JP2002500956A - 冶金用溶湯用の容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】溶鋼用の取鍋（１００）は底部の一体式の耐火性のライニング（８）を有し、このライニングは全方向から出湯口（２５）の方に向かう連続的な勾配を有する。偏向要素（３０）はライニングの寿命を延ばす凸面状に湾曲した上面（３３）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、請求項１の前提部分に記載の冶金用溶湯用の容器、及びこのような
容器の製造の際に使用可能な型に関する。

【０００２】

【従来の技術】

溶鋼又は他の溶金を製鉄工場及び鋳物工場内で運搬するために、こうした容器
の例として理解されるいわゆる取鍋を用いる。取鍋は、取鍋のスチールジャケッ
トを熱い溶湯から守り、絶縁作用によって溶金の温度損失を減らすことを課題と
する耐火性の材料で、内張りされている。この場合、高温を有する浸食的な溶湯
に接触している耐火性のライニングは、溶湯を不純化するような成分を、溶湯の
中に放出してはならない。

【０００３】 最近の過去において、取鍋は開発されて、鋼の二次冶金学的な処理の重要な要
因になった。この処理とは、溶湯に撹拌効果を発生させるために不活性ガスを注
入すること、脱硫のために例えば石灰塵のような助剤を送り込むこと、複数の合
金元素を投入して溶融すること、及び溶鋼の純度を改善することである。

【０００４】 ３００ｔまでの内容量を鋳込むときに、取鍋を空にする際に、取鍋の底部に鋼
が出来る限り少ししか残っていないほうがよい。何故ならば、このことは損失を
意味するし、スラグを空ける目的で取鍋を傾ける際に、硬化する鋳鋼形成物は非
常に邪魔になることがあるからである。

【０００５】 DE 197 38 709 A1からは、冶金用容器の底部領域は、流出口（出湯口）の方に
傾いた面を有しており、この面は空にする際に溶湯が底部に残るのを防止するこ
とが、既に知られている。しかし、冶金用容器のこのタイプの耐火性のライニン
グに関しては、DE 197 38 709 A1からは読み取れない。

【０００６】 取鍋又はその他の冶金用容器のライニングの底部の、熱い溶湯を注入する際の
衝撃領域で、歩留まりを悪化させる溶湯の残りが留まっておりかつ耐用年数を短
くする複数の窪みが、浸食によって形成される 。

【０００７】 これを防止するために、DE 34 43 281 A1からは、鋳鋼の当たる箇所には、こ の当たる箇所で早まった摩耗を回避すべき撓み面(Buckelflaeche)の形をなす凸 面状の偏向要素が設けられていることが、既に知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

しかし乍ら、この実施の形態では、耐火性のライニングは、複数の成形された
耐火性の製品からなる。これらの成形された耐火性の製品は、通常は標準化され
たサイズの、プレスによって製造されたレンガ、及び、顧客に特有のサイズの、
鋳造、突き固め又は振動によって成形された構成部材である。レンガ同士の接触
面には、場合によっては、耐火性のモルタルが塗られている。鋼製取鍋の、種々
のサイズ／構成部材からなる耐火性のライニングの場合、適切なモルタル又はパ
テの突き固め又は鋳込みによって充填されねばならない継目が不可避的に生じて
しまう。種々の物理的な特性を持つ材料のこのような組合せにより、溶湯による
浸食そのもの以外にも、耐火性のライニングへの追加的な荷重が引き起こされる
。更に、成形された耐火性の構成要素はかなりのコストを掛けてしか、底部の形
状のバリエーションを可能にできない。

【０００９】 取鍋を、最後に取鍋に残っている溶湯の量が減少するように、構成するという
課題が、本発明の基礎になっている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この課題は、請求項１に記載の本発明によって、解決される。本発明は３つの
特徴の協働で実現化する 。

【００１１】 まず、知られた勾配は、出湯口の中心を通る垂直軸線に対し３６０°に亘って
全方向から出湯口に向かって設けられている。このことによって、底部の上面の
何処にも、溶湯の残量が留まることがある窪みが存在しないことが、達成される
。鋼を、通常の鋳込みの最中に、出来る限り取鍋の底部から離す。このことは、
続いて取鍋を傾ける際に、鋼の硬化する残りに関する問題が全然生じないという
利点を有するのみならず、歩留まりを、１つの取鍋につき、取鍋の大きさに従っ
て、０，３乃至７ｔ増大させもする。

【００１２】 凸面の形状によって与えられ、かつ窪みの形成を防止する、衝突領域の厚みが
、鋳込みの数（装入の数）の増加に連れて、平らになるだろうが、いずれにせよ
、元の凸面の形状によって、取鍋の底部の耐用年数のかなりの引き延ばしは達成
され得る。偏向要素の凸面の形状は取鍋の底部のその他の形状と協働するので、
偏向要素に突き当たる鋼は、まず、湾曲部に応じて、偏向要素から流れ去って、
次に、取鍋の底部の勾配に入り込む。それ故に、鋼は、出湯口までの流れの全道
程に亘って延びている勾配全体を流れて窪みに行き着かない。

【００１３】 ライニングの底部の不規則な形状を、底部の一体式のライニングという第３の
特徴によって、実現可能な方法で形成することができる。更に、一体式のライニ
ングは、継目がないので浸食の少ない表面という大きな利点を示すことができる
。複数の耐火性のライニングは例えばDE 44 03 270 C1から公知である。このよ うなライニングの場合、流動性のある鋳造用材料又は振動充填用材料は、複数の
対応の型との組合せで用いられて、ライニングの、均質な材料からなる、自由に
形成される、継目のない成形物を生じさせる。 請求項２に記載の好ましい実施の形態では、偏向要素の上面は、緩やかな球状
の湾曲部として形成されており、この湾曲部は球状であってもよいが、そうでな
ければならないということではない。 取鍋を空にする際に、取鍋に残っている残留溶湯の量を減らす必要があるが、
他方では、取鍋から液状のスラグのうちの何割かを共に鋳込むことはいずれにせ
よ防止しなければならない。何故ならば、スラグの巻き込みが鋳物又は鋳込まれ
た鋼を使用不能にするであろうからである。 この考えにおいて請求項３に記載の構成は効果を有する。この構成によって、
鋳込みの終わりで取鍋の底部には残留鋼からなる大面積の複数の成形物は全然残
らないことが保証される。 この観点では、請求項１乃至３に記載の容器を用いて鋳造する際に請求項４に
基づいて措置をすることは好ましい。 『二次冶金用容器の耐火性ライニング』(Feuerfeste Zustellung der Gefaess
e fuer die Sekundaermetallugie)シュタールアイゼン出版社、編者ハウス・デ ァ・テヒニーク（１９８７年）に所収のハンマーシュミット及びアンドレツェエ
フスキーの研究によれば、本発明の容器を用いることによって(dadurch)、鋳造 の終わりにスラグが流出しないことを保証することができる。同時に、ライニン
グの底部の本発明に係わる形状によって、取鍋に残留鋼のかなり多い量が残らな
い。複数の公知の取鍋では、取鍋の寸法に応じて３０乃至９５ｍｍの出湯口の内
径は通常である。複数の従来の方法では、これらの取鍋中の残留鋼の量は取鍋の
サイズに従って０，３ｔと７ｔとの間で不可避的であった。請求項４の鋳造方法
と共に本発明に基づいて底部を形成する際に、残留鋼のこれらの量をスラグの巻
き込みなしに著しく減らすことができる。

【００１４】 流動性のある耐火性の材料からなる容器の底部のライニングを製造するための
型を、請求項５に基づいて形成することができる。 この場合、請求項６に記載のように、アーチ状の偏向要素を、型の底部と結合
可能な別個の半球部によって形成することができる。 このことにより、型の製造が容易になるばかりでなく、必要な場合には、種々
の湾曲をなす半球部を用いることも可能となる。 請求項７に記載のように、型の底部に、型からの取外しの際に型を取り外すこ
とを支持するための流体状の圧力媒体の供給導管用の接続部を設けることは（類
似の方法ではZA-PS 94/8240から知られている）は、適切である。

【００１５】

【発明の実施の形態】

本発明の複数の実施の形態は図面に示されている。 図１に全体として参照符号１００が付された取鍋は、作動位置で実質的に水平
な底部２と、上方へ僅かに錐形に拡がっている垂直の側壁３とを有する鍋形のス
チールハウジング１からなる。図１に示すように、取鍋１００は僅かに卵形の輪
郭を有する。しかし、この輪郭は例えば円形であってもよい。鋼板からなる側壁
３の外側には、互いに反対側にある水平なピン４が取着されており、これらのピ
ンには吊下装置５が係合している。この吊下装置に引っ掛けて取鍋１００をクレ
ーンで持ち上げることができる。取鍋１００内にある溶湯を流し込んだ後にスラ
グを空けるために、取鍋１００をピン４の軸線Ａを中心として傾けることができ
る。

【００１６】 取鍋１００のハウジング１は、側壁３に、積み上げられた耐火性の外側ライニ
ング６を有する。この外側ライニングの内側のプレートには参照符号７を付して
ある。ハウジング１の底部２も積み上げられたか鋳造された外側ライニング８を
有する。この外側ライニングは複数のアンカー９によって底部２にしっかりと保
たれている。その目的は、取鍋１００を傾けたとき外側ライニングが底部２から
離れてしまわないようにするためである。

【００１７】 内張りが完了した取鍋１００では側壁３の外側ライニング６の内側には、図２
で一点鎖線によって示されている一体式のライニング１０が設けられている。つ
まりは、側壁３のライニング１０を作る前に、底部２のライニング２０を作る。
ここでは、これが論点である。ライニング２０は、ベースプレートの形状を有す
る実際の底部２１と、縁部でこの底部に一体をなして聳えている側壁２２と、を
有する。この側壁は取鍋１００の高さの３乃至２０％に亘って延びており、底部
２１と共に、平鍋の形の一体式の成形物を形成する。底部２のライニング２０の
ベースプレートは、複数の大型の取鍋の場合、８０ｃｍまでの厚さを有すること
ができる。

【００１８】 底部２１の上面２３は平坦でなく、所定の起伏を有する。この起伏は、上面２
３のどの点からも出湯口２５に至る道に勾配がついており、この勾配が、全道程
で、すなわち、溶湯の所定の容量要素が取鍋の或る箇所から取鍋の底部２１を通
って出湯口２５まで通らねばならない全道程で、同一方向にあるように、形成さ
れている。表面２３には、溶湯が残るような窪みは全然ない。出湯口２５は、溶
湯の容量要素が流れる道のうちで最低の箇所であり、容量要素は、流れる間に再
度上がることなく出湯口に達する。

【００１９】 この実施の形態では、出湯口２５は、図１及び３から見て取れるように、取鍋
１００の輪郭の縁部の近くにある。底部２１の上面２３の起伏は垂直の中心軸線
を中心として対称的でなく、出湯口２５の傍に、かなりきつい勾配を有し、他方
、勾配は反対側では一層緩やかである。これらの状況を、底部２１の上面２３の
複数の等高線２９が図１に示されていることによって、例示する。出湯口２５の
傍では、複数の等高線２９が密に並んでいる。このことはきつい勾配を示してい
る。他方、等高線同士は反対側で一層離れている。すなわち、そこでは、勾配は
一層僅かである。しかし、起伏は、勾配が出口２５の軸線Ｂを中心として３６０
°に亘って全方向から出口２５の方に一方向に向けられているので、溶湯が何処
にも残らないように、形成されている。

【００２０】 出湯口２５（図３）は、底部２１の一体式の材料に埋設されかつ或る内径３４
を有する流出ノズル３１を具備する。流出ノズル３１の上縁から始まって、底部
２１には、すり鉢状の開口部３２が形成されており、この開口部は約６０°の開
き角度で上方へ拡がっている。溶湯が或る高さ３７にあるときに、鋳込みが終了
すると、スラグが共に鋳込まれないことが保証される。溶湯の僅かな容量しか取
鍋１００に残らない。高さ３７は、すり鉢状の開口部３２のすなわち出湯口２５
の、高さ３６に位置する縁部より、区間３５だけ上にある。区間３５は、少なく
とも、出湯口２５の直径３４と同じ寸法を有する。

【００２１】 底部２１の上面２３の、等高線２９に応じた均等な形成は、偏向要素３０によ
って中断される。この偏向要素は底部２１の上面２３の山によって形成されてお
り、この山の上面３３は凸状に湾曲されており、傾斜した境界２６，２７を巡る
縁部で上面２３に移行する。偏向要素３０の輪郭は、この実施の形態では、約２
４０°に亘って円形であり（図１）、他の箇所では直線状に切断されている。円
形部分の傾斜した境界は参照符号２６を有し、直線部分の境界は参照符号２７を
有する。傾斜した境界２７の裾は、取鍋１００の輪郭のほぼ中央に位置しており
かつ出湯口２５の軸線Ｂを通る直線２８上にある。

【００２２】 偏向要素３０の上面３３の緩やかな湾曲部は球面の部分であってもよいが、他
の連続的な凸状な湾曲部であってもよい。湾曲部によって偏向要素３０の領域に
出来る、底部２１の厚くなった部分の故に、複数の不都合な窪みが、底部に突き
当たる熱い溶湯による浸食によって、生じるまで、取鍋１００の耐用年数の延長
が可能となる。

【００２３】 底部２１の上面２３の形状は型(Schablone)４０によって製造される。この型 は厚い鋼板からなる平鍋状の成形物によって形成されている（図５）。この成形
物は、環状の垂直の側壁４１と、ライニング２０の起伏を補うように形成されて
いる下面を有するベースプレート４２と、からなる。型４０を、複数のクレーン
用アイ４３に取着された複数のロープ又はチェーンを用いて、クレーンにより、
取鍋１００に降下することができる。そこでは、型は浮力が生じないように防止
される。次に、型４０の外面と、外側ライニング６の内側のプレート層７、及び
底部２１の外側ライニング８の上面との間の中間空間に、クロスハッチングによ
って示された流動性の耐火性の材料を、ライニング２０の側部２２の上方の境界
に対応する高さ３８まで充填する。偏向要素３０を形成するために、型４０は凹
面状の形状を有する。この形状は、相応にプレスされた半球部４８を型のベース
プレート４２に螺着することによって、形成されることができる。すなわち、後
の偏向要素３０の位置で、半球部４８の下に、ベースプレート４２の穴があって
、その穴を半球部４８によって覆うのである。半球部４８に取着された斜面４６
，４７は、傾斜した境界２６，２７を形成するために用いられる。固定は、複数
の溶接されたスクェア４４及び複数のねじ４５（図１及び５ではこれらのうち夫
々１つしか示されていない）によって、あるいは他の適切な方法でなされる。

【００２４】 半球部４８の中央に、あるいはベースプレート４２の他の箇所には、圧縮空気
用の接続部４９が設けられている。この圧縮空気は、成形の終了後に、ベースプ
レート４２の下面と、底部２１の上面２３との間に導入されて、型４０の持上げ
を支持する。この接続部４９により、流動性の耐火性の材料の注入の際に半球部
４８の下方の空間を排気することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ライニングが完成した溶鋼用取鍋の平面図である。

【図２】 図１の線ＩＩーＩＩに沿った直立の取鍋の縦断面図である。

【図３】 図１の線ＩＩＩーＩＩＩに沿った、取鍋の下部の対応の断面図である。

【図４】 図１の線ＩＶーＩＶに沿った対応の断面図である。

【図５】 型による底部の形成の際の、図１の線ＩＩーＩＩに対応した、取鍋の下部の縦
断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローベマイアー、ディーター ドイツ連邦共和国、デー − 46562 フ ォエルデ、アレクサンダーシュトラーセ 115 Ｆターム(参考） 4E014 BA02 BC01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部（２）及び操作中に直立している側壁（３）を有し、鋼
   板からなる、上方に開いた鍋形のハウジング（１）と、このハウジング（１）の
   内面を覆い、ハウジング（１）の、溶湯を収容する内法の内部空間を決定する耐
   火性のライニングであって、このライニングの及び前記ハウジング（１）の底部
   （２１）に設けられた溶湯用の出湯口（２５）を備えたライニングと、を具備し
   、このライニングの前記底部（２１）の上面（２３）は、前記出湯口（２５）の
   中心に延びる垂直軸線（Ｂ）を通るどの面においても、前記出湯口（２５）の方
   に延びる勾配と、湯口領域には、凸面状に湾曲した上面（３３）を有する耐火性
   の偏向要素（３０）と、を有し、前記ライニングの前記底部（２１）は一体式の
   耐火性の材料からなる、冶金用溶湯用の容器、特に、溶鋼用の取鍋。
2. 【請求項２】 前記偏向要素（３０）の前記上面（３３）は、緩やかな球状
   の湾曲部によって形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の容器。
3. 【請求項３】 前記ライニング（２０）の前記底部（２１）は、前記出湯口
   （２５）の領域に、出湯ノズル（３１）の上縁から３０°乃至９０°の開き角度
   で拡がるすり鉢状の開口部（３２）を形成し、この開口部の高さ（３５）は、少
   なくとも、前記出湯ノズル（３１）の内径（３４）に対応すること、を特徴とす
   る請求項１又は２に記載の容器。
4. 【請求項４】 溶湯の残りが、前記出湯口（２５）の上縁の上方の、前記出
   湯ノズル（３１）の直径（３４）に対応する高さ（３５）に、留まるまで、溶湯
   を鋳込みの終了時に鋳込むこと、を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記
   載の容器を用いる鋳込み方法。
5. 【請求項５】 型は、丈が低くて上方が開いた鍋の形をなす鋼板製の型本体
   からなり、この型本体は、クレーンに吊して前記容器に降下可能であり、ベース
   プレート（４２）の下面に、前記ライニング（２０）の前記底部（２１）の前記
   上面（２３，３３）に相補的に対応する起伏を有すること、を特徴とする請求項
   １乃至３のいずれか１に記載の容器の底部（２１）を製造するための型。
6. 【請求項６】 前記型（４０）は、前記偏向要素（３０）の領域に、この偏
   向要素の輪郭に対応する開口部（３９）を有し、この開口部は、前記開口部（３
   ９）の縁部で前記型（４０）のベースプレート（４２）と結合可能な湾曲状の半
   球部（４８）によって、覆われていること、を特徴とする請求項５に記載の型。
7. 【請求項７】 前記型の前記底部（４２，４８）には、型からの取外しの際
   に前記型（４０）を前記ライニング（２０）の前記底部（２１）から取り外すこ
   とを支持するための流体状の圧力媒体の供給導管用の接続部（４９）が設けられ
   ていること、を特徴とする請求項５又は６に記載の型。