KR102314058B1 - 에워싸는 금속 층을 갖는 야금 용기 라이닝 - Google Patents

Abstract

내화 용기를 위한 라이닝 구조물(30)이, 제1 층(34); 금속 층 또는 구성요소를 포함하는, 제1 층과 소통 상태에 놓이는, 제2 층(42); 및 제2 층(42)과 소통 상태에 놓이는 제3 층(50)을 포함한다. 제2 층 내의 금속 구성요소(64)는, 사용 시 내화 용기의 구조적 무결성을 유지하기 위한 지지 구조물들(68)을 생성하도록, 제1 층과 접촉하는 제2 층의 표면(44) 및 제3 층과 접촉하는 제2 층의 표면(46) 사이에, 충전되는 횡단 통로들을 구비할 수 있을 것이다.

Description

에워싸는 금속 층을 갖는 야금 용기 라이닝

본 발명은 개괄적으로, 연속적인 금속 주조 라인들과 같은, 금속 성형 라인들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 금속 용융물 내에서의 산화 개재물들(oxide inclusions)의 형성을 실질적으로 감소시킬 수 있는, 턴디시(tundish)와 같은, 야금 용기(metallurgical vessel)를 위한 라이닝(lining)에 관한 것이다.

금속 성형 프로세스에서, 금속 용융물이, 하나의 야금 용기로부터, 다른 금형 또는 도구로, 운반된다. 예를 들어, 대용량의 턴디시가, 노로부터 턴디시로 금속 용융물을 운반하는 레이들(ladle)에 의해, 규칙적으로 금속 용융물을 공급 받게 된다. 이는, 턴디시로부터 도구 또는 금형으로의 금속의 연속 주조를 허용한다. 야금 용기들 밖으로의 금속 용융물의 유동은, 용기들의 바닥에 위치하게 되는 노즐 시스템들을 통해 중력에 의해 추진되고, 용기들은 일반적으로, 상기 노즐 시스템을 통한 금속 용융물의 유동을 제어(개방 또는 폐쇄)하기 위한 게이트 시스템을 갖도록 제공된다. 금속 용융물들의 높은 온도에 저항하기 위해, 용기들의 벽들은, 내화 재료로 덧씌워진다.

금속 용융물들, 특히 강철은, 산화에 대한 반응성이 높으며, 그리고 그에 따라, 산화성 종(oxidative species)의 임의의 공급원으로부터 차폐되어야만 한다. 소량의 알루미늄이 종종, 산화성 종이 용융물과 접촉하는 경우, 철을 부동태화하기 위해, 첨가된다. 실무적으로, 종종 이는, 용융물로부터 생성되는 최종 부품 내에서 결함들을 생성하는, 용융물 내에서의 산화 개재물들의 형성을 방지하기에 충분하지 않은 것으로 나타난다. 10kg의 스틸 주물이, 그들 대부분이 산화물인, 최대 10억 개의 비-금속 개재물을 함유하는 것으로, 관찰된 바 있다. 결집된 개재물들은, 결함들을 형성한다. 결함들은, 연마 또는 절단에 의해, 최종 부품으로부터 제거되어야만 한다. 이러한 절차들은, 제조 비용을 증가시키며 그리고 다량의 스크랩(scrap)을 생성한다.

개재물들은, 금속 용융물과의 반응의 결과물일 수 있으며; 이러한 개재물들은, 내인성 개재물들(endogenous inclusions)로서 공지된다. 외인성 개재물들(Exogenous inclusions)은, 모래, 슬래그, 노즐들의 파편과 같은, 재료들이 금속 용융물의 반응으로부터 생성하지 않는 것들이고; 외인성 개재물들은 일반적으로 내인성 개재물들보다 더 두껍다.

내인성 개재물들은 대부분, 철(FeO)의, 알루미늄(Al₂O₃)의, 또는, MnO, Cr₂O₃, SiO₂, TiO₂와 같은, 용융물과 접촉하는 또는 용융물 내에 존재하는, 화합물의 산화물들을 포함한다. 다른 개재물들이, 황화물들을 그리고, 더 사소한 정도로, 질화물들 및 인화물들을 포함할 수 있을 것이다. 금속 용융물들이 (저탄소강들에 대해 1600℃의 정도의) 매우 높은 온도에 놓이기 때문에, 철 원자의 산화물과의 반응성이 매우 높으며 그리고 반응은 방지될 수 없다는 것이 분명하다.

지금까지, 강철 주물 내의 개재물들의 존재를 감소시키기 위한 대부분의 조치들은, 강철 주물이 그 내부에서 성형되었던, 야금 용기 내에 강철 주물을 유지시키는 것을 수반한다.

본 발명은, 간단한, 신뢰할 수 있는, 그리고 경제적인 수단으로, 야금 용기 내에서 내인성 개재물들의 형성을 실질적으로 감소시킴에 의한, 상이한 해법을 제안한다.

본 발명은, 첨부된 독립 청구항들에 의해 한정된다. 종속 청구항들은, 다양한 실시예들을 한정한다. 특히, 본 발명은, 금속 용융물을 주조하기 위한, 야금 용기를 위한 라이닝에 관련된다. 그러한 야금 용기들의 예들은, 바닥으로서, 상기 바닥의 전체 둘레에 걸쳐 벽들에 의해 둘러싸이는 것인, 바닥, 및 상기 바닥 상에 위치하게 되는, 배출구 또는 복수의 배출구들을 구비하고, 상기 바닥의 및/또는 상기 벽들의 적어도 일부분이, 주조 사용 시, 상기 야금 용기의 상기 벽들 및 바닥과 금속 용융물과 사이의 계면으로부터 연장되는 금속 용융물의 경계부(interphase)에, 산화 완충 층을 생성하는 수단을 포함하고, 주조 사용 시, 상기 산화 완충 층 내에서의 금속 유량은, 실질적으로 제로(0)이며, 그리고 상기 산화 완충 층 내에서의 내인성 개재물들의, 특히 산화물들의, 농도는, 대부분(bulk)의 금속 용융물 내에서보다 실질적으로 더 높은 것을 특징으로 한다.

특정 실시예에서, 주조 사용 시, 산화 완충 층을 생성하는 구조물은, 금속을 포함하며 그리고 상기 바닥 및 상기 용기의 상기 벽들 중의 적어도 일부에 덧씌워지는, 고정화 층을 포함하고, 상기 고정화 층은, 내화 재료의 층들에 의해 에워싸인다. 구조물은 그에 따라, 상기 용기 내에서 금속 용융물과 접촉하는 내화 재료의 제1 층 또는 작용 층으로 구성되고, 제1 층 아래에, 금속을 함유하는 제2 층이 놓이며; 제2 층 아래에, 내화 재료를 포함하는 제3 층이 놓인다. 사용 시, 금속은, 제2 층 내에서 고체 상태로 유지될 수 있으며, 또는 제2 층 내에서 부분적으로 또는 완전히 액체 상태로 변환될 수 있을 것이다. 구멍이, 유체가 층의 일측으로부터 타측으로 통과하는 것을 가능하게 하는, 층을 통한 채널 또는 통로이다. 본 발명의 특정 실시예들에서, 용기 내에 수용되는 금속 용융물은, 제2 층으로 통합될 이러한 고정화 층의 제1 층 내에 구비되는 기공들 또는 구멍들 내로 관통할 수 있을 것이다. 제2 층이, 야금 용기의 벽들 및 바닥에 덧씌워지는, 내화 재료와 밀접하게 접촉함에 따라, 상기 내화 재료는, 주변 공기의 확산에 의한 또는 그들의 성분들 중의 일부의 반응에 의한 것인, 내인성 개재물들의 형성을 위한 반응물들(reagents)의 주요 공급원으로서 확인되고, 제2 층 내의 금속은, 고체 형태에서, 내인성 개재물들의 형성을 위한 반응물들에 대한 장벽으로서 작용할 수 있으며, 또는 액체 형태에서, 대부분의 금속 용융물보다 훨씬 더 높은 내인성 개재물들의 농도를 유지할 수 있을 것이다.

제1 층은, 마그네시아, 알루미나, 지르코니아, 멀라이트, 및 이러한 재료들의 임의의 조합들과 같은, 재료들로 이루어질 수 있을 것이다.

제2 층은, 강철, 알루미늄, 합금들 또는 이들의 임의의 조합들로 이루어질 수 있을 것이다.

본 발명의 다양한 실시예들이, 첨부된 도면들에 도시된다:
도 1은 일반적인 연속적인 금속 주조 라인의 다양한 구성요소들을 개략적으로 도시하고;
도 2는, 본 발명에 따른 야금 용기의 기하학적 구조를 설명하는데 사용되는, 용어들의 정의들을 개략적으로 도시하며;
도 3은 본 발명에 따른 라이닝 구조물을 포함하는 야금 용기의 사시도이고;
도 4는, 본 발명에 따른 야금 용기의 벽 또는 바닥으로부터의 거리의 함수로서의, 금속 유량(Q) 및 철 산화물 농도에 대한 개략적 도면을 도시하며; 그리고
도 5는, 본 발명에 따른 야금 용기의 기하학적 구조를 설명하는데 사용되는, 용어들의 정의들을 개략적으로 도시한다.

도 1의 주조 장치(10)의 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 일반적으로 턴디시가, 일반적으로 용기의 하나의 단부 또는 양단부에 그리고 금속 용융물(12)이 레이들(14)로부터 공급되는 지점으로부터 떨어져 위치하게 되는, 하나 또는 여러 개의 배출구를 갖도록 제공된다. 금속 용융물은, 레이들 밸브(16) 및 레이들 노즐 시스템(18)을 통해 턴디시(20) 내로 레이들(14)에서 배출되며, 그리고 턴디시 밸브(24) 및 턴디시 노즐 시스템(26)을 통해 금형(28) 내로 턴디시(20)에서 배출된다. 턴디시는, 개방된 수도꼭지(open tap)와 개방된 배출구를 갖는 욕조와 매우 유사하게 작용하여, 턴디시 내부의 금속 용융물의 유동을 생성한다. 이러한 유동은, 금속 용융물의 균질화에 그리고 또한 임의의 개재물들의 대부분의 금속 용융물 내부에서의 분산에 기여한다. 내인성 개재물들에 관련하여, 반응 속도(주로 산화)가 반응성 분자들의 확산에 의해 강하게 제어되는 것으로 의심되었다. 이러한 가정은, 실험에 의해 확인되었으며, 이때 저탄소강 용융물은, 산소가 없는 조화 챔버 내에 놓인 도가니 내에 유지되었다. 파이프가, 상기 금속 용융물 내로 도입되었으며 그리고 산소가, 낮은 속도로 분사되었다. 잠시 후, 금속 용융물은 고화되도록 방치되었으며 그리고 그에 따라 획득된 잉곳의 조성이 분석되었다. 예상되는 바와 같이, 산화된 구역은, 그에 따라 산화 반응이 강하게 확산 제어된다는 가정을 확인하도록, 산소 파이프의 배출구 주변의 작은 구역으로 제한되었다. 금속 유동이 정지될 수 있다면, 산화 또한 정지될 것이라는 것이, 뒤따른다. 물론, 이는, 그의 명칭이 지시하는 바와 같이, 금속 용융물의 연속적인 유동에 의해 특징지어지는, 연속 주조 작업에서 불가능하다.

본 발명으로 이어지는 제2 가정은, 산화 반응물들이 야금 용기의 벽들 및 바닥에서 유래한다는 것이었다. 특히, 산화 반응물들은 2개의 주요 공급원으로부터 나온다고, 믿는다.

(a) 내화 라이닝의 반응성 산화물들, 특히 감람석((Mg,Fe)₂SiO₄)과 같은 규산염들; 및

(b) 야금 용기의 내화 라이닝을 통해 공기로부터 확산되며 그리고 상기 용기(예를 들어, 턴디시)의 바닥 및 벽들의 표면에서 나오는, 공기 및 수분.

이러한 제2 가정은, 실험실 테스트들에 의해 검증되었다.

해법은, 그에 따라, 이러한 2가지 출발 가정으로부터 진행되었다:

(a) 금속 산화 반응 속도는 확산 제어되며, 그리고

(b) 금속 산화 반응물들은, 야금 용기의 벽들 및 바닥으로부터 용융물로 공급된다.

발명자들은, 대부분의 금속 용융물 내에서의 내인성 개재물들의 형성을 방지하기 위한, 뒤따르는 해법을 개발했다. 산화성 종의 공급원에, 즉 야금 용기의 벽들 및 바닥에, 가까운 금속 용융물을 형성하는 원자들을 고정화하는 것이 가능했다면, 산화하도록 방치될 "부동태화 층" 또는 "완충 층"이, 형성될 것이지만, 확산이 매우 느리며 그리고 어떤 상당한 유동이 존재하지 않기 때문에, 산화 반응은 대부분의 금속 용융물로 퍼지지 않을 것이다. 이러한 원리가, 도 4에 개략적으로 예시되고, 여기서 금속 용융물의 유량(Q)은, 내화 재료로 덧씌워진 벽 또는 바닥으로부터의 거리(δ)에 걸쳐, 실질적으로 제로이다. 두께(δ)를 갖는 이러한 경계부는, 본 명세서에서 "산화 완충 층"으로 지칭된다. 상기 층에서, 산화물들의 농도는, 대부분의 금속 용융물 내에서보다 상당히 더 높다. 이유는, 산화성 종의 공급원이 야금 용기의 벽들 및 바닥이라는 것이다. 산화 완충 층 내에서의 유량이 거의 제로이기 때문에, 산화 반응은, 확산 제어되며 그리고 그에 따라 빠르게 퍼지지 않는다. 그러나 상기 산화 완충 층 위에서, 금속 용융물의 유량은 증가하며, 그리고 산화 반응은 더욱 빠르게 퍼지지만, 어떠한 산화 반응물들이 존재하지 않기 때문에, 단지 매우 제한된 산화 반응들만이, 완충 층 위에서 일어난다.

비록 산화 반응들이 이상의 설명에서 설명되었지만, 이상의 설명은, Fe와 같은 원자들과의 반응 속도들이 또한 확산 제어되는, 황화물들, 질화물들, 및 인화물들의 형성과 같은, 다른 반응들에 대해, 필요한 변경을 가하여, 적용된다는 것이, 명백하다.

산화 완충 층을 형성하는 다양한 장치들 또는 수단이, 본 발명에 따라 활용될 수 있다. 제1 실시예에서, 장치는, 금속 층 또는 금속 구성요소가, 내화 재료의 2개의 층 사이에 놓이거나 또는 에워싸이는, 라이닝 구조물의 형태를 취한다. 에워싸는 금속 라이닝 구조물은, 내화 용기의 바닥의 일부 또는 전부를 덧씌우기 위해 사용될 수 있으며, 그리고 내화 용기의 벽들의 일부 또는 전부를 덧씌우기 위해 사용될 수 있을 것이다. 에워싸는 금속 라이닝 구조물의 외측 또는 에워싸는 층들은, 금속 용융물에 대한 실질적으로 비-산화성 재료로 이루어진다.

에워싸는 금속 라이닝 구조물의 외측 또는 에워싸는 층들은, 금속 용융물과, 특히 저탄소강들과, 반응하지 않는 재료로 이루어져야 한다. 본 발명의 특정 실시예들이, 규산염들의 부존재에 의해 특징지어진다. 턴디시 발포체 필터들을 만들기 위해 사용되는 재료들은, 본 발명의 외측 또는 에워싸는 층들을 만드는데 적절하다. 특히, 지르코니아, 알루미나, 마그네시아, 멀라이트, 및 이러한 재료들의 조합이, 본 발명의 외측 또는 에워싸는 층들을 형성하는데 적절할 수 있으며, 그리고 시장에서 쉽게 입수 가능하다.

제2 층은, 용기의 벽들에 평행한 평면에 놓이는 금속의 영역을 최대화하도록 구성된다. 제2 층의 금속이 고체 형태로 놓이는 경우, 산화 반응물이, 제3 층으로부터 제1 층으로 그리고 결과적으로 금속 용융물의 체적 내로, 통과하는 것을 물리적으로 방지한다. 제2 층의 금속이, 부분적으로 또는 완전히, 용융된 형태로 변환되는 경우, 내화 라이닝과 접촉하는 금속 원자들은, 확산하는 산소 또는 내화 라이닝의 구성요소와 같은, 산화 반응물들과 접촉하며, 그리고 산화물들을, 특히 저탄소강 용융물 내에서 FeO를, 형성하도록 빠르게 반응한다. 그러나, 어떤 금속 용융물이든지, 제2 층 내부에 본질적으로 포획되며, 그리고 용기 내부에 수용되는 대부분의 용융된 금속 내로 상당히 유동할 수 없다. 산화 반응들의 확산 제어된 퍼짐이 여전히 금속 용융물들 내에서 매우 느리기 때문에, 반응은, 라이닝 구조물의 두께(δ)를 통해 극히 느리게 전파될 것이다. 라이닝 구조물 위에서 유동하는 금속 용융물은, 그에 따라, 주조 작업보다 더 길게 취해질 수 있는, 산화 반응이 층의 두께(δ)를 통해 진행되었을 때까지, 산화 반응물들과 접촉하지 않는다.

주조 작업들에서 사용되는 내화 재료들이 본 발명의 라이닝 구조물의 제1 층 및 제3 층에 사용될 수 있다는 것이, 이상의 설명으로부터 명백하다. 제1 층 및 제3 층은, 단일체일 수 있으며 또는 패널들로 구성될 수 있을 것이다.

제2 층 내로 통합되는 금속은, 포일, 시트들, 패널들, 슬러리 또는 압축된 분말의 형태와 같은, 제3 치수 또는 두께보다 상당히 더 큰, 2개의 직교하는 치수를 갖는 임의의 형태로 제공될 수 있을 것이다. 제1 층이 야금 성형 작업들 도중에 제3 층에 대해 고정된 상태로 유지되는 것을 보장하기 위해, 제2 층 내의 금속은, 내화 재료가 그 내부에 배치될 수 있는 거리만큼, 분리되는 시트들 또는 패널들의 형태를 가질 수 있을 것이다. 본 발명의 특정 실시예들에서, 제2 층을 구성하는 금속 시트들 또는 패널들은, 제1 층을 구성하는 내화 재료와 같은, 내화 재료를 수용하기 위한 횡단 구멍들을 갖도록 제공될 수 있으며, 따라서, 시트 또는 패널이 제3 층으로 압착될 때, 또는 제1 층의 내화 재료가 시트들 또는 패널들 위에 적용될 때, 내화 재료가, 구멍들을 관통하며 그리고, 제3 층에 대해 제1 층의 위치를 고정하는, 격리 요소들(standoffs)을 형성한다. 본 발명의 특정 실시예들에서, 제2 층을 구성하는 금속 시트들 또는 패널들은, 만입부들 또는 돌출부들을 갖도록 제공될 수 있으며, 따라서, 시트 또는 패널이 제3 층으로 압착될 때, 또는 제1 층의 내화 재료가 시트들 또는 패널들 위에 적용될 때, 만입부들 또는 돌출부들을 위한 수용하는 기하학적 형상부들이, 제1 층 또는 제3 층에 제2 층이 맞물리도록 하기 위해, 제1 층 또는 제3 층에 형성된다.

대부분의 금속 용융물로부터 멀어지게 지향하는 제1 층의 주된 표면과 대부분의 금속 용융물을 향해 지향하는 제3 층 또는 후면 층의 표면 사이의 간격, 또는 제2 층의 두께는, 0.01mm 이상 10mm 이하의, 0.01mm 이상 20mm 이하의, 0.01mm 이상 50mm 이하의, 0.01mm 이상 100mm 이하의, 0.01mm 이상 150mm 이하의, 0.05mm 이상 10mm 이하의, 0.05mm 이상 20mm 이하의, 0.05mm 이상 50mm 이하의, 0.05mm 이상 100mm 이하의, 0.05mm 이상 150mm 이하의, 0.1mm 이상 10mm 이하의, 0.1mm 이상 20mm 이하의, 0.1mm 이상 50mm 이하의, 0.1mm 이상 100mm 이하의, 0.1mm 이상 150mm 이하의, 0.5mm 이상 10mm 이하의, 0.5mm 이상 20mm 이하의, 0.5mm 이상 50mm 이하의, 0.5mm 이상 100mm 이하의, 0.5mm 이상 150mm 이하의, 1mm 이상 20mm 이하의, 1mm 이상 30mm 이하의, 1mm 이상 50mm 이하의, 1mm 이상 100mm 이하의, 1mm 이상 150mm 이하의, 2mm 이상 30mm 이하의, 2mm 이상 50mm 이하의, 2mm 이상 100mm 이하의, 그리고 2mm 이상 150mm 이하의, 범위 내에 놓일 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 내화 용기를 위한 라이닝 구조물이, (a) 제1 층의 제1 주된 표면 및, 제1 층의 제1 주된 표면의 반대편에 배치되는, 제1 층의 제2 주된 표면을 구비하는, 제1 층, 및 (b) 제2 층의 제1 주된 표면 및, 제2 층의 제1 주된 표면의 반대편에 배치되는, 제2 층의 제2 주된 표면을 구비하고, 상기 제1 층의 제2 주된 표면은, 상기 제2 층의 제1 주된 표면과 접촉 하거나, 또는 소통 상태에 놓이는 것인, 제2 층; 그리고 (c) 상기 제2 층의 제2 주된 표면과 소통 상태에 놓이는 제3 층의 제1 주된 표면을 구비하는, 천공되지 않은 제3 층을 포함할 수 있으며, 상기 제2 층은, 제1 층의 제2 주된 표면 또는 제3 층의 제1 주된 표면에 대해 평행한 또는 인접한, 주된 표면을 구비하는 금속 구성요소를 포함한다. 제1 층, 제2 층 및 제3 층은 모두, 평행하게 배향될 수 있을 것이다. 천공되지 않은 층은, 층을 통한 채널 또는 통로를 생성하는 그리고 유체가 층의 일측으로부터 타측으로 통과할 수 있도록 하는, 절차에 종속되지 않은, 층이다. 주된 표면은, 객체의 모든 표면들에 대한 중간 값보다 더 큰 면적을 갖는 표면이다. 제3 층의 제1 주된 표면에 또는 제1 층의 제2 주된 표면에, 평행한 또는 인접한 금속 구성요소 표면의 면적은, 제3 층의 제1 주된 표면의 면적 또는 제2 층의 제1 주된 표면의 면적의, 50% 이상 100% 이하, 50% 이상 99% 이하, 50% 이상 95% 이하, 80% 이상 95% 이하, 또는 80% 이상 99% 이하의 값을 가질 수 있을 것이다. 라이닝 구조물의 제1 층은, 마그네시아, 알루미나, 지르코니아, 멀라이트, 및 이러한 재료들의 조합들과 같은, 내화 재료를 포함할 수 있을 것이다. 라이닝 구조물의 제3 층은, 마그네시아, 알루미나, 지르코니아, 멀라이트, 및 이러한 재료들의 조합들과 같은, 내화 재료를 포함할 수 있을 것이다. 제2 층 내의 금속 구성요소는, 제2 층의 제1 주된 표면과 제2 층의 제2 주된 표면 사이의 통로들을 구비할 수 있을 것이다. 통로들은, 제1 층과 제3 층 사이에 지지 구조물들을 생성하기 위해, 내화 재료로 충전될 수 있을 것이다. 금속 구성요소 내의 통로들의 단면적들의 합계, 또는 금속 구성요소를 통과하는 지지 구조물들의 단면적들의 합계는, 제2 층의 제1 주된 표면의 면적의, 0.1% 이상 10% 이하, 0.5% 이상 10% 이하, 1% 이상 10% 이하, 0.1% 이상 30% 이하, 0.5% 이상 30% 이하, 그리고 1% 이상 30% 이하의 값을 가질 수 있을 것이다.

라이닝 구조물의 제2 층은, 제2 층의 제1 주된 표면에 평행하게 배향되는, 3개의 직교하는 치수 중의 더 큰 2개의 치수를 구비하는, 포일, 시트, 패널, 또는 소정 체적의 슬러리 또는 압축된 분말로 구성되는, 금속 구성요소를 포함할 수 있고, 제2 층 내의 금속 구성요소 내의 모든 간극들 또는 중단부들(interruptions)의, 제2 층의 주된 평면에 평행한 평면에서의, 총 면적은, 제2 층 내의 금속 구성요소의, 제2 층의 주된 평면에 평행한 평면에서의, 총 면적보다 작다. 본 발명의 특정 실시예들에서, 제2 층 내의 금속 구성요소 내의 모든 간극들 및 중단부들의, 제2 층의 주된 평면에 평행한 평면에서의, 총 면적 ("a1"으로 정의됨) 및, 제2 층 내의 금속 구성요소의, 제2 층의 주된 평면에 평행한 평면에서의, 총 면적("a2"로 정의됨)은, r이, 1.0 이하, 0.5 이하, 0.2 이하, 0.05 이하, 0.02 이하, 0.01 이하, 0.007 이하, 0.005 이하, 또는 0.002 이하인, r = a1/a2의 비율을 가질 수 있을 것이다.

본 발명의 특정 실시예들에서, 제2 층은, 제2 층의 금속 구성요소를 제 위치에 유지하도록 배치되는, 제3 층의 제1 주된 표면으로부터 돌출하는 복수의 격리 구조물을 포함할 수 있을 것이다. 본 발명의 특정 실시예들에서, 제2 층은, 제2 층의 금속 구성요소를 제 위치에 유지하도록 배치되는, 제1 층의 제2 주된 표면으로부터 돌출하는 복수의 격리 구조물을 포함할 수 있을 것이다. 격리 구조물들은, 구들, 원통들, 원추형 단면들, 또는 다각형의 프리즘들과 같은, 임의의 기하학적 형상으로 형성될 수 있을 것이다. 제1 층 및 제3 층은, 수용하는 기하학적 형상부들을 갖도록 제공될 수 있으며, 따라서 격리 구조물들이, 제1 층이 제3 층에 대해 설치될 때, 고정화된다.

본 발명의 특정 실시예들에서, 제2 층은, 제2 층의 금속 구성요소와 접촉하는 희생 구조물을 포함할 수 있을 것이다. 희생 구조물은, 이 희생 구조물이 연소, 열, 화학적 또는 물리적 작용에 의해 제거될 때, 제2 층 내의 금속이, 이 금속이 접촉하게 되는, 내화 층들의 구조적 무결성을 손상시키지 않는 가운데, 증가하는 온도와 더불어 팽창될 수 있도록, 구성된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 제2 층 내의 금속 시트들 또는 다른 금속 구성요소들 내의 통공들 또는 구멍들 중의 일부 또는 모두가, 가열 시 금속의 체적 팽창을 수용하기 위해 희생 재료로 충전될 수 있을 것이다. 희생 구조물들은, 셀룰로오스, 플라스틱 또는 다른 유기 재료들, 흑연 재료들, 유리들, 투과성 광물들, 기체상 재료들 또는 금속들, 및 이들의 조합들로 구성될 수 있을 것이다. 희생 구조물 내에 사용되는 재료는, 시트, 분말, 분사된 슬러리 또는 겔의 형태를 취할 수 있을 것이다. 희생 구조물은, 본 발명에 따른 라이닝의 준비 시 제2 층을 조립하는 프로세스의 일부로서, 제2 층 내의 금속과 접촉 상태로 배치된다. 하나 이상의 내화 재료가 이어서, 희생 구조물의 제거 이후에, 본 발명에 따른 제1 층 및 제2 층을 제공하기 위해, 희생 구조물에 적용된다.

희생 구조물은, 희생 구조물이 그와 소통 상태에 놓이는, 금속의 체적의, 0.05% 이상 20% 이하, 0.05% 이상 15% 이하, 0.05% 이상 10% 이하, 0.05% 이상 5% 이하, 0.05% 이상 2% 이하, 0.05% 이상 1% 이하, 0.05% 이상 0.5% 이하, 0.1% 이상 20% 이하, 0.1% 이상 15% 이하, 0.1% 이상 10% 이하, 0.1% 이상 5% 이하, 0.1% 이상 2% 이하, 0.1% 이상 1% 이하, 0.1% 이상 0.5% 이하, 0.2% 이상 20% 이하, 0.2% 이상 15% 이하, 0.2% 이상 10% 이하, 0.2% 이상 5% 이하, 0.2% 이상 2% 이하, 0.2% 이상 1% 이하, 0.2% 이상 0.5% 이하의, 범위 내의 체적을 가질 수 있을 것이다.

본 발명의 특정 실시예들에서, 제1 층은, 1mm 이상 150mm 이하의 범위의, 1mm 이상 100mm 이하의 범위의, 1mm 이상 50mm 이하의 범위의, 5mm 이상 150mm 이하의 범위의, 5mm 이상 100mm 이하의 범위의, 5mm 이상 50mm 이하의 범위의, 10mm 이상 150mm 이하의 범위의, 10mm 이상 100mm 이하의 범위의, 또는 10mm 이상 50mm 이하의 범위의, 두께를 가질 수 있을 것이다.

본 발명의 특정 실시예들에서, 제2 층은, 0.01mm 이상 150mm 이하의 범위의, 0.01mm 이상 100mm 이하의 범위의, 0.01mm 이상 50mm 이하의 범위의, 0.05mm 이상 150mm 이하의 범위의, 0.05mm 이상 100mm 이하의 범위의, 0.05mm 이상 50mm 이하의 범위의, 0.1mm 이상 150mm 이하의 범위의, 0.1mm 이상 100mm 이하의 범위의, 0.1mm 이상 50mm 이하의 범위의, 0.5mm 이상 150mm 이하의 범위의, 0.5mm 이상 100mm 이하의 범위의, 0.5mm 이상 50mm 이하의 범위의, 1mm 이상 150mm 이하의 범위의, 1mm 이상 100mm 이하의 범위의, 1mm 이상 50mm 이하의 범위의, 5mm 이상 150mm 이하의 범위의, 5mm 이상 100mm 이하의 범위의, 5mm 이상 50mm 이하의 범위의, 10mm 이상 150mm 이하의 범위의, 10mm 이상 100mm 이하의 범위의, 또는 10mm 이상 50mm 이하의 범위의, 두께를 가질 수 있을 것이다.

본 발명은 또한, 내화 용기에서의 앞서 설명된 바와 같은 라이닝 구조물의 용도에 그리고, 내부 및 외부를 구비하는 야금 용기로서, 야금 용기의 내부가 앞서 설명된 바와 같은 라이닝 구조물을 포함하는 것인, 야금 용기에 관련된다.

본 발명은 또한, (a) 앞서 설명된 바와 같은 라이닝 구조물을 구비하는 용기로 용융된 금속을 운반하는 것, 및 (b) 용기 밖으로 용융된 금속을 운반하는 것을 포함하는, 운반 도중의 용융된 금속의 산화의 최소화를 위한 프로세스에 관련된다.

도 2는, 본 발명에 따른 라이닝 구조물(30)을 도시한다. 제1 층(34)은, 제1 층의 제1 주된 표면(36) 및, 제1 층의 제1 주된 표면(36)의 반대편에 배치되는, 제1 층의 제2 주된 표면(38)을 구비한다. 제2 층(42)은, 제2 층의 제1 주된 표면(44) 및, 제2 층의 제1 주된 표면(44)의 반대편에 배치되는, 제2 층의 제2 주된 표면(46)을 구비한다. 제1 층의 제2 주된 표면(38)은, 제2 층의 제1 주된 표면(44)과, 접촉 상태에 놓이거나, 또는 소통 상태에 놓인다. 제3 층(50)은, 제3 층의 제1 주된 표면(52) 및 제3 층의 제1 주된 표면(52)의 반대편에 배치되는, 제3 층의 제2 주된 표면(54)을 구비한다. 본 발명의 특정 실시예들에서, 제1 층(34)은, 제1 층의 제1 주된 표면(36)으로부터 제1 층의 제2 주된 표면(38)까지 통과하는, 복수의 통공(60)을 구비한다. 요소(62)는, 도면의 평면에서의 통공의 단면이다. 제2 층(42)은, 적어도 하나의 제1 층의 통공(60)과 소통 상태에 놓이는, 제2 층의 금속 구성요소(64)를 포함하는 것으로, 도시된다. 금속 구성요소(64)는, 제2 층의 제2 주된 표면(46)과 소통 상태에 놓인다. 요소(66)는, 금속 구성요소(64)의 영역의 치수이다. 요소(68)는, 라이닝 구조물(30)의 구성 도중에 금속 구성요소(64)의 위치설정을 가능하게 하며 그리고 제1 층(34)과 제3 층(50) 사이의 간격을 유지하는, 지지 구조물이다. 지지 구조물(68)은, 금속 구성요소(64)가 제3 층(50)과의 접촉 상태로 압착될 때 제2 층(42) 내로 힘을 받게 되는, 제3 층(50)으로부터의 내화 재료를 포함할 수 있을 것이다. 지지 구조물(68)은, 제2 층의 제1 주된 표면에 대한 내화 재료의 적용 및 제2 층의 제1 주된 표면(44)과 제2 층의 제2 주된 표면(46) 사이의 금속 구성요소(64) 내의 개구들 또는 통로들의 충전으로부터 야기되는, 제1 층(34)으로부터의 내화 재료를 포함할 수 있을 것이다. 지지 구조물(68)은, 금속 구성요소(64)를 구성하는 금속의 별개의 조각들 사이의 체적들을 구비할 수 있으며, 또는 제2 층의 제1 주된 표면(44)으로부터 제2 층의 제2 주된 표면(46)으로 연장되는 금속 구성요소(64) 내의 개구들 또는 통로들을 구비할 수 있을 것이다. 지지 구조물의 단면의 치수(70)는, 지지 구조물의 단면적을 수학적으로 산출하는 치수이다.

도 3은, 본 발명에 따른 라이닝 구조물을 포함하며 그리고 내부 용적(82)을 갖는, 야금 용기(80)를 도시한다. 요소(84)는, 라이닝 구조물이 그 내부에 수용되는 것인, 외피, 단열 층 및 내화 안전 층이다. 요소(84)는, 제3 층 또는 후면 층(50)과 소통 상태에 놓인다. 제3 층 또는 후면 층(50)은, 제2 층(42)과 소통 상태에 놓인다. 제2 층(42)은, 제1 층(34)과 소통 상태에 놓인다. 제2 층(42)은, 금속 구성요소 체적들(64)을 포함한다. 제1 층(34)의 노출되는 제1 층의 제1 주된 표면(36)은, 야금 용기(80)의 사용 도중에 용융된 금속과 접촉한다. 사용 시, 용융된 금속은, 내부 용적(82) 내로 도입된다. 제2 층(42) 내의 금속은, 전체적으로 또는 부분적으로 고체 상태로 유지될 수 있으며, 또는 부분적으로 또는 전체적으로 용융된 상태로의 상 변화를 겪을 수 있을 것이다. 어떠한 용융된 금속이든지, 제2 층(42) 내에 구속될 것이다. 용융된 금속이, 후면 층(50)에 의해 방출되는 종들과, 이러한 종들이 내부 용적(82) 내로 통과하는 것을 방지하기 위해, 반응하며, 그리고 고체 금속이, 후면 층(50)에 의해 방출되는 종들에 대한 물리적 장벽을 제공할 것이기 때문에, 금속은, 어느 상이든지, 본 발명의 작용에 기여할 것이라고, 생각된다.

도 4는, 제2 층(42) 내의 금속이 적어도 부분적으로 용융된다고 가정하는, 본 발명에 따른 라이닝을 포함하는 야금 용기 내부에서의 특성들에 대한 그래프들을 도시한다. 특성들은 본 발명의 라이닝의 제3 층(50)으로부터의 거리에 대해 도시되고, 여기서, 금속 용융물의 유량(Q)은, 내화 재료로 덧씌워진 벽 또는 바닥일 수 있는, 라이닝의 제3 층(50)으로부터의, 거리(δ)에 걸쳐 실질적으로 제로이다. 두께(δ)를 갖는 이러한 경계부는, "산화 완충 층"으로 지칭된다. 이러한 실시예에서, 이 경계부는, 제2 층(42)에 의해 지지되는 제1 층(34)의 두께에 대응한다. 제1 층(34)은, 야금 용기의 내부 용적(82)과 소통 상태에 놓인다. 작도 선(90)은, 좌측으로부터 우측으로 증가하는 값들을 갖는, 제3 층(50)으로부터의 거리에 대한 금속 유량을 지시한다. 작도 선(92)은, 좌측으로부터 우측으로 증가하는 값들을 갖는, 제3 층(50)으로부터의 거리에 대한 산화물들의 농도를 지시한다.

도 5는 본 발명에 따른 라이닝의 단면(100)을 도시한다. 제1 층(34)은, 순차로 제3 층(50)의 제3 층의 제1 주된 표면(52) 상에 지지되는, 제2 층(42)에 의해 지지된다. 제1 층의 내부 주된 평면(102)은, 제1 층(34)의 내부에 수용되며 그리고 제3 층(50)의 제3 층의 제1 주된 표면(52)에 평행한, 평면이다. 제2 층의 내부 주된 평면(104)은, 제2 층(42)의 내부에 수용되며 그리고 제3 층(50)의 제3 층의 제1 주된 표면(52)에 평행한, 평면이다. 요소(68)는, 라이닝 구조물(30)의 구성 도중에 금속 구성요소(64)의 위치설정을 가능하게 하며 그리고 제1 층(34)과 제3 층(50) 사이의 간격을 유지하는, 지지 구조물이다. 지지 구조물은, 라이닝의 구성 도중에 제3 층(50)을 향한 금속 구성요소(64) 상의 압력에 의해 금속 구성요소(64) 내의 통로를 통해 압출되는 내화 재료로, 또는 라이닝의 구성 도중에 제3 층(50)을 향한 금속 구성요소(64) 상의 압력에 의해 금속 구성요소(64)의 일부분의 외주 둘레에서 압출되는 내화 재료로, 형성될 수 있을 것이다.

본 발명의 구성된 구조물은, 초경량 시멘트 알루미나 캐스터블(castable)과 같은, 내화 재료의 베이스 패널을 제공함에 의해, 그리고 제3 층을 형성하기 위해 상기 베이스 패널 상에, 70 중량% 이상의 마그네사이트 내지 100 중량% 이하의 마그네사이트를 함유하는 마그네사이트 스프레이 재료와 같은, 턴디쉬 라이닝 재료를 분무함에 의해, 형성될 수 있을 것이다. 금속 구성요소 시트가 이어서, 제2 층을 형성하기 위해 상기 베이스 패널 상의 마그네사이트 스프레이 재료에 대해 확고하게 압착된다. 80 중량% 이상의 알루미나 내지 100 중량% 이하의 알루미나를 함유하는 재료와 같은, 알루미나-계 재료가, 이어서, 제1 층을 형성하기 위해 제2 층 상에 분무된다. 금속 구성요소를 위한 지지 구조물들은, 제3 층의 재료가 금속 구성요소 시트를 둘러싸도록, 또는 제3 층의 재료가 금속 시트 내의 횡단 구멍 내로 힘을 받게 되도록, 제3 층에 대해 금속 구성요소 시트를 압착함에 의해, 형성될 수 있을 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 금속 분말이, 금속 구성요소 또는 층을 형성하기 위해 사용될 수 있으며, 그리고 제1 층 및 제3 층 내의 내화 재료는, 건식-진동성 내화 라이닝(dry-vibratable refractory lining)의 형태로 제공될 수 있을 것이다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 금속-함유 슬러리가, 금속 구성요소 또는 층을 형성하기 위해, 제3 층 상으로 분무될 수 있을 것이다.

내화 재료들은, 분사, 분무, 흙손 사용, 주조, 건식 진동 도포, 뿜기, 그라우팅, 붓기, 사출, 또는 사전 성형품들의 배치에 의해, 적용될 수 있을 것이다. 내화 재료들은 이어서, 필요에 따라 이들을 고화시키기 위해, 건조되거나, 경화되거나, 또는 안정화될 수 있을 것이다. 결과적으로 생성되는 층상 구조물은 이어서, 금속 구성요소의 열적 팽창을 수용하기 위한 용적을 제공하도록, 어떤 희생 구조물들을 제거하기 위해 또는 변환시키기 위해, 물리적 또는 화학적 작용에 노출된다.

제2 층은, 0.01 mm, 0.02mm, 0.05mm, 0.10mm, 0.25mm, 0.50mm, 1mm, 2mm, 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8mm, 9mm 또는 10mm 이상, 5mm, 6mm, 7mm, 8mm, 9mm, 10mm, 15mm, 20mm, 30mm, 40mm, 50mm, 60mm, 70mm, 80mm, 90mm 또는 100mm 이하의, 두께를 가질 수 있을 것이다.

본 발명에 따라 구성되는 용기는, 야금 프로세스에서 사용될 수 있을 것이다. 사용 방법이, 본 발명에 따른 라이닝을 구비하는 용기 내로 용융된 금속을 도입하는 것, 그리고 후속적으로, 노즐을 통해 용기로부터 용융된 금속을 제거하는 것을 포함할 수 있을 것이다.

예 I

테스트를 위해, 베이스 패널들이, 강철 턴디시 내부에 안전 라이닝으로서 사용되는 재료와 유사한, 초경량 시멘트 알루미나 캐스터블로부터 준비된다. 각 베이스 패널의 치수들은, 36인치 x 24인치 x 5인치(90cm x 60cm x 12.5cm)이다. 먼저, 턴디시 라이닝 재료(바질리트(Basilite); 70 중량% 초과의 마그네시아를 함유하는 경량 마그네사이트 기반 스프레이 재료)가, 바질리트 분무 기계를 사용하여, 약 1인치(2.5cm)의 두께로 베이스 패널 위해 분무된다. 상이한 개구 구성들을 구비하는 금속 구성요소 시트들(20인치 x 12인치, 또는 50cm x 30cm)이, 바질리트 라이닝에 대해 확고하게 압착된다. 이어서, 알루미나계 재료(알루미나 > 80 중량%)가, 표면 위에 약 1인치(2cm)의 두께로 분무된다.

선택된 패널들의 구성에서, 통로들 또는 개구들이, 금속 구성요소 시트들 내에 제공될 것이다. 이러한 개구들의 용적들은, 패널의 구성 도중에, 내화 재료로 충전될 것이고, 따라서 개구들을 통해, 금속 구성요소 시트들의 각각의 표면들과 접촉하는 라이닝들 사이의, 직접적인 접촉이, 이루어진다.

금속 구성요소들은, 공기 건조되며 그리고 이어서, 라이닝의 건조 거동뿐만 아니라 구조적 무결성에 관한 정보를 제공하기 위해, 3시간 동안 화씨 1000도에서 구워진다.

예 II

MgO 도가니(12인치의 높이 및 7.5인치의 내경)가, 시험을 위해 사용된다. 요구되는 두께와 5.5 ? 6인치의 외경 및 10.5인치의 높이를 갖는, 금속 중공 실린더가, 도가니의 중심에 배치된다. 금속 중공 실린더는, 내측면과 외측면 사이에 통공들을 갖도록 제공된다. 이러한 통공들은, 도가니의 구성 도중에 희생 재료로 충전될 수 있을 것이다. MgO 도가니의 내벽과 금속 실린더의 외벽 사이의 공간은, (바질리트와 같은) 턴디시 라이닝 재료로 충전된다. 이어서, 원통형 금속 심봉(mandrel)이, 이미 중공 금속 실린더를 구비하는, 도가니의 중심에 배치된다. 이어서, 금속 실린더의 내벽과 심봉 사이의 공간이, 턴디시 라이닝 재료(주로 고 알루미나)로 충전된다. 심봉은, 화씨 230도에서 1시간 동안 도가니를 건조한 이후에, 제거된다. 이어서, 도가니는, 화씨 450도에서 24시간 동안 건조된 다음, 화씨 2700도에서 5시간 동안 구워진다. 이어서 도가니가, 검사된다.

본 발명의 수많은 수정들 및 변형들이 가능하다. 그에 따라, 뒤따르는 청구항들의 범위 이내에서, 본 발명은, 구체적으로 설명된 것과 달리 실행될 수 있다는 것이, 이해되어야 한다.

10: 주조 장치 12: 금속 용융물
14: 레이들 16: 레이들 밸브
18: 레이들 노즐 시스템 20: 턴디시
24: 턴디시 밸브 26: 턴디시 노즐 시스템
28: 금형 30: 라이닝 구조물
34: 제1 층 36: 제1 층의 제1 주된 표면
38: 제1 층의 제2 주된 표면 42: 제2 층
44: 제2 층의 제1 주된 표면 46: 제2 층의 제2 주된 표면
50: 제3 층 52: 제3 층의 제1 주된 표면
54: 제3 층의 제2 주된 표면 60: 통공들
62: 통공의 단면의 치수 64: 금속 구성요소
66: 제2 층의 금속 구성요소의 영역의 치수
68: 지지 구조물 70: 지지 구조물의 단면의 치수
80: 야금 용기 82: 야금 용기의 내부 용적
84: 야금 용기의 외피
90: 제3 층으로부터의 거리에 대한 금속 유량
100: 본 발명의 라이닝의 단면 102: 제1 층의 내부 주된 평면
104: 제2 층의 내부 주된 평면

Claims (16)

1. 내화 용기를 위한 라이닝 구조물(30)로서,
   a) 제1 층의 제1 주된 표면(36) 및, 상기 제1 층의 제1 주된 표면(36)의 반대편에 배치되는, 제1 층의 제2 주된 표면(38)을 구비하는, 천공되지 않은 제1 층(34), 및
   b) 제2 층의 제1 주된 표면(44) 및, 상기 제2 층의 제1 주된 표면(44)의 반대편에 배치되는, 제2 층의 제2 주된 표면(46)을 구비하는, 구속된 제2 층(42)으로서, 상기 제1 층의 제2 주된 표면(38)은, 상기 제2 층의 제1 주된 표면(44)과 소통 상태에 놓이는 것인, 구속된 제2 층(42); 그리고
   c) 상기 제2 층의 제2 주된 표면(46)과 소통 상태에 놓이는 제3 층의 제1 주된 표면(52)을 구비하는, 천공되지 않은 제3 층(50)으로서, 상기 제2 층(42)은, 상기 제3 층의 제1 주된 표면(52)에 인접한, 주된 표면을 구비하는 구성요소(64)를 포함하는 것인, 천공되지 않은 제3 층(50); 및
   d) 상기 제1 층(34)으로부터 상기 제2 층(42)을 통해 상기 제3 층(50)까지 연장되는, 적어도 하나의 지지 구조물(68)
   을 포함하고,
   상기 구성요소(64)를 통과하는 지지 구조물들(68)의 단면적들의 합계는, 상기 제3 층의 제1 주된 표면(52)의 면적의, 0.1% 이상 10% 이하의 값을 가지며,
   상기 제1 층(34)은, 마그네시아, 알루미나, 지르코니아, 멀라이트, 및 이러한 재료들의 임의의 조합들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 재료를 포함하고,
   상기 구성요소(64)는, 강철, 알루미늄, 합금들 또는 이들의 임의의 조합들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 재료를 포함하며, 그리고
   상기 제3 층(50)은, 마그네시아, 알루미나, 지르코니아, 멀라이트, 및 이러한 재료들의 임의의 조합들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 재료를 포함하는 것인, 라이닝 구조물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제3 층의 제1 주된 표면(52)에 인접한 구성요소(64)의 면적은, 상기 제3 층의 제1 주된 표면(52)의 면적의 50% 이상 99% 이하의 값을 갖는 것인, 라이닝 구조물.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제3 층의 제1 주된 표면(52)에 인접한 구성요소(64)의 면적은, 상기 제3 층의 제1 주된 표면(52)의 면적의 50% 이상 95% 이하의 값을 갖는 것인, 라이닝 구조물.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제3 층의 제1 주된 표면(52)에 인접한 구성요소(64)의 면적은, 상기 제3 층의 제1 주된 표면(52)의 면적의 80% 이상 99% 이하의 값을 갖는 것인, 라이닝 구조물.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 라이닝 구조물의 상기 제1 층(34)은, 알루미나를 포함하는 것인, 라이닝 구조물.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 라이닝 구조물의 상기 제3 층(50)은, 마그네시아를 포함하는 것인, 라이닝 구조물.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 구성요소(64)는, 상기 제2 층의 제1 주된 표면(44)과 상기 제2 층의 제2 주된 표면(46) 사이의 통로들을 구비하는 것인, 라이닝 구조물.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 구성요소(64) 내의 상기 통로들의 단면적들의 합계는, 상기 제2 층의 제1 주된 표면(44)의 면적의, 1% 이상 30% 이하의 값을 갖는 것인, 라이닝 구조물.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 층(34)은, 1mm 이상 50mm 이하의 범위 내의 두께를 갖는 것인, 라이닝 구조물.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 층(42)은, 0.01mm 이상 50mm 이하의 범위 내의 두께를 갖는 것인, 라이닝 구조물.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 라이닝 구조물(30)은 내화 용기에 사용되는 것인, 라이닝 구조물.
12. 내부 및 외부를 구비하는 야금 용기로서,
    야금 용기의 상기 내부는, 제 1항에 따른 라이닝 구조물(30)을 포함하는 것인, 야금 용기.
13. 용융된 금속의 산화의 최소화를 위한 프로세스로서,
    a) 제 1항에 따른 라이닝 구조물(30)을 구비하는 용기로 용융된 금속을 운반하는 것, 및
    b) 상기 용기 밖으로 상기 용융된 금속을 운반하는 것
    을 포함하는 것인, 용융된 금속의 산화의 최소화를 위한 프로세스.
14. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 층(34)은 단일체(monolithic)이며 그리고 상기 제3 층(50)은 단일체인 것인, 라이닝 구조물.
15. 삭제
16. 삭제

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