なる面の縦方向の貫通孔に充填材が充填されるまで注入するステップとを含む，スライディングノズル用プレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は溶鋼流量制御用のスライディングノズルにおける，ガスを吐出する機能を備えるプレート及びその製造方法に関する。なお，本発明において「スライディングノズル」とは，溶鋼容器内の溶鋼排出の開始，流速調整及び停止を複数の板状の耐火物間の摺動による開閉動作によって行う装置を指し，「プレート」とは前記板状の耐火物を指し，上プレート，下プレート，及び３枚構成の場合は中間プレートを含む。
【背景技術】
【0002】
鋼の連続鋳造における取鍋やタンディッシュなどの溶鋼容器におけるスライディングノズルでは，ガスを吹き込む機能を備えるものがある。スライディングノズルにおけるガス吹き込みは，主として次の（１）～（３）を目的とする。
（１）スライディングノズル内孔内及びその上部に設置される上ノズル等の内孔内の溶鋼に不活性ガスによる対流を生じさせて内孔内での溶鋼の凝固を防止する。
（２）容器内への不活性ガスバブルによる撹拌や介在物の捕捉等により溶鋼内の介在物を除去する。
（３）プレート摺動面のわずかな隙間から溶鋼内に大気を引き込むことがないよう，面間に正圧の不活性ガス雰囲気を形成させる。
（１）スライディングノズル内孔内及びその上部に設置される上ノズル等の内孔内の溶鋼に不活性ガスによる対流を生じさせて内孔内での溶鋼の凝固を防止する。
（２）容器内への不活性ガスバブルによる撹拌や介在物の捕捉等により溶鋼内の介在物を除去する。
（３）プレート摺動面のわずかな隙間から溶鋼内に大気を引き込むことがないよう，面間に正圧の不活性ガス雰囲気を形成させる。
【0003】
スライディングノズルにおけるガス吹き込みのための経路・構造には，プレートの側面にガス導入口，プレートの内部又は外面（主として摺動面）にガス吐出口を設け，ガス導入口からガス吐出口に連通するガス通過経路としての貫通孔を設ける形態がある。さらにガス導入口を含む貫通孔内の一部又は全部に延在する金属パイプを設置する形態がある。ガス導入口側では，ガス供給用配管との接続を行う。
この接続には，金属パイプのガス導入口側端部に嵌合機能を備えたいわゆるソケットを設けてガス供給用配管とネジ込み，溶接等の方法で固定する，又はガス供給配管の端部を前記ガス導入口付近の貫通孔に接着剤を介して固定する，等の方法がある。
なお，前述のソケットやガス供給配管の端部は，プレート側面部に設置された金属バンドや外面の一部に設置された金属ケース等とネジ込み，溶接等の方法で固定されることがある。
この接続には，金属パイプのガス導入口側端部に嵌合機能を備えたいわゆるソケットを設けてガス供給用配管とネジ込み，溶接等の方法で固定する，又はガス供給配管の端部を前記ガス導入口付近の貫通孔に接着剤を介して固定する，等の方法がある。
なお，前述のソケットやガス供給配管の端部は，プレート側面部に設置された金属バンドや外面の一部に設置された金属ケース等とネジ込み，溶接等の方法で固定されることがある。
【0004】
これらの構造においては，ガス導入口付近からガスが漏れることがある。このようなガス漏れが生じると，ガス吐出口におけるガス供給が十分に行えず，ガス吹き込みの目的を十分に果たせなくなったり，ガスの無駄な消費を招来することがある。
【0005】
このようなガス漏れを防止する方法として，例えば特許文献１には「プレート中に貫設され、ガスプール室に連通するガス導入管を包囲する部分に低気孔性モルタルを充填施工」すること開示されている。
特許文献１の構造では「ガス導入管を包囲する部分」にはどこから，またどのような方法で「低気孔性モルタルを充填施工」するかについて記載が無く明確ではないが，プレート側面に露出した部分にしかモルタルを充填（注入）することが可能な部分はない。しかも当該「包囲する部分」は長尺かつ狭いので，さらにはモルタル充填施工前に当該包囲する部分に存在する空気を十分に排出（モルタルとの置換）するための経路もない等のことから，当該「包囲する部分」の奥まで，又は一部領域に限定してもその全周に空隙無くモルタルを充填施工することは困難であり，モルタル施工体内にガス通過経路となる空隙を内在して，ガス漏れを生じる蓋然性が高い。
特許文献１の構造では「ガス導入管を包囲する部分」にはどこから，またどのような方法で「低気孔性モルタルを充填施工」するかについて記載が無く明確ではないが，プレート側面に露出した部分にしかモルタルを充填（注入）することが可能な部分はない。しかも当該「包囲する部分」は長尺かつ狭いので，さらにはモルタル充填施工前に当該包囲する部分に存在する空気を十分に排出（モルタルとの置換）するための経路もない等のことから，当該「包囲する部分」の奥まで，又は一部領域に限定してもその全周に空隙無くモルタルを充填施工することは困難であり，モルタル施工体内にガス通過経路となる空隙を内在して，ガス漏れを生じる蓋然性が高い。
【0006】
特許文献２には，「ガス導入孔にセットモルタルを介在して装入固定されたガス導入パイプの外周に、環状溝，環状突起，凹凸，細径部のいずれかが設けられて、セットモルタルと係合密着されている・・・ガス吹き込み用上固定盤のガス漏れ防止構造」が開示されており，「使用中に、ガス導入パイプ８とセットモルタル７との間の縁切りが防止され、気密性が維持される」との効果があるとされている。
しかしながら特許文献２の「セットモルタル」の充填部分の構造や充填方法に関しては特許文献１とほぼ同様であって，特許文献１の場合と同様に，モルタルを十分に（欠陥無く）充填施工することは困難であり，モルタル施工体内にガス通過経路となる空隙を内在して，ガス漏れを生じる蓋然性が高い。
しかしながら特許文献２の「セットモルタル」の充填部分の構造や充填方法に関しては特許文献１とほぼ同様であって，特許文献１の場合と同様に，モルタルを十分に（欠陥無く）充填施工することは困難であり，モルタル施工体内にガス通過経路となる空隙を内在して，ガス漏れを生じる蓋然性が高い。
【0007】
特許文献３には，「ガス吹込用耐火物に穿設された挿入孔に挿入したガス導入パイプと前記挿入孔との間にシール剤を充填したガス吹込用耐火物部材のシール構造において、前記挿入孔内にシール剤の溜り部を設けたガス吹込用耐火物部材のシール構造」が開示されており，「充分な量のシール剤の供給が充分に行われることになり、挿入パイプと耐火物孔との間へのシール剤の充填性が改善され、パイプセットの終了後バンドとの溶接を行って、熱影響を受けても、その部分的な歪み発生によるシール剤の充填度に悪影響を与えることはなく、更に、充填程度はバンドとれんが間からシール剤が流れ出すのを確認することによって充填度を確認できる。」との効果があるとされている。
しかしながら特許文献３の「挿入孔内のシール剤の溜り部」は挿入孔内のガス導入パイプの下方にガス導入パイプの入口側を開放する形態で設けられ，またシール剤充填用圧入孔はガス導入パイプの上側のノズル孔側の一部に設けられているので，シール剤はその溜り部下方に流動してその開放口から溢れ出すことになる。このような形態ではガス導入パイプの上方領域にシール剤が充填されない可能性がある。さらには，パイプセットの終了後，金属バンドとの溶接を行う際の熱により，シール剤に含まれる水等の揮発分が気化してシール剤を粗な組織にする可能性が高い。
しかしながら特許文献３の「挿入孔内のシール剤の溜り部」は挿入孔内のガス導入パイプの下方にガス導入パイプの入口側を開放する形態で設けられ，またシール剤充填用圧入孔はガス導入パイプの上側のノズル孔側の一部に設けられているので，シール剤はその溜り部下方に流動してその開放口から溢れ出すことになる。このような形態ではガス導入パイプの上方領域にシール剤が充填されない可能性がある。さらには，パイプセットの終了後，金属バンドとの溶接を行う際の熱により，シール剤に含まれる水等の揮発分が気化してシール剤を粗な組織にする可能性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】実願平１－２０５４８号（実開平２－１１４１６３号）のマイクロフィルム
【文献】特開平８－３００１４２号公報
【文献】特開平５－１６９２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前述のように，ガス吹き込み機能を備え，内部にガス通過経路を形成すると共に，その経路内にシール剤等を介して金属パイプを装着するスライディングノズル用プレートにおいては，内部のガス通過経路とその経路内の金属パイプの間からガス漏れを生じるという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は，ガス吐出機能を備えた溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートにおいて，ガス漏れを抑制することにある。
本発明が解決しようとする課題は，ガス吐出機能を備えた溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートにおいて，ガス漏れを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は，プレート内部のガス通過経路（横方向の貫通孔）の内壁面とその貫通孔内の金属パイプの外周面との間の空間に充填材を確実に充填するために，ガス導入口近傍のプレートの上面及び下面に，前記空間に連通する縦方向の貫通孔を設け，これにより前記横方向の貫通孔とその貫通孔内の金属パイプとの間を経路とするガス流通を抑制するものである。
【0011】
すなわち本発明の要旨は，次の１から７のスライディングノズル用プレート，及び，８のスライディングノズル用プレートの製造方法である。
１．
ガス吐出機能を備えた溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートにおいて，
前記プレートは，いずれかの側面にガス導入口，当該プレート内部に前記ガス導入口からガス吐出口に向かう横方向の貫通孔，及び前記横方向の貫通孔内部の少なくとも一部に金属パイプを備えており，
前記金属パイプの外周面と前記横方向の貫通孔の内壁面との少なくとも一部の間に空間を備えており，
前記ガス導入口近傍の前記プレートの上面及び下面には，前記空間に連通する縦方向の貫通孔を備えており，
前記各々の縦方向の貫通孔内，並びに，前記空間の，少なくとも前記縦方向の貫通孔と連通する部分及び複数の前記縦方向の貫通孔相互の間の領域には，充填材が充填されている，スライディングノズル用プレート。
２．
前記プレートの上面及び下面の縦方向の貫通孔は，前記横方向の貫通孔の中心軸を通る鉛直断面において相互に重ならない位置に設けられている，前記１に記載のスライディングノズル用プレート。
３．
前記縦方向の貫通孔は，前記プレートの上面及び下面のうち一方の面には１個のみ設けられ，前記プレートの上面及び下面のうち他方の面には１個又は複数個設けられている，前記１又２に記載のスライディングノズル用プレート。
４．
前記金属パイプの軸方向の一部又は全部の外周面には，前記金属パイプの半径方向に突出する突状部を円周方向に２箇所以上備えており，前記金属パイプは前記横方向の貫通孔の中央に配置されている，前記１から３のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
５．
前記横方向の貫通孔には，前記ガス吐出口側の内径が前記ガス導入口側の内径より小さい構造の段差部を備えており，
前記横方向の貫通孔内に装着される前記金属パイプは，前記横方向の貫通孔の小さい内径よりも大きい外径部分のみからなり，
前記金属パイプの端部が前記横方向の貫通孔の段差部に当接している，前記１から４のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
６．
前記横方向の貫通孔には，前記ガス吐出口側の内径が前記ガス導入口側の内径より小さい構造の段差部を備えており，
前記横方向の貫通孔内に装着される前記金属パイプには段差部を備えており，
前記横方向の貫通孔の段差部と前記金属パイプの段差部とは当接しているか，又は，前記横方向の貫通孔の段差部と前記金属パイプの段差部とは充填材を介して対向している，前記１から４のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
７．
前記金属パイプの端部であって前記横方向の貫通孔の段差部に当接している部分，又は，前記金属パイプの段差部であって前記横方向の貫通孔の段差部に当接している部分は，截頭円錐状で，かつ，この截頭円錐状の傾斜面は，前記金属パイプの軸方向の断面において直線状又は曲線状である，前記５又は６に記載のスライディングノズル用プレート。
８．
いずれかの側面にガス導入口，内部に前記ガス導入口からガス吐出口に向かう横方向の貫通孔を備えると共に，ガス吐出機能を備える，溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートの製造方法であって，
前記ガス導入口近傍の前記プレートの上面及び下面に，前記横方向の貫通孔に連通する縦方向の貫通孔を開孔するステップと，
前記横方向の貫通孔内部の，前記ガス導入口を端部とする少なくとも一部に，前記横方向の貫通孔の内壁面との少なくとも一部の間に空間を設けることが可能な径の金属パイプを，前記横方向の貫通孔内部に設置するステップと，
前記金属パイプを設置後に，当該プレートに設置された金属バンド又は金属製ケースに前記金属パイプの端部を固定するステップと，
前記プレートの上面又は下面に開孔した前記縦方向の貫通孔の一つを充填材注入用貫通孔として，この充填材注入用貫通孔から充填材を，前記充填材注入用貫通孔とは異なる面の縦方向の貫通孔に充填材が充填されるまで注入するステップとを含む，スライディングノズル用プレートの製造方法。
１．
ガス吐出機能を備えた溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートにおいて，
前記プレートは，いずれかの側面にガス導入口，当該プレート内部に前記ガス導入口からガス吐出口に向かう横方向の貫通孔，及び前記横方向の貫通孔内部の少なくとも一部に金属パイプを備えており，
前記金属パイプの外周面と前記横方向の貫通孔の内壁面との少なくとも一部の間に空間を備えており，
前記ガス導入口近傍の前記プレートの上面及び下面には，前記空間に連通する縦方向の貫通孔を備えており，
前記各々の縦方向の貫通孔内，並びに，前記空間の，少なくとも前記縦方向の貫通孔と連通する部分及び複数の前記縦方向の貫通孔相互の間の領域には，充填材が充填されている，スライディングノズル用プレート。
２．
前記プレートの上面及び下面の縦方向の貫通孔は，前記横方向の貫通孔の中心軸を通る鉛直断面において相互に重ならない位置に設けられている，前記１に記載のスライディングノズル用プレート。
３．
前記縦方向の貫通孔は，前記プレートの上面及び下面のうち一方の面には１個のみ設けられ，前記プレートの上面及び下面のうち他方の面には１個又は複数個設けられている，前記１又２に記載のスライディングノズル用プレート。
４．
前記金属パイプの軸方向の一部又は全部の外周面には，前記金属パイプの半径方向に突出する突状部を円周方向に２箇所以上備えており，前記金属パイプは前記横方向の貫通孔の中央に配置されている，前記１から３のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
５．
前記横方向の貫通孔には，前記ガス吐出口側の内径が前記ガス導入口側の内径より小さい構造の段差部を備えており，
前記横方向の貫通孔内に装着される前記金属パイプは，前記横方向の貫通孔の小さい内径よりも大きい外径部分のみからなり，
前記金属パイプの端部が前記横方向の貫通孔の段差部に当接している，前記１から４のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
６．
前記横方向の貫通孔には，前記ガス吐出口側の内径が前記ガス導入口側の内径より小さい構造の段差部を備えており，
前記横方向の貫通孔内に装着される前記金属パイプには段差部を備えており，
前記横方向の貫通孔の段差部と前記金属パイプの段差部とは当接しているか，又は，前記横方向の貫通孔の段差部と前記金属パイプの段差部とは充填材を介して対向している，前記１から４のいずれか一項に記載のスライディングノズル用プレート。
７．
前記金属パイプの端部であって前記横方向の貫通孔の段差部に当接している部分，又は，前記金属パイプの段差部であって前記横方向の貫通孔の段差部に当接している部分は，截頭円錐状で，かつ，この截頭円錐状の傾斜面は，前記金属パイプの軸方向の断面において直線状又は曲線状である，前記５又は６に記載のスライディングノズル用プレート。
８．
いずれかの側面にガス導入口，内部に前記ガス導入口からガス吐出口に向かう横方向の貫通孔を備えると共に，ガス吐出機能を備える，溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートの製造方法であって，
前記ガス導入口近傍の前記プレートの上面及び下面に，前記横方向の貫通孔に連通する縦方向の貫通孔を開孔するステップと，
前記横方向の貫通孔内部の，前記ガス導入口を端部とする少なくとも一部に，前記横方向の貫通孔の内壁面との少なくとも一部の間に空間を設けることが可能な径の金属パイプを，前記横方向の貫通孔内部に設置するステップと，
前記金属パイプを設置後に，当該プレートに設置された金属バンド又は金属製ケースに前記金属パイプの端部を固定するステップと，
前記プレートの上面又は下面に開孔した前記縦方向の貫通孔の一つを充填材注入用貫通孔として，この充填材注入用貫通孔から充填材を，前記充填材注入用貫通孔とは異なる面の縦方向の貫通孔に充填材が充填されるまで注入するステップとを含む，スライディングノズル用プレートの製造方法。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば，ガス吐出機能を備え，溶鋼の流量制御を行うスライディングノズル用プレートにおいて，内部のガス通過経路（横方向の貫通孔）の内壁面とその貫通孔内の金属パイプの外周面との間の空間への充填材の，空隙のない充填状態を得ることができ，それにより内部のガス通過経路（横方向の貫通孔）とその貫通孔内の金属パイプの間を緻密にすることでガス漏れを抑制することができる。
また本発明の製造方法によれば，金属パイプを設置後に当該プレートに設置された金属バンド又は金属ケースに金属パイプの端部を固定し，その後充填材を充填するので，金属パイプの端部を溶接により固定しても，充填材の中に空隙等を生じることがなく，充填材を緻密な状態に保つことができる。
また本発明の製造方法によれば，金属パイプを設置後に当該プレートに設置された金属バンド又は金属ケースに金属パイプの端部を固定し，その後充填材を充填するので，金属パイプの端部を溶接により固定しても，充填材の中に空隙等を生じることがなく，充填材を緻密な状態に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】ガス吹き込み機能を備えるスライディングノズル用プレートの一例の概念図である。
【図2】ガス吹き込み機能を備えるスライディングノズル用プレートの他の例の概念図であり，（ａ）は平面図，（ｂ）は３枚のプレートから構成される場合の中間プレートの側面図，（ｃ）は２枚のプレートから構成される場合の下プレートの側面図である。
【図3】従来のスライディングノズル用プレートのガス導入口付近の断面を示す概念図である。
【図4】本発明の一実施形態であるスライディングノズル用プレートのガス導入口付近の断面を示す概念図である。
【図5】本発明のさらに他の実施形態であるスライディングノズル用プレートのガス導入口付近の断面を示す概念図である。
【図6】本発明のさらに他の実施形態であるスライディングノズル用プレートのガス導入口付近の断面を示す概念図である。
【図7】本発明のさらに他の実施形態であるスライディングノズル用プレートのガス導入口付近の断面を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１及び図２に，ガス吹き込み機能を備えるスライディングノズル用プレート（以下、単に「プレート」という。）の一例を概念的に示している。
図１及び図２に示すプレート１０は，いずれかの側面にガス導入口１１，内部にガス導入口１１からガス吐出口１２に向かい横方向に貫通する横方向の貫通孔１３，及び横方向の貫通孔１３内部の少なくとも一部に金属パイプ１４を備えている。
このようにプレート１０は，溶鋼中にガスを吹き込むためのガス吐出口１２を内孔１５付近若しくは摺動面１６に備える形態，又は摺動面１６から溶鋼中への空気（大気）を巻き込まないために摺動面１６付近に不活性ガス雰囲気を形成するために摺動面１６にガス吐出口１２を備える形態等，そのガス吐出口１２の位置とガス吹込みの目的は種々あるが，いずれもプレート１０の内部に，横方向の貫通孔１３，金属パイプ１４等からなるガス流通経路を備えている。なお，横方向の貫通孔１３は，その軸方向（ガス吐出口１２側の方向）の途中で段差部が有る場合と，無い場合（ほぼ全域が同じ内径）がある。また，ガス吐出口１２は貫通孔又は多孔質体とすることができる。
図１及び図２に示すプレート１０は，いずれかの側面にガス導入口１１，内部にガス導入口１１からガス吐出口１２に向かい横方向に貫通する横方向の貫通孔１３，及び横方向の貫通孔１３内部の少なくとも一部に金属パイプ１４を備えている。
このようにプレート１０は，溶鋼中にガスを吹き込むためのガス吐出口１２を内孔１５付近若しくは摺動面１６に備える形態，又は摺動面１６から溶鋼中への空気（大気）を巻き込まないために摺動面１６付近に不活性ガス雰囲気を形成するために摺動面１６にガス吐出口１２を備える形態等，そのガス吐出口１２の位置とガス吹込みの目的は種々あるが，いずれもプレート１０の内部に，横方向の貫通孔１３，金属パイプ１４等からなるガス流通経路を備えている。なお，横方向の貫通孔１３は，その軸方向（ガス吐出口１２側の方向）の途中で段差部が有る場合と，無い場合（ほぼ全域が同じ内径）がある。また，ガス吐出口１２は貫通孔又は多孔質体とすることができる。
【0015】
図３に，従来のプレートにおけるガス導入口付近の断面を概念的に示している。この従来のプレート１０では，金属パイプ１４の外周面と横方向の貫通孔１３の内壁面との間の空間Ａに充填材１７を充填（注入）するために，空間Ａに連通する縦方向の貫通孔１８がプレート１０の下面側に１個だけ設けられている。なお， 縦方向の貫通孔１８から充填材を注入する前に，金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部は，プレート１０に設置された金属バンド又は金属ケース（以下「金属バンド等」という。）２０に固定される。
【0016】
このように充填材１７の充填前に金属パイプ１４と金属バンド等２０が固定され，しかも縦方向の貫通孔１８が１個だけであると，充填材１７を充填する際にはその固定部では空気の抜けも充填材１７の溢れ出しもなくなる。その結果，その固定部付近すなわちガス導入口１１側には空間Ａが残って充填材１７が隙間無く充填できない可能性がある。
【0017】
このような充填不良部分を生じさせないために，本発明の実施形態では例えば図４に示しているように，ガス導入口１１近傍のプレート１０の上面及び下面に空間Ａに連通する縦方向の貫通孔１８を設け，その上面又は下面の一方側，好ましくは充填時に鉛直方向の下方になる側の縦方向の貫通孔１８から上方に向かって充填材１７を注入する。
このように下方向から注入することで，充填材１７が漸次下方から横方向の貫通孔１３の内壁面と金属パイプ１４の外周面との間の空間Ａを埋めながら上方向に充填され，金属パイプ１４の軸に対し反対側に設けた他の縦方向の貫通孔（以下「排出側の縦方向の貫通孔」ともいう。）１８から溢れ出る。
すなわち，このように注入側と反対側に設けた排出側の縦方向の貫通孔１８は，空間Ａ内に存在する空気の脱気経路としての機能を果たしながら充填材流動の経路ともなる。その結果，各々の縦方向の貫通孔１８内，並びに，空間Ａの，少なくとも縦方向の貫通孔１８と連通する部分及び複数の縦方向の貫通孔１８相互の間の領域には，隙間無く充填材１７を充填することができる。
なお，この排出側の縦方向貫通孔は，充填材の充填工程において，視覚による充填材の充填性，充填程度を確認する手段としての機能をも果たす。
このように下方向から注入することで，充填材１７が漸次下方から横方向の貫通孔１３の内壁面と金属パイプ１４の外周面との間の空間Ａを埋めながら上方向に充填され，金属パイプ１４の軸に対し反対側に設けた他の縦方向の貫通孔（以下「排出側の縦方向の貫通孔」ともいう。）１８から溢れ出る。
すなわち，このように注入側と反対側に設けた排出側の縦方向の貫通孔１８は，空間Ａ内に存在する空気の脱気経路としての機能を果たしながら充填材流動の経路ともなる。その結果，各々の縦方向の貫通孔１８内，並びに，空間Ａの，少なくとも縦方向の貫通孔１８と連通する部分及び複数の縦方向の貫通孔１８相互の間の領域には，隙間無く充填材１７を充填することができる。
なお，この排出側の縦方向貫通孔は，充填材の充填工程において，視覚による充填材の充填性，充填程度を確認する手段としての機能をも果たす。
【0018】
上下各面の縦方向の貫通孔１８，１８は，図５に示すように横方向の貫通孔１３の中心軸を通る鉛直断面において相互に重ならない位置に設けられていることが好ましい。
その理由は，上下各面の縦方向の貫通孔１８，１８が，横方向の貫通孔１３の中心軸を通る鉛直断面において相互に重なり合うように設けられている場合は，充填材１７が空間Ａを埋めないうちに溢れ出すことがあるからである。このような現象を避け，注入側の縦方向の貫通孔１８と排出側の縦方向の貫通孔１８を横方向の貫通孔１３の軸方向にずらすことで，空間Ａ内への充填材１７の充填を確実に行うことができる。
その理由は，上下各面の縦方向の貫通孔１８，１８が，横方向の貫通孔１３の中心軸を通る鉛直断面において相互に重なり合うように設けられている場合は，充填材１７が空間Ａを埋めないうちに溢れ出すことがあるからである。このような現象を避け，注入側の縦方向の貫通孔１８と排出側の縦方向の貫通孔１８を横方向の貫通孔１３の軸方向にずらすことで，空間Ａ内への充填材１７の充填を確実に行うことができる。
【0019】
本発明において，縦方向の貫通孔１８は，プレート１０の上面及び下面のうち一方の面には１個のみ設け，プレート１０の上面及び下面のうち他方の面には１個又は複数個設けることができる。言い換えれば，注入側の縦方向の貫通孔は１個とし，排出側の縦方向の貫通孔１８は１個又は複数個とすることができる。
注入側の縦方向の貫通孔１８の個数を１個に限定する理由は，注入側（プレート１０の上面及び下面のうち一方の面）に縦方向の貫通孔を複数個設けた場合，特に複数の縦方向貫通孔のうち一つから充填材注入を行う場合は，充填材が排出側（プレート１０の上面及び下面のうち他方の面）の縦方向の貫通孔に至らないうちに，他の注入側の縦方向の貫通孔から溢れ出て，充填不良部分を生じる可能性があるからである。
なお，排出側の縦方向の貫通孔の個数は複数個であっても，順次充填性等を確認しながら充填を行うことができるので，充填不良部分が生じることはない。
注入側の縦方向の貫通孔１８の個数を１個に限定する理由は，注入側（プレート１０の上面及び下面のうち一方の面）に縦方向の貫通孔を複数個設けた場合，特に複数の縦方向貫通孔のうち一つから充填材注入を行う場合は，充填材が排出側（プレート１０の上面及び下面のうち他方の面）の縦方向の貫通孔に至らないうちに，他の注入側の縦方向の貫通孔から溢れ出て，充填不良部分を生じる可能性があるからである。
なお，排出側の縦方向の貫通孔の個数は複数個であっても，順次充填性等を確認しながら充填を行うことができるので，充填不良部分が生じることはない。
【0020】
金属パイプ１４の外周面には，例えば図６に示すように，金属パイプ１４の半径方向に突出する板等の突状部１４ａを円周方向に２箇所以上設けることができる。この突状部１４ａにより金属パイプ１４を横方向の貫通孔１３内の中央に配置させることができる。突状部１４ａが２箇所の場合は，突状部１４ａの高さを横方向の貫通孔１３と金属パイプ１４との間の空間Ａの半径方向の厚さに近い長さとし，概ね１８０度の対称の位置に配置すればよい。突状部１４ａを３箇所以上に配置する場合は，金属パイプ１４を横方向の貫通孔１３内の中央に配置できるように，金属パイプ１４の外周を円周方向に概ね均等に分割する位置に配置することが好ましい。
【0021】
横方向の貫通孔１３には，ガス吐出口１２側の内径がガス導入口１１側の内径より小さい構造の段差部１３ａを備えることができる。
この場合、金属パイプ１４は，横方向の貫通孔１３の小さい内径よりも大きい外径部分のみからなり，金属パイプ１４の端部が横方向の貫通孔１３の段差部１３ａに当接する構造とすることができる。具体的には図６（ａ）に示すように，金属パイプ１４は，横方向の貫通孔１３の段差部１３ａまでの長さとして，金属パイプ１４のガス吐出口１２側の端部が横方向の貫通孔１３の段差部１３ａに当接する構造とすることができる。このような構造では，ガス導入口１１からこの当接部Ｂまでの間の空間Ａに充填材１７を充填する。
この場合、金属パイプ１４は，横方向の貫通孔１３の小さい内径よりも大きい外径部分のみからなり，金属パイプ１４の端部が横方向の貫通孔１３の段差部１３ａに当接する構造とすることができる。具体的には図６（ａ）に示すように，金属パイプ１４は，横方向の貫通孔１３の段差部１３ａまでの長さとして，金属パイプ１４のガス吐出口１２側の端部が横方向の貫通孔１３の段差部１３ａに当接する構造とすることができる。このような構造では，ガス導入口１１からこの当接部Ｂまでの間の空間Ａに充填材１７を充填する。
【0022】
一方で，図６（ｂ）に示すように，当接部Ｂからガス吐出口１２側に金属パイプ１４をさらに延在させてもよい。この場合，当接部Ｂからガス吐出口１２側の空間Ａには充填材を充填する必要はない。
なお，図６（ｃ）に示すように，金属パイプ１４を横方向の貫通孔１３の段差部１３ａに必ずしも当接させる必要はない。この場合，横方向の貫通孔１３の段差部１３ａと金属パイプ１４の段差部１４ｂとは充填材１７を介して対向する。
なお，図６（ｃ）に示すように，金属パイプ１４を横方向の貫通孔１３の段差部１３ａに必ずしも当接させる必要はない。この場合，横方向の貫通孔１３の段差部１３ａと金属パイプ１４の段差部１４ｂとは充填材１７を介して対向する。
【0023】
図７に示すように，当接部Ｂからガス吐出口１２側にさらに延在させた金属パイプ１４の段差部１４ｂ，又は，金属パイプ１４の長さを横方向の貫通孔１３の段差部１３ａ付近まで（すなわち段差部１３ａをガス吐出口１２側にわずかに超える程度）の長さとして，この段差部１３ａと当接させた金属パイプ１４の端部は截頭円錐状とすることができる。このような截頭円錐状の傾斜面１４ｃが横方向の貫通孔１３の段差部１３ａと当接することで，金属パイプ１４を横方向の貫通孔１３内の中央に配置させることができる。
前記の截頭円錐状の傾斜面１４ｃは，金属パイプ１４の軸方向の断面において，図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように直線状，又は，図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すように曲線状とすることができ，球の一部の面であることがより好ましい。球状の面であれば，金属パイプ１４と横方向の貫通孔１３とが同軸上に無く，角度を有した場合にも段差部１３ａでの当接状態を常に密着状態に保つことができる。
前記の截頭円錐状の傾斜面１４ｃは，金属パイプ１４の軸方向の断面において，図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように直線状，又は，図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すように曲線状とすることができ，球の一部の面であることがより好ましい。球状の面であれば，金属パイプ１４と横方向の貫通孔１３とが同軸上に無く，角度を有した場合にも段差部１３ａでの当接状態を常に密着状態に保つことができる。
【0024】
なお，横方向の貫通孔１３及び金属パイプ１４は必ずしも直線状である必要は無く，途中に角度を有していてもよい。
また，金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部は，ネジ込み，カプラージョイント又は溶接のいずれか一以上の手段によりガス供給配管３０（図１参照）に接続することができる。
また，金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部は，ネジ込み，カプラージョイント又は溶接のいずれか一以上の手段によりガス供給配管３０（図１参照）に接続することができる。
【0025】
次に，本発明のプレート１０の製造方法の実施形態について説明する。
まず，プレート１０の側面から横方向の貫通孔１３を開孔し，ガス導入口１１近傍のプレート１０の上面及び下面に，横方向の貫通孔１３に連通する縦方向の貫通孔１８を開孔する。
続いて，横方向の貫通孔１３内部の，ガス導入口１１を端部とする少なくとも一部に，横方向の貫通孔１３の内壁面との少なくとも一部の間に空間Ａを設けることが可能な径の金属パイプ１４を，横方向の貫通孔１３内部に設置する。
金属パイプ１４を設置後に，プレート１０に設置された金属バンド等２０に金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部を固定する。金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部は，金属バンド等２０にネジ込み若しくは嵌め込み又は溶接の手段で固定することができる。金属バンド等２０に溶接の手段で固定する場合は，ガス導入口１１付近は高温度になり，充填材をその溶接工程の前に設置した場合は充填材内の水等の揮発分の気化により充填材内に気泡等の空間を生じさせて，充填材を粗な組織にし，脆弱な構造にすることがある。
そこで本実施形態では，充填材を充填する前に金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部を金属バンド等２０に固定する。
なお，金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部は，横方向の貫通孔１３端部とのネジ込み若しくは嵌め込み又は充填材のいずれか一以上の手段により，プレート１０の耐火物部分に直接固定してもよい。
その後，プレート１０の上面又は下面に開孔した縦方向の貫通孔１８の一つを充填材注入用貫通孔として，この充填材注入用貫通孔から充填材を，この充填材注入用貫通孔とは異なる面の縦方向の貫通孔１８に充填材が充填されるまで注入する。
まず，プレート１０の側面から横方向の貫通孔１３を開孔し，ガス導入口１１近傍のプレート１０の上面及び下面に，横方向の貫通孔１３に連通する縦方向の貫通孔１８を開孔する。
続いて，横方向の貫通孔１３内部の，ガス導入口１１を端部とする少なくとも一部に，横方向の貫通孔１３の内壁面との少なくとも一部の間に空間Ａを設けることが可能な径の金属パイプ１４を，横方向の貫通孔１３内部に設置する。
金属パイプ１４を設置後に，プレート１０に設置された金属バンド等２０に金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部を固定する。金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部は，金属バンド等２０にネジ込み若しくは嵌め込み又は溶接の手段で固定することができる。金属バンド等２０に溶接の手段で固定する場合は，ガス導入口１１付近は高温度になり，充填材をその溶接工程の前に設置した場合は充填材内の水等の揮発分の気化により充填材内に気泡等の空間を生じさせて，充填材を粗な組織にし，脆弱な構造にすることがある。
そこで本実施形態では，充填材を充填する前に金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部を金属バンド等２０に固定する。
なお，金属パイプ１４のガス導入口１１側の端部は，横方向の貫通孔１３端部とのネジ込み若しくは嵌め込み又は充填材のいずれか一以上の手段により，プレート１０の耐火物部分に直接固定してもよい。
その後，プレート１０の上面又は下面に開孔した縦方向の貫通孔１８の一つを充填材注入用貫通孔として，この充填材注入用貫通孔から充填材を，この充填材注入用貫通孔とは異なる面の縦方向の貫通孔１８に充填材が充填されるまで注入する。
【実施例】
【0026】
【符号の説明】
【0027】
１０ プレート（スライディングノズル用プレート）
１１ ガス導入口
１２ ガス吐出口
１３ 横方向の貫通孔
１３ａ 段差部
１４ 金属パイプ
１４ａ 突状部
１４ｂ 段差部
１４ｃ 傾斜面
１５ 内孔
１６ 摺動面
１７ 充填材
１８ 縦方向の貫通孔
２０ 金属バンド等（金属バンド又は金属ケース）
３０ ガス供給配管
Ａ 空間
Ｂ 当接部
１１ ガス導入口
１２ ガス吐出口
１３ 横方向の貫通孔
１３ａ 段差部
１４ 金属パイプ
１４ａ 突状部
１４ｂ 段差部
１４ｃ 傾斜面
１５ 内孔
１６ 摺動面
１７ 充填材
１８ 縦方向の貫通孔
２０ 金属バンド等（金属バンド又は金属ケース）
３０ ガス供給配管
Ａ 空間
Ｂ 当接部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】