(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯が通過する溶湯通過路をもち互いに所定の間隔を隔てて並設された２個のＲＨ環流管と、
一方のＲＨ環流管の中心軸芯と他方のＲＨ環流管の中心軸芯とを直線的に結ぶ仮想線の中間位置を曲率中心域として２個のＲＨ環流管を包囲するリング形状の側壁れんが層と、
側壁れんが層の内周面と２個のＲＨ環流管の外周面との間にれんがを敷設することにより形成された敷設れんが層とを具備する敷設れんが構造であって、
敷設れんが層は、側壁れんが層の曲率中心域を中心とする仮想円弧線に沿って、多数のれんがを直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されたラウンド領域を有していることを特徴とするＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＲＨ真空脱ガス装置に使用されるＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＲＨ真空脱ガス装置が提供されている。ＲＨ真空脱ガス装置は、図５に模式的に示すように、減圧室１を有する炉体２と、炉体２の底部に並設された２個のＲＨ環流管３と、各ＲＨ環流管３の下部に連設された浸漬管４とを備えている。使用の際には、浸漬管４の下部が取鍋等の容器内の金属溶湯５に浸漬された状態で、減圧室１が減圧される。これにより取鍋等の容器内の高温の金属溶湯５（一般的には溶鋼）は、一方のＲＨ環流管３の溶湯通過路６から減圧室１に移動し、減圧室１で脱ガス処理された後、他方のＲＨ環流管３の溶湯通過路６を経て容器内に戻される。これを繰り返すことにより、容器内の金属溶湯５の脱ガス処理が実行される。このような脱ガス処理により金属溶湯の高品質化が図られ、ひいては金属溶湯で形成された金属製品の高品質化が図られる。ＲＨ環流管３を包囲する敷設れんが構造を図６に示す。図６は図５のＷ６−Ｗ６線に沿った矢視図を示す。図６に示すように、この敷設れんが構造は、金属溶湯が通過する溶湯通過路６をもち互いに所定の間隔を隔てて並設された２個のＲＨ環流管３と、２個のＲＨ環流管３を包囲するリング形状の側壁れんが層７と、側壁れんが層７の内周面７ｉと２個のＲＨ環流管３の外周面３ｏとの間にれんがを敷設することにより形成された敷設れんが層８Ｎとを備えている。
【０００３】
図６において、一方のＲＨ環流管３の中心軸芯Ｐ１と他方のＲＨ環流管３の中心軸芯Ｐ１とを直線的に結ぶ仮想線Ｓの方向をＸ座標とし、これと交差する方向をＹ座標とすると、上記した敷設れんが層８Ｎは、多数のれんがをＹ座及びＸ座標に沿って敷設することにより形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したＲＨ真空脱ガス装置の使用時には、高温の金属溶湯からの伝熱により、敷設れんが層８Ｎには熱膨張が生じる。なお使用後は冷却されるため、敷設れんが層８Ｎには熱収縮が生じる。このように使用に伴い、敷設れんが層８Ｎにおいては熱膨張、及びその後の熱収縮が頻繁に繰り返されるため、ＲＨ真空脱ガス装置の使用期間が長期化すると、敷設れんが層８ＮとＲＨ環流管３との境界における目地が開く傾向があった。このため、上記したＲＨ環流管３を包囲する敷設れんが構造の長寿命化の向上には限界があった。目地が開く理由としては次のように推察される。即ち、ＲＨ環流管３の使用時には、ＲＨ環流管３の熱膨張は主としてＲＨ環流管３の半径方向つまりＲ方向に生じる。これに対して、敷設れんが層８Ｎを構成するれんがは、上記したＸ座標及びＹ座標に沿ってのみ配置されているため、熱膨張に起因する変位は、Ｘ座標及びＹ座標に沿って生じ易い。このような方向の相違が影響して、ＲＨ環流管３と敷設れんが層８Ｎとの境界領域の目地が開く傾向があるものと推察される。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、ＲＨ環流管と敷設れんが層との境界領域の目地が開くことを抑制するのに有利であり、れんが構造の長寿命化に有利な、ＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造を提供することを解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造は、溶湯が通過する溶湯通過路をもち互いに所定の間隔を隔てて並設された２個のＲＨ環流管と、一方のＲＨ環流管の中心軸芯と他方のＲＨ環流管の中心軸芯とを直線的に結ぶ仮想線の中間位置を曲率中心域として２個のＲＨ環流管を包囲するリング形状の側壁れんが層と、側壁れんが層の内周面と２個のＲＨ環流管の外周面との間にれんがを敷設することにより形成された敷設れんが層とを具備する敷設れんが構造であって、
敷設れんが層は、側壁れんが層の曲率中心域を中心とする仮想円弧線に沿って、多数のれんがを直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されたラウンド領域を有していることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、敷設れんが層に係るラウンド領域は、側壁れんが層の曲率中心域を中心とする仮想円弧線に沿って、多数のれんがを直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されている。このため、ラウンド領域においては、熱膨張は側壁れんが層の曲率中心域を中心とする仮想円弧線に沿って生じ易くなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
（実施形態の構成）
ＲＨ真空脱ガス装置の全体構造は図５に示す従来技術と同様であるため、従来技術の説明で用いた図５を援用する。図５に示すように、本実施形態に係るＲＨ真空脱ガス装置は、減圧室１を有する炉体２と、炉体２の底部に設けられた２個のＲＨ環流管３と、各ＲＨ環流管３の下部に連設された浸漬管４とを備えている。
図５に示すように、高温の金属溶湯５は、一方の浸漬管４、その上方に配置されている一方のＲＨ環流管３の溶湯通過路６から減圧室１に移動し、減圧室１で真空脱ガス処理された後、他方のＲＨ環流管３の溶湯通過路６から他方の浸漬管４を経て吐出され、容器に戻される。これを繰り返すことにより、容器内の金属溶湯の脱ガス処理が実行される。なお金属溶湯は一般的には鋼系の溶鋼（温度１４００℃以上）である。図５のＷ１−Ｗ１線に沿った断面を図１に示す。本実施形態においては、図１に示すように、ＲＨ環流管３を包囲する敷設れんが構造は、金属溶湯が通過する縦方向に貫通する溶湯通過路６をもち互いに所定の間隔を隔てて並設された２個のＲＨ環流管３と、２個のＲＨ環流管３を包囲するリング形状の側壁れんが層７と、側壁れんが層７の内周面と２個のＲＨ環流管３の外周面との間に多数のれんがを敷設することにより形成された敷設れんが層８とを備えている。図１に示すように、ＲＨ環流管３は、内周側が幅狭で外周側が幅広となった扇型のれんが３ａを放射状に配置することにより形成されている。扇型のれんが３ａは内周面３ｂ、外周面３ｃをもつ。扇型のれんが３ａは内周面３ｂは溶湯通過路６に対面する。
【００１０】
図１及び図３に示すように、側壁れんが層７は全体としてリング形状をなしている。そして、一方のＲＨ環流管３の中心軸芯Ｐ１と他方のＲＨ環流管３の中心軸芯Ｐ１とを直線的に結ぶ仮想線Ｓの中間位置を曲率中心域Ｐ３としたとき、曲率中心域Ｐ３を１周するように、側壁れんが層７は形成されており、２個のＲＨ環流管３を外側から包囲している。即ち、側壁れんが層７は、側壁れんが層７の周方向に沿って、つまり上記した曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、れんが７０を列設することにより形成されている。なお、側壁れんが層７の外側には筒形状をなす鉄皮７３が設けられている。上記した敷設れんが層８は、れんがをラウンド型に敷設したラウンド領域９を有している。図２はラウンド領域９の敷設構造を示す。図２に示すように、ラウンド領域９は、側壁れんが層７の曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、多数のれんが１１、２１、３１、４１、５１を直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されている。具体的には、図２に示すように、上記したラウンド領域９は、外周側の第１れんが列１０と、第１れんが列１０よりも内周側において仮想円弧線Ｍに沿って配置された第２れんが列２０と、第２れんが列２０よりも内周側において仮想円弧線Ｍに沿って配置された第３れんが列３０と、第３れんが列３０よりも内周側において仮想円弧線Ｍに沿って配置された第４れんが列４０と、第４れんが列４０よりも内周側において仮想円弧線Ｍに沿って配置された第５れんが列５０とを備えている。
【００１１】
具体的には、図２に示すように、第１れんが列１０は、側壁れんが層７の曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、多数のれんが１１を直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されている。第２れんが列２０は、側壁れんが層７の曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、多数のれんが２１を直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されている。第３れんが列３０は、側壁れんが層７の曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、多数のれんが３１を直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されている。第４れんが列４０は、側壁れんが層７の曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、多数のれんが４１を直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されている。第５れんが列５０は、側壁れんが層７の曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、多数のれんが５１を直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されている。なお、図１、図２に示すように、第１れんが列１０を構成するれんが１１〜第５れんが列５０を構成するれんが５１は、仮想円弧線Ｍの方向において、互い違いに配置されている。
【００１２】
本実施形態においては、図１に示すように、第１れんが列１０の周方向の両端には、第１異形れんが１３が設けられている。第１異形れんが１３の第１不定形面１３ｆは、ＲＨ環流管３の外周面に対面している。第２れんが列２０の周方向の両端には、第２異形れんが２３が設けられている。第２異形れんが２３の第２不定形面２３ｆは、ＲＨ環流管３の外周面に対面している。第３れんが列３０の周方向の両端には第３異形れんが３３が設けられている。第３異形れんが３３の第３不定形面３３ｆは、ＲＨ環流管３の外周面に対面しており、特にＲＨ環流管３を構成するれんが３ａの外周面３ｃに対面している。更に、第４れんが列４０の周方向の両端には第４異形れんが４３が設けられている。第４異形れんが４３の第４不定形面４３ｆは、ＲＨ環流管３の外周面に対面しており、特にＲＨ環流管３を構成するれんが３ａの外周面３ｃに対面している。第５れんが列５０の周方向の両端には第５異形れんが５３が設けられている。第５異形れんが５３の第５不定形面５３ｆは、ＲＨ環流管３の外周面に対面しており、特にＲＨ環流管３を構成するれんが３ａの外周面３ｃに対面している。なお、上記した第１異形れんが１３、第２異形れんが２３、第３異形れんが３３、第４異形れんが４３、第５異形れんが５３に代えて、第１不定形耐火物１３、第２不定形耐火物２３、第３不定形耐火物３３、第４不定形耐火物４３、第５不定形耐火物５３とすることもできる。例えば、第１不定形耐火物１３〜第５不定形耐火物５３としては、例えば、耐火物を詰めたりキャスタブルを流したりして形成できる。
【００１３】
図１に示すように本実施形態においては、上記した曲率中心域Ｐ３の付近は、直方体のれんが７１、異形れんが７２をＸ座標、Ｙ座標に沿って敷設して形成されている。異形れんが７２は、ＲＨ環流管３の扇型のれんが３ａの外周面３ｃに対面する円弧面７２ｍをもつ。換言すれば、図１から理解できるように、敷設れんが層８のうち上記した曲率中心域Ｐ３の付近は、れんが７１、７２をＸ座標、Ｙ座標に沿って敷設して形成されている。従って、曲率中心域Ｐ３の付近のれんが７１、７２の熱膨張はＸ座標、Ｙ座標に沿って生じ易いが、これは、ＲＨ環流管３を構成するように放射状に配置された扇型のれんが３ａのうち、仮想線Ｓに沿った扇型のれんが３ａの熱膨張の方向と向きが対向し易いため、曲率中心域Ｐ３の付近における目地の開き防止に有効である。図１のＷ４−Ｗ４線に沿った断面を図４に示す。図４に示すように、鉄皮７３は平坦な底壁７４をもつ。鉄皮７３の底壁７４に沿って、モルタル８ｋを介して底れんが層８０が敷設されている。更に底れんが層８０の上面に沿って、上記した敷設れんが層８がモルタル８ｋを介して敷設されている。なお、底れんが層８０の上面、敷設れんが層８の下面は、鉄皮７３の底壁７４に沿っている。図４から理解できるように、敷設れんが層８においては、外周側の第１れんが列１０の第１れんが１１の高さ、第２れんが列２０の第２れんが２１の高さがやや高く設定されており、曲率中心域Ｐ３に向かうにつれて高さが僅かに低くなっている。その主たる理由は、一方のＲＨ環流管３の溶湯通過路６から他方のＲＨ環流管３の溶湯通過路６への金属溶湯の移動を良好に行うためである。
【００１４】
（実施形態の効果）
以上説明したように本実施形態においては、図１に示すように、敷設れんが層８に係るラウンド領域９は、側壁れんが層７の曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、多数のれんが１１、２１、３１、４１、５１を同心円状に敷設することにより構成されている。このような本実施形態によれば、ＲＨ真空脱ガス装置の使用が長期化したとしても、ＲＨ環流管３と敷設れんが層８との境界領域の目地が開くことを抑制するのに有利であり、ＲＨ環流管３を包囲するれんが構造の長寿命化に有利である。これは試験により確認されている。上記した効果が得られる理由は次のように推察される。即ち、高温の金属溶湯が触れる頻度が高いＲＨ環流管３において、ＲＨ環流管３は半径方向つまりＲ方向（図１参照）に熱膨張が生じる。一方、敷設れんが層８に係るラウンド領域９においては、その熱膨張は、上記した曲率中心域Ｐ３を中心とする仮想円弧線Ｍに沿って、つまりＭＲ方向（図１参照）に生じる。この影響で、ＲＨ真空脱ガス装置の使用期間が長期化したとしても、ＲＨ環流管３と敷設れんが層８との境界領域の目地が開くことを抑制するのに有利であるものと推察される。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更して実施できるものである。実施の形態に記載した語句は一部であっても請求項に記載できるものである。
【００１５】
（付記）上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
・請求項１において、ＲＨ浸漬管は扇型のれんがを放射方向に配置して形成されており、側壁れんが層の曲率中心域を中心とする仮想円弧線に沿って敷設されたラウンド領域を構成するれんがのうち、仮想円弧線に沿った方向の端側の異形れんがまたは不定形耐火物は、ＲＨ浸漬管の扇型のれんがの外周面に対面していることを特徴とするＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造。
・請求項１において、一方のＲＨ環流官の中心軸芯と他方のＲＨ環流官の中心軸芯との間に、ラウンド領域の曲率中心は位置していることを特徴とするＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造。
・請求項１において、ラウンド領域を構成するれんがは、上記曲率中心域を中心とする仮想円弧線において互い違いに敷設されていることを特徴とするＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造。
・請求項１において、ＲＨ環流官は扇型のれんがを放射状に配置することにより形成されていることを特徴とするＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造。
・請求項１において、敷設れんが層のうち上記した曲率中心域Ｐ３の付近は、れんがをＸ座標、Ｙ座標に沿って敷設して形成されていることを特徴とするＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造。
・請求項１において、敷設れんが層のうち２個のＲＨ環流管の間は、れんがをＸ座標、Ｙ座標に沿って敷設して形成されていることを特徴とするＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、敷設れんが層に係るラウンド領域は、側壁れんが層の曲率中心域を中心とする仮想円弧線に沿って、多数のれんがを直列に且つ同心円状に敷設することにより構成されている。このため、敷設れんが層に係るラウンド領域においては、熱膨張は側壁れんが層の曲率中心域を中心とする仮想円弧線に沿って生じ易くなる。よって、れんがをＸ座及びＹ座標に沿ってのみ敷設している図５に示す従来技術に比較して、敷設れんが層とＲＨ環流管との境界域における目地の開きを抑制するのに有利であり、ＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造の長寿命化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造を示す平面図であり、図５のＷ１−Ｗ１矢視図である。
【図２】ＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造におけるラウンド領域を示す平面図である。
【図３】ＲＨ環流管の中心軸芯Ｐ１と側壁れんが層の曲率中心域Ｐ３との関係を模式的に示す構成図である。
【図４】ＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造を示す断面図であり、図１のＷ４−Ｗ４矢視図である。
【図５】ＲＨ真空脱ガス装置を模式的に示す断面図である。
【図６】従来技術に係り、ＲＨ環流管を包囲する敷設れんが構造を示す平面図であり、図５のＷ６−Ｗ６矢視図である。
【符号の説明】
図中、３はＲＨ環流管、４は浸漬管、５は金属溶湯、６は溶湯通過路、７は側壁れんが層、８は敷設れんが層、９はラウンド領域、１０は第１れんが列、２０は第２れんが列、３０は第３れんが列、４０は第４れんが列、５０は第５れんが列、Ｐ３は曲率中心域、Ｍは仮想円弧線を示す。
【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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