JP2000038610A - Dipping lance and its production - Google Patents
Dipping lance and its productionInfo
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑、溶鋼等の溶
融金属に対して脱硫、脱燐、温度調整等の処理を施すた
め、不活性ガスあるいは不活性ガスと共に各種処理剤を
溶融金属中に吹き込む浸漬ランスとその製造方法に関す
る。The present invention relates to a process for desulfurizing, dephosphorizing and adjusting the temperature of molten metal such as hot metal and molten steel. The present invention relates to a immersion lance blown into a lance and a method of manufacturing the lance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の浸漬ランスは、鋼製のランスパイ
プ（芯金）の外周を耐火キャスタブルで被覆すると共
に、浸漬時の熱によるランスパイプの膨張による影響を
吸収するため、ランスパイプと耐火キャスタブルの間に
緩衝材を介在して構成されている。緩衝材としては、ラ
ンスパイプの外周に１〜２ｍｍ程度の厚みでにかわを塗
布したり、合成樹脂のテープを接着した有機物からなる
もの、あるいはセラミックファイバーシートを巻き付け
た無機物からなるものが用いられている。2. Description of the Related Art A conventional immersion lance covers a steel lance pipe (core bar) with a fire-resistant castable, and absorbs the influence of expansion of the lance pipe due to heat during immersion. It is configured with a cushioning material interposed between castables. As the cushioning material, a glue is applied to the outer circumference of the lance pipe with a thickness of about 1 to 2 mm, or a material made of an organic material to which a synthetic resin tape is adhered, or a material made of an inorganic material wound with a ceramic fiber sheet is used. I have.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の浸漬ラ
ンスでは、使用初期においては一応の効果を示すもの
の、多数回使用された場合、ランスパイプの膨張による
影響を吸収しきれなくなり、耐火キャスタブルに径方向
の横亀裂や軸方向の縦割れ（亀裂）が発生し、これが浸
漬ランスの廃棄原因となってその耐用性が低下する不具
合がある。かかる不具合を解消するため、耐食性の低下
を抑制し、かつ、過焼結を防止し得る耐火キャスタブル
を用い、ランスパイプ近傍の組織を過焼結し難くし、耐
スポーリング性を向上することが考えられるが、溶損に
より耐火キャスタブルの肉厚が薄くなった段階で、ラン
スパイプ近傍組織の過焼結が進行し、ランスパイプの膨
張による影響を吸収しきれなくなり、亀裂が発生する。
又、緩衝材の厚みを大きくすることも考えられるが、有
機物の場合、使用時の熱により有機物が焼失することに
よって、ランスパイプと耐火キャスタブルの間に隙間を
形成し、緩衝機能を果たすものであり、厚みを大きくす
ることは隙間を大きくすることとなり、ランスパイプと
耐火キャスタブルが接点の少ない切り離された状態とな
って、耐火キャスタブルに微細な亀裂が発生しても落下
し、耐用性の低下をもたらす。一方、無機物の場合、厚
みが大きくなるとランスパイプと耐火キャスタブルが完
全に切り離された状態となり、有機物の場合と同様にな
る。そこで、本発明は、耐用性を向上し得る浸漬ランス
とその製造方法を提供することを目的とする。However, with the conventional immersion lance, although it exhibits a certain effect in the initial stage of use, it cannot absorb the effect of the expansion of the lance pipe when used many times, making it a fire-resistant castable. Lateral cracks in the radial direction and longitudinal cracks (cracks) in the axial direction occur, and this causes disposal of the immersion lance, which causes a problem that its durability is reduced. In order to solve such a problem, it is possible to suppress a decrease in corrosion resistance and use a refractory castable that can prevent oversintering, to make it difficult to oversinter the structure near the lance pipe, and to improve spalling resistance. It is conceivable that, at the stage where the thickness of the refractory castable becomes thin due to erosion, oversintering of the structure near the lance pipe progresses, and the influence of the expansion of the lance pipe cannot be absorbed, and cracks occur.
It is also conceivable to increase the thickness of the cushioning material.However, in the case of an organic substance, the organic substance is burned off by heat during use, thereby forming a gap between the lance pipe and the refractory castable, thereby performing a buffer function. Yes, increasing the thickness will increase the gap, and the lance pipe and the refractory castable will be separated with few contacts, and will fall even if a small crack occurs in the refractory castable, reducing the durability Bring. On the other hand, in the case of an inorganic substance, when the thickness increases, the lance pipe and the refractory castable are completely separated from each other, which is similar to the case of the organic substance. Therefore, an object of the present invention is to provide an immersion lance that can improve the durability and a method for manufacturing the immersion lance.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の浸漬ランスは、鋼製のランスパイプの外周
を緩衝材を介在して耐火キャスタブルによって被覆して
なる浸漬ランスにおいて、前記緩衝材を３〜２０ｍｍの
厚みを有する熱伝導率０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の軽量
断熱キャスタブルとしたことを特徴とする。一方、浸漬
ランスの製造方法は、鋼製のランスパイプの外周に熱伝
導率０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の軽量断熱キャスタブル
を３〜２０ｍｍの厚みでこて塗り又はパッチング施工し
た後、これを型枠に納置して耐火キャスタブルを流し込
み施工することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, an immersion lance according to the present invention is a immersion lance in which the outer periphery of a steel lance pipe is covered with a refractory castable via a buffer material. The material is a lightweight heat-insulating castable having a thickness of 3 to 20 mm and a thermal conductivity of 0.3 W / (m · K) or less. On the other hand, the method of manufacturing the immersion lance is to apply a lightweight heat-insulating castable having a thermal conductivity of 0.3 W / (m · K) or less to the outer periphery of the steel lance pipe with a thickness of 3 to 20 mm or to perform patching, It is characterized by placing it in a formwork and pouring in a refractory castable.
【０００５】軽量断熱キャスタブルがランスパイプと耐
火モルタルの連係を保持しつつ、緩衝機能を奏し、か
つ、耐火キャスタブルからランスパイプへの熱の流入を
軽減する。軽量断熱キャスタブルの厚みが、３ｍｍ未満
であると、ランスパイプの膨張による影響を吸収しきれ
ず、外側の耐火キャスタブルに亀裂が発生する。一方、
２０ｍｍを超えると、外側の耐火キャスタブルの肉厚が
薄くなり、耐用性の低下をもたらす。又、ランスパイプ
膨張による影響を吸収する効果は、２０ｍｍの場合と同
じで、高価な軽量断熱キャスタブルを用いることによっ
てコスト増をもたらす。好ましい厚みは、３〜１０ｍｍ
である。軽量断熱キャスタブルの熱伝導率が、０．３Ｗ
／（ｍ・Ｋ）を超えると、熱によるランスパイプの曲が
りが発生し易くなり、これが浸漬ランスの廃棄原因とな
ることもある。軽量断熱キャスタブルとしては、ファイ
バーとキャスタブルの両方の特性を備えたもの、例え
ば、１〜４ｗｔ％のセラミックファイバーからなるアル
ミナ質骨材、２０〜６０ｗｔ％のアルミナ及び／又はム
ライトからなる耐火性原料、及び５〜５０ｗｔ％の焼石
膏からなる結合剤を含有するもの（特開平８−２４５２
７１号公報（特願平７−７２３８８号）参照）が好まし
い。又、耐火キャスタブルとしては、耐食性の低下を抑
制し、かつ、過焼結を防止し得るものが好ましい。[0005] The lightweight heat-insulating castable maintains a connection between the lance pipe and the refractory mortar, has a cushioning function, and reduces the flow of heat from the refractory castable into the lance pipe. When the thickness of the lightweight heat-insulating castable is less than 3 mm, the influence of the expansion of the lance pipe cannot be completely absorbed, and a crack occurs in the outer refractory castable. on the other hand,
If it exceeds 20 mm, the thickness of the outer refractory castable will be reduced, resulting in reduced durability. The effect of absorbing the influence of the lance pipe expansion is the same as in the case of 20 mm, and the use of an expensive lightweight heat-insulating castable causes an increase in cost. Preferred thickness is 3 to 10 mm
It is. The thermal conductivity of the lightweight insulated castable is 0.3W
If it exceeds / (m · K), bending of the lance pipe due to heat tends to occur, which may cause disposal of the immersion lance. As a lightweight heat-insulating castable, one having both properties of a fiber and a castable, for example, an alumina aggregate composed of 1 to 4 wt% of ceramic fibers, a refractory raw material composed of 20 to 60 wt% of alumina and / or mullite, And a binder containing 5 to 50% by weight of calcined gypsum (JP-A-8-2452)
No. 71 (refer to Japanese Patent Application No. 7-72388) is preferable. As the refractory castable, those capable of suppressing a decrease in corrosion resistance and preventing oversintering are preferable.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係る浸漬ラ
ンスの実施の形態の一例を示す縦断面図である。図中１
は鋼製のランスパイプで、このランスパイプ１は、下端
を閉鎖すると共に、下端部に複数の吐出口２を設けてな
る。ランスパイプ１の下半部の外周及び底部は、吐出口
２を除き、３〜２０ｍｍの厚みを有する熱伝導率０．３
Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の軽量断熱キャスタブルからなる緩
衝材３によって覆われている。軽量断熱キャスタブル
は、１〜４ｗｔ％のセラミックファイバーからなるアル
ミナ質骨材、２０〜６０ｗｔ％のアルミナ及び／又はム
ライトからなる耐火性原料、及び５〜５０ｗｔ％の焼石
膏からなる結合剤を含有する、ファイバーとキャスタブ
ルの両方の特性を備えたものである。そして、緩衝材３
の外周は、吐出口２部分を除き、４０〜１００ｍｍの厚
みを有する耐火キャスタブル４によって被覆されてい
る。耐火キャスタブル４は、例えば、アルミナセメント
を結合剤とするＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 質低セメントキャ
スタブルに、カイヤナイトを１〜３ｗｔ％とアンダルー
サイト２〜６ｗｔ％配合したもの、又はアルミナセメン
トを結合剤とするＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 質低セメントキ
ャスタブル中に、ＣａＯ０．５〜１．０ｗｔ％、ヒュー
ムドシリカ０．５〜２ｗｔ％、アルミナ超微粉３〜１０
ｗｔ％及び水硬性アルミナ０．５〜３．０ｗｔ％含有す
る、耐食性を抑制し、かつ、過焼結を防止したものであ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of an immersion lance according to the present invention. 1 in the figure
Is a lance pipe made of steel. The lance pipe 1 has a lower end closed and a plurality of discharge ports 2 provided at the lower end. The outer periphery and bottom of the lower half of the lance pipe 1 excluding the discharge port 2 have a thermal conductivity of 0.3 to 20 mm and a thickness of 0.3 to 20 mm.
It is covered with a cushioning material 3 made of a lightweight heat-insulating castable having a weight of W / (m · K) or less. The lightweight insulated castable contains an alumina aggregate composed of 1 to 4 wt% ceramic fiber, a refractory raw material composed of 20 to 60 wt% alumina and / or mullite, and a binder composed of 5 to 50 wt% calcined gypsum. , With both fiber and castable properties. And cushioning material 3
Is covered with a refractory castable 4 having a thickness of 40 to 100 mm except for the discharge port 2 portion. The refractory castable 4 is, for example, a mixture of 1 to 3 wt% of kyanite and 2 to 6 wt% of andalusite in an Al 2 O 3 —SiO 2 low-cement castable using alumina cement as a binder, or bonding alumina cement. of Al 2 O 3 -SiO 2 quality low cement castables to agents, CaO0.5~1.0wt%, fumed silica 0.5 to 2 wt%, alumina ultrafine 3-10
It contains 0.5% by weight and 0.5 to 3.0% by weight of hydraulic alumina to suppress corrosion resistance and prevent oversintering.
【０００７】上記構成の浸漬ランスにおいては、緩衝材
３としての軽量断熱キャスタブルが、ランスパイプ１と
耐火キャスタブル４の連係を保持しつつ、緩衝機能を奏
し、かつ、耐火キャスタブル４からランスパイプ１への
熱の流入を軽減する。なお、浸漬ランスは、材質や使用
方法によっても若干異なるが、使用時のランスパイプ近
傍の温度は、最高７００℃近傍まで上昇することを確認
しており、この温度で前記軽量断熱キャスタブルが焼結
することはないことにより、前述したように組織の過焼
結を抑制した耐火キャスタブル４のランスパイプ１近傍
の組織が、粉体層に近い状態で残っている場合と同じ状
態が得られるものである。In the immersion lance having the above-mentioned structure, the lightweight heat-insulating castable as the cushioning material 3 functions as a buffer while maintaining the link between the lance pipe 1 and the refractory castable 4, and the lance pipe 1 is moved from the refractory castable 4 to the lance pipe 1. Reduce the heat inflow. Although the immersion lance slightly varies depending on the material and the method of use, it has been confirmed that the temperature near the lance pipe during use rises to a maximum of around 700 ° C., and at this temperature the lightweight heat-insulating castable is sintered. By doing so, the same state as when the structure near the lance pipe 1 of the refractory castable 4 in which oversintering of the structure is suppressed as described above remains close to the powder layer can be obtained. is there.
【０００８】上述した浸漬ランスは、鋼製のランスパイ
プの外周に熱伝導率０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の軽量断
熱キャスタブルを３〜２０ｍｍの厚みでこて塗り又はパ
ッチング施工した後、これを型枠に納置して耐火キャス
タブルを流し込み施工して製造される。このように、軽
量断熱キャスタブルをこて塗り又はパッチング施工する
ことにより、型枠を１つとし、かつ、それへのセットを
１回とすることができる。The above-mentioned immersion lance is formed by applying a light-weight heat-insulating castable having a thermal conductivity of 0.3 W / (m · K) or less to the outer periphery of a steel lance pipe with a thickness of 3 to 20 mm, or by applying a patching method. It is manufactured by placing it in a mold and pouring a refractory castable. In this way, by applying the light-weight heat-insulating castable with a trowel or patching, it is possible to reduce the number of molds to one and set them once.
【０００９】次に、本発明に係る具体的な実施例及び比
較例について説明する。 実施例１〜６、比較例１〜６ 先ず、直径３４ｍｍの鋼製のランスパイプの外周に、表
１、表２に示すように、実施例１〜６、比較例１〜３
は、熱伝導率の異なる軽量断熱キャスタブルを所定の厚
みとなるようにこて塗り施工した後、又、比較例４〜６
は、にかわ、合成樹脂のテープ、セラミックファイバー
シートをそれぞれ所定の厚みで塗布、接着、巻き付けた
後、それらを型枠に納置してアルミナ含有率７０ｗｔ％
のアルミナ−シリカ質耐火キャスタブルを直径１３０ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍとなるように流し込み施工し、模擬
の浸漬ランスとしての各種サンプルを得た。次に、耐ス
ポーリング性を見るため、各サンプルのランスパイプに
４ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で空気を供給しながら、１４００
℃の温度の電気炉中に１５分間挿入した後、電気炉から
抜き出し、空気の供給を停止して大気中で３０分間冷却
する熱衝撃を２０回繰り返して加えるスポーリンク試験
を行った。試験後、各サンプルを切断して亀裂の発生情
況を目視にて観察したところ、表１、表２に示すように
なった。表１、表２において、従来品を基準として△で
表示し、基準より大変良好なものには◎、良いものには
○、悪いものには×を付して示している。Next, specific examples and comparative examples according to the present invention will be described. Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 First, as shown in Tables 1 and 2, Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were formed on the outer periphery of a steel lance pipe having a diameter of 34 mm.
Are troweled with light-weight heat-insulating castables having different thermal conductivities so as to have a predetermined thickness.
After glue, synthetic resin tape and ceramic fiber sheet are applied, adhered and wound with a predetermined thickness, they are placed in a mold, and the alumina content is 70 wt%.
130m diameter alumina-silica refractory castable
m and a length of 300 mm were cast to obtain various samples as simulated immersion lances. Next, in order to check the spalling resistance, while supplying air at a pressure of 4 kg / cm 2 to the lance pipe of each sample, 1400
After inserting into an electric furnace at a temperature of 15 ° C. for 15 minutes, the sprinkling test was performed in which a thermal shock of cooling out for 30 minutes in the atmosphere by stopping the supply of air after removing the electric furnace from the electric furnace was repeated 20 times. After the test, each sample was cut and the state of crack generation was visually observed. The results are as shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, the conventional products are indicated by Δ, and those very good than the standard are indicated by ◎, good ones by ○, and bad ones by X.
【００１０】[0010]
【表１】 [Table 1]
【００１１】[0011]
【表２】 [Table 2]
【００１２】又、上記各サンプルと同様にして、溶鋼の
攪拌を目的にアルコンガスを吹き込む、長さ６ｍｍの浸
漬ランスを製造し、実機試験を行ったところ、耐用性、
廃棄原因は、それぞれ表１、表２に示すようになった。
表１、表２から、３〜２０ｍｍの厚みを有する熱伝導率
０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の軽量断熱キャスタブルをラ
ンスパイプと耐火キャスタブルの間に介在させることに
よって、従来に比べて耐用寿命が２割程度向上すること
がわかる。Further, in the same manner as in each of the above samples, an immersion lance having a length of 6 mm, into which arcon gas was blown for the purpose of stirring molten steel, was manufactured and subjected to an actual machine test.
The causes of disposal are shown in Tables 1 and 2, respectively.
From Tables 1 and 2, it is more durable than the conventional case by interposing a lightweight heat-insulating castable having a thermal conductivity of 0.3 W / (m · K) or less having a thickness of 3 to 20 mm between the lance pipe and the refractory castable. It can be seen that the life is improved by about 20%.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の浸漬ラン
スとその製造方法によれば、軽量断熱キャスタブルがラ
ンスパイプと耐火キャスタブルの連係を保持しつつ、緩
衝機能を奏し、かつ、耐火キャスタブルからランスパイ
プへの熱の流入を軽減するので、従来に比べて耐用寿命
を格段に向上させることができる。As described above, according to the immersion lance and the method of manufacturing the same according to the present invention, the lightweight heat-insulating castable has a cushioning function while maintaining the link between the lance pipe and the fire-resistant castable, and has the function of reducing the temperature. Since the flow of heat into the lance pipe is reduced, the service life can be significantly improved as compared with the related art.
【図１】本発明に係る浸漬ランスの実施の形態の一例を
示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of an immersion lance according to the present invention.
１ ランスパイプ ２ 吐出口 ３ 緩衝材 ４ 耐火キャスタブル Reference Signs List 1 lance pipe 2 discharge port 3 cushioning material 4 fire-resistant castable
Claims (2)
在して耐火キャスタブルによって被覆してなる浸漬ラン
スにおいて、前記緩衝材を３〜２０ｍｍの厚みを有する
熱伝導率０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の軽量断熱キャスタ
ブルとしたことを特徴とする浸漬ランス。1. An immersion lance in which the outer periphery of a steel lance pipe is covered with a refractory castable with a buffer material interposed therebetween, wherein the buffer material has a thermal conductivity of 0.3 W / (m) having a thickness of 3 to 20 mm. -K) An immersion lance characterized by the following lightweight heat-insulating castable.
０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の軽量断熱キャスタブルを３
〜２０ｍｍの厚みでこて塗り又はパッチング施工した
後、これを型枠に納置して耐火キャスタブルを流し込み
施工することを特徴とする浸漬ランスの製造方法。2. A lightweight heat-insulating castable having a heat conductivity of 0.3 W / (m · K) or less is provided around the outer periphery of a steel lance pipe.
A method for manufacturing an immersion lance, comprising: after trowel coating or patching with a thickness of about 20 mm, placing the trowel in a mold, and pouring in a refractory castable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10222393A JP2000038610A (en) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | Dipping lance and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10222393A JP2000038610A (en) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | Dipping lance and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000038610A true JP2000038610A (en) | 2000-02-08 |
Family
ID=16781675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10222393A Pending JP2000038610A (en) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | Dipping lance and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000038610A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079260A (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Jfe Steel Kk | Oxygen gas blowing lance, and desiliconization method of molten iron |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP10222393A patent/JP2000038610A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079260A (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Jfe Steel Kk | Oxygen gas blowing lance, and desiliconization method of molten iron |
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