(57)【要約】【課題】ＲＨ真空脱ガス法による溶鋼に対する二次精練において、溶鋼が真空槽の内壁に付着して地金が形成されることを効果的に抑制することが可能な、新規かつ改良された真空脱ガス装置を提供する。【解決手段】溶鋼を貯留する取鍋の鉛直上方に設けられる真空槽と、前記真空槽の下部に設けられ前記取鍋内の前記溶鋼に浸漬される上昇側浸漬管及び下降側浸漬管と、を備え、前記上昇側浸漬管にガスを吹き込むことにより前記取鍋と前記真空槽との間で前記溶鋼を還流させる真空脱ガス装置であって、前記真空槽内において前記上昇側浸漬管の直上に設けられ、前記溶鋼の湯面から鉛直上方に飛散する前記溶鋼を遮蔽する遮蔽部を備える、真空脱ガス装置が提供される。【選択図】図１
2019173064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鋼を貯留する取鍋の鉛直上方に設けられる真空槽と、
前記真空槽の下部に設けられ前記取鍋内の前記溶鋼に浸漬される上昇側浸漬管及び下降側浸漬管と、
を備え、
前記上昇側浸漬管にガスを吹き込むことにより前記取鍋と前記真空槽との間で前記溶鋼を還流させる真空脱ガス装置であって、
前記真空槽内において前記上昇側浸漬管の直上に設けられ、前記溶鋼の湯面から鉛直上方に飛散する前記溶鋼を遮蔽する遮蔽部を備える、
真空脱ガス装置。
【請求項２】
前記真空槽内における前記溶鋼の湯面と前記遮蔽部との間の鉛直方向の距離は、１ｍ以下である、
請求項１に記載の真空脱ガス装置。
【請求項３】
前記遮蔽部の鉛直方向への投影面は、前記上昇側浸漬管の中心軸と同軸上に位置し下記式（１）により表される直径ｄを有する円のうち前記真空槽内の部分を含む、
請求項１又は２に記載の真空脱ガス装置。
【数１】
2019173064.tif 000006
ただし、
Ｄ：前記上昇側浸漬管の内径
Ｈ：前記真空槽内における前記溶鋼の湯面と前記遮蔽部との間の鉛直方向の距離。
【請求項４】
前記遮蔽部の下部は、水平方向に対して傾斜する下部傾斜部を有する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空脱ガス装置。
【請求項５】
前記遮蔽部の上部は、水平方向に対して傾斜する上部傾斜部を有する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の真空脱ガス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空脱ガス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鋼プロセスの二次精錬において、ＲＨ真空脱ガス法を利用した真空脱ガス装置（以下、ＲＨ真空脱ガス装置とも称する。）が広く用いられている。ＲＨ真空脱ガス装置では、取鍋内の溶鋼に対して、真空槽の下部から延伸される２本の浸漬管（上昇側浸漬管及び下降側浸漬管）が浸漬された状態で、真空槽が減圧されることにより、浸漬管を介して真空槽内に溶鋼が吸い上げられる。
【０００３】
この状態で、上昇側浸漬管に設けられているガスの吹き込み口から、上昇側浸漬管内の溶鋼に対してガス（具体的には、アルゴンガス等の不活性ガス）が吹き込まれる。不活性ガスの吹き込みにより、上昇側浸漬管内の溶鋼に上昇流が生まれ、取鍋内の溶鋼が上昇側浸漬管内を通って真空槽内に上昇し、さらに真空槽内の溶鋼が下降側浸漬管を通って取鍋内に移動する。真空槽内へ送られた溶鋼中の水素、窒素、一酸化炭素等のガス成分は、圧力の低下に伴って減少する。このように、ＲＨ真空脱ガス装置では、取鍋と真空槽との間で溶鋼を還流させながら、真空槽内で溶鋼に対する二次精錬が行われる。
【０００４】
ここで、ＲＨ真空脱ガス法による溶鋼に対する二次精練では、真空槽内において溶鋼の湯面から鉛直上方へ向かって溶鋼が飛散する現象が生じる。湯面から鉛直上方へ向かって飛散した溶鋼は、真空槽の内壁に付着して堆積し得る。真空槽の内壁に溶鋼が付着して堆積した部分は地金と称され、真空槽の内壁に地金が形成されることは、歩留りの低下、地金の溶鋼への落下、真空槽の排気能力の低下等の不具合の要因となる。ゆえに、地金の形成がある程度進行した段階で、ＲＨ真空脱ガス装置の操業を停止させて、真空槽の内壁に形成された地金を除去する作業（具体的には、バーナーを用いて地金を融解する作業）を行う必要が生じる。それにより、二次精錬における作業負荷が増大する。そこで、溶鋼が真空槽の内壁に付着して地金が形成されることを抑制するための種々の技術が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ＲＨ真空脱ガス法による溶鋼に対する二次精練において、溶鋼が真空槽の内壁に付着して地金が形成されることを抑制するために、溶鋼の湯面の上方の真空槽内空間に回転ディスクを配置し、湯面から飛散する溶鋼を回転ディスクに衝突させ、衝突した溶鋼を回転ディスクの回転力によって再飛散させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３０２４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、真空槽内で湯面からの溶鋼の飛散が生じるメカニズムとして、具体的には、溶鋼中から生じたガスの気泡が湯面近傍において破裂することに起因して湯面近傍の溶鋼が飛散することが考えられていた。また、ＲＨ真空脱ガス装置を用いた二次精練では、溶鋼を還流させながら、上吹きランスを用いて真空槽内の溶鋼に対して上方から酸素や粉体等の噴射体を吹き込むことによって、溶鋼に対する、脱炭、脱硫、昇温等の処理が行われる場合がある。このような場合においては、上吹きランスによる噴射体の吹き込みも溶鋼の飛散が生じる要因として考えられていた。
【０００８】
ＲＨ真空脱ガス法による溶鋼に対する二次精練に関する分野では、従来において、溶鋼が真空槽の内壁に付着して地金が形成されることを抑制するための技術が、例えば、上記のメカニズムに基づいて提案されていた。しかしながら、従来の技術では、ＲＨ真空脱ガス法による溶鋼に対する二次精練において、溶鋼が真空槽の内壁に付着して地金が形成されることを抑制することが必ずしも十分に実現可能であるとは言えず、真空槽の内壁における地金の形成をより効果的に抑制することが望まれている。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＲＨ真空脱ガス法による溶鋼に対する二次精練において、溶鋼が真空槽の内壁に付着して地金が形成されることを効果的に抑制することが可能な、新規かつ改良された真空脱ガス装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、溶鋼を貯留する取鍋の鉛直上方に設けられる真空槽と、前記真空槽の下部に設けられ前記取鍋内の前記溶鋼に浸漬される上昇側浸漬管及び下降側浸漬管と、を備え、前記上昇側浸漬管にガスを吹き込むことにより前記取鍋と前記真空槽との間で前記溶鋼を還流させる真空脱ガス装置であって、前記真空槽内において前記上昇側浸漬管の直上に設けられ、前記溶鋼の湯面から鉛直上方に飛散する前記溶鋼を遮蔽する遮蔽部を備える、真空脱ガス装置が提供される。
【００１１】
前記真空槽内における前記溶鋼の湯面と前記遮蔽部との間の鉛直方向の距離は、１ｍ以下であってもよい。
【００１２】
前記遮蔽部の鉛直方向への投影面は、前記上昇側浸漬管の中心軸と同軸上に位置し下記式（１）により表される直径ｄを有する円のうち前記真空槽内の部分を含んでもよい。
【００１３】
【数１】
2019173064.tif 000003
【００１４】
ただし、
Ｄ：前記上昇側浸漬管の内径
Ｈ：前記真空槽内における前記溶鋼の湯面と前記遮蔽部との間の鉛直方向の距離。
【００１５】
前記遮蔽部の下部は、水平方向に対して傾斜する下部傾斜部を有してもよい。
【００１６】
前記遮蔽部の上部は、水平方向に対して傾斜する上部傾斜部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、ＲＨ真空脱ガス法による溶鋼に対する二次精練において、溶鋼が真空槽の内壁に付着して地金が形成されることを効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る真空脱ガス装置の構成の一例を模式的に示す正面断面図である。
【図２】比較例についての流動解析シミュレーションによって得られた、上昇側浸漬管内及び真空槽内の溶鋼の流動の様子の一例を示す図である。
【図３】同実施形態に係る真空脱ガス装置における上昇側浸漬管と真空槽との接続部の近傍の構成の一例を模式的に示す正面断面図である。
【図４】同実施形態に係る真空脱ガス装置における上昇側浸漬管と真空槽との接続部の近傍の構成の一例を模式的に示す上面断面図である。
【図５】同実施形態に係る真空脱ガス装置における上昇側浸漬管と真空槽との接続部の近傍の構成の一例を模式的に示す側面断面図である。
【図６】同実施形態に係る真空脱ガス装置における上昇側浸漬管と真空槽との接続部の近傍における溶鋼の流動の様子を模式的に示す側面断面図である。
【図７】第１の変形例に係る真空脱ガス装置における上昇側浸漬管と真空槽との接続部の近傍の構成の一例及び溶鋼の流動の様子を模式的に示す側面断面図である。
【図８】第２の変形例に係る真空脱ガス装置における上昇側浸漬管と真空槽との接続部の近傍の構成の一例及び溶鋼の流動の様子を模式的に示す側面断面図である。
【図９】第３の変形例に係る真空脱ガス装置における上昇側浸漬管と真空槽との接続部の近傍の構成の一例及び溶鋼の流動の様子を模式的に示す側面断面図である。
【図１０】第４の変形例に係る真空脱ガス装置における上昇側浸漬管と真空槽との接続部の近傍の構成の一例を模式的に示す上面断面図である。
【図１１】第５の変形例に係る真空脱ガス装置の構成の一例を模式的に示す正面断面図である。
【図１２】実施例１についての流動解析シミュレーションによって得られた、上昇側浸漬管内及び真空槽内の溶鋼の流動の様子の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
なお、本明細書において参照する各図面では、説明のため、一部の構成部材の大きさを誇張して表現している場合がある。各図面において図示される各部材の相対的な大きさは、必ずしも実際の部材間における大小関係を正確に表現するものではない。
【００２１】
＜１．真空脱ガス装置の構成＞
まず、図１〜図５を参照して、本発明の実施形態に係る真空脱ガス装置１２０の構成について説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０の構成の一例を模式的に示す正面断面図である。なお、本明細書で参照する各図面は、後述される上昇側浸漬管１２２及び下降側浸漬管１２３の並設方向をＸ方向とし、水平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向として示されている。
【００２３】
真空脱ガス装置１２０は、ＲＨ真空脱ガス法を利用した真空脱ガス装置である。真空脱ガス装置１２０は、例えば、図１に示されるように、真空槽１２１と、上昇側浸漬管１２２と、下降側浸漬管１２３とを備える。
【００２４】
真空槽１２１は、溶鋼１４０を貯留する取鍋１１０の鉛直上方に設けられる。上昇側浸漬管１２２及び下降側浸漬管１２３は、真空槽１２１の下部に設けられ取鍋１１０内の溶鋼１４０に浸漬される。真空脱ガス装置１２０は、上昇側浸漬管１２２にガスを吹き込むことにより取鍋１１０と真空槽１２１との間で溶鋼１４０を還流させ得る。
【００２５】
具体的には、取鍋１１０内には、転炉での一次精錬が完了した後の溶鋼１４０が貯留されている。真空槽１２１の下部には、上昇側浸漬管１２２及び下降側浸漬管１２３が下方に向かって延伸するように設けられており、上昇側浸漬管１２２及び下降側浸漬管１２３の先端は、取鍋１１０内の溶鋼１４０に浸漬されている。
【００２６】
真空槽１２１の上部には、排気ダクト１２５が設けられている。排気ダクト１２５から真空槽１２１内のガスが排気されることにより、真空槽１２１内が減圧される。それにより、溶鋼１４０が上昇側浸漬管１２２及び下降側浸漬管１２３を通じて真空槽１２１内に吸い上げられている状態となる。
【００２７】
上昇側浸漬管１２２には、ガス（具体的には、アルゴンガス等の不活性ガス）を上昇側浸漬管１２２内に吹き込むための吹き込み口１２４が設けられている。溶鋼１４０が真空槽１２１内に吸い上げられている状態で、吹き込み口１２４からガスが吹き込まれることにより、上昇側浸漬管１２２内に溶鋼１４０の上昇流が生まれ、取鍋１１０内の溶鋼１４０が上昇側浸漬管１２２を通って真空槽１２１内に上昇する。それに伴い、真空槽１２１内の溶鋼１４０は、下降側浸漬管１２３を通って取鍋１１０内に移動する。このように、真空脱ガス装置１２０では、取鍋１１０と真空槽１２１との間で溶鋼１４０を還流させながら、溶鋼１４０に対する二次精錬が行われる。真空脱ガス装置１２０を用いた二次精練では、具体的には、減圧された真空槽１２１内に吸い上げられた溶鋼１４０中の水素、窒素、一酸化炭素等のガス成分を低下させる脱ガス処理が行われる。
【００２８】
なお、真空槽１２１内には図示しない上吹きランスが挿入されてもよい。上吹きランスの先端からは、真空槽１２１内の溶鋼１４０の湯面に対して、溶鋼１４０の成分を調整するための各種のガスや粉体等の噴射体が吹き付けられる。この場合、真空脱ガス装置１２０では、溶鋼１４０を還流させながら、上吹きランスから溶鋼１４０に対して各種の噴射体を吹き付けることにより、二次精錬が行われる。例えば、上吹きランスから溶鋼１４０に対して酸素含有ガスが吹き付けられることにより、溶鋼１４０からの脱炭が促進される。また、例えば、上吹きランスから溶鋼１４０に対して脱硫剤が吹き付けられることにより、溶鋼１４０からの脱硫が促進される。
【００２９】
本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０は、例えば、図１に示されるように、真空槽１２１内に遮蔽部１２６をさらに備える。
【００３０】
ここで、本件発明者は、真空槽１２１内で湯面からの溶鋼１４０の飛散が生じるメカニズムとして、従来考えられていたメカニズムと異なるメカニズムを流動解析シミュレーションによって見出した。遮蔽部１２６は、本件発明者により新たに見出された溶鋼１４０の飛散についてのメカニズムに基づいて、飛散した溶鋼１４０が真空槽１２１の内壁に付着することを抑制するために設けられている。
【００３１】
図２は、比較例についての流動解析シミュレーションによって得られた、上昇側浸漬管１２２内及び真空槽１２１内の溶鋼１４０の流動の様子の一例を示す図である。
【００３２】
比較例は、本実施形態と異なり、真空槽１２１内に遮蔽部が設けられない真空脱ガス装置の例である。比較例についての流動解析シミュレーションでは、図２に示されるように、比較例における上昇側浸漬管１２２及び真空槽１２１の内部空間の解析モデルを作成し、当該内部空間内における溶鋼１４０の流動の様子を調べた。図２では、上昇側浸漬管１２２及び真空槽１２１の内部空間の一部が示されており、例えば、下降側浸漬管１２３の内部空間の図示は省略されている。なお、比較例についての流動解析シミュレーションでは、シミュレーション条件として、吹き込み口１２４からのガスの流量を７００［ＮＬ／ｍｉｎ］に設定し、各浸漬管の内径を直径４００ｍｍに設定し、真空槽１２１の内径を直径１２００ｍｍに設定した。
【００３３】
比較例についての流動解析シミュレーションによれば、上昇側浸漬管１２２内における溶鋼１４０の上昇速度は比較的速く、溶鋼１４０は上昇側浸漬管１２２内を通過した後に上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ比較的広範囲に大きな塊状態となって飛散している様子が確認された。例えば、図２に示される領域Ｒ２０において、上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ飛散して真空槽１２１の内壁と接触している溶鋼１４０の様子が確認される。
【００３４】
具体的には、図２に示される領域Ｒ３０において、上昇側浸漬管１２２内を比較的大きな気泡を形成したガスが上昇している様子が確認される。吹き込み口１２４から上昇側浸漬管１２２に吹き込まれるガスは、吹き込まれた直後には比較的小さな気泡を形成しているものの、上昇側浸漬管１２２内を上昇するにつれて圧力が低下することに伴い膨張する。それにより、上昇側浸漬管１２２内の上側は、比較的大きなガスの気泡とともに溶鋼１４０が上昇する状態となる。ゆえに、上昇側浸漬管１２２内では上昇速度が比較的速い溶鋼１４０の上昇流が生じるので、上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ溶鋼１４０が飛散するものと考えられる。
【００３５】
特許文献１に開示された技術は、ボイリング現象により発生するスプラッシュに対しては有効である。つまり、ボイリング現象により発生するスプラッシュは液滴状態であるため、回転ディスクに衝突すると凝固滴となって回転ディスクの回転力によって再飛散させられるため、真空槽の壁面に当たっても付着力が弱くなり、自然に溶鋼液面に落下する。しかしながら、上昇側浸漬管内における上昇流に起因して発生する溶鋼の飛散は大きな塊状態となっており、回転ディスクに衝突しても大部分が液体のままで真空槽の壁面に向かって飛散する。従って、真空槽の壁面には大量の溶鋼が当たり、付着して、凝固するため、真空槽の内壁に地金が形成されることを抑制することができないという問題がある。
【００３６】
以下、図３〜図５を参照して、遮蔽部１２６の構成についてより詳細に説明する。
【００３７】
図３は、本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０における上昇側浸漬管１２２と真空槽１２１との接続部の近傍の構成の一例を模式的に示す正面断面図である。具体的には、図３は、図１に示される領域Ｒ１０の部分拡大図に相当する。図４は、本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０における上昇側浸漬管１２２と真空槽１２１との接続部の近傍の構成の一例を模式的に示す上面断面図である。具体的には、図４は、Ｘ−Ｙ平面と平行であり遮蔽部１２６より上側に位置する断面である図３に示されるＡ−Ａ断面についての断面図である。図５は、本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０における上昇側浸漬管１２２と真空槽１２１との接続部の近傍の構成の一例を模式的に示す側面断面図である。具体的には、図５は、Ｙ−Ｚ平面と平行であり上昇側浸漬管１２２の中心軸を通る断面である図３に示されるＢ−Ｂ断面についての断面図である。
【００３８】
遮蔽部１２６は、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の直上に設けられ、溶鋼１４０の湯面から鉛直上方に飛散する溶鋼１４０を遮蔽する。遮蔽部１２６は、具体的には、比較的高い耐火性を有する材料（例えば、セラミック等）によって形成される。本実施形態では、真空槽１２１内に遮蔽部１２６が設けられることによって、後述にて詳細に説明するように、真空槽１２１の内壁に地金が形成されることを抑制することができる。
【００３９】
例えば、真空槽１２１は円筒形状を有し、遮蔽部１２６は真空槽１２１の内壁から真空槽１２１の径方向内側へ向けて延設される。なお、遮蔽部１２６は、真空槽１２１の内壁に対して離隔して真空槽１２１と別体として設けられてもよい。
【００４０】
また、遮蔽部１２６は、例えば、図３〜図５に示されるように、矩形平板形状を有する。具体的には、遮蔽部１２６の上部及び下部は水平方向に対して平行に延在し、遮蔽部１２６の下部が真空槽１２１内の溶鋼１４０の湯面と対向する。よって、遮蔽部１２６を鉛直方向に投影した形状は、図４に示されるように、矩形となる。また、遮蔽部１２６のＹ−Ｚ平面に平行な断面における断面形状は、図５に示されるように、矩形となる。なお、遮蔽部１２６の形状は、このような例に限定されず、種々の形状をとり得る。遮蔽部１２６がとり得る各種形状については、変形例として後述にて詳細に説明する。
【００４１】
遮蔽部１２６の鉛直方向についての設置位置は、真空槽１２１内における溶鋼１４０の上昇側浸漬管１２２側から下降側浸漬管１２３側への円滑な流動を確保しつつ、真空槽１２１内において地金が比較的形成されやすい領域へ溶鋼１４０が飛散することを抑制し得るように設定されることが好ましい。
【００４２】
例えば、遮蔽部１２６は、真空槽１２１内における溶鋼１４０の湯面より鉛直上方に設けられる。それにより、真空槽１２１内における溶鋼１４０の上昇側浸漬管１２２側から下降側浸漬管１２３側への円滑な流動が確保されるので、取鍋１１０と真空槽１２１との間で溶鋼１４０を円滑に還流させることができる。
【００４３】
ここで、取鍋１１０内の溶鋼１４０の湯面において浸漬管が浸漬されている部分以外の部分は、大気に曝されている。ゆえに、真空槽１２１の底面と真空槽１２１内における溶鋼１４０の湯面との間の鉛直方向の距離ｈは、具体的には、真空槽１２１内の圧力、真空槽１２１の底面の高さ、大気圧及び取鍋１１０内の溶鋼１４０の湯面の高さに基づいて算出され得る。このように算出される距離ｈの値を用いることによって、遮蔽部１２６を真空槽１２１内における溶鋼１４０の湯面より鉛直上方に設けることが実現され得る。
【００４４】
また、遮蔽部１２６は、例えば、真空槽１２１内において地金が比較的形成されやすくなる程度に温度が低い領域より鉛直下方に設けられる。真空槽１２１内では、溶鋼１４０の湯面に近い下側ほど、温度が高くなっている。真空槽１２１内において比較的温度が高い領域では、仮に真空槽１２１の内壁に溶鋼１４０が付着した場合であっても、溶鋼１４０は凝固しにくいので、地金が形成されにくい。例えば、真空槽１２１内において溶鋼１４０の湯面から鉛直上方に１ｍ以内の領域が、比較的温度が高い領域に相当し得る。ゆえに、真空槽１２１内における溶鋼１４０の湯面と遮蔽部１２６との間の鉛直方向の距離Ｈは、例えば、１ｍ以下であることが好ましい。
【００４５】
遮蔽部１２６の水平方向の寸法は、遮蔽部１２６の鉛直方向についての設置位置に応じて、湯面から鉛直上方に飛散する溶鋼１４０が遮蔽部１２６により適切に遮蔽され得るように設定されることが好ましい。
【００４６】
例えば、遮蔽部１２６の鉛直方向への投影面の面積は、真空槽１２１内における溶鋼１４０の湯面と遮蔽部１２６との間の鉛直方向の距離Ｈが長くなるにつれて大きくなることが好ましい。ここで、湯面から鉛直上方に飛散した溶鋼１４０は、水平方向の各方向へ広がりながら鉛直上方へ移動する。ゆえに、遮蔽部１２６の鉛直方向への投影面の面積を距離Ｈが長くなるにつれて大きくすることによって、湯面から鉛直上方に飛散する溶鋼１４０を遮蔽部１２６によって適切に遮蔽することができる。
【００４７】
遮蔽部１２６の鉛直方向への投影面は、例えば、図４に示されるように、上昇側浸漬管１２２の中心軸と同軸上に位置し下記式（１）により表される直径ｄを有する円のうち真空槽１２１内の部分を含むことがより好ましい。それにより、後述されるように、湯面から鉛直上方に飛散する溶鋼１４０を遮蔽部１２６によってさらに効果的に遮蔽することができる。
【００４８】
【数２】
2019173064.tif 000004
【００４９】
ただし、式（１）において、Ｄは、上昇側浸漬管１２２の内径を示す。
【００５０】
＜２．真空脱ガス装置の動作＞
続いて、図６を参照して、本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０の動作について説明する。
【００５１】
図６は、本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０における上昇側浸漬管１２２と真空槽１２１との接続部の近傍における溶鋼１４０の流動の様子を模式的に示す側面断面図である。
【００５２】
上述したように、真空脱ガス装置１２０では、吹き込み口１２４からガスが吹き込まれることにより、上昇側浸漬管１２２内に溶鋼１４０の上昇流が生まれる。具体的には、図６に示されるように、上昇側浸漬管１２２内において、ガスの気泡１５０が上昇することに伴って溶鋼１４０に上昇流が生まれる。ここで、上昇側浸漬管１２２内の上側では、比較的大きなガスの気泡１５０とともに溶鋼１４０が比較的速い上昇速度で上昇する。それにより、図６に示されるように、上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ溶鋼１４０が飛散する。
【００５３】
ここで、本実施形態では、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の直上に遮蔽部１２６が設けられる。ゆえに、図６に示されるように、上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ飛散する溶鋼１４０は、遮蔽部１２６に衝突する。このように、溶鋼１４０の湯面から鉛直上方に飛散する溶鋼１４０は、遮蔽部１２６によって遮蔽される。よって、湯面から鉛直上方に飛散した溶鋼１４０が、遮蔽部１２６より鉛直上方の領域までさらに飛散し、そのような領域における真空槽１２１の内壁に付着することを抑制することができる。それにより、真空槽１２１の内壁に地金が形成されることを抑制することができる。
【００５４】
＜３．変形例＞
続いて、図７〜図１１を参照して、各変形例に係る真空脱ガス装置について説明する。第１の変形例〜第４の変形例では、上述した本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０と比較して、遮蔽部の形状が異なる。また、第５の変形例では、上述した本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０と比較して、下降側浸漬管１２３の構成及び遮蔽部の数が異なる。
【００５５】
（第１の変形例）
図７は、第１の変形例に係る真空脱ガス装置２２０における上昇側浸漬管１２２と真空槽１２１との接続部の近傍の構成の一例及び溶鋼１４０の流動の様子を模式的に示す側面断面図である。具体的には、図７は、図３に示されるＢ−Ｂ断面と対応しＹ−Ｚ平面と平行な断面図である。
【００５６】
第１の変形例に係る真空脱ガス装置２２０では、遮蔽部２２６の下部は、水平方向に対して傾斜する下部傾斜部を有する。
【００５７】
遮蔽部２２６は、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の直上に設けられ、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、真空槽１２１の内壁から真空槽１２１の径方向内側へ向けて延設される。また、遮蔽部２２６を鉛直方向に投影した形状は、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、矩形である。
【００５８】
遮蔽部２２６の上部は、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、水平方向に対して平行に延在する。一方、遮蔽部２２６の下部は、例えば、図７に示されるように、下部傾斜部２２６ａ及び下部傾斜部２２６ｂを有する。
【００５９】
具体的には、下部傾斜部２２６ａは、遮蔽部２２６の下部において、遮蔽部２２６の延在方向に直交する方向についての一端部から中央部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直下方へ傾斜する。また、下部傾斜部２２６ｂは、遮蔽部２２６の下部において、遮蔽部２２６の延在方向に直交する方向についての他端部から中央部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直下方へ傾斜する。このように、遮蔽部２２６の下部は、例えば、下部傾斜部２２６ａ及び下部傾斜部２２６ｂによって構成される。
【００６０】
第１の変形例では、上記のように、遮蔽部２２６の下部は、水平方向に対して傾斜する下部傾斜部２２６ａ及び下部傾斜部２２６ｂを有する。ゆえに、図７に示されるように、上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ飛散する溶鋼１４０は、遮蔽部２２６の下部の下部傾斜部２２６ａ又は下部傾斜部２２６ｂに衝突する。ここで、溶鋼１４０が遮蔽部２２６と衝突する前後において、溶鋼１４０の飛散方向は変化する。
【００６１】
遮蔽部２２６において鉛直上方へ飛散する溶鋼１４０と衝突する部分は水平方向に対して傾斜しているので、溶鋼１４０と衝突する部分が水平方向に対して平行に延在している場合と比較して、遮蔽部２２６との衝突後における溶鋼１４０の飛散方向は大きな水平方向成分を有する。ゆえに、遮蔽部２２６との衝突後の溶鋼１４０が上昇側浸漬管１２２の直上の湯面へ落下することにより上昇側浸漬管１２２内における溶鋼１４０の上昇流の流量が低下することを抑制することができる。それにより、上昇側浸漬管１２２内における溶鋼１４０の上昇流についての円滑な挙動が確保されるので、取鍋１１０と真空槽１２１との間で溶鋼１４０を円滑に還流させることができる。
【００６２】
なお、上記では、遮蔽部２２６の下部が下部傾斜部２２６ａ及び下部傾斜部２２６ｂによって構成される例について説明したが、下部傾斜部を有する遮蔽部の構成はこのような例に限定されない。具体的には、遮蔽部の下部における下部傾斜部の位置、大きさ、範囲、形状及び数はこのような例に限定されない。
【００６３】
例えば、遮蔽部の下部は、下部傾斜部を部分的に有してもよい。換言すると、遮蔽部の下部は、下部傾斜部の他に、水平方向に対して平行に延在する部分を有してもよい。例えば、遮蔽部２２６の構成から、下部傾斜部２２６ａ又は下部傾斜部２２６ｂのいずれか一方が省略されてもよい。
【００６４】
また、例えば、下部傾斜部は、遮蔽部の延在方向（つまり、真空槽１２１の径方向）に沿って水平方向に対して傾斜してもよい。
【００６５】
また、例えば、下部傾斜部は、遮蔽部の下部において、遮蔽部の延在方向に直交する方向についての一端部から他端部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直下方へ傾斜してもよい。
【００６６】
また、例えば、下部傾斜部の形状は、平面形状でなくてもよく、曲面形状であってもよい。
【００６７】
（第２の変形例）
図８は、第２の変形例に係る真空脱ガス装置３２０における上昇側浸漬管１２２と真空槽１２１との接続部の近傍の構成の一例及び溶鋼１４０の流動の様子を模式的に示す側面断面図である。具体的には、図８は、図３に示されるＢ−Ｂ断面と対応しＹ−Ｚ平面と平行な断面図である。
【００６８】
第２の変形例に係る真空脱ガス装置３２０では、遮蔽部３２６の上部は、水平方向に対して傾斜する上部傾斜部を有する。
【００６９】
遮蔽部３２６は、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の直上に設けられ、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、真空槽１２１の内壁から真空槽１２１の径方向内側へ向けて延設される。また、遮蔽部３２６を鉛直方向に投影した形状は、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、矩形である。
【００７０】
遮蔽部３２６の下部は、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、水平方向に対して平行に延在する。一方、遮蔽部３２６の上部は、例えば、図８に示されるように、上部傾斜部３２６ａ及び上部傾斜部３２６ｂを有する。
【００７１】
具体的には、上部傾斜部３２６ａは、遮蔽部３２６の上部において、遮蔽部３２６の延在方向に直交する方向についての一端部から中央部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直上方へ傾斜する。また、上部傾斜部３２６ｂは、遮蔽部３２６の上部において、遮蔽部３２６の延在方向に直交する方向についての他端部から中央部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直上方へ傾斜する。このように、遮蔽部３２６の上部は、例えば、上部傾斜部３２６ａ及び上部傾斜部３２６ｂによって構成される。
【００７２】
第２の変形例では、上記のように、遮蔽部３２６の上部は、水平方向に対して傾斜する上部傾斜部３２６ａ及び上部傾斜部３２６ｂを有する。ここで、真空槽１２１内において、仮に一部の溶鋼１４０が遮蔽部３２６より鉛直上方へ飛散した場合、図８に示されるように、遮蔽部３２６より鉛直上方から下降する溶鋼１４０は遮蔽部３２６の上部の上部傾斜部３２６ａ又は上部傾斜部３２６ｂと接触し得る。
【００７３】
遮蔽部３２６において鉛直上方から下降する溶鋼１４０と接触する部分は水平方向に対して傾斜しているので、溶鋼１４０と接触する部分が水平方向に対して平行に延在している場合と異なり、遮蔽部３２６と接触した溶鋼１４０は遮蔽部３２６の上部に沿って鉛直下方の湯面側へ案内される。ゆえに、遮蔽部３２６より鉛直上方から下降する溶鋼１４０が遮蔽部３２６の上部に堆積することを抑制することができる。それにより、遮蔽部３２６の上部に地金が形成されることを抑制することができる。
【００７４】
なお、上記では、遮蔽部３２６の上部が上部傾斜部３２６ａ及び上部傾斜部３２６ｂによって構成される例について説明したが、上部傾斜部を有する遮蔽部の構成はこのような例に限定されない。具体的には、遮蔽部の上部における上部傾斜部の位置、大きさ、範囲、形状及び数は、遮蔽部の下部における下部傾斜部と同様に、このような例に限定されない。
【００７５】
（第３の変形例）
図９は、第３の変形例に係る真空脱ガス装置４２０における上昇側浸漬管１２２と真空槽１２１との接続部の近傍の構成の一例及び溶鋼１４０の流動の様子を模式的に示す側面断面図である。具体的には、図９は、図３に示されるＢ−Ｂ断面と対応しＹ−Ｚ平面と平行な断面図である。
【００７６】
第３の変形例に係る真空脱ガス装置４２０では、遮蔽部４２６の下部は水平方向に対して傾斜する上部傾斜部を有し、さらに、遮蔽部４２６の上部は水平方向に対して傾斜する上部傾斜部を有する。
【００７７】
遮蔽部４２６は、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の直上に設けられ、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、真空槽１２１の内壁から真空槽１２１の径方向内側へ向けて延設される。また、遮蔽部４２６を鉛直方向に投影した形状は、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、矩形である。
【００７８】
遮蔽部４２６の下部は、例えば、図９に示されるように、下部傾斜部４２６ａ及び下部傾斜部４２６ｂを有する。さらに、遮蔽部４２６の上部は、上部傾斜部４２６ｃ及び上部傾斜部４２６ｄを有する。
【００７９】
具体的には、下部傾斜部４２６ａは、上述した第２の変形例に係る遮蔽部２２６と同様に、遮蔽部４２６の下部において、遮蔽部４２６の延在方向に直交する方向についての一端部から中央部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直下方へ傾斜する。また、下部傾斜部４２６ｂは、遮蔽部４２６の下部において、遮蔽部４２６の延在方向に直交する方向についての他端部から中央部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直下方へ傾斜する。このように、遮蔽部４２６の下部は、例えば、下部傾斜部４２６ａ及び下部傾斜部４２６ｂによって構成される。
【００８０】
さらに、上部傾斜部４２６ｃは、上述した第３の変形例に係る遮蔽部３２６と同様に、遮蔽部４２６の上部において、遮蔽部４２６の延在方向に直交する方向についての一端部から中央部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直上方へ傾斜する。また、上部傾斜部４２６ｄは、遮蔽部４２６の上部において、遮蔽部４２６の延在方向に直交する方向についての他端部から中央部に亘ってこの方向に進むにつれて鉛直上方へ傾斜する。このように、遮蔽部４２６の上部は、例えば、上部傾斜部４２６ｃ及び上部傾斜部４２６ｄによって構成される。
【００８１】
第３の変形例では、上述した第１の変形例及び第２の変形例の双方の効果が奏される。具体的には、図９に示されるように、溶鋼１４０が上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ飛散して遮蔽部４２６と衝突した後において、溶鋼１４０の飛散方向は比較的大きな水平方向成分を有する。それにより、遮蔽部４２６との衝突後の溶鋼１４０が上昇側浸漬管１２２の直上の湯面へ落下することにより上昇側浸漬管１２２内における溶鋼１４０の上昇流の流量が低下することを抑制することができる。また、図９に示されるように、鉛直上方から下降して遮蔽部４２６と接触した溶鋼１４０は、遮蔽部４２６の上部に沿って鉛直下方の湯面側へ案内される。それにより、遮蔽部４２６より鉛直上方から下降した溶鋼１４０が遮蔽部４２６の上部に堆積することを抑制することができる。
【００８２】
（第４の変形例）
図１０は、第４の変形例に係る真空脱ガス装置５２０における上昇側浸漬管１２２と真空槽１２１との接続部の近傍の構成の一例を模式的に示す上面断面図である。具体的には、図１０は、図３に示されるＡ−Ａ断面と対応しＸ−Ｙ平面と平行な断面図である。
【００８３】
第４の変形例に係る真空脱ガス装置５２０では、遮蔽部５２６は、円形平板形状を有する。
【００８４】
遮蔽部５２６は、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の直上に設けられ、例えば、上述した遮蔽部１２６と同様に、真空槽１２１の内壁から真空槽１２１の径方向内側へ向けて延設される。遮蔽部５２６は、具体的には、上昇側浸漬管１２２の中心軸と同軸上に位置する。
【００８５】
具体的には、遮蔽部５２６の上部及び下部は水平方向に対して平行に延在し、遮蔽部５２６の下部が真空槽１２１内の溶鋼１４０の湯面と対向する。よって、遮蔽部５２６を鉛直方向に投影した形状は、図１０に示されるように、円形となる。
【００８６】
上記では、第１の変形例〜第３の変形例を参照して、遮蔽部のＹ−Ｚ平面に平行な断面における断面形状が種々の形状をとり得ることを説明したが、第４の変形例のように、遮蔽部を鉛直方向に投影した形状も種々の形状をとり得る。
【００８７】
ここで、遮蔽部５２６の水平断面における直径Ｄ０は、式（１）により表される直径ｄより大きいことが好ましい。それにより、上昇側浸漬管１２２の中心軸と同軸上に位置し式（１）により表される直径ｄを有する円のうち真空槽１２１内の部分を、遮蔽部５２６の鉛直方向への投影面に包含させることができる。ゆえに、このように遮蔽部５２６の直径Ｄ０を設定することによって、湯面から鉛直上方に飛散する溶鋼１４０を遮蔽部５２６によってさらに効果的に遮蔽することができる。
【００８８】
（第５の変形例）
図１１は、第５の変形例に係る真空脱ガス装置６２０の構成の一例を模式的に示す正面断面図である。
【００８９】
上述した真空脱ガス装置１２０では、図１に示されるように、一対の浸漬管１２２，１２３のうちの一方の浸漬管である上昇側浸漬管１２２にのみ吹き込み口１２４が設けられている。一方、第５の変形例に係る真空脱ガス装置６２０では、図１１に示されるように、他方の浸漬管である下降側浸漬管１２３にも同様に吹き込み口１２４が設けられる。真空脱ガス装置６２０の操業時には、これら一対の浸漬管１２２，１２３のうち、いずれか一方に対して不活性ガスが吹き込まれることにより、不活性ガスが吹き込まれた方が、溶鋼１４０を上昇させ真空槽１２１内に導く浸漬管として機能し得る。溶鋼１４０による真空槽１２１の内壁の溶損を均一にするために、具体的には、一対の浸漬管１２２，１２３における溶鋼１４０の上昇及び下降の機能は一定期間ごとに交替され得る。
【００９０】
また、上述した真空脱ガス装置１２０では、図１に示されるように、一対の浸漬管１２２，１２３のうちの一方の浸漬管である上昇側浸漬管１２２の直上にのみ遮蔽部１２６が設けられている。一方、第５の変形例に係る真空脱ガス装置６２０では、他方の浸漬管である下降側浸漬管１２３の直上にも同様に遮蔽部１２６が設けられる。ゆえに、下降側浸漬管１２３が溶鋼１４０を上昇させ真空槽１２１内に導く浸漬管として機能する期間において、下降側浸漬管１２３から鉛直上方へ飛散する溶鋼１４０を、下降側浸漬管１２３の直上の遮蔽部１２６によって遮蔽することができる。よって、真空槽１２１の内壁に地金が形成されることをより効果的に抑制することができる。
【００９１】
なお、第５の変形例に係る真空脱ガス装置６２０に設けられる一対の遮蔽部１２６，１２６として、第１の変形例〜第４の変形例を参照して説明した各種形状の遮蔽部が用いられてもよい。また、上昇側浸漬管１２２の直上の遮蔽部１２６と下降側浸漬管１２３の直上の遮蔽部１２６との間で、遮蔽部１２６の形状が異なっていてもよい。
【実施例】
【００９２】
本実施形態において真空槽１２１内の溶鋼１４０の流動の様子を確認するために行った流動解析シミュレーションの結果について説明する。
【００９３】
流動解析シミュレーションでは、真空槽１２１内に遮蔽部が設けられない上述した比較例の他に、真空槽１２１内に遮蔽部が設けられる実施例１〜実施例６の各実施例について、上昇側浸漬管１２２及び真空槽１２１の内部空間の解析モデルを作成し、当該内部空間内における溶鋼１４０の流動の様子を調べた。なお、流動解析シミュレーションでは、比較例及び各実施例について共通するシミュレーション条件として、真空槽１２１の底面と真空槽１２１内における溶鋼１４０の湯面との間の鉛直方向の距離ｈを５００ｍｍに設定し、吹き込み口１２４からのガスの流量を７００［ＮＬ／ｍｉｎ］に設定し、各浸漬管の内径を直径４００ｍｍに設定し、真空槽１２１の内径を直径１２００ｍｍに設定した。なお、各浸漬管の内径が小さいほど、上昇側浸漬管１２２内における溶鋼１４０の上昇流の上昇速度が速くなるので、溶鋼１４０の飛散の勢いは増大する。流動解析シミュレーションにおける各浸漬管の内径についての上記の設定値は、溶鋼１４０の飛散の勢いが比較的大きくなるような値に相当する。
【００９４】
実施例１〜実施例６の各実施例の間では、遮蔽部の位置、大きさ又は形状の少なくとも１つが異なる。具体的には、実施例１は、菱形柱形状の遮蔽部４２６が真空槽１２１内に設けられる上述した第３の変形例の具体例に相当する。また、実施例２〜実施例６は、円形平板形状の遮蔽部５２６が真空槽１２１内に設けられる上述した第４の変形例の具体例に相当する。
【００９５】
上記の流動解析シミュレーションの結果を表１に示す。
【００９６】
【表１】
2019173064.tif 000005
【００９７】
表１は、比較例及び各実施例についてのシミュレーション条件、液相量［ｍ３］、液相量の変動の程度及び真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果についての評価を示す。
【００９８】
液相量は、具体的には、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の上端より鉛直上方に２ｍ以上離れた領域に存在する溶鋼１４０の体積の合計値の時間平均に相当する。なお、表１では、比較例及び各実施例について、液相量に加えて、液相量の比較例に対する割合が百分率で示されている。また、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の上端より鉛直上方に２ｍ以上離れた領域は、地金が比較的形成されやすくなる程度に温度が低い領域に相当する。
【００９９】
また、液相量の変動の程度は、具体的には、単位時間あたりの液相量の変化量に基づいて比較例及び各実施例の間で相対的に評価された。表１において、「大」、「中」及び「小」は、この順に液相量の変動の程度が小さくなることを示す。
【０１００】
また、真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果についての評価は、具体的には、液相量についての結果及び液相量の変動の程度についての結果に基づいて、比較例及び各実施例の間で相対的に評価された。表１において、「○」、「△」及び「×」は、この順に真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果が小さくなることを示す。なお、「○」は液相量が比較例に対して５０％以下、かつ、液相量の変動が「小」である場合に相当し、「△」は液相量が比較例に対して１００％未満、かつ、液相量の変動が「中」又は「大」である場合に相当し、「×」は液相量が比較例に対して１００％以上である場合に相当する。
【０１０１】
また、表１では、具体的には、シミュレーション条件として、遮蔽部の有無、遮蔽部の形状、真空槽１２１内における溶鋼１４０の湯面と遮蔽部との間の鉛直方向の距離Ｈ、上昇側浸漬管１２２の直径Ｄに対する遮蔽部の直径Ｄ０の比率、及び値（Ｄ＋０．２×Ｈ）に対する遮蔽部の直径Ｄ０の比率が示されている。なお、実施例２〜実施例６についての直径Ｄ０の値は遮蔽部５２６の水平断面における直径に相当し、実施例１についての直径Ｄ０の値は上昇側浸漬管１２２の中心軸と同軸上に位置し遮蔽部４２６の鉛直方向への投影面に含まれる円の直径の最大値に相当する。
【０１０２】
ここで、各実施例についての流動解析シミュレーションによって得られた溶鋼１４０の流動の様子について、図１２を一例として参照して説明する。図１２は、実施例１についての流動解析シミュレーションによって得られた、上昇側浸漬管１２２内及び真空槽１２１内の溶鋼１４０の流動の様子の一例を示す図である。
【０１０３】
実施例１についての流動解析シミュレーションによれば、上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ飛散する溶鋼１４０が、遮蔽部４２６に衝突し、遮蔽部４２６によって遮蔽されている様子が確認された。また、それにより、湯面から鉛直上方に飛散した溶鋼１４０が遮蔽部４２６より鉛直上方の領域までさらに飛散することが抑制されている様子が確認された。例えば、図１２では、遮蔽部４２６より鉛直上方の領域Ｒ４０には溶鋼１４０が到達していない様子が確認される。
【０１０４】
このように、各実施例についての流動解析シミュレーションにおいて、上昇側浸漬管１２２から鉛直上方へ飛散する溶鋼１４０が遮蔽部によって遮蔽されている様子が確認された。また、表１を参照すると、各実施例において、真空槽１２１内に遮蔽部が設けられない比較例と比較して、液相量が低減していることがわかる。ゆえに、比較例では真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果についての評価が「×」となっている一方で、各実施例では当該評価が「○」又は「△」となっている。
【０１０５】
上記の結果から、真空槽１２１内に遮蔽部が設けられる本実施形態では、遮蔽部より鉛直上方の領域における真空槽１２１の内壁に付着することを抑制することができる。具体的には、真空槽１２１内において地金が比較的形成されやすくなる程度に温度が低い領域における真空槽１２１の内壁に付着することを抑制することができる。それにより、真空槽１２１の内壁に地金が形成されることを抑制することができることが確認された。
【０１０６】
また、表１を参照すると、値（Ｄ＋０．２×Ｈ）に対する遮蔽部の直径Ｄ０の比率が０．８以上である実施例では、当該比率が０．８未満である実施例と比較して、真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果がより向上されていることがわかる。
【０１０７】
例えば、実施例２では、値（Ｄ＋０．２×Ｈ）に対する遮蔽部の直径Ｄ０の比率が０．８未満であり、真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果についての評価は「△」となっている。一方、遮蔽部の寸法以外のシミュレーション条件が実施例２と同一である実施例３及び実施例４では、値（Ｄ＋０．２×Ｈ）に対する遮蔽部の直径Ｄ０の比率が０．８以上であり、真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果についての評価は「○」となっている。
【０１０８】
また、例えば、実施例６では、値（Ｄ＋０．２×Ｈ）に対する遮蔽部の直径Ｄ０の比率が０．８未満であり、真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果についての評価は「△」となっている。一方、遮蔽部の寸法以外のシミュレーション条件が実施例６と同一である実施例５では、値（Ｄ＋０．２×Ｈ）に対する遮蔽部の直径Ｄ０の比率が０．８以上であり、真空槽１２１の内壁への地金の形成を抑制する効果についての評価は「○」となっている。
【０１０９】
ここで、値（Ｄ＋０．２×Ｈ）に対する遮蔽部の直径Ｄ０の比率が０．８以上である場合は、上昇側浸漬管１２２の中心軸と同軸上に位置し式（１）により表される直径ｄを有する円のうち真空槽１２１内の部分が遮蔽部の鉛直方向への投影面に包含される場合に相当する。ゆえに、上記の結果から、上昇側浸漬管１２２の中心軸と同軸上に位置し式（１）により表される直径ｄを有する円のうち真空槽１２１内の部分を遮蔽部の鉛直方向への投影面に包含させることによって、湯面から鉛直上方に飛散する溶鋼１４０を遮蔽部１２６によってさらに効果的に遮蔽することができることが確認された。
【０１１０】
＜４．まとめ＞
以上説明したように、本実施形態に係る真空脱ガス装置１２０は、真空槽１２１内において上昇側浸漬管１２２の直上に設けられ、溶鋼１４０の湯面から鉛直上方に飛散する溶鋼１４０を遮蔽する遮蔽部１２６を備える。それにより、湯面から鉛直上方に飛散した溶鋼１４０が、遮蔽部１２６より鉛直上方の領域までさらに飛散し、そのような領域における真空槽１２１の内壁に付着することを抑制することができる。ゆえに、真空槽１２１の内壁に地金が形成されることを抑制することができる。
【０１１１】
なお、上記では、真空槽１２１内において遮蔽部の直上に空間が存在する例について主に説明したが、真空槽１２１内に設けられる遮蔽部の構成のこのような例に限定されない。具体的には、真空槽１２１内において遮蔽部の直上に空間が存在する場合、遮蔽部の上部は、真空槽１２１の天井部と空間を介して対向する。ここで、遮蔽部は、例えば、真空槽１２１の天井部から鉛直下方へ向けて延設されてもよい。その場合には、真空槽１２１内において遮蔽部の直上に空間は存在しない。このような例によっても、上述した真空脱ガス装置１２０と同様の効果を奏し得る。
【０１１２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１１３】
１１０  取鍋
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０  真空脱ガス装置
１２１  真空槽
１２２  上昇側浸漬管
１２３  下降側浸漬管
１２４  吹き込み口
１２５  排気ダクト
１２６，２２６，３２６，４２６，５２６  遮蔽部
１４０  溶鋼
１５０  気泡
２２６ａ  下部傾斜部
２２６ｂ  下部傾斜部
３２６ａ  上部傾斜部
３２６ｂ  上部傾斜部
４２６ａ  下部傾斜部
４２６ｂ  下部傾斜部
４２６ｃ  上部傾斜部
４２６ｄ  上部傾斜部
【図１】
2019173064.tif 000007
【図２】
2019173064.tif 000008
【図３】
2019173064.tif 000009
【図４】
2019173064.tif 000010
【図５】
2019173064.tif 000011
【図６】
2019173064.tif 000012
【図７】
2019173064.tif 000013
【図８】
2019173064.tif 000014
【図９】
2019173064.tif 000015
【図１０】
2019173064.tif 000016
【図１１】
2019173064.tif 000017
【図１２】
2019173064.tif 000018