(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の芯金と該芯金の内側に配置固定された筒状の定形耐火物と該芯金の外側と下端面および該定形耐火物の下端面に一体的に形成された不定形耐火物とをもつ簡易取鍋精錬装置用浸漬管であって、
前記芯金は、金属板を筒状に形成した上端部と該上端部の下端部分に一体的に形成された下端部とからなり、
該下端部は該上端部の該下端部分に周方向に所定の間隔を隔てて一端を溶接されて垂下する複数個の棒部材と、該棒部材の他端に溶接されて連結された筒状のリング状部材とよりなり、且つ該棒部材と該リング状部材で区画されている該芯金の内側と外側とを連通する多数の略縦向きの長方形である貫通窓を有し、該芯金の外側と該定形耐火物の下端面に形成された該不定形耐火物は、該貫通窓により一体的に連結されていることを特徴とする簡易取鍋精錬装置用浸漬管。
【請求項２】
前記棒部材の溶接される前記所定の間隔は５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であり、
前記棒部材は外径が５ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり長さが５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の金属棒であり、
前記リング状部材は巾が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下厚さが３ｍｍ以上２５ｍｍ以下の帯状金属板を円形に加工しその長手方向の両端を溶接により一体化した筒状のものである請求項１記載の簡易取鍋精錬装置用浸漬管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡易取鍋精錬装置用浸漬管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、従来例のひとつである簡易取鍋精錬装置用浸漬管（以下、浸漬管と称す）１Ｄは、図８に示すように、筒状の芯金２Ｄとその内側に配置固定された筒状の定形耐火物４と芯金２Ｄの外側と下端面２ｃおよび定形耐火物４の下端面４ｃに一体的に形成された不定形耐火物５とをもつ。
【０００３】
この浸漬管１Ｄは、援用して示す実施例の図７のように、簡易取鍋精錬装置６を構成する取鍋（溶鋼鍋）６ａと上方空間槽６ｃとの間に、それらを連通するようにして垂直位置に組み込まれ、かつ下端部が取鍋６ａの溶湯７の溶湯規定液面位ｈ１下に位置するように配置、保持されて用いられる。
なお、浸漬管１Ｄは、使用に際してまず、取鍋６ａの内底部に開口するポーラスプラグ６０ａからＡｒを噴出させて溶湯７を攪拌する。そして溶湯７に浮かぶスラグが攪拌流に伴って遠ざかる状態（スラグの無い状態）となった浸漬予定領域に下端部が浸漬される。
【０００４】
一方、簡易取鍋精錬装置６の使用時にも、前記場合と同様、ポーラスプラグ６０ａから噴出させたＡｒによってスラグを浸漬管１Ｄから遠ざけることができるため、上方空間槽６ｃの投入口６２ｃから投入された合金成分調整材による浸漬管１Ｄ内（溶湯通路６ｂ）の溶湯７での微妙な合金成分の調整に影響を与えずにすむ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の浸漬管１Ｄは、使用に際し、取鍋６ａ内で溶湯定液面位ｈ１下に配置され、高温の溶湯７に浸漬される不定形耐火物５の下端部５０に最も負担が係る。
このため、不定形耐火物５の下端部５０は、芯金２Ｄの下端面２ｃ、下端面２ｃに設けられたリブ２４、リブ２４に設けられたリング２５、などに溶接で連結したアンカー３を芯として埋め込むように形成され、かつ前記アンカー３によって固定、保持されているものの、他の領域（高温の溶湯７に浸漬される領域以外の領域）に較べ、耐久寿命（芯金２Ｄから剥離崩壊、落下し使用に耐えない状態となるまで）が短い。
【０００６】
ここで、不定形耐火物５の下端部５０を固定、保持するアンカー３を増設することによって、前記下端部５０の強度を増し、浸漬管１Ｄの耐久寿命を延長することが考えられる。
しかし、現状では、芯金２Ｄの下端面２ｃ、リブ２４、リング２５などにアンカー３を連結するためのスペースが既に最大限利用されているため、新たに増設用のスペースを確保、拡大することを困難としている。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みなされたもので、不定形耐火物の耐久性を向上でき、長期の使用に耐えることができる簡易取鍋精錬装置用浸漬管を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明、簡易取鍋精錬装置用浸漬管は、筒状の芯金と該芯金の内側に配置固定された筒状の定形耐火物と該芯金の外側と下端面および該定形耐火物の下端面に一体的に形成された不定形耐火物とをもつ簡易取鍋精錬装置用浸漬管であって、前記芯金は、金属板を筒状に形成した上端部と該上端部の下端部分に一体的に形成された下端部とからなり、該下端部は該上端部の該下端部分に周方向に所定の間隔を隔てて一端を溶接されて垂下する複数個の棒部材と、該棒部材の他端に溶接されて連結された筒状のリング状部材とよりなり、且つ該棒部材と該リング状部材で区画されている該芯金の内側と外側とを連通する多数の略縦向きの長方形である貫通窓を有し、該芯金の外側と該定形耐火物の下端面に形成された該不定形耐火物は、該貫通窓により一体的に連結されていることを特徴とする。
【０００９】
前記構成によると、不定形耐火物は、多数の貫通窓を通じて前記各領域（芯金の外側と下端面側および定形耐火物の下端面側）を一体的に連結されて芯金の下端部に強固に固定、保持されるため、耐久性を向上できる。
従って本発明、簡易取鍋精錬装置用浸漬管によれば、不定形耐火物の耐久寿命を延ばすことができ、かつ長期の間、芯金から脱落せずに使用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明、簡易取鍋精錬装置用浸漬管は、芯金の下端部に芯金の内側と外側とを連通する多数の貫通窓をもつことと、不定形耐火物が貫通窓により一体的に連結されることに特徴がある。
前記芯金は、金属板を筒状に形成した上端部と上端部の下端部分に一体的に形成された下端部とで形成できる。なお、前記上端部の下端部分とは、筒状体の下方外周面および下方内周面、筒状体の下端面を含む。
【００１１】
前記下端部は、上端部の下端部分に周方向に所定の間隔を隔てて一端を溶接されて垂下する複数個の棒部材と、棒部材の他端に連結されたリング状部材とより形成できる。
前記棒部材とリング状部材で貫通窓を区画する。貫通窓の大きさ、形状、数は、貫通窓を区画する各棒部材の長さおよび周方向への各棒部材の間隔巾を設定することにより目的とするものにできる。
【００１２】
貫通窓は、芯金の外側と下端面および定形耐火物の下端面に一体的に形成された不定形耐火物を連結でき、不定形耐火物を強化できる。
棒部材の一端を溶接する位置としては、上端部の下端部分であればよく、例えば上端部を形成する筒状体の下方外周面、下方内周面、下端面などである。
棒部材の他端を溶接する位置としては、例えばリング状部材の外周面、内周面、上面などである。なお、棒部材の他端側は、例えばＬ字状あるいは逆Ｌ字状に折り曲げた水平部分として形成し、この水平部分をリング状部材に溶接することもできる。
【００１３】
各棒部材は、リング状部材とで貫通窓を区画するとともに、不定形耐火物に埋まり、不定形耐火物を強化する多数の芯材として役立つ。
リング状部材は、各棒部材の他端に溶接されることによって、各棒部材とで貫通窓を区画するとともに、一体的に連結された各棒部材を補強する。
リング状部材としては、所定の巾、長さ、厚みの金属板を目的とする径の円形筒状としたもので、例えば、帯状金属板を円形に加工した後、両端部を溶接により一体化したものや、金属筒を所定の巾に輪切りにしたものなどを用いることができる。
【００１４】
なお、リング状部材は、芯金を構成する一部であり、かつ筒状の上端部の下端部分に一体的に形成される下端部に前記上端部と同じ筒状部分を前記貫通窓の下側に延長できる。
不定形耐火物は、芯金の外側と下端面および定形耐火物の下端面に一体的に形成されるとともに、それらの領域を前記多数の貫通窓により一体的に連結し強化できる。
【００１５】
【実施例】
本発明、簡易取鍋精錬装置用浸漬管（以下、浸漬管と称す）の実施例を図１〜図７に基づいて説明する。
図１に平面、図２に図１のＡーＡ線断面および要部外周を部分的に示す実施例の浸漬管１は、金属板を円筒状に形成した上端部２０と上端部２０の下端部分２００に一体的に形成され多数の貫通窓２１ｅもつ略格子状の下端部２１とで形成された芯金２を備えたことに特色がある。
【００１６】
この浸漬管１は、前記芯金２と、芯金２の上端部２０の外周面２０ｂに連結された複数のアンカー３と、芯金２の上端部２０の内周面２０ａ側に配置された筒状の定形耐火物４（図１、図２参照）と、芯金２の上端部２０の外周面２０ｂと下端面２０ｃおよび定形耐火物４の下端面４ｃに一体的に形成された不定形耐火物５とからなる。
【００１７】
図３、図４に斜視して示す芯金２の上端部２０は、厚さ３ｍｍ〜２５ｍｍの金属（ＳＳ４００）板を用いて円筒状に加工されたものである。
芯金２の下端部２１は、前記上端部２０の下端部分２００に周方向Ｓに間隔巾Ｗ（５０ｍｍ〜５００ｍｍ）を隔てた等間隔位置で一端２１０を溶接されて垂下する複数個の棒部材２１ａと、各棒部材２１ａの他端２１１外周側に、内周面２１３が溶接されたリング状部材２１ｂとよりなり、貫通窓２１ｅを区画する。前記金属棒部材２１ａは、外径ｔが５ｍｍ〜４０ｍｍ、長さＬが５０ｍｍ〜１０００ｍｍの金属（ＳＳ４００）棒である。
【００１８】
リング状部材２１ｂは、巾Ｗ１が５ｍｍ〜１００ｍｍ、所定の長さ（図示せず）で厚さｔ１が３ｍｍ〜２５ｍｍの帯状金属（ＳＳ４００）板（図示せず）を円形に加工し、その長手方向の両端（図示せず）を溶接により一体化した短い筒状のものである。
なお、貫通窓２１ｅは、前記間隔巾Ｗで所定の縦長Ｌ１の略縦向きの長方形である。
【００１９】
一方、上端部２０の上端部分の外周面２０ｂ側には、剛性を備えたリング状のフランジ２３が溶接で連結される（図１、図２参照）。
上端部２０の下端部分２００の内周面２０ａ側には、周方向Ｓに沿って所定の間隔でかつ定形耐火物４の下端面４ｃを載置、保持する所定数のリブ２４が溶接で連結される。また、各リブ２４には、その補強およびアンカー３増設用スペースを確保することを兼ねて断面円形のリング２５が溶接で連結される。
【００２０】
リブ２４は、周方向Ｓに沿って配置された複数個の定形耐火物４のうち、少なくとも３個以上の端面４ｃを載置、保持することが好ましい。
アンカー３は、芯金２の上端部２０の外周面２０ｂおよび下端面２０ｃ、前記リブ２４およびリング２５などに目的とする数が溶接で連結される。
定形耐火物４は、その材質としてＭｇＯ−Ｃ質、ＭｇＯ−Ｃｒ2 Ｏ3 質、Ｈｉ−Ａｌ2 Ｏ3 質、ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃ質、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｃ質、などを用い、予め目的の形状に製造されたれんがであり、芯金２の内周面２ａ側で周方向Ｓに沿って上下２段に配置し筒状体を形成する。
【００２１】
ついで、前記芯金２、定形耐火物４、不定形耐火物５を用い、実施例の浸漬管１を製造する場合を説明する。
まず、芯金２は、フランジ２３を下方にして図略の水平基盤に設置される。この後、複数個の定形耐火物４が芯金２の上端部２０の内周面２０ａで周方向Ｓに沿って配置されるとともに、上下に２段に積みあげられ、内径３００ｍｍの筒状体として形成される。このとき、上段の定形耐火物４の一面４０と、フランジ２３の一面２３０とが一致した（面ーとなる）位置に高さ調整される。
【００２２】
前記のように配置される各定形耐火物４の各隙間（目地）ｅ１には、目的とする接合材〔ＭｇＯ質あるいはＭｇＯ−Ｃｒ2 Ｏ3 質のモルタル（図示せず）〕が充填される。なお、前記モルタルの充填を施さず空目地施工とすることもできる。さらに、各定形耐火物４の外周面４ｂと芯金２の上端部２０の内周面２０ａとの隙間には、接合材〔ＭｇＯ質あるいはＭｇＯ−Ｃｒ2 Ｏ3 質のモルタル〕５ａが充填される。
【００２３】
ついで、前記水平基盤上の定形耐火物４および芯金２には、上端部２０の外周面２０ｂから所定の間隔を隔てた同心円位置で、フランジ２３の他面２３１から軸心線Ｐに方向に沿い所定の長さに筒状に延びる図略の外側型枠が配置される。
また、定形耐火物４の内周面４ａ側には、内周面４ａに接する外周面をもち、前記外側型枠と同じ軸心線Ｐに方向に沿い所定の長さを備えた図略の内側型枠が配置される。
【００２４】
ついで、前記外側型枠と内側型枠とで形成された筒状空間に不定形耐火物５の原料〔粉状耐火物（耐火性の粉末に、耐火性の水硬性セメントを混合したもの）を用い、施工時に水を加えたもの〕を流し込み充填する。不定形耐火物５の原料すると、原料は、芯金２の上端部２０の外周面２０ｂおよび下端面２０ｃ、フランジ２３の他面２３０、リブ２４、リング２５、アンカー３、定形耐火物４の下端面４ｃを埋め、さらに、芯金２の上端部２０の下端部分２００に溶接されている下端部２１および下端部２１に形成された貫通窓２１ｅを埋め、硬化する。
【００２５】
前記原料は、硬化するに伴い、芯金２の上端部２０の外周面２０ｂおよび下端面２０ｃ、芯金２の下端部２１、フランジ２３、リブ２４、リング２５、アンカー３、定形耐火物４の下端面４ｃを一体的に接合、固定する不定形耐火物５として形成される。
このため、不定形耐火物５の下端部５０には、芯金２の下端部２１の貫通窓２１ｅを埋め、かつ貫通窓２１ｅを介して芯金２の外側領域ｒ２と内側領域ｒ１（定形耐火物４の下端面４ｃ側）とを一体的に連結する連結領域ｒ３（図３参照）が得られる。
【００２６】
さらに、不定形耐火物５の下端部５０には、貫通窓２１ｅを形成する多数の棒部材２１ａが溶接で連結、固定されたリング状部材２１ｂにより補強された芯材として埋まる。
従って、このようにして製造された浸漬管１は、不定形耐火物５の下端部５０が強化され、かつ芯金２の下端部２１に強固に固定保持されたものとなる。
【００２７】
この浸漬管１は、図７に示されるように、簡易取鍋精錬装置６を構成する取鍋（溶鋼鍋）６ａと上方空間槽６ｃとの間に、それらを連通するようにして垂直位置に組み込まれ、かつ下端部が取鍋６ａの溶湯７の溶湯規定液面位ｈ１下に位置するように配置、保持されて用いられる。
なお、浸漬管１は、使用に際してまず、取鍋６ａの内底部に開口するポーラスプラグ６０ａからＡｒを噴出させて溶湯７を攪拌する。そして溶湯７に浮かぶスラグが攪拌流に伴って遠ざかる状態（スラグの無い状態）となった浸漬予定領域に下端部が浸漬される。
【００２８】
一方、簡易取鍋精錬装置６の使用時にも、前記場合と同様、ポーラスプラグ６０ａから噴出させたＡｒによってスラグを浸漬管１から遠ざけることができるため、上方空間槽６ｃの投入口６２ｃから投入された合金成分調整材による浸漬管１内（溶湯通路６ｂ）の溶湯７での微妙な合金成分の調整に影響を与えずにすむ。
【００２９】
ここで、実施例の浸漬管１よると、高温の溶湯７に浸漬され最も負担が係る不定形耐火物５の下端部５０は、前記従来の芯金２Ｄ（図８参照）に連結されたアンカー３との係合領域の他、芯金２の下端部２１の貫通窓２１ｅに形成された連結領域ｒ３により芯金２の内側領域ｒ１と外側領域ｒ２とが連結されて強固に固定保持でき、芯金２から剥離しにくい。
【００３０】
さらに、不定形耐火物５の下端部５０には、貫通窓２１ｅを形成する多数の棒部材２１ａが芯材として埋まっているため、下端部５０を強化するに役立つ。
このため、定形耐火物５の下端部５０は、前記アンカー３との係合領域のみで固定保持する前記従来の場合と較べ耐久寿命を延ばすことができる。
例えば、前記下端部５０の耐久寿命は、簡易取鍋精錬装置６の稼働時の加熱、待機に伴う冷却が交互に繰り返されるサイクル数に換算すると約１５０回となり、従来の場合の約１００回と較べ約１．５倍の耐久性を向上できる。
【００３１】
従って、不定形耐火物５の下端部５０は、アンカー３を増設することなく他の領域の耐久寿命とほぼ同じものとすることができ、浸漬管１の交換寿命を延ばすことができ、かつコスト面で有利となる。
また、実施例の浸漬管１に用いた前記リング状部材２１ｂは、短いが筒状のものであるため、多数の棒部材２１ａとともに前記貫通窓２１ｅを形成しつつ各棒部材２１ａを補強する。
【００３２】
なお、前記構成の実施例の簡易取鍋精錬装置用浸漬管１は、真空脱ガス炉の浸漬管としても用いることができる。この場合には、前記効果の他、貫通窓２１ｅを隔てて垂下する位置にリング状部材２１ｂが存在するため、リング状部材２１ｂの垂下する長さに応じて筒状の上端部２０を延長したと同じ効果（大気中のＮ2 が浸漬管１外部から内部に侵入することを低減する効果）が得られる。
【００３３】
また、前記実施例で記載した各値は、限定されるものではなく、目的に応じて種々の値に設定することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明、簡易取鍋精錬装置用浸漬管は、前記構成をもつ。
このため、不定形耐火物は、芯金の外側と定形耐火物の下端面側とを多数の貫通窓により一体的に連結され、芯金の下端部に強固に固定、保持されて耐久性を向上できる。
【００３５】
従って本発明、簡易取鍋精錬装置用浸漬管によれば、不定形耐火物の耐久寿命を延ばすことができ、かつ長期の間、芯金から脱落せずに使用できる。
なお、前記構成の本発明、簡易取鍋精錬装置用浸漬管は、真空脱ガス炉の浸漬管としても用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の簡易取鍋精錬装置用浸漬管の平面を示す平面図。
【図２】図１におけるＡーＡ線断面および要部外周を部分的に示す断面矢視図。
【図３】図２における芯金の上端部の一部、下端部を示す斜視図。
【図４】図３における下端部を分解して示す分解斜視図。
【図５】図２におけるＢーＢ線断面矢視図。
【図６】図２におけるＣーＣ線断面矢視図。
【図７】実施例の簡易取鍋精錬装置用浸漬管の使用例を示す概略図。
【図８】従来例のひとつとしての簡易取鍋精錬装置用浸漬管を図１におけるＡーＡ線断面矢視相当位置で示す断面図。
【符号の説明】
１…簡易取鍋精錬装置用浸漬管
２…筒状の芯金
２０…芯金の上端部  ２００…上端部の下端部分
２１…芯金の下端部
２１ａ…棒部材        ２１ｂ…リング状部材        ２１ｅ…貫通窓
２１０…棒部材の一端  ２１１…棒部材の他端
２３…フランジ    ２４…リブ      ２５…リング
３…アンカー
４…筒状の定形耐火物  ５…不定形耐火物
５０…不定形耐火物の下端部
６…簡易取鍋精錬装置
【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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【図７】
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【図８】
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