JPS58100613A - 耐摩耗性酸素底吹羽口 - Google Patents
耐摩耗性酸素底吹羽口Info
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- JPS58100613A JPS58100613A JP19729581A JP19729581A JPS58100613A JP S58100613 A JPS58100613 A JP S58100613A JP 19729581 A JP19729581 A JP 19729581A JP 19729581 A JP19729581 A JP 19729581A JP S58100613 A JPS58100613 A JP S58100613A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、羽目冷却剤として固体粉末を混入した流体を
用いる酸素底吹き２重管羽口に関し、羽目の摩耗を防止
する被膜を有する羽目に関する。
用いる酸素底吹き２重管羽口に関し、羽目の摩耗を防止
する被膜を有する羽目に関する。
溶鋼製錬用炉の炉底から溶鋼中に直接酸素を吹込んで酸
化製錬を行なう底吹転炉または上底吹転炉の底吹羽口は
、酸素吹込み用羽口の溶損な防止するため、第１図に示
すように羽口な２重管構造とし、内管に酸素、内管と外
管との間隙Ｉ：羽羽口却剤を流して羽口保護を行なって
いる。
化製錬を行なう底吹転炉または上底吹転炉の底吹羽口は
、酸素吹込み用羽口の溶損な防止するため、第１図に示
すように羽口な２重管構造とし、内管に酸素、内管と外
管との間隙Ｉ：羽羽口却剤を流して羽口保護を行なって
いる。
第１図は転炉の酸素底吹羽口部の部分断面を示し、１は
炉底耐火物、２は炉底鉄皮、３は羽口外管、４は羽口内
管、５は溶鋼、６は羽目冷却剤送入管、７は羽口間隙冷
却剤流入位置である。
炉底耐火物、２は炉底鉄皮、３は羽口外管、４は羽口内
管、５は溶鋼、６は羽目冷却剤送入管、７は羽口間隙冷
却剤流入位置である。
羽口冷却剤としては、羽目先端の高温部において分解吸
熱する炭化水素、または、ＣＯ，＋Ｃ→２ＣＯなる反応
によって吸熱する、炭素を含有する固体粉末とＣへとの
混合物が用いられる。
熱する炭化水素、または、ＣＯ，＋Ｃ→２ＣＯなる反応
によって吸熱する、炭素を含有する固体粉末とＣへとの
混合物が用いられる。
冷却剤として炭化水素を使用した場合、その分解生成物
である水素が溶鋼中に溶解し成品銅材の性質に悪影響を
及ぼす・ 炭素を含有する固体粉末とＣＯ，との混合物は、反応生
成物中に水素を含まないのでこの欠点はないが、固体粉
末により羽口内管の外面および羽口外管の内面が摩耗す
る。この摩耗によって羽目管の一部に孔が開き、酸素と
冷却剤との混合、または冷却剤の外部への漏洩などによ
り、羽目冷却効果が低下し、液体または気体の炭化水素
を羽目冷却剤として用いる場合に比し、羽口寿命が著し
く短くなる欠点がある。
である水素が溶鋼中に溶解し成品銅材の性質に悪影響を
及ぼす・ 炭素を含有する固体粉末とＣＯ，との混合物は、反応生
成物中に水素を含まないのでこの欠点はないが、固体粉
末により羽口内管の外面および羽口外管の内面が摩耗す
る。この摩耗によって羽目管の一部に孔が開き、酸素と
冷却剤との混合、または冷却剤の外部への漏洩などによ
り、羽目冷却効果が低下し、液体または気体の炭化水素
を羽目冷却剤として用いる場合に比し、羽口寿命が著し
く短くなる欠点がある。
本発明は、固体粉末を含む冷却剤を使用する羽口内外管
の上記欠点を解消し、羽目管の摩耗を防止した長寿命の
羽目を提供することを目的とするものである。
の上記欠点を解消し、羽目管の摩耗を防止した長寿命の
羽目を提供することを目的とするものである。
本発明は上記目的を達成するため、羽口内管の外面のみ
または羽口内管の外面と羽口外管の内面との両面を、冷
却剤中の固体粉末の硬度よりも大きい被膜硬度を有する
物質からなる被膜で被覆したことを特徴とする耐摩耗性
を有する酸素底吹羽口である。
または羽口内管の外面と羽口外管の内面との両面を、冷
却剤中の固体粉末の硬度よりも大きい被膜硬度を有する
物質からなる被膜で被覆したことを特徴とする耐摩耗性
を有する酸素底吹羽口である。
第２図〜第３図は本発明の実施例を例示するものである
。第２図は羽口内管８の外面と羽口外管９の内面とを被
膜１０と１１とでそれぞれ被覆した羽目である。場合に
よっては羽口金体の寿命との総合的な観点から、摩耗の
大きい羽口内管８の外面のみに被膜１０を被覆すること
もある。また、第３図に示すように摩耗の激しい局部の
みに被膜１０．１１を設けることもできる０例えば、固
体粉末による摩耗は羽口間隙冷却剤流入位置７において
最も激しく起る。この部分が摩耗によって孔のあいた内
管および外管の摩耗による肉厚減少量の羽日長手方向分
布例をそれぞれ第４図、第５図に示す０図中横軸Ｘは羽
口間隙冷却剤流入位置７から羽口長手方向への距離であ
って、Ｘの正の値は羽口間隙冷却剤流入位置７より上方
への距離、Ｘの負の値は羽目間隙冷却剤流入位置７より
下方への距離である。縦軸は摩耗量をあられす。摩耗の
甚しい部分は羽口内管（第４図）では工＝−１０〜＋１
５ ｗｘ 、羽口外管（第５図）ではｘ＝−１０〜＋２
０ｍである。従って、この部位のみを耐摩耗性の被膜で
被覆した羽口も寿命延長の効果が著しく大となる。
。第２図は羽口内管８の外面と羽口外管９の内面とを被
膜１０と１１とでそれぞれ被覆した羽目である。場合に
よっては羽口金体の寿命との総合的な観点から、摩耗の
大きい羽口内管８の外面のみに被膜１０を被覆すること
もある。また、第３図に示すように摩耗の激しい局部の
みに被膜１０．１１を設けることもできる０例えば、固
体粉末による摩耗は羽口間隙冷却剤流入位置７において
最も激しく起る。この部分が摩耗によって孔のあいた内
管および外管の摩耗による肉厚減少量の羽日長手方向分
布例をそれぞれ第４図、第５図に示す０図中横軸Ｘは羽
口間隙冷却剤流入位置７から羽口長手方向への距離であ
って、Ｘの正の値は羽口間隙冷却剤流入位置７より上方
への距離、Ｘの負の値は羽目間隙冷却剤流入位置７より
下方への距離である。縦軸は摩耗量をあられす。摩耗の
甚しい部分は羽口内管（第４図）では工＝−１０〜＋１
５ ｗｘ 、羽口外管（第５図）ではｘ＝−１０〜＋２
０ｍである。従って、この部位のみを耐摩耗性の被膜で
被覆した羽口も寿命延長の効果が著しく大となる。
本発明の羽目の被膜は、冷却剤中に混入する固体粉末の
硬度よりも被膜硬度の大きい物質からなることにより摩
耗を防止する。冷却剤中に混入される固体粉末が例えば
コークスである場合、そのビッカース硬度Ｈｖは３００
〜４００である。これよりも大きい被膜硬度Ｈｖｋ有す
る物質としては例えば、モリブデン−ニッケルークロム
合金（ＨｖＬ：。
硬度よりも被膜硬度の大きい物質からなることにより摩
耗を防止する。冷却剤中に混入される固体粉末が例えば
コークスである場合、そのビッカース硬度Ｈｖは３００
〜４００である。これよりも大きい被膜硬度Ｈｖｋ有す
る物質としては例えば、モリブデン−ニッケルークロム
合金（ＨｖＬ：。
６３０）コバルト基中にタングステンカーバイドを分散
させたもの（Ｈｖ共６００〜７００）、ニッケルクロム
合金中にタングステンカーバイドを分散させたもの（Ｈ
ｖ＃７４０）、鳩Ｏｎ （Ｈｖ＃１０００）、ＡＩ、
Ｏ，＋ＴｉＯ，（Ｈｖ”＝；１０００ ）、Ｔｉｅ。
させたもの（Ｈｖ共６００〜７００）、ニッケルクロム
合金中にタングステンカーバイドを分散させたもの（Ｈ
ｖ＃７４０）、鳩Ｏｎ （Ｈｖ＃１０００）、ＡＩ、
Ｏ，＋ＴｉＯ，（Ｈｖ”＝；１０００ ）、Ｔｉｅ。
（ＨｖＬ：、６３０ ）、Ｃｒｙ Ｏｓ （Ｈｖ＃７５
０ ） などがあシ、本発明の羽目はこれらの物質か
らなる被膜で被覆したものである。
０ ） などがあシ、本発明の羽目はこれらの物質か
らなる被膜で被覆したものである。
これらの金属、セラミック、または金属とセラミックと
の混合物は、管壁に強固に結合した均一厚さの均質な被
膜とすることが必要で、溶射被膜が好適である。
の混合物は、管壁に強固に結合した均一厚さの均質な被
膜とすることが必要で、溶射被膜が好適である。
２重管羽目の内外管間隙は、羽目の均一冷却のため均一
寸法にする必要がある。従って、羽口全長にわたり被膜
厚みが一定な羽目が最も望まし込。
寸法にする必要がある。従って、羽口全長にわたり被膜
厚みが一定な羽目が最も望まし込。
また、摩耗を受は易い部位を局部的に耐摩耗性被膜で被
覆した羽目の場合は、あらかじめ被膜厚み分だけ羽目管
の腋部分を削夛とり、その部分に所定厚みの被膜を施工
した羽目が好ましい。
覆した羽目の場合は、あらかじめ被膜厚み分だけ羽目管
の腋部分を削夛とり、その部分に所定厚みの被膜を施工
した羽目が好ましい。
本発明の羽口の被膜の厚さについては、羽目の伝熱の面
からも検討されなければならない。すなわち、酸素底吹
羽口では羽口長手方向および羽目半径方向への伝熱能力
が十分確保されることが要求される。羽口内、外管表面
に被膜を有する羽目は被膜のない羽口に比し伝熱が妨げ
られ、羽口は溶湯からの熱によって溶損しやすくなる。
からも検討されなければならない。すなわち、酸素底吹
羽口では羽口長手方向および羽目半径方向への伝熱能力
が十分確保されることが要求される。羽口内、外管表面
に被膜を有する羽目は被膜のない羽口に比し伝熱が妨げ
られ、羽口は溶湯からの熱によって溶損しやすくなる。
第６図は鋼管からなる羽口内管の外面のみに種々の厚み
のタングステンカーバイド溶射被膜を有する羽目ｔ５ｔ
ｏｎ試験転炉に装着して溶損速度と被膜厚みとの関係を
調べた例である。羽口外管に祉普通鋼管を用い、酸素３
．７５Ｎｍ’／分、およびＣＯ。
のタングステンカーバイド溶射被膜を有する羽目ｔ５ｔ
ｏｎ試験転炉に装着して溶損速度と被膜厚みとの関係を
調べた例である。羽口外管に祉普通鋼管を用い、酸素３
．７５Ｎｍ’／分、およびＣＯ。
ガス０．６７５Ｎｎｌ／分とコークス粉０．３５Ｋｆ／
分とを溶鋼中に吹込み、１ヒ一ト当シ１５分の吹錬実験
における羽口溶損速度を示す。第６図より、羽口内管の
外面被膜厚みは約８００μｍ以下であれば、被膜によっ
て羽口が溶損しやすくなることはないと結論される。
分とを溶鋼中に吹込み、１ヒ一ト当シ１５分の吹錬実験
における羽口溶損速度を示す。第６図より、羽口内管の
外面被膜厚みは約８００μｍ以下であれば、被膜によっ
て羽口が溶損しやすくなることはないと結論される。
第７図は羽目管外面に３００μｍの被膜を有する羽目の
外管内面に種々の厚みのタングステンカーバイド溶射被
膜を有する羽口ｉ、５ｔｏｎ試験転炉において上記と同
じ吹錬条件で試験したときの羽口溶損速度と被膜厚みと
の関係を示す例である。
外管内面に種々の厚みのタングステンカーバイド溶射被
膜を有する羽口ｉ、５ｔｏｎ試験転炉において上記と同
じ吹錬条件で試験したときの羽口溶損速度と被膜厚みと
の関係を示す例である。
第７図より、羽口外管の内面被膜厚みは５００胸以下で
あれば、被膜によって羽口が溶損しやすくなることはな
いことがわかる。
あれば、被膜によって羽口が溶損しやすくなることはな
いことがわかる。
次に本発明の羽口の効果を例をめげて説明する。
５ ｔｏｎ試験転炉の炉底に比較例として第１図に示し
た従来品の羽口と、本発明の実施例として第２図に示し
た羽目とを装着した。比較例の羽口内管４には鋼管を用
い、羽口外管３には普通鋼管を用いた。実施例の羽口内
管９には比較例と内径が等しく外径が６００μｍ小さい
鋼管を用い、その外面にセラミック溶射被膜１０として
タングステンカーバイド溶射被膜（ｗｃｓｏ＊、他Ｎ１
−ｃｒ合金の混合粉末、被膜ビッカース硬度７００）ｔ
”３００μｍの厚さに形成したものを用いた。実施例の
羽口外管８には、比較例と外径が等しく、内径が６００
μ溝大きい普通鋼管の内面にタングステンカーバイド溶
射被膜（ＷＣ８０慢、他Ｎｉ −Ｃｒ合金の混合粉末、
被膜ビッカース硬度７００）を３００μ解の厚さに形成
した管を用いた。
た従来品の羽口と、本発明の実施例として第２図に示し
た羽目とを装着した。比較例の羽口内管４には鋼管を用
い、羽口外管３には普通鋼管を用いた。実施例の羽口内
管９には比較例と内径が等しく外径が６００μｍ小さい
鋼管を用い、その外面にセラミック溶射被膜１０として
タングステンカーバイド溶射被膜（ｗｃｓｏ＊、他Ｎ１
−ｃｒ合金の混合粉末、被膜ビッカース硬度７００）ｔ
”３００μｍの厚さに形成したものを用いた。実施例の
羽口外管８には、比較例と外径が等しく、内径が６００
μ溝大きい普通鋼管の内面にタングステンカーバイド溶
射被膜（ＷＣ８０慢、他Ｎｉ −Ｃｒ合金の混合粉末、
被膜ビッカース硬度７００）を３００μ解の厚さに形成
した管を用いた。
以上の通シ比較例と実施例との羽口内の酸素および冷却
剤の初期流路断ｍｔ−同一とした条件で、羽口内管よシ
羽ロ１本当り３．７５ Ｎｎ／／ｆｋの酸素を羽口内外
管の間隙より羽口１本当り０．６７５ Ｎｒｌ／９ｒの
Ｃｏｔガスと、０．３５Ｋｔ／分のコークス粉（ビッカ
ース硬度３４０）とを溶鋼に吹込み、１ヒ一ト当シ平均
１５分にて吹錬実験を行ない、最も摩耗の著しい羽目冷
却剤流入位置７にお叶る羽口内、外管の肉厚の変化を測
定した。
剤の初期流路断ｍｔ−同一とした条件で、羽口内管よシ
羽ロ１本当り３．７５ Ｎｎ／／ｆｋの酸素を羽口内外
管の間隙より羽口１本当り０．６７５ Ｎｒｌ／９ｒの
Ｃｏｔガスと、０．３５Ｋｔ／分のコークス粉（ビッカ
ース硬度３４０）とを溶鋼に吹込み、１ヒ一ト当シ平均
１５分にて吹錬実験を行ない、最も摩耗の著しい羽目冷
却剤流入位置７にお叶る羽口内、外管の肉厚の変化を測
定した。
第８図は吹錬ヒート数と羽口内管肉厚の減少量との関係
を示し、比較例１３ではわずか１０ヒート目で羽口内管
が摩耗して孔が開いたのに対し、実施例１２では炉底耐
火物の溶損によって吹錬実験を終了した２６０ヒート目
まで内管の摩耗は認められなかった。
を示し、比較例１３ではわずか１０ヒート目で羽口内管
が摩耗して孔が開いたのに対し、実施例１２では炉底耐
火物の溶損によって吹錬実験を終了した２６０ヒート目
まで内管の摩耗は認められなかった。
第９図は吹錬ヒート数と羽口外管肉厚の減少量との関係
を示し、比較例１５では１１０ヒート目で羽口外管が摩
耗して孔が開いたのに対し、実施例１４では２６０ヒー
ト目まで羽口外管の摩耗は認められなかつ友。
を示し、比較例１５では１１０ヒート目で羽口外管が摩
耗して孔が開いたのに対し、実施例１４では２６０ヒー
ト目まで羽口外管の摩耗は認められなかつ友。
以上から明らかなように本発明の羽目は摩耗防止効果が
大きく、固体粉末を混入した混合流体を用いる底吹羽口
の寿命延長効果が大である。
大きく、固体粉末を混入した混合流体を用いる底吹羽口
の寿命延長効果が大である。
第１図は従来の酸素底吹羽口部の転炉底部部分断面図、
第２図、第３図は本発明の実施例の羽目縦断面図、第４
図、第５図は羽目間隙の冷却剤流入位置近傍の羽口内管
、羽口外管の肉厚減少例を示すグラフ、第６図、第７図
は羽口内管、羽口外管の被膜厚さと羽口溶損量との関係
例を示すグラフ、第８図、第９図は羽口内管、羽口外管
の従来羽目と本発明の羽目との比較例を示すグラフであ
る。 ｌ・・・炉底耐火物、２・・・炉底鉄皮、３・・・羽口
外管、４・・・羽口内管、５・・・溶鋼、６・・・羽目
冷却剤送入管、７・・・羽目間隙冷却剤流入位置、８・
・・羽口内管、９・・・羽口外管、１０．１１・・・被
膜、１２゜１４・・・実施例の肉厚減少量、１３．１５
・・・比較例の肉厚減少量。 Ｘ （ｍｍ） ０ ２００ ４００ ６００ ８００ １
０００ １２００羽口内管＃庸厚さくｒ、） 第７図 ０ ２００ ４００ ６００ Ｂｏｏ
１０００ １２００羽口外管＃ｋＡｌｌ厚ｔ （７
ａｍ）
第２図、第３図は本発明の実施例の羽目縦断面図、第４
図、第５図は羽目間隙の冷却剤流入位置近傍の羽口内管
、羽口外管の肉厚減少例を示すグラフ、第６図、第７図
は羽口内管、羽口外管の被膜厚さと羽口溶損量との関係
例を示すグラフ、第８図、第９図は羽口内管、羽口外管
の従来羽目と本発明の羽目との比較例を示すグラフであ
る。 ｌ・・・炉底耐火物、２・・・炉底鉄皮、３・・・羽口
外管、４・・・羽口内管、５・・・溶鋼、６・・・羽目
冷却剤送入管、７・・・羽目間隙冷却剤流入位置、８・
・・羽口内管、９・・・羽口外管、１０．１１・・・被
膜、１２゜１４・・・実施例の肉厚減少量、１３．１５
・・・比較例の肉厚減少量。 Ｘ （ｍｍ） ０ ２００ ４００ ６００ ８００ １
０００ １２００羽口内管＃庸厚さくｒ、） 第７図 ０ ２００ ４００ ６００ Ｂｏｏ
１０００ １２００羽口外管＃ｋＡｌｌ厚ｔ （７
ａｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 羽口内管と外管との間隙に固体粉末との混合流体を
流す２重管構造の溶鋼製錬用酸素底吹羽口において、羽
口内管の外面のみまたは羽口内管の外面と羽口外管の内
面との両面を、前記固体粉末の硬度より大きい被膜硬度
を有する物質からなる被膜で被覆したことを特徴とする
耐摩耗性酸素底吹羽口。 ２ 被膜が金属、セラミック、または金属とセラミック
との混合物の溶射被膜である特許請求の範囲第１項記載
の羽目。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19729581A JPS58100613A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 耐摩耗性酸素底吹羽口 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19729581A JPS58100613A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 耐摩耗性酸素底吹羽口 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58100613A true JPS58100613A (ja) | 1983-06-15 |
Family
ID=16372079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19729581A Pending JPS58100613A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 耐摩耗性酸素底吹羽口 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58100613A (ja) |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP19729581A patent/JPS58100613A/ja active Pending
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