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公開番号2025012064
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114602
出願日2023-07-12
発明の名称取鍋開孔用焼結防止材および取鍋開孔方法
出願人株式会社資源活用技術研究所
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類B22D 41/46 20060101AFI20250117BHJP(鋳造;粉末冶金)
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。
続きを表示（約 1,000 文字）【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。
続きを表示（約 1,300 文字）【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】以降は省略されています）

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