JP3204664U - 真空脱ガス装置の浸漬管 - Google Patents

Abstract

【課題】芯金の赤熱状態化を抑制し、芯金の長寿命化、ひいては浸漬管の長寿命化を図るのに有利な真空脱ガス装置の浸漬管を提供することを課題とする。【解決手段】真空脱ガス装置に用いられる浸漬管であって、芯金２と、縦向きの溶湯通路を形成する芯金２の内周側、芯金２の外周側、および芯金２の下側に配置された筒状の耐火物層とを備えている。芯金２の表面にはスタッド５７が固定されておりこの表面には塗布モルタル層５７ｍが形成され、塗布モルタル層５７ｍは１０ミリメートル以内の厚さを持ち、スタッド５７と耐火物層との間に挟持されている。【選択図】図４

Description

本考案は真空脱ガス装置の浸漬管に関する。

従来、真空脱ガス装置に用いられる浸漬管が提供されている（特許文献１）。この浸漬管は、縦方向に沿った中心軸線の回りに巡らされた筒形状をなす芯金と、中心軸線を通過する縦向きの溶湯通路を形成するように芯金に被覆された耐火物層とを備えている。これによれば、使用時には、高温の溶湯が溶湯通路を通過するため、浸漬管は高温に晒される。更に、浸漬管は浸漬管の下方の溶湯から受熱するため、かかる意味においても、浸漬管は高温に晒される。このため、芯金が赤熱状態となり、芯金の長寿命化、ひいては浸漬管の長寿命化には限界があった。特に、耐火物層として、マグネシア−カーボン等のようにカーボンを含む耐火物材料が近年用いられつつある。このようにカーボンを含む耐火物材料が用いられる場合には、伝熱性が高まり均熱化に有利である利点が得られるものの、金属溶湯やれんがからの熱伝導性および熱輻射性が高くなり、芯金が赤熱状態となり易く、芯金の長寿命化、ひいては浸漬管の長寿命化には限界があった。

特開２００５−２２６０９２号公報

本考案は上記した実情に鑑みてなされたものであり、芯金の赤熱状態化を抑制し、芯金の長寿命化、ひいては長寿命化を図るのに有利な真空脱ガス装置の浸漬管を提供することを課題とする。

本考案は、真空脱ガス装置に用いられる浸漬管であって、芯金と、縦向きの溶湯通路を形成する前記芯金の内周側、前記芯金の外周側、および前記芯金の下側に配置された耐火物層とを備えており、前記芯金の表面にはスタッドが固定されており前記スタッドの表面には塗布モルタル層が形成され、前記塗布モルタル層は前記スタッドと前記耐火物層との間に挟持されていることを特徴とする。また 前記芯金の表面のうちの少なくとも一部表面には塗布モルタル層を積層し、前記塗布モルタル層は前記芯金と前記耐火物層との間に挟持されているものとすることが好ましい。このため、使用中に耐火物を介して伝達される熱あるいは亀裂等も塗布モルタル層を介して芯金に伝達されることになり、それだけ芯金の損傷が抑制される。

塗布モルタル層は耐熱補強繊維を含むものであることが望ましい。すなわち塗布モルタル層は繊維で補強された強度の高いものであるのが好ましい。これにより、耐火物に生じた亀裂が塗布モルタル層で止まる機能が高くなる。塗布モルタル層は、キャスタブルで形成された耐火物よりもより断熱性が高いことが好ましい。

さらには、塗布モルタル層の厚みは芯金の厚みよりも薄いものであるのが望ましい。塗布モルタル層の厚みを薄くできると、芯金や耐火物層の厚みが確保される。塗布モルタル層は芯金の表面のうちの少なくとも一部に形成されても、形成されている表面の芯金の部分の温度上昇等の損傷を抑制する。芯金の部分で最も温度上昇が高く損傷されやすいと思われる部分は、溶湯に浸漬される浸漬管の下方部分に埋設されている部分である。従って、塗布モルタル層は芯金の表面のうちの少なくとも下方部分に形成されるのが好ましい。

塗布モルタル層を質量比で１００％とするとき、塗布モルタル層は耐熱補強繊維を１〜３０％含むことが好ましい。耐熱補強繊維には、人造鉱物繊維、天然鉱物繊維、合成繊維等がある。人造鉱物繊維はガラス、岩石等を溶融し繊維状に加工したものであり、主に、グラスウール、ロックウール、スラグウール、ガラス長繊維等が挙げられる。ロックウールは主原料に岩石を用いるものをいい、耐熱性が良好である。スラグウールはスラグから作るものをいう。ガラス長繊維は、真っ直ぐな円柱状であり、直径が３〜２０マイクロメートルである。天然鉱物繊維は天然に産出する繊維状の鉱物であり、主に、ワラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト等が挙げられる。ワラストナイトは、基本構造が無限の珪素−酸素鎖（ＳｉＯ_３）であり、カルシウム・カチオンがこの長い鎖を繋いでおり、珪灰石（カルシウム珪酸塩）と呼ばれ、ＳｉＯ_２およびＣａＯを主要成分としている。ワラストナイトは、形状は針状で、へき開性があり、耐熱性に優れており、熱膨張率が小さい。セピオライトはマグネシウム珪酸塩であり、微細孔をもつ。アタパルジャイトは基本的にはマグネシウム珪酸塩であり、マグネシウムがアルミニウムまたは鉄に置換したものである。アタパルジャイトは中空針状であり、耐熱性が良好である。

本考案によれば、埋設スタッドに塗布モルタル層が被覆されている。この場合、埋設スタッドにおける熱劣化が抑制され、埋設スタッドの本来の機能を長期にわたり維持させることができる。埋設スタッドと共に芯金の表面に塗布モルタル層を被覆することにより、浸漬管の使用時において、芯金の赤熱状態化等の損傷を抑制し、芯金の長寿命化、ひいては浸漬管の長寿命化を図るのに有利である。すなわち、芯金に被覆された塗布モルタル層は、耐火物層と芯金とを離し、芯金の劣化を抑制でき、芯金の耐久性を高め、芯金を保護できる。このため耐火物層の材質選択の幅が広くなり、例えば耐火物層の材質を、高い断熱性をもつ耐火物材料よりも、高い耐食性をもつ耐火物材料を優先できる等が可能となる。

参考形態１に係り、浸漬管を示す断面図である。 参考形態２に係り、浸漬管の半分を示す断面図である。 実施形態１に係り、浸漬管を示す断面図である。 断熱モルタル層が被覆されたスタッドの係合部付近の断面図である。 参考形態３に係り、浸漬管が搭載された真空脱ガス装置の断面図である。 参考形態３に係り、下部槽付近の断面図である。 参考形態４に係り、浸漬管の半分を示す断面図である。 試験例に係り、加熱時間と試験温度との関係を示すグラフである。

（参考形態１）
図１は参考形態１の概念を示す。本参考形態は、真空脱ガス装置に用いられる浸漬管１に適用されている。浸漬管１は、縦方向に沿った中心軸線１ｐの回りに同軸的に巡らされた筒形状をなす芯金２と、中心軸線１ｐを通過する縦向きの溶湯通路３０を形成する耐火物層３とを備えている。

図１に示すように、耐火物層３は筒状をなしており、中心軸線１ｐを通過する縦向きの溶湯通路３０を形成するように芯金２の内周側、芯金２の外周側、および、芯金２の下側に配置されている。芯金２は、筒形状をなす芯筒２７と、芯筒２７の内側において径内方向に突設されたアーム状またはフランジ状の突設された支持部２６とをもつ。

芯金２の芯筒２７は、筒形状の内表面２０および筒形状の外表面２２と、軸端面２３とをもつ。芯金２の上端部には、リング形状をなす固定フランジ部２４が主として径外方向に向けて突設されている。芯金２は金属（例えば炭素鋼、合金鋼）で形成されている。芯金２は耐火物層３の芯体として機能する。更に、浸漬管１の使用時（真空脱ガス処理時）には溶湯通路３０側は減圧される。このため、芯金２の芯筒２７は、中心軸線１ｐの回りの周方向に連続する金属で形成されており、厚み方向において外気遮断性を有しており、浸漬管１の外周側に存在する外気を溶湯通路３０側に吸い込むことを抑制する吸気抑制機能を有する。

上記した耐火物層３は、中心軸線１ｐを１周するように内表面２０の内周側に筒形状に配置された定形れんが層３１と、外表面２２の外周側に配置された外側耐火物層３２と、内表面２０および外表面２２の下部側に配置された底側耐火物層３３とを有する。底側耐火物層３３は下面３３ｄをもつ。

図１から理解できるように、定形れんが層３１の内周部３１ｉと底側耐火物層３３の内周部３３ｉとは、高温の溶湯（例えば溶鋼）が通過する溶湯通路３０を形成する。外側耐火物層３２は、流動性をもつキャスタブル材料を流しこんで乾燥固化させたキャスタブル層とされている。底側耐火物層３３は、流動性をもつキャスタブル材料を流しこんで乾燥固化させたキャスタブル層とされている。芯金２と定形れんが層３１との間にも、第２キャスタブル層３２０が装填されている。

図１に示すように、芯金２の内表面２０、外表面２２および軸端面２３には、塗布モルタル層８が積層されている。塗布モルタル層８は、芯金２の内表面２０に被覆された内側塗布モルタル層８ｉと、芯金２の外表面２２に被覆された外側塗布モルタル層８ｐと、芯金２の軸端面２３に被覆された軸端面塗布モルタル層８ｍとをもつ。従って径方向で見ると、内側塗布モルタル層８ｉと、芯金２の外表面２２に被覆された外側塗布モルタル層８ｐとが２重に積層されている。

内側塗布モルタル層８ｉは１０ミリメートル以内（例えば１〜７ミリメートル）の厚さをもち、芯金２の内表面２０と第２キャスタブル層３２０との間に介在されている。外側塗布モルタル層８ｐは１０ミリメートル以内（例えば１〜７ミリメートル）の厚さをもち、芯金２の外表面２２と外側耐火物層３２との間に介在されている。軸端面塗布モルタル層８ｍは１０ミリメートル以内（例えば１〜７ミリメートル）の厚さをもち、芯金２の軸端面２３と底側耐火物層３３との間に挟持されている。上記した塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍの厚みは１０ミリメートル以内の厚さをもつ。

塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍの厚みは、それぞれ芯金２の厚みよりも薄い。この場合、装置全体の大型化を抑制しつつ、耐火物層３の厚みが確保される。乾燥後の塗布モルタル層８を質量比で１００％とするとき、塗布モルタル層８はセメント（ポルトランドセメント）を４０〜６０％、結晶性シリカを１０〜２０％、耐熱補強繊維を１〜２０％含む。このような組成をもつ断熱モルタル材料に水を適宜混合した混合物を塗布して形成できる。耐熱補強繊維の長さは１０〜３０００マイクロメートル、１００〜２０００マイクロメートルとされているが、これらに限定されるものではない。耐熱補強繊維には人造鉱物繊維および天然鉱物繊維等がある。人造鉱物繊維はグラスウール、ロックウール、スラグウール、ガラス長繊維等が挙げられる。天然鉱物繊維は天然に産出する繊維状の鉱物であり、主に、ワラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト等が挙げられる。耐熱補強繊維は耐熱性を確保させつつ、効果的な微小な多数の断熱空気層の群を形成することができる。断熱空気層の群は、塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍにおける断熱性を高めるのに貢献できる。

本参考形態によれば、浸漬管の使用時において、高い断熱性をもつ塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍは、径内方向および径外方向等において、溶湯通路３０を流れる高温の金属溶湯からの熱輻射や熱伝導を抑え、芯金２の赤熱状態化を抑制する。これにより芯金２の長寿命化、ひいては浸漬管１の長寿命化を図るのに有利となる。図１に示すように、塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍは、耐火物層３の外側耐火物層３２，キャスタブル層３２０，底側耐火物層３３で覆われているため、塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍの脱落は防止されている。支持部２６についても塗布モルタル層を被覆させることが好ましい。

ところで、耐火物層３を構成する耐火材料（定形れんが層３１）として、マグネシア−カーボン等のように粉末状のカーボンを含む耐火材料が近年用いられつつある。このようにカーボンを含む耐火材料が耐火物層３として用いられる場合には、耐火物層３における伝熱性が高まる。この場合、耐火物層３の均熱化に有利である利点が得られるものの、金属溶湯やれんがからの熱伝導性および熱輻射性が高くなる。結果として、芯金２が赤熱状態となり、芯金２の長寿命化、ひいては浸漬管１の長寿命化には限界がある。しかしながら本参考形態によれば、高い断熱性をもつ塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍは、高温の金属溶湯からの熱輻射や熱伝導を抑え、芯金２の赤熱状態化を抑制するため、芯金２の長寿命化、ひいては浸漬管の長寿命化を図るのに有利となる。

本考案者が実施した試験例によれば、塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍが芯金２に積層されていない場合には、７２ｃｈの実施回数で芯金２の全体には酸化された被膜が発生していた。しかしながら塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍが芯金２に積層されている場合には、１０８ｃｈの実施回数であっても芯金２には酸化された被膜がさほど発生していなかった。更に、芯金２の芯筒２７に被覆された塗布モルタル層８ｉ，８ｐ，８ｍは、高い断熱性を持ち、芯金２の芯筒２７の熱劣化を長期にわたり抑制でき、芯金２の耐久性を高め、芯金２を長期にわたり保護できる。このため耐火物層３の外側耐火物層３２，キャスタブル層３２０，底側耐火物層３３の材質を選択するにあたり、高い断熱性をもつ耐火物材料よりも、高い耐食性をもつ耐火物材料を優先できる。

（参考形態２）
図２は参考形態２に係り、浸漬管の半分を示す断面図である。本参考形態は前記した参考形態１の塗布モルタル層８を芯金２の下方部分のみに設けたものである。この下方部分は、浸漬管が溶湯に漬けられて使用される時の溶湯の上に形成されるスラグラインＳの位置を上端としている。浸漬管は使用時、スラグラインＳまでの下方部分が高温の溶湯に漬かっており、その下方部分は高温に加熱される。塗布モルタル層８はその熱を遮り、浸漬管の下方部分の温度上昇を抑制する。

（実施形態１）
図３および図４は実施形態１を示す。本実施形態は前記した参考形態１と基本的には同様の構成および同様の効果を奏する。更に、芯金２の芯筒２７の外表面２２には、Ｖスタッド状の係合部５７が複数個溶接または取付具等で固定されている。係合部５７には塗布モルタル層５７ｍが被覆されている。このように塗布モルタル層５７ｍが被覆されている係合部５７は、外側耐火物層３２に埋設されている。これにより外側耐火物層３２の脱落が抑制されている。塗布モルタル層５７ｍが被覆されている係合部５７は、高温の金属溶湯からの熱輻射や熱伝導が抑えられるため、係合部２７の赤熱状態化が抑制される。これにより係合部２７の熱劣化が抑制される。従って、係合部２７が外側耐火物層３２の脱落を抑制する効果が長期にわたり維持される。

（参考形態３）
図５および図６は参考形態３を示す。本参考形態は前記した参考形態１と基本的には同様の構成および同様の効果を奏する。真空脱ガス装置は還流式であり、高真空状態に維持される上部槽１００と、下部槽１１０と、２個一対の浸漬管１Ｒ，１Ｌとを有する。操業時には、浸漬管１Ｒ，１Ｌが取鍋２００にセットされる。この状態で、容器としての取鍋２００の溶湯２３０（溶鋼）は、一方の浸漬管１Ｌ（上昇管）の溶湯通路３０を上昇し、他方の浸漬管１Ｒ（下降管）の溶湯通路３０を下降して取鍋２００に戻るように溶湯２３０が還流される。このように浸漬管１Ｒ，１Ｌを介して取鍋２００内の溶湯を還流させることにより、取鍋２００内の溶湯の脱ガスが進行する。溶湯から排出されガスは矢印Ｗ方向に排出される。

真空脱ガス装置において、図６に示すように、下部槽１１０には、浸漬管１Ｒ，１Ｌの上方に位置するように、芯金として機能する敷き部鉄皮６が設けられている。敷き部鉄皮６は金属（例えば炭素鋼または合金鋼）製であり、縦壁６０ａおよび横壁６０ｂをもつ内側部位６０と、内側部位６０に連設されている外側部位６２とを有する。外側部位６２は、縦壁６２ａおよび拡開壁６２ｂを有する。敷き部鉄皮６は、複数の定形れんがで形成された定形れんが層６５およびキャスタブル層６７で被覆されている。

従来では、使用時には、金属溶湯の熱影響を受けて、芯金である敷き部鉄皮６は赤熱状態とされる。ここで、マグネシア−カーボン等のように、カーボンを含む耐火材料が耐火物層３として用いられる場合には、定形れんが層６５およびキャスタブル層６７における伝熱性が高まり、定形れんが層６５およびキャスタブル層６７の均熱化に有利である利点が得られるものの、金属溶湯やれんがからの熱伝導性および熱輻射性が高くなり、敷き部鉄皮６を構成する内側部位６０および外側部位６２が赤熱状態となり、敷き部鉄皮６の長寿命化には限界がある。

しかしながら本参考形態によれば、図６に示すように、高い断熱性をもつ塗布モルタル層８は敷き部鉄皮６の外側部位６２の内面６２ｉに積層されている。更に、塗布モルタル層８は敷き部鉄皮６の内側部位６０の内面６０ｉに積層されている。塗布モルタル層８は、キャスタブル高温の金属溶湯からの熱輻射や熱伝導を抑え、敷き部鉄皮６を構成する内側部位６０および外側部位６２の赤熱状態化を抑制するため、これらの熱劣化を抑制し、敷き部鉄皮６の長寿命化を図るのに有利となる。

なお本参考形態では、塗布モルタル層８は敷き部鉄皮６の外側部位６２の外面６２ｐおよび内側部位６０の外面６０ｐには積層されていない。但し、これに限らず、塗布モルタル層８は敷き部鉄皮６の外側部位６２の外面６２ｐに積層されていても良い。塗布モルタル層８は敷き部鉄皮６の内側部位６０の外面６０ｐに積層されていても良い。

（参考形態４）
図７は参考形態４を示す。本参考形態は前記した参考形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図７は中心軸線１ｐの右半分のみを図示しており、中心軸線１ｐの左半分は省略されているが、中心軸線１ｐを介して対称形状をなす。本実施形態は、真空脱ガス装置に用いられる浸漬管１に適用されている。浸漬管１は、縦方向に沿った中心軸線１ｐの回りに巡らされた筒形状をなす芯金２と、中心軸線１ｐを通過する縦向きの溶湯通路３０を形成する耐火物層３とを備えている。

耐火物層３は筒状をなしており、中心軸線１ｐを通過する縦向きの溶湯通路３０を形成するように芯金２の内周側、芯金２の外周側、および、芯金２の下側に配置されている。芯金２は、互いに同軸的な筒形状の内側芯金２２ｉと筒形状の外側芯金２２ｐと、内側芯金２２ｉおよび外側芯金２２ｐの上端部を溶接またはボルト締結等で固定するリング形状をなす固定フランジ部２４と、定形れんが層３１の下部を支えるように芯金２の内側芯金２２ｉにおいて径内方向に突設されたアーム状またはフランジ状の支持部２６とを備えている。なお、支持部２６は内側芯金２２ｉの下端２０ｄよりも上方に位置する。

図７に示すように、芯金２は金属（例えば炭素鋼、合金鋼）で形成されている。芯金２は、耐火物層３の芯体として機能する。更に、浸漬管１の使用時（真空脱ガス処理時）には溶湯通路３０側は減圧される。このため、周方向に連続する金属で形成された芯金２は外気遮断性を有しており、浸漬管の外周側に存在する外気を溶湯通路３０側に吸い込むことを抑制する吸気抑制機能とを有する。従って、耐火物層３は、内側芯金２２ｉの内周側に筒形状に配置された定形れんが層３１と、外側芯金２２ｐの外周側に配置された外側耐火物層３２と、内側芯金２２ｉおよび外側芯金２２ｐの下部側に配置された底側耐火物層３３とを有する。底側耐火物層３３は下面３３ｄをもつ。

図７から理解できるように、定形れんが層３１の内周部３１ｉと底側耐火物層３３の内周部３３ｉとは、高温の溶湯（例えば溶鋼）が通過する溶湯通路３０を形成する。外側耐火物層３２は、流動性をもつキャスタブル材料を流しこんで乾燥固化させたキャスタブル層とされている。底側耐火物層３３は、流動性をもつキャスタブル材料を流しこんで乾燥固化させたキャスタブル層とされている。内側芯金２２ｉと外側芯金２２ｐとの間にも、第２キャスタブル層３２０が装填されている。内側芯金２２ｉの内周面と耐火れんが層３１の外周面との間にも、第３キャスタブル層３３０が装填されている。

図７に示すように、芯金２はＹ形の埋設スタッド５を有する。埋設スタッド５は、耐火物層３の底側耐火物層３３の下部に埋設されている。埋設スタッド５は、芯金２の径内方向（矢印Ｄ方向）に指向する共に溶湯通路３０に向けて突設するように芯金２の外側芯金２２ｐの下部に溶接またはボルト締結などにより固定されており、底側耐火物層３３の耐火物部分と係合するように設定されている。具体的には、埋設スタッド５は金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）であり、長さＬＡを有する棒状部材５０と、係合部５３とを有する。棒状部材５０は、筒形状をなす芯金２の径内方向（矢印Ｄ方向）に向けて指向する共に溶湯通路３０に向けて突出するように、外側芯金２２ｐの下部２２ｄに固定されている。係合部５３は、棒状部材５０の先端部（径内方向に向く端部）に形成されたＶ形状またはＵ形状をなすように係合子５３ａ，５３ｃを有する。棒状部材５０は長さＬＡを有するため、埋設スタッド５の係合部５３を芯金２の内周部から内径方向に向けて離間させることができ、寸法ＤＡ（図１参照）を確保しつつ係合部５３を底側耐火物層３３の内周部３３ｉに近づけることができる。

図７は、中心軸線１ｐに沿った方向で切断した縦断面を示す。この図において係合子５３ａ，５３ｃは視認される。棒状部材５０は水平方向に沿って延びている。係合部５３は底側耐火物層３３に係合するため、熱膨張で芯金２が径外方向（図７に示す矢印Ｆ方向）
に広がろうとしても、その広がりを抑制できる。なお、芯金２の外側芯金２２ｐの外周部のほぼ全域には、Ｖスタッドからなる複数個の第２係合部５７が溶接等で固定されている。第２係合部５７は、外側耐火物層３２に埋設されており、その脱落を抑制する。埋設スタッド５は、中心軸線１ｐの回りを１周するように周方向において間隔を隔てて、芯金２の内周側において複数個配置されている。

以上説明したように本参考形態によれば、埋設スタッド５はＹ形状をなしており、芯金２の径内方向（矢印Ｄ方向）に指向する共に溶湯通路３０に向けて突出するように芯金２の外側芯金２２ｐの下部に固定された棒状部材５０と、棒状部材５０の先端部（径内方向に向く端部）に形成されたＶ形状またはＵ形状をなす係合部５３とを有する。棒状部材５０は長さＬＡを有しつつ、水平方向に沿って延びている。係合部５３は、底側耐火物層３３のうち芯金２よりも内周側に存在する耐火物部分３３ｘに係合して、抵抗体として機能する。このため、熱膨張により芯金２がこれらの径外方向（図１に示す矢印Ｆ方向）に広がろうとしても、その広がりを抑制できる。

浸漬管１の使用時において、熱膨張等の影響で芯金２がこれらの径外方向（図１に示す矢印Ｆ方向）に開く傾向が抑制される。よって、耐火物層３、特に底側耐火物層３３に亀裂が発生することを抑制させるのに有利となる。なお係合部５３はＶ形状またはＵ形状に限定されず、Ｔ形状としても良い。

さて本参考形態によれば、芯金２は筒形状の内側芯金２０ｉと筒形状の外側芯金２２ｐとで同軸的に形成されている。内側芯金２０ｉの内表面２０および外表面２２、更に軸端面には、塗布モルタル層８が積層されている。外側芯金２２ｐの内表面２０および外表面２２、更に軸端面２３には、塗布モルタル層８が積層されている。塗布モルタル層８は１０ミリメートル以内の厚さをもつ。殊に、塗布モルタル層８は６ミリメートル以内の薄い厚さをもつ。塗布モルタル層８の厚みは、それぞれ内側芯金２０ｉの厚みおよび外側芯金２２ｐの厚みよりも薄い。この場合、装置全体の小型化を抑制しつつ、耐火物層３の厚みが確保され易い。塗布モルタル層８を質量比で１００％とするとき、塗布モルタル層８はセメント（ポルトランドセメント）を４０〜６０％、結晶性シリカを１０〜２０％、耐熱補強繊維を１〜２０％含む。耐熱補強繊維には、人造鉱物繊維、天然鉱物繊維等がある。人造鉱物繊維はグラスウール、ロックウール、スラグウール、ガラス長繊維等が挙げられる。天然鉱物繊維は天然に産出する繊維状の鉱物であり、主に、ワラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト等が挙げられる。耐熱補強繊維は耐熱性を確保させつつ断熱空気層を形成し易い。

本参考形態によれば、浸漬管の使用時において、高い断熱性をもつ塗布モルタル層８は、径内方向および径外方向等において、溶湯通路３０を流れる高温の金属溶湯からの熱輻射や熱伝導を抑え、内側芯金２０ｉおよび外側芯金２２ｐの赤熱状態化を抑制する。これにより内側芯金２０ｉおよび外側芯金２２ｐの熱劣化を抑え、これらの長寿命化、ひいては浸漬管の長寿命化を図るのに有利となる。

必要に応じて、係合部５３および埋設スタッド５に塗布モルタル層を被覆させることもできる。この場合、係合部５３および埋設スタッド５における熱劣化が抑制され、係合部５３および埋設スタッド５の本来の機能を長期にわたり維持させることができる。

ところで、耐火物層３を構成する耐火材料として、マグネシア−カーボン等のように粉末状のカーボンを含む耐火材料が用いられている場合であっても、高い断熱性をもつ塗布モルタル層８は、高温の金属溶湯からの熱輻射や熱伝導を抑え、芯金２の赤熱状態化を抑制するため、芯金２の長寿命化、ひいては浸漬管の長寿命化を図るのに有利となる。

（試験例）
図８は試験例を示す。材質は炭素鋼（ＳＳ４００）で、その厚みは１６ミリメートルの金属製の平板の一方の表面に、塗布モルタル層をこて塗りにより塗布して形成したものを試験した。ここで、塗布モルタル層の全体を質量比で１００％とするとき、塗布モルタル層は、セメント（ポルトランドセメント）を５０〜７０％、結晶性シリカを１６〜１８％、耐熱補強繊維を８〜１０％含むものとした。耐熱補強繊維としては、アスペクト比が３〜７、繊維径が０．１〜１０マイクロメートルのワラストナイト（メタ珪酸カルシウム，白色）を用いた。化学組成としては、質量比で、ＳｉＯ_２が４１％、ＣａＯが４０％、Ａｌ_２Ｏ_３が３．５％、Ｆｅ_２Ｏ_３が１．０％、ＭｇＯが０．８％、ＳＯ_３が２．３％、Ｉｇ．Ｌｏｓｓが１０％であった。

塗布モルタル層８の熱伝導率λの実側値は、７０℃において、０．１５５［ｋｃａｌ／ｍｈｒ．℃］であった。

試験は、塗布モルタル層の無い、炭素鋼（ＳＳ４００）で厚さ１６ミリメートルの平板からなる試験片と、この平板に上記した塗布モルタル層を塗布した厚さ２ｍｍの塗布試験片と、厚さ６ｍｍの塗布試験片とを用いた。塗布モルタルの無い試験片での試験は、一方の表面をバーナにより１０００℃に加熱させた状態で、他方の表面の温度を温度計で測定して試験温度とした。塗布モルタルの形成された試験片での試験は、各試験片の塗布モルタル層一方の表面をバーナにより１０００℃に加熱させた状態で、試験片の他方の塗布モルタル層の無い表面の温度を温度計で測定して試験温度とした。試験結果を図８に示す。図８において、×印は塗布モルタル層の無い芯金のみを示す。○印は塗布モルタル層（２ミリメートル）を示す。△印は塗布モルタル層（６ミリメートル）を示す。図８に示す試験結果から明らかなように、加熱時間が長くなったとき、塗布モルタル層が積層されていないときには８００℃程度に昇温される。これに対して塗布モルタル層（２ミリメートル）が積層されている場合には５００〜６００℃程度に抑えられる。塗布モルタル層（６ミリメートル）が積層されている場合には２００〜３００℃程度に抑えられる。このため塗布モルタル層の厚みは２ミリメートル〜１０ミリメートル程度、２ミリメートル〜６ミリメートル程度が好ましい。

（その他）本考案は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。

１は浸漬管、１ｐは中心軸線、２は芯金、２０は内表面、２２は外表面、２３は軸端面、３は耐火物層、３０は溶湯通路、３１は定形れんが層、３２は外側耐火物層、３３は底側耐火物層、８は塗布モルタル層を示す。

Claims (5)

1. 真空脱ガス装置に用いられる浸漬管であって、芯金と、縦向きの溶湯通路を形成する前記芯金の内周側、前記芯金の外周側、および前記芯金の下側に配置された耐火物層とを備えており、
   前記芯金の表面にはスタッドが固定されており前記スタッドの表面には塗布モルタル層が形成され、前記塗布モルタル層は前記スタッドと前記耐火物層との間に挟持されていることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
2. 前記芯金の表面には前記塗布モルタル層が積層され、前記塗布モルタル層は前記芯金と前記耐火物層との間に挟持されている請求項１記載の真空脱ガス装置の浸漬管。
3. 前記塗布モルタル層は耐熱補強繊維を含む請求項１又は２に記載の真空脱ガス装置の浸漬管。
4. 前記塗布モルタル層は断熱モルタルである請求項１〜３の一項に記載の真空脱ガス装置の浸漬管。
5. 前記塗布モルタル層の厚みは前記芯金の厚みよりも薄い請求項１〜４の一項に記載の真空脱ガス装置の浸漬管。