【事件の表示】
　特許第２８５９７０９号「減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８５９７０９号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第２８５９７０９号の請求項１〜請求項３に係る発明についての出願は、平成２年６月２９日になされ、平成１０年１２月４日に、その発明について特許の設定登録がなされ、その後、新日本製鐵株式会社、住友金属工業株式会社から特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１２年８月２２日に訂正請求がなされ、さらに、訂正拒絶理由が通知され、意見書が提出され、再度、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１３年１１月２９日に、訂正請求がなされたものである。（なお、平成１２年８月２２日付け訂正請求は、取り下げられた。）
２．訂正の要旨
ａ．特許請求の範囲の請求項１〜３の
　「【請求項１】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　先広がりのラバール型ランスノズルを用い、槽内の真空度、ランスへの酸素供給圧力と酸素流量とを計測しつつ、酸素供給圧力と真空度との比を、該比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上または未満の値を発生しうるよう選択的に定めた比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御することを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
【請求項２】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　酸素供給圧力を一定とし、該圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作を選択的に行うことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
【請求項３】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数が、ノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作を選択的に行うことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。」を、
　特許請求の範囲の減縮、明りょうでない記載の釈明を目的として、
　「【請求項１】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　先広がりのラバール型ランスノズルを用い、槽内の真空度、ランスへの酸素供給圧力と酸素流量とを計測しつつ、
　酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、
  前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
【請求項２】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　酸素供給圧力を一定とし、該圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
【請求項３】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　操業中変化する真空度に対し、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数が、ノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。」
と訂正する。
　発明の詳細な説明の記載を、明りょうでない記載の釈明を目的として、ｂ〜ｇのとおり訂正する。
ｂ．特許公報第４欄６〜７行の「採用することを特徴とする」を、「採用することにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする」に訂正する。
ｃ．特許公報第４欄１１行の「酸素供給圧力と真空度との比を、該比によって」を、「酸素供給圧力と真空度との比によって」と訂正する。
ｄ．特許公報第４欄１３行の「マッハ数以上または未満の値」を、「マッハ数以上の値を発生しうるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値」に訂正する。
ｅ．特許公報第４欄１４行の「発生しうるよう選択的に定めた比となるように」を、「発生しうる比となるように」と訂正する。
ｆ．特許公報第４欄１５〜１６行の「制御する。」を、「制御する操作を選択的に行う。」と訂正する。
ｇ．特許公報第４欄２６行の「酸素供給圧力と」を、「操業中変化する真空度に対し、酸素供給圧力と」に訂正する。
３．訂正の適否についての判断
3-1.訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　ａの訂正において、請求項１〜３の「・・・制御することを特徴とする」を、「・・・制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする」とする訂正は、実施例におけるラバール型単孔ランスを用いる旨の記載、＜発明の効果＞の欄における脱炭の効率向上、溶融金属昇熱度向上が選択的にできるという記載に基づいて、特許請求の範囲の請求項１〜３を限定するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号の特許請求の範囲の減縮に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　また、請求項１の「酸素供給圧力と真空度との比を、該比によって・・・」を、「酸素供給圧力と真空度との比によって」とする訂正は、冗長な表現を簡潔明りょうな表現に訂正したものであり、「マッハ数以上または未満の値を発生し得るよう選択的に定めた比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する」を、「マッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作を選択的に行う」とする訂正は、「マッハ数以上または未満の値」が「マッハ数以上の値」と「マッハ数未満の値」を選択的にとるものであることを明りょうにするための訂正であるから、いずれも特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　さらに、請求項３の「・・・酸素吹錬する方法において、酸素供給圧力と真空度との比によって・・・」を、「・・・酸素吹錬する方法において、操業中変化する真空度に対し、酸素供給圧力と真空度との比によって・・・」とする訂正は、特許公報第７欄１４〜１８行の「排気能力一定のもとでは、マッハ数を設計値どおり維持するように操業中変化する雰囲気圧力に対しランス元圧を変化させ追従させる。流調弁によって流量制御している場合には流量自体を変化させ追従させる。」なる記載に基づいて、請求項３に係る発明を明りょうにするための訂正であるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　ｂ〜ｇの各訂正は、特許請求の範囲の請求項１〜３の訂正に伴い、発明の詳細な説明の対応する記載を整合するように訂正するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
3-2.独立特許要件
（本件発明）
　訂正明細書の請求項１〜３に係る発明（以下、「本件第１〜３発明」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された次のとおりのものである。
　「【請求項１】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　先広がりのラバール型ランスノズルを用い、槽内の真空度、ランスへの酸素供給圧力と酸素流量とを計測しつつ、
　酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、
  前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
【請求項２】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　酸素供給圧力を一定とし、該圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
【請求項３】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　操業中変化する真空度に対し、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数が、ノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧  下における溶融金属の酸素吹錬方法。」
（訂正拒絶理由の概要）
　訂正拒絶理由は、本件第１〜３発明は、刊行物１、２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許出願の際独立して特許を受けることができない、というものである。
（刊行物に記載された発明）
　訂正拒絶理由に引用された刊行物１（「鉄と鋼」第62年(1976)第14号、第19〜26頁）には、「真空精錬における吹精酸素ガスの噴流特性」と題し、
　「吹錬中にこのように大巾に変動する真空槽圧力のどの値に合わせてラバル・ノズルを設計するのが最も望ましいのかを明らかにする必要がある。
　本報では真空下での酸素ジェットの特性を明らかにするために行なった模型実験の結果とそれにもとづいて設計したラバル・ノズルを用いて実炉で吹錬を行なった結果について報告する。」（第19頁右欄12〜末行）
　「酸素流量はランス元圧とスロート径のみによって決定され、(1)式で表わされる。
　　Q=0.80D12P0・・・・・(1)
　ここでQ:酸素流量[Nm3/min]
　　　　D1:ノズル・スロート径[m]
　　　　P0:ランス元圧[kg/m2]
　ノズル出口で達成されるマッハ数はランス元圧と出口の圧力のみによって決まり、(2)式が成り立つ。
　・・・
　ノズルの拡大の程度は、この出口マッハ数のみよって決まり、(3)式の関係を満足しなければならない。
　(D1/D2)2＝・・・
ここで、：ノズル出口径
　・・・
(3)式の関係をFig.3に示す。
　これら３つの式から酸素流量およびノズル・スロート径（またはランス元圧）の２つをきめれば、その時の雰囲気の圧力にちょうど合致した形状のラバル・ノズルを一義的に決定することが可能となる。」（第20頁左欄12行〜右欄下から9行）
　「(2)・・・これに対して真空精錬では吹錬中に真空槽圧力が数10Torrから数Torrへとしだいに減少するため、吹錬中の酸素流量を一定に保つかぎり一つの形状のラバル・ノズルで常に理想的な状態を得ることは不可能である。」(第21頁左欄1〜7行)
と記載され、
　Fig.1、Fig.2、Fig.3には、それぞれ、ラバルノズルの模型図、ノズル出口における圧力とマッハ数との関係（圧力が減少するとマッハ数が増大することが読みとれる）、ノズル出口におけるマッハ数とノズルの形状との関係が、それぞれ示されており、また、
　「ランス高さの一例として100mm高さの場合のジェットの中心全圧をノズルの設計マッハ数との関連で見たものをFig.9に示す。いずれのスロート径、真空槽圧の場合にもジェットの全圧が最大になるマッハ数が存在する。この図の曲線上に記入した縦線のマークはランス元圧と真空槽圧の圧力条件によってジェットが到達できるマッハ数の相当位置を表示しているが、ジェットの全圧が最大になる位置とよく一致している。この結果から圧力条件によって決まるマッハ数にちょうど合致するように設計されたノズルでジェットの全圧が最大になることがわかる。
　圧力条件と合致しない形状のノズルではジェットの全圧は小さくなるが、特に拡大が過剰な（設計マッハ数が大きすぎる）ノズルでこの傾向が著しい。これらの原因は文献から次のように考えられる。
　(1)拡大が不充分なノズルでは、ノズルの出口でも気体はまだ充分膨張していない（Fig.10(a)）。このためノズルを出た直後に方向性の悪い膨張を生じ、ジェットの軸方向の全圧が小さくなる。
　(2)拡大が過剰なノズルでは、気体はノズルの拡大部で真空槽圧よりも低い圧力まで過大な膨張を生じ、あるところで衝撃波の発生を伴って急激に圧力を回復し、同時に流速を減ずる（Fig.10(c)）。このためジェットの全圧が著しく減少する。
　以上の模型実験によって酸素ランスのラバル・ノズルは真空槽圧力にちょうど合致したマッハ数に設計するのがよく、また合致しない場合には大き目のマッハ数（拡大過剰）よりは小さ目のマッハ数（拡大不足）の側で設計するのが望ましいことが判明した。」（第23頁右欄3行〜第24頁左欄11行）
　「酸素ジェットの特性が確認できたラバル・ノズルを用いて、実炉で実際に18-8ステンレス鋼の吹錬を行なった。吹錬条件と成分挙動をパイプ・ランスの場合と比較してTable３に示す。・・・パイプ・ランスに対し、ラバル・ノズルでは吹錬中全期間を通じて取鍋蓋の位置に相当する1400mmの高さから吹錬を行なったが、同等の吹錬時間および酸素消費量で同等の脱炭が進行し、またメタリックな成分の挙動にも大差は認められない。
　ラバル・ノズルを用いて吹錬した場合の吹錬中の排ガス成分の変化を真空度の変化と一緒にFig.14に示す。」（第25頁右欄17行〜第26頁左欄４行）
　「真空精錬法で安定な吹錬を行なえる酸素ランスをみいだすため、各種のノズルから真空中へ噴出する酸素ジェットの全圧を測定した結果、次の点が明らかとなった。
　・・・
　(2)真空槽圧力に合致したマッハ数に設計したラバル・ノズルを用いることにより、ジェットの圧力を著しく増大することができる。
　(3)吹錬中の真空槽圧力の減少に対しては、ラバル・ノズルが拡大不足になる方向に設計する方がジェットの圧力を高目に維持できる。
　以上の知見にもとづいて設計したラバル・ノズルを50t実炉へ適用した結果、パイプ・ランスの2倍以上のランス−湯面間距離で吹錬を行なうことが可能となり、ランスの溶損が防止できるために吹錬が著しく安定した。」（第26頁右欄10〜24行）
と記載され、
　Fig.9には、ランス高さ100mmにおけるジェットの全圧力が、Fig.10には、ラバルノズルの圧力拡散の模式図が、Fig.14には、ラバルノズルランスの吹錬中のガス組成の変化が、それぞれ示され、
　Table３には、スロート径20mmのラバルノズルの場合、酸素流量（Oxygen flow rate）が1000→800Nm3/hrであり、真空槽圧力（Vessel pressure）が100→4.8Torrであることが示されている。
　同じく引用された刊行物２（特開平２−７７５１８号公報）には、
　「製鋼炉で溶製された未脱酸溶鋼もしくは弱脱酸溶鋼の脱ガス・脱炭処理をRH法又はDH法等を用いて行う真空脱ガス方法において、真空脱ガス処理槽内における溶鋼の浴面から所定距離離隔して上方位置から酸素ガス又は酸素含有ガスを溶鋼表面に吹付け、溶鋼の脱炭反応を進行させるとともに、排ガス中の（CO＋C02）の割合が5％以上となり、かつ排ガス中のCO2/(CO+CO2)比が約30％以上となる時期に溶鋼表面近傍で脱ガス処理中に発生するCOガスを燃焼させ、溶鋼温度の降下量を低減させることを特徴とする溶鋼の真空脱ガス・脱炭処理方法。」（特許請求の範囲請求項１）が記載され、また、
　「COガスを燃焼させるために酸素ガス又は酸素含有ガスを吹付けるランスと、脱炭を促進するために酸素ガス又は酸素含有ガスを吹付けるランスを共通の１本のランスとすることも出来、また要すればCOガスを燃焼させるために酸素ガス又は酸素含有ガスを吹付けるランスと、脱炭を促進するために酸素ガス又は酸素含有ガスを吹付けるランスを個別に設けることも可能である。」（第3頁右下欄12〜末行）
　「この発明では例えば従来のRH−OB法の如きとは異なり、溶鋼内に直接酸素を供給するのではなくその浴面に酸素を供給する必要がある。この酸素は、一部は脱炭反応を促進させるものであって全て脱炭反応に使用されると溶鋼への着熱が困難となるので、真空脱ガスの操業条件例えば、ランス高さ、真空度、酸素流量、ランス形状等をコントロールし、酸素ジェットの湯面到達圧力をある適性値にする必要がある。これにより脱炭を促進しつつ、湯面近傍で溶鋼より発生するCOガスを燃焼させ効率よく湯面に着熱させることができる。・・・
　まず、この発明において脱ガス処理中に酸素を吹き込む場合酸素供給高さ、真空度、使用するランスの形状及び酸素流量等複合的な条件があり、これら１つが変化するとその作用は大きく変化する。そこで、これらの条件の変化による作用を吹込まれた酸素ジェットの中心軸（ランスの中心軸）の湯面への到達圧力P（Torr）で判定することとした。・・・この酸素ジェットの中心軸の圧力Pは、種々の出口径とスロート径をもったラバルノズルとストレートノズル、及び酸素供給高さ酸素流量及び真空度を変化させて実測した圧力を、最も相関係数の高い条件で回帰した式である。これを実操業の結果を入れて求めたPと[C]=40ppmまでの脱炭速度定数及び処理開始15分までの溶鋼温度降下量との関係を図−１に示す。図から脱炭速度定数はPの増加とともに増加する。これは湯面への到達圧力が高い方が酸素が溶鋼内部まで供給されるため脱炭に対して有利なためである。一方溶鋼温度降下は、Pが大きいと、前述の理由から２次燃焼が小さくなり、またPが小さいと２次燃焼した熱が溶鋼に着熱せず高温ガス体として排気にひかれてしまう。その結果、温度降下としては大きくなり適正なPがあることがわかる。以上の結果、脱炭と着熱を両方とも効果的におこなうためには、脱炭速度の下限0.145（比較例の平均値）から、第１図よりPを15と決定した。また、Pの上限については、溶鋼への最適着熱を適用例9（10の誤記と認める）を限界としてPを950と決定した。」（第4頁右上欄6行〜右下欄11行）
　「第５図にRH式真空脱ガス処理装置の模式を示し、図中１は取鍋、２は転炉等の精錬炉で溶製された末脱酸溶鋼もしくは弱脱酸溶鋼、３は真空排気系にダクト４を介して接続されるRH式脱ガス槽、５は脱ガス槽３内に酸素を吹き込むランス・・・であり、この発明では脱ガス処理中に発生するCOガスはランス５より吹き込まれる酸素にて燃焼され、溶鋼２の温度降下を伴うことなしに脱ガス・脱炭反応が進行することとなる。」（第7頁左上欄7〜17行）
　「実施例１
　230Ton底吹き転炉で溶製したC：0.02〜0.05％になる溶鋼を上掲第４図（第５図の誤記と認める）に示す上吹きランスを有する230Ton用RH式還流脱ガス装置を用い表−１に示す条件下に脱ガス・脱炭処理し、処理中の溶鋼温度降下状況等について調査した。その結果を表−１に併せて示す。」（第7頁右上欄11〜17行）
と記載され、
　表−１には、D1（吹込みラバルノズルにおけるスロート径）18mm、D2（吹込みランスチップの出口径）52.5mmの単一のランスを用いたものについて、ヒートNo.5は、送酸量が、126.6Nm3、真空度が送酸開始時に185Torr、送酸終了時に11Torr、Pが218で、[C]＝40ppmまでの脱C速度定数が0.238/分、温度降下量が16℃であり、ヒートNo.10は、送酸量が130.6Nm3、真空度が送酸開始時に200Torr、送酸終了時に20Torr、Pが949で、[C]＝40ppmまでの脱C速度定数が0.291/分、温度降下量が32℃であることが示されている。
（対比・判断）
　本件第１発明と刊行物１に記載された発明とを対比する。
　刊行物１に記載された発明における「ラバル・ノズル」（Fig.1参照）は、本件第１発明における「水冷上吹ランス」又は「先広がりのラバール型ランスノズル」に相当し、また、刊行物１には、「酸素流量およびノズル・スロート径（またはランス元圧）の２つをきめれば、その時の雰囲気の圧力にちょうど合致した形状のラバル・ノズルを一義的に決定することが可能となる。」と記載され、Table３に、酸素流量及び真空槽圧力の変化が示されており、溶融金属の酸素吹錬中、真空槽圧力（槽内の真空度）、ランス元圧（ランスへの酸素供給圧力）と酸素流量とを計測することは明らかであり、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御することも明らかである。
　また、刊行物１には、「真空槽圧力に合致したマッハ数に設計したラバル・ノズルを用いることにより、ジェットの圧力を著しく増大することができる。」、「吹錬中の真空槽圧力の減少に対しては、ラバル・ノズルが拡大不足になる方向に設計する方がジェットの圧力を高目に維持できる。」と記載されており、そして、真空槽圧力の変動幅の最大値とランス元圧とから決定される出口の理論マッハ数に一致するように、ノズルスロート径（ノズル・スロート部面積）とノズル出口径（ノズル吐出口面積）を設計したラバル・ノズル（設計マッハ数＝理論マッハ数）は、吹錬の進行に伴い真空槽圧力が減少すると、Fig.2に示されているように、理論マッハ数が増大するため、理論マッハ数が設計マッハ数以上となるものであり、さらに、「ラバル・ノズルが拡大不足」は、設計マッハ数が理論マッハ数より小さいことを意味しているから、刊行物１に記載された発明は、「酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する」ものであると認められる。
　してみると、両者は、「真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、先広がりのラバール型ランスノズルを用い、槽内の真空度、ランスへの酸素供給圧力と酸素流量とを計測しつつ、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。」である点で一致し、以下の点で相違する。
　すなわち、本件第１発明が、「酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめた」ものであるのに対し、刊行物１には、上記操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめることが示されていない点で相違する。
　上記相違点について検討する。
　刊行物１には、「圧力条件と合致しない形状のノズルではジェットの全圧は小さくなるが、特に拡大が過剰な（設計マッハ数が大きすぎる）ノズルでこの傾向が著しい。」、「拡大が過剰なノズルでは、気体はノズルの拡大部で真空槽圧よりも低い圧力まで過大な膨張を生じ、あるところで衝撃波の発生を伴って急激に圧力を回復し、同時に流速を減ずる（Fig.10(c)）。このためジェットの全圧が著しく減少する。」と記載されており、拡大が過剰なノズルでは、設計マッハ数が理論マッハ数より大きくなり、すなわち、「酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比」となり、ジェットの全圧が著しく減少し、ソフトブローが達成されることが示唆されているものの、「酸素ランスのラバル・ノズルは真空槽圧力にちょうど合致したマッハ数に設計するのがよく、また合致しない場合には大き目のマッハ数（拡大過剰）よりは小さ目のマッハ数（拡大不足）の側で設計するのが望ましいことが判明した。」と記載されているように、大き目のマッハ数（拡大過剰）で設計することを意図するものではなく、「酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作」を行うことにより、「昇熱度の向上」を可能ならしめることが示唆されているとはいえない。
　また、刊行物２には、表−１に、D1(吹込みラバルノズルにおけるスロート径)18mm、D2(吹込みランスチップの出口径)52.5mmの単一のラバール型ランスノズルを用い、「真空脱ガスの操業条件、例えばランス高さ、真空度、酸素流量、ランス形状等をコントロールする」ことにより、「脱炭を促進しつつ、湯面近傍で溶鋼より発生するCOガスを燃焼させ効率よく湯面に着熱させる」ことが示されているが、「図から脱炭速度定数はPの増加とともに増加する。これは湯面への到達圧力が高い方が酸素が溶鋼内部まで供給されるため脱炭に対して有利なためである。一方溶鋼温度降下は、Pが大きいと、前述の理由から２次燃焼が小さくなり、またPが小さいと２次燃焼した熱が溶鋼に着熱せず高温ガス体として排気にひかれてしまう。その結果、温度降下としては大きくなり適正なPがあることがわかる。以上の結果、脱炭と着熱を両方とも効果的におこなうためには、脱炭速度の下限0.145（比較例の平均値）から、第１図よりPを15と決定した。また、Pの上限については、溶鋼への最適着熱を適用例9（10の誤記と認める）を限界としてPを950と決定した。」と記載されているように、「酸素ジェットの中心軸の圧力P」を指標とするものであり、「酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめた」ものではない（ヒートNo.5は、[C]＝40ppmまでの脱C速度定数が0.238/分、温度降下量が16℃であるから、溶融金属の昇熱度を向上させたものであり、ヒートNo.10は、[C]＝40ppmまでの脱C速度定数が0.291/分、温度降下量が32℃であるから、溶融金属の脱炭効率を向上させたものであるが、それぞれの真空度の変化から、ノズル吐出口マッハ数(M2)と〔雰囲気圧力(P2)とランス元圧(P1)〕との関係を求めると、各ヒートとも、本件の第１図において、超音速直進流れ高エネルギージェット(A)の線を跨いで、広角広がり流れ低エネルギージェット領域(C)から直進性流れ中エネルギージェット領域(B)に入っているから、上記操作を選択的に行うことにより、溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたものではない。）から、刊行物２の記載を参照しても、上記相違点に示した本件第１発明の構成を当業者が容易に想到し得るとはいえない。
　したがって、本件第１発明は、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　次に、本件第２発明は、酸素供給圧力を一定とし、真空度を制御する操作を行う点で本件第１発明と相違するが、その操作を選択的に行う点では、上記相違点に示した本件第１発明の構成と共通であるから、本件第１発明と同様の理由により、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　本件第３発明は、操業中変化する真空度に対し、酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作を行う点で本件第１発明と相違するが、その操作を選択的に行う点では、上記相違点に示した本件第１発明の構成と共通であるから、本件第１発明と同様の理由により、刊行物１及び２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
（まとめ）
　したがって、本件第１〜３発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
3-3.訂正の適否についての結論
　よって、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、同条第３項で準用する第１２６条第２項〜第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
４．特許異議申立てについて、
4-1.申立て理由の概要
　特許異議申立人新日本製鐵株式会社は、(ア)本件公報の実施例においてＫ値及びM2'が記載されていないため、M2との比較ができず、また、公知文献の値を基にM2'を試算すると、脱炭を指向したはずの本件公報の実施例(1)はM2'＜M2となり、本件発明の技術思想と矛盾するから、本件発明の特許は、特許法第３６条第４項、第５項（本件は、平成２年６月の出願であるから、特許法第３６条第４項、第５項は、第３項、第４項の誤りであると認める）に規定する要件を満たしていない出願に対してなされたものであり、(イ)本件請求項１に係る発明は、甲第１号証（刊行物１と同じ）或いは甲第２号証（刊行物２と同じ）に記載された発明であるか、甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、本件請求項２に係る発明は、甲第２号証に記載された発明であるか、甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、また、本件請求項３に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるか、或いは甲第１号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件請求項１〜３に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号又は第２項の規定に違反して特許されたものである（申立て理由１）、と主張している。
　また、特許異議申立人住友金属工業株式会社は、(ウ)本件請求項１〜３に係る発明は、甲第１〜３号証（甲第１、３号証は、それぞれ刊行物１、２に対応する。）に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件請求項１〜３に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、(エ)本件請求項１〜３に係る発明は、明細書の記載が不備であるから、本件請求項１〜３に係る発明の特許は、特許法第３６条第５項、第６項（本件は、平成２年６月の出願であるから、特許法第３６条第５項、第６項は、第３項、第４項の誤りであると認める）に規定する要件を満たしていない出願に対してなされたものである（申立て理由２）、と主張している。
4-2.当審の判断
(1)申立て理由(1)について
　(ア)について
　比熱Ｋは、例えば、特許権者が平成１２年８月２２日付け特許異議意見書と共に提出した参考文献１（「化学大辞典７」１９８９年、共立出版株式会社発行、第４８３頁）に記載されている（二原子分子についてはＫ＝1.40）ように当業者に周知の事項であり、本件発明の実施例にはM2'は記載されていないが、Ｋ値が明らかである以上、(1)式に基づいて当業者であれば容易にM2'を導くことは可能である。
　また、「脱炭を指向したはずの実施例(1)はM2'＜M2となり、矛盾する」旨の主張は、同特許異議意見書第１７頁〜第１８頁に記載されているとおり、Ｋ＝1.40として計算するとM2'＝M2となり（M2'＝1.798であり、小数点以下第２位を四捨五入すれば、1.8であるから、M2'＝M2となる。）、M2'＜M2ではなく、M2'≧M2を満たすことは明らかであるから、矛盾はない。
　したがって、特許法第３６条についての特許異議申立人の主張は採用できない。
　(イ)について
　上記3-2に示したとおり、本件第１発明と甲第１号証（刊行物１）又は甲第２号証（刊行物２）に記載された発明とを対比すると、上記の相違点があるから、本件第１発明は甲第１号証又は甲第２号証に記載された発明することはできず、また、甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることもできない。
　なお、特許異議申立人は、甲第２号証の表２に記載のランスについて式に基づき計算しているが、表２に記載のランスは、脱炭用ランスと２次燃焼用ランスの二つのランスを用いるものであり、本件第１発明のように、「単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめた」ものではないから、甲第２号証の表２を参照しても、上記の判断は変わらない。
　同じく、本件第２発明は、甲第２号証に記載された発明とすることはできず、甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　また、同じく、本件第３発明は、甲第１号証に記載された発明とすることはできず、甲第１号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることもできない。
(2)申立て理由(2)について
　(ウ)について
　特許異議申立人住友金属工業株式会社が提出した甲第２号証（特公昭５３−２４００８号公報）には、
　「酸素吹錬中の雰囲気圧力の変動巾の最大値とランスの元圧とから決定される出口の理論マッハ数に一致するように入口径と出口径との比を設定したラバルノズルを用い、上記最大圧力よりも低い雰囲気圧力では、その圧力で到達しうる出口の理論マッハ数よりも小さい出口マッハ数で酸素吹錬を行う鋼の真空精錬方法。」（特許請求の範囲）
が記載され、また、
　「第５図に示すように、ノズル設計マッハ数が増加するに従って中心動圧は次第に強くなるが、ある設計マッハ数を越えると中心動圧は急激に減少し始めることがわかる。図中のI印はランス元圧と雰囲気によって決まる理論出口マッハ数であるが、この理論マッハ数にほぼ一致した設計マッハ数のノズルの場合中心動圧が最大となることがわかる。
　そして、設計マッハ数が理論マッハ数と一致しない場合にはいずれも中心動圧は減少し、ことに設計マッハ数が過大な場合には著しく減少することがわかる。
　以上の実験結果より、Witten法でランス高さを高くするには吹錬中の雰囲気圧の変動巾の上限圧力に対応した設計マッハ数のラバルノズルを使用し、雰囲気圧が前記圧力より低下した時期にはノズルの設計マッハ数が理論出口マッハ数より小さくなる条件で吹錬することが望ましい。」（第４欄15〜32行）
　「入口（スロート）径10mm、出口径20.5mm、拡大部長さ60mmで設計マッハ数３のラバルノズルを有するランスを用いた。酸素流量250Nm3/hrのときランス元圧は5.2kg/cm2で、槽内圧が吹錬を開始する100Torrのときノズル出口の理論マッハ数が３となり、ノズルの設計マッハ数の合致するように構成されているため、雰囲気圧力が100Torrよりも低いときはノズルの理論出口マッハ数より設計マッハ数は小さくなる。また、吹錬末期に酸素流量を減少したときもランス元圧は4.2kg/cm2、槽内圧は30Torr以下であるから設計マッハ数は理論マッハ数より小さいという条件を満たしている。」（第５欄14〜26行）
と記載されている。
　以上の記載からみて、甲２号証には、「吹錬中の雰囲気圧の変動巾の上限圧力に対応した設計マッハ数のラバルノズルを使用し、雰囲気圧が前記圧力より低下した時期にはノズルの設計マッハ数が理論出口マッハ数より小さくなる酸素流量、ランス元圧、槽内圧の条件で吹練する減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。」、すなわち、「先広がりのラバール型ランスノズルを用い、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。」の発明が記載されていると認められ、また、設計マッハ数（ノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数）が理論マッハ数（酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数）より過大な場合には中心動圧は著しく減少することが示されているものの、「酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロー卜部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作」を行うことにより、「昇熱度の向上」を可能ならしめることが示唆されているとはいえない。
　したがって、本件第１〜３発明は、甲第１号証（刊行物１）及び甲第３号証（刊行物２）に記載された発明に甲第２号証に記載された発明を組み合わせても、当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　(エ)について
　特許異議申立人は、本件明細書には、以下の点で記載不備があると主張している。
1)本件請求項１には、「理論マッハ数が設計マッハ数以上または未満」という表現があるが、酸素ガスを吹き付けて酸素吹錬すれば、必ずいずれかに該当するとも解釈できるから、該表現は曖昧であり、本件第１発明の範囲は不明確である。
2)「選択的に」制御するのは、１ヒート中で行うのか、各ヒート毎に行うのかが不明確である。
3)本件第１〜３発明は、１本のラバルランスを使用し、減圧下における効率のよい脱炭、または鋼浴昇熱の２つの操作を選択的に行うものであるが、実施例では、１本のラバルランスで、上記操作を選択的に行っておらず、本件第１〜３発明と対応していない。
　1)の点については、平成１３年１１月２９日付けの訂正請求により訂正されて明確となった。
　2)の点については、本件第１〜３発明の選択的制御は１ヒート中でも行い得るし、各ヒート毎にも行い得ることは明らかである。また、実施例として、１ヒートの中で、脱炭優先から昇熱優先、あるいは昇熱優先から脱炭優先に切り替えた精錬の例はないが、酸素流量、酸素供給圧力或いは雰囲気圧力の調整によって行えることは明確であるから、具体的な精錬の例がないからといって不備であるとはいえない。
　3)の点については、実施例(1)〜(3)は、各ヒート毎に、１本のラバルランスを使用し、脱炭優先（設計マッハ数M2＝1.8の１本のラバルランス、理論マッハ数M2'＝1.8又は1.8〜1.9）か昇熱優先（設計マッハ数M2＝2.0の１本のラバルランス、理論マッハ数M2'＝1.8〜1.9）かの操作を行う例であり、本件第１〜３発明と対応している。
　したがって、本件明細書には、特許異議申立人が主張するような記載不備はない。
５．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件第１〜３発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件第１〜３発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１月２３日（２００２．１．２３）
【訂正の要旨】
ａ．特許請求の範囲の請求項１〜３の
　「【請求項１】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　先広がりのラバール型ランスノズルを用い、槽内の真空度、ランスへの酸素供給圧力と酸素流量とを計測しつつ、酸素供給圧力と真空度との比を、該比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上または未満の値を発生しうるよう選択的に定めた比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御することを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
　【請求項２】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　酸素供給圧力を一定とし、該圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作を選択的に行うことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
　【請求項３】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数が、ノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作を選択的に行うことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。」を、
　特許請求の範囲の減縮、明りょうでない記載の釈明を目的として、
　「【請求項１】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　先広がりのラバール型ランスノズルを用い、槽内の真空度、ランスへの酸素供給圧力と酸素流量とを計測しつつ、
　酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、
　前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
　【請求項２】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　酸素供給圧力を一定とし、該圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。
　【請求項３】真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　操業中変化する真空度に対し、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数が、ノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となるように酸素流量、または酸素供給圧力を制御する操作を選択的に行うことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法。」
と訂正する。
　発明の詳細な説明の記載を、明りょうでない記載の釈明を目的として、ｂ〜ｇのとおり訂正する。
ｂ．特許公報第４欄６〜７行の「採用することを特徴とする」を、「採用することにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたことを特徴とする」に訂正する。
ｃ．特許公報第４欄１１行の「酸素供給圧力と真空度との比を、該比によって」を、「酸素供給圧力と真空度との比によって」と訂正する。
ｄ．特許公報第４欄１３行の「マッハ数以上または未満の値」を、「マッハ数以上の値を発生しうるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数未満の値」に訂正する。
ｅ．特許公報第４欄１４行の「発生しうるよう選択的に定めた比となるように」を、「発生しうる比となるように」と訂正する。
ｆ．特許公報第４欄１５〜１６行の「制御する。」を、「制御する操作を選択的に行う。」と訂正する。
ｇ．特許公報第４欄２６行の「酸素供給圧力と」を、「操業中変化する真空度に対し、酸素供給圧力と」に訂正する。
（５４）【発明の名称】
減圧下における溶融金属の酸素吹錬方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　先広がりのラバール型ランスノズルを用い、槽内の真空度、ランスへの酸素供給圧力と酸素流量とを計測しつつ、
酸素供給圧力と真空度との
比に
の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、
前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数
る比
操作を選択的に行うことにより、
単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめた
　【請求項２】　真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　酸素供給圧力を一定とし、該圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作を選択的に行う
ことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめた
　【請求項３】　真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、
　
操業中変化する真空度に対し、
ことにより、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめた
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
　本発明は、減圧下における溶融金属の酸素吹錬に関し、特に酸素上吹ランスによる脱炭反応および金属浴の昇熱の制御方法に関するものである。
＜従来の技術＞
　減圧下に酸素上吹ランスによって鋼浴の脱炭を行うにあたり、低炭領域での脱炭効率を上げる方法としては特開昭５４−１３７４２１号に開示された技術がある。さらに上吹酸素ランスのノズルチップをラバール形状として脱炭効率を上げる方法として特開昭５７−１３７４１５号（特公昭６１−５７８８６号）に開示された技術がある。
　前記特開昭５４−１３７４２１号に開示された技術は、高Ｃｒ溶鋼に対し真空中で脱炭を行う場合、溶鋼中のＣ濃度に応じてランスノズルの有効開孔断面積を変化させ、極低Ｃ濃度までの脱炭を行うものである。しかし、この方法では実操業を考慮した場合、操業中にランスチップ径を変更することは１本単管ランスでは不可能であり、２本ランス或いは多重管ランスにすると設備が複雑となる。また、ランスチップ先端に弁体とその駆動系を具え断面積を変更するタイプとすることは高熱のため過大な冷却構造を必要とするという問題がある。
　特開昭５７−１３７４１５号に開示された技術は、ラバール型ノズルの所定マッハ数が吹錬中の槽内圧力の上限で得られるように設計することによって脱炭を効率良く行う方法である。しかしながら槽内圧力は７６０Ｔｏｒｒの常圧から０．１Ｔｏｒｒ程度の真空にまで変化するため、設計圧力をどの圧力にとるかを決定することは困難である。また、本法によれば脱炭と昇熱の作用のうち、脱炭のみが効率よく行われるが昇熱を効率良く行うことはできない。さらに真空度を制御しないため、ラバールノズルの効率を設計通り発揮できず、酸素圧力を変化した時設計マッハ数が変動し、ラバールノズルの設計操作域をはずれ易いという問題がある。
＜発明が解決しようとする課題＞
　本発明は、以上の従来技術の問題点を解決し減圧下における効率のよい脱炭、または鋼浴昇熱の２つを選択的に達成し得る酸素吹錬技術を提供するためになされたものである。
＜課題を解決するための手段＞
　本発明は、真空脱ガス装置の脱ガス槽内に水冷上吹ランスを具え、この水冷上吹ランスから酸素ガスを槽内溶融金属浴面に吹きつけ溶融金属を酸素吹錬する方法において、以下の▲１▼〜▲３▼のいずれかの手段を採用すること
により、単一のランスで溶融金属の脱炭効率の向上または昇熱度の向上を選択的に可能ならしめたこと
▲１▼先広がりのラバール型ランスノズルを用い、槽内の真空度、ランスへの酸素供給圧力と酸素流量とを計測しつつ、酸素供給圧力と真空度との
比に
の値を発生しうる比となるように、真空度、酸素供給圧力または酸素流量の少なくとも１つを制御する操作と、前記酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数
る比
操作を選択的に行う
▲２▼酸素供給圧力を一定とし、該圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数以上の値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作と、酸素供給圧力と真空度との比によって計算されるマッハ数がノズルスロート部面積とノズル吐出口面積の比から算出されるマッハ数より小さい値を発生しうる比となる圧力になるように真空度を制御する操作を選択的に行う。
▲３▼
操業中変化する真空度に対し、
＜作　用＞
　脱炭を効率よく行わせるには酸素ジェットの直進性を保持し、できる限り高速で酸素を鋼浴面に到達させることが有効である。
　一方、溶融金属浴の昇熱を効率よく行わせるためには、ある程度の脱炭効率を保持しながら酸素ジェットを拡散させ、溶融金属浴から脱炭によって発生するＣＯガスと酸素ガスを効率良く接触させＣＯガスを２次燃焼させることが有効である。
　ところで、ラバール型ランスの特性としてランスノズル中間にランス吐出口径より小径のノズル（スロートと称する）を付したランスでは、ランス元圧がジェットの噴出される雰囲気圧力の約２倍以上あるとノズルスロート部流速は音速となり、流量がランス元圧とノズルスロート断面積に一次比例すること、また、理論的に達成可能なノズル吐出口のマッハ数（ノズルスロート部流速が音速となった場合の該流速と吐出速度の比）がランス元圧と雰囲気圧力のみによって決まり次式が成立する。
　　Ｍ２＝Ｗ２／ＷＳ
　　　　＝〔（Ｋ＋１）／（Ｋ−１）×｛１−（Ｐ２／Ｐ１）（Ｋ−１）／Ｋ｝〕１／２　　‥‥‥‥‥（１）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　単位ＳＩ
　ここで、
　　Ｍ２：ノズル吐出口マッハ数、
　　Ｗ２：ノズル吐出流速、
　　ＷＳ：ノズルスロート部流速（＝音速）、
　　Ｐ１：ランス元圧、
　　Ｐ２：雰囲気圧力、
　　Ｋ　：比熱比。
　この関係を図示すると第１図となる。
　また、ラバールノズルの形状はノズル吐出口の目標マッハ数Ｍ２によって決定され次式により示される。
　　（ＤＳ／Ｄ２）２＝ＡＳ／Ａ２
　　　　　　　　　　＝Ｍ２×｛（Ｋ＋１）／２−（Ｋ−１）／２×Ｍ２２｝１／（Ｋ−１）　‥‥‥‥（２）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　単位ＳＩ
　ここで、
　　ＤＳ：スロート部径、
　　Ｄ２：ノズル吐出口径、
　　ＡＳ：スロート部断面積、
　　Ａ２：ノズル吐出口断面積。
　この関係を図示すると第２図となる。
　このように設計されるランスチップを用いた場合、第１図、第２図からつぎのことがいえる。
▲１▼　雰囲気圧力Ｐ２と酸素供給圧力（＝ランス元圧）Ｐ１との比が一定になるようにすることによって、あるマッハ数に設けられたノズルによって第１図の曲線（Ａ）のようにマッハ数Ｍ２の超音速の広がりのほとんどない酸素ジェット流れが達成し得る。本ジェットによって吹錬を実施する場合、酸素ジェットのエネルギー損失を極力抑えた状態で鋼浴に達せられるため、酸素ジェットの浸透深さが深くとれ、攪拌力も向上し脱炭反応は効率良く行なえる。
▲２▼　Ｐ２とＰ１の比によって算出されるマッハ数Ｍ２′が実際のラバールノズルのＡＳとＡ２によって計算されるマッハ数Ｍ２に対しＭ２′≧Ｍ２となるようにすれば（第１図の領域（Ｂ）＋（Ａ））、ジェットは直進性を維持したまま吐出口出口で圧力振動を生じる。これは（１）式でＭ２、Ｐ１から逆算される圧力Ｐ２′に対しＰ２′≦Ｐ２となる場合であり、またＭ２、Ｐ２より逆算されるＰ１′に対し、Ｐ１′≧Ｐ１となる場合である。
　いずれの場合も酸素ジェットのエネルギーは圧力振動によって若干奪われるが、直進性はラバールにより保持しているためＣＯガスの２次燃焼はほとんど生じず、鋼浴中に効率良く酸素が到達し、脱炭は効率良く行なえる。
▲３▼　▲２▼の場合とは逆にＭ２′＜Ｍ２となるようにすれば（第１図の領域（Ｃ））、ジェットはラバールスロート部で音速であり、かつラバール出口でも音速となるようにラバール内で衝撃波を生じ減速する。よってエネルギーは失われ、かつ吐出状況はストレートノズルからの吐出と同じように広角広がり流れとなり、ソフトブローが達成されＣＯガスの２次燃焼が効率よく行なえる。
　以上の知見をもとに、効率のよい脱炭、真空化、溶融金属の昇熱のためにつぎの方法が有効であることを導き出せた。すなわち、減圧下でラバールノズルを用いて溶融金属の酸素吹錬を行うに際し、脱炭を効率よく行わせるためには、
▲１▼　排気能力一定のもとでは、マッハ数を設計値どおり維持するように操業中変化する雰囲気圧力に対しランス元圧を変化させ追従させる。流調弁によって流量制御している場合には流量自体を変化させランス元圧を変化させ追従させる。流量一定の下ではあるいは排気能力を制御してもよい。
▲２▼　Ｍ２′≧Ｍ２となるように排気能力を制御することによって真空度を制御する。
▲３▼　また、ランス元圧あるいは酸素流量自体を制御する。
　溶融金属の昇熱を効率よく行わせるためには、Ｍ２′＜Ｍ２となるように真空度、ランス元圧、酸素流量のうち、少なくとも１つを制御する。
＜実施例＞
　転炉で一次脱炭精錬された２３０Ｔ／ＣＨの溶鋼を２分で循環できる循環流量のＲＨ脱ガス設備を用い、上吹きによって１５Ｎｍ３／分の酸素流量で酸素吹錬を行った。
（１）開口比Ａ２／ＡＳ＝２．４５、計算Ｍ２＝１．８のラバール型単孔ランスを用い、蒸気ブースターの使用段数および／またはリーク空気流量の制御によって排気能力を制御することによって１００Ｔｏｒｒに雰囲気圧力を固定した。その時のランス元圧は１ｋｇ／ｃｍ２−Ｇであった。処理時間は２０分とした。
（２）開口比Ａ２／ＡＳ＝２．４５、計算Ｍ２＝１．８のラバール型単孔ランスを用い、排気能力を制御し１００〜５０Ｔｏｒｒの間で操業した。ランス元圧は１ｋｇ／ｃｍ２−Ｇ、処理時間２０分とした。
（３）開口比Ａ２／ＡＳ＝４．９４、計算Ｍ２＝２．０のラバール型単孔ランスを用い、排気能力を制御し１００〜５０Ｔｏｒｒの間で操業した。ランス元圧は１ｋｇ／ｃｍ２−Ｇ、処理時間は２０分とした。
（４）比較例として工程法ストレート型単孔ランスを用い、１００〜５０Ｔｏｒｒの間で操業した。処理時間は２０分とした。
　操業結果を比較して第１表に示す。
　以上のように脱炭効率の向上を指向した本発明法の実施例の（１）、（２）では、１００Ｔｏｒｒや１００〜５０Ｔｏｒｒの真空度の比較的よくない状況においても２０分で２０〜２５ｐｐｍの処理後炭素濃度を達成し、従来法の比較例に比べ脱炭効率は向上している。
　また、酸素の利用効率の上昇によってＴ．Ｆｅの増加も抑制されるという効果も生じた。
　溶鋼の昇温を指向した実施例の（３）においては、ラバール内の衝撃波によりストレートノズルの場合の吐出後の空間で生じる衝撃波によって、大きな減速が得られ、よりソフトブロー化したため、温度降下は工程法に比べ１３℃向上した。比較例と比べるとＴ．Ｆｅの増加はあまり見られなかった。
　本実施例では槽内真空度を制御したが、ランス元圧を制御しても、また酸素流量を制御しても同程度の結果が得られることは理論からも明白である。
＜発明の効果＞
　本発明方法によると、ランス元圧と真空度との比をラバール型ランスのスロート部と吐出口断面積の比で決まるマッハ数に対し制御することによって、▲１▼脱炭の効率向上、▲２▼溶融金属昇熱度向上が選択的にでき、しかも、処理後Ｔ．Ｆｅは工程法に比べ減少するか、もしくはほとんど増加しない。
　従って処理時間が短縮され、昇熱用Ａｌ、Ｓｉの原単位が低減され、精錬用酸素原単位も低減できる。
【図面の簡単な説明】
　第１図は、ノズル吐出ロマッハ数（Ｍ２）と〔雰囲気圧力（Ｐ２）／ランス元圧（Ｐ１）〕との関係を示す特性図、第２図は、ノズル吐出口のマッハ数（Ｍ２）と〔スロート部断面積（Ａ１）／吐出口断面積（Ａ２）〕との関係を示す特性図である。