図1は、本発明のストッパー構造体の一実 施例を示す断面図である。

 図1に示すストッパー構造体10において、� ��属製の軸棒1の先端部分はストッパー耐火物 2の装着孔2a内に、軸棒1の先端部分の膨張吸� �代となる空間6を介して装着されている。

 この軸棒1の先端部分は、基端側に小径部 1a、先端側に小径部より大きい大径部1bを有� �る段付き構造であって、かつ、小径部1aと大 径部1bとの間は第1のテーパー面4aとなってい� ��。一方、ストッパー耐火物2の装着孔2aは、� ��棒1の先端部分と類似の形状を有し、その内 面に第1のテーパー面4aと面合する第2のテー� �ー面4bを有する。

 また、軸棒1には、ストッパー耐火物上端 面2S位置より上方の外面にネジ部1cが設けら� �ている。そして、このネジ部1cに座板3を螺� �させストッパー耐火物上端面2S側に向けてネ ジ込むことによって、第1のテーパー面4aと第 2のテーパー面4bとが面合し密着した状態で、 軸棒1とストッパー耐火物2とが締め付けられ� ��固定される。すなわち、座板3を締め付ける にしたがい軸棒1が上昇し、ストッパー耐火� �2との接触面である第1のテーパー面4aと座板3 とでストッパー耐火物2を挟み込んで締め付� �るような状態で固定される。

 なお、この実施例のストッパー耐火物2は 、少なくとも軸棒1の先端部分を装着する領� �では半径方向、円周方向、軸方向何れの方� �にも目地や継ぎ目のない一体的な構造を有� �ている。ストッパー耐火物2の軸棒1の装着領 域よりも下方の部分については、一体でも途 中で分割して繋いでも構わない。

 以上の構成において、軸棒1の先端部分の 形状は、軸棒1のストッパー耐火物上端面2S位 置から第1のテーパー面4aの起点位置までの長 さをA、第1のテーパー面4aの起点位置の外径� �D、第1のテーパー面4aのテーパー角度をθと� �る場合に、A、Dおよびθが前記式(1)を満たす� ��うな形状とする。これによって、先に説明� ��たとおり、使用中に軸棒1が膨張しても、第 1のテーパー面4aと座板3との間の締め付け力� �緩むことはない。

 なお、座板3とストッパー耐火物上端面2S� ��の間の一部の接触点での局部的な応力の集� ��等を避ける目的、すなわちこれらの接触面� ��を広くする、あるいは点接触を避けて接触� ��分にかかる外力を分散する等の目的から、� ��板3とストッパー耐火物上端面2Sとの間にセ� ��ミック繊維から成る数mm程度以下の厚みの� �ート等の緩衝材を設置してもよい。 

 図2は、本発明のストッパー構造体の他の 実施例を示す断面図である。この実施例は、 ストッパー構造体10の内部にガス流通路7を設 けたものである。なお、軸棒1とストッパー� �火物2との取り合いや接続構造は実施例1と同 様である。

 この実施例においては、軸棒1内部にスト ッパー耐火物2の装着孔2aの中にガスを流通さ せるためのガス流通路7を設けると共に、ス� �ッパー耐火物2内部に装着孔2aから先端まで� �通するガス流通路7を設け、ストッパー耐火� ��先端から溶融金属中にガスを吹き込むか、� ��たは軸棒1の空冷のためにガス流通路7にガ� �を流通させるようにしている。

 このように、この実施例ではガスを流通� ��せるためのガス流通路7が軸棒1およびスト� �パー耐火物2の内部に設けられていることか� ��、ガスシール性を向上させるために、座板3 下面とストッパー耐火物上端面2Sとの間、お� ��び座板3内面と軸棒1外面との間にはシール� �5を設置している。

 このシール材5としては、予めシート状に 成形されたもののほか、モルタルや接着材等 の不定形の材料を使用することできるが、座 板3下面とストッパー耐火物上端面2Sとの間に は、その間を隙間なく十分に充填するために 圧着後にも保形性をある程度有するシート状 の成形体等を設置することが好ましい。また 、この場合、全体を確実にシールできるよう に、その締め付け前の形状は内径が軸棒1の� �径にほぼ等しく、外径が少なくとも座板3の� ��径以上、厚みは2mm以上10mm以下程度、好まし くは3mm以上5mm以下程度であること、すなわち 、座板3を締め付けてストッパー耐火物2に軸� ��1を固定した後に、シール材5が各面に密着� �ると同時にシール材5がひび割れ等の破壊を� ��難い形状にすることが好ましい。

 一方、座板3内面と軸棒1外面との間はネ� �込み作業によってもシール性を保つことが� �きるように、シール材5としてはモルタル状� ��不定形の接着材を設置することが好ましい� ��

 これらのシール材5の材質としては、ガス 漏れ防止のための密着性の向上を目的として 一般的に使用されるカーボンシート、アルミ ナ、シリカ、ジルコニアその他の酸化物、窒 化物、炭化物等の一般的な耐火物原料として 使用される成分を含むそれらの単体、化合物 、混合物やそれらにガラス成分や金属を含む 耐火性の材料からなるシート、呼称にかかわ らずそれらと同様の成分を含む不定形状態に した耐火性の材料等が使用できる。シート状 の場合、その可塑性の程度に制限はないが、 座板をトルク100N・m程度で締め付けた際に各� ��に隙間なく密着する程度の可塑性を有する� ��とが好ましい。不定形状のシール材を含み� ��塑性が前記の程度より大きい場合には、そ� ��可塑性が密着を超えてさらに変形して隙間� ��生じない程度に止めることが好ましく、具� ��的には薄膜状にしたシール材を用いるかま� ��は塗料様の液状の材料を塗布する等の方法� ��好ましい。

 ここで、本発明のストッパー構造体にお� ��ては、実施例1で説明したように、第1のテ� �パー面4aと第2のテーパー面4bとが面合し密着 していることで、軸棒1とストッパー耐火物2� ��の間からのガス漏れはある程度防止される� ��とくに第1のテーパー面4aの面精度を上仕上� ��(JISの仕上げ記号の逆三角形3つ)程度以上に� ��てストッパー耐火物2内に埋め込んで成形す ると、第1のテーパー面4aと第2のテーパー面4b との相互の面精度を高めることができ、さら にその高い面精度を持つ第1のテーパー面4aと 第2のテーパー面4bとを相互に締め付けて強固 に固定することでガス漏れの原因となり得る 隙間が生じないようにすることができる。た だし、軸棒1とストッパー耐火物2との間から� ��ガス漏れをさらに確実に防止するためには� ��図2の実施例のように、シール材5を設置す� �ことが好ましい。なお、第1のテーパー面4a� �第2のテーパー面4bとの間にも、カーボンシ� �ト等のシール材を設置しても構わないが、� �述のように第1のテーパー面4aの面精度を上� �上げ(JISの仕上げ記号の逆三角形3つ)程度以� �にすることで、ガスのシール性を確保する� �とができるので、シール材は設置しなくて� �よい。

 図3は、本発明のストッパー構造体のさら に他の実施例を示す断面図である。この実施 例は、軸棒1を第1の軸棒部分1-1と第2の軸棒部 分1-2とに分割した例である。

 第1の軸棒部分1-1は、その先端部分がスト ッパー耐火物2の装着孔2aに装着されており、 この第1の軸棒部分1-1のストッパー耐火物上� �面2S位置より上方の外面にはネジ部1-1aが形� �されている。そして、このネジ部1-1aに第2の 軸棒部分1-2が螺合され、これをストッパー耐 火物上端面2S側に向けてネジ込むことによっ� ��、第2の軸棒部分1-2の下端面がストッパー耐 火物上端面2Sと接し、第1の軸棒部分1-1が上昇 して第1のテーパー面4aと第2のテーパー面4bが 面合し密着することで、第1の軸棒部分1-1お� �び第2の軸棒部分1-2がストッパー耐火物2に対 して締め付け固定される。

 この実施例においても、ストッパー構造� ��10の内部にはガス流通路7が設けられており� ��ガス漏れ防止のために、第2の軸棒部分1-2下 端面とストッパー耐火物上端面2Sとの間、お� ��びネジ部1-1a部分には前記実施例2と同様の� �ール材5を設置している。なお、ガス流通路7 を設けない場合には、これらシール材5の設� �は必要ないが、第2の軸棒部分1-2下端面とス� ��ッパー耐火物上端面2Sの間の局部的な応力� �集中等を避ける目的、すなわちこれらの接� �面積を広くする、あるいは点接触を避けて� �触部分にかかる外力を分散する等の目的か� �、前記実施例1のような座板3やセラミック繊 維から成る数mm程度以下の厚みのシート等の� ��衝材を補助的に設置してもよい。

 図4は、本発明のストッパー構造体のさら に他の実施例を示す断面図である。この実施 例は、軸棒1を第1の軸棒部分1-1と第2の軸棒部 分1-2とに分割し、さらにこれらをワンタッチ 式接合具によって接合固定するようにした例 である。

 第1の軸棒部分1-1は、その先端部分がスト ッパー耐火物2の装着孔2aに装着されており、 この第1の軸棒部分1-1に第2の軸棒部分1-2が外� ��されている。また、これら第1の軸棒部分1-1 と第2の軸棒部分1-2との接合固定のためにワ� �タッチ式接合具としてカムロック機構15が設 けられている。

 カムロック機構15は、第2の軸棒部分1-2に� ��動自在に取り付けられたカムロック本体15a� ��、このカムロック本体15aと係合する、第1の 軸棒部分1-1外面に形成された係合部15bとから なり、カムロック本体15aをロック位置(図4の� ��線の位置)に回動させるとカムロック本体15a のカム部分先端部と係合部15bとが係合し、第 1の軸棒部分1-1と第2の軸棒部分1-2とが接合固� ��される。そして、係合部15bの上下方向の位� ��を調整する、または第2の軸棒部分1-2下端部 とストッパー耐火物上端面2Sの間の緩衝材若� ��くはシート材の厚みを調節することで、カ� ��ロック機構15によって接合固定した際に、� �2の軸棒部分1-2がストッパー耐火物上端面2S� �に押圧されて固定されると共に、第1の軸棒� ��分1-1がストッパー耐火物2に対して締め付け られるようにすることでき、先の各実施例と 同様に、第1のテーパー面4aと第2のテーパー� �4bとが面合して密着する。一方、カムロック 本体15aをロック解除位置(図4の破線の位置)に 回動させるとカムロック本体15aのカム部分先 端部と係合部15bとの係合が解除され、第2の� �棒部分1-2の取り外しが可能となる。

 この実施例においても、ストッパー構造� ��10の内部にはガス流通路7が設けられており� ��ガス漏れ防止のために、第2の軸棒部分1-2下 端面とストッパー耐火物上端面2Sとの間には� ��記実施例2と同様のシール材5を設置してい� �。また、第1の軸棒部分1-1と第2の軸棒部分1-2 との間にはOリング16を設置している。なお、 ガス流通路7を設けない場合には、これらの� �ール材5やOリング16の設置は必要ないが、第2 の軸棒部分1-2下端面とストッパー耐火物上端 面2Sの間の局部的な応力の集中等を避ける目� ��、すなわちこれらの接触面積を広くする、� ��るいは点接触を避けて接触部分にかかる外� ��を分散する等の目的から、前記実施例1のよ うな座板3やセラミック繊維から成る数mm程度 以下の厚みのシート等の緩衝材を補助的に設 置してもよい。

 図5は、本発明のストッパー構造体の使用 例を示す断面図である。同図に示すストッパ ー構造体10は図2の例のものである。

 ストッパー構造体10の軸棒1の基端部は駆� ��装置8に連結されて、ストッパー構造体10は� ��下動可能となっており、このストッパー構� ��体10が、耐火物13を内張りした溶融金属容器 12の底面に設けられた溶融金属排出用ノズル9 の直上に設置されている。ストッパー構造体 10のストッパー耐火物2は、溶融金属容器12内� ��溶融金属11に浸漬されており、このストッ� �ー構造体10を駆動装置8によって上下動させ� �ことによって、溶融金属排出用ノズル9上端� ��との嵌合部空間を開閉、あるいはその開度� ��調節することによって溶融金属の排出制御� ��行うようにしている。

 また、必要に応じて軸棒1の基端側からガ ス流通路7に不活性ガスを導入し、これをス� �ッパー耐火物2の先端から溶融金属11中にガ� �を吹き込むようにしている。