(57)【要約】  最小レベルの介在物と結合されると同時にタンディッシュ内の異質粒子に対して最も高い可能分離速度を達成するために、タンディッシュ（１）の耐熱ライニングされた内部空間が、稼動浴レベル（ｈ）の関数として、耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）の、この耐熱ライニングされた表面領域と浴レベル依存露出表面（ＡＴｏｐ）とによって画定される充填体積（Ｖ）に対する無次元比（κ）と関係κ＝Ａｒｅｆ／（Ｖ）２／３からの結果とが３．８３と４．３９との間となる条件を満足することが提案される。
2005511321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造取瓶（２）から連続鋳造装置の永久型（３）へ、高純度金属溶融物、好ましくは鋼鉄溶融物を生産及び移動するための耐熱ライニング（１６）を有するタンディッシュであって、
前記タンディッシュ（１）の耐熱ライニングされた内部空間（１４）は、稼動浴レベル（ｈ）の関数として、金属溶融物によって湿らされる耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）の、該耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）と浴レベル依存露出表面領域（ＡＴｏｐ）とによって画定される充填体積（Ｖ）に対する無次元比（κ）と、関係κ＝Ａｒｅｆ／（Ｖ）２／３の結果と、が３．８３と４．３９との間である、という条件を満足することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項２】
請求項１記載のタンディッシュにおいて、
前記無次元比（κ）が、３．８３と４．２０との間であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間（１４）は、稼動浴レベル（ｈ）の関数として、露出表面領域（ＡＴｏｐ）の、金属溶融物によって湿らされる耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）に対する比（ζ）が０．４と１．０との間である、という条件を満足することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項４】
請求項３記載のタンディッシュにおいて、
前記比（ζ）は、０．５と０．８との間であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュ内の稼動浴レベル（ｈ）は、０．５ｍと１．５ｍとの間であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの内部空間（１４）の充填体積（Ｖ）は、少なくとも０．７５ｍ３、好ましくは少なくとも１．０ｍ３であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの内部空間（１４）の充填体積（Ｖ）は、通常の稼動で毎分投じられる金属溶融物の量の少なくとも５倍、好ましくは少なくとも７倍を収容できることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間（１４）は実質的に、垂直タンディッシュ軸線（２０）の回りで回転する母線（Ｅ）によって形成されることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間（１４）は実質的に、垂直タンディッシュ軸線（２０）から揺らぐ、好ましくは調和的に脈動する距離（ｒ）で、垂直タンディッシュ軸線（２０）の回りで回転する母線（Ｅ）によって形成されることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュは、少なくとも断面で、半球、切頭円錐、回転放物面、又は円柱の形状である内部空間（１４）を有することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１１】
請求項９記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの内部空間（１４）の断面は、前記垂直タンディッシュ軸線（２０）に対して垂直に取られる断面平面で、少なくとも断面で、形状が円形又は楕円形であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
溶融物を供給するために、前記タンディッシュ（１）へ突出する潜りパイプ（６）があり、
流れ分流加減器（２１）が、前記潜りパイプ（６）の下のタンディッシュ基部（１８）上に配置され、かつ
アウトレット開口部（９）が、前記基部の直径（ｄ）の少なくとも半分だけ前記流れ分流加減器（２１）から間隔を置かれた前記タンディッシュ基部（１８）の位置に配置されることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュ（１）は、溶融物供給タンク（２５）と、少なくとも一つの溶融物排出タンク（２６）と、を含み、
各溶融物排出タンク（２６）は、移動通路、好ましくは排水路（２７）によって前記溶融物供給タンク（２５）から隔てられ、かつ各溶融物排出タンク（２６）は、前記タンディッシュ（１）の内部空間（１４）を画定することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１４】
請求項１２記載のタンディッシュにおいて、
前記溶融物供給タンク（２５）は、前記タンディッシュの内部空間（１４）を画定することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１５】
請求項１２又は１３記載のタンディッシュにおいて、
流れ分流加減器（２１）が、前記溶融物供給タンク（２５）に割り当てられ、
アウトレット開口部（９）が、前記溶融物排出タンク（２６）に割り当てられることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュは、好ましくはつり上げ及び／又は傾動・装置（３１）を有し、移動ドライブ（３３）を有し、かつ稼動位置と待機位置との間の移動経路（３２）上で置き換えられ得るよう構成された、分流器運び台（３０）上に支持されていることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１７】
鋳造取瓶（２）からタンディッシュ（１）へ該タンディッシュから連続鋳造永久型（３）へ金属溶融物が通過する連続鋳造装置を用いて、高純度金属ストランド、好ましくは鋼鉄ストランドを製造する方法であって、
タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間（１４）に収容される金属溶融物（１７）の溶融体積（Ｖ）を、それぞれの稼動浴レベル（ｈ）の関数として、前記金属溶融物（１７）によって形成される接触表面領域（Ａｒｅｆ）の、該金属溶融物によって形成される接触表面領域（Ａｒｅｆ）と浴レベル依存露出表面領域（ＡＴｏｐ）とによって画定される溶融体積（Ｖ）に対する、関係κ＝Ａｒｅｆ／（Ｖ）２／３に由来する無次元比（κ）が、３．８３と４．３９との間となるように、設定することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、
前記無次元比（κ）は、３．８３と４．２との間であることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の方法において、
前記内部空間（１４）に収容される金属溶融物（１７）の溶融体積（Ｖ）を、前記金属溶融物によって形成される露出表面領域（ＡＴｏｐ）の、前記金属溶融物によって形成される接触表面領域（Ａｒｅｆ）に対する比（ζ）が、０．４５と１．０との間となるように、設定することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、
前記比（ζ）は、０．５と０．８との間であることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法において、
前記稼動浴レベル（ｈ）は、０．５ｍと１．５ｍとの間に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１７から２１のいずれか一項に記載の方法において、
前記溶融体積（Ｖ）は、少なくとも０．７５ｍ３、好ましくは少なくとも１．０ｍ３に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１７から２２のいずれか一項に記載の方法において、
前記溶融体積（Ｖ）は、通常の稼動の間に毎分投じられる金属溶融物の量の少なくとも５倍、好ましくは７倍に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１７から２３のいずれか一項に記載の方法において、
前記金属溶融物は実質的に、垂直タンディッシュ軸線（２０）の回りで回転する母線（Ｅ）によって形成される内部空間（１４）を占めることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項１７から２３のいずれか一項に記載の方法において、
前記金属溶融物は実質的に、垂直タンディッシュ軸線（２０）から揺らぐ、好ましくは調和的に脈動する距離（ｒ）で、垂直タンディッシュ軸線（２０）の回りで回転する母線（Ｅ）によって形成される内部空間（１４）を占めることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項１７から２５のいずれか一項に記載の方法において、
前記溶融物は、金属浴レベル（８）の下に供給され、金属浴の流れは、制御された方法で溶融物アウトレット（９）へ案内されることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項１７から２６のいずれか一項に記載の方法において、
短絡モードで使用されるべき方法に対して、
溶融体積（Ｖ）に実質的に垂直に入る金属溶融物の噴流と、溶融体積（Ｖ）から実質的に垂直に出て来る金属溶融物の噴流と、の間の水平距離（Ｈ）を、前記内部空間（１４）の基部の直径（ｄ）の半分よりも小さく設定することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造取瓶から連続鋳造装置の永久型へ高純度金属溶融物を生産及び移動する、耐熱ライニングを有するタンディッシュに関し、連続鋳造装置を用いて高純度金属ストランドを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属ストランドの連続鋳造の間、特に鋼鉄の連続鋳造の間、溶融物の供給と金属ストランドが連続鋳造装置から引き上げられる速度とにおける揺らぎを補償するために、タンディッシュは通常、鋳造取瓶と連続鋳造永久型との間に取り付けられる。特に連続鋳造の場合には、取瓶を取り替えるのに要求される時間を埋めるためにタンディッシュに十分な量の金属溶融物を蓄積する必要がある。
【０００３】
溶融物は通常、タンディッシュから連続鋳造装置の永久型へ、スライド又はストッパのような制御可能閉鎖部材に割り当てられたタンディッシュ基部の流出開口部を介して、かつ潜り鋳造パイプ（submerged casting pipe）又は鋳造ノズル（casting nozzle）を介して移動される。永久型は、非常に広い範囲の方法で構成することができ、例えば振動チューブ又はプレートモールド、単一の鋳造ロールによって又は２つの相互作用する鋳造ロール及び側板によって形成されたモールド、又はベルト又はトラックを回転させることによって形成されたモールド、とすることができる。
【０００４】
マルチストランド鋳造装置の場合には、このタンディッシュは分流器ベッセルとして構成され、複数の溶融アウトレットを介して、互いに隣に配置された複数の連続鋳造永久型を与える。２ストランド鋳造装置に対してはＶ型分流器ベッセルが知られている。
【０００５】
その上、タンディッシュは通常、鋳造取瓶から流入する金属溶融物を落ち着かせるために用いられ、金属溶融物はスラグ粒子及び他の非金属介在物がタンディッシュ内における金属溶融物の滞留時間の間に分離され得るよう支持される。十分な量に到達することを保証するために、金属溶融物の流れ特性は通常、タンディッシュ内の流れ案内内部部品（flow-guiding internal fitting）によってゆっくりと影響を与えられる。このように形成されたトラフのようなタンディッシュは、例えば特許文献１及び特許文献２から既に知られている。
【０００６】
従来の製鋼プロセス及び連続鋳造装置において数十年用いられてきたような、トラフ状タンディッシュにおける流れ特性及び温度特性が考慮に入れられる場合には、液体鋼鉄は、鋳造取瓶から側板を介してマニホルドベッセル又はタンディッシュへ導入される。導入された鋼鉄の噴流は、タンディッシュ基部へ向けて流れ、そこでタンディッシュ又は流れ分水装置（flow-diversion device）の水平な基部にぶつかる。水平な基部は液体の噴流を浴レベルの表面へ向けて方向転換し、散逸を通じて運動エネルギーを抽出する。インレット領域では、流れは通常、浴レベルの表面に戻り、浴レベルの表面に沿って移動し、狭い背壁に沿って、トラフ状タンディッシュの側壁にそって再び表面下に沈む。結果として、タンディッシュの形状に依存して、アウトレット開口部の方向に移動する、実質的に２つの正反対に回転する再循環ロール（縦中央断面において上向きの流れ）が誘導される。処理量に依存する供給位置とアウトレット位置との間の温度損失に伴って、側壁及び浴レベル表面を介した熱損失の結果、噴流の温度はアウトレット開口部の方向で減少する。
【０００７】
可能な限り効率よく分離されるべき金属溶融物内の異質の物質は、製鋼プロセスから最初に始まって、金属溶融物が移動する時に鋳造取瓶からタンディッシュへどっと流される。次に、異質の物質は同様に、タンディッシュ内の金属溶融物へ導入される。これら異質の物質は、タンディッシュの耐熱ライニング材料から及び／又は一般的に用いられる液体鋼鉄被覆スラグ（liquid steel covering slag）から生じ、再酸化プロセスに由来する化学的浸食又は壁のずれ応力の結果としての機械的浸食を通じて最初にすり減らされ懸濁される。その上、スラグの介在物は、高い浴レベル速度と増加した表面乱流とによる再懸濁を通じて形成される。
【特許文献１】欧州特許第Ｂ８０４，３０６号明細書
【特許文献２】欧州特許第Ａ３７６，５２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、この発明の目的は、略述された欠点を回避すること、及びタンディッシュ内の金属溶融物への粒子の再導入が最小化される金属ストランドを製造する方法及びタンディッシュを提案すること、にあり、金属溶融物に存在する全ての介在物に対して全体的に最大限可能な分離速度が達成され、その結果可能な限り純粋な溶融物が永久型に供給される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、耐熱ライニングを有する本発明に係るタンディッシュにおいて、タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間が、稼動浴レベル（ｈ）の関数として、金属溶融物によって湿らされた耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）の、耐熱ライニングされた表面領域と浴レベル依存露出表面領域（bath-level-dependent exposed surface area）（ＡＴｏｐ）とによって画定された充填体積（Ｖ）に対する無次元比（κ）と、関係κ＝Ａｒｅｆ／（Ｖ）２／３の結果とが、３．８３と４．３９との間であるという事実によって達成される。
【００１０】
無次元比κに対するこれらの値は３．３８と４．２との間であることが好ましい。
【００１１】
容積湿潤レベル（volumetric wetting level）を定義する無次元比κは、ライニングと金属溶融物との間の接触表面領域が、タンディッシュ内に蓄積された金属溶融物の量に関して最小化されるべきであることを表す。しかしながら同時に、最大限粒子を分離するために適切な分離表面領域が要求されるという事実は、無視されるべきではない。非常に広範囲のタンディッシュ形状の分析により、最適な粒子分離速度は比κが要求された範囲内にあるタンディッシュの形状を用いて達成されうるということが明らかになった。範囲は、円形の基部領域の半径がシリンダの高さ（κ＝３π１／３〜＝４．３９）に等しい、垂直シリンダの形状と半球（κ＝２π／（２π／３）２／３〜＝３．８３）の形状とから示される結果を制限する。
【００１２】
加えて、高い粒子分離速度は、タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間が、稼動浴レベル（ｈ）の関数として、露出表面領域（ＡＴｏｐ）の、金属溶融物によって湿らされた耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）に対する比（ζ）が０．４５と１．０との間であるという条件を満足する場合に、確立される。露出表面領域を配置し、湿らされたライニング表面領域とのかかわり合いにおいて粒子分離表面として作用し、粒子生成表面として作用する、無次元比ζは、好ましい範囲内で、相反する影響が互いに相殺するということを示す。適切な粒子分離速度は、０．５と０．８との間の比ζを用いて確立される。
【００１３】
上で決定されたκ及びζの値は、流れ分流加減器（flow diverter）、堰等のような、あらゆる付加的なタンディッシュ内部装置を考慮していない。
【００１４】
高い粒子分離速度を保証するために、稼動浴レベルが０．５ｍと１．５ｍとの間となることが適切である。
【００１５】
タンディッシュ内の金属溶融物から高レベルで粒子を分離するのに要求されることは、連続鋳造の場合に確かに保証され、タンディッシュの内部空間の充填体積が、通常稼動で毎分投じられる金属溶融物の量の少なくとも５倍、好ましくは少なくとも７倍を含む場合には取瓶取替え段階の間でさえ保証される。
【００１６】
タンディッシュの内部空間の充填体積は、少なくとも０．７５ｍ３、しかし好ましくは少なくとも１．０ｍ３である。ちょうどこれらの体積は、一時間あたり６０〜１００ｔの鋼鉄という鋳造速度で、タンディッシュ内の溶融物に対して十分な滞留時間を保証する。より速い鋳造速度に対しては、より大きな最小体積が推奨される。
【００１７】
本発明に従って要求されるタンディッシュの可能な実施例は、次の相反する要求を両立させる。
・最も大きい可能な分離表面領域又は浴レベル表面領域を含む最大粒子分離速度。
・侵略的金属溶融物を用いて湿らされ、付加的な介在物の形成を最小化する、最小領域の耐熱材料。
・スラグ介在物の形成を減少させる、最小化された浴レベル速度及び表面乱流。
・例えば連続鋳造のような、非定常状態の稼動モードの間に浴レベルを最小限に低くすること。
・従来技術に係る従来のタンディッシュと比較して、熱損失が減少すること。
・短絡稼動、すなわち金属溶融物の大部分が、供給された溶融物とアウトレット開口部との間の最も短い可能な経路にわたってタンディッシュを通じて流れること、を可能にすること。
【００１８】
タンディッシュの好ましい形態は、タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間が実質的に、垂直タンディッシュ軸線の回りで回転する母線によって形成される場合に生じる。これにより、軸対称ベッセル内部空間が生成される。
【００１９】
所定のタンディッシュ体積に対して、介在物を浴被覆スラグ（bath-covering slag）へ分離するための最大表面領域を有し、同時に、機械的浸食及び化学的浸食に対して侵略的な金属溶融物によって湿らされた最小可能表面を形成する、最適な形状は、半球又は半球の一部分によって形成される。半球の一部分の形状に対しては、浴レベル表面領域の、湿らされた耐熱ライニングに対する、理論的に理想的な領域の比：［数１］の一般的に適用できる関係を与えることが可能である。
【００２０】
【数１】
2005511321.tif 000003
【００２１】
ここで、ｈは稼動浴レベルに対応し、Ｒは浴レベル半径に対応する。ｈ／Ｒ＝１の場合には、半球の形状を呈し、ζは０．５である。ｈ／Ｒの比が、例えば０．６に減少すれば、同一体積の分流器に対して、浴レベル表面領域の、液体鋼鉄で湿らされたライニング表面領域に対する比は、ζ＝０．７３に上昇する。したがって、もし半球の一部分の形状（ｈ／Ｒ＜１）が、所定のタンディッシュ体積に対して選択される場合には、精錬作用において付加的な増加が起こりそうである。
【００２２】
さらなる可能な実施例は、タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間が実質的に、垂直タンディッシュ軸線から揺らぐ、好ましくは調和的に脈動する距離（ｒ）で垂直タンディッシュ軸線の回りで回転する母線によって形成される場合に生じる。したがって、垂直タンディッシュ軸線に関して垂直な方向に楕円的な断面、あらゆる他の所望の外郭を有する断面、例えば大きな半径の丸い角を有する正方形断面、又は多角形断面、が可能である。
【００２３】
タンディッシュの適切な形態は、タンディッシュが少なくとも断面で、半球、切頭円錐、回転放物面、又は円柱の形状の内部空間を有する場合に生じ、この場合、タンディッシュ内部空間の断面は、垂直タンディッシュ軸線に対して垂直に取られた断面平面で、少なくとも断面で、形状が円形又は楕円形である。
【００２４】
粒子分離に対してタンディッシュの内部空間全体を最適に使用することができるように、溶融物を供給するためのタンディッシュ内に突出する潜りパイプがあり、流れ分流加減器が潜りパイプの下のタンディッシュ基部に配置され、アウトレット開口部が、基部の直径の少なくとも半分だけ流れ分流加減器から間隔を置かれたタンディッシュ基部上の位置に配置される。
【００２５】
特に本発明に係るタンディッシュが、溶融物を有する連続鋳造装置において互いの隣に配置された複数のストランドを供給するために用いられるべきであり、かつしたがって溶融物が複数の永久型の間に分配されるべきである場合には、タンディッシュは、溶融物供給タンクと少なくとも一つの溶融物排出タンクとを備え、各溶融物排出は、移動通路、好ましくは排水路によって溶融物供給タンクから分離され、各溶融物排出タンクは、タンディッシュの内部空間を画定する。直列に配置された２つのタンクを介して溶融物が流れるこの種のタンディッシュは、溶融物が鋳造取瓶から供給される領域が、溶融物が永久型へ排出される領域から空間的にだけでなく構造的にも分離され、したがって流れの特性において付加的な連続状態が達成されうるということを意味する。溶融物供給タンクと溶融物排出タンクとの間の結合領域は、排水路又は移動通路によって生み出され得、浴レベルの下に配置することもできる。内部空間の形状に関連して上述された幾何学条件は、少なくとも溶融物排出タンクによって満足されねばならない。溶融物供給タンクがタンディッシュの内部空間を画定し、かつ無次元比（κ）、適切な場合には無次元比（ζ）も、の条件を満足する場合には、タンディッシュのライニングから導入される異質の物質の量を減少させるために付加的な寄与が行われる。溶融物供給タンクは流れ分流加減器に割り当てられ、溶融物排出タンクは少なくとも一つのアウトレット開口部に割り当てられる。
【００２６】
本発明に係るタンディッシュの単純な操作を可能にするために、特にタンディッシュが鋳造のために用意され、永久型開口部の上方に正確に配置されるために、タンディッシュは、好ましくはつり上げ及び／又は傾動装置を有し、移動装置を有し、稼動位置と待機位置との間の移動経路上に配置され得るように構成される分流器運び台上に支持される。
【００２７】
述べられた優位点及び効果はまた、連続鋳造装置を用いて高純度金属ストランド、好ましくは鋼鉄ストランドを製造する方法で生み出される。この方法では、溶融金属が鋳造取瓶からタンディッシュへ、タンディッシュから連続鋳造永久型へ通り過ぎ、タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間に収容された金属溶融物の溶融体積（Ｖ）は、それぞれの稼動浴レベルの関数として、金属溶融物によって形成された接触表面領域（Ａｒｅｆ）の、金属溶融物によって形成された接触表面領域（Ａｒｅｆ）と浴レベル依存露出表面領域（ＡＴｏｐ）とによって画定される溶融体積（Ｖ）に対する、関係κ＝Ａｒｅｆ／（Ｖ）２／３に由来する無次元比（κ）が３．８３と４．３９との間であるような方法で設定される。この無次元比（κ）は３．８３と４．２との間であることが好ましい。
【００２８】
加えて、金属溶融物によって形成される露出表面領域（ＡＴｏｐ）の、金属溶融物によって形成される接触表面領域（Ａｒｅｆ）に対する比（ζ）が０．４５と１．０との間、好ましくは０．５と０．８との間となるように、内部空間に収容されている金属溶融物の溶融体積（Ｖ）が設定される場合には、続く鋳造プロセスの間、溶融物の高純度化が達成される。
【００２９】
好適な分離速度、したがって鋳造製造物の高純度化を達成するために、稼動浴レベルは、０．５ｍと１．５ｍとの間に設定される。タンディッシュ内部空間に位置する溶融体積はこの場合少なくとも０．７５ｍ３、好ましくは少なくとも１．０ｍ３に設定される。溶融体積が、通常稼動の間に毎分投じられる金属溶融物の量の少なくとも５倍、好ましくは少なくとも７倍に設定されるならば、高レベルの粒子分離に関して課される要求は、連続鋳造の場合には、鋳造取瓶が取り替えられている間でさえ、確実に保証される。
【００３０】
この場合、金属溶融物は実質的に、垂直タンディッシュ軸線の回りで回転する母線によって形成される内部空間を占める。あるいは、金属溶融物はまた、垂直タンディッシュ軸線から揺らぐ、好ましくは調和的に脈動する距離（ｒ）で垂直タンディッシュ軸線の回りで回転する母線によって形成される内部空間を占めてもよい。
【００３１】
溶融物は、スラグ被覆分離表面を妨げないように金属浴レベルの下に供給され、溶融アウトレットへ所定の方法で案内される。
【００３２】
本発明に係るタンディッシュはまた、短絡モードで稼動することもでき、その結果として特にタンディッシュライニングからの有害な粒子の導入が低いレベルに保たれる。短絡モードとの用語は、鋳造取瓶からタンディッシュ又はタンディッシュの内部空間へ流れる金属溶融物が短い経路でタンディッシュの内部空間を流れ、次いでタンディッシュ又はタンディッシュの内部空間のアウトレット開口部から流れ戻る手順を意味するものとして理解されるべきである。この場合、流入する大きな割合の金属溶融物は、タンディッシュ内のあらゆる循環流にさらされず、むしろ溶融インレットから溶融アウトレットへ、実質的に直接の経路でわずかな流れの転換のみを経験する、流れのプロファイルが確立される。これは、述べられた方法において、実質的に垂直に溶融体積に流れ込む金属溶融物の噴流と実質的に垂直に溶融体積から出て来る金属溶融物の噴流との間の水平距離が、内部空間の基部の直径の半分よりも少なく設定されるという事実によって達成される。
【００３３】
この発明のさらなる優位点及び特徴は、次の図面が参照される、次の非制限的な典型的な実施例の記述から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、永久型３と永久型３から搬送される鋳造ストランド１３とによって示される、連続鋳造装置の鋳造取瓶２と永久型３との間の稼動位置における本発明に係るタンディッシュ１の構成を概略的に示す。鋳造取瓶２は、垂直回転タワー軸線５によって示される取瓶回転タワーのフォークアーム４にはめ込まれている。金属溶融物は鋳造取瓶２からタンディッシュ１へ潜り鋳造パイプ６を介して流れる。潜り鋳造パイプ６は、鋳造取瓶２のアウトレット開口部７に隣接し、タンディッシュへ向けて突出し、さらに浴レベル８の下へ現れる。そこから金属溶融物はアウトレット開口部９、さらには潜り鋳造パイプ１０を通じて永久型３へ運ばれ、そこで永久型浴レベル１１の下に出現する。潜り鋳造パイプ１０を介した溶融物の流れは、制御可能閉鎖部材１２、例えばスライドによって制御される。金属溶融物は、冷却された永久型３内で凝固して、連続鋳造装置のロールガイド（不図示）内で連続的に除去される鋳造ストランド１３を形成する。
【００３５】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、タンディッシュ１は、外部の安定したタンディッシュフレームを形成する鋼鉄タンク１５と、取り付け層としての耐熱ライニング１６と、を備え、タンディッシュの内部表面は、金属溶融物１７を有する接触表面を形成し、タンディッシュの内部空間１４を形作る。タンディッシュ壁１９は、タンディッシュ基部１８から上向きに突出し、垂直タンディッシュ軸線２０の回りで回転対称であり、球の一部分の形態で内部空間１４を形成する。幾何学的な言い方をすると、内部空間１４は、垂直タンディッシュ軸線２０の回りで一定距離ｒで回転する母線Ｅによって形成される。流れ分流加減器２１は、潜り鋳造パイプ６の下、タンディッシュ基部１８の上に、垂直タンディッシュ軸線２０から最大限可能な距離だけ隔てて配置される。タンディッシュ基部１８の反対の端縁部には、アウトレット開口部９があり、アウトレット開口部９には、制御可能スライドとして構成された閉鎖部材１２と、さらには潜り鋳造パイプ１０とが接続され、タンディッシュの鋼鉄タンク１５へ固定されている。流れ分流加減器２１及びアウトレット開口部９はしたがって、互いに最大限可能な距離だけ隔てたところにある。
【００３６】
タンディッシュ１の内部空間１４内の充填体積（Ｖ）は、浴レベル８を形成する金属溶融物の露出表面領域（ＡＴｏｐ）を有する金属溶融物１７によって満たされる。露出表面領域（ＡＴｏｐ）は稼動浴レベル（ｈ）にあり、スラグ層２２によって覆われており、スラグ層２２には異質の粒子が金属溶融物から連続的に分離される。タンディッシュ１において、耐熱ライニング１６の表面領域の一部の領域は、金属溶融物１７によって湿らされ、この湿った耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）は、著しく高い熱負荷と化学的及び機械的浸食にさらされる。粒子は連続的に耐熱ライニング１６から金属溶融物１７へ懸濁され、スラグ層２２への移動時に溶融物の流れを用いてスラグ層２２へ再び排出される。
【００３７】
図３Ａ及び図３Ｂは、可能なタンディッシュのさらなる実施例を示し、図において、垂直タンディッシュ軸線２０に対して垂直に取られた各断面領域は、水平投影図からわかるように、楕円を形成している。内部の輪郭は、幾何学的な言い方をすれば、回転角（φ）の関数で変化する、母線と垂直タンディッシュ軸線との間の半径距離（ｒ）を有する、垂直タンディッシュ軸線２０の回りの母線（Ｅ）の回転から生じる。この場合も、流れ分流加減器２１及びアウトレット開口部９は、内部空間１４内に好適な流れ状態を生成し、かつ高い粒子分離速度を保証するために、互いに可能な限り離れて配置されている。
【００３８】
タンディッシュはまた、金属溶融物のための複数の保持タンクによって形成することもできる。図４Ａ及び図４Ｂは、破線で示された２つのストランド２３を有する、２ストランド鋳造装置のためのタンディッシュ又は分流器ベッセルの垂直投影図及び水平投影図を示す。タンディッシュは、水平投影図で見たときに、３つの連結された保持タンクによってＶ形状に形成されている。溶融物供給タンク２５は中心に配置され、構造ユニットを形成するために、２つの溶融物排出タンク２６に接続されている。
【００３９】
流れ分流加減器２１は、溶融物供給タンク２５内の耐熱ライニングの基部に組み入れられている。この場合、図１に示されたのと同様の方法で、稼動の間、タンディッシュは、鋳造取瓶２の潜りノズル６が流れ分流加減器２１の上方に正確に位置されるように位置される。各溶融物排出タンク２６は、タンディッシュ基部にタンクを通過するアウトレット開口部９を有し、前記アウトレット開口部は、鋳造操作の間、永久型３の上方に位置される。この場合、アウトレット開口部９に接続された潜り鋳造パイプ１０は、永久型３の鋳型キャビティへ突出する。線Ａ−Ｂ上のタンディッシュを貫く垂直断面は、溶融物供給タンク２５と溶融物排出タンク２６との間の、耐熱ライニングによって形成された排水路２７を示す。この場合、金属溶融物１７の浴レベル８は、排水路２７の上方であり、したがって溶融物供給タンク２５内で予備的に静まることを経験する金属溶融物は、溶融物排出タンク２６へ徐々に流れることができ、そこでさらに、金属溶融物がアウトレット開口部９を通じて連続鋳造型３へ流れる前に、粒子分離が起こり得る。溶融物供給タンク２５及び２つの溶融物排出タンク２６の両方は、球の一部分の形状の内部空間１４を形成する。
【００４０】
従来の連続鋳造装置に対しては既に慣例であるように、本発明に係るタンディッシュは、従来のタンディッシュに対して以前からそうであった場合と同様に、高さがつり上げ及び／又は傾動装置３１によって、適切な場合には傾斜可能に調整することができ、かつ、潜り鋳造パイプが永久型へ突出する稼動位置と、タンディッシュが加熱され使用のために準備される待機位置と、の間の移動経路３２に沿ったレール上で一般に変位され得るような方法で、分流器運び台３０に支持されている（図５）。分流器運び台３０には、移動装置３３が設けられている。
【００４１】
タンディッシュは通常、熱放射を通じた溶融物の冷却を実質的に回避するために、カバーによって閉じられている。必要ならば、溶融物の流れに有益な効果をもたらす、タンディッシュ内の付加的な内部部品が可能である。金属溶融物はまた、非常にわずかな流れの動きにさらされているのみのスラグ層の利点を有する一つ又は複数の管状移動経路を通じて導入された溶融物の浴レベルの下の、隣接する溶融タンク間で移動させることもできる。
【００４２】
図６は、タンディッシュに関して既に上述された短絡モードを示す。金属溶融物は、鋳造取瓶の潜り鋳造パイプ６を介してタンディッシュ１へ内部空間１４へ流れ、流動経路３５によって示された短い経路にわたってアウトレット開口部９へ流れ、そこでタンディッシュを再び離れる。垂直方向に内部空間１４に入る金属溶融物と、再び垂直方向に内部空間１４を離れる金属溶融物と、の間の水平距離Ｈはこの場合、タンディッシュ基部１８の直径ｄの半分よりも小さい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るタンディッシュを有する連続鋳造装置を示す概略図である。
【図２Ａ】第１実施例に係る垂直投影の形態の本発明に係るタンディッシュを示す図である。
【図２Ｂ】第１実施例に係る水平投影の形態の本発明に係るタンディッシュを示す図である。
【図３Ａ】第２実施例に係る垂直投影の形態の本発明に係るタンディッシュを示す図である。
【図３Ｂ】第２実施例に係る水平投影の形態の本発明に係るタンディッシュを示す図である。
【図４Ａ】垂直投影の形態の２ストランド鋳造装置のための本発明に係るタンディッシュを示す図である。
【図４Ｂ】水平投影の形態の２ストランド鋳造装置のための本発明に係るタンディッシュを示す図である。
【図５】分流器運び台上の本発明に係るタンディッシュを示す図である。
【図６】短絡モードでの本発明に係るタンディッシュを示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  タンディッシュ
２  鋳造取瓶
３  永久型
６  潜りパイプ
９  アウトレット開口部
１４  内部空間
１６  耐熱ライニング
１８  タンディッシュ基部
２０  垂直タンディッシュ軸線
２１  流れ分流加減器
２５  溶融物供給タンク
２６  溶融物排出タンク
２７  排水路
３０  分流器運び台
３１  つり上げ及び／又は傾動装置
３２  移動経路
３３  移動ドライブ
Ａｒｅｆ  耐熱ライニングされた表面領域
ＡＴｏｐ  浴レベル依存露出表面
Ｅ  母線
Ｖ  充填体積
ｄ  直径
ｈ  稼動浴レベル
ｒ  距離
κ  無次元比
【図１】
2005511321.tif 000004
【図２ａ】
2005511321.tif 000005
【図２ｂ】
2005511321.tif 000006
【図３ａ】
2005511321.tif 000007
【図３ｂ】
2005511321.tif 000008
【図４ａ】
2005511321.tif 000009
【図４ｂ】
2005511321.tif 000010
【図５】
2005511321.tif 000011
【図６】
2005511321.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月28日(2003.10.28)
【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】
鋳造取瓶（２）から連続鋳造装置の永久型（３）へ、高純度金属溶融物、好ましくは鋼鉄溶融物を生産及び移動するための耐熱ライニング（１６）を有するタンディッシュであって、
前記タンディッシュ（１）の耐熱ライニングされた内部空間（１４）は、稼動浴レベル（ｈ）の関数として、金属溶融物によって湿らされる耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）の、該耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）と浴レベル依存露出表面領域（ＡＴｏｐ）とによって画定される充填体積（Ｖ）に対する無次元比（κ）と、関係κ＝Ａｒｅｆ／（Ｖ）２／３の結果と、が３．８３と４．３９との間である、という条件を満足することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項２】
請求項１記載のタンディッシュにおいて、
前記無次元比（κ）が、３．８３と４．２０との間であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間（１４）は、稼動浴レベル（ｈ）の関数として、露出表面領域（ＡＴｏｐ）の、金属溶融物によって湿らされる耐熱ライニングされた表面領域（Ａｒｅｆ）に対する比（ζ）が０．４と１．０との間である、という条件を満足することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項４】
請求項３記載のタンディッシュにおいて、
前記比（ζ）は、０．５と０．８との間であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュ内の稼動浴レベル（ｈ）は、０．５ｍと１．５ｍとの間であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの内部空間（１４）の充填体積（Ｖ）は、少なくとも０．７５ｍ３、好ましくは少なくとも１．０ｍ３であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの内部空間（１４）の充填体積（Ｖ）は、通常の稼動で毎分投じられる金属溶融物の量の少なくとも５倍、好ましくは少なくとも７倍を収容できることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間（１４）は実質的に、垂直タンディッシュ軸線（２０）の回りで回転する母線（Ｅ）によって形成されることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間（１４）は実質的に、垂直タンディッシュ軸線（２０）から揺らぐ、好ましくは調和的に脈動する距離（ｒ）で、垂直タンディッシュ軸線（２０）の回りで回転する母線（Ｅ）によって形成されることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュは、少なくとも断面で、半球、切頭円錐、回転放物面、又は円柱の形状である内部空間（１４）を有することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１１】
請求項９記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュの内部空間（１４）の断面は、前記垂直タンディッシュ軸線（２０）に対して垂直に取られる断面平面で、少なくとも断面で、形状が円形又は楕円形であることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
溶融物を供給するために、前記タンディッシュ（１）へ突出する潜りパイプ（６）があり、
流れ分流加減器（２１）が、前記潜りパイプ（６）の下のタンディッシュ基部（１８）上に配置され、かつ
アウトレット開口部（９）が、前記基部の直径（ｄ）の少なくとも半分だけ前記流れ分流加減器（２１）から間隔を置かれた前記タンディッシュ基部（１８）の位置に配置されることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュ（１）は、溶融物供給タンク（２５）と、少なくとも一つの溶融物排出タンク（２６）と、を含み、
各溶融物排出タンク（２６）は、移動通路、好ましくは排水路（２７）によって前記溶融物供給タンク（２５）から隔てられ、かつ各溶融物排出タンク（２６）は、前記タンディッシュ（１）の内部空間（１４）を画定することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１４】
請求項１３記載のタンディッシュにおいて、
前記溶融物供給タンク（２５）は、前記タンディッシュの内部空間（１４）を画定することを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載のタンディッシュにおいて、
流れ分流加減器（２１）が、前記溶融物供給タンク（２５）に割り当てられ、
アウトレット開口部（９）が、前記溶融物排出タンク（２６）に割り当てられることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載のタンディッシュにおいて、
前記タンディッシュは、好ましくはつり上げ及び／又は傾動・装置（３１）を有し、移動ドライブ（３３）を有し、かつ稼動位置と待機位置との間の移動経路（３２）上で置き換えられ得るよう構成された、分流器運び台（３０）上に支持されていることを特徴とするタンディッシュ。
【請求項１７】
鋳造取瓶（２）からタンディッシュ（１）へ該タンディッシュから連続鋳造永久型（３）へ金属溶融物が通過する連続鋳造装置を用いて、高純度金属ストランド、好ましくは鋼鉄ストランドを製造する方法であって、
タンディッシュの耐熱ライニングされた内部空間（１４）に収容される金属溶融物（１７）の溶融体積（Ｖ）を、それぞれの稼動浴レベル（ｈ）の関数として、前記金属溶融物（１７）によって形成される接触表面領域（Ａｒｅｆ）の、該金属溶融物によって形成される接触表面領域（Ａｒｅｆ）と浴レベル依存露出表面領域（ＡＴｏｐ）とによって画定される溶融体積（Ｖ）に対する、関係κ＝Ａｒｅｆ／（Ｖ）２／３に由来する無次元比（κ）が、３．８３と４．３９との間となるように、設定することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、
前記無次元比（κ）は、３．８３と４．２との間であることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の方法において、
前記内部空間（１４）に収容される金属溶融物（１７）の溶融体積（Ｖ）を、前記金属溶融物によって形成される露出表面領域（ＡＴｏｐ）の、前記金属溶融物によって形成される接触表面領域（Ａｒｅｆ）に対する比（ζ）が、０．４５と１．０との間となるように、設定することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、
前記比（ζ）は、０．５と０．８との間であることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法において、
前記稼動浴レベル（ｈ）は、０．５ｍと１．５ｍとの間に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１７から２１のいずれか一項に記載の方法において、
前記溶融体積（Ｖ）は、少なくとも０．７５ｍ３、好ましくは少なくとも１．０ｍ３に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１７から２２のいずれか一項に記載の方法において、
前記溶融体積（Ｖ）は、通常の稼動の間に毎分投じられる金属溶融物の量の少なくとも５倍、好ましくは７倍に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１７から２３のいずれか一項に記載の方法において、
前記金属溶融物は実質的に、垂直タンディッシュ軸線（２０）の回りで回転する母線（Ｅ）によって形成される内部空間（１４）を占めることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項１７から２３のいずれか一項に記載の方法において、
前記金属溶融物は実質的に、垂直タンディッシュ軸線（２０）から揺らぐ、好ましくは調和的に脈動する距離（ｒ）で、垂直タンディッシュ軸線（２０）の回りで回転する母線（Ｅ）によって形成される内部空間（１４）を占めることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項１７から２５のいずれか一項に記載の方法において、
前記溶融物は、金属浴レベル（８）の下に供給され、金属浴の流れは、制御された方法で溶融物アウトレット（９）へ案内されることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項１７から２６のいずれか一項に記載の方法において、
短絡モードで使用されるべき方法に対して、
溶融体積（Ｖ）に実質的に垂直に入る金属溶融物の噴流と、溶融体積（Ｖ）から実質的に垂直に出て来る金属溶融物の噴流と、の間の水平距離（Ｈ）を、前記内部空間（１４）の基部の直径（ｄ）の半分よりも小さく設定することを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2005511321.tif 000013
2005511321.tif 000014
2005511321.tif 000015
2005511321.tif 000016
2005511321.tif 000017
2005511321.tif 000018