JP2014019955A - ワイヤ供給のためのランス - Google Patents

Abstract

【課題】金属生産のための方法および装置を提供すること。
【解決手段】添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属の表面下で供給するためのランス。このランスは、添加物ワイヤを受容する入口端部、およびこの添加物ワイヤを分配する出口端部を有する。このランスは、ボール紙の外側スリーブを有し、この外側スリーブは、内部表面を有する。この外側スリーブの内部表面の一部分は、耐火性材料から作製された内側スリーブに接触する。このランスの入口端部に、ボール紙の入口外部スリーブ、およびこの外部スリーブの内側のボール紙の入口内部スリーブがある。このランスは、ワイヤ供給装置への取り付けのための継ぎ手を有し得る。
【選択図】なし

Description

（発明の分野）
本発明は、金属生産のための方法および装置に関する。

（背景）
鋼の生産において、鉄溶融物が代表的に、適切な炉内で生産され、次いで、とりべに注がれ、ここでこの鉄溶融物は、製錬または合金化の目的で、１種以上の材料で処理される。この時点で、カルシウムまたは他の添加物を溶融した鉄材料に、酸化物混在物の浮遊選鉱、酸化物混在物、形態の変態、脱硫、化学修飾などのための製錬剤として添加することは、周知である。

これらの添加物はしばしば、ワイヤとして供給され、このワイヤは、この添加物の取り扱いを容易にするために、被覆され得る。ワイヤを溶融金属浴に導入するための数種の方法が存在する。１つの方法は、ワイヤ供給装置およびランスを使用する。別の方法は、ワイヤ供給装置および指向性導管を使用し、この指向性導管は、貫入するランスを使用せずに、浴の上方からワイヤを供給する。この方法は、表面供給としてもまた公知である。

以前は、ワイヤ供給装置のためのランスは、溶融金属工場の環境において耐久性を有する目的で、嵩高く、重かった。このようなシステムは、使用中およびメンテナンス中に、クレーンリフトおよび／または手動での重い持ち上げを必要とする。ランスの交換を容易にすることが必要とされる場合、クレーンの利用性は、制限され得る。これらの重いランスは、ワイヤ供給の複数の処理のために、依然として有用である。なぜなら、これらのランスは、長期耐久性のために設計されているからである。重いランスのこの使用期間中に、鉱滓および／または金属が、このランスに蓄積し得、この蓄積はしばしば、このランスが溶融金属浴に貫入する最中に、この鉱滓の上表面がこのランスに接触するレベルにおいて起こる。繰り返しの使用によって起こり、そして大きくなる、金属または鉱滓のこの蓄積物は、例えば、ランス先端の交換中に、このランスから不意に落ち得、おそらく、人員を負傷させ得るか、または他の安全性の問題を生じ得る。さらに、ランスへの金属または鉱滓のいずれの蓄積も、溶融金属容器のカバーを通るランスの移動を妨げ得る。ランスへのこの蓄積物自体が大きい塊として落下する場合、液体の鋼および鉱滓の起こり得る飛沫が、負傷または資産の損害をもたらし得る。

重いランスが最大の耐久性を達成する目的で、これらのランスはしばしば、交換可能な先端を有する。なぜなら、先端は、そのランスの本体より前にすり減る傾向があるからである。１つのランスの耐用寿命中に、数個の先端が使用され得る。重いランス先端の交換は、しばしば手動で、時々人員にとって扱いにくい位置から行われる。さらに、先端の交換は、人員によって、吊るされたランスの下方で作業しながら実施されなければならない。重いランス先端のために構成された、このような使用済みランスはしばしば、鉱滓または金属の蓄積物によって覆われている。

表面供給されるワイヤシステムにおいて、ワイヤによる溶融浴への貫入は、その鉱滓が非常に粘性または濃厚である場合、困難であり得る。このワイヤは、この鉱滓層によって屈曲させられ得るかまたは曲げられ得、このワイヤがこの溶融浴に入ることを妨げ得、そして不成功なワイヤ処理をもたらし得る。

上記問題を克服することを試みて、本発明者らは、特定の危険を回避し、一方でワイヤを溶融金属浴に供給することを可能にし、そして効果的な回収を達成する、ランスを開発した。

本発明は、例えば、以下を提供する：
（項目１）
添加物ワイヤをある量の溶融金属に、該溶融金属の表面下で供給するためのランスであって、該ランスは：
添加物ワイヤを受容するためのランス入口、および添加物ワイヤを該溶融金属に分配するためのランス出口；
第一の外側スリーブであって、該第一の外側スリーブは、セルロース材料、または該溶融金属によって消費されるまで強度を維持する他の材料を含み、該第一の外側スリーブは、通路および内部表面を有し、該内部表面は、該通路に沿って該第一の外側スリーブの外側スリーブ入口から該第一の外側スリーブの外側スリーブ出口まで延びる、第一の外側スリーブ；
該第一の外側スリーブの該内部表面の、耐火性材料を備える第一の内側スリーブであって、該第一の内側スリーブは、該第一の内側スリーブの第一の端部から該第一の内側スリーブの第二の端部まで延び、該第一の端部において、該添加物ワイヤが該第一の内側スリーブによって該溶融金属に分配され、そして該第二の端部は、該添加物ワイヤを受容し、該第一の内側スリーブの該第二の端部は、該ランス入口からある距離に位置している、第一の内側スリーブ；ならびに
該第一の外側スリーブの該通路の一部分に沿って延びる外部入口スリーブであって、該外部入口スリーブは、該第一の内側スリーブの該第二の端部から該ランス入口まで延びており、該外部入口スリーブは、該外部入口スリーブ内の通路に沿って延びる内部表面、および該外部入口スリーブの該内部表面に沿って提供されて該第一の内側スリーブの該第二の端部から該ランス入口まで延びている内部入口スリーブを有する、外部入口スリーブ
を備える、ランス。
（項目２）
前記内部入口スリーブは、前記外部入口スリーブの内部表面全体に沿って延びている、上記項目に記載のランス。
（項目３）
前記ランスをワイヤ供給装置に接合するための手段をさらに備える、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目４）
前記ランスをワイヤ供給装置に接合するための手段は、クランプまたはねじ切り部分を有する継手である、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目５）
前記第一の内側スリーブの内部表面および前記内部入口スリーブに沿ったガイドチューブをさらに備える、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目６）
前記ガイドチューブが、前記ランス出口からある距離の位置にテーパ状部分を有する、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目７）
通路および該通路に沿った内部表面を有する、耐火性材料の第二の外側スリーブをさらに備え、前記第一の外側スリーブは、該第二の外側スリーブの該通路内に提供される、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目８）
セルロース材料、または前記溶融金属によって消費されるまで強度を維持する他の材料の、第三の外側スリーブをさらに備え、該第三の外側スリーブは、通路および該通路に沿った内部表面を有し、前記第二の外側スリーブは、該第三の外側スリーブの該通路内に提供される、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目９）
前記第一の外側スリーブが、消耗性材料、発泡性防炎材料、耐火性材料または絶縁性材料でコーティングされている、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目１０）
前記第一の外側スリーブ上のコーティングがケイ酸ナトリウムである、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目１１）
添加物ワイヤをある量の溶融金属に、該溶融金属の表面下で供給するためのランスであって、該ランスは：
添加物ワイヤを受容するためのランス入口、および添加物ワイヤを該溶融金属に分配するためのランス出口；
第一の外側スリーブであって、該第一の外側スリーブは、セルロース材料、または該溶融金属によって消費されるまで強度を維持する他の材料を含み、該第一の外側スリーブは、通路および内部表面を有し、該内部表面は、該通路に沿って該第一の外側スリーブの外側スリーブ入口から該第一の外側スリーブの外側スリーブ出口まで延びる、第一の外側スリーブ；ならびに
該外側スリーブの該内部表面の、耐火性材料を備える第一の内側スリーブであって、該外側スリーブは、該ランス入口から該ランス出口まで延び、該第一の内側スリーブは、該第一の内側スリーブを通る通路、および該通路に沿って延びる内部表面を有する、第一の内側スリーブ
を備える、ランス。
（項目１２）
前記第一の内側スリーブの前記内部表面に沿ったガイドチューブをさらに備える、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目１３）
前記ランスをワイヤ供給装置に接合するための手段をさらに備える、上記項目のいずれかに記載のランス。
（項目１４）
上記項目のいずれかに記載のランスを使用して、添加物ワイヤを溶融金属浴内に供給する方法。

（摘要）
添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属の表面下で供給するためのランス。このランスは、添加物ワイヤを受容する入口端部、およびこの添加物ワイヤを分配する出口端部を有する。このランスは、ボール紙の外側スリーブを有し、この外側スリーブは、内部表面を有する。この外側スリーブの内部表面の一部分は、耐火性材料から作製された内側スリーブに接触する。このランスの入口端部に、ボール紙の入口外部スリーブ、およびこの外部スリーブの内側のボール紙の入口内部スリーブがある。このランスは、ワイヤ供給装置への取り付けのための継ぎ手を有し得る。

（要旨）
本発明の１つの実施形態によれば、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランスが開示される。このランスを使用して、添加物ワイヤを溶融金属に供給する方法もまた開示される。このランスは、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口を備える。このランスは、この添加物ワイヤがこのランスを通して供給されるための、入口と出口との間に提供された通路またはチャネルを有する。このランスは、ボール紙、板紙もしくは他の紙、またはセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持して強度を維持する他の材料から作製された、外側スリーブを有する。

この外側スリーブは、この外側スリーブの内側に沿って、この外側スリーブの外側スリーブ入口からこの外側スリーブの外側スリーブ出口まで延びる、通路および内部表面を有する。第一の内側スリーブが、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そしてこの内側スリーブの第一の端部（この端部で、添加物ワイヤが分配される）から、この内側スリーブの第二の端部まで延びる。この第一の内側スリーブの第二の端部は、このランスの入口端部（すなわち、このランスのワイヤ受容端部）からある距離に位置する。この第一の内側スリーブは、耐火性材料であり得る。

第二の内側スリーブが、この外側スリーブの通路の一部分に沿って提供され、そしてこの第一の内側スリーブの第二の端部から、このランスのワイヤ受容端部の出口端部まで延びる。

本発明の１つの実施形態によれば、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランスが開示される。このランスを使用して、添加物ワイヤを溶融金属内に供給する方法もまた開示される。

このランスは、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口、および添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口を備える。このランスは、この添加物ワイヤがこのランスを通して供給されるための、この入口とこの出口との間に提供された通路またはチャネルを有する。このランスは、ボール紙、板紙または他のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料から作製された外側スリーブを備える。

この外側スリーブは、この外側スリーブの内側に沿って、この外側スリーブの外側スリーブ入口からこの外側スリーブの外側スリーブ出口まで延びる、通路および内部表面を有する。第一の内側スリーブが、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そしてこの内側スリーブの第一の端部（この端部で、添加物ワイヤが分配される）から、この内側スリーブの第二の端部まで延びる。この第一の内側スリーブの第二の端部は、このランスの入口端部（すなわち、このランスのワイヤ受容端部）からある距離に位置する。この第一の内側スリーブは、耐火性材料であり得る。

内部入口スリーブ内の通路に沿って延びる内部表面を有する内部入口スリーブが、この外側スリーブの通路の一部分に沿って提供され、そしてこの第一の内側スリーブの第二の端部から、このランスのワイヤ受容端部の出口端部からある距離の位置まで延びる。外部入口スリーブ内の通路に沿って延びる内部表面を有する外部入口スリーブが、この外部入口スリーブ内部表面に沿って提供され、そしてこの第一の内側スリーブの第二の端部から、このランスのワイヤ受容端部の出口端部からある距離の位置まで延びる。

本発明の１つの実施形態によれば、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランスが開示される。このランスを使用して、添加物ワイヤを溶融金属に供給する方法もまた開示される。このランスは、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口を備える。このランスは、この添加物ワイヤがこのランスを通して供給されるための、入口と出口との間に提供された通路またはチャネルを有する。このランスは、ボール紙、板紙、または他のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持して強度を維持する他の材料から作製された、外側スリーブを有する。この外側スリーブは、この外側スリーブの内側に沿って、この外側スリーブの外側スリーブ入口からこの外側スリーブの外側スリーブ出口まで延びる、通路および内部表面を有する。第一の内側スリーブが、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そしてこの内側スリーブの第一の端部（この端部で、添加物ワイヤが分配される）から、この内側スリーブの第二の端部まで延びる。このランスは、ワイヤ供給装置と係合するための接合手段を有し得る。

いくつかの実施形態において、このランスは、このランスを通るこのワイヤの通路を可能にするためのガイドチューブを有し得る。このガイドチューブは、このランスの出口端部においてテーパ状であり得る。

いくつかの実施形態において、このランスは、ワイヤ供給装置と係合するための接合手段を有し得る。

いくつかの実施形態において、このランスは、外側耐火性スリーブ、この外側耐火性スリーブの内部表面に沿った外側ボール紙スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、テーパ状ガイドチューブおよび接合手段を有する。

いくつかの実施形態において、このランスは、ボール紙の第二の外側スリーブ、外側耐火性スリーブ、ボール紙の第一の外側スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、テーパ状ガイドチューブおよび接合手段を有する。

本発明のいくつかの実施形態はまた、上記のようなランスを使用する方法に関する。

本発明の種々の実施形態が、以下の図面の助けによって記載される。図面において、同じ参照番号は類似の要素を表す。

図１Ａは、本発明によるランスの断面側面図であり、ボール紙の外側スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブおよび内部入口スリーブおよびボール紙の外部入口スリーブを示す。 図１Ｂは、本発明によるランスの断面側面図であり、ボール紙の外側スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブおよび接合手段を示す。 図２は、本発明によるランスの断面側面図であり、ボール紙の外側スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、内部入口スリーブ、ボール紙の外部入口スリーブ、ガイドチューブおよび接合手段を示す。 図２Ａは、本発明によるランスの断面側面図であり、ボール紙の外側スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、ガイドチューブおよび接合手段を示す。 図３は、本発明によるランスの断面側面図であり、ボール紙の外側スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、テーパ状ガイドチューブおよび接合手段を示す。 図４は、本発明によるランスの断面側面図であり、ボール紙の外側スリーブ、外側耐火性スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、テーパ状ガイドチューブおよび接合手段を示す。 図５は、本発明によるランスの断面側面図であり、ボール紙の第二の外側スリーブ、外側耐火性スリーブ、ボール紙の第一の外側スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、テーパ状ガイドチューブおよび接合手段を示す。

全ての図は概略図であり、これらの図に描かれる構造は、同一縮尺であることを意図されない。本発明は、示される正確な配置および手段に限定されず、請求項の範囲によってのみ限定されることが理解されるべきである。

（発明の詳細な説明）
本発明の１つの実施形態によれば、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランスが開示される。このランスを使用して、添加物ワイヤを溶融金属に供給する方法もまた開示される。このランスは、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口を備える。このランスは、この添加物ワイヤがこのランスを通して供給されるための、入口と出口との間に提供された通路またはチャネルを有する。このランスは、ボール紙、板紙または他のセルロース材料から作製された、外側スリーブを有する。

この外側スリーブは、この外側スリーブの内側に沿って、この外側スリーブの外側スリーブ入口からこの外側スリーブの外側スリーブ出口まで延びる、通路および内部表面を有する。第一の内側スリーブが、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そしてこの内側スリーブの第一の端部（この端部で、添加物ワイヤが分配される）から、この内側スリーブの第二の端部まで延びる。この第一の内側スリーブの第二の端部は、このランスの入口端部（すなわち、このランスのワイヤ受容端部）からある距離に位置する。この第一の内側スリーブは、耐火性材料であり得る。

第二の内側スリーブが、この外側スリーブの通路の一部分に沿って提供され、そしてこの第一の内側スリーブの第二の端部から、このランスのワイヤ受容端部の出口端部まで延びる。

図１Ａに見られるように、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランス４２５が開示される。ランス４２５は、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口４２６、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口４２７を備える。ランス４２５は、この添加物ワイヤがランス４２５を通して供給されるための、ランス入口４２６とランス出口４２７との間に提供された通路またはチャネルを有する。ランス４２５は、ボール紙、板紙または他のセルロール材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料から作製された外側スリーブ４０６を有する。

外側スリーブ４０６は、外側スリーブ４０６の内側に沿って外側スリーブ４０６の外側スリーブ入口４２８から外側スリーブ４０６の外側スリーブ出口４２９まで延びる、通路およびこの通路に沿った内部表面を有する。耐火性材料を含む第一の内側スリーブ４０３は、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そして第一の内側スリーブ４０３の第一の端部４３１（この端部において添加物ワイヤが第一の内側スリーブ４０３内に提供される）から、第一の内側スリーブ４０３の第二の端部４３０まで延びる。第一の内側スリーブ４０３の第一の端部４３１は、ランス入口（すなわち、ランス４２５のワイヤ受容端部）からある距離に位置する。第一の内側スリーブ４０３は、耐火性材料であり得る。

外部入口スリーブ４０４は、外側スリーブ４０６の通路の一部分に沿って延び、そして第一の内側スリーブ４０３の第一の端部４３１から、ランス４２５のランス入口４２６まで延びる。外部入口スリーブ４０４は、外部入口スリーブ４０４内の通路に沿って延びる内部表面を有する。内部入口スリーブ４０５は、外部入口スリーブ４０４の内部表面に沿って提供され、そして第一の内側スリーブ４０３の第一の端部４３１から、ランス入口４２６からある距離の位置まで延びる。添加物ワイヤをワイヤ供給装置から受容する、内部入口スリーブ４０５の端部は、外部入口スリーブ４０４の、ワイヤを受容する端部に対してずらされ得、その結果、内部入口スリーブ４０５のワイヤ受容端部の方が、外部入口スリーブ４０４のワイヤ受容端部よりも、ランス入口４２６に近い。

図１Ｂに見られるように、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランス５２５が開示される。ランス５２５は、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口５２６、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口５２７を備える。ランス５２５は、この添加物ワイヤがランス５２５を通して供給されるための、ランス入口５２６とランス出口５２７との間に提供された通路またはチャネルを有する。このランスは、ボール紙、板紙または他のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料から作製された外側スリーブ５０６を有する。

外側スリーブ５０６は、外側スリーブ５０６の内側に沿って、外側スリーブ５０６の外側スリーブ入口５２８から外側スリーブ５０６の外側スリーブ出口５２９まで延びる、通路および内部表面を有する。耐火性材料を含む第一の内側スリーブ５０３は、外側スリーブ５０６の内部表面に提供され、そして第一の内側スリーブ５０３の第一の端部５３１（この端部において添加物ワイヤが提供される）から、第一の内側スリーブ５０３の第二の端部５３０まで延びる。ランス５２５は、ワイヤ供給装置と係合するための接合手段５０７を有し得る。接合手段５０７は、クランプであり得る。

図２に見られるように、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランス２５が開示される。ランス２５は、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口２６、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口２７を備える。ランス２５は、この添加物ワイヤがランス２５を通して供給されるための、ランス入口２６とランス出口２７との間に提供された、通路またはチャネルを有する。ランス２５は、ボール紙、板紙または他のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料から作製された外側スリーブ６を有する。

外側スリーブ６は、外側スリーブ６の内側に沿って、外側スリーブ６の外側スリーブ入口２８から外側スリーブ６の外側スリーブ出口２９まで延びる、通路およびこの通路に沿った内部表面を有する。耐火性材料を含む第一の内側スリーブ３は、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そして第一の内側スリーブ３の第一の端部３１（この端部において添加物ワイヤが第一の内側スリーブ３内に提供される）から、第一の内側スリーブ３の第二の端部３０まで延びる。第一の内側スリーブ３の第一の端部３１は、ランス入口（すなわち、ランス２５のワイヤ受容端部）からある距離に位置する。第一の内側スリーブ３は、耐火性材料であり得る。

外部入口スリーブ４は、外側スリーブ６の通路の一部分に沿って延び、そして第一の内側スリーブ３の第一の端部３１からこのランスのランス入口２６まで延びる。外部入口スリーブ４は、外部入口スリーブ４内の通路に沿って延びる内部表面を有する。内部入口スリーブ５は、外部入口スリーブ４の内部表面に沿って提供され、そして第一の内側スリーブ３の第一の端部３１から、ランス２５のワイヤ受容端部のランス入口２６からある距離の位置まで延びる。

このランスは、ランス２５を通るワイヤの通過を可能にするためのガイドチューブ１を有する。図２に見られるように、ガイドチューブ１は、ランス２５の出口端部にテーパ状部分９を有する。必要に応じて、ランス２５は、木製であり得るプラグまたはダウエル２を有する。接合手段は、ワイヤ供給装置との係合のためのねじ切り部分８を有し得る。

以下の図２Ａに見られるように、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランス６２５が開示される。ランス６２５は、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口６２６、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口６２７を備える。ランス６２５は、この添加物ワイヤがランス６２５を通して供給されるための、ランス入口６２６とランス出口６２７との間に提供された通路またはチャネルを有する。ランス６２５は、ボール紙、板紙または他のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料から作製された外側スリーブ６０６を有する。

外側スリーブ６０６は、外側スリーブ６０６の内側に沿って、外側スリーブ６０６の外側スリーブ入口６２８から外側スリーブ６０６の外側スリーブ出口６２９まで延びる、通路およびこの通路に沿った内部表面を有する。耐火性材料を含む第一の内側スリーブ６０３は、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そして第一の内側スリーブ３の第一の端部６３１（この端部において、添加物ワイヤが第一の内側スリーブ３内に分配される）から第一の内側スリーブ６０３の第二の端部３０まで延びる。第一の内側スリーブ６０３の第一の端部６３１は、ランス６２５のワイヤ受容端部に位置する。第一の内側スリーブ６０３は、耐火性材料であり得る。

このランスは、このランスを通るワイヤの通過を可能にするためのガイドチューブ６０１を有する。接合手段６０７は、このランスをワイヤ供給装置と係合させるクランプであり得る。

図３に見られるように、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランス１２５が開示される。ランス１２５は、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口１２６、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口１２７を備える。ランス１２５は、この添加物ワイヤがランス１２５を通して供給されるための、ランス入口１２６とランス出口１２７との間に提供された通路またはチャネルを有する。ランス１２５は、ボール紙、板紙または他のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料から作製された外側スリーブ１０６を有する。

外側スリーブ１０６は、外側スリーブ１０６に沿って、外側スリーブ１０６の外側スリーブ入口１２８から外側スリーブ１０６の外側スリーブ出口１２９まで延びる、通路およびこの通路に沿った内部表面を有する。耐火性材料を含む第一の内側スリーブ１０３は、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そして第一の内側スリーブ１０３の第一の端部１３１（この端部において添加物ワイヤが第一の内側スリーブ１０３内に提供される）から、第一の内側スリーブ１０３の第二の端部１３０まで延びる。第一の内側スリーブ１０３の第一の端部１３１は、ランス入口（すなわち、ランス１２５のワイヤ受容端部）からある距離に位置する。第一の内側スリーブ１０３は、耐火性材料であり得る。

外部入口スリーブ１０４は、外側スリーブ１０６の通路の一部分に沿って延び、そして第一の内側スリーブ１０３の第一の端部１３１からこのランスのランス入口１２６まで延びる。外部入口スリーブ１０４は、外部入口スリーブ１０４内の通路に沿って延びる内部表面を有する。内部入口スリーブ１０５は、外部入口スリーブ１０４の内部表面に沿って提供され、そして第一の内側スリーブ１０３の第一の端部１３１から、ランス１２５のワイヤ受容端部のランス入口１２６からある距離の位置まで延びる。内部入口スリーブ１０５および外部入口スリーブは、ランス入口１２６の方向に、外側スリーブ１０６と同程度の距離まで延びる。

このランスは、ランス１２５を通るワイヤの通過を可能にするためのガイドチューブ１０１を有する。図３に見られるように、ガイドチューブ１０１は、ランス１２５の出口端部にテーパ状部分１０９を有する。必要に応じて、ランス１２５は、木製であり得るプラグまたはダウエル１０２を有する。接合手段は、ワイヤ供給装置との係合のためのねじ切り部分１０８を有し得る。

いくつかの実施形態において、このランスは、外側耐火性スリーブ、この外側耐火性スリーブの内部表面に沿った外側ボール紙スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、テーパ状ガイドチューブおよび接合手段を有する。

図４に見られるように、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランス２２５が開示される。ランス２２５は、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口２２６、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口２２７を備える。ランス２２５は、この添加物ワイヤがランス２２５を通して供給されるための、ランス入口２２６とランス出口２２７との間に提供された通路またはチャネルを有する。ランス２２５は、ボール紙、板紙または他のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料から作製された外側スリーブ２０６を有する。

外側スリーブ２０６は、外側スリーブ２０６の内側に沿って、外側スリーブ２０６の外側スリーブ入口２２８から外側スリーブ２０６の外側スリーブ出口２２９まで延びる、通路およびこの通路に沿った内部表面を有する。耐火性材料を含む第一の内側スリーブ２０３は、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そして第一の内側スリーブ２０３の第一の端部２３１（この端部において添加物ワイヤが第一の内側スリーブ２０３内に提供される）から、第一の内側スリーブ２０３の第二の端部２３０まで延びる。第一の内側スリーブ２０３の第一の端部２３１は、ランス入口（すなわち、ランス２２５のワイヤ受容端部）からある距離に位置する。第一の内側スリーブ２０３は、耐火性材料であり得る。

ランス２２５は、外側耐火性スリーブ２２０を有し、この外側耐火性スリーブは、この外側耐火性スリーブを通る通路を有し、この通路は、この通路に沿った内部表面を有する。外側スリーブ２０６は、外側耐火性スリーブ２２０の通路内に提供され、そして耐火性材料を含むか、または耐火性材料から作製され得る。

外部入口スリーブ２０４は、外側スリーブ２０６の通路の一部分に沿って延び、そして第一の内側スリーブ２０３の第一の端部２３１からこのランスのランス入口２２６まで延びる。外部入口スリーブ２０４は、外部入口スリーブ２０４内の通路に沿って延びる内部表面を有する。内部入口スリーブ２０５は、外部入口スリーブ２０４の内部表面に沿って提供され、そして第一の内側スリーブ２０３の第一の端部２３１から、ランス２２５のワイヤ受容端部のランス入口２２６からある距離の位置まで延びる。

このランスは、ランス２２５を通るワイヤの通過を可能にするためのガイドチューブ２０１を有する。図４に見られるように、ガイドチューブ２０１は、ランス２２５の出口端部にテーパ状部分２０９を有する。必要に応じて、ランス２２５は、木製であり得るプラグまたはダウエル２０２を有する。接合手段は、ワイヤ供給装置との係合のためのねじ切り部分２０８を有し得る。

いくつかの実施形態において、このランスは、ボール紙の第二の外側スリーブ、外側耐火性スリーブ、ボール紙の第一の外側スリーブ、耐火性材料の第一の内側スリーブ、テーパ状ガイドチューブおよび接合手段を有する。

図５に見られるように、添加物ワイヤをある量の溶融金属に、この溶融金属表面の表面下で供給するためのランス３２５が開示される。ランス３２５は、溶融金属内に供給されるべき添加物ワイヤを受容するためのランス入口３２６、およびこの添加物ワイヤを溶融金属に分配するためのランス出口３２７を備える。ランス３２５は、この添加物ワイヤがランス３２５を通して供給されるための、ランス入口３２６とランス出口３２７との間に提供された通路またはチャネルを有する。ランス３２５は、ボール紙、板紙または他のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料から作製された第一の外側スリーブ３０６を有する。

第一の外側スリーブ３０６は、第一の外側スリーブ３０６の内側に沿って、第一の外側スリーブ３０６の外側スリーブ入口３２８から第一の外側スリーブ３０６の外側スリーブ出口３２９まで延びる、通路およびこの通路に沿った内部表面を有する。耐火性材料を含む第一の内側スリーブ３０３は、この外側スリーブの通路の内部表面に提供され、そして第一の内側スリーブ３０３の第一の端部３３１（この端部において添加物ワイヤが第一の内側スリーブ３０３内に提供される）から、第一の内側スリーブ３０３の第二の端部３３０まで延びる。第一の内側スリーブ３０３の第一の端部３３１は、ランス入口（すなわち、ランス３２５のワイヤ受容端部）からある距離に位置する。第一の内側スリーブ３０３は、耐火性材料であり得る。

ランス３２５は、外側耐火性スリーブ３２０を有し、この外側耐火性スリーブは、この外側耐火性スリーブを通る通路を有し、この通路は、この通路に沿った内部表面を有する。第一の外側スリーブ３０６は、外側耐火性スリーブ３２０の通路内に提供される。ランス３２５はまた、第二の外側スリーブ３３２を有し、この第二の外側スリーブは、この第二の外側スリーブを通る通路を有し、この通路は、この通路に沿った内部表面を有する。外側耐火性スリーブ３２０は、ボール紙、板紙または他のセルロース材料であり得る、第二の外側スリーブ３３２の通路内に提供される。

外部入口スリーブ３０４は、第一の外側スリーブ３０６の通路の一部分に沿って延び、そして第一の内側スリーブ３０３の第一の端部３３１からこのランスのランス入口３２６まで延びる。外部入口スリーブ３０４は、外部入口スリーブ３０４内の通路に沿って延びる内部表面を有する。内部入口スリーブ３０５は、外部入口スリーブ３０４の内部表面に沿って提供され、そして第一の内側スリーブ３０３の第一の端部３３１から、ランス３２５のワイヤ受容端部のランス入口３２６からある距離の位置まで延びる。

このランスは、ランス３２５を通るワイヤの通過を可能にするためのガイドチューブ３０１を有する。図５に見られるように、ガイドチューブ３０１は、ランス３２５の出口端部にテーパ状部分３０９を有する。必要に応じて、ランス３２５は、木製であり得るプラグまたはダウエル３０２を有する。接合手段は、ワイヤ供給装置との係合のためのねじ切り部分３０８を有し得る。

本発明のいくつかの実施形態はまた、以下に記載されるようなランスを使用する方法に関する。

このランスおよびこのランスを使用する方法は、溶融物のおよそ６フィートの深さまでの添加物ワイヤの供給を可能にして、カルシウムなどの添加物の増強された回収を可能にする。また、本発明のランスは、従来のランスと比較して、軽量であり、そして直径がより小さいので、本発明のランスは、重い物体を移動させるためのクレーンまたは他の機械類を必要とせずに、このランスの交換を可能にするという利点を有する。

本発明の方法によれば、使用中にランス先端を交換する必要がない。ランス自体の全体が、手動の手段によっても重い持ち上げのための機械類の補助によっても、重いランス先端を交換する必要なく、手動で一度に交換され得る。

このランスは、１回の使用のために経済的に使用され得、そして１回の使用後に処分され得るので、本発明のランスを使用する方法は、金属または鉱滓のランスへの望ましくない蓄積を回避する。この蓄積物は、落下して負傷または資産の損害を引き起こし得る。鉱滓または金属のランスへの蓄積が回避されるので、冶金容器のカバーの穴を通るランスの通過を遮断する鉱滓も金属も、このランスに存在しない。

各ランスが、高価な従来のランスと比較して、低費用の使い捨てユニットであるので、１つのユニットに対する損傷の場合に、経済的損失が最小にされる。

手短に言えば、本発明のランスの使用は、嵩高い支持システム（例えば、従来のランスとランス先端との組み合わせを保持するもの）の必要性を回避する。本発明のランスのより軽い重量およびより小さいサイズにもかかわらず、このランスは依然として、表面ワイヤ供給とは異なり、溶融金属浴上の厚い粘性の鉱滓層への貫入を可能にして、首尾よい処理を達成し、認容可能な添加物回収を伴う。

このランスの第一の外側スリーブまたは第二の外側スリーブは、ボール紙、厚紙、または他の任意のセルロース材料、あるいは溶融金属浴内で消費されるまで形状を維持し、そして強度を維持する他の材料であり得る。

ガイドチューブは、内側スリーブ内に提供される任意のチューブまたはパイプであり得、これは、ランスを通る添加物ワイヤの通過を可能にする。このガイドチューブは、鋼または他の材料から作製され得る。

外部スリーブは、１インチ〜４インチ、好ましくは２インチの公称外径であり得る。

接合手段は、ランスをワイヤ供給装置に接合するための任意の手段（例えば、クランプ、継手、急速脱着、またはランスをワイヤ供給装置に接合する他の機械的デバイス）であり得る。

内部スリーブの耐火性材料は、濃密なマグネシアベースの耐火性材料または軽量耐火性材料であり得、好ましくは、マグネシアベースの耐火性材料であり得る。この耐火性材料は、マグネシア、橄欖石、耐火粘土、白雲石、カルシア、ジルコニア、アルミナ、シリカ、クロマイト、黒鉛、ジルコン、マグネシア−炭素、マグネシア−クロムまたはこれらの混合物であり得る。

内側スリーブの耐火性において有用な高温結合剤としては、フェノール樹脂などの樹脂、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硫酸ジルコニウム、および硫酸アルミニウムが挙げられるが、これらに限定されず、好ましくはケイ酸ナトリウムである。これらの可塑剤および高温結合剤は、市販されている。

溶融金属容器の近くまたは上方の環境においてランスを保護するコーティングが、外側スリーブに提供され得る。このコーティングは、スリーブの外側の燃焼を防止することを補助する、発泡性防炎コーティングまたは耐火性コーティングであり得る。例えば、ケイ酸ナトリウム溶液が、ランスの外側にコーティングとして塗布され得る。

本発明のランスは、ワイヤを溶融金属浴内に、例えば以下に記載されるような方法によって供給するために、有用であり得る。

実施例１−ランスにおける樹脂結合した乾式振動可能（ｄｒｙ ｖｉｂｒａｔａｂｌｅ）耐火性スリーブ
２．０インチのボール紙チューブを外部スリーブとして提供し、そして鋼チューブをこの外部スリーブの内側に提供した。乾式振動可能物質の粉末の形態の上記処方物を、この鋼チューブとこの外部スリーブとの間に注入した。このアセンブリ全体を、ジグ内の、この外部スリーブとこの鋼チューブとを同心配置に保持する位置で振動させた。次いで、上記アセンブリをオーブンに入れ、そして華氏３５０度まで加熱し、そして３５０°Ｆで３時間保持した。次いで、硬化した部品を冷却した。

上記処方に従って作製したランスを、鋼生産プラントにおけるランス用の支持構造体に設置した。この鋼生産場において、このランスを、粘性の高い鉱滓の厚い層で覆われたある等級の鋼を含む鋼とりべで試験した。この特定の作業場は、ランスまたは表面供給されるワイヤを貫入させることが非常に困難な鉱滓を有する。このランスを低下させて部分的に鋼溶融物に入れ、そして合計６分間、適切な位置に保持した。この試験は上首尾であり、この溶融物に部分的に浸漬させた後に、このランスのかなりの部分が無傷のままであった。

実施例２−湿式キャスト耐火性組成物
直径２．０インチのボール紙チューブを外部スリーブとして提供し、そして鋼チューブをこの外部スリーブの内側に提供した。上記表２の処方の湿式キャスト混合物を、この鋼チューブとこの外部スリーブとの間に注入した。このアセンブリ全体を、ジグ内の、この外部スリーブとこの鋼チューブとを同心配置に保持する位置で振動させた。３つのランスを、上記方法によって作製した。３つのランスのうちの１つをケイ酸ナトリウム溶液でコーティングした。次いで、上記アセンブリをオーブンに入れ、そして華氏２３０度まで加熱し、そして２３０°Ｆで４８時間保持した。次いで、硬化した部品を冷却した。

次いで、各ランスを、鋼生産プラントにおけるランス用の支持構造体に設置し、そして被覆されたカルシウムワイヤを供給するためのワイヤ供給機構に接続した。

１０００フィートのカルシウムワイヤを、本発明の７２インチのランスの３つ各々に通して、１分間あたり４６０フィートの速度で、溶融鋼のとりべ内に供給した。これらのランスは、半インチの公称鋼内径の軽量導管片を有し、この導管片が、このランスのチャネルまたは通路を形成した。この導管は、各ランスの内径が８分の３インチまでテーパ状にされた。この導管は、キャスト用マグネシアベース耐火性材料の内部スリーブの内側にあった。これらのランスの外部スリーブは、４分の１インチの壁厚を有した。これらのランスは、ねじ切りされた継手を、ランスのワイヤ受容端部に有し、このランスをとりべの鋼および鉱滓内に前進させるための輸送手段のホルダに接続された。これらのランスをとりべの引き続くヒートにおける鉱滓および鋼に貫入させ、そしてワイヤが供給される時間全体にわたって、その位置に保持した。得られた鋼溶融物中のカルシウムの回収は、各場合において認容可能であった。本発明のランスの各々の残りの部分は、ワイヤ処理後に残り、回収された。

実施例３−湿式キャスト耐火性組成物
２．０インチのボール紙チューブを外部スリーブとして提供し、そして鋼チューブをこの外部スリーブの内側に提供した。上記表２の処方の湿式キャスト混合物を、この鋼チューブとこの外部スリーブとの間に注入した。このアセンブリ全体を、ジグ内の、この外部スリーブとこの鋼チューブとを同心配置に保持する位置で振動させた。４つのランスを、上記方法によって作製した。４つのランスのうちの１つをケイ酸ナトリウム溶液でコーティングした。次いで、上記アセンブリをオーブンに入れ、そして華氏２３０度まで加熱し、そして２３０°Ｆで４８時間保持した。次いで、硬化した部品を冷却した。

次いで、各ランスを、鋼生産プラントにおけるランス用の支持構造体に設置し、そして被覆されたカルシウムワイヤを供給するためのワイヤ供給機構に接続した。

１０００フィートのカルシウムワイヤを、４つの異なる本発明の７２インチのランスの各々に通して、１分間あたり４６０フィートの速度で、溶融鋼のとりべ内に供給した。これらのランスは、半インチの公称鋼内径の軽量導管片を有し、この導管片が、このランスのチャネルを形成する。この導管は、テーパ状ではなかった。この導管は、キャスト用マグネシアベース耐火性材料の内部スリーブの内側にあった。これらのランスの外部スリーブは、４分の１インチの壁厚を有した。これらのランスは、ねじ切りされた継手を、ワイヤ受容端部に有し、このランスをとりべの鋼および鉱滓内に前進させるための輸送手段のランス用ホルダに接続された。これらのランスをとりべ内の鉱滓および鋼に貫入させ、そしてワイヤが供給される時間全体にわたって、その位置に保持した。得られた鋼溶融物中のカルシウムの回収は、各場合において認容可能であった。本発明のランスの各々の残りの部分は、ワイヤ処理後に残り、回収された。

本発明の本質的な特徴が開示されたが、さらなるバリエーションがここで当業者に明らかになる。全てのこのようなバリエーションは、添付の特許請求の範囲の範囲内であるとみなされる。本発明の範囲を示すとして、上記明細書よりむしろ、添付の特許請求の範囲が参照されるべきである。

１ ガイドチューブ
３ 第一の内側スリーブ
４ 外部入口スリーブ
６ 外側スリーブ
２５ ランス
２６ ランス入口
２７ ランス出口
２８ 外側スリーブ入口
２９ 外側スリーブ出口

Claims (14)

1. 添加物ワイヤをある量の溶融金属に、該溶融金属の表面下で供給するためのランスであって、該ランスは：
   添加物ワイヤを受容するためのランス入口、および添加物ワイヤを該溶融金属に分配するためのランス出口；
   第一の外側スリーブであって、該第一の外側スリーブは、セルロース材料、または該溶融金属によって消費されるまで強度を維持する他の材料を含み、該第一の外側スリーブは、通路および内部表面を有し、該内部表面は、該通路に沿って該第一の外側スリーブの外側スリーブ入口から該第一の外側スリーブの外側スリーブ出口まで延びる、第一の外側スリーブ；
   該第一の外側スリーブの該内部表面の、耐火性材料を備える第一の内側スリーブであって、該第一の内側スリーブは、該第一の内側スリーブの第一の端部から該第一の内側スリーブの第二の端部まで延び、該第一の端部において、該添加物ワイヤが該第一の内側スリーブによって該溶融金属に分配され、そして該第二の端部は、該添加物ワイヤを受容し、該第一の内側スリーブの該第二の端部は、該ランス入口からある距離に位置している、第一の内側スリーブ；ならびに
   該第一の外側スリーブの該通路の一部分に沿って延びる外部入口スリーブであって、該外部入口スリーブは、該第一の内側スリーブの該第二の端部から該ランス入口まで延びており、該外部入口スリーブは、該外部入口スリーブ内の通路に沿って延びる内部表面、および該外部入口スリーブの該内部表面に沿って提供されて該第一の内側スリーブの該第二の端部から該ランス入口まで延びている内部入口スリーブを有する、外部入口スリーブ
   を備える、ランス。
2. 前記内部入口スリーブは、前記外部入口スリーブの内部表面全体に沿って延びている、請求項１に記載のランス。
3. 前記ランスをワイヤ供給装置に接合するための手段をさらに備える、請求項１に記載のランス。
4. 前記ランスをワイヤ供給装置に接合するための手段は、クランプまたはねじ切り部分を有する継手である、請求項３に記載のランス。
5. 前記第一の内側スリーブの内部表面および前記内部入口スリーブに沿ったガイドチューブをさらに備える、請求項１に記載のランス。
6. 前記ガイドチューブが、前記ランス出口からある距離の位置にテーパ状部分を有する、請求項５に記載のランス。
7. 通路および該通路に沿った内部表面を有する、耐火性材料の第二の外側スリーブをさらに備え、前記第一の外側スリーブは、該第二の外側スリーブの該通路内に提供される、請求項１に記載のランス。
8. セルロース材料、または前記溶融金属によって消費されるまで強度を維持する他の材料の、第三の外側スリーブをさらに備え、該第三の外側スリーブは、通路および該通路に沿った内部表面を有し、前記第二の外側スリーブは、該第三の外側スリーブの該通路内に提供される、請求項７に記載のランス。
9. 前記第一の外側スリーブが、消耗性材料、発泡性防炎材料、耐火性材料または絶縁性材料でコーティングされている、請求項１に記載のランス。
10. 前記第一の外側スリーブ上のコーティングがケイ酸ナトリウムである、請求項９に記載のランス。
11. 添加物ワイヤをある量の溶融金属に、該溶融金属の表面下で供給するためのランスであって、該ランスは：
    添加物ワイヤを受容するためのランス入口、および添加物ワイヤを該溶融金属に分配するためのランス出口；
    第一の外側スリーブであって、該第一の外側スリーブは、セルロース材料、または該溶融金属によって消費されるまで強度を維持する他の材料を含み、該第一の外側スリーブは、通路および内部表面を有し、該内部表面は、該通路に沿って該第一の外側スリーブの外側スリーブ入口から該第一の外側スリーブの外側スリーブ出口まで延びる、第一の外側スリーブ；ならびに
    該外側スリーブの該内部表面の、耐火性材料を備える第一の内側スリーブであって、該外側スリーブは、該ランス入口から該ランス出口まで延び、該第一の内側スリーブは、該第一の内側スリーブを通る通路、および該通路に沿って延びる内部表面を有する、第一の内側スリーブ
    を備える、ランス。
12. 前記第一の内側スリーブの前記内部表面に沿ったガイドチューブをさらに備える、請求項１１に記載のランス。
13. 前記ランスをワイヤ供給装置に接合するための手段をさらに備える、請求項１２に記載のランス。
14. 請求項１１に記載のランスを使用して、添加物ワイヤを溶融金属浴内に供給する方法。

Images