(57)【要約】【課題】溶湯の侵入による損傷が抑えられた浸漬管を提供すること。【解決手段】本発明の浸漬管１は、筒状の芯金２と、芯金２の外周面に沿って並べて配置された複数のれんが３３により構成された筒状に形成されている外周れんが層３０と、少なくとも芯金２の下方側に配置されているキャスタブル層３２と、を有する浸漬管１において、キャスタブル層３２は、外周れんが層３０の外周面の下端部を覆うように形成されていることを特徴とする。本発明の浸漬管１は、外周れんが層３０の下端面３０ａとキャスタブル層３２との界面の径方向外方の端部が、キャスタブル層３２に覆われる。この結果、本発明の浸漬管１は、外周れんが層３０の下端面３０ａとキャスタブル層３２との界面への溶湯４３の侵入が抑えられ、溶湯４３の侵入による浸漬管１の損傷が抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の芯金と、
前記芯金の外周面に沿って並べて配置された複数のれんがにより構成された筒状に形成されている外周れんが層と、
少なくとも前記芯金の下方側に配置されているキャスタブル層と、
を有する浸漬管において、
前記キャスタブル層は、前記外周れんが層の外周面の下端部を覆うように形成されていることを特徴とする浸漬管。
【請求項２】
前記キャスタブル層は、前記外周れんが層の外周面の下端部を、５０ｍｍ以上の長さで覆う請求項１記載の浸漬管。
【請求項３】
前記外周れんが層を形成するれんがは、マグネシアカーボン質よりなる請求項１〜２のいずれか１項に記載の浸漬管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸漬管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空脱ガス装置などに用いられる浸漬管が知られている（例えば、特許文献１参照）。浸漬管は、筒状の芯金と、芯金の内周側に配置されている筒状の内周れんが層と、芯金の外周側に配置されている筒状の外周部定形れんがよりなる外周れんが層と、少なくとも芯金の下方側に配置されているキャスタブル層と、を備えている。この浸漬管は、芯金の筒状の内部には、溶湯が流通する溶湯通路が形成されている。
【０００３】
浸漬管は、その下端（特にキャスタブル層の下部）を、取鍋内の溶湯に浸漬して使用する。この浸漬管では、使用時に、キャスタブル層の下部が取鍋内の高温の溶湯に浸漬した状態で、溶湯が溶湯通路を下方から上方に向けて、又は上方から下方に向けて流れる。
【０００４】
特許文献１に記載の浸漬管は、外周側れんが層が、定形の短尺れんがと定形の長尺れんがとが周方向に交互に並べて配置されることにより、その下端部に段差が形成されるように構成されている。また、キャスタブル層は、外周側れんが層の段差に食い込むように形成されている。さらに、外周側れんが層とキャスタブル層は、その外周面が同一面をなす状態（外周面に段差が無い状態）で形成されている。
この従来の浸漬管によると、外周部定形れんがよりなる外周れんが層によりスラグラインでの溶損を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２１９３４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の浸漬管は、外周側れんが層の下にキャスタブル層が形成されており、外周側れんが層とキャスタブル層との境界に、溶湯が侵入して、浸漬管が損傷するおそれがあった。
具体的には、特許文献１に記載の従来の浸漬管は、長尺れんがと短尺れんがとが周方向に交互に並んでおり、外周側れんが層の下端が、周方向で凹凸形状をなしている。長尺れんがと短尺れんがのそれぞれは、その境界面及び下端面が平面をなしている。長尺れんがと短尺れんがのそれぞれは、その外径側の端部が浸漬管の外周面につながっている。そして、この浸漬管は、その下端を、スラグラインが外周側れんが層に重なるように溶湯に浸漬して使用する。そうすると、外周れんが層の下端面とキャスタブル層の上端面との境界の外径側の端部が溶湯内に位置し、この境界に溶湯が侵入する。境界は、略平面をなしており、溶湯が境界に侵入すると、溶湯は、略平面状の境界に沿って内径側に浸透し、外周れんが層の外周部定形れんがを固定する金具まで到達する。そして、溶湯がこの金具を溶融し、その結果、キャスタブル層が脱落する。更に溶融が進行すると、外周側れんが層の外周部定形れんがが脱落するおそれもある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであり、溶湯の侵入による損傷が抑えられた浸漬管を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の浸漬管は、筒状の芯金と、芯金の外周面に沿って並べて配置された複数のれんがにより構成された筒状に形成されている外周れんが層と、少なくとも芯金の下方側に配置されているキャスタブル層と、を有する浸漬管において、キャスタブル層は、外周れんが層の外周面の下端部を覆うように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の浸漬管は、キャスタブル層は、外周れんが層の外周面の下端部を覆うように形成されており、外周れんが層の下端面とキャスタブル層との界面の径方向外方の端部が、キャスタブル層に覆われる。この結果、外周れんが層の下端面とキャスタブル層との界面への溶湯の侵入が抑えられ、溶湯の侵入による浸漬管の損傷が抑えられる。
【００１０】
さらに、外周れんが層とキャスタブル層の境界の外径側の端部が、外周れんが層の外周面に位置する。そうすると、この端部に溶湯が侵入しても、溶湯は、外周れんが層の外周面に沿って下方に侵入することとなり、外周れんが層の下端面との境界に溶湯が到達しにくくなっている。
なお、本発明の浸漬管において、軸方向の両端のうち溶湯に浸漬される端部側を上下方向の下方とし、逆の端部側を上下方向の上方とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１の浸漬管の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態１の浸漬管の下端を径方向外側から見た際の展開図である。
【図３】実施形態１の浸漬管の被覆部近傍を示す断面図である。
【図４】実施形態１の浸漬管を用いた真空脱ガス装置の構成を示す断面図である。
【図５】実施形態２の浸漬管の被覆部近傍を示す断面図である。
【図６】実施形態３の浸漬管の被覆部近傍を示す断面図である。
【図７】実施形態４の浸漬管の被覆部近傍を示す断面図である。
【図８】各実施例及び各比較例の浸漬管の被覆部近傍を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の浸漬管を、実施の形態を用いて具体的に説明する。
［実施形態１］
本形態は、図１〜図３にその構成を示した浸漬管である。本形態の浸漬管１は、芯金２、耐火物層３を有している。
【００１３】
芯金２は、芯金本体２０、れんが押さえ金具２１，２２、スタッド２３を有する。芯金２は、金属材料（例えば、炭素鋼や合金鋼等の鉄系金属。好ましくは耐熱性の金属。）により構成されている。芯金２を構成する金属材料は、芯金本体２０、れんが押さえ金具２１，２２のそれぞれが同じ金属材料であっても、異なる金属材料であっても、いずれでもよい。芯金本体２０とれんが押さえ金具２１，２２は、溶接で接合されている。
【００１４】
芯金本体２０は、周方向に連続した円筒状に形成されている。芯金２は、耐火物層３の芯体として機能すると共に、浸漬管１の外周側に存在する外気を後述の溶湯通路に向けて浸透させるのを抑制する外気遮断機能を有している。
【００１５】
れんが押さえ金具２１は、芯金本体２０の下部（下端）に一体に、芯金本体２０の外周面から径方向外方かつ上方に向かって突出して設けられている。すなわち、れんが押さえ金具２１は、全体として上方が開いた略錐分形状をなしている。れんが押さえ金具２１は、その上面２１ｂが外側れんが層３０の下端の端面３０ａのうち、径方向内方の部分に対応した形状をなしている。れんが押さえ金具２１は、周方向に沿って設けられた後述の段差に対応した形状を有している。れんが押さえ金具２１の径方向外方への突出量は、外側れんが層３０の厚さよりも短い。すなわち、れんが押さえ金具２１は、外周面に露出することなく、キャスタブル層３２に埋設するように設けられている。
【００１６】
れんが押さえ金具２２は、芯金本体２０の下部（下端）に一体に、芯金本体２０の内周面から径方向内方（すなわち、芯金本体２０の軸心方向）に突出して設けられている。れんが押さえ金具２２は、その上面２２ｂが内側れんが層３１の下端の端面３１ａのうち、径方向内方の部分に対応した形状をなしている。本形態のれんが押さえ金具２２は、全体として略円環状の板状をなしている。れんが押さえ金具２２は、周方向に沿って設けられた後述の段差に対応した形状を有している。れんが押さえ金具２２の径方向内方への突出量は、内側れんが層３１の厚さよりも短い。すなわち、れんが押さえ金具２１は、内周面に露出することなく、キャスタブル層３２に埋設するように設けられている。
【００１７】
スタッド２３は、芯金本体２０の下部（下端）に一体に固定（接合）されており、径方向や軸方向に延びている。スタッド２３は、耐熱性の金属よりなる線材をＶ字状やＹ字状に加工して形成されている。スタッド２３は、芯金本体２０の周方向で所定間隔を隔てて全周にわたって複数個設けられている。スタッド２３の芯金本体２０への固定は、例えば溶接やボルトにより実現されている。スタッド２３は、キャスタブル層３２の脱落を抑止する機能を有している。
【００１８】
耐火物層３は、外側れんが層３０、内側れんが層３１、キャスタブル層３２を有する。外側れんが層３０及び内側れんが層３１は、それぞれ、マグネシアカーボン質もしくは高温で焼成されたマグネシアクロム質の耐火物（耐火れんが３３，３４）から形成されている。この耐火物は、焼成体であり、高い耐熱性及び高強度を有している。外側れんが層３０と内側れんが層３１のそれぞれは、同じ材料の耐火れんが３３，３４から形成しても、異なる材料の耐火れんが３３，３４から形成しても、いずれでもよい。本形態では、同じマグネシアカーボン質の耐火れんが３３，３４から形成される。
【００１９】
外側れんが層３０は、芯金２の芯金本体２０の外周面に沿って並べて配置された複数の耐火れんが３３により構成され、全体として筒状をなしている。外側れんが層３０は、複数の耐火れんが３３を周方向ですき間無く配置して形成されている。外側れんが層３０は、芯金２の芯金本体２０の外周面との間に、キャスタブル層３５が設けられている。
【００２０】
外側れんが層３０は、使用時において外側れんが層３０の上端に位置する耐火れんが３３の上端位置が全周でずれないように、すなわち、軸方向一方の端面が全周で水平な平面（浸漬管１の軸方向に垂直な平面）となるように構成されている。
外側れんが層３０は、使用時において外側れんが層３０の下端に位置する耐火れんが３３の下端位置が周方向でずれるように、すなわち、軸方向他方の端面３０ａが全周で平面とならないように構成されている。
【００２１】
外側れんが層３０の使用時における下端部には、下端位置が周方向で変化する段差が形成されている。すなわち、外側れんが層３０は、下端に位置して周方向に隣り合う耐火れんが３３の下端位置同士が軸方向にずれた段差を有している。外側れんが層３０における周方向に並んだ複数の耐火れんが３３は、軸方向長の長い長尺れんが３３Ａと、軸方向長の短い短尺れんが３３Ｂと、から構成される。段差の形成は、長尺れんが３３Ａと短尺れんが３３Ｂとが周方向に交互に配置されることにより形成される。
【００２２】
外側れんが層３０は、各耐火れんが３３のそれぞれの下端の端面３３ａは、水平方向に対して斜めに傾いて広がる面であって、その法線が径方向外側に向くように形成されている。すなわち、外周れんが層３０は、下方に進むにつれて外径が縮径するように、その下端の端面が、上下方向（軸方向）及び水平方向（軸方向に垂直な方向）に対して傾斜した形状をなしている。
【００２３】
本形態において、外側れんが層３０は、上下方向（軸方向）の長さが、長尺れんが３３Ａでは４３０ｍｍ、短尺れんが３３Ｂでは４００ｍｍで、それぞれ形成されている。耐火れんが３３の下端の端面３３ａの上下方向（軸方向）の長さが、５５ｍｍ（外側れんが層３０の長さの１３％）で形成されている。径方向の厚さが７５ｍｍで形成されている。
【００２４】
内側れんが層３１は、芯金２の芯金本体２０の内周面に沿って並べて配置された複数の耐火れんが３４により構成され、全体として筒状をなしている。内側れんが層３１の内径側（すなわち、筒状の軸芯部）は、溶湯４３が流通する溶湯通路が形成されている。内側れんが層３１は、複数の耐火れんが３４を周方向ですき間無く配置して形成されている。内側れんが層３１は、芯金２の芯金本体２０の内周面との間に、キャスタブル層３６が設けられている。
【００２５】
内側れんが層３１は、使用時において内側れんが層３１の上端に位置する耐火れんが３４の上端位置が全周でずれないように、すなわち、軸方向一方の端面が全周で水平な平面（浸漬管１の軸方向に垂直な平面）となるように構成されている。
内側れんが層３１は、使用時において内側れんが層３１の下端に位置する耐火れんが３４の下端位置が周方向でずれるように、すなわち、軸方向他方の端面が全周で平面とならないように構成されている。
内側れんが層３１は、各耐火れんが３４のそれぞれの下端の端面３４ａが、水平方向に沿って広がる面をなすように形成されている。
【００２６】
内側れんが層３１の使用時における下端部には、外側れんが層３０と同様に、下端位置が周方向で変化する段差が形成されている。すなわち、内側れんが層３１は、下端に位置して周方向に隣り合う耐火れんが３４の下端位置同士が軸方向にずれた段差を有している。内側れんが層３１における周方向に並んだ複数の耐火れんが３４は、軸方向長の長い長尺れんが３４Ａと、軸方向長の短い短尺れんが３４Ｂと、から構成される。段差の形成は、長尺れんが３４Ａと短尺れんが３４Ｂとが周方向に交互に配置されることにより形成される。
外側れんが層３０の下端は、図２に外周面を周方向展開図に破線で示したように、長尺れんが３３Ａと短尺れんが３３Ｂの下端に対応した、周方向で凹凸が繰り返される形状に形成されている。
【００２７】
各れんが層３０，３１は、その下端面が、れんが押さえ金具２１，２２に当接していると共に、キャスタブル層３２の上面に接している。キャスタブル層３２は、各れんが層３０，３１の段差に食い込むように形成されており、段差に合わせて上端位置が周方向で変化する段差が形成されるように構成されている。
【００２８】
キャスタブル層３２は、外側れんが層３０及び内側れんが層３１の下方側に配置されている。キャスタブル層３２は、浸漬管１の下端が溶湯４３に浸漬されているとき、溶湯４３内に浸漬する浸漬管１の下部に設けられた部材である。
【００２９】
キャスタブル層３２は、溶湯４３の温度に耐え得る耐火性の比較的高い材料により構成されている。キャスタブル層３２の材料は、例えば、アルミナの純度が９０質量％以上であるアルミナ系の材質であり、又は、アルミナマグネシア質、アルミナスピネル質、若しくはアルミナマグネシアスピネル質の材質である。
キャスタブル層３２は、所定のキャビティ形状をもつとともに、芯金２の下部が保持された成形型内に、流動性を有する材料（たとえば、粉末）を流し込んで形成することができる。
キャスタブル層３２は、芯金２の下部（芯金本体２０、れんが押さえ金具２１，２２、スタッド２３）を露出しないように埋設している。すなわち、芯金２の下部は、溶湯４３に接触しない。
【００３０】
キャスタブル層３２は、全体として略筒状を有し、その軸心部が、溶湯４３が流通する溶湯通路が区画されている。溶湯通路は、内側れんが層３１に区画される溶湯通路に連通している。溶湯通路は、溶湯通路の径と一致する径を有している。すなわち、筒状の内側れんが層３１の内径と、筒状のキャスタブル層３２の内径は、一致している。つまり、浸漬管の溶湯通路は、径が変化することなく形成されている。
【００３１】
キャスタブル層３２の筒状の外径側の上端は、図３に拡大断面図で示したように、外側れんが層３０の外周面の下端部を覆う被覆部３７が形成されている。すなわち、キャスタブル層３２は、筒状の外周面が、外側れんが層３０の外周面よりも大径をなすように形成されている。そして、キャスタブル層３２の外周面の上端は、外側れんが層３０の外周面の下端部より上方に位置するように形成されている。
キャスタブル層３２の被覆部３７は、図３に示したように、その上面３７ｂが傾斜面をなすように形成されている。被覆部３７の上面３７ｂの傾斜面は、径方向外方に進むにつれて下がるように形成されている。
【００３２】
キャスタブル層３２の被覆部３７の径方向の厚さ（すなわち、キャスタブル層３２の外径と外側れんが層３０の外径の差）は、１０〜２０ｍｍであることが好ましい。被覆部３７の厚さが１０ｍｍ以上となることで、被覆部３７を形成することの効果を十分に発揮できる。２０ｍｍを超えると、被覆部３７の上面に溶湯４３の介在物（例えば、ノロ）が付着し、被覆部３７の剥離を生じさせる。
【００３３】
キャスタブル層３２の被覆部３７の上下方向（浸漬管１の軸方向）の長さは、限定されない。例えば、１０ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上とすることを挙げることができる。被覆部３７の上下方向の長さは、５０ｍｍ以上であることが好ましい。すなわち、短尺れんが３３Ｂの外周面での被覆部３７の長さが５０ｍｍ以上であることがより好ましい。被覆部３７の上下方向の長さは、５０〜２００ｍｍであることが好ましく、１００〜１５０ｍｍであることがより好ましい。なお、被覆部３７の長さは、外周れんが層３０の外周面の下端部の段差の上端部からの長さを示す。被覆部３７の長さが５０ｍｍ以上となることで、特に溶損の発生を抑えることができ、２００ｍｍを超えると、外側れんが層３０を覆う長さが過剰に長くなり、外側れんが層３０を設けることの効果が発揮されにくくなる。
【００３４】
（真空脱ガス装置）
本形態の浸漬管１は、例えば、図４に示した真空脱ガス装置４に用いられる。
真空脱ガス装置４は、真空下で溶鋼などの溶湯４３を環流させることにより、その溶湯４３内から水素ガス（Ｈ２ガス）や酸素ガス（Ｏ２ガス）などを排出させる脱ガスを行う装置である。
【００３５】
真空脱ガス装置４は、上部槽４０、下部槽４１、２個一対の浸漬管１と、を備えている。
上部槽４０は、高い真空状態に減圧されている。下部槽４１は、上部槽４０の下方においてその上部槽４０に連通されている。一対の浸漬管はそれぞれ、下部槽４１の下方においてその下部槽４１に連通されていると共に、取鍋４２内の溶湯４３に浸漬されている。一対の浸漬管は、互いに並設されている。一方の浸漬管１（図４においては左側）は、溶湯４３が上昇する上昇管１ａであり、他方の浸漬管１（図４においては右側）は、溶湯４３が下降する下降管１ｂである。
【００３６】
上記構造を有する真空脱ガス装置４において、使用中すなわち操業中は、配管（図示せず）を介して上昇管１ａに不活性ガス（例えば、アルゴンガスなど）が吹き込まれる。上昇管１ａに不活性ガスが吹き込まれると、取鍋４２内の溶湯４３が、上部槽４０の真空状態により下部槽４１側に引き込まれて上昇管１ａの溶湯通路を上昇し、その後、下降管１ｂの溶湯通路を下降して取鍋４２に戻って環流される。この環流の過程では、溶湯４３の脱ガスが進行すると共に、そのガスが真空脱ガス装置４の外部に排出される。
なお、真空脱ガス装置４は、浸漬管１（上昇管１ａ及び下降管１ｂ）が、外周れんが層３０と溶湯４３のスラグラインが重なる位置まで、すなわちキャスタブル層３２が溶湯４３に完全に浸漬する位置まで、浸漬管１の下端が溶湯４３に浸漬される。
【００３７】
（本形態の効果）
本形態によると、浸漬管１は、芯金２、外周れんが層３０及びキャスタブル層３２を有し、キャスタブル層３２が外周れんが層３０の外周面の下端部を覆うように形成されている。すなわち、キャスタブル層３２は、被覆部３７を有している。
【００３８】
この構成によると、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面の径方向外方の端部が、キャスタブル層３２の被覆部３７で覆われており、浸漬管１の下端を溶湯４３に浸漬しても、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２の界面が溶湯４３に露出しなくなっている。このため、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面への溶湯４３の侵入が抑えられ、溶湯４３の侵入による浸漬管１の損傷が抑えられる。
【００３９】
さらに、外周れんが層３０とキャスタブル層３２との界面の外径側の端部が、外周れんが層３０の外周面上に位置する。そうすると、この境界の端部に溶湯４３が侵入しても、溶湯４３は、外周れんが層３０の外周面に沿って下方に侵入することとなり、外周れんが層３０の下端の端面３０ａに溶湯４３が到達しにくくなっている。このことからも、溶湯４３の侵入による浸漬管１の損傷が抑えられる。
【００４０】
本形態によると、キャスタブル層３２が、外周れんが層３０の外周面の下端部を、５０〜２００ｍｍの長さで覆う。すなわち、被覆部３７は、５０〜２００ｍｍの長さで形成されている。この構成によると、キャスタブル層３２が、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面の径方向外方の端部を覆う効果を十分に発揮できる。
【００４１】
本形態によると、外周れんが層３０を形成する耐火れんが３３は、マグネシアカーボン質よりなる。この構成によると、溶湯４３に介在する介在物（例えば、溶湯４３に含まれるノロ）が外周れんが層３０に付着しにくくなる。また、介在物が外周れんが層３０に付着しても、機械的な衝撃で付着物を剥離することができる。
キャスタブル層３２に介在物が付着した場合、付着した介在物をキャスタブル層３２から取り除く必要がある（ノロ取りの必要がある）。介在物をキャスタブル層３２から取り除くと、介在物はキャスタブル層３２を形成するキャスタブルの剥離が生じる。
本形態では、耐火物層３の外周側に、マグネシアカーボン質の耐火れんが３３よりなる外側れんが層３０を有する構成となっており、耐火れんが３３への介在物の付着が抑えられる。これにより、付着した介在物を取り除くこと（ノロ取り作業）が簡単となり、メンテナンス（すなわち、ノロ取り及びキャスタブル層３２の補修）に要する時間やコストを低減できる。
【００４２】
［実施形態２］
本形態は、外側れんが層３０の下端部近傍の構成が異なること以外は、実施形態１と同様な浸漬管１である。本形態の浸漬管１の外側れんが層３０の下端部近傍の構成を、図５に拡大断面図で示した。
本形態の浸漬管１は、図５に示したように、外側れんが層３０の下端部の端面３０ａが、内側れんが層３１の下端部の端面３１ａと同様に、軸方向に垂直な面に沿って広がるように形成されている。
本形態の浸漬管１でも、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面の径方向外方の端部が、キャスタブル層３２の被覆部３７で覆われており、実施形態１と同様な効果を発揮する。
【００４３】
［実施形態３］
本形態は、外側れんが層３０の下端部近傍の構成が異なること以外は、実施形態１と同様な浸漬管１である。本形態の浸漬管１の外側れんが層３０の下端部近傍の構成を、図６に拡大断面図で示した。
本形態の浸漬管１は、図６に示したように、外側れんが層３０の外周面の下方の端部近傍が縮径して形成されている。そして、外側れんが層３０の縮径した部分を埋めるように、キャスタブル層３２の被覆部３７が形成されている。
【００４４】
本形態の浸漬管１は、図６に示したように、キャスタブル層３２の外径は、外側れんが層３０の部分での外径と一致する。すなわち、本形態の浸漬管１は、外周れんが層３０とキャスタブル層３２の外周面が、同一径の周面をなすように形成されている。
本形態の浸漬管１でも、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面の径方向外方の端部が、キャスタブル層３２の被覆部３７で覆われており、実施形態１と同様な効果を発揮する。
【００４５】
［実施形態４］
本形態は、外側れんが層３０の下端部近傍の構成が異なること以外は、実施形態３と同様な浸漬管１である。本形態の浸漬管１の外側れんが層３０の下端部近傍の構成を、図７に拡大断面図で示した。
【００４６】
本形態の浸漬管１は、図７に示したように、外側れんが層３０の外周面の下方の端部近傍が縮径して形成されている。そして、外側れんが層３０の縮径した部分を埋めるように、キャスタブル層３２の被覆部３７が形成されている。そして、被覆部３７の上部の端面（及びこの面に対応する外側れんが層３０の縮径下部分の対応面）が傾斜するように形成されている。
本形態の浸漬管１でも、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面の径方向外方の端部が、キャスタブル層３２の被覆部３７で覆われており、実施形態３と同様な効果を発揮する。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
本発明の実施例として、実施形態１の浸漬管１を製造した。なお、各実施例及び比較例の浸漬管１の被覆部３７近傍の構成を、図８に拡大断面図で示した。
（実施例１）
本例の浸漬管１は、図８において、被覆部３７の長さ（Ｌ１）が３０ｍｍ、被覆部３７の厚さ（Ｌ２）が１５ｍｍに形成されている。
（実施例２）
本例の浸漬管１は、図８において、被覆部３７の長さ（Ｌ１）が５０ｍｍ、被覆部３７の厚さ（Ｌ２）が１５ｍｍに形成されている。
【００４８】
（実施例３）
本例の浸漬管１は、図８において、被覆部３７の長さ（Ｌ１）が８０ｍｍ、被覆部３７の厚さ（Ｌ２）が１５ｍｍに形成されている。
（実施例４）
本例の浸漬管１は、図８において、被覆部３７の長さ（Ｌ１）が１００ｍｍ、被覆部３７の厚さ（Ｌ２）が１５ｍｍに形成されている。
【００４９】
（実施例５）
本例の浸漬管１は、図８において、被覆部３７の長さ（Ｌ１）が１３０ｍｍ、被覆部３７の厚さ（Ｌ２）が１５ｍｍに形成されている。
（実施例６）
本例の浸漬管１は、図８において、被覆部３７の長さ（Ｌ１）が１５０ｍｍ、被覆部３７の厚さ（Ｌ２）が１５ｍｍに形成されている。
（実施例７）
本例の浸漬管１は、図８において、被覆部３７の長さ（Ｌ１）が２００ｍｍ、被覆部３７の厚さ（Ｌ２）が１５ｍｍに形成されている。
【００５０】
（比較例１）
本例の浸漬管１は、図８において、被覆部３７が形成されていない。すなわち、被覆部３７の長さ（Ｌ１）が０ｍｍ、被覆部３７の厚さ（Ｌ２）が０ｍｍの例である。
【００５１】
（評価）
実施例、比較例のそれぞれの浸漬管１を真空脱ガス装置４の上昇管１ａとして組み付け、真空脱ガス装置４を稼働して所定時間溶鋼の環流を行った。
【００５２】
所定時間経過後、浸漬管１を真空脱ガス装置４から取り外し、浸漬管１を分解して、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面への溶湯４３の侵入の有無として侵入した溶湯４３から形成される鋼の厚さ（境界地金厚さ）、芯金本体２０の損傷の有無を観察した。観察結果を表１に示した。なお、境界地金厚さは、周方向の複数箇所（具体的には、周方向で等間隔な位置にある４箇所）での平均の厚さとした。
表１中の総合評価は、芯金本体２０の損傷（溶損）が確認されたものであって浸漬管１の使用に適さないものは×、溶損が確認されたものであっても溶損量がわずかであり浸漬管１の使用が可能なものは△、溶損がないものは〇以上とした。そして、溶損がないもののうち、境界地金厚さが２ｍｍ以下のものを◎とした。
【００５３】
【表１】
2020002448.tif 000003
【００５４】
表１に示したように、被覆部３７が形成されていない比較例１では、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面に溶鋼が侵入し、この溶鋼から形成される鋼の厚さが１０ｍｍと大きくなっていた。さらに、界面に侵入した溶鋼が芯金本体２０を溶損させていた。すなわち、比較例１では、浸漬管１の更なる使用が不可能なほどの芯金本体２０の溶損が確認された。
【００５５】
対して、被覆部３７が形成された実施例１〜７では、境界地金厚さが比較例１よりも小さくなっている。被覆部３７が存在することで、溶湯４３の侵入が抑えられ、溶損の発生が抑えられる。仮に溶損が発生したとしてもその溶損量を、浸漬管１の更なる使用が可能（すなわち、浸漬管１の継続使用が可能）な程度に抑えることができる。
被覆部３７の長さ（Ｌ１）が長くなるほど、境界地金厚さが小さくなっている。そして、実施例２〜７のように被覆部３７の長さ（Ｌ１）が５０ｍｍ以上となると、浸漬管１の溶損が確認されなかった。実施例５〜７のように被覆部３７の長さ（Ｌ１）が１３０ｍｍ以上となると、境界地金が観察されず（境界地金厚さがゼロ）、界面への溶湯４３の侵入が確認されなかった。
【００５６】
以上のように、各実施例の浸漬管１は、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面の径方向外方の端部が、キャスタブル層３２の被覆部３７で覆われており、浸漬管１の下端を溶湯４３に浸漬しても、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２の界面が溶湯４３に露出しなくなっている。このため、外周れんが層３０の下端の端面３０ａとキャスタブル層３２との界面への溶湯４３の侵入が抑えられ、溶湯４３の侵入による浸漬管１の損傷が抑えられる。
【００５７】
さらに、外周れんが層３０とキャスタブル層３２との界面の外径側の端部が、外周れんが層３０の外周面上に位置する。そうすると、この境界の端部に溶湯４３が侵入しても、溶湯４３は、外周れんが層３０の外周面に沿って下方に侵入することとなり、外周れんが層３０の下端の端面３０ａに溶湯４３が到達しにくくなっている。この結果、溶湯４３の侵入による浸漬管１の損傷が抑えられた。
【符号の説明】
【００５８】
１：浸漬管
２：芯金、２０：芯金本体、２１，２２：れんが押さえ金具、２３：スタッド
３：耐火物層、３０：外側れんが層、３１：内側れんが層、３２：キャスタブル層、３３，３４：耐火れんが、３５，３６：キャスタブル層、３７：被覆部
４：真空脱ガス装置、４０：上部槽、４１：下部槽、４２：取鍋、４３：溶湯
【図１】
2020002448.tif 000004
【図２】
2020002448.tif 000005
【図３】
2020002448.tif 000006
【図４】
2020002448.tif 000007
【図５】
2020002448.tif 000008
【図６】
2020002448.tif 000009
【図７】
2020002448.tif 000010
【図８】
2020002448.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月31日(2019.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の芯金と、
前記芯金の外周面に沿って並べて配置された複数のれんがにより構成された筒状に形成されている外周れんが層と、
少なくとも前記芯金の下方側に配置されているキャスタブル層と、
を有する浸漬管において、
前記キャスタブル層は、前記外周れんが層の外周面の下端部を覆い、その上部では前記外周れんが層の前記外周面が露出しているように形成されていることを特徴とする浸漬管。
【請求項２】
前記キャスタブル層は、流動性を有する材料を流し込んで成形された成形体よりなる請求項１に記載の浸漬管。
【請求項３】
前記キャスタブル層は、前記外周れんが層の外周面の下端部を、５０ｍｍ以上の長さで覆う請求項１〜２のいずれか１項に記載の浸漬管。
【請求項４】
前記外周れんが層を形成するれんがは、マグネシアカーボン質よりなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の浸漬管。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の浸漬管は、筒状の芯金と、芯金の外周面に沿って並べて配置された複数のれんがにより構成された筒状に形成されている外周れんが層と、少なくとも芯金の下方側に配置されているキャスタブル層と、を有する浸漬管において、キャスタブル層は、外周れんが層の外周面の下端部を覆い、その上部では外周れんが層の外周面が露出しているように形成されていることを特徴とする。