(57)【要約】【課題】ガス吐出機能を備えるノズル又はストッパーにおいて，ガス吐出口又はそれに連通するガス通過経路を起点とする不規則な破壊を防止する，又は破壊が発生してもその拡大を防止することのできるノズル及びノズルとストッパーとの構造体を提供する。【解決手段】ストッパー１との接触部を含む嵌合領域に，嵌合領域用の耐火物から成る嵌合領域用耐火物層５Ａを備えているノズル２において，嵌合領域用耐火物層５Ａは，ノズル本体を構成する，前記嵌合領域用の耐火物以外の耐火物（本体用耐火物２Ａ）とは異なる耐火物から構成し，溶鋼に接する面における嵌合領域用耐火物層５Ａと本体用耐火物２Ａとの境界部９の少なくとも一にガス吐出口８Ａを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鋼の連続鋳造において溶鋼の流量を制御するストッパーの下方に位置して前記ストッパーと嵌合する連続鋳造用ノズル（以下単に「ノズル」という。）であって，前記ストッパーとの接触部を含む嵌合領域に，前記嵌合領域用の耐火物から成る層（以下「嵌合領域用耐火物層」という。）を備えており，
前記嵌合領域用耐火物層は，ノズル本体を構成する，前記嵌合領域用の耐火物以外の耐火物（以下「本体用耐火物」という。）とは異なる耐火物から成り，
溶鋼に接する面における前記嵌合領域用耐火物層と前記本体用耐火物との境界部の少なくとも一にガス吐出口を備えている，ノズル。
【請求項２】
前記ガス吐出口は，複数個の貫通孔又はスリットである，請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記貫通孔の径は２ｍｍ以下，前記スリットの幅は１ｍｍ以下である，請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
前記嵌合領域用の耐火物は，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）の耐火物（以下「カーボンレス耐火物」という。）である，請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のノズル。
【請求項５】
前記カーボンレス耐火物は，ＺｒＯ２含有量が７５質量％以上，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）であり，残部が主として酸化物から成る，請求項４に記載のノズル。
【請求項６】
前記カーボンレス耐火物は，スピネル（Ａｌ２Ｏ３・ＭｇＯ）含有量が７５質量％以上，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）であり，残部が主として酸化物から成る，請求項４に記載のノズル。
【請求項７】
前記本体用耐火物は，アルミナ質，アルミナ−シリカ質，スピネル質，ジルコン質又はマグネシア質から選択する耐火性原料を主たる構成物とする耐火物である，請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のノズル。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のノズルとストッパーとを備えるノズルとストッパーの構造体であって，
前記ストッパーは，前記ノズルとの接触部より下方にガス吐出口を備えており，前記ストッパーのガス吐出口は一若しくは複数個の貫通孔又はスリットである，ノズルとストッパーの構造体。
【請求項９】
前記ストッパーの貫通孔の径は２ｍｍ以下，スリットの幅は１ｍｍ以下である，請求項８に記載のノズルとストッパーの構造体。
【請求項１０】
前記ストッパーの，前記ノズルとの接触部を含む嵌合領域の少なくとも一部に，前記嵌合領域用耐火物層を備えている，請求項８又は請求項９に記載の，ノズルとストッパーの構造体。
【請求項１１】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のノズルとストッパーとを備えるノズルとストッパーの構造体であって，前記ストッパーの，前記ノズルとの接触部を含む嵌合領域の少なくとも一部に，前記嵌合領域用耐火物層を備えている，ノズルとストッパーの構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，溶鋼の連続鋳造において，主としてタンディッシュから鋳型に溶鋼を排出する際の流量制御を行うストッパーに嵌合する連続鋳造用ノズル（具体的には浸漬ノズル，タンディッシュノズル等）及び連続鋳造用ノズルとストッパーの構造体に関する。
なお，本明細書では「連続鋳造用ノズル」を単に「ノズル」という。
【背景技術】
【０００２】
溶鋼の連続鋳造において，ストッパーとノズルとの接触部を含む嵌合領域には，アルミナ等の介在物が付着して，流量制御が困難になることがある。
このような嵌合領域への介在物付着防止対策として，例えば特許文献１には，ストッパーとの接触部を境界としてその上下各々の溶鋼接触面にポーラス耐火物を設け，各々のポーラス耐火物から独立してアルゴンガスを吹出し可能としたタンディッシュ底部のストッパー受けノズルが開示されている。
ただし，ポーラス耐火物からアルゴンガスを吹出す場合，溶鋼中のガスの気泡径が大きくなりすぎる，流量が過多になって制御が困難となる，ガス吐出面積が大きいので吐出するガス量が吐出面によって不均一になって一部に介在物の付着が生じ易くなる等の問題が生じることがある。
【０００３】
このようなポーラス耐火物以外の吐出口からアルゴンガスを吐出する形態がある。
例えば，特許文献２には，鋳型内溶鋼への不活性ガスの流入を抑制しつつ，不活性ガスの吹き込みを注入孔（ノズルの内孔）に近い位置から行うことを可能とし，不活性ガスによる介在物除去後の溶鋼再汚染のチャンスをより一層低減する目的で，ガス吹き込み孔を，上ノズル上端面の，注入孔中心を中心とした円周上に複数個設置し，ガス吹き込み孔の断面積合計Ａ（ｍ２）と，上ノズル内の不活性ガスが流れる流路の容積Ｖｇ（ｍ３）との関係を特定の範囲にした，連続鋳造用の上ノズルが開示されている。
【０００４】
このような貫通孔式のノズルはポーラス耐火物よりも緻密な組織の耐火物で構成しているので，ポーラス式のノズルと比較して耐食性や耐摩耗性には優れるものの，耐熱衝撃性に劣る傾向がある。さらに，貫通孔の部分は構造体の中では「欠陥」でもあり，熱的又は機械的な応力が集中して破壊の起点になりやすいという欠点をも有している。特に，溶鋼の排出開始若しくは停止又は流量制御をノズルの内孔上端へのストッパーの嵌合操作で行う場合には，ノズルに直接衝撃や圧縮等を加える等の，当該ストッパーの操作自体が機械的外力となって，貫通孔式のノズルを破壊する危険性が高くなる。
破壊し難い貫通孔式のノズルを提供することを目的に，特許文献３には，ガスプールと連通するノズル本体を貫通する貫通孔を，立体的な非直線状に設けたノズルが開示されている。
【０００５】
一方，特許文献４には，溶鋼中の介在物によって起こる上部ノズル付近の閉塞を防止することを目的として，溶鋼が縮流する部分に接する上部ノズル上端部およびストッパーヘッドの上部ノズルに接する部分に閉塞抑制効果が著しい耐火材を配設すること，さらに前記耐火材はＣ元素を含有しない高Ａｌ２Ｏ３含有量又は高ＭｇＯ含有量とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２９７１１８号公報
【特許文献２】特開特開２０１７−６４７７８号公報
【特許文献３】特開２０１３−１８４１９９号公報
【特許文献４】特開平９−３１４２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
貫通孔又はスリットであるガス吐出口は，前述のように耐火物の一体的な組織中においては欠陥でもあって，その欠陥に機械的応力又は熱的応力が集中する等，破壊の起点にもなる。しかも破壊は不規則な方向，場所に発生することになる。ノズル及びストッパーの嵌合領域で破壊が生じると，ガス吐出の流量や分布を制御できなくなることに加え，溶鋼の流量制御及び停止機能が損なわれ，正常な鋳造が維持できなる等の重大な問題を惹き起こす虞がある。
前記特許文献３のように，ガス吐出口ないしはガス流通経路としての貫通孔を応力が集中し難いような構造にしても，依然，ノズルの破壊を生じる危険性がある。
一方，前記特許文献４のように，嵌合領域に耐食性や難付着性に優れる特異な耐火物を部分的に配置する場合，一般的にそれら耐火物は，耐熱衝撃性を高めているノズル本体を構成する本体用耐火物よりも熱膨張性が大きくまた弾性率も高い。このような特異な耐火物を本体用耐火物に接して設置すると，本体用耐火物を押し割る危険性も高まる。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は，ガス吐出機能を備えるノズル又はストッパーにおいて，ガス吐出口又はそれに連通するガス通過経路を起点とする不規則な破壊を防止する，又は破壊が発生してもその拡大を防止することのできるノズル及びノズルとストッパーとの構造体を提供することにある。
またさらには，ストッパーとの嵌合領域にノズル本体を構成する本体用耐火物よりも熱膨張性が大きい耐火物を設置する場合に，ノズル本体の不規則な破壊を防止することのできるノズル及びノズルとストッパーの構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は，次の１〜１１に記載のノズル及びノズルとストッパーの構造体である。
１．
溶鋼の連続鋳造において溶鋼の流量を制御するストッパーの下方に位置して前記ストッパーと嵌合するノズルであって，前記ストッパーとの接触部を含む嵌合領域に，前記嵌合領域用の耐火物から成る層（以下「嵌合領域用耐火物層」という。）を備えており，
前記嵌合領域用耐火物層は，ノズル本体を構成する，前記嵌合領域用の耐火物以外の耐火物（以下「本体用耐火物」という。）とは異なる耐火物から成り，
溶鋼に接する面における前記嵌合領域用耐火物層と前記本体用耐火物との境界部の少なくとも一にガス吐出口を備えている，ノズル。
２．
前記ガス吐出口は，複数個の貫通孔又はスリットである，前記１に記載のノズル。
３．
前記貫通孔の径は２ｍｍ以下，前記スリットの幅は１ｍｍ以下である，前記２に記載のノズル。
４．
前記嵌合領域用の耐火物は，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）の耐火物（以下「カーボンレス耐火物」という。）である，前記１から前記３のいずれか一項に記載のノズル。
５．
前記カーボンレス耐火物は，ＺｒＯ２含有量が７５質量％以上，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）であり，残部が主として酸化物から成る，前記４に記載のノズル。
６．
前記カーボンレス耐火物は，スピネル（Ａｌ２Ｏ３・ＭｇＯ）含有量が７５質量％以上，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）であり，残部が主として酸化物から成る，前記４に記載のノズル。
７．
前記本体用耐火物は，アルミナ質，アルミナ−シリカ質，スピネル質，ジルコン質又はマグネシア質から選択する耐火性原料を主たる構成物とする耐火物である，前記１から前記６のいずれか一項に記載のノズル。
８．
前記１から前記７のいずれか一項に記載のノズルとストッパーとを備えるノズルとストッパーの構造体であって，
前記ストッパーは，前記ノズルとの接触部より下方にガス吐出口を備えており，前記ストッパーのガス吐出口は一若しくは複数個の貫通孔又はスリットである，ノズルとストッパーの構造体。
９．
前記ストッパーの貫通孔の径は２ｍｍ以下，スリットの幅は１ｍｍ以下である，前記８に記載のノズルとストッパーの構造体。
１０．
前記ストッパーの，前記ノズルとの接触部を含む嵌合領域の少なくとも一部に，前記嵌合領域用耐火物層を備えている，前記８又は前記９に記載の，ノズルとストッパーの構造体。
１１．
前記１から前記７のいずれか一項に記載のノズルとストッパーとを備えるノズルとストッパーの構造体であって，前記ストッパーの，前記ノズルとの接触部を含む嵌合領域の少なくとも一部に，前記嵌合領域用耐火物層を備えている，ノズルとストッパーの構造体。
【００１０】
ここで，「溶鋼の連続鋳造において溶鋼の流量を制御するストッパーの下方に位置して前記ストッパーと嵌合するノズル」とは，典型的には，タンディッシュ底部に設置され，その下方に注湯用の他のノズルを連結する構造のタンディッシュノズル若しくは上部ノズルと呼ばれるノズル，又は前記タンディッシュノズル若しくは上部ノズルと同様にタンディッシュ内に装着されるが，それより下方まで，典型的なものは鋳型まで延在し鋳型内に浸漬する浸漬ノズルを指す。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により，ガス吐出機能を備えるノズル又はストッパーにおいて，ガス吐出口又はそれに連通するガス通過経路を起点とするノズルの不規則な破壊を防止し，又は破壊の拡大を防止することができる。
また，嵌合領域用耐火物層として本体用耐火物よりも熱膨張性が大きい耐火物を設置する場合に，ノズル本体の不規則な破壊を防止し，又は破壊の拡大を防止することができる。
さらに嵌合部用耐火物層としてカーボンレス耐火物を適用することにより，嵌合領域への溶鋼内介在物の付着を防止することができ，溶鋼の流量等制御機能の長時間の維持を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の，ガス吐出口を備えたノズルの例で，ストッパーとの嵌合状態と共に示す，軸（縦）方向断面図。
【図２】本発明の，ガス吐出口を備えたノズルの他の例で，ストッパーとの嵌合状態と共に示す，軸（縦）方向断面図。
【図３】図１に示すノズルとストッパーの構造体において，さらにストッパー先端に貫通孔であるガス吐出口を１箇所備えた例。
【図４】図１に示すノズルとストッパーの構造体において，さらにストッパー先端に複数個の貫通孔又はスリットであるガス吐出口を備えた例。
【図５】図２に示すノズルとストッパーにおいて，さらにストッパー側の嵌合領域に嵌合領域用耐火物層を設置した例。
【図６】本発明の，ガス吐出口を備えたノズルのガス吐出口の配置例を示す，上方視の平面図（イメージ）。
【図７】本発明の，ガス吐出口を備えたストッパーのガス吐出口の配置例を示す，下方視の平面図（イメージ）。
【図８】異なる耐火物ごとのアルミナ付着量を示す例。
【図９】貫通孔の径５ｍｍ，２ｍｍ，スリットの幅１ｍｍでの水モデル実験による通気特性を示す例。
【図１０】貫通孔の径５ｍｍ，２ｍｍ，スリットの幅１ｍｍでの水モデル実験による気泡径分布を示す例。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態を述べる。
【００１４】
ストッパーとノズルとの接触部を含む領域である嵌合領域（例えば図１参照）では，ストッパーの昇降動作や溶鋼流通時のストッパーの振動等により，ストッパーとノズルとの間には衝突等が生じ，さらにはガスがガス吐出口から吐出されて溶鋼内に吹き出す際にはガスによる振動が生じることでもノズルやストッパー内部には機械的応力が生じる。
また嵌合領域では，予熱時や溶鋼通過開始時又はガスの吐出（冷却）による熱的な変化も大きく，ノズルやストッパー内部には熱的応力が生じる。
【００１５】
一方で，ノズルやストッパーを構成する耐火物の連続性を遮断するような境界を備えた部分（境界部）には，応力が集中して破壊の起点となり易い。
ただし，これら境界部は，高いレベルではないものの，応力緩和機能を有する。
【００１６】
従来一般的に，このような境界部は概ね次のような形態となっている。
（１）同一材質であるが連続性を遮断する断層を有する形態，例えば，事前に成形体を作製しておいて，その成形体に接するように坏土を装填して一体的な成形体を作製する形態，又は複数の成形体を単に接触させた状態で一体的に固定する形態。
（２）異なる材質を組み合わせる形態，例えば，事前に一方の材質で成形体を作製しておいて，その成形体に接するように他の材質の坏土を装填して一体的な成形体を作製する形態，又は異なる複数の材質からなる各成形体を単に接触させた状態で一体的に固定する形態。
（３）同一材質又は異なる材質を組み合わせるが，その間にモルタル等のさらに異なる材質の層を備える形態。
ここで，これら構造的に境界部を有する複数の耐火物部品（成形体）は，同一又は異種の耐火物とすることができる。
【００１７】
一方，ガス吐出口ないしはそれに連通するガス通過経路は，耐火物組織中では空隙すなわち欠陥であって，この欠陥部分にも応力が集中して破壊の起点となり易い。
他方，このような空隙は，耐火物組織内の諸応力を吸収ないし緩和する機能を有する。
【００１８】
以上のような考察に基づき本発明では，このようなさらなる破壊の起点となるガス吐出口を，溶鋼流量制御に重要なノズルとストッパーの嵌合領域又は嵌合領域と一体／連続的な組織を有する領域内には存在させずに，前述の境界部に配置することとした。すなわち本発明では，低レベルではあるものの応力緩和機能を有する境界部に，さらなる応力緩和機能を備える空隙としてのガス吐出口を重畳的に備えることで，破壊の発生又は破壊の拡大をさらに抑制又は防止することができる。
なお，ガス吐出口からのガス吐出に伴う冷却効果により，耐火物の温度上昇を抑制して耐火物（特にノズルの内孔側又は上端側）の熱膨張に起因する応力を低下させる，二次的な効果も期待できる。
【００１９】
本発明において境界部は，例えば図１に示すようなノズル２において，その内孔４の上端部付近に円筒状の嵌合領域用耐火物層５Ａを設置する場合，この嵌合領域用耐火物層５Ａの外周側，及びノズル２の嵌合領域下側の内孔４横方向（ノズル縦方向中心軸に対し概ね垂直な方向）に存在する。
そしてガス吐出口８Ａはこれら境界部９のいずれか一方又は両方において，溶鋼と接する面に設置することができる。
また例えば図２に示すように，ノズル２の上端部全体を嵌合部用耐火物層５Ａとする場合は，ノズル２の嵌合領域下側の内孔４横方向（ノズル縦方向中心軸に対し概ね垂直な方向）に存在する境界部９の溶鋼と接する面に，ガス吐出口８Ａを設置することができる。
なお，図１及び図２に示すノズル２においてガスは，ガス導入孔６から導入され，ガスプール７を経由してガス吐出口８から溶鋼内へ吐出される。
【００２０】
本発明においてガス吐出口は，複数個の貫通孔又はスリットとすることができる。応力緩和機能は貫通孔の数，大きさ，スリットの大きさ（幅）等によりやや異なるが，ガス量とのバランス等の，個別の操業条件に応じて決定すればよい。
複数個の貫通孔の場合，境界部の全周にできるだけ均一な応力緩和機能を得る観点から，境界部の大きさにもよるが，概ね８箇所以上であることが好ましい。
【００２１】
ここで本発明者らの知見では，溶鋼容器内又は鋳型内における介在物浮上効果等に及ぼすガスの溶鋼中の気泡径の最適化等の観点から，貫通孔の径は２ｍｍ以下，スリットの幅は１ｍｍ以下であることが好ましい。その理由は，ガスの吐出量制御がより高精度で行えること，及び溶鋼内介在物を浮上し易く鋼の欠陥を生じ難い小径の気泡（概ね３ｍｍ未満）の割合が多いこと等による。図９及び図１０にこれらの水モデル実験結果を示している。
【００２２】
ところで，ガスを溶鋼内に吐出してもノズル又はストッパーにアルミナを主とする溶鋼内介在物（非金属介在物）が付着することがあるが，このような非金属介在物の付着が溶鋼の流量制御に最も大きく影響を及ぼすのは，前述の嵌合領域である。
【００２３】
そこで本発明では，この嵌合領域に，非金属介在物に対して難付着性を有する，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）の耐火物（カーボンレス耐火物）を設置することができる。
非金属介在物の付着性は，耐火物の組成によっても様々な挙動が生じてその複合的な結果として表れる現象であるが，溶鋼に接する耐火物中の炭素含有量にも依存する。炭素が溶鋼中に高い速度で溶出して耐火物組織が粗になることが主たる原因である。
本発明者らは，試験室及び実操業において，この嵌合領域に設置する耐火物の炭素含有量を５質量％以下（ゼロを含む）のカーボンレス耐火物にすることで，難付着性が顕著に向上することを知見した。
このカーボンレス耐火物は，アルミナ質，アルミナ−シリカ質でもよいが，本発明者らは試験室及び実操業において，ＺｒＯ２含有量が７５質量％以上，又はスピネル（Ａｌ２Ｏ３・ＭｇＯ）含有量が７５質量％以上で，残部が主としてアルミナ等の酸化物から成る材料がより好ましいことを知見した。
【００２４】
一方，ノズル本体を構成する本体用耐火物（図１〜５において符号２Ａ）は，アルミナ質，アルミナ−シリカ質，スピネル質，ジルコン質又はマグネシア質から選択する耐火性原料を主たる構成物とする耐火物とすることができる。ノズル，特に長尺となる浸漬ノズルには高い耐熱衝撃性が必要である。そこで，本発明においても一般的な本体用耐火物と同様，炭素成分を約１２〜約３０質量％程度含有する材料を使用することができる。
【００２５】
なお，前記カーボンレス耐火物の熱膨張（１５００℃において約１．０〜約１．４％）はこのような本体用耐火物の熱膨張（炭素含有量約２５質量％のアルミナ質の場合，１５００℃において約０．５〜約０．６％）よりも大きいので，このカーボンレス耐火物を本体用耐火物の内側，又は上部に設置した際は，特にこれらを一体的又は連続構造とした場合には，カーボンレス耐火物が本体用耐火物を押し割ることが多い。
そこで，「嵌合領域用耐火物層」にこれらカーボンレス耐火物を適用する場合には本発明を適用することが好適である。
【００２６】
ストッパーの嵌合領域の少なくとも一部にも，前記カーボンレス耐火物（嵌合領域用耐火物層）（図５において符号５Ｂ）を備えることで，嵌合領域における非金属介在物の難付着性機能を高める，又は鋳型内での介在物浮上効果を高めることができる。
なお，ノズルの嵌合領域とストッパーの嵌合領域とで，適用するカーボンレス耐火物（嵌合領域用耐火物層）は同一材質である必要はない。例えば，ノズルの嵌合領域にカーボンレス耐火物（嵌合領域用耐火物層）として「ＺｒＯ２含有量が７５質量％以上，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）であり，残部が主として酸化物から成る」材質を適用し，ストッパーの嵌合領域にカーボンレス耐火物（嵌合領域用耐火物層）として「スピネル（Ａｌ２Ｏ３・ＭｇＯ）含有量が７５質量％以上，炭素含有量が５質量％以下（ゼロを含む）であり，残部が主として酸化物から成る」材質を適用することもできる。
【００２７】
本発明においては，例えば図３〜５に示すようにストッパー１にもガス吐出口８Ｂを備えることができる。このストッパー１におけるガス吐出口８Ｂは，ノズル２との接触部より下方に設けられ，一若しくは複数個の貫通孔又はスリットとすることができる。ストッパーにおいても，貫通孔の径は２ｍｍ以下，スリットの幅は１ｍｍ以下であることが好ましい。
なお，図３〜５に示すストッパー１においてガスは，ストッパーの内孔３へ導入され，その内孔３を経由してガス吐出口８Ｂから溶鋼内へ吐出される。
【００２８】
ノズル又はストッパーにおいて，ガス吐出口としての複数の貫通孔の間は，前述の嵌合領域用の耐火物，本体用耐火物のいずれを配置してもよい。言い換えると，貫通孔のいずれかは嵌合領域用の耐火物及び本体用耐火物に接するが，嵌合領域用の耐火物内，本体用耐火物内のいずれかの中に埋めてもまたそれらの中間でもよい。
また，嵌合領域用の耐火物と本体用耐火物と間にモルタルを配置し，その中に貫通孔を配置してもよい。
【００２９】
図６にノズルにおけるガス吐出口８Ａの配置例を示している。
図６（Ａ）は，複数個の貫通孔８Ａの内孔４側が嵌合領域用耐火物層５Ａに接し，複数個の貫通孔８Ａの間に本体用耐火物２Ａを配置した例である。
図６（Ｂ）は，複数個の貫通孔８Ａのノズル外周側が本体用耐火物２Ａに接し，複数個の貫通孔８Ａの間に嵌合領域用耐火物層５Ａを配置した例である。
図６（Ｃ）は，ガス吐出口８Ａをほぼ連続した環状のスリットとした例である。なお，「ほぼ連続した環状」としたのは，本体用耐火物２Ａと嵌合領域用耐火物層５Ａとの間（境界部）に部分的に接合箇所が必要なためである。
図６（Ｄ）は，複数個の貫通孔８Ａをモルタル１０内に配置した例である。
【００３０】
図７にストッパーにおけるガス吐出口８Ｂの配置例を示している。
図７（Ａ）は，一の貫通孔８Ｂを配置した例である、
図７（Ｂ）は，複数個の貫通孔８Ｂのストッパー中心側が本体用耐火物１Ａに接し，複数個の貫通孔８Ｂの間に嵌合領域用耐火物層５Ｂを配置した例である。
図７（Ｃ）は，複数個の貫通孔８Ｂのストッパー外周側が嵌合領域用耐火物層５Ｂに接し，複数個の貫通孔８Ｂの間に本体用耐火物１Ａを配置した例である。
図７（Ｄ）は，ガス吐出口８Ｂをほぼ連続した環状のスリットとした例である。「ほぼ連続した環状」とした理由は前述のとおりである。
図７（Ｅ）は，複数個の貫通孔８Ｂをモルタル１０内に配置した例である。
【実施例】
【００３１】
＜実施例Ａ＞
嵌合領域用耐火物層（カーボンレス耐火物）と本体用耐火物との境界部に複数個の貫通孔を設けた場合の応力緩和効果について，これまでの知見に基づき有限要素法により簡易的に計算を行った結果を表１に示す。
表１において，成形方法の「一体」は異なる耐火物の坏土を同時一体的に成形して連続的な組織構造である場合，「分割」はそれぞれ別個に成形したものを空目地で固定する場合を指す。また，最大発生応力指数は比較例１の最大発生応力を１００として指数化したもので，この最大発生応力指数が小さいほど応力緩和機能に優れるということである、
【００３２】
【表１】
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【００３３】
成形方法が「一体」である比較例１と実施例１を比較すると，貫通孔を設けた実施例１の方が応力緩和機能に優れることがわかる。また，成形方法が「分割」である比較例２と実施例２を比較すると，貫通孔を設けた実施例２の方が応力緩和機能に優れることがわかる。
【００３４】
＜実施例Ｂ＞
図８に，異なる耐火物ごとのアルミナ付着量を示している。これは試験室及び実操業での複数の知見をまとめたものである。
なお，試料Ｎｏ．２，７，１０は炭素を含有していない。
図８では，黒鉛を主とする炭素含有量２５質量％のアルミナ質（「ＡＧ材質」ともいう。）を１とするアルミナ付着量指数で，各試料のアルミナ付着量を示している。
図８より，いずれのカーボンレス耐火物もアルミナ付着量が低下することがわかる。すなわち，炭素含有量が５質量％以下で顕著なアルミナ付着量低減効果が認められる。
また，ジルコニア（ＺｒＯ２）系材質，スピネル系材質ではジルコニア又はスピネルの含有量が約７５質量％以上で顕著なアルミナ付着量低減効果が認められるが，約８０質量％以上でより顕著な効果が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００３５】
１  ストッパー
１Ａ  ストッパーの本体用耐火物
２  ノズル
２Ａ  ノズルの本体用耐火物（嵌合領域用の耐火物以外の耐火物）
３  ストッパーの内孔
４  ノズルの内孔
５Ａ，５Ｂ    嵌合領域用耐火物（カーボンレス耐火物）
６  ガス導入孔
７  ガスプール
８Ａ，８Ｂ  ガス吐出口（貫通孔又はスリット）
９  嵌合領域用耐火物（カーボンレス耐火物）と本体用耐火物との境界部
１０  モルタル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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