(57)【要約】  本発明は、高温溶融物を取り扱う容器の少なくとも１つの壁に対する接続領域の耐火性セラミックボトムに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも２つの層（１０、２０）を特徴とするベース、すなわち、
（ｂ）不変性の耐火性セラミックのライニングで作られる下部層（１０）、
（ｃ）摩耗性の耐火性セラミックのライニングで作られる上部層（２０）を特徴とするベースを特徴とし、
（ｄ）前記不変性のライニング（１０）が、水平に対して少なくとも１°だけ傾斜した、前記摩耗性のライニング（２０）に隣接する表面（１０ｏ）を特徴とし、
（ｅ）この表面（１０ｏ）が、三次元デザインを特徴とし、
（ｆ）前記摩耗性のライニング（２０）が、耐火性セラミック固体ブリック（２１）の少なくとも６０モル％で構成され、
（ｇ）前記不変性のライニング（１０）及び前記摩耗性のライニング（２０）が、高温溶融物用の少なくとも１つの共通の吐出口（３０）の集積における少なくとも１つの不一致を特徴とする、
高温溶融物の処理用の容器（５０）の少なくとも１つの壁（５２）に対する接続領域の耐火性セラミックベース。
【請求項２】
その不変性のライニング（１０）が、主に、少なくとも１つの一体型の耐火性塊で構成される、請求項１に記載のベース。
【請求項３】
その不変性のライニング（１０）が、少なくとも１つの一体型の耐火性塊で作られている予め作られた部材である、請求項１に記載のベース。
【請求項４】
その不変性のライニング（１０）が、少なくとも１つの段差部（１３）を特徴とする、請求項１に記載のベース。
【請求項５】
前記摩耗性のライニング（２０）に隣接する、前記不変性のライニング（１０）の表面（１０ｏ）が、少なくとも部分的に水平に対して２°から２５°だけ傾斜している、請求項１に記載のベース。
【請求項６】
前記不変性のライニング（１０）及び前記摩耗性のライニング（２０）に組み込まれる少なくとも１つの独立した要素（１４、３０）を有する、請求項１に記載のベース。
【請求項７】
前記摩耗性のライニング（２０）の固体ブリック（２１）の少なくとも７５％が、単一層に置かれる、請求項１に記載のベース。
【請求項８】
前記摩耗性のライニング（２０）の固体ブリック（２１）の少なくとも６０％が同一である、請求項１に記載のベース。
【請求項９】
前記摩耗性のライニング（２０）の固体ブリック（２１）が、複数の固体ブリックで構成される予め組み立てられた部分として少なくとも部分的に置かれる、請求項１に記載のベース。
【請求項１０】
その摩耗性のライニング（２０）が、少なくとも７０モル％の固体ブリックで構成され、それが、上面視（平面視）で、三角形、長方形又は多角形の形状を特徴とする、請求項１に記載のベース。
【請求項１１】
その摩耗性のライニング（２０）が、少なくとも８０モル％の固体ブリック（２１）で構成され、それが、垂直方向においてそれらの最大の拡張を有する、請求項１に記載のベース。
【請求項１２】
前記摩耗性のライニング（２０）の固体ブリック（２１）が、以下の群：マグネシア、アルミナ、マグネシア−カーボン、ドロマ、マグネシア−クロマイトの少なくとも１つの材料からなる、請求項１に記載のベース。
【請求項１３】
−前記固体ブリック（２１）の間、
−前記固体ブリック（２１）及び前記容器（５０）の壁（５２）の間、
−前記固体ブリック（２１）及び前記不変性のライニング（１０）の間、
−前記固体ブリック（２１）及び前記ベースの独立した要素（１４、３０）の間、
にあるペンデンティブ（２３）が、少なくとも部分的に耐火性セラミック塊で満たされる、請求項１から６の何れか一項に記載のベース。
【請求項１４】
前記固体ブリック（２１）が、前記不変性のライニング（１０）の表面（１０ｏ）の領域に段差状の形式でオフセット配置され、それが、水平に対して少なくとも１．５°だけ傾斜している、請求項１に記載のベース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温溶融物処理用の容器の少なくとも１つの壁に対する接続領域の耐火性セラミックベース（ボトム）に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器は、例えば、冶金取鍋であり得る。従来技術及び本発明は、本願を用いて以下に詳細に記載される。
【０００３】
このような取鍋は、例えば米国特許第５，８７９，６１６号に示される。非常に簡素化すると、それは、全体として一種のポット形状が作られるように、ベース、及びおおよそ円形の内部断面を有する、ベースに沿って上方に走る壁で構成される。少なくとも１つのホール（吐出領域）がベースに配置される。
【０００４】
取鍋内で処理される金属溶融物は、吐出口（タップ）を介して、例えばタンディッシュである下流の装置に入る。金属溶融物の量の調整／制御に関して、制御手段とも称される、例えばストッパー又はスライドプレートバルブがある。
【０００５】
スラグがタンディッシュに入る場合、鋼の品質は、タンディッシュの耐久性と同様に低下する。従って、スラグが吐出口に達すると直ぐに吐出口を閉じることが試みられる。次いで、取鍋は、残りの量の溶融物及びスラグが付いたものとなる。それによって、材料の大きな損失及びリサイクルの費用高が生じる。
【０００６】
スラグが金属溶融物（鋼溶融物）より多いので、それは、主に金属浴に浮く。従って、取鍋ベースの表面は、できるだけスラグがそこを通って流れる前に、できるだけ多く液体金属を吐出タップ（開口）を通して移動させるために、傾斜した方式で設計されており、それは、ベースの最下点である。
【０００７】
これは、相当に複雑なベースの形状を必要とする。ベースの耐火性のライニングは、複雑になり、高価になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，８７９，６１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、できるだけ多くの溶融物が良質に溶融容器から取り出され得るような構造を提供する目的に基礎がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、以下の方法を提案する。
【００１１】
原則に基づいて、吐出口（ノズル）に対する傾斜表面に沿って溶融物を運ぶことが有利である。従って、本発明によるベースは、少なくとも部分的に、水平に対して傾斜しているべきである。傾斜した表面は、特に吐出領域に対して下に傾いている。
【００１２】
注入中における再生可能な条件を保証するために、溶融物が流れて通るベースの形状は、可能な限り常に一定であるべきである。これは、摩耗した耐火性材料の修理又は交換の後でさえも、ベースの形状、特にベースの表面が、理想的には不変なままである（技術的に許容な限界内で）ことを意味する。
【００１３】
新規に製造された一体型の摩耗性のライニングは、米国特許第５，８７９，６１６号に開示されているようなものであり、必ずしも修理後の種々の形状を特徴とすることを必要としない。
【００１４】
本発明は、他の方法に従う：ベースは、摩耗性のライニングが配置される耐火性（耐熱性）の不変性のライニングで形成される。
【００１５】
不変性のライニング、又はより具体的には不変性のライニングの表面は、摩耗性のライニングに対する所望の形状を与える。不変性のライニングは、従って、少なくとも１つの傾斜した領域及び三次元形状を特徴とする。
【００１６】
不変性のライニングは、如何なる摩耗にも晒されないので、長期間にわたって更新されないといけないものではない。不変性のライニングの上部に配置される摩耗性のライニングのみが消耗され、時間に伴って修理又は交換されなければならない。
【００１７】
摩耗性のライニングが耐火性ブリックの形態の不変性のライニングに置かれる場合、摩耗性のライニングの上側部が、不変性のライニングの上側部と同一又は概して同一の形状（形態）を特徴とすることが明らかである。これは、摩耗性のライニングのブリックがほぼ同一であり、同一方向にほぼ置かれるときはいつでも、特に有効である。
【００１８】
不変性のライニングがプロセス中に接触されないままであり、依然として所望の表面形状を画定するので、これはまた、単一のブリック、ブリック領域又は摩耗性ライニング全体が置換され又は更新される場合に有効である。
【００１９】
上述の特徴は、技術的な環境の限度内において有効である。耐火性セラミック材料で作られる（傾斜した）ベースは、数学的／物理的な意味で完全に平坦（傾斜した面）であり得るわけではなく、円形の内部断面を有する取鍋の場合、壁に対するブリックの間、又は、ブリック及び吐出領域の間に避けられない転移があり、それは、別個の段階で満たされなければならない。このようにするために、詳細は以下に与えられる。しかしながら、摩耗性層の主たる部分が標準的なブリックで作られることができるので、これらは、単なる支持方法である。
【００２０】
最も一般的な実施形態において、本発明は、
−少なくとも２つの層を特徴とするベース、すなわち、
−不変性の耐火性セラミックのライニングで作られる下部層、
−摩耗性の耐火性セラミックのライニングで作られる上部層を特徴とするベースを特徴とし、
−不変性のライニングが、少なくとも部分的に、水平に対して１°を超えて傾斜した、摩耗性のライニングに隣接する表面を特徴とし、
−この表面が、三次元デザインを特徴とし、
−摩耗性のライニングが、セラミック固体ブリックの少なくとも６０モル％で構成され、
−不変性のライニング及び摩耗性のライニングが、高温溶融物の少なくとも１つの共通の吐出口の形成における少なくとも１つの不一致を特徴とする、
高温溶融物の処理用の容器の少なくとも１つの壁に対する接続領域の耐火性セラミックベースに関する。
【００２１】
“上部、下部”等の情報は、通常、容器の通常の使用位置を参照する。
【００２２】
“固体ブリック”という用語は、それらの形状又は組成にかかわらず、全てのタイプの伝統的な耐火性セラミックブリックを含む。固体ブリックは、特に、主に均一な内部構造を有する、立方体状の、円柱状の又は三次元の多角形のコンパクトな耐火性ブリックである。開放気孔率及び／又は密閉気孔率は、可能な限り低くなければならず、例えば、２０体積％未満、好ましくは１５体積％未満、１０体積％未満又は５体積％未満である。
【００２３】
特に、開口又は個々のより大きなキャビティを特徴とするブリック、及び／又は、ガス抜きプラグ及び他の機能的な要素等の特別な冶金用途のブリックは除かれる。しかしながら、ノズル又はガス抜きプラグは、個々の独立した要素としての摩耗性のライニングに組み立てられるのと同様に、不変性のライニングに組み立てられ得る。“個々の独立した要素”とは、摩耗性のライニングと無関係である使用を意味する。
【００２４】
本発明によれば、摩耗性のライニングの少なくとも６０モル％は、このような固体ブリックで構成されるべきである。この値はまた、６５モル％超、７０モル％超、７５モル％超、８０モル％超、８５モル％超、９０モル％超、９３モル％超、又は９５モル％超であり得る。対応する割合の固体ブリックは、対応する取鍋の形状、寸法及びサイズに依存する。可能な限り良好に不変性のライニングの表面構造を再形成するために、それは、可能な限り高いものであるべきである。
【００２５】
残りの部分は、例えば耐火性塊で作られ得、それは、ペンディティブ（間隙）を満たすために、吐出領域内等の、隣接するブリックの間、ブリック及び壁の間、又は他の要素における転移領域に付けられる。これに関する更なる情報は、以下に与えられる。
【００２６】
一実施形態によれば、不変性のライニングは、一体型の耐火性塊で構成される。不変性のライニング全体は、インサイチュで又は任意の場所で製造され得、溶融物容器が使用されるプラントの外でさえも製造され得る。予め作られた部材として不変性のライニングを設計することも有利である。予め作られた部材は、１つ又は複数の部品（例えば、２から１０個の部品）で構成され得、例えば完全な不変性のライニングを互いに補う部材で構成され得る。
【００２７】
ベースの不変性のライニングは、次いで、取鍋に組み立てられ、その後、摩耗性のライニングは、不変性のライニングの上に置かれる。
【００２８】
不変性のライニングの三次元形状は、それが、摩耗性のライニングの表面構造がどのようなものであるかを決定するので、重要である。摩耗性のライニングの表面構造は、この表面が溶融物に接触し、吐出口を介して多量に可能なだけ多くの溶融物をもたらすことができるために、重要である。
【００２９】
不変性のライニングは、異なる外部及び内部装置を特徴とし得る：例えば、
−溶融物のための衝撃領域の（衝撃パッドの）生成のための装置、
−溶融物の排水のための段差部、
−ガス抜きプラグ、ウェルブロック等の内部取付のための刻み目、
−ボウル形状の刻み目、
−ダムの形成のための上流ポインティング壁、
である。
【００３０】
摩耗性のライニングは、既に記載されたように、これらの形状を直接的に採用する。
【００３１】
不変性のライニングの表面、従って摩耗性のライニングの対応する表面は、完全に又は部分的に傾斜され得る。最大傾斜は、通常、水平に対して４５°であり、可能な上限は、３０°、２５°、１５°又は１０°であり、可能な下限は、１．５°、２°、３°、４°、５°又は８°である。
【００３２】
一実施形態によれば、摩耗性のライニングの１つに隣接する、不変性のライニングの表面は、少なくとも部分的に水平に対して２°から２５°だけ傾斜している。吐出口（タップ）に近接する部分は、冶金容器の壁領域のセグメントより急な傾斜を特徴とし得る。
【００３３】
以下のパラメータが少なくとも個別に又は好ましくは組み合わせて考慮される場合、摩耗性のライニングの表面形状は、不変性のライニングの表面形状と同様であってもよい：
−摩耗性のライニングの固体ブリックの少なくとも７５％が、単一層に置かれる。この値が８０％超、８５％超、９０％超又は９５％超でさえある場合、より高い整合が達成される。
−少なくとも６０％、又は良好には、摩耗性のライニングの固体ブリックの少なくとも６５％、７０％、７５％又は８０％が同一である。摩耗性のライニングのブリックの８５％超、例えば９０％超又は９５％超が同一である場合、不変性のライニング及び摩耗性のライニングの表面間の平行は、最適化される。
−摩耗性のライニングのブリックは、主に（８０％超、８５％超、９０％超、９５％超）、同一方向に又は一貫したパターン、例えばフィッシュボーンパターンで置かれる。
【００３４】
本発明は、予め作られた部分として摩耗性の部分の固体ブリックを少なくとも部分的に挿入することを可能にし、各々は、複数の固体ブリックで構成される。それによって、修理が簡素化され得る。
【００３５】
述べられたように、ブリックの形状は、決定的なものではない。しかしながら、その摩耗性のライニングが固体ブリックの少なくとも７０モル％又は少なくとも７５モル％で構成されるベースは、特に容易に作ることができ、それは、上面視（平面視）で、三角形、長方形又は多角形の形状を特徴とする。
【００３６】
さらなる実施形態によれば、摩耗性のライニングは、少なくとも８０モル％の固体ブリックで構成され、それは、垂直方向にそれらの最大の拡張を有する。
【００３７】
一般的に、摩耗性層のブリックは、あらゆる耐火性材料で作られ得、例えば、以下の群：マグネシア（ＭｇＯ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシア−カーボン（ＭｇＯ−Ｃ）、ドロマ（ＭｇＯ−ＣａＯ）、マグネシア−クロマイト（ＭｇＯ−Ｃｒ２Ｏ３）、ＴｉＯ２の少なくとも１つの材料で作られ得る。
【００３８】
不変性の又は摩耗性のライニング用の立方体状のブリック並びに丸い／円形の内部断面を有する取鍋において、ペンデンティブ／間隙は、ベース及び壁の間に不可避的に生じる。類似のペンデンティブは、例えば、
−固体ブリックの間、
−固体ブリック及び不変性のライニングの間、
−固体ブリック及びベースの独立した要素の間、
に生じ得る。
【００３９】
これらのペンデンティブは、耐火性のセラミック塊で満たされ得る。この適用は、例えば、スタンピング、吹き付け又は接合によって手動で又は自動で行われ得る。
【００４０】
摩耗性のライニングの隣接する固体ブリックの間の接合（溝）を避けるために、本発明の一実施形態は、以下を提案する：水平に対して少なくとも１．５°だけ傾斜している、不変性のライニングの表面に置かれる固体ブリックは、図面の詳細な説明に記載されるように、例えば、段差状の形式でオフセット配置される（平坦な支持体が考えられない限りにおいて）。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は、従来技術と比較して以下の利点を与える：
−あらゆる耐火性タイプが摩耗性のライニングに対して使用され得る。
−高い堅牢性及び高い水和抵抗を特徴とする塊、例えばアルミニウムの塊が、一体型の不変性のライニングに有用である。
−更新されない不変性のライニングが、完成したベースの表面の形状を既に画定しているので、ベースの載置時間が短い。
−予め作られた／予め製造された部材としての不変性のライニングの載置が、ベース構成全体の載置を最適化する。
−不変性のライニングが変化しないままであるので、載置中の誤りが通常起こり得ない。
−摩耗性の層のブリックの配置が単純であり、フォーマットの選択又はブリックの位置合わせ中における誤りが最小化される。
−複雑なベース形状も製造され得る。
−内部及び外部装置が容易に集積され得る。
−不変性のライニングが溶融物に接触せず、従って、安価な耐火性材料が使用された場合でも、その耐用寿命がさらに増加する。不変性のライニングのプロファイルが永久的に保存される。
−注ぎ（タッピング）中に、容器が、若干傾けられ又は斜めにされなければならないだけである。
−耐火性材料の消費が低減される。
【００４２】
本発明の更なる特徴は、以下の明細書と共に従属請求項の特徴に示されている。個々の特徴はまた、これが明確に排除されず、又は技術的に不合理でない限りにおいて、種々の組合せで適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１ａ】本発明による取鍋のベースの斜視図であって分解図である。
【図１ｂ】本発明による取鍋のベースの斜視図であって分解図である。
【図１ｃ】本発明による取鍋のベースの斜視図であって組立後の図である。
【図２】ベースの第１部分の部分断面図である。
【図３】ベースの第２部分の部分断面図である。
【図４】ベースの第３部分の部分断面図である。
【図５】ベースの第４３部分の部分断面図である。
【図６】図１に類似するベースを有する取鍋の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明は、種々の実施形態を参照して以下にさらに記載される。各々が具体的に図式されることが示される。
【００４５】
これらの図において、同一又は同様の要素は、同一の参照符号で示される。取鍋が正確に垂直に位置する構成が開示される。
【００４６】
図１は、２つの層、すなわち下部層１０及び上部に配置される上部層２０を有するベースを示す。両方とも上面視（平面視）でほぼ円形である。
【００４７】
下部層１０は、不変性のライニングとして設計され、アルミニウムベースにおける耐火性セラミック塊で作られる。不変性のライニング１０は、予め製造された要素として完全に設計され、水平下部表面１０ｕ及び三次元設計された上部表面１０ｏを特徴とする。表面１０ｏは、以下の領域を特徴とする：
−ほぼ中心にある第１の段差部１３；
−左側上部側にある隆起した衝撃パッド１４；
−水平に対して約３°だけ傾斜した表面１０ｏの全ての領域−吐出領域３０に対する方向に傾斜を有する。
【００４８】
上部層２０、従って摩耗性の層は、吐出領域３０を除いて、一貫したレイアウトで同一のサイズの立方体状の耐火性ブリック２１で主に（８０モル％超まで）構成される。
【００４９】
従って、摩耗性の層２０の下側部２０ｕ及び上側部２０ｏの形状は、通常、不変性のライニング１０の上側部１０ｏの幾何学的条件に従う。
【００５０】
図２に示されるように、ブリック２１（固体ブリック）が、段差部１３（傾斜：約９０°）の領域に若干オフセットされるという事実によって差異が生じるだけである。従って、不変性のライニングの上側部１０ｏ及びブリック２１．１の下側部２０ｕの間に生成される空間２３は、アルミニウムベース上の耐火性塊で満たされる。
【００５１】
これは、同様に、例えば２５°（図３）の傾斜を有する領域における段差部、又は異なる傾斜を有する連続した傾斜表面における固体ブリック２１の位置合わせ（図４）に有効である。
【００５２】
図５は、図３及び図４の傾斜した平坦な表面が段差状の形状によって置き換えられた実施形態を示すが、それは、技術的に見て、完全に図３のものと同様の傾斜を生成する。その限りにおいて、完全に“傾斜した表面”という用語が、対応する連続した小さい段差部１３を有する実施形態も含む（図５）。
【００５３】
図１及び図６に示されるように、ブリック２１及び取鍋５０の隣接した湾曲した容器の壁５２の間にペンディティブＺもある。これらの領域はまた、一体型の耐火性塊で満たされる。
【００５４】
本発明によるベースにおいて、摩耗性のライニング２０のみが置き換えられる。そのようにするために、ブリック２１及び摩耗性のライニング２０の可能な更なる要素が取り外される。不変性のライニング１０は、変わらないままである。従って、新規な摩耗性のライニング２０は、摩耗性のライニング２０の上側部２０ｏが再び不変性のライニング１０の表面形状に対応するように、不変性のライニング１０の既存の形状に再構築される。
【００５５】
それによって、変えられない不変性の（耐久性のある）ライニング１０によって三次元デザインが自動的に決定される、単純で、迅速で、安価な修復オプションが提供される。
【符号の説明】
【００５６】
１０  層
１０ｕ  水平下部表面
１３  段差部
１４  隆起状の衝撃パッド
２０  層
２０ｏ  上側部
２０ｕ  下側部
２１  耐火性セラミック固体ブリック
２３  ペンデンティブ
５０  容器
５２  壁
Ｚ  ペンデンティブ
【図１ａ】
2016507715.tif 000003
【図１ｂ】
2016507715.tif 000004
【図１ｃ】
2016507715.tif 000005
【図２】
2016507715.tif 000006
【図３】
2016507715.tif 000007
【図４】
2016507715.tif 000008
【図５】
2016507715.tif 000009
【図６】
2016507715.tif 000010
【国際調査報告】
2016507715.tif 000011
2016507715.tif 000012
2016507715.tif 000013
2016507715.tif 000014