JPH04304308A - 溶融金属の脱ガス促進方法 - Google Patents
溶融金属の脱ガス促進方法Info
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- JPH04304308A JPH04304308A JP9319691A JP9319691A JPH04304308A JP H04304308 A JPH04304308 A JP H04304308A JP 9319691 A JP9319691 A JP 9319691A JP 9319691 A JP9319691 A JP 9319691A JP H04304308 A JPH04304308 A JP H04304308A
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Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度金属の溶製に用
いられる真空精錬方法の脱ガス促進方法に関するもので
ある。
いられる真空精錬方法の脱ガス促進方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】例えば溶鋼を真空槽内に流出させること
によって脱ガスを行う方法としては、流滴脱ガス法がよ
く知られている。流滴脱ガス法とは、真空槽の上蓋上部
に設置した中間取鍋からノズルを介して真空槽内に溶鋼
を流出させ、圧力の急激な低下によって溶鋼中に溶解し
ているガスを放出させると共に、そのガス気泡の膨張・
破裂によって溶鋼を微細化し、表面積を増加させること
で脱ガス反応を促進させる精錬法である。
によって脱ガスを行う方法としては、流滴脱ガス法がよ
く知られている。流滴脱ガス法とは、真空槽の上蓋上部
に設置した中間取鍋からノズルを介して真空槽内に溶鋼
を流出させ、圧力の急激な低下によって溶鋼中に溶解し
ているガスを放出させると共に、そのガス気泡の膨張・
破裂によって溶鋼を微細化し、表面積を増加させること
で脱ガス反応を促進させる精錬法である。
【０００３】従って、微細化された溶鋼の粒径が小さい
程単位溶鋼当りの表面積が大きくなり、脱ガスが促進さ
れる。一方、この微細化効果は、圧力の低下に伴って発
生するガス量によって決定され、このガスは主にＣＯガ
スとＨ２ ガスである。但し、溶鋼への溶解量から計算
されるＨ２ ガスの発生量は少ないため、それのみでは
十分に溶鋼を微細化することは不可能である。
程単位溶鋼当りの表面積が大きくなり、脱ガスが促進さ
れる。一方、この微細化効果は、圧力の低下に伴って発
生するガス量によって決定され、このガスは主にＣＯガ
スとＨ２ ガスである。但し、溶鋼への溶解量から計算
されるＨ２ ガスの発生量は少ないため、それのみでは
十分に溶鋼を微細化することは不可能である。
【０００４】未脱酸溶鋼では酸素の含有率が多く、圧力
の低下に伴って炭素との反応によって多量のＣＯガスを
発生し、そのガスの膨張、破裂により溶鋼は微細化され
るが、脱酸溶鋼では、溶鋼中の酸素はＡｌ２Ｏ３ やＳ
ｉ０２として固定されているので、圧力の低下に伴って
炭素と反応することが少なくなる。そのために、発生ガ
スのみによる溶鋼の微細化は、必ずしも期待できるもの
ではない。
の低下に伴って炭素との反応によって多量のＣＯガスを
発生し、そのガスの膨張、破裂により溶鋼は微細化され
るが、脱酸溶鋼では、溶鋼中の酸素はＡｌ２Ｏ３ やＳ
ｉ０２として固定されているので、圧力の低下に伴って
炭素と反応することが少なくなる。そのために、発生ガ
スのみによる溶鋼の微細化は、必ずしも期待できるもの
ではない。
【０００５】そこで、溶鋼の微細化を促進させる方法と
して、本出願人は、真空槽に通じるノズルの側壁を貫通
する通気性を有しないガス羽口より、不活性ガスを溶鋼
中に吹き込む方法を、特願平２−９９８１３号において
提案した。この方法はガスを用いて溶鋼の微細化を促進
しようとするものであるが、このガスを用いないで微細
化を促進できれば、設備構造が簡略化でき、実用化面で
も有利である。そこで、ガスを用いない溶鋼の微細化促
進法として、本出願人は、更に、ノズル内にスパイラル
形状部を設け、流出する溶鋼に旋回力を与えて溶鋼の微
細化を促進する方法を、特願平２−１８８５０８号で提
案した。
して、本出願人は、真空槽に通じるノズルの側壁を貫通
する通気性を有しないガス羽口より、不活性ガスを溶鋼
中に吹き込む方法を、特願平２−９９８１３号において
提案した。この方法はガスを用いて溶鋼の微細化を促進
しようとするものであるが、このガスを用いないで微細
化を促進できれば、設備構造が簡略化でき、実用化面で
も有利である。そこで、ガスを用いない溶鋼の微細化促
進法として、本出願人は、更に、ノズル内にスパイラル
形状部を設け、流出する溶鋼に旋回力を与えて溶鋼の微
細化を促進する方法を、特願平２−１８８５０８号で提
案した。
【０００６】なお、ガスを用いないで液体を微細化させ
る方法としては、水や油の噴霧ノズルが既に実用化され
ている。これらの噴霧ノズルは液体の流路にスリットや
スパイラル状の溝を有するもので、液体に乱れや回転力
を付与することにより、微細化を促進している。従って
、原理としては、本出願人が特願平２−１８８５０８号
で提案した方法も、この噴霧ノズルと同様である。
る方法としては、水や油の噴霧ノズルが既に実用化され
ている。これらの噴霧ノズルは液体の流路にスリットや
スパイラル状の溝を有するもので、液体に乱れや回転力
を付与することにより、微細化を促進している。従って
、原理としては、本出願人が特願平２−１８８５０８号
で提案した方法も、この噴霧ノズルと同様である。
【０００７】しかし、この噴霧ノズルは、通常、金属性
であり、１６００℃以上の高温の溶鋼に適用することは
不可能である。これに対し、本出願人が提案した方法に
使用するノズルは、耐熱性、耐衝撃性に優れた耐火物を
使用すると共に、ノズルの外側を金属板で保護し、強度
を高めることによって溶鋼への適用を可能にしている。
であり、１６００℃以上の高温の溶鋼に適用することは
不可能である。これに対し、本出願人が提案した方法に
使用するノズルは、耐熱性、耐衝撃性に優れた耐火物を
使用すると共に、ノズルの外側を金属板で保護し、強度
を高めることによって溶鋼への適用を可能にしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本出願人が特願平２−
１８８５０８号で提案した脱ガス促進法は、ガスを用い
ることなく、精錬時における脱ガスを促進させることが
でるが、本発明者らのその後の実験によれば、ノズルの
構造上、スパイラル形状部が溶鋼流によって破損する可
能性を内在していることが判明した。また、溶鋼流全体
に旋回力を与えるため、ノズルを出た溶鋼の飛散分布は
ノズル直下付近に溶鋼が存在しない円環状になり、従っ
て、真空槽内における溶鋼粒の分布が不均一となって、
分散効果を向上させるという点から不利であることも判
明した。
１８８５０８号で提案した脱ガス促進法は、ガスを用い
ることなく、精錬時における脱ガスを促進させることが
でるが、本発明者らのその後の実験によれば、ノズルの
構造上、スパイラル形状部が溶鋼流によって破損する可
能性を内在していることが判明した。また、溶鋼流全体
に旋回力を与えるため、ノズルを出た溶鋼の飛散分布は
ノズル直下付近に溶鋼が存在しない円環状になり、従っ
て、真空槽内における溶鋼粒の分布が不均一となって、
分散効果を向上させるという点から不利であることも判
明した。
【０００９】本発明は、かかる問題点に鑑みて成された
ものであり、鋼種に関係なく、しかも微細化促進ガスを
用いずに真空下で溶融金属を可及的均一に飛散・微細化
すると共に、溶融金属流によってノズルが破損すること
もない、脱ガス促進方法を提供することを目的としてい
る。
ものであり、鋼種に関係なく、しかも微細化促進ガスを
用いずに真空下で溶融金属を可及的均一に飛散・微細化
すると共に、溶融金属流によってノズルが破損すること
もない、脱ガス促進方法を提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る溶融金属の脱ガス促進方法は、溶融金
属を真空槽内に流出させて真空脱ガス精錬を行う方法に
おいて、内部に、ノズル内の他の溶融金属通過部の内径
をＤ、ライフル角をθ、溝の数をｎとした場合、溝部の
長さＬが（π・Ｄ）／（ｎ・ ｔａｎθ）以上となるよ
うに形成したライフル（施条）形状の溝を備えたノズル
を通して前記真空槽内に溶融金属を流出させることとし
ているのである。そして、前記ノズルのライフル形状の
溝部の横断面積は、ノズル内の他の溶融金属通過部にお
ける横断面積の７０％以上となるように形成することが
効果的である。
に、本発明に係る溶融金属の脱ガス促進方法は、溶融金
属を真空槽内に流出させて真空脱ガス精錬を行う方法に
おいて、内部に、ノズル内の他の溶融金属通過部の内径
をＤ、ライフル角をθ、溝の数をｎとした場合、溝部の
長さＬが（π・Ｄ）／（ｎ・ ｔａｎθ）以上となるよ
うに形成したライフル（施条）形状の溝を備えたノズル
を通して前記真空槽内に溶融金属を流出させることとし
ているのである。そして、前記ノズルのライフル形状の
溝部の横断面積は、ノズル内の他の溶融金属通過部にお
ける横断面積の７０％以上となるように形成することが
効果的である。
【００１１】本発明において、ライフル形状の溝部の横
断面積を、ノズル内の他の溶融金属通過部における横断
面積の７０％以上となるように形成するのは、本発明者
らの実験によれば、７０％未満ではノズルを通過する溶
融金属を効果的に飛散、微細化し、かつ均一に分散させ
ることができないからである。
断面積を、ノズル内の他の溶融金属通過部における横断
面積の７０％以上となるように形成するのは、本発明者
らの実験によれば、７０％未満ではノズルを通過する溶
融金属を効果的に飛散、微細化し、かつ均一に分散させ
ることができないからである。
【００１２】また、本発明において、ライフル形状の溝
部の長さＬを、（π・Ｄ）／（ｎ・ｔａｎθ）以上とな
るように形成するのは、これ未満の場合は、溝部に流入
した溶融金属の一部が溝に沿って流れずに直線的に通過
することになり、溶融金属に旋回能力を付与する効果が
低下するからである。
部の長さＬを、（π・Ｄ）／（ｎ・ｔａｎθ）以上とな
るように形成するのは、これ未満の場合は、溝部に流入
した溶融金属の一部が溝に沿って流れずに直線的に通過
することになり、溶融金属に旋回能力を付与する効果が
低下するからである。
【００１３】
【作用】本発明に係る溶融金属の脱ガス促進方法は、内
部にライフル形状の溝を設けたノズルを用いることによ
り、ノズル中心付近の溶融金属には旋回力を付与せず、
ノズル孔外周部の溶融金属のみに旋回力を付与でき、そ
の力によって、ノズル流出後の溶融金属の分散均一化が
達成される。
部にライフル形状の溝を設けたノズルを用いることによ
り、ノズル中心付近の溶融金属には旋回力を付与せず、
ノズル孔外周部の溶融金属のみに旋回力を付与でき、そ
の力によって、ノズル流出後の溶融金属の分散均一化が
達成される。
【００１４】すなわち、本発明方法によれば、先ず、ノ
ズル内で溶融金属がライフル形状の溝によって旋回力を
付与される。但し、ノズル中心付近の溶融金属は旋回力
を付与されない。そして、ノズル出口に溶融金属が到達
するまでに旋回力を付与された溶融金属と、旋回力を付
与されなかった溶融金属が徐々に混合し、溶融金属はノ
ズル中心からの距離によって異なる旋回力を持つように
なり、ノズルから流出した溶鋼はその旋回力に応じた飛
散角で飛散する。
ズル内で溶融金属がライフル形状の溝によって旋回力を
付与される。但し、ノズル中心付近の溶融金属は旋回力
を付与されない。そして、ノズル出口に溶融金属が到達
するまでに旋回力を付与された溶融金属と、旋回力を付
与されなかった溶融金属が徐々に混合し、溶融金属はノ
ズル中心からの距離によって異なる旋回力を持つように
なり、ノズルから流出した溶鋼はその旋回力に応じた飛
散角で飛散する。
【００１５】
【実施例】以下本発明方法を図１〜図３に示す一実施例
に基づいて説明する。図１は本発明方法に使用するノズ
ルの縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３はノズ
ル内のライフル形状の溝２の詳細図である。
に基づいて説明する。図１は本発明方法に使用するノズ
ルの縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３はノズ
ル内のライフル形状の溝２の詳細図である。
【００１６】本発明方法は、例えば溶鋼を真空槽内に流
出させて真空脱ガス精錬を行う方法に適用され、図１に
示すように、真空槽内に通じるノズル１内にライフル形
状の溝２を形成し、ノズル１から流出する溶鋼に、ノズ
ル１の中心からの距離によって異なる旋回力を与えるこ
とを特徴としている。
出させて真空脱ガス精錬を行う方法に適用され、図１に
示すように、真空槽内に通じるノズル１内にライフル形
状の溝２を形成し、ノズル１から流出する溶鋼に、ノズ
ル１の中心からの距離によって異なる旋回力を与えるこ
とを特徴としている。
【００１７】ところで、本発明方法に用いるノズル１は
、耐火材からなるノズル本体１ａの外周を鋼板１ｂで覆
って保護し、その内部の溶鋼通過部に、ライフル形状の
溝２を設けた構成である。なお、図１〜図３において、
３はノズル出口、４は溝２部分における溶鋼通過部、５
はストレート部分における溶鋼通過部を示す。
、耐火材からなるノズル本体１ａの外周を鋼板１ｂで覆
って保護し、その内部の溶鋼通過部に、ライフル形状の
溝２を設けた構成である。なお、図１〜図３において、
３はノズル出口、４は溝２部分における溶鋼通過部、５
はストレート部分における溶鋼通過部を示す。
【００１８】次に、図１〜図３に示す構成のノズル１を
用いて、本発明方法を実施した際の溶鋼の飛散状況及び
脱ガス挙動を調査した結果について説明する。
用いて、本発明方法を実施した際の溶鋼の飛散状況及び
脱ガス挙動を調査した結果について説明する。
【００１９】本実験は、Ａｌ脱酸鋼を、図１〜図３に示
す構成のノズル１を介して、真空度１ｔｏｒｒ以下に減
圧された真空槽内に流出させることにより行った。その
結果を下記表１に示す。なお、表１におけるノズル径Ｄ
、ノズル出口径ｄ、ライフル角θ、ライフル形状の溝部
長さＬは夫々図１〜図３に示している。
す構成のノズル１を介して、真空度１ｔｏｒｒ以下に減
圧された真空槽内に流出させることにより行った。その
結果を下記表１に示す。なお、表１におけるノズル径Ｄ
、ノズル出口径ｄ、ライフル角θ、ライフル形状の溝部
長さＬは夫々図１〜図３に示している。
【００２０】
【表１】
【００２１】上記表１において、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５は
本発明方法を適用した場合の結果であり、溶鋼の飛散・
微細化状況は良好で、脱Ｈ率で約８０％以上、脱Ｎ率で
３０％前後の高い脱ガス率が得られているのが判る。
本発明方法を適用した場合の結果であり、溶鋼の飛散・
微細化状況は良好で、脱Ｈ率で約８０％以上、脱Ｎ率で
３０％前後の高い脱ガス率が得られているのが判る。
【００２２】本発明方法のうちＮｏ．４は、ライフル形
状の溝２の断面積の、ノズル１内の他の溶鋼通過部の断
面積に占める割合が、他のＮｏ．１〜Ｎｏ．３及びＮｏ
．５の実施例に比べて低いが、ライフル形状の溝２の長
さＬを、（π・Ｄ）／（ｎ・ ｔａｎθ）以上に確保す
ることによって脱ガス率の大きな低下はない。またＮｏ
．５は、ノズル出口径ｄを小さくした例であるが、他の
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の実施例に比べて、単位時間当りの
溶鋼処理量が減少した為、溶鋼の微細化が促進されて脱
ガス率がわずかではあるが向上している。
状の溝２の断面積の、ノズル１内の他の溶鋼通過部の断
面積に占める割合が、他のＮｏ．１〜Ｎｏ．３及びＮｏ
．５の実施例に比べて低いが、ライフル形状の溝２の長
さＬを、（π・Ｄ）／（ｎ・ ｔａｎθ）以上に確保す
ることによって脱ガス率の大きな低下はない。またＮｏ
．５は、ノズル出口径ｄを小さくした例であるが、他の
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の実施例に比べて、単位時間当りの
溶鋼処理量が減少した為、溶鋼の微細化が促進されて脱
ガス率がわずかではあるが向上している。
【００２３】一方、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９は比較例で、こ
のうちＮｏ．６はノズルとしてライフル形状の溝を持た
ない通常ノズルを用いた場合であり、脱ガス効果は小さ
い。また、Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９はライフル形状の溝を有
するノズルを用いたものではあるが、ライフル形状の溝
部の長さＬが（π・Ｄ）／（ｎ・ ｔａｎθ）未満であ
るために、脱Ｈ率は７０％前後、脱Ｎ率は２０％前後と
、本発明例に比べて低い値しか得られていない。Ｎｏ．
９のようにライフル角を増大しても、ライフル形状の溝
部の長さＬが短い為、脱ガス効果の著しい向上は望めな
い。
のうちＮｏ．６はノズルとしてライフル形状の溝を持た
ない通常ノズルを用いた場合であり、脱ガス効果は小さ
い。また、Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９はライフル形状の溝を有
するノズルを用いたものではあるが、ライフル形状の溝
部の長さＬが（π・Ｄ）／（ｎ・ ｔａｎθ）未満であ
るために、脱Ｈ率は７０％前後、脱Ｎ率は２０％前後と
、本発明例に比べて低い値しか得られていない。Ｎｏ．
９のようにライフル角を増大しても、ライフル形状の溝
部の長さＬが短い為、脱ガス効果の著しい向上は望めな
い。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、鋼種に関係なく、微細化促進ガスを用いることなく
、しかも溝部の断面積が大きいためにノズル内の溝部が
溶融金属流によって破損することがなく、ノズルから流
出した溶融金属粒を均一に分散・微細化し、脱ガスを促
進させることができる。
ば、鋼種に関係なく、微細化促進ガスを用いることなく
、しかも溝部の断面積が大きいためにノズル内の溝部が
溶融金属流によって破損することがなく、ノズルから流
出した溶融金属粒を均一に分散・微細化し、脱ガスを促
進させることができる。
【図１】本発明方法に使用するノズルの縦断面図である
。
。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】ノズル内のライフル形状の溝の詳細図である。
１ ノズル
２ ライフル形状の溝
Claims (2)
- 【請求項１】 溶融金属を真空槽内に流出させて真空
脱ガス精錬を行う方法において、内部に、ノズル内の他
の溶融金属通過部の内径をＤ、ライフル角をθ、溝の数
をｎとした場合、溝部の長さＬが（π・Ｄ）／（ｎ・
ｔａｎθ）以上となるように形成したライフル（施条）
形状の溝を備えたノズルを通して前記真空槽内に溶融金
属を流出させることを特徴とする溶融金属の脱ガス促進
方法。 - 【請求項２】 前記ノズルにおけるライフル形状の溝
部の横断面積が、ノズル内の他の溶融金属通過部におけ
る横断面積の７０％以上となるように形成したことを特
徴とする請求項１記載の溶融金属の脱ガス促進方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9319691A JPH04304308A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 溶融金属の脱ガス促進方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9319691A JPH04304308A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 溶融金属の脱ガス促進方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04304308A true JPH04304308A (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=14075829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9319691A Pending JPH04304308A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 溶融金属の脱ガス促進方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04304308A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015291A1 (fr) * | 1997-09-22 | 1999-04-01 | Katsukiyo Marukawa | Ajutage d'immersion |
| US20110179909A1 (en) * | 2008-08-07 | 2011-07-28 | Odenthal Hans-Juergen | Inlet nozzle for a degassing vessel for metallurgical melting operating according to the rh method |
| CN106141157A (zh) * | 2015-03-23 | 2016-11-23 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 用于钢水导流的防堵塞浸入式水口 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP9319691A patent/JPH04304308A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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