JPH0143809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術的分野および背景 本発明は、ガス、粉末又はワイヤを選択的に導
入することにより高温度の金属を処理するための
装置、特にそのための耐火性ノズル又はプラグに
関する。処理は或る種類の容器内に入れられた液
体或いは導管または通路に沿つて流動している液
体に行なうことができる。

被処理液体は、通常、侵害もしくは危険と見做
すことができるような高い温度にある。本発明者
等が開発した装置は、動作において安全であり、
しかも処理を開始すべき時点まで液体から充分適
切に保護されるように設計されている。

被処理液体としては、溶融スラグや金属があ
る。金属に関しては鉄および非鉄金属を、本発明
の装置を用いていろいろな目的のために処理する
ことができる。ここに述べる装置は、排他的にで
はないが、主として、ガス、粉末および固体を鉄
鋼溶融物に導入するように設計されている。

装置はまた、鉱石から選択された金属を得たり
精錬するのにも使用することができよう。例えば
タングステンの鉱石あるいは酸化物をアーク炉内
で溶融金属状態に還元することにより得ることが
できる。本装置は炉の金属溶融物内に新鮮な粉末
鉱石または酸化物を吹入するのに用いることがで
きる。

追つて詳細に開示される本装置は、鉄からスチ
ールもしくは鋼を製造する場合に用いることがで
きる。また、合金添加物を導入するための簡便な
手段として真空ガス抜きで使用するのに適してい
る。一次および二次精錬、脱酸および脱硫を、本
装置を用いて有利に実施することができる。鋼
（および他の金属）の組成を、固化前の任意時点
でガスまたは固体または粉末状の物質を導入する
ことにより制御したり変性することができる。例
えば、溶融物は、炉、インゴツトモールドならび
に製鋼容器のような容器、いろいろな種類のとり
べ、ガス抜き装置およびタンデイツシユ内で処理
することができる。

金属鋳造加工において鋳込み前または鋳込み
中、容器内の溶融金属中にガスを導入することが
必要または望ましい場合がある。ガスは、いろい
ろな目的で、例えば容器の底部領域に注入され
る。ここで言ういろいろな目的には、清浄、比較
的低温の底部領域から固化生成物を剥して、金属
が取出される容器底部出口の近傍から固化生成物
を除去するのを促進すること、溶融物全体に亘り
温度を等化することおよび撹拌して溶融物内に合
金添加物が分散するのを促進することなどが含ま
れる。通常は、アルゴンのような不活性ガスが用
いられる。酸素、二酸化炭素、炭化水素ガスのよ
うな反応性ガスも時として溶融物の化学的性質に
依存し代りに用いられる。

従来提案されているガス注入装置においては、
容器の耐火性内張に多孔性の煉瓦を用い、滑りゲ
ート鋳込み弁に固体の多孔性プラグを設け、そし
て慣用の消費可能なランスを用いていた。多孔性
の煉瓦を備えている設備には単純性と言う利点が
ある。しかしながら残念なことに、容器の内部に
露出される多孔性の煉瓦は、例えば容器の排出と
再充填との間で金属スラグまたは金属酸化物が付
着して有効でなくなつてしまうことが起り得る。
さらに、再充填の際に、溶融金属の衝突や熱シヨ
ツクにより煉瓦が損傷することがある。このよう
に煉瓦が予期せずに故障した場合には、極めて危
険な結果を招来し得る。故障の端緒を視覚的点検
によつて検出することが考えられるが、容器内に
上から見下すようにして或る距離を置いての点検
は容易などと言えるものではない。

ガス注入用に適応されたすべりゲート弁は比較
的に安全であるが、鋳込みと同時にガス注入を可
能にするためにはゲート弁構造が極めて複雑なも
のになる。

慣用のランスも操作が或る程度面倒であり、費
用が高く付き、しかもその使用によつてはね返り
のあることを考えると危険でないとは言えない。

本発明は、就中、従来のガス注入方式と関連す
る上に述べたような欠点を克服することを目的と
するものである。追つて開示する装置は、金属溶
融物内に物質を深く導入することができ、通例用
いられている消費されるランスによつては容易に
達成できない利点を呈する。

鉄鋼冶金においては、溶融物は、アルミニウム
およびカルシウムまたはその合金を導入すること
により脱酸および脱硫しなければならない場合が
しばしばある。組成の制御もしくは「調整」は普
通、溶融物内で固体または粉末状の合金添加物を
溶解することにより行なわれている。不純物の有
害な作用もしくは影響を阻止したりあるいはまた
溶融物から特定の組成物を生成するように調整す
る目的で溶融物に多くの物質を添付することがで
きる。しかしながら、可能な処理物質を網羅した
カタログを提供するのが目的ではない。物質もし
くは材料の選択は溶融物、その出発および最終組
成に依存し、必要に応じて適当な添加物を選択す
るのは作業に就事する化学技術者または冶金技術
者の権能内にある。

鋼溶融物または実際上他の金属の溶融物に添加
物を導入することは、特に、合金添加物が容易に
溶解しまたは酸化しあるいは気化する場合、面倒
である。例えば、鋼溶融物にアルミニウムを添加
するのは、アルミニウムが低融点を有しているこ
とを鑑みた場合困難な作業である。溶融物上にア
ルミニウムを単に落下させた場合には有意味な脱
酸は達成されないであろう。アルミニウムが溶融
物の頂部で無効に浮いているのではなく、液化し
て反応する時間を有するように溶融物内に深く送
り込まなければならない。カルシウムの方も溶融
物内に深く供給する必要がある。従来の送り込み
もしくは供給方法では、ランスが用いられたりあ
るいはまた合金添加物を溶庸物内に深く追い入れ
るために複雑で高価な設備が用いられている。ラ
ンスでの操作は、明らかに単純ではあるが、先に
述べたような欠点を有している。

追つて開示する装置は、金属溶融物内に深く粉
末または固体形態で合金または処理添加物を導入
することを容易にする。この装置によれば、溶融
物の正確な調合は非常に直截的な操作となる。そ
の好ましい実施態様においては、粉末または固体
を導入する過程中に溶融物に不活性ガスまたは反
応性ガスを吹入することができる。

発明の開示 本発明によれば、容器に収容された高温液体中
に選択された物質を導入する装置に用いる交換可
能な耐火性プラグが提供される。

本発明が適用される装置は、(1)前記液体の液面
の下方で前記容器の壁の穴内に設置されるに適
し、同一又は異なつた物質を選択的に前記液体中
に導入するために外端から液面に面する内端間で
貫通した複数の通路を有し、且つ内端に前記通路
を放出自在に閉鎖するための耐火性閉鎖要素を備
えた耐火性ノズルと、(2)前記閉鎖要素を外部から
操作するために前記各通路内に挿入される可動要
素と、(3)前記閉鎖要素を選択的に前記液体中に放
出するために前記可動要素を選択的に前進操作す
るための機構と、より構成されている。

上記装置において、前記耐火性ノズルは物質を
選択的に導入するための前記複数の通路を有する
耐火性本体と、その内端に交換自在に配置され前
記通路に整列した貫通通路を有し且つ内端に前記
閉鎖要素を保持するための着座部を備えた耐火性
プラグと、前記着座部に一時的に仮保持された前
記閉鎖要素とからなる。

上記の構成にしたため、耐火性プラグ及び閉鎖
要素の部分のみ各回の作業の終了後に新品と交換
すればよく、耐火性本体は各作業毎に交換する必
要はなく通常数回使用された後に廃棄出来る。こ
れは耐火性ノズルを本体とプラグに分割したため
の効果である。そのため装置は全体的に安価に構
成出来る。

本発明が適用される物質導入装置によれば、複
数の通路の使用が選択的に行われるから、任意の
物質（ガス、粉末またはワイヤで、全部がガスの
み、或いは粉末のみの場合も含む）を任意の順序
または時点に導入できる。例えば溶融金属の処理
中にそのサンプリングと組成の分析が一定時間間
隔で行われる場合に、組成ずれに応じて選択され
た１つの通路から所定量の金属粉末を導入する。
一旦この作業が終ればこの通路は逆流する溶融金
属の固化で閉塞されてしまい最早使用することは
できない。若しも通路が１つだけなら、見込みに
よる組成の修正を適確に行うことは極めて困難で
ある。これに対して本発明では１つの物質導入装
置には複数の通路が具備され、それから任意の順
及び量で物質の導入を行うことができ、制御が極
めて容易である。

また、本発明の耐火性プラグが使用される耐火
性ノズルは耐火性本体とそれを貫く複数の通路と
前記通路の液体側の内端を一時的に閉鎖する耐火
要素とより成るため、安価で使い捨てが可能であ
り、また容易に交換できる。

装置は、ガス、ワイヤまたは粉末を液体に送り
込むための通路に最も適した幾つかの形態をとる
ことができる。実際、装置は異なつた物質、例え
ば異なつた物理的状態にある物質を実質的に任意
に選択された順序で液体に送ることを可能にする
複数の通路を有することができる。

装置によつて処理される液体は、排他的にでは
ないが主として金属溶融物である。

ガス状もしくは気相の物質を導入するために、
本体の液体もしくは溶融物側の端に、複数の毛細
管孔を鑿孔して、通路により搬送されるガスを受
ける充填室からガスを該毛細管孔に供給するよう
にすることができる。この場合には、液相溶融物
が毛細管孔内に時期尚早に流入するのを阻止する
ために、閉鎖要素で本体の液体もしくは溶融物に
面する側の面を覆う。可動部材は、本体内部に設
けられたガスパイプである。このパイプは、保護
閉鎖要素を打撃して本体の端を溶融物に露出する
ために固定された端閉鎖要素を備えることができ
る。パイプ部材は、ガスを充填室内に排出するた
めにその壁に開口を有している。該充填室は、本
体に形成された凹部および該本体の溶融物に面す
る部分によつて形成することができる。本体の液
体または溶融物側の端に、毛細管孔が形成されて
いるプラグが座着される凹部もしくは端ぐりを設
けて、該プラグを端ぐりの底部から離すことによ
り上記の充填室を画定するようにするのが好都合
である。

溶融物に粒状の物質を導入するために、装置の
可動部材は、流動化部に接続された管として、こ
の管にガスおよび粒状物質の流れを供給する。上
記可動部材は直接、物質を溶融物内に排出するこ
とができる。本装置によれば、塊状化しなけれ
ば、冶金上の使用にとつて不満足であるような
「微細化された物質」も微細化された状態で注入
することができる。可動部材は、通路閉鎖要素の
放出時に流れを急激に解放する閉鎖部を有するの
が有利である。この閉鎖部は溶融物との接触で直
ちに液化する金属から造ることができる。

可動部材を放出可能な閉鎖要素に対して推進さ
せるために任意慣用の手段を用いることができよ
う。手で操作できるレバーを設けて可動要素を変
位することもできる。また、このレバーは例えば
油圧で動かしても良い。別法として、コツキング
されたばね駆動手段を用いて可動部材を急激に変
位することもできる。

導入すべき物質が固体である場合には、この物
質はワイヤまたは細長い焼結また射出成形された
棒のような線条もしくはストランドの形態で供給
される。粒状の材料も、薄壁の管内に詰められた
ストランドとして供給することができよう。スト
ランドは任意慣用のワイヤ送り装置もしくはワイ
ヤフイーダによつて溶融物内に駆動することがで
きる。ストランドを金属溶融物に導入する時に
は、ストランドが溶融物内に入る前に溶融物が通
路に入つて固化凍結するのを阻止するよう注意を
払うべきである。そのための１つの試みとして、
ストランドを通路の溶融物側の端部近傍に位置付
けておき、閉鎖要素の放出とストランドの溶融物
内への進入との間に不当な遅延が生ずるのを回避
することが考えられる。

ストランドが長手方向に充分な剛性を有する場
合にはストランド自体が、閉鎖要素を放出する機
能を行なうようにすることができる。ストランド
に剛性が欠けている場合には、該ストランドを可
動案内管に沿つて通し、該案内管が閉鎖要素を放
出する機能をなす可動部材としての役割を果すよ
うにすることができる。

本発明の他の様相によれば、液体のための容器
またはダクトに設置される耐火性の本体と、該本
体の溶融物側の端に取付けられる交換可能な耐火
性のプラグと、該本体に形成されている通路に入
りプラグ内の整列した通路内に延びるダクト部材
と、溶融物がプラグ内に入るのを阻止するために
装置の溶融物側の端に設けられた着脱可能または
破砕可能な保護要素とを有し、さらに上記保護要
素に向けてダクトに沿いプラグを通してストラン
ドを前進させて該保護要素を離脱または破壊し、
さらにストランドをプラグから溶融物内へと前進
させる手段を備えた、金属溶融物のような液体内
に線条またはストランドの形態にある固体物質を
導入するための装置が提案される。

装置は、選択された長さのストランドが溶融物
に供給された後に該ストランドを切断するための
手段を備えるのが有利である。この切断手段は、
ストランドがダクト部材に入る前に挿入される一
対の剪断プシユから構成することができる。該プ
シユは、ストランドを切断するために整合関係か
ら変位するように相対的に運動可能なようにして
支持部に取付けられる。

装置は、ストランドが液体に入る前に該ストラ
ンドを酸化から保護するために通路に不活性ガス
を供給する手段を備えることができる。しかしな
がら、ストランドと共にガスを供給し導入するこ
とは任意選択的事項である。

本発明は、装置が単一の通路しか有しない非常
に簡単な形態で実施することができる。しかしな
がら、少なくとも２つのダクト部材を設け、その
うちの１つを例えば気相もしくはガス状物質だけ
を導入するのに用い、そして他のダクトを粒状物
質を流動化した流れとして或いはまた固体物質を
ストランドとして導入するのに用いるようにすれ
ば、装置の有用性は相当に高められる。一方のダ
クト部材でストランドを搬送する場合には、他方
のダクトでガスを搬送するのが好ましい。

装置の好ましい形態においては、それぞれ、ガ
ス、流動化した粒状物質および固体ストランドを
液体もしくは溶融物に搬送するために少なくとも
３つの通路が設けられる。個々の通路に個別に閉
鎖要素を設けることができ、さらに別の１つの閉
鎖要素またはシールドを設けて本体の溶融物側に
面する面を覆うことができる。

本発明の実施に当つては、とりべ、鋳型および
タンデイツシユのような容器ならびに上に述べた
装置が装着されたダクトを用いることができる。

本発明によれば、導入される物質のための通路
と、一端に放出可能な耐火性の通路閉鎖要素とを
有する耐火性の本体が液体の容器の壁に設置さ
れ、該閉鎖要素は液体が上記通路に入るのを阻止
するように配置されている構造で、高温液体内に
物質を導入する方法において、液体を容器に装入
し、そして選択された物質の源を上記通路に接続
し、然る後に上記閉鎖要素を、上記通路内から該
閉鎖要素に及ぼされる力によつて液体内に推進し
て上記物質を上記液体に導入する方法が提案され
る。

本発明は、金属の組成を純化し調節し該金属の
固化後のマイクロ構造を制御するためにガス、固
体および粉末から選択された物質を導入すること
により金属溶融物を処理する冶金方法において、
上記選択された物質を前段に記述した方法によつ
て液体金属に導入する冶金方法を包摂するもので
ある。

発明の具体的説明 装置の構成について 第１図ないし第３図に示されている装置１０
は、容器内に収容された溶融金属または導管に沿
つて流れている溶融金属に、ガス（気体）、固体
または粉末を導入するための簡便な手段を冶金技
術者に与えるように設計されている。ガスだけを
注入することもできる。棒またはワイヤ形態にあ
る固体合金添加物を、通常、不活性ガスと共に導
入することができる。棒は、例えば、焼結金属線
条または接着剤で結合された金属粒子から形成さ
れた線条もしくはストランドのような線材とする
ことができる。以後、説明の別宜上、どのように
造られたかに関係なく線条もしくはストランドを
「ワイヤ」と称することにする。また、粉末形態
にある合金もしくは処理添加物を、通常は、アル
ゴンのような不活性ガスである連行ガス即ちキヤ
リヤガスと共に注入することができる。

本発明による装置は、特にガスだけ、またはワ
イヤとガス、または粉末とガスとを導入するよう
に構成することができるが、しかしながら本装置
１０は、これら全てのものを導入する能力を有し
ている。しかしながら冶金技術者は必ずしも常に
これら３つの添加物を導入する能力もしくは機構
を使用する必要はないかもしれない。溶融物の実
際の化学的性質および所望の化学的性質に依存し
て、１つの添加物の導入機能を用いたり或いはま
た２種の添加物の組合せを導入する機能を用いる
ことができる。

装置１０は、該装置を導管または容器の壁に形
成された穴１３に漏洩が生じないように固定する
ための取付手段１２を有する細長い円筒形の耐火
性本体１１を備えている。この実施例において
は、装置１０は、とりべのような容器１５に取り
付けられるものとして示されている。この容器
は、金属被殻１４と比較的肉厚の耐火性内張もし
くはライニングを有しており、被殻には穴１３と
一致する開口が形成されている。確実に漏洩を阻
止するために、耐火性の本体１１は、取付手段１
２により穴１３の相応に先細に形成された部分に
対して押し込まれる先細の内端部１６を有してい
る。穴１３の深さもしくは位置は経験的に選択す
ることができる。

耐火性の本体の内端部１６には深い円筒形の端
ぐり２０が形成されている。この端ぐり内には、
例えば柔いモルタル等を用いて容易に交換可能な
ように耐火性のプラグ２１が固定されている。こ
の実施例においては、プラグ２１の内端は端ぐり
２０の底部から離間しており室２２を形成してい
る。プラグ２１の反対側の端は、本体１１の外端
から若干内側に変位しており、それにより外内端
１６には浅い凹物が形成されている。この凹部内
には、薄肉の高い耐火性を有する円板２４が座着
されている。この円板２４は、上記凹部内に取り
付けられているが、例えばガスを溶融物に導入す
るために装置を作動する時には、後述するように
該凹部から放出される。この円板２４は、放出さ
れた時に砕けるように脆い性質のものである。こ
の円板２４を用いる目的は、プラグ２１を、ガ
ス、ワイヤまたは粉末を導入する時点になるまで
溶融物との接触から遮蔽することにある。

プラグ２１には、溶融物内にガスを噴射注入す
るために、一端から他端まで穿孔されているガス
噴射のための単一のガス通路或いは複数の毛細管
通路２５を設けることができる。第１図には複数
の毛細管通路２５が示されている。

耐火性プラグ２１に毛細管通路２５を用いない
場合には、第１図の代わりに第１２図のように耐
火性円板２４を省略し、ガス通路Ａのプラグ孔３
０の内端（図で左端）に他の閉鎖要素３４，３５
と同様な閉鎖要素３５′を取付け、必要な時にこ
れを弾丸状要素により押し出すようにしても良
い。このようにすれば通路Ａ，Ｂ，Ｃは独立に又
は任意の順序で使用できる。

装置１０には、溶融物に供給される溶融添加物
のための３つの別個の通路が設けられている。最
も内側の通路Ａはガスのための通路である。この
通路の脇には、それぞれワイヤおよび粉末を導入
するための通路ＢおよびＣが設けられている。本
体１１は、各通路毎に１つずつ、端ぐり２０にま
で延びる３つの長手方向の孔を有している。これ
ら孔は、それぞれ金属管２６，２７および２８に
よつて内張りされている。取付け手段１２も、こ
れらの孔と整列する孔を有している。プラグ２１
も同様に、管２６，２７および２８と整列した孔
３０，３１および３２を有している。管２７およ
び２８は、室２２を横切つて延在しプラグの孔３
１および３２内に固定されている。プラグの孔３
１および３２は、該プラグの溶融物側の端に設け
られる耐火性の一時的閉塞要素３４および３５に
よつて閉鎖されている。これら要素３４および３
５は、プラグ２１内に形成されている関連の座部
から押し出すことができる。管２６は、端ぐり２
０の底部で終端しており、それと整列するプラグ
孔３０には閉塞要素３４および３５に均等な閉塞
要素は設けられていない。

上に述べ且つ第１図に示してあるように、通路
Ａ，ＢおよびＣならびにそれらの関連の孔は整列
しており、通路Ａが中心に位置している。しかし
ながら、これら通路はまた互いに120゜の間隔で円
の囲りに配置することもできよう。装置に、余分
の注入通路が要求されるような場合には、このよ
うな円形配置の方が好ましいであろう。

ガスの注入 通路Ａの管２６は、入れ子式に中空のプランジ
ヤまたはガスパイプ３６を受けている。パイプ３
６のほぼ内端部には、中実の先細の棒もしくは弾
丸状要素３８がプラグ孔３０内で摺動可能に受け
られている。弾丸状要素３８に隣接して、パイプ
はガス出口３９を有している。パイプ３６には、
管２６の先細の外端と協働して密封機能を果すよ
うに配置された先細のカラー４０が固定されてい
る。パイプは耐火性本体１１を越えて外方に延び
取付手段１２内の開口を貫通して、ガス供給導管
４２からガスを受けるようにガス入口金具４１で
終端している。

ガス注入動作に先立つて、関連の要素３６，３
８，４０および４１は第１図に示すように位置付
けられる。遮蔽円板２４はその位置に存在し、弾
丸要素３８は該円板２４から離間しており、他
方、密封カラー４０は管２６から離間している。
パイプ３６をこのように位置決めして、選択され
たガスを該パイプ３６に沿い室２２に供給する。
このガス供給は、装置１０から実質的に空気を追
い出すまで十分に長く続けることができる。パイ
プ３６が、管２６内に弛く嵌合しており、カラー
４０が該管２６から離間しているために、掃気ガ
スが室２２から戻つて装置１０から排出される経
路が存在する。このガス排出経路は、装入された
ガスで遮蔽円板２４が早い時期に吹き飛ばされな
いようにするのに十分である。

掃気ガスは、この実施例の場合該ガスが流入し
た管２７を介して逃げ出すことはできない。これ
は、追つて述べるように管２７に対して閉鎖部を
形成する機構５０が設けられていることに由るも
のである。

ガスは管２８に流入することはできず、したが
つて装置から該管２８を介して逃げることもでき
ない。さらに、ガスは耐火性の本体１１と管２
６，２７および２８との間を通つて装置から逃げ
ることもできない。これら管は、本体１１に気密
にセメント固定されて取り付けられるか或いはま
た該本体１１がこれら管を取り巻くようにして気
密に現場成形されている。

ガスの注入の開始に当つては、ガスパイプ３６
により形成されているプランジヤが管２６に沿つ
て溶融物に向つて前進せしめられる。パイプ３６
は、遮蔽円板２４に対して弾丸状要素３８を押し
て、該円板２４を破砕するかまたは押し出して、
それにより毛細管通路２５を露出する。それに代
る第９図の変形例の場合には、遮蔽円板２４の代
りに閉鎖要素３５′をプランジヤー３６が押す。
そこでガスは、室２２および毛細管通路２５を通
つた後に溶融物内に入ることができる。パイプ３
６を前進すると、そのカラー４０が密封状態で管
２６の内側に接触して、要素２６と３６との間の
ガス排出路を閉鎖する。この構成に由り、ガス注
入通路と装置のカバー板５３との間に密封もしく
はシールを設ける必要はない。溶融物への露出後
弾丸状要素は、孔３０を、溶融物が該孔に沿つて
漏洩しないように塞ぐ。

ガス注入が完了すると、弁機構（図示せず）に
よりガス供給を簡単に遮断することができる。溶
融金属はそこで毛細管通路２５内に流入して該通
路２５内で固化する。

パイプ３６により構成されるプランジヤを動か
すために、装置にはレバー５２が設けられてい
る。このレバーは、取付け手段１２のカバー板５
３に枢着されており、パイプの入口金具４１と係
合する端を有している。

またカバー板５３には、安全ストツパ５４が枢
着されている。このストツパ５４は、パイプ３６
の不本意な運動および円板２４の早まつた解離も
しくは破砕を阻止することにある。ストツパを揺
動して、金具４１と板５３との間に介在する位置
から離間した時に、パイプ３６の連動が許容され
る。

ワイヤ注入 ワイヤの注入は、遮蔽円板２４および閉塞要素
３４の解離もしくは放出後に、通路Ｂ、管２７お
よびプラグ孔３１に沿つて行われる。このワイヤ
注入は、通常は、ガスの存在下で行われる。ガス
はパイプ３６および室２２を介して供給されて、
管２７に形成されている穴６０を介しワイヤ注入
管２７内に流入する。

管２７は、本体１１の外端と同面関係で終端し
ている。本体１１のこの端と係合するカバー板５
３は、管２７と整列した開口を有している。該開
口に設けられたシールもしくはガスケツト６２に
より、本体１１とカバー板５３との間の界面にお
けるガスの漏洩は阻止される。カバー板５３およ
び機構５０は、ワイヤ剪断装置の協働する剪断要
素を有している。即ち、剪断プシユ６４が、管２
７と整列するカバー板開口内に座着されている。
第２の剪断ブシユ６５が機構の板６６に設けられ
ている。この板６６は、カバー板から突出してい
るピポツト軸６８上で円弧状に連動することがで
きる。ナツトおよびばね座金アセンブリ６９が板
６６をカバー板５３に対して押し付けて保持す
る。レバー（図示せず）を用いて板６６を往復的
に動かすことにより、ブシユ６４および６５は整
列したり整列しなくなるように運動する。ブシユ
が整列関係から不整列となる方向に動かされる時
に、該ブシユを通して挿入されたワイヤが該ブシ
ユにより切断される。

板６６には、剪断ブシユ６５と整列関係で管状
のユニオン７０が取り付けられている。このユニ
オン７０は、装置１０を管状の導管７１を介して
ワイヤフイーダもしくはワイヤ供給系（図示せ
ず）に結合している。ワイヤフイーダは、任意適
当な形態および構造のものであつてもよい。ユニ
オン７０および導管７１は自在継手７２で合体し
ている。該自在継手７２は、板６６に要求される
運動を可能にし不整合もしくは公差を許容もしく
は吸収する。

板６６は、ワイヤ供給位置で示されており、剪
断ブシユ６４および６５は整列関係にある。ワイ
ヤの送りが開始するまで、板６６は、ブシユが完
全に不整列である位置にある。板６６は、カバー
板５３に対して押されており、ブシユ６４の開口
を閉鎖し、したがつてガスは管２７に沿う通路を
経て逃げることはできない。

ワイヤ注入の開始に当つて、先に述べたように
管２７にガスが供給される。その場合、板６６は
ピボツト軸６８を中心に揺動されて、それにより
ブシユ６４および６５は整列し、ワイヤフイーダ
は起動される。ワイヤは導管７１に沿つてユニオ
ン７０内へと移動し、そこから整列したブシユ６
４および６５を通つて送られる。次いで、ワイヤ
は管２７内に入り、ガスの存在下で該管２７に沿
つて移動しプラグ孔３１内に入る。最後に、ワイ
ヤの端は閉塞要素３４に突き当たり、該閉塞要素
３４はそれにより変位して溶融物内に入る。

ワイヤフイーダは、選択された量のワイヤが溶
融物内に送られるまで動作状態に保持される。選
択された量のワイヤが供給されると、板６６は元
の位置に戻されて、ブシユ６４および６５をして
ワイヤを剪断せしめる。そこで、ガス供給を遮断
することができる。プラグ孔３１内に残つたワイ
ヤは該プラグ孔３１内で凍結して、効果的に孔３
１を閉塞し、該プラグ孔に沿い容器１５から溶融
物が逃げ出るのを確実に阻止する。

粉末注入 粉末添加物は、アルゴンのようなキヤリヤガス
もしくはピークルガスに連行されて装置１０およ
び溶融物に供給される。ガス／粉末混合物は、第
３図に示してある装置８０で生成される。装置８
０は、選択された粉末８２を収容している包入さ
れた供給ホツパ８１を備えている。ホツパ８１の
底部は、排出パイプ８４を有しており、粉末は制
限された制御オリフイス８５を通過した後にこの
パイプ８４に入ることができる。パイプ８４は、
同軸的に取付けられた内部キヤリヤガス供給パイ
プ８７を有する連行導管８６の頂部に開口してい
る。ガス供給導管８８も、ホツパ３１内に入つて
おり、粉末８２を流動化する作用をなす。導管８
５に流入する流動化された粉末は、供給パイプ８
７から発生されるキヤリヤガスの噴出に出合い該
キヤリヤガスで連行される。ガスおよび粉末の混
合物は、装置１０の通路Ｃに接続されている搬送
パイプ８０に入る。ガス／粉末の割合いは、ホツ
パ８１および連行導管８６内のガス圧を変えるこ
とによつて制御される。

通路Ｃの管２８内には、鋼製のパイプ９１によ
つて形成された中空のプランジヤが運動可能に取
付けられており、このパイプ９１は、例えばムラ
イトの内張を有することができる。該パイプの内
端は、閉塞要素３５に近接してプラグ孔３２内に
位置している。パイプのこの端は、鋼またはアル
ミニウム製キヤツプもしくはプラグ９２によつて
閉ざされている。パイプ９１の他端は、本体１１
から外方に延びており、カバー板５３に形成され
ている開口を貫通している。このパイプは、カバ
ー板５３上に離間して取付けられている板部材９
４に設けられている孔で終末している。板部材９
４の取付け部は、カバー板５３内に突出している
案内棒９５を備えている。板部材９４はカバー板
５３に向つて運動可能であつて、パイプ９１を閉
塞要素３５と係合するように駆動することができ
る。カバー板５３への運動可能な板６６の取付け
と実質的に同じ仕方で、対をなす板部材９６が板
部材９４に枢着され且つ該板部材９４に押圧され
ている。板部材９６は、ガス／粉末導管９０が固
定される孔を有している。板部材９６を回動する
ことにより、その孔を板部材９４の孔と整合した
り整合関係から離脱することができる。レバー９
８が側部レバー５２と共にカバー板５３に枢着さ
れており、板部材９６と係合している。レバー９
８は導管９０の周りに嵌合するように二股状に形
成されている。

板部材９４，９６およびパイプ９１は、粉末添
加物を注入できる状態において第１図に示すよう
な位置を占める。ガス連行装置は、ガスおよび粉
末をパイプ９０，９１に供給するように起動され
る。しかしながら暫くは、ガス状混合物は、キヤ
ツプ９２および閉塞要素３５により溶融物に流入
するのを阻止される。ガスを溶融物に流入させる
ためには、レバー９８を操作して要素９１，９４
および９６を１つの単位として第１図で見て左方
に変位する。したがつて、パイプ９１は閉塞要素
３５に押付けられ、後者をその座部から押出し
て、しかる後に溶融物内に入る。溶融物に接触す
ると、キヤツプ９２は破壊する。ガス／粉末は、
かくして急激に溶融物に流入せしめられ、そして
ガス圧力で溶融物がパイプ９１内に流入すること
は阻止される。ガス／粉末注入が完了したと判断
されると、板部材９６が板部材９４上の枢着部を
中心に回動せしめられる。これにより、板部材９
４，９６に形成された孔は整列状態を解かれ、ガ
スおよび粉末の供給は遮断される。板部材９６の
変位に際して、板部材９４および９６をそれらの
孔が整列した状態に保持する働きをなすシヤピン
１００が破砕される。ガスおよび紛末の供給の遮
断で、溶融物がパイプ９１内に入つてその中で固
化することができる。

レバー５２，９８および板６６および９６の作
動は、適当な金てこを用いて手で行うことができ
る。安全ストツパ５４は、レバー５２および９８
双方の早まつた作動を阻止する。該レバーは、ス
トツパ５４が図示の閉塞位置から動いた後にのみ
作動可能である。

通路ＡおよびＣに沿つての注入が完了する時に
は、容器１５内の金属静水頭に起因して、溶融物
がランスパイプ３６および９１を第１図に見て右
方に押す危険が或る程度存在する。このような事
態を阻止するために、或る種の形態の安全ロツク
を組込むことができる。例えば、レバー５２およ
び９８に、該レバーを作動された位置に保持する
ラチエツト爪を設けることができる。

所望ならば、レバー５２，９８および板６６，
９６の作動は、モータあるいは油圧アクチユエー
タ（作動装置）によつて行なうことができよう。
その場合には、安全ロツクを省略することが可能
であろう。

操業条件 ガスの流量および固体または粉末添加物の量
は、就業化学技術者または冶金技術者によつて決
定される因子もしくはフアクタにより支配される
ものでなることは言うまでもない。したがつて厳
密で確定的な規則を与えることはできない。以下
の説明において、操業条件は、単なる例示の目的
で、15トン容量のとりべで鋼溶融物を処理するた
めに示されるものである。

ガス消費量は、溝Ａに沿つての35ないし40psi
（2.4ないし2.7パール）の範囲内での注入圧力で、
0.5ないし12標準立方フイート／分（scfm）（0.85
ないし20.4標準立方米／時）とすることができ
る。

とりべに供給されるワイヤの量は、とりべ内の
鋼トン当り１ないし1.36Kgとすることができる。

とりべに供給される粉末は、30メツシユあるい
はそれより小さいものとすることができる。トン
当り10ポンド（4.5Kg）が要求されるであろう。
粉末供給率は、供給されるガスの標準立方フイー
ト（28.3lt）当り１ポンド（0.45Kg）となり得る。
装置７０内のガス圧力は、35ないし40psi（2.4な
いし2.7バール）とすることができ、最大許容圧
力は100psi（6.9バール）とすることができる。粉
末／ガス混合物は1/4インチ内径（6.4mm）のパイ
プ９１を介して、0.5マツハ以上の速度で溶融物
に入ることができる。

装置１０の使用が終り、容器１５を空にしたな
らば、カバー板５３を取付け手段１２からボルト
を緩めて取外すことにより装置を容器から取外
す。管３６，９１およびプラグ２１は、本体１１
から取出して交換する。新しいプラグ２１を設置
する前または設置後に、新しい閉塞要素３４，３
５および円板２４を装着する。そこで本体１１を
再び容器壁１４に装着してカバー板５３を介しボ
ルト締めにより本体１１をしつかりと先細の座部
内に押し入れる。装置１０を再使用のために準備
する過程で、ストツパ部材５４を前述の安全位置
にして、レバー５２および９８の時期尚早の動作
または不本意な動作を阻止することができる。可
動板６６は、剪断ブシユ６４，６５が完全に整列
しないように位置決めされる。板部材９４および
９６は、それらのガスおよび粉末を通す孔が整列
するように位置決めし、そして新しいシヤピン１
００を挿入する。

要素１１，２１，２４，３４，３５および３８
を除き、また別旨の記述が無い限り、装置は普通
の工業材料、例えば鋼もしくはスチールから構成
される。上に列挙した要素は、耐火性材料から造
られる。遮蔽円板２４は高アルミナ材料から造る
ことができよう。要素３４，３５および３８も高
アルミナ耐火材料から造ることができよう。有利
な材料としてコンクリートを選ぶことができよ
う。本体１１およびプラグ２１は、プレス成形し
焼成した耐火物とすることができるが、しかしな
がらまた、プラグ２１に関しては高アルミナ耐火
コンクリートから鋳造するのが有利である。

本体１１は続けて幾回かの処理操業に用いられ
るべきであるが、コンクリートから製造した場合
には、その交換費用はそれほど高いものではな
い。同様に、要素２１，２４，３４，３５および
３８の交換費用も無視し得る程度のものである。
管３６の交換には最小限度の費用しか要さない
が、溶融物に接触する弾丸状要素３８が管３６か
ら容易に離脱可能に造られている場合には繰返し
再使用することができよう。

既述のように、総ての耐火性要素、そして幾つ
かの、また所望ならば総ての供給パイプを交換す
ることができる。設計は、交換の容易性を念頭に
置いて行なつた。使用者は、パイプ、プラグ、遮
蔽要素および閉塞要素を完備した交換用本体のス
トツクを保管しておくのが便利であろう。このよ
うにすれば、再充填するために容器を準備するの
に必要とされる時間を最小限度にすることができ
る。

化学技術者または冶金技術者は、場合により、
ガスだけを注入する必要のない事例に出会う。固
体および粉末添付物のいずれかまたは双方を注入
すれば良い場合もある。このような場合にはレバ
ー５２を操作する必要はない。デイスク２４は、
ワイヤ送りを設定するかあるいは粉末供給レバー
９８を作動する時に、それぞれ閉塞要素３４，３
５が、前進するワイヤまたはパイプ９１により溶
融物に向つて推進されて、それにより座部から放
出されるかまたは破壊される。

本発明による装置１０は、容器または導管内に
深く取付けるように良く適応されており、それに
より処理または合金添加物が溶融物内に分散する
のに充分な時間が確保される。したがつて、この
ような添加物が無効的に金属溶融物の湯面にスラ
グを生ぜしめる可能性は最小限度に抑制される。

他の実施例 次に述べる実施例は、第１図に示した実施例に
おけるワイヤ導入装置（通路Ｂとそれに関連する
部分）の代りに使用できる例を示す。図示はしな
いが、異つたまたは同一の物質を導入できる他の
通路も同時に存在することに注意されたい。この
実施例は、第４図、第５図および第６図に示され
ており、そして装置１０の要素に対応する要素に
は、装置１０の要素に付けた参照数字の前に数字
２を付けて示しておいた。例えば、この実施例の
装置は、参照数字２１０で表わされる如くであ
る。

さて、第４図ないし第６図を参照するに、２１
５は、例えばとりべのような溶融金属の容器を指
す。容器２１５は絶縁ライニング（裏張）を施し
た鋼製の容器壁２１４を有する。ライニングおよ
び壁には、参照数字２１３が示すように双方共に
開口が形成されており、装置２１０を受けるため
の開口を構成している。装置の耐火性本体２１１
は先細になつており、また受け開口も先細となつ
ているので、取付け手段２１２で本体２１１を容
器２１５の関連の開口内に漏洩が生じないように
押し入れることができる。

装置２１０は、容器２１５内に収容されている
溶融物内に深く合金ワイヤもしくは処理材料を供
給することができ、したがつて、該装置２１０は
容器の底部に隣接して配置されているが、底部に
対する正確な配置はこの場合にも経験の教えると
ころに従い変更することができる。

装置２１０の心臓部は、本体２１１である。こ
の本体２１１は、肩付きの耐火性プラグの形態を
有しており、例えば耐火コンクリートの鋳造物と
して造られている。本体は両端、即ち内端および
外端１１１および１１２を除き、金属製の罐もし
くはケーシング内に包入されており、ケーシング
外面は上記受け孔と溶融物が漏洩しないように密
封嵌合する。本体２１１には端から端に延びるワ
イヤ用の通路２Ｂが貫通して形成されている。通
路２Ｂの長さの少なくとも一部分は、本体２１１
の外端１１２から内向きに延びる金属製スリーブ
２２７によつて画定される。ワイヤはスリーブ２
２７内に摺動可能に密接して挿入されている。

本体２１１にはまた、外端１１２から金属製ス
リーブ２２７の下流側で通路２Ｂに到る通路１１
５が貫通形成されている。この通路１１５はガス
を上記通路２Ｂ内にそして最終的に溶融物内に搬
送するためのものである。

本体２１１の内端には、通路２Ｂと同心の凹部
が設けられている。閉塞要素、即ち耐火性の円板
２３４が該凹部内に座着されており、通路２Ｂを
閉塞している。この円板２３４はガス透過多孔性
にするのが好ましい。このデイスクは、ワイヤＷ
の前方向推進によつてその凹部から脱落し得る。

本体２１１を定置保持するように、装置２１０
は、カバー板２５３、取付けリング１１６および
挿入リング１１７を備えている。取付けリング１
１６は、ボルトのより取付け手段２１２に固定さ
れている。一方、挿入リング１１７は、取付けリ
ング１１６にボルト結合されており、本体２１１
の肩部１１９のための座部１１８を構成してい
る。取付けリング１１６は螺着された３つのボル
ト１２０を有しており、カバー板２５３はボルト
１２０のためのスロツト開口１２１を備えてい
る。該ボルトおよび開口は、カバー板２５３を取
付けリング１１６に固定するための迅速解放差込
型のカツプリングとしての働きをするものである
ことは理解されるであろう。リング１１６から板
２５３を分離すれば、本体２１１を取外すことが
できる。ボルト１２０は本体２１１に対しカバー
板によつて及ぼされる力を設定し、該本体をその
座部に抗して受け開口内に押し入れて気密性を達
成するための便利な手段となつている。

カバー板２５３は通路Ｂと整列した中心孔２１
４を有している。カバー板２５３の周辺から円形
の通路１２７に内向きに別の孔１２６が延在して
おり、この孔１２６はガス供給管路に接続するよ
うにねじ切りされている。通路１２７は、本体２
１１および板２５３の相対的角度配位に関係な
く、孔１２６に沿つて供給されるガスがプラグの
ガス通路１１５に流入することを確保する働きを
なす。

レバー２６６が、金てこ、モータまたは油圧ア
クチユエータ（図示せず）により２つのボルト１
３０，１３１の１つを中心に往復回動可能なよう
にしてカバー板２５３の外面に取付けられてい
る。また、上記ボルトには、レバー２６６をしつ
かりとクランプカバー板２５３に対して圧接する
ようにデイスクばねが取付けられている。レバー
２６６は、硬化鋼製のブシユ２６５が装着されて
いる。類似のブシユ２６４がカバー板２５３の孔
１２４に嵌着されている。レバー１６６を、ブシ
ユ２６４，２６５が整列した位置から強制的に変
位することにより、これらブシユは協働してワイ
ヤＷを剪断する。

レバー２６６はまた、たわみ性の案内管１３５
のための碇着部１３４を有している。該案内管１
３５は、ワイヤＷを、適宜配設されたワイヤフイ
ーダ（送り装置）Ｆから装置２１０に送る。

使用に当つて、容器２１５と装置２１０は図示
のように設定される。容器２１５に被処理溶融物
を装填する前または装填中或いは装填後に、（ア
ルゴンのような）ガスを通路１２６および１１
５、通路２Ｂおよび円板２３４（但し多孔性であ
る場合）を介して容器に送ることができる。ガス
がアルゴンであれば、このガスはワイヤＷを酸化
から保護する一助となる。容器２１５への充填後
但しワイヤの注入前にガスを通せば、ガスはいろ
いろな目的もしくは役割を果すことができる。そ
のうちの幾つかは本明細書の最初の部分で既に述
べた。

所要の合金添加を開始しようとする時に、ワイ
ヤフイーダＦが起動される。ワイヤＷはそこで、
たわみ性の管１３５に沿い、整列した剪断ブシユ
２６４，２６５を通り、そして通路２Ｂに沿つて
前進せしめられる。該ワイヤが閉塞円板２３４に
当接すると、該ワイヤをさらに進ませることによ
り円板２３４が座部から離脱して溶融物内に入り
溶解する。所要のワイヤＷの算出量（または長
さ）が溶融物に入つた時にレバー２６６を操作し
てワイヤを切断する。ガス圧力と共に通路２Ｂ内
に残つているワイヤは、閉塞デイスク２３４の離
脱に続いて容器２１５から逃げ出す溶融物を妨げ
る作用をする。

溶融物の危険な漏洩に対する安全性はさらに、
レバー２５６を、剪断ブシユ２６５が相手方のブ
シユと整列しない位置に設定することにより得ら
れる。

容器を一旦空にしたならば、装置２１０内に残
つているワイヤを取り出し、装置を再使用のため
に整備することができる。このワイヤ残留部は、
容器２１５の底部に放出することができよう。し
かしながら、クランプ板２５３を取り付けリング
１１６から分離して、本体２１１を取り出すのが
好ましい。その間、ワイヤ残留部は、通常はワイ
ヤ送り方向に放出される。しかしながら、該ワイ
ヤを本体から逆方向に引き出すことも可能であろ
うと想定される。本体２１１を再び装着する前
に、新しい閉塞円板２３４を設置する。

この装置においては、消費材は、ワイヤと、耐
火性の本体２１１と、閉塞円板２３４だけであ
る。本体は、容器２１５の充填および排出に少な
くとも幾回か続けて用いることができるようにす
べきである。特に本体を鋳造可能な耐火性コンク
リートから製造した場合には、交換に要する費用
はそれ程高くはない。

或る種の操業においては、ワイヤを溶融物内に
送り込む必要がない場合がある。装置２１０はそ
の場合、円板２３４が多孔性であることを前提と
して、先に例示した目的でガスを溶融物内に注入
する非常に簡便な手段として用いることができ
る。

次に述べる別の実施例は、第１図の実施例にお
けるガス導入装置（通路Ａとそれに関連する部
分）の代りに使用できるガス導入装置の例を示
す。図示はしないが、異つたまたは同一の物質を
導入できる他の通路も同時に存在することに注意
されたい。この実施例は第７図、第８図および第
９図に示されており、直ぐ前に述べた実施例にお
けるものと対応の要素は共通の参照数字部分に別
の接頭数字を付けて表わされている。したがつ
て、前の実施例において参照数字１００番台およ
び２００番台で表わされている要素は、この実施
例においては３００番台および４００番台の数字
が付けられている。

さて、第７図および第８図を参照するに、ガス
を溶融物内に深く注入するための装置４１０は、
溶融金属のための容器４１５、例えばとりべに取
り付けた状態で示してある。容器４１５はこの実
施例においても、装置４１０の耐火性本体４１１
のための受け開口４１３が形成された熱絶縁壁を
有しており、装置４１０は取付け手段４１２を用
いて容器に固定される。本体４１１および開口４
１３は先に述べた実施例の場合と同様に先細にな
つている。

直ぐ前に述べた実施例におけるように、本体４
１１は、例えば、高アルミナ耐火性コンクリート
から鋳造された肩付の耐火性物品である。本体４
１１は、その両端即ち内端３１１および外端３１
２を除いて金属製の管もしくはケーシング内に包
入されており、そのケーシング外面は、上述の受
け開口と、溶融物漏洩を阻止するように気密に嵌
合している。本体４１１には、一端から他端に横
切つて通路３Ａが形成されており、この通路３Ａ
の一部分は外端３１２から内向きに延びる金属ス
リーブ４２７により画定されている。スリーブ４
２７は、プランジヤ棒５００のための案内として
の働きをなす。

本体４１１にはまたそれを貫通して通路３１５
が設けられており、この通路３１５は外端３１２
から、金属スリーブ４２７の下流に通路３Ａの拡
大部分を構成する凹部もしくは端ぐり５０１に達
している。通路３１５は、ガスを上記端ぐり内そ
して最終的には溶融物内に搬送するためのもので
ある。

この実施例においては、本体４１１の中心で通
路３１５と同軸的に設けられるものとして示され
ている端ぐり５０１は、本体の内端３１１に開口
をしている。通路３Ａに連通するこの端ぐりは、
耐火性のガス分配プラグ５０２のための座部を形
成している。耐火性プラグ５０２内の中心孔５０
４は、通路３Ａと整列しており、そしてプランジ
ヤ棒５００が孔５０４内に延びている。プランジ
ヤ棒５００は、その通常位置においては、耐火性
プラグ５０２の容器側の端に達せず該端に隣接し
て終端している。

高アルミナ材料から造られている耐火性プラグ
５０２には、縦軸方向に貫通して、ガスを溶融物
内に搬送するための複数個の小さい孔４２５が設
けられている。

所望ならば、耐火性のプラグ５０２を、ガスを
通すことができる透過性または多孔性にすること
ができ、その場合には孔４２５を設ける必要はな
い。

本体４１１の内端３１１はまた、端ぐり５０１
および通路３Ａと同心の表面凹部を有している。
高アルミナ性の鋳造もしくは焼成された耐溶解性
円板４２４が、上記凹部内に座着されており、耐
火性の本体４１１を、ガス注入が開始されるまで
溶融金属との接触から遮蔽している。ガス注入が
開始される時点で、上記円板はプランジヤ棒５０
０の前進推力でその凹部から放出されるか或いは
破壊される。プランジヤ棒もしくはプランジヤの
ロツド５００の作動に関しては追つて説明する。

本体４１１は、迅速解放差込型カツプリングに
より固定されたカバー板４５３の主たる金属要素
のアツセンブリにより開口４１３内に保持されて
いる。これら要素およびそのアツセンブリは、直
前に述べた実施例のものと同じであるので、ここ
ではこれ以上の説明はしない。

この実施例においても、カバー板４５３は、本
体４１１およびカバー板４５３の相対角度配位も
しくは配向に関係なく、ガスを本体４１１内の通
路３１５に供給するためのガス通路３２６および
円形のガス通路３２７を有している。

直前に述べた実施例の場合と同様に、開口が設
けられたレバー４６６が、該レバー内のソケツト
に挿入可能なハンドルによつて制限された往復揺
動運動可能なようにして、カバー板４５３の外面
にボルトで取り付けられている。

１つの方向に上記レバーを揺動すると、プラン
ジヤ棒５００が遮蔽円板４２４に衝突してガスを
容器４１５内に通流させるように作動させる。

図示のように、プランジヤ棒５００は円板４２
４から遠隔の端部に拡大部５０６を有する細長い
部材である。１つの有利な実施態様として、プラ
ンジヤ棒５００をスリーブ４２７内で揺動可能に
案内される六角形のヘツドの付いたボルトとする
ことができる。

拡大部５０６は、遮蔽円板４２４に対してプラ
ンジヤ棒５００を右方に駆動するためのハンマー
（打撃）部材５１０と係合する位置で板４５３の
中心開口５０７内に収容される。

ハンマー部材５１０は、レバー４６６に溶接そ
の他の仕方で固定されたシリンダ５１２内で運動
可能であるばねで押圧されたピストン５１１から
構成される。該ばね５１３は、ピストン５１１
と、シリンダ５１２に螺着されて該シリンダを閉
鎖する端キヤツプ５１５との間に作用する。端キ
ヤツプ５１５を調節するのに便利なように、キヤ
ツプ５１５にはハンドル５１６が固定されてい
る。

円板４２４を破壊したり座部から放出するため
にプランジヤ棒５００を作動する以前において
は、該プランジヤ棒５００は、その拡大部５０６
が本体４１１の端３１２から離間している左方位
置にある（第８図参照）。プランジヤ棒５００の
反対側の端は円板４２４から離れている。この時
点においてはピストン５１１は、ばね５１３が圧
縮されて引戻された位置もしくはコツキングされ
た位置にある。レバー４６６は、その２つの限界
位置のうちの１つの限界位置に対応する「準備完
了」位置にある。この状態においては、ピストン
５１１は、開口５０７と整合していない。開口５
０７はピストン５１１よりも僅かに大きいだけで
あるので、ピストン５１１の打撃面はカバー板４
５３の外面に当接する。したがつて、ピストンお
よびそのばねはコツキングされた状態に保持され
る。

レバー４６６を第１の限界位置から第２の限界
位置に向つて動かすと、シリンダ５１２はほぼそ
れと同時にピストン打撃面をして、開口５０７と
の整合位置に向けカバー板４５３の面を横切つて
摺動せしめる。上記打撃面がカバー板との接触か
ら摺動離脱して上記開口と整合関係となると、該
ピストンは直ちにばね５１３により前方向に駆動
される。このようにして、拡大部５０６を打撃し
て、プランジヤ棒５００を前方に推進し、デイス
ク４２４を座部から放出もしくは破壊する。通路
３２６，３１５を介して端ぐり５０１に供給され
るガスはそこで、耐火性プラグ５０２を通つた後
に溶融物内に流入することができる。

容器４１５から溶融物を取出して空にしたなら
ば、装置４１０を、装置２１０を参照して充べた
のとほぼ同じ仕方で再使用のために整備すること
ができる。円板４２４およびプランジヤ棒５００
は容易を空にする都度交換する必要があるが、本
体４１１は、何回か再使用可能であるのが普通で
ある。また容器が空にされる都度、耐火性プラグ
５０２は交換する必要があろう。

装置４１０を再組立てする前にピストン５１１
をそれに作用するばね５１３と共にコツキングさ
れた位置に戻さなければならない。このために、
端キヤツプ５１５をハンドル５１６によつて螺脱
する方向に回転してピストンに作用するばね圧力
を取払う。そこでレバー４６６を出発もしくは元
の限界位置に揺動し、第８図に示すようにピスト
ン打撃面を板４５３の外面に当接する。ピストン
面がこの様に位置決めされた後に、端キヤツプを
螺合方向に回転することによりピストン５１１に
対するばね圧力を適宜復旧することができる。そ
こで装置４１０の再組立てを開始することができ
るわけであるが、この再組立ての過程は、直ぐ前
に述べた実施例の場合と実質的に同じである。但
し、再組立中レバー４６６が変位しないように注
意すべきである。さもなければ、ハンマー部材５
１０が不適切な時期に駆動されてしまうであろう
からである。このような事態を阻止するために、
着脱可能な安全ピンまたは何んらかの他の安全ロ
ツクを設けて、レバー４６６を不適時に変位しな
いように保持することができる。

数多の変更もしくは変形が可能であり、以下そ
の幾つかに関して説明する。しかしながら読者に
は、他の変更をも想到し得るであろう。

耐火性本体１１，２１１，４１１は、金属で包
入されるものとして図示し説明したが、しかしな
がら、これら本体の製造において充分な注意を払
い、その表面が充分に真円で平滑であれば上記の
ような金属包入は省略することができる。

（第１の実施例においては）通路Ａ，Ｂおよび
Ｃの相対位置を、既に述べたように変えることが
できる。

或る種の事例においては、化学技術者あるいは
冶金技術者が、段階的にワイヤまたは粉末を供給
し度い場合とか、２つ以上のワイヤ／粉末組成物
を導入したい場合があり得る。そのような場合に
対処して、耐火性の本体１１およびプラグ２１
は、通路ＢおよびＣに均等な別の通路を備えるよ
うに適応することが可能である。このような別の
通路の各々には、閉塞要素ならびに該要素を脇に
押しやつて容器内に添加物を供給するために通路
を開放するための適当な手段を備えることになろ
う。

所望ならば、余分のガス注入通路を設けること
ができる。この場合には各通路Ａが直接的にガス
を溶融物に供給できるようにして、それにより充
填室２２，５０１や毛細管通路２４，４２４を省
略するのが有利であろう。このような構造におい
ては、弾丸状要素３８にその長手方向に溝を形成
するとかリブを設けるとかして、ガスをパイプ３
６から溶融物内に通すように設計する。この変形
例においては、ガスは孔３０から出る。この孔
は、ガス注入が開始される時点まで、放出可能な
閉塞要素またはプラグを収納している。弾状要
素、および上記パイプは、孔３０よりも小さくす
るのが望ましい。このようにすれば、ガス注入動
作前に、孔３０から該孔および閉塞要素を冷却し
つつ掃気を行うことができる。

ガスパイプ３６の長さを適当に増加すれば、弾
丸状要素３８は省略することができよう。この場
合には、パイプの端が遮蔽／閉塞要素を放出する
作用をなす。

第１の実施例の充填室２２を省略する場合に
は、通路Ａは、ガスをワイヤ送り通路Ｂに供給す
ることは最早やできない。そこで通路Ｂは、別個
のガス供給部を設けられる。このようにすれば、
動作において大きな融通性が得られる。ガスは管
２７に任意適当な個所で供給することができ、必
ずしも第４図に示す仕方で行なう必要はない。ワ
イヤは、通常は管よりも相当に小さいので、ガス
は管内でワイヤの周りを通流する。

既に述べたように、通路Ｂ，２Ｂに沿つて送ら
れるワイヤは閉塞要素３４，２３４を変位するの
に利用される。或る種のワイヤには、これら要素
を押し出すのに充分な剛性が欠けているものがあ
る。そのような場合、通路Ｂ，２Ｂには、軸方向
に運動可能なワイヤ案内管を付加することができ
よう。そして、このような管を用いて要素３４，
２３４を放出することができよう。なお管を取付
けて動かすための手段は、粉末供給通路Ｃと関連
して図示し述べた様に実施することができよう。

このような案内管は、例えば耐火性の材料から
作られている同軸の内側の管の周りに配設された
外側の剛性の管から構成することができる。これ
ら管間の空間に耐火性の充填物を収容することが
できる。ワイヤ送りを開始しようとする時に、上
記の案内管を溶融物内へと前進させる。溶融物内
への案内管の前進と、ワイヤが溶融物に達する時
点との間には遅延が介在し得るので、溶融物の逆
行が起り得る。このような事態は、内側の管の端
に密接に嵌合する押出し棒を設けておくことによ
り阻止することができよう。この棒は、ワイヤが
該棒に当接した時に溶融物内へと押し出される。
便利な構造において、ガスは、可動の案内管にそ
の外端もしくは該外端に隣接する個所で供給され
る。初期状態においては、ワイヤは管内に部分的
にか延在していないからである。ワイヤ送り動作
を開始するためには、上記管を前進させて通路閉
塞要素を放出する。ガスは直ちに管から溶融物内
に流入せしめられる。ワイヤが溶融物に達する前
に遅延が介入し得る。管に流入するガスは、ワイ
ヤの周りを流れなければならず、ガスがワイヤの
端を通過する管内の個所ではガスは減速する。こ
のように減速されて溶融物に流入するガス流は、
上記のような溶融物の逆流を阻止できない程に低
速である場合があり得る。ワイヤが溶融物に達す
るまでこのような逆流の可能性を阻止するため
に、第９図のように管２７内にはその溶融物に面
する端に隣接して一時的な邪魔要素もしくは部材
６００を設置することができよう。ガスの流れに
利用可能な空間を制限するこの邪魔要素６００に
よつてガスは、気泡としてではなく、ガス噴射流
として溶融物内に供給される速度に加速される。
この邪魔要素は、ワイヤＷと同じ直径を有する中
実の円筒形の金属製鼻部６０１を有するものとす
ることができる。またこの邪魔要素６００は、管
２２の内側と摩擦係合して、ガスにより時期尚早
に変位されるのを妨ぐための脚部６０２を有して
いる。しかしながら、この摩擦係合は、溶融物も
しくは液体内に、将に入ろうとしているワイヤに
より該邪摩要素を溶融物内に押し入れることを許
容する程度の摩擦係合である。この邪摩要素は、
第１０図のように所定直径の金属棒に単にスリツ
トを形成して例えば４本の脚６０２を形成し、第
１０図のようにこれら脚６０２を外方に曲げて管
２７と係合するようにするだけで実現できる。

使用者が、通路Ｂに沿い設定された直径のワイ
ヤを供給することに限定されるのは不利であろ
う。使用者はいろいろな時点で異なつた直径のワ
イヤを使用することを欲するのが一般であろう。
この場合、直径は、例えば4.5ないし12mmの範囲
となろう。この場合、小直径のワイヤは、第１図
および第４図に示した装置１０および２１０にお
いては、閉塞要素３４に突当つた際に曲つて反つ
てしまうことが起り得る。そうなると詰りが生じ
得る。しかしながら図示の装置は、このような曲
りの危険を回避するように簡単に適応可能であ
る。この適応の目的で、管２７，２２７の内側に
ワイヤのための内側支持管を取付けることができ
る。この内側支持管は、管２７，２２７の外側の
右端から端ぐり２２の底部または閉塞要素２３４
に対面するプラグ２１の内面に極く近接する個所
まで延びている。例えば、支持管に固定されて管
２７，２２７内に密接に嵌合された整合用スペー
サ（間隔材）で支持管を管２７，２２７の内部に
同軸的に位置出しする。これらスペーサは、支持
管の端に隣接して設けることができ、また所望な
らばその中間位置にも設けることができる。管２
７，２２７の外端には、管２７の主部分の内径よ
りも大きいスペーサを受けるように端ぐりを形成
することができる。この構成によれば、管２７の
長手方向における支持管の正しい位置決めが保証
される。

供給すべき各ワイヤの寸法毎に１つの内側支持
管を準備しておくことが考えられる。この場合、
各管は、関連のワイヤの妨害を受けない運動を可
能にする直径を有する。支持管には、共通の寸法
のスペーサが用意される。

このような内側の支持管は、粒子形状の合金ま
たは処理添加物が詰められた薄壁の剛性の罐もし
くはスリーブからなるワイヤを送るのに特に有利
である。

閉塞要素３４，２３４を放出する可動の管を使
用できる旨を既に述べた。そこで上に述べた支持
管をこの放出を行なうように構成し配設すること
ができよう。

第１の実施例による装置１０を用いる場合に
は、ワイヤまたは粉末が注入されてしまうまでガ
スのみの注入を遅延するのは一般に実際的ではな
い。その理由は、最初の注入動作で円板３４が放
出されて、毛細管２５が露出されてしまうからで
ある。この様な状況下では溶融物が毛細管内に流
入して該毛細管を塞いでしまい、後のガス注入を
阻止してしまい得る。この理由から、孔３０を介
しての直接ガス噴射を可能にする変形例の方が優
れていると言える。このような変形例において
は、各通路Ａ，Ｂ，Ｃは、離脱可能な閉塞要素で
終端し、したがつて上記通路は、どのような順序
ででも動作に投入することができる。遮蔽円板２
４は、各通路が動作するまで遮蔽されているの
で、省略することができよう。しかしながら、本
体１１の溶融物側の端に対する保護の観点から、
遮蔽円板はどちらかと言えば設けておいた方が良
いであろう。装置を、大きな予備加熱を受ける容
器に設置する場合には、該遮蔽円板の存在は重要
と考えられる。

粉末供給通路Ｃに関しては、粉末供給開始を制
御するための弁装置を設ける場合には、キヤツプ
９２を省略することができよう。キヤツプ９２が
存在しない場合には、使用に当つてガス／粉末混
合物が供給される前に、供給パイプ９１を完全に
掃気清浄するのが望ましいと考える。

有利なことに、通路Ｂ，Ｃを構成する２つのダ
クトは同じ直径であり、そしてカバー板５３は上
記通路の機能に互換性を持たせるように設計する
ことができる。このようにした場合には、使用者
は、所望により２つのワイヤフイーダまたは２つ
の粉末のフイーダを設置することができよう。

第１図および第７図に示した装置１０および４
１０の充填室２２が設けられずガスがダクトもし
くは通路Ａから直接溶融物内に供給される変形例
においては、プラグ２１および５０２を省略する
ことができよう。本体１１および４１１の内端は
溶融物と接触する。この溶融物は、その性質に依
存してその攻撃性に程度の差がある。この理由か
ら、本体に対し別個の内側端部を設け容器を空に
する都度該内側端部を交換し、他方、本体自体は
再使用するようにするのが有利である。

プラグ２１，５０２を有する本発明の実施例に
おいては、整合ドエルを受ける半径方向の孔を設
けるのが、該プラグおよび本体１１，４１１にと
つて有利であろう。

産業上の応用性 本発明は、溶解金属のような高温にある攻撃性
の液体および金属に物質を導入するのに適用する
ことができる。したがつて本発明は、例えば、鉄
鋼の冶金において、溶解した鋼または鉄にいろい
ろな目的でガス状、固体または粒状材料を導入す
るのに使用することができる。したがつて、本発
明を適用して、合金元素、アルミニウムのような
特に容易に揮発し得る元素および鉛のように潜在
的に危険で揮発性の元素を導入することができ
る。粒子精錬またはカーバイトの形成を制御する
のに用いられる物質も同様に導入することができ
る。同様にして、本発明は、溶融物を例えば脱
硫、脱硅または脱燐するのに用いられる物質を導
入するのに適用可能である。

【図面の簡単な説明】

本発明のいろいろな様相に関し、添付図面を参
照して、単なる例として以下詳細に説明する。図
面中、第１図は金属溶融物に固体、粉体およびガ
スを別々にあるいは組合せて導入する能力を有す
る本発明の好ましい実施例の縦断面図、第２図は
上記好ましい実施例の端面図、第３図は粉末およ
びガスの混合物の流れを発生するための装置を略
示し、第４図は本発明の第２の実施例による装置
が装着された容器の部分における部分垂直断面
図、第５図は第４図に示した装置の１部分を１部
断面で示す側面図、第６図は第４図および第５図
に示した装置の端図、第７図は本発明の第３の実
施例による装置が装着された容器の部分における
部分垂直断面図、そして、第８図は第７図に示し
た装置の部分の部分横断面図である。第９図は本
発明の邪魔要素を有するワイヤ供給装置を示す。
第１０図は邪魔要素の具体例を示す図でａは側
面、ｂは背面図である。第１１図は完成された邪
魔要素の同様な図である。第１２図は第１図の装
置のプラグ端の変形例を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器に収容された高温液体中に選択された物
   質を導入する複数の物質導入通路を有する耐火性
   ノズルの前記液体側の内端部分を構成する耐火性
   プラグとその内端を閉鎖するための耐火性閉鎖要
   素との組合せにおいて、前記耐火性プラグは、前
   記複数の通路に整列した複数の貫通通路を有する
   交換可能な耐火材部分と前記貫通通路の内端に耐
   火性閉鎖要素を一時的に保持するための着座部と
   を具備し、前記閉鎖要素は前記着座部に一時的に
   保持されていることを特徴とする、交換可能な耐
   火性プラグと閉鎖要素の組合せ。