JPS601361B2 - 脱硫ランス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳鉄又は鰭鋼を脱硫するためのランスに関する
。

実質上、この脱硫ランスは本質的に、耐火材シースによ
って側面が保護された金属製噴射パイプからなる。

運転時、このラソスは鋳鉄又は鋼の裕中に部分的に浸潰
され、金属製噴射パイプを通してガス流によって搬送さ
れる少なくとも一つの脱硫剤が該裕中に噴射されるよう
に設計される。既知の脱硫ランスにおいては、噴射パイ
プは、その外部表面上に直接に塗られ耐火粘土で形成さ
れてその長さにわたって途切れることなく伸びている耐
火材シースによって被覆される。又別の既知脱硫ランス
においては、噴射パイプはその下端から上部まで耐火材
カラーによって被われている。

これらのカラーは噴射パイプの周囲にほとんど遊びない
こ取付けられ、それ故に該パイプとこれらのカラーとの
間に存在する空間は脱硫ランスの取付目的にのみ働らい
ている。その結果、総べての既知の脱硫ランスは、噴射
パイプの変形又は曲がりによって、又は耐火材の急速な
侵蝕によるそれらの急速な劣化を妨げるための有効な冷
却手段を欠除している。

既知の脱硫ランスはかくしてきわめて少数の、脱硫され
るべきバッチを処理することができるにすぎない。この
事実の故に、鋼のトン当りの脱硫操作の費用は、既知の
脱硫ランスを用いたときには非常に高いものとなる。又
一方、既知の脱硫ランスはその頻繁な補修のための多く
の労力を必要とする。耐火材シースにたいするスラグの
侵蝕の結果として、既知の脱硫ランスはそれが金属浴に
浸燈される間の脱硫作用時にいまいま破断され、そのた
め液状合金の脱硫を害する結果をもたらす。本発明はそ
の目的として、既知のランスの欠陥の除去をもたらす新
規な脱硫ランスを包含し、且つ特にこれらの既知の場合
よりも著しく多数のバッチの脱硫を確実なものにする。

この目的のため、本発明による脱硫ランスは運転時、金
属製パイプと耐火材シースの間を下から上向きに冷却ガ
ス流が通過するように、下方が閉じている環状室からな
る。

該冷却ガス流は脱硫操作時に噴射パイプ及び耐火材シー
スの冷却を確実に行なう。この新規な脱硫ランスにおい
て、下部から上方に向かう冷却ガス流をもたらすために
、環状室の下部に少なくとも一個の冷却ガス供繋合パイ
プを取付ける。

実際には、該環状室はこのガスを分配するケースに頂部
で接続された教本の冷却ガス供給パイプを含んでおり、
該ケースは噴射パイプを包囲し耐火材シースの上方に設
置される。この供給パイプは噴射パイプに対して平行し
て伸び、環状室の底近くに口を開いている。新規な脱硫
ランスの構成部分の冷却が更に効果的になされるために
は、環状室は噴射パイプと共通軸をもつ中間パイプによ
って仕切られた二つの同心的な隅室で構成される。

鋼製の中間パイプはその上部に溶接され、且つランスー
搬送機構の豚架システムのケーシングに固定されるリン
グを介して該ランス−搬送機構から懸架される。実際に
おいて、供給パイプは内側隔室中に伸び、該隔室中の冷
却ガスを供給するための底部に近接して口を開いている
。冷却ガスの排出は中間パイプの上部につけられた通孔
を介して行なわれる。他の供。パイプは又内側隔室中の
前者の間に伸びることができ、さらに底部に近接して及
び半分の高さのに、このように外側隔室に冷却ガスの噴
射をなすべく中間パイプを横切るコネクターを備えるこ
ともできる。本発明の新規な脱硫ランスの構造的な特徴
によれば、環状金属板が中間パイプのベースに固定され
る。

高温における熱り６力に耐えるために、この新規な脱硫
ランスの噴射パイプの下部は耐火材料製のランス・ノー
ズコーンによって保護される。

ランス・ノーズコーンは金属ナットにより適切な処に保
持される耐火金属スリーブにねじ止めされる。このナッ
ト自身はランス・ノーズコーンによって保護され、その
下端にねじ切りされ且つ環状板にその上部で溶接された
金属ブッシングにねじ止めされる。さらに、ランス・ノ
ーズコーンと環状板は供給パイプを介して冷却ガスを供
給される下部環状室を限定し、その好ましくは下絞りの
下端がこの環状板を横断していて、それは該環状板と耐
火材シースの間に形成された少なくとも一個の通孔を介
して上部環状室の外側隔室と蓮適する。冷却ガスは下部
環状室から出て該通孔を介して前記外側隔室に入り込む
。耐火材シースが重ね合わされたカラーからなる場合、
これらを相互及びランス・ノ−ズコーンと接する底部カ
ラー‘こ対して弾力的にはめ込むために、頂部カラーに
接して取りつけられるコイルスプリングが新規な脱硫ラ
ンスに組込まれる。

コイルスプリングのつる巻きの間の空間は上部環状室の
外側隅室に流れる冷却ガスの排出孔を形成する。この新
規な脱硫ランスの実質的特徴によれば、コレクタケース
が前記環状室から来る冷却ガス流を集めるために組込ま
れる。

このコレクタケースはこのガス流の流出のためのノズル
を含みＬこのノズルは、運転時に、取鍋（とりべ）の上
縁にとりつけられるカバーの開孔の方にガス・ジェット
を向ける。運転時にはこの関孔に脱硫ランスが挿入され
る。この特徴はランスの通過のために設計されたカバー
の関孔の閉塞の防止及びこのカバーの下側表面への付着
防止の二つの利点を有する。実際のところは、カバーの
関孔を介してコレクタケースから中に吹込まれるガスジ
ェットは下方に送られることにより、もしそうでなけれ
ばこの関孔に到達し、さらにその側壁上に析出しその通
過断面積の減少をひきおこす金属又は鉢蓬の飛散を押え
る。さらにカバーによって被われた取鍋の中に入り込む
ガスジヱットはカバーの下に比較的冷たし・ガスクッシ
ョンを形成する。こんな夙に、このガスクッションを貫
通する金属又はスラツグの飛沫は十分に冷却され、この
表面に衝突してカバーの下部耐火材表面に付着するのを
防止する。新規な脱硫ランスにおいて、コレクタケース
は中間パイプの上に好適に設置され、この中間パイプの
上部通孔から流出する冷却ガスを集める。本発明の他の
詳細と特徴は説明及び本記述に添附した図面から明瞭に
なろうし、それらは本発明の諸種の具体化を例をあげて
既要的に説明する。第１図は本発明による脱硫ランスの
第一の形態の具体例の縦断面図である。第２図は第１図
の線ロ−０‘こ沿って取られた脱硫ランスの横断面図で
ある。

第３図は本発明による脱硫ランスのさらに高度に発展さ
せた第二の形態の具体例の縦断面図である。

第４、第５及び第６図は第３図の縁Ｎ一Ｗ、Ｖ−Ｖ及び
の−のに沿って取られた、第二の脱硫ランスの横断面図
である。

第７図は第二の脱硫ランスの低部の縦断面図である。

第８図は本発明による脱硫ランスの第三の形態の具体例
の縦断面図である。

これらの各図において、同一の参照符号は同一の要素を
表わす。

本発明による脱硫ランスは鍵造取鍋中に入っている鋳鉄
又は鋼の格の中に少なくとも一種の脱硫剤を噴射する目
的に役立つ。

脱硫剤は普通紛状のカルシウム・カーバイドからなり、
乾燥空気流によって運ばれる。脱硫ランスは本質的に知
られた方法でビームから懸垂され、ビームによって運ば
れる起重機の作用で、脱硫される金属格を収容する取鍋
上に引上げることができる。実質上、脱硫ランスは脱硫
剤とその搬送ガス流が通過する噴射パイプ１を含む。

該噴射パイプ１は耐火材製の保護用のランス・ノーズコ
ーン２を底部に備え、同じ耐火材であるシース３によっ
て側面が保護される。脱硫剤及び搬送ガスの噴射パイプ
１への供給は知られた手段でなされる。

耐火材シース３は本質的に重ね合わせたカラーからなる
が、噴射パイプ１を囲む管状支持体上に施された耐火性
ファイアクレイ（焼成粘土）によつても形成され得る。

本発明の主たる原理によれば、脱硫ランスは本質的に、
噴射パイプ１と耐火材シース３の間で、ノーズコーン２
の上に位置付けられた環状室４から構成される。該環状
室４は噴射パイプ１、ランス・ノーズコーン２及び耐火
材シーズ３を同時に冷却するのに適当な冷却ガス流を下
から上方に導ぴ〈目的に役立つ。この冷却作用のために
供されるガスは例えば乾き又は湿り空気である。該室４
の底部中への冷却ガスの供給を確実にするために、脱硫
ランスは実質上噴射パイプ１に並行して伸びる供孫台パ
イプ５を含む。

供甥絵パイプ５の下端はノーズコーン２に近接して位置
し、一方、これらのパイプ５の上端は分配ケース６に接
続される。分配ケース６は噴射パイプ１にたいして密閉
されて、耐火材シース３の上に設置される。分配ケース
６への冷却ガスの供ｖ給は例えば側方の供Ｖ給パイプ７
によってなされる。第７図に示すように、ノーズコーン
２はその上部の中にねじが切られる。

この事実によって、ノーズコーン２は噴射パイプ１のそ
の一部に対して設置される金属ノズル９上に位置付けら
れる耐火金属のねじ切りされたスリーブ８にねじ止めさ
れる。ねじ切りされたスリーブ８はこの後者の上部フラ
ンジ１０と、このノズル９の底部のねじ切りされた部分
１２上にねじ止めされた金属ナット１１との間のノズル
９上に鞠着される。考察された各場合において、その中
の耐火材シース３は重ね合わされたカラーからなり、低
部耐火金属カラー３ａは例えば石綿の底部シール・ジョ
イント１３を介してランス・ノーズコーン２上に戦直さ
れ、一方他のものは各場合において同様の中間シール・
ジョイント１４によって分離される。

図示される第一の形態の具体例において、耐火材シース
３はノーズコーン２と分配ケース６との間の実際上全長
にわたって伸びている。

事実、上部耐火材カラー３ｂは分配ケース６の底部に隣
接し、例えばネオプレン製の頂部シール・ジョイント１
５のみによって分配ケースと分離される。他方、第一の
例においては室４‘ま単一の隔室を形成し、すべて同一
で噴射パイプ１の周わりに均等に伸びる復数の供Ｖ給パ
イプ５を含む。冷却ガスはその結果としてランス・ノー
ズコーン２に近接して室４の中に噴射され、この室４中
を昇って噴射パィプーの外表面と耐火材カラーの内表面
に沿って流れる。冷却ガスは室４から、例えば分配ケー
ス６の底部と上部耐火材カラー３ｂの間に好適に設けら
れた排気開孔１６を経て流出し、その関孔は噴射パィプ
ーの周囲に均等に分配されている。該室４に流れる冷却
ガスは噴射パィプー、耐火材製シース３及びノーズコー
ン２の冷却を確保し、噴射パイプはその結果として剛性
を保ち、又これらは金属裕中へのランスの浸贋に際して
経験する熱応力の作用下の変形を減少させる。

図示された第二の形態の具体例（第３図）において、耐
火材シースのカラーは相互に向き合い且つノーズコーン
２に接し、底部１３及び中間１４のカラーの間に挿入の
シール・ジョイントを備えて、弾力を掛けられる。

この目的のため、耐火材カラーは分配ケース６と上部耐
火材カラー３ｂの間に設置されたコイルスプリング１７
によって荷重掛けされる。スプリング１７の上部つる巻
き１７ａは分配ケース６の底部を形成する環状金属板１
８に形成された環状溝中にはめ込まれる。下部っる巻き
１７ｂはその一部が上部カラー３ｂに戦直される金属リ
ング１９の環状藩中にはめ込まれる。スプリング１７の
各つる巻きは相互に引離されて保持される。この第二の
形態の具体例において、室４は噴射パィプーをかこむ二
個のごく普通の隔室を備え、内側のそれ２０はこの噴射
パィプーに近接しト外側のそれ２１は耐火材製シース３
に隣接する。

二個の隔室、即ち内部室２０と外部室２１は中間パイプ
２２の上部に溶接されランス移動機構の懸架システムの
スリーブに固定される環状板を介して、ランス移動機構
から懸架される中間パイプ２２によって半径方向に境界
が定まっている。内部室２０は中間パイプ２２の上部に
設けられ、耐火材シース３上の上部通孔２３を介して周
囲雰囲気と蓮適する。内部室２０は中間パイプ２２のベ
ースに固定され、そこに前記ノズル９の上部フランジ１
０が溶接される環状金属板２４によって区切られる。運
転時、内部室２０内を、噴射パイプを冷却する目的に役
立つ冷却ガス流が上方に向って通過する。

冷却ガスは第一の形態の具体例のそれと同様の段※合パ
イプ５ａを介して内部室２０の低部中に導入される。供
Ｖ給パイプ５ａは分配ケース６の底部にその頂部が接続
される。供聯合パイプ５ａは又下部プレート２４からわ
ずかな距離になるまで噴射パイプ１に平行に下方に伸び
る。内部室２０を縦走する冷却ガスは、周囲環境に移る
とき経る上部通孔２３を通って流出する際、比較的にみ
てほとんど熱されない。

外部室２１は又運転時、ノーズコーン２と耐火材カラー
を効果的に冷却する目的に役立つ他のごく少量の同じ冷
却ガス流によって縦走される。

外部室２１は供給パイプ５ａと好ましくは同じ直径を持
つ供Ｖ給パイプ５ｂを介して冷却ガスを供孫台される。
実際は、供給パイプ５ｂは噴射パィプー及びパイプ５ａ
に並行に設置され、しかもこれらの後者の間に均等に分
配される。各供給パイプ５ｂは内部室２０の真中を通っ
て伸びる。各供給パイプ５ｂの上端は分配ケース６に接
続され、これに対して供聯合パイプ５ｂの下端はノーズ
コーン２、下部プレ−ト２４及び底部シール・ジョイン
ト１３によって実質的に限定される下部環状補助室２５
中に開いている。各供給パイプ５ｂは、一方では低部コ
ネクタ２６を介してその低部で、他方ではその中位部で
同様の中間コネクタ２７を介して、外部室２１と蓮通し
、該コネクタ２６及び２７は中間パイプ２２を貫通して
いる。低部補助室２５は下部プレート２４と低部耐火材
カラー３ａとの間に設置された環状スロット２８を介し
て外部室２１と常時連適している。

運転時、各供給パイプ５ｂ中を流れる冷却ガスは、一方
ではコネクタ２６及び２７を経て外部室２１へ「他方で
はこのパイプ５ｂの下方絞りの下端を経て低部補助室２
５へ、分配される。冷却ガス流の第一の部分はかくして
低部補助室２５に強力に噴射され、ノーズコーン２に接
しこれを強力に冷却し、次いで外部室２１を再び昇る。
低部コネクタ２６の高さの処で、この流れのまだ冷たい
部分は外部室２１中に流れ、第一の部分に加えられ耐火
材カラー３を冷却し、次いで再び昇る。中間コネクタ２
７の高さの処で、同じ流れのまだ冷たい第三の部分は外
部室２１に入り、又二つの前記のそれに加えられ耐火材
カラー３を冷却し続ける。外部室２１の上部で、そこで
共軸にある冷却ガス流は周囲環境に、スプリング１７の
ターンの間から排出される。外部室２１の環状断面は内
部室２０のそれより著しく小であり、その結果実質的に
流速を等しくするために、冷却ガス流は他２０を通して
よりもこの外部室２１を通しての方がずっと遠く流れる
ことを知るべきである。この様に大きい冷却ガスの流速
差は噴射パイプ１よりもより激しく耐火材カラー３及び
ノーズコーン２を冷却することを可能にし、これらの耐
火材要素２及び３は操作時、金属要素１よりもはるかに
大きい熱応力にさらされる。内部２０及び外部２１室の
分離のための中間パイプ２２は耐火金属カラー３から等
距離に、例えば鋼ワイヤ２９をこの中間パイプ２２の外
表面にスポット溶接して保持されることが観察されるべ
きである。

図示される第三の形態の具体例において、ランス冷却室
は同様に二個の同Ｄ的隔室からなり、それは内部室２０
と外部室２１であり、中間パイプ２２によって半径方向
に区切られている。

この第三の場合、コレクタ・ケース３０は中間パイプ２
２の周囲で、分配ケース６と耐火材シース３の上部カラ
ー３ｂの間に組込まれる。

分配ケース６は噴射パイプ１に接して設置され、第二の
場合と同様、保持ナットによりそれに接して固定せしめ
る。コレクタケース３０は中間パイプの上部関孔２３を
囲む。コレクタケース３０はスペース・リング３１によ
って分配ケース６から引離して保持される。コレクタケ
ース３０はコイルスプリング１７の頂部ターン１７ａの
保持子として働ら〈溝板３２のためのサポートとして働
く。第三の例において、冷却ガス流は供給パイプ５の中
ではまだ分割されず、ノーズコーン２に近接する内部室
２０の低部に入ってから許される。そこ以後、冷却ガス
流は二個の部分に分割される。非常に多量の第一部分は
噴射パイプ１と中間パイプ２２の間の内部室２０を昇り
、このパイプ２２の上部閥孔２３を経てコレクタケース
３川こ入る。ずっと少量の第二部分は中間パイプ２２の
低部開孔３３を経て外部室２１に抜ける。この第二部分
は中間チューブ２２と耐火材シース３の間の外部室２１
中を昇り、外部環境に抜けるためのコイルスプリング１
７の離れたターンの間を経て該室２１から流出する。こ
の様にして、冷却ガス流の大部分はコレク夕ケース３０
の中に回収される。

この冷却ガスの回収部分は脱硫ランスの通過孔３４を開
放状態に保持する目的に第一に役立つ。該孔は取鍋の頂
部間縁に運転時に施されるカバー３５にあげられており
、そのカバーは取鍋の縁にとりつけられる。さらにこの
冷却ガス回収分は上側の鋼枠３７に接して設けられるこ
のカバーの耐火ライニング３６を効果的に保護する。こ
の目的のために、ガス状空気ジェットが、このケース３
０の低部に溶接される細いパイプ３８を介して下方に曲
げられてコレクタケース３０から放出される。

この空気ジェットは耐火材シース３に沿って関孔３４の
方向に向けられる。空気ジェットは開孔３４の周囲の枠
３７に溶接される上開きの円錐状プレート３９によって
集められる。この様にして、空気ジェットはカバー３５
の開孔３４を通るように促進され、カバーによって被わ
れている取鍋の中に入る。結果として、脱硫工程におい
て上方に噴出する金属又は滋蓬の飛沫は前記空気ジェッ
トの関孔３４の通過によって追放される。

一方、ラドル内のカバー３５の下に形成される比較的冷
たい空気クッションによって、これらの飛沫は充分に冷
却され、そのためにこれらの飛沫がこのライニング３６
に衝突してもカバー３５の耐火ラィニング３６に付くこ
とができない。これによって関孔３４の閉塞は防止され
又カバー３５のラィニング３６上へのスラグの付着の防
止をもたらし、従って同じような情況の場合にこれの応
用範囲は非常に広い。本発明が図示された各形態の具体
例に全く限定されず、又数々の変形がその具体例の一部
を演じ、これらの変形が次の請求範囲のそれぞれの目的
と相違しない条件に従う要素の形態、配置及び構造でな
・され得ることは明瞭である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による脱硫ランスの第一の形態の具体例
の縦断面図である。 第２図は第１図の線０−川こ沿って取られた脱硫ランス
の横断面図である。第３図は本発明による脱硫ランスの
さらに高度に発展させた第二の形態の具体例の縦断面図
である。第４図、第５図及び第６図は第３図の線Ｎ−Ｎ
，Ｖ−Ｖ及びＷ−のに沿って取られた、第一二の脱硫ラ
ンスの横断面図である。第７図は第二の脱硫ランスの下
部の縦断面図である。第８図は本発明による脱硫ランス
の第三の形態の具体例の縦断面図である。〔主要部分の
符号の説明〕、１……噴射パィブ、２・・・・・・ノー
ズコーン、３・・…・耐火材製保護シース、５・…・・
供給パイプ、６・…・・分配ケース、１７……コイルス
プリング、３５……カバー。 ＦＩＧ．ｌＦＩＧ，２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．ム ＦＩＧ．５ ＦＩＧ，６ ＦＩＧ．？ ＦＩＧ．８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 搬送ガス流に搬送される少なくとも一つの脱硫剤が
   下向きに通過するように設計された金属製噴射パイプと
   、 該噴射パイプを脱硫剤供給源と接続するための手段
   と、 該噴射パイプを搬送ガス供給源と接続するための
   手段と、 該噴射パイプの周りに設置された耐火材製保
   護シースと、 該噴射パイプの下端に設置された耐火材
   製保護ノーズコーンと、 該噴射パイプと該耐火材製保
   護シースとの間に位置付けられ且つ底が閉じられ、冷却
   ガス流が上向きに通過するように設計された環状室と、
   該環状室の下部に冷却ガスを供給するために、該環状室
   の底近くまで伸びている少なくとも一の金属製の冷却ガ
   ス供給パイプと、 該供給パイプを冷却ガス供給源と接
   続するための手段と、 該環状室の上部に設けられ、該
   環状室を上向きに通過する該冷却ガス流の排出のための
   少なくとも一つの上部開孔、とからなる鋳鉄又は鋳鋼を
   脱硫するための脱硫ランス。