JPH09122846A - 微細気泡の製造装置 - Google Patents
微細気泡の製造装置Info
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- JPH09122846A JPH09122846A JP27997295A JP27997295A JPH09122846A JP H09122846 A JPH09122846 A JP H09122846A JP 27997295 A JP27997295 A JP 27997295A JP 27997295 A JP27997295 A JP 27997295A JP H09122846 A JPH09122846 A JP H09122846A
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- inert gas
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】溶湯注へ微細な気泡を分散させる方法を提供す
るもので、本方法を連続鋳造におけるタンディシュに適
用して微細な介在物を含めた介在物を除去して鋳片の製
品欠陥につながる介在物量を減らし、また脱炭炉に適用
し、気・液界面積を増大することにより、脱炭速度を改
善する。 【解決手段】アルミナグラファイトやポ−ラスプラグか
らなる不活性ガス吹込み帯の炉壁から回転する溶湯へ不
活性ガスを吹込み、電磁力等による回転の駆動力は不活
性ガス吹込み帯の下方に設け、不活性ガス吹込み帯の上
方ほど回転速度が小さくなるよう構成する気泡の分散方
法。また本法を連続鋳造におけるタンディシュの湯落ち
部と溶湯の出口の間に設置することによる鋳片介在物の
低減法。また本法を真空下で実施することによる脱炭方
法。
るもので、本方法を連続鋳造におけるタンディシュに適
用して微細な介在物を含めた介在物を除去して鋳片の製
品欠陥につながる介在物量を減らし、また脱炭炉に適用
し、気・液界面積を増大することにより、脱炭速度を改
善する。 【解決手段】アルミナグラファイトやポ−ラスプラグか
らなる不活性ガス吹込み帯の炉壁から回転する溶湯へ不
活性ガスを吹込み、電磁力等による回転の駆動力は不活
性ガス吹込み帯の下方に設け、不活性ガス吹込み帯の上
方ほど回転速度が小さくなるよう構成する気泡の分散方
法。また本法を連続鋳造におけるタンディシュの湯落ち
部と溶湯の出口の間に設置することによる鋳片介在物の
低減法。また本法を真空下で実施することによる脱炭方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属の精錬、介在物
の除去や脱炭反応の促進等に機能する微細気泡の製造装
置に関するものである。
の除去や脱炭反応の促進等に機能する微細気泡の製造装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車や家電用薄板材および海洋
構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、高張力線材
などの表面や内質の欠陥および加工性の改善など製品に
対する要求は厳しさを増している。これらの中で、製品
欠陥は、鋳片の表面気泡、内部気泡、内部割れ、中心偏
析、介在物等に起因して発生する場合が多い。
構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、高張力線材
などの表面や内質の欠陥および加工性の改善など製品に
対する要求は厳しさを増している。これらの中で、製品
欠陥は、鋳片の表面気泡、内部気泡、内部割れ、中心偏
析、介在物等に起因して発生する場合が多い。
【０００３】この中で介在物は薄板の表面疵、厚板の内
部欠陥の原因となり線材では圧延時の断線原因となる。
介在物性の製品欠陥に観察される介在物は、転炉出鋼後
の溶湯脱酸や２次精錬における脱炭精錬後の脱酸精製
物、あるいは耐火物、スラグなどの巻き込みに起因した
外来介在物が起源である。このような製品の欠陥になる
介在物の低減法は、例えば第127回、西山技術記念講座
（1988年）に示されるごとく良く研究がなされている。
部欠陥の原因となり線材では圧延時の断線原因となる。
介在物性の製品欠陥に観察される介在物は、転炉出鋼後
の溶湯脱酸や２次精錬における脱炭精錬後の脱酸精製
物、あるいは耐火物、スラグなどの巻き込みに起因した
外来介在物が起源である。このような製品の欠陥になる
介在物の低減法は、例えば第127回、西山技術記念講座
（1988年）に示されるごとく良く研究がなされている。
【０００４】しかしながら、Ａｌのみで脱酸するＡｌ脱
酸鋼の場合、脱酸の安定性や作業性および材質の観点か
らは非常に優れているが、介在物に起因した表面欠陥の
撲滅には至っておらず、また、溶湯中に懸濁した微細な
脱酸生成物がノズル内面に堆積してノズルが閉塞するた
め、多連鋳が困難となりＡｌ脱酸における脱酸生成物は
効率的生産の阻害要因となる。
酸鋼の場合、脱酸の安定性や作業性および材質の観点か
らは非常に優れているが、介在物に起因した表面欠陥の
撲滅には至っておらず、また、溶湯中に懸濁した微細な
脱酸生成物がノズル内面に堆積してノズルが閉塞するた
め、多連鋳が困難となりＡｌ脱酸における脱酸生成物は
効率的生産の阻害要因となる。
【０００５】これらの防止対策として、浸漬ノズルの上
部や、浸漬ノズルの下部から不活性ガスの吹込みが一般
に行われている。一方、鋼の加工性改善法として、カ−
ボンの極低炭化が著しい進歩を遂げているが、さらなる
目標は脱炭速度の高速化による生産性の増大である。こ
れら介在物の除去やまた脱炭の高速化において、微細気
泡が有効に機能すると考えられる。
部や、浸漬ノズルの下部から不活性ガスの吹込みが一般
に行われている。一方、鋼の加工性改善法として、カ−
ボンの極低炭化が著しい進歩を遂げているが、さらなる
目標は脱炭速度の高速化による生産性の増大である。こ
れら介在物の除去やまた脱炭の高速化において、微細気
泡が有効に機能すると考えられる。
【０００６】微細気泡の製造法としては特開平２−１１
５３２３に示されるごとく液体に浸漬した回転体の周面
からガスを吹き出す、液体中への気泡放出、分散装置が
良く知られている。しかしながら、この方式の場合、吹
き込んだガスの分散は、介在物の分離や気泡を利用した
脱ガス等の促進には不十分であり、さらなる気泡分散方
法の確立が必要である。
５３２３に示されるごとく液体に浸漬した回転体の周面
からガスを吹き出す、液体中への気泡放出、分散装置が
良く知られている。しかしながら、この方式の場合、吹
き込んだガスの分散は、介在物の分離や気泡を利用した
脱ガス等の促進には不十分であり、さらなる気泡分散方
法の確立が必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、溶鋼中の微細
介在物を含めた介在物の効率的な除去が可能で、脱ガス
等の気・液界面の増大を実現することによって脱ガス効
率の増大が可能な、さらなる気泡分散方式を確立するこ
とが本発明が解決しようとする課題である。
介在物を含めた介在物の効率的な除去が可能で、脱ガス
等の気・液界面の増大を実現することによって脱ガス効
率の増大が可能な、さらなる気泡分散方式を確立するこ
とが本発明が解決しようとする課題である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとうりである。
ろは下記のとうりである。
【０００９】（１）溶湯中に微細気泡を製造する装置に
おいて、溶湯の入った円筒型容器の円周壁全体が不活性
ガスを吹き込むガス吹込み帯であり、該ガス吹込み帯の
下方のみに前記容器内溶湯を水平方向に回転させる回転
駆動部を配置し、上方ほど溶湯の回転速度が遅い速度勾
配を作り、円筒型容器内全体に微細気泡を分散させるこ
とを特徴とする微細気泡の製造装置。
おいて、溶湯の入った円筒型容器の円周壁全体が不活性
ガスを吹き込むガス吹込み帯であり、該ガス吹込み帯の
下方のみに前記容器内溶湯を水平方向に回転させる回転
駆動部を配置し、上方ほど溶湯の回転速度が遅い速度勾
配を作り、円筒型容器内全体に微細気泡を分散させるこ
とを特徴とする微細気泡の製造装置。
【００１０】（２）タンディシュの湯落ち部と浸漬ノズ
ルの間に設置して溶湯中に微細気泡を分散させ、微細介
在物を含めた介在物を除去することを特徴とする請求項
１記載の微細気泡の製造装置。
ルの間に設置して溶湯中に微細気泡を分散させ、微細介
在物を含めた介在物を除去することを特徴とする請求項
１記載の微細気泡の製造装置。
【００１１】（３）脱炭炉に設置して溶湯中に微細気泡
を分散させ、微細気泡により脱炭を促進することを特徴
とする請求項１記載の微細気泡の製造装置。
を分散させ、微細気泡により脱炭を促進することを特徴
とする請求項１記載の微細気泡の製造装置。
【００１２】
【発明の実施の形態及び実施例】本発明の装置の構成の
概略を図１に示す。アルミナグラファイトまたはポ−ラ
スプラグからなる耐火物よりなる不活性ガス吹込み帯１
より不活性ガス２を回転する溶湯３に吹込み、溶湯の回
転は吹込み帯１の下部に位置させた、電磁撹拌装置４に
よって与え、ガス吹込み帯１の下方ほど溶湯の回転速度
が速く、上方ほど遅くなるよう溶湯を回転する。ガス吹
込み帯１から吹き込まれた不活性ガス２はこのような構
成にすることにより微細気泡１０となり、容器内に均一
に分散させることができる。
概略を図１に示す。アルミナグラファイトまたはポ−ラ
スプラグからなる耐火物よりなる不活性ガス吹込み帯１
より不活性ガス２を回転する溶湯３に吹込み、溶湯の回
転は吹込み帯１の下部に位置させた、電磁撹拌装置４に
よって与え、ガス吹込み帯１の下方ほど溶湯の回転速度
が速く、上方ほど遅くなるよう溶湯を回転する。ガス吹
込み帯１から吹き込まれた不活性ガス２はこのような構
成にすることにより微細気泡１０となり、容器内に均一
に分散させることができる。
【００１３】溶湯の回転が無いときより気泡が微細にな
る理由は、回転溶湯中に炉壁より不活性ガスを吹込む場
合、回転による水平方向の加速度を重力加速度以上にす
ることが可能なためガス吹込み帯１のポ−ラスプラグ等
の気孔から離脱しようとするガス気泡の離脱力を回転速
度の増大で大きくすることができ、その結果、ポ−ラス
プラグ等の気孔から離脱する気泡径が小さくなるためで
ある。
る理由は、回転溶湯中に炉壁より不活性ガスを吹込む場
合、回転による水平方向の加速度を重力加速度以上にす
ることが可能なためガス吹込み帯１のポ−ラスプラグ等
の気孔から離脱しようとするガス気泡の離脱力を回転速
度の増大で大きくすることができ、その結果、ポ−ラス
プラグ等の気孔から離脱する気泡径が小さくなるためで
ある。
【００１４】また微細気泡を容器全体に分散できる理由
は、回転速度が最も速いガス吹込み帯１の下方に吹き込
んだ不活性ガス２は、溶湯に加えられた遠心力により容
器５の中心部近傍まで移動するが、上方にいくに従って
不活性ガス吹込み帯１より吹き込んだ不活性ガス２の到
達距離が短くなり、微細気泡１０は装置全体に充満する
ことになる。
は、回転速度が最も速いガス吹込み帯１の下方に吹き込
んだ不活性ガス２は、溶湯に加えられた遠心力により容
器５の中心部近傍まで移動するが、上方にいくに従って
不活性ガス吹込み帯１より吹き込んだ不活性ガス２の到
達距離が短くなり、微細気泡１０は装置全体に充満する
ことになる。
【００１５】図２は本発明の装置を連続鋳造のタンディ
シュ６の湯落ち部７と浸漬ノズル８の間に設置して、介
在物がクラスタ−を形成するアルミキルド鋼に適用した
場合で、図３は、本装置有りの場合、無しの場合と通常
のポ−ラスプラグ等でガスを底吹きした場合のタンデイ
シュ出側のストッパ−９の近傍の溶湯試料中に観察され
る微細な介在物の量の比較である。図４は図３の三つの
場合の溶湯試料から、スライム法で抽出した鋳片中の介
在物の大きさ分布を示す。
シュ６の湯落ち部７と浸漬ノズル８の間に設置して、介
在物がクラスタ−を形成するアルミキルド鋼に適用した
場合で、図３は、本装置有りの場合、無しの場合と通常
のポ−ラスプラグ等でガスを底吹きした場合のタンデイ
シュ出側のストッパ−９の近傍の溶湯試料中に観察され
る微細な介在物の量の比較である。図４は図３の三つの
場合の溶湯試料から、スライム法で抽出した鋳片中の介
在物の大きさ分布を示す。
【００１６】図３の結果によると、タンディシュ出側溶
湯の微細な介在物の量は本装置を設置することにより大
幅に改善していることが分かる。また図４に示すように
製品の表面欠陥等につながる鋳片の粗大な介在物は本装
置の設置により大幅に改善する。この理由は微細気泡帯
を溶湯が通過する際、微細介在物も含めた介在物が除去
され、気泡が微細であるほど、気泡と介在物の衝突．捕
捉チャンスが大きく、モ−ルドに注入する溶湯の清浄性
が大幅に改善することによる。
湯の微細な介在物の量は本装置を設置することにより大
幅に改善していることが分かる。また図４に示すように
製品の表面欠陥等につながる鋳片の粗大な介在物は本装
置の設置により大幅に改善する。この理由は微細気泡帯
を溶湯が通過する際、微細介在物も含めた介在物が除去
され、気泡が微細であるほど、気泡と介在物の衝突．捕
捉チャンスが大きく、モ−ルドに注入する溶湯の清浄性
が大幅に改善することによる。
【００１７】図５は本装置を脱炭炉に適用した場合の実
験装置の構成図で、本装置で脱炭した場合の脱炭速度
を、減圧下でＡｒガスを中心部に挿入したランス１１よ
りインジェクションした場合の脱炭速度と比較して図６
に示す。微細気泡により気．液界面積を増大した本法に
より脱炭速度を大幅に高速化できる。
験装置の構成図で、本装置で脱炭した場合の脱炭速度
を、減圧下でＡｒガスを中心部に挿入したランス１１よ
りインジェクションした場合の脱炭速度と比較して図６
に示す。微細気泡により気．液界面積を増大した本法に
より脱炭速度を大幅に高速化できる。
【００１８】
【発明の効果】以上のごとく本発明により、容器内に微
細気泡を分散させることができ、その結果、溶湯に懸濁
した微細介在物を効率的に除去することが可能になり、
また気．液界面積増大により脱ガス速度の増大を可能に
することができる。
細気泡を分散させることができ、その結果、溶湯に懸濁
した微細介在物を効率的に除去することが可能になり、
また気．液界面積増大により脱ガス速度の増大を可能に
することができる。
【図１】本発明の微細気泡の製造装置の構成の概略を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明をタンディシュにおける微細介在物除去
に適用した場合の装置構成図である。
に適用した場合の装置構成図である。
【図３】本発明の装置によるタンディシュ出側溶湯の微
細介在物清浄化効果を示す図である。
細介在物清浄化効果を示す図である。
【図４】本発明の装置による鋳片のスライム抽出介在物
の低減効果を示す図である。
の低減効果を示す図である。
【図５】本発明を脱炭炉に適用した場合の装置構成図で
ある。
ある。
【図６】本発明の装置による脱炭速度改善効果を示す図
である。
である。
１：不活性ガスの吹込み帯 ２：不活性ガス ３：
回転溶湯 ４：電磁撹拌装置 ５：気泡分散装置 ６：タンデ
ィシュ ７：湯落ち部 ８：浸漬ノズル ９：ストッパ− １０：微細気泡 １１：不活性ガスインジェクションランス １２：ロ
ングノズル １３：気泡分散装置 １４：モ−ルド １５：鋳片 １６：Ａｒガス雰囲気 １７：真空排気装置 １
８：減圧 １９：ポ−ラスプラグ ２０：気泡
回転溶湯 ４：電磁撹拌装置 ５：気泡分散装置 ６：タンデ
ィシュ ７：湯落ち部 ８：浸漬ノズル ９：ストッパ− １０：微細気泡 １１：不活性ガスインジェクションランス １２：ロ
ングノズル １３：気泡分散装置 １４：モ−ルド １５：鋳片 １６：Ａｒガス雰囲気 １７：真空排気装置 １
８：減圧 １９：ポ−ラスプラグ ２０：気泡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２１Ｃ 7/072 Ｃ２１Ｃ 7/072 Ｚ Ｃ２２Ｂ 9/05 Ｃ２２Ｂ 9/05
Claims (3)
- 【請求項１】溶湯中に微細気泡を製造する装置におい
て、溶湯の入った円筒型容器の円周壁全体が不活性ガス
を吹き込むガス吹込み帯であり、該ガス吹込み帯の下方
のみに前記容器内溶湯を水平方向に回転させる回転駆動
部を配置し、上方ほど溶湯の回転速度が遅い速度勾配を
作り、円筒型容器内全体に微細気泡を分散させることを
特徴とする微細気泡の製造装置。 - 【請求項２】タンディシュの湯落ち部と浸漬ノズルの間
に設置して溶湯中に微細気泡を分散させ、微細介在物を
含めた介在物を除去することを特徴とする請求項１記載
の微細気泡の製造装置。 - 【請求項３】脱炭炉に設置して溶湯中に微細気泡を分散
させ、微細気泡により脱炭を促進することを特徴とする
請求項１記載の微細気泡の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27997295A JPH09122846A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 微細気泡の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27997295A JPH09122846A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 微細気泡の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09122846A true JPH09122846A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17618514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27997295A Withdrawn JPH09122846A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 微細気泡の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09122846A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013141699A (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 溶鋼中での気泡の発生方法 |
| CN104249138A (zh) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种连铸结晶器吹氩自动控制方法 |
| CN106290064A (zh) * | 2015-06-26 | 2017-01-04 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢包弱吹氩效果检测方法 |
| CN115958170A (zh) * | 2022-05-24 | 2023-04-14 | 宣城建永精密金属有限公司 | 一种铝液除气装置及除气方法 |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP27997295A patent/JPH09122846A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013141699A (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 溶鋼中での気泡の発生方法 |
| CN104249138A (zh) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种连铸结晶器吹氩自动控制方法 |
| CN104249138B (zh) * | 2013-06-26 | 2016-01-20 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种连铸结晶器吹氩自动控制方法 |
| CN106290064A (zh) * | 2015-06-26 | 2017-01-04 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢包弱吹氩效果检测方法 |
| CN106290064B (zh) * | 2015-06-26 | 2018-10-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢包弱吹氩效果检测方法 |
| CN115958170A (zh) * | 2022-05-24 | 2023-04-14 | 宣城建永精密金属有限公司 | 一种铝液除气装置及除气方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |