WO1983003427A1 - Bottom blowing gas nozzle in molten metal refining furnace and method of melting steel using the same nozzle - Google Patents

Description

明 細 書

溶融金属精籙炉に ける底吹 き ガ ス吹込用 ノ ズ ル とそ のノ ズ ル を用いた鐧の溶製方法 本発明の第 1 の実施の態様は、 溶融金属精鎳炉の炉底 等に設置されこ こか らガ スを吹 き込むための溶融金属精 鎳用 ノ ズ ル に関する も ので'あつて、 その 目的 とする と と ろは、 該精鍊甩 ノ ズル の ガ ス吹込みの際の流量制御範囲 を大き く する と共に、 併せてノ ズ ル 自体の耐用寿命を延 長させる こ と にあ る。

従来、 溶融金属 の精籙処理、 脱ガ ス 、 攪拌な どを 目的 と して、 溶融金属容器の主 と して底部にガ ス吹込みのた めの耐火物製ノ ズ ルを設け、 これ よ ]? 溶融金属 中に各種 のガ スを吹込むこ とが行われている こ とは周知であ る。

又、 最近では転炉 ¾ どの精鍊炉において も 、 耐火物か ら

る ガ ス吹込用 ノ ズルを用いて底部か らガ スを吹込むこ とが行われてお ]) 、 このためのノ ズ ル に関 して本癸明者 らのグ ループは先に特願昭 5 6 - 84321号及び実願昭 50 - 125950号を も って提案を した。

しか しなが ら、 上記の提案のノ ズ ル に もその後検討を 重ね 結杲、 次の問題がある こ とが lj明 した。

(i) 多数の貫通孔を有する ガ ス吹込用耐火物におい て 、

貫通孔の間隔が小さ く なつた場合ノ ズ ル耐火物の溶損 力 大 と ¾ る ₀

O PI λΥΟ 83/0342'

2

(ϋ) 同上のガ ス吹込用耐火物の貫逼孔を 'ノ'く物中に逞設 した鎘管に よ 構成する場合、 縈管の肉厚が薄い と酎 '大物製造時に漬れる し、 厚い と使 時の溶損が大 き い C

(iii) 同上のガフヽ吹込用耐火物の下部に E力箱を設けた装 置に いて、 E力箱を ¾成 してい る上部鉄板 と下部鉄 板の間隔が小さ過 ぎる と 、 吹込ガ ス の流れが惡 く 、 E 損が大き く る る。

(iv) 同上のガ ス吹込用耐火物の側面を Sむ金属製 カバー の厚さが適当で い と ノ ズルの耐周寿命製作費に影響 を与える

(V) 同.上のガ ス吹込用 火 ¾7の化学組成が適当で ¾い と

¾ ヽ ス ラ ク'の浸透が大 と ] 、 又熱的ス ポー リ ン グ に よ る損傷 も 大き い。

本発明の m 1 の実施の態様は、 こ の よ う ガ ス吹込の ための溶融 鎳用ノ ズルにおける未箅决の問題を痹

^するために れた も のであって、 上記のそれぞれの 問題に対応する対 - . ^ じた も のであ る。

本癸明の第 1 の実施の態様の旻旨 とする と こ ろは、 使 用面か ら背部に至る複数の貫通孔を有する耐火 ^ と、 該 耐火物の側面を gむ金属製 カバー と、 前記耐火物の底部 に設け られて ^て前言己貫通孔 と違通 しかつガ ス溜め空間 形 乂する圧力箱 と 、 よ ]9 る る溶融金属精籙用 ノ ズル る る も の であ Ό _σ

本癸 ¾ の第 1 ο ½ の態様〇さ らに一つの荐 ¾は

, u S. -^. ^ 記耐火物の複数の貫通孔の間隔を 3 以上 1 5 0 、以下 と してあ る こ とである。

本発明の第 の実施の態様のさ ら に一つの特徵は 、 前 記耐火物の複数の貫通孔が酎火物中に埕設された金属管 よ ]9 、 該金属管の肉厚が 0. 1 以上 1 0 _CT以下 と し て あ る こ と であ る。

本発明の第 1 の実飽の態様のさ ら に一つの特徵は、 前 記金属製 カバーが厚さ 0. 1 以上 5 以下の鉄板 よ j ¾ つている こ と である。

本発明の第 1 の実施の態様のさ らに一つの特徴は、 前 記 E力箱の ガ ス溜め空間を形成する上部金属.板 と下部-金 属板 と の間隔を 2 籠以上 5 0 廳以下 と してあ る こ と であ O

次に、 本発明の第 1 の実 の態様に よ る溶融金属精篛 周ノ ズ ル について図に基づいて説明する。 第 1 図は本癸 明の苐 1 の実 の態様の溶 K金属精鎳用 ノ ズ ルを溶 1¾金 属容器の底部へ設置 した一例を示す縦断面図であ 、 第 2 図はその溶融金属精鎳周ノ ズ ル の平面図であ る。 図に 示す符号（1)は非多孔質煉瓦か ら ¾ る耐火物であ る。 この I†火物（1)には、 使用面即 ち溶融金属容器に設置 した場合 容器の内側で溶融金属に直接接^する方の面か ら、 背面 即 ち該耐火物の容器外面に至る複数の貫通孔（2)が ¾直篛 上'に貫通する如 く 穿たれている。 （³)は金属製 カバーであ つて、 前記 it火物（1)の側靣の一部又は全 ¾を §む構造に るつ,てい る 。 こ の金属製 力 パ ー（3)の下端部は前記 I†火 ¾ί (1)の下端 よ ] 延びて、 上 ¾金属板（5)、 下部金属板（6) と に 固まれたガ ス ¾め空間を形成 している _c ¾ 、 前記上部 金属 ¾ (5)には複数の貫通孔（²)の夫 々 と接する個所に違通 孔が穿たれて 1? 、 ガ ス吹込みに支障が ¾い よ う に して あ る。 ）はガ ス送入管であって、 こ こか ら前記圧力箱（⁴) を介 して溶融金属容器内へガ ス吹込みが行われる よ う に ¾つている 。 （8)は外卷 き ス リ 一ブであって、 溶融金属容 器の セ ッ ト煉瓦（9)及び鉄皮な 0)に溶融金属精鎳周 ノ ズ ルを 固定するために設け られている .： 尚、 こ の外卷 き ス リ ー ブは違镲途中等に ける く づれ等を防 ぐ.ための も ので必 須では い。

しか して、 本癸明の第 1 の実飽態様の溶融金属精鎳周 ノ ズルは以上説 ^ した通 ] の構成に る も の であ るが、 本癸明の第 1 の実 ½の態様の 目的を達成する ため更に次 の構成を採用する こ とが必 Sであ る _c

その一つは、 前記 1†火物（1) 設け られている貫通孔 (²) の間隔を 3 mm以上 1 5 0 ^以下 とする こ と であ る。

斯 く する こ と に よ ] 、 従来のノ ズル耐火物に ける如 き貫通孔の間隔が小さい場合問題であったノ ズル耐火物 の溶損を大幅に 下させ得る 。 この と き の間隔を 3 ^以 上 1 5 O mm J^下と-した理由は、 3 ra未満では前述の効杲 か-得 られず、 1 5 0 を超える と ¾火 （1)の面積に対 し 貫通孔（²)の占める靣積が少 く る ] 9 退 ぎ、 従ってガ ス次込 量が少 く 流量制御範^が小さ く る るか らであ る。 次の一 つは、 前記耐火 (1)の複数の貫通孔（²)が耐火^ (1)中に埕設された金属管 よ ]) ¾ る場合の、 該金属管の肉 厚を 0. 1 丽以上 1 0 ™以下 とする こ と であ る。

斯 く する こ と に よ 、 前記金属管の肉厚が 0. 1 未満 と薄過 ぎる場合に しば しば発生する耐火物製造時の *れ が く 、 又肉厚力 1 0 ^を超えて厚過 ぎる場合の溶 損が該金属管が埕設されている こ と に よ 早 く る こ と を防止する C

次の一つは、 前記金属製カバ 一 (3)の厚さ を Q. 1 以上 5 露以下の訣板を も って構成する も の で る 。 · 斯 く する こ とに よ ]? 、 金属製力パ ー（³〉に本来要求され る耐火物 ）の貫通孔（²)以外の側面か らの ガ ス筏出を防止 し、 吹込ガ ス の圧損を防止する こ と に変 ]? がな く 、 その よ う 作用及びノ ズル の 1† 寿命を得る ために適当 材 料鉄板の厚さの下限を 0. 1 と し、 又ノ ズ ル製作費の コ ス ト ア ッ プを避けるためその上限を 5 腿 とする こ とが必 要であ る。

次の一つは、 前記 E力箱（⁴)のガ ス溜め空間を形成して いる上部金属板（5) と下部金属板（6) と の間隔を 2 以上 50 以下とする も ので ある。

斯 く する こ と に よ ]? 、 ¾来問題 と されていた上 ， 下金 属板間の間隔が小さ逼 ぎる こ と に よ る吹込ガ ス の流れが 惡ぃばか ] でな く 流量 j ¾ ^が小さ く 損が大き く な る こ と を避ける ために必旻 間隔の下^は 2 と し、 又 ノ ズ ノレを コ ノ、 ク ト にする ためその上限 5 □ と.する 必要があ る。

斯 く する こ と に よ i5 、 ^来のガス 次 込用耐火 ¾の化学 成分が適当で かつたこ と に よ る ス ラ ク'浸透：^大 き い こ と 、 熟的ス ボー リ ングに よ る損傷が大であ る こ と等の問 題力 る く る。 しか して、 前記化学成分の中 C の下限を

5 % と したのは、 これ未清では溶 ： ヽ ス ラ ク'の浸透が大 と ]? 、 耐火物の溶損が大き いか らであ ]) 、 又その上限 を 3 0 と したのは、 これを超える と（T 'J 火物の強度及び 耐食性が劣化するか らで あ る。

次に示す第 1 表は本発明の第 1 の実 ¾の態様の溶融金 周ノ ズ ル ·τ転炉における複合吹鏡 ( 上吹及び下吹） に ό 4 1 ch用いた場合の実旎例を Ί よ J 明 ら か よ う に、 上吹き のみの吹錶 よ も歩菅 j が 0. 5 9 % 向上 し、 合金鉄について も 効杲が得 られて ^ る。 その他 の効杲 と して も吹諫時間の短縮、 出 ^ ® Sの ®下 ¾ どが み られる 。 表中、 火 ¾ /の溶損速度は従来の多孔質ノ ズ ル （ ポ一 ラ ス ） でガ ス 1気 1 0 0 ミ ク ロ ン以下の場合の 溶損速度が 2. 5 〜 5. 0 m/ ch であ 、 本癸明の第 1 の実 旌の態様のノ ズ ルは非多孔質煉瓦ノ ズノレに 1 HOT ^ 程度の 貫通孔を設けた場合 G溶損速度が 8 〜 0. o van, , ch と極 めて溶損速度が小さい-こ とが理解される - C？-

第 1 表

第 3 図は本発明の第 1 の実施の態様に よ る ノ ズ ル の吹 込ガ ス の流量制御特性を示すグ ラ フ であ る。

4 図は使用条件を ノ ズ ル材質 M_gO - C ( C 20 % )底吹 ガ ス 力 4 〜 2 0 "Lq/cA G 、 流量 1 0 〜 2 0 0 ゾ Hr ヽ 本、 ガ ス種類 Ar， Co₂ , N₂ 、操業条件を出 ^ m度 1 ό 80〜 、 底吹パタ ー ンは第 ό 図の通 ]) 、 と して吹篛を 行った場合のノ ズ ル の耐用寿命の插移を示すグラ フであ ο

第 ό 図は出銅温度 と溶損速度の関係を示すグ ラ フ であ Ο

. 尚、 第 4 図、 第 5 図の場合の底吹 ガ ス が C0₂ の場合は Arの場合よ ]) 溶損速度が大 き い理由は、

(i) Fe ) + CO 2 (?) → FeO ÷ CO

FeO + C〔M?0 - C中）→ Fe(4+ CO

•Cli) (FeO) + C

中）→ Fe( + CO

上記の反応 よ ]9 M 0 - C中の C が FeO に よ ] S元され、 ΜδΌ が直接溶損されている と考え られる。 （ Fe(4層 が 0. 5 〜 1. 0 腿稼働面上に存在 ）

そのために本発明の第 1 の実施の態様では M?0 - C中の C の適切る量の添加及び C の純度向上 （ 9 5 〜 9 9

90 の純度向上、 等の配慮がるされている。

本発明の第 1 の矣施の態様の溶融金属精镜用ノ ズ ルは、 上の実施例に よ って明 らか ¾ よ う に、 ガ ス吹込みの際 の流量制御が広範 sに可能であ 、 従って吹鐘効杲が向 上するばか ] で く 、 ノ ズ ル 自体の ¾用寿命を廷長させ る こ と も 可能であ る - 本発明の第 2 の実旖の態様は、 溶融金属精鎳炉の炉底 等に設置されこ こか ら ガ スを吹込むための溶融会属精鎳 ^ ノ ズルに関する も のであって、 その 目的 とする と こ ろ は、 該精鎳周 ノ ズ ル の ガ ス吹込みの際の流量制 範囲 を 大き く する と共に、 侨せてノ ズ ル 自体の耐用寿舍を延長 させる こ と にある；：

従来、 溶融金属の精篛処理、 脱 ガ ス 、 攪拌 どを 目的 と して、 溶融金属容器の主 と して底部にガ ス吹込みのた めの耐火物製ノ ズ ルを設け、 これ よ ] 溶融金属中に各種 のガ スを吹込むこ とが行われている こ とは周知であ る。 又、 最近では転炉 どの精鎳炉に いて も 、 耐火物か ら ^ る ガ ス吹込用 ノ ズルを用いて底部か ら ガ スを吹込むこ とが行われて . ]? 、 こ のためのノ ズ ル に関 して本発明者 らのグ ループは先に锌顧昭 5 6 - 8 4 5 2 号及び実願 昭 5 0 - 1 2 5 9 5 0 号を も っ て提案を した。

しか しなが ら、 上記の提案のノ ズ ル に も その後検討を 重ねた結杲、 次の問題がある こ とが判明 した。

( 同上のガ ス吹込用 火物におい て 、 貫通孔の径が総 て略同一である場合稼動面に形成される マ ッ シュ ル 一 ム （ 貫通孔前方の稼動面に沿って容器内溶融物がマ ッ シ ュ ル ー ム形に カバーされた層 ） の形状が不安定で、 溶損が大 き く 、 かつガ ス吹 出 し方向 も 不安定に 、 かつカ ス の流 制御範园が小 く 、 貫違孔の 目詰 リ が 起き 易い .：

本発明の第 2 の実^の態様は、 こ の よ う ガ ス吹込の ための溶 , 金属精鎳用 ノ ズ ルに ける未^決の問題を解 決する ために された も ので って、 上記の問題に対応 する対策を講 じたも のであ る .0

本発明の第 2 の実旌の態様の要旨 と 3 る と こ ろは、 使 用面か ら背部に至る複数の貫通孔を ¾ する 1τ火物 ¾r 适 し て底吹 ガ スを吹込む溶融金属精鏡周 ノ ズ ルに いて、 前 記耐火物の複数の貫通孔の う ち外 .^:jに配列 されている貫 逼孔の径を内側に配列されている貫通孔の径 よ ]? 小さ く してある溶融金属精鎳用 ノ ズ ル る も のであ る。

次に、 本癸明の第 2 の実旅の態様に よ る溶融金属精篛 用ノ ズ ルについて図に基づいて説明する ₌ 第 7 - 1 図は 本.発明の第 1 の実施の態様の溶 K金 禁用 ノ ズ ルを溶 融金属容器の底部へ設置 した一^を示す凝新面図であ ]9、 第 7 - 2 図はその溶融金属精篛用ノ ズ ルの平面図である。 図に示す符号（1)は非多孔質煉瓦か ら る 1†火物であ る。 こ の耐火物 00には、 使用面即 ち溶 |¾ 容器に設置 した 場合容器の内側で溶融金属に直接接 二 _!>-

¾ 3 る方の面か ら、 背面即 ち該&火物の容器外面に至る ¾数の貫通孔（2)が珞 直鎳状に貫通する _如 く 穿たれている , (3)は金属製 カ バ ー であって、 前記 ^火物（1)の伺面を ^ 造に なっている： こ の金属 ¾ 力パー（3) の下 ϋ ¾は ϋ記 ~火 ¾ (1) の下 ί§ よ 延びて、 上部金属板（5)、 下部金属板（⁶) と に ま れたガ ス 溜め空間を形成 している。 ¾ お、 前記上部金属 ¾ (⁵)には 複数の貫通孔（²)の夫 々 と接する値所毎に違通孔が穿たれ て ]} 、 ガ ス吹込みに支障が い よ う に して あ る 。 本発 明の第 2 の実旖の態様では こ の貫通（²)が、 外側に配列さ れている径の小さい貫通孔 〔2' )と 内側に配列されている 径の大き い貫通孔 （2 " )とに分け られいる こ と を特徵 と し ている も ので る。 （⁷)はガ ス送入管であって、 こ こか ら 前記 E力箱（⁴)を介 して溶融 属容器内へ、 ガ ス吹込みが 行われる よ う になつている。 （S)は外卷 き ス リ 一ブであつ て、 溶融金属容器のセ ッ ト煉瓦（9)及び鉄皮 0)に溶融金属 精鍊用 ノ ズルを固定するために設け られてい る。

しか して、 本発明の第 2 の実施の態様の溶融金属精篛 用ノ ズ ルは以上説明 した通 の構成に ¾ る も のであって、 前述の通 i 外側に配列されている貫通孔 （2' ) の径が内側 に配列されている貫通孔 （2")の径 よ j 小さ く してあ る こ と か ら、 貫通孔（2)の径が総て略同一であ る場合問題 と つていた稼動面のマ ッ シ ュ ル ー ム （ 貫通孔前方の稼動面 に沿って容器内溶融物に よ J マ ッ シュル ー ム形に カ バ一 された層 ） の形状が不安定で、 それに起因する溶損が大 き く かつ吹出 し方向が不安定と ¾ る と い う 問題が く る る 。 つま 、 前記マ ッ シュ ル ー ム が理想の形に形成され るのは、 第 8 図（a)に示されている二重管構造 （ 外管は？令 却ガ ス 、 内管は 目的のための ガ ス ） の貫通孔を有する

I 火物を用いた と き に、 容器内溶融物 ( M ) が貝； IS孔の前 方稼動面にマ ッ 、ン ュ ノレ ー ム形に層形成され、 その層 介 して吹込ガ ス が図に矢印で示す方向 に吹出す場合 し «25 O しかるに、 第 8 図 (b)に示されている如 く 貫通孔 (2)が珞同 一径に っている場合は、 容器内溶融物 ( M ) が貫通孔

(2)の前方稼動面に不安定 層 ^:を して 目詰 ]9 の恐れが あ 、 吹出される ガ ス も 図に矢印で示される よ う に不安 定に るおそれがあ る。 それが外側に配列されている貫 通孔 （2' )の径を内側 よ Ϊ) も 小さ く する こ と に よつて マ ツ シ ュ ル ー ム全偉が略一様の厚さ に形成され、 吹出 しガ ス も 一様の方向に Ϊ) 、 目詰 ] が 流量制飼範囲が大 と な る 。

本癸明の第 2 の実施の態様の ノ ズ ルは 、 非多孔質煉瓦 に同径の貫通孔を設けたノ ズ ル と 比べて極めて溶損速度 ヽさ く ヽ ~Ώ つガ ス吹込みの際の流量制御が広範囲に可 能であ 、 ^つて吹諌効杲が向上するばか ] で ¾ く 、 ノ ズ ル 自侔の耐用寿命 "3：延長させる こ とが可能であ る。

本発明の第 5 の実 の態様は、 定置式大型溶融金属容 器に設置 して該容器中の溶融金属 にガ ス を吹込むための ガ ス吹込ノ ズ ル及びその製造法に関する

従来、 溶融金属容 ϋ中の溶融金属 に容器底部 よ ]? ガ ス を吹込むための ノ ズ ル と し ては、 移動可能容器では ポー ラ ス プ ラ グ （ 通気拦 火物にガ ス導入用パ イ ブを ¾付け た も の ） 或いは ¾ζ述 "3 τ-f 2¾ 装置が用い られていた：

REA 第 9 図、 第 1 0 図は このボ ー ラ ス プ ラ グの新面図で έ 図中の符号 Wは通気性耐火物であ 0 " 、 02は ガ ス シ ー ル用 コ ー テ ィ ン グ材又は鉄皮であ 、 ^は底鉄皮であ 、 ^ は ガ ス導入用パ イ ブであ る つ

ま た、 定置式容 ϋでは、 A O D、 RH、 C L U 等の各社で 用い られている よ う ¾、 貫逼孔を設ける （ 第 1 1 図参照） か、 あるいは貫通孔ができ る よ う に 火物を組合せる

1 2 - 1 ， 第 1 2 - 2 図参照 ） か、 も し く は阜管、 二重 管 （ 第 1 3 - 1 ， 1 5 - 2 図参照 ） をその孔を通 してガ スを吹込む よ う に耐火物に埕設 している 。

さ らに、 移動可能容器に用いる ノ ズ ル と して、 第 1 5 - 1'図 ， 第 1 5 - 2 図に示す構造の も の がある。 第 1 4 図は前述の移動可能容器に用い られている特殊な装置で あ る。 第 1 4 図に い て第 9 , 1 0 図 と同一符号の個所 -は同一部材か ら つている こ と を示 している 。 ^は細孔 管であ ]? 、 （^は非多孔質 S火物ノ ズ ル であ 、 ^は ガ ス 均 室であ ]) 、 ）はガ ス シ ー ル用 コ ー テ ィ ン グ又は鉄皮 て ¾> 。

従来のポー ラ ス プラ グは、 煉瓦組籙中の気孔をガスが 通るの であるか ら、 従って ガ ス流量が少る く 、 耐溶損性 も優れている とは言え い。 ま た、 このポ一 ラ ス プ ラ グ は、 総て耐火物で構成されている こ とか ら、 ス ポー リ ン グ、 亀裂等が生 じる と ガ ス流量は変 ft し易 く 、 かつ大型 の ガ ス吹込用烷瓦は ¾造 し難い と い う 問題があった _c VO 83/03421

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従って、 容器内 火物の耐用寿命が数百回以上の定量 式容器に使用 し、 戗の S火物と の損耗のバ ラ ン ス が と れ. しかも ガ ス流量の変 ¾の少 い も の と しては、 金属管を ノ ズ ル ΐ÷火物内へ逞設 して貫通孔 と したガ ス吹込用 ノ ズ ルとい う こ と にる る二

さて、 この貫逼孔用の管 と吹込ガスの関係については、 ガ ス種、 ガ ス圧力が 定であれば、 ガ ス量は管直径、 管 数に比例 し、 管が長 く ¾れば抵抗 と る こ とが知 られて いる。 こ こ で大径の管を使用すればガス流量は大略管の 孔斷面積め和に比例するので、 小数本で大ガ ス流量が得 られるが、 必旻と される 刀 ス 量の範 ¾が広 く 、 低流量 域も 必要る場合には、 大径の管中に溶融金属が浸入 し易 く ]? 、 結杲的に管中での溶融金属凝固或いは管を通つ ての溶融金属の 出 も る な どの

¾ Λ ^λ る o

本凳明の第- 3 の実 ¾の態様のガス吹込 ノ ズ ルは、 上 記の問題に鑑みて これを改吾する itめ る された も ので あって、 その特徵 とする と ころは ガ ス吹込みがで き る定置式溶融金属容器に設置 し 、 容器内の溶融金属 に ガ スを吹込む耐火 製ノ ズルであ 、 該 ノ ズルにはガス を通過せ しめるための多数の細孔管が設け られた構成に なっている こ と "L >2?

本発明の第 3 の の態様のさ ら（て一つの 微は、 前 記細孔管の内径が 0. 5 - 5. Q mi Φ と してあ る こ と であ る。

本発明の第 5 の ' O態様のさ ら ：こ一つの荐徵は、 前 記細孔管がノ ズ ル に —"！ 0 〜 ^{1 5} 0 個設け られて い る こ と であ る。

本癸明の第 5 の実旎の態様のさ らに一つの特徵は前記 ノ ズ ルが複数段のュニ ッ ト ノ ズ ル か ら構成されている こ と で ¾> 。

本発明の第 3 の実旌の態様のさ らに一つの特徵は前記 ノ ズル全体の長さ 〔 ガス導入周パイ プを除 く ） が 5 0 0 膨 ¾上にされている こ とであ る 。

次に、 本発明の第 5 の実施の態様のガ ス吹込用ノ ズ ル を図に基づいて説明する c 第 1 5 - 1 図、 第 1 5 · - 2 図 に いて、 符号（^は非多孔質耐火物ノ ズ ル であ ]？ 、 . $は ガ スを通過せ しめるため該酎火物製ノ ズ ル に設け られた 多数の細孔管であって、 ス テ ン レ ス等の耐熱性鋼管か ら る 。 （^はガ ス均 E室であ 、 第 1 4 図の従来のノ ズ ル を移勸式容器に使周する際には こ こ に詰物が必要と な る が、 本発明の第 3 の実施の態様のノ ズ ルは定置式容器に 使用する も のであ るか ら、 ガ スは絶えず吹 き 続ける こ と ができ るので、 詰物は不旻であ る。 お、 ^はガ ス シ ー ル用 コ 一テ ィ ン グ又は鉄皮であ る 。 第 1 ό 図は第 1 5 図 の ノ ズ ルを 2 段重ねに したノ ズ ルであ る 。

本癸明の第 3 の実旌の態様においては、 上記の基本構 成における細孔管 $の内径を 0. 5 〜 3. 0 ^ ?5 とする こ と を も特徵 と しているが、 かる細孔管^の内径の限定は、 細孔管 中への溶 1¾金属の 入防止 と大流量の ガ ス吹込 1 0

み と い う相反する 作用を共に備えるためで、 0. 5 m不 <R では細孔管^の本来の 目 的であ る ガ ス吹込量が少 く ) \ 過ぎるので好ま し く な く 、 又 3. 0 を超える と溶融金属 の浸入が避け難い こ と に よ る 。

本発明の第 5 の実飽の態様に い ては、 前記細孔管 s が非多孔質耐火物 ノ ズ ル ^に 1 0 〜 1 5 0 個設け られる こ と を も特徵 と しているが、 斯かる ノ ズ ル に ける細孔 管 の個数の限定は、 溶融金属容器の吹镍を効率的に行 う の に必要 大流量の ガ ス吹込みを可能 とするためであ ]?、 その個数の上限下限はそのための最適範囲で ，つ 本発明の第 5 の実施の態様に いては、 ノ ズ ルが複数 段のュニ ッ ト ノ ズ ル か ら構成さ れる こ と を も 特徵 と して いるが、 斯かる限定は任意の長さ の各種の ノ ズ ルを必要 に応 じて組合せて段組み して用いる こ と に よ る ガ ス 吹込 み量、 耐用寿命、 製作 コ ス ト 等の メ リ ッ ト があ るために 行われる も のであ る。

本発明の第 5 の実施の態様に いては、 ノ ズ ル全体の 長さ 〔 ガ ス導入用パ イ ブを除 く ） を 5 0 O mn以上と する こ と を も特截 と しているが、 斯かる限定は定置式大型溶 融金属容器はその耐火物ラ イ ニ ン グ が厚 く 、 5 0 Q 翻 ¾c 超え 1 0 0 0 或いは I 5 0 0 ra の ノ ズ ルを造る必要 <ε> こ と に よ る。

と こ ろで、 こ の よ う 長尺一体型 ノ ズ ルを製造 成形） する場合に用 い る ブ レ ス には フ リ ク シ ヨ ン · ス ク リ ユー. プ レ ス 、 油圧 ブ レ ス 、 了 イ ン ス タ テ ィ ッ ク ブ レ ス等：^あ る 。 前言己の フ リ. ク シ ヨ ン · ス ク リ ユ ー · ブ レ ス には最大 1 00 0 to τι ^の も のカ あ る 力；、 こ の も のは設備費力；力 ^か j9、 かつ大型す ぎる。 ま た、 油圧 プ レ スは フ リ ク シ ョ ン · ス ク リ ユ ー · ブ レ スほ どの肯 力を有する も のは く 、 つ 一殷に フ リ ク シ ヨ ン · ス ク リ ユー · ブ レ ス の a ton は 油圧ブ レ ス の _ 3 a ton に相当す .る と言われている こ とか ら、 こ'れを用いる こ と も好ま し く い。

—方、 ァ イ ソ ス タ テ ィ ッ ク ブ レ スは、 最大 1. 5 ton/crf 程度の成形機であ るが、 耐火物の組成 と しておお よそ MgO 8 0 C 重量 〕 、 C 2 0 重量 ） の も のを 1 50 0 篇長さ のノ ズル と し、 火 中 に細孔管を点在配置 した も のを成形 した と ころ、 極めて嵩密度の小さ い も のが得 られた。 フ リ ク シ ョ ン · ス ク リ ユー · ブ レ ス 1 0 00t ojiZ を用いた場合 と の比 ¾例を次表に示す _n

す わ ち、 第 1 7 図に いて、 成形すべき 面積 Si <S₂の 場合に ブ レ ス に E力 P が一定な ら、 フ リ ク シ ヨ ン · ス ク リ ユー · ブ レ ス では 〉 p₂と ¾ る こ と に よ る 。 第 1 8 図は、 2 5 0 t o n 転炉の炉底に上表の比較例 1 〜 5 の吹込ノ ズ ルを使用 した実旌例を示す。 同図か ら明 らかる よ う に、 溶損速度は比較例 3 が最 も 少 く フ リ ク シ ヨ ン · ス ク リ ユ ー · プ レ ス に よ る嵩密度の増加が酎溶 損速度低嫁効杲 と っている。

お、 1 ό 図に示す如 く 複数段のユ ニ ッ ト ノ ズ ル を 組合せて本発明の第 3 の実施の態様の ノ ズ ルを構成する 場合の耐火物は当然'別々 に成形 した耐火物を ガ ス均圧室 " Wにて接続する 。

こ の構成の も のは耐火物を長尺に一体成形 した も のに 比べ組綠が密で、 前記 M g 0— C 系煉瓦にお いては脱炭損 耗が減少する し、 耐摩耗性 も組籙が強固に ¾ る の で向上 する。

同様の嵩密度を有するためには、 それだけ大型、 大能 力の ブ レ スを設備すれば よ いのであ るが、 設備費に莫大 な費用を要するばか で く 、 駆動保守の経費 も 掛る 。 本発明の第 5 の実施の態様は こ の よ う 費用や経費を要 せずに、 しかも 同等の も のを製造する こ と を可能な ら し め る も のであ る。

本癸明の第 4 の実 ¾の愨様は、 溶融金属精鎳炉の炉底 等に設置されこ こか らガ スを吹込むためのノ ズ ル耐火物 に関する も のであって、 その 目 的 とする と こ ろは、 ノ ズ ル 自体の耐用寿命を延長させる こ と にあ る。

従来、 溶融金属の精惹^:理、 脱 ガ ス 、 搜拌 どを 目 的 と して.、 溶融金属精鎳炉の主 と して底部にガ ス 吹込のた めの耐火物製ノ ズ ルを設け、 こ こか ら溶融金属中に各種 の ガ スを吹込む こ とが行われている こ と は周知であ る。 又、 最近では転炉 どの精鎳炉に いて も 耐火物か ら る ガ ス吹込用 ノ ズ ルを周いて底都か らガ ス を吹込むこ と が行われている 。 しか して、 この よ う ¾ 目 的のために用 い られる ノ ズ ル耐火物は、 ィヒ学組成が適当でる い と溶鋼、 ス ラ グの浸透が大 と ！）、 又熱的ス ボ 一 リ ン グに よ る損 傷 も大 き い と い う 問題があ る。

本発明の第 4 の実施の態様は、 この よ う な ガ ス吹込み のための溶融金属精鎳用ノ ズ ル耐火物に ける未解決の 問題を解決する ために ¾された も のであ る。

即ち、 本発明の第 4 の実施の態様の要旨 と する と ころ は、 溶融金属精鎳炉の炉底等に設置されこ こか ら ガ ス を 吹込むための ノ ズ ル耐火物であって、 その化学成分が C 5 〜 3 0 残 は Mg O、 A ₂0₃、 C a 0、 C r₂0₃、 Z r 0₂ の 1 種 又は 2 種以上を含有する溶融金属精鎳用 ノ ズ ル耐火物 る も のであ る。

本発明の第 4 の実施の態様に い て 、 ノ ズ ル耐火物の 化学成分中 C を 5 〜 3 0 %配合する こ と の理由は、 下限 と して 5 ?δ未満では鋼、 ス ラ グの浸透が大 と 溶損が 大 き く 、 また熱的ス ボ ー リ ン グに よ る損傷が大 き いかち であ ]9 、 上限 と して 3 0 を超える と 強度面及び i "食性 面で劣るカゝ らであ る ， 又、 本発明の第 4 の実旌の態様に い て 、 ノ ズ ル S火 物の化学成分中 Mg 0、 A ₂0₃、 C a 0、 C r₂0₃、 Z r 0₂ の 1 種又 は 2 種以上を含有させる こ との理由は耐火物の品質向上 を図 、 耐スポ ー リ ン グ性、 耐摩耗性、 強度等の向上の ためであ る。

又 ノ ス ノレ耐火物の原料'と し て用い られる も のを次に す

酸ィ匕物 〕 MgOヽ C aOヽ MgO *C aO、 Z r〇₂ヽ A£₂〇3 ヽ

C r₂〇3 ヽ Mg〇 · A ₂0₃

炭素及び炭化物 〕 C、 SiC、 ZrC、 WC、 W₀C、

B₄C

〔 窒化物 〕 S i₃N₄- - ' BN

上記の配合物を主成分 とする不焼成品又は焼成品及び 焼成後 ピ ッ チ含浸 した も のを本発明の第 4 の実施の態様 -の対象 と してお ) 、 この場合の.耐火物の製造方法は通常 の方法に よ る も の とする。

本発明の第 4 の実施の態様ノ ズ ル ！ [火物は、 1 中'程 度の貫通孔を設けた場合の溶損速度が 8 〜 0. S y c h と極めて溶損返 が小さ く 、 従って ¾用寿命を延長させ る こ とが可能であ る o

本発明の第 5 の実 isの態様は、 ¾来上下吹 き 転炉では 底吹き ガスに よ る攙拌か ·強 く 、 ス ラ グ中 の T 、 Fe) 及 び漦素ボテ ン シ ャ ソレが確保でき ず、 Ρ が悪化 し て溶製 不可能であつた高炭素 ^の溶製を這正る g吹 き 及び上吹 き条件に よ って可能とする溶製方法に関する も のであ る.つ 近年上吹き 転炉の大型化に い、 操業性、 冶金性を改 善するために、 転炉の炉底か ら^浴内に ガ スを吹込み、 鋼浴の攪捽を図る いわゆる上下吹き 吹篛法が行われてい る こ と は局知であ る。

この底吹 き 用 ノ ズル と しては、 通常 s U S 等のパ イ ブ 方式や ポー ラ ス レ ン ガに よ る も のが実用ィヒされて いる。

パ イ ブ方式の場合、 一殺的に径が 5 〜 2 α 卿で、 ガ ス 量は出 口 において音速以上が必薆であ ]? 、 こ れ以下であ る と ノ ズ ル詰 ] が生ずる。 これは溶 が入っている間の 必要 ¾条件であ る。 ま た上限は工業的に この よ う な プ ロ セ ス に使用される圧力 と しては 3 0

が限界であ るため、 この範囲が底吹 き ガスの コ ン ト ロ ー ル範囲 と つて い る 。

す ¾わ ち、 底吹 き ガ ス の下限は、 ノ ズル詰 ]? で決ま 、 上限は設備圧力限界で ^ま る。 こ の下 ^流量か ら上限流 量の範 Sは、 むね 2 〜 3 倍 と るっている。

冶金面では、 底吹き ガ ス量を増加させてゆ く と、 ス ラ グ と メ タ ルの反応が よ く なつて脱 p が助長され、 低炭材

C C = 0. 0 4' 以下 〕 では ガス量の増方コに斧い p 含有量 は低下する。 しカゝ し、 高炭材 C C = 0. 4 0 % 以上 ：） に いては、 ス ラ グ と メ タ ル の提拌が強遏ぎて^中 よ びス ラ グ中の該化ポ テ ン シ ャ ル が低下 し _¾ p を著 し く 惡化さ せる。 従来のパ ィ ブ方式では、 上記 した よ う に底吹 き ガ ス コ ン ト ロ ー ル範囲の陝い こ とか ら低炭域の効杲は比較的上 げ易い：^、 高炭域の効杲は上げ難い と い う 問題があった _£

—方、 ' 一 ラ ス レ ン ガ を いたボー ラ ス ノ ズ ル方式で は、 耐火物の結晶粒を あ る範园に管理 して成形する も の で あ か ら 力' ス通気孔は、 むね 1 0 0 ミ ク ロ ン以下 であ る、 それゆえ転炉に溶^が入つた状態でガ ス吹 き を 停止 して も ボ― ラ ス への浸入は殆んど ¾ く 、 上記パ イ プ 方式の問題点は解決されている。

し力 し、 ポ— ラ ス ノ ズ ノレ方式では、 ガ スを耐火物の結

B¾粒間を通 して流すため、 こ こ で の抵抗が著 し く 大 き く、 ガ ス圧を高圧に保たな ければ、 その ガ ス コ ン ト ロ ー ノレは ife し ゝ 、 tilにする と ノ ズ ル が酎火物であ るがゆえにそ の損傷が漦 し く 、 その上限 も 3 0

度であ る。 ま た、 結晶粒間 にガス を流すため、 ボ ーラ ス 自 体の耐用性は著 し く 悪 く る と い う 問題がある。

本発明の第 5 の実施の態様は上記の従来技術の問題点 に籙みて これを改善するために ¾ された も のであ ]} 、 そ の要旨を示せば、 小径の貫通孔を多数形成せ しめた非 孔質耐火物か ら る ノ ズ ルを転炉炉底又は炉壁の鋼浴面 下に設け、 該ノ ズ ソレ力: > ら溶 + ス ラ グ静圧以上の圧力に 保ちつつ 0 0 1 〜 ！ 1 2 0 ゾ ' ' T の底吹き ガ スを 吹込 むこ と を特徵 とする上下吹 き転炉に よ る高炭素銷の溶製 方法であ る。 本発明の第 5 の実施の態様に いては、 特定の ノ ズ ル を用い、 特定の量の底吹 き ガス を吹込みる力 ら吹篛する こ と に よって、 上下吹転炉で高炭素鎘を溶製する場合に 必要な脱 P の促進、 ス ラ グ中の 〔 T、 F _e〕及び漦素ボテ ン シ ャ ルを適正に確保する必要があ 、 その 〔 T、 F_e〕は第 1 9 図に示す よ う に 1 0 %以上を確保 し、 かつ鉄 α ス分 を最少とする操業方法を提供する も のであ る。

即ち、 第 1 9 図は高炭素域での底吹ガ ス量 と脱 Ρ 能と の関係を示 したグ ラ フ であ る 。 又、 第 2 0 図は終点〔C〕 レ ベ ル に よ る最適底吹ガ ス量を示 したグラ フ であ る。

本発明の第 5 の実施の態様では これ らの図に示 ·さ れた 技術内容に基づ き、 高炭素鋼を溶製する場合の底吹ガ ス 量を、 目標 とする終点カ ー ボ ン レ ベ ル に従って適正に還 択する も のであ る 。

2 図は本癸明の第 5 の実施の態様の溶製方法に用 いる底吹 き 用 ノ ズ ル の 一例を示す も のであ る。 図中の符 号（1)は非多孔質煉瓦か ら る耐火物であ 、 （²)はそ こ に 設け られている小径の多数の貫通孔であ ] 、 （3)は耐火物 (1)の側面を被覆する鉄皮等か ら る金属製カ バーて ' あ 、、 (4)は圧力箱であ ]? 、 （⁵)は上部金属板 であ ） 、 （⁶)は下部金 属板であ ]?、 （7)は ガ ス送入管であ 、 （8)は外巻き ス リ 一 ブである 。

第 2 2 は ¾炉底部への前記底吹 ノ ズ ル の設置位置の —例を示す も のであ る 図中 の符号 ½は転炉底部を示 し、 83/03421

24

^は底吹 ノ ズル の設置位置を示す。 尚、 こ の例では ノ ズ ル数は 4 個であ る が、 こ の数に限定される も のでは い。

W, 2 3 図は前記底吹ノ ズルか ら転炉内へガ スを吹込ん だ場合の.流量特性、 す わ ち圧力 と流量の関係を示 した グ ラ フ であ る。 第 2 4 図は底吹ガ ス量 と紙点 〔 C〕、 終点

〔P〕の関係を示すグ ラ フ であ 、 第 2 5 図は底吹ガ ス量 と終点 〔 C〕、 T · Fe の関係を示すグ ラ フ であ る。

次の第 2表は底吹ノ ズル の材質 と構造の一部の一例で あ 、 第 5表は底吹き の条件であ 、 第 4表は上吹 き 素パ タ ー ン と 底吹 き パ タ ー ンであ る。

第 2 表

材 質

焼成電融 MgO 1.5薦 5 0孔 1 44 0匪 長さ

MgO― C 1.5 SUSパイブ入 ] 50孔 1440m 長さ 第 ώ

底吹ガス種 底吹ガス EE力 底吹ガス流量 C 4本 Total)

C 0₂ , Ar， Ν₂ 2— 1 7 .0.005 ~ 0.06 Nm³/^ - o n ¾ 4 表

上表に よって明 らか ¾ よ う に、 本発明の第 5 の実 ½の 態様の方法に よれば、 従来上下吹 き 転炉吹鎳に よ っては 溶製する こ とが不可能であった高炭素鎘を溶製する こ と が可能 と った C

本発明の第 ό の実 の態様は、 上下吹 き 転炉 （ 複合吹 籙 ) に よ って溶製される溶銷中の 〔Ν〕 を吹鎳の過程で コ ン ト 口 一 ルする新規 方法に関する。

'従来、 素銅 〔Ν〕 を コ ン ト ロ ー ルする方法 と しては、 溶 銑中の 〔Ν〕 レ ベ ルを知 ] ( 場合に よっては吹篛後の溶鋼 中の 〔Ν〕 レ ベ ル ） 出鍩中に窒化 FMn を投人する方法が採 られて来た。

こ の よ う ¾従来の方法では実際に銅中 〔N〕 を コ ン ト 口 ールする こ とはかな ] 難か しい とい う 問題があ ]9 、 ま た 窒化 FMii を原料 と して用意する必旻があった。

本発明の第 ό の実施の態様は、 上記の問題点.を解決す るためにな された も のであって、 その要旨 とする と ころ は、 上下吹 き転炉に よ る吹籙に いて、 溶銳中 〔Ν〕 レ べ ルを知 （ 溶銑中 〔T i 〕 レべ ノレで推定 ） 、 底吹 き ガ ス の種 類を一定量の窒素ガ ス に代えて吹込むこ と を特徵 とする 上下吹 き 転炉に よ る溶鋼 〔N〕 の コ ン ト ロ ー ル法で る。

第 2 0 図は転炉における複合吹鏡の場合に、 下表に よ ]9溶銑中 〔N〕 レ ベ ルを溶銑 ！: T i 〕 レベルで推定 し、 操業を 実 した場合の素 ^ 〔N〕 を示 している。 溶 銑 〔Ti〕 ^ 底吹〔 N〕原単位 C /Ί )

Ti ≤ 0.07 0.20

0.08 < Ti く 0.12 0.24

0.12 ≤ Ti 0.28 第 2 7.図は吹込 Ν₂ガスに よ る滎中 〔N〕マ _p (pprnj を示 し て 、 第 2 8 図は本発明の第 ό の実飽の態様の実施例 の吹込 Ν₂ ガス原単 と 〔N〕 P i ckup 量を示 している。 第 2? 図は 目標〔N〕 ppm -溶 ¾ 〔Ν〕ρρπ X 転炉脱 N率 ） と窒素 ガ ス ； N ZT を示 している _c これ らの図か ら明 らか ¾ よ う に、 炉中溶錮 〔N〕 は、 底吹 き N₂ガ ス原単位に比例 して増加 し て ^る。

ま た、 実績に よ 吹養.中底吹 ガ スを総て N₂ガス で行つ た場合の炉中溶 〔N〕 は ό 5 ppm C Ti = 0.04 % ) ま で 加 〔N〕 可能で、 そ O P i ckup 量は 0. 8 Ν^ΖΤΝ₂ ガ ス底吹 き では 3 5 p pmであった _c

これ らの結杲 よ ]? 、 N₂ ガス底吹 き に よ る 〔N〕 添加の関 係式を求める と 、 次式が成立つ、

C ] Pi ckup量（ppm)= X N₂原単位 （

〔 但 し、 な は 1 0 〜 1 0 Q の範园の関数であ j? 、 ^ は 1 〜 5 の範囲の関数で る ）· 本発明の第 ό の実^の態様の上下吹 き 転炉（'て よ る溶^ 〔Ν〕 の コ ン ト ロ ー ル法は、 以上説明 した通 ] の構成に ¾ る も のであ るか ら、 複合吹鎳に ける底吹 き ガス に N₂ガ ス を用いる こ と に よ って複合吹鏡の勃杲 と併せて終点〔N〕 ニ ン ト ロ ー ルを可倉 とするばか ]) でる く 、 窒化 F n の役 入を も不要 とする どの効杲を奏するつ

本癸明の第 7 の実 ¾の態様は、 従来ダブル ス ラ グ法〔初 期ス ラ グを注出させ、 吹鏡ス ラ グを f た 組成 とする ） で行われていた転炉吹篛に よ る低 の溶製を、 上下吹 き転炉において シ ン グ ル ス ラ グ法に よ ]9溶製する こ と を 可能な ら しめた も ので、 これに よ ]? 製^時間を短縮する こ と を 目的 とする も のであ る。

従来、 転炉吹鎳に よって低 P 鋼を溶製する には、 ダ フ' ル ス ラ グ法が採用されていたが、 こ の方法には次の問題 があった。

(i) シ ン グルス ラ グ法と 比較 して製^時間が 1. 5 倍程度 に長 く かかる _c

(ii)前記（i)の事態に俘い、 転炉炉侔の溶損が促進される: 本癸明の第 7 の実 ¾の態様は、 上記の問題に鑑みて こ れを改善するために ¾された も のである つ

すなわち、 本癸明の第 7 の実^の態様の要旨 とする と ころは、 ス ラ グ中-の塩基 S ( C a O/_{S i 0 z} ) を 4. 0

吹篛開始から小く と も 溶^中の 〔C〕 d 4 る

吹 き ガ ス量を d 0 7 ton 以下 と し、 その 3 る溶鋼中 〔C〕 ま で の吹鎳中は底吹 ガ ス量 を ⁰ · ^{0 5} ton 以上と し、 吹鍊終了後さ らに底吹ガ ス のみの吹込 みを行 う こ と に よ 1)溶鋼中 の銳 P を促進する上下吹 き 転炉に よ る低 の溶製方法であ る。

本発明の第 7 の実旋の態様は、 脱 P 平衡については次 式

£o_gKP = 0.112(CaO) + 24000 T ÷ 5 Log (T'Fe)- 19.5 よ 、 従来のダブル ス ラ グ材を シ ン ク' ル ス ラ グ村へ切換 える こ と について検討 したも のであ る。

上下吹 き転炉 〔 以下複合吹鐘 と言 う ） の操業条件を次 の よ う に した場合の複合吹練 と上吹転炉法 と の脱 p平衡

( 上式と実績 と の関係は第 3 0 図の如 く であった。

操作条件 ： （ィ） V (CaO/Si0₂ ) = 5.0 … （ 従来の実績 よ ]? max 5. 0 ) 滓化率 8 5 %

(口）溶銑 si 0. 6 v

^ スラグ中（ T.Fe ) 2 5 ^ 次に - P ラ ン スか ら終点 〔P〕 の計算式は次式

/Ϊ3.905十 0.2395 xKP χ[ΡΊ input

〔P〕 VP

(1)

0.1 197 P

( 伹 し 〔P〕_VP は終点 〔Ρ〕 、 P は （ P₂05)Z〔P〕終点

CPD input は溶銑 〔P〕 ÷ 副原料 〕 ^ )

に よって定ま るが、 この（1)式か ら求めた 〔P〕 input と 〔^P〕終点 の関係を第 5 1 図に不 "3 o

第 5 図に明 らか よ う に CP] input を 0. 1 2 0 ?5 と した時、 終点 〔P〕 冬 、 は 0. 0 0 6 を確保する こ と が可 能で 、 ス ラ グか らの復 P 及び合金鉄か らの D i ck up を考えて も 。 . 0 1 2 % の素 〔P〕 は可能で ¾ る O S^n ^ 9 図は底吹 ガ ス量 と終点 CC] 終点 〔P〕 の関係を示すグ ラ フであ ]? 、 第 3 5 図は底吹ガス量 と終点 〔C〕 、 Τ· Fe の 関係を示すグ ラ フ であ る 0

更に、 本発明の第 7 の実施の態様の方法において重要 、 吹鎳終了後さ らに底吹 き ガ ス のみ の吹込みを行 う こ との効杲 ( 以下 リ ン ス効杲 と 言 う ） について説明する。 第 3 4 図は リ ンス前後の 〔P〕 の変化を示すグ ラ フ であ ]？、 第 3 5 図は リ ンスに よ る溫度降下を示すダ ラ フ であ 、 苐 3 ό 図は リ ンス（て よ る ス ラ グ成分の変動を示すグ ラ フ であ る 。

これ らの図か ら明 らかる よ う にス ラ グ成分 〔 塩基度 ） 及び リ ンス後の 〔P〕 （P₂0₅ )からリ ンス後の脱 P 平衡は上 記の鋭 Ρ平衡式 と るる も のであるが、 ス ラ グ成分中の C T'Fe ) が擴少するに も拘 らず （CaO) の上昇、 さ らに リ ン スに よ る ス ラ グの ⁷:!度低下に よ さ らに脱 P が進行す る条件と ¾つている ₌

この よ う に、 本莞明の第 7 の実旌の態様の方法に よ れ ば上下吹 き 転炉（て いて シ ン グ ル ス ラ グ法に よ P の溶製：^可能であ るか ら、 製^時間を ¾ ¾ Sに よ 著 し 5 1

く 短縮する こ と ができ る。

図面の簡単な説明 第 1 図は本発明の第 1 の実施の態様の溶融金属精篛用 ノ ズ ル の 一例を示す ^新面図であ i 、 第 2 図は前記ノ ズ ノレ の平面図である - 第 5 図は本発明の第 1 の実施の態様 のノ ズ ル に よ る流量制御特性を示すグ ラ フ であ 、 第 4 図はノ ズ ル の溶損速度の推移を示すグ ラ フ であ ]? 、 第 5 図はノ ズ ル の溶損速度と 出鍩温度の関係を示すグラ フ で あ ！） 、 第 ό 図は第 4 図にデー タ を示 したテ ス ト の底吹パ タ ー ンを示すグ ラ フ であ る。

m 7 一 1 図は本癸明の第 2 の実施の態様の溶融金属精 籙用 ノ ズ ル の一例を示す縦断面図であ 、 第 7 - 2 図は 前記ノ ズ ル の平'面図であ る。 第 8 図は貫通孔前方へ容器 内溶融物に よ 発生する マ ツ シ ュ ル ー ム の犾態を示す断 面図であ る。

第 9 図、 第 1 Q 図は本癸明の第 3 の実^の態様におい て夫 々従来のポーラ ス プラ グの断面図であ る。 第 1 1 図、

1 2 図、 第 1 3 図は夫 々従来の貫逼孔の斜視図であ る _c m 1 4 図は移動容器に用 られていた従来のノ ズル の断 面図であ る。 第 1 5 一 1 図は本発明の第 3 の実施の態様 のノ ズ ル の斜視図であ ] 、 第 1 5 - 2 図はその斬面図で あ る。 第 1 ό 図は本癸明の第 3 の実 ¾の態様の一実施例 を示す断面図であ る . 第 1 7 図はブ レ ス の 力 と成形物 の面積及び密度の関係を示す説明図であ る ： 第 1 8 図は 52

本発明の第 3 の実 ½の態様の実 ½例の溶損速度を示 した グラ フ であ る - _

第 1 9 図は本癸 の第 5 の実施 の ， ¾ 惊 に いて ^ Γ¾ 域での底吹ガ ス量 と，ί二: P 能の関係を示 した グ ラ フ であ る _c 第 2 0 図は終点 〔C〕 レ ベ ル と底吹ガ ス量 と の関係を示 し たグ ラ フ であるこ 第 2 1 図は本発明の第 5 の実施の態様 の方法に用いる底吹 ノ ズ ルの一例を示す新靣図で €5 る c 第 2 2 図は転炉底^への底吹 ノ ズル の設置位置の一例を 示す平面図であ る。 2 5 図は底吹ノ ズル か ら吹込むガ ス流量 と 圧力の関係を示すグ ラ フ で あ る O 乙 4 図は底 吹ガ ス量 と終点 〔c〕 、 終点 〕 の関係を示すク' ラ フ であ J? 、 25 図は底吹ガス量 と終点 〔c〕 、 T«Fe の関係を 示すグ ラ フ である ：

第 2 0 図は本癸 の第 ό の実施の態様にお て N₂ガス 添力 [1に よ る 〔N〕 コ ン ト c ー ルの一伊 Jを示すグ ラ フ で あ 、 第 2 7 図は N₂ガス原阜位 と Ti 及び〔N〕量の関係を； ZJヽ 3 グ ラ フ であ ]? 、 第 2 8 図は本発明の第 ό の実旖の態様の 実 例の N₂ ガス原単 e と 〔N〕 Pi ckup 量の関係を示すグ ノ フ で る ₀ 5¾ 9 は （ 目標 〔N〕 -溶銑〔N〕 x te炉脱 N率） と吹込窒素 ガス の ϋ保を示すグラ フ である。

第 3 0 図は本癸 ¾ o第 7 の実施の態様に い て複合吹 篛に よ る脱 Ρ 平^ ό実續を示すグ ラ フ であ 、 第 3 1 図 は 〔P〕 input と ^中 〔 の関係を示すグ ラ フ で あ 、 5 2 図は底吹 ガ ス量 と ^:冬点 〔C；] 、 終点の関係 ^示すク' ラ 55

フ であ 、 第 5 5 図は底吹 ガ ス と終点 CCD 、 T'Fe o 係を示すグ ラ フ であ ]) 、 第 3 4 図は リ ン ス前後の 〔P〕 量 の関係を示すグ ラ フ であ 、 第 3 5 図は リ ン ス時間 と炉 内錮温度の関係を示すダ ラ フ であ 、 第 5 ό 図は リ ン ス 後の （T * F e )量の関係を示すグラ フ であ る

(1)非多孔質煉瓦か ら る &火 ¾ 、 （2)貫通孔、 （2')外側 配列された貫逼孔、 〔2" ) 内 に配列された貫通孔、

(3)金属製 力 パ一、 （⁴)圧力箱 、 ）上 ¾P金属板 、 （6)下部金属 板、 （7) ガ ス送入管、 （⁸)外卷き ス リ ―ブ、 （9) セ ッ ト燎瓦、 な 0)鉄皮、 ^通気性耐火物、 ガ ス シ ー ル用 コ ーテ ィ ン グ 材又は鉄皮、. 底鉄皮、 ガス導八周ノヽ 'ィ ブ、 $細孔管、 (^非多孔質耐火 ¾ノ ズル、 ガ フ、均圧室、 L8) ガ ス シ ー ル 用 コ一テ ィ ン グ、 )転炉の底部、 ^底吹 ノ ズ ル の設置位

Claims

54 請求の範囲

(1) 使用面か ら背部に至る複数の貫通孔を有する it火 物 と、 該耐火物の側面の一部又は全部を 囲む金属性 カバ 一 と、 前記耐火物の底部に設け られていて前記貫通孔 と 違通 しかつガ ス溜め空間を形成する圧力箱 と、 よ る こ と を特徵とする溶 S金属精籙炉に け る底吹き ガ ス吹 込用 ノ ズ ル 。

(2) 前記耐火物の複数の貫通孔の間隔を 3 以上 1 5□ ^以下 と してあ る請求の範囲第 1 項記載の溶融金属精鎳 炉における底吹き ガ ス吹込用 ノ ズ ル 。

(3) 前記耐火物の複数の貫通孔が耐火物中に埕設され た金属管 よ ]? 該金属管の肉厚が 1 mm以上 1 0 以下 と してあ る請求の範囲第 1 項記載の溶融金属精鎳炉 に ける底吹き ガ ス吹込用 ノ ズル 。

(4) 前記金属製 力バ一が'厚さ ι ^以上 5 ™以下の鉄 板よ るってい る請求の範园第 1 項記載の溶融金属精鎳 炉における底吹き ガ ス吹込用 ノ ズル 。

(5) 前記圧力箱のガ ス溜め空間を形成する上部金属板 と下部金属板 との間隔を 2 以上 5 O OT以下 と してあ る 請求の範囲第 1 項記載の溶融金属精籙炉における 底吹 き ガ ス吹込用 ノ ズ ル 。

(6) 前記耐火 ¾の複数の貫通孔の う ち外側に配列され ている貫通孔の径を 内 jjに 1Ξ列されている貫通孔の径 よ 小さ く して ある請求の範 g第 1 項記載の溶 ¾金属精鐘 ， 炉に ける底吹 ガ ス吹込用 ノ ズ ル 。

(7) 前記細孔管の内径力； 5 〜 5. 0 tra であ る請求の 範囲第 1 項記載の溶融金属精鎳炉に ける 底吹 き ガ ス吹 込用 ノ ズ ル 。

(s) 前記細孔管が ノ ズ ル に 1 α 〜 1 5 0 個設け られて いる請求の範囲第 項記載の溶融金属精鎳炉に ける底 吹き ガ ス吹込用 ノ ズ ル 。

(9) 前記 ノ ズルが複数段の ュ ニ ッ ト ノ ズル か ら構成さ れている請求の範囲第 1 項記載の溶齄会属精鎳炉に け る 底吹き ガ ス吹込用 ノ ズ ル 。

ο) 前記ノ ズ ル全体の長さ （： ガ ス導入用パ イ ブを除く） が 5 0 0 卿以上であ る請求の範囲第 1 項記載の溶融金属 精篛炉に ける底吹き ガ ス吹込用 ノ ズ ル 。

な]) 前記 ノ ズ ル の化学成分が C 5 〜 5 0 % 残 ！） は MgO、 A 0₃、 C r ₂0₃> Z r 0₂ の 1 種又は 2 種以上を含有する請求 の範园第 項記載の溶融金属精篛炉における 底吹き ガ ス 吹込用 ノ ズ ル 。

使用面か ら背部に至る複数の貫通孔を有する耐火 物 と、 該耐火物の側面の一部又は全部を 园む金属性 カバ 一と、 前記耐火物の底部に設け られていて前記貫通孔 と 違通 しかつガ ス溜め空間を形成する圧力箱 と、 よ ] る ノ ズ ルを耘炉炉底又は炉壁の ^浴面下に設け、 該ノ ズ ル か ら溶鋼 + ス ラ グ静圧以上の圧力に保ちつつ CJ. 0 0 1 〜 0. 2 0 · Τ の底吹き ガ ス を吹込むこ と を特徵 と する

CWFI 銅の溶製方法。

(13 使用面か ら背部に至る複数の貫通孔を有す る酎火 物と、 該耐火物の側面 の一 ¾又は全部を Sむ会属性 カ バ 一と、 前記耐火物の底部に設け られていて前記貫逼孔 と 違通 しかつガス溜め空間を形成する圧力箱と、 よ る ノ ズ ルを転炉炉底又は炉壁の^浴面下に設け、 該 ノ ズ ル か ら底吹き ガ スを吹込む^の ·'溶製方法に い て 、 ス ラ グ 中の塩基度 〔· CaO/_{s i02} ) を 4. 0 以上 と し、 吹篛開始か ら 少 く と も 溶鎘中 〔C〕 力； 0. 4 に ¾ る ま では底吹ガ ス量を □· □ 7

· ίοη以下 と し、 その後 目 標 と'する溶鋼 〔(：〕 ま で の吹鎳中は底吹ガ ス量を 0. 0 5 Nm ^ · ton以上 と .し、 吹鎳終了後さ らに底吹ガ ス のみの吹込みを行 う こ と に よ ])溶鋼中の脱 P を促進する こ と を特徵 とする銷の溶製 方法。

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