JPS61227120A - 冶金学的容器中の溶融した金属を処理するための吹き込みランス - 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】 本発明は耐火物セラミックライニング（ｒａｆｒα−ｃ
ｔｏｒｙ　ｃａｒａｍｉｃ　ｌｉｎｉｎｇ　）を備えた
金属管から成る、冶金学的容器（ｍａｔａｌＬｓｒｇｉ
ｃａｌ　ｖａｓｓａｌｓ）中で溶融した金属を処理する
ための吹き込みランス（ｂｌｏｗ　１６％６＃　）に関
する。

冶金学的設備の寸法、容量及び比出力（ａｐｇｃｉ−／
（６ｏｕｔｐｓｔ　）を増大する努力の結果として最後
の１０年間に容器の外側での種々の鋼処理が開発された
。これらの方法は特に鋼の脱酸素及び脱硫に使用された
。

溶融した金属中に粉末材料を導入する考えが先ず第一に
１材料の節約及びこの方法の効率の良い遂行を目的とし
たし努力によってもたらされたが、実際には成る技術的
機能がこの方法で打力われ得るにすぎない。

かかる粉末又は粒状材料の溶融された浴への導入は注入
システムの助けによって行表われる。

上記注入システムは種々のガスを注入し及び与えられた
場合に粉末又は粒状剤を溶融物の下に注入するための吹
き込みランスを包含する。

公知の吹き込みランスは、一般に耐火物ライニングを備
えた肉厚の鋼管から成る。

いわゆる１回操作型ランス（ｏｎｃｅ−ａｐｅデαｔｅ
ｄｌａｎｃｅ　ｔｙｐｅ　）を製造する過程においては
自己硬化性防火性組成物（ｓｅｌｆ−ｓｅｔｔｉｎｇ　
ｆｉｒｅｐｒｏｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏ％）が鋼管の
表面に施こされ、次いで同様に耐火物クレー、一般にシ
ャモットからつくられた管ピースが上記組成物上に装着
される（　ｐｕｌｌｅｄ　ｏｖｅｒ　）。これに続いて
再び防火物組成物の適用及びライニングの乾燥が行なわ
れる。

多回操作ランス（ｍｕｌｔｉ−ｏｐｅｒａｔｅｄ　１ａ
ｎｃｅｓ　）は８０％以上のＡｔ、０．を含有する液体
耐火物クレーを鋼管上に注ぎ、次いでそれを焼成する（
　ｂａｋｅｄ　）ような方法で製造される。

上記両方の種類のランスの基本的欠点は、それらが極端
に硬質であり且つ脆く、シばしば操作期間中破断する（
　ｆａｔｌｓｒｅ　）　Ｋ致るということである。即ち
高温の溶融した金属は静的状態には決してなく浸漬され
たランスは振動状態にさせられ、かくしてライニング上
にクラックが現われ、その後ランスはかなシ短い時間内
に使用できなくなる。

肉厚鋼管及びライニングの熱膨張係数間の相当な差は同
様にクラックを発生する傾向をもたらす。

２つの層は相互に接触しておりそしてそれらは高温の溶
融した金属中への浸漬期間中相当高温になるので、クラ
ックは単に熱膨張係数間の差の結果として現われる。

他の困難は吹き込みランスの強い加熱によるものである
。何故ならば溶融した金属の温度は実質的に１０００℃
を越えるからである。

従って、本発明の目的は従来のランスよりは少なく硬質
であシ、相対的に熱抵抗性であり、従ってその使用寿命
は従来のランスの寿命よりはるかに長い吹き込みランス
を開発することである。

本発明に従えば、眉間に耐火物セラミック冷却剤ダクト
を備えた吹込みランスの金属管、更に耐熱性弾性層が金
属管とライニングとの間に配置されている。

上記多層金属管はその間に放射状フィンを有する内側輸
送管と外側ケーシング管から成ることができる。

好ましくは、たとえば、ラン２の下部部分のフィンを輸
送管及びケーシング管より短かくして、輸送管とケーシ
ング管との間の冷却剤ダクトにおいて転向チャンバ（ｔ
ｕｒｎ−ｃｈａｍｂｅｒ　）が形成されている。他の態
様においては冷却剤ダクトは下部部分におけるフィンが
穴を備えているような方法において形成される。

冷却剤ダクトは輸送管及びケーシング管との間で底部プ
レート又は管延長部により閉じることができる。管延長
部はプラグを固定するための外側ねじ山を備えている。

金属管とライニング間の耐熱性弾性層は、金属管のまわ
シに巻かれたアスベストコードであることができるが、
ライニングは単一のキャスト層（ｓｉｎｇｌｅ　ｃａｓ
ｔ　１ａｙｅｒ　）又はキャスト層（ｃａｓｔｌａｙ−
デ８）及びシャモット管（ｃｈａｍｏｔｔａ　ｔｕｂｅ
　）で形成することができる。

本発明に従う吹き込みランスは、金属管とライニング間
の弾性層のため、従来の吹き込みランスより相当可撓性
が大きい。従って、ライニングは異なる熱膨張係数によ
り引き起こされる作用にさらされず、そして外部からの
機械的作用に対してより抵抗性が大きい。

本発明の更に基本的利点は、金属管が、冷却剤ダクトを
それらの間に有するいくつかの層で形成されているとい
うことである。明らかに、これは吹き込みランスの熱負
荷を相当に減少する。

前記の点から、本発明に従う吹き込みランスの使用寿命
は従来の吹き込みランスの使用寿命よりはるかに長く、
このことは、摩耗の激しさの少ないことの故のみならず
、欠陥キャスティング（ｄｇｆｅｅｔｔｓｔｔ　ｃａｓ
ｔｉｍｇ　）の数が実質的に減じる故に、（これは取鍋
（Ｌａｄｌｇ　）寸法に関して特に重要である）、与え
られた分野での実質的節約を表わす。

本発明の更汝る詳細は添付図面と関連した本発明の好ま
しい態様の下記説明から更に明らかとなるであろう。

輸送管１及びケーシング管２が第１図に示された通シ吹
き込みランスの内側に同心的に配列されている。輸送管
１及びケーシング管２は放射状フィン（デαｄ（αＬｆ
ｉｎ）Ｓによって相互接続されている。フィン３は輸送
管１及びケーシング管２に溶接されている。穴４が平行
なダクト間の冷却剤の移送のためにフィン３の下部部分
に形成されている。第１図の断面図を示す第２図は明ら
かに、この構造において上記管の間の空間が４つの部分
に分割されていることを示す。ダクト５αは冷却剤を下
流に案内し、ダクト５ｂは上流に案内し、その間に冷却
剤はダクト５αからダクト５ｂＫ穴４を通って流れる。

’ｆ口’）ｄｆ’／ｆＸｐプ（ｂｌｏｃｋｉｎｇ　５ｔ
ｕｂ　）　ｌ、が吹き込みランスの下部部分で輸送管１
及びケーシング管２に溶接されており、これは一つには
ダクト５α及び５ｂの下部部分を閉塞し、そして一つＫ
はジャケット上に鍛造された（　ｆｏｒｇｅｄ　）ねじ
山によってプラグ７を固定する。プラグ７は吹き込みラ
ンスのチップを形成し、そして輸送管のダクト及びブロ
ッキングスタブ６と同軸の中心ノズルを備えている。

アスベストコードがケーシング管２のジャケットのまわ
りに巻かれておシ、そしてこれは弾性層９を形成する。

自己硬化性耐火物クレー（ｓｅｌｆ−ｓｅｔｔｔｎｇｒ
ｅｆｒａｃｔｏｒｙ　ｃｌａｙ）がこれらの層の上に次
の層１０として施される。

シャモット管♂−ス１１がカバ一層として吹き込みラン
スの上に装着される。

本発明に従う吹き込みランスの他の態様が第５図に示さ
れている。この場合、吹き込みランスの内側はやはり輸
送管１及びケーシング管２並びにそれらの間に溶接され
たフィンで構成される。吹き込みランスの下部部分は輸
送管１及びケーシング管２に溶接された底部プレート１
２によって取囲まれている。底部プレート１２は輸送管
１及びケーシング管２の間の冷却剤ダクトを閉じそして
それは好適には第１図に示された方法における如く形成
された弾性層上に施された層１０及び１３を保持する。

層１０は自己硬化性耐火物クレーから成υ、そして層１
３は層１０の上に鋳型（ｆｇｔｎｐｌａｔｇ　）におい
てキャストされた約８０％ＡＩ、０．を含有する防火性
コンクリ−）　（ｆｉｒｅ　ｐｒｏｏｆ　ｃｏｎｃｒｅ
ｔｅ）である。

冷却剤ダクトの転向チャンバはフィン３を輸送管１及び
ケーシング管２より短かくして形成されておシかくして
媒体は１つのダクトからフィン３の下縁と底部プレート
１２の間で他のダクトへと流れることができる。

図に示された態様は実際には非常に効果的であり、それ
により、従来の吹き込みランスによっては全熱解決され
得なかったこのような技術が実現された。本発明に従う
非常に耐性のある且つ可撓性の吹き込みランスによって
、既にタッピング期間中注入を開始することが可能にな
る。これは、吹き込みランスがタッピングを開始する前
に既に一？　ヤスｆインク取鍋（ｃａｓｔｉｎｇ　ｌａ
ｄｌｇ　）中に導入されそしてタッピングが開始される
と注入も又開始され得ることを意味する。

これらの条件下にランスは高温の溶融した金属の同時的
な機械的及び熱作用にさらされるので、かかる技術は、
従来の技術によっては全熱実現され得々かった。本発明
に従うランスは損傷まくこの作用に耐えることができ、
そしてこのようにして約６メートルの高さから落下して
いる溶融した鋼への注入を５−１０分間行なうことが可
能であった。キャスティングの後、注入は普通、約１５
−２０分間続けられ、次いで更なる注入がキャスティン
グ期間中及び／又はキャスティングの後行なわれ得る。

本発明に従うランスは大きい寸法の取鍋（ｆｕｌｌｌａ
ｄｌｅ）　　又はコｙパータ（ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　）
における慣用の注入に対しても効果的に使用することが
できる。従来のランスを使用して可能な最善をつくして
すら行なわれた処理に対しては平均して４本のランスが
使用されたのに対し、本発明に従うランスは１５チヤー
ジすら困難表く処理することができることということは
その耐久性において特徴的である。

同様に、本発明に従うランスによって行なわれた処理期
間中、注入は１２０トン取鍋中に行なわれそして４０チ
ヤージの期間中、欠点のあるランス（ｆａｕｌｔｙ　１
ａｎｅｓ　）による廃物は１回しか起こらなかったこと
は特徴的である。

前記の点から、本発明に従う吹き込みランスは従来の技
術によって行なわれた処理期間中はるかに長い使用寿命
を保障し、従って費用を少なくするのみならず、従来全
知のランスでは実現できなかったかかる新らしい技術の
適用も可能ならしめることが明らかにわかる。

前記した例は本発明に従うライスの２つの態様のみを説
明しているが、専門家がいくつかの同様な別の態様を開
発することができることは当業者には明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う吹き込みランスの部分断面図であ
る。 第２図は第１図に示された吹き込みランスの２−２にお
ける断面図である。 第３図は本発明に従う吹き込みランスの別の構造である
。 図において、１・・・輸送管、２・・・ケーシング管、
３・・・フィン、４・・・穴、５ａ、５６・・・ダクト
、６・・・ブロッキングスタブ、７・・・プラグ、９・
・・アスベストコードの弾性層、１０・・・自己硬化性
耐火物クレ一層、１１・・・シャモット管、１２・・・
底部プレート、１３・・・防火性コンクリート層である
。 口 手続補正書 昭和６０年７月１９日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示 昭和６０年へ許願第６６７２１、 発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代　理　人〒１０７ 電　　話　　　５８５−２２５６ （１）　　発明の名称を 「冶金学的容器中の溶融した金属を処理するための吹き
込みランス」 と訂正する。 （２）　　特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （３）　　明細書第４頁第７行及び１０行に「冶金」と
あるを、 ｒ　冶金　」 と訂正する。 （４）同第１２頁１０行に「ｆｔｔｍｐｌａｔｇ　Ｊと
あるをｊ　　ｔｇｍｐｌａｔｔｔ　　Ｊ と訂正する。 特許請求の範囲 １．耐火物セラミックライニングを備えた金属管から成
る、冶金学的容器中の溶融し六金属を処理するための吹
き込みランスにおいて、該金属管がいくつかの屑をもっ
て形成されており、該層の間に冷却剤ダクト５ａ、５６
があり、更に耐熱桂弾性層９が該金属管と該ライニング
との間に配列されていることを特徴とする吹き込みラン
ス。 Ｚ　該金属管が、放射状フィンをそれらの間に有してい
る輸送管１及びケーシング管２から成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の吹き込みランス。 ３、冷却剤ダクト５ａ、５６が転向チャンバを備えてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１又は２項記載の
吹き込みランス。 ４、該転向チャンバがフィン３の底部に配列された穴４
により形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載の吹き込みランス。 ５、各転向チャンバのためのフィン３が、それらが該ラ
ンスの下部部分において、該輸送管１及びケーシング管
２より短いように形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の吹き込みランス。 ６、　ブロッキングスタブ６が核輸送管１及びケーシン
グ管２の下部部分に固定されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１−５項の何れかに記載の吹き込みラン
ス。 Ｚ　該ブロッキングスタブがプラグ７がねじ込まれるジ
ャケット上のねじ山を備えていることを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載の吹き込みランス。 ａ　上端に冷却剤人口スタブを備えているととを特徴と
する特許請求の範囲第１−７項の何れかに記載の吹き込
みランス。 ９　該弾性層９がアスベストコードから成ることを特徴
とする特許請求の範囲第１−８項の何れかに記載の吹き
込みランス。 １α　自己硬化性耐火物クレーで形成された層１０が該
弾性層９の上に配列されてい°る′ととを特徴とする特
許請求の範囲第１−９項の何れかに記載の吹き込みラン
ス。 １１、　　シャモット管１１で形成された層が自己硬化
性耐火物クレーから成る層１０上に配列されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の吹き込みラ
ンス。 １２、　　Ａｔ、０．を含有する防火性キャストコンク
リート層１３が自己硬化性耐火物クレーから成る層１０
上に配列されていることをＩｒｆｅとする特許請求の範
囲第１０項記載の吹き込みランス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐火物セラミックライニングを備えた金属管から成
   る、冶金学的容器中の溶融した金属を処理するための吹
   き込みランスにおいて、 該金属管がいくつかの層をもつて形成されており、該層
   の間に冷却剤ダクト５ａ、５ｂがあり、更に耐熱性弾性
   層９が該金属管と該ライニングとの間に配列されている
   ことを特徴とする吹き込みランス。 ２、該金属管が、放射状フィンをそれらの間に有してい
   る輸送管１及びケーシング管２から成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の吹き込みランス。 ３、冷却剤ダクト５ａ、５ｂが転向チャンバを備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１又は２項記載の
   吹き込みランス。 ４、該転向チャンバがフィン３の底部に配列された穴４
   により形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載の吹き込みランス。 ５、各転向チャンバのためのフィン３が、それらが該ラ
   ンスの下部部分において、該輸送管１及びケーシング管
   ２より短いように形成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の吹き込みランス。 ６、ブロッキングスタブ６が該輸送管１及びケーシング
   管２の下部部分に固定されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１−５項の何れかに記載の吹き込みランス
   。 ７、該ブロッキングスタブがプラグ７がねじ込まれるジ
   ャケット上のねじ山を備えていることを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の吹き込みランス。 ８、上端に冷却剤入口スタブを備えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１−７項の何れかに記載の吹き込
   みランス。 ９、該弾性層９がアスベストコードから成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１−８項の何れかに記載の吹き
   込みランス。 １０、自己硬化性耐火物クレーで形成された層１０が該
   弾性層９の上に配列されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１−９項の何れかに記載の吹き込みランス。 １１、シャモット管１１で形成された層が自己硬化性耐
   火物クレーから成る層１０上に配列されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１０項記載の吹き込みランス
   。 １２、Ａｌ＿２Ｏ＿３を含有する防火性キャストコンク
   リート層１３が自己硬化性耐火物クレーから成る層１０
   上に配列されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項記載の吹き込みランス。