JPH10102123A - 溶融金属処理用ランスパイプ - Google Patents

溶融金属処理用ランスパイプ

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JPH10102123A
JPH10102123A JP27881196A JP27881196A JPH10102123A JP H10102123 A JPH10102123 A JP H10102123A JP 27881196 A JP27881196 A JP 27881196A JP 27881196 A JP27881196 A JP 27881196A JP H10102123 A JPH10102123 A JP H10102123A
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lance pipe
pipe
lance
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Tomohito Kuroki
智史 黒木
Jishichi Washio
治七 鷲尾
Masataka Kato
正孝 加藤
Koji Higashiyama
幸二 東山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランスパイプの交換作業を容易し、鋼材の製
造コストを低減させることが可能な溶融金属処理用ラン
スパイプを提供すること。 【解決手段】 ランスパイプ1は、長手方向で上側ラン
スパイプ11と、下側ランスパイプ21に2分割され、
上側ランスパイプと下側ランスパイプとは、フランジ1
3,21部分で着脱可能に接続されている。そして、上
下のランスパイプ11,21には、互いに軸心が一致す
るように配置された外管14a,24aと内管14b,
24bとによる二重管構造に構成されている。内管14
b,24bには酸素ガスが導入され、また外管14a,
24aと内管14b,24bとの間には冷却用の不活性
ガスが導入される。酸化反応により下側ランスパイプ2
1が損耗した場合には、上側ランスパイプ11から下側
ランスパイプ21を取り外し、交換することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄鋼の製造工程
において、溶鋼の温度を上昇させるために使用される溶
融金属処理用ランスパイプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、取り鍋内の溶鋼に対してその上
部から酸素ガスを吹き付けることで、溶鋼の温度を上昇
させるようにしたランスパイプが使用されている。図4
はその構成を示したものであり、符号2は取り鍋を示
し、また符号3は取り鍋内に収納された溶鋼を示す。こ
の取り鍋2内に収納された溶鋼3の上部には、上吹きラ
ンスパイプ1が垂下されており、このランスパイプ1よ
って酸素ガスが溶鋼3に対して吹き付けられ、酸化反応
により溶鋼の温度を上昇させるようにされている。尚、
上記した上吹きランスパイプ1は、その上端部で昇降機
構(図示せず)により上下に昇降可能に保持されてい
る。
【0003】前記ランスパイプ1は、溶鋼に対する酸素
の吹練中において、非常な高温度の雰囲気にさらされる
ために、この種のランスパイプはガスを導通させるため
の筒状の芯金周側部を対火物により覆った構成になされ
ている。更に、筒状の芯金部分は高温度と酸素ガスとの
影響により酸化反応が激しいため、この影響を避けるた
めに、例えば特開平1−234513号公報に示された
ような構成にされる場合が多い。
【0004】図5はその構成を示したものであり、この
ランスパイプ1は、その芯金4が外管4aと内管3bと
による二重構造に形成されており、これら外管4aおよ
び内管4bは、例えばステンレス鋼または一般鋼により
形成されている。そして、芯金4の上端部のフランジ5
部分において、互いに軸心が一致するように外管4a内
に、内管4bが取り付けられている。また前記外管4a
の外周面には、これを覆うように耐火物6が一定の厚さ
で形成されている。このように構成されたランスパイプ
においては、前記内管4bに酸素ガスを通し、内管4b
と外管4aとの間に冷却用の不活性ガスを通すようにな
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来のランスパイプにおいては、ランスパイプの使用時に
耐火物が熱などにより損傷を受けた場合には、例えば特
開昭62−54015号公報、特開昭62−27821
2号公報、あるいは特開平1−123019号公報に示
されたような、パッチング材または吹き付け材を用いて
耐火物部分を補修して使用するのが一般的であった。
【0006】しかしながら、このような補修に使用され
るパッチング材などは、付着性を高める目的から、水ガ
ラス、セメント、粘土などの低融点化合物を配合する場
合が多く、このために耐火物母材に比較して耐食性が劣
り、その結果ランスパイプの寿命は、ある程度限られた
ものとならざるを得なかった。また、前記図5に示した
ような芯金を二重構造とし、外管と内管との間に冷却用
のガスを通すようにしたランスパイプにおいても、溶鋼
からの輻射熱や吹き込まれる酸素ガスとの反応により芯
金が酸化溶融し、耐火物よりも芯金が先行して溶損する
ことが多く、この場合には、前記したようなパッチング
材または吹き付け材を用いて耐火物部分を補修して使用
することも不可能となる。このように、酸素ガスを吹き
込む溶鋼温度上昇用のランスパイプにおいては、芯金の
酸化反応による損耗がランスパイプの寿命を極端に縮め
ているのが現状である。
【0007】この場合、ランスパイプを保持する昇降機
構に対し、溶鋼から強い輻射熱が加わるのを避けるた
め、昇降機構は極端な下降を行うことはできず、したが
って前記芯金または耐火物のいずれかが損耗し、ランス
パイプが所定長さ以下の廃棄基準まで達した場合には、
その上部の芯金、フランジ、および耐火物の全体を廃棄
し、新しいランスパイプに交換せざるを得ないものであ
った。よって、ランスパイプ全体を交換することによる
作業能率の低下、およびランスパイプの交換が鋼材の製
造コストを上昇させるという技術的課題を有していた。
【0008】本発明は、このような従来の技術的課題を
解決するために成されたものであり、ランスパイプの交
換作業を容易し、鋼材の製造コストを低減させることが
可能な溶融金属処理用ランスパイプを提供することを目
的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に成された本発明にかかる溶融金属処理用ランスパイプ
は、溶融金属に対して気体を吹き込むために該気体を導
通させるための筒状の芯金と、前記芯金の外表面を覆う
耐火物とにより構成されたランスパイプであって、前記
ランスパイプは、長手方向で上側ランスパイプと、下側
ランスパイプに2分割され、上側ランスパイプと下側ラ
ンスパイプとは、着脱可能に接続されていることを特徴
とする。
【0010】この場合、前記筒状の芯金は互いに軸心が
一致するように配置された外管と内管とによる二重管構
造に構成されていることが望ましい。そして前記下側ラ
ンスパイプは、上側ランスパイプへの接続部近傍におい
て、外管には下端部に向かって縮径するレジューサが構
成されていることが望ましい。更に、前記下側ランスパ
イプは、好ましくは芯金が銅または銅合金により構成さ
れる。
【0011】以上のような構成による溶融金属処理用ラ
ンスパイプによると、下側ランスパイプが熱反応により
損耗し、ランスパイプが所定長さ以下となる廃棄基準ま
で達した場合、下側ランスパイプを上側ランスパイプよ
り取り外し、新しい下側ランスパイプを上側ランスパイ
プに対して取り付けることにより再生することができ
る。そして、芯金は互いに軸心が一致するように配置さ
れた外管と内管とによる二重管構造に構成されると共
に、下側ランスパイプにその外管が下端部に向かって縮
径するレジューサが設けられているので、ランスパイプ
が所定の損耗位置に達したことを外管を流れる不活性ガ
スの吐出圧力で検知することができる。更に、下側ラン
スパイプの芯金のみを銅または銅合金により形成されて
いるので、コストを低減させることが可能であり、また
銅または銅合金を用いることにより酸化反応による生成
熱を小さく抑え、また熱伝導性に優れていることから芯
金の損耗の程度を小さく抑えることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる溶融金属処
理用ランスパイプを、図に基づいて説明する。図1は、
第1の実施の形態のランスパイプ1を断面図により示し
たものであり、このランスパイプ1は長手方向のほぼ中
央において上下(図中では左右)に2分割され、上側ラ
ンスパイプ11と、溶融金属側に対向する下側ランスパ
イプ21から構成されている。
【0013】この上側ランスパイプ11は、その上端部
および下端部にそれぞれフランジ12および13が配置
され、上端部のフランジ12は図示せぬ昇降機構に取り
付けられるように構成されている。そして、上下のフラ
ンジ12と13との間には芯金14が取り付けられてい
る。この芯金14は、上下のフランジ12と13との間
に互いに軸心が一致するように配置された外管14aと
内管14bとにより二重管構造になっている。そして、
これら外管14aおよび内管14bは、それぞれステン
レス鋼または一般鋼により形成されている。また前記外
管14aにおけるほぼ中央より下側部には、外管14a
を覆うように耐火物15が一定の厚さで積層されてい
る。
【0014】一方、前記下側ランスパイプ21は、その
上端部にフランジ22が配置され、このフランジ22
は、後述するように上側ランスパイプ11の下端部に配
置されたフランジ13に着脱可能に螺合するように構成
されている。そして、このフランジ22に対して芯金2
4が取り付けられている。この芯金24は、フランジ2
2部分において互いに軸心が一致するように外管24a
と内管24bが取り付けられ、外管24aと内管24b
とにより二重管構造になっている。そして、これら外管
24aおよび内管24bは、それぞれ銅または銅合金に
より形成されている。また前記外管24aの外表面に
は、これを覆うように耐火物25が一定の厚さで積層さ
れている。
【0015】ここで、前記下側ランスパイプ21は、そ
の下端部から所定の長さLがランスパイプの使用可能範
囲として定められており、これがランスパイプを保持す
る昇降機構の上下ストロークとされている。即ち、下側
ランスパイプ21が損耗したとしても、上記使用範囲内
であれば、ランスパイプを保持する昇降機構を下方向に
移動させることによって、取り鍋内の溶鋼に対してその
上部から酸素ガスを吹き付けることができる。
【0016】図2は、上側ランスパイプ11と下側ラン
スパイプ21との接続部の構成を拡大断面図によって示
したものである。尚、図2において図1と同一部分はそ
れぞれ同一符号で示している。前記上側ランスパイプ1
1における下端部側フランジ13には、その下側面に円
環状の溝部13aが形成されており、この溝部13aの
外接面には、ネジ溝13b(雌ネジ)が施されている。
また前記下側ランスパイプ21の上端部に設けられたフ
ランジ22の上側面には円環状の凸部22aが形成され
ており、この凸部22aの周側面には、前記ネジ溝13
bに螺合するネジ溝22b(雄ネジ)が施されている。
【0017】したがって、前記上側ランスパイプ11の
下端部フランジ13に施されたネジ溝13bに対して、
下側ランスパイプ21のフランジ22に施されたネジ溝
22bを螺合させることで、上側ランスパイプ11およ
び下側ランスパイプ21は、図1に示すように互いに結
合された1本のランスパイプ1とすることができる。
【0018】そして、互いに結合された状態のランスパ
イプ1の上部フランジ12を、図示せぬ昇降機構に取り
付け、また上側ランスパイプ11における内管14bに
酸素(O2 )ガスを送り込むと共に、外管14aと内管
14bとの間に冷却用のアルゴン(Ar)などの不活性
ガスを送り込む。これにより下側ランスパイプ21にお
ける内管24bの下端部より酸素ガスが放出され、また
外管24aと内管24bとの間より不活性ガスが放出さ
れる。
【0019】周知のとおり前記酸素ガスは溶鋼に酸化反
応して溶鋼の温度を上昇させる作用をする。また不活性
ガスは、銅または銅合金により形成された芯金24の熱
雰囲気中での酸化を阻止するように作用する。特に、下
側ランスパイプ21の芯金24として銅または銅合金が
採用されている。ここで、銅または銅合金を採用したの
は、銅または銅合金はステンレス鋼または一般鋼材に比
較して酸化反応による生成熱がより小さく、また熱伝導
性が高いため、芯金24の損耗の度合いを少なく抑える
ことができるためである。
【0020】このような構成により溶鋼に対する酸素の
吹練が成されるが、下側ランスパイプ21は、徐々に熱
反応および酸化反応により損耗が進行する。損耗の進行
に伴い、ランスパイプ1を保持する昇降機構は、ランス
パイプ1を徐々に下降させて溶鋼とランスパイプ1の下
端部との距離を一定に保つように動作するが、ランスパ
イプ1の下端部からの長さLに達するまでに損耗が進行
した場合には、昇降機構の下降限界ストロークに達し、
正常な酸素の吹練作用を期待することができなくなる。
【0021】そこで、ランスパイプ1を引上げ、下側ラ
ンスパイプ21を回動させることで、上側ランスパイプ
11に施されたネジ溝13bに対して下側ランスパイプ
21に施されたネジ溝22bの螺合を解き、新たな下側
ランスパイプ21と交換する。
【0022】図3は、第2の実施の形態のランスパイプ
1を断面図により示したものである。尚、図3において
図1に相当する部分は同一符号で示しており、したがっ
てその詳細な説明は省略する。図3に示すランスパイプ
1においては、その下側ランスパイプ21が上側ランス
パイプ11への接続部近傍において、外管24aが下端
部に向かって縮径するレジューサ26を構成している。
【0023】このレジューサ26の存在により、不活性
ガスの流速を高めることができ、芯金24の冷却効果を
促進させることで、寿命の向上を図ることができる。ま
た、下側ランスパイプ21の損耗による寿命末期におい
ては、外管24aの断面積が急激に大きくなるために、
不活性ガスの吐出圧力が低下し、この吐出圧力を監視す
ることで、下側ランスパイプ21の交換時期を自動的に
検知することができる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
かかる溶融金属処理用ランスパイプによれば、上側ラン
スパイプと下側ランスパイプとから構成され、上側ラン
スパイプと下側ランスパイプとは、着脱可能に接続され
た構造になされているので、下側ランスパイプの損耗に
伴い、これを逐次交換することができる。したがって、
ランスパイプの全体を交換するようにしていた従来の場
合に比較して、ランスパイプのコストが鋼材の製造コス
トに及ぼす影響を低く抑えることができる。
【0025】また本発明にかかるランスパイプによれ
ば、上下に2分割可能に構成されているので、ハンドリ
ングが容易であり、ハンドリングミスに起因するランス
パイプの破損率の低減をはかることができ、作業の負担
を軽減させることができる。またランスパイプの製造設
備においても小型化させることができ、設備償却負担を
軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるランスパイプの第1の実施の形
態を示した断面図である。
【図2】図1に示すランスパイプの接続部を拡大して示
した断面図である。
【図3】本発明にかかるランスパイプの第2の実施の形
態を示した断面図である。
【図4】ランスパイプによる酸素の吹練作用を示した断
面図である。
【図5】従来のランスパイプの構成を示した断面図であ
る。
【符号の説明】
1 ランスパイプ 2 取り鍋 3 溶鋼(溶融金属) 11 上側ランスパイプ 12 フランジ 13 フランジ 13a 溝部 13b ネジ溝(雌ネジ) 14 芯金 14a 外管14aと内管 14b 内管 15 耐火物 21 下側ランスパイプ 22 フランジ 22a 凸部 22b ネジ溝(雄ネジ) 24 芯金 24a 外管 24b 内管 25 耐火物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東山 幸二 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属に対して気体を吹き込むために
    該気体を導通させるための筒状の芯金と、前記芯金の外
    表面を覆う耐火物とにより構成された溶融金属処理用ラ
    ンスパイプであって、 前記ランスパイプは、長手方向で上側ランスパイプと、
    下側ランスパイプに2分割され、上側ランスパイプと下
    側ランスパイプとは、着脱可能に接続されていることを
    特徴とする溶融金属処理用ランスパイプ。
  2. 【請求項2】 前記筒状の芯金は、互いに軸心が一致す
    るように配置された外管と内管とによる二重管構造に構
    成されていることを特徴とする請求項1に記載の溶融金
    属処理用ランスパイプ。
  3. 【請求項3】 前記下側ランスパイプは、上側ランスパ
    イプへの接続部近傍において、外管には下端部に向かっ
    て縮径するレジューサが構成されていることを特徴とす
    る請求項2に記載の溶融金属処理用ランスパイプ。
  4. 【請求項4】 前記下側ランスパイプは、芯金が銅また
    は銅合金により構成されていることを特徴とする請求項
    1乃至請求項3のいずれかに記載の溶融金属処理用ラン
    スパイプ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008184663A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Jfe Steel Kk 耐火物被覆ランス及びその補修方法
JP2011208190A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Jfe Steel Corp 酸素ガス吹込み用浸漬ランス
CN104457280A (zh) * 2014-10-27 2015-03-25 攀枝花钢城集团瑞钢工业有限公司 用于碳氧枪钢管的快速更换装置

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JP2011208190A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Jfe Steel Corp 酸素ガス吹込み用浸漬ランス
CN104457280A (zh) * 2014-10-27 2015-03-25 攀枝花钢城集团瑞钢工业有限公司 用于碳氧枪钢管的快速更换装置

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