JPH05155676A - 耐火成形品及びその使用 - Google Patents
耐火成形品及びその使用Info
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- JPH05155676A JPH05155676A JP4103425A JP10342592A JPH05155676A JP H05155676 A JPH05155676 A JP H05155676A JP 4103425 A JP4103425 A JP 4103425A JP 10342592 A JP10342592 A JP 10342592A JP H05155676 A JPH05155676 A JP H05155676A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/02—Linings
-
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- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/60—Pouring-nozzles with heating or cooling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 耐火成形品３において，少なくとも部分的に
覆われる少なくとも２つの非金属殻体が設けられてい
る。 【効果】 内側殻体がゆつくりかつ均一に使用温度近く
に予熱され得るようにすることができる。これは亀裂形
成の危険を減少させる。
覆われる少なくとも２つの非金属殻体が設けられてい
る。 【効果】 内側殻体がゆつくりかつ均一に使用温度近く
に予熱され得るようにすることができる。これは亀裂形
成の危険を減少させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，少なくとも部分的に覆
われる少なくとも２つの非金属殻体を持つ耐火成形品に
関する。
われる少なくとも２つの非金属殻体を持つ耐火成形品に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の耐火成形品は，例えば治金容器
の出湯口に摩耗部材として使用される。内側殻体は通
常，セラミツクから成り，このセラミツクは金属溶湯に
対しては抵抗力があるが，しかし僅かな耐温度変化性し
か持つていない。そのために，成形品の加熱の際に既に
亀裂形成が起こることがしばしばある。この亀裂形成を
抑えるために，外側殻体が設けられている。この外側殻
体は高い耐温度変化性の材料から成る。
の出湯口に摩耗部材として使用される。内側殻体は通
常，セラミツクから成り，このセラミツクは金属溶湯に
対しては抵抗力があるが，しかし僅かな耐温度変化性し
か持つていない。そのために，成形品の加熱の際に既に
亀裂形成が起こることがしばしばある。この亀裂形成を
抑えるために，外側殻体が設けられている。この外側殻
体は高い耐温度変化性の材料から成る。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４１２
３８８号明細書に，セラミツク出湯管が金属板外皮によ
り補強されかつ保護されている出湯口が記載されてい
る。この種の金属板外皮は，成形品が誘導コイルに組み
込まれている場合，使用され得ない。なぜならばこの金
属板外皮は誘導コイルの電磁界において渦電流により，
いかなる安定化作用も失うほどに加熱されるからであ
る。更に，この外皮は電磁界を，望ましくなく，内側殻
体に対して遮蔽する。
３８８号明細書に，セラミツク出湯管が金属板外皮によ
り補強されかつ保護されている出湯口が記載されてい
る。この種の金属板外皮は，成形品が誘導コイルに組み
込まれている場合，使用され得ない。なぜならばこの金
属板外皮は誘導コイルの電磁界において渦電流により，
いかなる安定化作用も失うほどに加熱されるからであ
る。更に，この外皮は電磁界を，望ましくなく，内側殻
体に対して遮蔽する。
【０００４】１９９０年２月２２日付欧州特許出願第９
０１０３３８１号明細書には，支持部分に管部分がはめ
込まれている出湯口が記載されている。両部分はセラミ
ツク材料から成る。これらの部分は焼きばめにより結合
されている。
０１０３３８１号明細書には，支持部分に管部分がはめ
込まれている出湯口が記載されている。両部分はセラミ
ツク材料から成る。これらの部分は焼きばめにより結合
されている。
【０００５】欧州特許出願公開第０２９８３７３号明細
書には，誘導コイルに組み込まれている出湯スリーブが
記載されている。この出湯スリーブには，誘導コイルか
ら出る電磁界に影響を及ぼす成形体が配置されている。
この場合，金属溶湯の流れは，誘導コイルを通る電流に
より遮断及び制御され得る。周囲温度から使用温度近く
への出湯スリーブの所望の加熱は，ここには記載されて
いない。
書には，誘導コイルに組み込まれている出湯スリーブが
記載されている。この出湯スリーブには，誘導コイルか
ら出る電磁界に影響を及ぼす成形体が配置されている。
この場合，金属溶湯の流れは，誘導コイルを通る電流に
より遮断及び制御され得る。周囲温度から使用温度近く
への出湯スリーブの所望の加熱は，ここには記載されて
いない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，内側
殻体が簡単なやり方で周囲温度から使用温度近くに変え
られ得る，冒頭に挙げたような成形品を提案することで
ある。
殻体が簡単なやり方で周囲温度から使用温度近くに変え
られ得る，冒頭に挙げたような成形品を提案することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は，冒頭に挙げたような耐火成形品において，殻体のう
ちの少なくとも１つが電磁界において誘導加熱可能であ
ることによつて解決される。それによつて，内側殻体が
ゆつくりかつ均一に使用温度近くに予熱され得るように
することができる。これは亀裂形成の危険を減少させ
る。
は，冒頭に挙げたような耐火成形品において，殻体のう
ちの少なくとも１つが電磁界において誘導加熱可能であ
ることによつて解決される。それによつて，内側殻体が
ゆつくりかつ均一に使用温度近くに予熱され得るように
することができる。これは亀裂形成の危険を減少させ
る。
【０００８】外側殻体が誘導加熱可能である場合は，こ
の外側殻体は熱伝導により熱を内側殻体へ伝達する。内
側殻体自体が誘導加熱可能である場合は，この内側殻体
は直接電磁界において加熱される。その際，外側殻体は
電磁界を遮蔽しない。なぜならばこの外側殼体は非金属
材料から成るからである。外側殻体も内側殻体も誘導加
熱可能であるようにすることもできる。この場合は，前
述の作用が互いに助長し合う。
の外側殻体は熱伝導により熱を内側殻体へ伝達する。内
側殻体自体が誘導加熱可能である場合は，この内側殻体
は直接電磁界において加熱される。その際，外側殻体は
電磁界を遮蔽しない。なぜならばこの外側殼体は非金属
材料から成るからである。外側殻体も内側殻体も誘導加
熱可能であるようにすることもできる。この場合は，前
述の作用が互いに助長し合う。
【０００９】電磁界を制御することにより，所望の予熱
が時間的に制御できる。
が時間的に制御できる。
【００１０】電磁界は誘導コイルにより生ぜしめられ，
この誘導コイルに成形品がはめ込まれている。予熱する
ために，成形品内の溶湯の貫流を制御するため誘導コイ
ルがもともと設けられている場合，付加的な誘導コイル
は必要でない（欧州特許出願公開第０２９８３７３号明
細書参照）。
この誘導コイルに成形品がはめ込まれている。予熱する
ために，成形品内の溶湯の貫流を制御するため誘導コイ
ルがもともと設けられている場合，付加的な誘導コイル
は必要でない（欧州特許出願公開第０２９８３７３号明
細書参照）。
【００１１】本発明の構成において，外側殻体は既に周
囲温度から電磁界において誘導加熱可能である。従つて
外側殻体は既に周囲温度において誘導コイルの電磁界に
電気的に結合されている。それによつて，周囲温度から
使用温度近くまでの全予熱が誘導加熱により行えること
が保証されている。外側殻体が一層高い温度においては
じめて電磁界に結合する場合，この外側殻体は他の加熱
装置によつて周囲温度からこの温度に変えられなければ
ならない。
囲温度から電磁界において誘導加熱可能である。従つて
外側殻体は既に周囲温度において誘導コイルの電磁界に
電気的に結合されている。それによつて，周囲温度から
使用温度近くまでの全予熱が誘導加熱により行えること
が保証されている。外側殻体が一層高い温度においては
じめて電磁界に結合する場合，この外側殻体は他の加熱
装置によつて周囲温度からこの温度に変えられなければ
ならない。
【００１２】外側殻体８が，内側殻体を十分に加熱する
ために十分強く加熱され得るように，外側殻体は，本発
明の好ましい構成では，室温又は周囲温度においてフエ
ライト鋼製の殻体の消費電力の２５ないし４０％を吸収
する。
ために十分強く加熱され得るように，外側殻体は，本発
明の好ましい構成では，室温又は周囲温度においてフエ
ライト鋼製の殻体の消費電力の２５ないし４０％を吸収
する。
【００１３】外側殻体は，例えば炭素と結合された酸化
アルミニウム又は炭素繊維又は炭素箔から成る。この外
側殻体は閉じられていてもよく又は間隙を持つ帯から成
ることもでき，例えば巻線として形成され得る。それに
より外側殻体が内側殻体の所望の安定化に至らせかつ所
望のやり方で誘導加熱可能であることが分かつた。
アルミニウム又は炭素繊維又は炭素箔から成る。この外
側殻体は閉じられていてもよく又は間隙を持つ帯から成
ることもでき，例えば巻線として形成され得る。それに
より外側殻体が内側殻体の所望の安定化に至らせかつ所
望のやり方で誘導加熱可能であることが分かつた。
【００１４】本発明の拡張において，内側殻体は少なく
とも４００℃以上の温度から電磁界において誘導加熱可
能である。従つて内側殻体は４００℃以上の温度におい
てはじめて電磁界に結合する。この温度以上において，
内側殻体は，この内側殻体自体が誘導加熱されることに
より使用温度まで加熱される。
とも４００℃以上の温度から電磁界において誘導加熱可
能である。従つて内側殻体は４００℃以上の温度におい
てはじめて電磁界に結合する。この温度以上において，
内側殻体は，この内側殻体自体が誘導加熱されることに
より使用温度まで加熱される。
【００１５】内側殻体は大体において，例えばＭｇＯ，
ＮａＯ又はＹＯにより安定化され又は部分安定化されて
いる，耐摩耗性酸化ジルコニウムから成るのが好まし
い。
ＮａＯ又はＹＯにより安定化され又は部分安定化されて
いる，耐摩耗性酸化ジルコニウムから成るのが好まし
い。
【００１６】
【実施例】本発明の別の有利な構成は，従属請求項及び
実施例の以下の説明から明らかになる。
実施例の以下の説明から明らかになる。
【００１７】冶金容器の底１に穴あきれんが２がはめ込
まれている。この穴あきれんが２に，管状出湯スリーブ
としての耐火成形品３が配置されている。この出湯スリ
ーブは誘導コイル４により包囲されている。
まれている。この穴あきれんが２に，管状出湯スリーブ
としての耐火成形品３が配置されている。この出湯スリ
ーブは誘導コイル４により包囲されている。
【００１８】出湯スリーブ３の流出通路５に成形体６が
配置されている。この成形体は，誘導コイル４から出る
電磁界との共同作用により，流出通路５を通つて流れる
金属溶湯の流れが制御されるようにする。これは，欧州
特許出願公開第０２９８３７３号明細書に詳細に記載さ
れている。
配置されている。この成形体は，誘導コイル４から出る
電磁界との共同作用により，流出通路５を通つて流れる
金属溶湯の流れが制御されるようにする。これは，欧州
特許出願公開第０２９８３７３号明細書に詳細に記載さ
れている。
【００１９】出湯スリーブ３は摩耗部材である。この出
湯スリーブは誘導コイル４と関係なく交換できる。
湯スリーブは誘導コイル４と関係なく交換できる。
【００２０】出湯スリーブ３はスリーブ状の内側殼体７
を持つている。この内側殻体は，溶湯に対して耐摩耗性
の，耐火セラミツク材料から成る。例えば，管状の内側
殻体７は，ＭｇＯ，ＮａＯ又はＹＯにより安定化され又
は部分安定化されている酸化ジルコニウムから成る。
を持つている。この内側殻体は，溶湯に対して耐摩耗性
の，耐火セラミツク材料から成る。例えば，管状の内側
殻体７は，ＭｇＯ，ＮａＯ又はＹＯにより安定化され又
は部分安定化されている酸化ジルコニウムから成る。
【００２１】管状の内側殻体７は管状の外側殻体８によ
り包囲されている。内側殻体７と外側殻体８が一緒に成
形品３を形成している。この管状外側殻体８は，図１に
よる実施例では，炭素と結合された酸化アルミニウムか
ら成る。外側殻体８は内側殻体７に焼きばめされ又は接
合されている。この外側殻体は熱を良く伝達するように
内側殻体７と結合されている。
り包囲されている。内側殻体７と外側殻体８が一緒に成
形品３を形成している。この管状外側殻体８は，図１に
よる実施例では，炭素と結合された酸化アルミニウムか
ら成る。外側殻体８は内側殻体７に焼きばめされ又は接
合されている。この外側殻体は熱を良く伝達するように
内側殻体７と結合されている。
【００２２】成形品３の縦軸線はＬで示されている。
【００２３】図２による実施例において，内側殻体７
は，図１において説明されたように構成されている。外
側殻体８は，内側殻体７に螺旋状に巻き付けられている
炭素繊維製帯９により形成されている。帯９の縁の間に
スリツト１０が存在する。しかしこれらの縁は重なり合
わない。帯９を内側殻体７に固定するために，環１１，
１２が設けられている。しかし帯９は内側殻体７の製造
の際にもこの内側殻体に一体形成され得る。
は，図１において説明されたように構成されている。外
側殻体８は，内側殻体７に螺旋状に巻き付けられている
炭素繊維製帯９により形成されている。帯９の縁の間に
スリツト１０が存在する。しかしこれらの縁は重なり合
わない。帯９を内側殻体７に固定するために，環１１，
１２が設けられている。しかし帯９は内側殻体７の製造
の際にもこの内側殻体に一体形成され得る。
【００２４】図３による実施例において，外側殻体８
は，内側殻体７に螺旋状に巻き付けられた炭素繊維製紐
１３から成る。この紐１３の端部は環１１，１２により
内側殻体７に保持され得る。紐１３は内側殻体７の製造
の際にもこの内側殻体に一体形成され得る。
は，内側殻体７に螺旋状に巻き付けられた炭素繊維製紐
１３から成る。この紐１３の端部は環１１，１２により
内側殻体７に保持され得る。紐１３は内側殻体７の製造
の際にもこの内側殻体に一体形成され得る。
【００２５】上述の実施例において，外側殻体８の材料
は，この外側殻体が既に周囲温度において誘導コイル４
により誘導加熱可能であるように選ばれている。内側殻
体７の材料は約８００℃の温度から誘導コイル４によつ
て誘導加熱可能である。
は，この外側殻体が既に周囲温度において誘導コイル４
により誘導加熱可能であるように選ばれている。内側殻
体７の材料は約８００℃の温度から誘導コイル４によつ
て誘導加熱可能である。
【００２６】動作のやり方はほぼ次の通りである。運転
する前に，即ち，溶湯が流出通路５を通つて流される前
に，即ち成形品３の温度がほぼ周囲温度である場合に，
誘導コイル４が付勢される。それにより，外側殻体８の
誘導加熱が行われる。熱伝導により外側殻体８から内側
殻体７へ温度上昇が移行するので，この内側殼体の温度
は次第にその周囲及び長さにわたつて均一に上昇する。
僅かな耐温度変化性にも拘らず，内側殻体７における亀
裂形成の恐れはない。
する前に，即ち，溶湯が流出通路５を通つて流される前
に，即ち成形品３の温度がほぼ周囲温度である場合に，
誘導コイル４が付勢される。それにより，外側殻体８の
誘導加熱が行われる。熱伝導により外側殻体８から内側
殻体７へ温度上昇が移行するので，この内側殼体の温度
は次第にその周囲及び長さにわたつて均一に上昇する。
僅かな耐温度変化性にも拘らず，内側殻体７における亀
裂形成の恐れはない。
【００２７】内側殻体７も誘導加熱可能である，例えば
８００℃の温度に達すると，付加的に内側殻体７の誘導
加熱が行われる。温度上昇は続く。その後，内側殻体７
が使用温度，即ち，ほぼ溶湯の温度に達する場合は又は
この温度に近づく場合は，誘導コイル４は成形品３をそ
れ以上加熱する必要がない。今や，溶湯の排出が開始さ
れ得る。その際，内側殻体７は，亀裂形成に至らせる熱
衝撃を受けない。
８００℃の温度に達すると，付加的に内側殻体７の誘導
加熱が行われる。温度上昇は続く。その後，内側殻体７
が使用温度，即ち，ほぼ溶湯の温度に達する場合は又は
この温度に近づく場合は，誘導コイル４は成形品３をそ
れ以上加熱する必要がない。今や，溶湯の排出が開始さ
れ得る。その際，内側殻体７は，亀裂形成に至らせる熱
衝撃を受けない。
【００２８】流出する溶湯の流れは，誘導コイル４によ
つて制御され得る。この時間中にも，少なくとも内側殻
体７は誘導加熱により使用温度に保たれる。いかなる場
合にも，外側殻体８は内側殻体７を亀裂形成に対して安
定化する。
つて制御され得る。この時間中にも，少なくとも内側殻
体７は誘導加熱により使用温度に保たれる。いかなる場
合にも，外側殻体８は内側殻体７を亀裂形成に対して安
定化する。
【００２９】炭素繊維製の帯９及び紐１３は高い引張強
さを持つており，それによつて亀裂形成による内側殻体
７の拡大を防上する。外側殻体８においては，内側殻体
７のひび割れを防止することはあまり重要でない。外側
殻体８，即ち，前製造された管部分（図１参照）又は帯
９（図２参照）又は紐１３（図３参照）が，溶湯が貫流
し得るほどに広く亀裂が開くことを防止することが重要
である。
さを持つており，それによつて亀裂形成による内側殻体
７の拡大を防上する。外側殻体８においては，内側殻体
７のひび割れを防止することはあまり重要でない。外側
殻体８，即ち，前製造された管部分（図１参照）又は帯
９（図２参照）又は紐１３（図３参照）が，溶湯が貫流
し得るほどに広く亀裂が開くことを防止することが重要
である。
【００３０】上述した実施例において，特に図２及び３
において，有利なのは，外側殻体８の肉厚が小さいこと
である。外側殻体８の肉厚は内側殻体７のそれよりもは
るかに小さい。従つて比較的小さい内径を持つ誘導コイ
ル４が使用され得る。外側殻体８の肉厚がはるかに大き
い場合は，誘導コイル４の内径も相応に大きくなければ
ならない。これは，誘導コイル４及びこの誘導コイルの
制御及びエネルギー需要をかなり増大させる。
において，有利なのは，外側殻体８の肉厚が小さいこと
である。外側殻体８の肉厚は内側殻体７のそれよりもは
るかに小さい。従つて比較的小さい内径を持つ誘導コイ
ル４が使用され得る。外側殻体８の肉厚がはるかに大き
い場合は，誘導コイル４の内径も相応に大きくなければ
ならない。これは，誘導コイル４及びこの誘導コイルの
制御及びエネルギー需要をかなり増大させる。
【００３１】上述の実施例では出湯スリーブが説明され
ている。本発明は，金属溶湯容器用の別の出湯兼調整機
構にも使用できる。
ている。本発明は，金属溶湯容器用の別の出湯兼調整機
構にも使用できる。
【図１】冶金容器の誘導コイル内の出湯スリーブとして
の耐火成形品の使用例の概略断面図である。
の耐火成形品の使用例の概略断面図である。
【図２】出湯スリーブとしての耐火成形品の別の実施例
の構成図である。
の構成図である。
【図３】第３の実施例の構成図である。
７ 内側殻体 ８ 外側殻体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス・ロートフス ドイツ連邦共和国タウヌスシユタイン・シ ヤイデルタールシユトラーセ36ツエー (72)発明者 ウルリヒ・ヒンツエン ドイツ連邦共和国タウヌスシユタイン・ラ ーンシユトラーセ20 (72)発明者 インゴ・エルストネル ドイツ連邦共和国ヴイースバーデン・ヴア インベルクシユトラーセ25アー
Claims (16)
- 【請求項１】 殻体（７，８）のうちの少なくとも１つ
が電磁界において誘導加熱可能であることを特徴とす
る，少なくとも部分的に覆われる少なくとも２つの非金
属殻体を持つ耐火成形品。 - 【請求項２】 外側殻体（８）が既に周囲温度から電磁
界において誘導加熱可能であることを特徴とする，請求
項１に記載の成形品。 - 【請求項３】 外側殻体（８）が周囲温度においてフエ
ライト鋼製の殻体の消費電力の２５ないし４０％を吸収
することを特徴とする，請求項２に記載の成形品。 - 【請求項４】 内側殻体（７）が少なくとも４００℃以
上の温度から電磁界において誘導加熱可能であることを
特徴とする，請求項１ないし３のうち１つに記載の成形
品。 - 【請求項５】 内側殻体（７）が９００℃ないし１００
０℃の温度において電磁界で誘導加熱可能であることを
特徴とする，請求項４に記載の成形品。 - 【請求項６】 耐火成形品（３）が管状であることを特
徴とする，請求項１ないし５のうち１つに記載の成形
品。 - 【請求項７】 内側殻体（７）及び外側殻体（８）が管
状に前製造されていることを特徴とする，請求項６に記
載の成形品。 - 【請求項８】 成形品が金属溶湯用の出湯スリーブ
（３）であることを特徴とする，請求項１ないし７のう
ち１つに記載の成形品。 - 【請求項９】 外側殻体（８）が大体において，炭素と
結合された酸化アルミニウムから成り，内側殻体（７）
が大体において酸化ジルコニウムから成ることを特徴と
する，請求項１ないし８のうち１つに記載の成形品。 - 【請求項１０】 外側殻体（８）が少なくとも１つのス
リツト（１０）を持つていることを特徴とする，請求項
１ないし９のうち１つに記載の成形品。 - 【請求項１１】 スリツト（１０）が螺旋状に巻き付け
られていることを特徴とする，請求項１０に記載の成形
品。 - 【請求項１２】 外側殻体（８）が帯（９）により形成
されていることを特徴とする，請求項１ないし１１のう
ち１つに記載の成形品。 - 【請求項１３】 外側殻体（８）が紐（１３）により形
成されていることを特徴とする，請求項１ないし１１の
うち１つに記載の成形品。 - 【請求項１４】 外側殻体（８）が炭素繊維から成るこ
とを特徴とする，請求項１２又は１３に記載の成形品。 - 【請求項１５】 外側殻体（８）と内側殻体（７）との
間に熱伝導結合部が存在することを特徴とする，請求項
１ないし１４のうち１つに記載の成形品。 - 【請求項１６】 誘導コイル（４）を持つ金属溶湯容器
にある電磁出湯兼調整装置用の，炭素と結合された酸化
アルミニウム製の外側殻体（８）と，出湯スリーブ
（３）としての酸化ジルコニウム製殻体（７）とを持
つ，請求項１ないし１５のうち１つに記載の耐火成形品
の使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4108153A DE4108153A1 (de) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Feuerfestes formteil und dessen verwendung |
| DE4108153.6 | 1991-03-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05155676A true JPH05155676A (ja) | 1993-06-22 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4103425A Pending JPH05155676A (ja) | 1991-03-14 | 1992-03-12 | 耐火成形品及びその使用 |
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|---|---|
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| JP (1) | JPH05155676A (ja) |
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| DE (1) | DE4108153A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006297476A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-11-02 | Nippon Steel Corp | 溶融金属の注入用ノズルの加熱装置 |
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-
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- 1992-03-12 JP JP4103425A patent/JPH05155676A/ja active Pending
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