(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024067999
(43)【公開日】2024-05-17
(54)【発明の名称】真空脱ガス装置の浸漬管
(51)【国際特許分類】
C21C 7/10 20060101AFI20240510BHJP
【ＦＩ】
C21C7/10 C
C21C7/10 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022178473
(22)【出願日】2022-11-07
(71)【出願人】
【識別番号】000220767
【氏名又は名称】東京窯業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124419
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 敬也
(74)【代理人】
【識別番号】100162293
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷 久生
(72)【発明者】
【氏名】原田 滉平
(72)【発明者】
【氏名】牧野 正隆
【テーマコード（参考）】
4K013
【Ｆターム（参考）】
4K013BA07
4K013CA01
4K013CA02
4K013CE01
4K013CE05
(57)【要約】 （修正有）
【課題】複数の環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキを低減することによって、内部を環流する溶融鋼の不均一な流れに起因して生ずる還流不足により溶鋼の品質が低下してしまう事態を防止することが可能な真空脱ガス装置の浸漬管を提供する。
【解決手段】浸漬管１の本体２は、芯金３、芯金の内側に設けられた内側耐火物層４、芯金の外側に設けられた外側耐火材層５等によって構成されており、当該本体の外周には、ＳＧＰ製のパイプからなる１６本の環流ガス配管６，６・・が設置されている。また、それらの環流ガス配管の基端は、集合管８に接続されており、その集合管に、不活性ガスを送り込むための３本の導入管９ａ，９ｂ，９ｃが接続されている。導入管の総断面積（Ｓ１）と、前記集合管の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０３以上であることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】浸漬管１の本体２は、芯金３、芯金の内側に設けられた内側耐火物層４、芯金の外側に設けられた外側耐火材層５等によって構成されており、当該本体の外周には、ＳＧＰ製のパイプからなる１６本の環流ガス配管６，６・・が設置されている。また、それらの環流ガス配管の基端は、集合管８に接続されており、その集合管に、不活性ガスを送り込むための３本の導入管９ａ，９ｂ，９ｃが接続されている。導入管の総断面積（Ｓ１）と、前記集合管の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０３以上であることを特徴とする。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属製で円筒状の芯金の内周および外周に耐火材層が形成されているとともに、前記芯金の外周の耐火材層の内側に、内部を流れる溶鋼に不活性ガスを吐出するための同一の断面積を有する複数の環流ガス配管が付設された真空脱ガス装置の浸漬管であって、
前記各環流ガス配管の基端が、それらの環流ガス配管より断面積の大きい集合管に接続されており、その集合管に、不活性ガスを送り込むための導入管が２本以上接続されているとともに、
それらの導入管の総断面積（Ｓ１）と、前記集合管の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０３以上であることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
前記各環流ガス配管の基端が、それらの環流ガス配管より断面積の大きい集合管に接続されており、その集合管に、不活性ガスを送り込むための導入管が２本以上接続されているとともに、
それらの導入管の総断面積（Ｓ１）と、前記集合管の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０３以上であることを特徴とする真空脱ガス装置の浸漬管。
【請求項2】
前記導入管の断面積の和が１，０００ｍｍ２以上であることを特徴とする請求項１に記載の真空脱ガス装置の浸漬管。
【請求項3】
前記各環流ガス配管が、基端を前記集合管の長手方向に沿って直線状に、かつ、等間隔に配置させた状態で集合管に接続されているとともに、
前記各導入管が、先端を前記集合管の中心軸に対して前記各環流ガス配管の基端と反対側に位置させた状態で集合管に接続されていることを特徴とする請求項１、または２に記載の真空脱ガス装置の浸漬管。
前記各導入管が、先端を前記集合管の中心軸に対して前記各環流ガス配管の基端と反対側に位置させた状態で集合管に接続されていることを特徴とする請求項１、または２に記載の真空脱ガス装置の浸漬管。
【請求項4】
前記各導入管の内の最も外側に位置したものから前記集合管の端縁までの長さと、前記各導入管同士の間隔の半分の長さとが等しくなっていることを特徴とする請求項３に記載の真空脱ガス装置の浸漬管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、真空脱ガス装置等に用いられる溶鋼処理用の浸漬管に関するものである。
【背景技術】
【0002】
製鋼の二次精錬の工程においては、真空脱ガス装置（真空脱ガス炉）を利用して、真空炉部分の下部に連設された一対の環流管の下側に、それぞれ浸漬管を接続し、それらの浸漬管を取鍋内の溶融鋼中へ浸漬し、上昇管として機能する片側の浸漬管に設けた環流ガス配管から不活性ガスを上昇管の内部へ吹き込みながら、溶鋼を循環させることによって、脱ガス処理が行われる。
【0003】
かかる浸漬管としては、特許文献１の如く、鉛直軸に沿った円筒状の芯金と、その芯金の内側に複数の直方体状のレンガを多段に組み付けることによって形成された肉厚な円筒状のレンガ層（内側耐火物層）と、流動性を有する不定形耐火物を固化させることによって芯金の外周に形成された肉厚な円筒状の不定形耐火物層（外側耐火物層）とを備えたものが知られている。
【0004】
また、真空脱ガス装置において効率良く溶融鋼の脱ガス処理を行うためには、不活性ガスによって溶融鋼の均一な流れを形成することが必要である。そのため、特許文献２の如く、不活性ガスの吹き込み口として機能する環流ガス配管が、複数に分割され、それらの環流ガス配管の先端が、内側耐火物層の同一の高さ位置において円周状に等間隔で並ぶように、浸漬管の本体の外周に配置される。さらに、それらの分割された環流ガス配管は、浸漬管を真空脱ガス装置へ装着する際の作業性から、それぞれの基端部分が一個所に集められて、集合管（ヘッダー管）に接続され、当該集合管を介して、外部から不活性ガスを供給されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平１０－２５９４１５号公報
【特許文献2】特開２０１３－７６１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記特許文献２の如き従来の浸漬管は、集合管への不活性ガスの供給が一箇所しかないので（すなわち、集合管へ不活性ガスを供給する導入管が一本しかないので）、不活性ガスを外部から集合管を介して各環流ガス配管へ供給する際に、各環流ガス配管へ圧力差を生じさせることなく供給することが困難であるため、各環流ガス配管の先端から浸漬管の内部への不活性ガスの吐出量がばらついてしまう。そして、そのように各環流ガス配管の先端からの不活性ガスの吐出量がばらつくと、ガス吐出量の少ない環流ガス配管に溶鋼が侵入して詰まってしまう結果、溶鋼の流れが不均一となって還流不足が起こってしまい、溶鋼の品質が低下する虞がある。
【0007】
本発明の目的は、上記従来の真空脱ガス装置の浸漬管が有する問題点を解消し、外周に設置された複数の環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキを低減することによって、不均一な溶鋼の流れに起因して生ずる還流不足により溶鋼の品質が低下してしまう事態を防止することが可能な真空脱ガス装置の浸漬管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の内、請求項１に記載された発明は、金属製で円筒状の芯金の内周および外周に耐火材層が形成されているとともに、前記芯金の外周の耐火材層の内側に、内部を流れる溶鋼に不活性ガスを吐出するための同一の断面積を有する複数の環流ガス配管が付設された真空脱ガス装置の浸漬管であって、前記各環流ガス配管の基端が、それらの環流ガス配管より断面積の大きい集合管に接続されており、その集合管に、不活性ガスを送り込むための導入管が２本以上接続されているとともに、それらの導入管の総断面積（Ｓ１）と、前記集合管の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０３以上であることを特徴とするものである。
【0009】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記導入管の断面積の和が１，０００ｍｍ２以上であることを特徴とするものである。
【0010】
請求項３に記載された発明は、請求項１、または２に記載された発明において、前記各環流ガス配管が、基端を前記集合管の長手方向に沿って直線状に、かつ、等間隔に配置させた状態で集合管に接続されているとともに、前記各導入管が、先端を前記集合管の中心軸に対して前記各環流ガス配管の基端と反対側に位置させた状態で集合管に接続されていることを特徴とするものである。
【0011】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記各導入管の内の最も外側に位置したものから前記集合管の端縁までの長さと、前記各導入管同士の間隔の半分の長さとが等しくなっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0012】
請求項１に記載の真空脱ガス装置の浸漬管（以下、単に浸漬管という）によれば、集合管内の不活性ガスの圧力が均一で安定したものとなり易いので、外周に設置された複数の環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキを低減することが可能となるため、内部を環流する溶融鋼の不均一な流れに起因して溶鋼の品質が低下してしまう事態を防止することができる。
【0013】
請求項２に記載の浸漬管によれば、導入管から各環流ガス配管へ導かれる不活性ガスの流れがスムーズなものとなるので、外周に設置された複数の環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキを効果的に低減することが可能となる。
【0014】
請求項３に記載の浸漬管によれば、導入管から各環流ガス配管へ導かれる不活性ガスの流れがよりスムーズなものとなるため、複数の環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキを一層効果的に低減することが可能となる。
【0015】
請求項４に記載の浸漬管によれば、導入管から各環流ガス配管へ導かれる不活性ガスの流れがより直線状に近いものとなるため、複数の環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキをきわめて効果的に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】浸漬管の正面図である。
【図2】浸漬管の平面図である。
【図4】実施例１の浸漬管のガス分配機構を示す説明図（平面図）である（ａは平面図であり、ｂはａにおけるＢ－Ｂ線断面図である）。
【図5】浸漬管を装着した真空脱ガス装置を示す説明図（鉛直断面図）である。
【図6】実施例２の浸漬管のガス分配機構を示す説明図（平面図）である（ａは平面図であり、ｂはａにおけるＣ－Ｃ線断面図である）。
【図7】比較例１の浸漬管のガス分配機構を示す説明図（平面図）である（ａは平面図であり、ｂはａにおけるＤ－Ｄ線断面図である）。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明に係る浸漬管は、内部を流れる溶鋼に不活性ガスを吐出するための同一の断面積を有する複数の環流ガス配管が付設されており、それらの各環流ガス配管の基端が、それらの環流ガス配管より断面積の大きい集合管（ヘッダー管）に接続されているとともに、その集合管に、不活性ガスを送り込むための導入管が２本以上接続されたものである。そして、本発明に係る浸漬管においては、導入管の総断面積（Ｓ１）と集合管の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が、０．０３以上（すなわち、３％以上）であることが必要である。そのように導入管の総断面積と集合管の断面積との比（Ｓ１／Ｓ２）を調整することによって、各環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキを低減することが可能となる。なお、導入管の総断面積と集合管の断面積との比（Ｓ１／Ｓ２）は、４％以上であると、より好ましく、５％以上であると、特に好ましい。なお、集合管（ヘッダー管）や導入管の形状や大きさ（径、厚み、長さ等）自体は、特に限定されない。
【0018】
また、本発明に係る浸漬管においては、導入管の断面積の和が（すなわち、総断面積）が１，０００ｍｍ２以上であると好ましい。そのように導入管の総断面積を１，０００ｍｍ２以上にすることによって、各環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキをより効率的に低減することが可能となる。なお、導入管の総断面積は、１，５００ｍｍ２以上であると、より好ましい。
【0019】
加えて、本発明に係る浸漬管においては、環流ガス配管、集合管、集合管（ヘッダー管）、導入管の材質は、特に限定されず、鋼鉄、ステンレス、合金等の耐熱性の金属で形成されたもの等を好適に用いることができる。また、環流ガス配管としては、先端の部分（浸漬管の本体の内部へ突出させる部分）の材質を他の部分の材質と異ならせたもの（たとえば、先端の部分がＳＵＳ管からなり、その他の部分がＳＧＰ管からなるもの）等も、好適に用いることができる。
【0020】
以下、本発明に係る浸漬管の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
［実施例１］
＜浸漬管の構造＞
図１～図３は、実施例１の浸漬管を示したものであり、浸漬管１の本体２は、金属によって円筒状に形成された芯金３、その芯金３の内側に設けられた内側耐火物層４、芯金３の外側に設けられた外側耐火材層５等によって構成されている。外側耐火材層５は、不定形耐火材（たとえば、アルミナ－マグネシア質材）を施工することによって肉厚な円筒状に形成されている。また、内側耐火材層４は、耐火材（たとえば、マグネシア－クロム質材）からなる３２個の縦長な直方体状の定形耐火物４ａ，４ａ・・を組み付けることによって肉厚な円筒状に形成されている（図２参照）。
［実施例１］
＜浸漬管の構造＞
図１～図３は、実施例１の浸漬管を示したものであり、浸漬管１の本体２は、金属によって円筒状に形成された芯金３、その芯金３の内側に設けられた内側耐火物層４、芯金３の外側に設けられた外側耐火材層５等によって構成されている。外側耐火材層５は、不定形耐火材（たとえば、アルミナ－マグネシア質材）を施工することによって肉厚な円筒状に形成されている。また、内側耐火材層４は、耐火材（たとえば、マグネシア－クロム質材）からなる３２個の縦長な直方体状の定形耐火物４ａ，４ａ・・を組み付けることによって肉厚な円筒状に形成されている（図２参照）。
【0021】
そして、本体２の外周には、所定の内径（３ｍｍφ）を有するＳＧＰ製のパイプからなる１６本の環流ガス配管６，６・・が設置されている。それらの環流ガス配管６，６・・は、基端の部分を一箇所に集合させており、それらの環流ガス配管６，６・・の基端の部分が集合部７を形成した状態になっている。そして、当該集合部７において、円筒状のヘッダー管（集合管）８に接続された状態になっている。
【0022】
また、各環流ガス配管６，６・・の先端側の部分は、本体２の内部において芯金３の外周に沿うように円弧状に折り曲げられており、先端を、同一の高さ位置において、芯金３の周囲を１６等分するように等間隔に配置させた状態になっている。なお、各環流ガス配管６，６・・は、集合部７から先端までの長さが最小になるように屈曲した状態になっている。そして、各環流ガス配管６，６・・の先端は、図２，図３の如く、芯金３を貫通し、内側耐火材層４を構成している定形耐火物４ａ，４ａ・・の中央（円周方向の中央）を貫通して、本体２の内部に至っている。
【0023】
一方、図４は、環流ガス配管６，６・・の基端の部分を示したものであり、環流ガス配管６，６・・の集合部７に接続されたヘッダー管８は、所定の内径（８０ｍｍφ）で所定の長さ有するＳＧＰ製で円筒状のパイプ（前後を閉栓したパイプ）によって形成されている。したがって、ヘッダー管８の断面積（Ｓ２）は、３１．２ｍｍ２ になっている。そして、そのヘッダー管８の片側に、各環流ガス配管６，６・・の集合部７が接続されており、ヘッダー管８の長手方向に沿って、各環流ガス配管６，６・・の基端が、等間隔の直線状に、かつ、ヘッダー管８の長手方向に対して直交するように配置された状態になっている。
【0024】
また、ヘッダー管８の各環流ガス配管６，６・・の集合部７との接続部分の反対側（ヘッダー管８の中心軸に対して反対側）には、３本の導入管９ａ，９ｂ，９ｃが、ヘッダー管８の長手方向に対して直交するように等間隔に接続されており、各環流ガス配管６，６・・の基端と各導入管９ａ，９ｂ，９ｃの先端とが、同一面上に配置された状態になっている。そして、それらの各環流ガス配管６，６・・、ヘッダー管８および導入管９ａ，９ｂ，９ｃによって、ガス分配機構Ｄ１が構成された状態になっている。
【0025】
各導入管９ａ，９ｂ，９ｃは、所定の内径（２７．６ｍｍφ）で所定の長さを有するＳＧＰ製で円筒状のパイプによって形成されている。そのため、導入管９ａ，９ｂ，９ｃの総断面積（Ｓ１）は、１，７９５ｍｍ２になっている。したがって、導入管９ａ，９ｂ，９ｃの総断面積（Ｓ１）とヘッダー管（すなわち、集合管）８の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０５８（５．８％）になっている。そして、それらの導入管９ａ，９ｂ，９ｃを接続したヘッダー管８においては、右側の導入管９ａからヘッダー管８の右端までの長さＬａと、右側の導入管９ａから中央の導入管９ｂまでの距離の半分の長さＬｂとが等しくなっており、左側の導入管９ｃから環流ガス配管６，６・・の集合部７の左端までの長さＬｃと、左側の導入管９ｃから中央の導入管９ｂまでの距離の半分の長さＬｂとが等しくなっている。
【0026】
＜浸漬管の作用＞
図５は、上記の如く構成された浸漬管１を真空脱ガス装置Ｍに装着した状態を示したものであり、浸漬管１は、真空脱ガス装置Ｍの下端際に固着されている環流管Ｃに接続され、下端際の部分を取鍋Ｐ内の溶湯（溶融させた鉄）Ｓに浸漬させた状態で使用される。そして、そのように設置された浸漬管１，１の内の片方（図５の左側の浸漬管１）は、環流管Ｃとともに上昇管として機能する。
図５は、上記の如く構成された浸漬管１を真空脱ガス装置Ｍに装着した状態を示したものであり、浸漬管１は、真空脱ガス装置Ｍの下端際に固着されている環流管Ｃに接続され、下端際の部分を取鍋Ｐ内の溶湯（溶融させた鉄）Ｓに浸漬させた状態で使用される。そして、そのように設置された浸漬管１，１の内の片方（図５の左側の浸漬管１）は、環流管Ｃとともに上昇管として機能する。
【0027】
そして、真空脱ガス装置Ｍにおいては、上部槽および下部槽を真空状態にし、外部のガスタンク等から３本の導入管９ａ，９ｂ，９ｃを介して不活性ガス（アルゴンガス等）をヘッダー管８内に送り込むと、送り込まれた不活性ガスが、各環流ガス配管６，６・・の集合部７から先端へと導かれて上昇管である浸漬管１の本体２の内部へと導かれる。そのように各環流ガス配管６，６・・を介して浸漬管１に不活性ガスが吹き込まれると、取鍋Ｐ内の溶湯（溶融鋼）が、下部槽側に引き込まれて浸漬管１の本体２の内部を上昇し、その後、下降管（図５における右側の環流管および浸漬管）内を下降して取鍋Ｐに戻って環流する。かかる環流の過程において、溶湯の脱ガスが行われて外部に排出される。
【0028】
＜各環流ガス配管の流量のバラツキの測定＞
上記構造を有する実施例１の浸漬管１において、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがどの程度になるのかを調べるため、導入管９ａ，９ｂ，９ｃから一定の圧力で不活性ガスを導入した場合の各環流ガス配管６，６・・の流量（理論的な流量）を、電子計算機によって計算（シミュレーション）した。なお、計算には、ソルバーとして定常解析用計算プログラム（ＳｉｍｐｌｅＦｏａｍ）を用い、ソフトウェアとして「ＯｐｅｎＦＯＡＭ ｖ８（オープンソースソフトウェア）」を使用した。また、計算においては、出口の圧力が一定（０．３ＭＰａ）であるものとし、計算条件は、以下の通りとした。
・メッシュ数：約５０万
・ガス流量：１３０Ｎｍ３／ｈ
・動粘性係数：１．３４×１０－５ ｍ２／ｓ（２０℃におけるＡｒの物性値と同等）
その結果、バラツキを示す標準偏差σの数値は、０．０２９となり、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがきわめて小さくなることが分かった。各環流ガス配管６，６・・の流量の計算結果を、ガス分配機構Ｄ１の構造とともに、表１に示す。
上記構造を有する実施例１の浸漬管１において、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがどの程度になるのかを調べるため、導入管９ａ，９ｂ，９ｃから一定の圧力で不活性ガスを導入した場合の各環流ガス配管６，６・・の流量（理論的な流量）を、電子計算機によって計算（シミュレーション）した。なお、計算には、ソルバーとして定常解析用計算プログラム（ＳｉｍｐｌｅＦｏａｍ）を用い、ソフトウェアとして「ＯｐｅｎＦＯＡＭ ｖ８（オープンソースソフトウェア）」を使用した。また、計算においては、出口の圧力が一定（０．３ＭＰａ）であるものとし、計算条件は、以下の通りとした。
・メッシュ数：約５０万
・ガス流量：１３０Ｎｍ３／ｈ
・動粘性係数：１．３４×１０－５ ｍ２／ｓ（２０℃におけるＡｒの物性値と同等）
その結果、バラツキを示す標準偏差σの数値は、０．０２９となり、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがきわめて小さくなることが分かった。各環流ガス配管６，６・・の流量の計算結果を、ガス分配機構Ｄ１の構造とともに、表１に示す。
【0029】
［実施例２］
＜浸漬管の構造＞
実施例２の浸漬管は、環流ガス配管６，６・・の基端に設けられたガス分配機構の構造が実施例１の浸漬管１と異なっている。図６は、実施例２の浸漬管のガス分配機構を示したものであり、当該ガス分配機構Ｄ２においては、２本の導入管１０ａ，１０ｂが所定の距離を隔てて実施例１と同一のヘッダー管８に接続されている。それらの各導入管１０ａ，１０ｂは、所定の内径（４１．６ｍｍφ）で所定の長さ有するＳＧＰ製で円筒状のパイプによって形成されている。そのため、導入管１０ａ，１０ｂの総断面積は、２，７１８ｍｍ２になっている。したがって、１０ａ，１０ｂの総断面積（Ｓ１）とヘッダー管（すなわち、集合管）８の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０８７（８．７％）になっている。そして、それらの導入管１０ａ，１０ｂを接続したヘッダー管８においては、右側の導入管１０ａからヘッダー管８の右端までの長さＬｄと、右側の導入管１０ａから左側の導入管１０ｂまでの距離の半分の長さＬｅと、左側の導入管１０ｂから環流ガス配管６，６・・の集合部７の左端までの長さＬｆとが等しくなっている。なお、実施例２の浸漬管におけるガス分配機構Ｄ２以外の構造は、実施例１の浸漬管と同じである。
＜浸漬管の構造＞
実施例２の浸漬管は、環流ガス配管６，６・・の基端に設けられたガス分配機構の構造が実施例１の浸漬管１と異なっている。図６は、実施例２の浸漬管のガス分配機構を示したものであり、当該ガス分配機構Ｄ２においては、２本の導入管１０ａ，１０ｂが所定の距離を隔てて実施例１と同一のヘッダー管８に接続されている。それらの各導入管１０ａ，１０ｂは、所定の内径（４１．６ｍｍφ）で所定の長さ有するＳＧＰ製で円筒状のパイプによって形成されている。そのため、導入管１０ａ，１０ｂの総断面積は、２，７１８ｍｍ２になっている。したがって、１０ａ，１０ｂの総断面積（Ｓ１）とヘッダー管（すなわち、集合管）８の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０８７（８．７％）になっている。そして、それらの導入管１０ａ，１０ｂを接続したヘッダー管８においては、右側の導入管１０ａからヘッダー管８の右端までの長さＬｄと、右側の導入管１０ａから左側の導入管１０ｂまでの距離の半分の長さＬｅと、左側の導入管１０ｂから環流ガス配管６，６・・の集合部７の左端までの長さＬｆとが等しくなっている。なお、実施例２の浸漬管におけるガス分配機構Ｄ２以外の構造は、実施例１の浸漬管と同じである。
【0030】
＜各環流ガス配管の流量のバラツキの測定＞
上記構造を有する実施例２の浸漬管において、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがどの程度になるのかを調べるため、実施例１と同様な手法により、導入管１０ａ，１０ｂから一定の圧力で不活性ガスを導入した場合の各環流ガス配管６，６・・の流量を計算した。その結果、バラツキを示す標準偏差σの数値は、０．０２９となり、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがきわめて小さくなることが分かった。各環流ガス配管６，６・・の流量の計算結果を、ガス分配機構Ｄ２の構造とともに、表１に示す。
上記構造を有する実施例２の浸漬管において、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがどの程度になるのかを調べるため、実施例１と同様な手法により、導入管１０ａ，１０ｂから一定の圧力で不活性ガスを導入した場合の各環流ガス配管６，６・・の流量を計算した。その結果、バラツキを示す標準偏差σの数値は、０．０２９となり、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがきわめて小さくなることが分かった。各環流ガス配管６，６・・の流量の計算結果を、ガス分配機構Ｄ２の構造とともに、表１に示す。
【0031】
［比較例］
＜浸漬管の構造＞
比較例の浸漬管は、環流ガス配管６，６・・の基端に設けられたガス分配機構の構造が実施例１，２の浸漬管と異なっている。図７は、比較例の浸漬管のガス分配機構を示したものであり、当該ガス分配機構Ｄ３においては、１本の導入管１１のみがヘッダー管８の中央（長手方向の中央）に接続されている。当該導入管１１は、所定の内径（２７．６ｍｍφ）で所定の長さ有するＳＧＰ製で円筒状のパイプによって形成されたものである。そのため、導入管１１の総断面積は、５９８ｍｍ２になっている。したがって、導入管１１の総断面積（Ｓ１）とヘッダー管（すなわち、集合管）８の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０１９（１．９％）になっている。なお、比較例の浸漬管におけるガス分配機構Ｄ３以外の構造は、実施例１，２の浸漬管と同じである。
＜浸漬管の構造＞
比較例の浸漬管は、環流ガス配管６，６・・の基端に設けられたガス分配機構の構造が実施例１，２の浸漬管と異なっている。図７は、比較例の浸漬管のガス分配機構を示したものであり、当該ガス分配機構Ｄ３においては、１本の導入管１１のみがヘッダー管８の中央（長手方向の中央）に接続されている。当該導入管１１は、所定の内径（２７．６ｍｍφ）で所定の長さ有するＳＧＰ製で円筒状のパイプによって形成されたものである。そのため、導入管１１の総断面積は、５９８ｍｍ２になっている。したがって、導入管１１の総断面積（Ｓ１）とヘッダー管（すなわち、集合管）８の断面積（Ｓ２）との比（Ｓ１／Ｓ２）が０．０１９（１．９％）になっている。なお、比較例の浸漬管におけるガス分配機構Ｄ３以外の構造は、実施例１，２の浸漬管と同じである。
【0032】
＜各環流ガス配管の流量のバラツキの測定＞
上記構造を有する比較例の浸漬管において、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがどの程度になるのかを調べるため、実施例１と同様な手法により、導入管１１から一定の圧力で不活性ガスを導入した場合の各環流ガス配管６，６・・の流量を計算した。その結果、バラツキを示す標準偏差σの数値は、０．１２３となり、実施例１，２の各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキに比べてかなり大きくなることが分かった。各環流ガス配管６，６・・の流量の計算結果を、ガス分配機構Ｄ３の構造とともに、表１に示す。
上記構造を有する比較例の浸漬管において、各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキがどの程度になるのかを調べるため、実施例１と同様な手法により、導入管１１から一定の圧力で不活性ガスを導入した場合の各環流ガス配管６，６・・の流量を計算した。その結果、バラツキを示す標準偏差σの数値は、０．１２３となり、実施例１，２の各環流ガス配管６，６・・の流量のバラツキに比べてかなり大きくなることが分かった。各環流ガス配管６，６・・の流量の計算結果を、ガス分配機構Ｄ３の構造とともに、表１に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
上記した表１から、本発明の要件を満たした実施例１，２の浸漬管は、本発明の要件を満たさない比較例の浸漬管に比べて、各環流ガス配管からの不活性ガスの吐出量のバラツキが非常に小さいことが分かる。したがって、本発明の要件を満たした実施例１，２の浸漬管は、内部を環流する溶融鋼の不均一な流れに起因して溶鋼の品質が低下してしまう事態が起こりにくいことが分かる。
【0035】
＜浸漬管の変更例＞
本発明に係る浸漬管は、上記した実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、芯金、内側耐火物層、外側耐火物層、環流ガス配管、集合管（ヘッダー管）、導入管等の材質、形状、構造、大きさ等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。
本発明に係る浸漬管は、上記した実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、芯金、内側耐火物層、外側耐火物層、環流ガス配管、集合管（ヘッダー管）、導入管等の材質、形状、構造、大きさ等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。
【0036】
たとえば、本発明に係る浸漬管は、上記実施形態の如く、集合管が円筒状であるものに限定されず、角筒状であるもの等に変更することも可能である。また、本発明に係る浸漬管は、上記実施形態の如く、環流ガス配管、集合管（ヘッダー管）および導入管の材質がＳＧＰであるものに限定されず、各環流ガス配管、集合管および導入管の材質を鋼鉄、ステンレスや合金等に変更することも可能である。さらに、本発明に係る浸漬管は、環流ガス配管、集合管および導入管の材質が同一であるものに限定されず、必要に応じて、各環流ガス配管、集合管および導入管の内のいずれかの材質を他のものと異ならせることも可能である。さらに、本発明に係る浸漬管は、上記実施形態の如く、１６本の環流ガス配管を設置したものに限定されず、環流ガス配管の本数を、必要に応じて適宜変更することができる。加えて、本発明に係る浸漬管は、上記実施形態の如く、導入管が２本あるいは３本であるものに限定されず、導入管の本数が４本以上であるものに変更することも可能である。
【0037】
加えて、本発明に係る浸漬管は、上記実施形態の如く、内側耐火物層、外側耐火物層がアルミナ－マグネシア質材、マグネシア－クロム質材からなるものに限定されず、内側耐火物層、外側耐火物層の材質を、マグネシア材、マグネシア－カーボン質材、マグネシア－アルミナ－ジルコニア質材、マグネシア－アルミナ－チタニア質材、マグネシア－スピネル質材、アルミナ－クロム質材、アルミナ－カーボン質材、アルミナ－マグネシア－カーボン質材、アルミナ－スピネル－カーボン質材、マグネシア－アルミナ－カーボン質材等の他の耐火材に変更することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0038】
本発明に係る浸漬管は、上記の如く優れた効果を奏するものであるので、溶鋼を二次精錬する際に真空脱ガス装置に装着して上昇管として機能させる部材等として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【0039】
１・・浸漬管
２・・本体
３・・芯金
４・・内側耐火物層
５・・外側耐火物層
６・・環流ガス配管
７・・集合部
８・・ヘッダー管（集合管）
９（９ａ，９ｂ，９ｃ），１０（１０ａ，１０ｂ）・・導入管
Ｄ１，Ｄ２・・ガス分配機構
Ｍ・・真空脱ガス装置
２・・本体
３・・芯金
４・・内側耐火物層
５・・外側耐火物層
６・・環流ガス配管
７・・集合部
８・・ヘッダー管（集合管）
９（９ａ，９ｂ，９ｃ），１０（１０ａ，１０ｂ）・・導入管
Ｄ１，Ｄ２・・ガス分配機構
Ｍ・・真空脱ガス装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】