(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱材料の注湯チューブであって、
この注湯チューブが、その上端部において平らな板を備える、管状部分を具備しており、
該板の側面と下面及び管状部分の上端部は、金属製ケースにより保護されており、該板がその剛性を増大する機械的手段によりその下面で補強される、注湯チューブにおいて、
２つ以上のＵ形状の部分が、板の剛性を増大する前記機械的手段として、前記板の下面に取り付けられており、
前記Ｕ形状の部分の内の少なくとも一つは、前記注湯チューブの側部に配置され、前記板の下面を保護する金属製ケースの一部及び前記管状部分の上端部に固定されるように取り付けられる、
ことを特徴とする耐熱材料の注湯チューブ。
【請求項２】
Ｕ形状の部分は、少なくとも２つの直線の溶接部により前記管状部分の上端部に取り付けられており、前記直線の溶接部は、該板が滑る方向に平行に、前記管状部分の側部に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の注湯チューブ。
【請求項３】
Ｕ形状の部分が、該板が滑る方向に平行な軸の周りで板の曲げを少なくとも減少可能であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の注湯チューブ。
【請求項４】
Ｕ形状の部分の端部間の間隙は、板に垂直に伸張する溶接部により充填されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の注湯チューブ。
【請求項５】
板に垂直に伸張する溶接部は、Ｕ形状の部分を平らな板の下面に取り付ける直線溶接部を有するＴ形状の溶接部を形成することを特徴とする請求項４に記載の注湯チューブ。
【請求項６】
Ｕ形状の部分には、該板が滑る方向に平行に、前記Ｕ形状の部分の側部枝部が配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の注湯チューブ。
【請求項７】
板の剛性を増大する機械的な手段はまた、逆転防止装置として作用することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の注湯チューブ。
【請求項８】
板の剛性を増大する機械的手段は、注湯チューブを導入及び変更するための装置内で、注湯チューブが不適正に導入されることがないように注湯チューブの管状部分の周りに非対称に配置されることを特徴とする請求項７に記載の注湯チューブ。
【請求項９】
板の剛性を増大する機械的手段は、溶湯から注湯チューブへ伝わる熱の拡散を促進するための熱拡散構造を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の注湯チューブ。
【請求項１０】
板の剛性を増大する機械的手段は、空気の循環を誘導するように、それらの下部において鋸歯状であるか又はギザギザに形成されることを特徴とする請求項９に記載の注湯チューブ。
【請求項１１】
板の剛性を増大する機械的手段は、空気の循環を誘導するように冷却フィンを具備することを特徴とする請求項９又は１０に記載の注湯チューブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
・  説明
本発明は、溶融金属を上部の冶金（ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ）容器から下部の冶金容器まで輸送するための注湯（ｐｏｕｒｉｎｇ）チューブに関する。特別にはそれは、溶融鋼を分配機（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ）からインゴット鋳型まで、又は代わりに注湯ラドル（ｌａｄｌｅ）から分配機まで輸送するための耐熱（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ）材料の注湯チューブに関する。
【０００２】
溶融金属を１つの冶金容器から別の冶金容器まで輸送するように設計された注湯チューブは、それらの稼働寿命が注湯時間を制限し得る地点までひどくストレスを受ける摩耗部分である。チューブの導入及び変更のための多くの装置が、この問題を解決可能である従来技術（例えば、欧州特許第１９２０１９号及び第４４１９２７号を参照）において最近開示されている。メニスカス（ｍｅｎｉｓｃｕｓ）の近く及び場合によっては注湯チューブ内部における浸食（ｅｒｏｓｉｏｎ）が特定のレベルに達すると直ぐに、摩耗したチューブは注湯を妨げることがないように、十分に短い時間内で新しいチューブと交換される。
【０００３】
これらの装置において、注湯オリフィス（例えば、ノズル）及び注湯チューブの間に挿入された注湯ジェットを調整するための機構に接続する固定された底板、又はノズル等の注湯オリフィスのいずれかの下部平面に対してガイド内で滑動するように設計された平らな板を上端部に装備する管状の部分を具備する注湯チューブが、一般的に使用される。
これらのチューブは、１つの部分からなることが出来るし又幾つかの耐熱部分のアセンブリにより構成されることも出来る。
【０００４】
ほとんどの場合において板の側面、板の下面及びチューブの管状の部分の上端部は、金属ケースにより保護されている。
上記の装置の技術的な少なからぬ利点及びそれらが近年実施された連続的な改善にも係わらず、依然として幾つかの問題が存在する。
【０００５】
特別には、クラック又は微小クラック（ｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓ）の出現は、管状部分及び管状部分の上端部に設置された板の間の接続のレベルにおいて注湯チューブ内で頻繁に観察される。これらのクラック又は微小クラックは、その使用の前に、その使用の最初の時に又はその使用の間においてチューブの予熱から発生し得る。
【０００６】
幾つかの場合においてこれらのクラックが無視可能な寸法である場合でさえも、それらは考慮されなければならない。チューブ内の溶融金属の通過は、実際には周囲の空気の実質的な吸い込みを誘導する。環境の酸素あるいは窒素でさえも溶融金属、特に鋼の、実質的な汚染源である。更に酸素と高温の複合作用の下で、耐熱材料は酸素の到達地点においてかなりの品質低下、即ちクラック、が発生し得る。この品質低下は、耐熱材料の局部的な劣化を更に生じ、更に注湯停止が必要になり得る地点までクラックを拡大する。
クラック発生に対してより抵抗力のある耐熱材料が存在する。しかしこれらの材料は、例えば浸食や腐食等の、別な現象に対して一般的に敏感である。
【０００７】
その上更にクラック発生は、熱的衝撃（ショック）、機械的な衝撃又は圧力や振動等の過度に高い機械的な応力により引き起こされ得る。特別には、チューブを導入及び変更するための装置において、板は、管状部分の上端部におけるクラックの形成の原因になる可能性のある、その表面に垂直な実質的な曲げ応力を受ける。上部板は、該板が滑動するガイドの方向に平行な軸の周りの曲げにより、変形可能であることが実際に観察される。従って、これらの全ての問題を解決する耐熱材料の化学的な組成だけに基づいた妥協案に到達することは困難である。
【０００８】
出願者は従って、耐熱材料の組成を修正する必要なしで、注湯チューブのクラックの形成を低減する手段の発見に着手した。欧州特許出願第６０１，７００号はすでに、管状の要素を具備していて平板をその上端部に備える耐熱材料の注湯チューブを開示する。該板の側面及び下面、及びこの注湯チューブの全体の管状部分は、金属製ケースにより保護される。補強コーン（円錐体）は管状部分の上端部を囲む。
【０００９】
その様な補強コーンは、管状部分の上端部の周りの全ての構造を均質に強化する。しかし上記で説明したように、注湯チューブを導入及び変更するための装置において使用する場合に、注湯チューブには、均質には分布しない拘束（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｓ）が作用することが観察されてきた。更にその大きな障害は、注湯チューブの導入及び変更のための装置において、欧州特許出願第６０１，７００号等に開示されるような、コーンで補強されたチューブの使用を妨げる。
耐熱の注湯チューブのための別の補強手段は、例えば、ＷＯ８９０２８００又はＷＯ９２２０４８０等の技術において知られており、そこでは金属のジャケット自体がチューブを強化するとされている。
【００１０】
本発明は従って、管状の要素を具備していて、その上端部において、平らな板と該板の側面及び下面とを備える耐熱材料の注湯チューブに関しており、更に管状部分の上端部は金属製ケースにより保護されており、該板はその剛性を増大する機械的な手段によりその下面で補強されており、これらの補強手段が、２つ以上のＵ形状の金属部分を具備しており、少なくとも一つのＵ形状の金属部分が、チューブの各側部に配置されていて板の下面を保護する金属製ケースの一部及び管状部分の上端部に固定するように取り付けられる、ことを特徴とする。
【００１１】
Ｕ形状の部分の取り付け手段は、管状部分の上端部に接触していてそれのいずれかの側部に配置されており、且つガイドの方向（滑動方向）に平行な、少なくとも２つの直線の溶接部を具備することが好ましい。これらの溶接部は従って、Ｕ形状の部分の端部を板の下面に対して、管状部分に接するように、固定するように取り付ける。
【００１２】
好都合には、それぞれのＵ形状要素の端部間の間隙は、板に垂直に伸張するこれとは別の溶接部により充填されて、Ｕ形状の部分を平らな板の下面に取り付ける直線溶接部を有するＴ形状の溶接部が形成される。
【００１３】
この場合もまたＵ形状の部分が、該板が滑動するガイドの方向に平行な軸の周りで板の曲がりを少なくとも制限可能であることが好ましい。この結果Ｕ形状の部分は、それらの側部枝部がガイドの方向に平行であるように配置可能である。
【００１４】
Ｕ形状の部分は、それらの側部枝部がガイドの方向に平行であるように配置されることが好ましく、この状態において、該板が滑動するガイドの方向に平行及び垂直な軸の周りの板の曲がりは、制限される。
【００１５】
これらの部分は、曲げ応力が作用する部分の高さを増大する効果を有しており、結局その曲げ慣性（ｂｅｎｄｉｎｇ  ｉｎｅｒｔｉａ）を増大する。
これらの部分は、１から２０ｃｍ間、好適には２から８ｃｍ間の高さを有する。出願者は、本発明による注湯チューブが従来のチューブより明らかにクラックが発生しにくくなるように決定することが出来た。
【００１６】
溶融金属を分配機からインゴット鋳型に輸送するための注湯チューブのケースにおいて、注湯チューブの下端部は、インゴット鋳型内への溶融金属の流れのための２つの横の開口を有する場合が多々ある。チューブのいずれかの側部に設置されるこれらの開口は、インゴット鋳型のより大きい方の寸法に平行な軸に沿って、インゴット鋳型の方向を向かなければならない。注湯チューブがインゴット鋳型に正しく係合することが必要である。間違った方向を向くチューブは、インゴット鋳型の壁に向かって溶融金属の流れを誘導し、金属の固化区域において実質的な乱れ（ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｓ）の原因になる場合がある。この乱れは固化するスラブ（ｓｌａｂ）の表層（ｓｋｉｎ）を引き裂き、従ってインゴット鋳型の下への溶融金属の漏出を生じ得る。注湯チューブの導入及び変更のための装置内で不適当にも注湯チューブの交換が必要になることを回避するために、逆転防止装置（ａｎｔｉ−ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）を有する平らな板の下面を提供することが提案された。この装置は、ガイド内で滑動する様に設計された板の一部を非対称な形状（四角形又は楕円形）にするので、該ガイド内の板を意図しない方向に係合することが不可能になる。米国特許第５，１８８，７４３号は例えば、その様な装置を開示する。
【００１７】
板の剛性を増大する機械的手段はまた、逆転防止装置としても作用することが好都合である。この目的で、それらは、チューブがチューブを導入及び変更するための装置内で正しくない方向に係合出来ないように非対称な状態で注湯チューブの管状部分の周りに配置される。
【００１８】
本発明の開発において、出願者はまた、溶融金属の通過中に注湯チューブの異なる部分が到達する非常な高温は、場合によって、板の剛性（ｒｉｇｉｄｉｔｙ）を増大すると考えられていた機械的な手段を弱めて、それらの効力を奪い得ることを発見した。この問題は、観察された場合に、熱拡散構造を有する部分の使用により解決可能であった。例えば該部分の下端部は、それらのレベルにおいて実質的な空気の循環を誘導するように鋸歯状であるか又はギザギザに形成されることが可能である。変形又は組み合わせにおいて、これらの部分の少なくとも一部がまた、それらのレベルにおいて実質的な空気の循環を誘導するために、フィンを具備可能である。