JP3757841B2

JP3757841B2 - Ｒｈ真空脱ガス槽用還流管の構造

Info

Publication number: JP3757841B2
Application number: JP2001319591A
Authority: JP
Inventors: 公治會田; 啓介安達
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP2003129124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶鋼の真空脱ガス処理に用いられるRH真空脱ガス槽、特にその還流管の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭素(C)含有量の低い鋼を溶製するためには、従来からRH脱ガス槽が用いらいる。このRH脱ガス槽には溶鋼が繰り返し導き入れられるので、槽の内張り耐火物は厳しい熱条件に曝される。特に、RH真空脱ガス層の下部に設けられる還流管は、溶鋼がその中を通過するので激しい温度変化を伴う熱衝撃と溶鋼との接触による侵食にさらされ、その寿命は短い。そのため、真空処理を受ける鋼種の耐火物コストが高くなり、その低減が強く望まれている。そのような要望に応えるために、従来使用されていた比較的高価なマグネシア・クロマイト系の焼成れんがあるいは特開平9-10491号公報に示されるマグネシア・カーボンれんがに代えて、たとえばマグネシア・カーボン系の不焼成れんがを用いることが検討された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような不焼成れんがは、その内部に多量のガス発生成分（水分や粘結剤成分など）を含むため、そのまま還流管に用いると、ガス成分の急激な揮発によりれんがが損傷するおそれがある。そのため、不焼成れんがを用いる場合には、揮発成分の蒸散を図るための乾燥・焼成を予め十分に行っておかねばならない。このような事情により単に耐火物を焼成れんがから不焼成れんがに変える試みは耐火物コストを大きく下げる結果をもたしていない。本発明は、かかる従来技術の有する問題点に鑑み、真空脱ガス処理における耐火物コストを大きく低減でき、かつ使用中に揮発成分の蒸散によるれんがの損傷のない新しい還流管の構造を提案することを目的とする。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
本発明のRH真空脱ガス槽用還流管は、RH 真空脱ガス槽用還流管の壁体をその全長、全厚に亘り、内面側から外面側に向かって、焼成れんが、不定形耐火物、次いで不焼成れんがの順に構築されている。この際、焼成れんがは、マグネシア・クロマイト系焼成れんが又はマグネシア・カーボン系焼成れんがであることが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。図１は本発明が適用されるRH式真空脱ガス槽の概略を示す断面図である。RH真空脱ガス槽は、図１に示すように、たとえば上部槽（図示しない）、中部槽20及び下部槽10からなり、その下方に取鍋中に収容された溶鋼に浸漬される浸漬管30A、30Bが接続されている。そして、一方の浸漬管に設けられたガスリフトの作用により溶鋼を取鍋から上昇管を経て真空脱ガス槽内に導き、真空による精錬作用を与えた後、その溶鋼を下降管を経て取鍋に戻すようになっている。
【０００６】
還流管11は真空脱ガス槽を構成する下部槽10の最下部に位置し、一方が溶鋼を取鍋内から真空脱ガス槽内に導き入れる上昇管 11A 、他方が溶鋼を真空脱ガス槽内から取鍋内に下排出させる下降管 11B となっている。その形状は、図３に示すように、上部が厚くなっているやや肉厚の円筒形ある。なお、上昇管と下降管はガスリフト作用を切り替えることによりこれらの作用を切り替えることもできる
【０００７】
本発明ではこの還流管11を、図２、図３に示すように、内面側、すなわち溶鋼が通過する面から順に、焼成れんが12、不定形耐火物13、次いで不焼成れんが14の順に構築したものとする。
【０００８】
内面側、すなわち溶鋼に直接接する面の近傍を焼成れんがとするのは、溶鋼が通過するときの急激な温度上昇に耐え、スポーリングなどの欠損を起こすことのないようにするためである。その厚さは、例えば直径1,000mmの還流管（肉厚200mm）で30〜50mmである。また、その材質は従来から還流管に用いられている材質でよく、例えばマグネシア・クロマイト系の焼成れんがを用いることができる。そのほか、マグネシア・カーボンれんがを用いることもできる。但し、マグネシアカーボンれんがを用いる場合には、そのC含有量が3〜9％（質量比）とし、その寿命の延長と溶鋼の脱炭防止を図るのがよい。
【０００９】
上記焼成れんがの裏側には不定形耐火物13を施す。これ前記焼成れんがと裏側に施工される不焼成れんがを一定のクッション効果を保持しながら、還流管として一体にする役割を有する。その厚さは3〜5mm程度で十分であり、その材質はアルミナ（Al₂O₃）系など公知の材質とすることができる。
【００１０】
還流管の最外部層は不焼成れんが14とする。図3では上部が厚くなっている形状に合わせるため不焼成れんが14を内層部分14A、外層部分14Bに分割した構造になっているが、必ずしもそのようにする必要はない。一般に不焼成れんがは、施工後使用するまでに焼成される過程においてガス成分の急激な揮発によるれんがの損傷を防止するために乾燥、焼成を行っておかねばならないが、本発明の場合には特にそのような工程を必要としない。それは、本発明の場合には、図１、図２、図３から分かるように、内面側は焼成れんがが施されており、下面側には浸漬管が装着されているため、還流管上面のごく一部のみが露出するのみであり、そのためその使用初期においてはその部分を除いて溶鋼と直接接しないようになっている。これにより不焼成れんがは還流管が使用される過程において前記焼成れんが12及び不定形耐火物13を通して伝わる熱によって徐々に乾燥、焼成され、急激なガスの揮発が抑制されるからである。
【００１１】
還流管が使用によって内面側（溶鋼と直接接する面）に施工されていた焼成れんが12が溶損していくと、不焼成れんが14が直接溶鋼に接するようになる。しかし、そのときには溶鋼から受ける熱により十分焼成された状態となり、耐熱性が付与された状態になっている。したがって、還流管全体としては比較的安価な不焼成れんが14を多く用いて材料コストを低減しながら、その乾燥、焼成に要する工数を省略し、かつ急激なガス発生などを防止することができる。
【００１２】
不焼成れんがの機能は上記のとおりであるから、その施工部分は還流管のうち焼成れんが12及び不定形耐火物13を除いた部分となる。また、その材質は、原則として焼成れんがと同じかあるいは類似の組成をもつものとするのがよい。
【００１３】
本発明の還流管を構築は、通常の還流管の構築方法と基本的に同じである。すなわち、まず定盤の上に真空脱ガス槽の下部槽用の鉄皮15を配置し、その内部に下部側から所定の断面形状になるようにレンガを積み上げていけばよい。そのような断面の一例は図２に示されている。還流管14を除く部分も構成は通常の真空脱ガス槽の下部槽と同様であり、還流管のうち上昇管11Aと下降管11Bの間の部分は溶鋼に洗われる部分なので、例えばマグネシア・カーボンれんが16により構築される。それに対して、鉄皮15に接する部分は溶鋼に接することがないので通常の裏張りれんが（永久張りれんがともいう）として例えばシャモット質の断熱耐火れんが17をもって構築する。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は上記のようにRH真空脱ガス槽用還流管を内面側から順に、焼成れんが、不定形耐火物、次いで不焼成れんがの順に構築された構造としたので、還流管全体としては比較的安価な不焼成れんがを多く用いて材料コストを低減しながら、その乾燥、焼成に要する工数を省略し、かつ急激なガス発生などを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空脱ガス槽の構造を示す概略断面図である。
【図２】図１のA-A断面図である。
【図３】本発明にかかる還流管縦断面図である。
【符号の説明】
10：下部槽
11：還流管
11A：上昇管
11B：下降管
12：焼成れんが
13：不定形耐火物
14：不焼成れんが
15：鉄皮
16：マグネシア・カーボンれんが
20：中部槽
30A、30B：浸漬管

Claims

RH 真空脱ガス槽用還流管の壁体をその全長、全厚に亘り、内面側から外面側に向かって、焼成れんが、不定形耐火物、次いで不焼成れんがの順に構築されたものとすることを特徴とするRH真空脱ガス槽用還流管。
焼成れんがは、マグネシア・クロマイト系焼成れんが又はマグネシア・カーボン系焼成れんがであることを特徴とする請求項１記載のRH真空脱ガス槽用還流管。