(57)【要約】【課題】ガスリーク防止、長寿命化に有利なタンディッシュ上部ノズル及びその製造方法を提供する。【解決手段】タンディッシュ上部ノズルは、第１ポーラス耐火物１と、第２ポーラス耐火物２と、第１ポーラス耐火物１に吹込ガスを供給する第１ガス導入通路３と、第２ポーラス耐火物２に吹込ガスを供給する第２ガス導入通路４と、第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２を包囲する耐火物層５と、耐火物層５の外壁面５０を包囲する金属皮体６とを備える。第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２は、ガスプール室１０，２０を、ガスプール室形成用の鉄皮を有しない構造で備えている。第１ガス導入通路３及び第２ガス導入通路４の先端部３ａ，４ａは、ガスプール室１０，２０に向けて延設されている。【選択図】  図１
2004223560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に上側に配置され溶湯が通過する通路にガスを吹き込む第１ポーラス耐火物と、
第１ポーラス耐火物よりも相対的に下側に配置され溶湯が通過する通路にガスを吹き込む第２ポーラス耐火物と、
第１ポーラス耐火物に吹込ガスを供給する第１ガス導入通路と、
第２ポーラス耐火物に吹込ガスを供給する第２ガス導入通路と、
第１ポーラス耐火物の少なくとも外周面と第２ポーラス耐火物の少なくとも外周面とを包囲する緻密質耐火物層と、
緻密質耐火物層の外壁面を包囲する金属皮体とを具備するタンディッシュ上部ノズルにおいて、
第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物のうちの少なくとも一方は、
当該ポーラス耐火物に対面すると共に当該ポーラス耐火物のポーラス部分に吹込ガスを流すガスプール室を、ガスプール室形成用の鉄皮を有しない構造で備えていることを特徴とするタンディッシュ上部ノズル。
【請求項２】
請求項１において、第１ポーラス耐火物は、第１ポーラス耐火物に対面すると共に第１ポーラス耐火物のポーラス部分に吹込ガスを流す第１ガスプール室を、ガスプール室形成用の鉄皮を有しない構造で備えており、
第２ポーラス耐火物は、第２ポーラス耐火物に対面すると共に第２ポーラス耐火物のポーラス部分に吹込ガスを流す第２ガスプール室を、ガスプール室形成用の鉄皮を有しない構造で備えており、且つ、
第１ガス導入通路は第１パイプを用いて形成されており、第１パイプは第１ガスプール室に向けて配設されていると共に、第２ガス導入通路は第２パイプを用いて形成されており、第２パイプは第２ガスプール室に向けて配設されていることを特徴とするタンディッシュ上部ノズル。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、第１ポーラス耐火物の軸長寸法は第２ポーラス耐火物の軸長寸法よりも長いことを特徴とするタンディッシュ上部ノズル。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項において、緻密質耐火物層は焼成耐火物であり、第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物を埋設した状態で、第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物と共に焼成されていることを特徴とするタンディッシュ上部ノズル。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項において、第１ポーラス耐火物と第２ポーラス耐火物との間におけるガス透過を抑制するガスシール層が設けられており、ガスシール層は第１ポーラス耐火物と第２ポーラス耐火物との間に形成されていることを特徴とするタンディッシュ上部ノズル。
【請求項６】
第１ポーラス耐火物となる第１予備成形体と、第２ポーラス耐火物となる第２予備成形体とを用意すると共に、第１予備成形体及び第２予備成形体のうちの少なくとも一方に消失可能物質を付設する工程と、
第１予備成形体及び第２予備成形体の外周側に耐火物材料を装填し、加圧成形することにより、第１予備成形体、第２予備成形体を埋設状態に保持した装填層を有する加圧成形品を得る成形工程と、
加圧成形品を焼成温度に加熱し、第１予備成形体、第２予備成形体、装填層をまとめて焼成することにより、消失可能物質をさせてガスプール室を形成すると共に、第１予備成形体の焼成により形成された第１ポーラス耐火物と、第２予備成形体の焼成により形成された第２ポーラス耐火物と、装填層の焼成により形成され第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物を埋設状態に保持する緻密質耐火物層とを有する焼成品を得る焼成工程と、
焼成品の第１ポーラス耐火物に向けて第１ガス導入通路を配設すると共に、第２ポーラス耐火物に向けて第２ガス導入通路を配設し、且つ、焼成品の外壁面に金属皮体を取り付ける配設工程とを含むことを特徴とするタンディッシュ上部ノズルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタンディッシュ上部ノズル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的には、連続鋳造では、連鋳機の上方にタンディッシュを配置し、取鍋の溶鋼等の溶湯を容器状のタンディッシュに一時的に貯留し、その溶湯をタンディッシュの底部の溶湯吐出口、スライディングノズルを介して連鋳機に供給する。
タンディッシュ上部ノズルは、連鋳機の上方に配置されるタンディッシュの溶湯吐出口に配置されるものである。
【０００３】
このようなタンディッシュ上部ノズルとして、特許文献１には、相対的に上側に配置された第１ポーラス耐火物と、第１ポーラス耐火物よりも相対的に下側に配置された第２ポーラス耐火物と、第１ポーラス耐火物に吹込ガスを供給する第１ガス導入パイプと、第２ポーラス耐火物に吹込ガスを供給する第２ガス導入パイプと、第１ポーラス耐火物の外周面と第２ポーラス耐火物の外周面とを包囲するキャスタブル層と、キャスタブル層の外壁面を包囲する外側鉄皮とを備えたものが開示されている。
【０００４】
このものによれば、第１ポーラス耐火物の外周面にはリング状の第１鉄皮が装備されていると共に、第２ポーラス耐火物の外周面にはリング状の第２鉄皮が装備されている。第１ポーラス耐火物の外周面と第１鉄皮の内周面とで第１ガスプール室を形成すると共に、第２ポーラス耐火物の外周面と第２鉄皮の内周面とで第２ガスプール室を形成する。
【０００５】
このものによれば、第１ガス導入パイプから第１ガスプール室を介して吹込ガスを第１ポーラス耐火物に吹き込むと共に、第２ガス導入パイプから第１ガスプール室を介して吹込ガスを第２ポーラス耐火物に吹き込む。これにより吹込ガスは、第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物の双方から独立して、溶鋼等の溶湯の通路に吹き出されるため、連鋳機で製造した鋼材の高品質化に有利である。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５６４１５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記したタンディッシュ上部ノズルを更に技術的に進めたものであり、ガスリーク防止、長寿命化に有利なタンディッシュ上部ノズル及びその製造方法を提供することを課題とするにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係るタンディッシュ上部ノズルは、相対的に上側に配置され溶湯が通過する通路にガスを吹き込む第１ポーラス耐火物と、
第１ポーラス耐火物よりも相対的に下側に配置され溶湯が通過する通路にガスを吹き込む第２ポーラス耐火物と、
第１ポーラス耐火物に吹込ガスを供給する第１ガス導入通路と、
第２ポーラス耐火物に吹込ガスを供給する第２ガス導入通路と、
第１ポーラス耐火物の少なくとも外周面と第２ポーラス耐火物の少なくとも外周面とを包囲する緻密質耐火物層と、
緻密質耐火物層の外壁面を包囲する金属皮体とを具備するタンディッシュ上部ノズルにおいて、
第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物のうちの少なくとも一方は、
当該ポーラス耐火物に対面すると共に当該ポーラス耐火物のポーラス部分に吹込ガスを流すガスプール室を、ガスプール室形成用の鉄皮を有しない構造で備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係るタンディッシュ上部ノズルによれば、ポーラス耐火物の外周側に配置されている熱膨張が大きいガスプール室形成用の鉄皮が廃止または低減されている。このため、当該鉄皮の熱膨張による不具合（緻密質耐火物層の割れ、割れに起因するガスリーク等）を回避、低減することができる。更に、使用が長期にわたってポーラス耐火物が薄くなると、ポーラス耐火物の外周側に配置されているガスプール室形成用の鉄皮への熱影響が大きくなるため、当該鉄皮が劣化したり、溶融したりすることがある。この点本発明によれば、上記したようにガスプール室形成用の鉄皮が廃止または低減されているため、当該鉄皮の劣化、溶融等による不具合を回避、低減することができる。
【００１０】
なお緻密質耐火物層の緻密とは、ガスを透過させる第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物よりもガス透過性が低いことを意味する。従って緻密質耐火物層の平均気孔径は、第１ポーラス耐火物の平均気孔径及び第２ポーラス耐火物の平均気孔径よりも小さい。第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物によっても相違するものの、緻密質耐火物層の平均気孔径としては一般的には１０μｍ以下を例示することができる。
【００１１】
（２）本発明に係るタンディッシュ上部ノズルの製造方法は、第１ポーラス耐火物となる第１予備成形体と、第２ポーラス耐火物となる第２予備成形体とを用意すると共に、第１予備成形体及び第２予備成形体のうちの少なくとも一方に消失可能物質を付設する工程と、
第１予備成形体及び第２予備成形体の外周側に耐火物材料を装填し、加圧成形することにより、第１予備成形体、第２予備成形体を埋設状態に保持した装填層を有する加圧成形品を得る成形工程と、
加圧成形品を焼成温度に加熱し、第１予備成形体、第２予備成形体、装填層をまとめて焼成することにより、消失可能物質を消失させてガスプール室を形成すると共に、第１予備成形体の焼成により形成された第１ポーラス耐火物と、第２予備成形体の焼成により形成された第２ポーラス耐火物と、装填層の焼成により形成され第１ポーラス耐火物及び第２ポーラス耐火物を埋設状態に保持する緻密質耐火物層とを有する焼成品を得る焼成工程と、
焼成品の第１ポーラス耐火物に向けて第１ガス導入通路を配設すると共に、第２ポーラス耐火物に向けて第２ガス導入通路を配設し、且つ、焼成品の外壁面に金属皮体を取り付ける配設工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明方法によれば、ポーラス耐火物の外周側に配置されている熱膨張が大きいガスプール室形成用の鉄皮が廃止または低減されているため、当該鉄皮の熱膨張による不具合を回避、低減することができる。更に、使用が長期にわたってポーラス耐火物が消耗して薄くなると、ポーラス耐火物の外周側に配置されているガスプール室形成用の鉄皮への熱影響が大きくなるため、当該鉄皮が劣化したり、溶融したりすることがある。この場合、ガスプール室が変形したり消失したりするおそれがある。この点本発明方法によれば、上記したようにガスプール室形成用の鉄皮が廃止または低減されているため、当該鉄皮の劣化、溶融等による不具合を回避、低減することができる。
【００１３】
更に本発明方法によれば、上記した加圧成形品を焼成温度に加熱し、第１予備成形体、第２予備成形体、装填層をまとめて焼成することができる。このように第１ポーラス耐火物の焼成、第２ポーラス耐火物の焼成、緻密質耐火物層の焼成を同時に行うことができ、エネルギを消費する焼成の回数を低減させることができ、コスト低廉に有効である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。タンディッシュ上部ノズルは、連続鋳造の際に、連鋳機の上方に配置され取鍋からの溶湯を一時的に溜めるタンディッシュとスライディングノズルとの間に装備されるものである。図１に示すように、タンディッシュ上部ノズルは、相対的に上側に配置されたガス透過性を有する第１ポーラス耐火物１と、第１ポーラス耐火物１よりも相対的に下側に配置されたガス透過性を有する第２ポーラス耐火物２と、第１ポーラス耐火物１に吹込ガスを供給する第１ガス導入通路としての第１ガス導入パイプ３（第１パイプ）と、第２ポーラス耐火物２に吹込ガスを供給する第２ガス導入通路としての第２ガス導入パイプ４（第２パイプ）と、第１ポーラス耐火物１の外周面１１と第２ポーラス耐火物２の外周面２１とを包囲する緻密質耐火物層としての焼成緻密質耐火物層５と、焼成緻密質耐火物層５の外壁面５０を包囲して保持する金属皮体としての筒形状をなす外側鉄皮６とを備えており、上下方向にのびる溶湯通過用の通路７を形成している。
【００１５】
図１に示すように、第１ポーラス耐火物１は円筒形状をなしており、ガスを透過できる多数の連通細孔を有し、第１ポーラス耐火物１の外周面１１に対面する空隙状の第１ガスプール室１０を有する。第１ガスプール室１０はリング形状をなしており、第１ポーラス耐火物１のポーラス部分に吹込ガスを流すものであり、第１ポーラス耐火物１の外周面１１と焼成緻密質耐火物層５のリング状の空隙形成面５ｃとで形成されている。換言すれば図１に示すように、第１ポーラス耐火物１の外周面１１と焼成緻密質耐火物層５の空隙形成面５ｃとは、第１ガスプール室１０を介して対面している。従って、第１ポーラス耐火物１は、鉄皮を有しない構造で第１ガスプール室１０を備えている。
【００１６】
第２ポーラス耐火物２は円筒形状をなしており、ガスを透過できる多数の連通細孔を有し、第２ポーラス耐火物２の外周面２１に対面する空隙状の第２ガスプール室２０を有する。第２ガスプール室２０はリング形状をなしており、第２ポーラス耐火物２のポーラス部分に吹込ガスを流すものであり、第２ポーラス耐火物２の外周面２１と焼成緻密質耐火物層５の空隙形成面５ｄで形成されている。
換言すれば図１に示すように、第２ポーラス耐火物２の外周面２１と焼成緻密質耐火物層５の空隙形成面５ｄとは、第２ガスプール室２０を介して対面している。従って、第２ポーラス耐火物２は、ガスプール室形成用の鉄皮を有しない構造で、第２ガスプール室２０を備えている。なお第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２は同系材料で形成されており、例えば、アルミナ系、マグネシア系、ジルコニア系等を例示できる。
【００１７】
本実施形態によれば、ガス吹き込み場所及び目的が相違することから、第１ポーラス耐火物１は上側に、第２ポーラス耐火物２は下側に配置されている。第１ポーラス耐火物１はノズル上部へのアルミナの付着防止を主目的とする。第２ポーラス耐火物２はプレート絞り部と浸漬ノズルへのアルミナの付着防止を主目的とする。図１に示すように、第１ポーラス耐火物１の軸長寸法ｈ１は第２ポーラス耐火物２の軸長寸法ｈ２よりも長く設定されていると共に、第１ポーラス耐火物１の厚み寸法ｔ１は第２ポーラス耐火物２の厚み寸法ｔ２よりも厚く設定されている。但しこれに限定されるものではない。
【００１８】
図１に示すように、緻密質耐火物層としての焼成緻密質耐火物層５は、第１ポーラス耐火物１の外周面１１、上端面１２、下端面１３を包囲して保持すると共に、第２ポーラス耐火物２の外周面２１、上端面２２、下端面２３を包囲して保持する。
【００１９】
焼成緻密質耐火物層５（焼成耐火物層）は焼成された耐火物で形成されており、不焼成のキャスタブル層とは異なり、気孔率が極めて低く、ガス透過性が小さく、高い緻密性及び高い強度を有する。即ち、焼成緻密質耐火物層５は、第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２よりもガス透過性が小さく緻密性を有する。焼成緻密質耐火物層５は、第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２を埋設した状態で保持しており、第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２と共に一体的に焼成されている。
【００２０】
図１に示すように、焼成緻密質耐火物層５は、第１ポーラス耐火物１の上側の第１層５１と、第１ポーラス耐火物１の外周側の第２層５２と、第１ポーラス耐火物１と第２ポーラス耐火物２との間の第３層５３と、第２ポーラス耐火物２の外周側の第４層５４と、第２ポーラス耐火物２の下側の第５層５５とを有する。
なお、焼成緻密質耐火物層５としては、第１ポーラス耐火物１，第２ポーラス耐火物２と同系材料で形成されている。
【００２１】
図１に示すように、第１ガス導入パイプ３の先端部３ａは、焼成緻密質耐火物層５内において上向きに導出され、第１ガスプール室１０の入口１０ｘ、または入口１０ｘ付近に、ガスプール室形成用のリング形状の鉄皮を介することなく、延設されている。また、第２ガス導入パイプ４の先端部４ａは第２ガスプール室２０の入口２０ｘ、または入口２０ｘ付近に、ガスプール室形成用のリング形状の鉄皮を介することなく、延設されている。第１ガス導入パイプ３及び第２ガス導入パイプ４の材質としては銅、鋼、ステンレス鋼等の金属パイプとすることができるが、場合によってはセラミックスパイプとすることもできる。なお、第１ガス導入パイプ３及び第２ガス導入パイプ４をシールするモルタルで形成されたシール部５６が焼成緻密質耐火物層５に設けられている。
【００２２】
本実施形態に係る代表的な製造過程について図１〜図４を参照して説明する。
まず、図２に示すように、第１ポーラス耐火物１となるリング形状の未焼成の第１予備成形体１Ｋと、第２ポーラス耐火物２となるリング形状の未焼成の第２予備成形体２Ｋとを用意する。第１予備成形体１Ｋ及び第２ポーラス耐火物２はポーラスである。そして、第１予備成形体１Ｋの外周面に消失可能物質１００を付設すると共に、第２予備成形体２Ｋの外周面に消失可能物質１００を付設する。
消失可能物質１００としては、焼成時の熱で焼失することにより消失して空隙を形成できる焼失可能物質を採用することができ、ろう系、樹脂系、紙系、布系、段ボール系、縄系等を主材料とするものを例示できる。場合によっては、水溶液への溶出で消失させる消失可能物質を採用しても良い。
【００２３】
次に、成形工程を行う。この場合、第１予備成形体１Ｋの少なくとも外周側及び第２予備成形体２Ｋの少なくとも外周側に、粉粒状の耐火物材料を図略の成形型の成形キャビティ内に装填する。そして装填した耐火物材料を加圧体により加圧成形する。加圧成形としては、プレス加圧、静水圧加圧等の公知の加圧形態を採用できる。これにより、図３に示すように、第１予備成形体１Ｋ、第２予備成形体２Ｋを埋設状態に保持した装填層５Ｋを有する加圧成形品８を得る。前述の記載から理解できるように、第１予備成形体１Ｋ及び第２予備成形体２Ｋの外周面にはガスプール室形成用のリング形状の鉄皮が設けられていないため、加圧成形の際に加圧力を大きくしたとしても、当該鉄皮の変形を回避することができる利点が得られる。なお、加圧成形品８に対して乾燥処理を必要に応じて適宜行うことが好ましい。
【００２４】
次に焼成工程を行う。この場合、上記した加圧成形品８を焼成炉にセットし、酸化雰囲気において焼成温度に加熱し、第１予備成形体１Ｋ、第２予備成形体２Ｋ、装填層５Ｋをまとめて焼成して焼成品９を得る。第１予備成形体１Ｋの焼成により第１ポーラス耐火物１を形成する。第２予備成形体２Ｋの焼成により第２ポーラス耐火物２を形成する。装填層５Ｋの焼成により焼成緻密質耐火物層５を形成する。焼成緻密質耐火物層５は、第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２を埋設状態に一体的に保持している。焼成工程では、消失可能物質１００が消失するため、消失可能物質１００の跡に第１ガスプール室１０及び第２ガスプール室２０が形成される。このように第１予備成形体１Ｋ及び第２予備成形体２Ｋにはガスプール室形成用の鉄皮が設けられていないため、焼成工程において焼成温度が高くても、ガスプール室形成用の鉄皮の変形、溶融を回避することができる利点が得られる。なお、消失可能物質１００は、焼成工程において、第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２のポーラス部分から蒸散により排出することができる。
【００２５】
次に配設工程を行う。この場合、図１に示すように、焼成品９の第１ポーラス耐火物１に向けて第１ガス導入パイプ３の先端部３ａを配設すると共に、第２ポーラス耐火物２に向けて第２ガス導入パイプ４の先端部４ａを配設する。この場合、第１ガス導入パイプ３の先端部３ａは、第１ガスプール室１０の入口１０ｘまたは入口１０ｘ付近に、ガスプール室形成用の鉄皮を介することなく、延設されている。同様に、第２ガス導入パイプ４の先端部４ａは第２ガスプール室２０の入口２０ｘまたは入口２０ｘ付近に、ガスプール室形成用の鉄皮を介することなく、延設されている。更に、金属皮体としての外側鉄皮６を焼成品９の外壁面に取り付ける。なお、外側鉄皮６の上部６ｕは上方に向かうにつれて径が小さくなる円錐形状とされている。
【００２６】
使用の際には、取鍋から移し替えられたタンディッシュ内の溶鋼等の溶湯は連鋳機に向けて流れるが、この溶鋼等の溶湯は、通路７内を下方（図１に示す矢印Ａ１方向）に向けて流れる。この場合、ガス源から第１ガス導入パイプ３、第２ガス導入パイプ４にガスが供給される。第１ガス導入パイプ３に供給されたガスは、第１ガスプール室１０を介して、第１ポーラス耐火物１のポーラス部分に供給され、第１ポーラス耐火物１の第１吹出面１４から通路７内に向けて（矢印Ｂ１方向）吹き出される。第２ガス導入パイプ４に供給されたガスは、第２ガスプール室２０を介して、第２ポーラス耐火物２のポーラス部分に供給され、第２ポーラス耐火物２の第２吹出面２４から通路７内に向けて（矢印Ｃ１方向）吹き出される。ガスとしてはアルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスが好ましい。
【００２７】
本実施形態によれば、第１ガス導入パイプ３及び第２ガス導入パイプ４は互いに連通しておらず、独立しているため、第１ポーラス耐火物１から吹き出すガス量と、第２ポーラス耐火物２から吹き出すガス量とを独立して個別に制御することができ、ガスバブリングを良好に行うことができ、溶鋼等の溶湯の性状を良好にするのに貢献できる。
【００２８】
以上説明したように本実施形態によれば、第１ポーラス耐火物１に第１ガスプール室１０を形成すると共に、第２ポーラス耐火物２に第２ガスプール室２０を形成するにあたり、ガスプール室形成用の鉄皮が廃止されている。当該鉄皮は熱膨張が大きいものである。このように熱膨張が大きいガスプール室形成用の鉄皮が焼成緻密質耐火物層５の内部に埋設されていると、前述したように鉄皮の熱膨張による不具合（焼成緻密質耐火物層５の亀裂等）を発生するおそれがあるが、本実施形態のように焼成緻密質耐火物層５の内部に埋設されるガスプール形成用の鉄皮が廃止されていると、当該鉄皮に起因する不具合（焼成緻密質耐火物層５の亀裂等）を回避、軽減することができ、焼成緻密質耐火物層５の亀裂等に起因するガスリークの抑制に有効である。
【００２９】
更に、使用が長期にわたると、第１ポーラス耐火物１の厚み、第１ポーラス耐火物１の厚みが薄くなる。この場合、ガスプール室形成用の鉄皮が第１ポーラス耐火物１の外周側や第２ポーラス耐火物２の外周側に取り付けられていると、当該鉄皮が熱で劣化したり、変形、溶融したりしてガスプール室の形状が変化したりし、長期にわたりガスを安定的に吹き出せない不具合等が生じるおそれがある。あるいは、劣化したガスプール室形成用の鉄皮と焼成緻密質耐火物層５の材料とが予想外に反応して、焼成緻密質耐火物層５において低融点相を形成したりするおそれがある。この点本実施形態によれば、上記したように第１ポーラス耐火物１、第２ポーラス耐火物２について、ガスプール室形成用の鉄皮が廃止されているため、当該鉄皮の劣化、溶融等による不具合を回避、低減することができ、タンディッシュ上部ノズルの長寿命化に貢献できる。
【００３０】
また本実施形態によれば、焼成緻密質耐火物層５は、不焼成のキャスタブル層とは異なり、焼成された緻密な焼成耐火物で形成されており、高い強度をもつため、第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２を保持する保持能を向上させることができ、この意味においてもガスリークの抑制に一層貢献できる。また焼成緻密質耐火物層５は、不焼成のキャスタブル層とは異なり、焼成された緻密な焼成耐火物で形成されているため、焼成緻密質耐火物層５を介してのガスリークが抑制され、この意味においてもガスリークの抑制に貢献できる。
【００３１】
加えて本実施形態によれば、第１ガス導入パイプ３の先端部３ａは第１ガスプール室１０に向けて、ガスプール室形成用の鉄皮を介することなく、延設されている。同様に第２ガス導入パイプ４の先端部４ａは第２ガスプール室２０に向けて、ガスプール室形成用の鉄皮を介することなく、延設されている。このため第１ガス導入パイプ３の先端部３ａ、第２ガス導入パイプ４の先端部４ａをガスプール室形成用の鉄皮に溶接で接合させることを廃止できる。このため使用環境温度が過酷であっても、溶接部の劣化、溶接部の割れ等の不具合を解消することができ、この劣化や割れ等に起因するガスリークを抑制できる。
【００３２】
更に本実施形態によれば、上記した加圧成形品８を焼成炉で焼成温度に加熱し、第１予備成形体１Ｋ、第２予備成形体２Ｋ、装填層５Ｋをまとめて焼成して焼成品９を得る。これにより第１ポーラス耐火物１の焼成、第２ポーラス耐火物２の焼成、焼成緻密質耐火物層５の焼成を同時に行うことができ、エネルギを消費する焼成回数を低減させることができ、コスト低廉に有効である。また第１予備成形体１Ｋ、第２予備成形体２Ｋ、装填層５Ｋは同系材料であるため、焼成温度も同じ温度領域となるため、焼成に有利である。更に同系材料である第１予備成形体１Ｋ、第２予備成形体２Ｋ、装填層５Ｋをまとめて焼成するため、これらの接合強度も向上し、一体性接合性を向上させるのに有利となる。
【００３３】
（第２実施形態）図５に示す第２実施形態は、第１実施形態と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。但し本実施形態によれば、図５に示すように、第１ポーラス耐火物１の外周面１１に対面する空隙状の第１ガスプール室１０が設けられている。第１ガスプール室１０は、第１ポーラス耐火物１の外周面１１と焼成緻密質耐火物層５の空隙形成面５ｃとで形成されている。換言すると図５に示すように、第１ポーラス耐火物１の外周面１１と焼成緻密質耐火物層５の空隙形成面５ｃとは、第１ガスプール室１０を介して対面している。従って、軸長寸法が長い第１ポーラス耐火物１は、鉄皮を有しない構造で第１ガスプール室１０を備えている。
【００３４】
下側の第２ポーラス耐火物２Ｂの外周面２１にはガスプール室形成用のリング状の鉄皮２８が設けられている。そして第２ポーラス耐火物２Ｂの外周面２１と鉄皮２８の内周面２８ｃとで、リング状の第２ガスプール室２０Ｂを形成している。
【００３５】
図５に示すように、第１ポーラス耐火物１は軸長寸法が長くサイズが大きいため、第１ポーラス耐火物１に付設されるガスプール形成用の鉄皮もサイズが大きくなる。このようにサイズが大きい第１ポーラス耐火物１側のガスプール室形成用の鉄皮を廃止すれば、タンディッシュ上部ノズルにおける耐ガスリーク性の向上、長寿命化に効果的に貢献することができる。なお、第２ポーラス耐火物２Ｂは第１ポーラス耐火物１よりも軸長寸法が短く小型であるため、鉄皮２８による不具合は少ない。
【００３６】
上記した鉄皮２８は、製造時の加圧工程における加圧で変形するおそれがある。また、上記した鉄皮２８は、製造時の焼成工程における熱で溶融したりして、第２ガスプール室２０Ｂが変形したりするおそれがある。そこで本実施形態によれば、鉄皮２８をもつ第２ポーラス耐火物２Ｂは、焼成品９（図４参照）を形成した後に、焼成品９の下部に後づけ工程で取り付けられる。この場合、第２ポーラス耐火物２Ｂは後付けで取り付けられているため、万一、第２ポーラス耐火物２Ｂが損傷してもこれを交換するのに有利である。
【００３７】
（第３実施形態）図６に示す第３実施形態は、第１実施形態と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。但し本実施形態によれば、図６に示すように、焼成緻密質耐火物層５のうち第１ポーラス耐火物１と第２ポーラス耐火物２との間に、ガス難透過性をもつガスシール層５９が通路７の回りに形成されている。ガスシール層５９は、ガスシール性が高いモルタルで形成されており、第１ポーラス耐火物１と第２ポーラス耐火物２との間におけるガス透過を抑制する。従って第１ポーラス耐火物１から吹き出すガス量と、第２ポーラス耐火物２から吹き出すガス量とを互いに独立させて個別に良好に制御することができ、溶鋼等の溶湯の性状を良好にするのに一層貢献できる。
【００３８】
（第４実施形態）図７に示す第４実施形態は、第１実施形態と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。但し本実施形態によれば、焼成工程を経た状態で、図７に示すように、焼成品９の第１ポーラス耐火物１の第１ガスプール室１０に連通する空隙状の第１ガス導入空洞３５が形成されていると共に、第２ポーラス耐火物２の第２ガスプール室２０に連通する空隙状の第２ガス導入空洞４５が形成されている。第１ガス導入空洞３５，第２ガス導入空洞４５は、加圧成形品８において第１ガス導入空洞３５、第２ガス導入空洞４５に相当する位置に上記した消失可能物質を埋設しておき、焼成により消失可能物質を焼失させることにより形成することができる。あるいは、焼成後に、焼成品９に対して加工処理を施すことにより形成しても良い。
【００３９】
そして配設工程において、焼成品９に外側鉄皮６を取り付けると共に、焼成品９の第１ガス導入空洞３５に向けて第１ガス導入パイプ３を接続し、且つ、第２ガス導入空洞４５に向けて第２ガス導入パイプ４を接続する。この結果図７に示すように、第１ガス導入パイプ３及び第１ガス導入空洞３５により、第１ポーラス耐火物１にガスを供給する第１ガス導入通路が形成される。第２ガス導入パイプ４及び第２ガス導入空洞４５により、第２ポーラス耐火物２にガスを供給する第２ガス導入通路が形成される。
【００４０】
（その他）
上記した第１実施形態によれば、第１ポーラス耐火物１の軸長寸法ｈ１（図１参照）は第２ポーラス耐火物２の軸長寸法ｈ２よりも長く設定されていると共に、第１ポーラス耐火物１の厚みｔ１は第２ポーラス耐火物２の厚みｔ２よりも厚く設定されているが、これに限定されるものではなく、第１ポーラス耐火物１と第２ポーラス耐火物２とを同じ長さとしても良い。また、第１ポーラス耐火物１と第２ポーラス耐火物２とを同じ厚みとしても良い。場合によっては、第１ポーラス耐火物１の軸長寸法ｈ１を第２ポーラス耐火物２の軸長寸法ｈ２よりも短く設定しても良い。第１ポーラス耐火物１の厚みｔ１を第２ポーラス耐火物２の厚みｔ２よりも厚く設定しても良い。上記した第１実施例によれば、第１ポーラス耐火物１及び第２ポーラス耐火物２は同系材料で形成されているが、これに限らず、異なる系統の材料で形成することもできる。焼成緻密質耐火物層５としては、第１ポーラス耐火物１，第２ポーラス耐火物２と同系材料で形成されているが、これに限らず、異なる系統の材料で形成することもできる。その他、本発明は上記した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
【００４１】
（付記）上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
（付記項１）相対的に上側に配置され溶湯が通過する通路に対面する第１ポーラス耐火物と、第１ポーラス耐火物よりも相対的に下側に配置され溶湯が通過する通路に対面する第２ポーラス耐火物と、第１ポーラス耐火物に吹込ガスを供給する第１ガス導入通路と、第２ポーラス耐火物に吹込ガスを供給する第２ガス導入通路と、第１ポーラス耐火物の少なくとも外周面と第２ポーラス耐火物の少なくとも外周面とを包囲する緻密質耐火物層と、緻密質耐火物層の外壁面を包囲する金属皮体とを具備するタンディッシュ上部ノズルにおいて、
第１ポーラス耐火物と第２ポーラス耐火物との間におけるガス透過を抑制するガスシール層が設けられており、ガスシール層は、第１ポーラス耐火物と第２ポーラス耐火物との間に形成されていることを特徴とするタンディッシュ上部ノズル。
【００４２】
この場合、第１ポーラス耐火物と第２ポーラス耐火物との間におけるガス透過は、ガスシール層により抑制される。このため第１ポーラス耐火物から吹き出す単位時間当たりのガス量と、第２ポーラス耐火物から吹き出す単位時間当たりのガス量とを独立させて個別に良好に制御することができ、溶鋼等の溶湯の性状を良好にするのに一層貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るタンディッシュ上部ノズルの断面図である。
【図２】第１ポーラス耐火物となる第１予備成形体、第２ポーラス耐火物となる第２予備成形体に消失可能物質を付設した状態の断面図である。
【図３】製造過程の加圧成形品を示す断面図である。
【図４】製造過程の焼成品を示す断面図図である。
【図５】第２実施形態に係るタンディッシュ上部ノズルの断面図である。
【図６】第３実施形態に係るタンディッシュ上部ノズルの断面図である。
【図７】第４実施形態に係るタンディッシュ上部ノズルの断面図である。
【符号の説明】
図中、１は第１ポーラス耐火物、１Ｋは第１予備成形体、１０は第１ガスプール室、２は第２ポーラス耐火物、２Ｋは第２予備成形体、２０は第２ガスプール室、３は第１ガス導入パイプ（第１ガス導入通路）、４は第２ガス導入パイプ（第２ガス導入通路）、５は焼成緻密質耐火物層（緻密質耐火物層）、５０は外壁面、６は外側鉄皮（金属皮体）、８は加圧成形品、９は焼成品を示す。
【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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