JPS6229472Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は溶融金属容器に装着して、溶融金属内
にガスを吹込む装置に係るものである。

金属を製錬又は造塊する工程において、溶融金
属中にガスを吹込み所期の処理効果をあげること
が盛に行なわれている。

たとえば、製鋼用の酸素上吹転炉では撹拌の強
化による精錬反応の促進を目的として、炉底部か
らアルゴン、窒素等の不活性ガス又は炭酸ガスを
吹込む手段が行なわれ、また、溶鋼の取鍋では化
学成分及び温度の均一化及び非金属介在物の除去
を目的としてアルゴンガスの吹込みが行なわれ、
さらにアルミニウム精錬においては介在夾雑物の
除去、脱ガスを目的として窒素又は窒素と塩素の
吹込処理が行なわれている。

このような目的を達するためのガス吹込部分に
ついては、ポーラスプラグと称される多孔質の耐
火物を用いその連通気孔を通じてガスを吹込む方
法、貫通孔を多数穿設した緻密質の耐火物を用い
る方法又は金属パイプを耐火物中に埋没したもの
等が広く採用されている。しかし、これらの各ガ
ス吹込用耐火物についてみると、多孔質の耐火物
はガスの吹込みが停止されているときに溶融金属
がプラグ内に侵入してこない長所がある反面、耐
火物の材質が多孔質であるため溶損され易く、
又、ガスの吹込速度にも限界があることが欠点と
なつている。緻密質の耐火物で貫通孔を多数穿設
したものは、多孔質耐火物より耐溶損性にすぐ
れ、貫通孔の数と径とを適切に選択すればガス吹
込速度を容易に大きくできるが、ガスの吹込みが
停止されているときに溶融金属が貫通孔内に侵入
してくる欠点がある。そして、金属パイプを耐火
物中に埋没したものも大量のガス吹込みが可能で
あるが、このタイプもガスの吹込みが停止されて
いるときに溶融金属が管内に侵入して該部に損耗
させるため、このガス吹込部が溶融金属中に浸さ
れている間は絶えずガスの吹込みを継続している
必要があり、いずれのタイプによつてもそれぞれ
に一長一短があつて、各所望条件をすべて満すガ
ス吹込装置が強く要望されていたのである。

本考案は斯かる現況に鑑がみなされたもので、
溶融金属容器に装着して所定量のガス吹込みを効
率よく行なう通気部分の流通特性を確保すると共
に、ガス吹込を停止しているときに溶融金属がガ
ス吹込部分に侵入することを完全に防止し得るガ
ス吹込装置を提案せんとするもので、ガス吹込装
置を固定ブロツクとこれに整合するプラグとより
形成し、このプラグを可動とすることによりブロ
ツクとプラグ間に通気間隙を生起させ、或いはブ
ロツクとプラグとの密接により完全な閉塞を行な
うことができるガス吹込装置の提供を目的として
いる。

以下、本考案の実施の一例を図面に基づき詳述
すると、溶融金属容器の底部において、容器底壁
耐火物３及び容器鉄皮殻４を欠除してその部分に
ガス吹込装置１０を装着する。本考案のガス吹込
装置１０は、上記欠除部分に整合する外形で容器
内部へ向つて狭さくする円錐台形の孔を穿設した
適宜材質の耐火物よりなるブロツク１をホルダ８
の内フランジにより受支せしめ、この台形孔に嵌
合する円錐台形でブロツク１と同じような材質の
耐火材よりなるプラグ２をプラグ昇降ロツド７を
介して同じくホルダ８に摺動自在に保持させ、さ
らにホルダ８はブロツク１下面においてガスチヤ
ンバ５を形成すると共にホルダ底面の適当な個所
にガス吹込口６を付設してあつて、ホルダ８のた
とえば外フランジにより容器鉄皮殻４に固着する
ことができ、また、プラグ２の軸心上に設けられ
ホルダ８を挿通するプラグ昇降ロツド７は電動又
は油圧等適当な駆動手段によりプラグ２を昇降さ
せ、ブロツク１の円錐台形孔にプラグ２を密嵌さ
せて該孔を閉塞し或いは遊嵌させてブロツクとプ
ラグとの間にガス吹込間隙９を形成する構成とな
つている。

第１図又は第２図に示す実施例のものは、ブロ
ツクに穿設された孔及びこれに嵌挿されるプラグ
は円錐台形であり、ガス吹込間隙は環状となつて
いるが、他の実施例は第３図又は第４図に示すよ
うにブロツクに穿設された孔及びこれに嵌挿され
るプラグは四角錐台形となしてあり、第５図又は
第６図に示す実施例のものはブロツクの孔及びプ
ラグを六角錐台形となしてある。特に第３図に示
すものは昇降ロツド７′は中空としてプラグ２の
下部近くで管壁を穿つてガス導入部６′となし、
ガスチヤンバへのガスの導入はロツド７′を介し
て行なうものである。また、第７図又は第８図に
示すものは、ブロツク１に穿設された孔は角孔の
一面のみが傾斜し、プラグ２は角柱の一面のみを
傾斜させて、ブロツクの孔及びプラグの部分面を
テーパー面としこの傾斜面にのみスリツト状のガ
ス吹込間隙９を形成させたものである。

本考案のガス吹込装置の使用上の利得は、第一
に、ブロツク孔に対するプラグの嵌挿度合をプラ
グ昇降ロツドの作動により適宜選択し、ガス吹込
時の気体流量を任意に調整可能となし、溶融金属
の状況又はガスの供給状態に関して多元的なガス
吹込処理をきわめて容易に行なうことができ、第
二にはガス吹込の停止又はガスを吹込まないとき
には、プラグをブロツク孔に密嵌させてガス吹込
間隙を完全に閉塞し溶融金属がガス吹込部に侵入
するのを完全に防止することができる。

このような効果を一層確実とするために、ブロ
ツク並びにプラグの耐火物材質は次のような条件
を具備する特性を有するものが望ましい。

(イ) 高温の溶融金属に接触し、ガスが吹込まれる
瞬間には急冷されることから耐熱衝撃性にすぐ
れていること。

(ロ) 接触する溶融金属、鉱滓に侵食され難いこ
と。

(ハ) 吹込まれるガスによつて溶融金属が激しく撹
拌されるので、その熱間での機械的な摩耗作用
に耐えるため、強度特に熱間強度が強いこと。

(ニ) ブロツク孔の内面とこれに対応するプラグ外
周面とは、ガス吹込間隙を閉塞するときに完全
に密接し、溶融金属の侵入を防止するため、各
面の平滑度は5/100mm以下であることが要求さ
れ、その状態を得るのに切削、研磨によつて精
度の保持ができる材質の耐火物であること。

(ホ) ブロツクとプラグとの間隙を閉塞していると
きにそれらが互に焼結して接合しないこと。

以上がここに用いる耐火物の具備すべき特性
で、このような要件を満すものとしては酸化物カ
ーボン系の耐火物が適しており、たとえばマグネ
シアカーボン、スピネルカーボン、アルミナカー
ボン、ジルコニアカーボン等は好適なものであ
る。さらに、ブロツク孔の内面とプラグ外周面と
の分離解放を容易にするために、それらの対応各
面にそれぞれ潤滑材或いはセパレータとして黒
鉛、二硫化モリブデン、窒化硼素の微粉末を塗布
することは有効である。

次にこれらの実施例のものを実容器に適用した
試験結果を示す。

試験例 100t酸素上吹転炉の炉底に、第３図及び第４図
に示すような四角錐台形で、プラグの高さ500
mm、上面の一辺200mm、下面の一辺300mm、ブロツ
クの厚さ500mmの形状となしたマグネシアカーボ
ン製のブロツク及びプラグを備えたガス吹込装置
を二組設置し、各装置のブロツクとプラグとがそ
れぞれ密接した状態で溶銑の装入を行ない、酸素
上吹精錬を行ないつつプラグを下方に降下させて
ブロツクとプラグとの間に２mmの間隙が４面にわ
たるガス吹込間隙を形成せしめたところ、５Kg／
cm²の圧力で1200Nm²／ｈの送気速度で不活性ガス
を吹込むことができた。なお、溶銑装入中には、
ガス吹込部への溶銑の侵入は皆無であつた。

試験例 100t溶鋼取鍋の底部に、第５図及び第６図に示
すような六角錐台で、プラグの高さ250mm、上面
の対角間の差渡し径150mm、下面の対角間の差渡
し径200mm、ブロツクの厚さ250mmの形状となした
アルミナカーボン質のブロツク及びプラグを備え
たガス吹込装置を一基設置し、吹込装置密閉状態
で受鋼した後、プラグを降下させてブロツクとプ
ラグとの間に１mmの間隙が六面にわたるガス吹込
間隙を形成せしめたところ、５Kg／cm²の圧力で
60Nm²／ｈの送気速度で不活性ガスを吹込むこと
ができ、受鋼中はもとより、プラグを上昇さて吹
込装置を密閉させてガス吹込を一時停止させたと
きも、ガス吹込装置への溶鋼の侵入は認められな
かつた。

以上の試験結果からも明らかなように本考案の
ガス吹込装置は調整可能な状態でガス吹込に効果
的であり、しかも溶融金属のガス吹込部への侵入
を確実に防止でき産業上の利用性は著しく高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断説面図、、第
２図は第１図の−視断面図、第３図ないし第
８図は他の実施例を示すもので、第３図、第５図
及び第７図は各実施例の縦断説明図、第４図は第
３図の−視、第６図は第５図の−視、第
８図は第７図の−視の各断面図を示す。 １……ブロツク、２……プラグ、３……容器底
壁耐火物、４……容器鉄皮殻、５……ガスチヤン
バ、６……ガス導入部、７……プラグ昇降ロツ
ド、８……ホルダ、９……ガス吹込間隙、１０…
…ガス吹込装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶融金属容器に装着するガス吹込装置におい
   て、容器底に定着可能としたホルダには耐火物製
   のブロツクを取付けこのブロツクには下面開口部
   分より上面開口部分の方が小さいテーパー状の孔
   を穿設し、この孔に整合密嵌できる形状の耐火物
   製プラグ設け、ホルダを貫通するプラグ昇降ロツ
   ドを介して昇降自在となすと共に、ホルダとブロ
   ツクとの間にはガスチヤンバをつくりだしてこの
   部分にはガス導入部を付設したものとなし、プラ
   グ昇降ロツドの作動により、プラグが下降してブ
   ロツク孔と離れたときはガス吹込間隙を形成して
   ガス吹込を可能とし、又、プラグが上昇してブロ
   ツク孔に密嵌したときにはガス吹込部への溶融金
   属の侵入を確実に防止する構成としたことを特徴
   とする溶融金属へのガス吹込装置。