JPH02431Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、溶融金属に浸漬して不活性ガスを吹
込むランスパイプに係り、特に吐出される不活性
ガスの気泡を小さくして撹拌効果を高め、使用寿
命の大幅な延命が図れるランスパイプに関する。

従来の技術 周知のように製鉄業においては、例えば取鍋で
は非金属介在物の少ない清浄は溶鋼を得るために
溶鋼中の不純物を速やかに浮上させて除去し、あ
るいは脱酸剤等の処理剤を添加して溶融拡散する
ことが行なわれており、これらを促進する手段と
して取鍋の底部から、あるいはランスパイプの先
端部から溶鋼中に不活性ガスを吹込み、不活性ガ
スが浮上するエネルギーによつて溶鋼を撹拌させ
ている。

従来使用されている溶鋼撹拌用ランスパイプは
第３図に縦断側面図で示すように、最先端を閉塞
した所要の長さのガス導入用鋼鉄芯管（以下、芯
管と略す）１先端部のほぼ直角方向に、この芯管
１と連通したガス吹込み用鋼管２を設け、芯管１
とガス吹込み用鋼管２の外周を不定形耐火物３で
ライニングしたものである。このランスパイプを
例えば取鍋内の溶鋼中に浸漬して不活性ガスをガ
ス吹込み用鋼管２先端部の吐出口４から吹込む
と、溶鋼中に吐出した不活性ガスは気泡となり、
浮上する時のエネルギーによつて溶鋼を撹拌させ
るのである。

一方、ランスパイプには第３図に示した片側単
管式のもの以外に、例えばガス吹込み用鋼管２を
相対する方向に２箇所設けた両側単管式のもの、
または特開昭55−50413号公報に記載の「金属精
錬容器口付着地金の除去方法およびこの方法の実
施に用いるランス用ノズル」のように、複数のガ
ス噴出口を設けたもの、あるいは本出願人が先に
提案した実開昭59−160550号公報に記載の「溶融
金属処理用ランスパイプの冷却構造」のように、
ガス放出細管を放射状に設けたもの等があり、一
般に使用されている。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、片側および両側単管式のランス
パイプは、ガス吹込み用に用いる鋼管２を現在市
販されている圧力配管用炭素鋼鋼管の最小孔径の
ものにしても、その孔径は5.7φｍ／ｍであり、こ
れを用いて不活性ガスを吹込んだ場合、孔径寸法
が大きいために溶鋼中に吐出した不活性ガスは比
較的大きな気泡となり、撹拌効果の高いバブリン
グ処理が得られない。そのため、撹拌効果を高め
るために不活性ガスを多量に吹込むと、取鍋内溶
鋼の湯面上昇を招き、湯暴れ過大による危検性が
高くなつて安全性、撹拌効果に欠けると云う問題
がある。他方、湯暴れを抑制するために不活性ガ
スの吹込み量を少なくすると、吐出口４からガス
吹込み用鋼管２の孔内に溶鋼が浸入して局部的に
付着堆積し、外周をライニングしている不定形耐
火物３に余命があつても吐出口詰りにより使用不
能となり、短命に終るものが約20％程度も発生し
ていた。

また、前記特開昭55−50413号公報に記載のラ
ンス用ノズルは、複数のガス噴出口を設けたもの
ではあるが、炉口に付着堆積した地金を除去する
ためのものであり、ガスを四方へ拡散させる噴出
口では溶融金属処理用の不活性ガスを溶鋼中で微
細な気泡にして、撹拌効果を高めることはできな
い。

更に、前記実開昭59−160550号公報に記載のラ
ンスパイプは、耐火物層表面に溶融金属処理剤が
付着するのを防止するために冷却用ガスを吹込む
ものであり、たとえ芯管１にガス放出細管を接続
して溶融金属処理用の不活性ガスを吹込むように
しても、ガス放出細管を芯管１に直接接続した場
合は、機械的強度が大きい細管を用いない限り、
ライニング施工時に細管が変形して吐出口４が不
定形耐火物３層内に埋没し、使用不能になるもの
ができる等、製造上に問題があつた。

問題点を解決するための手段 本考案は、このような問題点を解消することを
目的としてなされたものであり、プレキヤストし
た所要数のガス吐出細管を芯管の先端側面部に、
ガス分配室を介して接続することにより製造時に
おける細管の変形を防止し、少量のガス吹込み量
で撹拌効果を高め得、使用寿命を大幅に延長する
ことができるガス吹込み用ランスパイプを提供す
るものである。

以下、本考案を第１図および第２図に示す一実
施例を参照し、第３図を共通する部分には同一符
号を用いて詳しく説明する。

本考案に係るガス吹込み用ランスパイプは第１
図に６本のガス吐出細管を扇形状に設けた場合の
縦断側面、第２図に第１図の矢視Ａ−Ａ断面を拡
大して示すように、芯管１の先端側面部に導管５
を介し不活性ガスを分配するガス分配室６を配設
して、芯管１とガス分配室６の外周に不定形耐火
物３層を設け、不定形耐火物３層内にガス分配室
６に連通し、かつプレキヤストした所要数のガス
吐出細管７が貫通して設けられている。

前記ガス吐出細管７は、所要数（実施例では６
本）を所定の長さに切断加工し、先端がランスパ
イプの先端部外径線上に合致するようにして揃
え、基端部を鉄製デイスク８に溶接、ねじ込み、
あるいはかしめる等通常の手段により固定し、ラ
ンスパイプ製造時におけるガス吐出細管７の変形
を防止するため、外周を芯管１等の外周をライニ
ングする不定形耐火物３と同質の不定形耐火物３
−１を用いてあらかじめプレキヤストする。

上記ガス吐出細管７の所要数は、不活性ガスが
吐出する間隔を狭め、吐出範囲を広くするために
は使用数を多くすればよいが、ランスパイプの軸
方向へ多く設けた場合は、吹込んだ不活性ガスが
浮上するエネルギーによつて溶融金属を撹拌させ
る効果が少なく、多くすることにはおのずから限
界がある。また、限られた範囲で多数設けた場合
は、ガス吐出細管７同士が密着した状態になり、
プレキヤスト時にガス吐出細管７間の隙間へ不定
形耐火物３−１を十分充填することができず、充
填密度が低くなつてプレキヤストした部分の耐侵
食性を低下させることとなる。逆に少ない場合に
は、不活性ガスを溶融金属中に吐出する際ランス
パイプ円周方向の間隔が広くなり、撹拌効果の高
いバブリング処理が得られない。そのため、ラン
スパイプの片側から不活性ガスを吹込む場合に
は、ガス吐出細管７を４〜８本使用することが適
当で望ましくは５〜６本であり、少なくとも先端
から1/2程度以上の範囲までは、プレキヤスト時
に大粗粒を含めて不定形耐火物３−１を充填する
ことができる10ｍ／ｍ程度以上の間隔をおいて設
けることが大切である。そして、プレキヤストさ
れた所要数のガス吐出細管７を装着した鉄製デイ
スク８は、凸型状に形成して芯管１の先端側面に
連設した導管５の底部にユニオン継手９を用いて
接続し、ガス分配室６を形成するが、鉄製デイス
ク８と導管５を溶接してガス分配室６を形成する
こともある。また、鉄製デイスク８にガス吐出細
管７をリング状に設けたり、あるいは基端側はリ
ング状に固定して先端側を厚みを持つた扇形状に
することができ、相対する側に導管５、ガス分配
室６、プレキヤストしたガス吐出細管７を設けて
両側吹きにすることもできる。更に、ガス分配室
６を芯管１と同心的に配設してランスパイプの円
周方向へガス吐出細管７を放射状に設けることも
でき、ガス分配室６の構造・形成手段、およびガ
ス吐出細管７の使用数・配設方法について、規制
するものでは無い。

そうして、最先端を閉塞した所要長さの芯管１
の先端側面に、導管５、ガス分配室６およびプレ
キヤストした所要数のガス吐出細管７を連通させ
て設けた後、それら１，５，６，７の外周に高ア
ルミナ質キヤスタブル等の不定形耐火物３を流し
込み、所定形状にライニングする。

作 用 このように構成した本考案のランスパイプは、
例えば取鍋内の溶鋼中に浸漬して不活性ガスを吹
込むと、不活性ガスは芯管１の先端から導管５を
経てガス分配室６に入り、ガス分配室６で均一に
分配されてガス吐出細管７内を通り、吐出口４か
ら溶鋼中に吐出されて微細な気泡となり、少量の
不活性ガスで広範囲に撹拌効果の高いバブリング
処理を行なうことができ、所要数のガス吐出細管
７外周をあらかじめプレキヤストすることにより
製造時に変形することなくガス吐出細管７の小孔
径化が図れ、小孔径化することにより地金の付
着・堆積を防止し、芯管１等の外周とガス吐出細
管７の外周に同質の不定形耐火物３，３−１を用
いることによつて、充填密度が高い一体化した目
地なしライニングを形成することができ、使用寿
命を大幅に延命させることができる。

実施例 ガス吐出細管７は、現在市販されている最小孔
径のステンレスパイプ（外径2.5φｍ／ｍ、内径
1.0φｍ／ｍ）を、ガス分配室６先端からランスパ
イプ外径線上までの寸法が中心位置で80ｍ／ｍに
なるように切断加工して６本準備し、先端ピツチ
15ｍ／ｍでランスパイプ外径線上に揃えて扇形状
に配し、基端を鉄製デイスク８に固定後あらかじ
め高アルミナ質キヤスタブルでプレキヤストした
ものを用い、鉄製デイスク８を芯管１の先端側面
に連設した導管５にユニオン継手９を用いて接続
し、ガス分配室６を形成した後、これらの外周に
プレキヤストした不定形耐火物３−１と同質の高
アルミナ質キヤスタブルを流し込み、不定形耐火
物３でライニングすることにより先端部外径寸法
が300φｍ／ｍである本考案のランスパイプを得
た。

比較例としてガス吹込み用鋼管２は、孔径が
5.7φｍ／ｍである圧力配管用炭素鋼鋼管を用い、
芯管１の先端片側に連設した後、これらの外周に
高アルミナ質キヤスタブルを流し込み、不定形耐
火物３でライニングすることにより先端部外径寸
法が300φｍ／ｍである従来構造のランスパイプ
を準備した。そして、本考案のランスパイプを従
来構造のランスパイプを用い、取鍋内の溶鋼中に
浸漬して不活性ガスを40／分宛吹込み、実炉テ
ストを実施した。

その結果、従来構造のランスパイプは、溶鋼中
に吐出した不活性ガスが比較的大きな気泡とな
り、撹拌効果の高いバブリング処理が得られなか
つたと共に、吐出口４からガス吹込み用鋼管２の
孔内に溶鋼が侵入して付着堆積し、12回までの使
用で使用不能になつたが、本考案のランスパイプ
は、溶鋼中に吐出した不活性ガスが微細な気泡に
なつて撹拌効果の高いバブリング処理が得られ、
外周をライニングしている不定形耐火物３に縦亀
裂が生じるまで連続して25回使用することができ
た。

考案の効果 以上説明したように本考案によれば、所要数の
ガス吐出細管外周をプレキヤストし、ガス分配室
を介して芯管の先端側面に接続した後、それらの
外周を不定形耐火物でライニングしたので、ラン
スパイプ製造時に変形させることなく小孔径の細
管を使用することができ、少量の不活性ガスで微
細な気泡を広範囲にわたつて生じさせ得、撹拌効
果の高いバブリング処理を行なうことができる。
また、吐出口詰りの激減と共に、ガス吐出細管周
りの不定形耐火物の損傷も軽微となり、使用寿命
を従来の２倍程度まで延命させることができて大
幅なコストダウンが図れる等、実用的効果が大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例を示
し、第１図は６本のガス吐出細管を扇形状に設け
た場合の縦断側面図、第２図は第１図の矢視Ａ−
Ａ断面拡大図、第３図は従来の片側単管式ランス
パイプの縦断側面図、図中の符号は下記の通りで
ある。 １……芯管、２……ガス吹込み用鋼管、３，３
−１……不定形耐火物、４…吐出口、５……導
管、６……ガス分配室、７……ガス吐出細管、８
……鉄製デイスク、９……ユニオン継手。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガス導入用鋼鉄芯管１の先端側面部に導管５を
   介し不活性ガスを分配するガス分配室６を配設し
   て、ガス導入用鋼鉄芯管１とガス分配室６の外周
   に不定形耐火物３層を設け、不定形耐火物３層内
   にガス分配室６に連通しかつプレキヤストした所
   要数のガス吐出細管７を貫通して設けたガス吹込
   み用ランスパイプ。