JP2021509863A - タンディッシュ - Google Patents

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Abstract

溶融金属に対する改善された流れ特性を有するタンディッシュ（１０）は、そのベースに吐出口（１６）を有する。吐出口はタンディッシュ内に注入ゾーンから長手方向に離間している。注入ゾーンは、取鍋から溶鋼の流れを受けるように位置付けられている。吐出口には、その上端部に難燃性バリア（３２）が設けられている。吐出口を円周するタンディッシュの底面（１２）の一部分には、内部自由空間を有する難燃性構造体（２８）が設けられている。注入ゾーンと吐出口との間のタンディッシュ底面から上向きに延在するダム（２０）、または吐出口を囲むタンディッシュ底面内の窪み部（２６）などのタンディッシュ内の構造体を使用して、タンディッシュ内の溶融金属の流れに影響を及ぼし得る。【選択図】図１

Description

本発明は、タンディッシュに関し、具体的には、鋳型に対する鋼品質の整合性を改善または維持するための構成および手段に関する。
鋼の連続鋳造では、溶鋼が取鍋から中間容器、タンディッシュに、および、タンディッシュから１つ以上の連続鋳造鋳型に流し込まれる。例えば、タンディッシュは、２つの鋳造鋳型を供給することができ、すなわち、それは、２ストランドタンディッシュであり得る。
不要な介在物は、非鋼元素との化学的相互作用を通じてタンディッシュ中に鋼内に形成され得る。鋼がタンディッシュから鋳型を通過する前に、そのような介在物が形成されることを防止することによって、鋼の品質を改善または維持するための様々な手段が提案されている。そのような手段の１つは、タンディッシュ内の溶鋼の表面上に「活性」フラックスの層を使用することで、鋼と空気との相互作用を防止することを含む。フラックスは、鋼の上面上でのこの相互作用を防止するのに有効であり得るが、それは、表面下に介在物が形成されることを防止するものではない。
タンディッシュ内部では、連続鋳造プロセス中に溶鋼を安全に含むために、通常、難燃性材料を使用してタンディッシュを複数の層にライニングする。難燃性ライニングは多孔質または透過性であることが多く、ガスなどの非鋼元素は、難燃性ライニングを通じてタンディッシュに入り得、それによって酸化物系介在物、例えば、アルミナおよび酸化鉄を形成する。難燃性ライニング自体の加熱から放出されるガスはまた、溶鋼と相互作用して不要な介在物を形成する場合もある。この部分の介在物を除去する機会が減少したため、タンディッシュのノズルまたは吐出口付近に介在物の形成を防止するようにすることが特に重要である。
鋼における介在物の存在を制御する１つの戦略は、容器内の流れパターンの確立、およびそれに伴う介在物の分離に依存する。溶鋼の流れパターンの確立は、タンディッシュ内のタンディッシュ設備の様々な構成によって生成され得る。
タンディッシュ設備とは、連続鋳造プロセスを支援するために使用されるタンディッシュの内部空間内の任意の物理的デバイスを表すために使用される用語である。タンディッシュ設備は、溶鋼に関連する高温および力に耐えるため、通常、難燃性材料から形成される。
バッフルとは、タンディッシュ内に配置されてタンディッシュを区画に分割して、鋼が通過することを可能にし、ある区画から別の区画へのスラグの移動を遮断することができるデバイスである。バッフルは、タンディッシュの１つの長手方向の壁から反対側の長手方向の壁まで短手方向に延在する難燃性壁の形態をとってもよい。通常、バッフルは、最大鋼高さを越えて底面から上向きに延在し、バッフルの幅にわたって任意の形状の多数の穴または開口部を有し、鋼が注入口領域から吐出口に長手方向に通過することを可能にする。
ダムとは、タンディッシュ内に配置されて、鋼の流れを表面に向かって上向きに導き、タンディッシュを区画化することができる難燃性の部品である。ダムは、連続鋳造プロセス中に鋼の清浄性を高めるか、または維持するために所望の様式で流体が流れることを促すと共に、空のタンディッシュ内への鋼の第１の注入の間に、吐出口に到達する前の温度の過剰な損失を防止するために、タンディッシュ内で使用される。
堰は、タンディッシュ内に配置されて、タンディッシュを区画化し、ある区画から別の区画へのスラグの流れを遮断し、鋼が堰の下に流れることを可能にすることができる難燃性デバイスである。堰は、タンディッシュの１つの長手方向の壁から反対側の長手方向の壁に短手方向に延在し、底面のレベルの上に位置する底部、および最大鋼レベルの上に延在する上部を有する難燃性壁の形態をとってもよい。これにより、バッフルの底部と底面の間に開口部が作られ、鋼が通過することができる。
衝撃パッドは、溶鋼の流入の勢いにより鋼がタンディッシュの底部を侵食するのを防止するためにタンディッシュ内で使用され得る密度の高い難燃性形状である。
難燃性バリアは、タンディッシュの底面から上向きに延在し、吐出口ノズルを包含するように構成されてもよい。このような難燃性バリアは、タンディッシュの上部領域および中心領域から溶鋼のバルク質量を吐出口に誘導するように作用する。このようなデバイスはまた、難燃性壁または難燃性ダイバータと称される場合もある。難燃性バリアは、窪み部底面から上向き方向に延在し、タンディッシュ吐出口の周りに連続した境界を提供する任意の形状であり得る。このデバイスの壁は、タンディッシュの底面に垂直であってもよいか、または環状の円錐断面を形成するように角度付けされてもよい。
タンディッシュは、タンディッシュ底面の一部分がタンディッシュ底面の残りの部分に対して凹んでいる窪み部を備えてもよい。タンディッシュ、特に吐出口端部の窪み部は、排水の改善、停滞流の不要な領域の低減、および温度均質性の改善などの、連続鋳造プロセス中に、流体流量特性の向上をもたらすように設計および技術設計される。連続鋳造プロセスにおける最終排水中の鋳造終了時、窪み部はプーリングによりタンディッシュ内に残った鋼の量を低減することができる。
吐出口ノズルの上方の空間において、識別可能な特性を有する複数の水平溶融金属層を生成するタンディッシュ内部構成の形成、および介在物の除去による溶鋼の品質の結果として生じる改善に対する必要性が存在する。
したがって、本発明は、既存および新規のタンディッシュ設備の新規な組み合わせを使用して、溶鋼が非鋼元素と相互作用することなく鋳型に流れ込むように、溶鋼の主バルクと難燃性ライニングとの接触を低減し、したがって、鋼の品質を低下させ得る介在物の形成を低減させ得る。
本発明のタンディッシュは、吐出口を有する底面、および底面から上向きに延在し、タンディッシュ内の溶鋼の通常最大操業レベルを上回る側壁から形成される。注入ゾーンまたは注入空間は、タンディッシュ内に含まれ、吐出口から水平方向に変位する。衝撃面は、注入ゾーンまたは注入空間の下のタンディッシュ底面上に位置付けされ得る。難燃性バリアは、吐出口の上端部の周囲に円周方向に配置される。難燃性吐出口周辺底面構造体は、タンディッシュの底面上に配置され、かつ吐出口を囲む。難燃性吐出口周辺底面構造体は、上面および下面を有する。難燃性吐出口周辺底面構造体は、構造体の外部に開放された内部開放空間を有するように構成されている。
本発明のタンディッシュは、タンディッシュ底面と連通する、以下の底面構造体のうちの少なくとも１つを含む。
（ａ）吐出口を囲むタンディッシュの底面の部分内の窪み部。窪み部は上面および深さを有する。
（ｂ）衝撃面と吐出口との間のタンディッシュの底面に位置付けられたダム。ダムは高さを有する。
ダムは、タンディッシュ内の鋼の通常最大作動レベルの１０％〜９０％、２０％〜８０％、３０％〜７０％、または４０％〜６０％の距離分、底面から上向きに延在してもよい。
ダムは、溶鋼がその中を通過することを可能にする少なくとも１つの穴または開口部を有してもよく、その結果、溶鋼が該ダムを越えて、かつ該少なくとも１つのホームまたは開口部を通って流れてもよい。本発明の特定の例では、鋼がその中を通過することを可能にする各穴または開口部の中心が、ダム高さの３０％〜７０％の位置に位置する。
難燃性吐出口周辺底面構造体は、メッシュ、ネットワーク、ラティス、ハニカム、格子、およびこれらの組み合わせから成る群から選択され得る。難燃性吐出口周辺底面構造体は、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面の平面内に六角形断面を有する１つ以上の開口部を含む上面を有し得る。難燃性吐出口周辺底面構造体は、構造体の総容積の少なくとも２０％〜最大８０％の範囲の内部空間を有し得る。
本発明の特定の例において、難燃性吐出口周辺底面構造体の内部開放空間は、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面への開口部から成り、垂直方向における開口部の線形寸法は、水平方向における開口部の最大線形寸法の少なくとも４０％である。本発明の特定の例では、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面への開口部は、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面に収縮部を有する。本発明の特定の例では、難燃性吐出口周辺底面構造体は、窪み部上面を完全に覆う。難燃性吐出口周辺底面構造体の上面への開口部は円形であってもよいか、または正方形もしくは六角形などの正多角形の形態をとってもよい。
本発明の特定の例では、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面への開口部の収縮部は、開口部の最大水平断面積の５０％〜９９％の水平断面積を有し、開口部の最大水平断面積の６０％〜９９％の水平断面積を有し、開口部の最大水平断面積の６６％〜９９％の水平断面積を有し、開口部の最大水平断面積の７５％〜９９％の水平断面積を有し、開口部の最大水平断面積の９０％〜９９％の水平断面積を有し、または開口部の最大水平断面積の９５％〜９９％の水平断面積を有する。
本発明の特定の例では、難燃性吐出口周辺底面構造体とタンディッシュ内部と流体連通する難燃性吐出口周辺底面構造体の表面積（Ａｆｓ）と、難燃性吐出口周辺底面構造体によって覆われるタンディッシュ底面の部分の表面積（Ａｒ）との比は、１．１以上であるか、または、Ａｒが難燃性バリアによって覆われる面積を含まない、１：１（すなわち１）〜３：１（すなわち３）の値を有するか、または、Ａｒが難燃性バリアによって覆われる面積を含まない、１：１（すなわち１）〜２：１（すなわち２）の値を有するか、または、Ａｒが難燃性バリアによって覆われる面積を含まない、１．２：１（すなわち１．２）〜１．６：１（すなわち１．６）の値を有する。
本発明の特定の例では、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面におけるすべての開口部の面積（Ａｕｐ）と難燃性吐出口周辺底面構造体の上面の面積（Ａｕ）との比は、０．１：１．０（すなわち０．１）〜０．９：１．０（すなわち０．９）の値を有するか、または、０．２：１．０（すなわち０．２）〜０．８：１．０（すなわち０．８）の値を有するか、または、０．３：１（すなわち０．３）〜０．６：１（すなわち０．６）の値を有する。難燃性吐出口周辺底面構造体は、ハニカムを備えてもよい。難燃性吐出口周辺底面構造体の上面への開口部は、収縮部を備えてもよく、ＡｆｓとＡｒとの比は、１．２：１（すなわち１．２）〜１．６：１（すなわち１．６）の値を有してもよい。
本発明はまた、溶融金属生産の品質の改善のためのプロセスを対象とし、溶融金属は、前述のようにタンディッシュの注入ゾーンまたは注入空間に導入され、前述のように注入ゾーンまたは注入空間からタンディッシュの吐出口を通過し、前述のようにタンディッシュの吐出口から引き出される。
本発明による、タンディッシュの断面である。 本発明による、タンディッシュの断面の斜視図である。 本発明による、タンディッシュに使用されるダムの斜視図である。 本発明による難燃性バリアの斜視図である。 本発明による難燃性吐出口周辺底面構造体の垂直断面図である。 本発明による、タンディッシュの底面の一部分の長手方向断面である。 本発明による、タンディッシュの断面である。 本発明による、タンディッシュの一部分の上面図である。 本発明による、タンディッシュの上面図である。 難燃性吐出口周辺底面構造体２８の個々のセルの断面の立面図である。 難燃性吐出口周辺底面構造体２８の個々のセルの断面の立面図である。 本発明による、タンディッシュの一部分の上面図である。 本発明による、タンディッシュの断面である。 本発明による、タンディッシュの断面である。
図１は、本発明による、壁１４が上向きに延在してタンディッシュ内部空間１５を画定する底面１２を有する、タンディッシュ１０を示す。吐出口１６は、底面１２を通って下向きに延在する。底面１２は、タンディッシュ１０の内部に導かれた上面を有する。
鋼は、タンディッシュ内の注入空間１８を介してタンディッシュ１０に注入され、注入空間１８は、注入空間１８から吐出口１６への直接的な流れを防止するために、吐出口１６から水平方向に変位する。
ダム２０は、注入空間１８と吐出口１６との間の底面１２から上向きに延在する。ダム開口部２２は、吐出口１６に向かって注入空間１８からダム２０を通って延在する。
窪み部ステップ２４は、底面１２の凹陥部分と底面１２の残りの部分とを分割する。窪み部２６は、結果的には底面１２の凹陥部分である。本発明の示される実施例では、吐出口１６は、窪み部２６内に位置する。窪み部２６の上向きに面する表面は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８で覆われている。
難燃性バリア３２は、吐出口１６の上端部の周囲に円周方向に配置される。
ダム開口部高さ４０は、底面１２の上面からダム開口部２２の最も低い部分までの距離を表す。ダム高さ４１は、底面１２の上面からダム２０の上面までの距離を表す。
難燃性吐出口周辺底面構造体高さ４２は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の底面または下面から難燃性吐出口周辺底面構造体２８の上面までの距離を表す。
難燃性バリア高さ４４は、窪み部２６の上面から難燃性バリア３２の上面までの距離を表す。
窪み部深さ４６は、窪み部２６の上面と底面１２の上面との間の距離を表す。
鋼の最大浴高さ４８は、タンディッシュ１０が通常操業中に収容するように設計された溶融金属の最大容積を含むとき、タンディッシュ内の溶鋼の上面を表す。
注入空間流量方向５２は、注入空間１８からダム２０に向かう流れの大まかな方向を表す。
ダム５４からの流れの方向は、ダム２０を通って、または越えて通過した後の流れの大まかな方向を表す。
操業中、溶融金属は、タンディッシュ１０内に、注入空間１８に下向きに導入される。タンディッシュは、タンディッシュに導入される溶融金属の流れの真下の底面１２上に衝撃パッド（図示せず）を設けてもよい。次いで、溶融金属は、ダム２０の周囲を、それを通って、またはそれを越えて通過し、吐出口１６を含むタンディッシュの空間に入る。溶融金属は、高さ４２を有する難燃性吐出口周辺底面構造体の空間、難燃性バリア高さ４４を下回る窪み部２６の空間、および難燃性バリア高さ４４を上回る窪み部２６の空間を順次充填する。窪み部の空間を越えて、次の流れを受ける空間は、ダム開口部高さ４０の上限を有する窪み部の空間、およびダム高さ４１の上限を有する窪み部の空間である。吐出口１６の開口部では、溶融金属がタンディッシュ１０を通過する。
タンディッシュは、底面表面、底面から上向きに延在する底面の周囲に沿った側壁、および開放的な上部を有する難燃性のあるライニングされた容器またはコンテナである。側壁は、底面に垂直であってもよいか、または底面と９０度を超える角度を形成してもよい。底面は、単一の平面であってもよいか、または垂直方向に互いにオフセットされた複数の表面で構成され、階層を作成してもよい。タンディッシュは、注入空間を含む１つの端部および吐出口を含む反対側の端部から延在する長手方向を有する。タンディッシュはまた、長手方向に対して直角の短手方向を有する。
ダム２０は、注入空間を含む端部と吐出口を含む反対側の端部との間に位置し、注入空間に面する主表面、および吐出口を含むタンディッシュの端部に面する主表面を有する。ダムの主表面は平面であってもよいか、または表面ディテールがない平面であってもよい。ダムは、タンディッシュの１つの長手方向の壁から反対側の壁まで短手方向に延在することができる。その高さ全体について２つの対向する長手方向の壁と接触するように構成されてもよいか、またはその最大高さ未満のいくつかの高さで２つの対向する長手方向の壁から分岐してもよい。２つの主表面の間を通過する１つ以上のダム開口部を収容することができる。本発明の特定の例では、ダムは、タンディッシュ内の鋼の通常最大レベルの高さの４０％〜６０％の値に等しい高さを有する。本発明の難燃性容器に使用するためのダムの設計例は、タンディッシュの上部の停滞領域を防止するために、吐出口領域の底面から流れをそらすことができ、流入する鋼の温度が変化するにつれて流れパターンの極端な変化を低減することができ、これらの流れパターンの極端な変化は、タンディッシュの異なる部分における溶融金属の密度を変化させる。
各ダムは、その幅にわたって離間した１つの穴もしくは開口部、または複数の穴もしくは開口部を有してもよく、穴もしくは開口部は、底面から穴または開口部の最も近い縁部までの距離がダム高さの２５ｍｍ〜５０％であるタンディッシュ底面の上に有利に位置付けられる。穴または開口部は、円形断面であってもよく、すなわち、ダムを通る通路は、円筒形であるが、これは必須ではなく、例えば、楕円形または他の形状であってもよい。
穴または開口部は、ダムを通して水平に延在してもよいか、または、例えば、注入ゾーン側から水平に、または注入空間側からダムの吐出口側に１５度〜７５度の角度で、上向きに角度付けされてもよい。この例では、上記の穴の中心または開口部の中心の高さは、ダムの上流、すなわち衝撃パッド側で測定される。
穴または開口部は、例えば、タンディッシュの全幅にわたるダムの直径が５〜１５ｃｍであり、ダムが高さ４０ｃｍであり、タンディッシュが８０ｃｍの鋼加工レベルを有してもよい。
ダムを通る穴または開口部は、ダム面の面積の１％〜５０％、ダム面の面積の１％〜４０％、ダム面の面積の５％〜５０％、ダム面の面積の５％〜４０％、ダム面の面積の１０％〜５０％、ダム面の面積の１０％〜４０％、ダム面の面積の１％〜２０％、ダム面の面積の１％〜１０％、ダム面の面積の１％〜５％を表し得る。
吐出口周辺底面構造体２８は、タンディッシュ内部空間１５と連通している部分的に付属した空間を含む。底面構造体は、難燃性材料から構成されている。吐出口周辺底面構造体２８は、グリッド、メッシュ、格子、ハニカム、または他の繰り返しパターンもしくは網状構造体の形態をとり得、オフセット層、異なる幾何学形状を有する複数の層、またはその上面に部分的に付属した空間の収縮部を組み込み得る。吐出口周辺底面構造体２８の部分的に付属した空間もまた、構造体の上面と下面との間の位置に収縮部を含んでもよい。吐出口周辺底面構造体２８の幾何学的パターンは、ノズル中心から、または短手方向および／または長手方向に半径方向に繰り返し得る。水平幾何学的プロファイルは、正方形、矩形、六角形および八角形、均一な半径の円、複数の半径を有する楕円形、または一貫して繰り返すか、または繰り返されるパターンを形成する不規則な形状を含む、任意の数の側面の多角形を含み得る。
吐出口周辺底面構造体２８は、吐出口１６を部分的に取り囲んでもよいか、または完全に取り囲んでもよい。部分的に付属した空間は、吐出口周辺底面構造体２８の総容積の１０％〜９０％、４０％〜９０％、または５０％〜９０％を表し得る。部分的に付属した空間と総容積との比の低減は、吐出口周辺底面構造体内の溶融金属の制約効果を制限し、部分的に付属した空間と総容積との比を１対１に近づけることは、底面構造体２８の壁を底面構造体２８の構造体的完全性を損なうであろう厚さまで薄くすることによってのみ達成可能であろう。
吐出口周辺底面構造体２８の空洞または部分的に付属した空間は、垂直方向に投影される単一の形状であってもよいか、または複数の水平層で水平面に表現される複数の形状を有してもよい。
吐出口周辺底面構造体２８内の部分的に付属した空間は、それらの水平幅の３０％以上、４０％以上、または５０％以上の垂直高さを有し得る。
難燃性バリア３２は、連続した環状構造体の形態をとり得、吐出口１６の周囲に円周方向に配置される。難燃性バリア３２は、吐出口周辺底面構造体４２の高さよりも大きい高さを有してもよく、窪み部２６の深さよりも大きい高さを有してもよい。バリアは、タンディッシュ底面１２に垂直な壁を有してもよく、または壁は内部に傾斜してもよい。壁は均一であるか、または高さが変わっていてもよい。難燃性バリア３２の水平直径は、吐出口１６の水平直径の１００％〜３００％の値を有し得る。
図２は、本発明による内部構成を含むタンディッシュ１０の斜視断面表現である。タンディッシュ１０は、壁１４が上向きに延在してタンディッシュ内部空間１５を画定する底面１２を備える。吐出口１６は、底面１２を通って下向きに延在する。
鋼は、タンディッシュ内の注入空間１８に注入ノズル６０を介してタンディッシュ１０に注入され、注入空間１８は、注入空間１８から吐出口１６への直接的な流れを防止するために、吐出口１６から水平方向に変位する。
ダム２０は、注入空間１８と吐出口１６との間の底面１２から上向きに延在する。ダム開口部２２は、吐出口１６に向かって注入口１８からダム２０を通って延在する。
窪み部ステップ２４は、底面１２の凹陥部分と底面１２の残りの部分とを分割する。窪み部２６は、底面１２の結果として得られる凹陥部分である。本発明の示される実施例では、吐出口１６は、窪み部２６内に位置する。窪み部２６の上向きに面する表面は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８で覆われている。
難燃性バリア３２は、吐出口１６の上端部の周囲に円周方向に配置される。
図３は、平行対向ダム面６４の対を有する、本発明によるタンディッシュ内のダム２０の斜視表現である。一対のダム開口部２２の各々は、一対の平行対向面のうちの一方から、一対の平行対向面のうちの他方へダムを通過する。ダム開口部の長手方向軸は、ダム面６４内のすべてのラインに垂直であってもよいか、または図３に示されるように、ダム面６４に対して非垂直角度を有してもよい。
図４は、本発明による、タンディッシュ内の難燃性バリア３２の立面図である。示される難燃性バリア３２は、各長手方向端部（難燃性バリアがタンディッシュ内に設置されるため、長手方向端部は底端部および上端部である）に開放され、均一な厚さの壁を有する中空円錐台形の形態をとる。示される難燃性バリア３２は、上端が有する半径よりも小さい下端を有する。
図５は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の垂直断面の描写である。底面構造体２８は、六角形の水平断面を有する、難燃性吐出口周辺底面構造体の個々のセル６６を含む。個々のセル６６への上部開口部は収縮され、図５は、ここでセルの上端で発生するセル収縮部６８の最小水平寸法、およびここでセルの下端で発生するセル内部７０の最大水平寸法を示す。
図６は、垂直断面において、タンディッシュ吐出口１６を囲むタンディッシュ１０の部分の描写である。ダム２０は、注入空間１８と吐出口１６との間の底面１２から上向きに延在する。
窪み部ステップ２４は、底面１２の凹陥部分と底面１２の残りの部分とを分割する。窪み部２６は、底面１２の結果として得られる凹陥部分である。本発明の示される実施例では、吐出口１６は、窪み部２６内に位置する。窪み部２６の上向きに面する表面は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８で覆われている。
難燃性バリア３２は、吐出口１６の上端部の周囲に円周方向に配置される。
図７は、本発明による、壁１４が上向きに延在して、タンディッシュ内部空間１５を画定する底面１２を有するタンディッシュ１０の垂直断面である。吐出口１６は、底面１２を通って下向きに延在する。
鋼は、タンディッシュ内の注入空間１８にタンディッシュ注入ノズル６０を介してタンディッシュ１０に注入される。注入空間１８は、注入空間１８から吐出口１６への直接の流れを防止するために、吐出口１６から水平方向に変位する。
ダム２０は、注入空間１８と吐出口１６との間の底面１２から上向きに延在する。
窪み部ステップ２４は、底面１２の凹陥部分と底面１２の残りの部分とを分割する。窪み部２６は、底面１２の結果として得られる凹陥部分である。本発明の示される実施例では、吐出口１６は、窪み部２６内に位置する。窪み部２６の上向きに面する表面は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８で覆われている。
難燃性バリア３２は、吐出口１６の上端部の周囲に円周方向に配置される。
図８ａは、タンディッシュの一部分の上面図である。図８ｂは、本発明による、タンディッシュの上面図である。図９ａは、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の個々のセルの断面の立面図である。図９ｂは、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の個々のセルの断面の立面図である。
難燃性吐出口周辺底面構造体は、Ｘ以上の接触面積比を有し得る。本明細書で使用される場合、「接触面積比」という用語は、使用中に溶融金属と接触する難燃性吐出口周辺底面構造体の表面積（Ａｆｓ）と、タンディッシュ底面の部分、または難燃性吐出口周辺底面構造体によって覆われる窪み部底面の部分の表面積（Ａｒ）との比を意味する。
Ａｆｓ／Ａｒ≧Ｘ
接触面積比Ｘは、１．１〜１００、１．３〜１００、１．４〜１００、１．１〜１．５０、１．３〜５０、１．４〜５０、１．１〜２０、１．３〜２０、１．４〜２０、１．１〜１０、１．３〜１０、１．４〜１０の値を有し得る。難燃性吐出口周辺底面構造体は、その上端に開放されたセルを含んでよい。セルは、上端に収縮するか、または構築されなくてもよい。セルは水平に整列されてもよく、水平である長手方向軸を有してもよい。難燃性吐出口周辺底面構造体は、網状またはネットワーク構造体を有し得る。
例として、図８ａを参照すると、タンディッシュ１０の窪み部２６は、窪み部２６の底面３０を通って位置する吐出口１６を含む。ダム２０は、底面１２から上向きに延在する。窪み部底面３０は、窪み部２６の上向きに面する表面を備え、タンディッシュ壁１４の内面および窪み部ステップ２４の内面と交差する。難燃性バリア３２は、吐出口１６の上部の周囲に円周方向に配置され、窪み部底面３０から上向きに延在する。窪み部底面３０の表面積（Ａｆ）は、難燃性バリア３２によって区切られた円形表面積を除いて、窪み部底面３０とタンディッシュ壁１４および窪み部ステップ２４との交差によって区切られた矩形表面積に等しい。窪み部底面３０の表面積（Ａｆ）は、タンディッシュ壁１４または窪み部ステップ２４のいずれの面積も含まない。
図８ｂを参照すると、タンディッシュ１０の窪み部２６は、窪み部２６の底面３０を通って位置する吐出口１６を含む。ダム２０は、底面１２から上向きに延在する。窪み部底面３０は、窪み部２６の上向きに面する表面を備え、タンディッシュ壁１４の内面と交差する。難燃性吐出口周辺底面構造体２８は、窪み部２６内に位置付けられ、難燃性バリア３２の周囲に窪み部底面３０の上に位置し、それを覆う。図８ｂに示される難燃性吐出口周辺底面構造体２８は、六角形のハニカムパターンを含む。しかしながら、難燃性吐出口周辺底面構造体２８は、溶融金属の浸透および保持を可能にするために構造体の外部と流体連通する内部開放空間を有する任意の形態（例えば、難燃性吐出口周辺底面構造体２８を備える個々のセルの上部に位置する収縮部の有無に関わらず、モザイク状の規則的もしくは不規則な多角形パターンまたは他の対称もしくは非対称なグリッドパターン）を含むことができることが理解される。使用中、溶融金属がタンディッシュ窪み部２６に導入されるとき、溶融金属は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８を備える複数の六角形（または他の形状）セルに流入し、充填する。
図９ａを参照すると、難燃性吐出口周辺底面構造体の個々のセル３１ａは、内部側壁３５ａおよび内部底面３３ａを備える。図９ａに示される実施態様では、難燃性吐出口周辺底面構造体を備えるセル３１ａは、各々、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面３７ａを通る上部開口部３６ａ、および難燃性吐出口周辺底面構造体の下面３９ａを通る下部開口部３８ａを備える。難燃性吐出口周辺底面構造体の内部開放空間は、六角形セル３１ａを形成する開口部を通じて複数の六角形形状に対応する。難燃性吐出口周辺底面構造体の下面３９ａを通る下部開口部３８ａのため、セル３１ａの内部底面３３ａは、下面３９ａと接触していない難燃性吐出口周辺底面構造体の下にある窪み部底面３０の部分に対応する。
図９ｂを参照すると、セル３１ｂの内部底面３３ｂは、難燃性吐出口周辺底面構造体の下面３９ｂを通って下部開口部が延在しないように、側壁３５ｂと一体的に形成され得る。図９ｂに示される実施態様では、難燃性吐出口周辺底面構造体を含むセル３１ｂは、各々、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面３７ｂを通る上部開口部３６ｂを備え、難燃性吐出口周辺底面構造体の内部開放空間は、六角形セル３１ｂを形成する複数の六角形形状のブラインド開口部に対応する。六角形のセル３１ａ／ｂは図９ａおよび９ｂに示されるが、再び、難燃性吐出口周辺底面構造体を備える複数のセルは、溶融金属の浸透および保持を可能にするために、難燃性吐出口周辺底面構造体の外部と流体連通している内部開放空間を有する任意の形態を独立して含むことができることが理解される。
難燃性吐出口周辺底面構造体は、使用中にタンディッシュ１０に導入されるときに溶融金属に接触する表面積（Ａｆｓ）を有する。難燃性吐出口周辺底面構造体内に含まれる溶融金属は、セル壁およびセル底面の表面に接触する。再び図９ａおよび図９ｂを参照すると、溶融金属は、セル３１ａ／ｂの側壁３５ａ／ｂおよび内部底面３３ａ／ｂに接触する。したがって、使用中に溶融金属と接触する難燃性吐出口周辺底面構造体の表面積（Ａｆｓ）は、側壁３５ａ／ｂの総表面積および複数の構成セル３１ａ／ｂの内部底面３３ａ／ｂを含む。接触表面積（Ａｆｓ）は、上面３７ａ／ｂが難燃性吐出口周辺底面構造体の内部開放空間の外側に位置するため、上部開口部３６ａ／ｂを囲む難燃性吐出口周辺底面構造体の上面３７ａ／ｂの表面積を含まない。上部開口部３６ａ／ｂに位置するか、または別様に複数の構成セル３１ａ／ｂ内に位置する収縮部または他の構造体（図示せず）を含む実施態様では、接触表面積（Ａｆｓ）は、難燃性吐出口周辺底面構造体の内部開放空間内に位置するそのような構造体の表面積を含む。
難燃性吐出口周辺底面構造体は、Ｘ（Ａｆｓ／Ａｆ≧Ｘ）以上の接触面積比を有し得る。異なるように説明すると、使用中に溶融金属と接触する難燃性吐出口周辺底面構造体の表面積は、難燃性吐出口周辺底面構造体によって覆われる窪み部底面３０の部分の表面積をＸの係数（Ａｆｓ≧Ａｆ＊Ｘ）に乗じたもの以上であり得る。接触面積比は、１．０５以上であってもよい。１．１、１．１５、１．２、１．２５、１．３、１．３５、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、または５０。
図８ａおよび８ｂに示される実施態様は、窪み部２６内に位置する難燃性吐出口周辺底面構造体を備えるが、本明細書に記載のように、難燃性吐出口周辺底面構造体は、吐出口を含むオフセット窪み部を含まないタンディッシュ内の吐出口の周りに位置し得ることが理解される。このような実施態様では、吐出口周辺底面構造体は、タンディッシュ底面上に位置することができ、接触面積比は、使用中に溶融金属と接触する難燃性吐出口周辺底面構造体の表面積（Ａｆｓ）を、難燃性吐出口周辺底面構造体（Ａｆ）によって覆われるタンディッシュ底面の部分の表面積で割ることによって計算される。
図１０は、タンディッシュ１０の一部分の上面図である。第１の熱電対８１は、タンディッシュ流吐出口１６内に位置する。第２の熱電対８２は、ダム２０に対して窪み部２６の反対側上に配置されたタンディッシュ流吐出口１６とタンディッシュ壁１４との間の窪み部２６の底面上に位置する。第３の熱電対８３は、タンディッシュ流吐出口１６とダム２０との間の窪み部２６内に位置する。第４の熱電対８４は、タンディッシュ流吐出口１６とダム２０との間の窪み部２６内に位置する。第２、第３および第４の熱電対は、吐出口周辺底面構造体（図示せず）内の空洞内に位置する。第４の熱電対８４は、第３の熱電対８３よりも、タンディッシュ流吐出口１６により近くに位置する。第４の熱電対８４は、第３の熱電対８３よりも、タンディッシュ１０の長手方向垂直中央平面により近くに位置する。
図１１は、垂直断面において、タンディッシュ吐出口１６を囲むタンディッシュ１０の部分の描写である。ダム２０は、注入空間１８と吐出口１６との間の底面１２から上向きに延在する。窪み部２６の上向きに面する底面は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８で覆われている。
難燃性バリア３２は、吐出口１６の上端部の周囲に円周方向に配置される。第２の熱電対８２は、ダム２０に対して窪み部２６の反対側に開示されるタンディッシュ流吐出口１６とタンディッシュ壁１４との間の窪み部２６の底面上に位置する。
第１の熱電対８１は、タンディッシュ流吐出口１６内に位置する。第２の熱電対８２は、ダム２０に対して窪み部２６の反対側に配置されたタンディッシュ流吐出口１６とタンディッシュ壁１４との間の窪み部２６の底面上に位置する。第５の熱電対８５は、吐出口１６の上、底面１２の上面の上の高さ、およびダム２０の上面の高さの下に位置する。第６の熱電対８６は、ダム２０の上部の上の高さで、吐出口１６の上に位置する。
図１２は、タンディッシュ吐出口１６を囲むタンディッシュ１０の部分の垂直断面における描写である。ダム２０は、注入空間１８と吐出口１６との間の底面１２から上向きに延在する。窪み部２６の底面の上面は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８で覆われている。
難燃性バリア３２は、吐出口１６の上端部の周囲に円周方向に配置される。
鋼の最大浴高さ４８は、タンディッシュ１０が通常操業中に収容するように設計された溶融金属の最大容積を含むとき、タンディッシュ内の溶鋼の上面を表す。
タンディッシュ１０の容積は、タンディッシュの内部の幾何学形状の結果として、各々が特徴的な流れパターンを有することが期待され得る複数の層を含むように示される。
層Ａ（１０１）は、吐出口周辺底面構造体２８の垂直寸法４２に対応する。層Ａは、窪み部２６の上面から、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の上面に延在する。
層Ｂ（１０２）は、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の上面から、難燃性バリア３２の上部範囲を含む水平面まで延在する。
層Ｃ（１０３）は、難燃性バリア３２の上部範囲を含む水平面から、窪み部２６の上部範囲を含む水平面まで延在する。
層Ｄ（１０４）は、窪み部２６の上部範囲を含む水平面から、ダム２０内のダム開口部２２の最も低い範囲の水平面まで延在する。
層Ｅ（１０５）は、ダム２０内のダム開口部２２の最も低い範囲の水平面から、ダム２０の上部範囲の水平面まで延在する。
層Ｆ（１０６）は、ダム２０の上部範囲の水平面から、鋼の最大浴高さ４８まで延在する。
タンディッシュの総加工量は、窪み部２６の底面によって下に、鋼の最大浴高さ４８によって上に境界された容量と定義され、層Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦを包含する。タンディッシュの総加工量の垂直寸法は、窪み部２６の底面と鋼の最大浴高さ４８間の垂直距離である。
実施例Ｉ
物理的な水モデル技術を用いる実験および試験は、現実世界の鋳造手順のシミュレーションを通じて、経時的な温度差によって区別される異なる層の存在を示す。タンディッシュのモデルを水モデル試験のために構築し、図１２に従って内部幾何学形状を提供した。しかしながら、ダム２０にはダム開口部２２は設けられていなかった。
層Ａは、吐出口周辺底面構造体２８の垂直寸法４２に対応する。層Ａは、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の下面３９ａ（窪み部２６の底面に相当する）によって下に境界され、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の上面３７ａ、３７ｂによって上に境界される。
層Ｂは、吐出口周辺底面構造体２８の上面３７ａ、３７ｂによって下に境界され、難燃性バリア３２の高さ４４の水平面によって上に境界される。
層Ｃは、難燃性バリア３２の高さ４４の水平面によって下に境界され、底面１２の上面の水平面によって上に境界される。
層ＤおよびＥの組み合わせは、底面１２の上面の水平面によって下に境界され、ダム２０の上部範囲の水平面によって上に境界される。
Ｆ層は、ダム２０の上部範囲の水平面によって下に境界され、鋼の最大浴高さ４８の水平面によって上に境界される。
タンディッシュの総加工量は、窪み部２６の底面によって下に境界され、鋼の最大浴高さ４８で上に境界される容量として定義され、層Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦを包含する。タンディッシュの総加工量の垂直寸法は、窪み部２６の底面と鋼の最大浴高さ４８間の垂直距離である。
層Ａは、タンディッシュの総加工量の垂直寸法の０．１％〜５％の垂直寸法を有してもよい。
層Ｂは、タンディッシュの総加工量の垂直寸法の０．５％〜２５％の垂直寸法を有してもよい。
層Ｃは、タンディッシュの総加工量の垂直寸法の０％または０．１％〜５％の垂直寸法を有してもよい。
層ＤおよびＥの組み合わせは、タンディッシュの総加工量の垂直寸法の２．５％〜２５％、タンディッシュの総加工量の垂直寸法の３０％〜５０％、タンディッシュの総加工量の垂直寸法の２５％〜６０％、またはタンディッシュの総加工量の垂直寸法の３０％〜６０％の垂直寸法を有してもよい。層Ｄの高さと層Ｅの高さとの比は、０．０２：１（すなわち０．０２）〜１：１（すなわち１）、０．０２：１（すなわち０．０２）から０．１：１、（すなわち０．１）または０．０２：１（すなわち０．０２）から０．０４：１（すなわち０．０４）の値を有し得る。
層Ｆは、タンディッシュの総加工量の垂直寸法の２５％〜９０％の垂直寸法を有してもよい。
実施例ＩＩ
物理的な水モデル技術を用いた実験および試験は、現実世界の鋳造手順のシミュレーションを通じて、経時的な温度差によって区別される異なる層の存在を示す。
本発明による、タンディッシュのモデルは、経時的に、タンディッシュモデル内の異なる位置における温度を分析するように構築された。タンディッシュモデルは、それがシミュレートするタンディッシュの３分の１のサイズで構築された。タンディッシュには開口部のあるダムが設けられている。計算のためにモデルのそれぞれの寸法の２倍とみなされるタンディッシュ寸法は、Ａ層＝３０ｍｍ、Ｂ層＝９５ｍｍ、Ｃ層＝０ｍｍ、Ｄ層＝１０ｍｍ、Ｅ層＝２８０ｍｍ、Ｆ層＝５８５ｍｍ。Ａｆｓは、鋼と連通した難燃性吐出口周辺底面構造体の内部表面積であり、値は６３８１９１．９４平方ｍｍである。Ａｒは、難燃性吐出口周辺底面構造体で覆われた窪み部の表面積であり、４６１２９１．０１平方ｍｍ（難燃性バリアで覆われた面積を含まない）、または５６５３３８．４７平方ｍｍ（難燃性バリアで覆われた面積を含む）の値を有する。したがって、Ａｆｓ／Ａｒの比は、Ａｒが難燃性バリアによって覆われる面積を含まない場合は１．３８であり、Ａｒが難燃性バリアによって覆われる面積を含む場合は１．１３である。
難燃性底面バリアの高さであるタンディッシュ寸法Ｄｒｂは１２５ｍｍである。難燃性吐出口周辺底面構造体の高さであるタンディッシュ寸法Ｄｒは３０ｍｍである。難燃性吐出口周辺底面構造体の開口部の面積であるタンディッシュ寸法Ａｕｐは、難燃性バリアによって覆われる面積を含まずに４９３９５３．１５平方ｍｍ、または難燃性バリアによって覆われる面積を含めて６０４１３５．６３平方ｍｍである。結果として得られる比は、Ｄｒ／Ｄｒｂ＝０．２４、Ａｆｓ／Ａｒ＝１．３８（Ａｒは難燃性バリアによって覆われる面積を含まない）および１．１３（Ａｒは難燃性バリアによって覆われる面積を含む）、ならびにＡｕｐ／Ａｕ＝０．４５（Ａｕは難燃性バリアの範囲を含まない）および０．３７（Ａｕは難燃性バリアによって覆われる面積を含む）である。
表１（表１−１と表１−２を合せて表１とよぶ。）は、水モデル試験に使用されるタンディッシュのスケールモデルの内部に配置された熱電対から、鋼の連続鋳造に共通する取鍋交換手順の２サイクルの排水および補充を介して経時的に温度を示す表である。２列目は、入口流体温度を列挙する。位置Ｂ、Ｃ、およびＤは、最底層の開放空間内に配置された熱電対（図１０および図１１において、それぞれ熱電対８２、８３、および８４に対応する）によって占有される。位置Ａの熱電対（図１０および１１の熱電対８１に対応する）は、タンディッシュの吐出口における温度を測定する。位置ＥおよびＦの熱電対（図１０および図１１の熱電対８５および８６にそれぞれ対応する）は、最底層の開放空間を上回る温度測定値を提供する。これは、最底層の開放空間の内部の流体の温度および非常に可能性の高い密度が、その上の流体の主バルクとは大きく異なる挙動を示し、混合の影響を受けにくいため、入口温度と共に経時的に温度を変化させることを示す。他にも幾何学的形状や部品の配置を変えていくつかの試験が行われている。これらの試験は、本発明に従って部品によって定義された複数の層およびそれらの配置が、この挙動を再現するために必要であることを示す。
タンディッシュの水モデルの指定場所の温度
位置Ａ：タンディッシュのストランド／ノズル／吐出口
位置Ｂ：吐出口と入口から遠位の壁間の難燃性吐出口周辺底面構造体の内部空洞
位置Ｃ：窪み部ステップと難燃性バリア間の難燃性吐出口周辺底面構造体の内部空洞
位置Ｄ：窪み部ステップと難燃性バリア間の難燃性吐出口周辺底面構造体の内部空洞
位置Ｅ：中間レベルでのノズル／底面１２の上の吐出口の上
位置Ｆ：メニスカス付近のノズル／吐出口の上
Figure 2021509863
Figure 2021509863
実施例ＩＩＩ
本発明による、タンディッシュは、様々な要素の容積、高さおよび深さ、ならびに、要素によって定義される層の垂直厚さが、以下の様式で関連するように構成され得る。
層Ａは、吐出口周辺底面構造体２８の垂直寸法４２に対応する。層Ａは、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の下面３９ａ（窪み部２６の底面に相当する）によって下に境界され、難燃性吐出口周辺底面構造体２８の上面３７ａ、３７ｂによって上に境界される。
層Ｂは、吐出口周辺底面構造体２８の上面３７ａ、３７ｂによって下に境界され、難燃性バリア３２の高さ４４の水平面によって上に境界される。
層Ｃは、難燃性バリア３２の高さ４４の水平面によって下に境界され、底面１２の上面の水平面によって上に境界される。
層Ｄは、底面１２の上面の水平面によって下に境界され、ダム２０におけるダム開口部２２の最も低い範囲の水平面によって上に境界され、図１のダム開口部高さ４０に対応する。
層Ｅは、ダム２０内のダム開口部２２の最も低い範囲の水平面で境界され、ダム２０の上部範囲の水平面で上に境界される。
層Ｆは、ダム２０の上部範囲の水平面によって下に境界され、鋼の最大浴高さ４８の水平面によって上に境界される。
タンディッシュの総加工量は、窪み部２６の底面によって下に、鋼の最大浴高さ４８によって上に境界された容量として定義され、層Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦを包含する。タンディッシュの総加工量の垂直寸法は、窪み部２６の底面と鋼の最大浴高さ４８間の垂直距離である。
窪み部深さ４６は、タンディッシュ底面１２の上面と窪み部２６の上面間の垂直距離として定義される。窪み部深さ４６は、層Ａ、ＢおよびＣを包含する。窪み部２６は、タンディッシュ１０の総加工量の垂直寸法の１％〜２０％の深さを有してもよい。
層Ｆは、タンディッシュ１０の総加工量の垂直寸法の１０％〜８０％、または２０％〜６０％の垂直寸法を有してもよい。
層ＤおよびＥは、タンディッシュ１０の総加工量の垂直寸法の１５％〜８５％の合計垂直寸法を有してもよい。
層Ｃは、層Ａ、ＢおよびＣの合計垂直寸法の０％〜７０％の垂直寸法を有してもよい。
層ＡおよびＢは、層Ａ、ＢおよびＣの合計垂直寸法の２％〜１００％の合計垂直寸法を有し得る。
層Ｂは、層ＡおよびＢの合計垂直寸法の２％〜の１００％の垂直寸法を有し得る。
層Ａは、層Ｂの垂直寸法の２０％〜１００％の垂直寸法を有し得る。
層Ａは、層ＢおよびＣの合計垂直寸法の２０％〜１００％の垂直寸法を有し得る。
層ＡおよびＢは、層Ａ、ＢおよびＣの合計垂直寸法の５％〜１００％の合計垂直寸法を有し得る。
層ＡおよびＢは、層ＤおよびＥの合計垂直寸法の５％〜１００％の合計垂直寸法を有し得る。
本発明者らは理論に拘束されることを望まないが、底面構造体２８内に含まれ、制約を受ける鋼と、タンディッシュ内の他の空間に存在する鋼との物理的特性の差は、底面構造体内の鋼と底面構造体２８外の鋼との混合を低減し、難燃性吐出口周辺底面構造体外の鋼の主バルクが不純物と接触し、不純物と反応することから遮蔽し、不純物を封じ込めると考えられる。
本発明はまた、鋳型に供給される鋼品質の整合性の維持または改善のためのプロセスに関し、（ａ）本発明による、タンディッシュのタンディッシュ注入空間に溶融金属を導入することと、（ｂ）タンディッシュ注入空間からタンディッシュ吐出口に溶融金属を移すことと、（ｃ）タンディッシュ吐出口から溶融金属を引き出すことと、を含む。
本発明はまた、本明細書に記載されるように、溶融金属が本発明による、タンディッシュのタンディッシュ注入空間に導入され、溶融金属がタンディッシュ注入空間からタンディッシュ吐出口に移され、溶融金属がタンディッシュ吐出口から引き出される、鋳型に対する鋼品質の整合性の維持または改善のためのタンディッシュの使用に関する。
本明細書において様々な特徴および特性が説明され、本発明の全体的な理解を提供するために図面に例示される。本明細書に記載され、図面に例示される様々な特徴および特性は、そのような特徴および特性が本明細書において明示的に説明されているか、または組み合わせて例示されているかに関わらず、任意の操業可能な様式で組み合わされ得ることが理解される。本発明者らおよび本出願人は、本発明の範囲内に特徴および特性のそのような組み合わせを含めることを明示的に意図し、さらに、特徴および特性のそのような組み合わせの主張が、本出願に事項を付加しないことを意図する。本発明は、本明細書に記載される様々な特徴および特性を含むか、それらから成るか、または本質的に成ることができる。
特許請求の範囲は、任意の組み合わせで、本明細書に明示的にまたは本質的に記載されているか、または別様に明示的にまたは本質的に支持されている任意の特徴および特性を列挙するように修正され得る。さらに、本出願人は、これらの特徴および特性が本明細書に明示的に記載されていなくても、先行技術に存在し得る特徴および特性を肯定的に否認するために、特許請求の範囲を修正する権利を留保する。したがって、そのようないかなる修正も、明細書または特許請求の範囲に新しい事項を追加することはなく、書面による説明、説明の十分性、および追加された事項要件（例えば、米国特許法第１１２条（ａ）および第１２３条（２）ＥＰＣ）に準拠する。
また、本明細書に列挙されるいかなる数値範囲も、列挙されたエンドポイントを含み、列挙された範囲内に含まれる同じ数値精度（すなわち、同じ数の指定された桁を有する）のすべてのサブ範囲を説明する。例えば、「１．０〜１０．０」の列挙範囲は、本明細書の文中で「２．４〜７．６」の範囲が明示的に列挙されていなくても、例えば、「２．４〜７．６」のような、１．０の列挙された最小値と１０．０の列挙された最大値との間のすべてのサブ範囲（およびそれを含む）を説明する。したがって、本出願人は、特許請求の範囲を含む本明細書を修正し、本明細書に明示的に列挙される範囲内に含まれる同じ数値精度の任意のサブ範囲を明示的に列挙する権利を留保する。すべてのそのような範囲は、そのようなサブ範囲を明示的に列挙するように修正することが、書面による説明、説明の十分性、および追加の事項要件（例えば、米国特許法第１１２条（ａ）および第１２３条（２）ＥＰＣ）に準拠するように、本明細書に本質的に記載される。
本明細書で使用される場合、文法上の冠詞「ｏｎｅ」、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別様に文脈によって示されない限り、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を含むことが意図される。したがって、冠詞は、本明細書において、冠詞の文法的対象のうちの１つまたは１つ超（すなわち、「少なくとも１つ」）を指すために使用される。例として、「構成要素」とは、１つ以上の構成要素を意味し、したがって、おそらく、２つ以上の構成要素が企図され、本発明の実施態様に用いられ得る、または使用され得る。さらに、単数形の名詞の使用は複数形を含み、複数形の名詞の使用は、使用の文脈が別途必要でない限り、単数形を含む。
本発明の態様
本発明の様々な態様には、以下の番号付き条項が含まれるが、これらに限定されない。
１．タンディッシュであって、
吐出口を有する底面であって、該吐出口が、上端部、および該吐出口から水平に変位した注入空間を有する、底面と、
該底面から上向きに延在する側壁であって、該側壁が、該タンディッシュ内の溶鋼の通常最大操業レベルを上回って延在し、底面および側壁が、タンディッシュ内部を部分的に画定する、側壁と、
該注入空間の下の該タンディッシュ底面上に位置付けられた衝撃面と、
該吐出口の上端部の周囲に円周方向に配置され、かつ高さＤｒｂを有する、難燃性バリアと、
上面および下面を有し、かつ構造体の外部に開放された内部開放空間を提供する構成を有する、タンディッシュの底面上に配置され、かつ吐出口を囲む、難燃性吐出口周辺底面構造体と、
該底面と連通する、少なくとも１つの底面構造体であって、
（ａ）該吐出口を囲む該タンディッシュの該底面内の窪み部であって、上面を有する、窪み部と、
（ｂ）該衝撃面と該吐出口との間の該底面上に位置付けられたダム、のうちの少なくとも１つから成る群から選択される、少なくとも１つの底面構造体と、を備え、
難燃性吐出口周辺底面構造体が、
（ａ）難燃性吐出口周辺底面構造体の上面に開口部を備え、開口部が、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面の平面内に六角形断面を有することと、
（ｂ）タンディッシュ内部と流体連通する難燃性吐出口周辺底面構造体の表面積（Ａｆｓ）と、難燃性吐出口周辺底面構造体によって覆われるタンディッシュ底面の部分の表面積（Ａｒ）との比が、１．１以上であることと、
（ｃ）難燃性吐出口周辺底面構造体の上面におけるすべての開口部の面積（Ａｕｐ）と、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面の面積（Ａｕ）との比が、０．１〜０．９の値を有することと、のうちの少なくとも１つから成る群から選択される構成を有する、タンディッシュ。
２．比Ａｆｓ／Ａｒが、１〜２の値を有し、比Ａｕｐ／Ａｕが、０．２〜０．８の値を有する、条項１に記載のタンディッシュ。
３．比Ａｆｓ／Ａｒが、１．２〜１．６の値を有し、比Ａｕｐ／Ａｕが、０．３〜０．６の値を有する、条項１に記載のタンディッシュ。
４．該底面構造体が、窪み部深さを有する窪み部を備える、条項１に記載のタンディッシュ。
５．該底面構造体が、ダム高さを有するダムを備える、条項１に記載のタンディッシュ。
６．該底面構造体が、窪み部深さを有する窪み部およびダム高さを有するダムを備える、条項１に記載のタンディッシュ。
７．該ダムが、該タンディッシュ内の溶鋼の通常最大操業レベルの３０％〜６０％の距離分、該底面から上向きに延在する、条項５に記載のタンディッシュ。
８．該ダムが、溶鋼がその中を通過することを可能にする少なくとも１つの開口部を有し、それにより、溶鋼が該ダムを越えて、かつ該少なくとも１つの開口部を通って流れることができる、条項５に記載のタンディッシュ。
９．鋼がその中を通過することを可能にする各開口部の中心が、ダム高さの３％〜７０％の位置に位置する、条項８に記載のタンディッシュ。
１０．難燃性吐出口周辺底面構造体が、メッシュ、ネットワーク、ラティス、ハニカム、格子、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、条項１〜９のいずれかに記載のタンディッシュ。
１１．難燃性吐出口周辺底面構造体が、構造体の総容積の少なくとも２０％〜最大８０％の範囲の内部開放空間を有する、条項１〜１０のいずれかに記載のタンディッシュ。
１２．難燃性吐出口周辺底面構造体の内部開放空間が、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面への開口部から成り、垂直方向における開口部の線形寸法が、水平方向における開口部の最大線形寸法の少なくとも４０％である、条項１〜１１のいずれかに記載のタンディッシュ。
１３．難燃性吐出口周辺底面構造体の上面への開口部が、難燃性吐出口周辺底面構造体の上面に収縮部を有する、条項１〜１２のいずれかに記載のタンディッシュ。
１４．難燃性吐出口周辺底面構造体が、該窪み部上面を完全に覆う、条項１〜１３のいずれかに記載のタンディッシュ。
１５．難燃性吐出口周辺底面構造体の下面と難燃性吐出口周辺底面構造体の上面との間の距離（Ｄｒ）と、難燃性バリアの高さ（Ｄｒｂ）との比が、０．１：１．０（０．１）〜０．９：１．０（すなわち０．９）または０．１：１．０（すなわち０．１）〜０．６：１．０（すなわち０．６）の値を有する、条項１〜１４のいずれかに記載のタンディッシュ。
１６．タンディッシュ内部と流体連通する難燃性吐出口周辺底面構造体の表面積（Ａｆｓ）と、難燃性吐出口周辺底面構造体によって覆われるタンディッシュ底面の部分の表面積（Ａｒ）との比が、Ａｒが難燃性バリアによって覆われる面積を含まない、１．１：１（すなわち１．１）〜２：１（すなわち２）の値、または、Ａｒが難燃性バリアによって覆われる面積を含む、１．１：１（すなわち１．１）〜２：１（すなわち２）の値を有する、条項１〜１５のいずれかに記載のタンディッシュ。
１７．難燃性吐出口周辺底面構造体の上面におけるすべての開口部の面積（Ａｕｐ）と難燃性吐出口周辺底面構造体の上面の面積（Ａｕ）との比が、０．２：１．０（すなわち０．２）〜０．８：１．０（すなわち０．８）の値を有する、条項１〜１６のいずれかに記載のタンディッシュ。
１８．溶融金属から不純物を封じ込めるためのプロセスであって，
（ａ）条項１〜１７のいずれかに記載のタンディッシュの注入空間に溶融金属を導入することと、
（ｂ）タンディッシュの注入空間から吐出口に、溶融金属を通過させることと、
（ｃ）タンディッシュの吐出口から溶融金属を引き出すことと、を含む、プロセス。
１０．タンディッシュ
１２．タンディッシュ底面
１４．タンディッシュ壁
１５．タンディッシュ内部空間
１６．タンディッシュ吐出口
１８．タンディッシュの注入空間
２０．ダム
２２．ダム開口部
２４．窪み部ステップ
２６．窪み部
２８．難燃性吐出口周辺底面構造体
３１ａ．難燃性吐出口周辺底面構造体の個別セル
３１ｂ．難燃性吐出口周辺底面構造体の個別セル
３２．難燃性バリア
３３ａ．セルの内部底面
３３ｂ．セルの内部底面
３５ａ．内部側壁
３５ｂ．側壁
３６ａ．セルの上部開口部
３６ｂ．セルの上部開口部
３７ａ．難燃性吐出口周辺底面構造体の上面
３７ｂ．難燃性吐出口周辺底面構造体の上面
３８ａ．セルの下部開口
３９ａ．難燃性吐出口周辺底面構造体の下面
３９ｂ．難燃性吐出口周辺底面構造体の下面
４０．ダム開口部高さ
４１．ダム高さ
４２．難燃性吐出口周辺底面構造体高さ
４４．難燃性バリア高さ
４６．窪み部深さ
５２．注入空間の流れ方向
５４．ダムからの流れの方向
６０．タンディッシュ注入ノズル
６４．ダム面
６６．難燃性吐出口周辺底面構造体の個別セル
６８．セル収縮部の最小水平寸法
７０．セル内部の最大水平寸法
８１．第１の熱電対
８２．第２の熱電対
８３．第３の熱電対
８４．第４の熱電対
８５．第５の熱電対
１０１．層Ａ
１０２．層Ｂ
１０３．層Ｃ
１０４．層Ｄ
１０５．層Ｅ
１０６．層Ｆ

Claims (14)

  1. タンディッシュ（１０）であって、
    吐出口（１６）を有する底面（１２）であって、前記吐出口が、上端部、および前記吐出口から水平に変位した注入空間（１８）を有する、底面（１２）と、
    前記底面から上向きに延在する側壁（１４）であって、前記側壁が、前記タンディッシュ内の溶鋼の通常最大操業レベルを上回って延在し、前記底面および側壁が、タンディッシュ内部（１５）を部分的に画定する、側壁（１４）と、
    前記注入空間（１８）の下の前記タンディッシュ底面上に位置付けられた衝撃面と、
    前記吐出口の前記上端部の周囲に円周方向に配置され、かつ高さＤｒｂを有する、難燃性バリア（３２）と、
    上面（３７ａ、３７ｂ）および下面（３９ａ、３９ｂ）を有し、かつ外部に開放された内部開放空間を提供する構成を有し、前記タンディッシュの前記底面上に配置され、かつ前記吐出口を囲む、難燃性吐出口周辺底面構造体（２８）と、
    前記底面と連通する、少なくとも１つの底面構造体であって、
    （ａ）前記吐出口を囲む前記タンディッシュの前記底面内の窪み部（２６）であって、窪み部深さおよび上面を有する、前記窪み部（２６）と、
    （ｂ）前記衝撃面と前記吐出口との間の前記底面上に位置付けられたダム（２０）であって、ダム高さを有する、ダム（２０）と、のうちの少なくとも１つから成る群から選択される、少なくとも１つの底面構造体と、を備え、
    前記難燃性吐出口周辺底面構造体（２８）が、
    （ａ）前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記上面に開口部を備え、前記開口部が、前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記上面（３７ａ、３７ｂ）の平面内に六角形断面を有することと、
    （ｂ）前記タンディッシュ内部と流体連通する前記難燃性吐出口周辺底面構造体の表面積（Ａｆｓ）と、前記難燃性吐出口周辺底面構造体によって覆われる前記タンディッシュ底面の部分の表面積（Ａｒ）との比が、１．１以上であることと、
    （ｃ）前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記上面におけるすべての開口部の面積（Ａｕｐ）と、前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記上面の面積（Ａｕ）との比が、０．１〜０．９の値を有することと、
    のうちの少なくとも１つから成る群から選択される構成を有する、タンディッシュ（１０）。
  2. 前記比Ａｆｓ／Ａｒが、１〜２の値を有し、前記比Ａｕｐ／Ａｕが、０．２〜０．８の値を有する、請求項１に記載のタンディッシュ（１０）。
  3. 前記比Ａｆｓ／Ａｒが、１．２〜１．６の値を有し、前記比Ａｕｐ／Ａｕが、０．３〜０．６の値を有する、請求項１または２に記載のタンディッシュ（１０）。
  4. 前記底面構造体が、窪み部（２０）およびダム（２６）を備える、請求項１〜３のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  5. ダム（２６）を備え、前記ダムが、前記タンディッシュ内の溶鋼の前記通常最大操業レベルの４０％〜６０％の距離分、前記底面から上向きに延在する、請求項１〜４のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  6. ダム（２６）を備え、前記ダムは、溶鋼がその中を通過することを可能にする少なくとも１つの開口部（２２）を有し、それにより、溶鋼が前記ダムを越えて、かつ前記少なくとも１つの開口部を通って流れることができる、請求項１〜５のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  7. 鋼がその中を通過することを可能にする各開口部（２２）の中心が、前記ダム高さの３０％〜７０％の位置に位置する、請求項６に記載のタンディッシュ（１０）。
  8. 前記難燃性吐出口周辺底面構造体（２８）が、メッシュ、ネットワーク、ラティス、ハニカム、格子、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１〜７のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  9. 前記難燃性吐出口周辺底面構造体（２８）が、前記構造体の総容積の少なくとも２０％〜最大８０％の範囲の内部開放空間を有する、請求項１〜８のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  10. 前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記内部開放空間が、前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記上面への開口部から成り、垂直方向における前記開口部の線形寸法が、水平方向における前記開口部の最大線形寸法の少なくとも４０％である、請求項１〜９のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  11. 前記難燃性吐出口周辺底面構造体（２８）の前記上面への前記開口部が、前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記上面に収縮部を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  12. 前記難燃性吐出口周辺底面構造体（２８）が、前記窪み部上面を完全に覆う、請求項１〜１１のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  13. 前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記下面（３９ａ、３９ｂ）と前記難燃性吐出口周辺底面構造体の前記上面（３７ａ、３７ｂ）との間の距離（Ｄｒ）と、前記難燃性バリアの前記高さ（Ｄｒｂ）との比が、０．１〜０．９の値を有する、請求項１〜１２のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）。
  14. 溶融金属から不純物を封じ込めるためのプロセスであって、
    （ａ）請求項１〜１３のいずれかに記載のタンディッシュ（１０）の注入空間（１８）に前記溶融金属を導入することと、
    （ｂ）前記タンディッシュの前記注入空間（１８）から前記吐出口に、前記溶融金属を通過させることと、
    （ｃ）前記タンディッシュの前記吐出口（１６）から前記溶融金属を引き出すことと、を含む、プロセス。
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