JP2015113489A - Dip tube for use in refining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶融金属の精錬装置に用いられる浸漬管に関する。 The present invention relates to a dip tube used in a molten metal refining apparatus.
転炉等で精錬が行われた溶鋼の二次精錬のため、浸漬管を介して取鍋中の溶鋼の成分調整を行うCAS(Composition Ajustment by Sealed Argon Bubbling)、取鍋に入れられた溶鋼を減圧脱ガス装置側に吸い上げて脱ガスし取鍋側に戻すRH(Ruhrstahl-Heraus)やDH(Dortmunt-Horde)等の脱ガス装置が用いられる。 CAS (Composition Ajustment by Sealed Argon Bubbling), which adjusts the composition of the molten steel in the ladle through a dip tube, for the secondary refining of molten steel that has been refined in a converter, etc. A degassing device such as RH (Ruhrstahl-Heraus) or DH (Dortmunt-Horde) is used which sucks up the degassing device and degass it and returns it to the ladle side.
これら溶鋼を処理する二次精錬装置に接続される浸漬管は、基本的には円筒状の芯金の内外表面に耐火物を設けた構造を有し、かつてはその耐火物として不定形耐火物を主体とした構造がとられていたが、溶鋼の精錬中は少なくとも先端が溶鋼及びスラグ中に浸漬されるため、スラグによる溶損が大きく寿命が短かった。そこで不定形耐火物よりも耐用性に優れるマグネシア−クロム質れんがやマグネシア−カーボンれんが等の定形耐火物をスラグや溶鋼に接触する部位に配置し、溶損を抑えるようにした浸漬管を得るようになった。 The dip tube connected to the secondary refining equipment that processes these molten steels basically has a structure in which a refractory is provided on the inner and outer surfaces of a cylindrical cored bar. However, since at least the tip is immersed in the molten steel and slag during refining of the molten steel, the slag has a large melting loss and a short life. Therefore, a fixed pipe refractory such as magnesia-chromic brick or magnesia-carbon brick, which has better durability than an irregular refractory, is placed at the part in contact with slag or molten steel, so as to obtain a dip tube that suppresses melting damage. Became.
しかしながら、二次精錬装置における精錬処理が完了すると、浸漬管は取鍋の溶鋼やスラグの液面より退避させられ次の精錬処理に移行する。すなわち浸漬管は、精錬処理中は1600℃を超える溶鋼にさらされ、処理と処理の間は外気にさらされるため、急激な加熱と冷却を繰り返される。この繰り返しが継続されることで、定形耐火物や不定形耐火物に亀裂が発生してしまう。 However, when the refining process in the secondary refining apparatus is completed, the dip tube is withdrawn from the liquid surface of the molten steel and slag in the ladle, and the process proceeds to the next refining process. That is, the dip tube is exposed to molten steel having a temperature of over 1600 ° C. during the refining process, and is exposed to the outside air between the processes, so that rapid heating and cooling are repeated. If this repetition is continued, cracks will occur in the regular refractory and the irregular refractory.
一般的に不定形耐火物は芯金に対し複数の金属製のスタッドで固定されているのに対し、定形耐火物はスタッドの設置が容易ではなく、芯金に対してはモルタル等によって接着されている程度であり、その固定力は比較的小さい。そのため、定形耐火物に亀裂が発生してしまうと、定形耐火物は脱落に至る可能性が高く、浸漬管の寿命を悪化させる可能性がある。 In general, the irregular refractory is fixed to the core with multiple metal studs, whereas the fixed refractory is not easy to install the stud and is attached to the core with mortar. The fixing force is relatively small. For this reason, if a crack occurs in the regular refractory, the regular refractory is likely to fall off, which may deteriorate the life of the dip tube.
そこで特許文献1には、筒状の芯金の内外表面に耐火物を設けた脱ガス装置の浸漬管において、浸漬管の下端部の定形耐火物に、芯金が入る溝と芯金の厚み方向に形成された固定穴に連通する係止穴とを設け、芯金を定形耐火物の溝に挿入し、固定穴と係止穴に固定ピンを挿入して芯金と定形耐火物とを固定する構造が提案されている。特許文献2には、芯金の周囲を不定形耐火物とし、その不定形耐火物の下方に定形耐火物を配し、両者をスタッドで結合し、使用段階において定形耐火物が脱落することを防止する構造が提案されている。 Therefore, in Patent Document 1, in a dip tube of a degassing apparatus in which a refractory is provided on the inner and outer surfaces of a cylindrical core metal, a groove in which the core metal enters the core refractory at the lower end of the dip tube and the thickness of the core metal A locking hole communicating with the fixing hole formed in the direction is provided, the cored bar is inserted into the groove of the standard refractory, and the fixing pin is inserted into the fixing hole and the locking hole to connect the cored bar and the standard refractory. A fixed structure has been proposed. Patent Document 2 states that the refractory around the metal core is an irregular refractory, the regular refractory is arranged below the irregular refractory, and both are joined with studs, and the regular refractory falls off at the stage of use. Preventing structures have been proposed.
また、特許文献3には、定形耐火物を浸漬管の内表面の上部から下部にかけて配置し、芯金と定形耐火物との間に不定形耐火物を配置し、不定形耐火物は金属製のスタッドで芯金に結合され、定形耐火物は不定形耐火物との境界面に部分的に凹状または凸状に形成された凹凸によって固定された構造が提案されている。 In Patent Document 3, a regular refractory is arranged from the upper part to the lower part of the inner surface of the dip tube, an irregular refractory is arranged between the core metal and the regular refractory, and the irregular refractory is made of metal. A structure has been proposed in which a fixed refractory is fixed to a boundary surface with an irregular refractory by irregularities that are partially formed in a concave shape or a convex shape.
特許文献1の浸漬管では、固定ピンによって係止固定された部分に定形耐火物の全重量が掛かるため、当該部位から先行して亀裂が入りやすい点と、精錬中に溶鋼に浸漬される溶鋼浸漬部の定形耐火物に亀裂が生じた場合、亀裂より下部は支持効果が薄れてしまい定形耐火物が脱落しやすいという懸念があった。特許文献2の浸漬管では、スタッドを定形耐火物内部に直接配置する構造であり、スタッドと定形耐火物の接触点を起点とした亀裂が入りやすいという問題があった。 In the dip tube of Patent Document 1, since the entire weight of the shaped refractory is applied to the portion locked and fixed by the fixing pin, the point where cracks are likely to occur in advance from the portion, and the molten steel immersed in the molten steel during refining When cracks occur in the fixed refractory in the immersion part, there is a concern that the support effect is reduced below the crack and the fixed refractory is likely to fall off. The dip tube of Patent Document 2 has a structure in which a stud is directly arranged inside a regular refractory, and there is a problem that a crack is likely to start from a contact point between the stud and the regular refractory.
また、特許文献3の浸漬管では、定形耐火物・不定形耐火物・スタッドのそれぞれの熱伝導率が大きく異なることに起因して、使用中に凹凸部の周辺やスタッドの周辺に温度差が発生してしまい、その温度差によって発生する熱応力で亀裂が入りやすいという問題があった。 Further, in the dip tube of Patent Document 3, due to the fact that the thermal conductivity of each of the regular refractory, the irregular refractory, and the stud is greatly different, there is a temperature difference around the uneven part and the stud during use. There has been a problem that cracks are likely to occur due to the thermal stress generated by the temperature difference.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、円筒状の芯金の下端部を覆うように定形耐火物を配置した精錬装置用の浸漬管において、定形耐火物の亀裂発生及び脱落を防止できる構造を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is a structure capable of preventing the occurrence of cracks and dropping off of a regular refractory in a dip tube for a refining apparatus in which a regular refractory is arranged so as to cover the lower end portion of a cylindrical metal core. Is to provide.
上記課題を解決するため、本発明者は、円筒状の芯金の下端部を覆うように定形耐火物を配置した精錬装置用の浸漬管において、定形耐火物に設けた溝に、支持金物を設けた芯金の下端部を挿入し、当該溝内に不定形耐火物を施工する構造を採用することとし、この構造において溝の形状及び支持金物の位置関係に着目して検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor, in a dip tube for a refining apparatus in which a fixed refractory is arranged so as to cover the lower end portion of a cylindrical metal core, a support metal fitting is provided in a groove provided in the fixed refractory. The result of repeated investigations focusing on the shape of the groove and the positional relationship of the support hardware in this structure by adopting a structure that inserts the lower end of the cored bar and constructing an irregular refractory in the groove The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、以下の精錬装置用の浸漬管を提供する。
(1)円筒状の芯金の内外表面に耐火物を設けた精錬装置用の浸漬管であって、当該浸漬管の少なくとも下端部を定形耐火物とし、当該定形耐火物に設けた溝に前記芯金の下端部を挿入し、当該溝内に不定形耐火物を施工してなり、前記溝は、その内面に縦断面形状が円弧状の窪み部を有し、前記芯金は、その周面から半径方向に突出する支持金物を有し、前記窪み部の最深部を通る縦断面において、当該窪み部の長さをLとしたときに、前記窪み部の最深部位置から芯金の周面に対し垂直に結んだ水平線から0.3Lの範囲内に支持金物の先端部中心位置が含まれる精錬装置用の浸漬管。
(2)前記定形耐火物が、精錬中に局部的に損傷する部位に配置される(1)に記載の精錬装置用の浸漬管。
That is, this invention provides the dip tube for the following refining apparatuses.
(1) A dip tube for a refining apparatus in which a refractory is provided on the inner and outer surfaces of a cylindrical core metal, wherein at least the lower end of the dip tube is a regular refractory, and the groove is provided in the regular refractory. The lower end portion of the cored bar is inserted, and an irregular refractory is constructed in the groove. The groove has a hollow part with an arc-shaped longitudinal section on the inner surface, and the cored bar A support metal that protrudes in a radial direction from the surface, and in a longitudinal section passing through the deepest part of the hollow part, when the length of the hollow part is L, the circumference of the core metal from the deepest part position of the hollow part A dip tube for a refining apparatus in which the center position of the tip end portion of the support hardware is included in a range of 0.3 L from a horizontal line connected perpendicularly to the surface.
(2) The dip tube for a refining apparatus according to (1), wherein the fixed refractory is disposed at a site that is locally damaged during refining.
このように本発明の浸漬管は、下端部の定形耐火物に設けた溝に芯金の下端部を挿入し、当該溝内に不定形耐火物を施工した構造において、溝の内面に縦断面形状が円弧状の窪み部を設け、定形耐火物が不定形耐火物と円弧状の窪み部をもって接するようにしたことで、定形耐火物の脱落を防止できる。 Thus, the dip tube of the present invention has a longitudinal section on the inner surface of the groove in the structure in which the lower end portion of the metal core is inserted into the groove provided in the fixed shape refractory at the lower end portion and the amorphous refractory is constructed in the groove. By providing a hollow portion having an arcuate shape so that the regular refractory is in contact with the irregular refractory by the arcuate hollow portion, the regular refractory can be prevented from falling off.
また、本発明の浸漬管では、溝内の不定形耐火物を保持することを目的として芯金の周面からスタッドなどの支持金物を半径方向に突出させて設けている。ここで、浸漬管が精錬中に溶融金属に浸漬されると、稼働面側の定形耐火物を介して芯金に向かって伝熱され、特に本発明のように芯金にスタッドなどの支持金物を設けている場合、通常は定形耐火物と近接する支持金物の先端部に向かって優先的に伝熱すると考えられる。このことは、定形耐火物の溝内面から支持金物の先端部までの距離に応じて当該溝内面からの伝熱量が変わり、結果として定形耐火物の溝内面に部位によって温度差が生じることを意味する。この温度差は、定形耐火物の膨張差となり局部的応力を生じさせると考えられる。 Further, in the dip tube of the present invention, a support metal such as a stud protrudes in the radial direction from the peripheral surface of the core bar for the purpose of holding the irregular refractory in the groove. Here, when the dip tube is immersed in the molten metal during refining, heat is transferred toward the cored bar via the fixed surface refractory on the working surface side. In general, it is considered that heat is transferred preferentially toward the tip of the support metal adjacent to the fixed refractory. This means that the amount of heat transfer from the inner surface of the groove changes depending on the distance from the inner surface of the groove of the standard refractory to the tip of the support metal, resulting in a temperature difference depending on the location on the inner surface of the groove of the standard refractory. To do. This temperature difference is considered to be a difference in expansion of the regular refractory and cause local stress.
例えば特許文献3の浸漬管のように窪み(凹凸)やスタッドが任意の配置であると、それぞれの熱伝導率が大きく異なることに起因して、使用中に凹凸部の周辺やスタッドの周辺に温度差が発生してしまい、その温度差によって発生する熱応力で亀裂が入りやすかった。 For example, if the depressions (concave / convex) and studs are arbitrarily arranged as in the dip tube of Patent Document 3, the respective thermal conductivity greatly differs, so that there are no irregularities or studs around during use. A temperature difference occurred, and cracks were likely to occur due to the thermal stress generated by the temperature difference.
本発明者はこれらのことが定形耐火物の亀裂発生や脱落に直接影響するという点に着目し、上記温度差を小さくするための構成を採用することとした。すなわち、本発明の浸漬管は、「前記窪み部の最深部を通る縦断面において、当該窪み部の長さをLとしたときに、前記窪み部の最深部位置から芯金の周面に対し垂直に結んだ水平線から0.3Lの範囲内に支持金物の先端部中心位置が含まれる」という構成を有する。この構成により、定形耐火物の溝(窪み部)内面から支持金物の先端部までの距離の部位による違いを小さくすることができ、上記温度差を小さくすることができる。この温度差をより小さくする点からは、前記窪み部は、前記支持金物の先端部中心位置を中心とした円に沿う縦断面形状とすることが好ましい。 The inventor of the present invention pays attention to the fact that these directly affect the occurrence of cracks and dropout of the fixed refractory, and adopts a configuration for reducing the temperature difference. That is, the dip tube of the present invention has the following: “In the longitudinal section passing through the deepest part of the hollow part, when the length of the hollow part is L, the position from the deepest part of the hollow part to the peripheral surface of the cored bar. The center position of the tip end portion of the support hardware is included within a range of 0.3 L from a horizontal line connected vertically. By this structure, the difference by the site | part of the distance from the groove | channel (dent part) inner surface of a fixed form refractory to the front-end | tip part of a support metal fitting can be made small, and the said temperature difference can be made small. From the point of making this temperature difference smaller, it is preferable that the said hollow part is made into the longitudinal cross-sectional shape along the circle centering on the front-end | tip part center position of the said support metal object.
このように本発明の浸漬管は、下端部の定形耐火物に設けた溝に芯金の下端部を挿入し、当該溝内に不定形耐火物を施工した構造において、溝の内面に縦断面形状が円弧状の窪み部を設けること、及びその窪み部と溝内の不定形耐火物を支持する支持金物との位置関係を適正化することにより、定形耐火物の大亀裂発生及び脱落を防止でき、浸漬管の寿命を延長することができる。 Thus, the dip tube of the present invention has a longitudinal section on the inner surface of the groove in the structure in which the lower end portion of the metal core is inserted into the groove provided in the fixed shape refractory at the lower end portion and the amorphous refractory is constructed in the groove. Preventing the occurrence of large cracks and falling off of a regular refractory by providing an arc-shaped recess and optimizing the positional relationship between the recess and the support hardware that supports the irregular refractory in the groove. And the life of the dip tube can be extended.
図1に示すように本発明の浸漬管は、上部にフランジを有する円筒状の芯金10の内外表面に耐火物(定形耐火物20及び不定形耐火物30)を設けた精錬装置用の浸漬管であって、その少なくとも下端部を定形耐火物20とし、定形耐火物20に設けた溝21に芯金10の下端部を挿入し、溝21内と定形耐火物20の上部とに不定形耐火物30を施工してなる。
As shown in FIG. 1, the dip tube of the present invention is a dip for a refining apparatus in which a refractory (a regular refractory 20 and an irregular refractory 30) is provided on the inner and outer surfaces of a
溝21は、その内面に縦断面形状が円弧状の窪み部21aを有し、芯金10は、その周面から半径方向に突出する棒状の支持金物11を有する。そして本発明では、窪み部21aの最深部を通る縦断面(図1)において、窪み部21aの長さをLとしたときに、窪み部21aの最深部位置から芯金10の周面に垂直に結んだ水平線に対し0.3Lの範囲内に支持金物11の先端部中心位置が含まれる。なお、図1及び図2において最下端に位置する支持金物11はY字状であるが、このように先端が分岐した支持金物11において上記の「先端部中心位置」とは、分岐した先端を直線で結んだ線の中間点のことをいう。
The
以上の構成において、定形耐火物20は、不定形耐火物30と円弧状の窪み部21aをもって接するので、その窪み部21aのアンカー効果により不定形耐火物30を介して芯金10に強固に保持される。更に不定形耐火物30は、支持金物11によって芯金10に強固に保持される。したがって、定形耐火物20は不定形耐火物30を介して芯金10に強固に保持されるため、定形耐火物20の脱落を防止できる。
In the above configuration, the fixed refractory 20 is in contact with the irregular refractory 30 through the arc-shaped
また本発明では、窪み部21aの最深部位置と支持金物11の先端部中心位置との位置関係を上記のとおりに規定することで、定形耐火物20の窪み部21a内面から支持金物11の先端部までの距離の部位による違いを小さくしている。これにより、先に説明した定形耐火物20の溝21内面の部位による「温度差」を小さくすることができ、定形耐火物20の大亀裂発生及び脱落を防止できる。すなわち、定形耐火物20の窪み部21a内面から支持金物11の先端部中心位置までの部位による「距離の差」(距離のバラツキ)を小さくすることにより、先に説明した精錬稼働中の伝熱に伴う、定形耐火物の溝21内面に局部的に温度が異なる現象が発生することを防止できる。
Further, in the present invention, by defining the positional relationship between the deepest position of the
本発明において窪み部21aの縦断面形状を円弧状とする理由は、上記「距離の差」を小さくすることが容易であることに加え、窪み部21aが熱応力による亀裂の起点となり難いこと、定形耐火物の製造において形状をなすことが容易なことが挙げられる。
In the present invention, the reason why the vertical cross-sectional shape of the
窪み部21aは、溝21の内面の全周にわたって連続的に、又は周方向に対し断続的にされる。断続的に窪み部が形成される場合には窪み部21aの幅(円周方向の長さ)は、水平方向への温度差を小さくする点から、縦断面における窪み部21aの長さL以上であれば十分である。また、窪み部21aの長さLは20mm以上100mm以下が適している。Lが20mm未満では温度差が大きくなり、100mmを超えると使用時に定形耐火物と不定形耐火物との熱膨張差に起因する亀裂が定形耐火物に発生しやすくなる。支持金物11の長さは、支持金物11を設けた芯金10が溝21に入る程度の長さまでとすることが製造時の作業性の面から好ましい。窪み部21aの深さ、すなわち窪み部の最深部位置は、支持金物11の先端部中心位置からL/2以上であればよい。
The
本発明の浸漬管において、スラグと溶融金属の境界位置、すなわちスラグラインは、精錬中に局部的に損傷する部位(局損部)となるため、その部位に一般的に不定形耐火物よりも耐食性に優れる定形耐火物を配置することが好ましい。スラグラインの位置は、浸漬管の浸漬深さなどの諸条件によって変化するため、局損部はスラグラインの位置の変化に応じた範囲を持つ。具体的に局損部に配置される定形耐火物20の材質としては、高耐食性で耐スポーリング性に優れるマグネシア−カーボン材質やマグネシア−スピネル−カーボン材質が挙げられる。この定形耐火物20は、芯金10の円周方向に複数個でリング状に配置される。
In the dip tube of the present invention, the boundary position between the slag and the molten metal, that is, the slag line is a part that is locally damaged during refining (local loss part). It is preferable to arrange a regular refractory having excellent corrosion resistance. Since the position of the slag line changes depending on various conditions such as the immersion depth of the dip tube, the local loss portion has a range corresponding to the change in the position of the slag line. Specific examples of the material of the fixed refractory 20 disposed in the local loss portion include a magnesia-carbon material and a magnesia-spinel-carbon material that have high corrosion resistance and excellent spalling resistance. A plurality of the fixed
一方、不定形耐火物30としては、施工性、膨張性、熱伝導率及び強度のバランスから、アルミナ質又はアルミナ−マグネシア質の流し込み材が好適に使用される。 On the other hand, as the amorphous refractory 30, an alumina or alumina-magnesia casting material is preferably used from the balance of workability, expansibility, thermal conductivity and strength.
各実施例及び比較例において、定形耐火物の窪み部の温度に対する支持金物の位置が与える影響について、シミュレーション計算で各部の温度と熱膨張を計算し、更に実炉テストを行った結果を表1に示す。 In each example and comparative example, the influence of the position of the support hardware on the temperature of the hollow portion of the regular refractory is calculated by calculating the temperature and thermal expansion of each part by simulation calculation, and the results of further actual furnace tests are shown in Table 1. Shown in
表1では、図3〜図6に示すように窪み部21aの最深部位置に対する支持金物11の先端部中心位置を変えて、それぞれの場合の定形耐火物の窪み部の温度のシミュレーション計算結果を示した。なお、図中A位置は窪み部21aの最上端位置、B位置はA位置から45°下方の窪み部21aの内面位置、C位置は窪み部21aの最深部位置である。
In Table 1, the simulation calculation result of the temperature of the hollow part of the shaped refractory in each case is changed by changing the center position of the tip of the
シミュレーション計算は、定形耐火物としてカーボン含有量が15質量%のマグネシア−カーボンれんがを適用して実施した。これは直接溶鋼に浸漬する部位ではカーボン含有量が少ないと熱衝撃による割れが発生し、カーボン含有量が多いと溶鋼中へのカーボン溶出が懸念されることから、カーボン含有量15質量%のマグカーボンれんがが一般的であるためである。また、不定形耐火物としてはハイアルミナ質流し込み材を適用した。これは耐火性を有し、かつ定形耐火物と芯金との間を隙間なく充填するためである。 The simulation calculation was performed by applying a magnesia-carbon brick having a carbon content of 15% by mass as a regular refractory. This is because cracks occur due to thermal shock if the carbon content is low at the part immersed directly in the molten steel, and if the carbon content is high, there is a concern about carbon elution into the molten steel. This is because carbon brick is common. In addition, a high-alumina casting material was used as the amorphous refractory. This is to have fire resistance and to fill the space between the regular refractory and the core metal without any gap.
定形耐火物(マグネシア−カーボンれんが)の1000℃における熱伝導率を17W・m-1・K-1、不定形耐火物(ハイアルミナ質流し込み材)の600℃における熱伝導率を2W・m-1・K-1、溶融金属に接する定形耐火物稼働表面の温度を1600℃、芯金の温度を220℃と想定して計算を行った。この計算結果の温度における各材料の熱膨張率は、各材料の熱膨張率を予め測定したデータを使用した。 Thermal conductivity at 1000 ° C. of standard refractory (magnesia-carbon brick) is 17 W · m −1 · K −1 , and thermal conductivity at 600 ° C. of amorphous refractory (high alumina cast material) is 2 W · m − The calculation was performed assuming 1 · K −1 , the temperature of the working surface of the fixed refractory in contact with the molten metal was 1600 ° C., and the temperature of the cored bar was 220 ° C. As the thermal expansion coefficient of each material at the temperature of the calculation result, data obtained by measuring the thermal expansion coefficient of each material in advance was used.
なお、表中温度の計算に使用した熱伝導率は、JIS R 2616に記載の熱流法に準じて測定されたものであり、熱膨張率(%)は、JIS
R 2207の押し棒式法に準じ窒素雰囲気下で測定されたデータを用いた。
The thermal conductivity used for calculating the temperature in the table is measured according to the heat flow method described in JIS R 2616, and the coefficient of thermal expansion (%) is JIS R 2616.
Data measured under a nitrogen atmosphere according to the push rod method of R 2207 was used.
実炉テストは、実施例1、実施例4、実施例5、比較例1及び比較例2について行った。 The actual furnace test was performed for Example 1, Example 4, Example 5, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
図1に示す実施例1の浸漬管は、フランジ、芯金10、及び支持金物11を溶接によって一体化し、この一体化物を、定形耐火物20の溝21に装入し、溝21と定形耐火物20の上部に不定形耐火物30を施工することで製造した。定形耐火物20は、円周方向に30個に分割されたものでその高さは500mmとした。定形耐火物20と不定形耐火物30としては、それぞれ前記のシミュレーション計算で使用したマグネシア−カーボンれんがとハイアルミナ質流し込み材を使用した。なお、溝21と窪み21aは定形耐火物に成形後に加工することで設けた。
In the dip tube of the first embodiment shown in FIG. 1, the flange, the
溝21は、深さが350mm、幅が82mmである。窪み部21aは溝21の壁に連続して芯金10と同心円状になるように設けている。窪み部21aは縦断面形状が半径15mmの半円で、長さLは30mmである。芯金10は、厚みが22mmで内径が1184mmである。芯金の側面に位置する支持金物11は円柱で長さが25mm、外径が10mmである。最下端に位置する支持金物11は、外径が5mmのY字状で長さは25mmである。
The
なお、実施例2〜実施例4及び比較例1〜比較例2は支持金物の位置以外の構造は実施例1と同じである。実施例5は、窪み部は縦断面形状が半径10mmの半円で、長さLは20mmとし、これら以外は実施例1と同じである。 The structures of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 are the same as those of Example 1 except for the position of the support metal. The fifth embodiment is the same as the first embodiment except that the hollow portion is a semicircle having a longitudinal cross-sectional shape of a radius of 10 mm and a length L of 20 mm.
これら浸漬管を実機のRHにて使用した。当該RHは浸漬管を2本有しており、浸漬管はそれぞれフランジ構造にてボルト止めされる。2本の浸漬管はアルゴンガスを流し、溶鋼を上昇させる側を上昇側、逆側を下降側と呼んでおり、本実施例では、本発明浸漬管も比較用浸漬管もそれぞれ下降側にて使用した。この際、取鍋には平均410トンの溶鋼が入っており、1鍋処理ごとに1chと数え、浸漬管の寿命を交換するまで使用したch数で比較した。なお、1chあたりの平均処理時間、すなわち浸漬管が溶鋼にさらされる時間は17分、処理間の時間は5分〜20分であった。 These dip tubes were used in actual RH. The RH has two dip tubes, each of which is bolted with a flange structure. The two dip tubes flow argon gas, and the side that raises the molten steel is called the ascending side, and the opposite side is called the descending side. In this example, both the dip tube of the present invention and the comparative dip tube are on the descending side. used. At this time, the ladle contained an average of 410 tons of molten steel. Each ladle was counted as 1 ch and compared with the number of channels used until the life of the dip tube was replaced. The average treatment time per channel, that is, the time for which the dip tube was exposed to the molten steel was 17 minutes, and the time between treatments was 5 to 20 minutes.
表1において実施例1は、図3に示すように支持金物11の先端部中心位置を窪み部21aの最深部位置から芯金10の周面に垂直に結んだ水平線に合わせた例である。C位置とA位置との温度差は86℃で、そのときの膨張率の差は0.10である。実炉テストでは52chで交換となった。定形耐火物の小さな亀裂は見られたものの脱落は見られず、耐用回数を大幅に向上させることができた。
In Table 1, Example 1 is an example in which the center position of the tip end portion of the
実施例4は、図5に示すように支持金物11の先端部中心位置が、窪み部21aの最深部位置から芯金10の周面に垂直に結んだ水平線から0.3L離れている場合であり、A位置とC位置との温度差は433℃、及び膨張率の差は0.48である。定形耐火物の小さな亀裂は見られたものの脱落は見られず、耐用回数は48回と良好であった。
In Example 4, as shown in FIG. 5, the center position of the tip end of the
実施例5は、Lが20mmの場合で、支持金物11の先端部中心位置が窪み部21aの最深部位置から芯金10の周面に垂直に結んだ水平線から0.3L離れている場合であり、A位置とC位置との温度差は137℃、及び膨張率の差は0.15である。定形耐火物の小さな亀裂は見られたものの脱落は見られず、耐用回数は50回と良好であった。
Example 5 is a case where L is 20 mm, and the center position of the tip end of the
比較例1は、図5に示すように支持金物11の先端部中心位置が、窪み部21aの最深部位置から芯金10の周面に垂直に結んだ水平線から0.4L離れている場合であり、A位置とC位置との温度差は551℃、及び膨張率の差も0.61と大きい。実炉テストでは定形耐火物に大きな亀裂が発生したため35chで交換となった。
In the first comparative example, as shown in FIG. 5, the center position of the tip end of the
比較例2は、図6に示すように支持金物11の先端部中心位置が、窪み部21aの最深部位置から芯金10の周面に垂直に結んだ水平線から0.5L離れている場合であり、A位置とC位置との温度差は653℃、及び膨張率の差も0.72と大きい。実炉テストでは定形耐火物に大きな亀裂が発生し、一部の定形耐火物が脱落したため30chで交換となった。
In Comparative Example 2, as shown in FIG. 6, the center position of the tip of the
実施例2及び3については、図示は省略するが、実施例2は支持金物11の先端部中心位置が、窪み部21aの最深部位置から芯金10の周面に垂直に結んだ水平線から0.1L離れている場合、実施例3は同様に0.2L離れている場合である。いずれも実施例4に比べ、A位置とC位置との温度差及び膨張率の差は小さい。したがって、実炉においても、実施例4より優れた結果が得られると考えられる。
Although the illustrations of Examples 2 and 3 are omitted, in Example 2, the center position of the tip of the
また、定形耐火物の厚みは一定のため内面での上下方向での温度差はほとんどないため、支持金物の先端中心位置と窪み部の最新部位置を結ぶ直線に対して、温度分布はほぼ対称になっていると考えられる。したがって表1より、支持金物の先端部中心位置が、窪み部の最深部位置から芯金の周面に対し垂直に結んだ水平線から0.3Lの範囲であれば、本発明の効果が得られる。 Also, since the thickness of the fixed refractory is constant, there is almost no temperature difference in the vertical direction on the inner surface, so the temperature distribution is almost symmetrical with respect to the straight line connecting the center position of the tip of the support metal and the latest position of the recess. It is thought that. Therefore, from Table 1, the effect of the present invention can be obtained when the center position of the tip of the support metal is within 0.3 L from the horizontal line connected perpendicularly to the peripheral surface of the core metal from the deepest position of the depression. .
10 芯金
11 支持金物
20 定形耐火物
21 溝
21a 窪み部
30 不定形耐火物
10
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