JP2019524449A - 衝突パッド - Google Patents

Abstract

冶金プロセスに用いる衝突パッド３０は耐火材料により形成され、衝突パッドを含む容器に流入する溶融金属流に逆らって上方を向いた衝突面３２を有する底部３１を含む。複数の隣接する壁部分３６，３８を有する壁３４は、底部３１から上方に延びている。衝突面３２は、壁部分３６，３８から内側に延びる、水平ではない少なくとも１つのファセットを含み、壁部分と直角に延びるファセット内の全ての直線は、水平面に対して傾斜又は下方傾斜を有する。

Description

本発明は、溶融金属、特に鋼材を取り扱うために使用される「ｉｍｐａｃｔ ｐａｄ（衝突パッド）」としてこの技術分野で知られている耐火物に関する。本発明は、特にタンディッシュ内に配置されてタンディッシュに流入する溶鋼の衝突流の位置ずれ（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）の影響を低減する衝突パッドに関する。本発明は、鋼の連続鋳造において特に有用である。

タンディッシュは、前記溶融金属の貯蔵用タンクとして機能し、特に鋼の連続鋳造を経る工業プロセスにおける溶鋼の貯蔵用タンクとして機能する。鋼の連続鋳造では、タンディッシュに供給される溶鋼は、通常、高品位の鋼であり、特定の鋳造用途に適するようにさまざまな工程を経たものである。このような工程は通常、例えば鋼中に存在する種々の元素のレベル、例えば炭素または他の合金成分のレベル、及びスラグのような汚染物質のレベルを制御する１つ以上の工程を含む。タンディッシュ内に鋼が滞留することにより、付随するスラグ及びその他の不純物が全て分離され、例えば表面に浮上する機会がさらに増え、不純物が、例えば溶鋼の表面に設けられる特殊な保護層内に吸収され得る。したがって、タンディッシュは、鋳造のために鋼が鋳型に供給される前に、鋼をさらに「清浄」にするために使用することができる。

タンディッシュが、鋳型への清浄鋼の供給を継続的に行なう能力を最適化するために、タンディッシュ内を流れる溶鋼流を制御及び効率化するのが極めて望ましい。溶鋼は通常、タンディッシュに取鍋から、周囲の雰囲気から溶鋼流を保護するシュラウド（ｓｈｒｏｕｄ）を介して供給される。取鍋からの溶鋼流は、通常、タンディッシュに相当な力で流入し、これにより、相当大きな乱流をタンディッシュ自体の内部に引き起こし得る。タンディッシュ内を流れる溶鋼流中の乱流が過度になると必ず、多数の不所望な影響が及ぶようになり、例えば鋼中のスラグ及び他の不所望な含有物が凝集して表面に浮上するのを妨げる、溶鋼の表面に形成される、具体的には溶鋼の表面に設けられる保護外皮（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｃｒｕｓｔ）の一部が溶鋼中に混入する、ガスが溶鋼に混入する、タンディッシュ内の耐火物ライニングの過度の浸食を引き起こす、及び鋳型への溶鋼の不均一な流れが発生する。

これらの問題を克服する試みとして、製鋼業界は、流入溶鋼流から生じるタンディッシュ内の乱流を抑制してタンディッシュ内の流れを最適化し、溶鋼がタンディッシュ内に流出するときの溶鋼の「プラグ流」（ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ）の状態を出来る限り理想に近づける衝突パッドの様々な設計を鋭意研究してきた。概括すると、タンディッシュ内を流れる溶鋼流は多くの場合、溶鋼流の向きを変えて効率化することができる特別に設計された表面を有する衝突パッドを使用して改善することができる。

プラグ流の挙動（すなわち、相当量の混合が行なわれることなくタンディッシュ内を流れる鋼の連続鋳造片の通過）は、流動方向が、溶鋼が衝突パッドから後退した後にタンディッシュ出口から離れていくことを必要とする。衝突パッドからタンディッシュ出口までの流れのかなりの部分が、最小の滞留時間でタンディッシュ内に滞留することが、「短絡流」（ｓｈｏｒｔ−ｃｉｒｃｕｉｔｉｎｇ）として知られている。先行技術において開示されている衝突パッドは一般に、結果的に生じる流動成分が上方に向かうことに特別の注意を払って設計されてきた。タンディッシュ内の滞留時間が長くなり、滞留時間の均一性が増加することは、混合が最小限に抑えられることに対応し、連続する調製鋼がそれぞれの組成を保持しながらタンディッシュ内を通過することを可能にする。

多ストランドを供給するタンディッシュにおけるようなタンディッシュの特定の構成では、均一な滞留時間及び温度を全てのストランドに対して付与することは難しい。これは、タンディッシュの内部に鋼を供給する取鍋シュラウドが垂直ではない場合、または鋼流の向きをタンディッシュの中心に向けていない場合に特に難しく、その場合、様々なストランドに対する不均一な熱分布及び不均一な滞留時間の両方が生じ得る。ストランド間の熱分布及び滞留時間の大きな変動は、鋼製品に操作上の問題、及び欠陥の増加を引き起こし得る。

先行技術に開示されている衝突パッドは、全般的に下向きの溶鋼流が衝突する底部と、当該流れの向きを変える垂直側壁又は側壁部材と、を備える。衝突パッドは、衝突パッドの耐用年数の間、溶鋼の流れの腐食性及び浸食性の影響に耐えることができる耐火材料から製造される。衝突パッドは、多くの場合、例えば正方形、長方形、台形、又は円形の底部を有する樋又は浅い箱の形状に成形される。

所望の流れパターンを達成するためには、取鍋から入ってくる流れが衝突パッドに、特定の位置で、通常、パッドの幾何学的中心で遭遇することが必要である。しかしながら、取鍋から流入する流れを正確に制御することは困難であり、流入する流れがその所望の位置からわずかに中心を外れていることは珍しいことではない。位置ずれした流れ（ｍｉｓａｌｉｇｎｅｄ ｓｔｒｅａｍ）は、衝突パッドの壁のうち１つの壁の選択的浸食を引き起こすか、または衝突パッドの上側表面に衝突して浸食し、望ましくない流れパターンとなり、場合によってはパッドが克服しようとしていた問題を悪化させる。

衝突パッドの設計の１つの態様を変更することは、大抵の場合、タンディッシュの構成全体（ｅｎｔｉｒｅ ｔｕｎｄｉｓｈ ｓｙｓｔｅｍ）の流動力学に予期せぬ影響を与えるので、特定の所定の基準を満たす新しいタンディッシュ衝突パッドを設計するプロセスは極めて複雑であることを理解できるであろう。

本発明の目的は、タンディッシュ内に配置されてタンディッシュに導入される溶融金属流の対称な流動分布を形成するために適する改善型衝突パッドを提供することにある。

本発明は、耐火材料から形成されるタンディッシュ衝突パッドを提供し、タンディッシュ衝突パッドは、衝突面を有する底部であって、衝突面が、使用状態では、タンディッシュに流入する溶融金属流に逆らうように上方を向いている、底部と、衝突面の周辺の少なくとも一部の周りの底部から上方に延びる壁と、を備える。壁は、複数の隣接する壁部分を含む。タンディッシュ衝突パッド底部は中心線を有し、底部は、中心線に対して対称に構成することができる。中心線は、衝突パッドの水平方向の最大寸法（ｌａｒｇｅｓｔ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）の端部から他方の端部まで延びる縦方向（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）の線とすることができる。縦方向の中心線は、水平ではなく、水平面に対して傾斜角又は下方傾斜角を有する。縦方向の中心線は、２つの線分又は複数の線分を含むことができ、２つの線分、少なくとも２つの線分、又は複数の線分はそれぞれ、水平ではない、又は水平面に対して傾斜角又は下方傾斜角を有する。衝突面は、壁部分から縦方向の中心線に向かって延びる、若しくは縦方向の中心線まで延びる、又は衝突面の中心に向かって延びる平坦部分又はファセットを含む。
特定の実施形態では、ファセット内の全ての直線は、全ての壁部分に対して傾斜又は下方傾斜を有する。
特定の実施形態では、衝突面ファセットは、当該ファセットが延びる起点側になる壁部分に近接する端部と、当該ファセットが延びる起点側になる壁部分から遠位の端部と、を含み、壁部分から遠位にある端部は、縦方向の中心線に平行な直線で終端する。
特定の実施形態では、衝突面ファセットは、壁部分に近接する端部と、壁部分から遠位にある端部と、を有し、壁部分から遠位にある端部は、縦方向の中心線で終端する。
特定の実施形態では、衝突面ファセットは、当該ファセットが延びる起点側になる壁部分に近接する当該端部と、当該ファセットが延びる起点側になる壁部分から遠位にある端部と、を有し、壁部分から遠位にある端部は、当該ファセットが延びる起点側になる壁部分に平行な直線で終端する。
特定の実施形態では、衝突面ファセットは、水平面に含まれないとして記述することができる。衝突面ファセットは、縦方向の中心線と直角に壁部分から縦方向の中心線に向かう間の直線に沿って水平にはならないようにすることができる。衝突面ファセットは、壁部分と縦方向の中心線との間の水平線に対して非ゼロの角度を有すると記述することもできる。衝突面ファセットは、壁部分と中心線との間で傾斜しているか、又は下方傾斜していると記述することもできる。
特定の実施形態では、衝突面ファセットに含まれ、壁部分から直角に延びる直線又は全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する、又は水平面に含まれないと特徴付けることができる。
特定の実施形態では、衝突面ファセットに含まれ、壁部分から直角に延びる直線と直交する全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する、又は水平面に含まれないと特徴付けることができる。
本発明の特定の実施形態は、衝突面ファセットを含み、（ａ）衝突面ファセットに含まれ、壁部分から直角に延びる全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する、又は水平面に含まれないと特徴付けることができ、（ｂ）衝突面ファセットに含まれ、壁部分から直角に延びる直線と直交する全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する、又は水平面に含まれないと特徴付けることができる。
本発明の特定の実施形態は、衝突面ファセットを含み、（ａ）衝突面ファセットに含まれ、壁部分から直角方向に延びる全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する、又は水平面に含まれないと特徴付けることができ、（ｂ）衝突面ファセットに含まれ、壁部分に平行な全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する、又は水平面に含まれないと特徴付けることができる。
本発明の特定の実施形態は、衝突面ファセットを含み、（ａ）衝突面ファセットに含まれ、壁部分から直角に延びる全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する、又は水平面に含まれないと特徴付けることができ、（ｂ）衝突面ファセットに含まれ、壁部分から直角に延びる直線と直交する全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する、又は水平面に含まれないと特徴付けることができ、本発明の衝突面の少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、又は全部を表わすことができる。
特定の実施形態では、衝突面ファセットは、少なくとも２つの壁部分と接触しており、衝突面ファセットの接触先の壁部分の少なくとも２つの壁部分に対して傾斜している、又は下方傾斜している。
特定の実施形態では、衝突面ファセットは、少なくとも２つの壁部分と接触しており、衝突面ファセットに含まれ、少なくとも２つの壁部分の各壁部分から直角方向に延びる少なくとも１つの直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する。
特定の実施形態では、衝突面ファセットは、少なくとも２つの壁部分と接触しており、衝突面ファセットに含まれ、少なくとも２つの壁部分の１つの各壁部分から直角方向に延びる全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する。

タンディッシュ衝突パッドの特定の実施形態では、２つの端部及び２つの辺を有するファセットは、２つの隣接する壁部分から延びており、衝突面ファセットは、第１壁部分に近接する端部と、第１壁部分から遠位にある端部と、を有し、壁部分から遠位にある端部は、中心線に平行な直線で終端し、衝突面ファセットは、第１壁部分に隣接する第２壁部分に近接する第１辺と、第２壁部分から遠位にある第２辺と、を有する。衝突面ファセットは、第１壁部分から中心線まで直角に延びる間の直線に沿って水平ではないようにすることができ、第１辺から第２辺まで直角に延びる間の直線に沿って水平ではないようにすることができ、第１壁部分から中心線まで直角に延びる間の直線、及び第１辺から第２辺まで直角に延びる間の直線の両方に対して水平ではないようにすることができる。特定の実施形態では、衝突面ファセットの第２辺はパッドの中心線と直交する。

本発明の特定の実施形態では、底部の衝突面は、少なくとも２つの衝突面ファセットを含み、少なくとも２つの衝突面ファセットのうち、２つの衝突面ファセットが、互いに向かって、対向する壁部分から延びている。
特定の実施形態では、対向する壁部分は平行である。２つの衝突面ファセットの各衝突面ファセットは、縦方向の中心線に向かって延びることができ、これらのファセットは、縦方向の中心線で交わることができるか、又は中心線を含む領域により分離することができる。
本発明の特定の実施形態では、２つの衝突面ファセットが交わり、２つの衝突面ファセットの間の交差線は水平である。
本発明の他の実施形態では、２つの衝突面ファセットの間の交差線は水平ではなく、下側端部及び上側端部を有する。本発明の特定の実施形態では、２つの衝突面ファセットの間の交差線は、２つの対向する壁から等距離にある。

本発明の特定の実施形態では、底部の衝突面は、それぞれの壁部分から衝突面の中心に向かって延びる複数のファセットを含み、複数のファセット内の全ての直線、又は複数の衝突面ファセットに含まれ、壁部分から直角方向に延びる全ての直線は、全ての壁部分に対して傾斜又は下方傾斜を有し、複数のファセットは、衝突面の面積の少なくとも３５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、又は１００％の面積を有する。

本発明の特定の実施形態では、底部の衝突面は、少なくとも４つの衝突面ファセットを含み、４つの衝突面ファセットは、底部の衝突面中心点で交わる。

衝突パッド底部は、任意の適切な形状とすることができ、例えば水平面視で、例えば正方形、長方形、台形、菱形、六角形、八角形、又は他の多角形形状を有する多面体形状とするか、若しくは円形形状又は楕円形形状とすることができる。パッド底部が多角形形状を有する実施形態では、複数の壁部分が底部から上方に延びることができ、各壁部分は、多角形を構成する別々の線分から上方に延びることができる。底部が長方形である実施形態では、衝突パッドは、二対の衝突面ファセットを含むことができ、各衝突面ファセットは、一対の隣接する壁部分から内側に延びており、縦方向の中心線は、中心ピークを含むことができる、又は終端ピークを含むことができ、複数対の衝突面ファセットは、横線（ｌａｔｉｔｕｄｉｎａｌ ｌｉｎｅ）に沿って交差することができ、この横線は、中心ピークを含むことができる、又は終端ピークを含むことができる。

壁は、底部の周辺の周りに部分的に延びるようにしてもよい、または底部の周辺全体の周りに延びるようにしてもよい。壁が底部の周辺全体の周りに延びる特定の実施形態では、壁は均一な高さを有する。壁は、垂直とすることができる、又は垂直を基準とした１度を含む１度から３０度を含む３０度までの範囲の角度を有することができる。パッドが多角形である実施形態では、２つの頂点の間の壁の構成部分は、不均一な高さを有するようにしてもよい。例えば、壁の構成部分は、壁の構成部分の中心で最小高さになるようにすることができる。

壁の上側部分の１つ以上の構成部分は、１つ以上の張出部を支持することができ、１つ以上の張出部は、底部の周辺を覆って内側に突出する。張出部は、底部の周辺の周りに連続させることができる、又は底部の周辺の周りに不連続となるようにしてもよい。特定の実施形態では、壁の頂点で交わる張出部の内側表面は、平面傾斜形状、丸み形状、又は面取り形状により接続されるようにしてもよい。

壁の１つ以上の構成部分はポートを含むことができる。
特定の実施形態では、衝突面は、上側端部及び下側端部を有することができ、これらのポートは、衝突パッドの下側端部に設けることができる。
特定の実施形態では、一対以上のポートを、衝突面の下側端部に位置する壁部分に隣接する、対向する壁部分の面に設けることができる。ポートを設けて、ポートの底面が、ポートと連通する衝突面の一部と同じ高さを有するようにすることができる。

壁から衝突パッドの中心線に向かって測定した場合の衝突面ファセットの水平面に対する下方傾斜角又は傾斜角は、１度を含む１度から２０度を含む２０度までの範囲とすることができる、又は１度を含む１度から１５度を含む１５度までの範囲とすることができる。衝突面中心線の水平面に対する下方傾斜角又は傾斜角は、１度を含む１度から２０度を含む２０度までの範囲とすることができる、又は１度を含む１度から１５度を含む１５度までの範囲とすることができる。

ファセットの連通先の壁に直角な直線、及び同じ壁に平行な直線の両方の直線について測定した場合に水平面に対する下方傾斜角又は傾斜角を有する衝突面ファセットで覆われる衝突面の百分率割合は、２５％を含む２５％から１００％を含む１００％までの範囲、３０％を含む３０％から１００％を含む１００％までの範囲、及び４０％を含む４０％から１００％を含む１００％までの範囲とすることができる。

本発明の第１の実施形態では、二対の衝突面ファセットは、衝突パッドの大きい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わり、衝突パッドの小さい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わる。衝突パッドは、水平面視で、一対の大きい方の壁部分が対向し、一対の小さい方の壁部分が対向する構成の長方形形状を有する。各ファセットは、当該ファセットが、大きい方の対向する壁部分から延びる方向に下方傾斜角を有する。各ファセットは、当該ファセットが、小さい方の対向する壁部分から延びる方向に傾斜角を有する。壁の上部には、衝突パッドの衝突面を覆って延びる張出部を設ける。

本発明の第２の実施形態では、二対の衝突面ファセットは、衝突パッドの大きい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わり、衝突パッドの小さい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わる。衝突パッドは、水平面視で、一対の大きい方の壁部分が対向し、一対の小さい方の壁部分が対向する構成の長方形形状を有する。各ファセットは、当該ファセットが、大きい方の対向する壁部分から延びる方向に下方傾斜角を有する。各ファセットは、当該ファセットが、小さい方の対向する壁部分から延びる方向に下方傾斜角を有する。壁の上部には、衝突パッドの衝突面を覆って延びる張出部を設ける。

本発明の第３の実施形態では、二対の衝突面ファセットは、衝突パッドの大きい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わり、衝突パッドの小さい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わる。衝突パッドは、水平面視で、一対の大きい方の壁部分が対向し、一対の小さい方の壁部分が対向する構成の長方形形状を有する。各ファセットは、当該ファセットが、大きい方の対向する壁部分から延びる方向に傾斜角を有する。各ファセットは、当該ファセットが、小さい方の対向する壁部分から延びる方向に傾斜角を有する。壁の上部には、衝突パッドの衝突面を覆って延びる張出部を設ける。

本発明の第４の実施形態では、二対の衝突面ファセットは、衝突パッドの大きい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わり、衝突パッドの小さい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わる。衝突パッドは、水平面視で、一対の大きい方の壁部分が対向し、一対の小さい方の壁部分が対向する構成の長方形形状を有する。各ファセットは、当該ファセットが、大きい方の対向する壁部分から延びる方向に傾斜角を有する。各ファセットは、当該ファセットが、小さい方の対向する壁部分から延びる方向に下方傾斜角を有する。壁の上部には、衝突パッドの衝突面を覆って延びる張出部を設ける。小さい方の対向する壁部分は、複数の中心最小高さを有する。張出部の一部の内側表面は、面取り部で連結される、又は直角に連結される、若しくは丸み部で連結される。

本発明の第５の実施形態では、一対の衝突面ファセットは、衝突パッドの大きい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わる。衝突パッドは、水平面視で、一対の大きい方の壁部分が対向し、一対の小さい方の壁部分が対向する構成の長方形形状を有する。小さい方の対向する壁部分の一方が前方壁を構成し、小さい方の対向する壁部分の他方が後方壁を構成する。各ファセットは、当該ファセットが、大きい方の対向する壁部分から延びる方向に下方傾斜角を有する。各ファセットは、当該ファセットが、前方壁から後方壁まで延びる方向に下方傾斜角を有する。大きい方の対向する壁部分は、これらの壁部分が後方壁から前方壁まで延びる方向に高さが小さくなる。壁の上部には、衝突パッドの衝突面を覆って延びる張出部を設ける。張出部の一部の内側表面は、面取り部で連結される、又は直角に連結される、若しくは丸み部で連結される。

本発明の第６の実施形態では、一対の衝突面ファセットは、衝突パッドの大きい方の水平寸法の方向に延びる衝突面の中心垂直面で交わる。衝突パッドは、水平面視で、２つの平行壁部分の小さい方の平行壁部分が後方壁を構成し、２つの平行壁部分の大きい方の平行壁部分が前方壁を構成するような台形形状を有する。小さい方の対向する壁部分の一方が前方壁を構成し、小さい方の対向する壁部分の他方が後方壁を構成する。一対のファセットの各ファセットは、当該ファセットが、他方のファセットに向かって非平行壁から延びる方向に下方傾斜角を有する。各ファセットは、当該ファセットが、後方壁から前方壁まで延びる方向に下方傾斜角を有する。非平行壁部分は、これらの非平行壁部分が後方壁から前方壁まで延びる方向に高さが小さくなる。壁の上部には、衝突パッドの衝突面を覆って延びる張出部を設ける。張出部の一部の内側表面は、面取り部で連結される、又は直角に連結される、若しくは丸み部で連結される。ポートは壁の内部から壁の外部に延びており、一対のポートの各ポートは、前方壁に隣接する壁部分の中の位置にあって、前方壁に隣接する壁部分を貫通して延びることができる。

底部自体は必要に応じて、タンディッシュの底部に、任意の適切な手段を使用して、例えば耐火物セメントを使用して取り付けることができる、又は底部をタンディッシュの耐火物ライニングの表面、及び衝突パッドの下面に形成される対応する部材を利用して配置することにより取り付けることができる。衝突パッドは、タンディッシュの耐火物底部に埋め込むようにしてもよい。これは、例えば衝突パッドをタンディッシュの一体耐火物ライニングに配置し、冷間硬化耐火性粉末組成物又は熱間硬化耐火性粉末組成物を、底部及び衝突パッドの外壁の任意の部分を取り囲むように配置し、次に耐火物を硬化させて衝突パッドをタンディッシュ内の所定位置で固着させることにより行なうことができる。

衝突面の周辺の少なくとも一部の周りの底部から上方に延びる壁は、底部と同じ材料により作製することができ、底部と一体化することができる。衝突面の周辺の少なくとも一部の周りの底部から上方に延びる少なくとも１つの壁は、底部の反対側の周辺部から上方に延びる左右対称の他方の壁を有することができる。

衝突パッドが長方形又は台形の形状の底部を有し、所謂「単ストランド」での鋳造に用いられる場合、壁は、底部の３辺の周りに延びることができ、第４辺が、壁を有していないか、又は比較的低い壁を有する。

衝突パッドの壁に張出部を設ける場合、張出部の上側表面は平滑面とすることができる。上側表面は、下面の輪郭と一致する輪郭を必要に応じて有することができることにより、例えば実質的に均一な厚さを、湾曲部分又は傾斜部分が占める部分に少なくとも有する張出部を設けることができる。

壁と衝突面（すなわち、底部の上側表面）との間の接合部は、尖鋭角、例えば直角、又は鋭角若しくは鈍角の形態を採ることができる、又は丸みを付けることができる、若しくは湾曲させることができる。

本発明による衝突パッドは、耐火成形品を形成するこの技術分野で公知の標準的な鋳型法を用いて作製することができる。衝突パッドは必要に応じて、２つ以上の別体部品として製造することができ、これらの別体部品を次に、連結合体させて最終製品を形成することができる、又は一体構造として製造することができる（すなわち、単一の一体化製品として一体部材に形成する）。

衝突パッドを製造するときの原材料となる耐火材料は、当該材料の耐用年数を通して、溶融金属流の浸食作用及び腐食作用に耐えることができる任意の適切な耐火材料とすることができる。適切な材料の例は、耐火コンクリート、例えば１種類以上の粒状耐火物、及び１種類以上の適切なバインダーをベースとするコンクリートである。衝突パッドの製造に適する耐火物、例えばアルミナ、マグネシア、及びこれらの材料の化合物又は複合材料は、この技術分野において周知である。同様の適切なバインダー、例えば高アルミナセメントがこの技術分野において周知である。

本発明による衝突パッドは、単ストランド方式、２ストランド方式、又は多ストランド方式にて鋳造する際に用いられるタンディッシュに使用されるために作製することができる。この技術分野では周知の通り、単ストランド方式及び多ストランド（デルタタンディッシュ）方式での連続鋳造製鋼プロセスは、通常、正方形、長方形、又は台形の断面（水平面視で）を有する衝突パッドを用い、一対の対向する側に、等しい高さを有する壁を設け、第３の側（ｔｈｉｒｄ ｓｉｄｅ）も壁を有し、第４の側（ｆｏｕｒｔｈ ｓｉｄｅ）は、低い壁を有するか、又は壁を持たないかのいずれかである。２（又は場合によっては、４若しくは６）ストランド技術では、衝突パッドは、通常、正方形又は長方形の断面を有し、第一対の対向する側には、等しい高さを有する壁を設け、第二対の対向する側も等しい高さにする（第二対の対向する側は、第一対の高さと同じとするか、又は異ならせることができる）。単ストランド及び多ストランドでの鋳造の場合、衝突パッドは、通常、溶鋼の出口（複数の出口）が位置する領域の一方の側に至る、タンディッシュの一方の端部の近傍に位置決めされるのに対し、２ストランドでの鋳造の場合、衝突パッドは、通常、２つの出口が衝突パッドの両側に位置する構成の長方形タンディッシュの中心に位置決めされる（又は、４ストランドでの鋳造の場合、二対の出口が両側に位置する、若しくは６ストランドでの鋳造の場合、３対の出口が両側に位置する）。

本発明による衝突パッドを使用して、例えば対称流パターンをタンディッシュ内で実現して溶鋼を保持することができ、溶融金属が衝突パッドに垂直から外れて、又は中心から外れて導入されることに付随する問題を最小限に抑えることができる。

次に、本発明について、添付の図面を参照しながら説明する。
タンディッシュの断面図であり、タンディッシュの底面にある本発明による衝突パッドを示している。 本発明の衝突パッドを上から眺めたときの平面図である。 本発明の衝突パッドの斜視平面図である。 本発明の衝突パッドの斜視平面図である。 本発明の衝突パッドを上から眺めたときの平面図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの斜視図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。 本発明の衝突パッドの断面図である。

図１は、鋼製造プロセスに使用される従来のタンディッシュ１０を示している。タンディッシュ１０は、外側金属シェル１２及び内側耐火物ライニング１４を有する。取鍋シュラウド１６は、タンディッシュ１０の上方に位置決めされて、溶融金属流１８の向きを取鍋（図示せず）からタンディッシュ１０内の衝撃パッド３０の内部に向けて溶融金属浴２０を形成する。タンディッシュ１０は、溶融金属を浴２０から鋳型（図示せず）に流入させることができる一対の井戸ブロック２４を含む。

図２は、本発明の衝突パッド３０の平面図を示している。底部３１は、衝突面３２を有し、壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。第１壁部分３６及び第２壁部分３８は、壁３４の隣接する部分である。この実施形態では、これらの壁部分は、直角に交わるが、他の実施形態では、他の非ゼロの角度で交わるようにしてもよい。中心線４０は、一対の対向する壁部分の各壁部分から等距離にある衝突面３２上の直線である。ファセット４２は、第１壁部分３６から内側に中心線４０に向かって、第１壁部分３６に近接するファセット端部４４と第１壁部分３６から遠位にあるファセット端部４６との間に延び、第２壁部分３８から内側に、第２壁部分３８に近接するファセット辺４８と、第２壁部分３８から遠位にあるファセット辺５０との間に延びる衝突面３２の平坦部分である。図２に示す実施形態では、底部３１は、水平断面視で長方形であり、壁３４は、壁部分から中心線４０が等距離にある状態の２つの大きい方の対向する壁部分５２と、２つの小さい方の対向する壁部分５４と、を含む。

図３は、本発明の衝突パッド３０の斜視平面図を示している。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。第１壁部分３６の切り取られた部分が、衝突面３２から上方に延びていることを示している。第１壁部分３６に隣接する第２壁部分３８が、衝突面３２から上方に延びていることを示している。ファセット４２は、第１壁部分３６から内側に中心線４０に向かって延びており、第２壁部分３８から遠位にあるファセット辺５０は、水平面に対して横方向に仰角６２を形成する。ファセット４２は、第２壁部分３８から内側に延びており、第１壁部分３６から遠位にあるファセット辺４６は、水平面に対して縦方向に仰角６６を形成する。

図４は、本発明の衝突パッド３０の斜視平面図を示している。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２から上方に延びる壁３４は、２つの対向する縦方向の壁部分５２と、２つの対向する横方向（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）の壁部分５４と、を含む。この実施形態では、衝突面３２は、中心線４０に沿って２つのファセット４２に分割され、各ファセットは、それぞれの縦方向の壁部分５２から内側及び下方に延びており、各ファセットは、対向する横方向の第１壁部分５４から対向する横方向の第２壁部分５４まで延びている。中心線４０は、壁５４に位置する中心線の上側端部７６から下方に、壁３４に位置する中心線の下側端部７８まで延びている。各ファセット４２は、縦方向の中心線の上側端部７６に隣接する上側端部と、縦方向の中心線の下側端部７８に隣接する下側端部と、を有する。

図５は、本発明の衝突パッド３０の上平面図を示している。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。壁３４は、衝突面３２から上方に延びて、衝突面３２を取り囲んでいる。衝突面３２は縦方向の中心線４０により縦方向に分割され、交差する中心線９０により横方向に分割される。Ａ−Ａに沿った断面図は、衝突パッドの長さの両端を結ぶ直線に沿って切断したときの図であり、Ｂ−Ｂに沿った断面図は、衝突パッドの幅の両端を結ぶ直線に沿って切断したときの図である。

図６は、本発明の衝突パッド３０の第１の構成の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は４つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁３４から内側に延びている。

図７は、図６の衝突パッド３０の断面線Ａ−Ａに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心ピークを含む。

図８は、図６の衝突パッド３０の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最小高さと、壁との交差部に位置するピーク群と、を含む。

図９は、本発明の衝突パッド３０の第２の構成の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は４つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁３４から内側に延びている。

図１０は、図９の衝突パッド３０の断面線Ａ−Ａに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最小高さと、壁との交差部に位置するピーク群と、を含む。

図１１は、図９の衝突パッド３０の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最小高さと、壁との交差部に位置するピーク群と、を含む。

図１２は、本発明の衝突パッド３０の第３の構成の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は４つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁３４から内側に延びている。

図１３は、図１２の衝突パッド３０の断面線Ａ−Ａに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最大高さと、壁との交差部に位置する複数の最小高さと、を含む。

図１４は、図１２の衝突パッド３０の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最大高さと、壁との交差部に位置する複数の最小高さと、を含む。

図１５は、本発明の衝突パッド３０の第４の構成の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は４つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁３４から内側に延びている。

図１６は、図１５の衝突パッド３０の断面線Ａ−Ａに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最大高さと、壁との交差部に位置する複数の最小高さと、を含む。

図１７は、図１５の衝突パッド３０の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最小高さと、壁との交差部に位置する複数の最大高さと、を含む。

図１８は、本発明の衝突パッド３０の第４の構成の変形例の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は４つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁３４から内側に延びている。壁３４は、横方向に中心の最小高さを有する。壁３４の隣接する部分から内側に延びる張出部８４の構成部分は、これらの構成部分が延びる起点側になる壁３４の隣接する部分の交差角度に等しい角度で交じわっている。

図１９は、本発明の衝突パッド３０の第４の構成の変形例の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は４つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁５４から内側に延びている。壁３４は、横方向に中心の最小高さを有する。壁５４の隣接する部分から内側に延びる張出部８４の構成部分は、コーナー半径９２により特徴付けられる交差部を有する。

図２０は、本発明の衝突パッド３０の第４の構成の変形例の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は４つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁３４から内側に延びている。壁３４は、横方向に中心の最小高さを有する。壁３４の隣接する部分から内側に延びる張出部８４の構成部分は、コーナー面取り部９４により特徴付けられる交差部を有する。

図２１は、本発明の衝突パッド３０の第５の構成の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は、縦方向の中心線４０で交差する２つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁３４から内側に延びている。壁３４の隣接する部分から内側に延びる張出部８４の構成部分は、コーナー面取り部９４により特徴付けられる交差部を有する。

図２２は、図２１の衝突パッド３０の断面線Ａ−Ａに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は、前方壁の内部と後方壁の内部との間で傾斜を示す。

図２３は、図２１の衝突パッド３０の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最小高さと、壁との交差部に位置する複数の最大高さと、を含む。

図２４は、本発明の衝突パッド３０の第６の構成の斜視図である。衝突パッド３０の底部は、台形の形状である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は、縦方向の中心線４０で交差する２つのファセット４２に分割される。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁３４から内側に延びている。壁３４の隣接する部分から内側に延びる張出部８４の構成部分のうち２つの構成部分が、コーナー面取り部９４により特徴付けられる交差部を有する。ファセット群４２の各ファセットは、前方壁部分９６及び後方壁部分９８と連通している。２つのファセット４２の各ファセットは、水平に対して傾斜した角度で前方壁部分９６から後方壁部分９８まで延びており、後方壁部分９８とのファセット群４２の各ファセットの交差部は、前方壁部分９６とのファセット群４２の各ファセットの交差部よりも高くなっている。前方壁部分９６は、衝突パッド３０の２つの平行壁部分のうち長い方の平行壁部分であり、後方壁部分９８は、衝突パッド３０の２つの平行壁部分のうち短い方の平行壁部分である。ポート１００は、壁３４の内部から壁３４の外部まで延びており、各ポートは、前方壁部分９６に隣接する壁部分の位置にあって前方壁部分９６に隣接する壁部分を貫通して延びている。衝突面３２内で交差する横線は、終端ピーク群を有する。

図２５は、図２４の衝突パッド３０の断面線Ａ−Ａに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は、前方壁９６の内部と後方壁９８との間で傾斜を示す。ポート１００は、壁３４の一部を、前方壁９６との当該ポートの交差位置で貫通して通過している。ポート１００の底面は、ポートの連通先の衝突面３２の一部と同一平面上にある。

図２６は、図２４の衝突パッド３０の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最小高さと、壁との交差部に位置する複数の最大高さと、を含む。

図２７は、本発明の衝突パッド３０の第７の構成の斜視図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。衝突面３２は、６つのファセット４２に分割される。二対のファセットが、縦方向の中心線に向かって内側に延びており、一対のファセットの各ファセットが、２つの対向する縦方向の壁部分５２の一方から延びており、別の対のファセットの各ファセットが、２つの対向する縦方向の壁部分５２の他方から延びている。第３の対のファセットの各ファセットが他方のファセットに向かって内側に延びており、各ファセットが、一対の対向する横方向の壁部分５４の一方から内側に縦方向の中心線に沿って延びている。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。張出部８４は、壁５４から内側に延びている。

図２８は、図２７に示す本発明の衝突パッド３０の当該構成のＡ−Ａに沿った透視断面図である。衝突面３２は、衝突パッド３０の上面である。壁３４は、衝突面３２から上方に延びている。横方向に同じ高さにあって縦方向に傾斜している２つのファセット１０２は、２つの対向する横方向の壁部分５４の各壁部分から内側に延びている。横方向及び縦方向に同時に傾斜しているファセット群１０４は、２つの対向する縦方向の壁部分５２の各壁部分から内側に延びている。張出部８４は、壁３４から、衝突パッド３０の内部を覆うように内側に延びている。

図２９は、図２７の衝突パッド３０の断面線Ａ−Ａに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は、中心の最大高さと、壁との交差部に位置する複数の最小高さと、を含む。縦方向の中心線４０に沿った中心の最大高さは、対向する縦方向の壁部分５２との、横方向及び縦方向に傾斜しているファセット１０４の交差部の最大高さよりも高さが低い。

図３０は、図２７の衝突パッド３０の断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。この断面では、衝突面３２は中心の最小高さと、壁との交差部に位置する複数の最大高さと、を含む。

更に想到されるのは、本発明による衝突パッドの使用であり、（ａ）本発明による衝突パッドを耐火容器内に配置して衝突パッドを、溶融金属流を受けるように配置することと、（ｂ）溶融金属流の向きを衝突パッドの内部に向けることと、を含む。耐火容器に流入する溶鋼衝突流の位置ずれの影響を低減する方法は、（ａ）本発明による衝突パッドを耐火容器内に配置して衝突パッドを、溶融金属流を受けるように配置することと、（ｂ）溶融金属流の向きを衝突パッドの内部に向けることと、を含む。

本発明の多くの変更及び変形が可能である。したがって、以下の特許請求の範囲に収まる範囲で、本発明を、具体的に記載されている以外の方法で実施することができることを理解されたい。

構成要素の説明
１０． タンディッシュ又は耐火容器
１２． 外側金属シェル
１４． 内側耐火物ライニング
１６． 取鍋シュラウド
１８． 溶融金属
２０． 溶融金属浴
２２． 井戸ブロック
３０． 衝突パッド
３１． 衝突パッド底部
３２． 衝突面
３４． 壁
３６． 第１壁部分
３８． 第２壁部分
４０． 縦方向の中心線
４２． ファセット
４４． 第１壁部分に近接するファセット端部
４６． 第１壁部分から遠位にあるファセット端部
４８． 第２壁部分に近接するファセット辺
５０． 第２壁部分から遠位にあるファセット辺
５２． 対向する縦方向の壁部分
５４． 対向する横方向の壁部分
６２． 第１壁部分を起点に広がる水平面となす角度
６６． 第２壁部分を起点に広がる水平面となす角度
７６． 縦方向の中心線の上側端部
７８． 縦方向の中心線の下側端部
８４． 張出部
９０． 交差中心線
９２． コーナー半径
９４． 面取り部
９６． 前方壁
９８． 後方壁
１００． ポート
１０２． 横方向に同じ高さにあって縦方向に傾斜しているファセット
１０４． 横方向及び縦方向に傾斜しているファセット

Claims (19)

1. 耐火材料を含む衝突パッド３０であって、前記衝突パッドは、
   （ａ）上方を向いた衝突面３２を有する底部３１と、
   （ｂ）前記底部の周辺の少なくとも一部の周りの前記底部３１から上方に延びる壁３４と、を備え、
   前記衝突面３２は、前記衝突パッドの水平方向の最大寸法の端部から別の端部まで延びる縦方向の中心線４０を含み、
   前記壁３４は、複数の隣接する壁部分３６，３８を含み、
   前記衝突面３２は、壁部分３６，３８から前記縦方向の中心線４０に向かって延びる衝突面ファセット４２を含み、
   前記ファセット４２に含まれ、かつ前記壁部分３６，３８から直角方向に延びる全ての直線は、水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有し、
   前記ファセット４２に含まれ、かつ前記壁部分３６，３８と平行に延びる全ての直線は、前記水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する衝突パッド３０。
2. 前記底部３１は、前記縦方向の中心線４０に対して対称に構成される請求項１に記載の衝突パッド３０。
3. 前記ファセット４２は、前記ファセットが延びる起点側の前記壁部分に近い方の端部４４と、前記ファセットが延びる起点側の前記壁部分から遠い方の端部４６と、を有し、
   前記壁部分から遠い方の前記端部４６は、前記ファセットが延びる起点側の前記壁部分に平行な直線で終端する請求項１に記載の衝突パッド３０。
4. 前記ファセット４２は、前記ファセットが延びる起点側の前記壁部分に近い方の端部４４と、前記ファセットが延びる起点側の前記壁部分から遠い方の端部４６と、を有し、
   前記壁部分から遠い方の前記端部４６は、前記縦方向の中心線４０に平行な直線で終端する請求項１に記載の衝突パッド３０。
5. 前記ファセット４２は、少なくとも２つの壁部分３６，３８と接触しており、
   前記ファセット４２に含まれ、かつ前記少なくとも２つの壁部分３６，３８の各壁部分から直角方向に延びる少なくとも１つの直線は、前記水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する請求項１に記載の衝突パッド３０。
6. ２つの衝突面ファセット４２は、互いに向かって、対向する壁部分から延びている請求項２に記載の衝突パッド３０。
7. 前記衝突面ファセット４２は、少なくとも２つの壁部分３６，３８と接触しており、
   前記ファセット４２に含まれ、かつ前記少なくとも２つの壁部分３６，３８の１つの壁部分から直角方向に延びる全ての直線は、前記水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有する請求項１に記載の衝突パッド３０。
8. 前記衝突面の縦方向の中心線４０は、前記水平面に対して傾斜角又は下方傾斜角を有する請求項１に記載の衝突パッド３０。
9. 前記衝突面の縦方向の中心線４０は複数の線分を含み、
   少なくとも２つの線分は、前記水平面に対して傾斜角又は下方傾斜角を有する請求項１に記載の衝突パッド３０。
10. 前記衝突パッドの底部３１は長方形である請求項１に記載の衝突パッド３０。
11. 二対の衝突面ファセット４２を備え、
    各衝突面ファセット４２は、一対の隣接する壁部分３６，３８から内側に延びている請求項９に記載の衝突パッド３０。
12. 前記縦方向の中心線４０は、中心ピーク及び終端ピークからなるグループから選択される構造を含む請求項１０に記載の衝突パッド３０。
13. 複数対の衝突面ファセット４２は、中心ピーク及び終端ピークからなるグループから選択される構造を含む横線に沿って交差する請求項１０に記載の衝突パッド３０。
14. 前記衝突パッドの底部３１は台形である請求項２に記載の衝突パッド３０。
15. 前記壁３８は、前方壁部分及び後方壁部分を含み、
    前記衝突面の縦方向の中心線４０は、前記水平面に対して非ゼロの傾斜角又は下方傾斜角を有し、
    前記後方壁部分は、前記前方壁部分よりも短い長さを有し、
    前記前方壁部分及び前記後方壁部分は平行であり、２つのファセット４２の各ファセットは、前記前方壁部分及び前記後方壁部分と連通している請求項１３に記載の衝突パッド３０。
16. ポートが、前記壁の内部から前記壁の外部に延びている請求項１４に記載の衝突パッド３０。
17. 少なくとも４つの衝突面ファセット４２を備え、
    前記４つの衝突面ファセットは、底部の衝突面の中心点で交わる請求項１に記載の衝突パッド３０。
18. 前記衝突面３２は中心を含み、
    前記衝突面は、それぞれの壁部分から前記衝突面の前記中心に向かって延びる複数のファセット４２を含み、
    前記複数のファセットに含まれ、かつ壁部分から直角方向に延びる全ての直線は、前記水平面に対して非ゼロの下方傾斜角又は傾斜角を有し、
    前記複数のファセットは、前記衝突面の面積の少なくとも２５％の面積を有する請求項１に記載の衝突パッド３０。
19. （ａ）本発明による衝突パッド３０を耐火容器１０内に配置して、前記衝突パッド３０を、溶融金属流を受けるように配置することと、
    （ｂ）前記溶融金属流の向きを前記衝突パッド３０の内部に向けることと、を含む請求項１に記載の衝突パッドの使用。

Images