(57)【要約】【課題】  炉体の底部の耐火部を破壊することなく、ガス吹込手段を個別に交換することが可能な、また、それに加えて、ガス吹込手段の寿命を長くすることが可能な脱ガス装置を提供する。【解決手段】  溶湯入口３および溶湯出口４を設けた箱状の炉体２と、前記炉体２の底部に配置され溶湯Ｍ中にガスＧを吹き込むガス吹込手段１０と、前記ガス吹込手段１０にガスＧを供給するガス供給手段２０とを備えた脱ガス装置１であって、前記炉体２は、その内面側に第１の耐火物からなる耐火部５が設けられ、前記ガス吹込手段１０は、前記第１の耐火物に比べて低い強度を有する第２の耐火物からなるシール部９を介して前記耐火部５に設けられたことを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯入口および溶湯出口を設けた箱状の炉体と、前記炉体の底部に配置され溶湯中にガスを吹き込むガス吹込手段と、前記ガス吹込手段にガスを供給するガス供給手段とを備えた脱ガス装置であって、
前記炉体は、その内面側に第１の耐火物からなる耐火部が設けられ、
前記ガス吹込手段は、前記第１の耐火物に比べて低い強度を有する第２の耐火物からなるシール部を介して前記耐火部に設けられたことを特徴とする脱ガス装置。
【請求項２】
前記第２の耐火物は、前記第１の耐火物の２０〜６０％の強度を有することを特徴とする請求項１記載の脱ガス装置。
【請求項３】
前記第１の耐火物は、１２〜４５質量％のＳｉＯ2、残部としてＡｌ2Ｏ3を含む耐火レンガであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱ガス装置。
【請求項４】
前記ガス吹込手段は、ポーラスプラグを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の脱ガス装置。
【請求項５】
前記ガス供給手段は、前記ガス吹込手段にガスを送出する配管と、前記配管にガスを供給するガスタンクを備え、前記配管の途中に前記ガス吹込手段に送出するガスの圧力を調整するバルブが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の脱ガス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属、特にアルミニウム（アルミニウム合金を含む）または銅（銅合金を含む）の溶湯を脱ガス処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にアルミニウムの鋳造においては、溶解炉で原料を溶解して溶湯とし、その溶湯を保持炉に送り溶湯中の成分の調整を行ない、その成分調整された溶湯を鋳造機に送り鋳塊が製造されている。この際、鋳塊中に水素ガスや酸化物が混入していると（特に水素ガスが多く含まれていると）、その鋳塊を圧延して作製された製品にピンホールが発生したり、製品強度を弱めたりしていた。そのため、保持炉と鋳造機の間で、アルミニウムの溶湯中にアルゴンや窒素等のガスを吹き込む脱ガス処理が行なわれている。
【０００３】
このような脱ガス処理を行うと、溶湯中に吹き込まれたガスの気泡内に水素ガスが取り込まれるため、溶湯中の水素ガス濃度を下げることができる。また、溶湯中の酸化物等の不純物も、ガスの気泡により凝集してスラグとなるため、スラグとして溶湯から分離することができる。
【０００４】
そして、このような脱ガス処理のための装置として、以下に示すような装置が提案されている。図６に示すように、脱ガス装置１０１は、後端部に溶湯入口１０３を、前端部に溶湯出口１０４を備えた箱状の炉体（耐火部）１０２と、前記炉体（耐火部）１０２内に前後左右に間隔を置いて分散配置され上部を除いて溶湯Ｍに浸漬される浸漬体１０８と、前記炉体（耐火部）１０２の底部に分散配置され溶湯Ｍ中にガスＧを吹き込むガス吹込手段１１０とを備えている。また、ガス吹込手段１１０には図示しないガス供給手段から配管１２３を介してガスＧが供給される。また、ガス吹込手段１１０は多孔質体から構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４６４４７号公報（段落０００７、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような脱ガス装置においては、使用経過と共に、炉体の底部に溶湯中の酸化物が堆積する。この酸化物がガス吹込手段の気孔内に浸入し、ガス吹込手段に孔詰まりが発生する。または溶湯の一部がガス吹込手段に浸透して気孔内の温度の低い部位で固まり、ガス吹込手段に孔詰まりが発生する。
【０００６】
そのため、このような脱ガス装置においては、脱ガス処理能力維持のために、少なくとも年１回、または設置されたガス吹込手段の所定数に孔詰まりが発生した場合に、孔詰まり等により劣化したガス吹込手段の交換を行なっていた。この際、ガス吹込手段が炉体（耐火部）と一体化された構造であるため、炉体（耐火部）を破壊しないと、ガス吹込手段の交換ができないという問題があった。また、ガス吹込手段交換の際、脱ガス処理能力を維持するため、孔詰まりが発生していないものも含めて設置した全数を交換するため、ガス吹込手段の寿命が短いという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、炉体の底部の耐火部を破壊することなく、ガス吹込手段を個別に交換することが可能な、また、それに加えて、ガス吹込手段の寿命を長くすることが可能な脱ガス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、溶湯入口および溶湯出口を設けた箱状の炉体と、前記炉体の底部に配置され溶湯中にガスを吹き込むガス吹込手段と、前記ガス吹込手段にガスを供給するガス供給手段とを備えた脱ガス装置であって、前記炉体は、その内面側に第１の耐火物からなる耐火部が設けられ、前記ガス吹込手段は、前記第１の耐火物に比べて低い強度を有する第２の耐火物からなるシール部を介して前記耐火部に設けられた脱ガス装置として構成したものである。
【０００９】
前記構成によれば、溶湯入口から炉体内に送入された溶湯中にガス供給手段によって供給されたガスが、炉体の底部に配置されたガス吹込手段から、炉体の底部の全面からではなく局所的な位置から吹き込まれる。それにより、溶湯は上下に攪拌され、溶湯中の水素ガスが効率よくガスの気泡内に取り込まれる。そして、水素ガス濃度が低下した溶湯が溶湯出口から鋳造機等に送出される。また、ガス吹込手段が、第１の耐火物からなる耐火部に、第１の耐火物に比べて低い強度を有する第２の耐火物からなるシール部を介して設けられていることにより、ガス吹込手段の交換の際に、ガス吹込手段を炉体内側から押圧するか、または底部から引き抜く方向に力を加えた場合、第２の耐火物（シール部）が必ず第１の耐火物（耐火部）より先に破壊されることになる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記第２の耐火物が、前記第１の耐火物の２０〜６０％の強度を有する脱ガス装置として構成したものである。
【００１１】
前記構成によれば、第２の耐火物が所定の強度を有することにより、ガス吹込手段の交換の際に、シール部が破壊され易くなる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記第１の耐火物が、１２〜４５質量％のＳｉＯ2、残部としてＡｌ2Ｏ3を含む耐火レンガである脱ガス装置として構成したものである。
【００１３】
前記構成によれば、炉体の内面側に設けられた耐火部を構成する第１の耐火物が、所定範囲のＳｉＯ2を含む耐火レンガであることにより、脱ガス装置の使用経過と共に溶湯中の酸化物が炉体の底部に堆積しても、酸化物が炉体の底部の耐火部に強固に接着することがなくなる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、前記ガス吹込手段が、ポーラスプラグを備える脱ガス装置として構成したものである。
【００１５】
前記構成によれば、ガス吹込手段から溶湯中に吹き込まれるガスが微細気泡となり、溶湯中の水素ガスを気泡内に取り込み易くなる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、前記ガス供給手段が、前記ガス吹込手段にガスを送出する配管と、前記配管にガスを供給するガスタンクを備え、前記配管の途中に前記ガス吹込手段に送出するガスの圧力を調整するバルブが設けられている脱ガス装置として構成したものである。
【００１７】
前記構成によれば、配管途中に設けられたバルブによりガス吹込手段に送出されるガスの圧力が調整され、ガス吹込手段の上に堆積した溶湯中の金属または酸化物、または、ガス吹込手段の孔詰まりにより減少したガスの吹込量（流量）が所定量にもどる。それにより、溶湯中でのガス気泡の上昇流が再現し、ガス吹込手段の上に堆積した金属および／または酸化物が溶湯中に吹き上げられる。また、ガス吹込手段の気孔中に詰まった金属および／または酸化物が溶湯中に排出される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の脱ガス装置は、ガス吹込手段が耐火部より強度の弱いシール部を介して炉体の底部の耐火部に設けられているので、ガス吹込手段の交換の際に、炉体の耐火部を破壊することなくシール部のみが破壊され、孔詰まり等により劣化したガス吹込手段を個別に交換できる。また、個別交換により、全数交換する従来に比べて、ガス吹込手段の寿命を延ばすことができる。その結果、脱ガス装置の交換費用も削減することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の脱ガス装置は、シール部が所定範囲の強度を有するので、ガス吹込手段の個別交換の作業性が向上する。
【００２０】
また、本発明の脱ガス装置は、炉体の耐火部が所定範囲のＳｉＯ2を含む耐火レンガで構成されているので、作業中に堆積する酸化物によるガスの吹込不良および吹込量の低下がなく、また、ガス吹込手段の交換の際に、炉体の耐火部を破壊することなく、炉体の底部から金属および／または酸化物を除去できる。それにより、高い脱ガス処理能力が維持され、ガス吹込手段の寿命を延ばすことができる。その結果、脱ガス装置の交換費用をより一層削減することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の脱ガス装置は、ポーラスプラグを備えているので、脱ガス処理能力が向上する。
【００２２】
また、本発明の脱ガス装置は、ガスの圧力を調整するバルブが設けられているので、高圧のガスをガス吹込手段から溶湯中に吹き込むことができ、ガス吹込手段の上に堆積した溶湯中の金属および／または酸化物が除去される。また、ガス吹込手段の孔詰まりが解消される。それにより、高い脱ガス処理能力が維持でき、ガス吹込手段の寿命を延ばすことができる。その結果、脱ガス装置の交換費用をより一層削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の脱ガス装置の構成を示す概略図、図２は図１のＡ−Ａ線の断面図およびガス供給手段の系統図、図３はガス吹込手段の断面図、図４は図３のガス吹込手段の斜視図、図５はガス吹込手段の別の形態を示す断面図である。
【００２４】
本発明の脱ガス装置は、金属、例えばアルミニウムまたは銅の鋳造工程において使用される。鋳造工程では、金属を溶解炉で溶解し、その溶湯を保持炉に送り溶湯中の成分の調整を行ない、その成分調整された溶湯を鋳造機に送り鋳塊が製造されている。本発明の脱ガス装置は、鋳造機の前に設置され、鋳造機に溶湯を送る前に、その溶湯中にガスを吹き込み、その溶湯中の水素ガスを除去（削減）するためのものである。
【００２５】
図１および図２に示すように、脱ガス装置１は、炉体２と、炉体２の底部に配置されたガス吹込手段１０と、ガス吹込手段１０にガスを供給するガス供給手段２０とを備える。
【００２６】
（炉体）
炉体２は、外壁７ａの内面側に第１の耐火物からなる耐火部５が設けられた箱状体であって、炉体２の底部には後記するガス吹込手段１０が設けられている。また、炉体２の側壁には、保持炉（図示せず）から金属の溶湯Ｍを炉体２に送入するための溶湯入口３と、炉体２から溶湯Ｍを鋳造機（図示せず）に送出するための溶湯出口４が設けられ、さらに、炉体２の上部は上蓋７ｂにより密閉されている。そして、炉体２内は隔壁８によってここでは４分割され、溶湯入口３から溶湯出口４にいたる溶湯Ｍの流れが形成されるように構成されている。この溶湯Ｍの流れによって、ガス吹込手段１０から溶湯Ｍ中にガスＧが均一に吹き込まれることとなり、溶湯Ｍ中の水素ガスが効率よく除去されることとなる。また、図１および図２においては、溶湯入口３および溶湯出口４を炉体２の同一側の側壁に設けたが、溶湯Ｍの流れを形成できれば特に限定されず、例えば、溶湯Ｍの上流側（後端部の側壁）に溶湯入口を、溶湯Ｍの下流側（前端部の側壁）に溶湯出口を設けた構成（図６参照）でもよく、側壁ではなく頂部または底部に溶湯入口および溶湯出口を設けた構成としてもよい。さらに、隔壁８の数および配置も、溶湯Ｍの流れが形成できれば、図１および図２に限定されない。
【００２７】
また、耐火部５は、溶湯Ｍの温度に耐えることが可能な第１の耐火物で構成されている。この第１の耐火物は、溶湯Ｍに対して成分汚染がなく、溶湯Ｍの侵食および酸化物の付着がない素材で構成されている。このような素材として、１２〜４５質量％のＳｉＯ2、残部としてＡｌ2Ｏ3を含む耐火レンガが好ましい。耐火レンガのＳｉＯ2含有量が１２質量％未満である場合には、脱ガス作業中、炉体２の底部に堆積する溶湯Ｍ中の酸化物が、炉体２の底部の耐火部５に強く接着しやすい。それにより、ガス吹込手段１０からのガスＧの吹込不良、または、ガス吹込手段１０の孔詰まりが発生しやすい。その結果、ガスＧの吹込量が低下しやすい。また、溶湯Ｍ中にガスＧが吹き込まれても、堆積した酸化物の側方にガスＧが逃げてしまい、後記するようなガスＧの上昇流が形成され難くなる。その結果、溶湯Ｍが充分に攪拌されず、溶湯Ｍ中から水素ガスが効率よく除去され難くなる。
【００２８】
また、溶湯Ｍ交換時およびガス吹込手段１０交換時においても、炉体２から溶湯Ｍを完全に抜ききることができないため、炉体２の底部に抜ききれなかった溶湯Ｍが残り、溶湯Ｍ中の金属が固まって堆積することとなる。そして、耐火部５を構成する耐火レンガのＳｉＯ2含有量が１２質量％未満であると、この金属の堆積物と前記脱ガス作業中に堆積した酸化物が炉体２の底部に強く接着しやすく、炉体２の底部から除去し難くなる。そのため、ガス吹込手段１０の上面にも堆積物（金属および酸化物）が接着して残ることとなり、ガス吹込手段１０の吹込不良、孔詰まりの原因となりやすい。また、ガス吹込手段１０の交換の際、堆積物（金属および酸化物）がガス吹込手段１０にも強く接着しているため、ガス吹込手段１０を炉体２の底部から抜き取り難くなる。また、堆積物を無理やり除去しようとすると、炉体２の底部の耐火部５が破壊されやすく、炉体２全体を交換することとなりやすい。また、ＳｉＯ2含有量が４５質量％を越える場合には、炉体２の強度が不足し、ヒビ割れ、破損等が発生しやすくなる。
【００２９】
耐火レンガのＳｉＯ2以外の残部は、主成分としてＡｌ2Ｏ3を含み、その含有量は５０〜７０質量％とするのが好ましい。耐火レンガのＡｌ2Ｏ3含有量が５０質量％未満である場合には炉体２の耐火性が低くなりやすく、７０質量％を超える場合には炉体２の耐火性がそれ以上高くなり難い。また、残部に含まれるＡｌ2Ｏ3以外の成分としては、Ｆｅ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ2、Ｋ2Ｏ、ＺｒＯ2等が挙げられる。
【００３０】
（ガス吹込手段）
ガス吹込手段１０は、炉体２の底部に配置され、後記するガス供給手段２０から供給されるガスＧを溶湯Ｍ中に吹き込むものである。ガス吹込手段１０が炉体２の底部に配置されていることにより、ガスＧが溶湯Ｍ中に炉体２の底部全面からではなく局所的に吹き込まれる。そして、吹き込まれたガスＧの気泡の上昇流により溶湯Ｍの上昇流が形成され、ガス吹込手段１０が配置されていない部分では溶湯Ｍの下降流が形成される。それにより、溶湯Ｍが上下に攪拌され、溶湯Ｍ中の水素ガスがガスＧの気泡内に取り込まれ、炉体上部空間２ａで水素ガスが蒸散し、溶湯Ｍ中の水素ガスが効率よく除去（削減）される。また、図１に示すように、複数のガス吹込手段１０を、溶湯Ｍの流れに沿って炉体２の底部に分散配置することが好ましい。それにより、溶湯Ｍ中の水素ガスをより一層除去（削減）できる。
【００３１】
また、ガス吹込手段１０は、図２、図３に示すように、炉体２の底部の耐火部５（第１の耐火物）に、第２の耐火物からなるシール部９を介して隙間なく固定されている。第２の耐火物は第１の耐火物に比べて低い強度を有し、第２の耐火物は第１の耐火物の２０〜６０％の強度を有することが好ましい。シール部９を構成する第２の耐火物の強度が前記の所定範囲であることにより、ガス吹込手段１０を交換する際に、ガス吹込手段１０の引抜等によりシール部９のみが破壊され、耐火部５は破壊されない。その結果、ガスの吹込量が減少した特定のガス吹込手段１０のみを容易に交換することが可能となり、従来のように耐火部５ごと炉体２を全面的に交換する必要がなくなる。また、第２の耐火物の強度が第１の耐火物の２０％未満の強度を有する場合には、第２の耐火物の強度が弱く、ガス吹込手段１０を耐火部５（第１の耐火物）に固定し難い。また、第２の耐火物の強度が第１の耐火物の６０％を超える強度を有する場合には、ガス吹込手段１０の交換の際に、耐火部５にも破壊が生じやすい。
【００３２】
この第２の耐火物は、前記強度（第１の耐火物の２０〜６０％の強度）を有し、かつ、溶湯Ｍの温度に耐え、溶湯Ｍに対して成分汚染がなく、溶湯Ｍの侵食および酸化物の付着がない素材で構成されていることが好ましい。このような素材として、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3を含む耐火レンガが好ましい。また、残部に含まれるＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3以外の成分としては、Ｆｅ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ2、Ｋ2Ｏ、ＺｒＯ2等が挙げられる。ＳｉＯ2の含有量３１質量％、Ａｌ2Ｏ3の含有量３２質量％、ＣａＯの含有量３５質量％の耐火レンガがさらに好ましい。ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、残部として含まれるＣａＯ等の含有量は、前記強度（第１の耐火物の２０〜６０％の強度）を有するように適宜設定される。
【００３３】
図３および図４に示すように、ガス吹込手段１０は、ポーラスプラグＰと、ポーラスプラグＰを炉体２の底部（耐火部５）に固定するための取付治具Ｊとから構成されている。ポーラスプラグＰは、円錐台状の通気性耐火物１２ａの上面以外をステンレス製のカバー１２ｂで被覆した支持台１２の上面に、円錐台状のセラミック製の多孔質体１１を固定したもので、支持台１２（通気性耐火物１２ａ）の内部に後記するガスＧを送出する配管２３が図示しない従来公知の方法で着脱自在に接続されている。そして、配管２３から送出されるガスＧが、通気性耐火物１２ａを通じて多孔質体１１に供給され、この多孔質体１１の上面の気孔から、ガスＧが溶湯Ｍ中に微細な気泡として吹き込まれる。この多孔質体１１の気孔の孔径は、２０〜１００μｍが好ましく、気孔の孔径が２０μｍ未満では、炉体２の底部に堆積する溶湯Ｍ中の酸化物によって気孔が塞がれ易く（孔詰まりが発生し易い）、１００μｍを超えると、溶湯Ｍ中のガスＧの気泡（図２参照）が大きすぎて、溶湯Ｍ中の水素ガスが気泡内に取り込まれ難くなる。
【００３４】
また、通気性耐火物１２ａは、ポーラスレンガで構成されていることが好ましく、ポーラスレンガは、球形状に造粒されたＡｌ2Ｏ3原料や塊状のＡｌ2Ｏ3原料を主骨材として用い、この主骨材にＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、粘土類等の微粉材を添加し、ウエットパン等で混練し、オイルプレス等で成形した後、大気雰囲気下で焼成されて製造される。主骨材はＡｌ2Ｏ3の他に、３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ2・３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2等を用いてもよい。ポーラスレンガの気孔の大きさは、前記のように、配管２３から送出されるガスＧを多孔質体１１に供給できる大きさを有していれば特に限定されない。
【００３５】
また、ポーラスプラグＰの形状は、炉体２の底部から容易に取り外しできるように、円錐台状に形成されている。しかしながら、その形状は、炉体２から取り外しできれば、円柱状、角柱状であってもよい。
【００３６】
また、取付治具Ｊは、ポーラスプラグＰの下面に固定された綿状ガラス繊維からなるバルク１３と、バルク１３を介してポーラスプラグＰを載置する架台１４と、この架台１４をその上面に固定し、炉体２の底部（耐火部５）にポーラスプラグＰを取り付けるための取付板１５とから構成される。また、図３に示すように、炉体２の外壁７ａの内側に耐火部５を設けた構成（図２参照）に断熱部６を追加した構成としてもよい。具体的には、外壁７ａと耐火部５の間に、従来公知の断熱材からなる断熱部６を設けている。
【００３７】
また、ガス吹込手段１０の炉体２への取付は、以下の通り行われる。まず、炉体２の底部の耐火部５、外壁７ａ、または、それらに加えて断熱部６に取付治具Ｊに対応する開口部１６を設け、さらに、開口部１６と炉体２内部が連通するように、耐火部５にポーラスプラグＰに対応する開口部１７を設ける。つぎに、その開口部１７にポーラスプラグＰを挿入し、取付板１５に設けられたネジ等の固定手段で取付治具Ｊを外壁７ａに固定する。つぎに、耐火部５とポーラスプラグＰとの間に、前記第２の耐火部を隙間なく流し込み、固化させることによってシール部９を形成し、ポーラスプラグＰ（ガス吹込手段１０）を炉体２の底部（耐火部５）に固定する。
【００３８】
また、ガス吹込手段１０の取外は、以下の通り行われる。まず、取付板１５のネジ等を外す。つぎに、取付治具Ｊに炉体２の底部から引き抜く方向に力を加え、耐火部５を破壊することなくシール部９（第２の耐火物）のみを破壊する。つぎに、ポーラスプラグＰの周囲からシール部９（第２の耐火物）を取り除き、開口部１７から炉体２の外側にポーラスプラグＰを引き抜く（炉体２から取付治具Ｊを引き抜く）。そして、ポーラスプラグＰの交換は、支持台１２（通気性耐火部１２ａ）から配管２３を取り外し、新しいガス吹込手段１０（取付治具Ｊに取り付けられたポーラスプラグＰ）に配管２３を接続することによって行う。または、ポーラスプラグＰのみを新しいものに交換してもよい。また、ガス吹込手段１０に取付治具Ｊを設けることにより、ガス吹込手段１０の着脱の際、ガス吹込手段１０のハンドリングがよくなり、着脱作業性が高まる。
【００３９】
（ガス供給手段）
図２に示すように、ガス供給手段２０は、ガス吹込手段１０にガスＧを送出する配管２３と、配管２３にガスＧを供給するガスタンク２１を備え、配管２３の途中にガス吹込手段１０に送出するガスＧの圧力を調整するバルブ２４が設けられていることが好ましい。このバルブ２４を設けることにより、ガスＧの吹込量（流量）低下をより一層防止することができる。すなわち、炉体２の底部（ガス吹込手段１０上部）への溶湯Ｍ中の金属および／または酸化物の堆積、またはガス吹込手段１０（多孔質体１１）の孔詰まりが発生しても、ガスＧの圧力を高めることにより堆積物を除去、または孔詰まりを解消させることができる。その結果、ガス吹込手段１０から充分な量のガスＧが溶湯Ｍ中に吹き込まれ、溶湯Ｍ中から水素ガスが効率よく除去（削減）される。また、ガス吹込手段１０の寿命がより一層延びる。
【００４０】
また、バルブ２４は、炉体２の底部に複数のガス吹込手段１０が分散配置されている場合には、複数のガス吹込手段１０の各々に独立して設けることが好ましい。それにより、ガスタンク２１から遠くなるにつれてガス吹込手段１０のガス圧が低くなることを防止することができる。また、図２においては、ガスタンク２１からのガス圧を高める目的でポンプ２２を設けているが、ガスタンク２１のガス圧が所定値（例えば、０．４ＭＰａ（４ａｔｍ））以上の場合には特に設ける必要はない。また、ガスＧのガス漏れを検出する検出器（図示せず）をガス吹込手段１０に接続された配管２３に設けてもよい。さらに、ガス吹込手段１０の孔詰まり等の不良発生を確認するために、ガスＧの流量を測定する流量計（図示せず）を配管２３に設けてもよい。
【００４１】
また、ガスＧは、不活性ガスが好ましく、例えば、アルゴンガス、窒素ガス等である。また、不活性ガス単体だけでなく、数種の不活性ガスの混合不活性ガス、または不活性ガス（混合不活性ガス含む）に数％程度の塩素ガス等の他のガスを混合してもよい。しかしながら、ガスＧは、その気泡内に溶湯Ｍ中の水素ガスを取り込めれば、前記ガスに限定されるものではない。
【００４２】
（脱ガス作業）
本発明の脱ガス装置における脱ガス作業について図２を参照して説明する。
（１）保持炉（図示せず）から溶湯Ｍを溶湯入口３から炉体２に送入する。
（２）ガスタンク２１から配管２３を通じてガス吹込手段１０に、所定量（例えば２Ｎｍ3／ｈ）のガスＧを送出し、炉体２内の溶湯Ｍ中にガスを吹き込む。
（３）この際、所定量のガスＧが溶湯Ｍ中に吹き込まれていることを、配管２３の途中に設けられた流量計（図示せず）等で確認する。図２に示すように、ガス吹込手段１０が複数設けられている場合には、それぞれのガス吹込手段１０の流量を確認する。
（４）ガスＧの流量が所定量より少ない場合には、配管２３の途中に設けられたバルブ２４を用いて、ガス吹込手段１０に送出されるガスＧの圧力を高くする。ガスＧの圧力を高めることにより、ガス吹込手段１０の孔詰まりの原因となる気孔内の酸化物および／または金属を除去して、所定量のガスＧの流量を確保する。また、作業中、炉体２の底部に堆積する酸化物により流量が低下した場合においても、同様にガスＧの圧力を高めて、炉体２の底部（ガス吹込手段１０の上面）から酸化物を除去する。
（５）しかしながら、ガスＧの圧力を高めても流量が増加しない場合には、脱ガス作業終了後、流量減少が生じたガス吹込手段１０の交換を行う。または、複数のガス吹込手段１０が設けられている場合には、正常なガス吹込手段１０の数が脱ガス処理性能を維持できる最低基準数に減少した時点で、流量減少が生じた（劣化した）ガス吹込手段１０を交換することとしてもよい。例えば、後記する実施例においては、初期設置数２０個に対して最低基準数１３個としている。
（６）ガスＧにより脱ガス処理された溶湯Ｍを、溶湯出口４から鋳造機（図示せず）へ送出する。
【００４３】
（別形態：ガス吹込手段）
別形態のガス吹込手段について図５を参照して説明する。なお、図３および図４と同じ部材については同じ符号を付し説明を省略する。ガス吹込手段１０ａは、図３および図４のガス吹込手段１０が炉体２の外側から炉体２の底部に取り付けられ、かつ、取り外されるものであるのに対し、図５に示すように、炉体２の内側から取り付けられ、かつ、取り外されるものである。そして、ポーラスプラグＰのみから構成されている。なお、配管２３は図示しない従来公知の方法でポーラスプラグＰに着脱自在に接続されている。
【００４４】
また、ガス吹込手段１０ａの取付は以下の通り行われる。まず、炉体２の底部の耐火部５にポーラスプラグＰに対応する開口部１７ａを形成し、外壁７ａには開口部１７ａと同一位置に配管２３に対応する開口部１６ａを形成する。その開口部１７ａに炉体２の内側からポーラスプラグＰを挿入し、耐火部５とポーラスプラグＰとの間に前記第２の耐火部を隙間なく流し込み、固化させることによってシール部９を形成し、ポーラスプラグＰ（ガス吹込手段１０ａ）を耐火部５に固定する。さらに、配管２３を図示しない方法でポーラスプラグＰの支持台１２（通気性耐火部１２ａ）に接続する。また、ガス吹込手段１０ａの取外は、まず、配管２３をポーラスプラグＰから外し、つぎに、ポーラスプラグＰを炉体２の内側から押圧して耐火部５を破壊することなくシール部９のみを破壊し、つぎに、開口部１７ａから炉体２の内側にポーラスプラグＰを引き抜くことによって行われる。そして、新しいポーラスプラグＰを前記の取付方法で炉体２に取り付けることによって、ガス吹込手段１０ａが交換される。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。本発明の請求範囲内の脱ガス装置を実施例１とし、請求範囲を外れる脱ガス装置を比較例１〜３とした。
（脱ガス装置の作製）
実施例１の脱ガス装置は、図１および図２に示す構成で作製した。ここで、炉体２の大きさは、約２０００ｍｍ（長さ）×約１４００ｍｍ（幅）×約１０００ｍｍ（高さ）とし、耐火部５およびシール部９の素材としては表１に示す耐火レンガを使用した。なお、耐火レンガの曲げ強度（７００℃〜８００℃）はＪＩＳＲ２２１３、ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3の含有量はＪＩＳＲ２２１２に準じて測定した。またガス吹込手段１０としてのポーラスプラグＰ（円錐台の上面部の直径約２００ｍｍ）を各々２００ｍｍの間隔で２０個分散配置した。さらに、脱ガス処理を必要とする溶湯Ｍとしてはアルミニウムを使用し、ガスＧとしてはアルゴンガスを使用し、その流量は２Ｎｍ3／ｈとした。
【００４６】
また、比較例１〜３の脱ガス装置は、ガスＧの圧力を調整するバルブ２４およびシール部９を設けないこと以外は実施例１と同様とした。また、耐火部５の素材としては表１に示す耐火レンガを使用した。
【００４７】
【表１】
2005076071.tif 000003
【００４８】
実施例１および比較例１〜３の脱ガス装置を１年間使用後、以下の項目で評価した。
（鋳流れ・酸化物除去性）
炉体２の底部から鋳流れ（アルミニウム）・酸化物が容易に剥がれる場合を○（良好）とし、鋳流れ（アルミニウム）・酸化物が容易に剥がれず、炉体２の底部の耐火部５に破壊が生じた場合を×（不良）とした。結果を表２に示した。
【００４９】
（ポーラスプラグ引抜性）
炉体２の底部からポーラスプラグＰを引き抜いた際に、シール部９のみが破壊される場合を○（良好）とし、シール部９以外に耐火部５も破壊される場合を×（不良）とした。結果を表２に示した。
【００５０】
（炉体強度）
炉体２にヒビ割れ、破損等が見られず脱ガス装置１として強度的に問題のない場合を○（良好）とし、炉体２にヒビ割れ、破損等が見られ脱ガス装置１として強度的に問題がある場合を×（不良）とした。結果を表２に示した。
【００５１】
（ポーラスプラグ劣化状況）
孔詰まりが発生したポーラスプラグＰの数を確認した。結果を（不良数／設置数）で表２に示した。
【００５２】
【表２】
2005076071.tif 000004
【００５３】
（評価結果）
表２の結果から、実施例１は、比較例１〜３と比較して、鋳流れ・酸化物除去性、ポーラスプラグ着脱性、炉体強度のいずれの評価項目においても優れていた。従って、本発明の脱ガス装置は、ガス吹込手段の交換の際、ポーラスプラグＰのみの交換で済み、交換費用を削減できることが判明した。また、ポーラスプラグ劣化状況から、実施例１は、比較例１〜３に比べてポーラスプラグＰの寿命が長かった。従って、本発明の脱ガス装置は、ガス吹込手段の交換頻度を少なくでき、交換費用を削減できることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る脱ガス装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図およびガス供給手段の系統図である。
【図３】本発明に係るガス吹込手段の断面図である。
【図４】図３のガス吹込手段の斜視図である。
【図５】本発明に係るガス吹込手段の別の形態を示す断面図である。
【図６】従来の脱ガス装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      脱ガス装置
２      炉体
３      溶湯入口
４      溶湯出口
５      耐火部
９      シール部
１０、１０ａ  ガス吹込手段
２０    ガス供給手段
Ｇ      ガス
【図１】
2005076071.tif 000005
【図２】
2005076071.tif 000006
【図３】
2005076071.tif 000007
【図４】
2005076071.tif 000008
【図５】
2005076071.tif 000009
【図６】
2005076071.tif 000010