特開 2025-12064 取鍋開孔用焼結防止材および取鍋開孔方法

(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】P2025012064

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】取鍋開孔用焼結防止材および取鍋開孔方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 41/46 20060101AFI20250117BHJP

   B22D 11/10 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

B22D41/46

B22D11/10 320E

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023114602

(22)【出願日】2023-07-12

(71)【出願人】

【識別番号】516133607

【氏名又は名称】株式会社資源活用技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平岡 照祥

【テーマコード（参考）】

4E004

4E014

【Ｆターム（参考）】

4E004FA01

4E014FA01

(57)【要約】

【課題】取鍋からの溶鋼排出時に、確実に自然開孔を生じさせる焼結防止材および焼結防止方法を提案する。
【解決手段】取鍋開孔用の焼結防止材１０は、取鍋２の底部３に設けられたノズル１に、充填砂Ｓとともに装入されるものであり、円柱状の芯部２０と、芯部２０を覆う円筒状のキャップ部３０とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

取鍋の底部に設けられたノズルに、充填砂とともに装入される取鍋開孔用の焼結防止材であって、
円柱状の芯部と、
前記芯部を覆う円筒状のキャップ部とを備える、焼結防止材。

【請求項2】

前記芯部は、加熱により焼結しない物質から構成される、請求項１に記載の焼結防止材。

【請求項3】

前記芯部は、長さ方向の一方側に向かって外径が小さくなるように形成される、請求項１に記載の焼結防止材。

【請求項4】

前記芯部は長さ方向に沿って連結された複数の部材からなる、請求項１に記載の焼結防止材。

【請求項5】

前記キャップ部の外周壁には、複数の突条が形成されている、請求項１に記載の焼結防止材。

【請求項6】

前記キャップ部の突条は、前記焼結防止材の長さ方向に沿って延在し、前記焼結防止材の周方向に沿って複数設けられている、請求項５に記載の焼結防止材。

【請求項7】

複数の前記突条は、平面からみて前記キャップ部の中心に対して対称の位置に設けられ、対称の位置に設けられた一方の前記突条の端部と他方の前記突条の端部との間の距離は、前記焼結防止材の長さ方向に沿って一定である、請求項６に記載の焼結防止材。

【請求項8】

前記キャップ部は、合成樹脂と耐火材料とを含む物質から構成され、
前記耐火材料は、充填砂に含まれる耐火材料と同じ成分を有する、請求項１に記載の焼結防止材。

【請求項9】

前記キャップ部は、前記芯部の外周面と一方の端面とを覆う、請求項１に記載の焼結防止材。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１に記載の焼結防止材を用いた取鍋開孔方法であって、
前記取鍋の底部のノズルが閉鎖された状態で、前記ノズルに前記焼結防止材と前記充填砂とを装入する工程であって、前記焼結防止材が前記ノズルの中央に位置するように配置され、前記焼結防止材と前記ノズルの内面との間および前記焼結防止材よりも取鍋の内部側に前記充填砂が充填される、工程と、
前記取鍋内に溶鋼が装入された状態において、前記焼結防止材のキャップ部に含まれる合成樹脂が溶解するとともに、前記キャップ部に含まれる耐火材料の一部および前記充填砂の耐火材料の一部が焼結する工程と、
前記取鍋の底部のノズルを開孔する工程と、
前記ノズルの開孔により前記焼結防止材の芯部が排出され、次に前記キャップ部および充填砂が排出され、これにより前記ノズルが開孔して溶鋼を外部へ排出される工程とを含む、取鍋開孔方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、取鍋開孔用焼結防止材および取鍋開孔方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、製鋼工程（精錬プロセス）では、取鍋などの溶鋼容器（以下、「取鍋」という）に溶鋼を装入し、様々な精錬処理を行い、その後、取鍋の底部に設けられたノズルから、処理後の溶鋼を外部へ排出している。

【0003】

取鍋の底部の構造を説明する。図６、図７に示すように、ノズル１は取鍋２の底部３に設けられている。取鍋２の底部３はレンガ５等により形成されており、レンガ５に形成された貫通孔にレンガ６が取り付けられてノズル１が形成されている。ノズル１の外側（溶鋼が流れる下流側であって、溶鋼排出側）には、スライドプレート４が設けられている。スライドプレート４は、ノズル１の溶鋼排出側に固定された第１プレート４ａと、第１プレート４ａの溶鋼排出側であって、ノズル１を開閉するように移動自由な第２プレート４ｂとからなる。第２プレート４ｂは図示しない油圧シリンダ等の移動機構によって水平方向に移動する。

【0004】

取鍋２へ溶鋼が装入される前には、図６に示すように、第２プレート４ｂは一方側（左側）に位置して第２プレート４ｂの上面４ｃによりノズル１の外側が閉鎖され、ノズル１内に充填砂Ｓが充填されている。この状態で、取鍋２内に溶鋼が装入され、所定の精錬処理が行われる。これらの処理が終了し、取鍋２内の溶鋼を外部に排出する際（取鍋開孔時）には、図７に示すように、第２プレート４ｂを他方側（右側）に位置させてノズル１を開孔する。すると、充填砂Ｓが溶鋼の重量によってノズル１から落下し、続いて溶鋼がノズル１を通って流れ出る、いわゆる「自然開孔」となる。

【0005】

しかし、精錬処理を行う間に、溶鋼により充填砂Ｓの上部が焼結して固まってしまい、ノズル１を開孔しても焼結した充填砂Ｓが溶鋼の重量に打ち勝って落下せずに溶鋼を支え、溶鋼が下に流れ出ない、すなわち、自然開孔しない場合がある。自然開孔しない場合には、ノズル１内に酸素ガスを流して焼結した充填砂Ｓを溶解させる強制開孔が行われるが、作業に非常に手間がかかる上、熟練した作業者による危険を伴う作業となる。

【0006】

このため、自然開口を生じやすくするために、例えば特許文献１においては充填砂Ｓの成分を工夫している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１５―９３２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、特許文献１のような充填砂を用いた場合であっても、自然開孔は生じやすくなるものの、十分ではない。

【0009】

本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、取鍋からの溶鋼排出時に、確実に自然開孔を生じさせる焼結防止材および焼結防止方法を提案している。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。

【0011】

項１：取鍋の底部に設けられたノズルに、充填砂とともに装入される取鍋開孔用の焼結防止材であって、
円柱状の芯部と、
前記芯部を覆う円筒状のキャップ部とを備える、焼結防止材。

【0012】

項２：前記芯部は、加熱により焼結しない物質から構成される、項１に記載の焼結防止材。

【0013】

項３：前記芯部は、長さ方向の一方側に向かって外径が小さくなるように形成される、項１または２に記載の焼結防止材。

【0014】

項４：前記芯部は長さ方向に沿って連結された複数の部材からなる、項１から３のいずれか１項に記載の焼結防止材。

【0015】

項５：前記キャップ部の外周壁には、複数の突条が形成されている、項１から４のいずれか１項に記載の焼結防止材。

【0016】

項６：前記キャップ部の突条は、前記焼結防止材の長さ方向に沿って延在し、前記焼結防止材の周方向に沿って複数設けられている、項５に記載の焼結防止材。

【0017】

項７：複数の前記突条は、平面からみて前記キャップ部の中心に対して対称の位置に設けられ、対称の位置に設けられた一方の前記突条の端部と他方の前記突条の端部との間の距離は、前記焼結防止材の長さ方向に沿って一定である、項６に記載の焼結防止材。

【0018】

項８：前記キャップ部は、合成樹脂と耐火材料とを含む物質から構成され、
前記耐火材料は、充填砂に含まれる耐火材料と同じ成分を有する、項１から７のいずれか１項に記載の焼結防止材。

【0019】

項９：前記キャップ部は、前記芯部の外周面と一方の端面とを覆う、項１から８のいずれかに１項記載の焼結防止材。

【0020】

項１０：項１から９のいずれか１に記載の焼結防止材を用いた取鍋開孔方法であって、
前記取鍋の底部のノズルが閉鎖された状態で、前記ノズルに前記焼結防止材と前記充填砂とを装入する工程であって、前記焼結防止材が前記ノズルの中央に位置するように配置され、前記焼結防止材と前記ノズルの内面との間および前記焼結防止材よりも取鍋の内部側に前記充填砂が充填される、工程と、
前記取鍋内に溶鋼が装入された状態において、前記焼結防止材のキャップ部に含まれる前記合成樹脂が溶解するとともに、前記キャップ部に含まれる耐火材料の一部および前記充填砂の耐火材料の一部が焼結する工程と、
前記取鍋の底部のノズルを開孔する工程と、
前記ノズルの開孔により前記焼結防止材の芯部が排出され、次に前記キャップ部および充填砂が排出され、これにより前記ノズルが開孔して溶鋼を外部へ排出される工程とを含む、取鍋開孔方法。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、取鍋からの溶鋼排出時に、ノズルに確実に自然開孔を生じさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る焼結防止材の斜視図である。

【図2】図３のＡ－Ａ線に沿う焼結防止材の断面図である。

【図3】焼結防止材の平面図である。

【図4】焼結防止材の底面図である。

【図5】（Ａ）は焼結防止材がノズルに装入された状態を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ－Ａ線に沿う拡大断面図である。

【図6】ノズルが開孔した状態の取鍋の底部の説明図である。

【図7】ノズルが閉鎖された状態の取鍋の底部の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態における取鍋開孔用焼結防止材１０（以下、「焼結防止材１０」という）は、取鍋開孔用の焼結防止材１０は、取鍋２の底部３に設けられたノズル１に、充填砂Ｓとともに装入されるものである。

【0024】

（取鍋２の底部３）
取鍋２の底部３の構成は、図６、図７に示す従来例と同じであるため、対応する構成に同一の符号を付すことで詳細な説明は省略する。ノズル１は、図５（Ａ）～図７に示すように、取鍋２の底部３に形成された貫通孔の底部に、貫通孔を有するレンガ６が挿入されたものである。レンガ６の貫通孔の下部は内径が一定であり、上部は内径が上に向かうにつれて広くなっている。ノズル１の内径Ｌ１とは、図６においては、ノズル１の下側部分であってその内径が連続して一定である箇所の内径をいう。また、ノズル１の長さ方向の長さＬ２とは、図５（Ａ）～図７において第２プレート４ｂの上面４ｃと取鍋２の底部３の上端との間の長さをいう。

【0025】

なお、本発明の焼結防止材１０が用いられる取鍋２の底部３の構成は、図６、図７に示す構成に限らず、焼結防止材１０をノズル１内に位置させることができれば、任意のノズル１および取鍋２の底部３であってもよい。また、ノズル１に充填される充填砂Ｓは焼結可能な耐火材料を含み、例えば、アルミナ、リン状黒鉛、石英ガラス（二酸化ケイ素）、鋼・鋳鉄等の粉末またはこれらの粉末の混合物が用いられる。

【0026】

溶鋼は、取鍋２の内部から外側に向かってノズル１を流れるため、以下の説明では、ノズル１の長さ方向を上下方向とし、取鍋２の内部側を上側、取鍋２の外側を下側という。また、焼結防止材１０は、図５（Ａ）に示すように、ノズル１の上下方向が焼結防止材１０の長さ方向に沿うようにノズル１に装入される。焼結防止材１０は、後述する芯部２０の外径の小さい側が取鍋２の内部に向かう方向、芯部２０の外径の大きい側が取鍋２の外側に向かう方向となるようにノズル１に装入されるため、焼結防止材１０の長さ方向の一方側であって芯部２０の外径の小さい側を焼結防止材１０の上側または上方ともいう。また、焼結防止材１０の長さ方向の他方側、すなわち芯部２０の外径の大きい側を、焼結防止材１０の下側または下方ともいう。なお、上記の上下方向は現実の鉛直方向に沿う必要はなく、任意の現実の方向に設定される。例えば、取鍋２が横置きされ、ノズル１の上下方向が水平方向に沿ってもよい。

【0027】

（焼結防止材１０）
取鍋開孔用の焼結防止材１０は、取鍋２の底部３に設けられたノズル１に、充填砂Ｓとともに装入されるものである。図１～図４に示すように、焼結防止材１０は、円柱状の芯部２０と、芯部２０を覆う円筒状のキャップ部３０とを備える。本実施形態では、芯部２０は、両端面が円形の円柱状であり、特に、図２に示すように、焼結防止材１０の長さ方向の一方側に向かって外径が小さくなるように形成された截頭円錐形状である。すなわち、芯部２０の上面２０ｂの外径Ｌ２１は芯部２０の下面の外径Ｌ２２よりも小さい。しかし、芯部２０の形状はこれに限定されず、外径が一定の円柱状であってもよい。また、内部に空間が設けられていてもよい。芯部２０は、加熱により焼結しない物質から構成され、例えば、木、プレスした紙、木くず（例えば、木材の間伐材を切削加工したもの）等を固めたもの、等からなる。焼結とは、対象物が融点以下の温度で加熱されたときに、緻密化し、対象物の粒子が互いに付着して固まることをいう。

【0028】

芯部２０は、長さ方向（図２における上下方向）に沿って連結された複数の部材２１Ａ～２１Ｄからなる。本実施形態では、４つの部材２１Ａ～２１Ｄに分割されており、それぞれの部材２１Ａ～２１Ｄの端面同士を接着剤等で接着することで、各部材２１Ａ～２１Ｄが連結されている。本実施形態では、芯部２０のそれぞれの部材２１Ａ～２１Ｄの長さ方向の長さＬ２０を同一としているが、異なっていてもよい。また、部材の数は特に限定されず、２つまたは３つに分割されていてもよく、５個以上でもよい。また、芯部２０の外周面２０ａおよび上面２０ｂであってキャップ部３０と接触する領域にはキャップ部３０との剥離を促進するための剥離剤が塗布されていてもよい。

【0029】

キャップ部３０は、内部に空間を有する円筒状の本体部３１と、本体部３１の外周壁３０ａに設けられた突条３２とを有する。本体部３１は長さ方向の一方側に向かって外径が小さくなるように形成された截頭円錐形状である。キャップ部３０の長さ方向の一方側（上側）の端部は上壁３０ｂにより閉鎖され、他方側の端部が開放されている。キャップ部３０は芯部２０に被せられて芯部２０の外周面２０ａと上面２０ｂとを覆うものであり、キャップ部３０の内面が芯部２０の外周面２０ａと上面２０ｂとに当接している。キャップ部３０の外周壁３０ａの厚みＬ３１は、キャップ部３０の上壁３０ｂの厚みＬ３２よりも薄く設定される。キャップ部３０の外周壁３０ａの厚みＬ３１は、製造可能な程度にできるだけ薄く設定される。キャップ部３０は加熱により後述する耐火材料を残して蒸発するが、キャップ部３０が存在していた空間に溶鋼が流れ込むのを避けるためである。また、キャップ部３０の上壁３０ｂの厚みＬ３２は、加熱により残留する耐火材料が充填砂Ｓとともに焼結して溶鋼の重量を支持することができるように、所定量の耐火材料が含まれる厚みとなるように設定される。

【0030】

キャップ部３０の外周壁３０ａには複数の突条３２が設けられている。本実施形態においては、８つの突条３２が、焼結防止材１０の周方向に中心点Ｐを中心とした一定の中心角で一定の間隔Ｌ３４を空けて、長さ方向の全長にわたって設けられている。平面からみて、突条３２は、焼結防止材１０の中心点Ｐ（芯部２０およびキャップ部３０の中心点Ｐ）に対して点対称の位置に設けられている。突条３２の外周壁３０ａからの突出長さＬ３５は、焼結防止材１０の長さ方向の上側に向かって大きくなり、対称の位置に設けられた一方の突条３２の端部と他方の突条３２の端部との間の距離Ｌ３３（以下、「突条３２間の距離Ｌ３３」ともいう）は、焼結防止材１０の長さ方向に沿って一定である。

【0031】

焼結防止材１０の突条３２間の距離Ｌ３３はノズル１の内径Ｌ１と略同じかわずかに短く設定され、これにより、図５（Ｂ）に示すように、ノズル１内に焼結防止材１０を装入したときに、突条３２の端部がノズル１のレンガ６の下部の内面に当接するか、当接せずともノズル１の内面に近い位置となり、平面からみて焼結防止材１０がノズル１の中央部に位置する。

【0032】

なお、突条３２は必ずしも長さ方向の全長にわたって設けられる必要はなく、長さ方向の中央部にのみ設けられていてもよく、長さ方向に複数に分かれて設けられていてもよい。図３、図４に示すように、本実施形態においては、平面および底面からみた突条３２の形状は略三角形状であるが、円形、楕円形等の任意の形状であってもよい。

【0033】

なお、キャップ部３０の構成は上記の構成に限定されず、突条３２間の距離Ｌ３３が焼結防止材１０の長さ方向に沿って一定であれば、いずれの形態でもよい。例えば、キャップ部３０の外周壁３０ａの厚みＬ３１を芯部２０の一方側に向かうにつれて厚くし、キャップ部３０の外径および突条３２の突出長さＬ３５を長さ方向に沿って一定としてもよい。また、芯部２０、キャップ部３０、突条３２の突出長さＬ３５を長さ方向に沿って一定としてもよい。

【0034】

キャップ部３０は、耐火材料と合成樹脂（熱可塑性結合剤および熱硬化性結合剤）を含む。キャップ部３０の耐火材料は、充填砂Ｓに含まれる耐火材料と同じ成分のものが用いられる。本実施形態のキャップ部３０は、耐火材料としてアルミナ粉を５０％、リン状黒鉛を２０％含む。さらに、熱可塑性結合剤として石炭ピッチ粉を１０％、熱可塑性フェノールレジンを１０％含み、熱硬化性結合剤として熱硬化性フェノールレジンを１０％含む。

【0035】

これらの粉末をヘンシェルミキサーで混合して目地材を調製し、これをキャップ部３０の寸法・形状に対応した金型に装入する。そして、１５０度に加熱して流動性を付与して成形した後に冷却する。これにより、キャップ部３０が形成される。

【0036】

焼結防止材１０の寸法は、ノズル１の内径Ｌ１やノズル１の長さ方向の長さＬ２に応じて適宜設定される。例えば、ノズル１の内径Ｌ１を５０ｍｍ、ノズル１の長さ方向の長さＬ２を２３５ｍｍとした場合、焼結防止材１０の寸法は、例えば以下のように設定されている。ノズル１内に焼結防止材１０の上側に充填砂Ｓが充填される空間を形成するために、焼結防止材１０の長さ方向の長さＬ１０は、ノズル１の長さＬ２よりも５０ｍｍから２０ｍｍ程度短い長さに設定され、特に好ましくは３０ｍｍ程度短い長さに設定され、本実施形態では、焼結防止材１０の長さＬ１０は２０５ｍｍであり、ノズル１のレンガ６の高さと略同じに設定されている。本実施形態では、突条３２間の距離Ｌ３３は５０ｍｍ、図３における平面からみた突条３２の本体部３１の外周壁３０ａからの突出長さＬ３５は６ｍｍ、隣合う突条３２間の周方向の間隔Ｌ３４は３０～４０ｍｍに設定されている。また、キャップ部３０の上壁３０ｂの厚みＬ３２は５ｍｍ程度、外周壁３０ａの厚みＬ３１は３ｍｍ程度に設定されている。本実施形態では、芯部２０の各部材２１Ａ～２１Ｄの長さ方向の長さＬ２０は約５０ｍｍに設定されている。芯部２０の上面２０ｂの外径Ｌ２１は３２ｍｍ、芯部２０の下面の外径Ｌ２２は３６ｍｍである。なお、上記の寸法は一例であり、この寸法に限定されるものではない。また、図面は説明のために用いられており、実際の寸法を表すものではない。

【0037】

なお、他の実施形態では、突条３２間の距離Ｌ３３は上記の実施形態と同じとするものの、突条３２の突出長さＬ３５を上記の実施形態よりも長くし、芯部２０の外径Ｌ２１、Ｌ２２およびキャップ部３０の本体部３１の外径を上記の実施形態よりも小さくしてもよい。この場合、上記の実施形態よりも充填砂Ｓを充填するための空間が大きくなる。適切な充填砂Ｓの充填量に応じて、突条３２の突出長さＬ３５やキャップ部３０の本体部３１の外径および芯部２０の外径Ｌ２１、Ｌ２２が設定される。

【0038】

（取鍋開孔方法）
本発明の焼結防止材１０を用いた取鍋開孔方法について説明する。前提として、取鍋２の整備が行われ、ノズル１の補修、洗浄等が完了しているものとする。取鍋２の底部３のノズル１の下端をスライドプレート４により閉鎖する。この状態で、ノズル１に焼結防止材１０を装入する。専用の焼結防止材１０の装入措置により焼結防止材１０を装入しても良い。図５（Ａ）に示すように、焼結防止材１０の下端はノズル１の下端を閉鎖する第２プレート４ｂの上面４ｃに支持され、図５（Ｂ）に示すように、焼結防止材１０は平面からみてノズル１の中央に位置する。次に、ノズル１に充填砂Ｓを充填する。充填砂Ｓは焼結防止材１０とノズル１の内面および第２プレート４ｂの上面４ｃとの間の空間、焼結防止材１０の上壁３０ｂより上側の空間に充填される。

【0039】

次に、取鍋２内に溶鋼が装入され、所定の精錬処理が行われる。この処理の間に、キャップ部３０の上壁３０ｂに含まれる合成樹脂が溶解や蒸発するとともに、上壁３０ｂの耐火材料の一部および焼結防止材１０より上側の充填砂Ｓの一部が焼結する。この焼結した耐火材料と芯部２０とは溶鋼の重量を支えるとともに、溶鋼がノズル１の内部に流れ込むことを防ぐ。また、キャップ部３０の外周壁３０ａに含まれる合成樹脂は溶解や蒸発するが、外周壁３０ａは薄く形成されているため溶解や蒸発により形成される隙間はわずかである。ノズル１の内部には酸素がないため、焼結防止材１０の芯部２０はいわゆる蒸し焼き状態になるものの、芯部２０の炭化等は生じたり、燃え尽きて灰になることはない。

【0040】

所定の精錬処理の完了後、スライドプレート４の第２プレート４ｂを移動させ、取鍋２の底部３のノズル１を開孔する。このノズル１の開孔により焼結防止材１０の芯部２０が排出される。芯部２０は長さ方向に複数の部材２１Ａ～２１Ｄからなるので、各部材２１Ａ～２１Ｄが下から順に落下する。焼結したキャップ部３０および充填砂Ｓは溶鋼の重量を支持できなくなり、焼結したキャップ部３０および充填砂Ｓが排出され、ノズル１が開孔して溶鋼が外部へ排出される。

【0041】

上記の構成によれば、取鍋２からの溶鋼排出時に、確実に自然開孔を生じさせることができる。また、芯部２０は加熱により焼結しない物質から構成されるため、所定の精錬処理が行われている間に燃え尽きず、溶鋼の重量を支えることができる。さらに、芯部２０は下側に向かって外径が大きくなるように形成されているため、ノズル１の開孔により焼結防止材１０の芯部２０が落下しやすい。また、芯部２０は複数の部材２１Ａ～２１Ｂから構成されており、部材２１Ａ～２１Ｂ同士を連結している接着手段は精錬処理時の加熱により接着力が弱められており、下側の部材から順次落下する。

【0042】

キャップ部３０には複数の突条３２が設けられているため、焼結防止材１０のキャップ部３０の本体部３１がノズル１の内面に接触しないように焼結防止材１０を配置することができ、ノズル１の内面と本体部３１との間の隙間に充填砂Ｓを充填することができる。キャップ部３０の突条３２は、焼結防止材１０の長さ方向に沿って延在し、焼結防止材１０の周方向に沿って複数設けられていること、突条３２は焼結防止材１０の長さ方向に沿って一定であることのそれぞれから、平面からみてノズル１内で位置が偏らずに焼結防止材１０を配置することができる。さらに、突条３２間の距離Ｌ３３をノズル１の内径Ｌ１と略同じかわずかに短く設定することで、突条３２の端部がノズル１の内面に当接するか、当接せずともノズル１の内面に近い位置となり、平面からみて焼結防止材１０がノズル１の中央部に位置する。また、キャップ部３０は充填砂Ｓに含まれる耐火材料と同じ成分を有するため、精錬処理時の加熱により充填砂Ｓとともにキャップ部３０の上壁３０ｂの耐火材料が焼結して溶鋼の重量を支持することができ、精錬処理時に溶鋼のノズル１内への進入を防ぐことができる。

【0043】

また、焼結防止材１０をキャップ部３０を備えずに芯部２０で構成すると、充填砂Ｓと芯部２０の外周面２０ａとは直接接触し、精錬処理時の加熱により焼結した充填砂Ｓが芯部２０の外周面２０ａに食い込み、ノズル１を開孔したときに芯部２０がスムーズに落下せず、溶鋼の重量を支えてしまう場合がある。しかし、本実施形態においてはキャップ部３０を備え、充填砂Ｓとともにキャップ部３０の上壁３０ｂの耐火材料が焼結して溶鋼の重量を支持しているので、精錬処理時に溶鋼がノズル１内へ進入せず、ノズル１内では、キャップ部３０の耐火材料は焼結しない。このため、芯部２０の外周面２０ａに食い込まず、また芯部２０には剥離剤が塗布されているため、ノズル１を開孔したときに芯部２０がスムーズに落下する。

【0044】

また、取鍋２を繰り返し使用するうち、ノズル１の内径Ｌ１が拡大する場合がある。このような場合であっても焼結防止材１０をノズル１内の中心に配置できるように、外周壁３０ａの厚みＬ３１が異なるキャップ部３０を複数用意し、ノズル１の内径Ｌ１に合わせて芯部２０に取り付けてもよい。

【0045】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。また、「略平行」、又は「略直交」のように「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、「略平行」とは、実質的に「平行」であることを意味し、厳密に「平行」な状態だけでなく、数度程度の誤差を含む意味である。他の「略」を伴った表現についても同様である。また、例えば「端部」のように「…部」の表現が用いられている場合がある。例えば、「端部」とは、「端」を含む一定の範囲を持つ部分を意味する。他の「…部」を伴った表現についても同様である。

【符号の説明】

【0046】

１ ノズル
２ 取鍋
３ 取鍋の底部
４ スライドプレート
４ａ 第１プレート
４ｂ 第２プレート
１０ 焼結防止材
２０ 芯部
３０ キャップ部
３１ 本体部
３２ 突条
Ｓ 充填砂
Ｐ 中心点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】