(57)【要約】【課題】鋼を作製するための電気アーク炉システムにおいて、注入膠着をなくし、最終的な製品の中に非金属含有物が生じることを阻止するための方法および構造を提供すること。【解決手段】鋼を作製するための電気アーク炉システムにおける、注入膠着をなくし、大気と真空状態の両方における全ての可能な段階におけるガスパージ作用によってインゴット鋳型内に満ちる取鍋内の温度の均質性を保証するため（１）、および注入ストリームがインゴット鋳型に進入する直前に、注入取鍋ウェルブロック内の粒状物質を、耐熱性であるが可燃性のデフレクターによってインゴット鋳型から離れるように逸らすことによって、最終的な製品の中に非金属含有物が生じることを阻止するため（２）の方法および構造。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
極めて純粋な合金鋼を形成するための多重ステーションシステムにおいて、前記システムが単一の電気アーク炉と、取鍋冶金炉と、真空ガス抜き手段とを有し、
前記電気炉からの熱を受け取るための受け器手段を設けるステップと、
前記熱が、前記電気炉から前記受け器手段に出鋼される際、不活性ガスを前記熱の中を通って上向きに通過させるステップと、
出鋼作業中前記不活性ガスが受けた前記熱を前記取鍋冶金炉に移動させるステップと、
前記熱が前記取鍋冶金炉内で処理を受ける間、前記熱の中を通って上向きに不活性ガスを通過させ、その後、前記熱の取鍋冶金炉処理が続くステップと、
前記熱が前記真空ガス抜き手段において真空と、不活性ガスとを組み合わせた作用を受けるステップと、
その後前記熱を注入するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記熱が注入される際、前記注入ストリームを覆う別のステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記注入ストリームが、トランペット手段を有する底部鋳込み注入システムに注がれることをさらに特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
その底部において前記トランペット手段の頂部と接触し、その頂部において注入すべき前記熱を保持する受け器手段の底部と接触するシュラウド手段の中を通るように前記注入ストリームを通過させることによって、前記注入ストリームが、注入作業の間周辺の大気から隔離され、
前記受け器手段の底部内に空間が含まれ、前記シュラウドと、前記トランペット手段の頂部が、大気圧より大きな圧力を有する不活性ガスに接続されたチャンバを形成し、
これにより、注入ストリームの周辺大気中の酸素との接触が実質的に妨げられることをさらに特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記注入受け器の底部と、前記シュラウドの頂部の間に耐熱性の繊維質のセラミック材料によって実質的に気密のシール手段が形成され、
前記シール手段が、前記シュラウドの頂部に当たる前記受け器手段の底部（ａ）、およびトランペット手段の頂部に当たる前記シュラウドの底部（ｂ）の圧力に由来していることをさらに特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
バッチベースで極めて純粋な合金鋼を処理するための多重ステーションシステムにおいて、前記システムは、単一の電気アーク炉と、取鍋冶金炉と、真空ガス抜き手段とを有し、
前記電気炉からの熱を受けるための溶融金属受け器手段を設けるステップと、
上記の受け器手段を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを出鋼作業中前記受け器手段内の溶融金属の中を通って上向きに通過させ、これにより前記受け器手段が出鋼取鍋になるステップと、
前記不活性ガスを前記出鋼取鍋から切断するステップと、
出鋼熱を含む前記出鋼取鍋を前記電気アーク炉から前記取鍋冶金炉に移動させるステップと、
前記熱が前記取鍋冶金炉内で処理される際、前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを前記熱の中を通って上向きに通過させるステップと、
その後、前記出鋼取鍋を前記取鍋冶金炉に対応する前記不活性ガスから切断するステップと、
前記出鋼取鍋を前記真空ガス抜きステーションに移動させるステップと、
前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを前記熱の中を通って上向きに通過させ、同時に前記熱が極めて純粋な鋼を形成するのに十分低い真空を受けるステップと、
前記真空ガス抜きステーションにおいて前記出鋼取鍋を前記不活性ガスから切断するステップと、
前記出鋼取鍋を注入ステーションに移動させるステップと、
前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続するステップと、
前記注入ステーションにおいて前記処理後の溶融金属を鋳型手段に注入するステップと、
前記鋼が注入される際、前記不活性ガスを前記処理後の溶融鋼の中を通って上向きに通過させるステップと、
前記処理後の溶融鋼が、前記出鋼取鍋の底部と前記鋳型手段の間の注入ストリームを形成するステップと、
注入作業中前記注入ストリームを囲むステップとを含む方法。
【請求項７】
注入作業中、不活性ガスを前記注入ストリームの周りの大気圧より大きい圧力下に維持することによって前記注入ストリームが囲まれることをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記注入ステーションに底部鋳込み手段を設け、前記底部鋳込み手段が、鋳込みトランペットを含み、
前記鋳込みトランペットが、前記注入ストリームを受けるように配置されることをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続する前記ステップが、前記電気アーク炉から離れた場所で行なわれ、前記出鋼取鍋が、前記不活性ガスが始動される前に第１の輸送手段によって出鋼位置に移動され、
前記出鋼取鍋を第２の輸送手段によって前記取鍋冶金ステーションに移すステップとをさらに特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
溶融金属タンクから溶融金属受け器手段に瞬間的な注入流れを提供する方法において、
前記タンクの低い地点に注入開口を有する溶融金属のタンクを設けるステップと、
前記注入開口を休止状態の粒状物質で前記注入開口の頂部とほぼ同一のレベルの高さまで満たすステップと、
熱により破壊する粒状物質デフレクターを前記注入開口と整列するように前記溶融金属受け器手段の上に設けるステップと、
前記粒状物質を下方に移動させて重力下で前記デフレクターと接触させることによって前記粒状物質の前記休止状態を終わらせるステップと、
前記タンクからの溶融金属が前記受け器手段に接近する際、前記粒状物質が前記デフレクターと接触することによって前記粒状物質を前記受け器手段との接触状態から離れるように逸らすステップと、
前記デフレクターを周辺の熱の影響によって破壊し、
これにより前記溶融金属タンクからの溶融金属が、前記粒状物質がない限り前記溶融金属受け器手段へと妨害されずに流れるステップとを含む方法。
【請求項１１】
前記溶融金属受け器手段が、底部鋳込みシステムの鋳込みトランペットであることをさらに特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記デフレクターが、その垂直軸が、前記下方に落下する粒状物質と整列した上向きに先細になったコーンであることをさらに特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記デフレクターが、それが前記落下する粒状物質と接触するまでその形状を維持するために熱に対する十分な耐性を有する木材を基にした繊維質材料で構成されることをさらに特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記溶融金属に対して作用する攪拌手段によって前記タンク内の溶融金属を前記粒状物質の上部を横切るように移動させ、
これにより前記粒状物質の頂部上に固体または半固体の金属が形成されるのを防ぐステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
不活性ガスを前記溶融金属受け器手段内の前記溶融金属の中を通って上向きに泡立たせることで、前記粒状物質の上部を横切る全体にわたる前記タンク内の前記溶融金属の攪拌動作を形成することをさらに特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記タンクが底部鋳込み取鍋であることをさらに特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
バッチベースで極めて純粋な合金鋼を形成するための多重ステーションシステムであって、
出鋼取鍋であって、
底部排出経路と、
前記底部排出経路からの出口を封鎖および解放するための手段とを有する出鋼取鍋と、
炉内の特定のバッチの溶鋼を前記出鋼に出鋼するための手段を有する単一の電気アーク炉と、
前記出鋼取鍋内の前記溶鋼を処理する取鍋冶金炉と、
前記取鍋内の前記出鋼された金属を処理する真空ステーションと、
注入ステーションであって、
前記底部排出経路を通過する溶融金属を受けるための受け器手段と、
前記底部排出経路を通過して前記受け器手段に進入する前記溶融金属との周辺大気の接触を実質的に妨げるための手段とを含む注入ステーションとを含むシステム。
【請求項１８】
周辺大気の接触を実質的に妨げるための前記手段が、不浸透性のシュラウド手段であり、その上端部分が、前記取鍋の底部に対して押しつけられ、その下端部分が、前記受け器手段と接触するように輪郭が形成され、
大気圧より大きな圧力下の不活性ガスの供給源が前記シュラウド手段へと開放しており、
これにより前記シュラウド手段の内部の前記不活性ガス大気が、注入作業中、大気圧を上回ることをさらに特徴とする、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記シュラウドの前記上端部分が、変形可能な繊維質のセラミック材料を含んでおり、その上面が前記取鍋の底部と接触し、その下面が前記シュラウド手段の残りの部分と接触し、
これにより前記取鍋、前記シュラウド手段および前記受け器手段が、互いに加圧接触される際、構成要素間の部分的なシールが形成され、このシールによって、加圧下の前記不活性ガスが前記シュラウド手段の内部の最初の周辺大気と実質的に入れ替わることが可能になることをさらに特徴とする、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
加圧下の不活性ガスの前記供給源が、前記シュラウド手段の上端部分および下端部分の中間の場所で前記シュラウド手段へと開放することをさらに特徴とする、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記シュラウド手段と、前記出鋼取鍋、前記シュラウド手段および前記受け器間に加圧接触を加える前に前記シュラウド手段を前記出鋼取鍋に接続する前記出鋼取鍋担持ロック手段とをさらに特徴とする、請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年５月２７日に提出された出願番号第１３／１３４，０２７の一部継続出願であり、該出願における開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
その出願に開示される発明は、電気アーク炉の鋼作成システムに関し、具体的には、中に取鍋冶金炉を有するようなシステムに関し、このシステムは、従来技術のシステムと比べて生産される鋼に必要な単位当たりのエネルギー入力が少なくなるという利点を有する。それは、アーク炉の最大溶融力によってのみ制限される速度で合金鋼を作製することに特に向けられている。加えて該発明は、改変なしに、今日の鋼産業に見られるほぼ全ての最終用途に適合可能であり、特にランダム化された生産シーケンスにおいて広く変動する組成の特有の一種独特な熱の生成に適合させることが可能である。
【０００３】
例えば、そこに開示される発明によって、特定の操作持続時間において作製すべき異なるタイプの鋼の数やランダム化された順番に関わらず、熱の処理シーケンスを減速させたり遅らせたりせずに１つの電気アーク炉システムにおいて４つまでの異なるタイプ（鋼の等級から区別できるように）の鋼の生産が可能になる。したがってこのシステムは、少なくとも非真空アーク再溶鋼、真空アーク再溶鋼、真空酸素脱炭非真空アーク再溶鋼および真空酸素脱灰真空アーク再溶鋼ならびに真空処理された取鍋冶金炉鋼を生産するであろう。
【背景技術】
【０００４】
ここで該出願に開示される発明における電気炉の充填作業から鋳型に注ぐまでのプロセス時間は、従来の電気炉鋼作製作業における注入時間までの充填と比べてかなり短いが、炉の出鋼から注入までの時間は、取鍋炉処理の追加のステップのために必ずしも釣り合う程短くなる訳ではなく、当然のことながら、時間間隔は、従来の電気炉鋼作製における時間間隔と等しいか、あるいは幾分これを上回る場合もあり、これは取鍋冶金炉における休止時間によるものである。取鍋冶金炉は、入熱力を有するが、その能力は、電気アーク炉の入熱力よりかなり低い。その結果、特に上記の出願のシステムにおいて遭遇するより大きな熱サイズに関して、注入容器の底部における望ましくない量を冷却するといった注入容器内の溶鋼の傾向に起因して注入問題が生じる場合がある。このような冷却作用は、注入ノズル内またはその上およびそれに隣接して注入ストリームの流速を制限する可能性のある半固体の栓または塊を形成することにより注入ストリームに悪影響を与える恐れがある。
【０００５】
したがって、注入ノズルの領域における鋼が、注入容器の残りの部分における鋼とちょうど同じように流動的であることにより、注入ノズルを通る流れの封鎖や制限を回避することができることが非常に望まれている。
【０００６】
注入容器の注入ノズル内の粒状物質を利用する注入システムに対する欠点は、注入ストリームが開始するそのときに、粒状物質が溶融金属を受け取る注入受け器の中に進入し、最終的な固体化した製品へと進入する道を見つけることにより、最終製品において深刻な清浄度の問題が生じる可能性であることである。
【０００７】
したがって、注入容器からの注入ストリームは、１００トンを超える熱においてでさえそれがそうであるべきであるように流動的であり、すなわち、注入ノズルの領域における溶鋼の温度は、注入ノズルより上の領域における鋼の温度にできるだけ近くなるべきであり、これにより注入ノズルからの流れの制限（ときには、膠着とも呼ばれる）が回避されることを保証することへの要望がある。
【０００８】
最終製品の清浄度の規格が厳しくなるにつれて、ウェルブロックまたはウェルブロック領域と呼ばれることも多い注入ノズル領域内にある絶縁性の粒状物質に起因する望ましくない高い含有物の含量のために不合格になる鋼がないことを保証するために、鋼製造元に対する義務もさらに大きくなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって本明細書に開示される発明の目的は、単一のアーク炉を有するシステムにおいて、単一の冶金炉と、単一の真空処理ステーション手段とを提供することで、注入取鍋内のウェルブロックに隣接する溶鋼と、ウェルブロックから離れた領域の鋼との間の温度差に起因して膠着などの注入ストリーム問題が生じないことを保証することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、注入容器のノズル内の経路内に粒状物質が存在することに起因する最終的な固体化された製品内の望ましくない含有物の存在を少なくするか、またはその存在をなくすことである。
【００１１】
本発明は、添付の図面においてある程度図式的に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１６Ａ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｃ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｄ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｅ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｆ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｇ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｈ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｉ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【図１６Ｊ】図１６Ａから図１６Ｊで包括的に構成されている。本発明のシステムの概略図であり、概略的に表される特定の部品によって、あるいはインサートなどの注入受け器内へと出鋼される鋼の熱の温度の均一性を保証するための伝えられるやり方によって注入ノズルの膠着をなくすための手段を特に示す図である。
【００１３】
【図１７】明確にするために一部が取り去られた、注入が始まる直前の注入構成の部分断面図である。
【００１４】
【図１８】明確にするために一部が取り去れた注入構成の断面図であり、スライドゲートが始動され、注入機構における使い捨ての粒状封鎖物質を解放した直後の要素の状況および注入ストリームの開始を示す図である。
【００１５】
【図１９】図１８と同様に一部が取り去れた断面図であり、使い捨ての粒状封鎖物質が注入ストリームの流路から離れるように逸らされた直後の要素の状況および注入ストリームの周りに形成される保護チャンバを示す図である。
【００１６】
【図２０】鋳込みストリームの周りに部分的なシールを形成するために使用される鋳込みシュラウドの斜視図である。
【００１７】
【図２１】鋳込みシュラウドの頂部平面図である。
【００１８】
【図２２】鋳込みシュラウドの底部平面図である。
【００１９】
【図２３】鋳込みシュラウドの側面図である。
【００２０】
【図２４】図２０のライン２４−２４に沿って切り取った鋳込みシュラウドを通る垂直断面図である。
【００２１】
【図２５】図１７および図１８のコーンの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面の図同士の間で似たようなまたは同様の部品を指すのに同様の数字を使用している。
【００２３】
注入ステーションにおける溶融金属が、それが制限時間および利用可能な装備においてあるべき状態と同様に流動的であり、注入問題をこれにより緩和し、完全になくすことを保証するためのシステムおよび方法が、下位図面図１６Ａから図１６Ｊを含んで構成される図１６において３００で表されている。図１６における要素および処理ステップの記載において、出願番号第１３／１３４，０２７号の開示との親密性が推定されるが、本明細書の記載を明確にする目的で、前記出願における特定の要素は、前記出願で使用されるものと異なる参照数字によって示される場合もある。
【００２４】
図１６Ａは、出鋼取鍋を示しており、これは全体的に３０１で示されており（これは前記出願の出鋼容器７２と同様であるか、あるいは機能的に等価である）、前記出鋼取鍋３０１は、システムの溶融ユニットである電気アーク炉３０９から出鋼位置に移動される直前のその状況において示されている。その図１６Ａの位置において、加圧下の不活性ガス、好ましくはアルゴンの供給源が３０３で示されており、この供給源は、ライン３０４によって、出鋼台車３０２へと接続する接続部に接続されているが、これは明確にする目的で示されていない。出鋼台車上のアルゴン接続部は、当分野で現在よく知られた方法で取鍋３０１へと接続されていることが理解されるであろうし、その一例が図１７から図１９の右側の部分に示されている。
【００２５】
アルゴン供給源３０３の取鍋３０１への接続に続いて、取鍋は図１６Ｂの位置に移動され、ここで電気アーク炉３０９は取鍋３０１内へと出鋼するように概略的に示されている。
【００２６】
図１６Ｃにおいて、取鍋３０１はこのとき溶鋼の熱を含んでおり、図１６Ａの位置へと戻るように移動されており、出鋼台車と取鍋３０１間ならびに不活性ガスの供給源３０３と取鍋３０１間のアルゴン接続部は、取鍋がクレーンによってその後移動されるように切り離されている。不活性ガスを、出鋼作業の間ずっとまたはほぼその間ずっと出鋼台車３０２内で溶融金属の熱を通過するように上向きに泡立たせることで、出鋼の終わりに取鍋における温度の均一性を促進させる。
【００２７】
図１６Ｄにおいて、出鋼取鍋３０１（今後単に「取鍋」と呼ぶ場合もある）は、クレーン３０５によって持ち上げられ、取鍋冶金炉台車３０６上に置かれ、取鍋冶金炉（以後ＬＭＦと呼ばれる場合もある）内で処理を受ける準備をする。
【００２８】
図１６Ｅにおいて、アルゴンホース３０８が、ＬＭＦ台車３０６に対応したアルゴン供給源から接続され、その後、台車３０６と取鍋の間にアルゴン接続が行なわれる。
【００２９】
図１６Ｆにおいて取鍋３０１を担持するＬＭＦ台車３０６は、ＬＭＦ電極３０７の下に移動され、この電極が、ＬＭＦ処理において熱に対する入熱を行ない、この処理は通常、補填合金の添加を含む。ＬＭＦにおける処理を開始する直前、取鍋３０１は、３０９で示されるホースによって不活性ガスの供給源に接続されるため、電極３０７によって熱が加えられる際、取鍋内の熱を通過するように不活性ガスを泡立てることでＬＭＦ処理における熱の温度の均質性を維持することができる。
【００３０】
ＬＭＦ処理の終わりに、取鍋３０１は、不活性ガスライン３０９から切り離され、次の処理ステーションに取鍋を移動させる準備をする。
【００３１】
図１６Ｇにおいて、取鍋３０１は、クレーンで持ち上げられて真空タンク３１０内に入るように示されており、このタンクは、不活性ガス３１２、好ましくはアルゴンの供給源に接続された不活性ガスライン３１１を有する。
【００３２】
次に図１６Ｈを参照すると、取鍋３０１が、真空タンク３１０内に完全に入るように降ろされた後、アルゴンホース３１３が取鍋３０１に接続される。
【００３３】
図１６Ｉにおいて、取鍋３０１は、真空タンク３１０の中に降ろされ、不活性ガスホースは不活性ガスの供給源３１２に接続されて示されている。取鍋３０１内の熱は、取鍋が数ｍｍＨｇ程で、一部のケースでは５ｔｏｒｒで真空を受ける間、この面から離れた場所で熱に進入する不活性ガスによってパージされる。
【００３４】
タンク３１０内での真空パージプロセスが完了した後、取鍋への不活性ガスホースの接続が切り離され、取鍋がクレーン３０５によって持ち上げられ、図１６Ｊに示される注入ステーションへと移動される。
【００３５】
底部鋳込みインゴットシステムが、図１６Ｊにある程度図式的に示されており、システムは、インゴット鋳型３１４および３１５を含んでおり、これらは、鋳型スツール３１９内のランナー３１７および３１８によって、３１６で全体が示される概ね中心に配置された鋳込みトランペットシステムに接続され、これにより鋳型３１４および３１５は底部から上に満たされることになる。
【００３６】
鋳込みシュラウドが、全体的に３２１で示されており、このシュラウドは、ホース３２３によって不活性ガスの供給源３２２に接続されている。
【００３７】
鋳込みシュラウドシステム３２１および鋳込みトランペットシステム３１６、ならびにそれらの作動が、図１７から図２５を通してより大きな縮尺で示されている。
【００３８】
図１７において、取鍋３０１は、全体が３３０で示されるその底部において１つまたは好ましくはそれ以上のパージプラグ３２６を有するように示されており、１つまたは複数のプラグ３２６は、不活性ガスライン３２７によって、３２８で示される加圧下の不活性ガスの供給源に接続されている。
【００３９】
ウェルブロックが全体的に３２９で示されており、ここでは底部３３０の中心に位置する。ウェルブロックは好ましくは、高熱に耐性のある耐火物、例えばアルミナまたはマグネシアで構成される。その上端部３３３は、底部３３０の上部耐火面３３２とほぼ同一平面である。不活性ガスの泡がパージプラグ３２６の上面から出るとき、溶融金属の温度が極めて高くなり、鋼の場合、プロセスのこの段階においておおよそ華氏３０００°になるため、それらはガス膨張のボイル・シャルルの法則により真空状態で数百倍膨張することになる。ガスの泡の移動が、矢印３３４によって示される溶融金属の循環を生成する。この循環は、底部３３０の上部耐火面３３２を横切り、ウェルブロック３２９の上部面３３３と同一、またはほぼ同一になるように継続的に移動する。
【００４０】
パージガスによる連続する循環機構の結果として、ウェルブロック３２９の上部面３３３を含めた取鍋３０１の底部全体にわたる溶融金属の温度の同一性、または大体の同一性が生じることになる。したがって、パージガスが取鍋３０１に入ることが許される限り、その温度が均一になり溶融金属が一定の移動をするため、半固体またはさらには溶けかけの塊をウェルブロックの上に形成するウェルブロックの領域における溶融金属の傾向が解消される。結果として、注入作業が始まる際、ウェルブロック３２９の鋳込み経路３３４を妨害することがなくなり、これにより注入ストリームの低下も生じることがなく、この妨害は、鋼産業によって「膠着」と呼ばれており、よって取鍋３０１は、可能な限り最短の時間で空になり、注入された鋼の冷却は最小限になる。
【００４１】
図１７から図２５もまた、最終的な固体化した製品内に望ましくない含有物が生じることのないことを保証するための手段および方法を開示している。
【００４２】
最初に図１７を参照すると、鋳込み経路３３４の中心線は、垂直方向の耐火管３３６の垂直方向の中心線と垂直方向に整列されており、この管は、鋳込みトランペットシステム３１６の上端部分３３８の内部で砂３３７によって中心に配置される。しかしながら鋳込み経路３３４を通る溶融金属の下方経路３３９は、全体が３４０で示されるスライドゲートシステムによって妨げられている。スライドゲートシステムは、注入経路３４６を有する上部静止プレート３４１と、下部摺動可能プレート３４２とを含んでおり、これは、図１７においてその閉鎖位置で示されるスライドゲートアクチュエータ３４３にボルトによって接続されている。摺動可能プレート３４２は、任意の好適な手段によって、中心経路３４５を有するノズル３４４に固定される。
【００４３】
スライドゲートアクチュエータ３４３が図１７において見られるように左方向に後退させられる際、摺動可能プレート３４２が左側に移動するため、下部スライドゲート経路３４５を上部スライドゲート注入経路３４６と整列させることで、取鍋３０１内の溶融金属を取鍋から鋳込みトランペットシステム３１６へと移動させることが可能になる。
【００４４】
図１７のスライドゲート閉鎖位置において、鋳込み経路３３４および３４６は、溶融金属の特有の重力より大きい特有の重力を有する重量のある粒状物質で満たされるように示されている。鋳込み経路３３４の上部の開放端部は、底部３３０の上部耐火面３３２より高くならず、好ましくはそれよりわずかに下方にあるため、粒状物質が、パージガスの上向きの経路によって生じる矢印３３４によって表される取鍋３０１内の溶融金属の移動の流れによってその示される位置から洗い流されることはない。
【００４５】
全体が３２１で示される鋳込みシュラウドシステムの構成要素の輪郭と、鋳込みシュラウドシステムの物理的な作動を、図１７、図１８および図１９に最もよく見ることができる。
【００４６】
図１７、図１８および図１９において、非作動状況にある全体が３５０で示される鋳込みシュラウドが、図１７および図１８に示されており、図１９では作動状況で示されている。
【００４７】
図１７において、特に鋳込みシュラウド３５０は、くさびクランプ３５１によってスライドゲートシステム３４０の下部スライド３４２に接続されて示されている。高熱耐性ではあるが、可燃性物質であるコーン形のカバー３５２が、図１７に断面で示されており、図２５では斜視図で示されている。それらが華氏５００°前後までの物理的な完全性およびその数字を超える温度における可燃性の特性を有する限り、多くの好適な材料を使用することができるが、商標「      」の下に入手可能な工業用の厚紙材料が十分に満足のゆくものであることが分かっている。コーン３５２の円形の底部は、鋳込みトランペットシステム３１６の頂部セクション３２８の上部合致面上に載っている。コーン３５２の垂直軸は、上部スライドゲート注入経路３４６および下部スライドゲートノズル経路３４５の中心垂直軸と整列される。
【００４８】
図１８に示されるように下部スライドゲート３４２が左に移動されるとき、２つの経路３４５と、３４６が互いに整列され、粒状物質３３５が、鋳込みトランペットシステム３１６に向かって下方に落下し、このような状況はほぼ瞬間的であり、図１８に示されている。粒状物質は、その中心において、または中心付近でコーン３５２にぶつかり、半径方向外向きに逸れて、害を及ぼさないように注入くぼみの底部に落下し、すなわちそれは、鋳込みトランペットの上端部分３３８に進入しない。しかしながら粒状物質の熱は、すぐにコーン３５２の燃焼点を超え、コーンは急速に分解し、コーン３５２は、鋳込みトランペットシステムの垂直方向の耐火管３３６から離れるように粒状物質を逸らすというその仕事を成し終える。注入ストリームの開始３５５がすぐに、図１８に示されるように粒状物質の除去に続き、コンマ何秒かの内には図１９に示されるように注入ストリームは、全流量の状況３５６である。図１９の全流量状況３５６が実現するまでに、カバー３５２、あるいはより正確にはその残骸は、システムから消えてなくなることになる。
【００４９】
鋳込みシュラウド３５０は、図１７および図１８ではその非作動位置で示され、図１９ではその作動状況で示されおり、図２０から図２４では詳細に示されている。
【００５０】
最初に図２０を参照すると、シュラウド３５０は大まかに、そこから下方に延在するフランジ３５８を備えたほぼ平坦なセクション３５７を有する逆さのボウルの形状を採る。フランジ３５８の下部円形縁部３５９（図２２を参照）が、図１９に見られるように鋳込みトランペットの頂部セクション３５３の上端部分の外側周辺部の周りに延在する。シュラウド３５０の中心領域は、３６１で示される上向きに延びるネック領域を有し、これは、その上端部において、この例では、３つの半径方向外向きに延出するロックつまみ３６２、３６３および３６４を含んでおり（図２０を参照されたい）、これらのつまみは、図１８に最もよく見られるように、内向きに延出するロックフランジ３６５、３６６を備えた指示接点において合致するように輪郭を描いている。ネック部分３６１の上部の平坦な縁部３６８は、３６９で示される高温の熱に耐性のある繊維質のセラミック材料のリングを受ける。繊維質のリング３６９は、図１８、図２０および図２４においてその非圧縮状態で、図１９においてその圧縮された状態で示されている。リング３６９は、シュラウドのネック部分３６１の平坦な上部円形面３６８上に載っている。
【００５１】
大気圧より大きな加圧下の不活性ガス、例えばアルゴンなどの供給源が、３７８で示されており、このガスの供給源は、図１９に最もよく示されるガスライン３７３によってシュラウドの内部に接続されている。
【００５２】
スライドゲートアクチュエータ３４３は、シリンダ３７６によって始動されるピストン３７５で構成されており、このシリンダは、下部スライドゲート３４２を図１７のその封鎖位置から図１８のその開放位置へと移動させる。
【００５３】
本発明の利用および作動は以下の通りである。
【００５４】
出鋼取鍋３０１は、好ましくはおよそ華氏２０００°ほどの温度まで事前加熱され、その後出鋼取鍋台車３０２上に置かれる。出鋼台車上に配置した後、供給源３０３からのアルゴンライン３０４が、台車に接続され、その後同様のラインが台車から取鍋に接続される。
【００５５】
台車および出鋼取鍋３０１は、アルゴンホースが接続された状態で、その後、電気アーク炉３０９の出鋼口の下に移動され（図１６Ｂを参照）、このアーク炉は、７５から１１５トンまたはそれ以上の金属を中に含んでいる可能性がある。炉の中の溶融金属がその後、取鍋３０１へと出鋼される。溶融金属が取鍋３０１内に進む際、アルゴンガス供給源３０３が始動され、アルゴンは、出鋼中取鍋内の金属のすすぎレベルによって上向きに泡立つ。このような泡立ち作用は、出鋼の前および／または出鋼中に取鍋にいかなる添加物が加えられたとしても溶融金属の良好な混合を生じさせ、出鋼熱全体を通して温度の均一性を促進させるという２つの機能を果たす。
【００５６】
出鋼作業の終わりに、このとき溶融金属で満たされた取鍋３０１は、その開始位置に戻るように移動され、アルゴン供給源３０３からのアルゴンホースは、取鍋を担持する台車から切り離される。
【００５７】
その後、取鍋は、出鋼台車から降りるように持ち上げられ、図１６Ｄに最もよく見られるように取鍋冶金炉台車３０６上に置かれる。
【００５８】
ＬＭＦにおけるアルゴンの供給源からの１つまたは複数のアルゴンホース３０８がその後、ＬＭＦ台車に接続され、その後、アルゴンホースは、図１６Ｅに示されるようにＬＭＦ台車から取鍋に接続される。
【００５９】
その後ＬＭＦ台車と取鍋３０１は、ＬＭＦステーションにおいて所望の時間にわたって処理され、その間、化学的調整が通常行なわれ、ＬＭＦ電極から、溶融金属が出鋼の間所望の温度であることを保証するのに十分な熱が加えられる。取鍋３０１内の熱は、ＬＭＦにおける休止時間においてアルゴンガスによってパージされ、添加された合金の良好な混合を保証し、かつこの熱の中の温度の均一性を促進させる。
【００６０】
ＬＭＦにおける処理の後、パージガスは切断され、取鍋３０１は、図１６Ｇに示されるように真空ガス抜きステーションに移動される。
【００６１】
好ましくは、取鍋３０１が真空処理ステーションにおいて真空タンク３１０内に降ろされる前、不活性ガスの供給源３１２が、図１６Ｈに最もよく見られるようにライン３１３によって取鍋３０１に接続される。
【００６２】
その後、取鍋３０１は、図１６Ｉに示されるようにそれを完全に囲む真空タンクの中に降ろされ、熱がおよそ５ｔｏｒｒほどの低さで絶対圧力を受ける際、アルゴンによって熱がパージされる。
【００６３】
真空ステーションにおける処理に続いて、取鍋は、図１６Ｊの注入ステーションに移動され、取鍋内の熱は、図１７に最もよく見られるように鋳込みトランペットシステム３１６内に注入する際、アルゴンによってパージされる。
【００６４】
注入ストリームを形成する溶融金属は、図１７から図２５においてより詳細に示される方法でさらに処理される。
【００６５】
注入作業の前、図１７の閉鎖位置におけるスライドゲートシステム３４０によって、繊維質の耐火性の高温耐性のセラミックコーン３５２が、鋳込みトランペットシステム３１６の上端部分３５３に配置され、コーンは、完全に分解する前におよそ華氏５００°またはそれより幾分高い温度まで耐える能力を有する。
【００６６】
このとき、ウェルブロック３２９が、溶融金属より大きな特有の重力を有する粒状物質によって満たされることで、パージガスの泡の上向きの経路が１つまたは複数のパージプラグ３２６を介して金属３３９に進入することによる金属３３９中の概ね水平方向の流れ構成によって、前記物質が上部スライドゲート注入経路３４６から外に押し流されることはない。
【００６７】
このとき、鋳込みシュラウド３５０は、スライドゲート３４２の下部にあるクランプ部材３５１から単にぶらさがっているだけである。このような状況において、鋳込みシュラウドシステムの高温の熱に耐性のある繊維質のリング３６９は、図１７に示されるように圧縮されることはない。
【００６８】
取鍋３０１が、図１９に示されるように注意深く下げられる際、シュラウド３５０の下面３６７は、鋳込みトランペットの頂部セクション３５３の上部縁部に接触し、取鍋３０１をさらにわずかに下方に移動させることによって、前記シュラウド３５０の下面３６７が、鋳込みトランペットの頂部部分３５３の上縁部との部分的な密閉式の接触を行なうことになる。同時に、図１７の繊維質リング３６９の非圧縮状態は、図１９に示される状況まで圧縮される。
【００６９】
図１７および図１８に示されるコーン３５２は、そのかなり短い作動寿命において、望ましくない粒子が最終的な固体化した製品中の含有物として生じることを阻止するという極めて重要な任務を果たしている。したがって、スライドゲートアクチュエータ３４３がスライドゲートシステム３４０における下部プレート３４２を上部プレート３４１と整列した状態になるように移動させるとき、粒状物質３３５は、下部スライドゲート注入経路３４５と整列した上部スライドゲート注入経路３４６を通って落下し始める。粒状物質が、コーン３５２の頂点にぶつかるとき、それはすぐに、鋳込みトランペットの上端部分３５３における水平方向の耐火性の管３３６から離れるように半径方向外向きかつ下方に逸らされ、これにより粒状物質がシステムの鋳込みトランペット／インゴット鋳型部に進入することはない。溶融金属の温度が、およそ華氏３０００°程であるため、接触は、極めて短時間であり、結果としてコーン３５２は急速に燃え尽き、粒状物質がシステム内に進入するのを阻止するというその任務を完了する。
【００７０】
溶融金属は、図１８において３５５で示されるように粒状物質の後すぐに続く。粒状物質３３５がシステムを離れるとすぐに、注入ストリーム３５６は、鋳込みトランペットの中に自由に流れ込むことになる。図１９を参照されたい。
【００７１】
平坦なセクション３５７の下面３６７が鋳込みトランペットの頂部セクション３５３の頂部面と接触し、リング３６９が、図１９に見られるように圧縮されるとすぐに、閉鎖チャンバが実際には、鋳込みストリーム３５６の周りに形成され、鋳込みストリームは、周辺の大気から隔離される。垂直方向の耐火性の管３５３とシュラウド３５０間の耐火性の接点に対する耐火物が存在するため、絶対的なガス密のシールは、もしあったとしてもめったに達成されないことを理解されたい。しかしながらアルゴン供給源３２８からの不活性ガスは、大気より大きな加圧下にあり、酸素を含む周辺大気を注入ストリームの周りに形成されるチャンバから移動させることで、注入ストリーム３５６は、非酸化大気を介して移動することになる。
【００７２】
本発明の好ましい一実施形態を開示してきたが、本発明の範囲は、上述の記載に限定されず、関連する従来技術に照らして解釈した場合、この後に追加されたクレームの範囲によってのみ制限されることは明らかである。
【符号の説明】
【００７３】
３０１  出鋼取鍋
３０２  出鋼台車
３０３  不活性ガス供給源
３０４  ライン
３０５  クレーン
３０６  取鍋冶金炉台車
３０７  電極
３０８  アルゴンホース
３０９  ホース
３１０  真空タンク
３１１  不活性ガスライン
３１２  不活性ガス供給源
３１３  アルゴンガスホース
３１４、３１５  インゴット鋳型
３１６  鋳込みトランペットシステム
３１７、３１８  ランナー
３１９  鋳型スツール
３２１  鋳込みシュラウド
３２２  不活性ガス供給源
３２３  ホース
３２６  パージプラグ
３２７  不活性ガスライン
３２８  アルゴン供給源
３２９  ウェルブロック
３３０  底部
３３２  上部耐火面
３３３  上端部
３３４  溶融金属の循環方向
３３５  粒状物質
３３６  耐火性の管
３３７  砂
３３８  トランペットの上端部分
３３９  金属
３４０  スライドゲートシステム
３４１  上部静止プレート
３４２  下部摺動可能プレート
３４３  スライドゲートアクチュエータ
３４４  ノズル
３４５  下部スライドゲート注入経路
３４６  上部スライドゲート注入経路
３５０  シュラウド
３５１  くさびクランプ
３５２  コーン
３５３  トランペットの頂部セクション
３５５  溶融金属
３５６  注入ストリーム
３５７  シュラウドの平坦なセクション
３５８  フランジ
３５９  下部円形縁部
３６１  ネック
３６２、３６４  ロックつまみ
３６５、３６６  ロックフランジ
３６７  平坦なセクションの下面
３６８  平坦な上部円形面
３６９  リング
３７３  ガスライン
３７５  ピストン
３７６  シリンダ
３７８  アルゴン供給源
【図１６Ａ】
2019081202.tif 000002
【図１６Ｂ】
2019081202.tif 000003
【図１６Ｃ】
2019081202.tif 000004
【図１６Ｄ】
2019081202.tif 000005
【図１６Ｅ】
2019081202.tif 000006
【図１６Ｆ】
2019081202.tif 000007
【図１６Ｇ】
2019081202.tif 000008
【図１６Ｈ】
2019081202.tif 000009
【図１６Ｉ】
2019081202.tif 000010
【図１６Ｊ】
2019081202.tif 000011
【図１７】
2019081202.tif 000012
【図１８】
2019081202.tif 000013
【図１９】
2019081202.tif 000014
【図２０】
2019081202.tif 000015
【図２１】
2019081202.tif 000016
【図２２】
2019081202.tif 000017
【図２３】
2019081202.tif 000018
【図２４】
2019081202.tif 000019
【図２５】
2019081202.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月18日(2019.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図１６Ｃにおいて、取鍋３０１はこのとき溶鋼の熱を含んでおり、図１６Ａの位置へと戻るように移動されており、出鋼台車と取鍋３０１間ならびに不活性ガスの供給源３０３と取鍋３０１間のアルゴン接続部は、取鍋がクレーンによってその後移動されるように切り離されている。不活性ガスを、出鋼作業の間ずっとまたはほぼその間ずっと出鋼台車３０２内で溶融金属の中を通過するように上向きに泡立たせることで、出鋼の終わりに取鍋における温度の均一性を促進させる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図１６Ｆにおいて取鍋３０１を担持するＬＭＦ台車３０６は、ＬＭＦ電極３０７の下に移動され、この電極が、ＬＭＦ処理において溶融金属に対する入熱を行ない、この処理は通常、補填合金の添加を含む。ＬＭＦにおける処理を開始する直前、取鍋３０１は、３０９で示されるホースによって不活性ガスの供給源に接続されるため、電極３０７によって熱が加えられる際、取鍋内の溶融金属の中を通過するように不活性ガスを泡立てることでＬＭＦ処理における溶融金属の温度の均質性を維持することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
本発明の好ましい一実施形態を開示してきたが、本発明の範囲は、上述の記載に限定されず、関連する従来技術に照らして解釈した場合、この後に追加されたクレームの範囲によってのみ制限されることは明らかである。
また、本開示の方法及びシステムは、次の態様であってもよい。
〈１〉極めて純粋な合金鋼を形成するための多重ステーションシステムにおいて、前記システムが単一の電気アーク炉と、取鍋冶金炉と、真空ガス抜き手段とを有し、
前記電気炉からの熱を受け取るための受け器手段を設けるステップと、
前記熱が、前記電気炉から前記受け器手段に出鋼される際、不活性ガスを前記熱の中を通って上向きに通過させるステップと、
出鋼作業中前記不活性ガスが受けた前記熱を前記取鍋冶金炉に移動させるステップと、  前記熱が前記取鍋冶金炉内で処理を受ける間、前記熱の中を通って上向きに不活性ガスを通過させ、その後、前記熱の取鍋冶金炉処理が続くステップと、
前記熱が前記真空ガス抜き手段において真空と、不活性ガスとを組み合わせた作用を受けるステップと、
その後前記熱を注入するステップとを含む方法。
〈２〉前記熱が注入される際、前記注入ストリームを覆う別のステップを含む、〈１〉項に記載の方法。
〈３〉前記注入ストリームが、トランペット手段を有する底部鋳込み注入システムに注がれることをさらに特徴とする、〈２〉項に記載の方法。
〈４〉その底部において前記トランペット手段の頂部と接触し、その頂部において注入すべき前記熱を保持する受け器手段の底部と接触するシュラウド手段の中を通るように前記注入ストリームを通過させることによって、前記注入ストリームが、注入作業の間周辺の大気から隔離され、前記受け器手段の底部内に空間が含まれ、前記シュラウドと、前記トランペット手段の頂部が、大気圧より大きな圧力を有する不活性ガスに接続されたチャンバを形成し、これにより、注入ストリームの周辺大気中の酸素との接触が実質的に妨げられることをさらに特徴とする、〈３〉項に記載の方法。
〈５〉前記注入受け器の底部と、前記シュラウドの頂部の間に耐熱性の繊維質のセラミック材料によって実質的に気密のシール手段が形成され、
前記シール手段が、前記シュラウドの頂部に当たる前記受け器手段の底部（ａ）、およびトランペット手段の頂部に当たる前記シュラウドの底部（ｂ）の圧力に由来していることをさらに特徴とする、〈４〉項に記載の方法。
〈６〉バッチベースで極めて純粋な合金鋼を処理するための多重ステーションシステムにおいて、前記システムは、単一の電気アーク炉と、取鍋冶金炉と、真空ガス抜き手段とを有し、
前記電気炉からの熱を受けるための溶融金属受け器手段を設けるステップと、
上記の受け器手段を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを出鋼作業中前記受け器手段内の溶融金属の中を通って上向きに通過させ、これにより前記受け器手段が出鋼取鍋になるステップと、
前記不活性ガスを前記出鋼取鍋から切断するステップと、
出鋼熱を含む前記出鋼取鍋を前記電気アーク炉から前記取鍋冶金炉に移動させるステップと、
前記熱が前記取鍋冶金炉内で処理される際、前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを前記熱の中を通って上向きに通過させるステップと、
その後、前記出鋼取鍋を前記取鍋冶金炉に対応する前記不活性ガスから切断するステップと、
前記出鋼取鍋を前記真空ガス抜きステーションに移動させるステップと、
前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを前記熱の中を通って上向きに通過させ、同時に前記熱が極めて純粋な鋼を形成するのに十分低い真空を受けるステップと、
前記真空ガス抜きステーションにおいて前記出鋼取鍋を前記不活性ガスから切断するステップと、
前記出鋼取鍋を注入ステーションに移動させるステップと、
前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続するステップと、
前記注入ステーションにおいて前記処理後の溶融金属を鋳型手段に注入するステップと、
前記鋼が注入される際、前記不活性ガスを前記処理後の溶融鋼の中を通って上向きに通過させるステップと、
前記処理後の溶融鋼が、前記出鋼取鍋の底部と前記鋳型手段の間の注入ストリームを形成するステップと、
注入作業中前記注入ストリームを囲むステップとを含む方法。
〈７〉注入作業中、不活性ガスを前記注入ストリームの周りの大気圧より大きい圧力下に維持することによって前記注入ストリームが囲まれることをさらに特徴とする、〈６〉項に記載の方法。
〈８〉前記注入ステーションに底部鋳込み手段を設け、前記底部鋳込み手段が、鋳込みトランペットを含み、
前記鋳込みトランペットが、前記注入ストリームを受けるように配置されることをさらに特徴とする、〈６〉項に記載の方法。
〈９〉前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続する前記ステップが、前記電気アーク炉から離れた場所で行なわれ、前記出鋼取鍋が、前記不活性ガスが始動される前に第１の輸送手段によって出鋼位置に移動され、
前記出鋼取鍋を第２の輸送手段によって前記取鍋冶金ステーションに移すステップとをさらに特徴とする、〈６〉項に記載の方法。
〈１０〉溶融金属タンクから溶融金属受け器手段に瞬間的な注入流れを提供する方法において、
前記タンクの低い地点に注入開口を有する溶融金属のタンクを設けるステップと、
前記注入開口を休止状態の粒状物質で前記注入開口の頂部とほぼ同一のレベルの高さまで満たすステップと、
熱により破壊する粒状物質デフレクターを前記注入開口と整列するように前記溶融金属受け器手段の上に設けるステップと、
前記粒状物質を下方に移動させて重力下で前記デフレクターと接触させることによって前記粒状物質の前記休止状態を終わらせるステップと、
前記タンクからの溶融金属が前記受け器手段に接近する際、前記粒状物質が前記デフレクターと接触することによって前記粒状物質を前記受け器手段との接触状態から離れるように逸らすステップと、
前記デフレクターを周辺の熱の影響によって破壊し、
これにより前記溶融金属タンクからの溶融金属が、前記粒状物質がない限り前記溶融金属受け器手段へと妨害されずに流れるステップとを含む方法。
〈１１〉前記溶融金属受け器手段が、底部鋳込みシステムの鋳込みトランペットであることをさらに特徴とする、〈１０〉項に記載の方法。
〈１２〉前記デフレクターが、その垂直軸が、前記下方に落下する粒状物質と整列した上向きに先細になったコーンであることをさらに特徴とする、〈１０〉項に記載の方法。
〈１３〉前記デフレクターが、それが前記落下する粒状物質と接触するまでその形状を維持するために熱に対する十分な耐性を有する木材を基にした繊維質材料で構成されることをさらに特徴とする、〈１２〉項に記載の方法。
〈１４〉前記溶融金属に対して作用する攪拌手段によって前記タンク内の溶融金属を前記粒状物質の上部を横切るように移動させ、
これにより前記粒状物質の頂部上に固体または半固体の金属が形成されるのを防ぐステップをさらに含む、〈１０〉項に記載の方法。
〈１５〉不活性ガスを前記溶融金属受け器手段内の前記溶融金属の中を通って上向きに泡立たせることで、前記粒状物質の上部を横切る全体にわたる前記タンク内の前記溶融金属の攪拌動作を形成することをさらに特徴とする、〈１４〉項に記載の方法。
〈１６〉前記タンクが底部鋳込み取鍋であることをさらに特徴とする、〈１５〉項に記載の方法。
〈１７〉バッチベースで極めて純粋な合金鋼を形成するための多重ステーションシステムであって、
出鋼取鍋であって、
底部排出経路と、
前記底部排出経路からの出口を封鎖および解放するための手段とを有する出鋼取鍋と、
炉内の特定のバッチの溶鋼を前記出鋼に出鋼するための手段を有する単一の電気アーク炉と、
前記出鋼取鍋内の前記溶鋼を処理する取鍋冶金炉と、
前記取鍋内の前記出鋼された金属を処理する真空ステーションと、
注入ステーションであって、
前記底部排出経路を通過する溶融金属を受けるための受け器手段と、
前記底部排出経路を通過して前記受け器手段に進入する前記溶融金属との周辺大気の接触を実質的に妨げるための手段とを含む注入ステーションとを含むシステム。
〈１８〉周辺大気の接触を実質的に妨げるための前記手段が、不浸透性のシュラウド手段であり、その上端部分が、前記取鍋の底部に対して押しつけられ、その下端部分が、前記受け器手段と接触するように輪郭が形成され、
大気圧より大きな圧力下の不活性ガスの供給源が前記シュラウド手段へと開放しており、
これにより前記シュラウド手段の内部の前記不活性ガス大気が、注入作業中、大気圧を上回ることをさらに特徴とする、〈１７〉項に記載のシステム。
〈１９〉前記シュラウドの前記上端部分が、変形可能な繊維質のセラミック材料を含んでおり、
その上面が前記取鍋の底部と接触し、その下面が前記シュラウド手段の残りの部分と接触し、
これにより前記取鍋、前記シュラウド手段および前記受け器手段が、互いに加圧接触される際、構成要素間の部分的なシールが形成され、このシールによって、加圧下の前記不活性ガスが前記シュラウド手段の内部の最初の周辺大気と実質的に入れ替わることが可能
になることをさらに特徴とする、〈１８〉項に記載のシステム。
〈２０〉加圧下の不活性ガスの前記供給源が、前記シュラウド手段の上端部分および下端部分の中間の場所で前記シュラウド手段へと開放することをさらに特徴とする、〈１８〉項に記載のシステム。
〈２１〉前記シュラウド手段と、前記出鋼取鍋、前記シュラウド手段および前記受け器間に加圧接触を加える前に前記シュラウド手段を前記出鋼取鍋に接続する前記出鋼取鍋担持ロック手段とをさらに特徴とする、〈２０〉項に記載のシステム。
【手続補正４】
【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】
バッチベースで極めて純粋な合金鋼を処理するための多重ステーションシステムにおいて、前記システムは、単一の電気アーク炉と、取鍋冶金炉と、真空ガス抜き手段とを有し、
前記電気炉からの熱を受けるための溶融金属受け器手段を設けるステップと、
上記の受け器手段を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを出鋼作業中前記受け器手段内の溶融金属の中を通って上向きに通過させ、これにより前記受け器手段が出鋼取鍋になるステップと、
前記不活性ガスを前記出鋼取鍋から切断するステップと、
出鋼熱を含む前記出鋼取鍋を前記電気アーク炉から前記取鍋冶金炉に移動させるステップと、
前記熱が前記取鍋冶金炉内で処理される際、前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを前記熱の中を通って上向きに通過させるステップと、
その後、前記出鋼取鍋を前記取鍋冶金炉に対応する前記不活性ガスから切断するステップと、
前記出鋼取鍋を前記真空ガス抜きステーションに移動させるステップと、
前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続し、前記不活性ガスを前記熱の中を通って上向きに通過させ、同時に前記熱が極めて純粋な鋼を形成するのに十分低い真空を受けるステップと、
前記真空ガス抜きステーションにおいて前記出鋼取鍋を前記不活性ガスから切断するステップと、
前記出鋼取鍋を注入ステーションに移動させるステップと、
前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続するステップと、
前記注入ステーションにおいて前記処理後の溶融金属を鋳型手段に注入するステップと、
前記鋼が注入される際、前記不活性ガスを前記処理後の溶融鋼の中を通って上向きに通過させるステップと、
前記処理後の溶融鋼が、前記出鋼取鍋の底部と前記鋳型手段の間の注入ストリームを形成するステップと、
注入作業中前記注入ストリームを囲むステップとを含む方法。
【請求項２】
注入作業中、不活性ガスを前記注入ストリームの周りの大気圧より大きい圧力下に維持することによって前記注入ストリームが囲まれることをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記注入ステーションに底部鋳込み手段を設け、前記底部鋳込み手段が、鋳込みトランペットを含み、
前記鋳込みトランペットが、前記注入ストリームを受けるように配置されることをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記出鋼取鍋を不活性ガスに接続する前記ステップが、前記電気アーク炉から離れた場所で行なわれ、前記出鋼取鍋が、前記不活性ガスが始動される前に第１の輸送手段によって出鋼位置に移動され、
前記出鋼取鍋を第２の輸送手段によって前記取鍋冶金ステーションに移すステップとをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
溶融金属タンクから溶融金属受け器手段に瞬間的な注入流れを提供する方法において、
前記タンクの低い地点に注入開口を有する溶融金属のタンクを設けるステップと、
前記注入開口を休止状態の粒状物質で前記注入開口の頂部とほぼ同一のレベルの高さまで満たすステップと、
熱により破壊する粒状物質デフレクターを前記注入開口と整列するように前記溶融金属受け器手段の上に設けるステップと、
前記粒状物質を下方に移動させて重力下で前記デフレクターと接触させることによって前記粒状物質の前記休止状態を終わらせるステップと、
前記タンクからの溶融金属が前記受け器手段に接近する際、前記粒状物質が前記デフレクターと接触することによって前記粒状物質を前記受け器手段との接触状態から離れるように逸らすステップと、
前記デフレクターを周辺の熱の影響によって破壊し、
これにより前記溶融金属タンクからの溶融金属が、前記粒状物質がない限り前記溶融金属受け器手段へと妨害されずに流れるステップとを含む方法。
【請求項６】
前記溶融金属受け器手段が、底部鋳込みシステムの鋳込みトランペットであることをさらに特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記デフレクターが、その垂直軸が、前記下方に落下する粒状物質と整列した上向きに先細になったコーンであることをさらに特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記デフレクターが、それが前記落下する粒状物質と接触するまでその形状を維持するために熱に対する十分な耐性を有する木材を基にした繊維質材料で構成されることをさらに特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記溶融金属に対して作用する攪拌手段によって前記タンク内の溶融金属を前記粒状物質の上部を横切るように移動させ、
これにより前記粒状物質の頂部上に固体または半固体の金属が形成されるのを防ぐステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
不活性ガスを前記溶融金属受け器手段内の前記溶融金属の中を通って上向きに泡立たせることで、前記粒状物質の上部を横切る全体にわたる前記タンク内の前記溶融金属の攪拌動作を形成することをさらに特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記タンクが底部鋳込み取鍋であることをさらに特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
バッチベースで極めて純粋な合金鋼を形成するための多重ステーションシステムであって、
出鋼取鍋であって、
底部排出経路と、
前記底部排出経路からの出口を封鎖および解放するための手段とを有する出鋼取鍋と、  炉内の特定のバッチの溶鋼を前記出鋼に出鋼するための手段を有する単一の電気アーク炉と、
前記出鋼取鍋内の前記溶鋼を処理する取鍋冶金炉と、
前記取鍋内の前記出鋼された金属を処理する真空ステーションと、
注入ステーションであって、
前記底部排出経路を通過する溶融金属を受けるための受け器手段と、
前記底部排出経路を通過して前記受け器手段に進入する前記溶融金属との周辺大気の接触を実質的に妨げるための手段とを含む注入ステーションとを含むシステム。
【請求項１３】
周辺大気の接触を実質的に妨げるための前記手段が、不浸透性のシュラウド手段であり、その上端部分が、前記取鍋の底部に対して押しつけられ、その下端部分が、前記受け器手段と接触するように輪郭が形成され、
大気圧より大きな圧力下の不活性ガスの供給源が前記シュラウド手段へと開放しており、
これにより前記シュラウド手段の内部の前記不活性ガス大気が、注入作業中、大気圧を上回ることをさらに特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記シュラウドの前記上端部分が、変形可能な繊維質のセラミック材料を含んでおり、その上面が前記取鍋の底部と接触し、その下面が前記シュラウド手段の残りの部分と接触し、
これにより前記取鍋、前記シュラウド手段および前記受け器手段が、互いに加圧接触される際、構成要素間の部分的なシールが形成され、このシールによって、加圧下の前記不活性ガスが前記シュラウド手段の内部の最初の周辺大気と実質的に入れ替わることが可能になることをさらに特徴とする、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
加圧下の不活性ガスの前記供給源が、前記シュラウド手段の上端部分および下端部分の中間の場所で前記シュラウド手段へと開放することをさらに特徴とする、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記シュラウド手段と、前記出鋼取鍋、前記シュラウド手段および前記受け器間に加圧接触を加える前に前記シュラウド手段を前記出鋼取鍋に接続する前記出鋼取鍋担持ロック手段とをさらに特徴とする、請求項１５に記載のシステム。
【外国語明細書】
2019081202000001.pdf
2019081202000002.pdf
2019081202000003.pdf
2019081202000004.pdf