JPH07268442A

JPH07268442A - 溶融金属中への微細気泡吹込装置および介在物除去方法

Info

Publication number: JPH07268442A
Application number: JP6511994A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Kurokawa; 伸洋黒川; Kenji Saka; 健司坂; Yuzo Ogiso; 勇三小木曾; Takashi Miki; 三木　　隆
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1994-04-01
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】溶融金属中に微細気泡を多量かつ広範囲の領
域から吹込み、温度、成分の均一化促進にも有効な、溶
融金属からの非金属介在物の除去方法と装置を提供す
る。【構成】不活性ガスの微細気泡を供給する多孔性耐火
物部材と、前記耐火物部材内に埋設した不活性ガス吹込
パイプからなり、前記多孔性耐火物および不活性ガス吹
込パイプを、溶融金属容器の底部の全面または限定部分
に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属中において微
細気泡の吹込みを行う装置およびそれを利用した介在物
除去方法に関する。具体的には、製鋼分野のみならず、
その他の金属精錬分野に広く利用される技術であって、
温度、成分の均一化促進にも有効な、微細気泡の吹込に
よる溶融金属からの非金属介在物の除去方法および装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】以前より、金属製品の品質向上のため、
金属中の非金属介在物除去技術が様々開発されている。
それら従来技術の一つに、溶融金属中に微細な気泡を吹
込むことにより、金属精錬反応の促進や非金属介在物
(以下、単に介在物ということもある) の除去を行う技
術がある。

【０００３】例えば、日本鉄鋼協会講演文集CAMP-ISIJ
Vol.1 (1988) p.1161 〜1164には、大気圧下の溶鋼中に
微細気泡を吹込むことにより、介在物の除去効率が飛躍
的に改善されることや、気泡による減圧下での脱ガス効
率が大幅に改善されることが報告されている。

【０００４】また住友軽金属技報 Vol.26,No.2 (April
1985) p.21〜30には、アルミニウムの精錬においても、
微細気泡の吹込みが介在物の除去、脱ガスに効果的であ
ることが報告されている。すなわち、アルミニウムの溶
湯処理において、気泡を介在物の浮上分離に利用する場
合、微細気泡が多数発生するほど、気泡と液状金属との
接触表面積が増大し、気液間の反応が促進され、介在物
を捕捉し易く、かつ分離効果も大きいことが報告されて
いる。また、さらに微細気泡吹込みの別の効果として
は、気泡が溶融金属に表面で破壊する際の界面の乱れが
少なく、大気や保温材、スラグと溶融金属とが反応して
起こる汚染や、浮上した介在物の再巻き込みおよびスプ
ラッシュの飛散が少ないことが報告されている。

【０００５】このように、微細気泡の吹込の効果が知ら
れるにつれ、溶融金属中に微細な気泡を多量に発生させ
る技術開発が進められてきた。その最も一般的な従来技
術は、ポーラスノズルと称されている多孔質耐火物ノズ
ルを介して溶融金属中にガスを吹込む方法である。しか
し、このポーラスノズルは、一般に溶融金属と耐火物と
の濡れ性が悪いために、耐火物表面の微小孔から発生し
た気泡が合体して成長し、そのままでは微細な気泡を得
ることが極めて困難であった。

【０００６】この問題を解決するために、特開昭59−22
6129号公報では、溶融金属容器の底部に設けた多孔性耐
火物からなる吹込プラグを用い、吹込プラグの稼働表面
積100cm²当たり、吹込ガス量を14.2 Nl/分以下にする方
法が開示されている。

【０００７】また、特開昭58−58965 号公報には、タン
ディッシュの如き溶鋼収納容器の底に多孔質耐火物部材
を取付けて、溶鋼と多孔質耐火物部材との単位接触面積
当たり 0.016〜1.4 Nl/min・cm² の割合で不活性ガスを
吹込みつつ、容器下部に設けた電磁攪拌装置により溶鋼
を攪拌し、ガス吹込部の溶鋼流速を20cm/sec以上、80cm
/sec未満とする清浄鋼の製造方法が開示されている。

【０００８】また、特開昭58−116963号公報には、タン
ディッシュ、取鍋等の溶融金属容器の注出孔周辺部か
ら、耐火物面積当たり１ l/cm²・min 以下の不活性ガス
の微細化気泡を前記容器を流動する溶鋼に吹込むことを
特徴とする溶鋼の介在物除去方法が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来の微細気泡
吹込みによる介在物除去方法は、ポーラスノズルに代表
される比較的小断面積の多孔質耐火物部材を溶融金属容
器底部に設置する形で行われてきた。さらに気泡の合体
を防止するため、前述のようにいずれも非常に少量のガ
ス流量に限定せざるを得ない。

【００１０】かくして、従来の溶融金属容器に保持され
た溶融金属は、そのごく一部分のみに微細気泡が上昇す
ることになり、しかもガス流量が少量であるため、溶鋼
の循環も望めないことから、介在物除去効率という点に
おいて大幅に劣る結果となる。

【００１１】本発明の目的は、比較的簡便な構成であり
ながら、非金属介在物除去、温度、成分の均一化促進に
有効な、溶融金属中に微細気泡の吹込みを行う装置およ
びそれを利用した介在物除去方法を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、溶融金属
容器の比較的広範囲の底面から微細気泡を発生・吹込ま
せることで、上記の課題を解決し、介在物除去が効果的
に行い得ることに着目した。

【００１３】多数の微細気泡を広範囲の領域から発生さ
せる装置については、従来のポーラスノズルを溶融金属
容器底部に多数個配置した装置が考えられるが、これ
は、作業性、補修性の観点から非現実的であり、個々の
ポーラスノズルに接続するガス供給配管が多岐にわたり
構造も複雑になる。そこで、本発明者らはポーラスノズ
ルに代わる新しい装置について検討を重ねたところ、溶
融金属容器底部に不活性ガス吹込み用の多孔性耐火物部
材を設け、前記多孔性耐火物部材内に不活性ガスを吹き
込むパイプを埋設することにより、容易に比較的広範囲
の部分から微細気泡を多数発生させることができること
を知見し、本発明を完成した。

【００１４】ここに本発明は、不活性ガスの微細気泡を
溶融金属中へ吹込む多孔性耐火物部材と、該多孔性耐火
物部材内に埋設した、複数の細孔を有する不活性ガス吹
込パイプからなり、前記多孔性耐火物部材および不活性
ガス吹込パイプを、溶融金属容器の底部の全面または限
定部分に設けることを特徴とする溶融金属中への微細気
泡吹込装置である。

【００１５】本発明はさらに、前記の微細気泡吹込装置
において、前記多孔性耐火物部材の不活性ガス吹き出し
面積は、前記溶融金属容器の全底面積の20％以上であ
り、前記不活性ガス吹込パイプに不活性ガス供給配管を
接続し、該不活性ガス供給配管は、前記溶融金属容器底
部からまたは側壁を経由させ上端から設けたことを特徴
とする溶融金属中への微細気泡吹込装置である。

【００１６】本発明は別の面からは、前記の装置を用
い、溶融金属を保持した前記溶融金属容器を運搬中、鋳
造機上での待機中または鋳造中に、前記不活性ガス吹込
パイプから不活性ガスを吹込み、前記多孔性耐火物部材
の全面から微細気泡を溶融金属中に吹込み、前記溶融金
属中の介在物を吹込み微細気泡とともに浮上分離させる
ことを特徴とする溶融金属の介在物除去方法である。

【００１７】

【作用】本発明の具体例についてその作用を添付図面を
用いて説明する。図１は、本発明の装置例の概略説明図
である。図１(a) は、本発明にかかる微細気泡吹込装置
を設置した溶融金属容器30の縦断面図、図１(b) は本発
明にかかる装置の平面図、図１(c) は、本発明にかかる
装置の別の例の平面図を示している。

【００１８】図示例においては、溶融金属容器30の鉄皮
１の内面にパーマネント敷２およびパーマネント側壁３
からなるパーマネント耐火物層を設け、パーマネント敷
２の直上には、本発明の装置の特徴である不活性ガス吹
込パイプ６および、その不活性ガス吹込パイプ６は多孔
性耐火物部材５内に埋設されている。さらにパーマネン
ト側壁３の内面にウェア側壁４を設ける。なお、不活性
ガス吹込パイプ６を埋設するとは、この吹込パイプの上
部のみでなく、上部に合わせ下部にも多孔性耐火物部材
５を設置して構わないことを意味することは言うまでも
ない。図１(b)および図１(c) には注入孔上ノズル８と
ともに不活性ガス吹込パイプ６の配置例を示した。な
お、実際には図１(a) で示すように不活性ガス吹込パイ
プ６の上面は多孔性耐火物部材５で覆われている。

【００１９】図示例では、不活性ガス吹込パイプ６の上
面には、多孔性耐火物部材５を通して溶融金属中に微細
気泡を吹き込むための複数の細孔13が一定間隔で設けら
れているが、多孔性耐火物部材５の全面に亘り均一に微
細気泡の吹込みが可能である限り、細孔13の位置や方向
は適宜選択できる。しかし、細孔13は、少なくとも２つ
以上の複数設ける必要があり、好ましくは、比較的多数
設けて多孔性耐火物部材５の広い面から吹き出すいわば
「面吹き出し型」とする。したがって、そのような機能
を果たす限りにおいて特に制限はない。なお、細孔13が
少数の場合、ポーラスノズルでもこの傾向があるが、多
孔性耐火物部材５の形態いかんによってはその一部から
のみ気泡が発生し、実質的に、ごく狭い領域でしか機能
しない不都合が生じることがある。

【００２０】ここに、本発明で用いる多孔性耐火物部材
５と従来のポーラスノズルとは、複数の細孔を有する不
活性ガス吹込パイプ６が埋設されているか否かによって
構成上区別され、不活性ガスの面吹出しが行われるとい
う点で作用上区別される。

【００２１】不活性ガス吹込パイプ６の配置は、図１
(b) のように一組設けるだけでもよいが、図１(c) のよ
うに多数設けた場合、より広い面積から均一に微細気泡
が発生するので好ましい。なお、図示例の他にも様々な
不活性ガス吹込パイプ６の配置が考えられるが、注入孔
上ノズル８を回避して設ける必要がある。

【００２２】また、前記溶融金属容器30の底全面にわた
って多孔性耐火物部材５を設置するのが最も望ましい
が、受湯の際の物理的衝撃を最も受ける湯当たり部につ
いては、寿命延長のために、湯当たりブロック７を埋設
してもよい。この場合、施工手順は例えば、パーマネン
ト敷２の直上に不活性ガス吹込パイプ６および湯当たり
ブロック７を設置した後、多孔性耐火物を施工して不活
性ガス吹込み用の多孔性耐火物部材５とすることにな
る。

【００２３】図２は、不活性ガス吹込パイプ６に、不活
性ガスを供給する、不活性ガス供給配管10の具体的設置
例を説明する図である。図２(a) は溶融金属容器30の底
部から不活性ガス供給配管10を導入する装置の例であ
る。このような装置の施工は、例えば以下のようにすれ
ば問題ない。

【００２４】すなわち、パーマネント敷２およびパーマ
ネント側壁３を施工した後、ドリル開孔し、不活性ガス
供給配管10を鉄皮１の外側から差し込み、不活性ガス吹
込パイプ６に溶接、固定する。その後、多孔性耐火物部
材５およびウェア側壁４の設置を経て施工完了となる
が、不活性ガス供給配管10とパーマネント敷２の隙間は
不定形耐火物を流し込み固着させ、かつ不活性ガス供給
配管10と鉄皮１の開孔部は溶接密閉しておけば、安全上
も何ら問題ない。

【００２５】図２(b) はウェア側壁中に不活性ガス供給
配管10を埋込む装置の例である。不活性ガス供給配管10
は溶融金属容器の側壁を経由させ上端にまで延設されて
いる。この装置も例えば以下のように行えば、施工の問
題はない。すなわち、パーマネント敷２およびパーマネ
ント側壁３を施工した後にパーマネント側壁３の表面に
沿って、不活性ガス供給配管10を設置する。この場合不
活性ガス吹込パイプ６と不活性ガス供給配管10は事前に
溶接しておけばよいし、溶融金属容器30の上端は鉄皮１
の耐火物押え部の一部をドリル開孔し不活性ガス供給配
管10を通しておけばよい。その後耐火物施工により多孔
性耐火物部材５およびウェア側壁４を構成し、施工完了
となる。ウェア側壁４が不定形耐火物の場合、この方法
が適している。

【００２６】図２(c) は、ウェア側壁内側に不活性ガス
供給配管10を内蔵した耐火物を設置する装置である。こ
の場合も不活性ガス供給配管10は溶融金属容器側壁を経
由して上端にまで延設されている。ただし、本例では予
め不活性ガス供給配管10を内蔵したブロック体として上
記側壁の一部が構成されている。この装置も例えば以下
のように行えば、施工の問題はない。すなわち、パーマ
ネント敷２およびパーマネント側壁３を施工した後に、
不活性ガス供給配管10の一部が溶接された不活性ガス吹
込パイプ６をパーマネント敷２の直上に設置する。その
後、多孔性耐火物部材５およびウェア側壁４を施工する
が、このとき不活性ガス供給配管10の上端が多孔性耐火
物部材５の表面から上に露出している必要がある。この
後、不活性ガス供給配管10の残りの大部分を内蔵した耐
火物ブロック９をウェア側壁４の表面に固着させる。こ
のとき耐火物ブロック９内部の不活性ガス供給配管10と
多孔性耐火物部材５の表面に露出している不活性ガス供
給配管10を溶接する。この方法は耐火物ブロック９が側
壁の一部を構成することになり、ウェア側壁４が定型耐
火物の場合に適している。

【００２７】図３は溶融金属の介在物除去を行っている
様子を示す説明図である。

【００２８】図３(a) は、待機あるいは鋳造中の他、溶
融金属容器30の運搬中にも介在物除去ができるように、
不活性ガス供給源として、溶融金属容器30側面に設置し
た交換式カートリッジ11を使用し、溶融金属22中に微細
気泡21を吹込み、非金属介在物をスラグ層23に吸収させ
除去している例を示す説明図である。

【００２９】図３(b) は、溶融金属容器30を鋳造機上で
待機あるいは鋳造中( 矢印は溶融金属の流れを示す)
に、溶融金属22中に微細気泡21を吹込み、保持溶融金属
中の介在物をスラグ層23に吸収させ除去している例を示
す説明図である。溶融金属容器30が固定台に保持されて
いるため、不活性ガスは固定台付近の配管からジョイン
ト部12を経て、不活性ガス供給配管10に接続され、溶融
金属中に微細気泡として吹込まれる。

【００３０】なお、図３(a) 、(b) いずれの場合も、微
細気泡とともに浮上する介在物は溶融金属容器30内スラ
グ層23に吸収される。従って、事前にスラグ組成は目的
とする介在物吸収能に優れた組成に制御しておくことが
望ましい。

【００３１】本発明の介在物除去方法においては、図１
および図２に示したように、不活性ガスを供給配管10お
よびそれに接続された不活性ガス吹込パイプ６を通して
不活性ガス吹込パイプ６に設けられた細孔13から多孔性
耐火物部材５の多孔質耐火物中へ吹込む。この時、不活
性ガス量は、微細気泡を形成するため、比較的小流量で
十分である。

【００３２】多孔性耐火物部材５の気孔径は、溶鋼侵入
を防止するため、また多孔性耐火物部材５に吹込まれた
不活性ガスの圧損を高め、広範囲に気泡を分散させるた
めに比較的小さなものに制御する必要がある。具体的に
は、最大気孔径で、0.2mm 以下が好ましく、より好まし
くは0.1mm 以下である。また、多孔性耐火物部材の材質
としては、MgO-CaO 質( 例えばMgO 75％、CaO 20％) 等
が例示できる。不活性ガスは、周知ではあるが、具体的
にはアルゴン、窒素等が例示できる。

【００３３】上記のように本発明により、溶融金属容器
30底部の比較的広範囲な面積から微細な気泡が発生し、
溶融金属中に吹込まれる。この気泡が、図３(a) に示す
ように溶融金属容器30運搬中に、あるいは図３(b) に示
すように待機あるいは鋳造中に、溶融金属22中の介在物
と接触し、気泡21内に取り込む形あるいは表面に付着し
た形で浮上し、溶融金属容器30内上面に浮遊しているス
ラグ層23に吸収される。

【００３４】次に、本発明の効果につき説明する。従来
から微細気泡を発生させることで、非金属介在物除去の
促進がなされることは、公知の事実である。しかしなが
ら、これらは図４に示すようにポーラスノズルに代表さ
れるような多孔質耐火物ノズル25を用い、溶融金属容器
40底部の非常に狭い範囲に限定された部分から微細気泡
を生成させる方式である。図４はこの従来方式の微細気
泡21、矢印で示す溶融金属26の流れの説明図である。こ
のように、従来方式では、溶融金属容器40内でマクロ的
な溶融金属の流れを発生させる。このとき、ポーラスノ
ズル25とは反対側の壁面近傍では下降流が発生するが、
ポーラスノズル25直上のスラグ層23に吸収されなかった
介在物はこの下降流に随伴し、再び溶融金属中に分散さ
れる結果となる。これが従来法において、介在物除去効
率に劣る最大の原因である。

【００３５】これに加え、限られたガス通過断面から最
大の介在物除去を狙うあまり、ガス流量を増加させた場
合にはポーラスノズル直上のスラグ層23が攪拌される結
果、スラグ層23の一部が寸断し溶融金属中に入ることが
ある。このとき、先ほどの下降流にこの寸断スラグが随
伴し、溶融金属中に分散される結果となる。

【００３６】図５は多孔性耐火物部材５を設けた本発明
にかかる装置による微細気泡21、矢印で示す溶融金属26
の流れの略式説明図である。このように本発明によれ
ば、溶融金属容器30底部の広範囲な部分から微細気泡を
発生させる。そのため、介在物の浮上促進が非常に限ら
れた領域でしか図られなかった従来法に比較し、広範囲
にわたり浮上促進が図れる。

【００３７】本発明においては、ガス吹き出し面積と全
底面積の比は高いほどよいが、ほぼ全面からの吹き込み
に相当する効果をあげるには、好ましくは20％以上、よ
り好ましくは50％以上である。

【００３８】前記のように、このような広範囲の吹き込
みを行うため、不活性ガス吹込パイプを埋設すること
が、本発明の特徴である。なお、不活性ガス吹込パイプ
の配置は、微細気泡が部分的に偏らないようにするのが
よく、例示としては、前記の図１(b) および(c) であ
る。

【００３９】それに加え、結果として溶融金属容器30内
のマクロ的な溶融金属流れが起こらず、図５に矢印で示
したように、局部的な渦が多数発生し、大きな下降流が
存在しない。従って、従来法のようにスラグ層23に吸収
されなかった介在物が再度溶融金属26中に分散される危
険もない。

【００４０】また、広範囲な部分から微細気泡を吹込め
ることから、単位断面積当たりのガス流量は低位に制御
される。すなわち、従来技術のようなスラグ層の攪拌に
よるスラグ層寸断ひいては溶融金属中への侵入はおこり
得ないし、万が一発生したとしても、マクロ的な下降流
がないため溶融金属中への分散はおこり得ない。なお、
具体的に単位断面積当たりのガス流量の好ましい値は0.
0050〜0.0500Nl/ 分・cm²であり、より好ましくは0.01
00〜0.0250Nl/ 分・cm²である。これらにより、本発明
法の介在物除去効率は従来法のそれを大幅に上まわるこ
とができる。

【００４１】

【実施例】以下、実施例に基づき、本発明の作用効果を
詳述する。対象金属種は従来例、実施例のいずれもが同
一の厚板向の鋼材であり、ＣＣ鋳造速度、モールド厚、
幅、製品板厚は同一条件で比較した。なお、従来例、実
施例のいずれもが溶融金属上に浮遊しているスラグ層を
事前に同じ条件で改質しており、同様に介在物吸収に優
れた組成に制御している。

【００４２】また、従来例1 のポーラスノズル単位断面
積当たりのガス流量3.80 Nl/分・cm²に対し、実施例１
〜５および７〜10は多孔質耐火物部材の単位断面積当た
りのガス流量が、0.0115 Nl/分・cm²と非常に小さい
が、トータルのガス供給速度(Nl/分) は同一に設定して
いる。従来例２および３も、従来のポーラスノズルを用
い、単位面積あたりのガス流量がそれぞれ特開昭59−22
6129号公報記載程度、本発明例程度にして試験を行った
例である。

【００４３】これに対し実施例６のみが、従来例３およ
び実施例１〜５、７〜10の２倍の単位面積当たりのガス
供給速度である。なお、溶融金属容器の底面積12.6m²に
対し、従来法のガス吹き出し面積の比は0.1 ％、本発明
の装置によるガス吹き出し面積の比は実施例１〜6 は30
％、実施例７、８は60％、実施例９は80％、実施例10は
90％である。

【００４４】本発明例においては、不活性ガス供給配管
は図２(b) に示すように耐火物側壁中にパイプを埋込
み、不活性ガス供給配管を外部不活性ガス源に接続し、
介在物を除去した。

【００４５】また、吹込パイプの配置は図１(b) に示す
単一パイプ方式をＡ配置、図１(c)に示す複数パイプ方
式をＢ配置としてその比較も行った。結果を表１に示
す。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例１においては、図１(b) に示す最も
簡単な単一パイプ（配置Ａ）を用いているが、従来例の
なかで最も介在物個数の少ない従来例3 の約57％にまで
介在物個数を低下させることができた。

【００４８】実施例２においては、図１(c) に示す複数
パイプの組み合わせ（配置Ｂ）で不活性ガスの吹込を行
ったが、さらに介在物個数は低下した。これは、溶融金
属容器底部から、より均一に微細気泡が発生したためと
考えられる。

【００４９】実施例３は、鋳造開始直後から実施例２と
同時間ガス吹込をおこなった場合であるが、実施例２と
ほぼ同等の介在物低減効果が得られた。

【００５０】実施例４および５は待機中から鋳造中にか
け、従来例〜実施例３の２倍の時間にわたり、ガス吹込
を行った場合である。実施例４は図１(b) に示す単一パ
イプ（配置Ａ）を用いた場合であるが、従来例3 に比べ
41％まで介在物量が低減している。なお、実施例５は、
図１(c) に示した複数パイプの組み合わせ（配置Ｂ）を
用いたが、さらに介在物量は低減しており、130 個／10
kg (従来例3 比38％)を得ることができた。

【００５１】実施例６は、実施例２に対し多孔質耐火物
部材の単位断面積当たりのガス流量を２倍に増加させた
場合であるが、実施例２とほぼ同等の介在物低減効果に
とどまっている。これは、実施例２の条件ですでに必要
十分な微細気泡が均一に発生しているためと考えられ
る。

【００５２】実施例７および８は多孔性耐火物の底面積
比率（ガス吹き出し面積の比）を60％に増加させた場合
であるが、底面積比率のみ異なる実施例２と比較して介
在物個数の低減効果がみられた。

【００５３】実施例９、10は、多孔性耐火物の底面積比
率がそれぞれ80％、90％とした場合である。実施例9 、
10の間では差がないが、底面積比率が60％の実施例7 、
8 に比較して介在物個数の低減効果がみられた。

【００５４】このように、本発明例は、従来例に比較
し、スラブ中介在物がスライム法による抽出個数でいず
れも大幅な低減結果が得られており、本発明法の優位性
が示されている。また、多孔性耐火物部材の底面積比率
が大きい程、介在物個数の低減効果が得られている。

【００５５】本発明の方法（実施例２、５および６の方
式）を用いて継続的に行った試験結果を図６に示す。現
在、実施例２の形式を主として長期間継続実施している
が、図６に示したように超音波探傷による不良指数
“０”を継続して示している。

【００５６】ベースに対する改善が表１に比較し大幅で
あるが、この理由として表１において、平均個数よりも
むしろ、最大個数が安定して低下できたことによると考
えている。また、鋳造開始直後から終了直前までの容器
内溶融金属の温度差は従来方法では12℃であったが、本
発明の方法では、7 ℃に減少した。

【００５７】

【発明の効果】本発明により、溶融金属中への多量かつ
広範囲の領域からの微細気泡吹込みを容易に実用化する
ことができる。このように微細気泡吹込を行うことで、
以上述べてきたように、介在物除去が効率よく行われる
だけでなく、溶融金属の温度、成分の均一化や、耐火
物、目地の保護効果も発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の微細気泡吹込装置を設置した
溶融金属容器の概略説明図である。図１(a) は、本発明
の装置を設置した溶融金属容器の縦断面図、図１(b) は
本発明の装置の平面図、図１(c) は、本発明の装置の別
の例の平面図を示している。

【図２】図２は、不活性ガス吹込パイプに不活性ガスを
供給するための、不活性ガス供給配管の設置例の説明図
であり、図２(a) は鍋底から不活性ガス供給配管を設け
た場合、図２(b) はウェア側壁中に不活性ガス供給配管
を埋込んだ場合、図２(c) は、ウェア側壁内側に不活性
ガス供給配管を内蔵した場合のそれぞれ説明図である。

【図３】図３は、溶融金属中の介在物除去を行っている
様子の説明図であり、図３(a)は、溶融金属容器側面に
交換式の不活性ガスカートリッジを設置し、介在物を除
去している例を示す説明図、図３(b) は、不活性ガス供
給配管を外部不活性ガス源に接続し、介在物を除去して
いる例を示す説明図である。

【図４】図４は、従来の微細気泡、溶融金属の流れの略
式説明図である。

【図５】図５は、本発明による微細気泡、溶融金属の流
れの略式説明図である。

【図６】本発明の継続実施による、ＵＳＴ不良指数の減
少を示すグラフである。

【符号の説明】

1 : 鉄皮 2 : パーマネント
敷 3 : パーマネント側壁 4 : ウェア側壁 5 : 多孔性耐火物 (スタンプ材) 6 : 不活性ガス吹
込パイプ 7 : 湯当りブロック (定形耐火物) 8 : 注入孔上ノズ
ル 9 : 耐火物ブロック 10 : 不活性ガス供
給配管 11 : 不活性ガスカートリッジ 12 : ジョイント
部 13 : 不活性ガス吹込パイプの細孔 21 : 不活性ガスの気泡 22 : 溶融金属 23 : スラグ層 30 : 溶融金属容器 40 : 溶融金属容
器

フロントページの続き (72)発明者三木隆茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不活性ガスの微細気泡を溶融金属中へ吹
込む多孔性耐火物部材と、該多孔性耐火物部材内に埋設
した、複数の細孔を有する不活性ガス吹込パイプからな
り、前記多孔性耐火物部材および不活性ガス吹込パイプ
を、溶融金属容器の底部の全面または限定部分に設ける
ことを特徴とする溶融金属中への微細気泡吹込装置。
【請求項２】請求項１記載の微細気泡吹込装置におい
て、前記多孔性耐火物部材の不活性ガス吹き出し面積
は、前記溶融金属容器の全底面積の20％以上であり、前
記不活性ガス吹込パイプに不活性ガス供給配管を接続
し、該不活性ガス供給配管は、前記溶融金属容器底部か
らまたは側壁を経由させ上端から設けたことを特徴とす
る溶融金属中への微細気泡吹込装置。
【請求項３】請求項１または２記載の装置を用い、溶
融金属を保持した前記溶融金属容器を運搬中、鋳造機上
での待機中または鋳造中に、前記不活性ガス吹込パイプ
から不活性ガスを吹込み、前記多孔性耐火物部材の全面
から微細気泡を溶融金属中に吹込み、前記溶融金属中の
介在物を吹込み微細気泡とともに浮上分離させることを
特徴とする溶融金属の介在物除去方法。