JPS5855540A - 溶融金属浸漬ノズル気体吹込構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 浸漬した単管ノズルへ着脱自在に配置して随時溶湯中へ
気体，　Ｎ＠　、　Ａｒ　、　ＯＢ　、　（Ｘ）Ｂ等（
粉体：　ＣａＯＯＢ　、　Ｃａｂ。

Ａｊ，Ｏａ等入り気体を含む）を吹込乃至停止すること
のできる溶融金属浸漬ノズル気体吹込構造に関する。

従来、溶銑予備処理，転炉及び取鍋等に於ける精錬は、
溶湯面上方に配置したランスによる吹錬と投入シュート
による副原料等の投入により行な・われできた。しかし
最近攪拌による精錬能の増大。

歩留り改善の面で溶湯中に浸漬したノズルから気体（粉
体入り気体を含む）を吹込む技術が、ノズル廻り耐火物
の改良と相まって確立されてきた。

その方法として溶湯中に耐火物ランスを浸漬させて粉体
入り気体を吹込む方法，底吹転炉に見られる底吹ノズル
による方法，ポーラス煉瓦によりパブリングする方法等
がある。しかしこれらの方法には各々以下の問題点があ
る。

浸漬ランスによる吹込みでは１）鍋上方にランス。

ランス昇降装置，ランス吊替装置及びランス予熱装置等
が配置され大型設備になる。２）ランス耐火物による溶
湯温度の低下，８）水平吹きの場合ランス先端でノズル
穴２０以上に分岐するため粉体が詰り易い等の問題があ
る。

従来の底吹ノズルでは、ノズル閉塞防止のため精錬上必
要のない間も常時気体を吹込まなければならず、取鍋等
の可搬容器への底吹ノズルの適用が困難であるという問
題がある。

又ポーラス煉瓦によるパブリングでは、１）気体の大量
吹込みが原理上不可能である。２）粉体入り気体の吹込
みは不可能である等の問題がある。

本発明は以上の問題を解決したもので、溶融金属容器の
底部又は側壁に設けた気体吹込用浸漬ノズルに、高圧気
体導入路を有する着脱部と、ノズル充填物及び吹込気体
用３方切換バルブと、ノズル充填物装填装置とから成る
気体吹込及び停止装置を着脱自在に設けたことを特徴と
する溶融金属浸漬ノズル気体吹込構造を要件とするもの
である。

以下その一実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図ｔａ）　＋　ｔｂ）は気体吹込停止装置配置の側
面及び平面図で／は鍋、２は気体吹込及び停止装置、グ
は鍋の耐火物である。気体吹込及び停止装置２は鍋／の
側面乃至底部に攪拌効果の高いノズル角度θにて、必要
基数配置する。

第２図は気体吹込及び停止装置である。浸漬ノズル３は
スリーブ耐火物ｔＩａにスリーブ耐火物１１ａは鍋の耐
火物１１ｂに各々嵌挿される。そして浸漬ノズル３は、
オートジヨイントメス側ブロック７ａに取付けられ、そ
の取付構造は、浸漬ノズル３が消耗時容易に交換できる
ものとする。鍋取付座乙は、鍋鉄皮ｊに取付けられ、そ
の大きさはスリーブ耐火物１１ａを鍋外側に抜き出す作
業に支障のない大きさである。気体吹込及び停止装置は
、オートジヨイントメス側ブロック７ａ　（！：オート
ジョイントオス側ブロック７ｂの着脱面で切離され、鍋
ｌは搬送することができる。ここではオートジヨイント
の接続、離脱機構は省略しであるが、オートジヨイント
オス側ブロック７ｂを旋回乃至直進させ押付乃至固定で
きることと、両ブロック間の偏芯を吸収可能な機構の採
用が必要である。但し容器が固定の場合は、オートジヨ
イント機構を設ける必要はない。内部に高圧気体導入路
ｔを設けたオートジヨイントオス側ブロック７ｂは、３
方切換パルブタと接続する。３方切換バルブ９には、吹
込気体人口ｑａ　、充填物人口りす、出口９ｃが配置さ
れ、随時吹込気体人口９ａと出口ｑｃ乃至充填物入口９
ｂと出口９ｃを各々連通せしめるものである。当該バル
ブ型式は、充填物乃至粉体によるシール性及び作動性悪
化を防ぐために、ポールバルブの採用が望ましく、又制
御上強力でかつ高速切換可能な駆動装置を必要とする。

当該バルブ９の充填物人口９ｂには、充填物装填装置／
θを同一直線上に配置する。

充填物装填装置ｌθは押出成形器状の円筒容器で、その
内部には押出しピストン１０ａを内挿し、容器表面には
切欠き：充填物装入ロ／θＣが配置される。

充填物装填装置ｌθの後面に油圧シリンダー／ｌが、押
出しピストン／θａのパツキン／θｄの交換が容易な構
造で接続される。油圧シリンダーｌ／には、高速押出し
時にストロークエンドでの緩衝となるクッション／／ｂ
、ロッド側ポート／／ｃ及びボア側ポート／／ｄが配置
され、そのピストン／／ａはシリンダーロッド／θｂに
より押出しピストン／θａと一体に作動する。第３図に
充填物装填図を示す。

充填物は、充填耐火物／２ａと充填詰物／２ｂで構成し
、第３図では、充填物装填装置ｌｏ内に充填物が装填さ
れた状態を示す。充填耐火物／２ａの具備すべき材質条
件として、■）溶湯に懸濁し介在物増大等の悪影響を及
ぼさないこと、２）作業性が良好なこと（押出しが容易
であり、又保存中に作業性の劣化のないもの）、８）迅
速な焼結性を有すること（ノズル内での密着性が良く短
時間で高焼結強度が発現できるもの）、４）容積安定性
に富むことの０熱時の容積変化が少く、収縮による溶湯
の差込みがないこと）等がある。尚、充填耐火物／２ａ
の量は、浸漬ノズル３の先端から充填耐火物／２ａが突
出した状態に於て、溶湯の静圧（鍋の場合的２〜）及び
鍋運搬中の振動に対し、そのシール性が完全に確保でき
る必要最小限の量とする。充填詰物／２ｂは、前述充填
耐火物／２ａと押出しピストン／θａの間に充満し、充
填耐火物／２ａの使用量を低減させるもので、ｌ）押出
力の低減、２）充填耐火物／２ａの高圧気体による放出
時の圧力低減、８）溶湯中への充填耐火物／２ａの放出
量低減による溶湯汚染量の低減等の効果がある。充填詰
物／２ｂの形状材質として、非圧縮性であり、又押出力
により破壊しないこと、粒状であり、その径は３方切換
バルブ９のシール部に侵入しない大きさであること等を
満足するものとする。尚、充填耐火物／２ａ及び充填詰
物／２ｂは各々パッケージ化し、その間に押出中に混合
しないように隔膜を入れておくと作業性、信頼性が改善
される。

溶湯の漏れは重大な災害事故に直結する。そこで鍋運搬
中において振動等のため充填耐火物／２ａのシールのみ
では、安全性が確保できない場合は、溶湯製防止用盲板
の取付けが望ましい。第１図にその実施例を示す。オー
トジヨイントオス側ブロック７ｂの退避後盲板／３ａを
、ヒンジ／３ｂを回してオートジヨイントメス側ブロッ
ク７ａに押付けて、コツクー／３ｃにて固定するもので
ある。

次に本発明の動作を第３図の気体吹込及び停止装置の動
作説明図に従って詳述する。

第Ｓ図のバルブ／ｌは高圧気体導入路ざに通ずる気体の
遮断弁であり、バルブｌｊは３方切換バルブワの吹込気
体入口９ａに通ずる吹込気体の遮断弁である。気体圧力
が充填耐火物／２ａを放出するノズル内圧力を高圧、溶
湯がノズル内に差込まない最低のノズル内圧力を低圧と
し、その間の定常吹込時の圧力を中圧と表記する。又、
押出しピストンｌθａの停止位置として前進限の、中間
位置■。

後退限Ｏの３位置があり、３方切換バルブ９の停止位置
として、充填物人口９ｂと出口９ｃが連通した状態Ａ１
吹込気体人口９ａす出口９ｃが連通した状態Ｂがある。

＋１）　　充填耐火物／２ａで浸漬ノズル３を充填し、
盲板１３で完全にシールした状態で鍋は搬入される。

（２）盲板／３を開け、オートジヨイントで接続可能な
状態にする。

（３）オートジヨイントを接続する。この時各パル・ブ
は閉状態である。

（４）　３方切換バルブ９をＡ、押出しピストンｌθａ
を■の位置にし、（３方切換バルブ９をＢ、バルブ／Ｓ
を閉の状態の条件でも可能）、バルブ／４’を開にして
、高圧気体を高圧気体導入路ざより吹込み、その圧力で
充填耐火物／２ａを溶湯中に放出する。尚、この時浸漬
ノズル３近傍にパイブレーク−を設置しその振動により
充填耐火物／２ａの放出圧力を軽減することも有効であ
る。

（５）放出後、バルブフグ通過の気体圧力を中圧布下げ
ておき、バルブＩＳを開、３方切換バルブ９をＢの状態
にし、吹込気体の圧力を中圧で浸漬ノズルから吹込む。

そしてバルブ／ゲを閉にする。

粉体入り気体の場合は、吹込み開始時は気体のみの状態
で吹込み一始し、徐々に粉体の混合比を上げてゆくが、
高圧気体導入路ｌが詰まらない様にバルブ／Ｉｌを開け
ておき高圧気体導入路ｇ内の圧力を中圧に保つ必要があ
る。そして所定の吹込速度で、所定時間粉体入り気体を
吹込む。

ここで、３方切換バルブ９がＢの状態になった後、押出
しピストン／θａを◎の状態にしておく。

（６）充填物装入口／θＣよりパッケージ化された充填
耐火物／２ａ、充填詰物／２ｂを投入し、押出しピスト
ンｌθａを■の状態にする。

（７）粉体入り気体吹込みの場合、吹込み末期は気体の
みの状態で配管内をクラツシングし、そしてバルブ／り
通過の気体圧力を低圧の状態で、溶湯の差込がない条件
を保勲て、３方切換バルブ９をＡの状態にする。引続い
て押出しピストン１０ａを高速で押出し■の位置迄作動
させる。押出された充填耐火物／２ａが高圧気体導入路
ざの出口を通過後も、浸漬ノズル３内の気体圧力は溶湯
の差込みがない圧力以上で推移する。そして充填耐火物
／２ａが浸漬ノズル３より突出した時点で気体は溶湯中
へ放散される。又、バルブ／ｌは充填耐火物／２ａが高
圧気体導入路ざの出口を通過する直前に閉にされる。こ
こで高圧気体導入路ｇと充填耐火物／２ａの進行方向と
なす角度が＋ｔ０以下であれば、充填耐火物／２ａが高
圧気体導入路ｇ内に大量に侵入することはない。

（８）充填耐火物／２ａが浸漬ノズル内にて固着し安定
した後オートジヨイントを離脱する。

（９）盲板／３ａを取付けて鍋を搬送する。伺オートジ
ヨイントオス側内部の充填詰物／２ｂは、フラッシング
して清掃しておく必要がある。

実施例では、浸漬ノズルサイズ：　／２９６　Ｘ　２７
０１！。

溶鋼ヘッド／２．！；ｍ、充填耐火物（電融アルミナ。

タールその他）二ざＱ　ＣＣ、充填詰物＝２Ｘ鋼球。

充填物装填装置＋　１１０１　Ｘ　３３；０１．充填カ
ニ２０００に９゜充填物放出圧カー〃％の条件で安定し
て操業することかできた。

この発明により、随時気体の吹込、停止が可能になり以
下の優位性が立証できた。

ｌ）鍋に簡易に浸漬ノズルが取付けられ、大量吹込みの
攪拌効果により精錬能９歩留の高い操業が可能となった
。

２）設備投資額、ランニングコスト共、浸漬ランスによ
る吹込設備と比較し軽減することができた。

８）設備配置上、鍋上方が開放され、他の精錬装置との
取合いが容易であり、同一場所で複数の精錬装置の配置
が可能となった。

４）粉体の流路が単純化されて詰り難いものとなってお
り、固気比（粉体重量／気体重量）が１０以上の操業も
可能となった。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示すもので第１図は鍋に適
用した気体吹込・停止装置配置図で、（ａ）は側面図、
（ｂ）は平面図、第２図は気体吹込・停止装置断面図、
第３図は充填物装填図、第７図は溶湯製防止用盲板を示
す図、第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は気体吹
込停止装置の作動説明図である。 ／・・・鍋、２・・・気体吹込停止装置、３・・・浸漬
ノズル、７ａ・・・オートジヨイントメス側ブロック、
７ｂ・・・オートジヨイントオス側ブロック、９・・・
３方切換バルブ、／θ・・・充填物装填装置、ｌ／・・
・油圧シリンダー、／２ａ・・・充填耐火物、／２ｂ・
・・充填詰物、／３ａ・・・盲板。 特許出願人　　新日本製鐵株式会社 手続補正書（自発） ８１５６年ｉｏ、　ａ１３ 特許庁長官　　　　　殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１５１６２３号 ２、発明の名称 溶融金属浸漬ノズル気体吹込構造 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 住　所　　東京都千代田区大手町２丁目６番３号（６６
５）　　新日本製鐵株式会社 名　称　　代表者　　　　　武　　　１）　　豊４、代
理人〒１０３　置　２４１−０４４１住　所　　東京都
中央区日本橋本町１丁目１４番２号７補正の内容 明細書箱１頁１３行目「単管ノズル」を「ノズル」に訂
正する。明細書第１Ｏ頁１７行目「溶鋼ヘッド１２．５
ｍＪを［溶鋼ヘッド：２．５ｍＪに訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融金属容器の底部又は側壁に設けた気体吹込用浸漬ノ
   ズルに、高圧気体導入路を有する着脱部と、ノズル充填
   物及び吹込気体用３方切換バルブと、ノズル充填物装填
   装置とから成る気体吹込及び停止装置を着脱自在に設け
   たことを特徴とする溶融金属浸漬ノズル気体吹込構造。