(57)【要約】【課題】浸漬管の寿命を延長させて、補修作業を軽減させ、補修費を下げる。【解決手段】一方の芯金の下端外側に浸漬管の下端に達するように設けられた第１の耐火れんがの窪みに係着させて該第１の耐火れんがを固定し、かつ重量を支えるように設けた第１の金具と、前記一方の芯金の下端内側に、前記一方の芯金の上端に合わせて組み合わされた第２の耐火れんがを固定し、重量を支えるための第２の金具と、前記第２の金具に固定されるアンカーとを、包むように設けられた第１のキャスタブルと、他方の芯金の下端外側に設けられた第３の耐火れんがを固定し、重量を支えるように設けた第３の金具と、前記他方の芯金の下端内側に、前記他方の芯金の上端に合わせて組み合わされた第４の耐火れんがを固定し、重量を支えるための第４の金具等、で構成された浸漬管である。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金の端部外周にリング状部材を配し、該芯金の内側、および外側を耐火材で取囲んで構成される浸漬管であって、下記部材で構成されたことを特徴とする浸漬管。
（ａ）一方の芯金の下端外側に浸漬管の下端に達するように設けられた第１の耐火れんがの窪みに係着させて該第１の耐火れんがを固定し、かつ重量を支えるように設けた第１の金具と、
（ｂ）前記一方の芯金の下端内側に、前記一方の芯金の上端に合わせて組み合わされた第２の耐火れんがを固定し、重量を支えるための第２の金具と、
（ｃ）前記第２の金具に固定されるアンカーとを、包むように設けられた第１のキャスタブルと、
（ｄ）他方の芯金の下端外側に設けられた第３の耐火れんがを固定し、重量を支えるように設けた第３の金具と、
（ｅ）前記他方の芯金の下端内側に、前記他方の芯金の上端に合わせて組み合わされた第４の耐火れんがを固定し、重量を支えるための第４の金具と、
（ｆ）前記第３の耐火物れんがの下に位置し、前記第３の金具および第４を包むように第２のキャスタブルを設けた下端れんが。
【請求項２】
前記第１のキャスタブルと前記下端れんがが交互に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の浸漬管。
【請求項３】
前記下端れんがは、左右方向にテーパーがついた台形状であり、片面中央部には芯金を挿入するための切込みが設けられ、および、前記下端れんがを固定できるように、金具を挿入するための切込みが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の浸漬管。
【請求項４】
下記工程を備えたことを特徴とする浸漬管の組み立て方法。
（ａ）所望寸法の芯金に鋼鉄製リングを溶接固定し、鋼鉄製リングを下側にして、水平な作業台上に置き、耐火れんがを芯金内側に交互に並べる、
（ｂ）芯金の周囲には、耐火れんがの所定のガス導通孔の位置に合わせて、ガス導通用のガス導通管を多数箇所設ける、
（ｃ）次に、芯金の外側に鍔状部材を設け、鍔状部材上に耐熱れんがを上端を合わせて、交互に積む、
（ｄ）次に、一方の耐火れんがは、耐火れんがに設けた窪を、芯金に固定して設けられた金具に係着し、キャスタブルを固定補強するため、耐火れんがを支えるように固定して設けた金具にアンカーを固定する、
（ｅ）次に、他方の耐火れんがは、耐火れんがの下端面を、芯金に固定して設けられた金具で支えるように固定し、耐火れんがの面に合わせて、支えるように、金具を固定して設ける、
（ｆ）次に、下端れんがの切込みと金具が合うように積み、キャスタブル成形する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸上真空精錬法に用いる、ＲＨ脱ガス炉の浸漬管に関する。詳しくは、施工や修理を簡単にし、溶湯による損耗を抑えることができる浸漬管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の精錬法として、吸上式真空精錬法があり、ＲＨ法が用いられている。ＲＨ脱ガス炉（以下ＲＨと略す）の平面図略図を図４に示した。ＲＨ８０は、真空下で溶鋼８２を還流させて、溶鋼に存在するＨ２ガスやＯ２ガス等の脱ガスを行う還流式脱ガス用に用いる設備である。
【０００３】
ＲＨ８０は、上部槽８５、下部槽８４、及び左右一対の浸漬管８３とで構成されている。ＲＨ８０の操業時には、浸漬管８３を取鍋８１の、例えば、溶鋼８２中に浸漬し、左側の浸漬管（上昇管）からＡｒガス８６又はＮ２ガス吹き込む。
【０００４】
すると、溶鋼８２は、まず下部槽８４内に流入して真空雰囲気と接触し、脱ガス処理されながら右の浸漬管（下降管）に向い、浸漬管（下降管）から取鍋８１に戻る。この還流８７を続けることで、溶鋼８２の脱ガスが進行する。一方ガスは、真空脱ガス８８として系外に排出される。
【０００５】
ところで、ＲＨ８０に使用される耐火物は、高温・真空下で溶鋼による激しい摩耗条件にさらされる。特に近年、高合金鋼処理にともなう処理時間の延長、連続鋳造化による溶鋼温度の高温化、処理量増加による処理間隔の短縮などにより、ＲＨ８０に使用される耐火物は常時高温化にさらされ一層過酷になってきている。
【０００６】
とりわけ、ＲＨ８０の浸漬管（上昇管）の管内壁は、溶鋼搬送用ガスを含む高速の溶鋼が通過するために、機械的摩耗が大きい。ＲＨ８０の浸漬管（上昇管）の管外壁については、付着成長した取鍋内のスラグの除去作業時に機械的に破損する場合もある。真空槽内への溶鋼流入部（スロート部）は、溶鋼流速が最大に達し、さらに気泡の破裂も伴うので局部溶損しやすい。従って、損耗の激しい浸漬管部分は、ＲＨ８０から分離して容易に修理できる構造としている。
【０００７】
図３に従来例の浸漬管６０を示した。図３（ａ）は、浸漬管の中心部正面断面図の略図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ部の横断面図である。図３（ｃ）は、同Ｃ−Ｃ部の横断面図である。図３（ｄ）は、Ｄ部断面図である。
【０００８】
図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いて説明する。芯金６１の上端部外周には、浸漬管を真空に保ち、かつＲＨの下部槽に固定するために、厚めの鋼鉄製リング状部材が溶接固定されている。芯金６１とリング状部材により、溶鋼８２に浸漬させたさいに、真空を維持できるものである。
【０００９】
芯金６１の外側には、リング状部材に勾配をつけて溶接固定された鍔状部材の下側に、寸法が短めの耐火れんが６６と、耐火れんが６６に比べて長く下端が浸漬管の下端面にいたる耐火れんが６７、とを組合わせたものが交互に配置されている。
【００１０】
芯金６１の内側には、芯金６１の上端に合わせるように、耐火れんが６２、６３を組合わせたものと、耐火れんが６４，６５とを組合わせたものが交互に配置されている。なお、耐火れんが６３にはガス導通管を通すための孔が設けられている。
【００１１】
芯金６１の周囲には、多数箇所のガス導通孔が設けられており、そのためのガス導通管７４が複数本設けられている。また、耐火れんが６３にはガス導通管を通すための孔が設けられている。このガス導通管を通して取鍋溶鋼中にガスが吹き込まれる。
【００１２】
芯金６１の下部には、芯金６１を内側、外側、及び下側から包むようにキャスタブル６９，７０が交互に配置されている。図３（ｄ）には、図３（ａ）のＤ部断面図を示した。ここで、芯金６１に溶接固定されたＶ字状のアンカー７１、７２と、Ｖ字状のスタッド７４，７５とを取付けて芯金６１の下端に溶接固定されコルゲート丸棒７３とを、キャスタブルの補強材に用いている。
【００１３】
そして、浸漬管の下端面に合わせて、寸法の長い方の耐火れんが６７の内側と、耐火れんが６５の下側と、上記補強部とを包むようにキャスタブル７０で成形する。寸法の短い方の耐火れんがの場合は、耐火れんが６６の下側と、耐火れんが６３の下側と、上記補強部を包むようにキャスタブル６９で成形する。
【００１４】
図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示したものであり、芯金６１の内側の耐火材と外側の耐火材が示されている。芯金６１の内側には、隙間に充填されたキャスタブル６８を挟んで耐火れんが６３，６５が交互に配置されている。芯金６１の外側には、やはり、隙間に充填されたキャスタブル６８を挟んで耐火れんが６６、６７が交互に配置されている。
【００１５】
また、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図を示したものであり、芯金６１の外側には、隙間に充填されたキャスタブル６８を挟んで耐火れんが６７、キャスタブル６９が交互に配置されている。なお、図３（ｃ）では、芯金６１内側の耐火物等が省略されている
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような浸漬管を用いると以下のような欠点が見出された。すなわち、ＲＨを繰返し使用後に浸漬管の損耗状態についてチェックしたところ、次のようであった。
▲１▼芯金の外側の耐火れんがの損耗は比較的少ない。
▲２▼芯金内側の耐火れんがの損耗は進んでいる。
▲３▼いわゆる、スロート部のキャスタブルの損耗は激しい。
▲４▼キャスタブルの損耗によりキャスタブルの補強に用いる金具が溶損して、溶鋼が浸透し、芯金も溶損する。
【００１７】
そのために、以下のような不具合が生じている。
▲１▼キャスタブルに亀裂が入って脱落する。
▲２▼吹き付け補修をする必要があるが、吹き付け用材料の使用量が多くなる。
▲３▼吹き付け補修作業は熱間で行われる。吹き付け作業は機械化されていても、機械の監視は熱間作業となるので作業環境上よくない。
▲４▼浸漬管の耐用が安定しない。すなわち、浸漬管の耐用寿命まで使用できないので、そのつど浸漬管を交換する必要がある。この交換作業も熱間作業となる。
【００１８】
従って、本発明は上記の欠点を解消するためのもので、浸漬管の寿命を延長させて、補修作業を軽減させ、補修費を下げることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、芯金の端部外周にリング状部材を配し、該芯金の内側、および外側を耐火材で取囲んで構成される浸漬管であって、下記部材で構成されたことを特徴とする浸漬管である。
（ａ）一方の芯金の下端外側に浸漬管の下端に達するように設けられた第１の耐火れんがの窪みに係着させて該第１の耐火れんがを固定し、かつ重量を支えるように設けた第１の金具と、
（ｂ）前記一方の芯金の下端内側に、前記一方の芯金の上端に合わせて組み合わされた第２の耐火れんがを固定し、重量を支えるための第２の金具と、
（ｃ）前記第２の金具に固定されるアンカーとを、包むように設けられた第１のキャスタブルと、
（ｄ）他方の芯金の下端外側に設けられた第３の耐火れんがを固定し、重量を支えるように設けた第３の金具と、
（ｅ）前記他方の芯金の下端内側に、前記他方の芯金の上端に合わせて組み合わされた第４の耐火れんがを固定し、重量を支えるための第４の金具と、
（ｆ）前記第３の耐火物れんがの下に位置し、前記第３の金具および第４を包むように第２のキャスタブルを設けた下端れんが。
【００２０】
本発明の第２の態様は、前記第１のキャスタブルと前記下端れんがが交互に配置されたことを特徴とする浸漬管である。
【００２１】
本発明の第３の態様は、前記下端れんがは、左右方向にテーパーがついた台形状であり、片面中央部には芯金を挿入するための切込みが設けられ、および、前記下端れんがを固定できるように、金具を挿入するための切込みが設けられていることを特徴とする浸漬管である。
【００２２】
本発明の第４の態様は、下記工程を備えたことを特徴とする浸漬管の組み立て方法である。
（ａ）所望寸法の芯金に鋼鉄製リングを溶接固定し、鋼鉄製リングを下側にして、水平な作業台上に置き、耐火れんがを芯金内側に交互に並べる、
（ｂ）芯金の周囲には、耐火れんがの所定のガス導通孔の位置に合わせて、ガス導通用のガス導通管を多数箇所設ける、
（ｃ）次に、芯金の外側に鍔状部材を設け、鍔状部材上に耐熱れんがを上端を合わせて、交互に積む、
（ｄ）次に、一方の耐火れんがは、耐火れんがに設けた窪を、芯金に固定して設けられた金具に係着し、キャスタブルを固定補強するため、耐火れんがを支えるように固定して設けた金具にアンカーを固定する、
（ｅ）次に、他方の耐火れんがは、耐火れんがの下端面を、芯金に固定して設けられた金具で支えるように固定し、耐火れんがの面に合わせて、支えるように、金具を固定して設ける、
（ｆ）次に、下端れんがの切込みと金具が合うように積み、キャスタブル成形する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。図１に、本発明例の浸漬管１を示した。図１（ａ）は、浸漬管１の中心部正面断面図の略図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ部の横断面図である。図１（ｃ）は、同Ｂ−Ｂ部の横断面図である。図１（ａ）〜図１（ｃ）を用いて説明する。
【００２４】
芯金２の上端部外周には、浸漬管１を真空に保ち、かつ、浸漬管１をＲＨの下部槽に固定するために、厚めの鋼鉄製リング状部材３が溶接固定されている。芯金２とリング状部材３により、浸漬管１を溶鋼に浸漬させたさいに真空を維持できるものである。
【００２５】
芯金２の外側には、リング状部材３に勾配をつけて溶接固定された鍔状部材４が設けられている。鍔状部材４は、耐熱れんが２６、２５の上端の勾配とほぼ、同じように形成されている。そのため、鍔状部材４に差し込んで、芯金２の外側に配置される耐熱れんが２５，２６の積重ね時の遊びを少なくすることができ、寸法精度を高めることができる。
【００２６】
芯金２の外側で、鍔状部材４の下側には、外周方向に巾の狭い耐火れんが２６と、耐火れんが２６に比べて巾の広い下端が浸漬管２の下端と同じレベルである耐火れんが２７、とを組合わせたものが交互に配置されている。外周方向に巾の狭い耐火れんが２６の下方内側面から下端にかけて窪みが設けられており、この窪みを芯金２３の下端に設けた金具７に掛けて外周方向に巾の狭い耐火れんが２６を固定し、重量をささえるように工夫している。寸法の短い方の耐火れんが２５は、下部の下端れんが２７の上面と接触載置して、重量を支えるようにしている。
【００２７】
芯金２の内側には、芯金２の上端に合わせるように、耐火れんが２１、２２を組合わせたものと、耐火れんが２３，２４とを組合わせたものが交互に配置されている。なお、耐火れんが２２にはガス導通管を通すための孔が設けられている。なお、耐火れんが２１、２２は芯金２の下方内側に設けた金具６の上側に配置されている。また、耐火れんが２３、２４は同様に芯金２の下方内側に設けた金具８の上側に配置されている。
【００２８】
芯金２の周囲には、多数箇所のガス導通孔が設けられており、そのためのガス導通管４０が複数本設けられている。また、耐火れんが２２にはガス導通管を通すための孔が設けられている。このガス導通管を通して取鍋溶鋼中にガスが吹き込まれる。
【００２９】
芯金２の下部には、芯金２を内側、外側、及び下側から包むように、キャスタブル３１が設けられている。ここで、キャスタブル３１は、金具８に溶接固定されたＶ字状のアンカー９を取付けてキャスタブルの補強材に用いる。
【００３０】
もう一方の芯金２の下部には、キャスタブル３０が挿入され、キャスタブルで芯金２を内側、外側、及び下側から包むように設けられた下端れんが２７が配置されている。
【００３１】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図を示したものであり、芯金２の内側の耐火材と外側の耐火材が示されている。芯金２の内側には、隙間に充填されたキャスタブル３２を挟んで、耐火れんが２１，２２が交互に配置されている。芯金２の外側には、やはり、隙間に充填されたキャスタブル３３を挟んで耐火れんが２５、２６が交互に配置されている。
【００３２】
また、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図を示したものであり、芯金２の外側には、隙間に充填されたキャスタブル３３を挟んで耐火れんが２６、２７が交互に配置されている。なお、芯金２の内側には、キャスタブル３１と、キャスタブル３０と一体となった耐火れんが２７とが、交互に配置されている。
【００３３】
下端れんがについて、図２（ａ）および図２（ｂ）にその構造を示した。図２（ａ）は、下端れんが２７の平面図であり、図２（ｂ）は下端れんが２７の正面図である。
【００３４】
図２に基づいて説明する。下端れんが２７は、隣合う耐熱れんが２６と交互に積んで用いられる。そのため、下端れんが２７と耐熱れんが２６とが重なる部分には、テーパー部５４が設けられた、左右方向にテーパーがついた台形状である。中央部には、芯金が挿入できるように切込み５１が設けられている。
【００３５】
また、下端れんが２７を固定できるように、金具を挿入するための切込み５２を設けている。例えば、芯金２に溶接固定した金具５を嵌めて下端れんが２７を固定できるように、切込み５１と下端れんが２７上面との右角部の外面２箇所には、切込み５２が設けられている。また、下端れんが２７の側面には、切込み角部に亀裂が発生しないよう補強材５３を取付けても良い。例えば、補強材５３は、鉄板等の板材を用い、切込み５１の側面下部周囲に設ければ良い。
【００３６】
このような、浸漬管の製造方法は以下のようである。図１に基づき説明する。まず、所望寸法の芯金２に鋼鉄製リング３を溶接固定し、鋼鉄製リング３を下側にして、水平な作業台上に置く。
【００３７】
次に、耐熱れんが２１、２２の組合わせと、耐熱れんが２３、２４の組合わせを、芯金２の内側に交互に並べる。また、芯金２の周囲には、耐熱れんが２２の所定のガス導通孔の位置に合わせて、ガス導通用のガス導通管４０を多数箇所設ける。
【００３８】
次に、芯金２の外側には、鍔状部材４をリング状部材３および芯金２に溶接固定する。鍔状部材４上に耐熱れんが２６、２５の上端を合わせて、交互に積む。
【００３９】
次に、寸法の短い方の耐火れんが２５は、耐火れんがに設けた窪を、芯金２に溶接固定して設けられた金具７に掛けて固定する。また、キャスタブル３１を固定補強するため、耐火れんが２４の面（図では下面）に合わせて、支えるように固定して設けた金具８に、Ｖ字状のアンカー９を溶接固定する。
【００４０】
次に、寸法の長い方の耐火れんが２６は、耐火れんがの下端面を、芯金２に固定して設けられた金具５で支えるように固定する。また、耐火れんが２２の面（図では下面）に合わせて、支えるように、金具６を固定して設ける。次に、図２に示した、下端れんが２７を積む。下端れんが２７の切込み５２と金具５が合うように積む。
【００４１】
次に、キャスタブル成形する。キャスタブル成形は、キャスタブル３１、下端れんが２７の切込み部５１、芯金２と各耐火レンガとの隙間に充填する。
【００４２】
【発明の効果】
下端のキャスタブルの脱落が抑制できるので、ＲＨの耐用が上がる。また、補修材の使用量を半減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浸漬管である。
【図２】本発明の浸漬管の耐火物ある。
【図３】従来技術の浸漬管である。
【図４】従来技術のＲＨである。
【符号の説明】
１　浸漬管
２　芯金
３　リング状金物
４　鍔状金物
５　保持金具
６　保持金具
７　保持金具
８　保持金具
９　保持金具
２１　耐火れんが
２２　耐火れんが
２３　耐火れんが
２４　耐火れんが
２５　耐火れんが
２６　耐火れんが
２７　下端れんが
３０　キャスタブル
３１　キャスタブル
３２　キャスタブル
３３　キャスタブル
４０　ガス導通管
５１　切込み
５２　切込み
５３　補強鉄板
５４　テーパー部
６０　浸漬管
６１　芯金
６２　耐火れんが
６３　耐火れんが
６４　耐火れんが
６５　耐火れんが
６６　耐火れんが
６７　耐火れんが
６８　キャスタブル
６９　キャスタブル
７０　キャスタブル
７１　アンカー
７２　アンカー
７３　コルゲート丸棒
７４　スタッド
７５　スタッド
７６　ガス導通管
８０　ＲＨ
８１　取鍋
８２　溶鋼
８３　浸漬管
８４　下部槽
８５　上部槽
８６　Ａｒガス
８７　還流方向
８８　真空脱ガス方向
【図１】
2004115842.tif 000002
【図２】
2004115842.tif 000003
【図３】
2004115842.tif 000004
【図４】
2004115842.tif 000005