(57)【要約】【課題】インジェクションランスの破損原因の大きな割合を占めるランスの芯金を覆う耐火物上でのクラック発生によるランスの寿命低減を防止し、その結果としてランス寿命延長によるランスコスト低減及び生産性向上などを実現することが可能なインジェクションランスを提供する。【解決手段】パイプ状の金属製芯金の外周に耐火物を配するインジェクションランスにおいて、インジェクションランスの少なくとも溶銑に浸漬する部分の構成を、下記（１）及び（２）式を満たすように形成する。１．２≦Ｒ１／Ｒ３≦３  ・・・（１）Ｒ３≦Ｒ２＜０．６×（Ｒ１＋Ｒ３）  ・・・（２）ここで、Ｒ１：インジェクションランスの外径（ｍｍ）、Ｒ２：金属製芯金の最大外径を示す部分の外径（ｍｍ）、Ｒ３：金属製芯金に用いたパイプの外径（ｍｍ）を表す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ状の金属製芯金の外周に耐火物を配するインジェクションランスにおいて、
インジェクションランスの少なくとも溶銑に浸漬する部分の構成が、下記（１）及び（２）式を満たすように形成されていることを特徴とするインジェクションランス。
１．２≦Ｒ１／Ｒ３≦３  ・・・（１）
Ｒ３≦Ｒ２＜０．６×（Ｒ１＋Ｒ３）  ・・・（２）
ここで、
Ｒ１：インジェクションランスの外径（ｍｍ）
Ｒ２：金属製芯金の最大外径を示す部分の外径（ｍｍ）
Ｒ３：金属製芯金に用いたパイプの外径（ｍｍ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冶金分野における溶銑予備処理等の際に、処理剤の吹き込みに用いられる粉体及びガスの吹き込み用ランス（以下、「インジェクションランス」という。）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、製鉄業においては、製品規格の厳格化などを背景として、転炉に挿入する前の溶銑に対して、事前に脱燐、脱硫等を行う、いわゆる溶銑予備処理を行うことが一般的となっている。溶銑からの燐や硫黄の除去は、一般的には、脱燐剤、脱硫剤などの処理剤を窒素ガス等のキャリアガスとともに、一端を溶銑に浸漬したインジェクションランスを通じて溶銑中に吹き込み、脱燐剤、脱硫剤などの処理剤と溶銑とを接触、反応させることによって行われる。
【０００３】
ところで、効率的かつ確実な溶銑予備処理のためには、溶銑中への処理剤の吹き込みを安定的に行うことが必要である。一方、処理剤の吹き込み中、インジェクションランスは処理剤吹込みによる反力作用、浮力、溶銑の振動など、さまざまな力を受ける。インジェクションランスが変形すると、吹き込み状態の変動を引き起こし、ひいては安定的な処理剤の吹き込みを妨げ、溶銑予備処理の効率を著しく悪化させる。
【０００４】
そこで、溶銑予備処理の際に用いられるインジェクションランスには、処理剤の吹き込み中に発生する力による変形を最小限とするため、金属製の管を主構造とし、その外面を流し込み剤などの不定形耐火物で保護した構造をもつものが一般的に用いられる。ここで用いられる耐火物は、１３００℃以上と高温である溶銑と金属製の管とが直接接触することによる金属製の管の変形や溶解などの破壊を防ぐ重要な役割を担っている。
【０００５】
しかし、上記のような従来のインジェクションランスでは、耐火物が破損しやすいという問題があった。ここで、前記耐火物破損の形態として代表的なものとしては、スポーリングによるクラック発生や剥落が挙げられる。そして、これらはインジェクションランスの折れ曲がり、溶損、切断などの原因となる。なお、一度変形や折損してしまったインジェクションランスは、再び処理剤の吹き込みに用いることが出来ず、廃却するしかない。
【０００６】
このように、従来のインジェクションランスは、耐火物が破損しやすく、複数回利用が著しく困難であるという課題があった。インジェクションランスを複数回利用できれば、溶銑予備処理に用いるランスコストの低減だけでなく、交換時間の削減による生産性の大幅改善につながる。このような事情から、長寿命なインジェクションランスの開発が強く求められている。特に、安定的に複数回以上使用できるインジェクションランスの開発は急務である。
【０００７】
このような課題に対し、インジェクションランスの寿命延長を目的として、多くの提案がなされている。たとえば、引用文献１（特開２００２−２７４９６２号公報）には、金属製の芯金の外面を覆う不定形耐火物の組成を改良することにより、インジェクションランスの耐火物上のクラック発生を防止する技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２（特開平９−６７６１１号公報）には、インジェクションランスの芯金に改良を施すことでランス寿命の延長を図る技術が開示されている。この引用文献２では、芯金表面に補強リブとらせん状棒鋼をはりつけることにより不定形耐火物にクラックが入っても耐火物剥離につながらないようにし、その結果、耐火物による芯金保護効果の延長を期すものである。
【特許文献１】特開２００２−２７４９６２号公報
【特許文献２】特開平９−６７６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、本発明者らが上記特許文献１に記載の技術について試験を行ったところ、この引用文献１で開示されている組成の不定形耐火物を用いてもなおクラック発生抑制効果は不十分であり、インジェクションランスの十分な寿命延長効果は得られなかった。
【００１０】
また、本発明者らは上記特許文献２に記載の技術ついても試験を行い、その評価を試みた。その結果、耐火物剥離によるインジェクションランスの破損は大幅に減少することが確認できた。さらに、この特許文献２の明細書には特にその効果は記載されていなかったが、芯金に設けられた補強リブにより、インジェクションランスの曲がりも抑制され、その結果インジェクションランス曲がり部分で発生する耐火物剥離もある程度抑えられることを見出した。しかしながら、クラック発生は依然継続し、十分なインジェクションランス寿命延長効果は得られなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、インジェクションランスの破損原因の大きな割合を占めるランスの芯金を覆う耐火物上でのクラック発生によるランスの寿命低減を防止し、その結果としてランス寿命延長によるランスコスト低減及び生産性向上などを実現することが可能なインジェクションランス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】
【００１２】
本発明者らは、インジェクションランスの芯金を覆う耐火物上でのクラック発生状況について鋭意調査及び検討を行った。その結果、クラック発生の主原因は、溶銑予備処理中のランスの変形ならびにランス上の耐火物に働く熱応力によることを見出した。そこで、ランスの変形を防ぐためのリブ形状および耐火物の施工条件などのパラメータを種々変更し、クラック発生に与える影響について鋭意調査を行った。
【００１３】
その結果、リブの形状と耐火物の厚みをある範囲とすることで、ランス上の耐火物に発生するクラックが著しく減少することを見出した。さらに、検討の結果、このクラックの発生が著しく減少するのは、リブによるランス変形の抑制と、耐火物と芯金間に働く熱応力の低減が両立したことにより実現したことを見出した。
【００１４】
そこで本発明者らは、さらに検討を行った結果、リブ形状の大きさならびにランスの耐火物厚みを適正な範囲に制御することによってランス上の耐火物と芯金に働く熱応力が著しく低減することを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１５】
つまり、本発明は以下のような特徴を有する。
［１］パイプ状の金属製芯金の外周に耐火物を配するインジェクションランスにおいて、
インジェクションランスの少なくとも溶銑に浸漬する部分の構成が、下記（１）及び（２）式を満たすように形成されていることを特徴とするインジェクションランス。
１．２≦Ｒ１／Ｒ３≦３  ・・・（１）
Ｒ３≦Ｒ２＜０．６×（Ｒ１＋Ｒ３）  ・・・（２）
ここで、
Ｒ１：インジェクションランスの外径（ｍｍ）
Ｒ２：金属製芯金の最大外径を示す部分の外径（ｍｍ）
Ｒ３：金属製芯金に用いたパイプの外径（ｍｍ）
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インジェクションランスの破損原因の大きな割合を占めるランスの芯金を覆う耐火物上でのクラック発生によるランスの寿命低減を防止し、その結果としてランス寿命延長によるランスコスト低減及び生産性向上などを実現することが可能なインジェクションランスが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。
【００１８】
本発明に係るインジェクションランスは、パイプ状の金属製芯金の外周に不定形耐火物又は定型耐火物等の耐火物を配する粉体及びガスの吹き込み用ランスである。そして、本発明に係るインジェクションランスは、その少なくとも溶銑に浸漬する部分の構成が、下記（１）及び（２）式を満たすように形成されていることを特徴とするものである。
１．２≦Ｒ１／Ｒ３≦３  ・・・（１）
Ｒ３≦Ｒ２＜０．６×（Ｒ１＋Ｒ３）  ・・・（２）
ここで、
Ｒ１：インジェクションランスの外径（ｍｍ）
Ｒ２：金属製芯金の最大外径を示す部分の外径（ｍｍ）
Ｒ３：金属製芯金に用いたパイプの外径（ｍｍ）
を表す。
【００１９】
図１に、本発明に係るインジェクションランス１の断面構成の一例を示す。なお、本発明において、ランス、金属製芯金の最大外径を示す部分及び金属製芯金に用いたパイプの断面が円形である場合は、上記Ｒ１〜Ｒ３の値としては、それぞれの直径を用いるものとする。また、それぞれの断面が多角形である場合は、それらの断面中で最も距離の離れた部分の長さを上記Ｒ１〜Ｒ３の値として用いるものとする。
【００２０】
本発明に係るインジェクションランス１に用いられるパイプ状の金属製芯金２は、ランスの使用条件下で十分な強度並びに剛性を持ち、さらに、内部にガス並びに粉末を通す構造とすることが出来るパイプ状のものであれば、どのような材料を用いてもかまわない。特に、その中でも、炭素を０．２〜０．４ｍａｓｓ％含有する炭素鋼は、これにより造られるパイプは強度特性に優れ且つ安価であり、その上、加工性に優れているため、安価に上記条件を満たす金属製芯金を得るという目的からは好ましい材料である。そのため、本発明では、炭素を０．２〜０．４ｍａｓｓ％含有する炭素鋼を芯金として用いることが好ましい。ただし、本発明においては、使用条件等を考慮して、ステンレスなどの炭素鋼以外の材料で作製されたパイプを用いても、勿論かまわない。
【００２１】
前記芯金２として用いるパイプは、その断面形状が円形あるいは概略それに近い形をもつことが好ましい。角型、たとえば四角形の断面形状を持つ芯金を用いてランスを作製した場合、その外周を覆う耐火物が相対的に薄くなる部分が発生する。そのような部分の存在は、温度上昇の仕方が周囲と異なる部分を作ってしまう結果となる。温度が異なる部分の近傍にある耐火物は、周囲に比べ過大な熱応力を受けることになる。この熱応力の集中は、芯金の外周を覆う耐火物にクラックを発生させてしまう原因となり、本発明では好ましくない。したがって、本発明においては、前記芯金として用いるパイプの断面形状は、円形あるいは概略それに近い断面形状を持つことが好ましい。具体的には、好ましい断面形状としては、正５角形以上の多角形、より好ましくは円形である。
【００２２】
また、前記芯金２として用いるパイプ外径Ｒ３の大きさは、ランスの使用条件等に応じて適宜決定すればよいが、インジェクションランスのハンドリングならびに固定の容易さなどを考慮するとＲ３の大きさとしては、２０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下とすることが好ましい。特に好ましくは、２０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下である。
【００２３】
また、前記芯金２として用いるパイプの肉厚ｔは３ｍｍから２０ｍｍ程度とすることが好ましい。肉厚ｔが３ｍｍ未満となると、剛性が低くなりすぎて溶銑予備処理時に溶銑から受ける力によって変形してしまう場合がある。一方、肉厚をあまり増大させると、強度は向上するが、重量が増してしまいハンドリングや固定を著しく困難にしてしまう。したがって、前記芯金として用いるパイプの肉厚ｔとしては、２０ｍｍ以下とすることが好ましい。特に好ましくは、３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。
【００２４】
また、本発明においては、図１に示すように、前記芯金２の表面に、芯金の補強効果及び芯金の外周に配される耐火物の剥落防止効果を得るために、補強リブ３を配する構成とすることが好ましい。
【００２５】
なお、本発明においては前記補強リブ３の形状については特に限定されない。例えば、図２に示すように、Ｖ字型やＹ字型のように先端が開いた形状にしてもかまわない。また、Ｏ型のリブとしてもかまわない。さらには、それら以外の形状、例えば、らせん状の突条の形状としてもかまわない。
【００２６】
また、本発明においては、前記芯金の外周に配される不定形耐火物または定型耐火物等の耐火物４としては、溶銑温度で溶解が起きない程度の耐熱性、並びに、溶銑や処理剤などとの反応による侵食が起きない材質のものであればどのようなものを用いてもかまわない。このような耐火物としては、例えばアルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニア、クロミアなどを主成分とする耐火物、あるいは、アルミナ−シリカ系耐火物のように、前記成分の２以上のものを組み合わせた耐火物などが挙げられる。本発明においては、溶銑との接触により破損しないものであれば、上記のいずれの耐火物を用いてもかまわない。また、溶銑や処理剤による破損や侵食を受けないものであれば、上記以外の耐火物を用いても勿論かまわない。
【００２７】
また、前記不定形耐火物は、芯金外周面上での耐火物層の形成が定型耐火物に比べて容易である上、定型耐火物では不可避的に発生する隙間などを形成させずに配することができるため、全体で均一な熱的特性が得られ、クラックの発生をより抑制できるという特徴を有する。したがって、本発明においては、不定形耐火物を用いて芯金外周面上の耐火物層を形成することが好ましい。このような不定形耐火物としては、例えば、アルミナ−シリカ系のキャスタブル耐火物が挙げられる。
【００２８】
なお、本発明で用いる耐火物４は、平均的な溶銑温度である１３００〜１５００℃の範囲での線膨張係数λが１×１０−７(Ｋ−１)以上、５×１０−５(Ｋ−１)以下であることが好ましい。前記線膨張係数λが１×１０−７(Ｋ−１)未満、或いは、５×１０−５(Ｋ−１)を超える値となると、耐火物の厚みや芯金形状の変更を行ってもなお、耐火物に大きな熱応力が働くようになってしまい、十分な寿命延長効果が得られない。より好ましい線膨張係数λの値は、芯金の線膨張係数の１／３０以上、１．５倍以下である。例えば、芯金の線膨張係数が１．４×１０−５(Ｋ−１)の炭素鋼製芯金を用いる場合は、本発明で用いる耐火物の線膨張係数λは、５×１０−７(Ｋ−１)以上、２×１０−５(Ｋ−１)以下とすることがより好ましい。 特に好ましくは、芯金の線膨張係数の０．３倍以上、１．１倍以下である。
【００２９】
また、本発明で用いる耐火物４のヤング率についても特に制限はない。しかし、ヤング率の値が大きい材料は、同一のひずみ量が与えられたときの応力が過大となる。このような応力はランス破壊の原因になる可能性があるので低い方が好ましい。一方、ヤング率の値が余り低すぎると、ランスのハンドリングが著しく困難になる可能性がある。したがって、本発明で用いる耐火物のヤング率としては、１０Ｇｐａ以上、３０Ｇｐａ以下とすることが好ましい。
【００３０】
上述したようなセラミックスなどを主原料とする耐火物は、圧縮方向の力には強いが、引張り方向の力には容易に破壊されてしまうという特徴を有する。そのため、ランスに曲げ応力などが働いた場合、その部分の耐火物に引張り応力が働くため、耐火物に容易にクラックが生じたりすることがある。クラックの発生は後述するように、スポーリングなどによるランス寿命の低下を招くので好ましくない。
【００３１】
しかし、このような耐火物特有の課題は、例えば、耐火物中に金属ファイバーなどを添加することによって大幅に改善される。そのため、本発明においては、耐火物中に金属ファイバーを添加したものを用いることが好ましい。添加するファイバーとしては、耐熱性に優れた材質で出来たファイバーであればどのようなものでも良い。このようなファイバーとしては、例えば、ステンレスや炭素鋼などの鉄鋼材料を主原料とするもの、アルミなどの軽金属材料を主原料とするもの、炭素、窒化ホウ素、アルミナなどの非金属材料を主原料とするもの等が挙げられる。その中でも、ステンレスや炭素鋼などの鉄鋼材料で出来たファイバーは、価格も安価である上、アルミなどの軽金属材料に比べて耐熱性に優れているという特徴がある。そのため、本発明においては、前記ファイバーとして、前記鉄鋼材料を主原料とするファイバーを用いることが好ましい。
【００３２】
なお、前記ファイバーの径ならびに長さ等は用途に応じて適宜決定すればよいが、入手のし易さ、ならびに、耐火物中での分散性の良さなどを考慮すると、長さ２０〜１００ｍｍ、径０．５〜３ｍｍ程度のファイバーを用いることが好ましい。
【００３３】
上述したような構成のインジェクションランスにおいて、本発明は、図１に示すように、インジェクションランスの外径をＲ１（ｍｍ）、金属製芯金の最大外径を示す部分、つまり、芯金の断面形状の最も出っ張っている部分の外径をＲ２（ｍｍ）、金属製芯金に用いたパイプの外径をＲ３（ｍｍ）としたときに、インジェクションランスの少なくとも溶銑に浸漬する部分の構成を、上述した（１）式及び（２）式を満たすように形成するものである。
１．２≦Ｒ１／Ｒ３≦３  ・・・（１）
Ｒ３≦Ｒ２＜０．６×（Ｒ１＋Ｒ３）  ・・・（２）
以下、この限定理由を説明する。
【００３４】
芯金の外周に配される耐火物にクラックが発生する原因として、芯金と耐火物との間に働く熱応力と、耐火物自身の熱応力との２つが挙げられる。前者は、芯金と耐火物との線膨張係数差に起因する。前記芯金と耐火物との間に働く熱応力は、線膨張係数差が大きく、また温度が高くなるほど大きくなる。後者は、耐火物内の温度差によって発生する。例えば、耐火物の厚みを大きくして耐火物内の温度差が大きくなるようにすると、前記耐火物自身の熱応力は大きくなる。
【００３５】
ここで、Ｒ１／Ｒ３が１．２未満になると耐火物の厚みが薄くなり過ぎ、芯金温度の過度な上昇が起きる。温度が上昇した芯金は、剛性などが著しく低下するので、溶銑の動きによるランス変形などが起きやすくなる。その上、芯金と耐火物との間に働く熱応力が増大するという問題がある。ランスの変形、芯金と耐火物との間の熱応力の増大はいずれも芯金の外周に配される耐火物にクラックを発生させ、ランスの寿命低下につながるため好ましくない。したがって、本発明においては、Ｒ１／Ｒ３は１．２以上とする必要がある。
【００３６】
一方、Ｒ１／Ｒ３を３超とした場合、耐火物の厚みが過大となる。耐火物は熱伝導率が悪い材料なので、厚みが過大になると溶鋼に接する面と芯金に接する面との間の温度差が増大し、耐火物の内部で大きな熱応力が発生する原因となる。その結果、芯金自体の温度の上昇は防ぐことができるが、耐火物中の熱応力が大きくなってしまうため、クラックが発生しやすくなる。したがって、本発明においては、Ｒ１／Ｒ３を３以下にする必要がある。なお、Ｒ１／Ｒ３の特に好ましい範囲は、１．３超、２以下である。
【００３７】
芯金の最大外径を示す部分、つまり、芯金の断面形状の最も出っ張っている部分の外径Ｒ２は、芯金に用いたパイプの外径Ｒ３以上、且つ、０．６×(Ｒ１＋Ｒ３)未満とする必要がある。芯金の表面に配した補強リブ３の出っ張りは、補強リブ３による芯金の補強効果及び耐火物の剥落防止効果などが得られるというメリットがある。しかし、一方で、他の部分に比べて、前記補強リブ３のある位置での耐火物の厚みが薄くなるため、芯金の温度上昇が大きくなる。その結果、熱膨張量が大きくなるため、前記補強リブ３のある位置の近傍の耐火物に与える熱応力が増大する。特に、前記補強リブ３の出っ張りが大きくなり、Ｒ２が０．６×(Ｒ１＋Ｒ３)以上となると、熱応力上昇による耐火物へのクラック発生が顕著となってしまう。そのため、本発明においては、Ｒ２は０．６×(Ｒ１＋Ｒ３)未満とする必要がある。一方、Ｒ２がＲ３より小さい場合、芯金の一部分がへこんだ状態となる。このような断面形状を持つ芯金は強度が著しく低下するので強度が必要なランスの芯金としては不適当である。以上より、本発明においては、Ｒ２は、Ｒ３以上、０．６×(Ｒ１＋Ｒ３)未満とする必要がある。前記Ｒ２の特に好ましい範囲は、補強リブ３をつけた効果を得るために、１．１×Ｒ３≦Ｒ２≦０．５×(Ｒ１＋Ｒ３)の範囲である。
【００３８】
本発明においては、上記の条件を満たすインジェクションランスを用いることで、溶銑予備処理時等に、芯金の外周に配される耐火物に働く熱応力を著しく緩和することができるためクラックの発生が抑えられる。その結果、著しく寿命の伸びたインジェクションランスを得ることが可能となる。
【実施例１】
【００３９】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４０】
図１は、本実施例において使用したインジェクションランスの構造を示す縦断面図である。なお、図１に示すように、本実施例においては、本発明に係るインジェクションランスの構成を単管ランスに適用した場合について説明するが、これ以外の構造をもつランス、例えば二重管ランスなどに適用した場合においても同様の効果を有する。
【００４１】
表１に示す物性値を持つ耐火物を用いて、インジェクションランスを作製した。また、表２に、作製したインジェクションランスにおけるＲ１，Ｒ２，Ｒ３の値、及び、補強リブの形状、使用した耐火物の種類を示す。なお、前記各補強リブの形状は図２に示したものを使用した。また、インジェクションランスは各実施例毎に５本準備した。
【００４２】
なお、本実施例による試験の前に、芯金の表面に補強リブの代わりに、深さ２ｍｍ、断面形状円形の穴を穿鑿してＲ２＜Ｒ３となる芯金を作製し、それを用いて補強リブ形状以外の部分を表２に示す本発明例５と同様としたランスを作製し、同様の実験及び評価を試みた。その結果、ランスからの酸素ガスの吹き込み時間が２０分に到達する前に、ランスの溶銑への浸漬部が破損してしまい、吹き込みをそれ以上継続することが出来なかった。
【００４３】
この結果より、酸素ガスの吹き込み時間の２０分を確保するためには、Ｒ３≦Ｒ２なる条件を満たす必要があることが分かったので、本実施例ではいずれもこの条件を満たす芯金を用いて評価を行った。
【００４４】
表２には、インジェクションランスのサイズから求められるパラメータであるＲ１／Ｒ３，Ｒ２／Ｒ３，Ｒ２／(Ｒ１＋Ｒ３)の値を併せて示す。なお、本発明の範囲は、１．２≦Ｒ１／Ｒ３≦３、１≦Ｒ２／Ｒ３、Ｒ２／(Ｒ１＋Ｒ３)＜０．６である。
【００４５】
作製したインジェクションランスを温度１３００℃の溶銑中に浸漬し、溶銑中に酸素ガスを２０分間吹き込み、使用後のランスの長さの変化量及び浸漬部の耐火物の状態を観察した。酸素ガス吹き込み量は２０ｍ３／ｍｉｎで一定とした。長さの変化量が小さく、耐火物が元の状態に近いランスほど、寿命が長いランスと判断することが出来る。表２に、この観察結果も併せて示す。
【００４６】
耐火物の厚みが薄く、Ｒ１／Ｒ３＝１．１となった比較例１では、使用後のランスの先端部が消失してしまい、長寿命なランスは得られなかった。また、Ｒ１／Ｒ３＝５．３となった比較例２では、耐火物に大きなクラックが発生し、芯金が露出して再使用が出来ない状態となり、同じく長寿命なランスは得られなかった。また、比較例３〜５は、Ｒ１／Ｒ３は本発明の範囲を満たすが、Ｒ２／(Ｒ１＋Ｒ３)が０．６以上となる、すなわち、Ｒ２が０．６×(Ｒ１＋Ｒ３)以上となる場合の例である。この場合は、補強リブの部分で大きなクラックが発生して、その部分から芯金の露出が認められた。また、比較例６は、Ｒ１／Ｒ３及びＲ２のいずれもが本発明の範囲外となった場合である。この場合も、比較例３〜５と同様に、補強リブの部分で大きなクラックが発生して、その部分から芯金の露出が認められ、他の比較例同様に長寿命なランスは得られなかった。
【００４７】
一方、本発明の範囲である本発明例１〜１９の場合は、いずれも使用後のランスの長さ変化及び耐火物の様子にも変化が少なく、ランスを複数回使用できることを確認した。
【００４８】
以上より、本発明が長寿命なランスを得るために有効であることがわかった。また、本発明例１〜４の比較からＲ１／Ｒ３を１．３超、２以下とすると、著しいランス寿命延長が実現できることがわかる。また、本発明例５と６の比較から、Ｒ２が本発明の範囲内であればランス寿命の延長が可能であることがわかる。さらに、本発明例５と６のランスを冷却後切断し、断面側から観察したところ、補強リブがついていなかった実施例５では、耐火物が芯金から浮き上がっているランスが１本あった。しかし、補強リブがついている実施例６では、耐火物の芯金からの浮き上がりは認められなかった。このことから、補強リブをつけることにより耐火物剥落の原因になりうる耐火物の浮き上がりが防止できることがわかる。したがって、このような浮き上がりを防止するために、本発明においては、Ｒ２≧１．１×Ｒ３とすることがより好ましいことがわかる。また、本発明例６〜１１の比較から、本発明はどのような耐火物でも有効であることがわかる。さらに、本発明例６，７と、本発明例９，１０との比較から、ランスの芯金の外周に配される耐火物の線膨張係数は芯金の線膨張係数の０．３倍以上、１．１倍以下としたほうが特に好ましいことがわかる。また、本発明例６と本発明例１１との比較から、耐火物のヤング率は低い方がより寿命延長効果に秀でることがわかる。また、本発明例２と本発明例１１〜１９との比較から、本発明は補強リブの形状、芯金径、芯金の肉厚等に依存せず有効であることがわかる。
【００４９】
【表１】
2007277609.tif 000003
【００５０】
【表２】
2007277609.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るインジェクションランスの断面構成の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る補強リブの形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  インジェクションランス
２  芯金
３  補強リブ
４  耐火物
【図１】
2007277609.tif 000005
【図２】
2007277609.tif 000006