真空脱ガス装置の浸漬管
【課題】下耐火物層の落下を抑えるのに有利な真空脱ガス装置の浸漬管を提供する。
【解決手段】浸漬管は、真空脱ガス装置に直接的または間接的に取り付けられ縦方向に沿った中心軸線Ｐ１の回りに巡らされた芯金２と、縦向きの溶湯通路３０を形成するように芯金２の内周側および外周に筒形状に設けられた耐火物層３を備える。耐火物層３は、芯金２の上部に機械的に係合する上耐火物層４と、上耐火物層４の下側に位置する下耐火物層５と、下耐火物層５に固定された縦部材２７と縦部材２７から外方に延設された鍔状フランジ部２６ｆとをもつ金属製の第１結合部材２６と金属製の第２結合部材２４，２５とを備えている。第２結合部材２４，２５は鍔状フランジ部２６ｆに結合されている。これにより下耐火物層５は芯金２に吊持される。
【解決手段】浸漬管は、真空脱ガス装置に直接的または間接的に取り付けられ縦方向に沿った中心軸線Ｐ１の回りに巡らされた芯金２と、縦向きの溶湯通路３０を形成するように芯金２の内周側および外周に筒形状に設けられた耐火物層３を備える。耐火物層３は、芯金２の上部に機械的に係合する上耐火物層４と、上耐火物層４の下側に位置する下耐火物層５と、下耐火物層５に固定された縦部材２７と縦部材２７から外方に延設された鍔状フランジ部２６ｆとをもつ金属製の第１結合部材２６と金属製の第２結合部材２４，２５とを備えている。第２結合部材２４，２５は鍔状フランジ部２６ｆに結合されている。これにより下耐火物層５は芯金２に吊持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空脱ガス装置の浸漬管に関する。
【背景技術】
【０００２】
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の内周側および外周側に筒形状に設けられた耐火物層とを備えている。この浸漬管の分野では、耐火物層は、上耐火物層と、上耐火物層の下側に配置された下耐火物層とを備えているものが知られている。使用につれて、上耐火物層や芯金から下耐火物層が重力により落下するおそれがある。このため耐火物層の寿命を低下させるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２６０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、芯金に上耐火物層と下耐火物層とが保持されている場合であっても、下耐火物層の落下を抑え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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）様相１に係る真空脱ガス装置の浸漬管は、（ｉ）真空脱ガス装置に直接的または間接的に取り付けられ縦方向に沿った中心軸線の回りに巡らされた芯金と、（ｉｉ）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の内周側および外周側に筒形状に設けられた耐火物層とを備えており、（ｉｉｉ）耐火物層は、芯金の上部に機械的に係合する上耐火物層と、上耐火物層の下側に位置する下耐火物層と、下耐火物層に固定され下耐火物層の上面において露出するように延設された鍔状フランジ部とをもつ金属製の第１結合部材と、第１結合部材の鍔状フランジ部と芯金とを結合することにより下耐火物層を芯金に吊持させる金属製の第２結合部材とを備えている。
【０００６】
耐火物層は、芯金の上部に機械的に係合する上耐火物層と、上耐火物層の下側に位置する下耐火物層とを備えている。上耐火物層はキャスタブル材料が例示される。下耐火物層はれんが、特に、焼成せずにバインダで結合させた不焼成れんがが例示される。金属製の第１結合部材は、下耐火物層に固定されており、下耐火物層の上面に露出するように延設された鍔状フランジ部をもつ。金属製の第２結合部材は、第１結合部材の鍔状フランジ部と芯金とを結合することにより下耐火物層を芯金に吊持させる。このように下耐火物層は、互いに結合された第１結合部材および第２結合部材により芯金に吊持される。本様相によれば、下耐火物層の落下が効果的に抑えられる。
【０００７】
（２）様相２に係る真空脱ガス装置の浸漬管によれば、様相１において、（ｉ）第１結合部材は、下耐火物層の内部に埋設され且つ上面が開口する上面開口部および空間をもつ縦部材と、縦部材の上端部から外方に延設された鍔状フランジ部とをもち、（ｉｉ）第２結合部材は、第１結合部材の鍔状フランジ部に対面しつつ結合された横方向に延びる横辺部と、芯金の内周部または外周部に対面しつつ結合された縦辺部とをもち、少なくとも断面Ｌ字形状をなしている断面Ｌ字形状部を備えている。このように下耐火物層は、互いに結合された第１結合部材および第２結合部材により芯金に吊持される。これにより下耐火物層の落下が抑えられる。
【０００８】
（３）様相３に係る真空脱ガス装置の浸漬管によれば、様相１において、芯金の下端部は第１結合部材の縦部材の空間に挿入されており、空間にはキャスタブル材料が装填されていることを特徴とする。本様相によれば、下耐火物層の落下が効果的に抑えられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上耐火物層と機械的に係合する下耐火物層が保持されている場合であっても、下耐火物層の落下を抑えるのに有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係り、浸漬管の断面図である。
【図２】実施形態１に係り、浸漬管の主要部を拡大して示す断面図である。
【図３】実施形態１に係り、下耐火物層を構成する１個のれんが付近を示す平面図である。
【図４】（Ａ）は第１結合部材の断面図であり、（Ｂ）は第２結合部材としての第１結合部材の側面図である。
【図５】第１結合部材を埋設状態に固定している下耐火物層の要部を示す断面図である。
【図６】下耐火物層に埋設状態に固定されている第１結合部材および第２結合部材を介して芯金に下耐火物層を吊持している状態を示す要部の断面図である。
【図７】実施形態２に係り、浸漬管の左半分を示す断面図である。
【図８】実施形態３に係り、浸漬管の左半分を示す断面図である。
【図９】適用形態に係り、浸漬管の使用状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
図１〜図６は実施形態１の概念を示す。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はリング形状をなしており、縦方向に沿った中心軸線１ｐの回りに連続的に巡らされた筒形状をなす金属（例えば炭素鋼、合金鋼等の鉄合金）で形成された芯金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。芯金２は、中心軸線１ｐの回りを１周する筒形状の芯金本体２０と、中心軸線１ｐの回りを１周するように芯金本体２０の上端部に径外方向に連設されたリング状をなすフランジ部２１と、中心軸線１ｐの回りを１周するように芯金本体２０の下部に連設された棒状のスタッド２２とで形成されている。芯金本体２０は、中心軸線１ｐの回りをそれぞれ１周する内周壁面２０ｉおよび外周壁面２０ｐをもつ。図１に示すように、芯金本体２０の内周側である内周壁面２０ｉには、溶接または取付具等で、複数の断面Ｌ字形状の第２結合部材２４（第２結合部材）が固定されている。芯金本体２０の外周側である外周壁面２０ｐには、溶接または取付具等で、複数の断面Ｌ字形状の第２結合部材２５（第２結合部材）がそれぞれ固定されている。外側の各第２結合部材２５は、これの外周側から、中心軸線１ｐを１周する締結リング２６ｒにより芯金本体２０に締結されている。
【００１２】
図１に示すように、耐火物層３は中心軸線１ｐの回りに巡らされた筒状をなしており、中心軸線１ｐを通過する縦向きの筒形状の溶湯通路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。耐火物層３は、中心軸線１ｐの回りを１周するようにキャスタブル材料で形成されたリング形状をなす上耐火物層４と、中心軸線１ｐの回りを１周するように上耐火物層４の下側に配置された不焼成のれんがで形成されたリング形状をなす下耐火物層５とを備えている。
【００１３】
上耐火物層４は内周壁面４ｉと外周壁面４ｐとをもつ。下耐火物層５は内周壁面５ｉと外周壁面５ｐとをもつ。上耐火物層４はキャスタブル材料で形成されており、殊にアルミナおよびマグネシアの混合系（例えばアルミナ：５０〜９９質量％、マグネシア：０．１〜３０質量％）のキャスタブル材料、または、ハイアルミナ（アルミナ例えば８０質量％以上）系のキャスタブル材料で形成されている。但しこの組成に限定されるものではない。
【００１４】
下耐火物層５は、複数の不焼成のれんが５３を中心軸線１ｐまわりで１周するように周方向（図３に示す矢印ＤＷ方向）に沿って並設することにより形成されている。図３は単数のれんが５３付近の平面視を示す。図３に示すように、各れんが５３は、これの平面視において、中心軸線１ｐに対して放射方向に延びる平坦な延設面５３ａ，５３ｃと、下耐火物層５の外周側となる外壁面５３ｐと、下耐火物層５の内周側となる内壁面５３ｉとを有する。下耐火物層５を構成するれんが５３は、マグネシアおよびカーボンの混合系のれんがを例示できる。但し、れんが５３の材料はこれに限定されるものではなく、マグネシア系のれんが、マグネシアおよび酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）の混合系のれんがでも良い。
【００１５】
本実施形態によれば、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、金属製の第１結合部材２６は、断面でＵ字形状をなしており、下耐火物層５に固定され互いに空間２７ａを介して対面する金属製の縦部材２７と、縦部材２７から外方（下耐火物層５の径内方向および径外方向）に延設された金属製の鍔状フランジ部２６ｆとをもつ。ここで、図２に示すように、第１結合部材２６は、下耐火物層５の内部に埋設されており、且つ空間２７ａをもつと共に上面が開口する上面開口部２７ｂをもつ縦部材２７と、縦部材２７の上端部２７ｕから外方（半径方向の内側および外側）に向けて延設された鍔状フランジ部２６ｆとをもつ。図５に示すように、鍔状フランジ部２６ｆは、下耐火物層５の上面５ｕにおいて露出する。なお、下耐火物層５を形成するように中心軸線１ｐのまわりで並設された全部または２／３以上の複数のれんが５３について、れんが５３の上面５３ｕ側に第１結合部材２６が埋設固定されている（図５参照）。
【００１６】
図２に示すように、第２結合部材２４，２５は、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆと芯金２の芯金本体２０とに溶接または取付具等で結合されることにより、下耐火物層５を芯金２に吊持させる。図２に示すように、第２結合部材２４は、横辺部２４ｘと縦片部２４ｙとをもつ断面Ｌ字形状をなしている断面Ｌ字形状部２４ｚを備えている。横辺部２４ｘは、横方向に延びており、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに対面しつつ、これの上側から、溶接又は取付具により結合されている。縦辺部２４ｙは、芯金２の内周部である内周壁面２０ｉに対面しつつこれの上側から、溶接又は取付具により結合されている。同様に、図２に示すように、第２結合部材２５は、横辺部２５ｘと縦片部２５ｙとをもつ断面Ｌ字形状をなしている断面Ｌ字形状部２５ｚを備えている。横辺部２５ｘは横方向に延びており、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに対面しつつ溶接又は取付具により結合されている。縦辺部２５ｙは、芯金２の外周部である外周壁面２０ｐに対面しつつ溶接又は取付具により結合されている。
【００１７】
このように第２結合部材２４，２５の横辺部２４ｘ，２５ｘは、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに対面しつつ、これの上側から溶接または取付具等で固定されており、これにより第２結合部材２４，２５は第１結合部材２６に固定されている。ここで、芯金２の下端部は、棒状のスタッド２２と共に、第１結合部材２６の縦部材２７の空間２７ａに上面開口部２７ｂから挿入されている。このように第１結合部材２６の空間２７ａにはキャスタブル材料２８と共に芯金本体２０の下端部２０ｄが配置されている。このような構造が採用されている本実施形態によれば、芯金２の芯金本体２０は下耐火物層５を吊持している。芯金本体２０はリング状のフランジ部２１を介して真空脱ガス装置に固定されている。このため、下耐火物層５は、芯金本体２０、第１結合部材２６および第２結合部材２４，２５を介して真空脱ガス装置に吊持されている。
【００１８】
更に本実施形態によれば、図１に示すように、上耐火物層４および下耐火物層５の境界域６において、下耐火物層５の上面５ｕには凸部７が設けられ、上耐火物層４の下面４ｄには凹部８が設けられている。凸部７および凹部８の双方は、上耐火物層４および下耐火物層５の境界域６において中心軸線１ｐの回りを１周するように、つまり、溶湯通路３０をこれの周方向に１周するようにリング状に設けられている。境界域６にはモルタル層等の接合層６９（図２参照）が介在し、溶湯等の進入を抑えている。中心軸線１ｐに沿った断面（図２）において、凸部７は、リング状をなす凸外周側面７０と、ほぼ同軸的なリング状をなす凸内周側面７２とを有する。凹部８は、凸部７の凸外周側面７０に対面するリング状をなす凹外周側面８０と、凸部７の凸内周側面７２にほぼ同軸的に対面するリング状をなす凹内周側面８２とを有する。
【００１９】
中心軸線１ｐに沿った断面（図２）において、凸部７の凸外周側面７０と凸内周側面７２とは、凸部７が上向きの断面台形を形成するように中心軸線１ｐと平行な第１仮想線Ｈ１および第２仮想線Ｈ２（図２参照）に対して角度θ１，θ２（図２参照）で傾斜している。凹部８の凹外周側面８０は、凸部７の凸外周側面７０と同じ向きとなるように第１仮想線Ｈ１に対して角度θ１で傾斜している。凹部８の凹内周側面８２は、凸部７の凸内周側面７２と同じ向きとなるように第２仮想線Ｈ２に対して角度θ２で傾斜している。本実施形態によれば、下耐火物層５の上面５ｕに形成されている凸部７と、上耐火物層４の下面４ｄに形成されている凹部８とが嵌合して接触している。この嵌合により、上耐火物層４および下耐火物層５の境界域６における溶湯の進入を抑制させる。なお、境界域６にはモルタル層等の接合層６９（図２参照）が介在しており、溶湯等の進入を一層抑えている。但し、これに限らず、上耐火物層４および下耐火物層５を直接接触させ、境界域６にモルタル層等の接合層６９を介在させずとも良い。
【００２０】
図１に示すように、上記した芯金本体２０の内周側および外周側には、金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）の第１係合部９１が溶接等で固定されている。第１係合部９１は、Ｖ形状またはＵ形状等の異形状の係止部９１ｘをもち、キャスタブル材料で形成された上耐火物層４に埋設されて機械的に係合している。第２結合部材２４，２５には第２係合部９２が下向きに溶接等で結合されている。第２係合部９２は、Ｖ形状またはＵ形状等の異形状の係止部９２ｘをもち、下耐火物層５の落下を抑えるように下耐火物層５の内部に埋設されており、第２結合部材２４，２５において内周側または外周側に向けて斜め下向きに指向している。
【００２１】
図１に示すように、第２結合部材２４，２５を介して第１結合部材２６が芯金本体２０の下側に溶接または取付具等により結合されている。図１に示すように、第１結合部材２６は、空間２７ａおよび底部２７ｃを持つ金属製の有底形状をなす縦部材２７と、縦部材２７の空間２７ａに装填されたキャスタブル材料２８と、第１結合部材２６の外周側、内周側および底部に固定された第３係合部９３とをもつ。第３係合部９３は、Ｖ形状またはＵ形状等の異形状の係止部９３ｘをもつ。上記したように第２係合部９２および第３係合部９３は、不焼成のれんがで形成された下耐火物層５に埋設されており、下耐火物層５の脱落を抑制させている。なお、縦部材２７、第１係合部９１、第２係合部９２、第３係合部９３は、金属（例えば炭素鋼、合金鋼）で形成されている。
【００２２】
以上説明したように本実施形態によれば、使用期間が長期にわたったとしても、芯金２からの下耐火物層５の脱落を抑制させることができる。更に本実施形態によれば、図１に示すように、下耐火物層５の上面５ｕに形成されているリング状をなす凸部７と、上耐火物層４の下面４ｄに形成されているリング状をなす凹部８とが互いに嵌合している。この嵌合により、上耐火物層４の下面４ｄと下耐火物層５の上面５ｕとの境界域６における溶湯の進入を抑制させることができる。従って、進入した高温の溶湯で当該境界域６、ひいては金属製の芯金本体２０が溶損することが抑制される。よって、浸漬管１の耐久性が高められている。
【００２３】
本実施形態によれば、図１に示すように、凹部８の凹外周側面８０と凸部７の凸外周側面７０とが互いに対面し、浸漬管１の外周側において、溶湯（溶鋼）に対してシール作用を示す。凹外周側面８０と凸部７の凸外周側面７０とは角度θ１で傾斜しているため、外周側におけるシール距離および溶湯進入抵抗を増加できる。また図２に示すように、凹部８の凹内周側面８２と凸部７の凸内周側面７２と互いに対面し、浸漬管１の内周側において、溶湯（溶鋼）に対してシール作用を示す。凹部８の凹内周側面８２と凸部７の凸内周側面７２とは角度θ２で傾斜しているため、内周側におけるシール距離および溶湯進入抵抗を確保できる。
【００２４】
図１から理解できるように、芯金本体２０の上部２０ｕは上耐火物層４に埋設されており、芯金本体２０の下端部２０ｄは下耐火物層５内の第１結合部材２６の内部に埋設されている。このため、下耐火物層５および上耐火物層４の連結結合性を高めるのに有利である。
【００２５】
使用時には、一般的には、溶湯の湯面やスラグラインの位置（図２に示す位置ＸＡ）は、上耐火物層４の外周壁面４ｐに対面する。但し、位置ＸＡは、下耐火物層５の外周壁面５ｐに対面しても良い。図２に示すように、下耐火物層５の上面５ｕから突出する凸部７の突出高さはｔ１として示される。径方向における凸部７の幅はＤ１として示される。Ｄ１＞ｔ１の関係とされている。図１に示すように、第２係合部９２は、境界域６に存在するように芯金本体２０に固定された第２結合部材２４，２５に結合されている第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに固定されている。このため、下耐火物層５のうち境界域６付近に存在する上面５ｕ側の耐火物部分を補強できる。これにより下耐火物層５の上面５ｕ付近を補強でき、ひいては下耐火物層５の上面５ｕに形成されている凸部７付近を補強できる。このため当該境界域６付近を補強させるのに有利である。
【００２６】
本実施形態によれば、浸漬管１の使用時（真空脱ガス処理時）には溶湯通路３０側は真空される。このため、周方向に連続する筒形状をなすように金属で形成された芯金本体２０は、外気遮断性を有しており、更に、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機能を有することができる。当該境界域６は微小隙間を形成させるおそれがある。浸漬管１の外方に存在する外気が当該境界域６を介して矢印Ｗ方向（図１参照）へ溶湯通路３０側に吸い込まれようとするときであっても、金属で形成されている芯金本体２０は外気遮断性を有するため、溶湯通路３０側への矢印Ｗ方向への外気の吸込を抑制させることができる。
【００２７】
（実施形態２）
図７は実施形態２の概念を示す。本実施形態は前記した実施形態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。以下、相違する部分を中心として説明する。図７に示すように、耐火物層３は、芯金２の上部に機械的に係合する上耐火物層４と、上耐火物層４の下側に位置する下耐火物層５と、下耐火物層５に固定された縦部材２７と縦部材２７から外方に延設された鍔状フランジ部２６ｆとをもつ金属製の第１結合部材２６と、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆと芯金２とに結合されることにより下耐火物層５を芯金２に吊持させる金属製の第２結合部材２４，２５とを備えている。そして、第１結合部材２６は、下耐火物層５の内部に埋設され且つ上面が開口する上面開口部２７ｂおよび空間２７ａをもつ断面でＵ字形状をなす縦部材２７と、縦部材２７の上端部２７ｕから外方に延設された鍔状フランジ部２６ｆとをもつ。第２結合部材２４，２５は、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに対面しつつ結合された横方向に延びる横辺部２４ｘと、芯金２の内周部に対面しつつ結合された縦辺部２４ｙとをもつ。
【００２８】
図７に示すように、芯金本体２０には、水平方向に沿って延設された金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）の横係合部９０が結合されており、上耐火物層４に埋設されて機械的に係合している。横係合部９０には、縦方向に延設された第４係合部９４が延設されている。第４係合部９４は金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）である。第４係合部９４の下端部９４ｄは、上耐火物層４から境界域６を下方に向けて貫通しており、下耐火物層５の下端５ｄｘ近くまで延設されている。第１結合部材２６の縦部材２７には第３係合部９３が結合されている。複数の第３係合部９３のうちの一部には、縦方向に延びる金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）の第５係合部９５が結合されている。第５係合部９５は係止部９５ｘをもち、下耐火物層５に縦方向に沿って埋設されており、下耐火物層５の下端５ｄｘ付近まで延設されており、下耐火物層５の脱落を一層抑制させる。
【００２９】
（実施形態３）
図８は実施形態３の概念を示す。本実施形態は前記した実施形態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。以下、相違する部分を中心として説明する。図８に示すように、下耐火物層５は、中心軸線１ｐの回りに巡らされた内周側れんが層５０と、中心軸線１ｐの回りに巡らされた外周側れんが層５２とで形成されている。内周側れんが層５０と外周側れんが層５２との間には、周方向境界域６０が形成されている。周方向境界域６０は、内周側れんが層５０および外周側れんが層５２の製造時において内周側れんが層５０と外周側れんが層５２との間に焼失可能な紙材、わら材等の有機系材料を配置し、焼失させることにより形成できる。
【００３０】
使用時には、筒形状をなす金属（例えば炭素鋼または合金鋼）製の芯金本体２０が高温に加熱されるため、外径方向（図５に示す矢印Ｄｐ方向）に拡径する。このとき、万一、外周側れんが層５２に亀裂が生成されるときには、その亀裂が内周側につまり溶湯通路３０側に進展するおそれがあり、好ましくない。そこで本実施形態によれば、図８に示すように、下耐火物層５は、中心軸線１ｐの回りに巡らされた内周側れんが層５０と、中心軸線１ｐの回りにほぼ同軸的に巡らされた外周側れんが層５２とで形成されており、周方向境界域６０を形成している。このように内周側れんが層５０および外周側れんが層５２は、互いに周方向境界域６０を介して対面している。内周側れんが層５０および外周側れんが層５２は、金属製の第２係合部９２および第３係合部９３を埋設させているため、これらを熱損傷または溶損させないように、不焼成のれんがで形成されている。本実施形態によれば、凸部７の凸外周側面７０は、外周側れんが層５２の上面５２ｕに形成されている。凸部７の凸内周側面７２は、内周側れんが層５０の上面５０ｕに形成されている。このように凸部７の凸外周側面７０および凸内周側面７２は、互いに独立可能な別部材（外周側れんが層５２（外周耐火物層）および内周側れんが層５０（内周耐火物層）に形成されているため、熱膨張時に独立して変位することが許容される。このため凸部７および凹部８における亀裂抑制に貢献できる。すなわち、本実施形態によれば、外周側れんが層５２（外周耐火物層）および内周側れんが層５０（内周耐火物層）は独立変位性がある。このため浸漬管１の使用時において熱膨張し、外周側れんが層５２に亀裂が発生するときであっても、その亀裂が内周側れんが層５０に展開することは抑制され易い。また、内周側れんが層５０に亀裂が発生するときであっても、その亀裂が外周側れんが層５２に展開することは抑制され易い。
【００３１】
（実施形態４）
本実施形態は前記した実施形態１〜３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ため、図１を準用する。以下、相違する部分を中心として説明する。第１結合部材２６は中心軸線１ｐ周りで１周するようにリング形状をなしている。熱膨張等により芯金本体２０が径外方向に膨張するとき、万一、第１結合部材２６の空間２７ａに装填されているキャスタブル材料２８に亀裂が発生するときであっても、その亀裂は空間２７ａ内のキャスタブル材料２８内で収まり、下耐火物層５の外周部または内周部に伝搬されることが抑制される。
【００３２】
（適用形態）
図９は適用形態を示す。図９に示すように、減圧脱ガス装置とも呼ばれる真空脱ガス装置は、環流式であり、高い真空状態に真空される上部槽１００と、下部槽１１０と、互いに並設された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が環流される。このように浸漬管１Ｒ，１Ｌを介して取鍋２００内の溶湯を環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。溶鋼等の溶湯から排出されガスは矢印Ｗ方向に排出される。図示しないものの、芯金は真空脱ガス装置に直接的にまたは間接的に吊持されている。
【００３３】
（その他）
本発明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。上耐火物層４および下耐火物層５の材質は上記したものに限定されるものではない。下耐火物層５は、不焼成のれんが５３で形成されているが、焼成されたれんがで形成されていても良い。上記した記載から次の技術的思想が把握できる。
【００３４】
［付記項１］請求項１において、更に、前記上耐火物層および前記下耐火物層の境界域において前記上耐火物層および前記下耐火物層のうちの一方に設けられた凸部と、前記上耐火物層および前記下耐火物層の境界域において前記上耐火物層および前記下耐火物層のうちの他方に設けられ前記凸部に嵌合する凹部とを備えており、前記凸部および前記凹部の嵌合により前記上耐火物層および前記下耐火物層の当該境界域における溶湯の進入を抑制させることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。この場合、上耐火物層および下耐火物層の境界域における凸部および凹部の嵌合により、上耐火物層および下耐火物層の境界域における溶湯の進入を抑制させることができる。
【００３５】
［付記項２］付記項１において、前記凸部および前記凹部は、前記上耐火物層および前記下耐火物層の境界域において前記中心軸線の回りを少なくとも１周するようにそれぞれ設けられており、前記中心軸線に沿った断面において、前記凸部は、凸外周側面と凸内周側面とを有しており、且つ、前記凹部は、前記凸部の前記凸外周側面に対面する凹外周側面と、前記凸部の凸内周側面に対面する凹内周側面とを有することを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【符号の説明】
【００３６】
１は浸漬管、１ｐは中心軸線、２は芯金、２０は芯金本体、２１はフランジ部、３は耐火物層、３０は溶湯通路、４は上耐火物層、５は下耐火物層、５０は内周側れんが層（内周耐火物層）、５２は外周側れんが層（外周耐火物層）、６は境界域、７は凸部、７０は凸外周側面、７２は凸内周側面、８は凹部、８０は凹外周側面、８２は凹内周側面を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空脱ガス装置の浸漬管に関する。
【背景技術】
【０００２】
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の内周側および外周側に筒形状に設けられた耐火物層とを備えている。この浸漬管の分野では、耐火物層は、上耐火物層と、上耐火物層の下側に配置された下耐火物層とを備えているものが知られている。使用につれて、上耐火物層や芯金から下耐火物層が重力により落下するおそれがある。このため耐火物層の寿命を低下させるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２６０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、芯金に上耐火物層と下耐火物層とが保持されている場合であっても、下耐火物層の落下を抑え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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）様相１に係る真空脱ガス装置の浸漬管は、（ｉ）真空脱ガス装置に直接的または間接的に取り付けられ縦方向に沿った中心軸線の回りに巡らされた芯金と、（ｉｉ）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の内周側および外周側に筒形状に設けられた耐火物層とを備えており、（ｉｉｉ）耐火物層は、芯金の上部に機械的に係合する上耐火物層と、上耐火物層の下側に位置する下耐火物層と、下耐火物層に固定され下耐火物層の上面において露出するように延設された鍔状フランジ部とをもつ金属製の第１結合部材と、第１結合部材の鍔状フランジ部と芯金とを結合することにより下耐火物層を芯金に吊持させる金属製の第２結合部材とを備えている。
【０００６】
耐火物層は、芯金の上部に機械的に係合する上耐火物層と、上耐火物層の下側に位置する下耐火物層とを備えている。上耐火物層はキャスタブル材料が例示される。下耐火物層はれんが、特に、焼成せずにバインダで結合させた不焼成れんがが例示される。金属製の第１結合部材は、下耐火物層に固定されており、下耐火物層の上面に露出するように延設された鍔状フランジ部をもつ。金属製の第２結合部材は、第１結合部材の鍔状フランジ部と芯金とを結合することにより下耐火物層を芯金に吊持させる。このように下耐火物層は、互いに結合された第１結合部材および第２結合部材により芯金に吊持される。本様相によれば、下耐火物層の落下が効果的に抑えられる。
【０００７】
（２）様相２に係る真空脱ガス装置の浸漬管によれば、様相１において、（ｉ）第１結合部材は、下耐火物層の内部に埋設され且つ上面が開口する上面開口部および空間をもつ縦部材と、縦部材の上端部から外方に延設された鍔状フランジ部とをもち、（ｉｉ）第２結合部材は、第１結合部材の鍔状フランジ部に対面しつつ結合された横方向に延びる横辺部と、芯金の内周部または外周部に対面しつつ結合された縦辺部とをもち、少なくとも断面Ｌ字形状をなしている断面Ｌ字形状部を備えている。このように下耐火物層は、互いに結合された第１結合部材および第２結合部材により芯金に吊持される。これにより下耐火物層の落下が抑えられる。
【０００８】
（３）様相３に係る真空脱ガス装置の浸漬管によれば、様相１において、芯金の下端部は第１結合部材の縦部材の空間に挿入されており、空間にはキャスタブル材料が装填されていることを特徴とする。本様相によれば、下耐火物層の落下が効果的に抑えられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上耐火物層と機械的に係合する下耐火物層が保持されている場合であっても、下耐火物層の落下を抑えるのに有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係り、浸漬管の断面図である。
【図２】実施形態１に係り、浸漬管の主要部を拡大して示す断面図である。
【図３】実施形態１に係り、下耐火物層を構成する１個のれんが付近を示す平面図である。
【図４】（Ａ）は第１結合部材の断面図であり、（Ｂ）は第２結合部材としての第１結合部材の側面図である。
【図５】第１結合部材を埋設状態に固定している下耐火物層の要部を示す断面図である。
【図６】下耐火物層に埋設状態に固定されている第１結合部材および第２結合部材を介して芯金に下耐火物層を吊持している状態を示す要部の断面図である。
【図７】実施形態２に係り、浸漬管の左半分を示す断面図である。
【図８】実施形態３に係り、浸漬管の左半分を示す断面図である。
【図９】適用形態に係り、浸漬管の使用状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
図１〜図６は実施形態１の概念を示す。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はリング形状をなしており、縦方向に沿った中心軸線１ｐの回りに連続的に巡らされた筒形状をなす金属（例えば炭素鋼、合金鋼等の鉄合金）で形成された芯金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。芯金２は、中心軸線１ｐの回りを１周する筒形状の芯金本体２０と、中心軸線１ｐの回りを１周するように芯金本体２０の上端部に径外方向に連設されたリング状をなすフランジ部２１と、中心軸線１ｐの回りを１周するように芯金本体２０の下部に連設された棒状のスタッド２２とで形成されている。芯金本体２０は、中心軸線１ｐの回りをそれぞれ１周する内周壁面２０ｉおよび外周壁面２０ｐをもつ。図１に示すように、芯金本体２０の内周側である内周壁面２０ｉには、溶接または取付具等で、複数の断面Ｌ字形状の第２結合部材２４（第２結合部材）が固定されている。芯金本体２０の外周側である外周壁面２０ｐには、溶接または取付具等で、複数の断面Ｌ字形状の第２結合部材２５（第２結合部材）がそれぞれ固定されている。外側の各第２結合部材２５は、これの外周側から、中心軸線１ｐを１周する締結リング２６ｒにより芯金本体２０に締結されている。
【００１２】
図１に示すように、耐火物層３は中心軸線１ｐの回りに巡らされた筒状をなしており、中心軸線１ｐを通過する縦向きの筒形状の溶湯通路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。耐火物層３は、中心軸線１ｐの回りを１周するようにキャスタブル材料で形成されたリング形状をなす上耐火物層４と、中心軸線１ｐの回りを１周するように上耐火物層４の下側に配置された不焼成のれんがで形成されたリング形状をなす下耐火物層５とを備えている。
【００１３】
上耐火物層４は内周壁面４ｉと外周壁面４ｐとをもつ。下耐火物層５は内周壁面５ｉと外周壁面５ｐとをもつ。上耐火物層４はキャスタブル材料で形成されており、殊にアルミナおよびマグネシアの混合系（例えばアルミナ：５０〜９９質量％、マグネシア：０．１〜３０質量％）のキャスタブル材料、または、ハイアルミナ（アルミナ例えば８０質量％以上）系のキャスタブル材料で形成されている。但しこの組成に限定されるものではない。
【００１４】
下耐火物層５は、複数の不焼成のれんが５３を中心軸線１ｐまわりで１周するように周方向（図３に示す矢印ＤＷ方向）に沿って並設することにより形成されている。図３は単数のれんが５３付近の平面視を示す。図３に示すように、各れんが５３は、これの平面視において、中心軸線１ｐに対して放射方向に延びる平坦な延設面５３ａ，５３ｃと、下耐火物層５の外周側となる外壁面５３ｐと、下耐火物層５の内周側となる内壁面５３ｉとを有する。下耐火物層５を構成するれんが５３は、マグネシアおよびカーボンの混合系のれんがを例示できる。但し、れんが５３の材料はこれに限定されるものではなく、マグネシア系のれんが、マグネシアおよび酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）の混合系のれんがでも良い。
【００１５】
本実施形態によれば、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、金属製の第１結合部材２６は、断面でＵ字形状をなしており、下耐火物層５に固定され互いに空間２７ａを介して対面する金属製の縦部材２７と、縦部材２７から外方（下耐火物層５の径内方向および径外方向）に延設された金属製の鍔状フランジ部２６ｆとをもつ。ここで、図２に示すように、第１結合部材２６は、下耐火物層５の内部に埋設されており、且つ空間２７ａをもつと共に上面が開口する上面開口部２７ｂをもつ縦部材２７と、縦部材２７の上端部２７ｕから外方（半径方向の内側および外側）に向けて延設された鍔状フランジ部２６ｆとをもつ。図５に示すように、鍔状フランジ部２６ｆは、下耐火物層５の上面５ｕにおいて露出する。なお、下耐火物層５を形成するように中心軸線１ｐのまわりで並設された全部または２／３以上の複数のれんが５３について、れんが５３の上面５３ｕ側に第１結合部材２６が埋設固定されている（図５参照）。
【００１６】
図２に示すように、第２結合部材２４，２５は、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆと芯金２の芯金本体２０とに溶接または取付具等で結合されることにより、下耐火物層５を芯金２に吊持させる。図２に示すように、第２結合部材２４は、横辺部２４ｘと縦片部２４ｙとをもつ断面Ｌ字形状をなしている断面Ｌ字形状部２４ｚを備えている。横辺部２４ｘは、横方向に延びており、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに対面しつつ、これの上側から、溶接又は取付具により結合されている。縦辺部２４ｙは、芯金２の内周部である内周壁面２０ｉに対面しつつこれの上側から、溶接又は取付具により結合されている。同様に、図２に示すように、第２結合部材２５は、横辺部２５ｘと縦片部２５ｙとをもつ断面Ｌ字形状をなしている断面Ｌ字形状部２５ｚを備えている。横辺部２５ｘは横方向に延びており、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに対面しつつ溶接又は取付具により結合されている。縦辺部２５ｙは、芯金２の外周部である外周壁面２０ｐに対面しつつ溶接又は取付具により結合されている。
【００１７】
このように第２結合部材２４，２５の横辺部２４ｘ，２５ｘは、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに対面しつつ、これの上側から溶接または取付具等で固定されており、これにより第２結合部材２４，２５は第１結合部材２６に固定されている。ここで、芯金２の下端部は、棒状のスタッド２２と共に、第１結合部材２６の縦部材２７の空間２７ａに上面開口部２７ｂから挿入されている。このように第１結合部材２６の空間２７ａにはキャスタブル材料２８と共に芯金本体２０の下端部２０ｄが配置されている。このような構造が採用されている本実施形態によれば、芯金２の芯金本体２０は下耐火物層５を吊持している。芯金本体２０はリング状のフランジ部２１を介して真空脱ガス装置に固定されている。このため、下耐火物層５は、芯金本体２０、第１結合部材２６および第２結合部材２４，２５を介して真空脱ガス装置に吊持されている。
【００１８】
更に本実施形態によれば、図１に示すように、上耐火物層４および下耐火物層５の境界域６において、下耐火物層５の上面５ｕには凸部７が設けられ、上耐火物層４の下面４ｄには凹部８が設けられている。凸部７および凹部８の双方は、上耐火物層４および下耐火物層５の境界域６において中心軸線１ｐの回りを１周するように、つまり、溶湯通路３０をこれの周方向に１周するようにリング状に設けられている。境界域６にはモルタル層等の接合層６９（図２参照）が介在し、溶湯等の進入を抑えている。中心軸線１ｐに沿った断面（図２）において、凸部７は、リング状をなす凸外周側面７０と、ほぼ同軸的なリング状をなす凸内周側面７２とを有する。凹部８は、凸部７の凸外周側面７０に対面するリング状をなす凹外周側面８０と、凸部７の凸内周側面７２にほぼ同軸的に対面するリング状をなす凹内周側面８２とを有する。
【００１９】
中心軸線１ｐに沿った断面（図２）において、凸部７の凸外周側面７０と凸内周側面７２とは、凸部７が上向きの断面台形を形成するように中心軸線１ｐと平行な第１仮想線Ｈ１および第２仮想線Ｈ２（図２参照）に対して角度θ１，θ２（図２参照）で傾斜している。凹部８の凹外周側面８０は、凸部７の凸外周側面７０と同じ向きとなるように第１仮想線Ｈ１に対して角度θ１で傾斜している。凹部８の凹内周側面８２は、凸部７の凸内周側面７２と同じ向きとなるように第２仮想線Ｈ２に対して角度θ２で傾斜している。本実施形態によれば、下耐火物層５の上面５ｕに形成されている凸部７と、上耐火物層４の下面４ｄに形成されている凹部８とが嵌合して接触している。この嵌合により、上耐火物層４および下耐火物層５の境界域６における溶湯の進入を抑制させる。なお、境界域６にはモルタル層等の接合層６９（図２参照）が介在しており、溶湯等の進入を一層抑えている。但し、これに限らず、上耐火物層４および下耐火物層５を直接接触させ、境界域６にモルタル層等の接合層６９を介在させずとも良い。
【００２０】
図１に示すように、上記した芯金本体２０の内周側および外周側には、金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）の第１係合部９１が溶接等で固定されている。第１係合部９１は、Ｖ形状またはＵ形状等の異形状の係止部９１ｘをもち、キャスタブル材料で形成された上耐火物層４に埋設されて機械的に係合している。第２結合部材２４，２５には第２係合部９２が下向きに溶接等で結合されている。第２係合部９２は、Ｖ形状またはＵ形状等の異形状の係止部９２ｘをもち、下耐火物層５の落下を抑えるように下耐火物層５の内部に埋設されており、第２結合部材２４，２５において内周側または外周側に向けて斜め下向きに指向している。
【００２１】
図１に示すように、第２結合部材２４，２５を介して第１結合部材２６が芯金本体２０の下側に溶接または取付具等により結合されている。図１に示すように、第１結合部材２６は、空間２７ａおよび底部２７ｃを持つ金属製の有底形状をなす縦部材２７と、縦部材２７の空間２７ａに装填されたキャスタブル材料２８と、第１結合部材２６の外周側、内周側および底部に固定された第３係合部９３とをもつ。第３係合部９３は、Ｖ形状またはＵ形状等の異形状の係止部９３ｘをもつ。上記したように第２係合部９２および第３係合部９３は、不焼成のれんがで形成された下耐火物層５に埋設されており、下耐火物層５の脱落を抑制させている。なお、縦部材２７、第１係合部９１、第２係合部９２、第３係合部９３は、金属（例えば炭素鋼、合金鋼）で形成されている。
【００２２】
以上説明したように本実施形態によれば、使用期間が長期にわたったとしても、芯金２からの下耐火物層５の脱落を抑制させることができる。更に本実施形態によれば、図１に示すように、下耐火物層５の上面５ｕに形成されているリング状をなす凸部７と、上耐火物層４の下面４ｄに形成されているリング状をなす凹部８とが互いに嵌合している。この嵌合により、上耐火物層４の下面４ｄと下耐火物層５の上面５ｕとの境界域６における溶湯の進入を抑制させることができる。従って、進入した高温の溶湯で当該境界域６、ひいては金属製の芯金本体２０が溶損することが抑制される。よって、浸漬管１の耐久性が高められている。
【００２３】
本実施形態によれば、図１に示すように、凹部８の凹外周側面８０と凸部７の凸外周側面７０とが互いに対面し、浸漬管１の外周側において、溶湯（溶鋼）に対してシール作用を示す。凹外周側面８０と凸部７の凸外周側面７０とは角度θ１で傾斜しているため、外周側におけるシール距離および溶湯進入抵抗を増加できる。また図２に示すように、凹部８の凹内周側面８２と凸部７の凸内周側面７２と互いに対面し、浸漬管１の内周側において、溶湯（溶鋼）に対してシール作用を示す。凹部８の凹内周側面８２と凸部７の凸内周側面７２とは角度θ２で傾斜しているため、内周側におけるシール距離および溶湯進入抵抗を確保できる。
【００２４】
図１から理解できるように、芯金本体２０の上部２０ｕは上耐火物層４に埋設されており、芯金本体２０の下端部２０ｄは下耐火物層５内の第１結合部材２６の内部に埋設されている。このため、下耐火物層５および上耐火物層４の連結結合性を高めるのに有利である。
【００２５】
使用時には、一般的には、溶湯の湯面やスラグラインの位置（図２に示す位置ＸＡ）は、上耐火物層４の外周壁面４ｐに対面する。但し、位置ＸＡは、下耐火物層５の外周壁面５ｐに対面しても良い。図２に示すように、下耐火物層５の上面５ｕから突出する凸部７の突出高さはｔ１として示される。径方向における凸部７の幅はＤ１として示される。Ｄ１＞ｔ１の関係とされている。図１に示すように、第２係合部９２は、境界域６に存在するように芯金本体２０に固定された第２結合部材２４，２５に結合されている第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに固定されている。このため、下耐火物層５のうち境界域６付近に存在する上面５ｕ側の耐火物部分を補強できる。これにより下耐火物層５の上面５ｕ付近を補強でき、ひいては下耐火物層５の上面５ｕに形成されている凸部７付近を補強できる。このため当該境界域６付近を補強させるのに有利である。
【００２６】
本実施形態によれば、浸漬管１の使用時（真空脱ガス処理時）には溶湯通路３０側は真空される。このため、周方向に連続する筒形状をなすように金属で形成された芯金本体２０は、外気遮断性を有しており、更に、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機能を有することができる。当該境界域６は微小隙間を形成させるおそれがある。浸漬管１の外方に存在する外気が当該境界域６を介して矢印Ｗ方向（図１参照）へ溶湯通路３０側に吸い込まれようとするときであっても、金属で形成されている芯金本体２０は外気遮断性を有するため、溶湯通路３０側への矢印Ｗ方向への外気の吸込を抑制させることができる。
【００２７】
（実施形態２）
図７は実施形態２の概念を示す。本実施形態は前記した実施形態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。以下、相違する部分を中心として説明する。図７に示すように、耐火物層３は、芯金２の上部に機械的に係合する上耐火物層４と、上耐火物層４の下側に位置する下耐火物層５と、下耐火物層５に固定された縦部材２７と縦部材２７から外方に延設された鍔状フランジ部２６ｆとをもつ金属製の第１結合部材２６と、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆと芯金２とに結合されることにより下耐火物層５を芯金２に吊持させる金属製の第２結合部材２４，２５とを備えている。そして、第１結合部材２６は、下耐火物層５の内部に埋設され且つ上面が開口する上面開口部２７ｂおよび空間２７ａをもつ断面でＵ字形状をなす縦部材２７と、縦部材２７の上端部２７ｕから外方に延設された鍔状フランジ部２６ｆとをもつ。第２結合部材２４，２５は、第１結合部材２６の鍔状フランジ部２６ｆに対面しつつ結合された横方向に延びる横辺部２４ｘと、芯金２の内周部に対面しつつ結合された縦辺部２４ｙとをもつ。
【００２８】
図７に示すように、芯金本体２０には、水平方向に沿って延設された金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）の横係合部９０が結合されており、上耐火物層４に埋設されて機械的に係合している。横係合部９０には、縦方向に延設された第４係合部９４が延設されている。第４係合部９４は金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）である。第４係合部９４の下端部９４ｄは、上耐火物層４から境界域６を下方に向けて貫通しており、下耐火物層５の下端５ｄｘ近くまで延設されている。第１結合部材２６の縦部材２７には第３係合部９３が結合されている。複数の第３係合部９３のうちの一部には、縦方向に延びる金属製（例えば炭素鋼または合金鋼）の第５係合部９５が結合されている。第５係合部９５は係止部９５ｘをもち、下耐火物層５に縦方向に沿って埋設されており、下耐火物層５の下端５ｄｘ付近まで延設されており、下耐火物層５の脱落を一層抑制させる。
【００２９】
（実施形態３）
図８は実施形態３の概念を示す。本実施形態は前記した実施形態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。以下、相違する部分を中心として説明する。図８に示すように、下耐火物層５は、中心軸線１ｐの回りに巡らされた内周側れんが層５０と、中心軸線１ｐの回りに巡らされた外周側れんが層５２とで形成されている。内周側れんが層５０と外周側れんが層５２との間には、周方向境界域６０が形成されている。周方向境界域６０は、内周側れんが層５０および外周側れんが層５２の製造時において内周側れんが層５０と外周側れんが層５２との間に焼失可能な紙材、わら材等の有機系材料を配置し、焼失させることにより形成できる。
【００３０】
使用時には、筒形状をなす金属（例えば炭素鋼または合金鋼）製の芯金本体２０が高温に加熱されるため、外径方向（図５に示す矢印Ｄｐ方向）に拡径する。このとき、万一、外周側れんが層５２に亀裂が生成されるときには、その亀裂が内周側につまり溶湯通路３０側に進展するおそれがあり、好ましくない。そこで本実施形態によれば、図８に示すように、下耐火物層５は、中心軸線１ｐの回りに巡らされた内周側れんが層５０と、中心軸線１ｐの回りにほぼ同軸的に巡らされた外周側れんが層５２とで形成されており、周方向境界域６０を形成している。このように内周側れんが層５０および外周側れんが層５２は、互いに周方向境界域６０を介して対面している。内周側れんが層５０および外周側れんが層５２は、金属製の第２係合部９２および第３係合部９３を埋設させているため、これらを熱損傷または溶損させないように、不焼成のれんがで形成されている。本実施形態によれば、凸部７の凸外周側面７０は、外周側れんが層５２の上面５２ｕに形成されている。凸部７の凸内周側面７２は、内周側れんが層５０の上面５０ｕに形成されている。このように凸部７の凸外周側面７０および凸内周側面７２は、互いに独立可能な別部材（外周側れんが層５２（外周耐火物層）および内周側れんが層５０（内周耐火物層）に形成されているため、熱膨張時に独立して変位することが許容される。このため凸部７および凹部８における亀裂抑制に貢献できる。すなわち、本実施形態によれば、外周側れんが層５２（外周耐火物層）および内周側れんが層５０（内周耐火物層）は独立変位性がある。このため浸漬管１の使用時において熱膨張し、外周側れんが層５２に亀裂が発生するときであっても、その亀裂が内周側れんが層５０に展開することは抑制され易い。また、内周側れんが層５０に亀裂が発生するときであっても、その亀裂が外周側れんが層５２に展開することは抑制され易い。
【００３１】
（実施形態４）
本実施形態は前記した実施形態１〜３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ため、図１を準用する。以下、相違する部分を中心として説明する。第１結合部材２６は中心軸線１ｐ周りで１周するようにリング形状をなしている。熱膨張等により芯金本体２０が径外方向に膨張するとき、万一、第１結合部材２６の空間２７ａに装填されているキャスタブル材料２８に亀裂が発生するときであっても、その亀裂は空間２７ａ内のキャスタブル材料２８内で収まり、下耐火物層５の外周部または内周部に伝搬されることが抑制される。
【００３２】
（適用形態）
図９は適用形態を示す。図９に示すように、減圧脱ガス装置とも呼ばれる真空脱ガス装置は、環流式であり、高い真空状態に真空される上部槽１００と、下部槽１１０と、互いに並設された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が環流される。このように浸漬管１Ｒ，１Ｌを介して取鍋２００内の溶湯を環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。溶鋼等の溶湯から排出されガスは矢印Ｗ方向に排出される。図示しないものの、芯金は真空脱ガス装置に直接的にまたは間接的に吊持されている。
【００３３】
（その他）
本発明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。上耐火物層４および下耐火物層５の材質は上記したものに限定されるものではない。下耐火物層５は、不焼成のれんが５３で形成されているが、焼成されたれんがで形成されていても良い。上記した記載から次の技術的思想が把握できる。
【００３４】
［付記項１］請求項１において、更に、前記上耐火物層および前記下耐火物層の境界域において前記上耐火物層および前記下耐火物層のうちの一方に設けられた凸部と、前記上耐火物層および前記下耐火物層の境界域において前記上耐火物層および前記下耐火物層のうちの他方に設けられ前記凸部に嵌合する凹部とを備えており、前記凸部および前記凹部の嵌合により前記上耐火物層および前記下耐火物層の当該境界域における溶湯の進入を抑制させることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。この場合、上耐火物層および下耐火物層の境界域における凸部および凹部の嵌合により、上耐火物層および下耐火物層の境界域における溶湯の進入を抑制させることができる。
【００３５】
［付記項２］付記項１において、前記凸部および前記凹部は、前記上耐火物層および前記下耐火物層の境界域において前記中心軸線の回りを少なくとも１周するようにそれぞれ設けられており、前記中心軸線に沿った断面において、前記凸部は、凸外周側面と凸内周側面とを有しており、且つ、前記凹部は、前記凸部の前記凸外周側面に対面する凹外周側面と、前記凸部の凸内周側面に対面する凹内周側面とを有することを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【符号の説明】
【００３６】
１は浸漬管、１ｐは中心軸線、２は芯金、２０は芯金本体、２１はフランジ部、３は耐火物層、３０は溶湯通路、４は上耐火物層、５は下耐火物層、５０は内周側れんが層（内周耐火物層）、５２は外周側れんが層（外周耐火物層）、６は境界域、７は凸部、７０は凸外周側面、７２は凸内周側面、８は凹部、８０は凹外周側面、８２は凹内周側面を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空脱ガス装置に用いられる浸漬管であって、
前記真空脱ガス装置に直接的または間接的に取り付けられ縦方向に沿った中心軸線の回りに巡らされた芯金と、前記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前記芯金の内周側および外周側に筒形状に設けられた耐火物層とを備えており、
前記耐火物層は、前記芯金の上部に機械的に係合する上耐火物層と、前記上耐火物層の下側に位置する下耐火物層と、前記下耐火物層に固定され前記下耐火物層の上面において露出するように延設された鍔状フランジ部をもつ金属製の第１結合部材と、前記第１結合部材の前記鍔状フランジ部と前記芯金とに結合されることにより前記下耐火物層を前記芯金に吊持させる金属製の第２結合部材とを備えていることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【請求項２】
請求項１において、前記第１結合部材は、前記下耐火物層の内部に埋設され且つ上面が開口する上面開口部および空間をもつ縦部材と、前記縦部材の上端部から外方に延設された前記鍔状フランジ部とをもち、
前記第２結合部材は、前記第１結合部材の前記鍔状フランジ部に対面しつつ結合された横方向に延びる横辺部と、前記芯金の内周部または外周部に対面しつつ結合された縦辺部とをもち、少なくとも断面Ｌ字形状をなしている断面Ｌ字形状部を備えていることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【請求項３】
請求項２において、前記芯金の下端部は前記第１結合部材の前記縦部材の前記空間に挿入されており、前記空間にはキャスタブル材料が装填されていることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【請求項１】
真空脱ガス装置に用いられる浸漬管であって、
前記真空脱ガス装置に直接的または間接的に取り付けられ縦方向に沿った中心軸線の回りに巡らされた芯金と、前記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前記芯金の内周側および外周側に筒形状に設けられた耐火物層とを備えており、
前記耐火物層は、前記芯金の上部に機械的に係合する上耐火物層と、前記上耐火物層の下側に位置する下耐火物層と、前記下耐火物層に固定され前記下耐火物層の上面において露出するように延設された鍔状フランジ部をもつ金属製の第１結合部材と、前記第１結合部材の前記鍔状フランジ部と前記芯金とに結合されることにより前記下耐火物層を前記芯金に吊持させる金属製の第２結合部材とを備えていることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【請求項２】
請求項１において、前記第１結合部材は、前記下耐火物層の内部に埋設され且つ上面が開口する上面開口部および空間をもつ縦部材と、前記縦部材の上端部から外方に延設された前記鍔状フランジ部とをもち、
前記第２結合部材は、前記第１結合部材の前記鍔状フランジ部に対面しつつ結合された横方向に延びる横辺部と、前記芯金の内周部または外周部に対面しつつ結合された縦辺部とをもち、少なくとも断面Ｌ字形状をなしている断面Ｌ字形状部を備えていることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【請求項３】
請求項２において、前記芯金の下端部は前記第１結合部材の前記縦部材の前記空間に挿入されており、前記空間にはキャスタブル材料が装填されていることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１１００２（Ｐ２０１３−１１００２Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５４３６（Ｐ２０１１−１４５４３６）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００２２０７６７）東京窯業株式会社 (211)
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００２２０７６７）東京窯業株式会社 (211)
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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