KR100304540B1 - 불활성 가스 분배기를 갖는 노즐 조립체 - Google Patents

Abstract

내화성 노즐 조립체는 스톱퍼 로드가 수용되는 노즐 본체의 상부 변부 둘레에 알루미나 침전물의 축적을 효율적으로 방지하는 것이 전제된다. 노즐 조립체는 상부 및 하부부분을 갖는 내화성 노즐 본체를 포함한다. 보어는 용융금속을 수용하고 배출하기 위한 수용 및 배출 단부를 갖는 상부 및 하부부분을 관통한다. 불활성 가스 분배기는 노즐 본체의 상부부분에 외접한다. 가스 차단 내화물의 슬리브는 보어의 벽을 커버하고, 보어의 상부부분에서 안착 부분을 한정한다. 금속 외장재는 상부부분의 외부 표면을 실질적으로 감싼다. 가스 분배 조립체에 의해 노즐 본체의 가스 비투과성 상부부분으로 안내된 압축 불활성 가스는 가스 차단 슬리브와 금속 외장재에 의해 안내되어 주로 상부부분의 상변부를 통해 유동한다. 그 결과 불활성 가스 유동은 보어의 안착 부분을 대기 산소로부터 차단하고, 이것에 의해 용융 유동 금속을 제어하는 스톱퍼 로드의 성능을 간섭할 수 있는 안착 부분의 알루미나 침전물 축적이 방지된다.

Description

[발명의 명칭]

불활성 가스 분배기를 갖는 노즐 조립체

이것은 1995년 10월 10일에 출원되고 지금은 포기된 미국 특허 출원 제 08/543,760호의 일부 계속 출원(CIP)이다.

[발명의 배경]

본 발명은 일반적으로 내화성 노즐 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세히는 스톱퍼 로드가 노즐 보어에 안착되는 구역 주위에 원치않는 알루미나 침전물의 축적을 방지하기 위해 불활성 가스 분배기를 갖는 스톱퍼 로드와 조합하여 사용하는 노즐에 관한 것이다.

강철과 같은 용융금속의 유동을 제어하기 위한 노즐은 종래기술에 공지되어 있다. 이와같은 노즐은 종종 강철제조공정에서 발생하기 쉬운 액체 강철의 유동을 조절하는 슬라이드 게이트 밸브(slide gate valve)와 조합하여 사용되었다. 1970년대에는 알루미늄이 제거된 강철 제조품이 바람직한 야금 특성에 기인한 강철제조산업의 가장 일반적인 생산품 중 하나가 되었다. 불행하게도, 이와같은 강철은 노즐 보어의 내부면 주위에 원치않는 알루미나 및 다른 내화성 화합물의 침전이 발생한다. 만약 이것을 방지하지 않는다면, 이와같은 침전물은 결국 이와같은 강철을 제조하는데 사용된 노즐 조립체를 완전히 차단시킬 수 있다는 것을 알게 되었다.

알루미나 침전 문제를 해결하기 위해, 다공성이며 가스를 안내하는 내화요소를 갖는 노즐 조립체가 개발되었다. 이와같은 노즐의 예는 미국특허 제 4,360,190호와 제 5,100,035호 및 제 5,137,189호에 소개되어 있다. 작동에 있어서, (아르곤과 같은) 압축 불활성 가스는 다공성의 내화요소를 통과하도록 안내되고, 이것은 노즐 조립체의 금속 안내 보어면 중 몇 개의 면 또는 모든 면을 한정한다. 그 결과 보어의 측부면을 통과하는 작은 아르곤 거품의 유동은 이 영역에서 원치않는 알루미나 침전을 효율적으로 방지하거나 최소한 지연시킨다.

이와같은 종래의 노즐 조립체는 노즐 조립체가 슬라이드 게이트 밸브와 연관하여 사용되는 예에서 만족스럽게 작동하는 것을 알았지만, 발명자는 이와같은 노즐에서 가스를 안내하는 다공성 요소가 용융금속의 유동을 조절하는 스톱퍼 로드(stopper rod)와 조합하여 사용될 때 이와같은 노즐 조립체의 상변부 주위에 원치않는 침전물의 침전을 효율적으로 정지시키지 못한다는 것을 발견했다. 이것은 중요한 결점으로서, 이와같이 국부적으로 배치된 상변부 침전물은 노즐 조립체를 통과하는 액체 강철의 유동을 정확하게 조절하는 스톱퍼 로드의 성능을 사실상 훼손할 수 있다.

전술한 문제에 대해 폭넓은 조사를 실시하므로서, 출원인은 스톱퍼 로드가 노즐 조립체의 상변부 보다 높아지거나 낮아지므로서 원치않는 침전물이 노즐보어 내부에서 생성된 부압에 의해 발생된다는 것을 알았다. 그 결과 부압은 아르곤 또는 다른 불활성 가스가 오직 노즐보어의 측벽만을 통과하도록 유동시키고, 대기의 공기를 노즐을 가로질러 보어로 향하게 하므로서, 공기 중의 산소가 강철의 알루미늄과 반응하여 알루미나를 발생시킨다.

확실히, 스톱퍼 로드가 노즐위에 안착되는 구역에서 알루미나 침천물의 침전을 방지하도록 노즐 조립체의 상변부를 통과하는 불활성 가스를 효율적으로 안내할 수 있는 불활성 가스 분배기를 갖는 향상된 노즐 조립체가 요구된다. 이상적으로, 이와같은 노즐 조립체는 공기가 스톱퍼 로드 안착구역을 한정하는 노즐면의 부분에서 유동 강철과 접촉하는 것을 방지하는 아르곤 가스 방벽(barrier)을 만들 것이다. 노즐 조립체는 또한 제조하기 쉽고 저렴해야 하고 긴 사용수명을 가져야 한다. 마지막으로, 만약 이 가스 분배기가 종래의 노즐 설계에 개장될 수 있다면 바람직할 것이므로 본 발명의 잇점은 기존 노즐의 완전 재설계를 요구하지 않음을 알 수 있을 것이다.

[발명의 요약]

일반적으로, 본 발명은 스톱퍼 로드가 노즐 조립체에 안착되는 곳에 원치않는 알루미나 침전물의 침전을 방지하기 위해 불활성 가스 분배기를 갖는 용융금속의 유동을 제어하기 위해 스톱퍼 로드와 조합하여 사용하는 노즐 조립체이다. 본 발명의 첫 번째 두 실시예에 있어서, 노즐 조립체는 다공성의 가스 안내 내화물로 형성된 상부부분을 갖는 노즐 본체와, 강철과 같은 용융금속의 유동을 수용하고 배출하기 위해 상부와 하부부분을 관통하는 보어를 포함한다. 불황성 가스 분배기는 불활성 가스의 유동을 오직 상부 노즐 부분으로만 안내하기 위해 노즐 본체의 상부부분에 외접한다. 상대적으로 가스 비투과성 내화물의 슬리브는 노즐 보어의 상부부분에 한정된 다공성 내화물을 커버하여 압축 불활성 가스가 보어의 측부를 통해 유동하는 것을 방지한다. 슬리브의 상부부분은 스톱퍼 로드를 수용하기 위한 안착부분을 또한 한정한다. 노즐 본체의 상부부분 중 외부표면은 금속 외장재와 같은 가스 비투과성 물질층으로 커버되어 노즐의 다공성 상부부분으로 들어가는 압축된 불황성 가스가 상부부분의 상변부로만 배출되는 것을 보장한다. 노즐 보어를 통과하는 용융금속 유동에 의해 발생하는 부압은 비다공성 슬리브를 가로지르는 불활성 가스를 부압구역으로 전환시킬 수 없을 것이다.

제 3 및 제 4 실시예에 있어서, 노즐 조립체는 알맞은 공극율을 갖는 세라믹 물질로 형성된 상부부분을 갖는 상술한 것과 같은 노즐 본체를 포함한다. 대개 노즐 본체의 외부는 금속외장재와 같은 가스 비투과성 시트 물질로 커버되지만, 노즐 본체의 최상부 부분은 노출된다. 그 다음, 다공성 래밍물질(porous ramming material)이 금속외장재를 감싼다. 환형상의 도관형태에서 불활성 가스 분배기는 노즐 본체의 상부부분에 있는 외장재에 외접한다. 환형상의 도관은 노즐 본체의 상단부 둘레와 래밍물질을 통과하는 불활성 가스를 분배하기 위해 다수의 가스 안내 개구부를 갖는다. 용융금속이 노즐보어를 통해 안내될 때 발생하는 부압은 슬리브의 안착부분 위로 그리고 알맞은 다공성 노즐 본체의 노출된 최상부 부분을 통과하는 불활성 가스를 당기고, 이것에 의해 공기가 노즐 본체의 최상부 부분으로 침투하는 것이 방지한다.

노즐 조립체의 첫 번째 두 실시예에 있어서, 내화물의 가스 차단 슬리브는 상부부분 뿐만 아니라 보어의 하부부분 모두 또는 거의 모두를 커버한다. 노즐 본체의 하부부분은 저투과성의 압축 내화물로 형성되는 반면, 상부부분은 고투과성의 압축 내화물로 형성된다. 압축 불활성 가스의 공급원은 출구 단부를 갖는 가스 도관을 바람직하게 포함하는 것을 전제조건으로 하고, 출구 단부는 노즐 본체의 상부부분을 형성하는 다공성 내화물에서 환형상의 홈으로 끝난다. 환형상의 홈은 다공성 내화물의 측부둘레 또는 하부둘레 중 어느 한곳에 위치될 수 있다. 노즐 본체의 하부부분은 노즐 본체의 제조를 촉진시키도록 주조할 수 있는 저시멘트 알루미나로 형성될 수 있다. 이와같은 주조가능한 내화물의 사용은 압축 불활성 가스 공급원의 도관 설치를 촉진한다.

본 발명의 제 3 및 제 4실시예에 있어서, 노즐 본체의 상부 및 하부부분은 알맞게 가스를 투과할 수 있는 고알루미나 또는 다른 내화물로 형성될 수 있다. 불활성 가스 분배기는 금속 외장재의 환형상 도관 또는 이중벽 구역의 형태를 취할 수 있다. 두 예에서, 가스 안내 통로는 주위물질에 의해 막히는 것을 최소화하도록 하방으로 바람직하게 향하게 된다.

본 발명의 모든 실시예에 있어서, 노즐 조립체의 가스 안내 및 가스 분배 부품은 원치않는 알루미나 침전물을 발생시키는 대기산소로 부터 보어의 안착부를 차단하도록 보어의 상부부분 둘레로 또는 보어의 상부를 통해 안내될 충분한 양의 불활성 가스를 인가한다.

[도면의 간단한 설명]

도 1은 스톱퍼 로드와 조합하여 사용하는 본 발명의 노즐 조립체의 측단면도;

도 2는 압축 가스 공급원의 도관 출구단부가 노즐 본체의 다공성 상부부분에서 다르게 장착되는 본 발명의 제 2실시예;

도 3은 노즐 본체의 상부 단부에 외접하는 가스 분배기를 이용하는 본 발명의 제 3실시예의 측단면도;

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 사용될 수 있는 도관 타입 가스 분배기의 사시도;

도 5는 외장재의 이중막 부분이 불활성 가스 분배기를 포함하는 제 4실시예의 부분 측단면도.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

도 1을 참조하면, 본 발명의 노즐 조립체(1)는 강철과 같은 용융금속의 유동을 조절하기 위해서 스톱퍼 로드(5)의 단부(3)와 조합하여 사용하는데 특히 적합하다.

노즐 조립체(1)의 제 1실시예는 다공성의 환형상이며 가스 투과성인 내화물로 형성된 상부부분(9)을 갖는 노즐 본체(7)를 포함한다. 바람직한 실시예로 환형상의 상부부분(9)은 25% 내지 30%의 공극율을 갖는 압착된 고투과성 내화물(마그네시아가 될 수 있음)로 형성된다. 상부부분(9)은 상변부(10)에서 끝난다. 노즐 본체(7)는 15% 내지 20%의 공극율을 갖는 저시멘트 고알루미나의 주조가능한 내화물로 형성된 하부부분(11)을 더 포함한다. 원통형 보어(13)는 일반적으로 튜브형 노즐 본체(7)의 중심선을 따라 연장된다. 아래에서 더 상세하게 설명될 보어(13)의 상부부분(15)은 상대적으로 비투과성인 슬리브(40)에 의해 라이닝(Lining)되는 반면, 보어의 최하부 부분(17)은 노즐 본체(7)의 상대적으로 비다공성인 하부부분(11)에 의해 뚜렷하게 한정된다. 보어(13)은 강철과 같은 용융금속의 유동을 안내하고, 이것은 보어의 상부부분(15)을 통해 도입되고 보어의 하부부분(17)을 통해 배출된다.

압축 불활성 가스 공급원(20)은 아르곤의 유동이 노즐 본체(7)의 환형상 상부부분(9)을 통과하도록 안내하기 위해 제공된다. 가스 공급원(20)은 도시된 바와같이 노즐 본체(7)의 하부와 상부부분(11,9)을 관통하도록 수직으로 배치된 도관(22)을 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 도관(22)은 탄소강 또는 스테인레스강 중 하나로 형성될 수 있다. 도관(22)은 출구단부(24)와 입구단부(25)를 포함한다. 출구단부(24)는 노즐 본체(7)의 환형상 다공성 상부부분(9)에서 보어(26)내에 배치된다. 보어(26)는 상부부분(9)에 외접하는 환형상의 홈(28)과 통한다. 도관(22)의 입구단부(25)는 엘보우 조인트(30;elbow joint)의 상단부에 연결되는 반면, 가스 공급 도관(32)은 엘보우 조인트(30)의 측단부에 연결된다. 브레이즈 조인트(34a, 34b; braze joint)는 누설이 없는 연결을 보장하기 위해서 도관(22,32)과 엘보우 조인트를 연결하는데 사용된다. 공급도관(32)은 압축 아르곤의 저장소(36; 개략적으로 도시함)에 연결된다.

노즐 조립체(1)는 보어(13)의 하부부분(17) 상당량과 상부부분(15) 모두를 라이닝(lining)하기 위해 상대적으로 낮은 투과성 내화물의 환형상 내부 슬리브(40)를 포함한다. 내부 슬리브(40)는 압축된 내화물로 바람직하게 형성되고 이것은 13% 내지 14%의 투과성을 갖는 마그네시아가 될 수 있다. 노즐 조립체 상단부에서, 슬리브(40)는 스톱퍼 로드(5)용 보어(13)의 안착구역을 형성하고, 보어(13)의 상부부분(15)으로 용융금속 또는 다른 금속을 안내하도록 제공하는 나팔형성의 입구(43)를 포함한다. 스톱퍼 로드(5)의 굴곡된 형상과 내부 슬리브(40)의 나팔형상의 입구(43)의 결합구조는 스톱퍼 로드(5)가 점선으로 도시된 위치로 하강할 때 이들 두 요소 사이에 밀봉 결합을 제공한다. 내부 슬리브(40)의 하부부분(44)은 보어(13)의 내부면을 실질적으로 한정한다. 내부 슬리브(40)의 외부면은 하부부분(11)이 곧 설명될 방법으로 슬리브(40) 주위에서 주조될 때 노즐 본체(7)의 하부부분(11)에 슬리브(40)를 고정하는 것을 돕는 하나 또는 그 이상의 록킹 홈(46)을 포함한다.

금속 외장재(50; metal shcath)는 노즐 본체(7)의 외부면을 감싸고 커버한다. 모든 바람직한 실시예에 있어서, 금속 외재장(50)는 강철로 형성된다. 금속 외장재(50)의 상단부는 환형상의 노출 부분(51)을 제외한 노즐 본체(7)의 상부부분(9)의 상단부 하부에서 끝나지만, 하단부는 노즐 본체(7)의 하부를 형성하는 장착 플랜지(52)와 결합하도록 외부로 돌출된다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예(60)를 나타내고, 이것은 도관(22)의 출구단부(24)가 노즐 본체(7)의 상부부분(9)과 통하는 방법을 제외하고 제 1실시예와 모든 점에서 같다. 이 실시예(60)에 있어서, 보어(26)와 환형상의 홈(28)은 상부부분(9)의 하부면에 제공된 환형상의 홈(60)으로 대체된다. 가스 안내 도관(22)의 출구단부(24)는 설명된 방법으로 이 홈(61)과 통한다. 본 발명의 제 2실시예(64)는 가스 안내 도관(22)의 출구단부(24)가 하부부분(11)을 주조하기 전에 노즐(7)의 상부부분에서 보어(26)내에 위치되는 것을 요구하지 않기 때문에 제조가 약간 더 용이하다. 대신에 출구단부(24)는 환형상의 홈(61) 내의 어느 한 점에 위치될 수 있다.

본 발명의 두 실시예(1, 60) 구조는 노즐 조립체(1)의 제조를 촉진한다. 노즐 본체(7)의 상부부분(9)과 내부 슬리브(40)가 조립된 후, 그것들은 금속 외장재(50)에서 함께 연결되고 설치되고, 그 후 외장재(50)는 역전된다. 다음, 가스 안내 도관(22)은 본 발명의 실시예가 제조되는 것에 따라 보어(26) 또는 환형상의 홈(61) 중 어느 하나에 설치된다. 마지막으로, 노즐 본체(7)의 하부부분(11)은 몰드(mold)처럼 슬리브(40)의 외부면과 외장재(50)의 내부면을 이용하여 주조된다. 다른 몰드 요소(도시하지 않음)가 외장재(50)의 하부 플랜지(50)를 감싸므로서 장착 플랜지(50)가 노즐 바디(7)과 일체적으로 주조될 수 있다.

작동에 있어서, 노즐 조립체(1)의 상단부는 캡 블록(50; cap block)이 제공된 보어에서 설치될 수 있고 그 후 노즐 바디(7)가 래밍(ramming) 물질 (도 1 및 도 2에 도시되지 않음)로 감싸여진다. 다음, 압축 아르곤은 본 발명의 실시예에 유용한 것에 따라 노즐 본체(7)의 다공성 상부부분(9)의 환형상의 홈(28, 61) 중 어느 하나로 도관(32, 22)을 통해 안내된다. 이 예에서 가스유동은 분 당 5 내지 15리터(시간 당 10 내지 30 표준 입방피트) 사이가 될 것이다. 모든 경우에 있어서, 유동은 대기산소로 부터 변부(10)와 나팔형상의 입구(43)의 안착구역을 적절히 차단하는 것을 보장하기에 충분할 만큼 높아야 하나, 가스 거품으로 용융금속의 유동이 오염되는 것을 방지하기에 충분할 만큼 낮아야 한다. 상대적으로 저투과성의 내부 슬리브(43)와 금속 외장재(50)와 하부부분(11)을 형성하는 주조가능한 물질은 도시된 바와같이 상변부(10) 밖으로만 노즐 본체(7)의 환형상 상부부분(9)으로 나오도록 압축 아르곤에 힘을 가한다. 계속해서 유동하는 아르곤은 대기 산소를 치환하고 스톱퍼 로드(5)가 액체금속 또는 다른 금속의 유동을 보정하도록 노즐 조립체(1)내에서 왕복운동하므로서 이들 구역 위에 알루미나 또는 다른 내화성 화합물의 원치않는 침전을 방지한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제 3실시예와 여기에 사용된 불활성 가스 분배기(63)를 나타낸다. 이 실시예에 있어서, 노즐 본체(7)의 상부 및 하부부분(9,10)은 상술한 실시예에서 노즐 본체(7)의 하부부분(11)을 형성하는 저시멘트의 주조가능한 알루미나 타입의 같은 것으로 형성된다. 이와같은 알루미나는 제 1 및 제 2 실시예의 상부부분(9)을 형성하는 상술한 내화물 만큼 다공성이지 않지만, 그것은 15 내지 20% 사이 대개 약 18%의 공극율을 갖는 알맞은 가스 투과성이다. 불활성 가스 분배기(63)는 도 4에 가장 잘 도시된 가스를 분배하는 환형상의 헤드(64)를 포함한다. 다수의 가스 안내 개구부(65)는 헤드(64)를 형성하는 튜브형 링의 하부에서 일정하게 이격된다. 헤드(64)는 수직으로 연장되는 공급도관(66)과 일체적으로 연결된다. 엘보우 조인트(67)는 압축 아르곤의 저장소(36)에 연결되는 수평으로 향하는 가스 도관(68)과 공급도관(66)을 연결한다.

앞에서 지적한 바와같이, 노즐 본체(7)의 외부는 과립형상의 래밍물질에 의해 감싸여진다. 이 물질(70)은 설치가 용이하여 노즐(1) 둘레로 수동 포장되고, 20% 내지 40% 내의 공극율을 갖는 매우 높은 가스 투과성이 있다. 래밍물질(70)의 상부는 래밍물질(70) 보다 더 작은 다공성 (및 여기서 더 작은 가스 전도성)의 계속 분무되는 내화물에 의해 커버된다.

환형상 헤드(64)의 하부부분 둘레에 가스 안내 개구부(65)를 위치시키는 것은 래밍물질(70)이 노즐 조립체(62)의 본체(7) 둘레에 수동으로 포장될 때 개구부가 막히게 되는 것을 방지하도록 한다.

작동에 있어서, 압축 아르곤은 용융금속이 노즐 조립체(62)의 보어(13)를 통해 넘치게 되므로서 분배기 헤드(64)의 가스 안내 개구부(65)를 통해 안내된다. 상술한 실시예처럼, 가스의 유동율은 분 당 5 내지 15 사이로 조절된다. 점선의 유동 화살표(73)로 표시된 바와같이, 이 가스는 노즐 본체의 상부부분을 형성하는 알루미나와 래밍물질의 다공성의 결과로 나팔형상의 테이퍼(43) 부근에서 상부 변부(10)를 통과하고 노즐 본체(7)의 환형상 노출부분(51)을 통과하도록 유동하고, 부압(0 - 10PSi 정도)은 보어(13)를 통과하는 용융강철의 유동 결과로서 노즐의 이 구역에 가해진다. 모든 이들 이유로, 점선 유동 화살표(73)는 환형상의 헤드(64)에서 나오는 압축가스용 최소 저항의 통로와 비슷하다. 스톱퍼 로드(5)용 노즐 본체의 안착부분을 형성하는 나팔형상의 테이퍼(43) 둘레에서 불활성 가스의 유동을 차단하므로서 대기산소가 노즐 조립체(62)의 이 부분에서 원치않는 알루미나 침전물을 발생시키는 것을 방지한다.

도 5는 튜브형 환형상의 헤드(64)가 금속 외장재(50)의 이중-막 부분(75)으로 대체되는 것을 제외하고 상술한 제 3실시예(62)와 구조 및 작동이 동일한 본 발명의 제 4실시예를 나타낸다. 이중 막 부분은 궁극적으로 불활성가스가 일정하게 이격된 다수의 유동 개구부를 통해 밖으로 유동하므로서 환형상의 유동 캐비티(76)를 형성한다. 도면에 상세하게 도시되어 있지 않지만, 이중 막 부분(75)의 상부 및 하부 플랜지가 금속 외장재(50)의 상단부 둘레에 용접으로 밀봉되어 환형상의 유동 캐비티(76)로 들어가는 압축 불활성 가스가 유동통로(77)을 통해 밖으로 배출될 수 있다. 상술한 실시예와 같이, 분 당 5 내지 15리터(10 내지 30scfh)사이의 불활성 가스 유동이 바람직하다.

본 발명은 4개의 바람직한 실시예에 관해 설명하였지만, 다른 변형, 모방 및 본 발명에 추가하는 것은 이 기술분야에 보통의 기술을 가진 사람에게 명백해질 것이다. 이와같은 모방, 변형, 추가 모두는 이 특허의 범위내에 포함될 것이고, 이것은 오직 첨부한 청구의 범위에 의해 한정된다.

Claims (23)

1. 내화물로 형성된 상부부분과 하부부분을 갖는 노즐 본체와, 용융금속을 수용하고 배출하기 위해, 상기 노즐 본체의 상기 상부부분에 외접하고 스톱퍼 로드와 밀봉적으로 결합하는 안착부분을 갖는 수용단부와 배출단부를 갖는 보어와 ; 상기 상부부분의 상변부 둘레의 모든 점에서 압축 불활성 가스 유동을 균일하게 분배하기 위해 상기 노즐 본체의 상기 상부부분에 외접하는 가스 분배 수단과, 상기 불활성 가스가 실질적으로 오직 상부부분의 상변부 위로만 유동하도록 상기 노즐 본체의 상부부분 벽을 통해 보어의 안쪽으로 유동하는 것을 차단하기 위해 상기 보어를 라이닝하고, 노즐 본체의 상기 상부부분 중 상변부로 연장되고 상기 보어 중 적어도 상기 수용단부에 외접하는 라이닝 수단을 포함하는 용융금속의 유동을 제어하기 위한 내화성 노즐 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   노즐 본체의 상기 상부부분은 가스가 안내되도록 적어도 15%의 공극율을 갖는 내화물로 형성되고, 상기 라이닝 수단은 가스가 차단되도록 15%미만의 공극율을 갖는 내화물 슬리브이고, 상기 가스 분배 수단은 상기 압축 가스 유동이 오직 상기 상부부분만을 통과하도록 안내하는 내화성 노즐 조립체.
3. 제1항에 있어서, 상기 상부부분의 상변부로 노즐 본체의 상기 상부부분을 안내하는 압축 불활성 가스의 유동을 한정하기 위해 상기 노즐 조립체의 외측 둘레에 배치되는 비투과성 물질층을 더 포함하는 내화성 노즐 조립체.
4. 제3항에 있어서, 상기 비투과성 물질의 외측층은 상기 노즐 본체의 외측면을 감싸는 금속 외장재로 형성되는 내화성 노즐 조립체.
5. 제1항에 있어서, 상기 가스분배수단은 상기 노즐 본체의 상기 상부부분을 형성하는 20% 내지 30%의 공극율을 갖는 내화물과, 상기 노즐 본체의 상기 상부부분을 형성하는 내화물과 접촉하는 가스 출구 단부를 갖는 도관과, 압축 불활성 가스 공급원에 연결되는 상기 노즐 본체의 상기 하부부분을 형성하는 내화물을 안내하도록 연장되는 입구 단부를 포함하는 내화성 노즐 조립체.
6. 제5항에 있어서, 상기 가스 분배 수단은 상기 노즐 본체의 상기 상부부분을 형성하는 내화물의 하부면에 외접하는 환형상의 가스 안내 홈을 더 포함하는 내화성 노즐 조립체.
7. 제5항에 있어서, 상기 가스 분배 수단은 상기 노즐 본체의 상기 상부부분을 형성하는 내화물의 측면에 외접하는 환형상의 가스 안내홈을 더 포함하는 내화성 노즐 조립체.
8. 제1항에 있어서, 상기 가스 분배 수단은 상기 상부부분 둘레로 불활성 가스를 균일하게 분배하기 위해 다수의 가스 안내 개구부를 갖는 노즐 본체의 상부부분에 외접하는 환형상의 도관을 더 포함하는 내화성 노즐 조립체.
9. 제8항에 있어서, 상기 가스안내 개구부는 주위 래밍물질에 의해 막히는 것을 피하기 위해 상기 노즐 본체의 상기 하부부분을 향하는 내화성 노즐 조립체.
10. 제9항에 있어서, 노즐 본체의 상기 외측면은 가스 비투과성 금속 외장재에 의해 커버되고, 상기 환형상의 도관은 상기 외장재의 이중막 부분으로 형성되는 내화성 노즐 조립체.
11. 상부부분과, 내화물로 형성된 하부부분과, 용융금속을 수용하고 배출하기 위해 상기 노즐 본체의 상기 상부부분에 외접하고 스톱퍼 로드와 밀봉적으로 결합하는 안착 부분을 갖는 수용단부와 배출단부를 갖는 상부 및 하부부분을 갖는 보어를 갖는 노즐 본체와; 상기 노즐 본체의 상기 상부부분 중 상변부 둘레의 모든 점에서 압축 불활성 가스 유동을 균일하게 분배하기 위해 상기 노즐 본체의 상기 상부부분에 외접하는 가스 분배 수단 ; 압축 불활성 가스가 내화물에 의해 한정된 보어의 상부부분을 통해 상기 보어를 통해 유동하는 용융금속으로 유동하는 것을 차단하기 위해 그리고 스톱퍼 로드를 수용하기 위한 안착부분을 제공하기 위해 상기 보어의 상부부분을 형성하는 내화물을 커버하고, 상기 노즐 본체의 상기 상부부분 중 상단부로 연장하는 상부부분의 슬리브를 형성하는 내화물의 공극율 보다 적은 공극율을 갖는 내화물의 슬리브와; 노즐 본체의 상부부분 중 외측면을 거의 커버하는 금속 외장재를 포함하고, 상기 슬리브 및 상기 외장재는 상기 보어의 상기 안착 부분이 대기산소에 노출되는 것을 차단하기 위해 상기 가스 분배 수단에서 실질적으로 오직 상기 노즐 본체의 상기 상부부분 중 상변부 위로 불활성 가스의 유동을 조정하는 것을 돕는 용융금속의 유동을 제어하기 위해 스톱퍼 로드와 조합하여 사용하는 내화성 노즐 조립체.
12. 제11항에 있어서, 상기 가스 분배 수단은 상기 슬리브와 상기 외장재 사이에 배치된 도관을 포함하고 상기 노즐 본체의 상기 상부부분과 통하는 출구단부를 갖는 내화성 노즐 조립체.
13. 제12항에 있어서, 상기 가스 분배 수단은 상기 상부부분 주위에 있는 상기 도관의 상기 출구 단부로 불활성 가스를 안내하기 위해 상기 상부부분을 형성하는 상기 내화물의 환형상의 홈을 더 포함하는 내화성 노즐 조립체.
14. 제11항에 있어서, 상기 가스 분배 수단은 상기 상부 부분 둘레로 불활성 가스의 유동을 분배하기 위해 다수의 가스 안내 개구부를 갖는 상기 상부부분을 거의 커버하는 금속 외장재에 외접하는 환형상의 도관을 포함하는 내화성 노즐 조립체.
15. 제11항에 있어서, 상기 가스 안내 개구부는 노즐 본체를 감싸는 래밍물질에 의해 막히는 것을 차단하기 위해 상기 노즐 본체의 상기 하부부분으로 향하는 내화성 노즐 조립체.
16. 제11항에 있어서, 상기 가스 분배 수단은 불활성 가스의 유동을 상기 상부부분 둘레로 분배하기 위해 다수의 가스 안내 개구부를 갖는 상기 상부부분을 커버하는 금속 외장재에 외접하는 환형상의 도관을 포함하는 내화성 노즐 조립체.
17. 제16항에 있어서, 상기 도관은 상기 금속 외장재의 환형상 이중막 부분인 내화성 노즐 조립체.
18. 제11항에 있어서, 상기 가스 분배 수단은 분당 15리터의 비율로 불활성 가스의 유동을 발생시키기 위해 압축 불활성 가스 공급원을 포함하는 내화성 노즐 조립체.
19. 제11항에 있어서, 상기 노즐 본체의 상기 상부부분은 약 25% 내지 30%의 공극율을 갖는 압축 마그네시아 내화물로 형성되는 내화성 노즐 조립체.
20. 제19항에 있어서, 상기 노즐 본체의 상기 하부부분은 약 15% 내지 20%의 공극율을 갖는 주조가능한 알루미나 내화물로 형성되는 내화성 노즐 조립체.
21. 제11항에 있어서, 상기 노즐 본체의 상기 상부부분은 가스가 안내되도록 약 25% 내지 30%의 공극율을 갖는 내화물로 형성되고, 상기 가스 분배 수단은 상기 상부부분을 통해 상기 불활성 가스의 유동을 안내하는 내화성 노즐 조립체.
22. 제21항에 있어서, 상기 노즐 본체의 상기 하부부분은 약 15% 내지 20%의 공극율을 갖는 주조가능한 알루미나 내화물로 형성되는 내화성 노즐 조립체.
23. 가스가 안내되도록 적어도 15%의 공극율을 갖는 내화물로 형성된 상부부분과 내화물로 형성된 하부부분을 갖는 노즐 본체와, 용융금속을 수용하고 배출하기 위해, 상기 노즐 본체의 상부부분에 의해 외접되는 수용단부와 배출단부를 갖는 상부 및 하부부분을 형성하는 상기 내화물을 관통하는 보어와 ;

    압축 불활성 가스가 상기 노즐 본체의 상기 상부부분으로만 안내하도록 안내하기 위해 상기 노즐 본체의 상기 상부부분에 외접하고 상기 상부부분의 상변부 둘레의 모든 점에서 상기 가스의 유동을 균일하게 분배하는 가스 분배 수단과;

    압축 불활성 가스가 상기 노즐본체의 상기 상부부분에 의해 한정된 보어의 벽을 통해 유동하는 것을 차단하기 위해 그리고 상기 불활성 가스가 오직 상기 상부부분의 상변부를 통해 유동하고 상기 상변부가 대기산소에 노출되는 것을 차단하도록 상기 불활성 가스를 재조정하기 위해 상기 보어를 라이닝하는 수단과, 상기 노즐본체의 상부부분 중 상변부로 연장하는 상기 슬리브를 포함하는 용융 유동금속을 제어하기 위한 내화성 노즐 조립체.