特許 7361203 拡散装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-04

(45)【発行日】2023-10-13

(54)【発明の名称】拡散装置

(51)【国際特許分類】

   B22D 11/10 20060101AFI20231005BHJP

   B22D 1/00 20060101ALI20231005BHJP

   B22D 11/11 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B22D11/10 310G

B22D1/00 B

B22D11/10 360Z

B22D11/11 B

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022510796

(86)(22)【出願日】2020-08-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-28

(86)【国際出願番号】 US2020045874

(87)【国際公開番号】W WO2021034559

(87)【国際公開日】2021-02-25

【審査請求日】2022-04-05

(31)【優先権主張番号】16/544,020

(32)【優先日】2019-08-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】522061534

【氏名又は名称】ハービソン ウォーカー インターナショナル、インク．

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】弁理士法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】スミス、マーク

【審査官】中西 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０００９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－１４４２０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５２－１４４２０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６２－２４４５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０３３４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１０－５０９３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９８０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１１７９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－００１２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２３２０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－１８４３１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０４７２５３１０（ＵＳ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４３６４０３２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｄ １／００－４７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶鋼をガスにさらすための拡散部材であって、
第１側面および第２側面を有するバリアと、
前記バリア内に形成され、前記第１側面と前記第２側面とを接続する貫通孔であって、前記貫通孔の出口が、前記貫通孔に流入する溶鋼の速度より前記貫通孔から流出する溶鋼の速度を減少させるためにフレア状である前記貫通孔と、
前記貫通孔内に配置され、溶鋼の流れを通過させる多孔質体と、
前記貫通孔内に配置され、前記貫通孔を通過する溶鋼に非層流を生じさせる少なくとも１つのフローディスラプタと、
前記多孔質体の下方に配置されたチャンバであって、前記ガスを受け取り、受け取ったガスを前記多孔質体に供給して、前記貫通孔内に気泡により生成されるカーテン状の形態を形成させるチャンバと、
を備える拡散部材。

【請求項2】

前記バリアは、第１の壁厚を有する第１の部分と、第２の壁厚を有する第２の部分とを備え、前記第２の壁厚は前記第１の壁厚よりも大きく、前記貫通孔は前記第２の部分に形成されている、請求項１に記載の拡散部材。

【請求項3】

前記バリアは、前記第１の壁厚とは異なる第３の壁厚を有する第３の部分を備え、前記第１の部分は、前記第２の部分と前記第３の部分との間に配置されている、請求項２に記載の拡散部材。

【請求項4】

前記第３の部分は、この第３の部分の壁における鉛直方向の表面から前記鉛直方向の表面と直交する水平方向へ移行する湾曲部を備える、請求項３に記載の拡散部材。

【請求項5】

前記少なくとも１つのフローディスラプタは、前記多孔質体の表面に形成される、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の拡散部材。

【請求項6】

前記少なくとも１つのフローディスラプタは、凹凸のある表面を有する、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の拡散部材。

【請求項7】

前記少なくとも１つのフローディスラプタは、一連の山部及び谷部を有する表面を備える、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の拡散部材。

【請求項8】

前記少なくとも１つのフローディスラプタは、うねり形状、または正弦波形状のうち少なくとも一方の形状を有する表面を備える、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の拡散部材。

【請求項9】

前記多孔質体は、前記貫通孔の全幅にわたっている、請求項１から請求項８の何れか一項に記載の拡散部材。

【請求項10】

前記多孔質体に流体的に結合され、前記拡散部材の外部領域まで延びる導管をさらに備え、前記導管はガスを前記多孔質体に供給する、請求項１から請求項９の何れか一項に記載の拡散部材。

【請求項11】

前記導管は、前記第１側面と前記第２の側面との間の前記バリア内に少なくとも部分的に埋め込まれている、請求項１０に記載の拡散部材。

【請求項12】

前記貫通孔は、前記第１側面に配置された入口と、前記第２側面に配置された出口と、前記入口と前記出口とを結合する通路とを備え、前記出口の断面積は前記入口の断面積より大きい、請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の拡散部材。

【請求項13】

前記入口と前記出口との間の前記通路の断面は、テーパ状である、請求項１２に記載の拡散部材。

【請求項14】

床と、
前記床に取り付けられ、内部空間を形成する複数の壁と、
前記内部空間内に配置された請求項１から請求項１３の何れか一項に記載の拡散部材であって、前記複数の壁のうちの２つの壁の間にまたがって、第１サブ空間と第２サブ空間とを形成する拡散部材とを備えるタンディッシュ。

【請求項15】

前記内部空間内に配置されたバッフルをさらに備え、前記バッフルは、前記複数の壁のうちの２つの壁の間にまたがって、第３サブ空間を形成する、請求項１４に記載のタンディッシュ。

【請求項16】

前記貫通孔を通過した溶鋼を受け取り、前記内部空間から溶鋼を排出するように配置された浸漬ノズルをさらに備える、請求項１４から請求項１５の何れか一項に記載のタンディッシュ。

【請求項17】

前記貫通孔の断面積は、前記浸漬ノズルの断面積の少なくとも２倍である、請求項１６に記載のタンディッシュ。

【請求項18】

タンディッシュ内の溶鋼から介在物を除去する方法であって、前記タンディッシュは、拡散部材を備え、前記拡散部材は、前記タンディッシュの内部空間を第１の空間と第２の空間に分割するバリアと、前記バリア内に形成され、前記第１の空間と前記第２の空間とを連通する貫通孔と、前記貫通孔内に配置され、溶鋼の流れを通過させる多孔質体と、前記貫通孔内に配置され、前記貫通孔を通過する溶鋼に非層流を生じさせるフローディスラプタとを備えたものにおいて、
溶鋼を前記バリア内に形成された前記貫通孔に導く工程であって、前記貫通孔の出口が、前記貫通孔に流入する溶鋼の速度より前記貫通孔から流出する溶鋼の速度を減少させるためにフレア状とする工程と、
前記貫通孔の全幅に沿って、前記多孔質体を介して、ガス気泡を放出し、放出された気泡によって前記貫通孔内にカーテン状の形態を形成させることで、溶鋼内の介在物をガス気泡に付着させて溶鋼の表面領域へ運ぶ工程と、
溶鋼が前記貫通孔を流れる際に、溶鋼に前記フローディスラプタを介して非層流を生じさせ、前記非層流でもってガスと溶鋼とを混合する工程と、
ガスの気泡を溶鋼の表面に沿って前記バリアから離れるように流す工程と
を含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に冶金学に関し、より詳細には、溶鋼中にガスを拡散させることによって溶鋼中の汚染物質を除去する方法、および溶鋼中にガスを拡散させるための拡散装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼の連続鋳造のプロセスでは、「タンディッシュ」と呼ばれる中間容器を使用して、溶鋼を注湯取鍋から鋳型に移す。タンディッシュは、耐火物で内張りされた大きなトラフ状の容器であり、鋼取鍋から溶鋼を受け取る寸法にされている。一般的なタンディッシュは、傾斜した側壁を有し、断面が逆台形の形状である。このタンディッシュからの溶鋼の流れを制御するために、タンディッシュに、スライドゲートまたはストッパーロッドを伴う１つ以上の穴を形成している。タンディッシュは、連続鋳造機の銅鋳型に溶鋼を供給し、よりスムーズな流れを実現する。つまり、タンディッシュは、鋼取鍋から溶鋼を受け取り、流れをスムーズにし、鋳型に供給される鋼を調節する中間容器である。

【0003】

タンディッシュ内の溶鋼の再酸化は、再酸化を最小限に抑えるための冶金学的および設計的努力にもかかわらず、容易に発生する。このような再酸化の結果として、非金属介在物が生成される。これらの介在物は、流路を制限するような閉塞を引き起こし、徐々に伝播する。そして、連続鋳造された凝固鋼に、介在物による不具合を発生させるおそれがある。

【0004】

非金属介在物の除去方法として知られているのは、アルゴンや窒素などの非反応性ガスの流れで溶鋼をパージすることである。鋼中の介在物はガス気泡に付着し、通常溶鋼の上面に沿って形成されるスラグ層まで浮き上がる。このような非反応性ガスは、タンディッシュの底にあるパージバーから導入される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般的なタンディッシュの垂直断面は、逆凸の台形で、下端が上端より短い。パージバーはタンディッシュの底部に配置されているため、柱状の溶鋼の全幅にわたってパージバーの効果が及ぶわけではない。なぜなら、ガス気泡はパージバーから真上に浮き上がるが、タンディッシュの側壁が傾斜しているため、タンディッシュの側面には隙間が形成されるからである。そして、気泡のカーテンがその隙間にある溶鋼に浸透しない。その結果、少なくとも一部の溶鋼はガスにさらされることがない。また、パージバーは薄い気泡のカーテンしか提供しないので、流れる鋼材によって容易に破壊され得る。この鋼材の流れがさらに、ガス気泡による効果を安定的に得にくくしている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明による装置及び方法は、上記の問題を克服し、鋼材をガスにさらすことについて改善する。本発明によれば、多孔質体を含む拡散部材が提供される。この多孔質体は、拡散部材の底縁または底部通路の全幅にわたって位置し、溶鋼の実質的に全てがこの通路を通過する。これにより、死角がなくなり、実質的にすべての溶鋼がガスにさらされる。さらに、一連の幾何学的形状を有するフローディスラプタを拡散部材に配置して、非層流を促進してもよい。これにより、パージガスと溶鋼との混合を改善し、均質化の向上を確実にしている。

【0007】

本発明の一側面によれば、溶鋼をガスにさらすための拡散部材は、第１側面および第２側面を有するバリアと、前記バリア内に形成され、前記第１側面と前記第２側面とを接続する貫通孔であって、前記貫通孔の出口が、前記貫通孔に流入する溶鋼の速度より前記貫通孔から流出する溶鋼の速度を減少させるためにフレア状である前記貫通孔と、前記貫通孔内に配置され、溶鋼の流れを通過させる多孔質体と、前記貫通孔内に配置され、前記貫通孔を通過する溶鋼に非層流を生じさせる少なくとも１つのフローディスラプタと、前記多孔質体の下方に配置されたチャンバであって、前記ガスを受け取り、受け取ったガスを前記多孔質体に供給して、前記貫通孔内に気泡により生成されるカーテン状の形態を形成させるチャンバと、を備える

【0008】

一実施形態において、前記バリアは、第１の壁厚を有する第１の部分と、第２の壁厚を有する第２の部分とを備え、前記第２の壁厚は前記第１の壁厚よりも大きく、前記貫通孔は前記第２の部分に形成されている。

【0009】

一実施形態において、前記バリアは、前記第１の壁厚とは異なる第３の壁厚を有する第３の部分を備え、前記第１の部分は、前記第２の部分と前記第３の部分との間に配置されている。

【0010】

一実施形態において、前記第３の部分は、この第３の部分の壁における鉛直方向の表面から前記鉛直方向の表面と直交する水平方向へ移行する湾曲部を備える。

【0011】

一実施形態において、前記少なくとも１つのフローディスラプタは、前記多孔質体の表面に形成される。

【0012】

一実施形態において、前記少なくとも１つのフローディスラプタは、凹凸のある表面を有する。

【0013】

一実施形態において、前記少なくとも１つのフローディスラプタは、一連の山部及び谷部を有する表面を備える。

【0014】

一実施形態において、前記少なくとも１つのフローディスラプタは、うねり形状、または正弦波形状のうち少なくとも一方の形状を有する表面を備える。

【0015】

一実施形態において、前記多孔質体は、前記貫通孔の全幅にわたっている。

【0017】

一実施形態において、前記拡散部材は、前記多孔質体に流体的に結合されかつ前記拡散部材の外部領域まで延びる導管を備え、前記導管はガスを前記多孔質体に供給する。

【0018】

一実施形態において、前記導管は、前記第１側面と前記第２の側面との間の前記バリア内に少なくとも部分的に埋め込まれている。

【0020】

一実施形態において、前記貫通孔は、前記第１側面に配置された入口と、前記第２側面に配置された出口と、前記入口と前記出口とを結合する通路とを備え、前記出口の断面積は前記入口の断面積より大きい。

【0021】

一実施形態において、前記入口と前記出口との間の前記通路の断面は、テーパ状である。

【0022】

本発明の他の側面によれば、タンディッシュは、床と、前記床に取り付けられ、内部空間を形成する複数の壁と、前記内部空間内に配置された本明細書に記載の拡散部材であって、前記複数の壁のうちの２つの壁の間にまたがって、第１サブ空間と第２サブ空間とを形成する拡散部材とを備える。

【0023】

一実施形態において、前記タンディッシュは、前記内部空間内に配置されたバッフルを備え、前記バッフルは、前記複数の壁のうちの２つの壁の間にまたがって、第３サブ空間を形成する。

【0024】

一実施形態において、前記タンディッシュは、前記貫通孔を通過した溶鋼を受け取り、前記内部空間から溶鋼を排出するように配置された浸漬ノズルを備える。

【0025】

一実施形態において、前記貫通孔の断面積は、前記浸漬ノズルの断面積の少なくとも２倍である。

【0026】

本発明の他の側面によれば、タンディッシュ内の溶鋼から介在物を除去する方法が提供され、前記タンディッシュは、拡散部材を備え、前記拡散部材は、前記タンディッシュの内部空間を第１の空間と第２の空間に分割するバリアと、前記バリア内に形成され、前記第１の空間と前記第２の空間とを連通する貫通孔と、前記貫通孔内に配置され、溶鋼の流れを通過させる多孔質体と、前記貫通孔内に配置され、前記貫通孔を通過する溶鋼に非層流を生じさせるフローディスラプタとを備える。前記方法は、溶鋼を前記バリア内に形成された前記貫通孔に導く工程であって、前記貫通孔の出口が、前記貫通孔に流入する溶鋼の速度より前記貫通孔から流出する溶鋼の速度を減少させるためにフレア状とする工程と、前記貫通孔の全幅に沿って、前記多孔質体を介して、ガス気泡を放出し、放出された気泡によって前記貫通孔内にカーテン状の形態を形成させることで、溶鋼内の介在物をガス気泡に付着させて溶鋼の表面領域へ運ぶ工程と、溶鋼が前記貫通孔を流れる際に、溶鋼に前記フローディスラプタを介して非層流を生じさせ、前記非層流でもってガスと溶鋼とを混合する工程と、ガスの気泡を溶鋼の表面に沿って前記バリアから離れるように流す工程とを含む。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、実質的に全ての溶鋼をガスにさらすことができる。

【0030】

また、本発明によれば、溶鋼に乱流を引き起こすことにより、非金属介在物をガス気泡へ効果的に付着させ、鋼を保護する上層まで介在物を確実に浮遊させることができる。

【0031】

さらに、本発明によれば、拡散部材がバッフルを形成することができる。

【0032】

さらにまた、本発明によれば、通路から出る溶鋼の流速を低下させ、それによって溶鋼がガスにさらされる時間を増加させ、介在物のガスへのさらなる付着を促進できる。

【0033】

さらにまた、本発明によれば、ガス（つまり、ガスに付着した介在物）の流れを水平方向および／または下流方向に転換することにより、タンディッシュカバー内の介在物の取り込みを向上できる。

【0034】

さらにまた、本発明によれば、タンディッシュの内側に別個のガス供給導管を配置する必要がなくなる。

【0035】

このような利点及びその他の利点は、添付の図面及び添付の特許請求の範囲と共に、以下の好ましい実施形態の記載から明らかになるであろう。

【0036】

本発明は、特定の部品及び部品の配置に関して、物理的な形態をとることができる。そして本発明の好ましい実施形態が、以下のように明細書に詳細に記載され、本明細書の一部である添付の図面に図示される。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の実施形態に係る、タンディッシュ内に配置された拡散部材を側面から見た断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る、タンディッシュ内に配置された拡散部材を正面から見た断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る拡散部材の詳細を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係る拡散部材の縁部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

次に、図面を参照しながら、本発明を説明する。但し、これらの図面は本発明の好ましい実施形態を例示するためのものであって、本発明を限定するためのものではない。

【0039】

本明細書で説明したように、タンディッシュ内の溶鋼は容易に再酸化し、非金属介在物が生成される。本発明による装置及び方法は、そのような介在物の除去を強化することができる。

【0040】

まず、図１及び図２にはタンディッシュ１０が例示されている。タンディッシュ１０は、底壁１６にそれぞれ取り付けられた複数の側壁１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂを有し、内部空間１８を形成している。実施形態に例示されるように、側壁は、トラフを形成するために互いに対して角度を付けてもよいが、他の構成も可能である。タンディッシュ１０内の溶鋼から壁を絶縁するために、各側壁および底壁に隣接して耐火材料２０が配置される。

【0041】

内部空間１８内に配置されるのは、本発明に係る拡散部材２２である。 拡散部材２２は、拡散部材が溶鋼にさらされてもその温度に耐えることができるように、耐火性材料を含み、及び／又は、耐火性材料で形成されてもよい。図２に最もよく示されているように、拡散部材２２は、壁１４ａと１４ｂの間にまたがっており、タンディッシュ１０の内部空間を第１サブ空間１８ａと第２サブ空間１８ｂに分割している。留め金２３などの持ち上げ手段は、拡散部材２２を設置したり、タンディッシュ１０から拡散部材２２を取り外したりするための部材である。以下にさらに詳細に説明するが、拡散部材２２は、溶鋼をガスにさらして、鋼中の介在物をガスに付着させる。そしてそのガスにより、介在物が溶鋼の上層に運ばれる。

【0042】

バッフル２４もまた、タンディッシュ１０の内部空間１８内に配置され、壁１４ａと１４ｂの間にまたがって第３サブ空間１８ｃを形成する。このバッフルは、第２サブ空間と第３サブ空間との間で溶鋼の移動を可能とするトンネル２６を含む。ここで、３つのサブ空間１８ａ、１８ｂ、１８ｃが図示されているが、特定の用途の要求に応じて、より多くのまたはより少ないサブ空間を形成してもよい。さらなる処理のために、タンディッシュ１０から溶鋼を排出することを目的として、第３サブ空間１８ｃの底部に浸漬式の溶鋼取出ノズル２８が配置される。

【0043】

運転中、取鍋（図示せず）からの溶鋼は、取鍋シュラウド２９を介してタンディッシュ１０の第１サブ空間１８ａに入り、第１サブ空間１８ａに充填される。鋼材は、第１サブ空間１８ａから拡散部材２２に形成された貫通孔３２を介して第２サブ空間１８ｂに流れる。溶鋼が貫通孔３２を流れる際に、貫通孔３２の底部に配置された多孔質体３４からアルゴンや窒素などの不活性ガスが放出される。貫通孔３２には気泡の壁が形成され、溶鋼はすべてこの気泡の壁を通過するため、死角がなくなる。図３及び図４に示すように、溶鋼中の介在物３０は、ガス気泡３１に付着して溶鋼の上層３３に運ばれるため、溶鋼からの介在物３０の除去が容易になる。そして、溶鋼は、第２サブ空間１８ｂからバッフル２４内のトンネル２６を経由して第３サブ空間１８ｃに流入する。トンネル２６は溶鋼の上層よりも下方に配置されているので、介在物３０は第２サブ空間１８ｂ内に留められる。第３サブ空間１８ｃ内の「濾過された」溶鋼は、さらなる処理のために浸漬ノズル２８を介してタンディッシュ１０から排出される。

【0044】

図３をさらに参照すると、拡散部材２２がより詳細に例示されている。拡散部材２２は、バリアであり、タンディッシュ１０内に収まって、一方の側壁から他方の側壁にわたる大きさである。拡散部材２２は、第１側面２２ａ及び第２側面２２ｂを有し、貫通孔３２が第１側面２２ａを第２側面２２ｂに接続している。一例として、トンネルを貫通孔として形成している。一実施形態では、貫通孔３２の断面積は、浸漬ノズル２８の断面積の少なくとも２倍である。このような大きさにすることにより、貫通孔３２の流量が浸漬ノズル２８の流量と確実に合致する、又は浸漬ノズル２８の流量を確実に超えるようにしている。

【0045】

一実施形態において、拡散部材２２は、第１の壁厚を有する第１の部分２３ａと、第２の壁厚を有する第２の部分２３ｂ（貫通孔３２が形成されている部分）と、第３の壁厚を有する第３の部分２３ｃとを含む。第２の壁厚及び第３の壁厚は、それぞれ第１の壁厚より大きい。第３の部分２３ｃは、図４に示すように、第３の部分２３ｃの壁における鉛直方向の表面に沿った第１方向から、前記鉛直方向の表面と概ね直交する水平方向である第２方向に転換する、湾曲部２３ｄを含んでもよい。このように方向を転換させることにより、介在物３０が拡散部材２２から離れ、溶鋼の上面に沿う方向に向かうという利点がある。

【0046】

貫通孔３２は、様々な形状とすることができる。例えば、一実施形態では、貫通孔３２の入口３２ａと貫通孔３２の出口３２ｂとの間の通路３２ｃの断面を、入口３２ａに対して出口３２ｂが大きくなるようなテーパ状としている（例えば、入口と出口とを結ぶ通路３２ｃは、テーパ状であって、出口３２ｂの断面積が入口３２ａの断面積よりも大きい）。別の実施形態では、貫通孔３２の出口３２ｂをフレア状、例えば、出口３２ｂの直前の通路３２ｃの部分を急激に大きくしている。貫通孔３２をテーパ状およびフレア状とすることにより、出口３２ｂから流出する溶鋼の速度を、入口３２ａに流入する溶鋼の速度より減少させることができる。このような流れの減速により、溶鋼がガスにさらされる時間を長くし、その結果、介在物３０のガス３１への付着を促進することができる。

【0047】

多孔質体３４は、貫通孔３２の底部に沿って配置され、溶鋼が多孔質体３４の上を流れるようにしている。多孔質体は、アルミナ、アルミナシリケート、アルミナクロミア、またはマグネシアベースの透過性耐火物から形成されてもよい。透過率は、ランダムにまたは方向性を持って設定できる。

【0048】

多孔質体３４は、貫通孔３２の形状に対応することができる。例えば、貫通孔が矩形状である場合、多孔質体は、貫通孔３２の全幅にわたる幅を有する矩形状としてもよい。これにより、貫通孔内に死角が存在せず、貫通孔を通過する全ての溶鋼を、確実にガスにさらすようにしている。多孔質体３４の長さは、貫通孔３２の長さにおいて、少なくとも一部にわたる程度とすることができる。一実施形態では、多孔質体３４の長さは、貫通孔３２の長さと同じである（例えば、貫通孔の入力から出力まで）。別の実施形態では、多孔質体の長さは、貫通孔の長さよりも短い。

【0049】

ここで、チャンバ３８を多孔質体３４の下に配置し、導管４０を介して不活性ガスを受け取るようにしてもよい。この導管は拡散部材２２の外部領域まで延びている。導管４０は、拡散部材の第１側面２２ａと第２側面２２ｂとの間に、少なくとも部分的に埋め込まれてもよい。チャンバ３８は、受け取ったガスを多孔質体３４に均等に供給し、これにより、貫通孔３２内に気泡の壁が形成される。

【0050】

多孔質体３４から放出されるガスに対して全ての溶鋼を確実に通過させるために、多孔質体３４は、貫通孔３２の全幅にわたっている。一実施形態では、貫通孔３２は概ね矩形状である。しかしながら、溶鋼が拡散部材２２の第１側面２２ａから第２側面２２ｂに移動する際に、実質的に全ての溶鋼がガスの壁を通過するように形成されている限り、多孔質体３４は、楕円形又は円形など、他の形状とすることもできる。多孔質体３４は、貫通孔３２の全長にわたっていてもよい。例えば、多孔質体は、入口３２ａから、通路３２ｃを通って出口３２ｂまでまたがっていてもよい。あるいは、多孔質体３４は、貫通孔３４の全長より短い部分にまたがっていてもよい。ただし、多孔質体は、貫通孔３２内にガス気泡の壁を形成するのに十分な長さであることが好ましい。例えば、多孔質体３４の長さを、約１２～１４インチとしてもよい。

【0051】

フローディスラプタ４２は、多孔質体３４に対して少なくとも１つ配置される。フローディスラプタ４２は、貫通孔３２を通過する溶鋼の非層流を促進するためのものである。フローディスラプタ４２は１つ以上あり、様々な構成をとることができる。例えば、フローディスラプタ４２を、多孔質体３４の表面に形成し、凹凸のある表面、例えば多孔質体の３４の表面の輪郭が急に変化するようにしてもよい。あるいは／加えて、フローディスラプタ４２は、多孔質体の表面、貫通孔３２の底壁、側壁又は上壁のうちの少なくとも１つに形成されてもよく、溶鋼の流れに対して平行又は垂直に配置されてもよい。各フローディスラプタは、一連の山部及び谷部を有する１つ以上の表面を含んでもよい。このような山部及び谷部により、表面をうねり形状、および／または、正弦波形状としてもよい。溶鋼が貫通孔３２を通過するとき、フローディスラプタ４２が、乱流を生じさせ、鋼とガスとがより良く混合されることを促進する。これにより、介在物３０がガス気泡３１へさらに付着することを促進する。

【0052】

本発明は、このように、ガスと溶鋼との混合および相互作用をより均一にし、それによって溶鋼からの介在物の除去をより容易にする。

【0053】

以上、本発明の具体的な実施形態を説明した。この実施形態は、例示のみを目的として記載されており、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、多数の変更及び修正が当業者によって実施され得ることを理解されたい。そのようなすべての修正および改変は、それらが請求された本発明またはその均等物の範囲内に入る限りにおいて含まれることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】