(57)【要約】【課題】  耐溶損性に優れたエンドれんがを提供することを課題とする。【解決手段】  外形の水平断面形状が一定である本体部と、ターミナル受の上向に拡開したテーパ状の内周面と当接する下すぼまりの外周面を有するテーパ部と、前記本体部と前記テーパ部とを貫通し、溶融金属排出時に溶融金属通路となる内孔とを有し、前記本体部が、前記テーパ部と連続一体化されている本体基部と、前記本体基部とは別体の本体上部とに上下に分割されている溶融金属排出口用不焼成エンドれんがを提供することによって上記の課題を解決する。【選択図】  図４
2018119745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉の底部に設けられた溶融金属排出口の下端に配設されるエンドれんがであって、外形の水平断面形状が一定である本体部と、エンドれんがの前記排出口下端への配設時に、前記排出口の近傍に設けられているターミナル受の上向に拡開したテーパ状の内周面と当接する下すぼまりの外周面を有するテーパ部と、前記本体部と前記テーパ部とを貫通し、溶融金属排出時に溶融金属通路となる内孔とを有し、前記本体部が、前記テーパ部と連続一体化されている本体基部と、前記本体基部とは別体の本体上部とに上下に分割されている溶融金属排出口用不焼成エンドれんが。
【請求項２】
前記テーパ部の垂直方向高さをｈ１、前記本体基部の垂直方向高さをｈ２としたとき、ｈ２／ｈ１が０．１以上０．６未満である請求項１記載の溶融金属排出口用不焼成エンドれんが。
【請求項３】
前記本体上部の垂直方向高さをｈ３としたとき、０．４５（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）≦ｈ１≦０．５５（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）の関係にある請求項２記載の溶融金属排出口用不焼成エンドれんが。
【請求項４】
前記本体基部がその上面に、前記内孔の開口を包含し底面が水平な凹部を有しており、前記本体上部がその下面に、前記本体基部の前記凹部と嵌合する凸部を有している請求項１〜３のいずれかに記載の溶融金属排出口用不焼成エンドれんが。
【請求項５】
単軸圧縮成形品である請求項１〜４のいずれかに記載の炉底部溶融金属排出口用不焼成エンドれんが。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉等の炉底に設けられる溶融金属排出口の下端に配置される溶融金属排出口用不焼成エンドれんがに関する。
【背景技術】
【０００２】
製鋼用電気炉に代表される金属材料溶融炉としては、近年、例えばＥＢＴ炉（Ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ  Ｂｏｔｔｏｍ  Ｔａｐｐｉｎｇ炉）のように、炉底に設けられた出鋼口から溶鋼等の溶融金属を排出する炉底出鋼方式の炉が主流になりつつある。
【０００３】
炉底出鋼方式の炉は、出鋼時の炉の傾動角度が小さくて良いので、構造が比較的簡単で設備負担が少ないなどの利点を備えているが、炉底に設けられた出鋼口から溶鋼を排出、出鋼する構造上、出鋼口が損耗し易く、一定の出鋼回数ごとに出鋼口を構成する耐火れんがを交換しなければならないという欠点を有している。
【０００４】
すなわち、炉内で溶融され、所定のプロセスを完了した溶融金属は、その全量が出鋼口の内孔内を流下して外部に出鋼されるので、出鋼口を構成する耐火れんがの内孔表面は、出鋼の度に高温で大量の溶融金属と接触し、物理的衝撃による摩耗だけでなく化学的浸食を受け、損耗が顕著に進行する。中でも、出鋼口の下端に配設されるエンドれんが（ターミナルブリック）は、外気と接触する位置にあるので、特に損耗を受け易く、出鋼回数を重ねるに連れて、その内孔が次第に下向きラッパ状に拡大してしまい、エンドれんがの下端部に地金の付着が誘発される。付着した地金はその都度除去されるが、地金はエンドれんがの下端部に強固に付着しているので、地金の除去は、往々にして、エンドれんがの一部を剥がし取ることになり、エンドれんがの損傷をより一層増大させる結果となる。
【０００５】
上記不都合の最も簡単な解決法は、損耗が大きくなる前にエンドれんがを交換することであるが、例えば図２０に示すように、エンドれんが１１は、通常、その外周面をターミナル受１４の内周面と当接させた状態でターミナル受１４によって支承された状態で炉床鉄板１５に取り付けられて出鋼口下端に配置され、エンドれんが１１の上に積み重ねられた複数のチューブれんが１２とともに出鋼口１３を構成しているので、エンドれんが単体の交換は困難である。一方、複数のチューブれんが１２を含めた出鋼口１３全体の交換となると、炉の操業を停止しなければならず、炉の稼働率が低下し、生産コストの上昇を招くという別の不都合をもたらすことになる。なお、図２０において、１６は、チューブれんが１２の周囲に配置されたセッティングれんが、１７は、チューブれんが１２とセッティングれんが１６との間に充填された不定形耐火物、１８は炉床耐火物である。
【０００６】
このため、例えば、特許文献１では、エンドれんがを、溶鋼の流下接触を受ける稼働面を有する着脱自在な内リングと、本体外リングとの二重構造とし、エンドれんがの下端部が下向きラッパ状に拡大して地金の付着が発生する前に、稼働面側の内リングのみを新しい内リングと交換することにより、エンドれんがそのものの交換を回避して、エンドれんがの耐用寿命を高めることが提案されている。
【０００７】
しかしながら、使用済みの内リングを新品の内リングと交換する時には、出鋼口の開閉扉を開にする必要があり、その間、炉の操業を停止しなければならない点では従来技術と変わりがない。また、耐火モルタル等を介して行われるとされる内リングと本体外リングとの付着が、出鋼口からの出鋼時に加わる溶鋼の熱や物理的衝撃に耐えうるのかどうかも不明であり、特許文献１で提案されている方法は従来の炉底出鋼方式の炉が有する欠点を十全に解決するものであるとは言い難い。
【０００８】
一方、特許文献２には、エンドれんがにおける溶鋼の流下接触を受ける稼働面を予め上広テーパとしておくことにより、流下する溶鋼流をコントロールし、その飛散を防止することによって、エンドれんがの下端部への地金付着を大幅に抑制し、ひいてはエンドれんがの寿命の延命を図るとする技術が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に開示されたエンドれんがでは、エンドれんが内で溶鋼の流下面積が絞られているので、出鋼に時間が掛かるという不都合がある。また、エンドれんがの内孔が上広テーパ（すなわち、下すぼまり）になっているので、例えば出鋼口の閉止時に出鋼口内に閉塞材としてオリビンサンドなどを充填する場合には、出鋼時にエンドれんがの下端を開口しても、閉塞材がエンドれんがの内でブリッジを起こし、溶鋼を排出することができなくなる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０４−３２５６１８号公報
【特許文献２】特開平０５−０１８６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した従来の炉底出鋼方式の炉の欠点を解消するために為されたもので、エンドれんがそのものの耐久性を高め、耐溶損性に優れたエンドれんがを提供し、もって、炉底出鋼方式の炉の稼働率を向上させることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために鋭意研究を重ね、試行錯誤を繰り返した結果、本発明者は、従来から用いられているエンドれんがを下すぼまりのテーパ部分よりも上の位置で上下に分割、別体とすることによって、エンドれんがの耐溶損性を大幅に向上させることができることを見出した。これは本発明者らが独自に見出した全く新しい知見である。
【００１３】
先に図２０に示したとおり、エンドれんが１１は、通常、その外周面をターミナル受１４の内周面と当接させた状態でターミナル受１４によって支承され、出鋼口下端に配置されるものであり、エンドれんが１１は、その外周面形状がターミナル受１４の内周面形状とほぼ一致するように一体的に成形、製造されている。すなわち、図２１にエンドれんが１１とターミナル受１４だけを取り出して示すように、ターミナル受１４の受け部の深さがＤｔ、その下側のテーパ部の深さがｄｔであれば、エンドれんが１１は、その高さＨｒがＤｔとほぼ等しく、かつ、下すぼまり部分の高さｈｒもｄｔとほぼ等しくなるように一体的に成形、製造されている。このようなエンドれんが１１を下すぼまりのテーパ部分よりも上の位置で上下に分割し、別体とするなどということは当業者が到底想定しないことであり、本発明者が知る限り、これまで一度も行われたことがない。ところが、本発明者が実際に試験し、確認したところによれば、エンドれんがをテーパ部分よりも上側の位置で上下に分割するとエンドれんがの耐溶損性が向上し、中でも、下側のテーパ部分の高さに対する、その上に連続一体化している水平断面形状が一定の部分の高さの比率が一定範囲内に収まるように上下に分割する場合には、エンドれんがの耐溶損性が大幅に向上し、耐久性を顕著に高めることが可能である。本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。
【００１４】
すなわち、本発明は、炉の底部に設けられた溶融金属排出口の下端に配設されるエンドれんがであって、外形の水平断面形状が一定である本体部と、エンドれんがの前記排出口下端への配設時に、前記排出口の近傍に設けられているターミナル受の上向に拡開したテーパ状の内周面と当接する下すぼまりの外周面を有するテーパ部と、前記本体部と前記テーパ部とを貫通し、溶融金属排出時に溶融金属通路となる内孔とを有し、前記本体部が、前記テーパ部と連続一体化されている本体基部と、前記本体基部とは別体の本体上部とに上下に分割されている溶融金属排出口用不焼成エンドれんがを提供することによって上記課題を解決するものである。
【００１５】
本発明の溶融金属排出口用不焼成エンドれんがにおいて、本体部の外形の水平断面形状は円であり、円であるのが好ましいが、本体部の外形の水平断面形状は必ずしも円に限られるわけではなく、四角形や六角形等であっても良い。本体部の下に連続一体化されているテーパ部の外形形状は、当然のことながら、前記本体部の外形の水平断面形状に対応するものであり、例えば、本体部の外形の水平断面形状が円である場合には逆円錐台形状となり、四角形や六角形等である場合には、逆四角錐台又は逆六角錐台ということになる。
【００１６】
なお、本明細書において、上下方向とは、前記本体部と前記テーパ部とを貫通し、溶融金属排出時に溶融金属通路となる内孔の中心軸が垂直になるように本発明のエンドれんがを位置させたときの上下方向をいい、水平方向とは、前記上下方向と直交する方向をいうものとする。また、垂直方向高さとは、上下方向の長さをいうものとする。
【００１７】
好適な一態様において、本発明のエンドれんがは、後述する図４に示すとおり、前記テーパ部の垂直方向高さをｈ１（前述したｈｒに相当）、前記本体基部の垂直方向高さをｈ２としたとき、ｈ２／ｈ１が０．１以上０．６未満である。エンドれんがの本体部が、前記テーパ部と連続一体化されている本体基部と、前記本体基部とは別体の本体上部とに上下に分割されており、さらにｈ２／ｈ１が０．６未満である場合には、エンドれんがの耐久性を顕著に向上させることができる。因みに、より好適には、ｈ２／ｈ１は０．１以上０．３以下であり、この場合、エンドれんがの耐久性をより顕著に改善することができる。
【００１８】
なお、ｈ２／ｈ１の下限を０．１としているのは、本発明のエンドれんがは不焼成定型れんがであり、粉末状の耐火物原料と適宜の結合剤を型に入れ、前記テーパ部とは反対側からプランジャを下降させて耐火物原料を圧縮して成形する単軸圧縮成形によって製造される単軸圧縮成形品であるので、上下に分割された下側部分を成形する際に、ｈ２が余りに小さくてｈ２／ｈ１が０．１未満であると、下降するプランジャがテーパ部を形成する型枠と接触し、型枠を破損する恐れがあるからである。
【００１９】
本発明のエンドれんがは、好適な一例において、前記テーパ部の垂直方向高さｈ１は、エンドれんが全体の高さをＨｒとすると、０．４５Ｈｒ以上、０．５５Ｈｒ以下である。すなわち、後述する図４に示すとおり、前記本体上部の垂直方向高さをｈ３とすると、テーパ部の垂直方向高さｈ１は、０．４５（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）≦ｈ１≦０．５５（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）の範囲内にある。これは、エンドれんががその外周面を当接させて支承されるターミナル受の内周面の形状が、通常、下側のテーパ部の深さｄｔが、受け部の深さＤｔの半分前後に設定されているので、これと合わせるためであり、本発明のエンドれんがにおけるｈ１、ｈ２、ｈ３が０．４５（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）≦ｈ１≦０．５５（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）の関係にあるときには、下すぼまりのテーパ部の高さｈ１がエンドれんがの高さ（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）（前述したＨｒに相当）のほぼ半分程度になり、ターミナル受にぴったりと嵌り込み、支承されることになる。因みに、ターミナル受の受け部の深さＤｔは、通常、１８０ｍｍ〜２００ｍｍ程度であるので、本発明に係るエンドれんがの高さＨｒ（＝ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）も、通常、１８０ｍｍ〜２００ｍｍということになり、ｈ１は、０．４５×（１８０ｍｍ〜２００ｍｍ）≦ｈ１≦０．５５×（１８０ｍｍ〜２００ｍｍ）、すなわち、（８１ｍｍ〜９０ｍｍ）≦ｈ１≦（９９ｍｍ〜１１０ｍｍ）の範囲にあることになる。
【００２０】
また、本発明のエンドれんがは、その好適な一態様において、前記本体基部がその上面に、前記内孔の開口を包含し底面が水平な凹部を有しており、前記本体上部がその下面に、前記本体基部の前記凹部と嵌合する凸部を有している。本発明のエンドれんがにおいて、本体部が上記のように上下に分割されており、かつ、上下に分割された本体基部と本体上部とが、上記のような凹部及び凸部を備えている場合には、ｈ２／ｈ１が０．６未満に規制されていることと相俟って、より高い耐久性を実現することができる。
【００２１】
なお、本発明のエンドれんがを構成する耐火物原料や結合剤には特に制限はなく、エンドれんがの製造に用いられている適宜の材料を選択して使用することができる。また、本発明のエンドれんがは、通常、上述した製鋼用電気炉であるＥＢＴ炉の出鋼口に用いられるものであるが、対象とする炉は炉底に出鋼口がある炉底出鋼方式のものであれば良く、ＥＢＴ炉などの製鋼用電気炉に限られず、鋼以外の金属又は合金の溶融製造炉であっても良い。また、炉の加熱方式も電気加熱以外のものであっても良い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の溶融金属排出口用の不焼成エンドれんがは、従来のエンドれんがに比べてより高い耐久性を有し、耐溶損性に優れているので、より長寿命であるという利点を備えている。その結果、本発明のエンドれんがによれば、エンドれんがを含めた出鋼口を構成する耐火物の供用時間を延ばすことができ、交換頻度を少なくして、炉の稼働率を大幅に高めることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】エンドれんがの一例を示す正面部分断面図である。
【図２】エンドれんがの平面図である。
【図３】エンドれんがの底面図である。
【図４】上下に分離した状態のエンドれんがを示す正面部分断面図である。
【図５】エンドれんがとターミナル受との関係を示す図である。
【図６】エンドれんがをターミナル受との関係を示す図である。
【図７】エンドれんがの諸元を表す図である。
【図８】ｈ２／ｈ１と嵩比重の関係を表す図である。
【図９】ｈ２／ｈ１と気孔率の関係を表す図である。
【図１０】ｈ２／ｈ１と耐溶損性指数との関係を表す図である。
【図１１】組み合わせた状態のエンドれんがの正面図である。
【図１２】組み合わせた状態のエンドれんがの平面図である。
【図１３】組み合わせた状態のエンドれんがの底面図である。
【図１４】分離した状態のテーパ部と本体基部の正面部分断面図である。
【図１５】分離した状態のテーパ部と本体基部の平面図である。
【図１６】分離した状態のテーパ部と本体基部の底面図である。
【図１７】分離した状態の本体上部の正面部分断面図である。
【図１８】分離した状態の本体上部の平面図である。
【図１９】分離した状態の本体上部の底面図である。
【図２０】従来の出鋼口の構造を示す概略図である。
【図２１】従来のエンドれんがとターミナル受を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の溶融金属排出口用の不焼成エンドれんがの一例を示す正面部分断面図であり、図２はその平面図、図３はその底面図である。図１〜図３において、１はエンドれんがであり、エンドれんが１は、外形の水平断面形状が一定である本体部２と、下すぼまりの外周面を有するテーパ部３とから構成されている。図に示すとおり、本例のエンドれんが１においては、本体部の外形の水平断面形状は円であり、それに対応して、テーパ部３の外形は逆円錐台形状となっている。
【００２５】
４は、炉からの溶融金属の排出時に、その内側を溶融金属が流下する内孔である。内孔４は、本体部２とテーパ部３を貫通し、本体部２の上面、及びテーパ部３の下面に開口している。なお、内孔４の水平断面形状は円であり、その径は本体部２の上面からテーパ部３の下面まで一定である。５は、本体部２の上面に設けられた凹部であり、凹部５の底面は水平で、本体部２の上面と平行である。内孔４は凹部５の底面に開口しており、凹部５は内孔４の開口を包含している。
【００２６】
図４は、エンドれんが１を、上下に分離した状態を示す正面部分断面図である。本発明のエンドれんが１は、テーパ部３よりも上側の位置、すなわち、本体部２の位置で上下に分割されており、図４に矢印で示すとおり、上下に分離することができる。このように、本発明のエンドれんが１の本体部２は、テーパ部３と連続一体化されている本体基部２ｂと、本体基部２ｂとは別体の本体上部２ｕとに分割されており、テーパ部３とそれと連続一体化されている本体基部２ｂの部分と、本体上部２ｕの部分とに分けて、それぞれ別々に成形が可能である。
【００２７】
６は本体基部２ｂの上面に設けられた凹部である。凹部５と同様に、凹部６の底面は水平で、本体基部２ｂの上面と平行である。内孔４は凹部６の底面に開口しており、凹部６は内孔４の開口を包含している。７は、本体上部２ｕの下面に設けられた凸部であり、凸部７は、本体基部２ｂの上面に設けられた凹部６に嵌合する形状、大きさとされている。また、本体上部２ｕの底面は本体基部２ｂの上面と平行であり、共に水平である。ｈ１はテーパ部３の垂直方向高さ、ｈ２は本体基部２ｂの垂直方向高さ、ｈ３は本体上部２ｕの垂直方向高さである。
【００２８】
図４に示すとおり、本体基部２ｂの水平な上面と凹部６の水平な底面とによって、本体部２は本体基部２ｂと本体上部２ｕに分割されており、本体基部２ｂの上面から凹部６の底面への移行部分に一部傾斜面はあるものの、基本的に、本体基部２ｂと本体上部２ｕの分割面は水平面である。前記傾斜面は、内孔４を通過する溶融金属の一部が、仮に、本体基部２ｂと本体上部２ｕとの接合面から浸入したときには、その浸入を前記傾斜面の場所で止めるストッパとしても機能する。なお、本例においては、本体部２はテーパ部３と連続一体化されている本体基部２ｂと、それとは別体の本体上部２ｕの２つに分割されているが、本体上部２ｕをさらに上下方向に２つ又は３つ以上に分割しても良い。
【００２９】
図５及び図６は、本発明のエンドれんが１と、それを支承するターミナル受１４との関係を示す図である。便宜上、ターミナル受１４のみ断面図で示してある。エンドれんが１のテーパ部３は、その外周に、ターミナル受１４の上向に拡開したテーパ状の内周面８に対応するテーパ面を有しており、図５に矢印で示すように、エンドれんが１をターミナル受１４に向かって相対的に下降させると、エンドれんが１は、図６に示すとおり、テーパ部３の外周面をターミナル受１４の上向に拡開したテーパ状の内周面８に当接させて、ターミナル受１４に支承される。
【００３０】
エンドれんが１の高さ、すなわち、テーパ部３及びそれと連続一体化された本体基部２ｂ及びそれとは別体の本体上部２ｕの高さを合計した高さ（＝ｈ１＋ｈ２＋ｈ３）は、ターミナル受１４の深さＤｔとほぼ同じに設定されているので、エンドれんが１はそのテーパ部３の傾斜した外周面をターミナル受１４の傾斜した内周面に当接させた状態で、ターミナル受１４内にすっぽりと収容され、支承される。
【００３１】
ターミナル受１４は、通常、溶融金属排出口近傍に設けられているので、上記支承により、エンドれんが１は溶融金属排出口下端に配設されることになる。なお、エンドれんが１が実際に溶融金属排出口下端に配設されるときには、先に図２０を用いて説明したとおり、その上に複数個のチューブれんが１２が積み重なって溶融金属排出口が形成され、チューブれんが１２の周囲には、さらに不定形耐火物１７及びセッティングれんが１６が配置されることはいうまでもない。
【００３２】
なお、テーパ部３の水平面に対する傾斜角度αは、対象とする炉に備えられているターミナル受１４のテーパ状の内周面８の傾斜角度に合わせて設定されるものであるが、通常、６０度〜８０度の範囲内にあるのが良く、６５度〜７５度の範囲内にあるのがより好ましい。
【００３３】
以下、実験を用いて本発明のエンドれんがをさらに詳細に説明する。
【００３４】
＜実験１＞
常法に基づいて、アルミナ、マグネシア、黒鉛、金属、及びフェノール樹脂を適量配合し、混練した後、それぞれ異なる量だけ計量してプレス機（プレス圧１０００トン）の型枠内に投入し、型枠における下すぼまりのテーパ部とは反対側からプランジャを下降させる単軸圧縮成形により、下記表１に示すとおり、テーパ部３の垂直方向高さｈ１と、本体基部２ｂの垂直方向高さｈ２の比（ｈ２／ｈ１）が異なる４種類の不焼成エンドれんが（テーパ部３と本体基部２ｂとが連続一体化された部分に相当）の試験体１〜４を作成した。なお、試験体１は本体部が本体基部２ｂと本体上部２ｕとに分割されていない従来品のエンドれんがに相当するものである。
【００３５】
試験体１〜４の形状は図７に示すとおりであり、そのｈ１及びｈ２以外の諸元は以下のとおりであった。
直径Ｄ＝５４４．７ｍｍ
内孔４の内径ｄ＝２６０．０ｍｍ
エンドれんが１の底面の円環状部分の幅Ｌ＝１１３ｍｍ
凹部６の深さｈ４＝２１．０ｍｍ
テーパ部３の傾斜角度α＝７１．６度
【００３６】
試験体１〜４の作成後、各試験体の図７に示す内孔４の内周上部Ｕ（上端近傍）及び内周下部Ｂ（下端近傍）からそれぞれサンプルを採取し、その嵩比重及び気孔率を測定した。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2018119745.tif 000003
【００３８】
表１に示されるとおり、ｈ２／ｈ１が１を超え、分割品でない従来品のエンドれんがに相当する試験体１は、上端部近傍（Ｕ）及び下端部近傍（Ｂ）において、それぞれ３．１８及び３．０８の嵩比重、及び、それぞれ７．１％及び１０．９％の気孔率を示し、下端部近傍（Ｂ）が上端部近傍（Ｕ）に比べて、嵩比重が小さく、気孔率が大きいという結果になった。この結果は、従来品に相当する試験体１においては、下端部近傍（Ｂ）が上端部近傍（Ｕ）よりも耐摩耗性に劣り、耐溶損性に欠けることを示唆するものである。
【００３９】
これに対し、ｈ２／ｈ１が０．６０と小さく、本体部が本体上部２ｕと本体基部２ｂとに分割されている分割品に相当する試験体２は、上端部近傍（Ｕ）においては、嵩比重が３．１８、気孔率が７．０％で、両者共に試験体１とほぼ変わらぬ値であったのに対し、下端部近傍（Ｂ）では、嵩比重は３．１１となり、試験体１よりも大きく、気孔率は９．１％となり試験体１よりも小さくなった。この結果は、試験体２においては、下端部近傍（Ｂ）における耐摩耗性、さらには耐溶損性が試験体１よりも改善されていることを示唆している。
【００４０】
さらにｈ２／ｈ１が小さくなり試験体３の０．３０に達すると、上端部近傍（Ｕ）においては、試験体１とほぼ同程度の嵩比重３．１９を示すとともに、下端部近傍（Ｂ）においても、上端部近傍（Ｕ）とほぼ変わらぬ嵩比重３．１８を示した。また、気孔率に関しては、上端部近傍（Ｕ）及び下端部近傍（Ｂ）ともに、それぞれ６．４％及び６．３％となり、試験体１よりも顕著に小さな気孔率を示した。この結果は、ｈ２／ｈ１が試験体２の０．６０よりもさらに小さくなり、０．３０に達すると、上端部近傍（Ｕ）と下端部近傍（Ｂ）とで嵩比重の差がほぼなくなるとともに、気孔率に関しては、上端部近傍（Ｕ）と下端部近傍（Ｂ）とでほぼ差がないだけではなく、その絶対的な大きさが、非分割品である試験体１に比べて顕著に小さくなり、耐摩耗性及び耐溶損性が大幅に改善されることを示している。
【００４１】
ｈ２／ｈ１がさらに小さくなり試験体４の０．１４に達すると、上端部近傍（Ｕ）においては、試験体１とほぼ同程度の嵩比重３．１９を示すとともに、下端部近傍（Ｂ）においても、上端部近傍（Ｕ）とほぼ変わらぬ嵩比重３．２０を示した。また、気孔率に関しては、上端部近傍（Ｕ）及び下端部近傍（Ｂ）ともに６．１％となり、上端部近傍（Ｕ）と下端部近傍（Ｂ）とで差がないだけではなく、その絶対的な大きさが、非分割品である試験体１に比べてさらに小さくなり、耐摩耗性及び耐溶損性が大幅に改善されることを示している。
【００４２】
表１に示されたｈ２／ｈ１と嵩比重及び気孔率との関係を、それぞれ、図８及び図９に示す。図８及び図９に示されるとおり、エンドれんがを本体部３で上下に分割し、本体上部２ｕと、テーパ部３と連続一体化した本体基部２ｂとに分割すると、ｈ２／ｈ１が小さくなるに連れて、下端部近傍（Ｂ）の嵩比重は増加、気孔率は減少し、特に、（ｈ２／ｈ１）＝０．６を境に嵩比重は大幅に増加、気孔率は大幅に減少するので、（ｈ２／ｈ１）＝０．６が変曲点であることが分かる。このように、嵩比重及び気孔率が、ｈ２／ｈ１に比例して次第に大きく又は小さくなるのではなく、（ｈ２／ｈ１）＝０．６を境に急激に変化するということは全く予想外の結果であった。また、嵩比重の増加と気孔率の減少は、（ｈ２／ｈ１）＝０．３までは急激であるものの、ｈ２／ｈ１が０．３を下回ると、嵩比重及び気孔率の変化率はやや緩やかになる傾向がみられた。
【００４３】
一方、上端部近傍（Ｕ）においては、ｈ２／ｈ１が０．６になるまでは、嵩比重及び気孔率ともに従来の非分割品（試験体１がこれに相当）と変わらないものの、（ｈ２／ｈ１）＝０．６を境に嵩比重は増加し、気孔率は減少するので、やはり、（ｈ２／ｈ１）＝０．６が変曲点であることを示している。また、上端部近傍（Ｕ）における嵩比重の増加と気孔率の減少は、ｈ２／ｈ１が０．３を下回ると、やや緩やかになる傾向がみられた。
【００４４】
以上のことから、エンドれんがを本体部３で上下に分割し、本体上部２ｕと、テーパ部３と連続一体化した本体基部２ｂとに分割すると、実用時に最も耐摩耗性及び耐溶損性に関与すると思われるエンドれんがの内孔４に面した下端部近傍（Ｂ）の嵩密度を増加させるとともに気孔率を減少させることができ、特に、エンドれんがにおけるテーパ部の高さｈ１に対する、前記テーパ部３と連続一体化した本体基部２ｂの高さｈ２の比であるｈ２／ｈ１を０．６未満とすることによって、嵩比重を顕著に増加させるとともに、気孔率を顕著に減少させることができると判断された。また、中でも、ｈ２／ｈ１が０．３までは、嵩比重の増加と気孔率の減少は顕著であるので、ｈ２／ｈ１は０．３以下であるのがより好ましいと判断された。
【００４５】
因みに、試験体４に対応する本体上部２ｕに相当する大きさ、形状のれんが（後述する図１７に示される形状のれんが）を、試験体４におけると同じ材料を用いて同様に作成し、試験体４−２ｕとし、その内孔４側の上端部近傍と下端部近傍からサンプルを採取して、嵩比重及び気孔率を測定したところ、下記表２に示す結果が得られた。
【００４６】
【表２】
2018119745.tif 000004
【００４７】
表２に示すとおり、試験体４−２ｕにおける嵩比重は試験体４とほぼ同じで、気孔率は試験体４よりも小さく、その耐摩耗性並びに耐溶損性は、分割品であるエンドれんがの下側部分に相当する試験体４と比べて遜色のないものであると判断された。
【００４８】
＜実験２＞
実験１で作成した試験体１〜４の各々の下端部近傍（図７における符号Ｂで示す部分）から、底面形状が上底６０ｍｍ、下底１００ｍｍ、高さ５０ｍｍの台形であり、長さが６０ｍｍの柱状試験片を、各試験体あたり２個ずつ切り出し、計８個の柱状試験片を準備した。
【００４９】
これらの試験片の台形の上底が内側を向く正八角形状になるように鉄製円筒内に張り合わせ、鉄製円筒を回転させながら、酸素プロパンバーナーで各試験片の内側を加熱して所定温度にまで上昇させた後、試験片で構成される正八角形状の内側に浸食材として炭素鋼片を投入するとともにこれを溶解し、試験片で構成される正八角形状の内側の温度を１６００〜１６５０℃に維持し、７時間経過後に各試験片を取り出して、溶損厚みを測定し、溶損量（ｍｍ）を求め、同一試験体から切り出した２個の試験片の溶損量の平均値をもって、その試験体の溶損量（ｍｍ）とした。また、従来のエンドれんがに相当する試験体１の溶損量を１００とし、それに対する試験体２〜４の溶損量の相対値を求め、耐溶損性指数とした。結果を表３に示す。
【００５０】
【表３】
2018119745.tif 000005
【００５１】
表３に見られるとおり、従来品に相当する試験体１から切り出した試験片の耐溶損性指数を１００とすると、ｈ２／ｈ１が小さくなるに連れて、耐溶損性指数が下がり、耐溶損性が改善されていることが分かる。
【００５２】
ｈ２／ｈ１と耐溶損性指数との関係を図１０に示す。図１０に見られるとおり、ｈ２／ｈ１が小さくなるに連れて、耐溶損性指数は小さくなるものの、ｈ２／ｈ１が０．６を下回ると急激に低下し、その急激な低下傾向はｈ２／ｈ１が０．３になるまで続き、さらに、ｈ２／ｈ１が０．１４まで小さくなると、低下傾向はやや緩やかになるものの、耐溶損性指数は７８にまで低下（耐溶損性は向上）した。
【００５３】
このｈ２／ｈ１と耐溶損性指数との関係は、先に図８及び図９に示したｈ２／ｈ１と嵩比重及び気孔率との関係と軌を一にするものであり、エンドれんがの耐溶損性を高め、耐久性を改善するには、エンドれんがをテーパ部３よりも上の本体部３の位置で上下に分割するのが好ましく、中でも、ｈ２／ｈ１を０．６未満に規制するのがより好ましく、さらには、ｈ２／ｈ１を０．３以下にするのが特に好ましいことが確認された。
【実施例１】
【００５４】
実験１で作成した試験体４及び試験体４−２ｕと同じ形状のエンドれんがを、実験１と同じ耐火物原料を用いて実験１におけると同様に作成した。作成したエンドれんがの組み合わせた状態での正面図を図１１、平面図を図１２、底面図を図１３に示す。また、上下に分離した状態でのテーパ部３と一体化した本体基部２ｂの正面部分断面図を図１４、その平面図を図１５、底面図を図１６に示す。また、上下に分離した状態での本体上部２ｕの正面部分断面図を図１７、その平面図を図１８、底面図を図１９に示す。
【００５５】
作成したエンドれんがを既設のＥＢＴ炉の出鋼口下端に配設し、実操業に供した。出鋼が完了するたびにエンドれんがの下端部を観察し、溶損の進行具合や地金の付着の程度を目視にて確認し、要交換と判断されるまでの出鋼回数をカウントした。同じＥＢＴ炉で従来のエンドれんがを用いた場合には、出鋼回数１００回前後でエンドれんがを交換する必要があったところ、本発明のエンドれんがを使用した場合には、出鋼回数が１４０回に達してようやく要交換と判定され、エンドれんがの寿命が大幅に伸び、結果として炉の稼働率が高まることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の溶融金属排出口用エンドれんがは耐溶損性に優れているので、これを炉底出鋼方式の炉に適用すると、エンドれんがを交換するために炉の操業を停止させる頻度が減り、炉の稼働率を大幅に改善することができるという優れた利点が得られる。本発明の産業上の利用可能性は多大である。
【符号の説明】
【００５７】
１、１１      エンドれんが
２      本体部
２ｂ    本体基部
２ｕ    本体上部
３      テーパ部
４      内孔
５、６    凹部
７      凸部
８      ターミナル受の上向に拡開したテーパ状の内周面
１２    チューブれんが
１３    出鋼口
１４    ターミナル受
１５    炉床鉄板
１６    セッティングれんが
１７    不定形耐火物
１８    炉床耐火物
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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