(57)【要約】底と、底を取り巻いて底から上方へ延びる１個又は２個以上の側壁とからなり、底と側壁の内面は、各々が耐火材製の内張材で構成され、側壁内張材（１１）は底の内張材から或る距離（Ｘ）を隔てて設けられた棚（２１）を備えており、その棚は容器の内部に向かって内側へ突出し、底の周囲の少なくとも４分の１の周りに延びており、棚の下方にある側壁内張材のすべての部分は、棚が突出するのと少なくとも同じ程度に容器内へ突出している、金属取扱容器。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底と、底を取り巻いて底から上方へ延びる１個又は２個以上の側壁とからなり、底と側壁の内面は、各々が耐火材製の内張材で構成され、側壁内張材は底の内張材から或る距離を隔てて設けられた棚を備えており、その棚は容器の内部に向かって内側へ突出し、底の周囲の少なくとも４分の１の周りに延びており、棚の下方にある側壁内張材のすべての部分は、棚が突出するのと少なくとも同じ程度に容器内へ突出していることを特徴とする、溶融金属取扱容器。
【請求項２】
棚が底の周囲の少なくとも３分の１の周りに延びている、請求項１に記載の容器。
【請求項３】
棚が底の周囲の少なくとも２分の１の周りに延びている、請求項１に記載の容器。
【請求項４】
棚が底の周囲の少なくとも３分の２の周りに延びている、請求項１に記載の容器。
【請求項５】
棚が底の周囲の少なくとも４分の３の周りに延びている、請求項１に記載の容器。
【請求項６】
棚が実質的に底の全周の周りに延びている、請求項１に記載の容器。
【請求項７】
棚が底の耐火内張材と実質的に平行である、請求項１−６の何れか１つの項に記載の容器。
【請求項８】
棚の表面が底の耐火内張材に対して傾いている、請求項１−６の何れか１つの項に記載の容器。
【請求項９】
棚の表面が、容器の内部に進むに従って底の内張材に向かって下方に傾いている、請求項８に記載の容器。
【請求項１０】
棚の実質的全長が、底の内張材から実質的に一定の距離を隔てて設けられている、請求項１−９の何れか１つの項に記載の容器。
【請求項１１】
棚の実質的全長が、使用期間中、実質的に水平に配置されている、請求項１−１０の何れか１つの項に記載の容器。
【請求項１２】
容器がタンディッシュである、請求項１−１１の何れか１つの項に記載の容器。
【請求項１３】
請求項１−１２の何れか１つの項に記載の容器の少なくとも側壁内張材の少なくとも一部を構成する耐火材からなる物品で、その物品は棚部分を備えており、その棚部分が容器の棚の少なくとも一部を形成するに適している物品。
【請求項１４】
耐火材製の煉瓦からなる、請求項１３に記載の物品。
【請求項１５】
耐火材製のボードからなる、請求項１３に記載の物品。
【請求項１６】
少なくとも１個の成形器を付設し、側壁と成形器との間に耐火材を投入し、少なくとも側壁内張材の少なくとも一部を成形し、前記成形器は成形された側壁内張材が棚を備えるような形状にされていることを特徴とする、請求項１−１２の何れか１つの項に記載の容器を作る方法。
【請求項１７】
少なくとも側壁の少なくとも一部の上に、耐火材を突き固め、こて塗りし又はスプレーすることにより、棚を作ることを特徴とする、請求項１−１２の何れか１つの項に記載の容器を作る方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、溶融金属取扱容器に関するものであり、とくにその容器の耐火内張材に関するものであり、またその内張材を作るための物品に関するものであり、またその内張材を作る方法に関するものである。
【０００２】
この発明が使用できる溶融金属取扱容器は、タンディッシュと取鍋とを含んでいる。この発明は、スチールの連続鋳造に用いられるタンディッシュにとくによく使用される。
【０００３】
金属、例えばスチールの連続鋳造では、溶融金属が取鍋からタンディッシュとして知られている中間容器を経て、連続鋳造用鋳型へ注入されるものであるところ、その容器は一定の圧力貯蔵所の作用をするものである。タンディッシュは、金属製の底と、側壁と、その底に設けられた通常１個又は２個以上の出口ノズルとを備えている。底と側壁とは、タンディッシュの使用中、それぞれ内側に溶融金属との長時間の接触に耐える耐火材製の内張材を備えている。底と側壁の内張材は耐火材製の煉瓦及び／又は耐火材製のボードで作られるか、又は例えば予め成形された一体の内張材で作られる。それに加えて又はそれに代わって、内張材は底及び側壁と成形器との間へ耐火材を投入し、又は耐火材を適所で突き固め、こて塗りし又はスプレーすることによって、その場でタンディッシュ内に作ることもできる。
【０００４】
タンディッシュは、使用中、溶融金属の流入割合を流出割合に等しくして、溶融金属を実質的に一定の高さに収容しているのが普通である。連続鋳造サイクルの終りには、タンディッシュ内の溶融金属の体積が少なくなる。しかし、タンディッシュは連続鋳造鋳型内へすべての溶融金属を流すようにはされない。なぜならば、タンディッシュが空になると、タンディッシュ内の金属の表面にフラックスやスラグが浮遊して、鋳造金属の汚れをひき起こすからである。従って、鋳造サイクルの終りには、タンディッシュはスカル（鍋屑）として知られる残留金属を含んでいる。スカルは普通タンディッシュ内で凝固しているので、一般にタンディッシュを回転させ、スカルを外へ落とすことによってスカルを取り除いている。スカルの除去は、水圧ラムを使用しスカルをタンディッシュから押し出すことにより助けることができるが、これは一般に時間のかかる方法である。この方法によっても時々不成功となるので、タンディッシュ内でスカルが支持されている材料を破壊するために、機械を使用しなければならない。これは非常に時間のかかる方法であり、多くの場合タンディッシュの耐火内張材を損傷する結果に終り、タンディッシュを再使用できるものとする前に、タンディッシュを修理しなければならない。スカルは実際に生産量を低下させるから、タンディッシュ内のスカルの量は減少させることが望ましいことは云うまでもない。また、現在ではスカルの除去は困難で時間のかかる操作であるから、スカルの除去を容易にしタンディッシュへの損傷を少なくすることは、望ましいことである。
【０００５】
第１の面によると、この発明は、例えばタンディッシュのような溶融金属取扱容器を提供するものであり、その容器は、底と、底を取り巻いて底から上方へ延びる１個又は２個以上の側壁とからなり、底と側壁との内面は各々が、耐火材で作られた内張材で構成され、側壁内張材は底の内張材から或る距離を隔てて設けられた棚を備えており、その棚は容器の内部に向かって内側へ突出し、底の周囲の少なくとも４分の１の周りに延びており、棚の下方にある側壁内張材のすべての部分は、棚が突出するのと少なくとも同じ程度に容器内へ突出していることを特徴とするものである。
【０００６】
この発明は、幾つかの利点を持っている。第１に、棚と棚の下方にある側壁内張材のすべての部分は、棚の上方にある内張材の部分が容器内へ突出するよりも、さらに容器内へ突出しているので、棚の下方にある容器部分の水平断面積は、棚の上方にある容器部分の水平断面積よりも小さくなっている。このことは、容器内に残っている特定高さのスカルに対して、スカルの体積が減少することを意味している。このことは重要である。なぜならば、一般に容器の出口の上方では溶融金属表面の最小安全高さがあって、その高さ以下で金属を落下させることは危険だと見做されているからである。これは、フラックス又はスラグがタンディッシュから漏れて、（例えば）鋳型へ確実に入らないようにすることが必要だからである。各出口の上方における溶融金属の最小安全高さは普通重要である。なぜならば、特定の高さ（その高さは容器ごとに変わる）以下では、溶融金属が出口から流れるときに溶融金属内に渦を発生させることがあり、これが出口から流下する金属の表面から、スラグ又はフラックスを引きずり込むことになるからである。
【０００７】
第２に、この発明は、鋳造サイクルの終りに容器中に残留するスカル量を減少させる可能性を与えるので、この発明は、また連続鋳造取鍋のバッチ間のグレードを迅速に変化させることのできる可能性を与える。連続鋳造方法では、特定のバッチの金属が一旦投入されると、すなわち一旦特定取鍋の金属があけられると、溶融金属が満たされた別の取鍋が普通その場所に置かれ、この取鍋から金属がタンディッシュへ注がれる。金属のバッチ間には変化があることを避けることができないので、又は実際に異なる金属組成物を鋳造する必要があるので、タンディッシュ内に一様な組成が出来上るまでは、鋳造されている金属の組成が変化する移り変わりの期間がある。取鍋が変わるごとにタンディッシュ内にある残留金属（即ちスカル）の量を減少させることによって、移り変わる金属の量（これは組成が異なり、従って有用性が制限され価値が少ない）をまた減少させ、これによって一定の組成を持った金属の生産性を増すことになる。
【０００８】
第３に、容器の側壁内張材は、底の内張材から或る距離を隔てて、底の周囲の少なくとも４分の１の周りに延びて、内側へ突出する棚を備えているので、またその棚の下方にある側壁内張材のすべての部分が、棚が突出するのと少なくとも同じ程度に容器内へ突出しているので、もし容器内に残されたスカルが底の内張材の上方で棚の高さよりも大きい深さを持っていれば、そのスカルが凝固すると、固体のスカルの上方側壁部分が棚の上方に捉えられ又は保留されることになろう。スカルは一般に単一の塊として凝固するし、またさらに金属は冷えると収縮するので、容器内で凝固したスカルは、一般に棚の上方で捉えられたスカルによって容器の底の内張材から引き離され分離され、それによって従来のタンディッシュ又はその他の従来の溶融金属取扱容器におけるよりも、スカルの除去を一層迅速にまた容易にする。
【０００９】
第４に棚及び棚の下方に付設した側壁内張材は、これらの領域で内張材の肉厚がより大きくされているこの発明の具体例のために、これらの領域で内張材の肉厚が大きいので、またこれらの領域は普通最大割合の侵蝕を経験するので、これらの領域で内張材の肉厚を大きくすることは、内張材全体の可使寿命を延ばすことになるという利点を、この発明は持っている。さらに、そのような肉厚の大きい領域を持たない従来の容器では、侵蝕がアンダーカットを生じる結果になることが多く、アンダーカットが容器内でスカルの固着を助けることとなる。肉厚の大きい内張材領域を設けることは、この問題を減少させるか又は消滅させる。
【００１０】
棚は底の周囲の少なくとも３分の１の周りに延びていることが好ましく、底の周囲の少なくとも２分の１の周りに延びていることが一層好ましく、底の周囲の少なくとも３分の２の周りに延びていることがさらに好ましく、とくに底の周囲の少なくとも４分の３の周りに延びていることが好ましい。しかし、最も好ましいのは、棚が実質的に底の全周囲の周りに延びていることである。しかし、この発明の或る具体例では、棚は、底の全周囲の周りに延びていなくて、すなわち、容器内の流れを制御するための１個又は２個以上の物品を収容するために、（例えば、フォセコが「ターボストップ」という商品名で販売している緩衝パッドのような）緩衝パッド、又はダム、又は邪魔板、又はその他の流れ制御具を収容するために隙間を含んでいてもよい。
【００１１】
この発明の或る具体例では、棚の表面が底の耐火内張材と実質的に平行になっている。しかし、棚の表面が底の耐火内張材に対して傾いていることが現在では好ましい。棚の表面は、容器の内部へ向かう方向では、底の内張材に向かって下方へ傾いていることが好ましい。棚の表面は水平方向（又は底の内張材）に対して１５°と７５°の間の角度で傾斜していることが好ましく、４０°と６５°の間で傾斜していることがさらに好ましい。
【００１２】
タンディッシュの開いた上面はタンディッシュの内部の底よりも広いのが普通である。従って、側壁内張材は垂直線に対して傾いていて、タンディッシュの底へ向かう方向では内側へ延びているのが普通である。それゆえ、この発明では棚の下方に位置するタンディッシュの内張材部分は垂直線に対して傾いていて、タンディッシュの底に向かう方向では内側へ延びていることが好ましい。従って、この発明の或る好ましい具体例では、側壁内張材の棚の下方にある部分は、側壁の棚より上の部分と等しいか又はその部分よりも大きい角度で垂直線に対して（内側ほど下方に）傾いている。
【００１３】
棚の実質的全長は、底の内張材から実質的に一定の距離だけ隔てられていることが好ましく、すなわち棚の表面は、棚の全長に沿って底の内張材から上方へ実質的に一定の高さにあることが好ましい。容器がタンディッシュであるときには、例えば底の内張材は普通平坦で、使用中は実質的に水平であり、棚の実質的全長が使用中は（すなわちタンディッシュの稼動中で、好ましくはまたスカルの凝固中は）実質的に水平であるように配置されることが好ましい。
【００１４】
棚の表面が底の内張材から隔てられている距離は、容器ごとに変わる。棚の最適の高さは、出口の上で渦の発生が確実に起きないようにしながら、スカルの量をできるだけ最小にするために、棚を高くすることと、容器（例えば取鍋の変化）の働く全容積を最大にするために棚を低くすることとの間の妥協によって定まる。渦の発生を避けるための金属の安全最小高さと、働く全容積は、容器の形状とその流動特性とによって容器ごとに変わるので、棚の最適の高さは１件ごとに試行錯誤によって決定される。
【００１５】
第２の面によると、この発明は、この発明の第１の面による容器の少なくとも側壁内張材（しかし、好ましくはまた底の内張材）の少なくとも一部を作るために、耐火材で作られた１個又は２個以上の物品を提供するものであって、その物品は容器の棚の少なくとも１部を作るに適した棚部分を含んでいる。各物品は、例えば耐火材製の煉瓦（内張材を作るのに他の煉瓦とともに用いられるべき）、又は耐火材製のボード（内張材を作るのに他のボードとともに用いられるべき）であってもよい。
【００１６】
この発明の第３の面は、この発明の第１の面による容器を作る方法を提供するものであって、その方法は、少なくとも１個の成形器を付設し、側壁と成形器との間で少なくとも側壁内張材の少なくとも一部を耐火材で成形し、成形器は成形された側壁内張材が棚を含むような形状とされていることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の第４の面は、この発明の第１の面による容器を作る方法を提供するものであり、その方法は、少なくとも側壁の少なくとも一部上で耐火材を突き固め、こて塗りし、又はスプレーすることによって棚を作ることを特徴とするものである。
【００１８】
底と側壁内張材を作る耐火材は、溶融金属取扱容器を内張りするに適した耐火材であれば、どのような耐火材であってもよい。耐火内張材の技術についての当業者は、各特定の状況に応じて適当な耐火材組成物を選ぶことができる。
【００１９】
例示の積りで、添付の図面を参照してこの発明を以下に説明する。
【００２０】
第１図は、従来のタンディッシュ１を長手方向の断面で示しており、そのタンディッシュは底３と、底から底を包囲して上方へ延びる側壁５と、底に設けられた出口７とから成るものである。底と側壁の各内面９は耐火材で作られた内張材１１から成り、外面１３はスチールの殻で作られている。内張材は実際には２層、即ちスチールの殻に近接した断熱ボード層１１ａと、耐火煉瓦で作られるか又は一体の内張材として作られる内側内張層１１ｂとで作られている。一体の内張材は、例えば成形器と断熱ボード層１１ａとの間で成形するか、又は耐火材を突き固めるか、スプレーするか又はこて塗りして、内張材を作ることによってタンディッシュ内に現場で作られるものである。
【００２１】
また、第１図では取鍋シュラウド１５、即ち使用中にタンディッシュ上に位置する（図示していない）取鍋からの出口が示されている。連続鋳造処理の間、タンディッシュは（図示していない）溶融金属を取鍋シュラウドの下端以上の高さに含んでおり、即ち取鍋シュラウドはタンディッシュ内の溶融金属中に一部が沈められている。
【００２２】
第２図は横方向断面で第１図のタンディッシュを示している。
【００２３】
第３図は別の従来のタンディッシュ２０を示しており、そのタンディッシュは、第１図に示したタンディッシュと同様であるが、ただ底の内張材が出口の領域以外で大きな厚みを持ち、そのためタンディッシュの底の出口の周りにウエル１９の輪郭を定める段差１７が形成されているという点で異なっている。この構造は、タンディッシュ内の溶融金属全体の高さが減少したときでも、渦の発生（それは出口からスラグとフラックスとを引き落とす）を防ぐに充分な高さが維持されることを確実にする。
【００２４】
第４図は、この発明に係るタンディッシュ２３を長手方向の断面で示している。このタンディッシュは第１図のタンディッシュと同様であるが、ただ側壁内張材１１が底の内張材から距離Ｘを隔てて棚２１を備えている点で異なり、その棚は容器の内部へ向かって内側へ突出し、底の周囲の周りに延びている。棚の下方の側壁内張材のすべての部分は、棚が突出するのと少なくとも同じ程度に容器内へ突出しており、実際に、外側のスチール殻と側壁内張材はタンディッシュの底に向かって内側へ傾いており、棚の下方にある側壁内張材の部分は棚の上方にある側壁内張材の部分と同じ角度で傾いている。棚２１の表面は水平線に対して約４５°内側ほど下方へ傾いている。
【００２５】
第５図は、第４図のタンディッシュを横方向の断面で示している。
【００２６】
第６図は、この発明に係る別のタンディッシュを長手方向の断面で示している。このタンディッシュは第３図に示したタンディッシュと同様であるが、ただ側壁内張材１１が底の内張材から距離Ｘを隔てて棚２１を備えている点で異なり、その棚は容器の内部へ向かって内側に突出し、底の周囲の周りに延びている。棚の下方にある側壁内張材のすべての部分は、棚が突出するのと少なくとも同じ程度に容器内へ突出している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来のタンディッシュの長手方向の断面図である。
【図２】
第１図のタンディッシュの横方向断面図である。
【図３】
従来の別のタンディッシュの長手方向の断面図である。
【図４】
この発明に係るタンディッシュの長手方向の断面図である。
【図５】
第４図のタンディッシュの横方向断面図である。
【図６】
この発明に係る別のタンディッシュの長手方向の断面図である。
【符号の説明】
１、２０　　　　　　　　　　　　従来のタンディッシュ
３　　　　　　　　　　　　　　　底
５　　　　　　　　　　　　　　　側壁
７　　　　　　　　　　　　　　　出口
９　　　　　　　　　　　　　　　内面
１１　　　　　　　　　　　　　　内張材
１１ａ　　　　　　　　　　　　　断熱ボード層
１１ｂ　　　　　　　　　　　　　内側内張層
１３　　　　　　　　　　　　　　外面
１５　　　　　　　　　　　　　　シュラウド
１７　　　　　　　　　　　　　　段差
１９　　　　　　　　　　　　　　ウエル
２１　　　　　　　　　　　　　　棚
２３　　　　　　　　　　　　　　この発明のタンディッシュ
【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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【国際公開パンフレット】
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2004511347.tif 000011
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2004511347.tif 000017
2004511347.tif 000018
2004511347.tif 000019
2004511347.tif 000020
2004511347.tif 000021
2004511347.tif 000022
2004511347.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成14年4月10日(2002.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底と、底を取り巻いて底から上方へ延びる１個又は２個以上の側壁とからなり、底と側壁の内面は、各々が耐火材製の内張材で構成され、側壁内張材は底の内張材から或る距離を隔てて設けられた棚を備えており、その棚はタンディッシュの内部に向かって内側へ突出し、底の周囲の少なくとも４分の１の周りに延びており、棚の下方にある側壁内張材のすべての部分は、棚が突出するのと少なくとも同じ程度にタンディッシュ内へ突出していることを特徴とする、タンディッシュ。
【請求項２】
棚が底の周囲の少なくとも３分の１の周りに延びている、請求項１に記載のタンディッシュ。
【請求項３】
棚が底の周囲の少なくとも２分の１の周りに延びている、請求項１に記載のタンディッシュ。
【請求項４】
棚が底の周囲の少なくとも３分の２の周りに延びている、請求項１に記載のタンディッシュ。
【請求項５】
棚が底の周囲の少なくとも４分の３の周りに延びている、請求項１に記載のタンディッシュ。
【請求項６】
棚が実質的に底の全周の周りに延びている、請求項１に記載のタンディッシュ。
【請求項７】
棚が底の耐火内張材と実質的に平行である、請求項１−６の何れか１つの項に記載のタンディッシュ。
【請求項８】
棚の表面が底の耐火内張材に対して傾いている、請求項１−６の何れか１つの項に記載のタンディッシュ。
【請求項９】
棚の表面が、タンディッシュの内部に進むに従って底の内張材に向かって下方に傾いている、請求項８に記載のタンディッシュ。
【請求項１０】
棚の実質的全長が、底の内張材から一定の距離を隔てて設けられている、請求項１−９の何れか１つの項に記載のタンディッシュ。
【請求項１１】
棚の実質的全長が、使用期間中、実質的に水平に配置されている、請求項１−１０の何れか１つの項に記載のタンディッシュ。
【請求項１２】
請求項１−１１の何れか１つの項に記載のタンディッシュの少なくとも側壁内張材の少なくとも一部を構成する耐火材からなる物品で、その物品は棚部分を備えており、その棚部分がタンディッシュの棚の少なくとも一部を形成するに適している物品。
【請求項１３】
耐火材製の煉瓦からなる、請求項１２に記載の物品。
【請求項１４】
耐火材製のボードからなる、請求項１２に記載の物品。
【請求項１５】
少なくとも１個の成形器を付設し、側壁と成形器との間に耐火材を投入し、少なくとも側壁内張材の少なくとも一部を成形し、前記成形器は成形された側壁内張材が棚を備えるような形状にされていることを特徴とする、請求項１−１１の何れか１つの項に記載のタンディッシュを作る方法。
【請求項１６】
少なくとも側壁の少なくとも一部の上に、耐火材を突き固め、こて塗りし又はスプレーすることにより、棚を作ることを特徴とする、請求項１−１１の何れか１つの項に記載のタンディッシュを作る方法。
【国際調査報告】
2004511347.tif 000024
2004511347.tif 000025