JPS6281253A - 注入溶鋼流のシ−ル方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、注入溶鋼流のシール方法および装置、特にレ
ードルからタンディツシュへ溶鋼を注入する際の不活性
ガスを使った注入溶鋼流のシール方法および装置に関す
る。

（従来の技術） 従来より、低Ｎ鋼の製造に際しては、大気中からの吸窒
を防止することが重要であり、そのためには、レードル
からタンディツシュに溶鋼を注入する際に、周囲雰囲気
からの吸窒を防止するために、Ａｒガスなどの不活性ガ
スを？８綱注入管に充填することが行われてきた。すな
わち、従来、一般に、溶鋼注入管内を計ガスでシールす
る場合、注入管上部、例えばレードルのノズル部分に設
けられている蓋部、いわゆる陣笠部から、注入管内にＡ
ｒガスを噴出、供給している。しかし、今日ではさらに
一層の低窒鋼の製造が要望されるようになってきており
、従来のようなシール方法では満足されない。

（発明が解決しようとする問題点） か（して、本発明の目的とするところは、従来の方法、
装置と比較してより簡便な手段で吸窒をより効果的に防
止できる方法および装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） ここに、本発明者らは、従来法における溶鋼の吸窒につ
いて再検討したところ、前述のように注入上部でＡｒガ
スを吹き出す方式では、Ａｒガス吹出口付近の注入管上
部は、計ガスで置換されているけれども、７８鋼と気相
との界面付近の注入管下部は、置換されにくくむしろ雰
囲気窒素分圧が問いことを知った。そのため、レードル
とタンデソノユとの間の溶鋼注入流は、落下部で窒素分
圧の高い雰囲気ガスを巻き込み、窒素を吸収し、レード
ルとタンデソソ二間の溶鋼中窒素濃度が上昇することに
なるのである。

本発明者らが種々検討を行ったところ、可及的に溶鋼面
に近いところから）容鋼注入流に向かって、好ましくは
溶鋼注入流の落下部に向かって上記不活性ガスを吹きつ
けることによって、注入管下部の窒素分圧が効果的に低
下できることを知り、タンデッシュ注入管における溶鋼
注入流落下部へＡｒガスなどの不活性ガスを吹きつける
ことにより、気液界面の窒素分圧を効果的に低下させ、
溶鋼の吸窒を防止することから成る、本発明を完成した
。

ここに、本発明の要旨とするところは、レードルからタ
ンデッシュに注入される溶鋼の周囲雰囲気からの吸窒を
防止するソール方法であって、レードル底部のノズル先
端から注入される溶鋼流を外部雰囲気から区画するとと
もにタンデッシュ内溶鋼の表面近傍において該溶鋼流に
、好ましくはその落下部に不活性ガスを吹き付けること
を特徴とする、注入溶鋼流のシール方法である。

また、別の面からは、本発明の要旨とするところは、レ
ードルからタンデッシュに注入される溶鋼の周囲雰囲気
からの吸窒を防止するシール装置であって、レードル底
部のノズル先端から注入される？８鋼流を外部雰囲気か
ら区画する隔壁部、および該隔壁部に設けた一以上の不
活性ガス噴出口を備え、該不活性ガス噴出口をタンデソ
シュ内溶鋼の表面に近接して配置したことを特徴とする
、注入溶鋼流のシール装置である。

なお、ここに本発明の好適態様にあっては、前記レード
ルのノズル先端からタンデソシュ内）８鋼の表面に至る
距離をＨ、タンデンシュ内溶鋼の表面から代表的にはア
ルゴンガスである前記不活性ガスの吹付位置つまり不活
性ガス噴出口の配置位置までの距離をｈとすると、ｈ≦
０．５　Ｈである位置におい′ζ不活性ガスを溶鋼流に
吹付けることが望ましい。不活性ガス噴出口に至る不活
性ガス案内管はｎｌ」記隔壁部に埋設してもよく、また
その不活性ガス噴出口の数は、特に制限されないが、２
以上、例えばｌ容鋼流を軸対称に２以上設けられるのが
好ましい。

なお、不活性ガスの流量その他は適宜決定すればよい。

（作用） 第１図は、本発明にかかる装置を示す模式的説明図であ
る。図中、レードル底部１０のノズル先端１２は、外部
雰囲気から溶ｗＡ流１４を区画する隔壁部を構成するソ
ールハツト２４および円筒状の注入管１６によって包囲
され、外気と遮断されている。このシールハノトおよび
注入管から成る隔壁部の上端部はレードルのノズルと一
体的に構成されている傘状の蓋部１８によって密閉され
る構造になっている。注入管の下端は定常操業時には？
８鋼に浸漬されており、これにより、その下端において
も外部雰囲気から遮断される。

一方、シールハ／ト２４は上記蓋部】８と注入管上端部
との間のシールをより完全にするために設けているもの
で、筒状体をなすものである。注入管の側壁を構成し、
外気を遮断する隔壁部には少な（とも一本の不活性ガス
案内管２０が埋設されており、その吹き出し先端である
噴出口２２は、内部を落下する溶鋼流に向かって開いて
いる。

このときの不活性ガスの吹付角度すなわち、噴出口の取
付角度は、図中でｈがｈ≦０．５Ｈの範囲にあるときは
、不活性ガスを注入溶鋼流に向けて吹付ければ、どんな
角度であっても特に制限されず、いずれも同様な効果を
得ることができる。しかし、より好ましくは不活性ガス
の吹付は地点を、注入溶鋼流が場面に接する地点である
溶鋼流落下部とする。したがって、噴出口の取付角度も
その取付位置から注入／８鋼落下部をのぞむ角度とする
のが好ましい。なお、噴出口先端は図示例のように注入
管内部に突出する必要は必ずしもなく、隔壁部に埋設さ
れた状態であってもよい。

次に、本発明を実施例によってさらに詳述する。

実施例１ 本例では、実際に下記組成の溶鋼流を注入管内に落下さ
せながら、計ガスの吹込位置（ｈ／１１）によって注入
管内部の湯面近傍の窒素分圧がどのように変化するかを
調べた。なお、注入管内径５４０１、溶鋼流ｉｉ７．５
トン／ｍｉｎであった。

築上表　　　（重量％） ＣＳｉ　　　　Ｍ虹　−」−一」−瓜崖−０，０５０，
００５０，１７０，０１５０，００６１５５０℃結果を
第２図にグラフで示す。

図示結果からも明らかなように、不活性ガス吹込位置の
違いによって注入管内窒素分圧が大きく変化しており、
とくに場面近傍に吹き込む場合が特に窒素分圧が低くな
っていることが分かる。定量的に言えば、ｈ≦０．５Ｈ
のとき、特に窒素分圧が低くなる。

第３図は、同様にＡｒガス流量と注入管内窒素分圧の関
係を示すグラフである０図中、白丸は比較例を示す（ｈ
／ＩＩ　＝　１．０）。

実施例２ 本例では、本発明にかかる装置を使用した場合に、所要
不活性ガス量と吸窒変化との関係を副べた。

第１図に示す装置を使用し、初期（Ｎ）　−４０ｐｐｍ
　、　ｈ／１１　＝０．２として、実施例１と同様にし
て１５５０℃の溶鋼をレードルからタンデッシュに注入
し、Ａｒガスで充分′ｆ１．換されているとおもわれる
時点での吸窒量（Δ（Ｎ）　ｐｐｍ）を測定した。比較
のため、従来例としてｈ／１１　＝１．Ｏとしたときの
データ　（図中、白丸で示す）も併せて示す。

結果は第４図にグラフで示す。

図示結果から、本発明によれば、不活性ガスの流量いか
んにかかわらず実質上吸窒は防止されるのが分かる。ま
た、１０００　Ｎ　ｊ！　／ｍｉｎ以上のＡｒ流量では
、溶鋼中の（Ｎ）が低下している、いわゆる１Ｉ５ｔ（
Ｎ）が生していることが明らかである。

第５図は、初期（Ｎ）　−２０ｐｐｍ　、　Ａｒガス流
量を１０００　Ｎｉｌ／ｍＩｎとしたときの種々境界部
における窒素濃度ピンクアップ量をグラフで示すもので
、Ａｒガスの上部吹込み（ｈ／１１　＝１．０）の場合
と比較して下部吹込み（ｈ／Ｈ＝０．２）では同量のＡ
ｒガス吹込みにかかわらず、吸塵は実質上完全に防止さ
れた。

（発明の効果） 以上からも明らかなように、本発明による場合、７ｆＩ
鋼中の窒素ゐ度のピックアップを実質上完全に防止でき
るばかりでなく、使用するＡｒガスの量を従来の６０〜
７０％まで残らしても、充分にシール効果がみられ、＾
ｒガス使用量の節約に効果的である。

ざらに、Ａｒガス流量を増せば、脱（Ｎ）反応まで生ぜ
せしめるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる’ＡＭを示す略式断面図；お
よび 第２図ないし第５図は、それぞれ実施例の結果を示すグ
ラフである。 １０：　　レードル底部、　　　１２：ノズル先端１４
：溶鋼流、　　　　　　１６：注入管１８：蓋部、　　
　　　　　２０：不活性ガス案内管２２：不活性ガス噴
出口　２４：シールハノト出願人　　住友金属工業株式
会社 代理人　　弁理士　広　ｄ・ｎ　　章　−Ｌ／　　図 第２　凹 Ｈ 見３凹　　　　・ 尾５凹 盃　　　　迭

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）レードルからタンデッシュに注入される溶鋼の周
   囲雰囲気からの吸窒を防止するシール方法であって、レ
   ードル底部のノズル先端から注入される溶鋼流を外部雰
   囲気から区画するとともにタンデッシュ内溶鋼の表面近
   傍において該溶鋼流に不活性ガスを吹き付けることを特
   徴とする、注入溶鋼流のシール方法。
2. （２）前記レードルのノズル先端からタンデッシュ内溶
   鋼の表面に至る距離をＨ、タンデッシュ内溶鋼の表面か
   ら前記不活性ガスの吹付位置までの距離をｈとすると、
   ｈ≦０．５Ｈである、特許請求の範囲第１項記載の方法
   。
3. （３）前記不活性ガスがアルゴンである、特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の方法。
4. （４）レードルからタンデッシュに注入される溶鋼の周
   囲雰囲気からの吸窒を防止するシール装置であって、レ
   ードル底部のノズル先端から注入される溶鋼流を外部雰
   囲気から区画する隔壁部、および該隔壁部に設けた一以
   上の不活性ガス噴出口を備え、該不活性ガス噴出口をタ
   ンデッシュ内溶鋼の表面に近接して配置したことを特徴
   とする、注入溶鋼流のシール装置。
5. （５）前記レードルのノズル先端からタンデッシュ内溶
   鋼の表面に至る距離をＨ、タンデッシュ内溶鋼の表面か
   ら前記不活性ガス噴出口の配置位置までの距離をｈとす
   ると、ｈ≦０．５Ｈである、特許請求の範囲第４項記載
   の装置。
6. （６）前記不活性ガス噴出口に至る不活性ガス案内管を
   前記隔壁部に埋設した、特許請求の範囲第４項または第
   ５項記載の装置。
7. （７）前記不活性ガス噴出口を２以上設けた、特許請求
   の範囲第４項ないし第６項のいずれかに記載の装置。