JP3724779B2 - 円形状断面のランスパイプおよびその成形方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、治金処理分野における、特に溶湯中にガスやフラックスをバブリングしたり、インジェクションするために使用するランスパイプおよびその成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ランスパイプには、耐火物を３０〜２００ｍｍ程度に厚く被覆するものと、５〜３０ｍｍ程度に薄く被覆するものとがある。
【０００３】
前者は、芯金パイプを垂直に立てて上から耐火物を流し込む方式で、施工断面は円形に成形できる。
【０００４】
これに対して、後者は、特公平７−３５５２８号公報のように断面が五角形以上の多角形でしか成形できなかった。しかも、断面が多角形のため施工厚さに厚いところと薄いところができ、応力差によって亀裂が発生していた。
【０００５】
たとえば、図４のように上記した多角形状のランスパイプ１は、芯金パイプ２に被覆した耐火物３の施工厚がコーナー部４の厚い部分と平面部５の薄い部分が生じるため、熱応力差によって亀裂が入っていた。
【０００６】
この亀裂は、断面が八角形より六角形へと円形から遠ざかれば遠ざかるほど顕著にあらわれ、低寿命の要因になっていた。ところが、施工厚さが３０〜２００ｍｍと厚いアルゴン用のランスパイプでは、断面が円形に施工されているため亀裂が殆んど生じていない。この事実がヒントになり、本発明の動機となった。
【０００７】
また、施工厚さが５〜３０ｍｍと薄いランスパイプを成形するのに、問題となったのは耐火物を容易に流し込む開口部であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような点について鑑みたもので、上記の課題を解決するために、溶湯中にガスやフラックスをバブリングしたり、インジェクションするためのランスパイプの成形用枠体を、上面を水平な流し込み開口部として軸方向にそって割型構成としたその流し込み開口部の幅を１ｃｍ以上で円形断面の空洞部の半径以下として、成形用枠体割型の下半分の内面をランスパイプの下半分相当の円形断面とするとともに、成形用枠体割型の上半分の内周面をその側周面から上記流し込み開口部の両側端に向けて漸次中心からの距離を増した円滑な曲面とし、上記ランスパイプの芯金パイプをこの内部に空洞部を設けた成形用枠体の中央に設置して、上記断面が円形状空洞の成形用枠体の上面の流し込み開口部から耐火物を空洞部に流し込んで芯金パイプの廻りに耐火物を被覆して脱型して成形することを特徴とする円形状断面のランスパイプおよびその成形方法を提供するにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の円形状断面のランスパイプおよびその成形方法は、溶湯中にガスやフラックスをバブリングしたり、インジェクションするためのランスパイプの成形用枠体を、上面を水平な流し込み開口部として軸方向にそって割型構成としたその流し込み開口部の幅を１ｃｍ以上で円形断面の空洞部の半径以下として、成形用枠体割型の下半分の内面をランスパイプの下半分相当の円形断面とするとともに、成形用枠体割型の上半分の内周面をその側周面から上記流し込み開口部の両側端に向けて漸次中心からの距離を増した円滑な曲面とし、上記ランスパイプの芯金パイプをこの内部に空洞部を設けた成形用枠体の中央に設置して、上記断面が円形状空洞の成形用枠体の上面の流し込み開口部から耐火物を空洞部に流し込んで芯金パイプの廻りに耐火物を被覆して脱型して成形することを特徴とするものである。
【００１０】
ランスパイプ１は、図１のように所定径の筒状の芯金パイプ２の外側にその少なくとも半周面に肉厚が均一の５〜３０ｍｍの厚さに耐火物３を被覆しているとともに、残りの周面部の上記半周面の反対の一側面を平面部６とし、その両側周を円滑な曲面部７として、できるだけ断面が円形状となるようにするものである。
【００１１】
ランスパイプ１の断面をできるだけ円形状とするのは、耐火物３の被覆厚さに厚薄ができるだけ少なくして、熱応力による亀裂の発生を防止するためである。
【００１２】
また、ランスパイプ１の一側面を平面部６とするのは、耐火物分野で著しく進展しているメタルファイバー添加の耐火物や低水分キャスタブル耐火物を成形時に作業性よく流し込め、成形後の物流にあたって真円であれば転ぶ危険性があるが、平面部６があれば平面部６を下にして転倒防止がはかれて安全性を確保できることによる。
【００１３】
上記平面部６の幅としては、１ｃｍ以上でランスパイプ１の半径以下とするものであり、好ましくは３ｃｍ以上が耐火物３を流し込みやすく、またランスパイプ１の半径の２分の１以下がランスパイプ１の断面をできるだけ円形に近くできる。
【００１４】
また、その側周面７の断面形状としては、ランスパイプ１の外径Ｒ0 、平面部６の幅Ｗとすると、たとえば図２のように平面部６の両側端部からランスパイプ１の両側にわたって、次式で表されるものとすることができる。
【数１】
上記断面のランスパイプ１の製造については、図３のように成形用枠体８の所定長さの内面を半円形状に開口した下割型９に、所定長さの上記のように内面を曲面形状とした上割型１０を接合するようにして、芯金パイプ２を架設して上割型１０の平面状の流し込み開口部１１から所定の耐火物３を空洞部１３に流し込んで成形し、硬化後に上記割型１０をはずしてランスパイプ１を取り出すことによって行える。
【００１６】
なお、上記では、耐火物の被覆の薄肉状のランスパイプについて説明したが、耐火物被覆の厚肉状のランスパイプについても同様に適用できるものである。
【００１７】
【実施例】
図１〜図３は、本発明の一実施例を示すもので、図３のように成形用枠体８の所定径の空洞部１３に５０ｍｍ径の芯金パイプ２を補助棒を介して架設し、４ｃｍ幅とした流し込み開口部１１からメタルファイバーを添加したキャスタブル耐火物３を流し込んで８０ｍｍ径のランスパイプ１を成形した。
【００１８】
その結果、耐火物を流し込み開口部から容易にかつ迅速に流し込むことができて、外形が円形状断面のランスパイプを成形でき、平面部を下にして並べるとランスパイプ１が転がらず、安定して並置しておくことができた。
【００１９】
そして、実機に使用した結果、ランスパイプの表面に亀裂が全く生じなく、ランスパイプの寿命も３０％以上向上するものとなった。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明にあっては、平面状の流し込み開口部から耐火物を流し込んで、一側面が平面で断面が両側端部からランスパイプの一側面の平面部の両側端部にわたってその断面がそれぞれ漸次中心からの距離を増した長さのほぼ円形状断面のランスパイプを容易に成形することができ、熱応力が生じるのを極力防止できて耐久性よく使用することができる。
【００２１】
特に、成形用枠体の割型を水平状態として上面の流し込み開口部から耐火物を流し込めるので、製造が簡単で、メタルファイバー添加の耐火物や低水分のキャスタブル耐火物を作業性よく流し込め、ほぼ均一厚さのランスパイプを得られる。
【００２２】
また、ランスパイプの平面部を下にして並べられてランスパイプが転がらず、安定して並置しておくことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施側の縦断面図、
【図２】同上のランスパイプの外形輪郭説明用図、
【図３】同上のランスパイプの成形用の説明断面図、
【図４】従来例の成形用の説明断面図。
【符号の説明】
１…ランスパイプ ２…芯金パイプ ３…耐火物
６…平面部 ７…曲面部
Claims (4)
- 溶湯中にガスやフラックスをバブリングしたり、インジェクションするためのランスパイプの成形用枠体を、上面を水平な流し込み開口部として軸方向にそって割型構成としたその流し込み開口部の幅を１ｃｍ以上で円形断面の空洞部の半径以下として、成形用枠体割型の下半分の内面をランスパイプの下半分相当の円形断面とするとともに、成形用枠体割型の上半分の内周面をその側周面から上記流し込み開口部の両側端に向けて漸次中心からの距離を増した円滑な曲面とし、
上記ランスパイプの芯金パイプをこの内部に空洞部を設けた成形用枠体の中央に設置して、上記断面が円形状空洞の成形用枠体の上面の流し込み開口部から耐火物を空洞部に流し込んで芯金パイプの廻りに耐火物を被覆して脱型して成形することを特徴とする円形断面状のランスパイプの成形方法。 - 成形用枠体割型の上半分の内周面の側周面の断面形状として、ランスパイプの外径をＲ 0 、平面部の幅をＷとして、その平面部の両側端部からランスパイプの両側にわたって次式の
ｘ＝〔Ｒ0 ＋θ／θ0 ×（Ｒ0 ／ｓｉｎθ0 −Ｒ0 ）〕×ｃｏｓθ
ｙ＝〔Ｒ0 ＋θ／θ0 ×（Ｒ0 ／ｓｉｎθ0 −Ｒ0 ）〕×ｓｉｎθ
θ0 ＝Ａｒｃｔａｎ（２×Ｒ0 ／Ｗ）
θは曲面におけるランスパイプの水平方向からの角度
で表される曲面形状とした請求項１に記載の円形断面状のランスパイプの成形方法。 - 溶湯中にガスやフラックスをバブリングしたり、インジェクションするためのランスパイプであって、その断面の一側面が１ｃｍ以上で円形断面の半径以下の幅の平面状であるとともに、その他の部分の断面がほぼ円形断面形状であり、
上記ランスパイプの平面部を設けた半分側の両側端部からランスパイプの一側面の平面部の両側端部にわたってその断面がそれぞれ漸次中心からの距離を増した長さのランスパイプの外径をＲ 0 、平面部の幅をＷとして、その平面部の両側端部からランスパイプの両側にわたって次式の
ｘ＝〔Ｒ0 ＋θ／θ0 ×（Ｒ0 ／ｓｉｎθ0 −Ｒ0 ）〕×ｃｏｓθ
ｙ＝〔Ｒ0 ＋θ／θ0 ×（Ｒ0 ／ｓｉｎθ0 −Ｒ0 ）〕×ｓｉｎθ
θ0 ＝Ａｒｃｔａｎ（２×Ｒ0 ／Ｗ）
θは曲面におけるランスパイプの水平方向からの角度
で表される曲面形状としたことを特徴とする円形状断面のランスパイプ。 - ランスパイプの中心から一側面の平面部までの距離がランスパイプの半径である請求項３に記載の円形状断面のランスパイプ。
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