JP2017024069A - 溶融金属内の気泡発生装置及び気泡発生方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶融金属に接するガス吹き込み耐火物を通して溶融金属にガスを吹き込むことによって溶融金属内に気泡を発生させるに際し、ガス吹き込み耐火物として酸素イオン導電性を有する耐火物を用い、前記ガス吹き込み耐火物と溶融金属との間に、ガス吹き込み耐火物側が負極となるように平均3V以上の電位差を印加しながらガス吹き込みを行う。酸素イオン導電性を有する耐火物は、安定化ジルコニア、安定化ジルコニア−グラファイト(グラファイト含有量22質量%以下)が好ましい。耐火物と溶融金属の濡れ性が改善し、発生する気泡を微細化することができる。
【選択図】図1
Description
(1)溶融金属中にガスを吹き込んで気泡を発生させる気泡発生装置であって、溶融金属に接するガス吹き込み耐火物を有し、当該ガス吹き込み耐火物を通して溶融金属にガスを吹き込むことによって溶融金属内に気泡を発生させることができ、
前記ガス吹き込み耐火物として酸素イオン導電性を有する耐火物を用い、前記ガス吹き込み耐火物と溶融金属との間に、平均電位でガス吹き込み耐火物側が負極となるように平均3V以上の電位差を印加することのできる電源装置を有することを特徴とする溶融金属内の気泡発生装置。
(2)前記酸素イオン導電性を有する耐火物は、安定化ジルコニアを70質量%以上含有する耐火物、又は、安定化ジルコニアとグラファイトを合計で90質量%以上含有しグラファイト含有量が22質量%以下の耐火物であることを特徴とする上記(1)に記載の溶融金属内の気泡発生装置。
(3)前記電源装置は、極性が周期的に切り替わるパルス状の電位を、パルス周期10〜100msの範囲で、1周期あたりの平均電位が3V以上になるように印加することを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の溶融金属内の気泡発生装置。
(4)溶融金属中にガスを吹き込んで気泡を発生させる気泡発生方法であって、溶融金属に接するガス吹き込み耐火物を通して溶融金属にガスを吹き込むことによって溶融金属内に気泡を発生させるに際し、
前記ガス吹き込み耐火物として酸素イオン導電性を有する耐火物を用い、前記ガス吹き込み耐火物と溶融金属との間に、平均電位でガス吹き込み耐火物側が負極となるように平均3V以上の電位差を印加しながらガス吹き込みを行うことを特徴とする溶融金属内の気泡発生方法。
(5)前記酸素イオン導電性を有する耐火物は、安定化ジルコニアを70質量%以上含有する耐火物、又は、安定化ジルコニアとグラファイトを合計で90質量%以上含有しグラファイト含有量が22質量%以下の耐火物であることを特徴とする上記(4)に記載の溶融金属内の気泡発生方法。
(6)前記電位差の印加は、極性が周期的に切り替わるパルス状の電位を、パルス周期10〜100msの範囲で、1周期あたりの平均電位が3V以上になるように印加することを特徴とする上記(4)又は(5)に記載の溶融金属内の気泡発生方法。
金属種として下記表1に示す金属A〜C(形状:Φ8mm×5mm厚)を準備し、耐火物基板として表2に示す円盤状(Φ30mm×10mm厚)の基板a〜cを準備した。基板a〜cに用いる安定化ジルコニアは、Y2O3を3モル%含有するZrO2耐火物である。
アルミナるつぼ(外径85mm×内径77mm×150mm高さ)の底面中央に直径18mmの穴があいてあり、そこに、外径16mmの安定化ジルコニア耐火物であって、中心に内径0.3mmのガス吹き込み孔を有する耐火物ノズルを取り付けた。耐火物ノズルを形成する安定化ジルコニア耐火物の成分組成は、安定化ジルコニアの成分含有量が98質量%である。アルミナるつぼ内に溶鉄を溶解した上で、耐火物ノズルと溶鉄間に電位差を与える際には、電源装置の一端(+極)を溶鉄中に浸漬したアルミナグラファイト棒に接続し、もう一端(−極)を耐火物ノズルの底部側に接続することによって、溶鉄と耐火物ノズル間に電位差を付与する電気回路を構成した。
(a)耐火物ノズル側から溶融金属へ酸素イオンが移動する方向の1パルス周期あたりの時間を、酸素イオンの移動が生じない、または逆方向となるときの1周期あたりの時間よりも大きくする。
(b)耐火物ノズル側から溶融金属へ酸素イオンが移動する方向の電位の絶対値を、酸素イオンの移動が生じない、または逆方向となるときの電位がその逆方向となる電位の絶対値よりも大きくする。
2 タンディッシュ
3 受け容器
4 ガス導入管
5 鉄パイプ
6 ガス吹き込み耐火物
6a ポーラスノズル
7 外周耐火物
8 電源装置
9 ストッパー
10 取鍋ノズル
11 タンディッシュノズル
12 秤量器
13 不活性ガス供給装置
21 溶鋼
22 溶鋼
23 溶鋼
24 気泡
Claims (6)
- 溶融金属中にガスを吹き込んで気泡を発生させる気泡発生装置であって、溶融金属に接するガス吹き込み耐火物を有し、当該ガス吹き込み耐火物を通して溶融金属にガスを吹き込むことによって溶融金属内に気泡を発生させることができ、
前記ガス吹き込み耐火物として酸素イオン導電性を有する耐火物を用い、前記ガス吹き込み耐火物と溶融金属との間に、平均電位でガス吹き込み耐火物側が負極となるように平均3V以上の電位差を印加することのできる電源装置を有することを特徴とする溶融金属内の気泡発生装置。 - 前記酸素イオン導電性を有する耐火物は、安定化ジルコニアを70質量%以上含有する耐火物、又は、安定化ジルコニアとグラファイトを合計で90質量%以上含有しグラファイト含有量が22質量%以下の耐火物であることを特徴とする請求項1に記載の溶融金属内の気泡発生装置。
- 前記電源装置は、極性が周期的に切り替わるパルス状の電位を、パルス周期10〜100msの範囲で、1周期あたりの平均電位が3V以上になるように印加することを特徴とする請求項1又は2に記載の溶融金属内の気泡発生装置。
- 溶融金属中にガスを吹き込んで気泡を発生させる気泡発生方法であって、溶融金属に接するガス吹き込み耐火物を通して溶融金属にガスを吹き込むことによって溶融金属内に気泡を発生させるに際し、
前記ガス吹き込み耐火物として酸素イオン導電性を有する耐火物を用い、前記ガス吹き込み耐火物と溶融金属との間に、平均電位でガス吹き込み耐火物側が負極となるように平均3V以上の電位差を印加しながらガス吹き込みを行うことを特徴とする溶融金属内の気泡発生方法。 - 前記酸素イオン導電性を有する耐火物は、安定化ジルコニアを70質量%以上含有する耐火物、又は、安定化ジルコニアとグラファイトを合計で90質量%以上含有しグラファイト含有量が22質量%以下の耐火物であることを特徴とする請求項4に記載の溶融金属内の気泡発生方法。
- 前記電位差の印加は、極性が周期的に切り替わるパルス状の電位を、パルス周期10〜100msの範囲で、1周期あたりの平均電位が3V以上になるように印加することを特徴とする請求項4又は5に記載の溶融金属内の気泡発生方法。
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