JP2023510317A - 金属製造及び鋳造設備で使用するためのランス - Google Patents

Abstract

金属製造及び鋳造設備で使用するためのランス
本発明は、トップランス（１ｔ）と、トップランスとサブランスとの間で肩部（１ｓ）を形成する、トップランス（１ｔ）に結合されたサブランス（２）と、からなるランスに関する。本発明のサブランス（２）は、空洞（２ｖ）に開口する結合端（２ｃ）を具備する保護部品（３）が備えられており、・保護部品（３）は、静止時の場合、最大外径（Ｄ３ｏ）により特徴づけられる初期構成であり、Ｄ３ｏは、サブランス（２）の直径（Ｄ２）よりも最大で１０％大きく（Ｄ３ｏ≦１．１ Ｄ２）、・サブランス（２）が、ランスに結合される場合、保護部品（３）は、肩部（１ｓ）に接触し、変形構成に変形され、肩部（１ｓ）の全域にわたって広がる、溶融金属とスラグに対して不浸透性である表面を形成する。
【選択図】図２（ｄ）

Description

本発明は、製鋼用転炉等の冶金容器に含まれる溶融金属に、プローブを浸漬させるためのランスに関する。ランスは、再利用可能で、溶融金属に接触しない、トップランスと、トップランスに結合され、その自由端で溶融金属のパラメータを測定するためのプローブ、及び／又は溶融金属のサンプルを採取するためのサンプル採取具、を保持するサブランスとを具備するタイプのものである。サブランスは、溶融金属に部分的に浸漬されて使用され、使い捨て式である。トップランスとサブランスとの間を接続すると、トップランスがサブランスよりも大きい直径を有するため、肩部が画成される。溶融金属が、トップランスの肩部上にスプラッシュすれば、金属が一旦凝固すると、新規のサブランスのトップランスへの結合が不安定になり得る。本発明は、溶融金属又はスラグのトップランスの肩部領域上へのスプラッシュを防止する保護部品を備えたサブランスを提案する。サブランスの既存ラック内での保管を容易にするために、またロボットにより、ロボットのプログラミング変更なしに、サブランスを操作するために、ラック内に保管された保護部品は、サブランスの直径に類似の直径を有する。

金属製造プロセスは、冶金容器内にて高温で実行され、滞留時間中に、所望の有無に関わらず、化学的又は物理的反応下に入り、又は溶融金属及び／又はスラグの容器間を移動する。このように製造された金属の最終製品の特性が、温度やｐＨを含むプロセス条件や、所望の有無に関わらず、化学的又は物理的反応の発生の有無に強く依存するため、このようなパラメータを測定し、さらに、さらなる特徴づけのために、サンプルを原位置で採取することは重要である。この作業は、一般的に、溶融金属又はスラグから離れたままであるトップランスと、トップランスに結合されて、その自由端で、プローブ及び／又はサンプル採取器を備えたサブランスと、を具備するランスで実行される。トップランスは、一般的に、金属又は高分子で作成され、再利用可能である。他方で、サブランスは、一般的に、厚いボール紙で作成され、使い捨て式である。

例えば、鋼は、酸素転炉プロセスにより炭素に富む溶融銑鉄から製造可能で、酸素を、合金の炭素含有量を低減し、それを低炭素鋼に転換するために、溶融銑鉄を通過してランス（１２）で吹き付ける（図１と比較）。このプロセスにおいて、サンプルが採取され、溶融物のパラメータは、少なくとも酸素吹付（内部吹込サブランスと称される場合がある）中で、酸素吹付（端部吹付サブランスと称される場合がある）後に、異なるサブランスで測定され、所望の品質の鋼が確実に得られる。内部吹込サブランスは、典型的に、溶融金属の温度と液相線を測定可能なセンサと、金属のサンプルを回収するためのサンプル採取器とが備えられている。端部吹付サブランスは、典型的に、溶融金属の温度と酸素含有量を測定するためのセンサと、金属のサンプルを回収するためのサンプル採取器とが備えられている。

新規のサブランスは、サブランスよりも大きい直径を有するトップランスの把持部により形成された肩部に到達するまで、トップランスのカップリング部の上に挿入される。使用中に振動が発生することにより、サブランスが、小さい隙間を形成する肩部から外れることはあり得る。表面で浮遊する溶融金属（１１）又はスラグは、容器が移動するため、又は製鋼用転炉の場合、酸素が散布されるためのいずれかの理由で、攪拌可能で、サブランスの上部やさらに肩部に到達可能なスプラッシュ（１１ｓ）を生成し、又はスプラッシュがあれば、該肩部とサブランスの上部との間に隙間が生じる。金属又はスラグのスプラッシュは、凝固し、隙間の高さで、肩部の及び／又はカップリング部の表面に付着物を形成する。現在のサブランスが、トップランスから回収され、廃棄される場合、次のサブランスがトップランスに適切に結合できないことがないように、肩部の表面とトップランスのカップリング部からいかなる固体の金属付着物を削り取ることは重要である。

米国特許第ＵＳ４５６６３４３号及び欧州特許第ＥＰ３５８８０５２号には、サブランスと肩部との間の隙間に金属付着物の形成を防ぐための解決策が記載されている。米国特許第ＵＳ４５６６３４３号には、トップランスとサブランスとの間の接合部で凍結金属の付着を低減するために、トップランスの肩部の浸漬端とサブランスの上部との間の弾性リングシールが記載されている。欧州特許第ＥＰ３５８８０５２号には、サブランスの端部分で配列され、結合タップとサブランスの端部分との間のスペースをシールするために互いの上に円周方向に配列される、２つのリングシールを使用する、類似の解決策が記載される。これらの解決策は、サブランスと肩部との間の隙間に、金属又はスラグのスプラッシュが到達しないように保護する。上述の通り、隙間は、必ずしも発生せず、これらの解決策により、肩部に金属のスプラッシュが起こらないよう保護するものではない。

韓国特許第ＫＲ１０１５９７６８８号は、トップランスの肩部に金属のスプラッシュが起こらないよう保護するための解決策を提案する。サブランスの上端は、トップランスのカップリング部に係合するのに好適な内側経路を具備する内側リングと、肩部の直径に一致し、それに金属のスプラッシュが起こらないよう保護する、内側リングよりも大きい直径を有する、内側リングと同軸で、該リングから分離した外側リングと、により形成された、固着防止カバーが備えられる。この解決策の問題点は、外側リングが、サブランスの直径よりも略大きい直径を有することである。結果として、利用が見込まれる新規のサブランスを保管するために従来より使用するラックが、固着防止カバーの寸法に一致するための受容手段の寸法を修正することなしには、もはや使用不能である。さらに、固着防止カバーの結合によりサブランスの上部端の形状を変更するには、サブランスを操作し、それらをトップランスに結合又は該ランスから回収するために使用するロボットのプログラミングの変更が必要となり得る。

本発明は、肩部とサブランスとの間の任意の隙間に加えて、トップランスの該肩部を保護して、大幅に改善されないサブランスの上部の形状を維持するための解決策を提案する。この解決策は、サブランスを保管するために使用する既存ラックの設計変更を一切要することなく、またサブランスを操作するために使用するロボットのプログラミングを変更することなく、１対１対応の既存サブランスを取り換えることで実行可能である利点を有する。この解決策は、保護部品のトップランスの表面への適合とサブランスの表面への適合が、弾性材料の表面の変形ではなく、装置全体の変形の結果である利点を有する。この解決策は、半径方向に拡張可能な保護部品が、トップランスとサブランスが軸方向に接合され、このため、操作・組立中に損傷の可能性を低減する後のみ、拡張する利点を有する。本発明のこれら及び他の利点は、継続して提示される。

米国特許第ＵＳ４５６６３４３号 欧州特許第ＥＰ３５８８０５２号 韓国特許第ＫＲ１０１５９７６８８号

本発明は、添付の独立請求項に規定される。好ましい実施形態は、従属請求項に規定される。本発明は、特に、プローブを溶融金属に浸漬させるためのランスに関し、該ランスは、
（Ａ）トップランスであって、
・縦軸（Ｘ）に沿って延在し、直径（Ｄ１）の縦軸（Ｘ）に直交する断面の遠位端を含む、把持部と、遠位端に備えられ、
・縦軸（Ｘ）と同軸上に延在し、Ｄ１＞ｄ１である最大直径（ｄ１）を有する、カップリング部と、を具備する、トップランスと、
（Ｂ）縦軸（Ｘ）に沿って延在し、カップリング部をちょうど受けるように構成された空洞を具備する、細長い管により形成されたサブランスであって、空洞が、プローブ及び／又はサンプル採取器が備えられた浸漬端から、空洞に開口する結合端を具備する保護部品に結合される近位端まで縦軸（Ｘ）に沿って延在する、ｄ１≦ｄ２である、直径（ｄ２）の略円筒形であり、
ｏ細長い管は、ｄ１＜ｄ２＜Ｄ２＜Ｄ１である、外径（Ｄ２）の断面を有し、
ｏ保護部品は、縦軸（Ｘ）に沿ってそれに力を加えた時に、変形可能であり、
ｏカップリング部は、肩部に接触する保護部品でサブランスの空洞に挿入され、
・保護部品は、静止時の場合、最大外径（Ｄ３ｏ）により特徴づけられる初期構成であり、Ｄ３ｏは、Ｄ２よりも最大で１０％大きく（Ｄ３ｏ≦１．１ Ｄ２）、好ましくは、Ｄ２よりも最大で５％大きく（Ｄ３ｏ≦１．０５ Ｄ２）、より好ましくは、Ｄ３ｏ＝Ｄ２であり、
・サブランスが、カップリング部の空洞への挿入により、ランスに結合される場合、保護部品は、肩部に接触し、変形構成に変形され、Ｄ３ｄ≧Ｄ１である直径（Ｄ３ｄ）の縦軸（Ｘ）に直交する円を内接させる領域にわたって広がる、溶融金属とスラグに対して不浸透性の表面を形成し、肩部の全域を覆う、サブランスと、を具備する。

第１の実施形態において、保護部品は、
・縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成する内管であって、内層は、互いに分離され、内管の周囲にわたって配置される複数の内部スリットを具備する、内管と、
・縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、内管をちょうど囲む外管であって、互いに分離され、外管の周囲にわたって配置される複数の外部スリットを具備する、外管と、
・オプションとして、縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、互いの中に挿入され、外管（３ｏ）をちょうど囲む１つ以上の周辺管であって、１つ以上の周辺管の各々は、互いに分離され、１つ以上の周辺管の各々の周囲にわたって配置される複数の周辺スリットを具備し、２つの隣接する周辺管の周辺スリット（３ｉ）は、任意の点で互いに重なり合わず、外部スリット（３ｏ）は、外管に隣接する周辺管の周辺スリットに任意の点で重なり合わない、１つ以上の周辺管と、を具備し、
内部スリット（３ｉ）及び外部スリット（３ｏ）は、任意の点で互いに重なり合わない。

内部スリット及び外部スリットが、好ましくは、縦軸（Ｘ）に平行に延在することは好ましい。代わりの実施形態において、内部スリット及び外部スリットは、縦軸（Ｘ）に対する延在が、斜交であるが、直交ではなく、内部スリット及び外部スリットは、縦軸と、好ましくは、１０～５０°、より好ましくは、２５～４５°からなる角度を形成する。内管及び外管は、エラストマー材料、又は塑性変形可能な金属で作製可能で、又はセラミック、高分子又は金属繊維製の織布又は不織繊維の形態であり得る。保護部品の変形の再現性を補強するために、内管及び／又は外管は、再現可能な方法で折るための保護部品（３）の変形を制御するために、折り目が備えられ得る。内管及び外管は、縦軸（Ｘ）に沿って測定される、異なる高さを有し得る。

第２の実施形態において、保護部品は、縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能である管状部品を具備してよい。管状部品は、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成する。管状部品は、互いに分離され、管状部品の周囲にわたって配置される複数のスリットを具備する。好ましい実施形態において、スリットは、以下２つの組で配置可能であり、
・結合端に隣接する位置から縦軸（Ｘ）に沿って測定される管状部品の高さの半分に隣接する位置まで延在する、上側組と、
・結合端に対向する固定端に隣接する位置から管状部品の高さの半分に隣接する位置まで延在する、下側組と、であって、
上側組のスリットは、下側組のスリットに対してオフセットされる。

上述の第１及び第２の実施形態の保護部品は、円筒形であり得、又は縦軸（Ｘ）に沿って配置された１つ以上の円筒部分及び１つ以上のテーパ付き又は湾曲した部分を具備可能である。

第３の実施形態において、保護部品は、
・細長い管の近位端に結合された支持リングと、
・各々、Ｌのコーナーの位置で内側部分に接合された外側部分を含み、回転可能に取り付けられた複数のＬ字形プレートであって、Ｌ字形プレートのコーナーの位置で又はそれに隣接して、ヒンジにより支持リングの周囲の周りに配置される、複数のＬ字形プレートであって、
ｏ保護部品の初期構成において、各Ｌ字形プレートは、内側部分が、半径方向内側に、縦軸（Ｘ）に略直交して延在するように、付勢されて回転し、少なくとも部分的に、空洞を塞ぎ、外側部分は、サブランスの外面に寄りかかり、
ｏＬ字形プレートは、サブランスをトップランスに結合するために、カップリング部（１ｃ）を空洞内に挿入時に、初期構成から変形構成までヒンジ（３ｈ）の周りを枢動するように構成され、変形構成において、内側部分は、縦軸（Ｘ）に平行にアラインされ、外側部分は、半径方向に、縦軸（Ｘ）に略直交して延在し、互いに重なり合って、保護部品が、肩部に接触される場合、スプラッシュに対抗する連続スクリーンを形成する、複数のＬ字形プレートと、を具備する。

各外側部分が、縦軸（Ｘ）に直交して測定される、コーナーよりも大きい自由縁を有し、保護部品が初期構成にある場合、各外側部分がサブランスの外面に接続するように、各外側部分が、結合端の外径（Ｄ２）に一致する曲率を備えて湾曲することは好ましい。

同様に、各内側部分が、縦軸（Ｘ）に直交して測定される、コーナーよりも短い自由縁を有し、カップリング部を空洞に挿入し、Ｌ字形プレートをそれらのヒンジの上で枢動する時に、内側部分が、空洞の壁に対して押圧され、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成し、カップリング部の挿入が可能になるように、各内側部分が、カップリング部の最大直径（ｄ１）に一致する曲率を備えて湾曲することは好ましい。

Ｌ字形プレートは、好ましくは、装置の通常使用時に略変形しないよう十分剛性があり、好ましくは、金属製、好ましくは、鋼又はアルミニウム製、又はセラミック材料製、又は高分子材料製である。

本発明はまた、上述の通り、ランスのカップリング部に結合するためのサブランスに関する。サブランスは、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、カップリング部をちょうど受けるように構成された空洞を具備する、細長い管により形成され、空洞が、プローブ及び／又はサンプル採取器が備えられた浸漬端から、空洞（２ｖ）に開口する結合端（２ｃ）を具備する保護部品（３）に結合される近位端まで縦軸（Ｘ）に沿って延在する、ｄ１≦ｄ２である直径（ｄ２）の略円筒形である。サブランスは、以下の通り特徴づけられ、
・細長い管は、ｄ１＜ｄ２＜Ｄ２＜Ｄ１である、外径（Ｄ２）の断面を有し、
・保護部品は、縦軸（Ｘ）に沿ってそれに力を加えた時に、変形可能であり、
・カップリング部は、肩部に接触する保護部品でサブランスの空洞に挿入され、
・保護部品は、静止時の場合、最大外径（Ｄ３ｏ）により特徴づけられる初期構成であり、Ｄ３ｏは、Ｄ２よりも最大で１０％大きく（Ｄ３ｏ≦１．１ Ｄ２）、好ましくは、Ｄ２よりも最大で５％大きく（Ｄ３ｏ≦１．０５ Ｄ２）、より好ましくは、Ｄ３ｏ＝Ｄ２であり、
・サブランスが、カップリング部の空洞への挿入により、ランスに結合される場合、保護部品は、肩部に接触し、変形構成に変形され、Ｄ３ｄ≧Ｄ１である直径（Ｄ３ｄ）の円を内接させる領域にわたって広がる、溶融金属とスラグに対して不浸透性の表面を形成し、肩部の全域を覆い、縦軸（Ｘ）から１／２Ｄ１に少なくとも等しい距離にわたって縦軸（Ｘ）に直交して延在する。

保護部品は、好ましくは、上述の通り、第１、第２、又は第３の実施形態に規定される。

本発明はまた、上述の通り、把持部の遠位端とランスのサブランスとの間に形成された肩部にスプラッシュが起きないよう保護するための保護部品に関する。
保護部品は、
・縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成する内管であって、内層は、互いに分離され、内管の周囲にわたって配置される複数の内部スリットを具備する、内管と、
・縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、内管をちょうど囲む外管であって、互いに分離され、外管の周囲にわたって配置される複数の外部スリットを具備する、外管と、
・オプションとして、縦軸（Ｘ）に沿って力をそれに加えた時に、変形可能であり、互いの中に挿入され、外管をちょうど囲む１つ以上の周辺管であって、１つ以上の周辺管の各々は、互いに分離され、１つ以上の周辺管の各々の周囲にわたって配置される複数の周辺スリットを具備し、２つの隣接する周辺管の周辺スリット（３ｉ）は、任意の点で互いに重なり合わず、外部スリットは、外管に隣接する周辺管の周辺スリットに任意の点で重なり合わない、１つ以上の周辺管と、を具備し、
内部スリット及び外部スリットは、任意の点で互いに重なり合わない。

保護部品は、好ましくは、上述の通り、第１、第２、又は第３の実施形態に規定される。

本発明の本質をより完全に理解するために、以下の添付図面と併せて、以下の詳細な説明について言及する。
図１は、酸素ランス及び本発明に係るランスを備えた製鋼用転炉を示す。 図２（ａ）は、本発明に係るランスの把持部及び別個のカップリング部を示す。 図２（ｂ）は、互いに結合された図１（ａ）の把持部及びカップリング部により形成された、本発明のトップランスを示す。 図２（ｃ）は、本発明に係るサブランスを示す。 図２（ｄ）は、図２（ｂ）のトップランスに結合された図２（ｃ）のサブランスにより形成された本発明に係るランスを示す。 図２（ｅ）は、本発明に係るサブランスを示す。 図３（ａ）は、本発明に係る保護部品のある実施形態の分解図を示す。 図３（ｂ）は、図３（ａ）の保護部品を組立形式で示す。 図３（ｃ）～図３（ｆ）は、本発明に係る保護部品の代わりの実施形態を示す。 同上。 同上。 同上。 図４（ａ）は、本発明のトップランスを形成するための、カップリング部を把持部に結合する詳細を示す。 図４（ｂ）は、図３（ａ）～図３（ｆ）に示す種類の保護部品が備えられたサブランスの上で組み立てた図４（ａ）のトップランスの詳細を示す。 図４（ｃ）は、保護部品の上面が、初期構成で肩部に接触するが、未変形のままである、図４（ｂ）のトップランスのカップリング部の上に部分的に挿入された、図４（ｂ）のサブランスを示す。 図４（ｄ）は、保護部品の１つの実施形態が、変形構成で変形され、肩部にスプラッシュが起きないよう保護する、図４（ｃ）のトップランスのカップリング部の上で完全に挿入された、図４（ｃ）のサブランスを示す。 図４（ｅ）は、図３（ａ）～図３（ｆ）に示す種類の部分的に変形された保護部品を示す。 図５（ａ）は、本発明の保護部品の第２の実施形態の分解図を示す。 図５（ｂ）は、図５（ａ）の保護部品の第２の実施形態の側面図を組立形式で示す。 図５（ｃ）は、図５（ｂ）の保護部品の第２の実施形態を初期構成で示す。 図５（ｄ）は、図５（ｂ）の保護部品の第２の実施形態を変形構成で示す。 図５（ｅ）は、図５（ａ）の第２の実施形態の保護部品を備えた本発明に係るサブランスを示す。 図６（ａ）は、本発明のトップランスを形成するための、カップリング部を把持部に結合する詳細を示す。 図６（ｂ）は、図５（ａ）～図５（ｅ）に示す種類の保護部品を備えたサブランスの上で組み立てた図６（ａ）のトップランスの詳細を示す。 図６（ｃ）は、保護部品の第２の実施形態の上面が、肩部から分離されたままであり、カップリング部の導入によりすでに少なくとも部分的に変形された、図６（ｂ）のトップランスのカップリング部の上に部分的に挿入された、図６（ｂ）のサブランスを示す。 図６（ｄ）は、保護部品の第２の実施形態が、変形構成で変形され、肩部にスプラッシュが起きないよう保護する、図６（ｃ）のトップランスのカップリング部の上で完全に挿入された図６（ｃ）のサブランスを示す。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、本発明に係る保護部品の代わりの実施形態を示す。 同上。

本発明は、プローブを溶融金属に浸漬させるためのランスに関する。ランスは、トップランス（１ｔ）と、プローブを保持し、トップランス（１ｔ）に結合される、使い捨て式のサブランス（２）と、を具備する。

トップランス（１ｔ）は、再利用可能な把持部（１ｈ）と、把持部（１ｈ）の遠位端に結合され、少なくとも部分的に一体化するカップリング部（１ｃ）と、を具備する。把持部（１ｈ）は、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、直径（Ｄ１）の縦軸（Ｘ）に直交する一般的に略円形断面である遠位端を具備する。遠位端は、縦軸（Ｘ）と同軸上に延在し、Ｄ１＞ｄ１である最大直径（ｄ１）を有する、カップリング部（１ｃ）が備えられている。カップリング部は、一般的に、
・把持部（１ｈ）の遠位端に固定され又は一体化されて、肩部（１ｓ）を形成する遠位端の露出領域を画成する、固定要素（１ｆ）と、
・縦軸（Ｘ）に沿って延在し、固定要素（１ｆ）に可逆的に結合された近位端を具備する、プローブホルダー（１ｐ）により形成される。

指定のプローブホルダーは、取り換えなく複数回使用可能であるが、該ホルダーが受ける使用条件が厳しいため、品質が急速に悪化し、把持部（１ｈ）や固定要素（１ｆ）とは異なり、プローブホルダーは、定期的な間隔で取り換えを要する。

サブランス（２）は、使い捨て式で、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、カップリング部（１ｃ）をちょうど受けるように構成された空洞（２ｖ）を具備する、細長い管（２ｔ）により形成される。空洞は、プローブ（２ｐ）及び／又はサンプル採取器が備えられた浸漬端から、空洞（２ｖ）に開口する結合端（２ｃ）を具備する保護部品（３）に結合される近位端まで縦軸（Ｘ）に沿って延在する、ｄ１＜ｄ２である直径（ｄ２）の略円筒形である。細長い管（２ｔ）は、ｄ１＜ｄ２＜Ｄ２＜Ｄ１である、外径（Ｄ２）の略円形断面を有する。保護部品（３）は、縦軸（Ｘ）に沿ってそれに力を加えた時に、変形可能である。サブランス（２）は、トップランス（１ｔ）に可逆的に結合され、ランスを形成する。サブランス（２）をトップランス（１ｔ）に結合して、本発明のランスを形成することは、肩部（１ｓ）に接触する保護部品（３）の結合端（２ｃ）で、トップランス（１ｔ）のカップリング部（１ｃ）をサブランス（２）の空洞（２ｖ）に挿入することで実現される。

本発明の主旨は、保護部品を提供することであって、該装置は、一方で、
・サブランスを保管するための既存ラックを使用し、そのプログラミングを変更しないでロボットを使用させるために、別個の（未結合の）サブランスの結合端（２ｃ）の形状を大幅に変更せず、他方で、
・肩部と、肩部（１ｓ）とサブランス（２）との間で形成された任意の隙間との全体領域を、サブランスが肩部に結合される場合、覆い、スプラッシュから保護する。

これは、保護部品を設計することで実現され、それにより、
・保護部品（３）は、静止時の場合、最大外径（Ｄ３ｏ）により特徴づけられる初期構成であり、Ｄ３ｏは、Ｄ２よりも最大で１０％大きく（Ｄ３ｏ≦１．１ Ｄ２）、好ましくは、Ｄ２よりも最大で５％大きく（Ｄ３ｏ≦１．０５ Ｄ２）、より好ましくは、Ｄ３ｏ＝Ｄ２であり、
・サブランス（２）が、カップリング部（１ｃ）の空洞（２ｖ）への挿入により、ランスに結合される場合、保護部品（３）は、肩部（１ｓ）に接触し、変形構成に変形され、Ｄ３ｄ≧Ｄ１で直径（Ｄ３ｄ）の縦軸（Ｘ）に直交する円を内接させる領域にわたって広がる、溶融金属とスラグに対して不浸透性の表面を形成し、変形構成において、保護部品（３）は、肩部（１ｓ）の全域を覆い、縦軸（Ｘ）から１／２Ｄ１に少なくとも等しい距離にわたって縦軸（Ｘ）に直交して延在する。
トップランス（１ｔ）

トップランス（１ｔ）は、図１に示す通り、冶金容器に挿入されるために十分長い、中空ロッドである。例えば、製鋼用転炉に対して、トップランス（１ｔ）は、長さが１０～２０ｍであって、冶金設備の寸法によっては、さらに長くなり得る。トップランスは、該ランスを冶金容器へ下方に及びそこから上方へ引くように構成されたロボットにより操作される。トップランスは、把持部（１ｈ）とカップリング部（１ｃ）から形成される。

把持部（１ｈ）は、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、直径（Ｄ１）の縦軸（Ｘ）に直交する略円形断面である遠位端を具備する。圧倒的多数の場合において、遠位端の断面は、円形であるが、円形でない場合、断面は、直径（Ｄ１）ではなく、水力直径（Ｄｈ１）（図示せず）により同様に特徴づけられ得、Ｄｈ１＝Ａ１／Ｐ１とし、Ａ１とＰ１は、縦軸（Ｘ）に直交する遠位端の断面の面積と周長である。把持部の遠位端の断面の真円度は、本発明では必須ではない。しかし実際には、断面は、一般的に円形である。

把持部（１ｈ）は、金属又は高分子、又は繊維強化高分子複合材料製であり得る。把持部は、取り替えなしに相当なサービス時間にわたって、使用が耐え得るように設計される。把持部は、冶金設備の一体的な部分とみなされ得る。

図２（ｂ）に示す通り、カップリング部（１ｃ）は、縦軸（Ｘ）と同軸上に延在し、Ｄ１＞ｄ１である最大直径（ｄ１）を有する。幅（１／２（Ｄ１－ｄ１））の肩部（１ｓ）は、このため、把持部（１ｈ）の遠位端とカップリング部（１ｃ）により形成される。

図２（ａ）に示す通り、カップリング部（１ｃ）は、一般的に、
・把持部（１ｈ）の遠位端に固定され又はそれと一体化されて、肩部（１ｓ）を形成する遠位端の露出領域を画成する、固定要素（１ｆ）と、
・縦軸（Ｘ）に沿って延在し、固定要素（１ｆ）に可逆的に結合された近位端を具備する、プローブホルダー（１ｐ）と、により形成される。

把持部のように、カップリング部は、一般的に、サブランス（２）の自由端で位置決めされたプローブ（２ｐ）が要する任意の配線を収容するための経路を画成するよう中空である。カップリング部（１ｃ）、特に、プローブホルダー（１ｐ）の自由端は、サブランス（２）が、トップランス（１ｔ）に結合される場合、プローブ（２ｂ）の任意の配線の対応する電気的接続（２ｅ）に結合するための電気的接続（１ｅ）（例：雄型プラグ又は雌型ソケット）が備えられ得、このため、プローブ（２ｐ）から、トップランスを通過する経路に沿って、プローブ（２ｐ）による測定値を記録するための任意の制御装置まで延在する導電性連続通信を形成する。プローブホルダー（１ｐ）の電気的接続（１ｅ）が、新規のサブランス（２）との繰り返しの接続／遮断及び非常に高い温度で溶融金属に非常に近く、振動に曝露されることが多い冶金容器内の過酷な作動条件により損傷され得るため、プローブホルダー（１ｐ）は、任意の配線の接続を確実に良好にするために、定期的な間隔で取り替えられなければならない。

プローブホルダー（１ｐ）は、可逆的に、固定要素（１ｆ）に結合可能で、図４（ａ）及び図６（ａ）に示すねじ山、差し込みピン、スナップフィット等の機械的手段によりカップリング部（１ｃ）を形成する。
サブランス（２）

サブランス（２）は、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、カップリング部（１ｃ）をちょうど受けるように構成された空洞（２ｖ）を具備する。サブランス（２）は、少なくとも、
・浸漬端と近位端とを含む細長い管（２ｔ）、
・プローブ（２ｐ）及び／又は金属又はスラグサンプル採取器が、細長い管（２ｔ）の浸漬端に結合されること、
・保護部品（３）が、細長い管（２ｔ）の近位端に結合されること、からなる。

空洞は、ｄ１≦ｄ２である直径（ｄ２）の略円筒形であり、プローブ（２ｐ）により少なくとも部分的に閉鎖される浸漬端から、トップランス（１ｔ）のカップリング部（１ｃ）を受けるための空洞を開ける保護部品（３）の結合端（２ｃ）まで縦軸（Ｘ）に沿って延在する。トップランス（１ｔ）のカップリング部（１ｃ）は、空洞（２ｖ）の壁に接触し、サブランス（２）を摩擦で固定する握持手段を具備可能である。サブランス（２）はまた、ねじ山、差し込みピン、スナップフィット等の機械的手段により、カップリング部に固定可能である。

トップランスのカップリング部（１ｃ）の電気的接続（１ｅ）に接続する電気的接続（２ｅ）は、サブランス（２）がトップランス（１ｔ）に結合される場合、電気通信が、トップランス（１ｔ）とサブランス（２）の電気コネクタ（１ｅ、２ｅ）を接続することで形成されるように、空洞（２ｖ）内の対応する位置で固定可能である。このように、プローブ（２ｂ）は、外部制御装置（図示せず）に電気的に結合可能である。

細長い管（２ｔ）は、一般的に、その浸漬端でプローブにより閉鎖されたボール紙製である。サブランス（２）の細長い管（２ｔ）の結合端（２ｃ）は、一般的に、ｄ１＜ｄ２＜Ｄ２＜Ｄ１である、外径（Ｄ２）の略円形断面を有する。カップリング部（１ｔ）、サブランス（２）の空洞（２ｖ）、結合端（２ｃ）又は把持部（１ｈ）の遠位端のいずれか１つの断面が円形でなければ、断面は、ｄｈ１＜ｄｈ２＜Ｄｈ２＜Ｄｈ１である、対応する水力直径により定義可能で、水力直径は、対応する断面の面積に対する周長の比率（Ｄｈ＝Ａ／Ｐ）として定義される。

本発明の主旨は、サブランス（２）の結合端の固定された保護部品（３）の提供を含む。保護部品は、静止時に、サブランスの外部の形状寸法を大幅に変更しない、初期構成を有する。保護部品（３）は、力をその上に縦軸（Ｘ）に平行に加えた時に、変形構成に変形可能である。保護部品（３）を変形する力は、サブランス（２）をトップランス（１ｔ）に結合するために通常加えられる力を大幅に超過してはならず、保護部品は、カップリング部（１ｃ）を空洞（２ｖ）内により深く挿入する際に、実施形態によっては、保護部品（３）の自由端が、トップランス（１ｔ）の肩部（１ｓ）に接触するまで、トップランス（１ｔ）のカップリング部（１ｃ）を空洞（２ｖ）に挿入時に、初期構成から変形構成まで変形されなければならない。

本発明の本実施形態に係るランス（１）の様々な構成要素の結合には、プローブホルダー（１ｐ）を固定要素（１ｆ）に結合して、カップリング部（１ｃ）を形成することを含み得る。プローブホルダー（１ｐ）は、ねじ山、差し込みピン、スナップフィット等で固定要素（１ｆ）に固定可能である。トップランス（１ｔ）のカップリング部（１ｃ）は、その後、初期構成の保護部品（３）が肩部（２ｈ）に接触するまで、刀を鞘に納めるように、サブランス（２）の空洞（２ｖ）に同軸上に挿入可能である。縦軸（Ｘ）に沿って保護部品（３）上に力を加える時に、保護部品は、変形構成に到達する。保護部品（３）が、サブランス（２）とトップランス（１ｔ）との間の結合が完了する場合、変形構成に到達完了することは、本発明に必須である。

図２（ｄ）、４（ｄ）、及び６（ｄ）に示す通り、サブランス（２）が、トップランス（１ｔ）に結合される場合、保護部品（３）は、保護部品の自由端が肩部（１ｓ）に接触して、変形構成にあり、Ｄ３ｄ≧Ｄ１である直径（Ｄ３ｄ）の縦軸（Ｘ）に直交する円を内接させる領域にわたって半径方向に延在し、このため、肩部（１ｓ）の領域全体を含む。変形構成において、肩部（１ｓ）は、任意の溶融金属スプラッシュ（１１ｓ）から保護部品（３）により保護され、いかなる凝固金属も肩部（１ｓ）の表面から除去するために、こする必要はない。このような洗浄操作は、手作業で行わねばならず、非常に面倒になり得る。
保護部品（３）－二重管

図３（ａ）～図３（ｅ）に示す好ましい実施形態において、保護部品（３）は、
・縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成する内管（３ｉ）であって、内層（３ｉ）は、互いに分離され、内管（３ｉ）の周囲にわたって配置される複数の内部スリット（３ｓｉ）を具備する、内管（３ｉ）と、
・縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、内管（３ｉ）をちょうど囲む外管（３ｏ）であって、互いに分離され、外管（３ｏ）の周囲にわたって配置される複数の外部スリット（３ｓｏ）を具備する、外管（３ｏ）と、を具備し、
内部スリット（３ｓｉ）及び外部スリット（３ｓｏ）は、任意の点で互いに重なり合わない。

保護部品（３）は、オプションとして、縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、互いの中に挿入され、外管（３ｏ）をちょうど囲む１つ以上の周辺管を具備する１つ以上の周辺管であって、１つ以上の周辺管の各々は、互いに分離され、１つ以上の周辺管の各々の周囲にわたって配置される複数の周辺スリットを具備し、２つの隣接する周辺管の周辺スリットは、任意の点で互いに重なり合わず、外部スリット（３ｓｏ）は、外管に隣接する周辺管の前記周辺スリットに任意の点で重なり合わない、１つ以上の周辺管を具備する。

図４（ｅ）に示す通り、非重ね合わせの内部及び外部スリット（３ｓｉ、３ｓｏ）は、以下の理由で本発明では必須である。初期構成において、保護部品は、初期スリット幅の２つの隣接するスリットの間で画成される、接線方向に（すなわち、縦軸（Ｘ）と半径方向に直交して）測定されるストライプ幅を有する材料の複数のストライプにより形成される、周長Ｐｉ＝π×Ｄ３ｏを生じる最大外径（Ｄ３ｏ）を有する。変形構成において、保護部品（３）は、Ｄ３ｏ＜Ｄ３ｄである、直径（Ｄ３ｄ）の円を内接させる領域に広がる表面を形成し、周長Ｐｄ＝π×Ｄ３ｄ＞Ｐｉを生じる。ストライプ幅が材料のストライプを曲げる時に一定のままであるため、Ｐｄは、それに応じて、スリット幅を増加させるのみで、Ｐｉより大きくなり得る。局所的に広いスリット（３ｓｉ、３ｓｏ）が持つ問題は、このような開口により、このように形成される表面が、溶融金属とスラグのスプラッシュ（１１ｓ）に対して不浸透性でありえないことである。このため、内管（３ｉ）と外管（３ｏ）の両方は、任意の点で互いに重なり合わない内部スリット（３ｓｉ）と外部スリット（３ｓｏ）で必要であるため、内管又は外管の任意の局所的に広いスリットが、内管又は外管の材料のストライプによりそれぞれ常に覆われて、このため、金属又はスラグのスプラッシュ（１１ｓ）に対し不浸透性である表面を画成する。

図３（ａ）～図３（ｅ）に示す通り、内部スリット（３ｓｉ）及び外部スリット（３ｓｏ）は、縦軸（Ｘ）に平行に延在可能である。その代わりとして、図３（ｆ）に示す通り、内部スリット（３ｓｉ）及び外部スリット（３ｓｏ）は、縦軸に対する延在が、斜交であるが、直交ではあり得ない。本実施形態において、内部スリット（３ｓｉ）及び外部スリット（３ｓｏ）は、縦軸と、１０～５０°、好ましくは、２５～４５°からなる角度を形成し得る。

図３（ｃ）は、内管（３ｉ）及び／又は外管（３ｏ）が、再現可能な方法で折るための保護部品（３）の変形を制御するために、折り目（３ｆ）が備えられる、ある実施形態を示す。折り目により、管状部品が、折り目（３ｆ）に沿って優先的に変形することが確実になる。折り目（３ｆ）は、内管及び／又は外管の局所的により薄い壁厚により、管状部品の点状ミシン目により形成可能で、折り目は、対応する溝により、このように画成される。保護部品（３）が、細長い管（２ｔ）の近位端への１端部とトップランス（１ｔ）のカップリング部への結合端（２ｃ）で結合されるので、折り目（３ｆ）は、該１端部と保護部品（３）の結合端（２ｃ）に隣接して平行に入り得る。折り目（３ｆ）はまた、保護部品（３）のほぼ中間の高さで円周方向に入り得、変形構成において、保護部品（３）が肩部の全域にわたって広がるのを確実にする。上述の折り目（３ｆ）の好ましい位置を、図３（ｃ）及び図４（ｅ）に示す。

図３（ｄ）に示す通り、内管（３ｉ）及び外管（３ｏ）は、縦軸（Ｘ）に沿って測定される、異なる高さを有し得る。図３（ｄ）の実施形態において、外管（３ｏ）は、内管（３ｉ）の高さのほぼ半分である。図３（ｄ）の実施形態において、外管の外部スリット（３ｓｏ）は、結合端（２ｃ）の最近に配置された外管（３ｏ）の自由縁で開口する。結合端（２ｃ）の最近に配置された外管（３ｏ）の自由縁で開口する外部スリット（３ｓｏ）はまた、内管（３ｉ）の高さで５０％～１００％からなる高さを有する任意の外管（３ｏ）に加えられ得る。この構成により、内管は、２つ折りされ、花弁のように開く、外管の材料の自由なストライプを広げる。外管の２つの隣接するストライプ（＝花弁）との間の空間は、外管のストライプに対して、オフセットされる内管（３ｉ）の材料のストライプにより保護される。

保護部品（３）は、図３（ａ）～図３（ｄ）及び図３（ｆ）に示す通り、円筒形であり得、又は保護部品は、縦軸（Ｘ）に沿って配置された１つ以上の円筒部分及び１つ以上のテーパ付き又は湾曲した部分を具備可能で、その実施形態を図３（ｅ）に示す。

内管（３ｉ）及び外管（３ｏ）は、エラストマー材料、又は塑性変形可能な金属で作製可能で、又はセラミック、高分子又は金属繊維製の織布又は不織繊維の形態であり得る。

図４（ａ）～図４（ｄ）は、本発明の本実施形態に係るランスを取り付けるための様々なステップを示し、サブランス（２）をトップランス（１ｔ）に結合する時に、保護部品（３）の変形を強調する。図４（ａ）は、プローブホルダー（１ｐ）を固定要素（１ｆ）に結合して、トップランス（１ｔ）のカップリング部（１ｃ）を形成する方法を示す。図４（ａ）では、プローブホルダー（１ｐ）を固定要素（１ｆ）に結合するためのねじ山を示す。上述の通り、差し込みピン又はスナップフィット等の他の結合手段は、本発明に影響することなく使用可能である。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す通り、トップランス（１ｔ）のカップリング部（１ｃ）は、保護部品の結合端（２ｃ）が、初期構成のままである保護部品の変形なしに、肩部（１ｓ）に接触するまで、刀を鞘に納めるように、サブランス（２）の空洞（２ｖ）に挿入される。図４（ｂ）～図４（ｅ）に示す保護部品（３）は、図３（ｂ）又は図３（ｃ）に示す種類であるが、同じ原理が、図３（ｂ）～図３（ｆ）に示す実施形態のいずれか１つに適用される。図４（ｃ）に示すこの段階では、サブランス（２）は、トップランス（１ｔ）にまだ完全に結合されていない。該結合を完了するために、カップリング部（１ｃ）は、空洞内により深く、さらに貫通しなければならず、変形構成に到達するように変形される、保護部品（３）上に縦軸（Ｘ）に沿って、圧縮力が加わる。図４（ｄ）及び図４（ｅ）を比較することで、明らかに、縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力を加える時に、二重管の略円筒形の保護部品は、中間高さ（縦軸（Ｘ）に沿って測定される）にて留め金で締まり、２つの逆漏斗を各漏斗の広い端部で互いに接合して具備する種類の形状を形成する。材料のストライプの折り目の高さでの直径（Ｄ３ｄ）は、トップランスの遠位端の直径（Ｄ２）（Ｄ３ｄ≧Ｄ２）に少なくとも等しくなければならない。結果として、縦軸（Ｘ）に沿って測定される保護部品（３）の高さは、トップランス（１ｔ）とサブランス（２）との間に形成された肩部（１ｓ）の半径方向幅（＝１／２（Ｄ１－Ｄ２ｃ））の２倍より大きくなければならず、Ｄ２ｃは、保護部品（３）の結合端（２ｃ）の直径である。
保護部品（３）－単一管

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す代わりの好ましい実施形態において、保護部品（３）は、縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能である単一管を具備する。管状部品は、縦軸（Ｘ）に沿って延在し、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成する。管状部品（３ｉ）は、互いに分離され、管状部品の周囲にわたって配置される複数のスリット（３ｓ）を具備する。

図７（ａ）に示す実施形態において、スリットは、縦軸（Ｘ）に沿って測定される管状部品の高さの少なくとも７０％、好ましくは、少なくとも８０％、より好ましくは、少なくとも９０％にわたって延在する。

図７（ｂ）に示す実施形態において、スリット（３ｓ）は、スリットは、以下２つの組で配置され、
・結合端（２ｃ）に隣接する位置から縦軸（Ｘ）に沿って測定される管状部品の高さの半分に隣接する位置まで延在する上側組と、
・結合端（２ｃ）に対向する固定端に隣接する位置から管状部品の高さの半分に隣接する位置まで延在する下側組と、であって、
上側組のスリット（３ｓ）は、下側組のスリット（３ｓ）に対してオフセットされる。

スリット（３ｓ）は、縦軸（Ｘ）に平行に延在し得、又は、その代わりとして、縦軸（Ｘ）に対する延在が、斜交であるが、直交ではあり得ない。後者の実施形態において、スリット（３ｓ）は、縦軸と、好ましくは、１０～５０°、より好ましくは、２５～４５°からなる角度を形成する。全ての場合において、スリットは、好ましくは、互いに平行であり、又は少なくとも、決して互いに交差しない。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す通り、管状部品は、再現可能な方法で折るための保護部品（３）の変形を制御するために、好ましくは、折り目（３ｆ）が備えられる。例えば、折り目（３ｆ）は、管状部品高さの半分で円周方向に延在し得る。

管状部品は、円筒形であり得、又は縦軸（Ｘ）に沿って配置された１つ以上の円筒部分及び１つ以上のテーパ付き又は湾曲した部分を具備可能である。管状部品は、好ましくは、エラストマー材料、又は塑性変形可能な金属で作製され、又はセラミック、高分子又は金属繊維製の織布又は不織繊維の形態である。
保護部品（３）－ハスの花

図５（ａ）～図５（ｅ）に示す代わりの好ましい実施形態において、保護部品（３）は、
・サブランス（２）の結合端（２ｃ）に結合された支持リング（３ｒ）と、
・各々、Ｌのコーナーの位置で内側部分（３ｐｉ）に接合された外側部分（３ｐｏ）を含む（図５（ａ）と比較）、複数のＬ字形プレート（３ｐ）と、を具備する。

Ｌ字形プレートは、図５（ｂ）に示す通り、保護部品（３）が、それらのそれぞれのヒンジ（３ｈ）の周りでＬ字形プレート（３ｐ）の回転により、初期構成と変形構成との間で変更可能であるように、Ｌ字形プレートのコーナーの位置で又はそれに隣接して、ヒンジ（３ｈ）により支持リングの周囲の周りで回転可能に取付け・配置される。

図５（ｃ）に示す保護部品（３）の初期構成において、各Ｌ字形プレートは、内側部分（３ｐｉ）が、半径方向内側に、縦軸（Ｘ）に略直交して延在するように、付勢されて回転し、少なくとも部分的に、空洞（２ｖ）を塞ぎ、外側部分（３ｐｏ）は、サブランス（２）の外面に寄りかかる。初期構成において、内側部分（３ｐｉ）は、Ｄ３ｉ＜ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成する。バイアスは、上述の通り、初期構成にＬ字形プレートを押し出すばねで作成可能である。しかしながら、バイアスは、Ｌ字形プレートが重力で自然に回転し、上述の構成に到達するように、Ｌ字形プレートの重心を移動することで非常に簡便に作成可能である。サブランスが、一般的に、縦軸（Ｘ）が略垂直である状態で、保管、操作、及び使用されるため、重力の影響が容易に制御可能であることに留意されたい。

図５（ｂ）に示す通り、Ｌ字形プレートは、カップリング部（１ｃ）を空洞（２ｖ）に挿入して、サブランス（２）をトップランス（１ｔ）に結合する時に、図５（ｃ）に示す初期構成から図５（ｄ）に示す変形構成まで、ヒンジ（３ｈ）の周りを枢動するように構成される。図５（ｄ）に示す通り、変形構成において、内側部分（３ｐｉ）は、縦軸（Ｘ）に平行にアラインされ、外側部分（３ｐｏ）は、縦軸（Ｘ）に略直交して半径方向に延在し、互いに重なり合い、保護部品（３）が肩部（１ｓ）に接触する場合、金属スプラッシュに対して連続スクリーンを形成する。

図５（ａ）及び図５（ｄ）で明らかなように、各外側部分（３ｐｏ）は、好ましくは、接線方向に（すなわち、縦軸（Ｘ）と半径方向に直交して）測定された、コーナーよりも大きい自由縁を有する。このように、Ｌ字形プレート（３ｐ）がそれらのヒンジの周りを枢動して、変形構成に到達する場合（開花したハスの花のように）、すべてのＬ字形プレートは、その片側に位置決めされた隣接するＬ字形プレートに接触し、このため、肩部（１ｓ）をスプラッシュから保護する連続スクリーンを形成する。

各外側部分（３ｐｏ）は、好ましくは、保護部品（３）が初期構成にある場合、各外側部分（３ｐｏ）がサブランス（２）の外面に接続するように、結合端（２ｃ）の外径（Ｄ２）に一致する曲率で湾曲している。この様子は、図５（ｃ）及び図５（ｅ）に記載され、保護部品（３）の最大直径（Ｄ３ｏ）が１０％を超えて超過しないようにしている（Ｄ３ｏ≦１．１ Ｄ２）。

好ましい実施形態において、各内側部分（３ｐｉ）は、図５（ａ）～図５（ｃ）から明らかなように、縦軸（Ｘ）に直交して測定された、コーナーよりも短い自由縁を有する。このように、保護部品（３）が初期構成にあって、内側部分（３ｐｉ）が半径方向内側に延在する場合、内側部分は、互いに重なり合わない。内側部分は、初期構成において、サブランスがトップランスに結合されず、したがって、未使用時に連続スクリーンを形成する必要はない。Ｌ字形プレートが枢動して、変形構成に到達する場合、Ｌ字形プレートは、空洞の壁に接触し、好ましくは、直径（ｄ１）のカップリング部（１ｃ）を空洞（２ｖ）に通すように空洞の開口部を可能な限り大きくするために、互いに重なり合うべきではない。

各内側部分（３ｐｉ）は、好ましくは、カップリング部（１ｃ）を空洞（２ｖ）に挿入し、Ｌ字形プレート（３）をそれらのヒンジ（３ｈ）の上で枢動する時に、内側部分（３ｐｉ）が、空洞（２ｖ）の壁に対して押圧され、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成し、カップリング部（１ｃ）の挿入を可能にするように、カップリング部（１ｃ）の最大直径（ｄ１）に一致する曲率で湾曲している。

Ｌ字形プレート（３）は、好ましくは、装置の通常の使用時に、大幅に変形しないよう十分な剛性がある。特に、カップリング部（１ｃ）が空洞（２ｖ）に導入され、Ｌ字形プレートの内側部分（３ｐｉ）上に押圧する場合、内側部分は、（大幅に）曲がってはいけず、曲げがない状態で、Ｌ字形プレートの回転を駆動するのに十分な剛性がなければならない。Ｌ字形プレートは、好ましくは、金属、好ましくは、鋼又はアルミニウム製で、又はセラミック材料製で、又は高分子材料製であって、好ましくは、ゴム状高分子製ではない。

図６（ａ）～図６（ｄ）は、本発明の本実施形態に係るランスの様々な構成要素の結合のための様々なステップを示し、サブランス（２）をトップランス（１ｔ）に結合する時に、保護部品（３）の変形を強調する。図６（ａ）は、トップランス（１ｔ）が、プローブホルダー（１ｐ）を固定要素（１ｆ）に結合することで形成され、カップリング部（１ｃ）を形成する方法を示す。図６（ａ）において、プローブホルダー（１ｐ）を固定要素（１ｆ）に結合するためのねじ山を示す。上述の通り、差し込みピン又はスナップフィット等の他の結合手段は、本発明に影響することなく使用可能である。図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す通り、トップランス（１ｔ）のカップリング部（１ｃ）は、刀を鞘に納めるように、サブランス（２）の空洞（２ｖ）に挿入される。初期構成において、Ｌ字形プレート（３ｐ）の内側部分（３ｐｉ）は、半径方向内側に延在し、空洞（２ｖ）の開口部を部分的に塞ぎ、カップリング部（１ｃ）の直径（ｄ１）よりも小さい直径の開口部を残す。結果として、カップリング部（１ｃ）がＬ字形プレート（３ｐ）の内側部分（３ｐｉ）に接触する際に、カップリング部は、縦軸（Ｘ）に沿って内側部分上に力を加え、空洞（２ｖ）の壁に対して内側部分を下方に押し、このため、Ｌ字形プレート（３ｐ）の傾斜を駆動し、同時に、外側部分（３ｐｏ）をサブランス（２）の外壁から離して引き上げる。図６（ｃ）に示す段階で、保護部品は、内側部分（３ｐｉ）が空洞（２ｖ）の壁に対してどの程度の距離押されるかによって、変形構成に到達し得る又は未到達の状態となる。この段階で、サブランス（２）は、その結合端（２ｃ）が肩部（１ｓ）に接触しないため、トップランス（１ｔ）にまだ完全に結合されていない。この結合を完了するために、カップリング部（１ｃ）は、空洞内により深く、さらに貫通しなければならない。保護部品（３）が、サブランス（２）とトップランス（１ｔ）との間の結合が完了する場合、変形構成に到達したことは、本発明では必須である。「ハスの花」を完全に開き、外側部分（３ｐｏ）を並べて、連続スクリーンを形成するために、カップリング部（１ｃ）は、空洞（２ｖ）の壁に対して内側部分を完全に押圧するために、カップリング部の直径が、把持部（１ｃ）に隣接する、その上部で最大直径（ｄ１）に到達するまで増加するよう、テーパ付きであり得る。
最終的見解

トップランス（１ｔ）、サブランス（２）、及び保護部品（３）を含む本発明の様々な態様は、以下に特徴づけられる保護部品と共通点を有するものであって、
・保護部品（３）は、静止時の場合、最大外径（Ｄ３ｏ）により特徴づけられる初期構成であり、Ｄ３ｏは、Ｄ２よりも最大で１０％大きく（Ｄ３ｏ≦１．１ Ｄ２）、好ましくは、Ｄ２よりも最大で５％大きく（Ｄ３ｏ≦１．０５ Ｄ２）、より好ましくは、Ｄ３ｏ＝Ｄ２であり、
・サブランス（２）は、カップリング部（１ｃ）の空洞（２ｖ）への挿入により、ランスに結合される場合、保護部品（３）は、肩部（１ｓ）に接触し、変形構成に変形され、Ｄ３ｄ≧Ｄ１である直径（Ｄ３ｄ）の円を内接させる領域にわたって広がる、溶融金属とスラグに対して不浸透性の表面を形成し、肩部（１ｓ）の全域を覆い、縦軸（Ｘ）から１／２Ｄ１に少なくとも等しい距離にわたって縦軸（Ｘ）に直交して延在する。

この明らかに簡便な解決策は、トップランス（１ｔ）の肩部（１ｓ）を汚損するいかなる凝固金属又はスラグスプラッシュをこすり取る必要がないため、ランスのメンテナンスの点で、大きな利点を生じる。同時に、先行技術のサブランスは、プロセス中のいかなるものも、予備サブランス（２）を保管するためのラックもサブランスを操作するロボットのプログラミングも変更せずに、本発明のサブランス（２）により取り換え可能である。これは、初期構成において、保護部品（３）がサブランスの形状を大幅に変更しないため、可能である。この解決策はまた、かなり経済的に実施される。

Claims (17)

1. プローブを溶融金属に浸漬させるためのランス（１）であって、
   （Ａ）
   ・縦軸（Ｘ）に沿って延在し、直径（Ｄ１）の前記縦軸（Ｘ）に直交する断面の遠位端を有する把持部（１ｈ）と、
   ・前記縦軸（Ｘ）と同軸上に延在し、Ｄ１＞ｄ１である最大直径（ｄ１）を有するカップリング部（１ｃ）と、を具備するトップランス（１ｔ）と、
   （Ｂ）
   前記縦軸（Ｘ）に沿って延在し、前記カップリング部（１ｃ）をちょうど受けるように構成された空洞（２ｖ）を具備する、細長い管（２ｔ）により形成されたサブランス（２）と、を有し
   前記空洞が、ｄ１≦ｄ２である直径（ｄ２）の略円筒形であって、
   プローブ（２ｐ）及び／又はサンプル採取器が備えられた浸漬端から、前記空洞（２ｖ）に開口する結合端（２ｃ）を具備する保護部品（３）に結合される近位端まで前記縦軸（Ｘ）に沿って延在し、
   ｏ前記細長い管（２ｔ）は、ｄ１＜ｄ２＜Ｄ２＜Ｄ１である外径（Ｄ２）の断面を有し、
   ｏ前記保護部品（３）は、前記縦軸（Ｘ）に沿って力を加えた時に変形可能であり、
   ｏ前記カップリング部（１ｃ）は、サブランス（２）の前記空洞（２ｖ）に挿入され、その際に前記保護部品（３）は肩部（１ｓ）に接触するものであって、
   ・前記保護部品（３）は、静止時の場合、最大外径（Ｄ３ｏ）により特徴づけられる初期構成であり、Ｄ３ｏは、Ｄ２よりも最大で１０％大きく（Ｄ３ｏ≦１．１ Ｄ２）、好ましくは、Ｄ２よりも最大で５％大きく（Ｄ３ｏ≦１．０５ Ｄ２）、より好ましくは、Ｄ３ｏ＝Ｄ２であり、
   ・前記サブランス（２）が前記カップリング部（１ｃ）の前記空洞（２ｖ）への挿入により前記トップランスに結合される時に、前記保護部品（３）は前記肩部（１ｓ）に接触し変形構成に変形され、Ｄ３ｄ≧Ｄ１である直径（Ｄ３ｄ）の前記縦軸（Ｘ）に直交する円を内接させる領域にわたって広がり、溶融金属とスラグに対して不浸透性の表面を形成し、前記肩部（１ｓ）の全域を覆う、ことを特徴とする、ランス（１）。
2. 前記保護部品（３）は、
   ・前記縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、前記縦軸（Ｘ）に沿って延在し、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成する内管（３ｉ）であって、前記内管（３ｉ）は、互いに分離され、前記内管（３ｉ）の周囲にわたって配置される複数の内部スリット（３ｓｉ）を具備する、内管（３ｉ）と、
   ・前記縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、前記内管（３ｉ）をちょうど囲む外管（３ｏ）であって、互いに分離され、前記外管（３ｏ）の周囲にわたって配置される複数の外部スリット（３ｓｏ）を具備する、外管（３ｏ）と、
   ・オプションとして、前記縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、互いの中に挿入され、前記外管（３ｏ）をちょうど囲む１つ以上の周辺管であって、前記１つ以上の周辺管の各々は、互いに分離され、前記１つ以上の周辺管の各々の周囲にわたって配置される複数の周辺スリットを具備し、２つの隣接する周辺管の前記周辺スリット（３ｉ）は、任意の点で互いに重なり合わず、前記外部スリット（３ｏ）は、前記外管に隣接する前記周辺管の前記周辺スリットに任意の点で重なり合わない、１つ以上の周辺管と、を具備し、
   前記内部スリット（３ｉ）及び前記外部スリット（３ｏ）は、任意の点で互いに重なり合わない、請求項１に記載のランス。
3. 前記内部スリット（３ｓｉ）及び前記外部スリット（３ｓｏ）は、前記縦軸（Ｘ）に平行に延在する、請求項２に記載のランス。
4. 前記内部スリット（３ｓｉ）及び前記外部スリット（３ｓｏ）は、前記縦軸（Ｘ）に対する延在が、斜交であるが、直交ではなく、前記内部スリット（３ｓｉ）及び外部スリット（３ｓｏ）は、前記縦軸と、好ましくは、１０～５０°、より好ましくは、２５～４５°からなる角度を形成する、請求項２に記載のランス。
5. 前記内管（３ｉ）及び前記外管（３ｏ）は、エラストマー材料、又は塑性変形可能な金属で作製可能で、又はセラミック、高分子又は金属繊維製の織布又は不織繊維の形態である、請求項２～４のいずれか１項に記載のランス。
6. 前記内管（３ｉ）及び／又は前記外管（３ｏ）は、再現可能な方法で折るための前記保護部品（３）の変形を制御するために、折り目（３ｆ）が備えられる、請求項２～５のいずれか１項に記載のランス。
7. 前記内管（３ｉ）及び前記外管（３ｏ）は、前記縦軸（Ｘ）に沿って測定される、異なる高さを有する、請求項２～６のいずれか１項に記載のランス。
8. 前記保護部品（３）は、前記縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能である管状部品を具備し、前記管状部品は、前記縦軸（Ｘ）に沿って延在し、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成し、前記内管（３ｉ）は、互いに分離され、前記管状部品の周囲にわたって配置される複数のスリット（３ｓ）を具備し、前記スリット（３ｓ）は、好ましくは、以下２つの組で配置され、
   ・前記結合端（２ｃ）に隣接する位置から前記縦軸（Ｘ）に沿って測定される管状部品の高さの半分に隣接する位置まで延在する、上側組と、
   ・前記結合端（２ｃ）に対向する固定端に隣接する位置から管状部品の高さの半分に隣接する位置まで延在する、下側組と、であって、
   前記上側組の前記スリット（３ｓ）は、前記下側組の前記スリット（３ｓ）に対してオフセットされる、請求項１に記載のランス。
9. 前記保護部品（３）は、
   ・円筒形又は
   ・複数の円筒部分を具備し、又は
   ・前記縦軸（Ｘ）に沿って配置された１つ以上の円筒部分及び１つ以上のテーパ付き又は湾曲した部分を具備する、請求項２～８のいずれか１項に記載のランス。
10. 前記保護部品（３）は、
    ・前記細長い管（２ｔ）の前記近位端に結合された支持リング（３ｒ）と、
    ・複数のＬ字形プレートを具備し、前記複数のＬ字形プレート（３ｐ）は、各々Ｌのコーナーの位置で内側部分（３ｐｉ）に接合された外側部分（３ｐｏ）を含み、回転可能に取り付けられた複数のＬ字形プレートであって、前記Ｌ字形プレートのコーナーの位置で又はそれに隣接して、ヒンジ（３ｈ）により前記支持リングの周囲の周りに配置され、
    ｏ前記保護部品（３）の初期構成において、各Ｌ字形プレートは、内側部分（３ｐｉ）が半径方向内側に前記縦軸（Ｘ）に略直交して延在するように付勢されて回転し、少なくとも部分的に前記空洞（２ｖ）を塞ぎ、前記外側部分（３ｐｏ）は前記サブランス（２）の外面に寄りかかり、
    ｏ前記Ｌ字形プレートは、前記サブランス（２）を前記トップランス（１ｔ）に結合するために、前記カップリング部（１ｃ）を前記空洞（２ｖ）内に挿入時に、前記初期構成から前記変形構成まで前記ヒンジ（３ｈ）の周りを枢動するように構成され、前記変形構成において、前記内側部分（３ｐｉ）は、前記縦軸（Ｘ）に平行にアラインされ、前記外側部分（３ｐｏ）は、半径方向に、前記縦軸（Ｘ）に略直交して延在し、互いに重なり合って、前記保護部品（３）が、前記肩部（１ｓ）に接触する場合、スプラッシュに対抗する連続スクリーンを形成する、請求項１に記載のランス。
11. 各外側部分（３ｐｏ）が、前記縦軸（Ｘ）に直交して測定する時に前記コーナーよりも大きい自由縁を有し、前記保護部品（３）が前記初期構成にある場合、各外側部分（３ｐｏ）が前記サブランス（２）の外面に接触するように、各外側部分（３ｐｏ）が、前記結合端（２ｃ）の前記外径（Ｄ２）に一致する曲率を備えて湾曲する、請求項１～１０のいずれか１項に記載のランス。
12. 各内側部分（３ｐｉ）が、前記縦軸（Ｘ）に直交して測定する時に前記コーナーよりも短い自由縁を有し、前記カップリング部（１ｃ）を前記空洞（２ｖ）に挿入し、前記Ｌ字形プレート（３）をそれらのヒンジ（３ｈ）の上で枢動する時に、前記内側部分（３ｐｉ）が、前記空洞（２ｖ）の壁に対して押圧され、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成し、前記カップリング部（１ｃ）の挿入が可能になるように、各内側部分（３ｐｉ）が、前記カップリング部（１ｃ）の前記最大直径（ｄ１）に一致する曲率を備えて湾曲する、請求項１０又は１１に記載のランス。
13. 前記Ｌ字形プレート（３）は、前記保護部品の通常使用時に略変形しないよう十分剛性があり、好ましくは、金属製、好ましくは、鋼又はアルミニウム製、又はセラミック材料製、又は高分子材料製である、請求項１０～１２のいずれか１項に記載のランス。
14. 請求項１～１３のいずれか１項に記載の前記ランス（１ｔ）の前記カップリング部（１ｃ）に結合するためのサブランス（２）であって、前記サブランス（２）は、前記縦軸（Ｘ）に沿って延在し、前記カップリング部（１ｃ）をちょうど受けるように構成された空洞（２ｖ）を具備する細長い管（２ｔ）により形成され、前記空洞が、ｄ１≦ｄ２である直径（ｄ２）の略円筒形であり、プローブ（２ｐ）及び／又はサンプル採取器が備えられた浸漬端から、前記空洞（２ｖ）に開口する結合端（２ｃ）を具備する保護部品（３）に結合される近位端まで前記縦軸（Ｘ）に沿って延在し、
    ・前記細長い管（２ｔ）は、ｄ１＜ｄ２＜Ｄ２＜Ｄ１である、外径（Ｄ２）の断面を有し、
    ・前記保護部品（３）は、前記縦軸（Ｘ）に沿ってそれに力を加えた時に、変形可能であり、
    ・前記カップリング部（１ｃ）は、前記サブランス（２）の前記空洞（２ｖ）に挿入され、その際に前記保護部品（３）は肩部（１ｓ）に接触するものであって、
    ・前記保護部品（３）は、静止時の場合、最大外径（Ｄ３ｏ）により特徴づけられる初期構成であり、Ｄ３ｏは、Ｄ２よりも最大で１０％大きく（Ｄ３ｏ≦１．１ Ｄ２）、好ましくは、Ｄ２よりも最大で５％大きく（Ｄ３ｏ≦１．０５ Ｄ２）、より好ましくは、Ｄ３ｏ＝Ｄ２であり、
    ・前記サブランス（２）が、前記カップリング部（１ｃ）の前記空洞（２ｖ）への挿入により、前記ランスに結合される場合、前記保護部品（３）は、前記肩部（１ｓ）に接触し、変形構成に変形され、Ｄ３ｄ≧Ｄ１である直径（Ｄ３ｄ）の円を内接させる領域にわたって広がる、溶融金属とスラグに対して不浸透性の表面を形成し、前記肩部（１ｓ）の全域を覆い、前記縦軸（Ｘ）から少なくとも１／２Ｄ１に等しい距離にわたって縦軸（Ｘ）に直交して延在する、ことを特徴とする、サブランス（２）。
15. 前記保護部品（３）は、請求項２～７、請求項８及び９のいずれか１項、又は請求項１０～１３のいずれか１項のいずれかに規定される、請求項１４に記載のサブランス（２）。
16. 前部把持部（１ｈ）の前記遠位端と請求項１に記載のランスの前記サブランス（２）との間で形成された前部肩部（１ｓ）にスプラッシュが起きないよう保護するための保護部品（３）であって、前記保護部品（３）は、
    ・前記縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、前記縦軸（Ｘ）に沿って延在し、Ｄ３ｉ≧ｄ１である直径（Ｄ３ｉ）の内側経路を形成する内管（３ｉ）であって、内層（３ｉ）は、互いに分離され、前記内管（３ｉ）の周囲にわたって配置される複数の内部スリット（３ｓｉ）を具備する、内管（３ｉ）と、
    ・前記縦軸（Ｘ）に沿って圧縮力をそれに加えた時に、変形可能であり、前記内管（３ｉ）をちょうど囲む外管（３ｏ）であって、互いに分離され、前記外管（３ｏ）の周囲にわたって配置される複数の外部スリット（３ｓｏ）を具備する、外管（３ｏ）と、
    ・オプションとして、前記縦軸（Ｘ）に沿って力をそれに加えた時に、変形可能であり、互いの中に挿入され、前記外管（３ｏ）をちょうど囲む１つ以上の周辺管であって、前記１つ以上の周辺管の各々は、互いに分離され、前記１つ以上の周辺管の各々の周囲にわたって配置される複数の周辺スリットを具備し、２つの隣接する周辺管の前記周辺スリット（３ｉ）は、任意の点で互いに重なり合わず、前部外部スリット（３ｏ）は、前記外管に隣接する前記周辺管の前記周辺スリットに任意の点で重なり合わない、１つ以上の周辺管と、を具備し、
    前記内部スリット（３ｉ）及び前記外部スリット（３ｏ）は、任意の点で互いに重なり合わない、保護部品（３）。
17. 請求項２～７、及び請求項９のいずれか１項に規定される、請求項１６に記載の保護部品。

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