JPH055844U - 真空脱ガス炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空脱ガス炉における浸漬管部分の耐火材の
取替えに際してのれんが緩み、目地の開き、地金差しの
発生、れんがの脱落等の問題を解消できる構造の提供。 【構成】 真空槽の外側面から底部外側周面を形成する
鉄皮と、浸漬管を形成する円筒状耐火物の略中心に配置
された芯金とを連続せしめ、真空槽の鉄皮の底部外側周
面部を真空槽の内張りレンガの受け部としたことによっ
て、真空槽の底部外側周面を形成する鉄皮が真空槽部分
の内張りれんがを受ける構造としたので、浸漬管部分に
荷重が掛からず、浸漬管部分の耐火物の取替えに際して
脱落を生じることがない。また、浸漬管側芯金は比較的
低温の真空槽側鉄皮と連続し、鉄皮による冷却によっ
て、浸漬管れんがの目地開きの原因の一つとなる芯金の
熱膨張による伸びを抑えることにもなり、浸漬管れんが
の緩みによる脱落が防止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は極低炭素鋼を溶製するのに適した真空脱ガス炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】

かかる真空脱ガス炉として、例えば、特開昭５３−６７６０５号公報、特開昭 ６１−１３６６１３号公報に開示されており、比較的大きい内径を有する浸漬管 を取鍋内の溶鋼に浸漬し、浸漬管を真空引きすることによって取鍋内の溶鋼を浸 漬管内を上昇せしめると共に、不活性ガスを浸漬管の下方から導入して攪拌を行 うものがある。

【０００３】 この真空脱ガス炉における脱炭反応は、浸漬管内径の取鍋内径に対する比が０ ．４以上の場合に、不活性ガスの均一混合が良く行われて、吸い上げ溶鋼の表面 に泡立ち活性面の形成が盛んになり、さらに、最近の転炉の大型化に伴う取鍋の 内径が２５００ｍｍを超える現状においては、真空雰囲気に暴露される溶鋼表面 を広くし、脱炭、脱水素等の精錬効果を高めるためには浸漬管の内径が大きい方 が有効である。

【０００４】 また、かかる大径の浸漬管を有する真空脱ガス炉において、浸漬管の底部から 吹き込む不活性ガス量が多くなれば、浸漬管内の溶鋼表面に形成される気泡活性 面の盛り上がりが大きくなり、真空脱ガス炉内の真空度は比較的高い場合よりも 、５０トール以下、通常は、１トール程度の高真空度の場合の方が脱ガス、脱炭 性能は向上する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、かかる真空脱ガス炉における溶鋼精錬においては、浸漬管の溶鋼浸漬 部分の溶損が激しく頻繁に取替えなければならないが、溶鋼と接触しない上方部 分は浸漬部分と比較して溶損量は少なく左程頻繁な交換を必要としない。

【０００６】 ところが、上記の大径の浸漬管を使用する場合、取替え部分より上方のれんが 荷重を受ける受けれんがの形成が難しく、また、仮に、受けれんがを設けても、 頻繁な取替えによって、れんがが緩み、目地が開き、地金差しが発生したり、れ んがの脱落が発生し、差し替え量が増加する等の問題がある。

【０００７】 本考案において解決すべき課題は、内径が１０００ｍｍ以上で、浸漬管内径／ 取鍋内径の比が０．４以上の取鍋内の溶鋼に浸漬する円筒状浸漬管を有し、円筒 状浸漬管内における溶鋼吸い上げ面よりも上方位置に浸漬管の内径よりも大きい 内径を有する真空槽を形成した真空脱ガス炉における、浸漬管部分の耐火材の取 替え上の問題を解消する構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような大径の浸漬管部と浸漬管の内径よりも大きい内径を有す る真空槽とを有する真空脱ガス炉であって、前記真空槽の外側面から底部外側周 面を形成する鉄皮と、前記浸漬管を形成する円筒状耐火物の略中心に配置された 芯金とを連続せしめ、前記真空槽の鉄皮の底部外側周面部を真空槽の内張りれん がの受け部としたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

真空槽の外側面を形成する鉄皮が真空槽底部において段差を形成し、真空槽部 分の内張りれんがを受ける構造としたので、浸漬管部分に真空槽部分の内張りれ んがの荷重がかからない。

【００１０】 また、浸漬管内部の強度を維持する芯金は、外気と接している比較的低温の上 方の真空槽の外側面と底部の外側周面に形成された鉄皮と連続しているため、鉄 皮による冷却によって、浸漬管内張りれんがの目地開きの原因の一つとなる芯金 の熱膨張による伸びを抑えることにもなり、浸漬管内張りれんがの緩みによる脱 落が防止される。

【００１１】 本考案の真空脱ガス炉は、浸漬管が内径１０００ｍｍ以上の大径の浸漬管であ るが、上記のように、真空槽内張りれんがの荷重を真空槽底部の受け部で支える ので、浸漬管下端部にかかる荷重が大幅に減少し、かつ、芯金の熱膨張による伸 びを抑えることにより、浸漬管れんがの緩みが発生したとしても下端れんがの脱 落が起こらない。

【００１２】 浸漬管が取鍋内の溶鋼に浸漬されたとき、浸漬管の芯金は１０００℃程度に、 内張りれんがの厚み方向中央部の温度は１３００℃程度になる。芯金及び内張り れんがの熱膨張率は、１０００℃において芯金は約２％、内張りれんがは材質に より異なるが約１．４〜１．７％である。この熱膨張率の差により、浸漬管を取 鍋内の溶鋼に浸漬したときの円周方向の伸びは、芯金の方が内張りれんがよりも 大きくなり、れんがの目地が開き、緩みが生じる。この円周方向の伸びの差は、 浸漬管の内径が大きくなるほど大きくなり、一例として、芯金温度１０００℃、 内張りれんが中央部温度１３００℃、内張りれんが厚み２００ｍｍのとき、図２ に示すようになる。同図において、は芯金の円周方向の伸び長さ、は内張り れんがの円周方向の伸び長さ、は芯金と内張りれんがの伸びの差、は内張り れんがの脱落指数を表す。なお、内張りれんがの脱落指数は、浸漬管の寿命期間 （２００〜４００チャージ）の使用において全く脱落のない場合を１．０とし、 指数が高いほど脱落の発生頻度が高いことを示す。

【００１３】 従来の直胴型の真空脱ガス炉では、内張りれんがの全重量が浸漬管の下端部に 集中するために、浸漬管の内径が大きくなるとれんがの脱落が生じるが、本考案 の真空脱ガス炉では、大径の浸漬管であってもれんがの脱落は起こらない。

【００１４】 さらに、浸漬管内を上昇した溶鋼表面に形成された泡立ち活性面は、広がった 方が泡立ち面が拡大し、脱ガス能が増す。この意味から、浸漬管内における溶鋼 吸い上げ面よりも上方位置に浸漬管の内径寄りも大きい内径を有する真空槽を形 成し、吸い上げられた溶鋼表面の泡立ちをその広がった真空槽の底面部に形成す ることは精錬機能上、きわめて効率的である。

【００１５】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示す。

【００１６】 同図において、１は底部にＡｒガス吹き込みのためのガス吹込プラグ２を設け た内径が２５００ｍｍの取鍋を示し、３は取鍋１内の溶鋼Ｓに浸漬した真空脱ガ ス炉を示す。同真空脱ガス炉３は、内径が略１４００ｍｍの浸漬管４の部分とそ の上方に形成された内径が略２０００ｍｍの真空槽５の部分からなる。浸漬管４ の内径よりも大きい内径を有する真空槽５の部分のレベルは、真空槽５によって 吸い上げられた溶鋼のレベルＬよりも高い位置に形成されている。６は真空槽５ の外側面７と底部外側周面８を形成する鉄皮を示し、この鉄皮６は浸漬管４の芯 金９と連続し、その先端部にはれんが係止部１０を形成している。

【００１７】 真空槽５の鉄皮６の内側にはパーマれんが１１が配置され、さらにその内側に マグクロ質れんがからなる内張りれんが１２が形成されている。１３は鉄皮の底 部外側周面８の内部上面に形成された受け部１４に載置した受けれんがであって 、その上部のパーマれんが１１と内張りれんが１２を受けている。

【００１８】 本実施例の場合、受け部１４には受けれんが１３を設けているが、受けれんが を設けずに、鉄皮の底部外側周面８の段部となった鉄皮の受け部１４に真空槽の パーマれんがや内張りれんがを直接受ける構造でもよい。

【００１９】 この受け部１４を設けたことによって、真空槽５部分のれんが構造は全てこの 受け部１４で支持されることになり、浸漬管４には真空槽５のれんがの荷重は及 ばない。

【００２０】 浸漬管４の芯金９の内側にはマグクロ質の内張りれんが１５が配置され、芯金 ９の先端の係止部１０によって支持されており、さらにその外側は不定形耐火物 によって形成された外側耐火物層１６が形成されている。さらに１７は、浸漬管 ４の内周面に開口する不活性ガス吹き込みパイプを示す。

【００２１】 上記構造を有する真空脱ガス炉３は、真空形成によって浸漬管４内のレベルＬ まで溶鋼を吸い上げるとともに、取鍋１の底部に取り付けられたガス吹き込みプ ラグ２から吹き込まれる不活性ガスと、ガス吹き込みパイプ１７から浸漬管４の 一側内側面に沿って吹き込まれる不活性ガスとによって、溶鋼面の上方に泡立ち 活性部Ａが形成され、さらに浸漬管の他側に沿って流下し、溶鋼の循環流を形成 する。

【００２２】 その反応過程で、浸漬管の内側と先端部分は溶損し、浸漬管を取り替える必要 があるが、浸漬管には真空槽の部分のれんがの荷重はかかっていないので、比較 的簡単に浸漬管補修が可能となる。

【００２３】

【考案の効果】

本考案によって以下の効果を奏することができる。

【００２４】 （１）浸漬管部分の交換を短時間で簡単に行うことができ、真空脱ガス炉の稼働 率を向上できる。

【００２５】 （２）浸漬管の芯金にかかる重量を軽減でき、浸漬管部のれんが目地開きが防止 でき、目地部の先行損耗、溶鋼地金差しがなくなり、浸漬管寿命が向上する。

【００２６】 （３）内張りれんがの熱間吹付け補修等の保守作業が軽減できるので、維持費用 が低減できる。

【００２７】 （４）泡立ち活性面が広くなるため、精錬効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例を断面構造によって示す図で
ある。

【図２】 浸漬管内径と、円周方向の芯金と内張りれん
がの伸び長さ及びれんが脱落指数との関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 取鍋 ２ ガス吹込プ
ラグ ３ 真空脱ガス炉 ４ 浸漬管 ５ 真空槽 ６ 鉄皮 ９ 芯金 １０ れんが係
止部 １１ パーマれんが １２ 内張りれ
んが １３ 受けれんが １４ 受け部 １５ 内張りれんが １６ 外側耐火
物層 １７ ガスパイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 池崎 英二 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)考案者 瀧川 家光 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 内径が１０００ｍｍ以上で、浸漬管内
   径／取鍋内径の比が０．４以上の取鍋内の溶鋼に浸漬す
   る円筒状浸漬管と、同円筒状浸漬管内における溶鋼吸い
   上げ面よりも上方位置に浸漬管の内径よりも大きい内径
   を有する真空槽とを有する真空脱ガス炉であって、前記
   真空槽の外側面から底部外側周面を形成する鉄皮と、前
   記浸漬管を形成する円筒状耐火物の略中心に配置された
   芯金とを連続せしめ、前記真空槽の鉄皮の底部外側周面
   部を真空槽の内張りレンガの受け部とした真空脱ガス
   炉。