JPS5843171B2 - 微粒の固体物質を金属溶融物内に吹込む浸漬ランス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微粒の固体物質を圧縮空気を用いた押し出し
によってとりべ内に存在している金属溶物内に吹き込む
浸漬ランスに関する。

このような形式の装置は固体物質を溶融物表面下へ可能
な限り深く導入して、ひいては固体物質の浮上中に所望
の反応経過を得ようとするものである。

このようにして通常は金属溶融物、有利には鋼溶融物を
脱硫、脱酸または合金しようとするものである。

一般に供給される微粒の固体物質は金属溶融物に比べて
わずかな比重しか有しておらず、従って固体物質は金属
溶融物表面に迅速に浮上し、この場合金属溶融物の所望
の反応はこの浮上中でのみ行われる。

このようにして金属溶融物は例えば細粒の石灰、炭化カ
ルシウムまたはマグネシウムによって脱硫可能になり、
それに対し炭素、アルミニウム及び酸素親和性のすべて
の金属によって脱酸可能になり、特にわずかな比重もし
くは高い酸素親和性に基いて溶解に困難を伴う合金用の
金属によって合金され得るようになる。

例として挙げた前述の物質には以下に述べる点が共通し
ている。

すなわち前記物質はすべて、吹込まれた後に溶融金属表
面へ浮上するものであり、かつ硫黄もしくは酸素に対す
る親和性または吸収能力を有しており、または合金用金
属として空気またはスラグの影響に対して保護されねば
ならない。

金属溶融物内の反応は非常に異なっている。例えば微粒
状の石灰は、溶融鋼内で表面に硫黄の付着するまでは変
化せず、炭化カルシウムは分解し、かつ導入された金属
は溶解、融解または気化する。

前述のような処置は、供給された固体物質の浮上中にこ
の固体物質と処理されるべき金属浴との緊密な接触を可
能にしようとするものである。

この緊密な接触は浴表面下に可能な限り深く固体物質を
吹込むことによって生ぜしめられる。

しかしながらこの場合その都度めとりベサイズもしくは
捕集客器または運搬容器の利用可能な深さに基いた自明
の限界がある。

さらに前記緊密な接触は処理時間を作業上可能な限り伸
ばすことによって、即ち比較的にわずかな固体物質量を
通常は１０分〜１５分間に渡って均一に金属浴内に導入
することによって可能になる。

長い距離において大量の固体物質を圧縮空気により供給
することは比較的に問題ない。

浸入する金属溶融物に基づく必然的に避けられないわず
かな供給ガス量による比較的にわずかな量の固体物質の
供給は困難である。

押し出し供給状態において、換言すれば最小の供給ガス
による多量の固体物質部分の供給状態においては原理的
に供給流の脈動が避けられず、従って金属浴内への流出
区分において、固体物質の供給にとって必要な供給横断
面がしばしば閉鎖もしくは閉塞される。

金属浴内への固体物質の効果的な供給形式は、ドイツ連
邦共和国特許出願公告第２３０３９７８号明細書に記載
されており、この場合には発生する圧力変動を補助バイ
パス導管を用いて制御し、かつ固体物質用の貯蔵容器を
流出口に可能な限り近づけるようになっている。

この場合、浸漬ランスの下降運動および上昇運動に貯蔵
容器全体をも追随させなければならないという欠点があ
る。

特に装置に接近しにくいこと及びとりべの直上における
熱負荷は不都合である。

さらに通常の計量装置を介して固体物質の供給量を検出
すること、及び横断面の一様な供給導管内の圧力損失に
基く高い出発圧力は困難を伴う。

本発明の目的は、初めに述べた形式の装置を改良して、
固体物質を比較的に遠方から供給しなければならない場
合でも、溶融鋼の浸入によるランスの閉塞を回避し、か
つ固体物質を支障のないように吹込むことである。

この目的を遠戚するために本発明の構成では、（イ）供
給導管に対して径の大きな円筒状の区分と、（ロ）この
区分に続いて円錐状に先細になっている出口片と、（／
→円筒状の流出通路とを有しており、径の大きな区分の
横断面が供給導管の横断面の３倍から５倍であり、かつ
円筒状の流出通路の横断面が供給導管の横断面の２から
×。

であるようにした。これにより、閉塞を生せしめるよう
な固体物質のよどみが回避され、この場合供給方向で見
て流出口の前に存在する円錐状の出口片内に圧縮ゾーン
が形成され、この圧縮ゾーン内で供給流の脈動が消滅せ
しめられる。

供給流の脈動の消滅は供給横断面の比較的大きな浸漬ラ
ンス区分におけるガス緩衝作用によって助勢され、この
供給横断面の比較的大きな浸漬ランス区分自体は著しい
圧力損失なしにかなり遠方から固体物質を供給すること
を可能にするものである。

即ち貯蔵容器を可動な浸漬ランスとは無関係に最も有利
な位置に配置することが可能になり、この場合浸漬ラン
ス用の支持構造体はこの浸漬ランスのためにのみ設計さ
れておればよい。

固体物質が流動しにくい、もしくは互いに付着しやすい
場合には円錐状の出口片内における閉塞を避けるために
、本発明の実施態様では浸漬ランスの内部を先細な円錐
状の出口片の直前まで延びる細い内管から成る流動化補
助装置が付加的に設けられており、前記内管を介して部
分ガス量が送られ固体物質が解きほぐされる。

浸漬ランスの流出口の閉塞が流出口の大きさに基いて発
生することがあるので。

浸漬ランスの流出口の大きさＹｉに相当する単位時間当
りの固体物質の供給量Ｘｋｇ／ｍ ｉ ｎが関係式Ｙ＝
ａ−ｘ（ａ＝０．０２５〜０．０１５ｃＩＩＬ−ｍｉｎ
／に９）を満すと有利である。

これにより、金属溶融物、特に鋼溶融物を処理するため
に与えられる約１０分間に、溶融物を処理するために必
要な量の固体物質を吹込むことができるようになり、こ
の場合固体物質の吹込みは吹込まれた固体物質と溶融物
とを申し分なく反応させる速度で行われ、かつ流出口は
所望の量の固体物質の供給に際してランス内への鋼溶融
物の浸入及び鋼溶融物の浸入によるランスの閉塞を生ぜ
しめない大きさになっている。

さよに本発明の実施態様によれば、浸漬ランスの鋼管が
少なくとも浸漬区分において耐火性のセラミック材料で
被覆されており、円筒状の流出通路がセラミック製の管
によって延長されている。

浸漬ランスの鋼管の少なくとも浸漬区分を耐火性のセラ
ミック材料で被覆して、流出通路をセラミック製の管に
よって延長することによって、流出口付近のランスヘッ
ドにおける金属溶融物の付着は避けられ、このような付
着は、金属製の供給導管が直接に金属浴内への流出口ま
で延びている場合に、供給ガスが流出口から流出する際
に膨張して鋼溶融物から熱を吸収することに基き、若し
くは鋼溶融物の熱が金属製の供給導管によって導出され
ることに基き生せしめられる。

従って金属製の供給導管がランス尖端の少し手前で終わ
っていて、ランス尖端までセラミック製の管によって延
長されていると有利である。

この場合セラミック製の管が、供給導管の端面に設けら
れた対応する凹設部内に保合可能な肩部を介して浸漬ラ
ンスに取り付けられている。

気密を得るために、セラミック製の管が高アルミナ耐火
材料内に埋込まれている。

次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明する。

第１図から明らかなように浸漬ランス１は供給導管２に
接続されており、この供給導管２は貯蔵容器（図示せず
）に通じており、この場合浸漬ランス１には供給導管２
を介してガス、固体物質流が導かれる。

浸漬ランス１は鋼管１０から構成されており、この鋼管
１０はその全長の大部分において供給導管２の直径に比
べて大きな直径を有しており、この場合直径の大きな区
分１２は浸漬ランス１の流入口６から始まっている。

ランス尖端の少し手前で鋼管１０は横断面の減少した円
錐状の出口片３を有しており、この出口片３は流出通路
５内に続いており、この流出通路５の直径は供給導管２
の直径より小さくなっている。

固体物質による壁摩滅をできるだけ小さくするために、
５°〜１０°の小さい円錐角が有利である。

流出通路５の端部は鋼管１０の流出ロアを形成している
。

浸漬ランス１は、少なくとも鋼溶融物内に浸漬される区
分に耐火性材料から成る場合によっては補強された被覆
層４を有している。

鋼管１０の直径の大きな比較的に長い区分１２によって
、鋼溶融物内への反応固体物質の脈動のない供給が保証
され、ひいては鋼溶融物の流入による浸漬ランスの閉塞
が避けられる。

鋼管１０の直径の大きな区分は流入口６において流動方
向で見て拡大する円錐形に構成していてよい。

固体物質を付加的に解きほぐし流れやすくするために鋼
管１０の内部に内管１３が設けられ、この内管１３は円
錐状の出口片３まで延びていて、３つの固定部材１４に
よって鋼管１０の中央に保持される。

内管１３は供給導管２を通して浸漬ランス１内に導入さ
れていて、適当なガス源に接続されている。

第２図によれば鋼管１０の端面に凹設部１１が設けられ
ており、この凹設部１１内にセラミック製の管８がその
肩部９で以って差しはめられている。

流出通路５はセラミック製の管８内を流出ロアまで続い
ており、換言すれば管８の孔が鋼管の流出通路５と同一
線上に在る。

管８は高アルミナ質耐火性の被覆層４によって取囲まれ
ており、この被覆層４はランス冠を形成している。

供給導管２の内径が２．５４ｃｒｒＬである場合には、
鋼管１０の直径の大きな区分１２の内径はほぼ６０ｍｍ
であり、この区分の長さはほぼ３．８０ｍである。

鋼管の径の大きな前記区分から下方へ延びる円錐状の出
口片３の全長は２５傭であり、この出口片の流出通路５
の内径は１０山である。

浸漬ランスの全長は４．５ｍである。

搬送空気媒体は供給導管２の範囲で３バー７／ｌ／の圧
力下にあり、浸漬ランスを介して球径０．１〜２１１Ｌ
ｍの固体物質を３０ｋｙ／分の速度で搬送する（吹込む
）。

第１図の実施例における流出通路５の長さは５ｃｒｒＬ
である。

第２図の実施例のセラミック製の管８は７ｃＩＩＬの長
さを有しており、この管には全長３ｃＩｒＬの流出通路
が続いている。

媒体としてはアルゴンが用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は浸漬ランスの本発明による実施例の断面図、第
２図は浸漬ランスの本発明による別の実施例の部分断面
図である。 １・・・・・・浸漬ランス、２・・・・・・供給導管、
３・・・・・・出口片、４・・・・・・被覆層、５・・
・・・・流出通路、６・・・・・・流入口、７・・・・
・・流出口、８・・・・・・管、９・・・・・・肩部、
１０・・・・・・鋼管、１１・・・・・・凹設部、１２
・・・・・・区分、１３・・・・・・内管、１４・・・
・・・固定部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 微粒の固体物質を圧縮空気を用いた押し出しによっ
   て、とりべ内に存在する金属溶融物内に吹込む浸漬ラン
   スにおいて、浸漬ランス１が、−押し出し方向で見て−
   、 （イ）供給導管２に対して径の大きな円筒状の区分１２
   と、 （ロ）この区分に続いて円錐状に先細ドなっている出口
   片３と、 （／→ 円筒状の流出通路５とを有しており、径の大き
   な区分１２の横断面が供給導管２の横断面の３倍から５
   倍であり、かつ円筒状の流出通路５の横断面が供給導管
   ２の横断面の２から％Ｆあることを特徴とする、微粒の
   固体物質を金属溶融物内に吹込む浸漬ランス。 ２ 浸漬ランス１が、ガス源に接続された内管１３を有
   しており、この内管が円錐状の出口片３まで延びている
   特許請求の範囲第１項記載の浸漬ランス。 ３ 浸漬ランス１の鋼管１０が少なくとも浸漬区分にお
   いて耐火性のセラミック材料で被覆されており、円筒状
   の流出通路５がセラミック製の管８によって延長されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の浸漬ランス。 ４ セラミック製の管８が、鋼管１０の端面に設けられ
   ７’ｊ対応する凹設部１１内に係合可能である肩部９を
   介して浸漬ランスに取り付けられている特許請求の範囲
   第３項記載の浸漬ランス。 ５ セラミック製の管８が高アルミナ質耐火性材料内に
   埋込まれている特許請求の範囲第３項記載の浸漬ランス
   。