(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガスを金属溶湯に向けて吹き出す第１ガス吹出口をもつ第１ガス通路を有すると共に前記第１ガス通路の一部を形成する曲成部を有する芯体と、前記芯体の外周部に被覆された耐火物層とを具備するランスにおいて、
前記芯体の曲成部は、前記第１ガス通路の径内方向に突出する突出部を有しており、前記突出部は、前記第１ガス通路の中心軸線の回りに巡らされたリング体で形成されているガス吹き込みランス。
【請求項２】
請求項１において、前記リング体は、前記第１ガス通路の前記中心軸線の回りを１周するＯリング形状、前記第１ガス通路の前記中心軸線の回りを１／２周以上するＣリング形状、前記第１ガス通路の前記中心軸線の回りを螺旋状に巻回された螺旋リング形状のうちのいずれかをなしていることを特徴とするガス吹き込みランス。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記リング体は、前記リング体から径内方向に突出する単数または複数の副突起部を有するガス吹き込みランス。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記芯体は、前記第１ガス通路を形成する内パイプと、冷却用の第２ガスを通過させる第２ガス通路を介して前記内パイプの外周側を覆う外パイプとを有するガス吹き込みランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶鋼等の金属溶湯に酸素ガスやアルゴンガス等のガスを吹き込むガス吹き込みランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス吹き込みランスは、長手方向に延びる芯体と、芯体に被覆され金属溶湯に浸漬または接近する耐火物層と、芯体および耐火物層のうちの少なくとも一方に設けられ酸素ガスやアルゴンガス等のガスを金属溶湯に向けて吹き出す第１ガス吹出口をもつ第１ガス通路とを有する（特許文献１，２）。一般的には、耐火物層は芯体を被覆するキャスタブル層で形成されている。上記したランスによれば、ランスの耐久性を更に向上させることが要請されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２１０７２号公報
【特許文献２】特開２００８−１０１２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したランスによれば、曲成部を有するものが提供されている。このものでは、曲成部の内壁面が損傷し易い傾向があった。特に、溶鋼等の金属溶湯を処理する脱硫剤、脱燐剤、脱酸剤等の調整剤等の粉状、粒状、ブロック状等の物体が第１ガスと共に金属溶湯に吹き込まれることがある。この場合、曲成部の内壁面が摩耗等により損傷するおそれが高くなる。本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、曲成部における耐久性および寿命を更に高め得るガス吹き込みランス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】
【０００６】
様相１の本発明に係るガス吹き込みランスは、第１ガスを金属溶湯に向けて吹き出す第１ガス吹出口をもつ第１ガス通路を有すると共に第１ガス通路の一部を形成する曲成部を有する芯体と、芯体の外周部に被覆された耐火物層とを具備するランスにおいて、芯体の曲成部は、第１ガス通路の径内方向に突出する突出部を有しており、突出部は、第１ガス通路の中心軸線の回りに巡らされたリング体で形成されている。
【０００７】
ランスの使用時には、ランスの先端部は金属溶湯に浸漬または接近された状態で、第１ガス吹出口から第１ガスが金属溶湯に吹き出される。この場合、第１ガスに含有されている粉状、粒状、ブロック状等の物体が芯体の内壁面に衝突すると、芯体の内壁面が損傷するおそれがある。特に、物体が芯体の曲成部の内壁面に衝突すると、芯体の曲成部の内壁面が損傷するおそれがある。この点本発明によれば、第１ガス通路を流れる第１ガスとリング体との接触性が向上し、芯体の熱がリング体を介して第１ガスに奪われ、芯体の内壁面の過熱抑制に貢献できる。ひいては過熱に起因する芯体の内壁面の耐摩耗性の低下が抑制され、芯体の内壁面の破れが抑制される。
【０００８】
更に本発明によれば、溶鋼等の金属溶湯を処理する脱硫剤、脱燐剤、脱酸剤、金属粉（例えば鉄粉等の金属粉）等の調整剤等の物体（粉状または粒状の廃棄物も含む）が第１ガスと共に金属溶湯に吹き込まれるとき、第１ガスに含まれる物体の含有濃度が高いときには、第１ガス通路を流れる第１ガスとリング体との接触による冷却性はやや低下するものの、突出部により調整剤等の粉状、粒状、ブロック状等の物体が芯体の内壁面に保護層として堆積されることが期待される。特に、芯体の曲成部の内壁面に堆積される。この結果、芯体の内壁面を構成する母材が摩耗することが抑制されることが期待される。調整剤等の物体が硬質であっても、芯体の内壁面を構成する母材が摩耗することが抑制される。特に、芯体の曲成部の内壁面を構成する母材が摩耗することが抑制される。ひいては、芯体の長寿命化および耐久性の向上を図り得る。特に芯体の曲成部の長寿命化および耐久性の向上を図り得る。
【発明の効果】
【０００９】
様相１に係る本発明によれば、芯体の曲成部における耐久性および寿命を更に高め得るガス吹き込みランスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係り、ランスの先端部を金属溶湯に挿入しつつ第１ガスを金属溶湯に吹き込んでいる状態を示す断面図である。
【図２】実施形態１に係り、ランスの先端部の軸線に対して直交する方向に沿って切断した横断面図である。
【図３】実施形態１に係り、ランスの先端部の軸線方向に沿って切断した縦断面図である。
【図４】実施形態１に係り、リング体付近の要部を示す横断面図である。
【図５】実施形態１に係り、リング体付近の要部を示す縦断面図である。
【図６】実施形態２に係り、リング体の各形態を示す図である。
【図７】実施形態３に係り、ランスの先端部を金属溶湯に挿入しつつ第１ガスおよび第２ガスを金属溶湯に吹き込んでいる状態を示す断面図である。
【図８】実施形態３に係り、ランスの先端部の軸線に対して直交する方向に沿って切断した横断面図である。
【図９】実施形態３に係り、ランスの先端部の軸線方向に沿って切断した縦断面図である。
【図１０】実施形態４に係り、ランスを示す断面図である。
【図１１】実施形態５に係り、ランスを示す断面図である。
【図１２】実施形態６に係り、第１ガス吹込口の各形態を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
好ましくは、リング体は、第１ガス通路の中心軸線の回りを１周するＯリング形状、第１ガス通路の中心軸線の回りを１／２周以上するＣリング形状、第１ガス通路の中心軸線の回りを螺旋状に巻回された螺旋リング形状のうちのいずれかをなしている。好ましくは、芯体は、第１ガス通路を形成する内パイプと、冷却用ガスを通過させる第２ガス通路を介して内パイプの外周側を覆う外パイプとを有する。一形態によれば、リング体は、リング体から径内方向に突出する単数または複数の副突起部を有することができる。
【００１２】
（実施形態１）
図１〜図５は、本発明を適用した実施形態１の概念を示す。ガス吹き込みランス１は、溶鋼等の金属溶湯Ｍに酸素ガスまたはアルゴンガス等の第１ガスを吹き込むものである。ランス１は、長手方向に沿って延びる軸線Ｐ１を持つランス本体１１と、軸線Ｐ２をもつ先端部１２とをもつ。軸線Ｐ１，Ｐ２は芯体２の中心軸線Ｐ３を形成する。ランス１は、長手方向に延びる金属（例えば鋼）製の芯体２と、芯体２の外周壁面側に被覆され少なくとも先端部が金属溶湯Ｍに浸漬される耐火物層３と、芯体２および耐火物層３のうちの少なくとも一方に設けられ第１ガスを金属溶湯Ｍに向けて吹き出す第１ガス吹出口４１をもつ第１ガス通路４とを有する。
【００１３】
芯体２は、エルボで形成された曲成部２００と、曲成部２００の一端２００ｆ側に溶接または取付具で連接された第１直管２１０と、曲成部２００の他端２００ｓ側に溶接または取付具で連接された第２直管２２０とを有する。曲成部２００は、曲げ内周２００ｉと曲げ外周２００ｐとを有する。曲成部２００、第１直管２１０、第２直管２２０は同じ金属または同種の金属で形成しても良い。あるいは、曲成部２００および第２直管２２０は金属溶湯に近くなるので、曲成部２００および／または第１直管２１０よりも耐熱性が良い金属で形成することができる。曲成部２００の内壁面は摩耗しやすいため、第１直管２１０および／または第２直管２２０よりも耐摩耗性が良い材料で形成することもできる。
【００１４】
第１ガスを吹き出す第１ガス吹出口４１は、ランス１の先端部１２の端面１２ｆにおいて開口する。芯体２の内壁面は、第１ガスが流れる第１ガス通路４を形成する。第１ガスは酸素ガスまたはアルゴンガスを採用できる。第１ガスが酸素ガスである場合には、溶鋼等の金属溶湯Ｍに含まれる合金成分（例えばシリコン、炭素、マンガン、アルミニウム、リン、硫黄等）が酸化して酸化物が生成され、金属溶湯の組成が調整される。第１ガスがアルゴンガスである場合には、金属溶湯Ｍがアルゴンガスにより攪拌される。第１ガス通路４の他端部側には、第１ガスを第１ガス通路４に供給する第１ガス供給口４３が形成されている。第１ガス供給口４３は第１ガス供給源４００に繋がる。
【００１５】
耐火物層３は、芯体２の外周側を被覆するキャスタブル層３２を有する。キャスタブル層３２の材質は特に限定されるものではない。キャスタブル層３２は、流動性をもつスラリー状の耐火物を芯体３の外周壁面に被覆した状態で乾燥固化させたものである。キャスタブル層３２は、芯体２の長手方向において先端部１２以外の部位において芯体２の外周壁面に被覆された本キャスタブル層３２０と、本キャスタブル層３２０の先端側の先端キャスタブル層３２２とを有する。芯体２に溶接などで固定された係合部材１４は先端キャスタブル層３２２に係合し、これの脱落を抑制させる。本キャスタブル層３２０の外周面３２０ｐは軸線Ｐ１の回りを包囲する。先端キャスタブル層３２２の外周面３２２ｐは軸線Ｐ２の回りを包囲する。本キャスタブル層３２０は例えばアルミナ系、アルミナ−シリカ系で形成されているが、これに限定されるものではない。先端キャスタブル層３２２は、本キャスタブル層３２０よりも高い耐溶損性をもつことが好ましい。耐溶損性の確保を考慮すると、先端キャスタブル層３２２は、例えば、アルミナ−クロム系、アルミナ−カーボン系、マグネシア−カーボン系で形成されていることが好ましい。但しこれに限定されるものではない。アルミナ−カーボン系、マグネシア−カーボン系等のようにカーボンが含有されていると、カーボンが金属溶湯に対して濡れ性が低いため、高い耐溶損性を発揮でき、耐久性および寿命を向上できる。更に、カーボンは高い伝熱性を有するため、キャスタブル層３２の均熱化に貢献でき、耐溶損性を高めるのに有利である。
【００１６】
ここで、図２は芯体２の先端部１２の軸線Ｐ２に対して直角方向に沿って切断された横断面を示す。芯体２の先端部１２の横断面は、芯体２の先端部１２以外の部分に対して異なる異形状をなす異形状部２２を有する。異形状部２２は、芯体２の横断面において、偏平化された長円形状をなしており、長径ＤＬおよび短径ＤＳをもつ。浸漬時において、短径ＤＳは金属溶湯Ｍの深さ方向に沿っており、長径ＤＬは金属溶湯Ｍの湯面Ｍ１にほぼ沿うことが好ましい。このため湯面Ｍ１から芯体２の先端部２ｆまでの距離Ｈｘができるだけ確保され、湯面Ｍ１の過剰揺動が抑制される。場合によっては、浸漬時において、長径ＤＬは金属溶湯Ｍの深さ方向に沿っており、短径ＤＳは金属溶湯Ｍは湯面Ｍ１に沿うことにしても良い。更に本実施形態によれば、第１ガス吹出口４１の断面形状が真円である場合に比較して、第１ガス吹出口４１の開口断面も長円や楕円などの異形状となり、第１ガス吹出口４１の開口断面積も調整できるため、第１ガス吹出口４１から吹き出す第１ガスの吹込速度の調整も期待される。
【００１７】
図３（中心軸線Ｐ３に沿った縦断面図）から理解できるように、芯体２の先端部２ｆは、ランス１の先端部１２の端面１２ｆから離れるにつれて拡径方向に傾斜する傾斜部２ｒをもつ。図３に示す縦断面図において、傾斜部２ｒは、第１ガス通路４の第１ガス吹出口４１に向かうにつれて中心軸線Ｐ３に近づくように傾斜する。傾斜部２ｒが形成されているため、第１ガスが第１ガス通路４を流れるとき、第１ガスが芯体２の傾斜部２ｒに衝突したり接触したりする頻度が増加する。よって第１ガスによる冷却作用を芯体２に伝熱でき、長寿命化に貢献できる利点が挙げられる。但し場合によっては、傾斜部２ｒを設けずとも良い。
【００１８】
本実施形態によれば、ランス１の使用時には、図１に示すように、ランス１の先端部１２が金属溶湯Ｍの内部に浸漬される。この状態で、酸素ガスまたはアルゴンガスからなる第１ガスが第１ガス通路４に供給される。第１ガスは、ランス１の先端部１２の端面１２ｆの第１ガス吹出口４１から、先端部１２の軸線Ｐ２に沿って金属溶湯Ｍに向けて吹き出される。前述したように第１ガスは酸素ガスまたはアルゴンガスが好ましい。第１ガスが酸素ガスである場合には、金属溶湯Ｍに含まれる合金成分（例えばシリコン、炭素、マンガン、アルミニウム、リン、硫黄等）が酸化して酸化物が生成され、金属溶湯の組成が調整される。第１ガスがアルゴンガスである場合には、金属溶湯Ｍがアルゴンガスにより攪拌される。酸化熱により反応部分が昇温され易い。
【００１９】
上記したようにランスの使用時には、ランスの先端部は金属溶湯Ｍに浸漬または接近された状態で、第１ガス吹出口４１から第１ガスが金属溶湯Ｍに吹き出される。この場合、第１ガスに含有されている物体が芯体２の曲成部２００の内壁面に衝突すると、芯体２の曲成部２００の内壁面が損傷するおそれがある。特に、溶鋼等の金属溶湯を処理する脱硫剤、脱燐剤、脱酸剤等の粉末状または固形状の調整剤（産業廃棄物も含む）等の物体が第１ガスと共に第１該通路４を流れて第１ガス吹出口４１から金属溶湯Ｍに吹き込まれるとき、第１ガスに含まれている調整剤等の物体が芯体２の曲成部２００の内壁面に衝突摩擦し、芯体２の曲成部２００の内壁面が部分的に摩滅するおそれがある。
【００２０】
そこで本実施形態によれば、図１、図４、図５に示すように、芯体２の曲成部２００の内壁面には、複数の突出部８が溶接または取付具等により固定されて設けられている。突出部８は、第１ガス通路４を流れる第１ガスの流れ方向において直列に配置されている。ここで、各突出部８は、第１ガス通路４の中心軸線Ｐ３の回りを１周するＯリング形状のリング体８０でそれぞれ形成されている。リング体８０は、中心軸線Ｐ３に沿って所定の間隔を隔てて直列に並設されている。この場合、第１ガス通路４を流れる第１ガスとリング体８０との接触を期待でき、リング体８０を介して芯体２の曲成部２００の冷却を期待できる。殊に、第１ガスが曲成部２００の内壁面に接触する頻度が高くなる。リング体８０は周方向に巡らされているため、リング体８０の表面積も増加し、第１ガスとリング体８０とが接触する接触面積（熱交換面積）も増加する。この場合、第１ガスとの接触により曲成部２００の熱は奪熱されるため、曲成部２００の過熱が抑制され、過熱に起因する曲成部２００の内壁面の耐摩耗性の低下が抑制され、曲成部２００の長寿命化に貢献できる。
【００２１】
更に本実施形態によれば、第１ガスに含まれている調整剤の配合割合が多いときには、第１ガス通路４を流れる第１ガスとリング体８０との接触性はやや低下するものの、突出部８であるリング体８０により調整剤等の物体が曲成部２００の内壁面に堆積され易くなる効果も期待できる。この結果、第１ガスに含まれている調整剤等の物体が芯体２の曲成部２００の内壁面の母材に直接的に衝突することが抑制される効果も期待できる。よって、芯体２の曲成部２００の内壁面が摩耗することが抑制される。調整剤等の物体が硬質であっても、曲成部２００の内壁面の母材が摩耗することが抑制される。ひいては、曲成部２００の長寿命化および耐久性の向上を図り得る。
【００２２】
図１に示す使用形態では、曲成部２００のうち第１ガス通路４を形成する内壁面については、曲げ内周２００ｉよりも曲げ外周２００ｐ側が摩耗し易い傾向がある。この点本実施形態によれば、ランス１の使用時において、曲成部２００の曲げ内周２００ｉよりも、曲げ外周２００ｐは重力方向の下方に位置する。このため、重力等の関係で、調整剤等の物体は、曲成部２００の曲げ内周２００ｉ側よりも、曲げ外周２００ｐ側に堆積され易くなる。よって、曲成部２００の曲げ外周２００ｐ側の内壁面における長寿命化および耐久性の向上を図り得る。
【００２３】
なお、曲成部２００の内径ＤＲ（図５参照）を相対表示で１００とするとき、芯体２の曲成部２００の内壁面に対する突出部８の突出量ＨＲ（半径としての突出量，図５参照）は、内径ＤＲの大きさにもよるが、０．５〜３０の範囲、０〜２５の範囲、１〜２０の範囲、２〜１０の範囲とすることができる。但しこれらに限定されるものではない。リング体８０は溶接等による取付性を考慮すると、金属製が好ましい。場合によっては、ランス１の使用時において、曲成部２００の曲げ内周２００ｉよりも、曲げ外周２００ｐは上方に位置する状態でランス１が使用されるときには、重力等の関係で、調整剤等の物体は曲成部２００の曲げ外周２００ｐ側よりも、曲げ内周２００ｉ側に堆積され易くなる。よって、曲成部２００の曲げ内周２００ｉ側における長寿命化および耐久性の向上を図り得る。場合によっては、第１ガス通路４において、芯体２のうち曲成部２００よりも上流側に複数個のリング体８０を間隔を隔てて配置させても良い。更に、芯体２のうち曲成部２００よりも下流側に複数個のリング体８０を間隔を隔てて配置させても良い。
【００２４】
（実施形態２）
図６は実施形態２を示す。図６（Ａ）は真円形状またはそれに酷似する円形状をなすセラミックスまたは金属製のリング体８０Ａを示す。リング体８０Ａの内周部には、リング体８０Ａの内周部から、第１ガス通路４の中心軸線Ｐ３に向けて、つまり径内方向（放射方向）に向けて突出する複数の副突起部８９０が形成されている。副突起部８９０と第１ガスとの接触面積（熱交換面積）が増加し、芯体２を冷却させる冷却能を増加できる。更に、粉または粒状等の調整剤が副突起部８９０に堆積する作用も期待でき、リング体８０Ａの摩耗抑制、ひいては芯体２のうちリング体８０Ａが設けられている領域（例えば曲成部２００等）の摩耗抑制にも貢献できる。必要に応じて副突起部８９０を廃止しても良い。
【００２５】
図６（Ｂ）に示すリング体８０Ｂによれば、リング体８０Ｂの内径および外径は、互いに偏芯している。リング体８０Ｂの曲げ外周２００ｐ側における突出量ＨＲ１（芯体２の内壁面からリング体８０Ｂの内周面８０１ｉにかけての突出量）は、リング体８０Ｂの曲げ内周２００ｉ側における突出量ＨＲ２（芯体２の内壁面に対する突出量）よりも大きくされている。この場合、第１ガスに含まれている調整剤等の物体は、曲成部２００の曲げ外周２００ｐ側に堆積され易くなる。よって、曲成部２００の曲げ外周２００ｐ側の内壁面における長寿命化および耐久性の向上を更に高め得る。もちろん、曲成部２００の曲げ内周２００ｉ側の内壁面における長寿命化および耐久性の向上をも高め得る。ＨＲ１を相対表示で１００とすると、ＨＲ２は１０〜９０が例示される。なお、第１ガス通路４のうちリング体８０Ｂが設けられている通路部分の内径ＤＲ１を１００として相対表示すると、ＨＲ１は、１〜５０の範囲、１〜３０の範囲、１〜２０の範囲、１〜１０の範囲、１〜５の範囲が例示される。但しこれらに限定されるものではない。
【００２６】
図６（Ｃ）に示すリング体８０Ｃによれば、リング体８０Ｃの内径および外径は互いに偏芯しており、リング体８０Ｃの曲げ外周２００ｐ側における突出量ＨＲ１（芯体２の内壁面に対する突出量）は、大きくされている。ここで、リング体８０Ｃは、第１ガス通路４の中心軸線Ｐ３の回りを２／３周（１／２周）以上するＣリング形状とされている。図６（Ｄ）に示すリング体８０Ｄによれば、リング体８０Ｄの内径および外径は互いに偏芯しており、リング体８０Ｄの曲げ外周２００ｐ側における突出量ＨＲ１（半径としての突出量）は大きくされている。図６（Ｄ）に示すリング体８０Ｄは、第１ガス通路４の中心軸線Ｐ３の回りを１／２周以上するＣリング形状とされている。
【００２７】
図６（Ｅ）に示すリング体８０Ｅは円リング形状であり、リング体８０Ｅを構成する線材の断面形状は四角形状とされている。なお、リング体８０Ｅを構成する線材の断面形状としては、四角形状に限らず、円形状としても良い。図６（Ｆ）に示すリング体８０Ｆによれば、リング体８０Ｆを構成する線材の断面形状については、曲げ内周２００ｉ側よりも耐摩耗性が要請される曲げ外周２００ｐ側の断面積が相対的に大きく、曲げ内周２００ｉ側の断面積が相対的に小さくされている。図６（Ｇ）に示すリング体８０Ｇは、中心軸線Ｐ３の回りの周方向に沿って内周に断続的に形成された複数の溝８００を有する。第１ガスの通過性を確保しつつ、第１ガスとの接触面積を増加でき、更に、調整剤等の物体を堆積させ得る。
【００２８】
図６（Ｈ）に示すリング体８０Ｈは、芯体２の第１ガス通路４の中心軸線Ｐ３の回りを螺旋状に巻回する螺旋リング形状をなす。リング体８０Ｈを第１ガス通路４の中心軸線Ｐ３に沿って矢印ＸＡ方向に引っ張れば、リング体８０Ｈが縮径するため、曲成部２００の空間に挿入され易くなる利点が得られる。更に、その引張力を解除させれば、リング体８０Ｈが拡径するため、曲成部２００の内壁面に装着されて仮保持され易くなる。このように螺旋リング形状のリング体８０Ｈを曲成部２００の内壁面に仮保持した状態で、溶接等によりリング体８０Ｈを曲成部２００の内壁面に溶接させればよい。
【００２９】
（実施形態３）
図７〜図９は実施形態３を示す。本実施形態は前記した実施形態１，２と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。図７〜図９に示すように、芯体２は、内パイプ５１と、外パイプ６１と、内パイプ５１と外パイプ６１との間に形成された第２ガス通路６とを有する。図７から理解できるように、内パイプ５１は、エルボで形成された曲成部５１０と、曲成部５１０の一端５１０ｆ側に溶接または取付具で連接された第１直管５２０と、曲成部５１０の他端５１０ｓ側に溶接または取付具で連接された第２直管５３０とを有する。曲成部５１０は、曲げ内周５１０ｉと曲げ外周５１０ｐとを有する。外パイプ６１は、エルボで形成された曲成部６１０と、曲成部６１０の一端６１０ｆ側に溶接または取付具で連接された第１直管６２０と、曲成部６１０の他端６１０ｓ側に溶接または取付具で連接された第２直管６３０とを有する。曲成部６１０は、曲げ内周６１０ｉと曲げ外周６１０ｐとを有する。なお、内パイプ５１の曲成部５１０、第１直管５２０、第２直管５３０は、同じ金属または同種の金属で形成しても良い。場合によっては、曲成部５１０および第２直管５３０は高温の金属溶湯に近くなるので、第１直管５２０よりも耐熱性が良い金属で形成することができる。曲げ外周５１０ｐをもつ曲成部５１０の内壁面は調整剤等の物体により摩耗しやすいため、第１直管５２０および／または第２直管５３０よりも耐摩耗性が良い材料（合金鋼等）で形成することもできる。各突出部８は、第１ガス通路４の中心軸線Ｐ３の回りを１周するＯリング形状またはＣリング形状のリング体８０で形成されている。リング体８０は、中心軸線Ｐ３に沿って所定の間隔を隔てて内パイプ５１の曲成部５１０の内壁面において直列に複数個並設されている。リング体８０により第１ガスとの接触面積が増加し、曲成部５１０の冷却性、ひいては内パイプ５１の冷却性を向上でき、曲成部５１０の内壁面の摩滅が抑制される。
【００３０】
更に、第１ガスに含まれている調整剤等の物体の割合が多いときには、調整剤等の物体が内パイプ５１の曲成部５１０の内壁面に堆積され易くなる作用を期待できる。堆積された調整剤等の物体は、内パイプ５１の内壁面を保護する保護層を形成する作用を期待できる。この結果、第１ガスに含まれている調整剤等の物体が内パイプ５１の曲成部５１０の内壁面の母材に直接的に衝突することが抑制される。よって、芯体２の内パイプ５１の曲成部５１０の内壁面が摩耗することが抑制される。調整剤等の物体が硬質であっても、曲成部５１０の内壁面の母材が摩耗することが抑制される。ひいては、内パイプ５１ひいては外パイプ６１の長寿命化および耐久性の向上を図り得る。
【００３１】
一般的には、曲成部５１０の曲げ内周５１０ｉの内壁面よりも、曲げ外周５１０ｐの内壁面は摩耗する傾向がある。そこで本実施形態によれば、図７に示すように、ランス１の使用時において、曲成部５１０の曲げ内周５１０ｉよりも、曲げ外周５１０ｐは重力方向の下方に位置する。このため、第１ガス通路４を流れる第１ガスは、曲げ外周５１０ｐに接触してこれを冷却させる機能が高くなる。更に、重力等の関係で、調整剤等の物体は、曲成部５１０の曲げ内周５１０ｉ側よりも、曲げ外周５１０ｐ側に堆積され易くなる。よって、曲成部５１０の曲げ外周５１０ｐ側の内壁面における長寿命化および耐久性の向上を図り得る。なお、内パイプ５１の曲成部５１０の内径ＤＲ２を相対表示で１００とするとき、内径ＤＲ２の大きさによっても相違するものの、曲成部５１０の内壁面に対する突出部８の半径方向の突出量ＨＲ２（半径としての突出量）は、０．０１〜３０の範囲、０．１〜３０の範囲、１〜２０の範囲、１〜１０の範囲、２〜５の範囲が例示される。ただしこれらに限定されるものではない。リング体８０は溶接等による取付性を考慮すると、金属製が好ましい。
【００３２】
図７に示すように、外パイプ６１の外周側には定形れんが部３１が位置Ｋ１として装備されている。定形れんが部３１は加圧工程および焼成工程を経ているため、先端キャスタブル層３２２よりも高い強度および高い耐熱性をもち、ランス先端側における保持性を高め得る。第２ガス通路６の第２ガス吹出口６１は、横長のリング形状をなしており、ランス１の先端部１２の端面１２ｆにおいて開口する。第２ガス通路６のうち金属溶湯Ｍと反対側の他端部側には、第２ガスを第２ガス通路６に供給する第２ガス供給口が形成されている。第２ガス供給口は第２ガス供給源６００に繋がる。
【００３３】
第１ガスが金属溶湯に吹き込まれるとき、冷却作用を発揮させる第２ガスが第２ガス通路６に供給され、第２ガスは第２ガス通路６の第２ガス吹出口６１から金属溶湯Ｍに向けて吹き出される。冷却作用をもつ第２ガスが第２ガス通路６を流れるため、先端キャスタブル層３２２付近、殊に、第２ガス通路６の第２ガス吹出口６１付近における保護性を確保できる。更に、第２ガスの冷却作用により金属製の内パイプ５１および外パイプ６１は冷却される。ひいては外パイプ６１からの伝熱により定形れんが部３１の内周側も冷却されるため、先端キャスタブル層３２２ばかりか、定形れんが部３１の全体の冷却が促進される。これにより定形れんが部３１の耐久性が一層向上され、定形れんが部３１の長寿命化を図り得る。芯体２の長手方向において、第２ガス通路６は定形れんが部３１の設置位置Ｋ１を通過する。なお、定形れんが部３１が設けられていない場合でも良い。場合によっては、第１ガス通路４において、芯体２のうち内パイプ５１の曲成部５１０よりも上流側に複数個のリング体８０を間隔を隔てて並設させても良い。更に、芯体２のうち内パイプ５１の曲成部５１０よりも下流側に複数個のリング体８０を間隔を隔てて並設させても良い。内パイプ５１の全長にわたり、複数個のリング体８０を間隔を隔てて並設させても良い。殊に、内パイプ５１のうち金属溶湯Ｍに浸漬される部分にの全長にわたり、複数個のリング体８０を間隔を隔てて並設させても良い。
【００３４】
（実施形態４）
図１０は実施形態４を示す。本実施形態は前記した各実施形態と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。芯体２の曲成部２００の内壁面には、螺旋リング形状をなすリング体８０Ｈが突出部８として溶接または取付具により固定されている。第１ガス通路４のうちリング体８０Ｈが保持されている通路部分の内径をＤＲ１とすると、リング体８０Ｈを構成する線材が内壁面から突出している突出量をＨＲ３（図１０参照）とすると、突出量ＨＲ３を大きめにできる。その理由として、リング体８０Ｈは螺旋形状であるため、第１ガス通路４のガスを螺旋状に流し得る作用を有するためである。ＤＲ１を相対表示で１００とすると、突出量ＨＲ３としては０．５〜３０の範囲、１〜２５の範囲、１〜２０の範囲、１〜１０の範囲、１〜５の範囲が例示される。但しこれらに限定されるものではない。芯体２は内パイプと外パイプとの二重パイプ構造としても良い。螺旋リング形状をなすリング体８０Ｈは、第１ガスとの接触面積も増加できる。
【００３５】
（実施形態５）
図１１は実施形態５を示す。本実施形態は前記した各実施形態と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。第１ガスに含まれている調整剤の物体の比重、種類などによっては、遠心力などの作用により内パイプ５１の曲げ外周５１０ｐ側に沿って流れるおそれがある。そこで本実施形態によれば、図１１に示すように、内パイプ５１の内壁面のうち曲成部５１０において複数個のリング体８０が第１ガス通路４に対面するように第１ガスの流れ方向に沿って直列に固定されている。更に、内パイプ５１の内壁面のうち曲成部５１０において曲げ外周５１０ｐよりも下流の領域において（すなわち、第１ガスの流れ方向において内パイプ５１の曲成部５１０と第１ガス吹出口４１との間の領域）、複数個のリング体８０が第１ガス通路４に対面するように第１ガスと接触できるように、第１ガスの流れ方向に沿って直列に固定されている。この場合、内パイプ５１の内壁面のうち曲成部５１０において曲げ外周５１０ｐよりも下流の領域における耐久性を高めるのに貢献できる。
【００３６】
（実施形態６）
図１２は実施形態６を示す。本実施形態は前記した各実施形態と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。図１２（Ａ）では、芯体２に形成されている第１ガス吹出口４１は、水平方向に延びる横長形状とされている。耐火物層３を構成するキャスタブル層３２の上部３２ｕの肉厚をＷｕとし、下部３２ｄの肉厚をＷｄとすると、ＷｄはＷｕよりも大きくされている（Ｗｄ＞Ｗｕ）。耐火物層３のうち熱損傷を受けやすい下部３２ｄの耐久性および長寿命化に貢献できる。図１２（Ｂ）では、芯体２に形成されている第１ガス吹出口４１は、耐火物層３を構成するキャスタブル層３２の外輪郭は、水平方向に延びる横長形状とされている。耐火物層３を構成するキャスタブル層３２の上部３２ｕの肉厚をＷｕとし、下部３２ｄの肉厚をＷｄとし、側部３２ｓの肉厚をＷｓとすると、Ｗｄ，ＷｓはＷｕよりも大きくされている（Ｗｄ＞Ｗｕ，Ｗｓ＞Ｗｕ）。耐火物層３のうち熱損傷を受け易い下部３２ｄおよび側部３２ｓの耐久性および長寿命化に貢献できる。図１２（Ｃ）では、耐火物層３を構成するキャスタブル層３２の外輪郭は、横断面において、重力方向にのびる縦長の形状をなす。耐火物層３を構成するキャスタブル層３２の上部３２ｕの肉厚をＷｕとし、下部３２ｄの肉厚をＷｄとすると、ＷｄはＷｕよりも大きくされている（Ｗｄ＞Ｗｕ）。図１２（Ｄ）では、耐火物層３を構成するキャスタブル層３２の外輪郭は、横断面において縦長の形状をなす。耐火物層３を構成するキャスタブル層３２の上部３２ｕの肉厚をＷｕとし、下部３２ｄの肉厚をＷｄとすると、ＷｄはＷｕよりも大きくされている（Ｗｄ＞Ｗｕ）。図１２（Ｄ）では、芯体２に形成されている第１ガス吹出口４１は、水平方向に延びる横長なほぼ四角形状をなす。なお、芯体２は内パイプと外パイプとの二重パイプ構造としても良い。
【００３７】
（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した各実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。例えば、芯体２は、曲成部２００と第１直管２１０と第２直管２２０とを連結して形成されているが、これ限らず、一体成形品であっても良い。芯体２の異形状部２２は偏平化構造とされているが、これに限らず、異形状部２２を有しておらず、断面で真円形状またはこれに近い形状をなす円筒パイプ構造でも良い。芯体２の曲成部２００の内壁面は曲げ外周２００ｐおよび曲げ内周２００ｉを有するため、摩耗し易い。このため、曲成部２００の内壁面については、第１直管２１０および／または第２直管２２０よりも耐摩耗性が良い材料で形成することもできる。耐摩耗性が良い材料としては、炭化物、窒化物などの硬質相を母材に分散させた炭素鋼、合金鋼（ステンレス鋼を含む）、焼入鋼等の金属材料、セラミックスで形成しても良い。キャスタブル層３２は、先端部１２以外の部位において芯体２の外周壁面に被覆された本キャスタブル層３２０と、本キャスタブル層３２０の先端側の先端キャスタブル層３２２とで形成されているが、全体を同一材質のキャスタブル層で形成されていても良い。更には、耐火物層３としては、キャスタブル層に代えてレンガを組み付けたレンガ層で形成しても良い。なお、芯体は１重管構造として図示されている実施形態において、内パイプと外パイプと両者の間に第２ガス通路とを有する２重管構造としても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１はランス、１１はランス本体、１２は先端部、２は芯体、２２は異形状部、２００は曲成部、２１０は第１直管部、２２０は第２直管部、３は耐火物層、３１は定形れんが部、３２はキャスタブル層、４は第１ガス通路、４１は第１ガス吹出口、５１は内パイプ、５２は外パイプ、６は第２ガス通路、６１は第２ガス吹出口、８は突出部、８０はリング体を示す。
【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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【図１１】
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【図１２】
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