(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状芯金の内周および外周に耐火物を設けてなり、少なくとも内周耐火物を定形耐火物にすると共に、該定形耐火物のうち最下段耐火物の背面下方の片側または両側に欠損部を形成し、前記芯金の内周面に凸設させた受金を該欠損部に当接することで前記定形耐火物を支持し、かつ、前記欠損部に不定形耐火物を内在させ、さらに、前記欠損部に内在させた不定形耐火物を、受金に固着させたスタッドで牽引支持した溶鋼用浸漬管。
【請求項２】
円筒状芯金の内周および外周に耐火物を設けてなり、少なくとも内周耐火物を定形耐火物にすると共に、該定形耐火物のうち最下段耐火物の背面下方の片側または両側に欠損部を形成し、前記芯金の内周面に凸設させた受金を該欠損部に当接することで前記定形耐火物を支持し、かつ、前記欠損部に不定形耐火物を内在させ、さらに、前記欠損部を下方に向かって浸漬管の内側に傾斜させた溶鋼用浸漬管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鋼処理設備としての真空脱ガス装置、簡易脱ガス装置などに装着される浸漬管の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＲＨ式、ＤＨ式、ＫＴＢ式等の真空脱ガス装置あるいはＰＩ、ＣＡＳと称される簡易脱ガス装置には、その下端部に溶鋼を流通させるための浸漬管が着脱自在に装着されている。
【０００３】
この浸漬管は、基本的には円筒状芯金の外周および内周に耐火物を設けて構成される。例えば実公昭６３−１３２３６号公報、特開平７−３４１１９号公報等に見られる通りである。
【０００４】
定形耐火物は不定形耐火物に比べて組織強度が大きく、耐用性に優れている。そこで、浸漬管の内周耐火物は定形耐火物が使用されている。外周耐火物は、最近ではその一部又は全部に定形耐火物の使用が提案されているが、一般にはスタッドによる牽引支持が容易な不定形耐火物が使用されている。
【０００５】
図１は、一般的な浸漬管の縦断面である。円筒状芯金（１）に対して内周耐火物（２）として定形耐火物、外周耐火物（３）は不定形耐火物が設けられている。前記したように、外周耐火物（３）を定形耐火物とした場合もあるが、ここでは不定形耐火物の使用例を示した。
【０００６】
外周耐火物（３）の不定形耐火物はスタッド（６ａ）で牽引支持される。内周耐火物（２）は、受金（５）で最下段耐火物（４ａ）を受けることで支持される。受金（５）は、最下段耐火物（４ａ）に対してその高さ方向の中段に当接されるが、これは受金（５）が金属製のため、耐熱性に劣ることから、溶鋼接触面から距離をとることにある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
浸漬管は使用において、稼働と休止とによって耐火物は熱膨張収縮を繰り返す。最下段耐火物（４ａ）は受金（５）で係止するためにその背面に欠損部（８ａ）が形成されているが、熱膨張収縮の応力がこの欠損部に集中し、図に示すように欠損部（８ａ）のコーナーを起点とした亀裂（７）が発生しやすい。
【０００８】
この亀裂発生で最下段耐火物（４ａ）の亀裂部分以下が脱落すると、受金（５）が溶鋼との接触で溶損し、内周耐火物（２）全体の支持機構が失われて浸漬管の寿命が大幅に低下する。
本発明は、上記従来の問題を解決することで、浸漬管の寿命延長を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の浸漬管は、円筒状芯金の内周および外周に耐火物を設けてなり、少なくとも内周耐火物を定形耐火物にすると共に、該定形耐火物のうち最下段耐火物の背面下方の片側または両側に欠損部を形成し、前記芯金の内周面に凸設させた受金を該欠損部に当接することで前記定形耐火物を支持し、かつ、前記欠損部に不定形耐火物を内在させ、さらに、前記欠損部に内在させた不定形耐火物を、受金に固着させたスタッドで牽引支持した溶鋼用浸漬管円筒状芯金の内周および外周に耐火物を設けるか、または、前記欠損部を下方に向かって浸漬管の内側に傾斜させたことを特徴とする。
【００１０】
本発明での最下段耐火物は、受金を当接する欠損部が背面下方の片側または両側であることで、背面下方において欠損のない個所が存在する。そして、この欠損のない個所による補強作用によって、従来見られた欠損部のコーナーを起点とした亀裂の発生を防止することができる。
【００１１】
最下段耐火物とそれに接する不定形耐火物とに間の目地は、浸漬管使用における芯金の熱膨張を受けて開きやすい。目地開きは溶鋼の侵入で受金を溶損させ、浸漬管の寿命低下を招く。本発明では、欠損部が定形耐火物の背面の片側または両側に設けられたことで、浸漬管の耐火物の脱落が懸念される浸漬管の下端において、不定形耐火物と定形耐火物とが浸漬管の周方向に互いに噛み合う状態となり、熱膨張収縮を受けても不定形耐火物と定形耐火物との間の目地開きが抑制される。
【００１２】
本発明の浸漬管は、以上のように内周耐火物における最下段耐火物の亀裂発生防止と、該最下段耐火物と不定形耐火物との間の目地開き抑制の効果によって下部の耐火物の脱落を防止し、その寿命延長を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面にもとづいて本発明の実施の形態を説明する。本発明の浸漬管は下部構造に特徴を持つことから、以下の説明はこの下部構造を主体に説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態において、図２は要部断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。また、図５，図６は、最下段耐火物（４ａ），（４ｂ）のみについて、背面からみたら見た拡大斜視図である。実際には、この最下段耐火物は、浸漬管の内周方向にわたって配設される。
【００１５】
図７は、従来例における最下段耐火物（４ｄ）の背面からみたら見た拡大斜視図である。最下段耐火物（４ｄ）に形成した欠損部（８ｄ）が背面の下方全体に及んでおり、使用後は図に示すように欠損部のコーナーを起点とした亀裂（７）が発生する。
【００１６】
これに対し、本発明の実施の形態における最下段耐火物は、図５のように背面下方の片側に欠損部（８ｂ）を形成するか、あるいは図６のように背面下方の両側に欠損部（８ｃ）を形成したことで、背面下方において欠損のない個所（９ａ），（９ｂ）が存在する。本発明では、この欠損のない個所（９ａ），（９ｂ）の存在による補強作用によって、従来構造で見られる欠損部のコーナーを起点とした亀裂発生が防止される。
【００１７】
また、最下段耐火物（４ｂ），（４ｃ）の背面下方の片側または両側に欠損部（８ｂ），（８ｃ）を形成したことで、図３のとおり、最下段耐火物と不定形耐火物（１０）とが浸漬管の周方向に互いに噛み合う状態になっている。これにより、最下段耐火物と不定形耐火物との間の目地開きを防止する。
【００１８】
欠損のない個所（９ａ），（９ｂ）は、最下段耐火物（４ｂ），（４ｃ）の背面部の横幅の１／５〜４／５が好ましい。１／５以下では亀裂発生防止の効果が顕著に得られない。さらに好ましくは、４／１〜１／２であるだ４／５より大きいと受金（５）の当接のための間隙が十分に確保できない。
【００１９】
また、受金（５）の具体的は厚さ、形状などは限定されるものではないが、欠損部を面接点で支持するために板状であることが好ましい。例えば最下段耐火物の背面に設けた欠損部を下方に向かって浸漬管の内側に傾斜させた場合は、受金もこの傾斜面に沿わせてもよい。
【００２０】
最下段耐火物の下端面は、図２のように浸漬管の下端に露出させてもよいし、図４のように不定形耐火物（１０）で覆うことで浸漬管の下端より後退させてもよい。浸漬管下端部分の不定形耐火物は、最も脱落しやすい位置にあるため、例えば受金（５）に固着したスタッド（６ｂ）で牽引支持することが好ましい。
【００２１】
最下段耐火物（４ｂ），（４ｃ）に形成した欠損部（８ｂ），（８ｃ）は図のように下方に向かって浸漬管の内側に傾斜させると、その傾斜面が不定形耐火物で支持され、受金（５）の支持力が軽減され、最下段耐火物（４ｂ），（４ｃ）の脱落防止にさらに好ましい。また、前記したように受金（５）に固着したスタッド（６ｂ）で下端に位置する不定形耐火物を牽引支持することで、欠損部の傾斜面での支持効果がより大きくなる。
【００２２】
なお、図８のように欠損部（８ｅ）を背面下方の中央に形成した場合も、背面下方において欠損部のない個所（９ｃ）が存在する。しかし、この場合は欠損部のない個所（９ｃ）が左右に分割することで、欠損部のない個所（９ｃ）のひとつ当りの厚さが自ずと薄くなり、亀裂発生を防止するための補強作用に劣り、亀裂防止について十分な効果が得られない。
【００２３】
また、図面には示していないが、特公昭５９−２５０１２号公報のように背面に穿孔を形成し、この穿孔に挿入した金属ピンをもって支持することも考えられる。しかし、この構造では板状の受金が使用できない。板状の受金による面接点と違って金属ピンでは点接点による支持となり、耐火物重量が金属ピンとの接点に集中し、この金属ピンとの接点を起点とした亀裂が発生しやすく、好ましくない。
【００２４】
本発明の浸漬管は、下部構造に特徴を持つため、他の部位の構造は従来と同様にすれば足りる。例えば図１では、外周耐火物は全体を不定形耐火物の例を示したが、外周耐火物の一部または全部を定形耐火物にしてもよい。
【００２５】
【実施例】
２５０ｔＲＨ式真空脱ガス装置の浸漬管において、本発明実施例と従来例とを比較した。最下段耐火物について、図７のように背面下方の全体に欠損部を設けた従来タイプの浸漬管は、５０〜１００チャージ使用の時点で下方の耐火物の脱落が見られた。
【００２６】
これに対し最下段耐火物について、図５のように背面下方の片方に欠損部を形成したものと、図６のように最下段耐火物の背面下方の両側に欠損部を形成したものは、いずれも１５０チャージ使用後も耐火物の脱落が生じなかった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の浸漬管は、以上のように内周耐火物における最下段耐火物の亀裂発生防止と、該最下段耐火物と不定形耐火物との間の目地開き抑制の効果によって下部耐火物の脱落を防止し、その寿命延長を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】浸漬管全体の縦断面図。
【図２】本発明の実施に形態において、要部断面図。
【図３】第２図のＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明の他の実施の形態において、要部断面図。
【図５】本発明の他の実施に形態において、最下段耐火物の背面から見た拡大斜視図。
【図６】本発明の他の実施に形態において、最下段耐火物の背面から見た拡大斜視図。
【図７】従来例の形態において、最下段耐火物の背面から見た拡大斜視図。
【図８】比較例の形態において、最下段耐火物の背面から見た拡大斜視図。
【符号の説明】
１  芯金
２  内周耐火物
３  外周耐火物
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ  最下段耐火物
５  受金
６ａ，６ｂ  スタッド
７  亀裂
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ  欠損部
９ａ，９ｂ，９ｃ  欠損部がない個所
１０  不定形耐火物
【図１】
0003747422.tif 000002
【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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