(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（１１）及び尾部（１２）を具備するＴ字型タンディッシュ（１０）内で使用するためのインパクトパッド（２０）であって、
Ｔ字型タンディッシュ（１０）が、溶融した金属との連続的な接触に耐えることのできる耐熱性成分から形成され、
インパクトパッド（２０）が、インパクト表面を有する基部（２１）と基部から上向きに延びる外側壁（２２）とを具備し、
基部（２１）及び外側壁（２２）が、溶融した金属の流れを受容するための上方開口部（２４）を有する内部空間を画定し、
内部空間が、分離壁（２６）によって２つの区域（２５ａ，２５ｂ）に分けられ、
内部空間には、溶融した金属の流れのための少なくとも１つの通路（２７）が設けられる、
インパクトパッドにおいて、
分離壁（２６）が、
外側壁（２２）よりも少なくとも３倍高く、かつ、
鉛直方向に対して傾けられている、
インパクトパッド。
【請求項２】
分離壁（２６）が、分離壁（２８）の上側半分の位置に配置された厚化した部分（２８）を具備する、
請求項１に記載のインパクトパッド（２０）。
【請求項３】
分離壁（２６）には、外側壁（２２）の対応する部分と係合するようにされた少なくとも１つのスロットが設けられる、
請求項１又は２に記載のインパクトパッド（２０）。
【請求項４】
外側壁（２２）には、少なくとも分離壁（２６）の対応する部分を受容するようにされた少なくとも１つのスロットが設けられた、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のインパクトパッド（２０）。
【請求項５】
基部（２１）、外側壁（２２）及び分離壁（２６）が一体である、
請求項１又は２に記載のインパクトパッド（２０）。
【請求項６】
インパクト表面を有する基部（２１）と基部から上向きに延びる外側壁（２２）とを具備するインパクトパッドの構成要素であって、
基部及び外側壁が、溶融した金属の流れを受容するための上方開口部（２４）を有する内部空間を画定する、
インパクトパッドの構成要素において、
外側壁（２２）には、少なくとも分離壁（２６）の対応する部分を受容すると共に鉛直方向に対する傾斜を分離壁に与えるようにされた少なくとも１つの傾けられたスロットが設けられた、
インパクトパッドの構成要素。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のインパクトパッド（２０）を有する本体（１１）及び尾部（１２）を具備するＴ字形タンディッシュ（１０）の組立体において、
インパクトパッド（２０）が、少なくともタンディッシュ内における溶融した金属の高さ位置に対応する高さまで上向きに延びる分離壁（２６）を具備し、
分離壁（２６）が、タンディッシュ（１０）を分離壁（２６）の通路（２７）を介して主に連通する尾部（１２）及び本体（１１）に分ける、
組立体。
【請求項８】
分離壁（２６）が、タンディッシュの本体（１１）と尾部（１２）との間の連結区域におけるタンディッシュ（１０）の尾部（１２）の幅に対応する幅を有する、
請求項７に記載の組立体。
【請求項９】
分離壁（２６）が、タンディッシュの本体（１１）におけるタンディッシュの壁の傾斜に対応する角度だけ傾けられている、
請求項７又は８に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、溶融した金属の連続鋳造、特に溶融したスチールの連続鋳造に関する。具体的には、本発明は、タンディッシュ内部で溶融した金属の乱流を抑制し又は減少させるように構成された、タンディッシュの容器、さらに具体的にはタンディッシュのインパクトパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融した金属の連続鋳造のための工程は技術的に周知である。これよりこの工程はスチールに対して記載されることになるが、本発明は、溶融したスチールの連続鋳造に限られるものではないと理解されるべきである。具体的には、本発明を、鉄又は鉄を含有しない金属などの他の合金又は溶融した金属で使用することもできる。この公知の工程では、溶融したスチールは、溶融した金属を鋳造装置に運搬する輸送取瓶に注がれる。取瓶には、その底壁に放出孔が設けられる。一般的には、放出孔のすぐ下に配置される摺動ゲートは、タンディッシュに向かう溶融したスチールの流れを制御するのに使用される。取瓶からタンディッシュに放出される溶融したスチールの酸化を防ぐために、取瓶シュラウドは、一般的に、溶融したスチールを移送する摺動ゲートに接続されて、周囲大気から隔離される。取瓶シュラウドの底端部は、通常は、タンディッシュのスチールの浴槽に浸される。
【０００３】
タンディッシュは、注入する取瓶から放出された溶融したスチールを受容する中間冶金容器である。次いで、タンディッシュは、溶融したスチールをタンディッシュの下に配置された１又は複数の鋳造モールドに分配する。タンディッシュは、分離するスラグ及び他の異物を溶融したスチールから分離するのに使用される。溶融したスチールは、１又は複数の前記鋳造モールドに溶融したスチールを放出する１又は複数の出口に向かって、タンディッシュに沿って流れる。タンディッシュの長さは、浮遊スラグ層として異物を分離することを可能にするに十分な、タンディッシュ内における金属の滞留時間を提供するように選択される。タンディッシュから放出された溶融したスチールの流れは、一般的に、ほとんどの場合ストッパで制御され、取瓶から放出されたスチールに関して一般的に、溶融したスチールをタンディッシュから鋳造モールドに運搬するノズルによって覆われる。
【０００４】
溶融したスチールの流れがタンディッシュ本体の側方延長部で構成されるタンディシュ内部の注入領域に導入されるような特殊なタンディッシュの構成の場合、本発明は特殊な価値がある。この側方延長部は、流体において、タンディッシュの本体と接続する。このようなタンディッシュはしばしばＴ字形タンディッシュと呼ばれる（平面図で見ると、横棒又は「Ｔ字」の頂部は、タンディッシュの本体に対応し、尾部又は「Ｔ字」の縦方向部分よりも長い。）。「Ｔ字」の尾部（側方延長部）の区域におけるタンディッシュ内部の領域は通常、溶融したスチールがタンディッシュに導入される注入領域である。したがって、この区域は通常、床面上に特殊な耐食インパクトパッドを有する。Ｔ字形タンディッシュ（時としてｈ字型タンディッシュと呼ばれる）の変形例において、尾部又は注入領域は、タンディッシュの本体に対して傾いて（又は平行に）配置される。本発明との関連では、任意のこのようなタンディッシュは、Ｔ字形タンディッシュとして構成されることになる。
【０００５】
このタイプのタンディッシュは一般的に、タンディッシュの中央部に対してタンディッシュの底床部に対称的に配置された偶数個の出口が設けられる。例えば、ブルーム鋳造機の場合では、４〜６個の出口が、一般的に、タンディッシュの床部に設けられる。
【０００６】
このタイプのタンディッシュでしばしば遭遇する１つの重大な課題は、様々な出口から放出される流れの流れ速度の違いである。言い換えれば、タンディッシュの中央部により近い出口よりもタンディッシュの中央部から遠くに離れた出口の場合では、タンディッシュ内における溶融したスチールの滞留時間が著しく長い。次いで、このことは、スチールの質の問題、さらに具体的には、様々な出口から放出されるスチール同士の間の質の著しい違いを引き起こす。
【０００７】
別の課題は、取瓶の交換時の移動の速度である。実際には、様々な出口を通過して放出される流れの様々な速度に起因して、中央部の流れよりも外側の流れの場合では、移動には、さらに時間がかかる。
【０００８】
タンディッシュ内部に配置された注入パッドは、溶融した金属の入って来る流れの力によってタンディッシュの作用及び安全ライニングへの損傷を防ぐのに広く使用されてきた。溶融した金属の入ってくる流れの運動エネルギはさらに、溶融した金属の流れが適切に制御されていないならば、タンディッシュ全体に広げられるおそれのある乱流を作り出す。何度も、この乱流は、タンディッシュから受け取られた金属から形成された鋳造製品の質に有害な影響をもたらす。さらに具体的には、タンディッシュ内部の乱流及び高速の流れは、例えば、以下の有害な影響をもたらすおそれがある。
１．  過度の乱流は、スチールの表面を乱し、取瓶の交換時に又は溶融した金属の比較的に低い程度のタンディッシュの作用の際に、スラグの乳化を促進する。
２．  注入領域での乱流によって作り出された高い速度は、インパクトパッドよりも非常に低い密度を有する耐熱性材料から典型的には構成されるタンディッシュの作業ライニングの侵食又は腐食を引き起こすおそれがある。
３．  タンディッシュ内部の激しい乱流は、このような乱流の変動する性質に起因して、異物、特にサイズが５０ミクロン未満の異物の分離を妨げるおそれがある。
４．  高い速度の流れはさらに、出口に向かって下向きにスラグを引き寄せる、タンディッシュ内における溶融した金属の増大した渦によってモールドに方向付けられたスラグの可能性を増加させるおそれがある。
５．  タンディッシュ内部の乱流は、金属の浴槽の頂部近くに位置するスラグと金属との界面の乱れを引き起こし、それによりスラグのエントレインメントを促進させることと、溶融した金属の再酸化の原因となるおそれのあるスラグ層内部の「目」又は空間を上方に開く可能性を引き起こすこととのおそれがある。
６．  タンディッシュ内における強い程度の乱流が、タンディッシュとモールドとの間の注入の流れに伝えられるおそれがある。このことは、この注入の流れの「飛び出し（ｂｕｇｇｉｎｇ）」及び「広がり（ｆｌａｒｉｎｇ）」を引き起こし、それにより鋳造作用を困難にするおそれがある。
７．  タンディッシュ内における高い速度の流れはさらに、「短絡流れ（ｓｈｏｒｔ  ｃｉｒｃｕｉｔｉｎｇ）」として公知である状態の要因であるとされてきた。短絡流れは、溶融した金属の流れが取瓶からインパクトパッドまでのタンディッシュ内における最も近い出口に運ばれるおそれのある短い経路を意味する。このことは、浴槽の内部において異物が放散されるのに要する時間が減少するので望まれるものではない。その代わりに、高い速度の流れは、モールド内部で鋳造製品の質を減少させる比較的大きな異物を押し流す。
【０００９】
平坦である典型的なインパクトパッドにより、入って来る取瓶の流れが、インパクトパッドの頂部に衝撃を与えると共にタンディッシュの壁の側方又は端部に向かって迅速に移動させられる。この流れが壁の側方及び端部の両方又は一方に到達すると、その流れは、タンディッシュの表面に向かって上向きに跳ね返り、タンディッシュの表面において、タンディッシュの中央に向かって方向を変え、又は言い換えれば入って来る取瓶の流れに向かって方向を変える。このことは、タンディッシュ内における所望しない内向きに方向付けられた円形の流れを作り出す。タンディッシュの側部又は端部における対向する流れは、タンディッシュの中央に向かって移動し、この流れによって、タンディッシュ内部の浴槽の表面に浮き上がらされたスラグ又は他の不純物を運ぶ。結果として、これらの不純物は、入って来る取瓶の流れに向かって引き寄せられ、次いで浴槽内部で下方にかつタンディッシュの出口に向かって強制移送される。このことは、さらに多くのこうした不純物をタンディッシュからモールドに移動させる傾向があり、それによりモールド内部で製造される製品の質を減少させる。加えて、Ｔ字形のタンディッシュでは、平坦なインパクトパッドがタンディッシュ内における溶融したスチールの短すぎる滞留時間を引き起こし、その結果、タンディッシュがその機能を適切に果たすことができないことが観察されてきた。
【００１０】
多数のタイプのタンディッシュパッドが過去に提案され使用されてきたものの、Ｔ字形のタンディッシュでは、上述の課題の全てに完全に対処するものがない。先行のタンディッシュパッドの例は、特許文献１〜７の欧州特許又は欧州特許出願において開示されている。具体的には、タンディッシュ内におけるスチールの滞留時間を著しく増加させたとしても、短絡流れが観察され、中央の出口を通過して放出されるスチールは、他のスチールの流れよりも著しく速い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許第７２９３９３（Ｂ１）号明細書
【特許文献２】欧州特許第７９０８７３（Ｂ１）号明細書
【特許文献３】欧州特許第８４７３１３（Ｂ１）号明細書
【特許文献４】欧州特許第８９４０３５（Ｂ１）号明細書
【特許文献５】欧州特許第１１９８３１５（Ｂ１）号明細書
【特許文献６】欧州特許第１４９０１９２（Ｂ１）号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第１３９７２２１（Ａ１）号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第８４７８２０（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、Ｔ字形タンディッシュから溶融したスチールの鋳造の質を改善することであり、具体的には、Ｔ字形タンディッシュの様々な出口からの溶融したスチールの鋳造の均一性を改善させることにある。本発明の別の目的は、タンディッシュ内におけるスチールの流れの速度の改善された制御を可能にして、Ｔ字形タンディッシュの様々な出口を通過して放出される溶融したスチール同士で同じである又は互いに比較的近い滞留時間を提供することにある。さらに別の目的は、取瓶の交換時におけるスチールの質の短期間の変化を許容することにある。具体的には、非常に短い間に様々なストランド同士の間におけるスチールの質の変化が引き起こされることが望ましい場合がある。従来のインパクトパッドの利点（低い程度のスラグの乳化）を保持しつつ、こうした利点を提供することがさらに望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、請求項１で画定されているとおりのインパクトパッドが提供される。
【００１４】
特許文献８は、請求項１の序文に記載のインパクトパッドを開示する。このインパクトパッドは、従来のタンディッシュにおける上昇した位置で使用されることを目的とする。溶融したスチールは、インパクトパッドの第１の区域に注がれ、パッドの第２の区域に向かって２つの区域を分離する壁の開口を通過して流れる。次いで、溶融した金属は、分離壁の上を流れることによって第１の区域に向かって戻るように流れる。それにより、流れのエネルギが散逸される。分離壁は直線的であり、高くても外側壁と同じ高さである。こうしたインパクトパッドが変更され得ること又はＴ字形タンディッシュで使用され得るという示唆はない。
【００１５】
本発明によるインパクトパッドが上述の課題のほとんどを解決することが観察された。具体的には、このインパクトパッドを使用することによって、定常状態における高品質、短期間の移動及び低いスラグの乳化が観察された。さらに、本発明によるインパクトパッドはより良好な温度成層を提供する。これは、他のインパクトパッドと比較して、外側のストランドへのさらに短期間の流れによるものである。
【００１６】
本発明によれば、分離壁は、インパクトパッドの外側壁の高さよりも少なくとも３倍、好ましくは４倍だけ上方に延びる。好ましい実施形態によれば、分離壁は、少なくともタンディッシュ内における溶融した金属の高さ位置に対応する高さまで、上方に延びる。この場合では、タンディッシュ内における溶融した金属のおおよその高さ位置に厚化した部分を有する壁の上方部分を提供して、分離壁のスラグ抵抗を増加させることが好ましい。この厚化した部分は、分離壁の上側半分、好ましくは上側１／４の位置に配置されることになる。
【００１７】
分離壁は、鉛直方向に対して傾いており、好ましくはタンディッシュ本体におけるタンディッシュの壁の傾斜に対応する角度だけ傾けられている。それにより、オペレータは、タンディッシュの設置の際に、分離壁とタンディッシュの壁との間の密接な接合を容易に提供することができる。典型的な角度は、１〜１５°の範囲であり、例えば６°である。
【００１８】
別の好ましい変形例によれば、分離壁は、タンディッシュの本体と尾部との間の連結区域におけるタンディッシュの尾部の幅に対応する幅を有する。
【００１９】
本発明の極端に有利な実施形態によれば、分離壁は、少なくともタンディッシュ内における溶融した金属の高さ位置に対応する高さまで上方に延び、かつタンディッシュの本体と尾部との間の連結区域におけるタンディッシュの尾部の幅に対応する幅を有する。それにより、分離壁は、タンディッシュを分離壁の通路を介して主に連通する尾部及び本体に分ける。
【００２０】
分離壁の通路が、好ましくは、タンディッシュの尾部から本体に向かって溶融した金属を通過させるための主通路を構成するべきであることが理解されるべきである。それにもかかわらず、分離壁の周り又はその上において限られた量の（例えば２０％未満の）溶融した金属を通過させることが、有益な効果を提供する場合もある。
【００２１】
基部、外側壁及び分離壁が一体となることができるが、輸送及び組み付けを容易にするために、一方では分離壁と他方では基部及び外側壁とを別々に提供することが好ましい。この場合では、少なくとも１つのスロットを有する分離壁であって、このスロットが外側壁の対応する部分と係合するようにされている、分離壁を提供すると有利である。同様に、外側壁には、少なくとも１つのスロットであって、分離壁の少なくとも１つの対応する部分を受容するようにされた、スロットを提供することができる。変形例では、外側壁及び分離壁の両方には、分離壁及び外側壁のそれぞれに対応する部分と係合するようにされたスロットが設けられる。
【００２２】
一方では分離壁並びに他方では基部及び外側壁が別々に設けられるときに、少なくとも１つの傾けられたスロットを有する基部及び外側壁の構成要素であって、このスロットが少なくとも分離壁の対応する部分を受容するようにされている、構成要素を提供すると有利である場合がある。
【００２３】
他の本発明の目的によれば、本発明は、上述のとおりのインパクトパッドを有する本体及び尾部を具備するＴ字形タンディッシュの組立体において、インパクトパッドが分離壁を有し、この分離壁が、少なくともタンディッシュ内における溶融した金属の高さ位置に対応する高さまで上向きに延びると共にタンディッシュの本体と尾部との間の連結区域におけるタンディッシュの尾部の幅に対応する幅を有し、分離壁がさらに、タンディッシュを分離壁の通路を介して主に連通する尾部及び本体に分ける、組立体に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】Ｔ字形タンディッシュの上面図。
【図２】図１のタンディッシュの断面図。
【図３】定常状態における各ストランドに対するタンディッシュの最短滞留時間を示すグラフ。
【図４】取瓶の交換時の各ストランドに対するタンディッシュの移動時間を示すグラフ。
【図５】本発明に係るインパクトパッドの斜視図。
【図６】図５のインパクトパッドのＡ−Ａ方向の断面図。
【図７】図５のインパクトパッドのＢ−Ｂ方向の断面図。
【図８】本発明に係る組立体の頂面図。
【図９】図８の組立体の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
この発明は、添付の図に基づいてこれより記載される。
【００２６】
図１及び図２は従来のＴ字形タンディッシュ１０を示し、Ｔ字形タンディッシュ１０は本体１１及び尾部１２を具備する。溶融したスチールの流れは、取瓶（図示せず）から取瓶シュラウド１７を通過してタンディッシュ１０の尾部１２に放出される。タンディッシュ１０には、その底床に対称的に配置された４つの出口１３−１６が設けられる。２つの出口１４，１５は、取瓶シュラウド１７に近く、すなわち入って来る流れに近い。タンディッシュ１０から放出された溶融した金属の流れは、ストッパ１０３−１０６で制御される。
【００２７】
図３は、それぞれの出口１３−１６に関して、インパクトパッドのないタンディッシュ（△）で、分離壁のない従来のインパクトパッドを有するタンディッシュ（○）で、かつ本発明によるタンディッシュ（□）で、定常状態において測定された溶融した金属の最短滞留時間を（第２軸により）示す。このグラフは、インパクトパッドにより有利に増加された最短滞留時間を示す。本発明によるインパクトパッドが使用されると、全ての出口を通過する溶融したスチールの鋳造の滞留時間がさらに均一になり、すなわち、外側の出口１３，１６から放出される溶融したスチールの鋳造の滞留時間が、中央の出口１４，１５から放出される溶融したスチールの溶融時間に対して比較可能なものである一方で、同じ条件において、インパクトパッドがない又は従来のインパクトパッドを有する場合では、外側の出口から放出される溶融したスチールの滞留時間が中央の出口から放出される溶融したスチールの溶融時間から３〜６倍長いことを見ることもできる。
【００２８】
図４は、出口１３−１６のそれぞれに関して、インパクトパッドのないタンディッシュ（△）で、分離壁のない従来のインパクトパッドを有するタンディッシュ（○）で、かつ本発明によるタンディッシュ（□）で測定された、取瓶交換時における溶融した金属の移動時間を（第２軸により）示す。このグラフは、インパクトパッドがない又は本発明によるインパクトパッドを有するタンディッシュの両方の場合に、様々な出口１３−１６の移動時間同士が比較可能なものである一方で、従来のインパクトパッドが設けられたタンディッシュの場合では、中央の出口１４，１５の移動時間が、外側の出口１３，１６の移動時間のほぼ２倍であることを示す。本発明によるインパクトパッドが設けられたタンディッシュの場合では、様々な出口の移動時間が全体的に低いことも見ることができる。
【００２９】
図５及び図６は、本発明によるインパクトパッド２０を示し、このインパクトパッド２０は、上方開口部２４を有する内部空間を画定する基部２１及び外側壁２２を具備する。これらの図では、外側壁２２には、内部空間の上に延びる張出し部２３が設けられ、外側壁２２は輪になってつながっている。これらの特徴は必須のものではないと理解されるべきである。すなわち、張出し部は、ないものであったり、様々な形状となったりすることが可能であり、外側壁には、溶融したスチールのための１又は複数の孔を設けることができる。
【００３０】
インパクトパッド２０の内部空間は、分離壁２６によって２つの区域２５ａ，２５ｂに分けられて、溶融した金属の流れのための通路２７が設けられる。これらの図では、分離壁が外側壁を越えて上方に延びる（約４倍）。また、分離壁２６には、タンディッシュ内における溶融した金属のおおよその高さ位置（すなわち、分離壁の上側１／４の位置に）に厚化した部分２８が設けられる。また、図７では、鉛直方向に対して角度αの分離壁２６の傾斜を見ることができる。この図では、角度αは約６°であり、タンディッシュの壁の傾斜に対応する。
【００３１】
また、図８及び図９の組立体では、インパクトパッド２０及びタンディッシュ１０内におけるインパクトパッドの配置が見ることができる。これらの図は、分離壁２６が配置されたインパクトパッド２０を示し、分離壁は、タンディッシュ内における溶融した金属の高さ位置に対応する高さまで上向きに延び、タンディッシュの本体１１と尾部１２との間の連結区域におけるタンディッシュの尾部１２の幅に対応する幅を有し、それにより、分離壁２６は、タンディッシュを、通路２７を介して主に連通する本体１１及び尾部１２に分ける。
【００３２】
したがって、溶融した金属は、取瓶（図示しない）から取瓶シュラウド１７を通過してタンディッシュの尾部１２に位置決めされたインパクトパッドの区域２５ｂに放出される。溶融した流れは、分離壁２６の通路２７を流れ、タンディッシュの本体１１に位置決めされたインパクトパッド２０の第１の区域２５ａに達し、タンディッシュの本体１１に分散される。溶融したスチールは次いで、出口１３−１６を通過して放出される。
【００３３】
本発明によるインパクトパッドを用いて観察されるスラグ乳化分布（ｓｌａｇ  ｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｐｒｏｆｉｌｅ）が、インパクトパッドがないよりもさらに好ましいと共に従来のインパクトパッドを用いるよりも好ましいことが観察された。スラグ乳化作用はダイインジェクション試験（ｄｙｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｔｅｓｔ）と呼ばれる試験によって観察され、この試験は、タンディッシュの外側の上方の角に楔状体を見せず、それにより、典型的にはマルチストランドタンディッシュの場合に、非常に長い時間にわたってクリアであり続ける。
【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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