JP2001502244A

JP2001502244A - 耐火集成部品

Info

Publication number: JP2001502244A
Application number: JP10519158A
Authority: JP
Inventors: リシャール，フランソワ―ノエル
Original assignee: ベスビウスクルーシブルカンパニー
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 2001-02-20
Also published as: CZ130299A3; CA2268047C; EP0946320B1; CN1089043C; ES2163799T3; TR199901537T2; EA000604B1; DE69705233D1; EA000774B1; SK48999A3; AU4469797A; DE69706192T2; CA2268047A1; KR100523968B1; NZ335199A; EP0946320B8; AR008679A1; US6250520B1; PL185612B1; DE69705233T2

Abstract

(57)【要約】本発明は少なくとも二つの耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）を具備し、液体金属、特に鋼を輸送するためのプラントの上流側コンテナ（２）と下流側コンテナ（１０）間で使用可能な耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）であって、このプラントが出湯樋（２８）であってこの出湯樋（２８）を介し液体金属が上流側コンテナ（２）から下流側コンテナ（１０）まで流れ、出湯樋（２８）の各耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）が隣接する耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）の対応する表面と共に当接表面（２２）を形成する少なくとも一つの表面を有している出湯樋（２８）と、出湯樋（２８）を介する液体金属の流れを調整するための流量調整弁（２６）と、耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）間の少なくとも一つの当接表面（２２）の近くにおいて出湯樋（２８）周りに配置されると共に、流体が流入するのを許容可能な入口（３８）を有する囲い通路（３４）と、を具備しており、流体がプラントの外部に逃げるのを許容可能な出口（４０）を囲い通路（３４）が有する耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）に関する。

Description

【発明の詳細な説明】耐火集成部品本発明は上流側コンテナから下流側コンテナに液体金属、特に鋼を輸送するためのプラントの耐火集成部品組体又は耐火集成部品組体であって、プラントが上流側コンテナと、下流側コンテナと、上流側コンテナ内の出湯口と、出湯口を介する液体金属の流れを調整するための流量調整弁と、上流側コンテナと下流側コンテナ間の出湯口延長線上に配置されて出湯樋を画定する耐火集成部品組体であって、出湯樋を介し金属が上流側コンテナから下流側コンテナに流れるようになっており、出湯樋の各耐火集成部品が隣接する耐火集成部品の対応する表面と共に接合部を形成する少なくとも一つの当接表面を有している耐火集成部品組体と、耐火集成部品間の少なくとも一つの当接表面の近くにおいて出湯樋周りに配置される囲い通路とを具備している耐火集成部品又は耐火集成部品組体に関する。耐火集成部品は一つ又はそれ以上の量の耐火物からなる一体要素を意味し、もしかすると他の構成要素、例えば金属シェルを具備するものと理解されている。流量調整弁はこの技術分野において用いられる装置の形式、すなわち例えばストッパロッド、スライドゲート弁、及び簡単な制限装置を意味するものと理解されている。この形式のプラントにおいて、出湯樋内に流量調整弁があるということは液体金属が流れるときに圧力損失が生ずることを意味する。出湯樋が完全にシールされていなければ、この減圧のために出湯樋内に空気が吸入される。これは特に出湯樋を形成する複数の耐火集成部品間の当接表面において一般的なことであり、出湯樋のシール作用を達成し維持するのは困難である。従って、空気が吸入され、その結果金属の品質が低下せしめられる。この問題点を解決するために、囲い通路により、各臨界当接表面の近くの出湯樋周りに不活性ガスの過圧を形成することが知られている。不活性ガスはここでは出湯金属の品質を低下させないガスであると理解されている。通常用いられるガスには例えばアルゴンのような希ガスが含まれるが、例えば窒素又は二酸化炭素のようなガスも含まれる。公知の態様によれば、隣接する二つの耐火集成部品間の少なくとも一つの当接表面内に溝が形成される。この溝は加圧不活性ガスが供給され、従ってこの溝は出湯樋周りに配置された環状囲い通路を形成する。このような態様は例えば米国特許第４５５５０５０号明細書又は欧州特許第００４８６４１号明細書から公知である。連続する耐火集成部品が他に対して互いに移動可能な特別な場合において、囲い通路を用いることも公知である。フランス国特許出願公開第７４／１４６３６号公報は各板が孔を有する二枚の板を有し、これら孔を介し液体金属が通過し、一方の板が他方の板に対して摺動することにより液体金属の流れを調整可能であるスライドゲート弁を開示している。これら二枚の板のそれぞれは共通の当接表面に沿ってＵ字状溝を有し、これらＵ字状溝はＵ字状部の一方の腕部が他方のＵ字状部の腕部と重なり合い、従って二枚の板の相対位置に関わらず閉囲い通路が形成されるように、他に対して頭部から尾部まで配置される。これら全ての公知の構成は空気が導入される代わりに不活性ガスを導入させ、それにより空気に接触しようとする液体金属に付随する化学的問題をなくすのに用いられる。しかしながら、これら公知の解決策は様々な欠点を有している。出湯樋内へのガスの導入はなくされない。囲い通路が過圧であるので、出湯樋内へのガスの導入がさらに増大される。これは特に、金属を湯溜まりと連続鋳造鋳型との間で輸送するときに欠点となる。出湯樋内に導入されたガスは最終的に鋳型内に到達し、鋳型内に混乱状態、例えば乱れ、被覆粉体の移動、及び液体金属内へのこの粉体の捕捉を引き起こす。さらに、鋳型内に運ばれたガスは液体金属内に溶解されるようになり、最終的に凝固金属内に欠陥を形成しうる。従って、これらの混乱状態は金属製品の品質を低下せしめる。さらに、鋳型内に流入するときの金属の速度を低下せしめ、それによりこの鋳型内での乱れを低減するために、数多くの形式のジェット囲い管の出口断面は入口断面よりも大きくなっている。従って、液体金属の流れの速度は徐々に低下する。管内にかなりの量のガスが存在すると、この形式の管の正規の作動が阻害されうる。流れは管の壁から分離され、従って液体金属が鋳型内にジェットとして落下しうる。二つの耐火集成部品間の当接表面の品質は出湯樋が用いられている間に変化しうる。欠陥が現れ、特に耐火集成部品が他に対して相対的に移動可能な場合には、当接表面の磨耗により重大な漏れが生じうる。従って、囲い通路内への不活性ガスの供給の調整を精巧にする必要がある。一つの可能性は囲い通路内に導入される不活性ガスの流れを調整することにある。この場合、シールの欠陥がひどくなると、不活性ガス流速がもはや、不活性ガスのみが出湯樋に流入するのに十分高くなくなりうる。この場合、囲い通路内の圧力が負圧になり、周囲空気が出湯樋内に吸入されうる。他方、シール作用が良好であると、一定流れの不活性ガスがそれでも囲い通路内に導入され、囲い通路内の圧力が上昇し、不活性ガスは出湯樋に、これを実際に必要とすることなく、流入する。他の可能性は囲い通路内に導入されるときの不活性ガスの圧力を調整することにある。この場合、シールの欠陥がひどくなると、出湯樋に流入する不活性ガスの流速が高くなり、これにより上述した欠陥が生ずる。実際、漏れ速度が高いときにはこれら二つの調整モードを交互に用いる必要がある。たとえ、このことが非常に多くの過剰不活性ガスというよりもむしろ特定量の空気が吸入されるのを許容することを意味するとしてもそうである。その結果、調整作用の管理は複雑であり、二つの形式の欠点間の妥協を必ず含むことになる。本発明の主題は特に、上述した問題点を解決する液体金属を輸送するためのプラントと、このプラントを作用可能にする耐火集成部品組体とにある。また、本発明の主題は囲い通路内への不活性ガスの供給を調整する方法にある。さらに、本発明の主題は出湯樋の使用の間、耐火集成部品間の当接表面のシール作用を改良可能な方法にある。本発明は少なくとも二つの耐火集成部品を具備し、液体金属、特に鋼を輸送するためのプラントの上流側コンテナと下流側コンテナ間で使用可能な耐火集成部品組体に関する。このようなプラントは概して、出湯樋であってこの出湯樋を介し液体金属が上流側コンテナから下流側コンテナまで流れ、出湯樋の各耐火集成部品が隣接する耐火集成部品の対応する表面と共に当接表面を形成する少なくとも一つの表面を有している出湯樋と、出湯樋を介する液体金属の流れを調整するための流量調整弁と、耐火集成部品間の少なくとも一つの当接表面の近くにおいて出湯樋周りに配置されると共に、流体が流入するのを許容可能な入口を有する囲い通路と、を具備している。少なくとも二つの耐火集成部品は囲い通路を形成可能な手段を具備している。本発明は流体がプラントの外部に逃げるのを許容可能な出口を囲い通路が有することを特徴とする。本発明の好ましい変更態様において、囲い通路は一端において入口を有すると共に、他端において出口を有している。好ましくは、囲い通路は線状でありかつ連続している。囲い通路の入口及び出口は一つの耐火集成部品に設けられうる。従って、囲い通路全体がこの耐火集成部品内に形成される。また、囲い通路は出湯樋の複数の当接表面を介して連続的に延び、当接表面における囲い通路の対応する連通により囲い通路の連続性が提供されうる。特に、耐火集成部品組体が耐火集成部品を二つ具備しており、これら集成部品のうちの一方に囲い通路の入口を配置し、これら集成部品のうちの他方に囲い通路の出口を配置しうる。本発明の好ましい変更態様において、通気出口で終端する校正済みヘッド損失部が囲い通路の出口に接続される。この校正済みヘッド損失部は耐火集成部品組体の外部において囲い通路の出口に接続されうるが、実際の耐火集成部品内に形成された断面が小さくかつ長さが適当なダクトからなりうる。本発明による耐火集成部品組体は可動スライドゲート弁を構成する板を具備しうる。この場合、少なくとも一つの板が囲い通路の第１のＵ字状部分を有し、このＵ字状部分の腕部がスライドゲート弁の移動に整列される。前記板に隣接する第２の板が前記Ｕ字状部に対向する囲い通路の第２のＵ字状部を有する。スライドゲート弁の少なくとも特定の位置に対し、一方の板のＵ字状部の一方の腕部が他方の板のＵ字状部の一方の腕部に部分的に重ね合わされて囲い通路の連続性を確保するようにされる。重ね合わされた腕部に関し反対側の囲い通路の腕部がオフセットされてスライドゲート弁の位置に関わらずこれら腕部が重ね合わされないようにされる。このようなスライドゲート弁の板の場合、囲い通路のＵ字状部は出湯樋に関し非対称に配置されうる。また、本発明は上述した耐火集成部品組体に使用可能な耐火集成部品にも関する。さらに、本発明は液体金属、特に鋼を上流側コンテナと下流側コンテナとの間で輸送するためのプラントにおいて、上述した耐火集成部品組体を具備した液体金属を輸送するためのプラントに関する。好ましい変更態様において、このプラントは囲い通路内にシール剤を導入可能な手段を具備している。このシール剤は粉体、特に様々な寸法の粒子を有する粉体でありうる。シール剤として有用な粉体には、グラファイト又は他の耐火物、及び囲い通路内の温度で溶解可能でありかつ液体状態におけるその粘性が囲い通路内の漏れを少なくとも部分的に遮断するのに十分であるエナメルが含まれる。また、シール剤は塗料又は樹脂から選択されうる。シール剤はまた、塩又は金属から選択されうる。最後に、本発明は本発明による液体金属を輸送するためのプラントにおける不活性ガスの供給を調整する方法に関する。本方法の範囲内において、囲い通路内に不活性ガス流れが導入され、出湯樋内に吸入される不活性ガスの流量に関わらず、過剰の不活性ガスが出口を介し逃げるのに十分高い値にこの流れが設定される。この方法の好ましい変更態様において、次の工程が行われる。すなわち、囲い通路内に不活性ガス流れが噴射され、囲い通路内への入口における不活性ガスの圧力が測定され、囲い通路内に噴射される不活性ガスの流量が設定値に調整され、通気出口における不活性ガスの流量が算出され、通気出口における不活性ガスの流量が常に正値となるように囲い通路に噴射される不活性ガスの流量の設定値が調整される。この方法の改良において、囲い通路内に噴射される不活性ガスの流量と、通気出口における不活性ガスの流量との差から出湯樋に吸入される不活性ガスの流量が算出され、次いで出湯樋内に吸入される不活性ガスの流量が許容限界を越えたときにシール剤が囲い通路内に導入される。囲い通路の線状及び連続的な構成のために、不活性ガスの循環により、シール剤がこの通路の全長さ部分に亙って輸送され、それによりデッドゾーンが阻止されるのが確保される。囲い通路に開口が設けられることにより、あらゆる過剰のシール剤をプラン度外部に取り除くことができる。本発明の他の特徴は添付図面を参照した以下の記載から明らかにされる。添付図面において、図１は従来技術による液体金属を輸送するためのプラントの鉛直方向断面全体図であり、図２は従来技術による液体金属を輸送するためのプラントの鉛直方向断面詳細図であり、図３は囲い通路が入口及び出口を有する溝からなっている本発明によるプラントの鉛直方向断面詳細図であり、図４は線状囲い通路が入口及び出口を有する溝からなっている本発明の詳細上視図であり、図５は囲い通路が螺旋状に複数回巻いて耐火集成部品間の当接表面を介し延び、かつ通気出口の手前で校正済みヘッド損失部を形成する小断面部を有している図３と同様な図であり、図６及び図７は本発明による液体金属を輸送するためのプラントのスライドゲート弁が全開位置にあるスライドゲート弁の二枚の板の上視図及び正面図であり、図８及び図９はスライドゲート弁が全閉位置にあるスライドゲート弁の同じ二枚の板の上視図及び正面図であり、図１０及び図１１は本発明による液体金属を輸送するためのプラントのスライドゲート弁の三枚の板の上視図及び正面図であり、図１２は不活性ガス及びシール剤を噴射する手段を含む本発明によるプラント及びその補助回路の概略線図である。図１は従来技術による液体金属を輸送するためのプラントを示している。このプラントは上流側コンテナ２を具備する。図示される例において、上流側コンテナ２は耐火層６により被覆された鋼底壁４を有する湯溜まりである。湯溜まりの底部には出湯口が設けられている。この出湯口は耐火物の厚さ部分に取り付けられかつ鋼底壁４を通過する内部ノズル８により画定される。また、プラントは下流側コンテナ１０を具備する。図示される例において、下流側コンテナ１０は連続鋳造鋳型からなる。内部ノズル８は板１２内の下方部分において終端する。内部ノズル８の下方には、内部ノズル８の板１２に付着している板１６内の上方部分において終端するジェット囲い管１４が設けられる。公知の方法において、板１２，１６は公知の手段により互いに押し付けられてできるだけ完全にこれら板がシールされるようにしている。閉囲い通路１８は板１２と板１６間の当接表面２２内に形成された環状溝２０からなる。不活性ガスを供給するための管２４がこの溝２０に接続される。参照符号２６により表されるのは金属流れを調整する手段、すなわちこの場合、ストッパロッドである。内部ノズル８及びジェット囲い管１４は出湯樋２８を画定し、この出湯樋２８を介し金属が上流側コンテナ２から下流側コンテナ１０内に流入する。図示される態様において、プラントは唯二つの耐火集成部品（内部ノズル８及びジェット囲い管１４）を有しているが、例えば三枚板のスライドゲート弁を備えたプラントの場合には更に多くの耐火集成部品を有することができる。出湯樋２８を画定する各耐火構成要素は隣接する耐火構成要素の対応する表面に対する当接表面２２を形成する少なくとも一つの表面を有する。図２は従来技術による液体金属を輸送するためのプラントの一部を示す別の例の詳細図である。この図はジェット囲い管３２内に挿入され、従って出湯樋２８を形成する収集ノズル３０を示している。二つの耐火集成部品間の連結部は当接表面２２を有する。閉囲い通路１８はジェット囲い管３２の当接表面２２内に形成された環状溝２０からなる。不活性ガスを供給するための管２４はこの環状溝２０に接続される。図１に示される態様と図２に示される態様との両方において、囲い通路１８は不活性ガス供給部を有する閉環状通路であり、この不活性ガス供給部は不活性ガス供給作用の調整の複雑な管理を伴う。図３は本発明の一実施態様による液体金属を輸送するためのプラント示している。本発明において、囲い通路３４は環状でなくしかしながら線状の溝３６からなり、不活性ガスを供給するための管２４に接続された入口３８を一端に、不活性ガスがプラント外部に逃げることができるようにする出口４０を他端に有する。図３に示される例において、囲い通路は螺旋形状をなす。この実施態様は円錐状当接表面に特に適している。図示される例では溝３６、入口３８、及び出口４０が単一又は一つの耐火集成部品３２内に形成されているが、これら三つの構成要素の全部又は一部を、本発明の範囲から逸脱することなく、もう一方の耐火集成部品３０に形成することもできる。図４は本発明による耐火集成部品４２の上視図である。線状溝３６からなる囲い通路３４の入口３８及び出口４０は耐火塊内に形成された孔を介し耐火集成部品の周辺部に設けられる。耐火集成部品４２のこの図は例えば内部ノズルの下面、ジェット囲い管の上面、管交換器の板、又はより一般的には出湯樋のあらゆる断面でありうる。本発明の変更態様において、線状囲い通路３４は校正済みヘッド損失部４４に接続され、この校正済みヘッド損失部４４は耐火集成部品の出口に接続された単純な管からなりうる。有利には、校正済みヘッド損失部４４はその内部を囲い通路３４が延びている実際の最後の耐火集成部品内に、断面が小さく適当な長さのダクトによって構成されうる。図５はこのような手法を示している。囲い通路３４は当接表面２２を介し延びる線状溝３６からなり、数巻又は数回転しうる。通気出口４６に達する前に、不活性ガスはヘッド損失部を構成する小断面のダクトの部分４４を介して進行する。この部分４４の寸法を選択することにより、ヘッド損失の値を固定することができる。本発明のこの実施態様はプラントが外部出口管を有するのを阻止できるようにし、従って特に単純である。図３から図５に示される例は囲い通路３４が一つかつ唯一の耐火集成部品を介し延びているプラントを示している。本発明の範囲を逸脱することなく、いくつかの連続する耐火集成部品４２を介し延びる囲い通路３４を形成することができ、従ってできる限り出湯樋内の耐火集成部品のオーダ以外のオーダで、いくつかの当接表面２２が同一の囲い通路３４により囲われるのが保証される。従って、例えば入口３８を耐火集成部品４２内に形成することができ、最後の耐火集成部品から離れることなく、プラントのいくつかの当接表面を介し延びかつ耐火集成部品を介し下方に延びる囲い通路３４を形成することができる。図６、７、８及び９は本発明による耐火集成部品組体の一実施態様を示しており、この耐火集成部品組体は出湯樋２８を形成する孔が形成された上方板４８と、孔を有する下方板５０とを具備し、これら板は他に対して互いに水平方向に摺動可能であり、それにより出湯樋２８の開口を変化させることにより液体金属の流れを調整することができる。二枚の板４８，５０のそれぞれはＵ字状溝５２を有する。従来技術、例えばフランス国特許出願第７４／１４６３６号公報により知られている溝とは違い、重ね合わされた二つのＵ字状部はそれらの腕部のうち一方のみにより、二枚の板４８，５０の相対位置に応じて可変である長さ部分５４の一部分において重なり合う。腕部５６，５８は重なり合うことなく、囲い通路３４の出口４０及び入口３８にそれぞれの端部において接続される。従ってこのプラントにおいて、一端に入口３８を、他端に出口４０を有し、かつ出湯樋周りに配置された連続線状囲い通路３４が形成されることになる。従ってこの配置によって、下方板５０内に設けられるか或いは下方板の外側に連結される校正済みヘッド損失部を適合させることにより、本発明による不活性ガス噴射作用の調整方法を採用することができる。上方板４８のＵ字状部の腕部の間の距離は下方板５０のＵ字状部の腕部の間の距離と異なっている。従って、これらＵ字状部のうち少なくとも一方は出湯樋２８を形成する孔に関し非対称となる。本実施態様はスライドゲート弁を備えたノズルとして知られているシステムに特に適している。図１０及び１１は上方４８板と、水平方向に摺動可能な中間板６０と、下方板５０とからなる三枚板を有するスライドゲート弁である本発明による装置の一実施態様を示している。これらの図面において、上方板４８は破線で、中間板６０は実線で、下方板５０は点線で示されている。従って、見える線及び隠れた線に関する通常の図面の慣習は尊重されていない。上方板４８は不活性ガス供給管２４への接続部を含む。図６、７、８及び９を参照して説明された実施態様と同様に、囲い通路３４は中間板６０と上方板４８間の当接表面２２内にどのようにも配置される。同じことが中間板６０と下方板５０間の当接表面における囲い通路にも適用される。孔６２は中間板６０の上面のＵ字状部分をこの同じ板の下面のＵ字状部に連結する。下方板５０は囲い通路３４の出口４０への連結部を含む。このようにして、中間板６０の位置に関わらず、囲い通路３４の入口３８から出口４０までの不活性ガスの連続流れを確保する囲い通路３４が形成される。第１の方法において、囲い通路３４の入口３８には不活性ガスが供給され、その出口４０は大気に開放される。不活性ガス供給装置は例えばシリンダ、減圧弁６４、流量計６６、及び流量調整弁６８からなりうる供給装置からなる。常に過剰の不活性ガスが出口４０を介し逃げるように、生じうる最大の漏れ速度よりも高い速度で不活性ガスの一定流れを囲い通路３４内に供給するように設定される。従って、不活性ガスのみが出湯樋２８内に吸入されうることが確実にされつつ、出湯樋２８内に吸入される不活性ガスの量が当接表面の状態と矛盾しない最小値まで減少される。というのは、囲い通路内の圧力が生じうる最小値すなわち大気圧まで低下されるからである。この方法は管理及び最適な効率の点で非常に大きく簡素化されるという利点を提供する。この方法の改良は囲い通路３４の出口４０に第２の流量計を追加して出口４０を介し逃げる過剰の不活性ガスを測定することにある。従って、囲い通路３４内に導入された不活性ガスの流量Ｑ_inとの差により、実際に出湯樋２８内に吸入される不活性ガス量を知ることができる。流量計は有利には校正済みヘッド損失部４４と圧力ゲージ７０とにより形成される。校正済みヘッド損失部４４を通過する不活性ガスの流量Ｑ_outは囲い通路３４内に、圧力ゲージ７０で読み取られるわずかばかりの過圧Ｐ_inを発生する。圧力ゲージ７０で測定される圧力Ｐ_inと、出口４０を介し逃げる不活性ガスの流量Ｑ_outとの関係は以下の公知の実験式から得られる。Ｑ_out＝Ｋ・ｆ（Ｐ_in）ここでＫは校正済みヘッド損失部の校正係数である。囲い通路３４のヘッド損失は低いので、囲い通路３４の入口において圧力ゲージ７０により測定される圧力Ｐ_inは囲い通路３４の出口において測定されうる圧力に概ね等しい。圧力ゲージ７０を囲い通路の入口３８に配置することにより、囲い通路を出口に接続するのが困難になるのを阻止できる。この困難性は出湯樋２８の近くの環境に関する困難性であり、校正済みヘッド損失部４４が耐火集成部品内に形成されたときには、アクセス可能性に関する困難性である。直径が３から４ｍｍでありかつ長さが１から４ｍの管の形に校正済みヘッド損失部を形成すると、小さい過圧（０．１から０．３ｂａｒ）が形成され、これは漏れ速度に対しほとんど害を与えない。本実施態様によれば、囲い通路３４の出口４０を介し逃げる過剰流れを離れた位置で測定することができるという利点が提供される。本方法の別の利点はこの形式の流量計が極めて簡単かつ強固であることであり、また、困難な環境に特有の困難性があるにも関わらず、耐火装置の出口に直接取り付け可能であることにある。従って、保護されかつアクセス可能な位置に流量計を配置するために追加の管を取り付ける必要がない。これまで述べてきたように、本方法によって、不活性ガスの流入を明らかに増大させることなく、出湯樋を空気のあらゆる流入から保護することができる。性能限界は当接表面の状態のみに依存する。本発明の重大な改良は囲い通路３４内にシール剤を導入することにある。このシール剤は溜め７２内に貯蔵され、噴射器７４により不活性ガス管内に必要に応じて導入される。シール剤の導入は連続でありうる。というのは、過剰のシール剤は自動的に、過剰の不活性ガスと共に出口４０を介して外側まで運ばれるからである。シール剤が蓄積してガス管２４又は囲い通路３４が遮断される危険性はない。本方法の別の利点は回路にデッドゾーンがないので、不活性ガスが囲い通路３４の全長さに沿って、シール剤が必要とされうる全ての位置にシール剤が運ばれるのを保証するのに十分な速度でもって、流れることにある。当接表面の品質が今にも悪影響を受けるであろうときには連続導入の方法は好ましい。これは特に、出湯側ジェットを調整するスライドゲート弁の板間の当接表面を供え、これら板が頻繁に移動し、従って今にも新しい漏れを形成する危険を冒す場合である。また、これはラドルスライドゲート弁の収集ノズルとジェット囲い管との間の当接表面２２の場合もそうである。スライドゲート弁の移動及び液体金属の流れにより誘導される管の振動は今にも、当接表面の品質を低下せしめうる。以下に記載される本発明の別の適用は好ましくは当接表面が出湯の間、大部分が静止し、しかしながら周期的に変更されうる場合に適用される。これは特に、米国特許第４５６９５２８号明細書に開示されているような管交換器の場合である。このような管交換器において、管はその頂部において上流側コンテナの定置板に対し強固に押し付けられた板を有する。管が磨耗すると、管は通常、定置上方板に対し新しい管を摺動させることにより新しい管に置き換えられる。当接表面は通常、管の交換作用によりひどく傷つけられ、これに対し管の寿命の間は当接表面はほとんど傷つけられず、このとき当接表面は静止している。このような適用に対し、本発明による方法の好ましい変更態様は当接表面の品質の状態がシール剤を要求するときにのみシール剤の導入を開始することにある。漏れ速度が予め定められた許容値よりも高くなると、すなわち圧力ゲージ７０により読み取られる圧力が予め定められたしきい値よりも低くなると、シール剤の導入が開始される。漏れ速度が予め定められた値まで減少せしめられるとすぐに、すなわち圧力ゲージ７０における圧力がしきい値よりも高くなると、シール剤の導入が停止される。本方法は二重しきい値圧力検出器７６により、容易に自動化することができる。本発明による方法の別の改良は選択任意には制御される弁７８と、流量計８０と、流量調整弁８２とからなる追加の不活性ガス供給ラインを導入することにある。弁７８はシール剤の導入の開始と同時に開弁されてシール剤導入の間に追加の不活性ガス流れを供給するようにする。本方法により提供される利点は流量調整弁６８により供給される主不活性ガス流速を、当接表面が正しく密封されたときに通常の鋳造操作で十分な比較的低水準、例えば１０Ｎｌ／ｍｉｎに設定しすることができることと、シール剤の効果的な輸送を保証しかつ過剰分を出口４０を介し除去すべく過剰の不活性ガスを維持するために、当接表面が悪化したとき例えば管を交換した後に、十分に高い流速を用いていることとにある。図面を参照して上述された実施態様は本発明の耐火集成部品、プラント、及び方法の、本発明を限定しない例である。特に、定置でも可動でもよい耐火集成部品間のあらゆる数の当接表面２２内を延びる囲い通路は本発明の一部を形成する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年１０月２０日（１９９８．１０．２０）【補正内容】明細書耐火集成部品本発明は上流側コンテナから下流側コンテナに液体金属、特に鋼を輸送するためのプラントの耐火集成部品組体又は耐火集成部品組体であって、プラントが上流側コンテナと、下流側コンテナと、上流側コンテナ内の出湯口と、出湯口を介する液体金属の流れを調整するための流量調整弁と、上流側コンテナと下流側コンテナ間の出湯口延長線上に配置されて出湯樋を画定する耐火集成部品組体であって、出湯樋を介し金属が上流側コンテナから下流側コンテナに流れるようになっており、出湯樋の各耐火集成部品が隣接する耐火集成部品の対応する表面と共に接合部を形成する少なくとも一つの当接表面を有している耐火集成部品組体と、耐火集成部品間の少なくとも一つの当接表面の近くにおいて出湯樋周りに配置される囲い通路とを具備している耐火集成部品又は耐火集成部品組体に関する。耐火集成部品は一つ又はそれ以上の量の耐火物からなる一体要素を意味し、もしかすると他の構成要素、例えば金属シェルを具備するものと理解されている。流量調整弁はこの技術分野において用いられる装置の形式、すなわち例えばストッパロッド、スライドゲート弁、及び簡単な制限装置を意味するものと理解されている。この形式のプラントにおいて、出湯樋内に流量調整弁があるということは液体金属が流れるときに圧力損失が生ずることを意味する。出湯樋が完全にシールされていなければ、この減圧のために出湯樋内に空気が吸入される。これは特に出湯樋を形成する複数の耐火集成部品間の当接表面において一般的なことであり、出湯樋のシール作用を達成し維持するのは困難である。従って、空気が吸入され、その結果金属の品質が低下せしめられる。この問題点を解決するために、囲い通路により、各臨界当接表面の高さ位置における出湯樋周りに不活性ガスの過圧を形成することが知られている。不活性ガスはここでは出湯金属の品質を低下させないガスであると理解されている。通常用いられるガスには例えばアルゴンのような希ガスが含まれるが、例えば窒素又は二酸化炭素のようなガスも含まれる。他の可能性は囲い通路内に導入されるときの不活性ガスの圧力を調整することにある。この場合、シールの欠陥がひどくなると、出湯樋に流入する不活性ガスの流速が高くなり、これにより上述した欠陥が生ずる。実際、漏れ速度が高いときにはこれら二つの調整モードを交互に用いる必要がある。たとえ、このことが非常に多くの過剰不活性ガスというよりもむしろ特定量の空気が吸入されるのを許容することを意味するとしてもそうである。その結果、調整作用の管理は複雑であり、二つの形式の欠点間の妥協を必ず含むことになる。本発明の主題は特に、上述した問題点を解決する液体金属を輸送するためのプラントと、このプラントを作用可能にする耐火集成部品組体とにある。また、本発明の主題は囲い通路内への不活性ガスの供給を調整する方法にある。さらに、本発明の主題は出湯樋の使用の間、耐火集成部品間の当接表面のシール作用を改良可能な方法にある。本発明は少なくとも二つの耐火集成部品を具備し、液体金属、特に鋼を輸送するためのプラントの上流側コンテナと下流側コンテナ間で使用可能な耐火集成部品組体に関する。このようなプラントは概して、出湯樋であってこの出湯樋を介し液体金属が上流側コンテナから下流側コンテナまで流れ、出湯樋の各耐火集成部品が隣接する耐火集成部品の対応する表面と共に当接表面を形成する少なくとも一つの表面を有している出湯樋と、出湯樋を介する液体金属の流れを調整するための流量調整弁と、耐火集成部品間の少なくとも一つの当接表面の高さ位置において出湯樋周りに配置されると共に、流体が流入するのを許容可能な入口を有する囲い通路と、を具備している。少なくとも二つの耐火集成部品は囲い通路を形成可能な手段を具備している。本発明は流体がプラントの外部に逃げるのを許容可能な出口を囲い通路が有することを特徴とする。請求の範囲１．少なくとも二つの耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）を具備し、液体金属、特に鋼を輸送するためのプラントの上流側コンテナ（２）と下流側コンテナ（１０）間で使用可能な耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）であって、該プラントが出湯樋（２８）であって該出湯樋（２８）を介し液体金属が上流側コンテナ（２）から下流側コンテナ（１０）まで流れ、出湯樋（２８）の各耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）が隣接する耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）の対応する表面と共に当接表面（２２）を形成する少なくとも一つの表面を有している出湯樋（２８）と、出湯樋（２８）を介する液体金属の流れを調整するための流量調整弁（２６）と、耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）間の少なくとも一つの当接表面（２２）の高さ位置において出湯樋（２８）周りに配置されると共に、流体が流入するのを許容可能な入口（３８）を有する囲い通路（３４）と、を具備しており、該少なくとも二つの耐火集成部品が該囲い通路を形成可能な手段を具備している耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）において、流体がプラントの外部に逃げるのを許容可能な出口（４０）を該囲い通路（３４）が有する耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。２．囲い通路（３４）が一端において入口（３８）を有すると共に、他端において出口（４０）を有する請求項１に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。３．囲い通路（３４）が線状でありかつ連続している請求項２に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。４．耐火集成部品組体が耐火集成部品を二つ具備しており、これら集成部品のうちの一方に囲い通路（３４）の入口（３８）を配置し、これら集成部品のうちの他方に囲い通路（３４）の出口（４０）を配置した請求項１から３までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ【要約の続き】り、流体がプラントの外部に逃げるのを許容可能な出口（４０）を囲い通路（３４）が有する耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）に関する。

Claims

【特許請求の範囲】１．少なくとも二つの耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）を具備し、液体金属、特に鋼を輸送するためのプラントの上流側コンテナ（２）と下流側コンテナ（１０）間で使用可能な耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）であって、該プラントが出湯樋（２８）であって該出湯樋（２８）を介し液体金属が上流側コンテナ（２）から下流側コンテナ（１０）まで流れ、出湯樋（２８）の各耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）が隣接する耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）の対応する表面と共に当接表面（２２）を形成する少なくとも一つの表面を有している出湯樋（２８）と、出湯樋（２８）を介する液体金属の流れを調整するための流量調整弁（２６）と、耐火集成部品（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）間の少なくとも一つの当接表面（２２）の近くにおいて出湯樋（２８）周りに配置されると共に、流体が流入するのを許容可能な入口（３８）を有する囲い通路（３４）と、を具備しており、該少なくとも二つの耐火集成部品が該囲い通路を形成可能な手段を具備している耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）において、流体がプラントの外部に逃げるのを許容可能な出口（４０）を該囲い通路（３４）が有する耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。２．囲い通路（３４）が一端において入口（３８）を有すると共に、他端において出口（４０）を有する請求項１に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。３．囲い通路（３４）が線状でありかつ連続している請求項２に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。４．耐火集成部品組体が耐火集成部品を二つ具備しており、これら集成部品のうちの一方に囲い通路（３４）の入口（３８）を配置し、これら集成部品のうちの他方に囲い通路（３４）の出口（４０）を配置した請求項１から３までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。５．囲い通路（３４）の入口（３８）及び出口（４０）を一つの耐火集成部品に設け、囲い通路（３４）全体を該耐火集成部品内に形成した請求項１から４までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。６．囲い通路（３４）が出湯樋（２８）の複数の当接表面を介して連続的に延び、当接表面（２２）における該囲い通路の対応する連通により囲い通路（３４）の連続性が提供される請求項１から３までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。７．通気出口（４６）で終端する校正済みヘッド損失部（４４）を、耐火集成部品組体の外部において囲い通路（３４）の出口（４０）に接続した請求項１から６までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。８．通気出口（４６）で終端する校正済みヘッド損失部（４４）が囲い通路（３４）の出口（４０）に接続されると共に、実際の耐火集成部品内に形成された断面が小さくかつ長さが適当なダクトからなっている請求項１から６までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。９．板（４８，５０）の形の連続する二つ又はそれ以上の耐火集成部品が可動スライドゲート弁を構成しており、少なくとも一つの板（４８）が囲い通路（３４）の第１のＵ字状部分を有し、該Ｕ字状部分の腕部をスライドゲート弁の移動に整列し、前記板に隣接する第２の板（５０）が前記Ｕ字状部に対向する囲い通路（３４）の第２のＵ字状部を有し、スライドゲート弁の少なくとも特定の位置に対し、一方の板（４８）のＵ字状部の一方の腕部を他方の板（５０）のＵ字状部の一方の腕部に部分的に重ね合せて囲い通路の連続性を確保するようにし、重ね合わされた腕部に関し反対側の囲い通路の腕部をオフセットしてスライドゲート弁の位置に関わらずこれら腕部が重ね合わされないようにし、線状でありかつ連続している囲い通路（３４）が形成されるように囲い通路の部分を互いにかつ隣接する耐火集成部品に接続可能にした請求項１から８までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）。１０．請求項１から９までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体（８，１２，３０，３２，４２，４８，５０，６０）に使用可能な耐火集成部品（４２）。１１．囲い通路（３４）のＵ字状部を出湯樋（２８）に関し非対称に配置した請求項９に記載の耐火集成部品組体に使用可能な耐火集成部品（４２）。１２．液体金属、特に鋼を上流側コンテナ（２）と下流側コンテナ（１０）との間で輸送するためのプラントにおいて、請求項１から９までのいずれか一項に記載の耐火集成部品組体を具備した液体金属を輸送するためのプラント。１３．囲い通路（３４）内にシール剤を導入可能な手段を具備した請求項１２に記載の液体金属を輸送するためのプラント。１４．請求項１２又は１３に記載の液体金属を輸送するためのプラントにおける不活性ガスの供給を調整する方法において、囲い通路（３４）内に不活性ガス流れを噴射し、該流れを、出湯樋内に吸入される不活性ガスの流量に関わらず、過剰の不活性ガスが出口（４０）を介し逃げるのに十分高い値に設定する方法。１５．請求項１２又は１３に記載の液体金属を輸送するためのプラントにおける不活性ガスの供給を調整する方法において、囲い通路（３４）内に不活性ガス流れを噴射し、囲い通路内の不活性ガスの圧力を測定し、囲い通路内に噴射される不活性ガスの流量を設定値に調整し、通気出口（４６）における不活性ガスの流量を算出し、通気出口における不活性ガスの流量が常に正値となるように囲い通路に噴射される不活性ガスの流量の設定値を調整する方法。１６．囲い通路内に噴射される不活性ガスの流量と、通気出口（４６）における不活性ガスの流量との差から出湯樋（２８）に吸入される不活性ガスの流量を算出し、出湯樋（２８）内に吸入される不活性ガスの流量が許容限界を越えたときにシール剤を囲い通路内に導入する請求項１５に記載の方法。