JPH01502278A - 高温液体中に気体を吹込むのに使用される吹込みカートリッジ及びそれを使用する気体放出用組立体及び気体吹込みノズル並びに気体吹込み装置及び金属注湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ・・　、　えばζ　に　゛む 本発明は、高温液体、例えば溶融金属中に気体を吹込む装置及び方法に関するも のである。

容器内に溶融金属中に気体を導入することがしばしば必要とされる。気体は、浄 化、容器が底部出口を有する場合には底部出口近傍からの凝固物の取り除きを容 易にするよう相対的に低温の底部出口帯域からの凝固物の排除、融体全体を通し ての温度の一様化及び融体中に合金添加材の分散を促進するための撹拌を含め、 さまざまの目的の為に例えば容器の底部に吹込まれる０通常、アルゴンのような 不活性気体が使用される。融体が脱酸のような特定の化学処理を必要とする場合 には反応性気体が時として代わりに使用される。

従来からの気体吹込み方法としては、容器の耐火ライニングに固体多孔質プラグ 或いはれんがを設置すること及び摺動式ゲート注出弁に固体多孔質プラグを設置 することが挙げられる。多孔質プラグを特徴とする設備は、簡易性と云う利益を 有したが、反面では、とりわけ溶融金属が容器に導入されるとき熱衝撃により割 れが入りやすいために潜在的な危険性を有した。プラグの破損は明らかに極めて 危険な結果を招く可能性がある。気体吹込みに適した摺動式ゲート弁は安全であ るが、注出と同時に気体噴入を可能とするには複雑となりすぎる。

本発明は、従来からの気体吹込み設備と関連する欠点を克服しそして気体吹込み に使用の為に一層安全で且つ廉価な設備を提供することを目的とする。

本発明の一様相に従えば、容器壁を通して容器内に収納される高温液体中に気体 を吹込むのに使用の為の吹込みカートリッジが提供され、このカートリッジは、 各端に隣合って繊維耐火材料から成りそして粒状耐火物質を含有するワット（塊 、詰め物）により閉塞される開端気体不浸透性スリーブを備え、カートリッジは 、一端から他端への気体流れに透過性でありそしてそこを通しての液体流れに不 浸透性である。こうしたカートリッジは、熱衝撃に充分耐えることが出来、そし て追加気体吹込み部品と協動して以下の記載から明らかとなる気体吹込み作業に 対する安全の追加という有用な対策を提供する。

本発明に従う気体吹込み装置は、先の章で定義したようなカートリッジと、それ と縦列に配列される耐火気体放出ブロックを包含し、該放出れんがはカートリッ ジの一端と相互嵌合しそしてれんがを横断して気体の通過は許容するが液体の通 過は許容しないような多孔性或いは有孔性である一端を具備する。

気体放出ブロックは、多孔質耐火材製とされつる。別様には、それは、１本以上 の毛管通路により穿孔される実質上気体不浸透性の耐火材料製とされ得る。

本発明の別の様相に従えば、容器壁中に組込まれそして高温液体中に気体を吹き 込むのに使用される気体吹き込みノズルが提供され、これは、内部通路を有する 耐火ノズル本体を備え、そして本体放出端において通路を閉鎖しそして通路にぴ ったりと嵌合する気体透過端部分は上流端と下流端とを具備し各端に隣り合って 繊維質耐火材から成りそして粒状耐火物質充填物を含有する圧縮性ワットにより 閉成される。カートリッジは、上流から下流端への気体流れに透過性であり且つ そこを通しての液体流れに不透過性である。溶融金属のような液体が例えば通路 閉成端部分の破損が起こった後そこを横切った場合、カートリッジは、液体が通 路から漏洩する重大な事態を防止しつる。気体を供給源からカートリッジの上流 端まで搬送する為の気体導入手段がカートリッジを前記端部分と密封接触状態に 押しやるよう配列され得る。カートリッジ及び端部分は相互に嵌り合うように設 計され得る。

更に、本発明に従えば、金属注湯装置が提供され、これは、溶融金属収納容器、 容器底において或いはそこに隣り合って設けられる開口及び該開口を通しての溶 融金属の注出を制御するよう作動しつる関連手段、容器内の溶融金属中に気体を 吹き込む手段を包含し、気体吹き込み手段は、前記開口及び注出制御手段の近傍 で且つそれとは別個に容器壁に組み込まれるノズル及びノズルを貫く通路に気体 を搬送する為の容器外部の配管を含み、該配管は２つの衝接するオリフィス付き 耐火体を含み、この場合２つの耐火体はオリフィスを整合状態から外し、それに より配管を閉成しそしてノズル通路に侵入する僅かの溶融金属が容器からノズル 及び配管を経て漏出するのを防止するように相対的に可動であり、そして通路内 部には吹込みカートリッジが融体密閉状態で嵌装され、このカートリッジは、各 端に隣合って繊維耐火材料から成りそして粒状耐火物質を含有する圧縮性ワット により閉塞される開端気体不浸透性スリーブを備え、カートリッジは容器内部に 向けての気体流れに透過性でありそしてそこを通しての溶融金属流れに不浸透性 である。

本発明はまた、前章に定義したような装置を使用する金属注湯方法をも提供し、 ここでは注出制御手段を経由しての容器からの金属の注出と同時して気体が気体 吹き込み手段を通して容器内の溶融金属中に吹き込まれる。

この装置における気体吹き込み手段は、容器底に隣り合ってその側壁に配置され 得るが、注出制御手段のように通常は容器底に位置付けられよう。

金属漏出の兆候を調べる為のカートリッジの検査は、その下面の直接的目視検査 を含み、これは可能なら両方のオリフィス付き耐火体のうちそこから遠い方のオ リフィス付き耐火体の検査と組み合わされる。これら部材上に微量の凝固金属の 存在は装置が補修の必要があることを示し、この段階で耐火体は容器が空になっ てしまうまでダクト閉成設定位置に操作される。

好ましくは、注出制御手段は摺動ゲート弁であるが、但しそれはストッパロッド 構成ともなしうる。

本発明の具体例を添付図面を参照して具体的に記載する０図面において、 第１図は、本発明に従う気体吹き込みカートリッジの断面図である。

第２図は、本発明に従う気体吹き込みノズルの断面図である。

第３図は、気体放出ブロックと関連しての本発明に従うカートリッジの断面図で ある。

第４図は、本発明に従う気体吹き込み手段と摺動ゲート弁とを備える取鍋或いは タンディツシュの底部を通しての断面図である。

第５．６及び７図は、本発明に従う好ましい気体吹き込み手段を示し、そしてそ れぞれ断面図、底面図そして第６図の７−７線に沿う一部の部分断面図である。

第８図は、本発明に従う僅かに改変されたカートリッジの断面図であり、そして 気体吹き込み手段の関連する上流部品との相互嵌合を示す。

添付図面の第１図は、本発明に従う気体吹き込みカートリッジを通しての長手方 向断面を示す、カートリッジ１０は、本発明を具現する気体吹き込み設備の必須 要素でありそして周期的に交換することが必要とされよう。

例示カートリッジ１０は、両端で開口する、例えば金属製の１円筒状の気体不浸 透性スリーブ１１を具備する。

一端において、図示のように、スリーブは、折り込み唇１２を有する。スリーブ の他端も幾つかの場合折り込んでも良いが、この好ましいカートリッジに対して はそのようにされていない、カートリッジｌＯの両端は、フェルトのような性状 の繊維質耐火材料から成るワット（詰め物）１４．１５により閉成される。ワッ ト１４．１５は、以下に説明する理由の為に、スリーブのそれぞれの端に密着し て詰め込まれそして共に圧縮性である。ワット１４．１５は、モルガナイトセラ ミックファイバーズリミテッドにより製造されるＫＡＯＷＯＯＬ　（登録商標） から構成しつる。ワット１４．１５間に保持した状態で、カートリッジ１０は粒 状耐火物質から成る充填材１６を有する０粒状充填材１６及びワット１４．１５ は、圧力下の気体がカートリッジの一端（例えば、折り込み唇１１を有する端） に給送されるとき、気体がカートリッジに沿って流れそして他端から出ていくよ うに気体透過性である０粒状充填材は砂から構成しつる。充填材の実際の組成は 、吹き込み条件、例えばカートリッジ１０が使用中置かれやすい温度及び吹き込 まれる気体の化学的反応度に従って決定されよう、カートリッジが鉄基環境に置 いて使用される場合、その充填材は粒状耐火材料、例えば砂とグラファイト質材 料の混和物から構成される。従って、充填材は、ウェルフィラーとして鋼業界で 使用されるような混和物から構成しつる。

カートリッジ１０は、気体透過性であるが、液体即ち溶融金属に対して不透過性 であるよう設計されている。

ＫＡＯＷＯＯＬ　（登録商標）がワット１４．１５として適当な唯一の市販材料 ではない、可能な代替材料としては、多くの材料のうちでも、英国、ダーリング トンＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄ　Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｌｉｍ １ｔｅｄにより製造されるＲＥＦＲＡＳＩＬ　（登録商標）　Ｂａｔｔ　ＢＡ− ＬＭ及びＣａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ　Ｌｉｍ１ｔｅｄにより市販されるミネラルウ ール材料で成るｆｉｂｅｒｆｒａｘ（登録商標）が挙げられ、両者織物及び高密 度フェルト形態をなす。

本発明に従う気体吹き込み装置において、カートリッジ１０は、成る種の気体放 出ブロックと縦列に配列され得る。第２図は、カートリッジ１０の上部に装着さ れたそうした気体放出ブロックの一つを示す、ブロック１８は、例えばプレスさ れそして焼成された耐火体から或いは成型耐火キャスタブルから作製された、こ の場合僅かにテーバ付けられた円筒状のものである。ブロック１８は、カートリ ッジ１０を通過した気体がブロックに侵入しそして横断した後その放出面１９か ら融体中に放出されることを可能ならしめるように固有に多孔質である耐火体か ら作製され得る。しかし、図示のように、このブロックは、ブロックを通しての 気体流れを容易ならしめるよう単数乃至複数の毛管通路２０により端から端まで 穿孔されている。その寸法は、気体が自由に通るに充分であるが、溶融金属が気 体流れを閉鎖する程の、認め得る程の量においてブロックを通過することを可能 とするには不十分とすべきである。

周囲溝２１がカートリッジ１０と接触する端においてブロック１８を取り巻いて いることが見られよう。周囲溝２１が、繊維ワットを越えて突出するカートリッ ジスリーブ１１の端部な受け入れ、それによりブロック１８とカートリッジ１０ との相互嵌合が可能となる。長手方向に、溝２１は、スリーブ１１がワット１５ より上に突出する距離より長い。

カートリッジ１０と同じく、ブロック１８は消耗性物品である０通常、容器内の 融体が空になるとき、皮膜状の凝結金属が放出面１９上に形成されるか、或いは 金属は毛管通路内に侵入しそして凝固しよう、いずれの場合も、ブロック１８を 通しての爾後の吹き込みは、実際上不可とならないにせよ損なわれることになり 、従ってブロックは頻繁に取り替える必要があろう、もちろん、カートリッジ及 びブロックが、他の種液体中に気体を吹き込むのに使用されるなら、これら物品 の取り替えはそれ程頻繁でなくて充分であろう。

使用において、カートリッジ１０及びブロック１８は容器の耐火ライニングにお ける座に設置される気体吹き込みノズル本体中に取付けられる。カートリッジ１ ０、ブロック１８及びノズル本体２４の配列構成が第３図に例示される。ノズル 本体は、カートリッジ１０及びブロック１８を収容する一般に円筒状のダクト２ ５を内部に有している。ダクト２５は、僅かにテーバ付けられたブロック１８と 整合するようにまた液体密封嵌合状態がブロックと形成されることを可能とする ように、少な（ともその下流端において僅かにテーバ付けされる。ノズル本体は 、プレス及び焼成された耐火体或いは耐火コンクリート成型物でありうる。その 外形は、容器ライニングの座に適合するよう変更でき、従って図示のものである 必要はない。

所望なら、ブロック１８は排除され得る。その場合、ダクト２５はノズル本体内 部で終端する盲穴とされる。

ダクト端とノズル本体２４の放出面２６との間のノズル本体端部分は、例えば毛 管通路を設けることにより気体透過性とされよう、一般的に述べれば、特にノズ ル本体２４とカートリッジ１０が溶融金属中に気体を吹き込むのに使用さる場合 には、そうした方策は好ましくない。

ノズル本体を取り替えるコストは通常、比較的小さなブロック１８を取り替える コストよりも相当に高い、しかし、もしノズル本体が別のそしてもつと著しくコ ンパクトな設計のものであるなら、それを使い捨て部品とすることも実施可能で あろうし、別個のブロック１８を排除することを可能としよう。

第３図に示されるノズル組立体は、気体を供給源からカートリッジの上流端、即 ちその端２８まで送給するための気体導入手段と共に使用されよう。気体導入手 段は、カートリッジ１０をブロック１８と或いは前記ノズル本体端部と密封接触 状態へと内方に押しやるよう適合する。第２図を参照すると、スリーブ１１の突 出端は、溝２１中に押しやられそしてワット１５はブロック１８の対面端とカー トリッジ１０の内部の充填材１６との間で圧縮されている。同時に、このスリー ブ端は、ノズルダクト２５のテーバ内に液体密封そして好ましくは気体密封嵌着 状態へと突入され得る。

カートリッジ１０がブロック１８に対して或いは前記端部分に対して適正に座着 されるとき、カートリッジｌＯにまで及んで浸透する可能性のある溶融金属のよ うな液体は、カートリッジによりダクト２５から外方に漏出することを阻止され る。

導入手段は、当業界の設計者が案出することの出来る範囲内々の様々の形態をと ることが出来る。そうした導入手段の一つが第４図に示され、今からこれを参照 して説明する。

第４図は、本発明に従う気体吹き込み手段を装備し且つ別個の注出手段を装備し た取鍋のような容器１１１を例示する。容器１１１は、開口１１２を具備し、そ こを通して溶融金属が注出制御手段１１４によって制御下で注ぎ出される。注出 制御手段１１４は摺動ゲート弁である。弁１１４に加えて、容器１１１は気体吹 き込み手段１１５を有する。

摺動ゲート弁は、幾つかの基本形式が存在するが、市販入手出来そして斯界で周 知されている。従って、こうした弁の構造、取り付は及び操作についてはここで 詳しく記載する必要はないであろう。

注出制御手段は、替わりに、同じく斯界で周知されているストッパロッド装置か らも構成しえよう。

気体吹き込み手段１１５は、容器１１１の底部に示されているが、容器の側壁に 底及び注出制御手段に隣り合って配置することも出来る。

気体吹き込み手段１１５は、容器１１１の断熱ライニング１１８における座に接 合される耐火気体導入ノズルブロック２４内に形成される気体通路を包含する。

ノズルブロック２４は、容器１１１の金属°外側ケーシング１１９を貫通して突 出しそしてスピゴット１２０及び支持板１２１により然るべ（支持されている。

気体放出ブロック１８は、ノズルブロックの通路即ちダクトを遮断しそしてノズ ルブロック２４へ圧力下で送給される気体の融体中への分散器として機能する０ 通路、即ちダクトは、この場合、部分的にノズルブロックによりそして部分的に 耐火挿入リング１２２により与えられる。耐火挿入リング１２“２は、スピゴッ ト１２２によりノズルブロック２４の中央に支持される。

ノズルブロック２４、カートリッジ１０及び多孔質ブロック１８に通じる気体通 路は、２つのオリフィス付き耐火体１２６，１２７により提供される。ダクトは 気体送給バイブ１２４と連通する。バイブ１２４は、一端において通常可撓性の 気体供給バイブ（図示なし）に対する接続部を有する。バイブ１２４は、２つの オリフィス付き耐火体１２６，１２７の下方の内部で終端する。２つの耐火体１ ２６，１２７により形成されるダクトは、ノズル孔の延長でありそしてこの場合 ダクトは穴と同一直線上にある。

上方オリフィス付き耐火体１２７は、そのオリフィスをノズル通路と整列して固 定設置される。下方の耐火体１２６は、耐火体１２７と接触して左右に移動し得 るように取付けられる。斯くして、下方耐火体１２Ｇの移動は、そのオリフィス を固定上方耐火体野オリフィスと整列状態にまた非整列状態に持ちきたすことを 可能ならしめる０両オリフィスは気体吹き込みの為には整列状態にある。２つの 耐火体１２６．１２７は、それらのオリフィスが完全に整列状態から外れている ときには、溶融金属の漏出を防止する密封状態になければならない一枚の板弁を 形成するように見られよう０図示されていない偏倚手段が漏出防止密封状態を得 る為に上方板に対して下方板１２６をしっかりと接触状態に押しやっている。ま た、漏出防止密封状態を保証するために、挿入リング１２２が上方オリフィス付 き耐火体１２７の上面とくぼみ乃至段付き継手を形成する。更に、耐火体１２６ ゜１２７及び挿入リング１２２から成る組立体は、実際上気密でなければならな い。

例示配列は、カートリッジ１０及び放出ブロック１８を交換する作業を容易なら しめるように設計された。従って、ノズルブロック２４は、図示のように、少な （ともその上端においてブロック１８と整合する下方に末広がるダクトを有する 。カートリッジ１０及び放出ブロック１８の取り外しは、耐火体１２６，１２７ を取り出した後容器１１の底部を通して行なわれる。

ノズルブロック２４は、一体部材であり得るが、時として一層都合良（は図示の ように複数の部品の組立体である。挿入リング部品の下端は、固定オリフィス付 き耐火体１２７の上面と段付き継手を形成し、そしてこの継手は継ぎ目からの気 体の漏出を防止するよう例えばマスチックを使用して接着される。

下方オリフィス付き耐火体１２６を上方耐火体に対して側方に変位するために手 動、空圧或いは液圧手段が設けられる。

通常の操作において、耐火体１２６．１２７におけるオリフィスは正確に整合し ている。気体は、整列したオリフィスにより構成されるダクトを通してノズルブ ロック通路、カートリッジ１０及び多孔質ブロック１８に導入されて、多孔ブロ ックを通過した後融体中に分配される。気体導入は通常注出前に行なわれるが、 幾つかの注出作業においては弁を通しての注出と同時であり得る。

もしカートリッジ１０或いは多孔質ブロックｔＳ（或いは存在するなら、それと ノズルブロック２４との間のセメントシール）いずれかが損傷し、時として漏出 の危険を伴うと予想されるなら、下方オリフィス付き耐火体１２６が側方に、例 えば第１図で見て右に変位される。

これは、耐火体１２６．１２７を整列から外れた状態に置き、気体通路を横切っ て耐火体１２６の無孔部分を介在させそれにより溶融金属が気体吹き込み手段１ １５から漏出する危険がないことを保証する。

カートリッジ１０の周期的検査は、容器１１１が空になったとき常に行ない得る ０例えば、容器ケーシング１１９に固着される取り付は板１３８から離して下方 にオリフィス付き耐火体１２６，１２７を廻動することによりそれらを取り外し た後、挿入リングが取り出され、続いてカートリッジ１０が取り出される。

使用に当たっての最大限の安全の為には、気体吹き込みが完了するとき、下方オ リフィス付き耐火体１２６がダクトを閉成するよう移動される。

気体の漏出を回避することが重要であることが理解されよう、カートリッジ１０ が多孔質放出ブロックにしっかりと圧接されているかぎり、カートリッジ１０外 側での下方への気体の漏出は実質上防止される。気体は、挿入リング１２２と固 定上方板との間のセメント或いはマスチック継ぎ目から或いは２枚の板の界面に 沿って漏れる可能性がある。図示していないばねが、板１２６．１２７を挿入リ ングに圧接状態に偏倚し、そして理想的環境ではこれら部品間に充分の気密性を 保証する。しかしながら、製作上の誤差が気密性の実現を損なう可能性がある。

カートリッジ１０の構造、特にその圧縮性ワット１４．１５及びその放出ブロッ クとの差し込み嵌合性が気密性の実現に大きく寄与する。この構成は、耐火部品 が互いにばねがそれらを密封状態に押圧するよう調整するに充分の弾力を与える 。

改変例において、図示していないが、下方ノズル挿入リングは、オリフィス付き 上方耐火体１２７と一体とされる。望ましくは、生成する一体部品は、その下方 平面（下方耐火体１２６と接触する）及びその最上表面は別にして金属ジャケッ ト内に納入される。有益には、上下交換可能であるように下方耐火体１２６はそ うした一体部品に同等とされそして同等寸法の穿孔を有するものとされる。明ら かに、これは、製作を簡易化しそしてコストを最小限とし、しかもユーザーの在 庫管理を合理化する。こうした改変例において、設計は、図示されていないばね がオリフィス付き耐火体１２６．１２７をそれらの適正作動位置に保持している とき充分に長手方向に圧縮されるようなものとされる。

この改変例において、多孔質放出ブロック１８は、ノズルブロック２４内に１回 以上取り付けられそして損傷するとき放出ブロック１８の下側の部品を先ず取り 外した後、ブロックからそれを下方に押し出すことにより交換される。

放出ブロック１８は、多孔質或いは有孔耐火体、即ち無秩序に曲折した多数の小 さな通路を有する耐火体から作製しつる。しかし、図示のように、ブロック１８ は、一つ以上の狭い毛管型通路２０を穿孔することによって気体導通性とされた 気体不浸透性耐火材料から作製される。

通路２０は、アルミナのような耐火材製の小孔チューブにより形成され得る。こ うしたチューブは、ブロック１８の本体中にそれがプレス或いは成型されるとき 埋入されつる。別法として、通路は、昇温下に置かれるとき例えば焼成Φ焼失す るナイロン或いは他の材料製の１ｍｍ直径以下のフィラメントのまわりにブロッ ク１８を形成するよう耐火体プレス或いは成型することにより形成されつる。生 成する孔寸法はやはり、１　ｍｍ以下、例えば０．６ｍｍとなり、或いは金属が 通路を通して流れるのを防止し得ろかぎりｌａｍ以上とさえなしつる。更にまた 、ブロック１８は、１　ｍａ＋直径以下の複数のワイヤの周囲にプレス或いは成 型を行ない、続いてワイヤをブロックから引き出しそれにより通路を創出するこ とによっても形成され得る。

本発明に従う装置において、金属がブロック１８上或いはその内部で凝固する可 能性がある。その場合、酸素噴射（ランシング）がブロック１８を気体通過可能 としよう、そうした酸素噴射は、容器が空にされた後、ブロックがその他の点で は健全で且つ安全な状態にあるならブロック１８が再使用されることを可能なら しめよう。

カートリッジと毛管通路を穿孔されたノズル放出端部分或いはノズルプラグから 成る好ましい構成の使用において、カートリッジは該部分或いはノズルプラグの 連接面に一様な流れの気体を好都合に提供し、同時にその内部通路は気体が細い 、よく指向されたそして方向的に安定した噴流として液体中に侵入することを保 証する。

望ましくは、毛管通路を有する端部分或いはプラグは、そのカートリッジと連接 する面において中央凹所を有する。毛管通路は、小さな空間として機能しそして 通路への気体の即時の供給が為されることを保証する、この凹所に開通する。こ うしたプラグは第５図に示されている。プラグはノズル通路の放出端内に接合さ れている。

第４図は実際的な気体吹き込み手段１１５を簡略した形態で示すが、好ましい気 体吹き込み装置が第５〜７図に示される。好ましい装置２１５の特徴について今 から記載する。

ノズル本体２４、プラグ１８及びカートリッジ１０が容器ライニング１１８中に 前述したようにして組み立てられそして位置付けられる。ノズル本体２４の通路 内のカートリッジに気体を搬送しそしてこの通路を遮断する為の手段が容器１１ １の外部に設置される。アダプタプレート２１６が容器の金属シェル１１９に例 えば溶接され、そして穴付き取付は板２１８がそこにボルトで止着される。挿入 カラー２１９が取付は板の大向にボルト止着されそして耐火挿入リング１２２を 心合する役目を為す。固定耐火板２２０が金属保持板２２２により挿入リング１ ２２と接触状態に保持される。前述したように、耐火板２２０及び挿入リング１ ２２は段付き継ぎ目を形成し、これは適当な封止剤により封止される。保持板２ ２２は平面において円形でありそして断面において外方に突出するリム或いはフ ランジ２２３を有する浅いカップに似ている。耐火板２２０が保持板２２２の中 空部内に座直されそして然るべく封止される。保持板のリム２２３が、そのキー ホール開口２２５を貫通する一組のボルト２２４によって取付は板２１８の下面 と面接触状態に止着される。こうして止められると、保持板２２２は耐火板を挿 入リング１２２と封着状態で保持する。

耐火板２２０は、接触するカートリッジ１０の上流端に気体を通す為に、その厚 さを横断して中央に配置される複数の通路２２６を具備する。

保持板２２２は、その中空部の上面において凹所を有し、この凹所は耐火板の通 路２２６の下側に位置づけられる。また、穿孔が保持板を貫いて凹所まで伸延し 、これは気体が穿孔を通して凹所に通されるとき通路２２６に対する空間室とし て機能する。穿孔は、炭素或いは銅のような熱伝導性材料から作成されるライニ ング或いは挿入体２２８を有する。保持板の下面は平滑に機械加工される。

保持板２２２の下面に、スライドフレーム及び金属スライドブロックが組み付け られる。スライドブロック２３０はその上の穿孔挿入体２２８と通常は整列する 通路２３１を有する０通路２３１は気体供給管路（図示なし）用の入口取付は具 ２３２に通じる。スライドブロック２３０は第５図にはその通常の作動位置で示 される。

この位置において、入口取付は具２３２に供給される気体は、通路２３１内に入 りそしてそこを昇って、穿孔挿入体２２８を昇り、耐火板２２０を通してそして 後カートリッジ１０及びプラグ１８を通して流れ、容器内容物に流入する。

スライドフレーム２３４は一対の隔置された平行側板２３５．２３６及び底板２ ３８から成る。側板２３５．２３６は、保持板２２２の下面に止着されそしてそ こから吊下される。底板２３８は側板にボルト固定される。

フレーム２３４はスライドブロック２３０をぴったりとしかし摺動自在に収容す る。スライドブロック２３０はその上面を平滑に機械加工されており、保持板の 同様に仕上げられた下面と協動する。スライドブロック２３０とフレーム底板２ ３８°との間には、ブロックを保持板２２２と気密面接触状態に押しやるように 作用するばね２４０が存在する。

押し棒２４２がスライドブロック２３０に固着され、押し棒は図示していない、 手動作動体、液圧作動体等に繋る。押し棒２４２は、気体の供給を瞬時に遮断し そして例えばプラグ１８及びカートリッジ１０の破損という突発事態に融体の漏 洩を防止するよう設備を閉成するためブロック２３０を変位（第５図で見て左方 に）するためのものである、ブロック２３０がこのように変位されると、その上 面に位置する熱伝導性ディスク２４４が穿孔挿入体２２８を横切って置かれる。

ディスク１ま炭素或いは銅製とされうる。万一、溶融物質例えば金属がプラグ１ ８及びカートリッジ１０をバイパスして容器から漏れたなら、ディスク２４４に より抑止される。ディスク及び穿孔挿入体２２８の熱伝導性は、漏洩物を充分に 冷却してそれを安全に凝結せしめそしてそれにより溶融物質が容器から完全に漏 出するのを防止するものとすべきである。

保持板２２２並びにそこの固定されるスライドフレーム２３４はボルト２２４に よって取り付は板２１８に固着され、そして装置２１５が組み立てられるときカ ートリッジ１０はこの場合長手方向に圧縮される。耐火板２２０が挿入リングに 対して１２２に対してしっかりと且つ気密に保持される。更に、ボルト２２４が 板２２２のリム２２３を取り付は板２１８に対して気密状態に押しやるに充分締 め付けられる。所望なら、ファイバシールのような封止手段（図示なし）がリム ２２３と取り付は板２１８との界面に配置され得る。

気体吹き込み手段を補修する、例えばプラグ１８及び／或いはカートリッジ１０ を取り替えることが必要とされるとき、保持板２２２がキーホール開口２２５の 拡大端をボルト２２４の頭に対向して置く小角度廻動されるに充分ボルト２２４ が弛められる。保持板が、それに固定される部品或いはそれにより担持される部 品を含めて脱着され、もってノズル通路への接近を与える。スライドフレーム２ ３４及びスライドブロック２３０が補修のため必要に応じ分解され、そして耐火 板２２０が必要なら交換され得る。

保持板２２２及びそれにより担持される部品の重量及びかさが考慮されうる。こ の組立体が釈放のため回転されるとき不慮に落下する危険を回避するために、保 持板２２２は望ましくは取付は板２１８に後者に固着される枢着手段２４８によ り連繋される。腕２４９が、枢着手段２４８からフレーム底板２３８の下面に向 けて伸延しそして底板と腕との間にスピゴット及びソケット２５０或いはまた別 の取付は具により旋回連結部が形成される。更には、ハンドル２５２が保持板２ ２２に付設される。従って、ボルト２２４を弛めた後、ハンドル２５２により板 ２２２が廻動虜れ、そしてボルト頭がキーホール開口２２５の拡大端と整列する と、板２２２が枢着手段２４８を中心として腕２４９でもって下方に回転される ０便宜上、保持板２２２が取付は板２１８から完全に取り外されることを可能と するように脱着自在なピボットビンを有している。

この気体吹き込み装置の再組み立ては、基本的にその分解の逆の手順をとればよ く、従って上記の記載から明らかであろう。

第１〜５図のカートリッジ１０は、第４図の上方オリフィス付き耐火体１２７及 び第５図の耐火板２２０と同じく、すべて漏洩を通しての気体損失を最小限或い は排除するようにカートリッジの上端において良好な気密シールを得る目的で改 変され得る。可能とされる改変例が第８図に示される。カートリッジ１０°はや はり、その両端域に配置される圧縮性繊維質耐火材料製のワット１４゜、１５° により然るべ（保持される粒状耐火材料１６°で充填された例えば金属製のスリ ーブ１１°から構成される。

この改変例において、下方及び上方ワット１４°、１５゛は共に、スリーブ１１ °の対応する外端から僅かな距離内部に嵌着される。更に、スリーブ１１°はそ の下端に折り込み唇を持たない、先に説明したように、上方ワット１５゜は、カ ートリッジ１０°と端閉成手段即ちブロック１８との間の気密シールを保証する 為に内部嵌着されている。

下方ワット１４°は、同じ目的の為に、オリフィス付き耐火体１２７°或いは耐 火板２２０°とシールを創成するように内部嵌着されている。オリフィス付き耐 火体１２７°或いは耐火板２２０°には、その上端において下方ワット１４°を 押し付ける為にスリーブ１１°の底部即ち上流端内にぴったりと嵌入するように 寸法付けられた直立突出部１２７Ａ、２２ＯＡを装備している。下方ワット１４ °が内部挿入される距離及び突出部１２７Ａ、２２ＯＡの高さは、気体吹き込み 装置が吹き込みの為に適正にセットされるとき、両ワット１４°、１５°がカー トリッジ１０’の両端に置いて有効なシールを形成するよう然るべ（圧縮される ようなものとされる。斯くして、気体は、認め得る程の気体漏洩な（カートリッ ジ内へとまたそこから外へと送給され得る。

図示のように、耐火体１２７°或いは耐火板２２０°は小孔を穿孔されているが 、第４図の耐火体１２７に示されるように単一の大きな孔を有することも出来る 。所望ならば、端開成手段、即ちプラグ１８及び／或いは耐火体１２７°或いは 耐火板２２０°はそこに空間室を与える為に点線により示されるように凹入付け され得る。

の１ 本気体吹き込みカートリッジ及びこのカートリッジを使用する装置は、取鍋のよ うな容器内に収納される溶融金属中に気体を導入するのに適用しつる。溶融金属 は、鉄或いは非鉄いずれでもよく、そして気体はそれが取鍋に注出される前に温 度及び／或いは組成の均−製を実現する為或いはその化学組成を変更する為導入 され得る。

Ｆｔｃｙ、　４ ７１ｃ／６．６ ＦＩＧ、Ｚ 田静鴎杏報告 国際調査報告 ＧＢ　８８０００９１ ＳＡ　２０６７４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．容器壁を通して容器内に収納される高温液体中に気体を吹込むのに使用され る吹込みカートリッジであって、各端に隣合って繊維耐火材料から成りそして粒 状耐火物質充填材（１６）を含有するワッド（１４或いは１５）により閉塞され る開端気体不浸透性スリーブ（１１）を備え、そして一端から他端への気体流れ を透過しうるが、そこを通しての液体流れに不浸透性であるカートリッジ（１０ ）。 ２．スリーブ（１１）が金属チューブである特許請求の範囲第１項記載のカート リッジ。 ３．粒状耐火物質充填材（１６）が砂或いは砂及びグラファイト質材料を含む特 許請求の範囲第１項或いは第２項記載のカートリッジ。 ４．特許請求の範囲第１〜３項いずれか記載のカートリッジ（１０）と、該カー トリッジと縦列に配列される耐火気体放出ブロック（１８）とを包含し、該放出 ブロック（１８）はカートリッジの一端と（２１において）相互嵌合する一端を 具備しそしてブロックを通して気体の通過は許容するが液体の通過は許容しない ような多孔質或いは有孔性である気体放出装置。 ５．気体放出ブロック（１８）が該ブロックを通して気体を搬送するため複数の 毛管通路（２０）により穿孔される特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６．容器壁中に組込まれそして高温液体中に気体を吹き込むのに使用される気体 吹き込みノズルにして、内部通路（２５）を有する耐火ノズル本体（２４）を備 え、そして該本体放出端において通路を閉鎖しそして通路にぴったりと嵌合する 気体透過多孔質或いは有孔性端部分（１８）は、各端に隣り合って繊維質耐火材 から成りそして粒状耐火物質充填材（１６）を含有する圧縮性ワッド（１４或い は１５）により閉成される上流端と下流端とを具備する開端気体不浸透性スリー ブ（１１）を備えそして上流端から下流端への気体流れを透過しうるが、そこを 通しての液体流れに不浸透性であるカートリッジ（１０）である気体吹き込みノ ズル。 ７．通路（２５）が本体（２４）全体を通して伸延しそして端部分（１８）が通 路放出端に液体密封状態で嵌入されるプラグ要素である特許請求の範囲第６項記 載のノズル。 ８．プラグ（１８）がノズルの使い捨て物品である特許請求の範囲第７項記載の ノズル。 ９．前記端部分（１８）がそこを貫通する毛管通路（２０）により気体透過性と される特許請求の範囲第６、７或いは８項記載のノズル。 １０．カートリッジのスリーブ（１１）が金属チューブである特許請求の範囲第 ６〜９項いずれか記載のノズル。 １１．カートリッジの粒状耐火物質充填材が砂或いは砂及びグラファイト質材料 を含む特許請求の範囲第６〜１０項いずれか記載のノズル。 １２．端部分（１８）が（２１において）カートリッジ（１０）の下流端と嵌合 するような形状とされる特許請求の範囲第６〜１１項いずれか記載のノズル。 １３．カートリッジが使い捨て物品である特許請求の範囲第６〜１２項いずれか 記載のノズル。 １４．特許請求の範囲第６〜１３項いずれか記載のノズル（２４）と、気体を供 給源からカートリッジの上流端まで搬送する為の気体導入手段（１２６、１２７ ）にして、カートリッジ（１０）を前記端部分と（１８）と密封接触状態に押し やる気体導入手段（１２６、１２７）を包含し、それにより使用中端部分を通し て浸透する可能性のある僅かの液体が液体不浸透性カートリッジにより通路を経 由して漏出するのが防止される気体吹き込み装置。 １５．溶融金属収納容器（１１１）、容器底において或いはそこに隣り合って設 けられる開口（１１２）及び該開口を通しての溶融金属の注出を制御するよう作 動しうる関連手段（１１４）、並びに容器内の溶融金属中に気体を吹き込む手段 （１１５）を包含し、気体吹き込み手段は、前記開口（１１２）及び注出制御手 段（１１４）の近傍で且つそれとは別個に容器壁に組み込まれるノズル（２４） 及びノズルを通して通路に気体を搬送する為の容器外部の配管を含み、該配管は ２つの衝接するオリフィス付き耐火体（１２６、１２７）を含み、この場合２つ の耐火体の一方（例えば１２６）は他方に対して両オリフィスを整合状態から外 し、それにより配管を閉成しそしてノズル通路（２５）に侵入する僅かの溶融金 属が容器からノズル及び配管を経て漏出するのを防止するように可動であり、そ して通路内部には吹込みカートリッジ（１０）か融体密閉状態で嵌装され、該カ ートリッジ（１０）は、各端に隣合って繊維耐火材料から成りそして粒状耐火物 質充填材（１６）を含有する圧縮性ワッド（１４或いは１５）により閉塞される 開端気体不浸透性スリーブ（１１）を備え、該カートリッジは容器内部に向けて の気体流れに透過性でありそしてそこを通しての溶融金属流れに不浸透性である 金属注湯装置。 １６．溶融金属収納容器に容器底における或いはそこに隣り合う開口を経由して 溶融金属中に気体を吹き込む為の気体吹き込み装置にして、該容器開口に組み込 まれるノズル（２４）であって、使用中気体を融体に通す気体透過性閉成手段（ １８）を備える通路（２５）を有し、そして通路内部に各端に隣合って繊維耐火 材料から成りそして粒状耐火物質充填材（１６）を含有するワッド（１４或いは １５）により閉塞される開端気体不浸透性スリーブ（１１）を備え、そして一端 から他端への気体流れを透過しうるが、そこを通しての液体流れに不浸透性であ るカートリッジ（１０）を融体密封且つ気体密封状態で嵌合せしめたノズル（２ ４）と、気体を供給源から搬送する為のノズル通路（２５）及びそのカートリッ ジ（１０）と気密状態で併設される配管手段にして、例えば金属製の固定体（２ ２２）、例えば金属製の可動体（２３０）及び後者を前者と気密摺動可能な接触 状態に偏倚する為の手段を含み、該固定体（２２２）及び可動体（２３０）が可 動体（２３０）の第１位置においてノズル（２４）に気体を通すため整列しそし てその第２位置において配管手段を閉成する為整列状態から外れる内部オリフィ スを有し、該固定体（２２２）が該オリフィスを画成する挿入スリーブ（２２８ ）具備しそして該可動体（２３０）がそれが配管手段閉成位置へ移動するとき挿 入スリーブと整列するよう位置決めされた無孔挿入体（２４４）を具備し、そし て両挿入体（２２８、２４４）が高い熱伝導性の材料から作製される配管手段と 包含する気体吹き込み装置。 １７．固定体（２２２）が耐火板要素（２２０）を装着し、該板要素が固定体の オリフィスからノズル通路（２５）まで気体をを送るべく穿孔されそして板要素 とノズル（２４）との間及び板要素と固定体との間に封止手段が設けられる特許 請求の範囲第１６項記載の装置。 １８．ノズル（２４）がその気体放出端におて多孔質或いは有孔性の閉鎖手段（ １８）を有し、そしてカートリッジ（１０）が該閉鎖手段（１８）と前記固定体 及び可動体（２２２、２３０）との間で圧縮される特許請求の範囲第１６項或い は１７項記載の装置。 １９．閉鎖手段（１８）がノズル（２４）の放出端において実質上気体不透過性 耐火材料から形成されそして容器内への気体通人の為単数もしくは複数の毛管通 路を穿孔されたブラグを装備する特許請求の範囲第１８項記載の装置。 ２０．有孔閉鎖手段（１８）がノズル（２４）の一体部品でありそして容器内へ の気体通人の為単数もしくは複数の毛管通路を穿孔された特許請求の範囲第１８ 項記載の装置。 ２１．カートリッジ（１０）がスリーブ（１１）を形成する金属チューブを有す る特許請求の範囲第１６〜２０項いずれか記載の装置。 ２２．粒状充填材が砂或いは砂及びグラファイト質材料を含む特許請求の範囲第 １６〜２１項いずれか記載の装置。 ２３．配管手段の一部（１２７Ａ、２２０Ａ）がカートリツジスリーブ（１１） の上流端にぴったりと嵌合した状態で突入し、そして該突入部分がスリーブ内に 気体を送るため穿孔されそして使用に際してカートリッジ（１０）のワッド（１ ４、１４′）に押し付けられる特許請求の範囲第１５〜２２項いずれか記載の装 置。 ２４．容器から容器の注湯制御手段（１１４）を介して金属を注湯すると同時に 、気体吹き込み手段（１１５）を通して容器内の溶融金属に気体を吹き込む、特 許請求の範囲第１５〜２３項いずれか記載の装置を使用する金属注湯方法。