JP2000018841A - Lance pipe member and lance pipe for smelting - Google Patents
Lance pipe member and lance pipe for smeltingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶錬炉や製銅炉等
の製錬炉に用いられる製錬用ランスパイプや、この製錬
用ランスパイプを構成する製錬用ランスパイプ部材に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a smelting lance pipe used in a smelting furnace such as a smelting furnace or a copper smelting furnace, and a smelting lance pipe member constituting the smelting lance pipe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば硫化金属鉱の連続製錬等において
は、炉内溶湯（溶体）に対し、粉状あるいは粒状の鉱
石、溶剤などの製錬原料を酸素富化空気（圧力気体）と
ともに吹き込むことにより、溶体に酸化反応を起こさせ
冶金反応を進行させる溶錬方法が採られる。2. Description of the Related Art For example, in continuous smelting of metal sulfide ores, smelting raw materials such as powdery or granular ores and solvents are blown into a furnace molten metal (solution) together with oxygen-enriched air (pressure gas). As a result, a smelting method in which an oxidation reaction is caused in the solution and a metallurgical reaction proceeds is employed.
【０００３】詳述すると、図５に示すように、製錬炉１
には、原料吹き込み用の製錬用ランスパイプ２があり、
この製錬用ランスパイプ２は、通常炉天井（天井壁）３
から炉内の溶湯４に向けて垂直に差し込まれている。製
錬用ランスパイプ２を通して製錬炉１内に製錬原料およ
び酸素富化空気が吹込まれる。図５では、製錬用ランス
パイプ２は１本しか図示されていないが、通常複数本設
けられる。なお、符号５および符号６はそれぞれ、スプ
ラッシュ５、製錬炉１の煙道を示している。[0003] More specifically, as shown in FIG.
Has a smelting lance pipe 2 for injecting raw materials,
This smelting lance pipe 2 usually has a furnace ceiling (ceiling wall) 3.
From the furnace toward the molten metal 4 in the furnace. A smelting raw material and oxygen-enriched air are blown into smelting furnace 1 through smelting lance pipe 2. Although only one smelting lance pipe 2 is shown in FIG. 5, a plurality of lance pipes 2 are usually provided. Reference numerals 5 and 6 indicate a splash 5 and a flue of the smelting furnace 1, respectively.
【０００４】ところで、製錬用ランスパイプ２は、通常
複数本（本例では２本）のパイプ部材１０，１１から構
成され、かつそれらの端面が突合せ溶接にて連結されて
なる。下方のパイプ部材１０は上方のパイプ部材１１と
の連結のみで支持され、上方のパイプ部材１１は、昇降
可能なクランブ手段Ｂによって他の構造物Ａ（例えば、
ランスヘッダー）に支持される。パイプ部材１０，１１
の材質としては例えば、Ｃｒ２７％ Ｎｉ２．７５％
残部ＦｅよりなるＦｅ基合金（その他の不純物として
は、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃ等がある）が用いられていた。符号
１２は、２本のパイプ部材１０，１１の連結部全周囲の
溶接部（溶接材料）を示している（図６も参照）。The smelting lance pipe 2 is usually composed of a plurality of (two in this example) pipe members 10 and 11, and their end faces are connected by butt welding. The lower pipe member 10 is supported only by the connection with the upper pipe member 11, and the upper pipe member 11 is connected to another structure A (for example,
Lance header). Pipe members 10, 11
For example, Cr 27% Ni 2.75%
An Fe-based alloy consisting of the remainder Fe (Si, Mn, C, etc. as other impurities) has been used. Reference numeral 12 indicates a welded portion (weld material) around the entire connection portion of the two pipe members 10 and 11 (see also FIG. 6).
【０００５】製錬の進行に伴い、下方のパイプ部材１０
の下端部が高温の溶湯４やスプラッシュ５に晒されるた
めに、前記下端部が損耗することになる。このため、製
錬用ランスパイプ２を定期的に下方へ移動させる必要が
ある。そして、昇降可能な前記クランプ手段Ｂが下降限
界位置に達したら、パイプ部材を継ぎ足す必要がある。
すなわち、下方のパイプ部材１０を別なクランプ手段
（不図示）で保持した後、上方のパイプ部材１１からク
ランプ手段Ｂを外して、このクランプ手段Ｂにより新た
なパイプ部材（不図示）を保持して、前記上方のパイプ
部材１１に突き合わせて位置決めし、突合せ部全周囲を
溶接する。この後、前記別なクランプ手段（不図示）に
よる保持を解除する。As the smelting progresses, the lower pipe member 10
Is exposed to the high-temperature molten metal 4 and the splash 5, so that the lower end is worn. For this reason, it is necessary to periodically move the smelting lance pipe 2 downward. When the vertically movable clamp means B reaches the lower limit position, it is necessary to add a pipe member.
That is, after the lower pipe member 10 is held by another clamp means (not shown), the clamp means B is removed from the upper pipe member 11 and a new pipe member (not shown) is held by the clamp means B. Then, the pipe member 11 is positioned against the upper pipe member 11, and the entire periphery of the butted portion is welded. Thereafter, the holding by the other clamping means (not shown) is released.
【０００６】パイプ部材１０，１１の突合せ溶接継手の
開先形状としては、図７に示すように、上方のパイプ部
材１１と下方のパイプ部材１０とが、同一の例えば４５
度の開先角度θを有する一般的なＶ形開先のものや、あ
るいは、図８に示すような、下方のパイプ部材１０と上
方のパイプ部材１１との突き合せ部にねじ部１３，１４
をそれぞれ形成し、各ねじ部１３，１４を螺合する構造
のものがある。なお、符号１２は溶接材料を示してい
る。As shown in FIG. 7, the groove shape of the butt weld joint of the pipe members 10 and 11 is such that the upper pipe member 11 and the lower pipe member 10 have the same shape, for example, 45 mm.
A common V-shaped groove having a groove angle θ of degrees or a threaded portion 13, 14 at a butt portion between a lower pipe member 10 and an upper pipe member 11 as shown in FIG.
Are formed, and the screw portions 13 and 14 are screwed together. Reference numeral 12 indicates a welding material.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のものは、新たなパイプ部材（継ぎ足すパイプ部
材）を接続されるパイプ部材（継ぎ足されるパイプ部
材）の位置が、例えばスプラッシュや溶湯の付着等によ
り傾いてずれている場合に、このパイプ部材を押えて正
規の位置に保持しつつ、新たなパイプ部材を単に突合せ
て溶接しなければならず、位置ずれが発生して溶接に手
間がかかり、作業性が悪くなるという問題点がある。ま
た、溶接が不確実に行われる場合もあり、気体（酸素富
化空気）の漏れが発生する場合もある。However, in the above prior art, the position of a pipe member (pipe member to be added) to which a new pipe member (pipe member to be added) is connected is, for example, the position of a splash or a molten metal. When the pipe is tilted and misaligned, the new pipe member must be welded simply by butt-welding while holding the pipe member in the correct position. However, there is a problem that workability is deteriorated. In addition, welding may be performed uncertainly, and leakage of gas (oxygen-enriched air) may occur.
【０００８】また、双方のパイプ部材の端面を一様に隙
間がない状態で突合せたり（図７参照）、ねじ結合（図
８参照）による溶接構造のために、熱膨張を吸収でき
ず、最悪の場合には連結部がひび割れ等の破損するとい
った問題点もある。ねじで結合するものは、その肉厚が
薄いために、強度が低い上に、摩耗により気体漏れが生
じやすく、被覆する必要がある。さらに、結合される双
方のパイプ部材の開先角度に何等工夫がなく、同一であ
るため、溶接の際に、下方のパイプ部材の開先の傾斜面
から溶接材料が落下しやすく、溶接部の信頼性が低下す
るというような問題点もある。Further, the end faces of the two pipe members are uniformly butted with no gap (see FIG. 7) or welded by screw connection (see FIG. 8). In the case of (1), there is also a problem that the connecting portion is damaged such as a crack. The one to be connected by a screw has a low strength because of its thin thickness, and is liable to cause gas leakage due to abrasion. Further, since the groove angles of the two pipe members to be joined are not changed and are the same, the welding material easily falls from the inclined surface of the groove of the lower pipe member during welding, so that the There is also a problem that reliability is reduced.
【０００９】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、双方のパイプ部材に互いに
嵌合する凹凸を設けることにより、パイプ部材の位置ず
れが起こらずに、溶接の作業性や精度が向上する製錬用
ランスパイプ部材および製錬用ランスパイプを提供する
ことを目的としている。また、本発明の他の目的は、溶
接部熱膨張を吸収してその破損を防止し、さらには、溶
接部の信頼性の高い製錬用ランスパイプを提供すること
にもある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. By providing the two pipe members with projections and depressions that fit together, the welding of the pipe members can be performed without displacement. It is an object of the present invention to provide a lance pipe member for smelting and a lance pipe for smelting which improve workability and accuracy. Another object of the present invention is to provide a smelting lance pipe in which the thermal expansion of a weld portion is absorbed to prevent breakage of the weld portion, and the weld portion has a high reliability.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の製錬用ランスパイプ部材は、製錬炉内に少な
くとも製錬原料および酸素富化空気の両方あるいはいず
れか一方を吹き込むための製錬用ランスパイプに用いる
パイプ部材であって、パイプ部材の２つの端面に、その
内周部にリング状に形成された凸部または前記凸部と嵌
合するような凹部のいずれか一方がそれぞれ設けられて
いることを特徴とするものである。また、パイプ部材の
一方の端面内外周部にはリング状に形成された凸部が設
けられ、他方の端面内周部には前記凸部と嵌合するよう
にリング状に形成された凹部が設けられていることを特
徴とするものである。さらに、前記凸部の外径および長
さを、前記凹部の内径および深さよりそれぞれ小さくし
たものや、前記パイプ部材の両端部の開先形状をＶ形と
し、かつ一方の端部の開先角度を他方の端部の開先角度
よりも小さくしたことを特徴とするものである。そし
て、前記パイプ部材の材質が、Ｃｒ２６〜２８％ Ｎｉ
２〜５％残部ＦｅよりなるＦｅ基合金であることが好ま
しい。A lance pipe member for smelting according to the present invention for attaining the above object is intended to blow at least one or both of a smelting raw material and oxygen-enriched air into a smelting furnace. A pipe member used for a lance pipe for smelting of any one of the above, wherein one of a convex portion formed in a ring shape on an inner peripheral portion of the two end surfaces of the pipe member and a concave portion fitted with the convex portion. Are provided, respectively. Further, a convex portion formed in a ring shape is provided on the inner peripheral portion on one end surface of the pipe member, and a concave portion formed in a ring shape so as to fit with the convex portion is provided on the inner peripheral portion on the other end surface. It is characterized by being provided. Further, the outer diameter and the length of the convex portion are smaller than the inner diameter and the depth of the concave portion, respectively, and the groove shape of both ends of the pipe member is V-shaped, and the groove angle of one end is set. Is made smaller than the included angle of the other end. And the material of the pipe member is Cr 26-28% Ni.
It is preferably an Fe-based alloy comprising 2 to 5% balance Fe.
【００１１】本発明の製錬用ランスパイプは、製錬炉内
に少なくとも製錬原料および酸素富化空気の両方あるい
はいずれか一方を吹き込むための製錬用ランスパイプに
おいて、複数本のパイプ部材がそれらの端面において突
合せ溶接継手により連結されてなり、かつ突合せ部にお
いて一方のパイプ部材の端面内周部には凸部がリング状
に形成され、他方のパイプ部材の端面内周部には、前記
凸部と嵌合するような凹部がリング状に形成されている
ことを特徴とするものである。また、前記凸部と前記凹
部との間に隙間が設けられている。さらに、前記突合せ
溶接継手の開先形状がＶ形になっており、かつ前記突合
せ部において下方のパイプ部材の開先角度が、上方のパ
イプ部材の開先角度よりも小さくなっている。そして、
前記パイプ部材の材質が、Ｃｒ２６〜２８％ Ｎｉ２〜
５％残部ＦｅよりなるＦｅ基合金である。The lance pipe for smelting of the present invention is a lance pipe for blowing at least one or both of a smelting raw material and oxygen-enriched air into a smelting furnace. At their end faces, they are connected by a butt weld joint, and at the butt portion, a convex portion is formed in a ring shape on the inner peripheral surface of one end of the pipe member, and the inner peripheral portion of the end surface of the other pipe member has A concave portion that fits with the convex portion is formed in a ring shape. Further, a gap is provided between the convex portion and the concave portion. Further, the groove shape of the butt weld joint is V-shaped, and the groove angle of the lower pipe member at the butt portion is smaller than the groove angle of the upper pipe member. And
The material of the pipe member is Cr 26-28% Ni 2
It is an Fe-based alloy consisting of 5% balance Fe.
【００１２】以下、本発明の作用について説明する。請
求項１、２、６に記載の発明では、パイプ部材の継ぎ足
し溶接の際には、下方のパイプ部材（継ぎ足されるパイ
プ部材）を正規の位置に保持して、このパイプ部材およ
び新たなパイプ部材（継ぎ足すパイプ部材）の凸部と凹
部とを嵌合させる。これにより、新たなパイプ部材を下
方のパイプ部材に対して仮止めできて、前記保持を解除
でき、この状態で双方のパイプ部材の突き合せ部全周囲
を溶接する。請求項３、７に記載の発明では、製錬用ラ
ンスパイプの連結部が熱膨張しても、この熱膨張を、前
記凸部と前記凹部との間の隙間により吸収し、これによ
り、連結部に過度な応力がかからない。請求項４、８に
記載の発明では、突合せ部において下方のパイプ部材の
開先角度を上方のパイプ部材の開先角度よりも小さくす
ることにより、溶接時に溶接材料の漏れが少なく、ま
た、上方のパイプ部材の開先角度により、溶接部の視認
性が低下しない。請求項５、９に記載の発明のように、
パイプ部材の材質として、Ｎｉ成分の高いＣｒ２７％
Ｎｉ４％ 残部ＦｅよりなるＦｅ基合金を用いることに
より、溶接強度（溶接性）が高まる。The operation of the present invention will be described below. According to the first, second and sixth aspects of the present invention, at the time of additional welding of the pipe member, the lower pipe member (the pipe member to be extended) is held at a regular position, and the pipe member and the new pipe member are held. The protrusion and the recess of the (pipe member to be added) are fitted. Thereby, a new pipe member can be temporarily fixed to the lower pipe member, and the holding can be released. In this state, the entire periphery of the butted portion of both pipe members is welded. According to the third and seventh aspects of the present invention, even if the connecting portion of the smelting lance pipe thermally expands, the thermal expansion is absorbed by the gap between the convex portion and the concave portion, whereby the connection is established. No excessive stress is applied to the part. In the invention according to claims 4 and 8, the groove angle of the lower pipe member is made smaller than the groove angle of the upper pipe member at the abutting portion, so that leakage of welding material during welding is reduced, and Due to the groove angle of the pipe member, the visibility of the welded portion does not decrease. As in the invention according to claims 5 and 9,
27% Cr with high Ni content as the material of the pipe member
By using an Fe-based alloy consisting of Ni4% balance Fe, welding strength (weldability) is increased.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態例につ
いて図面を参照して説明する。図１は本発明の製錬用ラ
ンスパイプ一実施形態例を備えた製錬炉の概略断面図、
図２は本発明の製錬用ランスパイプの一実施形態例の連
結部分（溶接部分）の断面図である。図１に示すよう
に、符号１〜６で示す構造のものは、図５のものと同一
構造であるので、それらの説明は省略する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of a smelting furnace provided with an embodiment of a smelting lance pipe of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view of a connecting portion (welded portion) of an embodiment of the smelting lance pipe of the present invention. As shown in FIG. 1, the structures indicated by reference numerals 1 to 6 have the same structure as that of FIG.
【００１４】先ず、図４に示すように、本実施形態例の
製錬用ランスパイプ部材１７は、一端部の内周部に凸部
１９がリング状に形成され、また、他端部の内周部には
前記凸部１９と嵌合可能な凹部２０がリング状に形成さ
れている。なお、両端部を凸部１９に形成したり、ある
いは凹部２０に形成してもよい。また、パイプ部材１７
の両端部はＶ字型開先形状（傾斜平面）２２，２１にな
っており、一方のＶ字型開先形状２２の角度は、他方の
Ｖ字型開先形状２１の角度よりも大きくなっている。そ
の他の詳細構造については、後述する。First, as shown in FIG. 4, a lance pipe member 17 for smelting according to this embodiment has a convex portion 19 formed in a ring shape on an inner peripheral portion at one end portion and a lance pipe member 17 at the other end portion. A concave portion 20 that can be fitted with the convex portion 19 is formed in a ring shape in the peripheral portion. In addition, both ends may be formed in the convex portion 19 or the concave portion 20. Also, the pipe member 17
Are V-shaped grooved shapes (inclined planes) 22 and 21. The angle of one V-shaped grooved shape 22 is larger than the angle of the other V-shaped grooved shape 21. ing. Other detailed structures will be described later.
【００１５】図１および図２に示すように、本実施例の
製錬用ランスパイプ１５は、複数本（本例では２本）の
パイプ部材１６，１７（図４参照）の端面が突き合せ溶
接継手にて連結してなる。下方のパイプ部材１６は上方
のパイプ部材１７との連結のみで支持され、上方のパイ
プ部材１７は昇降可能なクランプ手段Ｂにより他の構造
体Ａ（例えば、ランスヘッダー）に支持される。上方の
パイプ部材１７は未だ損耗されておらず、この状態では
約３ｍの長さである。また、製錬用ランスパイプ１５の
外径および内径は例えばφ１１５ｍｍ、φ１００ｍｍ程
度になっており、パイプ部材１６，１７の材質として
は、例えば、Ｃｒ２６〜２８％ Ｎｉ２〜５％ 残部Ｆ
ｅよりなるＦｅ基合金（その他の不純物としては、Ｓ
ｉ，Ｍｎ，Ｃ等がある）が好適に用いられる。なお、製
錬炉１としては、溶錬炉や製銅炉等があり、溶錬炉の場
合には、ランスパイプ１５より製錬原料、溶剤および酸
素富化空気がともに吹き込まれ、製銅炉の場合には酸素
富化空気および溶剤が吹き込まれる。As shown in FIGS. 1 and 2, the smelting lance pipe 15 of the present embodiment has a plurality of (two in this embodiment) pipe members 16, 17 (see FIG. 4) whose end faces abut. It is connected by a weld joint. The lower pipe member 16 is supported only by the connection with the upper pipe member 17, and the upper pipe member 17 is supported by another structure A (for example, a lance header) by a clamp means B which can be raised and lowered. The upper pipe member 17 has not yet been worn, and is approximately 3 m long in this state. The outer and inner diameters of the smelting lance pipe 15 are, for example, about 115 mm and about 100 mm, and the material of the pipe members 16 and 17 is, for example, Cr 26 to 28% Ni 2 to 5% Remaining F
e-based alloy (e.g., S
i, Mn, C, etc.) are preferably used. The smelting furnace 1 includes a smelting furnace and a copper making furnace. In the case of a smelting furnace, a smelting raw material, a solvent, and oxygen-enriched air are both blown in from a lance pipe 15. In this case, oxygen-enriched air and a solvent are blown.
【００１６】図２に示すように、本実施例の特徴である
製錬用ランスパイプ１５の接続構造については、下方の
パイプ部材１６の上端面内周部には凹部２０がリング状
に形成され、一方、上方のパイプ部材１７の下端面内周
部には、前記凹部２０と嵌合するような凸部１９がリン
グ状に形成されている。また、下方のパイプ部材１６の
上端面および上方のパイプ部材１７の下端面のそれぞれ
の中央部は、平坦な突き当て面２３ａ，２３ｂになって
いる。そして、下方のパイプ部材１６の上端外周部およ
び上方のパイプ部材１７の下端外周部は、Ｖ形開先形状
になっている。すなわち、下方のパイプ部材１６の上端
外周部および上方のパイプ部材１７の下端外周部には、
傾斜平面２１，２２がそれぞれ形成されて、Ｖ形の凹部
が形成されている。本実施例では、下方のパイプ部材１
６の開先角度βは上方のパイプ部材１７の開先角度αよ
りも小さくなっており、例えばαおよびβはそれぞれ４
５度、３０度になっている。なお、上方のパイプ部材１
７と下方のパイプ部材１６とは同一構造になっており、
すなわち、下方のパイプ部材１６の下端面は、上方のパ
イプ部材１７の下端面と同一構造で、かつ上方のパイプ
部材１７の上端面は下方のパイプ部材１６の上端面と同
一構造になっている。As shown in FIG. 2, in the connection structure of the smelting lance pipe 15 which is a feature of this embodiment, a concave portion 20 is formed in a ring shape on the inner peripheral portion of the upper end surface of the lower pipe member 16. On the other hand, on the inner peripheral portion of the lower end surface of the upper pipe member 17, a convex portion 19 that fits into the concave portion 20 is formed in a ring shape. The central portions of the upper end surface of the lower pipe member 16 and the lower end surface of the upper pipe member 17 are flat abutting surfaces 23a and 23b. The outer periphery of the upper end of the lower pipe member 16 and the outer periphery of the lower end of the upper pipe member 17 have a V-shaped groove shape. That is, the outer peripheral portion of the upper end of the lower pipe member 16 and the outer peripheral portion of the lower end of the upper pipe member 17 are
The inclined planes 21 and 22 are respectively formed to form a V-shaped recess. In this embodiment, the lower pipe member 1
The groove angle β of 6 is smaller than the groove angle α of the upper pipe member 17, for example, α and β are 4
5 degrees and 30 degrees. The upper pipe member 1
7 and the lower pipe member 16 have the same structure,
That is, the lower end surface of the lower pipe member 16 has the same structure as the lower end surface of the upper pipe member 17, and the upper end surface of the upper pipe member 17 has the same structure as the upper end surface of the lower pipe member 16. .
【００１７】また、凸部１９の下端面と凹部２０の底面
との間にはクリアランス（隙間）Ｃ 1が設けられてお
り、さらに、凸部１９の外周面と凹部２０の内周面との
間にもクリアランス（隙間）Ｃ2が設けられている。こ
れにより、溶接部分が高温に晒されて熱膨張しても、こ
の熱膨張は、各クリアランスＣ1，Ｃ2で吸収されるの
で、溶接部分に過大な応力が働かず、ひび割れ等の破損
が起こらない。なお、クリアランスＣ1，Ｃ2の大きさ
は、パイプ部材１６，１７の熱膨張の低減および連結時
におけるパイプ部材の芯出しの行いやすさを考慮して、
それぞれ、２．０ｍｍ、０．５ｍｍ程度が好ましい。Also, the lower end surface of the convex portion 19 and the bottom surface of the concave portion 20
Clearance (gap) C between 1Is provided
And the outer peripheral surface of the convex portion 19 and the inner peripheral surface of the concave portion 20
Clearance (gap) C betweenTwoIs provided. This
As a result, even if the welded part is exposed to high temperature and
The thermal expansion of each clearance C1, CTwoIs absorbed in
Excessive stress does not act on the welded part and damage such as cracks
Does not occur. In addition, clearance C1, CTwoSize of
At the time of reducing and connecting the thermal expansion of the pipe members 16 and 17
Considering the ease of centering of the pipe member in
Preferably, they are about 2.0 mm and about 0.5 mm, respectively.
【００１８】次に、本発明の製錬用ランスパイプの継ぎ
足し溶接作業について説明する。図１および図２に示す
ように、製錬の進行により、下方のパイプ部材１６が損
耗するので、定期的に製錬用ランスパイプ１５を下方へ
移動させる。昇降可能なクランプ部材Ｂが下限限界位置
に達したら、下方のパイプ部材１６を別なクランプ手段
（不図示）で保持した後、上方のパイプ部材１７からク
ランプ手段Ｂを外して、このクランプ手段Ｂにより新た
なパイプ部材（不図示、継ぎ足すパイプ部材）を保持し
て、その凸部を上方のパイプ部材１７の凹部（不図示）
に嵌合させて、仮の位置決めをし、この状態で、突合せ
部全周囲を溶接する（符号１８で示す溶接材料参照）。
この後、前記別なクランプ手段（不図示）により保持を
解除する。このように、凹部２０と凸部１９との嵌合に
よりパイプ部材１７を仮位置決めをして溶接できるの
で、溶接に手間がかからず、また、確実に溶接できるの
で、パイプ部材１６，１７内の気体（酸素富化空気）の
漏れを防止することが容易である。また、溶接部分が熱
膨張をしても、それをクリアランスＣ1，Ｃ2により吸収
してひび割れ等の損傷を防止できる。Next, a description will be given of a refill welding operation of the smelting lance pipe of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the lower pipe member 16 is worn by the progress of the smelting. Therefore, the smelting lance pipe 15 is periodically moved downward. When the vertically movable clamp member B reaches the lower limit position, the lower pipe member 16 is held by another clamp means (not shown), and then the clamp means B is detached from the upper pipe member 17 to remove the clamp means B. To hold a new pipe member (not shown, a pipe member to be added), and to project a convex portion of the pipe member 17 into a concave portion (not shown) of the upper pipe member 17.
Are temporarily positioned, and in this state, the entire periphery of the butted portion is welded (see a welding material indicated by reference numeral 18).
Thereafter, the holding is released by the other clamping means (not shown). As described above, since the pipe member 17 can be temporarily positioned and welded by the fitting of the concave portion 20 and the convex portion 19, welding can be performed without any trouble and can be reliably performed. Gas (oxygen-enriched air) can be easily prevented from leaking. Further, even if the welded portion is thermally expanded, it can be absorbed by the clearances C 1 and C 2 to prevent damage such as cracks.
【００１９】また、下方のパイプ部材１６の開先角度β
を小さくすることにより、溶接時に溶接材料１８の漏れ
が少なく、また、上方のパイプ部材１７の開先角度αを
大きくすることにより、溶接部の視認性が低下しない。
さらに、パイプ部材１６，１７の材質を、従来のＣｒ２
７％ Ｎｉ２．７５％残部ＦｅよりなるＦｅ基合金と比
較して、Ｎｉ成分の高いＣｒ２６〜２８％Ｎｉ２〜５％
残部ＦｅよりなるＦｅ基合金を用いることにより、溶
接強度が高まる。その他、高温の溶湯や溶湯のスプラッ
シュに対して耐久性が高いというような利点がある。The groove angle β of the lower pipe member 16 is
, The leakage of the welding material 18 during welding is small, and by increasing the groove angle α of the upper pipe member 17, the visibility of the welded portion does not decrease.
Further, the material of the pipe members 16 and 17 is changed to the conventional Cr2
7% Ni 2.75% Cr with a higher Ni content 26 to 28% Ni 2 to 5% compared to an Fe-based alloy consisting of the balance Fe
By using an Fe-based alloy consisting of the balance of Fe, welding strength is increased. In addition, there is an advantage that durability is high with respect to a high-temperature molten metal or a splash of the molten metal.
【００２０】本発明の変形例としては、図３に示すよう
に、製錬用ランスパイプ２４の下方のパイプ部材２５の
開先構造が傾斜平面ではなく、球面２８になっている点
で、図２のものと相違する。このように、球面２８とす
ることにより、溶接材料２７の落下防止効果について、
傾斜角度の小さい平面の場合（図２参照）と同等のもの
が得られる。その他の構成や継ぎ足し溶接作業について
は同様である。なお、符号２６は上方のパイプ部材を示
している。As a modification of the present invention, as shown in FIG. 3, the groove structure of the pipe member 25 below the smelting lance pipe 24 is not an inclined plane but a spherical surface 28. 2 is different. As described above, by forming the spherical surface 28, the effect of preventing the welding material 27 from falling is
A plane equivalent to the plane with a small inclination angle (see FIG. 2) can be obtained. The same applies to other configurations and additional welding work. Reference numeral 26 denotes an upper pipe member.
【００２１】上記実施形態例においては、パイプ部材１
６，１７の下端部および上端部に凸部１９および凹部２
０をそれぞれ形成したものについて言及したが、これに
限らず、パイプ部材の下端部および上端部に凹部および
凸部をそれぞれ形成したり、あるいは、パイプ部材の上
端部および下端部のいずれにも凸部あるいは凹部を形成
したりする等、要は、双方のパイプ部材の連結部の一方
が凸部、他方が凹部となるような連結構造であればよ
い。製錬用ランスパイプが２本のパイプ部材により構成
されているものを例の挙げたが、これに限らず、３本以
上のパイプ部材により構成されたものにも本発明を適用
できる。In the above embodiment, the pipe member 1
At the lower end and the upper end of each of the sixteenth and the seventeenth, a convex portion 19 and a concave portion 2
However, the present invention is not limited to this, and it is not limited to this. For example, a concave portion and a convex portion may be formed at a lower end portion and an upper end portion of the pipe member, or a convex portion may be formed at both the upper end portion and the lower end portion of the pipe member. What is essential is that the connection structure is such that one of the connection portions of the two pipe members is a projection and the other is a depression, such as forming a portion or a recess. Although the example in which the smelting lance pipe is composed of two pipe members has been described, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a lance pipe composed of three or more pipe members.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１、２および６に記載の発明は、パイプ部材の継ぎ
足し溶接作業の際には、継ぎ足されるパイプ部材を正規
の位置に保持して、この継ぎ足されるパイプ部材と継ぎ
足すパイプ部材の凸部と凹部とを嵌合させる。これによ
り、継ぎ足すパイプ部材を継ぎ足されるパイプ部材に容
易に仮止めできて、前記保持を解除でき、この状態で溶
接する。これにより、溶接に手間がかからず、作業性が
向上するとともに、確実に溶接できるので、パイプ部材
内の気体（酸素富化空気）の漏れを防止することが容易
になる。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. According to the first, second and sixth aspects of the present invention, the pipe member to be extended is held in a proper position during the welding operation of the pipe member, and the convex portion of the pipe member to be extended with the extended pipe member. And the recess are fitted. Thereby, the pipe member to be added can be easily temporarily fixed to the pipe member to be added, the holding can be released, and welding is performed in this state. Accordingly, the welding is not troublesome, the workability is improved, and the welding can be surely performed. Therefore, it is easy to prevent the gas (oxygen-enriched air) from leaking from the pipe member.
【００２３】請求項３および７に記載の発明では、製錬
用ランスパイプの接続部が熱膨張しても、前記凸部と前
記凹部との間に隙間が設けられているので、この隙間に
より前記熱膨張を吸収できて、溶接部分に過度な応力が
かからない。結果的に、溶接部分にひび割れ等の損傷が
起こらず、気体の漏れをさらに防止できる。請求項４お
よび８に記載の発明では、下方のパイプ部材の開先角度
を小さくすることにより、溶接時に溶接材料の漏れが少
なくなって、溶接部の信頼性が高まり、また、上方の開
先角度を大きくすることにより、溶接部の視認性が低下
せず、溶接作業がさらに容易になる。According to the third and seventh aspects of the present invention, even if the connecting portion of the smelting lance pipe is thermally expanded, a gap is provided between the convex portion and the concave portion. The thermal expansion can be absorbed, and no excessive stress is applied to the welded portion. As a result, damage such as cracks does not occur in the welded portion, and gas leakage can be further prevented. According to the fourth and eighth aspects of the present invention, by reducing the groove angle of the lower pipe member, the leakage of the welding material during welding is reduced, the reliability of the welded portion is increased, and the upper groove is formed. By increasing the angle, the visibility of the welded portion does not decrease and the welding operation is further facilitated.
【００２４】請求項５および９に記載の発明のように、
パイプ部材の主体となる材質として、Ｎｉ成分の高いＣ
ｒ２６〜２８％ Ｎｉ２〜５％ 残部ＦｅよりなるＦｅ
基合金を用いることにより、溶接強度が高まり、気体
（酸素富化空気）漏れを確実に防止できる。[0024] As described in claims 5 and 9,
As the main material of the pipe member, C with a high Ni component is used.
r26 to 28% Ni2 to 5% Fe consisting of the balance Fe
By using the base alloy, welding strength is increased, and gas (oxygen-enriched air) leakage can be reliably prevented.
【図１】 本発明の製錬用ランスパイプの一実施形態例
を備えた製錬炉の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a smelting furnace provided with one embodiment of a lance pipe for smelting of the present invention.
【図２】 本発明の製錬用ランスパイプの一実施形態例
の連結部分の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a connecting portion of an embodiment of the smelting lance pipe of the present invention.
【図３】 本発明の製錬用ランスパイプの変形例の断面
図である。FIG. 3 is a sectional view of a modification of the smelting lance pipe of the present invention.
【図４】 本発明の製錬用ランスパイプ部材の一実施形
態例の縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of one embodiment of a smelting lance pipe member of the present invention.
【図５】 従来の製錬用ランスパイプを備えた製錬炉の
概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of a smelting furnace provided with a conventional lance pipe for smelting.
【図６】 従来の製錬用ランスパイプの連結部の正面図
である。FIG. 6 is a front view of a connecting portion of a conventional smelting lance pipe.
【図７】 従来の製錬用ランスパイプの連結部の断面図
である。FIG. 7 is a sectional view of a connecting portion of a conventional smelting lance pipe.
【図８】 他の従来の製錬用ランスパイプの連結部の断
面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a connection portion of another conventional smelting lance pipe.
Ａ 構造物 Ｂ クランプ手段 Ｃ1，Ｃ2 隙間（クリアランス） α，β 開先角度 １ 製錬炉 ３ 炉天井 ４ 溶湯（溶体） ５ スプラッシュ ６ 煙道 １５，２４ 製錬用ランスパイプ １６，１７，２５，２６ パイプ部材 １８，２７ 溶接材料 １９ 凸部 ２０ 凹部 ２１，２２ 傾斜平面 ２３ａ，２３ｂ 突き当て面 ２８ 球面A structure B clamping means C 1, C 2 gap (clearance) alpha, beta included angle 1 smelting furnace 3 furnace roof 4 melt (solution) 5 splash 6 flue 15,24 smelting lance pipes 16 and 17, 25, 26 Pipe member 18, 27 Welding material 19 Convex portion 20 Concave portion 21, 22 Inclined plane 23a, 23b Abutment surface 28 Spherical surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松谷 輝之 香川県香川郡直島町4049番地１ 三菱マテ リアル株式会社直島製錬所内 (72)発明者 鈴木 正規 神奈川県大和市下鶴間字丁１号3860 太平 金属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K002 AA04 BF01 4K013 AA02 CA16 CA18 4K055 AA02 AA03 MA02 MA03 MA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Teruyuki Matsuya 4049-1, Naoshima-cho, Kagawa-gun, Kagawa Prefecture Inside the Naoshima Smelter and Refinery, Mitsubishi Material Real Co., Ltd. Taihei Metal Industry Co., Ltd. F term (reference) 4K002 AA04 BF01 4K013 AA02 CA16 CA18 4K055 AA02 AA03 MA02 MA03 MA08
Claims (9)
素富化空気の両方あるいはいずれか一方を吹き込むため
の製錬用ランスパイプに用いるパイプ部材であって、 前記パイプ部材の２つの端面に、その内周部にリング状
に形成された凸部または前記凸部と嵌合するようなリン
グ状の凹部のいずれか一方がそれぞれ設けられているこ
とを特徴とする製錬用ランスパイプ部材。1. A pipe member used for a smelting lance pipe for blowing at least one or both of a smelting raw material and oxygen-enriched air into a smelting furnace, wherein two end faces of the pipe member are provided. A lance pipe member for smelting, wherein one of a ring-shaped convex portion and a ring-shaped concave portion that fits with the convex portion is provided on an inner peripheral portion thereof.
材において、パイプ部材の一方の端面内周部にはリング
状に形成された凸部が設けられ、他方の端面内周部には
前記凸部と嵌合するようなリング状に形成された凹部が
設けられていることを特徴とする製錬用ランスパイプ部
材。2. The smelting lance pipe member according to claim 1, wherein a ring-shaped projection is provided on one end face inner peripheral portion of the pipe member, and the other end face inner peripheral portion is provided on the other end face inner peripheral portion. A lance pipe member for smelting, wherein a concave portion formed in a ring shape so as to fit with the convex portion is provided.
の内径および深さよりそれぞれ小さくしたことを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の製錬用ランスパイ
プ部材。3. The lance pipe member for smelting according to claim 1, wherein an outer diameter and a length of the convex portion are smaller than an inner diameter and a depth of the concave portion, respectively.
形とし、かつ一方の端部の開先角度を他方の端部の開先
角度よりも小さくしたことを特徴とする請求項１乃至請
求項３のいずれか１項に記載の製錬用ランスパイプ部
材。4. The groove shape at both ends of the pipe member is V
The lance pipe for smelting according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the lance pipe has a shape and a groove angle at one end is smaller than a groove angle at the other end. Element.
８％ Ｎｉ２〜５％残部ＦｅよりなるＦｅ基合金である
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の製錬用ラ
ンスパイプ部材。5. The material of said pipe member is Cr 26-2.
The lance pipe member for smelting according to any one of claims 1 to 4, wherein the lance pipe member is a Fe-based alloy including 8% Ni and 2% to 5% balance Fe.
素富化空気の両方あるいはいずれか一方を吹き込むため
の製錬用ランスパイプにおいて、複数本のパイプ部材が
それらの端面において突合せ溶接継手により連結されて
なり、かつ突合せ部において一方のパイプ部材の端面内
周部には凸部がリング状に形成され、他方のパイプ部材
の端面内周部には、前記凸部と嵌合するような凹部がリ
ング状に形成されていることを特徴とする製錬用ランス
パイプ。6. A lance pipe for blowing at least one or both of a smelting raw material and oxygen-enriched air into a smelting furnace, wherein a plurality of pipe members are joined at their end faces by butt welding joints. In the abutting portion, a convex portion is formed in a ring shape on the inner peripheral surface of one end of the pipe member, and the inner peripheral portion of the other pipe member is fitted with the convex portion. A lance pipe for smelting, wherein the concave portion is formed in a ring shape.
られていることを特徴とする請求項６に記載の製錬用ラ
ンスパイプ。7. The smelting lance pipe according to claim 6, wherein a gap is provided between the convex portion and the concave portion.
なっており、かつ前記突合せ部において下方のパイプ部
材の開先角度が、上方のパイプ部材の開先角度よりも小
さくなっていることを特徴とする請求項６または請求項
７に記載の製錬用ランスパイプ。8. A groove shape of the butt weld joint is V-shaped, and a groove angle of a lower pipe member at the butt portion is smaller than a groove angle of an upper pipe member. The smelting lance pipe according to claim 6 or 7, wherein:
８％ Ｎｉ２〜５％残部ＦｅよりなるＦｅ基合金である
請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の製錬用ラ
ンスパイプ。9. The material of the pipe member is Cr 26-2.
The smelting lance pipe according to any one of claims 6 to 8, wherein the lance pipe is a Fe-based alloy comprising 8% Ni and 5% balance Fe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10189491A JP2000018841A (en) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | Lance pipe member and lance pipe for smelting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP10189491A JP2000018841A (en) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | Lance pipe member and lance pipe for smelting |
Publications (1)
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| JP (1) | JP2000018841A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002174494A (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-21 | Japan Climate Systems Corp | Tube for heat exchanger |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP10189491A patent/JP2000018841A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002174494A (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-21 | Japan Climate Systems Corp | Tube for heat exchanger |
| JP4524035B2 (en) * | 2000-12-06 | 2010-08-11 | 株式会社日本クライメイトシステムズ | Tube for heat exchanger |
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