JPH06145758A - 羽口を密封するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、冶金学的反応容器の耐火性
ライニングに設けられた羽口および供給管から制御不能
な態様で散逸する媒体を可及的に低減し、それによって
同媒体の適用の損失を低減すると共に、好ましくない効
果を低減する方法および装置に関する。 【構成】 上記目的を達成するために本発明の方法は、
媒体を冶金学的反応容器に供給するための羽口および供
給管とを密封するための方法において、これら供給シス
テムを前記反応容器のライニングに設け、前記媒体が逆
流することを防止するために、上記供給システムを組み
立てる間、前記羽口または供給管と囲繞する耐火材との
間に、弾性的または熱可塑的に変形可能な材料から成る
シールを設置し、上記シールを空気圧手段、油圧手段か
つ／または機械的手段により調節可能な圧縮力で一定に
保持することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冶金学的反応容器内の
媒体のための羽口管と供給管とを密封するための方法お
よび装置に関する。上記供給システムは、耐火性のライ
ニングに設けられる。前記媒体が逆流することを防止す
るために、前記供給システムを組み立てる際、弾性的ま
たは熱可塑的に変形する材料から成るシールが、前記羽
口または供給管と周囲の前記断熱材料の間に設けられ
る。

【０００２】

【従来の技術】後処理、つまり第２の冶金学的プロセス
はもとより、金属を生産、処理するための種々の冶金学
的方法において、処理容器の耐火材に強固に設けられた
供給システムから媒体が供給される。冶金学的還元およ
び精錬方法において、大量のガスを導入するために、一
般的に２つまたは３つの同心配置された管を具備する羽
口が使用される。これに対して、種々のガスパージ法の
ために種々の寸法、形状の多孔性のプラグが使用するこ
とが可能であり、該プラグはガスを通過させ単にガス供
給管を洗浄するための指向性の空隙または小さな経路を
有している。冶金学的反応容器の金属浴面の上側および
下側の耐火性ライニングに羽口を設ける適用は、炉底吹
き酸素転炉の製鋼精錬において周知となっている。この
場合羽口は２つ同心配置された管を具備している。これ
により、間欠的に粉末石灰を含有する酸素が中心の管を
介して浴面の下から精錬炉に供給される。該羽口が早期
に燃焼により損耗することを防止するために、羽口を保
護する媒体、通常気体または液体の炭化水素を中心管と
外側の羽口管との間に供給する。製鋼精錬炉の酸素供給
羽口を保護するためのメタンの適用例が、フランス特許
公報第１４５０７１８号に開示されている。該公報にお
いて、２つの同心管を具備する銅製の羽口を用いて１２
０ｋｇの実験転炉で製鋼精錬テストに関して説明されて
いる。酸素量に対して含有メタンは２１．２５％であっ
た。

【０００３】アイゼンベルク−ゲゼルシャフト マキシ
ミリアンシェッテ ミットベシュレンクテルハフツング
の１９６８年のＯＢＭプロセスを発展させて、複合吹き
式のＫＭＳプロセスが世界的に導入された。浴面の上側
と下側に酸素を吹き込む適用が、英国特許公報第２０１
１４７７号と、ヨーロッパ特許公報第００３０３６０号
に記載されている。ヨーロッパ特許公報第０２３６８０
２号と同様に、２つの同心管を具備し燃料と鉱石と酸素
ガスとを供給する浴下側の羽口を使用する、鉄鉱石を還
元、精錬する方法が公知となっている。羽口が燃焼によ
り早期に損耗することを防止するために、気体または液
体の炭化水素、主に天然ガス、プロパン、軽油を環状の
間隙に適用している。羽口を保護する媒体の一部が、羽
口を直接保護し制御不能な態様でライニング内に拡散す
るために失われることがあることが当業者に周知となっ
ている。他の事項と共に製鋼転炉において測定すること
により、該転炉の羽口が設けられてる約１ｍの炉底ライ
ニングに、３バールを張架する気体圧力が発生し、そし
て後方に流れる気体は羽口を保護するための媒体、この
場合プロパンであることが明らかとなった。拡散して散
逸したガス量は、羽口を保護するために供給したガスの
２５％から最大５０％にのぼる。これにより羽口を保護
する実際の目的の大きな割合が失われていることが理解
される。

【０００４】鋼浴内の汚染物質や有毒物質を処置するた
めのプロセスが近時公知となっている。該プロセスにお
いて、浴下側の羽口を介して精錬炉に供給された危険な
媒体が逆流する危惧がある。こうしたプロセスは米国特
許公報第４６０２５７４号に記載されている。羽口に供
給された媒体の逆流や拡散による上記損失が好ましくな
いことは言うまでもない。羽口に供給された媒体が利用
されずに失われることの経済的損失に加えて、容器の種
々の開口部に火炎が形成されたり、或いはこれらの部分
が過熱したりする等の他の効果もある。分化した炭化水
素から炭素がライニングに付着することもある。これに
よりブロック材料が還元されて、耐火材の耐久性が短縮
される。羽口を保護するために軽油を使用する場合、そ
の逆流により悪臭が広がると共に、危険物質を処理する
プロセスでは羽口に供給された媒体が制御不能な態様で
拡散することを防止することが特に重要である。羽口を
保護する媒体の損失を低減するために様々な開発が行わ
れてきた。例えば、耐火性のブロックにシートでガス供
給システムを囲繞したり、或いはラビリンス型の密封シ
ステムを備えたり、種々のパテや密封ペーストを羽口管
と耐火材との間に設けたり、或いは外側の羽口管にエナ
メル被覆を施す等の手段が講じられた。然しながら、現
在までにこれらの試みは成功していない。

【０００５】米国特許公報第４５０９９７７号とドイツ
特許公報第４０２５９５６Ａ１号では、これら媒体供給
システムを組み立てる際に羽口管と供給管との間にシー
ルを設けて上記媒体の逆流を防止している。上記シール
は弾性的または熱可塑的に変形する材料から成る。然し
ながら、シール材料が縮小するために密封効果が長い操
業時間に渡って維持されない。ヨーロッパ特許公報第０
３５６９４３号は、冶金学的トルクのライニングの耐磨
耗性羽口を開示する。該羽口は、耐火性のライニングよ
りも低い熱伝導率の材料から成る層を羽口の外面に適用
することを特徴とする。羽口管金属と適用された断熱層
との間の熱膨張の差異を補償するために、中間装置を使
用することもできる。この方法によれば、耐久性が５４
バッチの精錬プロセスから６０バッチの精錬プロセスに
増加する。ＫＭＳ転炉の炉底の損耗速度は、１７００°
Ｃの湯出し温度の一回のバッチに対して約１ｍｍであ
る。これは約８００バッチに相当する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、冶金学的反
応容器の耐火性ライニングに設けられた羽口および供給
管から制御不能な態様で散逸する媒体を可及的に低減
し、それによって同媒体の適用の損失を低減すると共
に、好ましくない効果を低減する方法および装置に関す
る。羽口を保護するための媒体の実質的損失は、主にラ
イニングの背後に発生し、或いはライニング内に拡散す
るために生じる。従って、本発明の方法および装置の目
的は、羽口に供給される媒体の損失を除去または可及的
に低減し、耐火性ライニングの還元プロセスを抑えてタ
イニングの耐久性を改善するために、羽口保護媒体の拡
散により発生する炭素の付着を低減することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題は、請求項１に
記載された本発明の方法の特徴により解決される。本発
明の好ましい実施例は、請求項２から８に記載されてい
る。上記問題は、請求項９に記載された本発明の装置に
より解決される。本発明の好ましい実施例は、請求項１
０から１２に記載されている。羽口またはその他の供給
管から供給される媒体が、制御不能な態様で主に上記供
給システムを囲繞する多孔性のライニグを介して拡散
し、耐火性のライニングの背後を通過する。そして該ラ
イニングの背後において、それらは検知可能であること
が当初より予想された。当業者は、また、周知のシール
手段、例えば耐火性のシール物質を揺すり入れ、或いは
外側の羽口管にエナメルを被覆し、或いは上記ヨーロッ
パ特許公報第０３５６９４３号に開示された方法をを羽
口に適用すれば、ライニングの通気性によりライニング
を通過するガスのみが制御不能に散逸すると考えた。こ
の考えは、然しながら、少なくとも短い時間シール効果
を改善する米国特許公報第４５０９９７７号とドイツ特
許公報第４０２５９５６Ａ１により論破された。

【０００８】当業者の考えとは反対の予期しない方法
で、本発明の方法は既述の好ましくないガスおよび／ま
たは液体が冶金学的反応容器から散逸することを除去し
た。例えば本発明の方法を適用しない場合、酸素羽口の
使用後、つまり精錬の開始と共に２．５バールの圧力が
ＫＭＳ製鋼転炉の炉底ライニングの背後に生じる。ガス
分析の結果からこの圧力は羽口を保護するために供給さ
れた媒体により発生することが確認された。本発明の方
法の適用後は、同一の条件下でライニングの背後には発
生しなかった。２つ或いはそれ以上の同心管または単一
のガス供給管から成る羽口を組み立てる際、金属管と周
囲の耐火性材料との間にシールが設けられる。上記シー
ルは、羽口近傍の温度に対して永久に弾性を維持する材
料から成る。例えば、主にシリコンゴムや永久的な弾性
を有するシリコンパテや同様の材料の特殊なゴムが有効
である。上記シール材料は、組立の間または組み立て後
に供給システムと周囲の耐火材料との間に設けられる。
圧縮された、つまり予め圧縮されたシールまたはシール
システムを使用可能である。この圧縮力は、例えば設置
後に膨張させることによりシール材料それ自体により与
えてもよい。例えば、２つ或いはそれ以上の成分を含有
する種々の材料をベースとし、混合した後膨張させたプ
ラスチックを利用することができる。耐火材料等の無機
材料を粉砕または繊維状にして、好ましくはそれらを、
例えば膨張粘土やバーミキュライト等の膨張材料と混合
して使用することができる。

【０００９】本発明によれば、前記シールは適当な空気
圧手段、油圧手段または機械的手段による調節可能な圧
力の下で一定に保持される。本発明の方法の利点は、圧
縮可能なシール、特にパッキンを利用できる点である。
支持リング上にパッキンコードの１つ或いはそれ以上の
層を形成する。前記支持リングは媒体供給システムの外
側の管に強固に取着されている。そして羽口または少な
くとも外側の羽口管を設置した後、上記パッキンを、例
えばネジの形成されたスリーブ等の機械的アクチュエー
タにより直接または伝達部材を介して圧縮する。本発明
によれば、上記圧縮は、羽口を設置する際または所定の
時間々隔で機械的アクチュエータにより調節可能であ
る。前記羽口管を囲繞する中空の空気圧または油圧ピス
トンにより前記シールを圧縮することは特に好ましい。
また、上記機械的手段と空気圧手段と油圧手段とを組み
合わせてもよい。

【００１０】前記シールは、平坦なコイルバネにより適
宜に一定に圧縮される。本発明の更なる特徴によれば、
前記シールに作用する圧縮力は時間に依存するかたちで
一定に、或いは高くまたは低く調節される。例えば、温
度により誘導されるシールの時効の兆候を中和するため
に、操業時間と共に前記シールの圧縮力を増加すること
が有効であることは言うまでもない。然しながら使用す
るシールにより所定時間経過後に圧縮力を低減すること
にも利点はある。また、前記シールに作用する圧縮力
を、その最大値と最小値との間で均等にまたは交互に変
化させて所定の時間パターンでシールを一定に変化させ
ることは、本発明の範囲に包含される。本発明によれ
ば、前記シールまたはパッキンを圧縮する圧縮力に上
限、下限はないが、５ｋｇ／ｃｍ² から５００ｋｇ／ｃ
ｍ² 、好ましくは１０ｋｇ／ｃｍ²から５０ｋｇ／ｃｍ
² の間で本発明の方法を適用することが実際上有効であ
ることは言うまでもない。前記シールの取着位置は、羽
口の全長および単純なガス供給管の全長に渡って基本的
に自由に選択可能である。上記媒体供給手段、例えば転
炉の炉底の酸素羽口は、その操業時間において一定に損
耗するので、本発明の方法は密封装置のための取着位置
を選び、好ましくは前記パッキンを外側、つまりライニ
ングの低温側で、該ライニングを貫通する羽口の中心よ
りも低い位置に配置する。

【００１１】前記シールは前記媒体供給システムを組み
立てるときに設置される。これは、新規の組立および補
修後の各組立、例えば羽口の組立をも意味する。例え
ば、浴面の下の多重管式の供給羽口を有する製鋼転炉ま
たは還元精錬のための反応容器の操業時間の間の休止時
間において、損耗した羽口管は対応する新たな羽口管に
より交換される。この新たな羽口管または通常完全な羽
口管を設置する間に、前記パッキンの全て或いは一部を
その圧縮システムを使用して交換することは、また、本
発明の範囲に包含される。既述の複管式の羽口およびガ
ス供給管等の媒体供給システムはパイプを意味してお
り、従って円形の断面を有している。然しながら、本発
明の方法は、円形断面の媒体供給システムに限定されな
い。例えば矩形、楕円形、多角形等の如何なる断面に対
しても適用可能である。

【００１２】本発明の驚異的な効果は、前記羽口の鋼製
管と耐火材との間に環状の薄い間隙が形成され、また、
セラミックシール、振盪コンパウンド（シェイキング・
コンパウンド）またはシールを前記羽口管を中心として
上記環状の間隙に使用するとき、鋼と耐火材との間の大
きな熱膨張差のために、そして前記供給システムにより
供給された気体および／または液体の媒体が上記間隙に
逆流する事実に基づいていると考えられる。ＫＭＳ製鋼
転炉の炉底ライニングの背後に形成される圧力の増加の
操業時間に対する観察より上記仮定が裏付けられる。本
発明による方法の密封の限界が、こうして周囲の耐火材
の通気性により決定される。つまり、耐火材を直接通過
して拡散するガスが、予想通り、本発明により実質的に
低減される。通気性の低く機械的強度の高い耐火材を、
羽口の直近部位に使用することは好ましい。例えば、通
気性を低減するためにマグネサイト−カーボン・ブロッ
ク、好ましくは１０％から２０％炭素を含有するこの種
のブロックを使用することが有効であることが証明され
ている。また、この種のブロックを次いでピッチで含浸
することが好ましいことも証明されている。本発明の方
法が、前記媒体供給システムの周囲の耐火材の品質に依
存していることは言うまでもない。冶金学的容器のライ
ニングは、例えばアルミニウム含有量の多いコランダム
やマグネサイトまたはマグネサイト−シリコン・ブロッ
クとドロマイトより成るクロッグで形成してもよい。

【００１３】特別な適用のために、機密性で強度の高い
溶融鋳造ブロック、例えば種々の品質で静圧成形したブ
ロックから成るコランダムが有効であることが証明され
ている。通常の耐火性ライニングの中間層として羽口管
を形成するためのみに、特別な形状または管状の上記溶
融鋳造ブロックまたは静圧成形ブロックを使用すること
は本発明の範囲に包含される。本発明の密封システム
は、前記媒体供給手段と主として機密で強度の高い耐火
材との間の間隙で作用する。例えば、溶融鋳造または静
圧成形材料から成る管を羽口の全取着長さに使用する
と、或いはパッキン領域にのみ使用することには利点が
ある。上記管は継ぎ目が全く無いか、或いは非常に少な
く、機密性を高めると共に機械的強度を高めて高い圧縮
力でパッキンを圧縮可能と成っている。複管式の羽口ま
たは単なる供給管に加えて更に補助管を使用してもよ
い。この補助管は、周囲の耐火性ライニングに形成され
た羽口を密封するための既述の方法に従って設けられ、
例えば羽口等の通常の媒体供給システムの補助として機
能しする。子の場合上記媒体供給システムは、冶金学的
容器の外側で前記補助管から密封される。冶金学的反応
容器の羽口および媒体供給管を密封するために本発明の
方法において好ましく使用される既述のシール、特に圧
縮されるパッキンの基本構造を、経験的な数値を以て更
に詳細に説明する。以下の記載において「羽口」の用語
は、２つ或いは複管式の羽口の外側の羽口管と、パージ
用コーンまたは多孔性プラグのための単なる供給管の両
方を包含するものとする。管情報は、また非円形断面に
相似的に適用される。

【００１４】羽口は通常外側から、つまり容器の鋼鉄製
プレートまたは耐火材の低温側から耐火製の成形ブロッ
クに穿孔または形成された羽口経路に挿入される。シー
ルまたはパッキンが羽口管と耐火材との間の間隙に配置
される。該シールは、前記羽口管に強固に取着された支
持部の一方の側に設けられる。上記パッキンは耐火材の
低温側の近傍において、鋼製ジャケットから羽口のチッ
プの方向に約５０ｍｍから５００ｍｍ、好ましくは１０
０ｍｍから３００ｍｍの深さに設けられる。本発明によ
れば、前記シールまたはパッキンは機械的アクチュエー
タ、例えば前記羽口管のネジと係合するネジが外側に形
成されたネジスリーブにより圧縮される。特殊レンチを
使用して該ネジスリーブを回して前記パッキンを好まし
く圧縮する。該ネジスリーブを羽口のチップから、つま
り容器の内側からネジ込むか、或いは外側からネジ込む
かは問題にならないことは言うまでもない。前記パッキ
ンは、前記支持部と前記ネジスリーブとの間に配置され
なけいばならない。本発明は、中間リングと共に或いは
中間リングを省略して、前記パッキンと前記ネジスリー
ブとの間に平坦なコイルバネを配置して１ｃｍから１０
ｃｍ、好ましくは２ｃｍから５ｃｍ圧縮することにより
有利に改善される。

【００１５】機械的アクチュエータにより圧縮されたパ
ッキンに従い、時間に依存して或いは熱により膨張する
シール材を使用することもできる。こうした膨張性のシ
ール材を、羽口の組立時に２つの固定された支持部の間
に配置したり、或いは羽口の設置後に、例えば空気式ま
たは電気式に駆動する圧入機により導入することができ
る。本発明の装置の特に有利な構成は、空気圧式または
油圧式に駆動するアクチュエータによりシールシステ
ム、特にパッキンに圧縮力を適用する点である。この目
的のために、管状の円筒部材を前記羽口管にスライド自
在に配置することができる。該円筒部材の外側端部は油
圧室または空気圧室において動作可能に構成され、上記
圧力室内の圧力によりダイとして前記シールに作用す
る。該油圧シリンダと前記シールとの間に中空の伝達部
材を移動自在に設けてもよいことは言うまでもない。多
数の実際上の適用において、適切な強度を有する平坦な
バネを使用することが有効であることが証明されてい
る。該バネはネジまたはその他の機械的手段により調節
可能な支持部を圧縮して、長いバネ行程に渡り一様な圧
縮力を以て前記シールに作用する。

【００１６】溶融金属を有する反応容器と浴面の下側の
羽口において危険な廃棄物、特に有毒ガス、有毒液、有
毒固体を処理する場合に本発明は非常に有利に適用でき
る。本発明の方法により、耐火性ライニングの供給羽口
の効果的に密封することにより上記危険物質の逆流が防
止される。例えば、製鋼浴の有毒な有機液体が問題なく
処理されている。本発明による方法は、また多孔性のプ
ラグにガス供給管を設置する場合に有利であることが証
明されている。上記プラグは小さな経路や複数の小さな
管を有する通気性の耐火材をとして、種々の実施例、例
えば、転炉や取瓶、反応容器等の冶金学的装置におい
て、精錬の浴挙動を改善するためにガスを供給する手段
として使用される。ガス供給管を前記プラグの耐火材に
セメントで固定すること、或いは鋼製のシート状のガス
分配経路またはプラグの金属ケーシングに溶接すること
が周知となっている。しばしば、金属と耐火材との間の
継ぎ目から漏れが生じる。本発明の方法は、該漏れを防
止可能であると共にガス供給管とプラグの接続を簡単化
する。金属リングまたはリングの一部が、前記パッキン
の支持部として上記ガス供給管に溶接される。次に、シ
ーリング・テープを螺旋状に巻いて数層としたパッキン
を配置して、前記管に形成されたネジ部と係合するネジ
スリーブまたはナットを配置する。前記パッキンを設け
た管をプラグの対応する孔に導入した後すぐに前記ナッ
トを螺着してパッキンを圧縮し、ガス供給管をパッキン
箱と共に気密に前記プラグ内に保持する。

【００１７】

【実施例】添付図の実施例に基づいて本発明を更に詳細
に説明する。図１に、５６ｍｍの直径を有する羽口経路
１が製鋼用転炉の炉底の耐火材料に配置されている。こ
の羽口経路は、外径４２ｍｍと３５ｍｍの２つの同心に
設けられた管２、３を具備する通常の酸素供給羽口であ
る。鋼製のリング４が外側の羽口管に溶接されて充填材
５の支持部を構成している。充填材５は、市販されてい
る一辺が約６ｍｍの正方形断面を有するグラファイト密
封テープを螺旋状に巻き付けた６層から成る。該市販さ
れているパッキン箱形の充填材はグラファイト−プラス
チック繊維の薄葉であり、約５００°Ｃの高温に適用す
るのに適している。ネジ部を形成したスリーブ７が、ま
た、前記羽口経路に気密に溶接または硬ろう付けされて
いる。組立に際して、前記羽口が、先ず、支持リング４
および充填材５を備え硬ろう付けされスリーブ７と共に
約７ｍｍ幅の環状間隙９に挿入される。次に、機械的ア
クチュエータ、つまり前記ろう付けされたスリーブと係
合可能なネジが形成されたスリーブ６が、前記間隙９に
挿入される。該スリーブ６には中空のレンチ（図示せ
ず）と係合するエンドピース８が設けられており、前記
レンチを使用して充填材５が充分に圧縮されるまでスリ
ーブ６を締結する。

【００１８】既述し図示した実施例において、スリーブ
６の締結および充填材５の圧縮は、前記底部の上側か
ら、つまり羽口の頂部から行われている。従って、該転
炉の炉底が操業している間に締め直すことが可能であ
る。その代わりに、前記充填材に圧縮力を与えた後に、
環状間隙９に羽口用の通常のセラミック密封材が振り入
れられる。前記充填材は、また低温側から圧縮力を与え
てもよいことは言うまでもない。図示するスリーブ６の
位置は、支持リング４により相似的に交換される。その
場合には転炉が休止している間、適当な補助具を使用し
て前記充填材の締め直しが可能である。本発明により板
バネを充填材５とスリーブ６との間に配置し、それを少
なくとも２ｃｍ圧縮することには特に利点がある。該バ
ネが前記充填材に一定の圧縮力を付与する。

【００１９】図２は、同様の２重管式の羽口を示してい
る。該羽口の内管１１を通して粉砕炭が主に窒素、アル
ゴン、一酸化炭素、二酸化炭素、天然ガスまたはプロパ
ン等のキャリアガスと共に、還元精錬炉の鋼浴面の下に
吹き入れられる。上記キャリアガスは、羽口保護のため
に環状の間隙１２に供給管１３を介して供給される。前
記羽口はフランジ１４を介して前記反応炉に強固に固定
されている。フランジ１４は容器の外壁１６に設けられ
た対応するフランジ１５にボルト１７により支持され
る。羽口経路１は直径５６ｍｍであり、断熱層１８と表
層１９とから成るレンガ積みされた２層の炉壁に形成さ
れる。充填材５のための支持部４が羽口管に強固に溶接
される。バネ２１の圧縮力が動作可能に設けられたリン
グ２０に作用する。バネ２１は、伝達部材２４、ピン２
５を介してボルト２６のナット２３により圧縮される。
ピン２５は移動可能な中空の伝達部材２６を介してバネ
２１に作用する。伝達部材２６の位置は、また、装着深
さや予想される熱負荷によりバネ２１により交換可能な
ことは言うまでもない。ピン２５は、その場合、リング
２０と同様の中間リングを介して上記バネに直接作用
し、それにより作用力が伝達部材２６に伝達される。図
示する実施例では、羽口経路１の直径は５６ｍｍであ
り、羽口管の外径は４２ｍｍである。従って、環状の間
隙の幅は約７ｍｍであり、断面積が１１ｃｍ²となる。
選定されたバネ力、約２００ｋｇに対して前記充填材に
は約１９ｋｇ／ｃｍ² の圧力が負荷される。圧縮された
バネの行程は約２５ｍｍであり、前記充填材に負荷され
る該圧縮力が、操業時間に渡って付与されるようにす
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明の方法を、ＫＭＳ転炉の炉底の酸
素供給式の羽口に適用する場合、特に有利である。ブロ
ック積みされた炉底の前記羽口は、ほぼ図２を参照して
説明したように密封される。ＫＭＳ転炉において、精錬
工程の間に約１２０００Ｎｍ³／ｈの酸素が８本の供給
羽口を介して精錬炉の炉底から供給される。早期の逆火
から上記羽口を保護するために、中心の酸素管と外側の
羽口管との間の環状の間隙から約８５０Ｎｍ³ ／ｈの天
然ガスが供給される。その多くの部分が、羽口と周囲の
ブロックとの間を介して失われる。これは、炉底の漏洩
している部分に火炎が形成されることから証明される。
この分散する火炎は、次いで、羽口の供給管における好
ましくない熱の発散となる。この過熱によりしばしば停
止する。本発明の方法を適用すれば、炉底に形成される
火炎が無くなり、羽口を保護するために必要なプロパン
は、羽口に何らの不利益を与えずに８５０Ｎｍ³ ／ｈか
ら３００Ｎｍ³ ／ｈに低減される。本発明の方法を還元
精錬用のパイロット転炉に適用したところ、同様に成功
を収めた。この種の反応炉の鋼浴の下側に設置される通
常の羽口では、拡散する羽口の保護ガス、つまり天然ガ
スにより容器のライニングに炭素が付着して、マグネサ
イト−クウローム・レンガに特異な損傷の兆候が発現す
る。これは、クローム−マグネサイト・レンガに含有さ
れる酸化鉄が還元されることによる効果である。本発明
の方法を適用することにより、羽口保護のために必要な
天然ガスの量が低減可能となるばかりか、クローム−マ
グネサイト・レンガから成る容器のライニングに発生す
る損傷を特に除去可能となる。本発明の適用範囲を更に
拡大し改良すること、例えば、前記充填材の配置を変更
することは、本発明に包含される。前記密封は、本発明
による金属と耐火材との間の継ぎ目に限定されない。耐
火材のセラミック製のシール管に使用することも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】羽口経路内の２重管羽口の長手方向断面図であ
る。

【図２】容器の外側から挿入された２重管羽口の長手方
向断面図である。

【符号の説明】

１…羽口管 ５…パッキン １８…ライニング １９…ライニング ２１…バネ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 媒体を冶金学的反応容器に供給するため
   の羽口および供給管とを密封するための方法において、 これら供給システムを前記反応容器のライニングに設
   け、 前記媒体が逆流することを防止するために、上記供給シ
   ステムを組み立てる間、前記羽口または供給管と囲繞す
   る耐火材との間に、弾性的または熱可塑的に変形可能な
   材料から成るシールを設置し、 上記シールを空気圧手段、油圧手段かつ／または機械的
   手段により調節可能な圧縮力で一定に保持することを特
   徴とする方法。
2. 【請求項２】 上記シールを、空気圧または油圧により
   駆動される前記羽口管を囲繞する中空ピストンにより圧
   縮することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記シールを平坦なコイルバネ（フラッ
   ト スパイラル スプリング）により圧縮することを特
   徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記シールに作用する圧縮力を一定に保
   持することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記シールに作用する圧縮力を時間によ
   り上昇または低減することを特徴とする請求項１から３
   の何れか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記シールに作用する圧縮力を最大値と
   最小値との間で均等にまたは交互に調節することを特徴
   とする請求項１、２、３、５の何れか１項に記載の方
   法。
7. 【請求項７】 前記シールに作用する圧縮力を５ｋｇ／
   ｃｍ² から５００ｋｇ／ｃｍ² 、好ましくは１０ｋｇ／
   ｃｍ² から５０ｋｇ／ｃｍ² の間で調節することを特徴
   とする請求項１から６の何れか１項に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記シールを外側領域、つまりライング
   を貫通する羽口の中心よりも下側のライニングの低温側
   に配置することを特徴とする請求項１から７の何れか１
   項に記載の方法。
9. 【請求項９】 冶金学的反応容器内の媒体に対して、羽
   口と供給管とを密封するための装置において、 これら供給システムが前記反応容器のライニングに設け
   られ、 前記媒体が逆流することを防止するために、弾性的また
   は熱可塑的に変形可能な材料から成るシールが、上記供
   給システムを組み立てる間、前記羽口または供給管と前
   記囲繞する耐火材との間に設置され、 上記シール（５）を空気圧手段、油圧手段かつ／または
   機械的手段（２１）により調節可能な圧縮力で一定に保
   持することを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】 前記手段（２１）が、空気圧または油
    圧により駆動され、かつ前記羽口管（１）を囲繞する中
    空ピストンを有していることを特徴とする請求項９に記
    載の装置。
11. 【請求項１１】 前記手段（２１）が、平坦なコイルバ
    ネを具備していることを特徴とする請求項９に記載の装
    置。
12. 【請求項１２】 前記シール（５）が、外側領域、つま
    りライング（１８、１９）を貫通する羽口（１）の中心
    よりも下側のライニング（１８）の低温側に配置されて
    いることを特徴とする請求項９に記載の装置。