JP6308787B2 - Lance pipe - Google Patents

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Description

本発明は溶鋼、溶鉄、溶融金属等の精錬処理工程で使用されるランすパイプに関する。   The present invention relates to a lance pipe used in a refining process of molten steel, molten iron, molten metal and the like.

溶融金属の溶湯中に、酸素やアルゴン等のガスやその他の溶湯処理剤を吹き込む中空管状のランスパイプが広く知られている。   A hollow tubular lance pipe in which a gas such as oxygen or argon or other molten metal treating agent is blown into a molten metal melt is widely known.

ランスパイプは、金属製で長尺円管状の芯金と、該芯金の外周面を被覆する耐火物層(以下、キャスタブルと記す)とを備えている。ランスパイプは、直管状のものの他に、側面視が略J字型ないしL字型の曲管状のランスパイプも存在する。耐火物としては、アルミナ‐シリカ系低セメントキャスタブル等が用いられている。   The lance pipe is provided with a metal-made long circular tubular cored bar and a refractory layer (hereinafter referred to as castable) covering the outer peripheral surface of the cored bar. In addition to the straight lance pipe, there are curved lance pipes having a substantially J-shaped or L-shaped side view. As the refractory, alumina-silica low cement castable or the like is used.

上述の曲管状のランスパイプは先端の湾曲した部分を金属溶湯に浸漬させて使用される。金属浴湯は高温なので、浴湯の熱がキャスタブルを介して芯金に伝導する。芯金の熱膨張率は前記キャスタブルと比較して大きいので、芯金は熱膨張しながらキャスタブルに応力を及ぼすと思われ、これによってキャスタブルに亀裂が発生すると考えられる。亀裂はランスパイプの使用中に、温度上昇に伴って更に拡大する。結果、キャスタブルが剥離、脱落し、芯金の温度は自身が溶融する程度にまで上昇し、ランスパイプは使用できなくなる。   The above-described curved tubular lance pipe is used by immersing a curved portion at the tip in a molten metal. Since the metal bath water is hot, the heat of the bath water is conducted to the core metal through the castable. Since the thermal expansion coefficient of the cored bar is larger than that of the castable, the cored bar seems to exert stress on the castable while thermally expanding, and it is considered that a crack occurs in the castable. Cracks further expand with increasing temperature during use of the lance pipe. As a result, the castable is peeled off and dropped, the temperature of the core metal rises to such an extent that it melts, and the lance pipe cannot be used.

そこで、ランスパイプの使用耐久性を高めるために、芯金等に網材を巻着させて該網材でキャスタブルを保持し、キャスタブルの剥離、脱落を防止する方法があった。   Therefore, in order to increase the durability of use of the lance pipe, there has been a method in which a netting material is wound around a metal core and the castable is held by the netting material to prevent the castable from peeling off or falling off.

しかしながら、従来の網材によってもキャスタブルの剥離、脱落を完全に防止できず、耐久性の観点から不充分であるという問題点を有していた。   However, even with the conventional netting material, the castable cannot be completely peeled off or dropped out, which is insufficient from the viewpoint of durability.

また、使用中のランスパイプは、酸素等のガスや浴湯処理剤吹込みによる反力作用や溶銑の振動等のさまざまな力を受ける。曲管状のランスパイプでは、浴湯中に浸漬された湾曲した曲管部分において係る力の影響を受け易く、しかも、曲管部分の曲率半径が大きい側の損傷が特に激しくなるという問題を有していた。   In addition, the lance pipe in use is subjected to various forces such as a reaction force action caused by blowing a gas such as oxygen and a bath water treatment agent, and vibration of the hot metal. Curved tubular lance pipes have the problem that they are easily affected by the force applied to the curved curved pipe part immersed in the bath water, and the damage on the side where the radius of curvature of the curved pipe part is large is particularly severe. It was.

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、更に高い耐久性を備えたランスパイプを提供し、しかも、生産性の効率向上との均衡の観点からも現実的に妥当なランスパイプを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a lance pipe having higher durability. In addition, a lance pipe that is realistically appropriate from the viewpoint of improving the efficiency of productivity is provided. The issue is to provide.

上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明のランスパイプは、直管部と該直管部から湾曲して延設される曲管部とを有する金属製で円管状の芯金と該芯金の外周面を被覆する耐火物層とを備え、溶湯処理剤を溶融金属に供給するランスパイプであって、前記曲管部の曲率半径が大きい外側表面のみに間隔を隔てて固設された複数個のスタッド及び前記芯金に巻着された網材とを具備し、複数個の前記スタッド及び前記網材は前記耐火物層に埋設されているものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a lance pipe according to the present invention according to claim 1 is a metal and tubular cored bar having a straight pipe part and a curved pipe part that is curved and extended from the straight pipe part. And a refractory layer covering the outer peripheral surface of the metal core , and a lance pipe that supplies the molten metal treatment agent to the molten metal, and is fixed to only the outer surface having a large radius of curvature of the curved pipe portion. A plurality of studs and a net member wound around the core metal are provided, and the plurality of studs and the net member are embedded in the refractory layer .

本発明のランスパイプは、芯金と耐火物層と複数個のスタッドとを備えている。この芯金は、直管部と該直管部から湾曲して延設される曲管部とを有する金属製で円管状である。曲管部はその先端側がノズルとなっているもの、先端側がさらにL字型のように直管状に伸びているもの等を含む。耐火物層は、アルミナ−シリカ系低セメントキャスタブル等で構成されている。これら芯金及び耐火物層は従来の側面視が略J字型ないしL字型の曲管状のランスパイプの芯金及び耐火物層と同一である。   The lance pipe of the present invention includes a metal core, a refractory layer, and a plurality of studs. The metal core is made of a metal and has a tubular shape having a straight pipe portion and a curved pipe portion that is curved and extended from the straight pipe portion. The curved pipe portion includes a tube whose tip side is a nozzle, a tube whose tip side is further extended in a straight tube shape like an L shape, and the like. The refractory layer is made of an alumina-silica low cement castable or the like. The core metal and the refractory layer are the same as the core metal and the refractory layer of a conventional lance pipe having a substantially J-shape or L-shape in a side view.

スタッドは、略V字型、Y字型、T字型等の基端部とこの基端部より延びかつ広がる先端部とを含む。スタッドの基端部が芯金に通常スポット溶接等されて固定されている。スタッドの先端部が耐火物層内に埋設されて一体化されている。   The stud includes a base end portion such as a substantially V shape, a Y shape, and a T shape, and a tip end portion that extends from the base end portion and widens. The base end portion of the stud is usually fixed by spot welding or the like to the core metal. The front end of the stud is embedded in the refractory layer and integrated.

本発明のランスパイプは、複数個のスタッドが芯金の曲管部の曲率半径が大きい外側表面のみに間隔を隔てて固設されている。スタッドを数多く使用すると、ランスパイプの耐久性を高める効果は増大する、しかし、作業時間が長くなりコストも増大する。耐久性の増大とコストの増大の二律背反の面を考慮すると、スタッドは芯金の曲管部の曲率半径が大きい外側表面のみに設ける。 In the lance pipe of the present invention, a plurality of studs are fixedly spaced only on the outer surface having a large radius of curvature of the bent portion of the cored bar . The use of a large number of studs increases the effect of increasing the durability of the lance pipe, but increases the working time and costs. Considering the tradeoff between increased durability and increased cost, the stud is provided only on the outer surface where the radius of curvature of the bent portion of the cored bar is large .

ランスパイプは、例えば、芯金と芯金固設されたスタッドとをキャスタブルで覆って耐火物層とし、耐火物層内に埋設するように成型して製造される。耐火物層の内部に埋設されるスタッドの先端部はアンカーとして働き耐火物層と一体化され、スタッドが耐火物層より抜けが防止される。   The lance pipe is manufactured by, for example, covering a core metal and a stud fixed to the core metal with a castable to form a refractory layer and embedding in the refractory layer. The tip of the stud embedded inside the refractory layer works as an anchor and is integrated with the refractory layer, so that the stud is prevented from coming off from the refractory layer.

また、上述した通り、曲管状のランスパイプは、湾曲した曲管部分を溶融金属中に浸漬させて使用されており、実際、曲管部分の曲率半径が大きい側の損傷が特に激しくなることが知られているが、以下の原因が考えられる。   Further, as described above, the curved tubular lance pipe is used by immersing the curved curved pipe portion in the molten metal. In fact, the damage on the side where the radius of curvature of the curved pipe portion is large may be particularly severe. Although known, the following causes are considered.

高温熱の溶融金属中では、金属よりなる芯金とシリカ等を成分とするキャスタブルで構成された耐火物層とでは、熱膨張率の差がより顕著にあらわれるが、まず、係る熱膨張率の差に起因するものがある。   In high-temperature hot molten metal, the difference in thermal expansion coefficient is more pronounced between the metal cored bar and the refractory layer made of castable containing silica, etc. Some are due to the difference.

例えば略L字型の芯金の曲管部は、曲率半径が大きい大径側の曲管部分と小さい小径側の曲管部分とより成り、大径側の方が小径側よりも弧長が長い分だけ軸方向に沿って長くなる。大径側も小径側も同一金属の芯金なので同一の線膨張率を有しており、大径側の方が、膨張前の長さが長い分だけ伸びて変化する実際の長さが長くなると考えられる。よって、芯金の熱膨張によって耐火物層に及ぼされる引張り応力は、大径側の方がより大きくなり得る。当該部分の耐火物層に亀裂が生じ易くなって、剥離、脱落を招き易くなる。   For example, a curved pipe portion of a substantially L-shaped core consists of a large-diameter side curved pipe portion with a large curvature radius and a small small-diameter side curved pipe portion, and the arc length is larger on the large-diameter side than on the small-diameter side. The longer part becomes longer along the axial direction. Since both the large-diameter side and the small-diameter side have the same metal core, they have the same linear expansion coefficient, and the large-diameter side has a longer actual length that changes by extending the length before expansion. It is considered to be. Therefore, the tensile stress exerted on the refractory layer by the thermal expansion of the core metal can be larger on the large diameter side. Cracks are likely to occur in the refractory layer of the part, and peeling and dropping are likely to occur.

また、上記した大径側の方が、弧長が長い分だけ当該部分の芯金を被覆する耐火物層全体の体積、重量が大きい。更に、溶融金属容器の底に向かって耐火物層脱落するのを相殺する芯金の管壁が、内側と異なって大径側には存在しない。上述したガス等の吹込みによる溶銑の振動等による力の作用も相まって、大径側の方が小径の側よりも大きな重力が作用してしまうという原因も考えられる。   Moreover, the above-mentioned large diameter side has a larger volume and weight of the entire refractory layer covering the cored bar corresponding to the longer arc length. Further, unlike the inner side, there is no pipe wall of the core metal that cancels out the refractory layer falling toward the bottom of the molten metal container. In combination with the action of the force caused by the vibration of the hot metal due to the injection of gas or the like described above, there is a conceivable cause that a larger gravity acts on the large diameter side than on the small diameter side.

ここで、スタッドは、芯金の曲管部の曲率半径が大きい外側表面にのみ間隔を隔てて固設されているので、芯金の全長に亘ってスタッドを固設するよりも、該スタッドの芯金への溶接作業を省力化できる。しかもキャスタブルの剥離、脱落を最も招き易い部位について集中的に手当てしながら、耐久性能の担保も可能となる。 Here, since the stud is fixedly spaced only on the outer surface where the radius of curvature of the bent portion of the cored bar is large , the stud is fixed rather than fixed over the entire length of the cored bar. It is possible to save labor in welding to the core. In addition, durability performance can be ensured while intensively handling the parts that are most likely to cause the castable peeling and dropping.

本発明のランスパイプにおいて、前記スタッドは前記曲管部の前記曲率半径が大きい外側表面にのみ固設されている。ここで、外側表面とは芯金の外周側の表面をいう。内側表面は芯金の内周表面をいう。また、曲率半径が大きいとは曲管部の遠心方向側をいう。 In the lance pipe of the present invention, the stud is fixed only on the outer surface of the curved pipe portion where the radius of curvature is large . Here, the outer surface refers to the outer peripheral surface of the cored bar. The inner surface refers to the inner peripheral surface of the cored bar. Moreover, a large curvature radius means the centrifugal direction side of a curved pipe part.

本発明によれば芯金の曲管部の曲率半径が大きい外側表面にのみにスタッドを溶接する最小限の作業を行うだけで、ランスパイプの当該部分のキャスタブルの剥離、脱落を効果的に防止できる。従って、耐久性をより高く求めつつもランスパイプの生産効率の向上が強く望まれる場合には、最も妥当なものを提供することができる。 According to the present invention, the castable part of the lance pipe can be effectively prevented from being peeled off and dropped off by performing only the minimum work of welding the stud only to the outer surface where the radius of curvature of the bent pipe part of the metal core is large. it can. Therefore, when it is highly desired to improve the production efficiency of the lance pipe while demanding higher durability, the most appropriate one can be provided.

本発明のランスパイプは、さらに前記スタッドが固設された前記曲管部の外側表面又は前記スタッドが固設された前記曲管部の外側表面および前記直管部の前記曲管部と隣接する外側表面部分には、網材が巻着されかつ前記耐火物層に埋設されているものである。網材は二次元的に延びているため、芯金の外側表面に巻きつける作業で芯金に固定できる。しかも広い面積を覆うことが出来る。さらに網材は、耐火物層内に一体化しやすいため耐火物層からの分離に対する抵抗力が大きい。 The lance pipe according to the present invention is further adjacent to the outer surface of the bent pipe portion to which the stud is fixed, the outer surface of the bent pipe portion to which the stud is fixed, and the bent pipe portion of the straight pipe portion. A net member is wound around the outer surface portion and embedded in the refractory layer. Since the mesh material extends two-dimensionally, it can be fixed to the core metal by winding it around the outer surface of the core metal. Moreover, a large area can be covered. Furthermore, since the mesh material is easily integrated into the refractory layer, the resistance to separation from the refractory layer is great.

本発明によれば、ランスパイプの生産効率を求めつつもその耐久性向上が強く望まれる場合に、最も妥当なランスパイプを提供することができる。 According to the present invention , the most appropriate lance pipe can be provided in the case where it is strongly desired to improve the durability while demanding the production efficiency of the lance pipe.

前述したとおり、スタッドの先端部はアンカー作用を持ち、これに基づく係合作用により耐火物層の剥離、脱落を防止する。スタッドは、その複数個が間隔をおいて芯金に溶接されているので、不連続な溶接ポイントごとに脱落防止するものとなる。   As described above, the tip end portion of the stud has an anchoring action, and the refractory layer is prevented from being peeled off and dropped off by the engaging action based on the anchoring action. Since a plurality of studs are welded to the cored bar at intervals, the studs are prevented from falling off at each discontinuous welding point.

ここで、不幸にもスタッドが固設されていない部分に亀裂が入った場合でも、各スタッドが金網等の網材を介して面状に連続しながら亀裂の拡大を抑制し、耐火物層の剥離、脱落を防止し、ランスパイプの耐用性を格段に向上させることができる。   Here, unfortunately, even if there is a crack in the part where the stud is not fixed, each stud continues in a planar shape via a mesh material such as a wire mesh to suppress the expansion of the crack, and the refractory layer Peeling and falling off can be prevented, and the durability of the lance pipe can be greatly improved.

本発明によれば、生産性の効率向上と使用耐久性向上との均衡を現実的に妥当に考慮したうえで、信頼性の高いランスパイプを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable lance pipe after realistically considering the balance between improvement in productivity efficiency and improvement in use durability.

簡略に使用状態を示す実施形態1のランスパイプの断面図である。It is sectional drawing of the lance pipe of Embodiment 1 which shows a use condition simply. 図1のランスパイプにおいて曲管部を拡大した断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a bent pipe portion in the lance pipe of FIG. (a)図2のランスパイプのY−Y線端面図、(b)Y−Y線端面図である。(A) Y 1 -Y 1 line end view of the lance pipe 2, a (b) Y 2 -Y 2-wire end view. 芯金の曲管部におけるスタッドと網材との係合を断面視において模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically engagement with the stud and net | network material in the curved pipe part of a metal core in a cross sectional view. 芯金の曲管部におけるスタッドと網材との係合をX方向視において模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically engagement with the stud and net | network material in the curved pipe part of a metal core in the X direction view. 第2実施形態のランスパイプについて、芯金に網材が巻着されてスタッドが固設される配置関係を示す断面図である。About the lance pipe of 2nd Embodiment, it is sectional drawing which shows the arrangement | positioning relationship by which a net | network material is wound around a metal core, and a stud is fixed.

以下、第1実施形態のランスパイプLについて説明する。図1は、簡略に使用状態を示す実施形態1のランスパイプの断面図、図2は、図1のランスパイプにおいて曲管部を拡大した断面図、図3(a)、(b)は、それぞれ図2のランスパイプのY−Y線、Y−Y線端面図、図4は、芯金の曲管部におけるスタッドと網材との係合を断面視において模式的に示す説明図である。 The following describes the lance pipe L 1 of the first embodiment. 1 is a cross-sectional view of the lance pipe according to the first embodiment showing the state of use in a simplified manner, FIG. 2 is a cross-sectional view in which a curved pipe portion is enlarged in the lance pipe of FIG. 1, and FIGS. Y 1 -Y 1 line in FIG. 2, respectively of the lance pipes, Y 2 -Y 2-wire end view, Figure 4 shows schematically in cross section the engagement between the stud and the network material in the bend portion of the core It is explanatory drawing.

ランスパイプLは直管部12と該直管部12から延設される曲管部13とを有する略L字型をなしており、金属製で略L字型の長尺円管状の芯金2と、該芯金2の外側表面を被覆するキャスタブル3とを備えている。また、後述するとおり、芯金2の曲管部23の大径外側表面231aには複数のY字型のスタッド41が固設され、外側表面231には金網5が巻着されている。 Lance pipe L 1 is a substantially L-shape and a curved pipe portion 13 extending from the straight pipe portion 12 and the straight pipe section 12, the core of a substantially L-shaped elongated circular tube made of metal A gold 2 and a castable 3 that covers the outer surface of the core 2 are provided. In addition, as will be described later, a plurality of Y-shaped studs 41 are fixed to the large-diameter outer surface 231 a of the bent tube portion 23 of the core metal 2, and the metal mesh 5 is wound around the outer surface 231.

芯金2は、ガス等が導入される導入口21から直線状に伸びる全長lの直管部22と、直管部22から湾曲して延設される曲管部23とを備えている。該曲管部23は、湾曲基端部分232からガスの吐出口となる先端吐出部分233に至る部分である。また、曲管部23は、中心軸方向Hに沿った断面視において中心角θの円弧をなす円弧部分234と直線状の直長部分235(全長l22)とよりなる。なお、図1においては、円弧部分234の弧長を便宜的にl21として記している。 The core metal 2 is provided with a straight pipe portion 22 of the full length l 1 extending linearly from the inlet 21 to the gas or the like is introduced, and a curved pipe portion 23 that extends curved from the straight pipe section 22 . The curved pipe portion 23 is a portion extending from the curved proximal end portion 232 to the distal end discharge portion 233 serving as a gas discharge port. The curved pipe portion 23 includes an arc portion 234 that forms an arc having a central angle θ in a cross-sectional view along the central axis direction H, and a straight straight portion 235 (total length l 22 ). In FIG. 1, the arc length of the arc portion 234 is indicated as l 21 for convenience.

芯金2の前記曲管部23の外側表面231であって、その湾曲において円弧部分234の曲率半径が大きい側(r)の大径外側表面231aには、複数のY字型のスタッド41が取付けられている。該スタッド41は、先端の両方の係止開腕部41aを半径方向外側に向け、取付基部41bを前記大径外側表面231aに溶接して取付けられている。また、複数の前記スタッド41は、前記大径外側表面231aの周方向に沿って3列をなし、軸方向Hに沿って芯金の2が湾曲し始める大径湾曲基端部分232aから大径先端吐出部分233aに至る部分に取付けられている。より詳しくは、ランスパイプLの使用状態において鉛直方向真下に配置する部位に、前記湾曲基端部分232から少し湾曲が進んだ部分から、前記先端吐出部分233に至る少し手前部分にかけて、軸方向Hに沿って、所定の間隔を隔てて1列取付けられている。また、当該1列を中心にして、左右に中心角45度程度の間隔を隔てて周方向に沿って2列取付けられており、合計3列をなす。 A plurality of Y-shaped studs 41 are provided on the outer surface 231 of the curved pipe portion 23 of the cored bar 2 and on the large-diameter outer surface 231a on the side of the curved portion 23 where the radius of curvature of the arc portion 234 is large (r 1 ). Is installed. The stud 41 is attached by welding both open arms 41a at the front end to the outside in the radial direction and welding the base 41b to the large-diameter outer surface 231a. The plurality of studs 41 are arranged in three rows along the circumferential direction of the large-diameter outer surface 231a, and have a large diameter from the large-diameter curved proximal end portion 232a where the core metal 2 starts to bend along the axial direction H. It is attached to the part reaching the tip discharge part 233a. More specifically, in the use state of the lance pipe L 1 , the axial direction extends from a portion where the curve is slightly advanced from the curved base end portion 232 to a portion slightly ahead from the distal end discharge portion 233 to a portion arranged directly below the vertical direction. One row is attached along H at a predetermined interval. In addition, two rows are attached along the circumferential direction with a center angle of about 45 degrees on the left and right with the one row as the center, for a total of three rows.

また、芯金2の曲管部23の前記外側表面231には金網5が巻付けられている。その結果、前記スタッド41が取付けられた前記大径外側表面231aにおいては、溶接された各スタッド41の係止開腕部41aの先端部分は、該金網5の鉄線51と所々で係止している。   A wire mesh 5 is wound around the outer surface 231 of the bent tube portion 23 of the core metal 2. As a result, in the large-diameter outer surface 231a to which the stud 41 is attached, the tip end portion of the locking open arm portion 41a of each welded stud 41 is locked in place with the iron wire 51 of the wire mesh 5. Yes.

前記キャスタブル3はセラミック耐火物からなる。バインダ(無機系バインダまたは有機系バインダ)を含む流動性をもつスラリー状の耐火物で、芯金2の全長に亘ってその外側表面を被覆し、その状態で乾燥固化させたものである。   The castable 3 is made of a ceramic refractory. It is a slurry-like refractory material having fluidity containing a binder (inorganic binder or organic binder). The outer surface of the metal core 2 is covered over the entire length and dried and solidified in that state.

キャスタブル3は、前記曲管部23の大径外側表面231aにおいては、前記各スタッド41とこれに係止する金網5とを埋込み、これらがキャスタブル3の外側に露出しないような充分な肉厚tを有している。しかも芯金2の全長に亘って均一な肉厚tを有しているので、ランスパイプLは芯金2のほぼ相似大形に形成されている。また、前記キャスタブル3は、前記スタッド41の前記係止開腕部41aの下側に形成されるアンカー部41c(芯金2の大径外側表面231aに近接する部分)にも充填されている。   The castable 3 has a sufficient thickness t so that the studs 41 and the wire mesh 5 locked to the studs 41 are embedded in the large-diameter outer surface 231a of the bent pipe portion 23 so that they are not exposed to the outside of the castable 3. have. In addition, the lance pipe L is formed in a substantially similar size to the core metal 2 because it has a uniform thickness t over the entire length of the core metal 2. The castable 3 is also filled in an anchor portion 41 c (a portion close to the large-diameter outer surface 231 a of the core metal 2) formed on the lower side of the locking open arm portion 41 a of the stud 41.

次に、第1の実施形態のランスパイプの使用状態について説明する。図1において、ランスパイプLは、容器Nに収容された溶融金属Mの液中に、吐出口14を有する曲管部13を浸漬させて使用される。導入口11からは図示しないガス等が吹き込まれる。「ガス」としては、溶融金属M中で酸化反応を行わせるための酸素ガスや、溶湯処理剤を搬送する媒体として、或いは溶融金属Mの撹拌や温度制御等のために吹き込まれるアルゴン等の不活性ガスや窒素ガスを例示することができる。吹き込まれたガスは、芯金2の中空部に形成される流通経路を経由して吐出口14(先端吐出部分233)から溶融金属M中に吐出される。 Next, the usage state of the lance pipe according to the first embodiment will be described. In FIG. 1, the lance pipe L 1 is used by immersing a curved pipe portion 13 having a discharge port 14 in a liquid of molten metal M accommodated in a container N. A gas or the like (not shown) is blown from the introduction port 11. The “gas” refers to oxygen gas for causing an oxidation reaction in the molten metal M, a medium for transporting the molten metal treatment agent, or an argon gas blown for stirring or temperature control of the molten metal M or the like. An active gas and nitrogen gas can be illustrated. The blown gas is discharged into the molten metal M from the discharge port 14 (tip discharge portion 233) via a flow path formed in the hollow portion of the cored bar 2.

ここで、使用中のランスパイプLの溶融金属Mに浸漬されている曲管部13は、ガス導入による反力作用や溶銑の振動等による力を大きく受ける部分である。当該曲管部13には、芯金2の曲管部23の前記外側表面231をキャスタブル3で覆った曲管被覆層33が相当する。 Here, curved pipe portion 13 which is immersed in the molten metal M of the lance pipe L 1 in use is a portion that receives a large force due to vibration and anti-force action for or hot metal by gas introduction. The bent tube portion 13 corresponds to a bent tube covering layer 33 in which the outer surface 231 of the bent tube portion 23 of the core metal 2 is covered with a castable 3.

また、キャスタブル3の曲管被覆層33のうち大径に湾曲する側の大径外側表面被覆層331aの下方には、該被覆層331aが、剥離、脱落し、溶融金属Mの容器Nの底に向かって沈降しようとするのを相殺する芯金2の前記大径外側表面231aを形成する管壁が存在しない。よって、前記振動等に起因して働く重力は、小径外側表面被覆層331bの場合よりも大きくなる。   Further, below the large-diameter outer surface covering layer 331a on the side curved to a large diameter in the curved pipe covering layer 33 of the castable 3, the covering layer 331a is peeled off and dropped off, and the bottom of the container N of the molten metal M is removed. There is no tube wall that forms the large-diameter outer surface 231a of the cored bar 2 that cancels out the settling toward the surface. Therefore, the gravity caused by the vibration or the like becomes larger than that in the case of the small-diameter outer surface coating layer 331b.

また、芯金2の前記円弧部分234においては、大径円弧表面234aの方が小径円弧表面234bよりも弧長が長い。これらの大径又は小径の各円弧表面234a、234bは、それぞれキャスタブル3の大径又は小径の各円弧表面被覆層334a、334bに覆われている。そして弧長の差異に起因して、大径側の被覆層334aの方が体積、重量が大きくなる。よって、前記曲管被覆層33のうち大径外側表面被覆層331aには、小径外側表面被覆層331bよりも重力が大きく働く。   Further, in the arc portion 234 of the cored bar 2, the arc diameter of the large-diameter arc surface 234a is longer than that of the small-diameter arc surface 234b. These large-diameter or small-diameter arc surfaces 234a and 234b are covered with the large-diameter or small-diameter arc surface covering layers 334a and 334b of the castable 3, respectively. Due to the difference in arc length, the large diameter side coating layer 334a has a larger volume and weight. Therefore, gravity acts on the large-diameter outer surface coating layer 331a in the curved pipe coating layer 33 more than the small-diameter outer surface coating layer 331b.

同時にガスの吹き出し中には、ガスが酸素の場合には、溶融金属Mに含まれる一部分の成分が酸化反応を起こして発熱し、ただでさえ高温の溶融金属Mの温度が更に上昇し、キャスタブル3を介して芯金2に伝熱され、キャスタブル3と芯金2とが、それぞれに異なる熱膨張率で膨張する。そして、芯金2の曲管部23の前記大径又は小径の各円弧表面234a、234bの弧長の長短に起因して、大径外側表面231aの方が、小径外側表面231bよりも、膨張前の元の弧長が長い分だけ膨張する(伸びる)実際の長さが長くなると考えられる。よって、曲管部23が熱膨張によってキャスタブル3の曲管被覆層33に及ぼす引張り応力は、更なる温度上昇に伴って膨張長さの差異が大きくなるにつれて、大径外側表面被覆層331aの方がより大きくなり得るので、当該被覆層331aに亀裂Cが生じ易くなると考えられる。   At the same time, when the gas is blown out of gas, a part of the components contained in the molten metal M undergoes an oxidation reaction to generate heat, and even the temperature of the hot molten metal M further rises and is castable. Heat is transferred to the cored bar 2 through 3, and the castable 3 and the cored bar 2 expand at different thermal expansion rates. The large-diameter outer surface 231a expands more than the small-diameter outer surface 231b due to the length of the arc length of each of the large-diameter or small-diameter arc surfaces 234a, 234b of the curved pipe portion 23 of the cored bar 2. It is thought that the actual length that expands (extends) by the length of the previous original arc length increases. Therefore, the tensile stress exerted on the bent pipe covering layer 33 of the castable 3 by the thermal expansion of the bent pipe portion 23 increases toward the large-diameter outer surface covering layer 331a as the difference in expansion length increases as the temperature further increases. It is considered that the crack C is likely to occur in the coating layer 331a.

ここで芯金2の大径外側表面231aには、複数のY字型のスタッド41が所定の間隔を置いてそれぞれ溶接されている。該スタッド41は、前記アンカー部41cに充填されたキャスタブル3が大径外側表面231aから剥離し、溶融金属M中に沈降しようとするのを、前記係止開腕部41aにて保持する。つまり、曲管被覆層33の特に、大径外側表面被覆層331aにおける前述した各スタッド41の溶接ポイントごとの剥離、脱落が効果的に防止される(図4参照)。   Here, a plurality of Y-shaped studs 41 are welded to the large-diameter outer surface 231a of the cored bar 2 at predetermined intervals. The stud 41 holds the castable member 3 filled in the anchor portion 41c from the large-diameter outer surface 231a and keeps it in the molten metal M by the locking open arm portion 41a. That is, in particular, peeling and dropping of each stud 41 at each welding point described above in the large-diameter outer surface coating layer 331a of the curved pipe coating layer 33 is effectively prevented (see FIG. 4).

また、各スタッド41の係止開腕部41aの先端部分が前記金網5の鉄線51と所々で係止しており、各スタッド41は金網5を介して芯金2の前記大径側外側表面231aの曲面に沿って連設されている。よって、前記大径外側表面231aの曲面を被覆する大径外側表面被覆層331aは、スタッド41及び金網5によって面状に保持される(図5参照)。よって、それぞれの溶接ポイントから離れた部分に亀裂Cが生じかけてもその拡大が抑制されて、一層、剥離、脱落が効果的に防止され、ランスパイプLの耐久性能向上を図れる。 Further, the tip end portion of the locking open arm portion 41 a of each stud 41 is locked in place with the iron wire 51 of the wire mesh 5, and each stud 41 is connected to the outer surface on the large diameter side of the core metal 2 through the wire mesh 5. It continues along the curved surface of 231a. Therefore, the large-diameter outer surface coating layer 331a that covers the curved surface of the large-diameter outer surface 231a is held in a planar shape by the stud 41 and the wire mesh 5 (see FIG. 5). Therefore, it is the expanded over occurs crack C is the portion distant from each of the weld point is suppressed, further, peeling, falling can be effectively prevented, thereby the durability improvement of the lance pipe L 1.

ここで、上述したランスパイプLは、上記のスタッド41を溶接し、金網5を巻着した芯金2を型枠内に固定して、型枠内にキャスタブル耐火物を流し込む等の周知の施工方法で製造される。芯金2にスタッド41を溶接する際には、前記曲管部23の外側表面231において大径外側表面231aにのみにスタッドを溶接する最小限の作業を行うだけよいので、生産効率が向上する。 Here, the lance pipe L 1 described above is a well-known method such as welding the above-described stud 41, fixing the cored bar 2 around which the wire mesh 5 is wound in the mold, and pouring a castable refractory into the mold. Manufactured by construction method. When the stud 41 is welded to the cored bar 2, it is only necessary to perform the minimum work of welding the stud only to the large-diameter outer surface 231a on the outer surface 231 of the curved pipe portion 23, so that the production efficiency is improved. .

なお、スタッド41は、軸方向Hに沿って3列固設される形態について示したが、曲率半径が大きい(本実施形態ではr)側の外側表面231aに固設されていれば本第1の実施形態の範囲内で、列数に限られない。また、スタッドの係止開腕部41aが軸方向Hに沿って開腕する例を記載したが、これに限らず接線方向でもよく、また、軸方向Hに開腕するスタッドと、接線方向に開腕するものとの混合でもよく、この点については、後述する他の実施形態についても同様である。 In addition, although the stud 41 was shown about the form fixed by 3 rows along the axial direction H, if this is fixed to the outer surface 231a by the side of a large curvature radius (r1 in this embodiment), this 1st is demonstrated. The number of columns is not limited within the range of one embodiment. Moreover, although the example in which the locking open arm portion 41a of the stud is opened along the axial direction H has been described, the invention is not limited thereto, and the tangential direction may be used, and the stud opened in the axial direction H and the tangential direction It may be mixed with those that open arms, and this is the same for other embodiments described later.

次に、第2実施形態のランスパイプ について説明する。図6は第2実施形態のランスパイプについて、芯金に網材が巻着されてスタッドが固設される配置関係を示す断面図である。なお、この実施形態の説明では、第1実施形態のランスパイプLの各部分に対応する同一の部分については、同一の符号を付して説明する。また、スタッドは略V字形のもの(スタッド42)について説明する。 Next, a description will be given lance pipe L 2 of the second embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an arrangement relationship in which a net member is wound around a core metal and a stud is fixedly provided for the lance pipe of the second embodiment . In the description of this embodiment, the same parts corresponding to the lance each section of the pipe L 1 of the first embodiment, are denoted by the same reference numerals. The stud will be described as having a substantially V shape (stud 42).

第2実施形態のランスパイプLは、第1実施形態のランスパイプLと比較して、芯金2に対するスタッド42の配置は同じで、金網5を巻付ける配置が異なる実施形態である。すなわち、金網5は、芯金2の前記曲管部23の外側表面231でなく、前記直管部22の外側表面にのみ巻着されている。 Compared with the lance pipe L 1 of the first embodiment, the lance pipe L 2 of the second embodiment is an embodiment in which the arrangement of the studs 42 with respect to the core metal 2 is the same and the arrangement of winding the wire mesh 5 is different. That is, the wire mesh 5 is wound only on the outer surface of the straight pipe portion 22, not on the outer surface 231 of the bent pipe portion 23 of the cored bar 2.

この構成によれば、使用中のランスパイプLにおいてキャスタブルの剥離、脱落を最も招き易い部位(芯金2の大径外側表面231aを覆うキャスタブルの大径外側表面被覆層331a)には、スタッド42の配設により対策が講じられている。また、該スタッド42の芯金2への溶接作業は最小限で済むので効率的に製造できる。 According to this structure, the peeling of the castable in the lance pipe L 2 in use, the most inviting likely site dropouts (large-diameter-side surface coating layer 331a castable covering the large-diameter side surface 231a of the core metal 2), the stud Measures are taken by the arrangement of 42. Further, since the welding work of the stud 42 to the cored bar 2 is minimized, the stud 42 can be efficiently manufactured.

そして、金網5は、第1実施形態のように、必ずしも芯金2の前記外側表面231に巻付けなくともよい。第2実施形態では、スタッド42が溶接されていない直管部22の外側表面に巻着された形態を示した。該金網5は、剥離、脱落しそうな直管被覆層32を保持する機能を有する。ランスパイプの製造時における芯金2への金網5の巻着作業は、溶接作業と比較すると容易である。よって、スタッドの溶接個所を増すよりは容易に、ランスパイプLの全長に亘ってキャスタブルの剥離、脱落防止を図れる。 And the metal mesh 5 does not necessarily need to be wound around the said outer surface 231 of the core metal 2 like 1st Embodiment. In 2nd Embodiment, the form by which the stud 42 was wound around the outer surface of the straight pipe part 22 which is not welded was shown. The wire mesh 5 has a function of holding the straight pipe covering layer 32 that is likely to be peeled off and dropped off. The winding work of the wire mesh 5 around the core metal 2 at the time of manufacturing the lance pipe is easier than the welding work. Thus, rather than increasing the welding point of the stud easily, thereby peeling the castables, the captive over the entire length of the lance pipe L 2.

〜L:ランスパイプ
2:芯金
22:直管部
221:曲管部と隣接する外側表面
23:曲管部
231:外側表面
231a:大径外側表面
3:キャスタブル
41、42:スタッド
41a:係止開腕部
41c:アンカー部
L 1 to L 5 : Lance pipe 2: Core metal 22: Straight pipe part 221: Outer surface adjacent to the bent pipe part 23: Curved pipe part 231: Outer surface 231 a: Large diameter outer surface 3: Castable 41 and 42: Stud 41a: Locking arm part 41c: Anchor part

Claims (3)

直管部と該直管部から湾曲して延設される曲管部とを有する金属製で円管状の芯金と該芯金の外周面を被覆する耐火物層とを備え、溶湯処理剤を溶融金属に供給するランスパイプであって、
前記曲管部の曲率半径が大きい外側表面のみに間隔を隔てて固設された複数個のスタッド及び前記芯金に巻着された網材とを具備し、複数個の前記スタッド及び前記網材は前記耐火物層に埋設されていることを特徴とするランスパイプ。
A molten metal treating agent comprising a straight pipe part and a bent pipe part that is curved and extended from the straight pipe part, and a metal core and a refractory layer covering the outer peripheral surface of the core metal A lance pipe for supplying molten metal to
A plurality of studs fixed to only the outer surface having a large radius of curvature of the curved pipe portion, and a net member wound around the core metal , the plurality of studs and the net member Is embedded in the refractory layer.
前記網材は前記曲管部の外側表面に巻着されている請求項1に記載のランスパイプ。The lance pipe according to claim 1, wherein the mesh member is wound around an outer surface of the bent pipe portion. 前記網材は前記直管部の前記曲管部と隣接する外側表面部分に巻着されている請求項1に記載のランスパイプ。The lance pipe according to claim 1, wherein the mesh member is wound around an outer surface portion of the straight pipe portion adjacent to the curved pipe portion.
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