JP5509653B2 - Immersion lance device for refining - Google Patents
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Description
本発明は、主に溶銑予備処理において使用される精錬用浸漬ランス装置に関するもので、詳細には、２重管構造の浸漬ランスとランスホルダとの接続構造に特徴を有する浸漬ランス装置に関するものである。 The present invention relates to an immersion lance device for refining mainly used in hot metal pretreatment, and more particularly to an immersion lance device characterized by a connection structure between an immersion lance having a double-pipe structure and a lance holder. is there.
混銑車による溶銑予備処理では、気体酸素単体を浸漬ランスから１０Ｎｍ３／min以上吹込み、脱Ｓｉを行ってその発熱を溶銑温度に着熱させる方法が採られる場合がある。この場合、浸漬ランス先端の溶損を防止するため、浸漬ランスを２重管構造とし、冷却用の炭化水素系ガスを内管と外管との間を通じてランス先端部に流すようにしている。これは、炭化水素系ガスが分解する際の吸熱反応を利用してランス先端部を冷却し、溶損を抑えるものである。このような２重管構造の浸漬ランスは、例えば、特許文献１に示されている。
In the hot metal pretreatment by the kneading wheel, there is a case in which gaseous oxygen alone is blown from an immersion lance at a rate of 10 Nm 3 / min or more, Si is removed, and the generated heat is heated to the hot metal temperature. In this case, in order to prevent melting of the tip of the immersion lance, the immersion lance has a double-pipe structure, and a hydrocarbon-based gas for cooling flows between the inner tube and the outer tube to the tip of the lance. This uses the endothermic reaction when the hydrocarbon gas decomposes to cool the tip of the lance and suppress melting. An immersion lance having such a double-pipe structure is disclosed in
２重管構造の浸漬ランスの重量は１５０ｋｇを超えるため、ランスホルダとの接続構造は、その重量に耐え且つシール性が十分に確保される必要があり、このため従来では、浸漬ランスとランスホルダの端部どうしを溶接により接続していた。 Since the weight of the immersion lance having a double-pipe structure exceeds 150 kg, the connection structure with the lance holder needs to be able to withstand the weight and sufficiently ensure the sealing performance. The ends of each other were connected by welding.
しかし、溶接による接続では、鉄管部分を全周溶接することが必要であるため、溶接時間を含め浸漬ランスの交換に３０分程度もかかってしまう。このため、混銑車を用いる溶銑予備処理設備のダウンタイム増加や作業負荷増大という大きな問題を生じていた。 However, in connection by welding, it is necessary to weld the entire circumference of the iron pipe portion, so it takes about 30 minutes to replace the immersion lance including the welding time. For this reason, the big problem of the downtime increase of the hot metal preliminary processing equipment using a chaotic vehicle and an increase in work load has arisen.
したがって本発明の目的は、主に溶銑予備処理において使用される精錬用浸漬ランス装置であって、ランス機能を適正に発揮でき、しかも浸漬ランスの交換を短時間で迅速に行うことができる装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is an immersion lance device for refining mainly used in hot metal pretreatment, which can properly exhibit the lance function and can quickly replace the immersion lance in a short time. It is to provide.
上記課題解決するための本発明の要旨は、以下のとおりである。
［1］２重管構造の浸漬ランス（１）と、該浸漬ランス（１）を保持するランスホルダ（２）を備えた精錬用浸漬ランス装置において、浸漬ランス（１）の基端部とランスホルダ（２）の先端部に各々フランジ（３），（４）を設け、両フランジ（３），（４）をボルト（５）で締結した接続部を有するとともに、該接続部に冷却水を供給してボルト（５）を直接冷却する冷却手段（６）を備え、該冷却手段（６）がボルト（５）に冷却水を直接供給する冷却水ノズル（６０）であることを特徴とする精錬用浸漬ランス装置。
［2］上記［1］の浸漬ランス装置において、浸漬ランス（１）は、内管（７）と外管（８）とからなり、内管（７）内が気体酸素流路（ａ）を、内管（７）と外管（８）との間が炭化水素系ガス流路（ｂ）を、それぞれ構成し、浸漬ランス（１）の基端部近傍に、炭化水素系ガス流路（ｂ）に連通するガス配管（９）が接続され、該ガス配管（９）を通じて炭化水素系ガス流路（ｂ）内に炭化水素系ガスが供給されるように構成され、ランスホルダ（２）は、浸漬ランス（１）の気体酸素流路（ａ）に連通すべき気体酸素流路（ｃ）を有するとともに、外周部にランスホルダ水冷用の冷却水流路（ｄ）を有することを特徴とする精錬用浸漬ランス装置。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
[1] In a refining immersion lance apparatus including an immersion lance (1) having a double-pipe structure and a lance holder (2) for holding the immersion lance (1), the base end of the immersion lance (1) and the lance The front end of the holder (2) is provided with flanges (3) and (4), both flanges (3) and (4) are connected with bolts (5), and cooling water is supplied to the connections. A cooling means (6) for supplying and cooling the bolt (5) directly is provided, and the cooling means (6) is a cooling water nozzle (60) for supplying cooling water directly to the bolt (5). Immersion lance device for refining.
[2] In the immersion lance device of the above [1], the immersion lance (1) includes an inner tube (7) and an outer tube (8), and the inner tube (7) has a gaseous oxygen flow path (a). The hydrocarbon-based gas flow path (b) is formed between the inner pipe (7) and the outer pipe (8), and the hydrocarbon-based gas flow path ( a gas pipe (9) communicating with b) is connected, and the hydrocarbon gas is supplied into the hydrocarbon gas flow path (b) through the gas pipe (9), and the lance holder (2) Has a gas oxygen channel (c) to be communicated with the gas oxygen channel (a) of the immersion lance (1), and has a cooling water channel (d) for cooling the lance holder on the outer periphery. Immersion lance device for refining.
本発明の精錬用浸漬ランス装置は、浸漬ランスとランスホルダとがボルト止めにより接続される構造であるため、浸漬ランスの交換を短時間で迅速に行うことができ、一方で、接続部を構成するボルトは冷却手段により冷却されるため、ボルトが熱膨張して接続部のシール性が損なわれるようなことがなく、このためランス機能を適正に発揮することができる。 The immersion lance device for refining of the present invention has a structure in which the immersion lance and the lance holder are connected by bolting, so that the immersion lance can be replaced quickly in a short time, while the connecting portion is configured. Since the bolt to be cooled is cooled by the cooling means, the bolt does not thermally expand and the sealing performance of the connection portion is not impaired, and therefore, the lance function can be properly exhibited.
図１は、本発明の精錬用浸漬ランス装置の一実施形態を示すもので、浸漬ランスとランスホルダとの接続部の縦断面図である。
図において、１は２重管構造の浸漬ランス、２はこの浸漬ランス１を保持するランスホルダ２である。
FIG. 1 shows an embodiment of a refining immersion lance device of the present invention, and is a longitudinal sectional view of a connecting portion between the immersion lance and the lance holder.
In the figure,
前記浸漬ランス１は、内管７と外管８とからなり、内管７内が気体酸素流路ａを、内管７と外管８との間が炭化水素系ガス流路ｂを、それぞれ構成している。この浸漬ランス１の基端部近傍には、前記炭化水素系ガス流路ｂに連通するガス配管９が接続され、このガス配管９を通じて炭化水素系ガス流路ｂ内にＬＰＧなどの炭化水素系ガスが供給される。なお、１２は外管８の外側に設けられる耐火物層である。
前記ランスホルダ２は、前記浸漬ランス１の気体酸素流路aに連通すべき気体酸素流路ｃを有する。このランスホルダ２は水冷式であり、外周部に冷却水流路ｄを有する。
The
The
浸漬ランス１の基端部（外管８の端部）とランスホルダ２の先端部には、それぞれボルト締結用のフランジ３，４が設けられ、両フランジ３，４を複数のボルト５（ボルト・ナット）で締結することにより、浸漬ランス１とランスホルダ２が接続Ｘされている。このようなボルト止めによる接続方式とすることにより、浸漬ランス１の交換を短時間で行うことが可能となる。
前記ボルト５の数は特に制限はないが、例えば、フランジ３，４のサイズが８０Ａ〜２００Ａであれば、一般には６〜１２本程度が適当である。
The number of the
しかし、このような接続方式だけでは、ボルト５が熱膨張することにより接続部Ｘのシール性が確保できない。このため本発明では、接続部Ｘに冷却水を供給してボルト５を直接または間接に冷却する冷却手段６を設ける。
本実施形態では、冷却手段６がボルト５に冷却水を直接供給する冷却水ノズル６０で構成されている。この冷却水ノズル６０には、配管６１を通じて冷却水が供給される。
However, with such a connection method alone, the sealing performance of the connection portion X cannot be ensured due to the thermal expansion of the
In the present embodiment, the cooling means 6 includes a
なお、冷却手段６としては、例えば、フランジ３，４内に溝を設け、そこに冷却水を流すことによりボルト５を間接的に冷却するような構成としてもよい。
また、フランジ３，４の補強のために、フランジ３と浸漬ランス１の外管８との間、フランジ４とランスホルダ２の本体（鉄管）との間には、ぞれぞれ補強リブ１０，１１が設けられている。
In addition, as the cooling means 6, it is good also as a structure which provides the groove | channel in the
Further, in order to reinforce the
以上のような本発明の浸漬ランス装置では、浸漬ランス１とランスホルダ２との接続部Ｘを構成する締結用のボルト５が冷却手段６で冷却されるため、ボルト５の熱膨張が抑えられ、接続部Ｘのシール性を適正に維持することができる。一方、ランスホルダ２に対する浸漬ランス１の交換は、接続部Ｘがボルト止めであるため、短時間で迅速に行うことができる。具体的には、浸漬ランスの交換時間は、浸漬ランス１とランスホルダ２とを溶接で接続していた従来法では平均３０分程度であったものが、平均９分程度で済み、ダウンタイムを大幅に削減することができる。したがって、例えば、混銑車の入替時間が十数分であるとすると、その時間内に浸漬ランスの交換作業を終えることができ、ダウンタイムをなくすことができる。
In the immersion lance device of the present invention as described above, the
本発明の浸漬ランス装置は、混銑車による溶銑予備処理に限定されるものではなく、他の精錬容器（例えば、溶銑鍋）を用いた溶銑予備処理にも適用できる。また、浸漬ランスを通じて装入される物資にも特別な制限はなく、例えば、ガスとともに粉体を装入してもよい。また、溶銑予備処理以外の金属精錬に用いてもよい。 The immersion lance device of the present invention is not limited to hot metal pretreatment by a kneading vehicle, but can also be applied to hot metal pretreatment using other refining containers (for example, hot metal ladle). Moreover, there is no special restriction | limiting in the material charged through an immersion lance, For example, you may charge powder with gas. Moreover, you may use for metal refining other than hot metal preliminary treatment.
１ 浸漬ランス
２ ランスホルダ
３，４ フランジ
５ ボルト
６ 冷却手段
７ 内管
８ 外管
９ ガス配管
１０，１１ 補強リブ
１２ 耐火物層
６０ 冷却水ノズル
６１ 配管
ａ 気体酸素流路
ｂ 炭化水素系ガス流路
ｃ 気体酸素流路
ｄ 冷却水流路
Ｘ 接続部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
浸漬ランス（１）の基端部とランスホルダ（２）の先端部に各々フランジ（３），（４）を設け、両フランジ（３），（４）をボルト（５）で締結した接続部を有するとともに、該接続部に冷却水を供給してボルト（５）を直接冷却する冷却手段（６）を備え、
該冷却手段（６）がボルト（５）に冷却水を直接供給する冷却水ノズル（６０）であることを特徴とする精錬用浸漬ランス装置。 In the immersion lance apparatus for refining provided with the immersion lance (1) having a double-pipe structure and the lance holder (2) for holding the immersion lance (1),
Flange (3) and (4) are provided at the base end of the immersion lance (1) and the tip of the lance holder (2), respectively, and both flanges (3) and (4) are fastened with bolts (5). A cooling means (6) for supplying cooling water to the connecting portion and directly cooling the bolt (5) ,
A soaking lance device for refining, wherein the cooling means (6) is a cooling water nozzle (60) for directly supplying cooling water to the bolt (5) .
浸漬ランス（１）の基端部近傍に、炭化水素系ガス流路（ｂ）に連通するガス配管（９）が接続され、該ガス配管（９）を通じて炭化水素系ガス流路（ｂ）内に炭化水素系ガスが供給されるように構成され、A gas pipe (9) communicating with the hydrocarbon-based gas flow path (b) is connected to the vicinity of the base end of the immersion lance (1), and the hydrocarbon-based gas flow path (b) is connected through the gas pipe (9). Is configured to be supplied with hydrocarbon-based gas,
ランスホルダ（２）は、浸漬ランス（１）の気体酸素流路（ａ）に連通すべき気体酸素流路（ｃ）を有するとともに、外周部にランスホルダ水冷用の冷却水流路（ｄ）を有することを特徴とする請求項１に記載の精錬用浸漬ランス装置。The lance holder (2) has a gas oxygen channel (c) to be communicated with the gas oxygen channel (a) of the immersion lance (1), and a cooling water channel (d) for cooling the lance holder on the outer periphery. The immersion lance device for refining according to claim 1, comprising:
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