(57)【要約】  耐火要素が鋼の鋳造工程における鋼の再酸化を防止し又は制限するように構成される。耐火要素は、特定の形状構成の周辺部によって囲まれたベースを含む。耐火要素は、特定の形状構成の周辺部によって囲まれたベースから構成される。
2014512277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部及び主表面を有するベースと、
前記主表面を通過する主開口部と、
前記主表面を囲む周辺部と
を具備する、溶融金属を搬送するための耐火要素であって、
前記主開口部が内面を有し、
前記周辺部が内面と外面と上面とを有し、
前記周辺部の上面が当該耐火要素の前記主表面よりも高く、
前記周辺部が前記ベースの底部と交差し、
前記周辺部の外面が、該周辺部の外面と前記ベースの底部との交差点における少なくとも一つの点において、該ベースの底部と直角以外の角度を形成する、溶融金属を搬送するための耐火要素。
【請求項２】
前記周辺部の外面が、該周辺部の外面と前記ベースの底部との交差点における二つの点において、該ベースの底部と直角を形成する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項３】
前記周辺部の外面が、該周辺部の外面と前記ベースの底部との交差点における全ての点において、該ベースの底部と鋭角を形成する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項４】
前記周辺部の外面が、該周辺部の外面と前記ベースの底部との交差点における全ての点において、該ベースの底部と鈍角を形成する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項５】
前記周辺部の外面の平面と前記ベースの底部の平面とが平行ではない、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項６】
前記周辺部の上面が、鉛直及び水平ではない二つの移行部分によって接合された上方高さ及び下方高さを含む、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項７】
前記主表面が、円形状、楕円形状、切頭円形状、切頭楕円形状及び多角形形状から成る群から選択された形状を有する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項８】
前記周辺部の内面から延在するフィンを更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項９】
前記周辺部の内面から延在する複数のフィンを更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１０】
前記周辺部の外面から延在するフィンを更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１１】
前記周辺部の外面から延在する複数のフィンを更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１２】
前記周辺部の外面から内面を通る少なくとも一つのポートを更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１３】
前記主開口部の内面及び前記ベースの底部から成る群から選択された位置に配設された特徴要素を更に具備し、該特徴要素が、マーキング、凹部、突起、溝、リップ、ペグ、ボア、ノッチ、窪み、瘤、リッジ、ネジ切りされた受容部、キー溝の受容部、バヨネット式受容部、斜面及び非円形形状から成るリストから選択される、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１４】
請求項１に記載の耐火要素と、
該耐火要素と連通した耐火ノズルと
を具備する、溶融金属の搬送のための組立体であって、
前記ノズルが、長手方向の軸線を有するボアと、径方向の外面とを有する、溶融金属の搬送のための組立体。
【請求項１５】
前記耐火要素及び耐火ノズルが共に単一部品を具備する、請求項１４に記載の組立体。
【請求項１６】
前記耐火要素が、非円形形状を有する主開口部を具備し、前記耐火ノズルが、前記耐火要素と嵌合するように構成された非円形形状を有する径方向の外面を具備する、請求項１４に記載の組立体。
【請求項１７】
前記耐火要素が、嵌合特徴要素を有する主開口部の内面を具備し、前記耐火ノズルが、前記主開口部の内面の前記嵌合特徴要素と係合するように構成された対応する嵌合特徴要素を有する径方向の外面を具備する、請求項１４に記載の組立体。
【請求項１８】
前記嵌合特徴要素と前記対応する嵌合特徴要素とが、係合されると、前記ノズルのボアの長手方向の軸線の周りの前記要素の回転動作を防止する、請求項１４に記載の組立体。
【請求項１９】
溶融金属の鋳造のための冶金容器であって、
当該冶金容器の底壁を通る通路を形成する注入口部分を有する耐火ノズルと、
前記ノズルの注入口部分を囲む、請求項１に記載の耐火要素と
の組立体を具備し、
前記ノズルの注入口部分が頂部の外縁と長手方向の軸線とを有し、
前記要素の主開口部が前記ノズルの外面の少なくとも一部との係合に適合するようになっており、
前記要素のベースの主表面が最も低い高さを有し、該最も低い高さが前記ノズルの注入口部分の頂部の外縁よりも低く、
前記耐火要素の周辺部の少なくとも一部が前記タンディッシュの底壁の表面よりも高い、溶融金属の鋳造のための冶金容器。
【請求項２０】
前記要素がガス不浸透性の耐火材料を具備する、請求項１９に記載の冶金容器。
【請求項２１】
前記ノズルがガス不浸透性の耐火材料を具備する、請求項１９に記載の冶金容器。
【請求項２２】
前記ノズルと前記耐火要素との間にガス不浸透性のモルタルを更に具備する、請求項１９に記載の冶金容器。
【請求項２３】
基本的に、少なくとも７５重量％のＡｌ2Ｏ3と、１．０重量％未満のＳｉＯ2と、５重量％未満のＣとを含む高アルミナ材料から成る、請求項１に記載の要素。
【請求項２４】
請求項１９に記載の冶金容器内に取鍋から溶鋼を注入するステップと、
鋳型内に前記冶金容器から前記溶鋼を注入するステップと
を含む、鋼の連続鋳造工程。
【請求項２５】
前記要素の周辺部が１００ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項２６】
前記要素のベースが１００ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の耐火要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造に関し、特に鋼の再酸化の問題に関する。特に、本発明は組立体を具備するタンディッシュに関し、組立体はノズル及び周囲の耐火要素を具備し、周囲の耐火要素は鋼の再酸化を防止し又は制限し且つ酸化生成物が鋳造チャネルに入ることを防止する。本発明はノズル及び周囲の耐火要素を具備する組立体にも関し、周囲の耐火要素は鋼の再酸化を防止し又は制限し且つ酸化生成物が鋳造チャネルに入ることを防止する。本発明の他の態様によれば、本発明は、斯かる周囲の耐火要素と、鋼の連続鋳造工程とにも関する。
【背景技術】
【０００２】
品質及び特性の制御についての要求が増すにつれて、鋼の清浄度がますます重要となっている。化学組成及び均質性の制御のような問題が、非金属介在物の存在によって発生した懸念事項に取って代わられてきた。特に、酸化アルミニウム介在物及びスピネル介在物の存在が生産工程自体及び鋼の特性の両方に関して有害であると考えられている。これら介在物は、連続鋳造に必須である、取鍋における鋼の脱酸中に主に形成される。二次冶金処理の間の非金属介在物の不完全な除去と、融解された鋼の再酸化とによって、連続鋳造中のノズルの目詰まりが引き起こされる。目詰まりした物質の層は酸化アルミニウムの概して大きなクラスターを含有する。その厚さは鋼の鋳造量及び鋼の清浄度に関係する。ノズルの目詰まりは、（減少する直径の結果として且つ）同時に鋳造の中断を伴うノズルの交換のせいで単位時間当たりの鋼の鋳造量が少なくなるので、生産性を低下させる。目詰まりに加えて、再酸化生成物の存在はノズルの腐食及び鋼における介在物欠陥の形成を生じさせうる。
【０００３】
鋼の再酸化を防止するためのいくつかの解決策が当該技術分野において開発されてきた。特に、溶融金属の流れが、鋳造容器から下流の容器（又は金型）への溶融金属の搬送の間、注入される鋼と周囲の外気との間の直接的な接触を防止すべく、注入シュラウド（pouring shroud）で概して覆われる。溶融金属の流れを遮断するように注入ノズルの表面にアルゴンを直に注入することが多い。冶金容器（例えばタンディッシュ）において融解された鋼の表面は、鋼と周囲の外気との間の直接的な接触を防止するように概して液状スラグ層で覆われる。代替的に（又は加えて）、タンディッシュの上方の外気が（脱酸素剤又はアルゴンのような不活性ガスの使用によって）不活性化されうる。
【０００４】
非金属介在物及び再酸化生成物がタンディッシュ内に存在しているときにこれらを除去するための更なる解決策が当該技術分野において開発されてきた。これら解決策は、概して、これら介在物及び再酸化生成物が浮遊スラグ層によって捕捉されるようにこれら介在物及び再酸化生成物の浮揚を促進することにある。例えば、ダム、堰、バッフル及び／又は衝撃パッドを、タンディッシュ内の溶融金属の流れを上方に逸らすのに使用することができる。介在物及び再酸化生成物を浮かせるのに不活性ガスバブリング装置を使用することもできる。
【０００５】
介在物及び酸化生成物を無害にするための他の解決策も存在する。例えば、カルシウム系合金を、酸化アルミニウム介在物の存在によって発生する問題のいくつかを取り除くのに使用することができる。
【０００６】
これら全ての従来技術の解決策は鋼の一般的な清浄度を改善することに貢献してきた。しかしながら、従来技術の解決策のいくつかは、今度は、（例えばガスバブリングの場合又はカルシウム系合金の使用の場合）鋼における新たな欠陥を発生させ、（不活性雰囲気の使用の場合）高価であり、又は環境面で受け入れられないことがある。これら理由のために、上記の問題を解決し、経済的であり、且つ環境問題を引き起こさない代替的な解決策を提案することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、鋼を比較的清浄にできるとしても、通常の状態で金型まで鋼を正常に保つことが不可能であるという仮定に基づいている。特に、連続鋳造（容器のライニング、スラグ、ノズル、ストッパー等）において使用される耐火要素（概して金属酸化物）間の化学反応による鋼の再酸化も再酸化生成物を発生させうる。再酸化の別の潜在源は、これら耐火要素を通って若しくは底壁のライニングとノズルの注入口との間の浸透性接合部を通って浸透する酸素であり、又は耐火要素から脱着された酸素ですらある。
【０００８】
このため、本発明の目的は、再酸化生成物が鋳造ノズルに到達し且つ／又は鋳造ノズルの直近若しくは鋳造ノズルに形成されることを防止することによって上記の問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この目的は、周囲の耐火要素、ノズル及び周囲の耐火要素の組立体、又はタンディッシュ内に収容されたノズル及び周囲の耐火要素の組立体の使用によって達成され、要素は、主表面及び底部を有するベースと、主表面を囲む周辺部と有し、周辺部は外面と内面と上面とを有し、ベースの底部と周辺部の外面との交差点が、交差点の角度が直角ではない少なくとも一つの点を含む。
【００１０】
タンディッシュの注入開口部の周りに周囲要素を提供することが当該技術分野において既に知られている。例えば、仏国特許出願公開第２３９４３４８号明細書が、注入開口部内への「冷たい」鋼の流入を回避すべく、十分な高さ、ひいては十分な熱量に達するまで、タンディッシュ内に鋼を保持することが意図されたリングを開示する。しかしながら、この従来技術は、ベース及び周辺部を有する要素と、ベースの底部と周辺部の外面との交差点が、交差点の角度が直角ではない少なくとも一つの点を含むこととを開示していない。
【００１１】
特開２００３−２０５３６０号公報が鋼の連続鋳造のためのタンディッシュを開示する。このタンディッシュの羽口ブロック（well block）は二つの要素を具備する。ノズルは羽口ブロックの底部の内側に配設される。付加的な耐火要素が、ノズルと羽口ブロックとの間のセメント接合部を覆って保護すべく、ノズルの上部の上に位置付けられる。しかしながら、この文書は、ベース及び周辺部を有する耐火要素と、ベースの底部と周辺部の外面との交差点が、交差点の角度が直角ではない少なくとも一つの点を含むこととを開示していない。
【００１２】
国際公開第２００７／００９６６７号が、冶金容器内のノズルと併せて使用される要素を開示する。しかしながら、この文書は、ベース及び周辺部を有する耐火要素であって、ベースの底部と周辺部の外面との交差点が、交差点の角度が直角ではない少なくとも一つの点を含む、耐火要素を開示していない。
【００１３】
本発明に係る特定の構成のおかげで、冶金容器内に存在し、容器の底面上に蓄積しやすく、且つ溶鋼流れによって下に運ばれる再酸化生成物及び／又は介在物はノズルの注入口に到達することができない。
【００１４】
ノズルを囲む要素が任意の適切な形状の要素であることが理解されなければならない。冶金容器の構造の機能上、ノズルを囲む要素は、円形、楕円又は多角形であってもよく、その主開口部は中心にあり又は偏心していてもよい。本発明の代替的な実施形態では、要素の適切な形状から円形形状が除外されてもよい。ノズルを囲む要素は、一つ以上のタンディッシュ壁が注入開口部に近い場合に適応するように切断されてもよい。要素の主表面が平面であり又は平面でなくてもよい（切頭円錐形であり、波状（rippled）であり、傾斜していてもよい）。ノズルは、（例えば溶鋼流れがスライドゲートバルブで制御される場合、又は設備がチューブ又は較正されたノズルチェンジャー（calibrated nozzle changer）を備える場合）内部ノズルであり、又は（例えばストッパー制御の場合）浸漬流入ノズル（submerged entry nozzle）若しくはＳＥＮであってもよい。冶金容器又はタンディッシュは一つ以上の斯かる組立体を備えることができる。組立体は、予め組み立てられた（例えば共圧縮成形された（co-pressed））ワンピースの物品として又は別個の物品として供給されうる。
【００１５】
ノズルを囲む要素が円形である必要がないとき、及び要素が円対称性を有しない容器内に置かれうるとき、ノズルの近くに所望の流れパターンを作り出すべく、要素をノズルひいてはノズルの周囲に整列させることが重要である。従って、要素及びノズルは、整列され又は接触して置かれるとき、要素及びノズルの所望の形状構成を作り出すように、適合する可視的表示器又はマーキングを有して構築されうる。代替的に、要素及びノズルは、これらの形状が嵌合されるとき、要素及びノズルの所望の形状構成並びにこれらの周囲と組み合わされた要素及びノズルの所望の形状構成が作り出されるように、嵌合する形状を有して構築されてもよい。嵌合する形状は、適合する凹部と突起、適合する溝とリップ、適合するペグとボア、適合するノッチと突起、適合する窪みと瘤、適合するリッジと溝、整列されたネジ切り受容部（threaded receiver）、整列されたキー溝の受容部若しくはバヨネット式受容部、又は楕円面又は多角形面のような適合する非円形表面形状であってもよい。要素の嵌合する形状は要素の主開口部内に又はベースの底部上に置かれうる。要素は、単独で考えると、要素の開口部内に又はそのベース上に、一つ以上の方向付け形状、例えばペグ、ボア、突起、凹部、ノッチ、斜面、窪み、瘤、リッジ、溝、ネジ若しくはバヨネット式フィッティングのためのハウジング、又は形作られ又はネジ切り受容部部分を含んでもよい。要素のボアは、非対称、楕円又は多角形の形状を有してもよい。
【００１６】
本発明の所定の実施形態では、要素及びノズルは単一部品を構築してもよい。
【００１７】
本発明によれば、耐火要素は主表面を有するベースと、主表面を囲む周辺部とを具備し、周辺部の上面は周辺部要素の主表面よりも高い。このことによって、一種の偏向トラップ（deflecting trap）が、ノズルを囲む範囲に生成される。周辺部の上面が平面である必要がないことが理解されなければならない。周辺部の上面は波形であり又は周辺部に沿って異なる高さを有することができる（例えば、容器の側壁に近い周辺部の範囲で高く且つ他方の側で低い）。周辺部は一つ以上の中断部又は穴を含んでもよい。周辺部は高さのステップ状の変化又は漸進的な変化を含んでもよい。周辺部の上面は、鋸刃状の形態、半円形ノッチの形態、正方形ノッチの形態、波形の形態、半円形突起の形態を有してもよく又は一つ以上の段を含んでもよい。周辺部の上面は、外側に突出するリップと連通していてもよい。周辺部の上面は、内側に突出するリップと連通していてもよい。周辺部の上面は、少なくとも一つのポートを含むプレート構造又はドーム構造と連通していてもよい。周辺部は一つ以上のポートを含んでもよく、これらポートは円、楕円又は多角形の形状を有してもよく、ポートは、水平軸線、上方及び内側に向けられた軸線、下方及び内側に向けられた軸線、又は周辺部の外面と垂直ではない軸線を有してもよい。ポートは、周辺部内の円に対して相互に正接している軸線を有するように構成されてもよい。複数の対のポートは、周辺部内の円において互いに交差する軸線を有するように構成されてもよい。ポートは広がっていてもよい。タンディッシュ、ノズル及び耐火要素の独創的な組合せでは、耐火要素の外周辺部の少なくとも一つの高さがタンディッシュの底壁の表面よりも高い。このことによって、介在物又は再酸化生成物がノズルタンディッシュの注入口に到達することを防止する第２の障害物がノズルタンディッシュの周りに生成される。このタイプの構成は特に有利である。
【００１８】
本発明の耐火要素の周辺部は、特定の比率又は比率範囲によって要素の他の寸法と関係する寸法を有する壁の形態を採ることができる。所定の実施形態では、ベースの底部から測定された壁の最大高さは、ベースの底部から測定された壁の最小高さに対して、１：１〜６：１又は１．１：１〜：６：１の比率を有する。所定の実施形態では、ベースの底部から測定された壁の最大高さは、ベースの最大外径に対して、０．１：１〜１０：１、０．１：１〜８．５：１、０．２：１〜８．５：１、又は０．５：１〜８．５：１の比率を有する。所定の実施形態では、壁は、２ｍｍ、５ｍｍ又は１０ｍｍの最大厚さを有する。所定の実施形態では、壁は、６０ｍｍ、８０ｍｍ又は１００ｍｍの最大厚さを有する。所定の実施形態では、ベースは１００ｍｍ又は２００ｍｍの最大厚さを有する。
【００１９】
本発明の耐火要素の周辺部は、鉛直ではない部分を有する外面を有する壁の形態を採ってもよい。所定の実施形態では、この壁の外面全体が鉛直ではない。所定の実施形態では、壁全体が、要素の内部から測定されるとき、主表面と鈍角を形成する。所定の実施形態では、ベースの底面と壁の外面との間の角度は、４５度〜８９．５度及び９０．５度〜１３５度の範囲内にある角度を有する。所定の実施形態では、ベースの底面と壁の外面との間の角度は要素の周囲の周りで変化してもよい。特定の実施形態では、要素は鉛直ではない外壁を有し、要素は、ノズルまでの距離又はノズルが配設されうるポートまでの距離が減少するにつれて大きさが減少する断面を有する容積を部分的に包囲する。壁は、水平面に直交していない軸線を有する円筒の形態を採ってもよい。壁は、主表面の平面の下に投影された頂点を有する切頭円錐体（truncated cone）の径方向の表面の形態を採ってもよい。壁は、主表面の平面の上に投影された頂点を有する切頭円錐体の径方向の表面の形態を採ってもよい。周辺部の上面は、主表面の平面に平行ではない平面において、円形状、楕円形状又は多角形形状を採ってもよい。
【００２０】
周辺部要素の壁の内部と周辺部要素のベースとは一つ以上の羽根部（vane）で別々に又は互いに連通してもよい。羽根部は、羽根部の平面の投影がノズルの軸線と交差するように配置されてもよい。また、羽根部は、羽根部の平面の投影がノズルの軸線と交差しないように配置されてもよい。羽根部は表面及び縁を有してもよく、表面は、平面であり、一次元又は二次元において曲げられ、滑らかであり、又は溝を有してもよい。羽根部の縁は、鋸刃状の形態、半円形ノッチの形態、正方形ノッチの形態、波形の形態、半円形突起の形態を有して又は一つ以上の段を含んでもよい。
【００２１】
耐火要素の壁の外部は一つ以上の羽根部と連通してもよい。羽根部は、羽根部の平面の投影がノズルの軸線と交差するように配置されてもよい。羽根部は、羽根部の平面の投影がノズルの軸線と交差しないように配置されてもよい。羽根部は表面及び縁を有してもよく、表面は、平面であり、一次元又は二次元において曲げられ、滑らかであり、又は溝を有してもよい。羽根部の縁は、鋸刃状の形態、半円形ノッチの形態、正方形ノッチの形態、波形の形態、半円形突起の形態を有し又は一つ以上の段を含んでもよい。
【００２２】
周囲の耐火要素はガス不浸透性材料から作られてもよい。ガス不浸透性として見なされるためには、斯かる材料は、２０％よりも低い（ひいては典型的には３０％よりも高い従来のライニング材料の開放気孔率よりも低い）（使用の温度における）開放気孔率を有する。耐火材料について、浸透性は概して気孔率に関係している。このため、低気孔率材料は、ガスに対する低い浸透性を有する。斯かる低気孔率は、周囲要素を構築する材料において脱酸素剤物質（例えば抗酸化物質）を含むことによって得られうる。適切な物質は、炭化ホウ素若しくは炭化ケイ素、又はケイ素若しくはアルミニウムのような金属（若しくはそれらの合金）である。所定の実施形態では、これらは、５重量％を越えない量で使用される。代替的に（又は加えて）、溶融相を発生させる生成物（例えばＢ2Ｏ3）が、周囲要素を構築する物質に含まれてもよい。所定の実施形態では、これらは５重量％を越えない量で使用される。代替的に（加えて）、（反応時に又は温度の影響で）より大量の新たな相を形成し、このことによって既存の気孔を閉じる物質が、予め形成された要素を構築する材料に含まれてもよい。適切な物質はアルミナ及びマグネシアの組成物を含む。このことによって、ノズルを囲む範囲における鋼の再酸化が防止される。本発明の所定の実施形態では、耐火材料は、標準的なＡＳＴＭの試験によれば、１５ｃＤ、２０ｃＤ、２５ｃＤ又は３０ｃＤ未満の浸透性の値を有する。使用されうる物質は、０．５〜１％又は１〜５％のシリカと、０．００５％〜０．２％のチタニア、７５％〜９５％のアルミナ、０．１％〜０．５％の酸化鉄（ＩＩＩ）、０．５％〜１％のマグネシア、０．１％〜０．５％の酸化ナトリウム、０．２５％〜２％の酸化ホウ素、及び１％〜１０％のジルコニア＋ハフニアを含む。適切な物質は０〜５％の点火値（ignition value）の損失を有してもよい。
【００２３】
要素、ノズル、又は要素若しくはノズルの層をガス不浸透性材料から作ることができる。ノズル又は要素は耐火性酸化物（アルミナ、マグネシア、カルシア）から作られ且つ等方圧縮成形されてもよい。本発明の意味においてガス不浸透性と見なされるためには、候補材料の１００ｇの試料がアルゴン雰囲気下で（アルゴンの緩やかな流れが溶鉱炉内に連続的に吹かれる（約１Ｌ／分））溶鉱炉内に置かれ、温度が１０００℃まで上げられる。温度は、その後、徐々に（１時間で）１５００℃まで上げられ、その後、１５００℃で二時間そのままにされる。その後、１０００℃と１５００℃との間における試料の重量損失が測定される。この重量損失は、ガス不浸透性として材料を認めるためには、２％未満でなければならない。このことによって、介在物又は再酸化生成物が、ノズルに到達することができないだけでなく、加えて、ノズル又は要素内に形成されることができない。この特定の組合せによって相乗効果が提供され、この相乗効果によれば、介在物及び再酸化生成物を完全に含まない鋼を鋳造することができる。
【００２４】
ノズル又は要素を構築する材料を、三つの異なるカテゴリーの物質、
ａ）炭素を含まない物質、
ｂ）炭素と組み合わされた非還元性耐火性酸化物（non reducible refractory oxide）から基本的に構築された物質、又は
ｃ）発生する一酸化炭素と反応する成分を含んで成る物質
から選択することができる。好ましくは、選択された物質は上記の二つ又は三つのカテゴリーを示すだろう。
【００２５】
第１カテゴリーの適切な物質の例はアルミナ、ムライト、ジルコニア、又はマグネシア系物質（スピネル）である。
【００２６】
第２カテゴリーの適切な物質は、例えば、純粋なアルミナ・カーボン組成物である。特に、これら組成物では、シリカ又はシリカ内に通常見つけられる従来の不純物（酸化ナトリウム又は酸化カリウム）の含有量が極少量であるはずである。特に、シリカ及びその従来の不純物は、１．０重量％未満、好ましくは０．５重量％未満に保たれるべきである。
【００２７】
第３カテゴリーの適切な材料は、例えば、一酸化炭素と結合して金属酸化物及び遊離炭素を形成することができる遊離金属を含む。ケイ素及びアルミニウムがこの用途に適切である。これら物質は、加えて又は代替的に、酸素化合物と反応することができる炭化物又は窒化物を（例えば炭化ケイ素又は炭化ホウ素）を含むことができる。
【００２８】
本発明の所定の実施形態では、選択される物質は第２カテゴリー又は第３カテゴリーに属し、本発明の所定の実施形態では、選択される物質は第２カテゴリー及び第３カテゴリーに属するだろう。
【００２９】
使用温度で一酸化炭素を作り出さない層を構築する適切な材料は、６０〜８８重量％のアルミナと、１０〜２０重量％のグラファイトと、２〜１０重量％の炭化ケイ素とを含むことができる。斯かる物質は、酸素ゲッター例えば窒化物又は炭化物のような非酸化物種、又は非還元性酸化物を含み、これらは、存在するあらゆる酸素と反応することができる。
【００３０】
変形態様では、鋼が接触する表面（ノズルの内部及び外部）に存在するライナーのみが斯かる物質から作られる。別の変形態様では、ノズル及び周囲要素は一体（ワンピース）として作られる。
【００３１】
周囲要素とノズルとの間の接合部が完全に緊密でない場合、ガス不浸透性モルタルから作られるモルタル接合部を提供することが有利であろう。従来のモルタルは３０〜５０％の開放気孔率を有する。この有利な実施形態によれば、モルタルは２０％未満の開放気孔率を有するべきである。モルタルは要素又はノズルと同様の組成物から作られ且つ要素又はノズルと同様の態様で加工処理されうる。
【００３２】
本発明の別の態様によれば、本発明は、本発明に係る組立体において使用される特定の周囲の耐火要素に関する。この周囲要素は、ノズルの外面の少なくとも一部との係合に適合するようになっている主開口部と、主開口部を囲む主表面と、主表面を囲む外周辺部とを具備し、周辺部の上面の高さは主表面の高さよりも高い。周囲の耐火要素がガス不浸透性材料から作られることは有利である。このことによって、ノズルを囲む範囲における鋼の再酸化が防止される。例えば、この目的に特に適切な組成物は、基本的に、少なくとも７５重量％のＡｌ2Ｏ3と、１．０重量％未満のＳｉＯ2と、５重量％未満のＣと、使用温度でアルミニウム（特に溶鋼に溶解されたアルミニウム）によって還元されることができない耐火性酸化物又は酸化物化合物（例えばカルシア及び／又はスピネル）から構築される残部とを含んで成る高アルミナ材料を含む。特に適切な材料は、ＶＥＳＵＶＩＵＳ ＵＫ Ｌｔｄ．から入手可能なＣＲＩＴＥＲＩＯＮ ９２ＳＲキャスタブルである。この材料は、融解アルミナ・マグネシアスピネルで強化された高アルミナ低セメント鋳造材料である。この生成物の典型的な分析値は以下の通りである。
Ａｌ2Ｏ3  ９２．７重量％
ＭｇＯ  ５．０重量％
ＣａＯ  １．８重量％
ＳｉＯ2  ０．１重量％
その他  ０．４重量％
【００３３】
本発明の更に別の態様によれば、本発明は、上述されたような、要素、又はノズル及び要素の組合せを通して溶鋼を注入することを含む、鋼の連続鋳造工程を対象にしている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明に係る組立体が設けられた冶金容器の底壁の断面を示す。
【図２】図２は、本発明に係る周囲要素の平面図を示す。
【図３】図３は、本発明に係る周囲要素の斜視図を示す。
【図４】図４は、ノズルの上部における鋳造操業の終わりに収集されたスカルを示す。
【図５】図５は、ノズルの上部における鋳造操業の終わりに収集されたスカルを示す。
【図６】図６は、本発明に係る要素の断面である。
【図７】図７は、本発明に係る要素の断面である。
【図８】図８は、本発明に係る要素の断面である。
【図９】図９は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る要素の断面である。
【図１１】図１１は、本発明に係る要素の断面である。
【図１２】図１２は、本発明に係る要素の断面である。
【図１３】図１３は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る要素の断面である。
【図１５】図１５は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明に係る要素の断面である。
【図１７】図１７は、本発明に係る要素の断面である。
【図１８】図１８は、本発明に係る要素の断面である。
【図１９】図１９は、本発明に係る要素の断面である。
【図２０】図２０は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２１】図２１は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２２】図２２は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２３】図２３は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２４】図２４は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２５】図２５は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２６】図２６は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２７】図２７は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２８】図２８は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図２９】図２９は、本発明に係る要素の斜視図である。
【図３０】図３０は、本発明に係る要素の断面である。
【図３１】図３１は、本発明に係る要素の断面である。
【図３２】図３２は、本発明に係る要素の概略的な斜視図である。
【図３３】図３３は、本発明に係る要素の概略的な斜視図である。
【図３４】図３４は、本発明に係る要素の平面図である。
【図３５】図３５は、本発明に係る要素の平面図である。
【図３６】図３６は、本発明に係る要素及び冶金容器の断面である。
【図３７】図３７は、本発明に係る要素の隆起した外周辺部の一部の立面図である。
【図３８】図３８は、本発明に係る要素の隆起した外周辺部の一部の立面図である。
【図３９】図３９は、本発明に係る要素の隆起した外周辺部の一部の立面図である。
【図４０】図４０は、本発明に係る要素の隆起した外周辺部の一部の立面図である。
【図４１】図４１は、本発明に係る要素の隆起した外周辺部の一部の立面図である。
【図４２】図４２は、本発明に係る要素の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付の図面を参照して、本発明を説明する。冶金容器（ここではタンディッシュ）の底壁３が、概して、耐火煉瓦又は耐火鋳造材料から作られたパーマネントライニング３３から構築される。鋳造材料の作業層３２が概してパーマネントライニング３３の上方に存在する。作業層の表面３１は、鋳造操業の間、溶鋼と接触するだろう。絶縁材料３４の層が、冶金容器の金属エンベロープ（metallic envelope）３５を保護すべく、パーマネントライニング３３の下に通常存在する。
【００３６】
ノズル１が、タンディッシュの底部を通過し、タンディッシュから連続鋳造型に溶鋼を搬送する役割を果たす。ノズルには、ボアに開口している注入口１１が設けられ、ボアは、ひいては溶鋼のための通路２を画定する。注入口の上縁が参照番号１２として描かれる。図１は、上記に説明されたような浸漬流入シュラウド（submerged entry shroud）又はＳＥＳを示すが、（内部ノズルのような）他の種類のノズルも本発明の範囲内に含まれる。ＳＥＮの場合、連続鋳造操業では、ノズル１を破壊して鋳造操業を終わらせるべく、概してギロチン３７が設けられる。概して、ＳＥＮはラミングマス（ramming mass）３６によって所定の位置に維持される。
【００３７】
周囲の耐火要素４がノズル１の注入口部分１１を囲む。周囲の耐火要素４は、主開口部４０を囲む主表面４１を具備する。主表面は、上記に説明されたように、図１において切頭円錐形で表され、図２及び図３において平面で表されたが、他の構成も可能である。隆起した外周辺部が主表面４１を囲む。隆起した外周辺部は内面１０５を有する。周辺部の上面４２は主表面４１の高さよりも高い。
【００３８】
図１において見ることができるように、タンディッシュの表面３１よりも高い周辺部の上面４２を有することは有利である。
【００３９】
耐火要素４とノズル１との間の接合部５において、モルタル接合又はセメント接合を緊密度の更なる改善のために提供することができる。
【００４０】
本発明の効果を実証するために試験が行われた。鋳造操業の終わりに内部ノズル内に残っている固化した鋼スカル（steel skull）は収集されてその真ん中で鉛直方向に切断された。（比較のために与えられた）図４は、（周囲の耐火要素なしの）従来の設備において収集された斯かるスカルを示し、図５は、本発明に係る設備において収集された斯かるスカルを示す。
【００４１】
図４のスカル２０は、領域２１、２１’における著しい乱れを示し、これはノズルの内壁上のアルミナ堆積物の存在を示す。このアルミナ堆積物は、上記に説明された全ての有害な結果を伴うノズルの目詰まりに関与する。図４のスカル２０は領域２２、２２’における拡大された部分も示し、これはノズル注入口の深刻な腐食を示す。
【００４２】
図５に示されたスカル２０はノズルの内部形状に相当し、このことによって、ノズルが腐食及びアルミナの目詰まりを受けていないことが示される。
【００４３】
図６は本発明の要素４の断面を示し、図６ではベース１０２が主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の両方が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは一定である。
【００４４】
図７は、本発明の要素４の断面を示し、図７では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の両方が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。
【００４５】
図８は、本発明の要素４の断面を示し、図８では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の両方が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の固定された高さを有する部分は高さ移行区域４４によって接合される。
【００４６】
図９は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された全ての角度は鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。
【００４７】
図１０は、本発明の要素４の断面を示し、図１０では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の両方が鋭角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは一定である。
【００４８】
図１１は、本発明の要素４の断面を示し、図１１では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の両方が鋭角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。
【００４９】
図１２は、本発明の要素４の断面を示し、図１２では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の両方が鋭角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の固定された高さを有する部分が高さ移行区域４４によって接合される。
【００５０】
図１３は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された全ての角度が鋭角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。
【００５１】
図１４は、本発明の要素４の断面を示し、図１４では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の一方が鋭角であり、示された他方の角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで一定である。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行である。
【００５２】
図１５は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が、鋭角であり。鈍角であり、二点において直角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。
【００５３】
図１６は、本発明の要素４の断面を示し、図１６では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の一方が鋭角であり、示された他方の角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。
【００５４】
図１７は、本発明の要素４の断面を示し、図１７では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の一方が鋭角であり、示された他方の角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。
【００５５】
図１８は、本発明の要素４の断面を示し、図１８では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の一方が鋭角であり、示された他方の角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部は一定の高さの二つの部分を有し、これら部分は二つの高さ移行区域４４によって接合される。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行である。
【００５６】
図１９は、本発明の要素４の断面を示し、図１９では、ベース１０２は主開口部４０及びベース底面１０４を含む。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。要素のベース底面１０４と隆起した外周辺部の外面１０６との間に角度１０８が形成される。この実施形態では、断面の描写において示された角度の一方が鋭角であり、示された他方の角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部は一定の高さの二つの部分を有し、これら部分は二つの高さ移行区域４４によって接合される。隆起した外周辺部の上面の一定の高さ部分の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行である。
【００５７】
図２０は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。要素のフィン１２０が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から突出する。主開口部４０に最も近いフィンの表面は鉛直線から所定の角度を有する。
【００５８】
図２１は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。要素の二つのフィン１２０が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から突出する。
【００５９】
図２２は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。要素の三つのフィン１２０が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から突出する。
【００６０】
図２３は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。要素のフィン１２０が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から突出する。主開口部４０に最も近いフィンの表面は鉛直である。
【００６１】
図２４は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。要素のフィン１２０が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から突出する。フィンは要素の隆起した外周辺部の上面４２の最大高さよりも上で上方に延在する。
【００６２】
図２５は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。要素のフィン１２０が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から内側に突出し且つ要素の隆起した外周辺部の外面１０６から外側に突出する。フィンは要素の隆起した外周辺部の上面４２の最大高さよりも上で上方に延在する。
【００６３】
図２６は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。要素のフィン１２０が要素の隆起した外周辺部の外面１０６から外側に突出する。
【００６４】
図２７は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで変化する。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行ではない。要素のフィン１２０が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から内側に突出する。フィンは要素の隆起した外周辺部の上面４２の最大高さよりも上で上方に延在する。
【００６５】
図２８は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで一定である。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行である。複数の側面ポート１２４が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から要素の隆起した外周辺部の外面１０６へ延在する。これらポートは、円筒形であり、又は一方の端部において又は両方の端部において広がっていてもよい。
【００６６】
図２９は、主開口部４０を有する本発明の要素４の斜視図を示す。隆起した外周辺部がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６及び上面４２を有する。この実施形態では、要素のベースの底面と要素の隆起した外周辺部の外面との間に形成された角度が鈍角である。この実施形態では、隆起した外周辺部の高さは要素の周囲のコースの周りで一定である。隆起した外周辺部の上面の平面と、要素のベースの底面の平面とは平行である。複数の側面ポート１２８が要素の隆起した外周辺部の内面１０５から要素の隆起した外周辺部の外面１０６へ延在する。これらポートは、円筒形であり、又は一方の端部において又は両方の端部において広がっていてもよい。これらポートは、一対のポートの各々の長手方向の軸線が、要素によって部分的に包囲された容積、すなわち要素の隆起した外周辺部の内面１０５によって部分的に包囲された容積内の円において交差するように向けられてもよい。
【００６７】
図３０は、本発明の要素４の断面を示し、図３０では、ベース１０２は主開口部４０を含む。隆起した外周辺部１４０がベースに接合される。隆起した外周辺部は外面１０６を有する。この実施形態では、外部に向けられたリム１３２が要素の隆起した外周辺部の外面１０６と連通している。外部に向けられたリム１３２は、示された実施形態では水平であり、他の実施形態では水平よりも上又は下に向けられてもよい。
【００６８】
図３１は、本発明の要素４の断面を示し、図３１では、ベース１０２は主開口部４０を含む。隆起した外周辺部１４０がベースに接合される。隆起した外周辺部は内面１０５を有する。この実施形態では、内部に向けられたリム１３４が要素の隆起した外周辺部の内面１０６と連通している。内部に向けられたリムは、示された実施形態では切頭円錐の形態を採り、他の実施形態では水平であってもよい。
【００６９】
図３２は、本発明の要素４の概略的な斜視図を示し、図３２では、ベース１０２は主開口部４０を含む。隆起した外周辺部１４０はベースに接合される。示された実施形態では、隆起した外周辺部は隙間を有する。
【００７０】
図３３は、本発明の要素４の概略的な斜視図を示し、図３３では、ベース１０２は主開口部４０を含む。隆起した外周辺部１４０はベースに接合される。示された実施形態では、隆起した外周辺部は二つの隙間を有する。
【００７１】
図３４は、ノズル１を有する本発明の要素４の組立体の平面図を示す。平面図は、要素の主表面４１と、要素の主表面を囲む外周辺部とを描写し、隆起した外周辺部の内面１０５が可視化され、隆起した外周辺部の上面４２も可視化される。要素の主開口部４０の内部は、ノズル１の外部形状と嵌合するように構成された非円形形状を有する。示された実施形態では、それぞれの形状は六角形である。対応する形状は、要素の鉛直方向の非対称性及び水平方向の非対称性が冶金容器内に適切に位置付けられうるように、ノズル周りの要素４の位置を抑制する。
【００７２】
図３５は、ノズル１を有する本発明の要素４の組立体の平面図を示す。平面図は、要素の主表面４１と、要素の主表面を囲む外周辺部とを描写し、隆起した外周辺部の内面１０５が可視化され、隆起した外周辺部の上面４２も可視化される。要素の主開口部４０の内部は、ノズル１の外部形状と嵌合するように構成された非円形形状を有する。示された実施形態では、主開口部４０の内部上の凹みがノズル１の表面上の突起を受け入れる。対応する形状が、要素の鉛直方向の非対称性及び水平方向の非対称性が冶金容器内に適切に位置付けられうるように、ノズル周りの要素４の位置を抑制する。
【００７３】
図３６は、本発明に係る要素４と冶金容器の壁１５２との断面を示す。冶金容器のノズル及び床部は明瞭化のために省略された。ストッパーロッド１５４が主開口部４０を通した流れを許容し又は遮断するように鉛直方向に動かされるように位置付けられる。要素の隆起した外周辺部の内面１０５及び外面１０６が示される。要素と冶金容器の壁との間の隙間１６２が示される。内面１０５と主開口部４０との間の距離１６４も示される。示された実施形態における要素の非対称設計は、冶金容器の各々の壁１５２と要素の頂部との間の同じ大きさの隙間を許容するとともに、ストッパーロッド１５４が一方の冶金容器よりも他方の冶金容器に近く位置付けられることを可能としつつ内面１０５と主開口部４０との間の一定の又はほぼ一定の距離を許容する。
【００７４】
図３７は、要素４の隆起した外周辺部の一部１７０を示す。要素の隆起した外周辺部の上面４２は複数の正方形ノッチを含む。
【００７５】
図３８は、要素４の隆起した外周辺部の一部１７０を示す。要素の隆起した外周辺部の上面４２は複数の半円形突起を含む。
【００７６】
図３９は、要素４の隆起した外周辺部の一部１７０を示す。要素の隆起した外周辺部の上面４２は鋸刃のパターンで形成される。
【００７７】
図４０は、要素４の隆起した外周辺部の一部１７０を示す。要素の隆起した外周辺部の上面４２は複数の半円形ノッチを含む。
【００７８】
図４１は、要素４の隆起した外周辺部の一部１７０を示す。要素の隆起した外周辺部の上面４２は波のパターンで形成される。
【００７９】
図４２は、本発明の要素４の斜視図であり、図４２では、ベース１０２が主開口部４０を含み且つ隆起した外周辺部１４０と連通している。隆起した外周辺部１４０は上面４２を収容する。要素のベースの外部寸法２０２、要素のベースの最大外部寸法２０４、要素の頂部の最大外部寸法２０６、要素の頂部の最小外部寸法２０８、要素のベースの厚さ２２２、要素の隆起した外周辺部の厚さ２２４、要素の最大外部高さ２３２、要素の最大内部高さ２３４、要素の最小外部高さ２３６、及び要素２３８の最小内部高さ２３８が示される。
【００８０】
このため、本発明に係る耐火要素は、底部及び主表面を有するベースと、主表面を通過する主開口部と、主表面を囲む周辺部とを具備し、主開口部は内面を有し、周辺部は内面と外面と上面とを有し、周辺部の上面は耐火要素の主表面よりも高く、周辺部はベースの底部と交差し、周辺部の外面は、周辺部の外面とベースの底部との交差点における少なくとも一つの点において、ベースの底部と直角以外の角度を形成する。周辺部の外面は、周辺部の外面とベースの底部との交差点における二つの点において、ベースの底部と直角を形成してもよく、周辺部の外面とベースの底部との交差点における全ての点において、ベースの底部と鋭角を形成してもよく、周辺部の外面とベースの底部との交差点における全ての点において、ベースの底部と鈍角を形成してもよい。周辺部の外面の平面とベースの底部の平面とは、平行ではない平面であってもよい。周辺部の上面は、鉛直及び水平ではない二つの移行部分によって接合された上方高さ及び下方高さを含む。要素の主表面は、円形状、楕円形状、切頭円形状、切頭楕円形状及び多角形形状から成る群から選択された形状を有する。要素は、周辺部の内面から延在する一つ以上のフィン、又は周辺部の外面から延在する一つ以上のフィンも具備してもよい。要素は、周辺部の外面から内面を通る一つ以上のポートを具備してもよい。要素は、その表面上に、例えば、主開口部の内面上又はベースの底部上に特徴要素を具備してもよく、特徴要素は、マーキング、凹部、突起、溝、リップ、ペグ、ボア、ノッチ、窪み、瘤、リッジ、ネジ切り受容部、キー溝の受容部、バヨネット式受容部、斜面及び非円形形状、又は軸線の周りの要素の移動を抑制するであろうその他の装置若しくは特徴要素でありうる。本発明の耐火要素は単一部品又は複数部品から成る。本発明の耐火要素は、少なくとも７５重量％のＡｌ2Ｏ3と、１．０重量％未満のＳｉＯ2と、５重量％未満のＣとを含む高アルミナ材料から製造されうる。耐火要素は、要素の周辺部が１００ｍｍ以下の厚さを有し且つ要素のベースが１００ｍｍ以下の厚さを有するように構築されてもよい。
【００８１】
本発明に係る、耐火要素及びノズルの組立体が単一部品又は複数部品から成りうる。耐火要素は、非円形形状を有する主開口部を具備してもよく、耐火ノズルは、耐火要素と嵌合するように構成された非円形形状を有する径方向の外面を具備する。耐火要素は、嵌合特徴要素を有する主開口部の内面を具備し、耐火ノズルは、主開口部の内面の嵌合特徴要素と係合するように構成された対応する嵌合特徴要素を有する径方向の外面を具備する。ノズルの嵌合特徴要素と要素の嵌合特徴要素とは、係合されると、ノズルのボアの長手方向の軸線の周りの要素の回転動作を防止することができる。
【００８２】
本発明に係る耐火要素及びノズルの組立体が溶融金属の鋳造のための冶金容器に配置されうる。典型的な配置では、耐火ノズルは、冶金の底壁を通る通路を形成する注入口部分を有することができ、前述された耐火要素はノズルの注入口部分を囲み、ノズルの注入口部分は頂部の外縁と長手方向の軸線とを有し、要素の主開口部はノズルの外面の少なくとも一部との係合に適合するようになっており、要素のベースの主表面は最も低い高さを有し、その最も低い高さはノズルの注入口部分の頂部の外縁よりも低く、耐火要素の周辺部の少なくとも一部はタンディッシュの底壁の表面よりも高い。要素はガス不浸透性の耐火材料を具備してもよい。ノズル又は要素はガス不浸透性の耐火材料を具備してもよい。ノズルと耐火要素との間にガス不浸透性のモルタルが使用されてもよい。
【００８３】
鋼の連続鋳造工程が、上述されたような耐火要素及びノズルの組立体を収容する冶金容器内に取鍋から溶鋼を注入するステップと、鋳型内に冶金容器から溶鋼を注入するステップとを含むことができる。
【００８４】
本発明の多くの修正及び変更が可能である。このため、本発明が、以下の特許請求の範囲内において、具体的に記載された態様以外で実施されうることが理解されるべきである。
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４９】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月28日(2013.2.28)
【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】
底部及び主表面を有するベースと、
前記主表面を通過する主開口部と、
前記主表面を囲む周辺部と
を具備する、溶融金属を搬送するための耐火要素であって、
前記主開口部が内面と長手方向の軸線とを有し、
前記周辺部が内面と外面と上面とを有し、
前記周辺部の上面が当該耐火要素の前記主表面よりも高く、
前記周辺部が前記ベースの底部と交差し、
前記周辺部の外面が、該周辺部の外面と前記ベースの底部との交差点における少なくとも一つの点において、該ベースの底部と直角以外の角度を形成する、溶融金属を搬送するための耐火要素。
【請求項２】
前記周辺部の外面が、該周辺部の外面と前記ベースの底部との交差点における二つの点において、該ベースの底部と直角を形成する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項３】
前記周辺部の外面が、該周辺部の外面と前記ベースの底部との交差点における全ての点において、該ベースの底部と鋭角を形成する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項４】
前記周辺部の外面が、該周辺部の外面と前記ベースの底部との交差点における全ての点において、該ベースの底部と鈍角を形成する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項５】
当該要素は、前記底面までの距離が減少するにつれて大きさが減少する断面を有する容積を部分的に包囲する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項６】
前記周辺部の上面の平面と前記ベースの底部の平面とが平行ではない、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項７】
前記周辺部の上面が、鉛直及び水平ではない二つの移行部分によって接合された上方高さ及び下方高さを含む、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項８】
前記主表面が、円形状、楕円形状、切頭円形状、切頭楕円形状及び多角形形状から成る群から選択された形状を有する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項９】
前記周辺部の内面から延在する羽根部を更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１０】
前記周辺部の内面から延在する複数の羽根部を更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１１】
前記周辺部の外面から延在する羽根部を更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１２】
前記周辺部の外面から延在する複数の羽根部を更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１３】
前記周辺部の外面から内面を通る少なくとも一つのポートを更に具備する、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１４】
前記主開口部の内面及び前記ベースの底部から成る群から選択された位置に配設された特徴要素を更に具備し、該特徴要素が、マーキング、凹部、突起、溝、リップ、ペグ、ボア、ノッチ、窪み、瘤、リッジ、ネジ切りされた受容部、キー溝の受容部、バヨネット式受容部、斜面及び非円形形状から成るリストから選択される、請求項１に記載の耐火要素。
【請求項１５】
請求項１に記載の耐火要素と、
該耐火要素と連通した耐火ノズルと
を具備する、溶融金属の搬送のための組立体であって、
前記ノズルが、長手方向の軸線を有するボアと、前記主開口部の内面と嵌合するように構成された径方向の外面とを有する、溶融金属の搬送のための組立体。
【請求項１６】
前記ノズルのボアの軸線が前記主開口部の軸線と整列される、請求項１５に記載の組立体。
【請求項１７】
前記要素のベースの主平面が最も低い高さを有し、該最も低い高さが前記ノズルの注入口部分の頂部の上縁よりも低い、請求項１５記載の組立体。
【請求項１８】
前記耐火要素及び耐火ノズルが共に単一部品を具備する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項１９】
前記耐火要素が、非円形形状を有する主開口部を具備し、前記耐火ノズルが、前記耐火要素と嵌合するように構成された非円形形状を有する径方向の外面を具備する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項２０】
前記耐火要素が、嵌合特徴要素を有する主開口部の内面を具備し、前記耐火ノズルが、前記主開口部の内面の前記嵌合特徴要素と係合するように構成された対応する嵌合特徴要素を有する径方向の外面を具備する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項２１】
前記嵌合特徴要素と前記対応する嵌合特徴要素とが、係合されると、前記ノズルのボアの長手方向の軸線の周りの前記要素の回転動作を防止する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項２２】
溶融金属の鋳造のための冶金容器であって、
当該冶金容器の底壁を通る通路を形成する注入口部分を有する耐火ノズルと、
前記ノズルの注入口部分を囲む、請求項１に記載の耐火要素と
の組立体を具備し、
前記ノズルの注入口部分が頂部の外縁と長手方向の軸線とを有し、
前記要素の主開口部が前記ノズルの外面の少なくとも一部との係合に適合するようになっており、
前記要素のベースの主表面が最も低い高さを有し、該最も低い高さが前記ノズルの注入口部分の頂部の外縁よりも低く、
前記耐火要素の周辺部の少なくとも一部が前記タンディッシュの底壁の表面よりも高い、溶融金属の鋳造のための冶金容器。
【請求項２３】
前記要素がガス不浸透性の耐火材料を具備する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項２４】
前記ノズルがガス不浸透性の耐火材料を具備する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項２５】
前記ノズルと前記耐火要素との間にガス不浸透性のモルタルを更に具備する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項２６】
基本的に、少なくとも７５重量％のＡｌ2Ｏ3と、１．０重量％未満のＳｉＯ2と、５重量％未満のＣとを含む高アルミナ材料から成る、請求項１に記載の要素。
【請求項２７】
請求項２２に記載の冶金容器内に取鍋から溶鋼を注入するステップと、
鋳型内に前記冶金容器から前記溶鋼を注入するステップと
を含む、鋼の連続鋳造工程。
【請求項２８】
前記要素の周辺部が２ｍｍ以上１００ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載の耐火要素。
【国際調査報告】
2014512277.tif 000045