JPH0140887B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0140887B2 JPH0140887B2 JP3771784A JP3771784A JPH0140887B2 JP H0140887 B2 JPH0140887 B2 JP H0140887B2 JP 3771784 A JP3771784 A JP 3771784A JP 3771784 A JP3771784 A JP 3771784A JP H0140887 B2 JPH0140887 B2 JP H0140887B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- molten
- bath
- cylinder
- metal bath
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/072—Treatment with gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属溶融浴の偏析防止方法に係り、特
に金属溶融浴中に加圧筒を浸漬し、加圧筒から急
激に加圧流体を噴出させて金属溶融浴に乱流を起
させて撹拌する偏析防止方法に係る。
に金属溶融浴中に加圧筒を浸漬し、加圧筒から急
激に加圧流体を噴出させて金属溶融浴に乱流を起
させて撹拌する偏析防止方法に係る。
一般に溶鉱炉から金属溶融浴を取鍋に収容して
行なう炉外精錬法においては、例えば溶鉄の場
合、この組成原素の比重の差によつて上下に各原
素別の組成の異つた層すなわち偏析が生じる。こ
れを放置しておくと、一つの取鍋中の溶鉄であり
ながら組成原素比の異つたインゴツトが造られる
難がある。
行なう炉外精錬法においては、例えば溶鉄の場
合、この組成原素の比重の差によつて上下に各原
素別の組成の異つた層すなわち偏析が生じる。こ
れを放置しておくと、一つの取鍋中の溶鉄であり
ながら組成原素比の異つたインゴツトが造られる
難がある。
そのため、鋼組成の均一化を図るためには偏析
の生じない無重力精錬、すなわち宇宙溶解、宇宙
精錬が好ましいわけであるが実用化には至つてい
ない。
の生じない無重力精錬、すなわち宇宙溶解、宇宙
精錬が好ましいわけであるが実用化には至つてい
ない。
従つて現況では、取鍋に震動を与える方法、磁
気作用による撹拌等の研究も進んでいるがその効
果は充分でなく、スクリユー撹拌装置による撹拌
も好ましいが、1600℃前後の高温に耐える装置部
材がなく実用化は極めて困難である。
気作用による撹拌等の研究も進んでいるがその効
果は充分でなく、スクリユー撹拌装置による撹拌
も好ましいが、1600℃前後の高温に耐える装置部
材がなく実用化は極めて困難である。
ここにおいて、第１図、第２図に示すように取
鍋１の金属溶融浴２中に吸引管３をその下端の開
口部３ａを金属溶融浴２の表面近くに投入させ、
吸引管３上部を負圧にし、吸引管３内に金属溶融
浴２ａを吸引させる。次に吸引管３上部に加圧気
体を送り金属溶融浴２ａを下方へ下落させること
によつて取鍋１中の金属溶融浴２を撹拌しようと
する試みもある。
鍋１の金属溶融浴２中に吸引管３をその下端の開
口部３ａを金属溶融浴２の表面近くに投入させ、
吸引管３上部を負圧にし、吸引管３内に金属溶融
浴２ａを吸引させる。次に吸引管３上部に加圧気
体を送り金属溶融浴２ａを下方へ下落させること
によつて取鍋１中の金属溶融浴２を撹拌しようと
する試みもある。
しかしながらこの方法では次の欠点がある。
すなわち、
(1) 吸引管上部を負圧にするための吸引装置が強
大になる。
大になる。
(2) 吸引管３上部を負圧にし吸引管内に溶鉄を吸
引したとき、溶鉄の圧力変動に随伴して吸引管
内部にスブラツシユが生起して、その溶鉄飛沫
が胴壁内面へ付着が、特に加圧から減圧に転じ
た直後、及び減圧期の後半に著しく生起する。
引したとき、溶鉄の圧力変動に随伴して吸引管
内部にスブラツシユが生起して、その溶鉄飛沫
が胴壁内面へ付着が、特に加圧から減圧に転じ
た直後、及び減圧期の後半に著しく生起する。
(3) 吸引管が取鍋の金属溶融浴表面上に露出して
いるため金属溶融浴との温度差が著しくこの吸
引管内に金属溶融浴を負圧によつて吸引したと
きその吸引された金属溶融浴が急冷され、その
温度の下つた吸引管内の金属溶融浴を取鍋の中
に戻すと温度差帯現象を起して撹拌性能が劣
る。
いるため金属溶融浴との温度差が著しくこの吸
引管内に金属溶融浴を負圧によつて吸引したと
きその吸引された金属溶融浴が急冷され、その
温度の下つた吸引管内の金属溶融浴を取鍋の中
に戻すと温度差帯現象を起して撹拌性能が劣
る。
(4) 吸引管が取鍋の金属溶融浴表面上方に露出し
ているので、この中に金属溶融浴（1600℃前
後）が吸引されると吸引管の急激な温度差によ
る疲弊が早い、等の難点がある。
ているので、この中に金属溶融浴（1600℃前
後）が吸引されると吸引管の急激な温度差によ
る疲弊が早い、等の難点がある。
本発明はこれら難点を解消し加圧のみによる流
体噴出だけで金属溶融浴を撹拌し偏析を防止する
方法を提供することを目的としており、その構成
は、蓄圧タンクに連結したパイプを先端部に付設
し、下端部に小径噴出口を開口した加圧筒を金属
溶融浴を収容した精錬容器内に配置すると共に、
蓄圧タンクから急激に圧縮気体を加圧筒に送気し
て前記噴出口から噴流体を噴出させることによつ
て金属溶融浴に乱流を起させることを特徴として
いる。
体噴出だけで金属溶融浴を撹拌し偏析を防止する
方法を提供することを目的としており、その構成
は、蓄圧タンクに連結したパイプを先端部に付設
し、下端部に小径噴出口を開口した加圧筒を金属
溶融浴を収容した精錬容器内に配置すると共に、
蓄圧タンクから急激に圧縮気体を加圧筒に送気し
て前記噴出口から噴流体を噴出させることによつ
て金属溶融浴に乱流を起させることを特徴として
いる。
上記構成により成る本発明によれば、次のよう
な作用効果がある。
な作用効果がある。
１ 加圧筒は耐熱性素材より成る円筒体で、その
下端周縁部に放射方向を向く複数個の噴出口を
開口してあり、下端面を精錬容器の底に着けて
配置するから、加圧筒は金属溶融浴と同じ温度
となり、噴出口から加圧筒内に浸入する金属溶
融浴と外部の金属溶融浴の温度差がない。
下端周縁部に放射方向を向く複数個の噴出口を
開口してあり、下端面を精錬容器の底に着けて
配置するから、加圧筒は金属溶融浴と同じ温度
となり、噴出口から加圧筒内に浸入する金属溶
融浴と外部の金属溶融浴の温度差がない。
２ 加圧筒内を負圧にする必要がないので吸引装
置が必要ない。
置が必要ない。
３ 蓄圧タンクから急激に加圧筒内に不活性ガス
を送入するから、加圧筒内の金属溶融浴は噴出
口から外方へ勢いよく噴出するが、噴出口が小
径であるので加圧筒内の圧力が高まり、その高
圧によつて噴出口から噴流する金属溶融浴は極
めて高速度となり、かつ噴出口は放射方向に向
いて複数個開設されているので四方へ流動し、
容器内壁面に当接し、環流し、金属溶融浴全体
に乱流を起させて撹拌させる、 等の作用及び効果がある。
を送入するから、加圧筒内の金属溶融浴は噴出
口から外方へ勢いよく噴出するが、噴出口が小
径であるので加圧筒内の圧力が高まり、その高
圧によつて噴出口から噴流する金属溶融浴は極
めて高速度となり、かつ噴出口は放射方向に向
いて複数個開設されているので四方へ流動し、
容器内壁面に当接し、環流し、金属溶融浴全体
に乱流を起させて撹拌させる、 等の作用及び効果がある。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第３図は本発明に係る加圧筒を精錬容器に配
置した状態を示す断面図である。
る。第３図は本発明に係る加圧筒を精錬容器に配
置した状態を示す断面図である。
精錬容器４は公知の通常のもので、中に溶鉄の
ような金属溶融浴５が収容されている。前記精錬
容器４中には加圧筒６を立置している。該加圧筒
６は耐熱素材で円筒状に形成し、上蓋６ａには内
方へ連通するパイプ７を付設し、該パイプ７の先
端部は蓄圧タンク８に接続している。
ような金属溶融浴５が収容されている。前記精錬
容器４中には加圧筒６を立置している。該加圧筒
６は耐熱素材で円筒状に形成し、上蓋６ａには内
方へ連通するパイプ７を付設し、該パイプ７の先
端部は蓄圧タンク８に接続している。
また、加圧筒６の下端周縁部には底板６ｂに接
して放射方向に複数個の噴出口１１，１１……を
開孔している。図面中符号９は送気弁、１０は放
気弁である。
して放射方向に複数個の噴出口１１，１１……を
開孔している。図面中符号９は送気弁、１０は放
気弁である。
上記構成において、蓄圧タンク８に不活性ガス
を圧縮蓄圧しておき、送気弁９を開放して一気に
蓄圧タンク８中の圧縮された不活性ガスを加圧筒
６に送気する。すると加圧筒６内の金属溶融浴５
ａは圧縮ガスに圧されて下降し、噴出口１１，１
１……から加速されて放射方向へ噴出する。噴出
された噴流体は精錬容器４の底部を外方へ向つて
激しく流動し、側壁面に当接して上昇して金属溶
融浴５中に放射方向の複数の環流を起させ、その
各環流がぶつかり合つて乱流となつて、金属溶融
浴５全体を撹拌する。
を圧縮蓄圧しておき、送気弁９を開放して一気に
蓄圧タンク８中の圧縮された不活性ガスを加圧筒
６に送気する。すると加圧筒６内の金属溶融浴５
ａは圧縮ガスに圧されて下降し、噴出口１１，１
１……から加速されて放射方向へ噴出する。噴出
された噴流体は精錬容器４の底部を外方へ向つて
激しく流動し、側壁面に当接して上昇して金属溶
融浴５中に放射方向の複数の環流を起させ、その
各環流がぶつかり合つて乱流となつて、金属溶融
浴５全体を撹拌する。
この場合、蓄圧タンク８の容量が加圧筒６の容
量より大きい場合には、前記噴出口１１，１１…
…から金属溶融浴５中に不活性ガスが噴出するこ
とになり、この気流体によつても前記環流を助長
させ、かつ上昇気泡が乱流を助長するので、それ
を利用することもできるし、不活性ガスは溶鉄に
組成上の悪影響を及ぼさない。
量より大きい場合には、前記噴出口１１，１１…
…から金属溶融浴５中に不活性ガスが噴出するこ
とになり、この気流体によつても前記環流を助長
させ、かつ上昇気泡が乱流を助長するので、それ
を利用することもできるし、不活性ガスは溶鉄に
組成上の悪影響を及ぼさない。
金属溶融浴５中に不活性ガスを噴出させないよ
うにするには、加圧筒６と蓄圧タンク８の各容量
バランスをとればよく、また蓄圧タンク８の容量
を著しく大きなものとして、送気弁９を電気的に
制御して一定容量ごと送気するようにすることが
できる。
うにするには、加圧筒６と蓄圧タンク８の各容量
バランスをとればよく、また蓄圧タンク８の容量
を著しく大きなものとして、送気弁９を電気的に
制御して一定容量ごと送気するようにすることが
できる。
加圧筒６からの噴出は一回で充分に金属溶融浴
を撹拌させることができる。しかし、大きさ容量
によつては数回繰りかえす。その場合、前記放気
弁１０を開くことによつて加圧筒６内のガス抜き
をすることができ、加圧筒６のガスが抜けると金
属溶融浴は噴出口１１から自然流入するので、放
気弁１０を閉して再び送気弁９を開いて蓄圧タン
ク８から不活性ガスを一気に加圧筒６に送気加圧
する。これを数回繰り返す場合には前記のように
圧縮タンクを大型にしておいて送気弁の制御で数
次の送気をする場合と、第４図に示すように、加
圧筒１４に見あつた容量の圧縮タンク１２，１２
……を数個並設し、各々の送気弁１３，１３……
を所定時間ごとに開放する方法とがある。その場
合、放気弁１５の開閉動作と各送気弁１３，１
３，１３の動作を所定時間おきに作動させるよう
電磁弁制御タイマーを使用するようにすることが
できる。
を撹拌させることができる。しかし、大きさ容量
によつては数回繰りかえす。その場合、前記放気
弁１０を開くことによつて加圧筒６内のガス抜き
をすることができ、加圧筒６のガスが抜けると金
属溶融浴は噴出口１１から自然流入するので、放
気弁１０を閉して再び送気弁９を開いて蓄圧タン
ク８から不活性ガスを一気に加圧筒６に送気加圧
する。これを数回繰り返す場合には前記のように
圧縮タンクを大型にしておいて送気弁の制御で数
次の送気をする場合と、第４図に示すように、加
圧筒１４に見あつた容量の圧縮タンク１２，１２
……を数個並設し、各々の送気弁１３，１３……
を所定時間ごとに開放する方法とがある。その場
合、放気弁１５の開閉動作と各送気弁１３，１
３，１３の動作を所定時間おきに作動させるよう
電磁弁制御タイマーを使用するようにすることが
できる。
また、第４図に示すように、加圧筒１４の内部
圧力を高めるために、上方を大径に、下方を小径
に構成することもできる。
圧力を高めるために、上方を大径に、下方を小径
に構成することもできる。
また噴出口１４ａ，１４ａ……を放射方向に複
数個配設し、かつ噴出口の向きを放射軸に対して
一方向（図面では時計回りの方向）に傾斜させて
いる。この構成によれば、噴出口１４ａ，１４ａ
……から噴出される金属溶融浴１６は渦流を生
じ、乱流撹拌を助長する効果がある。
数個配設し、かつ噴出口の向きを放射軸に対して
一方向（図面では時計回りの方向）に傾斜させて
いる。この構成によれば、噴出口１４ａ，１４ａ
……から噴出される金属溶融浴１６は渦流を生
じ、乱流撹拌を助長する効果がある。
加圧筒の素材としては任意であるが、セラミツ
ク等であつても破片が溶解して溶鉄中に混入する
とその溶鉄すべてが不良品になるので注意しなけ
ればならず、本発明にあつては鋼材を使用する。
鋼材を使用する場合、耐熱性の問題があるが、蓄
圧タンクからの送気は一回で充分なので、使用時
間は短時間ですみ、使い捨てにしてよく、仮りに
溶融することがあつて混つても、同質素材なら問
題はない。勿論、鋼、セラミツク等の単独、併
用、積層等の使用ができる。
ク等であつても破片が溶解して溶鉄中に混入する
とその溶鉄すべてが不良品になるので注意しなけ
ればならず、本発明にあつては鋼材を使用する。
鋼材を使用する場合、耐熱性の問題があるが、蓄
圧タンクからの送気は一回で充分なので、使用時
間は短時間ですみ、使い捨てにしてよく、仮りに
溶融することがあつて混つても、同質素材なら問
題はない。勿論、鋼、セラミツク等の単独、併
用、積層等の使用ができる。
前記蓄圧タンクの容積は100、圧力20Kg／cm2
程度で、噴出口からの噴出スピードは５ｍ／
1min以上を保持して容量100トンの溶鉄等を１分
間ぐらいの間に充分撹拌し偏析を防止することが
できる。
程度で、噴出口からの噴出スピードは５ｍ／
1min以上を保持して容量100トンの溶鉄等を１分
間ぐらいの間に充分撹拌し偏析を防止することが
できる。
なお本発明は前記構成に限定されるものではな
く、例えば前記噴出口も加圧筒の下端部をノズル
状に細く絞つたり、扁平状に小径口としたり、８
字状開口としたりすることができる。
く、例えば前記噴出口も加圧筒の下端部をノズル
状に細く絞つたり、扁平状に小径口としたり、８
字状開口としたりすることができる。
第１図、第２図は他の取鍋の断面図、第３図以
下本発明に係り、第３図は精錬容器と加圧筒の断
面図、第４図は他の実施例を示す精錬容器と加圧
筒の断面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ断面
図。 ４……精錬容器、５，５ａ……金属溶融浴、６
……加圧筒、６ａ……上蓋、６ｂ……底板、７…
…パイプ、８……蓄圧タンク、９……送気弁、１
０……放気弁、１１……噴出口、１２……蓄圧タ
ンク、１３……送気弁、１４……加圧筒、１４ａ
……噴出口、１５……放気弁、１６……金属溶融
浴。
下本発明に係り、第３図は精錬容器と加圧筒の断
面図、第４図は他の実施例を示す精錬容器と加圧
筒の断面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ断面
図。 ４……精錬容器、５，５ａ……金属溶融浴、６
……加圧筒、６ａ……上蓋、６ｂ……底板、７…
…パイプ、８……蓄圧タンク、９……送気弁、１
０……放気弁、１１……噴出口、１２……蓄圧タ
ンク、１３……送気弁、１４……加圧筒、１４ａ
……噴出口、１５……放気弁、１６……金属溶融
浴。
Claims (1)
- １ 蓄圧タンクに連結したパイプを先端部に付設
し、下端部に小径噴出口を開口した加圧筒を金属
溶融浴を収容した精錬容器内に配置すると共に蓄
圧タンクから急激に圧縮気体を加圧筒に送気して
前記噴出口から噴流体を噴出させることによつて
金属溶融浴に乱流を起させることを特徴とする金
属溶融浴の偏析防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3771784A JPS60181220A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 金属溶融浴の偏析防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3771784A JPS60181220A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 金属溶融浴の偏析防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60181220A JPS60181220A (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0140887B2 true JPH0140887B2 (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=12505264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3771784A Granted JPS60181220A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 金属溶融浴の偏析防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60181220A (ja) |
-
1984
- 1984-02-28 JP JP3771784A patent/JPS60181220A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60181220A (ja) | 1985-09-14 |
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