JP2021138997A - Integrated tuyere for converter - Google Patents
Integrated tuyere for converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021138997A JP2021138997A JP2020037083A JP2020037083A JP2021138997A JP 2021138997 A JP2021138997 A JP 2021138997A JP 2020037083 A JP2020037083 A JP 2020037083A JP 2020037083 A JP2020037083 A JP 2020037083A JP 2021138997 A JP2021138997 A JP 2021138997A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuyere
- pipe
- refractory
- outer pipe
- double metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 166
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 166
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/072—Treatment with gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、製鋼用の転炉内にガスを吹き込むために、転炉の炉底に設ける羽口であって、内管内に耐火物が充填された二重金属管と羽口耐火物とを一体化した転炉用一体型羽口に関する。 The present invention is a tuyere provided at the bottom of a converter in order to blow gas into a converter for steelmaking, and a double metal pipe filled with a refractory in the inner pipe and a tuyere refractory are integrated. Regarding the integrated tuyere for converters.
転炉の炉底には、ガスを吹き込むための耐火物として羽口が設けられている。この羽口には、使用する目的によっていくつかの種類がある。例えば転炉内の溶鋼の撹拌を主目的とする場合、複数の金属細管が耐火物に埋設された羽口や、内管内に耐火物が充填された二重管金属管を1本使用した羽口等がある。
ここで、「内管内に耐火物が充填された二重金属管」とは、二重金属管の内側の金属管(内管)内に耐火物が充填され、内管と外側の金属管(外管)との隙間(スリット)がガス通路となるものである。なお、本明細書では、この「内管内に耐火物が充填された二重金属管」を単に「二重金属管」ともいう。
A tuyere is provided on the bottom of the converter as a refractory for blowing gas. There are several types of tuyere depending on the purpose of use. For example, when the main purpose is to agitate molten steel in a converter, a tuyere in which a plurality of thin metal tubes are embedded in a refractory, or a wing using a single double-tube metal tube in which the inner tube is filled with a refractory. There is a mouth etc.
Here, the "double metal pipe in which the inner pipe is filled with a fireproof material" means that the metal pipe (inner pipe) inside the double metal pipe is filled with a fireproof material, and the inner pipe and the outer metal pipe (outer pipe) are filled. ) And the gap (slit) is the gas passage. In the present specification, this "double metal pipe in which the inner pipe is filled with a refractory material" is also simply referred to as a "double metal pipe".
複数の金属細管が耐火物に埋設された羽口としては、複数の金属細管と耐火物とが一体成形された一体型羽口が実用化されており、転炉への取り付けが簡単なため現場での施工性に優れている。 As a tuyere in which multiple metal thin tubes are embedded in a refractory, an integrated tuyere in which multiple metal thin tubes and a refractory are integrally molded has been put into practical use, and since it is easy to install in a converter, it is on-site. Excellent workability in.
一方、特許文献1及び特許文献2には二重金属管が使用された羽口が開示されているが、これらの羽口は、現場施工時には、転炉内に施工された羽口耐火物の貫通孔にこの二重金属管を挿入し、その後、二重金属管を鉄皮へ固定しなければならず、取り付け作業に非常に手間を要する問題がある。
また、二重金属管は中心部(内管内)に耐火物が充填されており、その内管内にはガスは流通しないことから、使用時に高温になり溶融しやすい。このため、溶融しても影響が小さくなるように金属管の厚みが1mm程度と薄くなっている。厚みの大きな二重金属管を使用した場合、使用中に稼動面側の金属管が溶融してスリットの幅が拡大することで、稼動面の損耗が早くなってしまうからである。
このような従来の二重金属管と羽口耐火物とを一体成形しようとすると、金属管の厚みが1mm程度と薄いため成形時の圧力によって金属管が変形しやすくなり、しかも内管と外管との隙間(スリット)を1mm前後に均一に確保することが難しく、場合によってはスリットが潰れてしまうこともある。
On the other hand,
Further, since the central part (inside the inner pipe) of the double metal pipe is filled with a refractory material and gas does not flow in the inner pipe, the temperature becomes high during use and it is easy to melt. Therefore, the thickness of the metal tube is as thin as about 1 mm so that the influence is small even if it melts. This is because when a double metal tube having a large thickness is used, the metal tube on the working surface side melts during use and the width of the slit is widened, so that the working surface is quickly worn.
When such a conventional double metal tube and a tuyere refractory are integrally molded, the thickness of the metal tube is as thin as about 1 mm, so that the metal tube is easily deformed by the pressure during molding, and the inner tube and the outer tube are easily deformed. It is difficult to uniformly secure a gap (slit) with and about 1 mm, and in some cases, the slit may be crushed.
一方、特許文献3の羽口構造では、環状羽口は、内管と内管の内面側の耐火物充填層とからなる軸心部と、この軸心部の外側にリング状の間隙を隔てて固定される管体部とで構成され、そして、この環状羽口の周囲に、管体部と密着して羽口耐火物が施工された構造となっている。また、羽口耐火物は内張り耐火物とは分離され、羽口耐火物と環状羽口とが一体的に構成されていることが記載されている。
このように引用文献3の羽口構造では、羽口耐火物と環状羽口とが一体的に構成されているが、羽口耐火物から環状羽口が突出しているため、転炉内への施工時やハンドリング時に、突出した環状羽口を把持して持ち上げたりあるいは物に当てたりすると、環状羽口が変形しリング状の間隔(スリット)が潰れてしまう可能性がある。スリットが潰れた場合には必要なガス流量が確保できなくなり、転炉の操業に支障を来たすことになる。
On the other hand, in the tuyere structure of
As described above, in the tuyere structure of
本発明が解決しようとする課題は、1本の二重金属管と羽口耐火物とを一体化した転炉用一体型羽口において、転炉内への施工時やハンドリング時の二重金属管の変形や損傷によるガス流量の低下を抑制し、しかも簡便な構造をした転炉用一体型羽口を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that in an integrated tuyere for a converter in which one double metal pipe and a tuyere refractory are integrated, the double metal pipe during construction and handling in the converter It is an object of the present invention to provide an integrated tuyere for a converter that suppresses a decrease in gas flow rate due to deformation or damage and has a simple structure.
本発明によれば以下の転炉用一体型羽口が提供される。
1.
同心円状に配置された内管と外管とを有し、内管内に耐火物が充填された1本の二重金属管と、
二重金属管が接着材を介して貫通孔に固定された羽口耐火物と、
羽口耐火物の下端面を覆いかつ二重金属管が貫通する底板と羽口耐火物の下部側面を覆う側板とを有する羽口耐火物に固定されたメタルケースとを具備し、
メタルケースは、厚みが6mm以上20mm以下、長さが羽口耐火物の全長の3%以上50%以下であり、
二重金属管の外管は上部外管と下部外管とを有し、下部外管は厚みが3mm以上であって上部外管よりも厚みが厚くなっており、この下部外管がメタルケースの底板に溶接固定されている、転炉用一体型羽口。
2.
上部外管と下部外管とが一体化している、前記1に記載の転炉用一体型羽口。
3.
上部外管と下部外管の境界部は、メタルケースの底板の上面と同じ高さ位置、又はメタルケースの底板の上面から上方に羽口耐火物の全長の40%までの高さ位置にある、前記2に記載の転炉用一体型羽口。
According to the present invention, the following integrated tuyere for converter is provided.
1. 1.
A single double metal tube that has an inner tube and an outer tube arranged concentrically and the inner tube is filled with refractory.
A tuyere refractory in which a double metal tube is fixed to a through hole via an adhesive,
It is provided with a metal case fixed to the tuyere refractory having a bottom plate that covers the lower end surface of the tuyere refractory and through which a double metal tube penetrates and a side plate that covers the lower side surface of the tuyere refractory.
The metal case has a thickness of 6 mm or more and 20 mm or less, and a length of 3% or more and 50% or less of the total length of the tuyere refractory.
The outer tube of the double metal tube has an upper outer tube and a lower outer tube, and the lower outer tube has a thickness of 3 mm or more and is thicker than the upper outer tube. An integrated tuyere for converters that is welded and fixed to the bottom plate.
2.
The integrated tuyere for converter according to 1 above, wherein the upper outer pipe and the lower outer pipe are integrated.
3. 3.
The boundary between the upper outer pipe and the lower outer pipe is located at the same height as the upper surface of the bottom plate of the metal case, or at a height of up to 40% of the total length of the tuyere refractory upward from the upper surface of the bottom plate of the metal case. , The integrated tuyere for converter according to the above 2.
本発明の転炉用一体型羽口によれば、羽口耐火物の下端面及び下部側面を覆うメタルケースの厚み及び長さを所定の範囲に限定すると共に、二重金属管の外管を上部外管とこの上部外管よりも厚みが厚い下部外管とで構成し、この下部外管をメタルケースの底板に溶接固定したことで、転炉内への施工時やハンドリング時に二重金属管が変形したり損傷したりすることを抑制できる。これにより、二重金属管の変形や損傷によるガス流量の低下を抑制でき、安定した流量でガスを吐出することができる。しかも、簡便な構造であり、転炉への取り付けも簡単で作業能率が向上する。 According to the integrated converter tuyere of the present invention, the thickness and length of the metal case covering the lower end surface and the lower side surface of the tuyere refractory are limited to a predetermined range, and the outer tube of the double metal tube is upper. It is composed of an outer pipe and a lower outer pipe that is thicker than this upper outer pipe, and by welding and fixing this lower outer pipe to the bottom plate of the metal case, a double metal pipe can be used during construction and handling inside the converter. It can prevent deformation and damage. As a result, it is possible to suppress a decrease in the gas flow rate due to deformation or damage of the double metal tube, and it is possible to discharge the gas at a stable flow rate. Moreover, it has a simple structure and is easy to install in a converter, improving work efficiency.
図1に、本発明の一実施形態である転炉用一体型羽口1の全体構成を縦断面で概略的に示している。また、図2は図1のA−A拡大断面図、図3はこの転炉用一体型羽口1におけるメタルケース4部分の拡大縦断面図である。
図1及び図2に示すように、転炉用一体型羽口1は、平面視が長方形でメタルケース4部分を除いて四角錐台をした羽口耐火物2と、羽口耐火物2の下部に設けられたメタルケース4と、羽口耐火物2の貫通孔21及びメタルケース4を貫通し、しかもメタルケース4に溶接固定された二重金属管3とを具備している。
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an integrated
As shown in FIGS. 1 and 2, the integrated
二重金属管3は、厚みが約1mmの接着材22を介して羽口耐火物2の貫通孔21に固定されている。この二重金属管3の全長は1500mmである。図3に示すように、羽口耐火物2の下部は、メタルケース4と嵌合するために段差によって1辺の長さが小さな四角柱になっている。メタルケース4は、羽口耐火物2の下端面を覆う底板41と、羽口耐火物2の下部側面を覆う側板43とを有する。本実施形態において側板43は角筒状に形成されており、この角筒状の側板43が、長方形状の底板41の上面44に溶接固定されている。メタルケース4と羽口耐火物2の下部とは図示していないが接着材を介して接合されている。また図3に示すように、メタルケース4の底板41の中央部には貫通孔42があり、この貫通孔42に二重金属管3が貫通し、その二重金属管3が底板41に溶接固定されている。なお、本実施形態においてメタルケース4を構成する底板41及び側板43の厚みTは12mmで、メタルケース4の長さLは50mm(羽口耐火物2の全長に対して5%)である。
The
ここで、二重金属管3及びメタルケース4はいずれも金属製であり、典型的にはSS材(一般構造用圧延鋼材)、SC材(機械構造用炭素鋼鋼材)、STKM材(機械構造用炭素鋼鋼管)などの鋼材製、あるいはステンレス鋼材製である。
Here, the
羽口耐火物2は全長が1000mm、上端面は短辺が100mm、長辺が150mmの長方形、メタルケース4の側板43の上端面と接する面における水平断面は短辺が110mm、長辺が160mmの長方形、貫通孔21の内径は27mmで、重量は50kgである。
なお、本実施形態において羽口耐火物2の水平断面は長方形であるが、周囲に配置される炉底れんがの配置に応じて、台形、正方形、円形、扇形等の断面を有する羽口耐火物を使用することもできる。また、羽口耐火物2の全長は周囲の炉底れんがの長さに応じて決めればよい。
The tuyere refractory 2 has a total length of 1000 mm, an upper end surface is a rectangle with a short side of 100 mm and a long side of 150 mm, and the horizontal cross section of the surface of the
Although the horizontal cross section of the tuyere refractory 2 is rectangular in the present embodiment, the tuyere refractory has a trapezoidal, square, circular, fan-shaped or other cross section depending on the arrangement of the furnace bottom bricks arranged around the tuyere refractory. Can also be used. Further, the total length of the tuyere refractory 2 may be determined according to the length of the surrounding furnace bottom brick.
図2に示すように二重金属管3は、羽口耐火物2の貫通孔内21に、内側の内管31と外側の外管32との中心軸が一致するように同心円状に配置されており、内管31と外管32との間にスリット33が均等に形成されている。本実施形態においてスリット33の厚みは1mm、内管31の厚みは1.5mmである。また本実施形態では、内管31と外管32との中心軸を一致させるため、内管31の外周に周方向に均等な間隔で突起34を設けている。なお、内管31の外周の突起34は、内管31の外周の長手方向(上下方向)に金属製のワイヤーを溶接したり、厚みの厚い内管を素材として外周を溝状に削り込む等により設けることができる。
内管31の内側には耐火物35が充填されている。また、外管32と羽口耐火物2との間(貫通孔21)には接着材22が充填されている。
As shown in FIG. 2, the
The inside of the
図3に示すように、二重金属管3の外管32は上部外管321と下部外管322とからなり、上部外管321の下端と下部外管322の上端とが溶接によって接合されて一体化している。本実施形態において、上部外管321と下部外管322との境界部36はメタルケース4の底板41の上面44と同じ高さ位置にある。また本実施形態において、上部外管321の厚みは1mm、下部外管322の厚みは5.5mmである。ただし、内管31と上部外管321との隙間、及び内管31と下部外管322との隙間、すなわちスリット33の厚みは等しくなっている。
As shown in FIG. 3, the
図4は、図1の転炉用一体型羽口1において二重金属管3にガスを供給するガス供給部5の拡大縦断面図である。同図に示すように本実施形態では、ガス供給部5として、二重金属管3(下部外管321)の外径よりやや大きな内径を有し、ガス配管(図示省略)とのソケット連結部52を備える連結管51が二重金属管3の途中に設けられている。なお、連結管51と下部外管321との隙間は溶接によってシールされている。ソケット連結部52に供給されたガスは連結管51を介して、下部外管322と連結管51との間に設けたガス導入口323から内管31と下部外管322との隙間すなわちスリット33内に導入される。
FIG. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view of the
次に、本発明の一実施形態である転炉用一体型羽口1の製造方法について説明する。まず、羽口耐火物2は、マグネシア及び鱗状黒鉛を主原料とする耐火原料配合物にフェノール樹脂等のバインダーを添加して混練後、加圧成形、熱処理して得ることができる。貫通孔21は成形時に埋設した心棒を成形後に引き抜くか、熱処理後にボーリング加工して設けることができる。二重金属管3は、その外面に接着材22を塗布して貫通孔21に挿入することで貫通孔21に装着固定することができる。メタルケース4は、接着材を介して羽口耐火物2の下部に接合することができる。その後、二重金属管3の下部外管322をメタルケース4の底板41に溶接固定することで、転炉用一体型羽口1を製造することができる。
Next, a method for manufacturing the
ここで、二重金属管3と羽口耐火物2との間、及びメタルケース4と羽口耐火物2との間に使用する接着材としては、有機性接着材あるいは無機系接着材のみ、あるいはこれらに耐火性粉末を添加したものを使用することができる。具体例としては、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、珪酸ソーダ系、セメント系、シリカゾル系などの接着材の1種又は2種以上、あるいはこれらに金属酸化物粉末や金属粉末などの耐火性粉末を添加したものである。本実施形態では、二重金属管3と羽口耐火物2との間にはマグネシア粉末を含有するフェノール樹脂を使用し、メタルケース4と羽口耐火物2との間にはエポキシ樹脂系接着材を使用した。なお、二重金属管3と羽口耐火物2との間の接着材は、耐火性粉末を含有する接着材とすることでより稼動面の損耗を抑制することができる。
Here, as the adhesive used between the
このように本実施形態の転炉用一体型羽口1の製造方法では、加圧成形された後の羽口耐火物2の貫通孔21に二重金属管3を接着材を介して装着固定するため、厚みの薄い二重金属管3を使用しても、転炉用一体型羽口1の製造時に二重金属管3の変形やスリットのつぶれが発生することはない。
As described above, in the method for manufacturing the
ここで、メタルケース4は、転炉用一体型羽口1を吊り上げる場合や水平に保持したときに、羽口耐火物2がメタルケース4から外れるようにずれて、内部の二重金属管3が変形することを防止するために設けている。このため、メタルケース4の厚みTは、転炉用一体型羽口1を吊り上げる場合や水平に保持したときに、羽口耐火物2がずれないように羽口耐火物2を保持できる程度の厚みが必要であり、具体的には6mm以上20mm以下とすることができる。メタルケース4の厚みTが6mm未満では羽口耐火物がずれて二重金属管3が変形する場合があり、20mmを超えると重くなるためハンドリングし難くなる。
Here, in the
メタルケース4の長さLは、羽口耐火物2の長さに応じて適切な長さとすることができ、具体的には羽口耐火物2の全長の3%以上、好ましくは5%以上とすることができる。メタルケース4の長さLが羽口耐火物2の全長の3%未満では羽口耐火物2がずれて二重金属管3が変形したりあるいは羽口耐火物2が落下しやすくなる。メタルケース2の長さLの上限は特に限定しなくてもよいが、長すぎると転炉用一体型羽口1が重くなりすぎてハンドリング性が悪くなることなどを考慮して、羽口耐火物2の全長の50%以下とすることができ、さらには羽口耐火物2の全長の30%以下としても十分である。
The length L of the
また、図3に示すように、二重金属管3の下部外管322は上部外管321より厚みが大きいため、二重金属管3を把持して転炉用一体型羽口1を水平状態で吊り上げても、二重金属管3が変形することを抑制できる。下部外管322の厚みは、使用する羽口耐火物2の大きさに応じて、転炉用一体型羽口1の二重金属管3を把持して水平状態に維持しても二重金属管3が変形しない程度の厚みとすればよく、具体的には3mm以上とすることができる。下部外管322の厚みが3mm未満では転炉用一体型羽口1の二重金属管3に力が加わった際に変形する場合がある。下部外管の厚みの上限は特に設けないが、厚みが厚すぎると転炉一体型羽口が重くなるためハンドリングに問題がある場合には10mm以下とすることができる。
Further, as shown in FIG. 3, since the lower
本実施形態では上述のとおり、上部外管321と下部外管322とは溶接接合されて一体化し1本の金属管になっているため、二重金属管3を羽口耐火物2及びメタルケース4へ簡便に取り付けることができ、製造時の作業能率が向上する。しかも下部外管322と内管31との隙間(スリット33)の厚みを変えずに下部外管322の外径を大きくすることでその厚みを大きくしているため、下部外管322の外径は、上部外管321と一体化せずに分離した場合(後述する図6)に比べて小さくなっている。このように、下部外管322の外径が小さいため、下部外管322の下部に設けたガス供給部5も小さくすることができる。このため築炉時の取り扱いに優れることになる。また、全体の重量を軽くすることができる。
In the present embodiment, as described above, since the upper
一方、二重金属管3の上部外管321の厚みは厚くする必要がなく十分薄くできるため、使用中に金属管(内管31及び上部外管321)が溶けてスリット33の幅が広がった場合でも稼動面の損耗が早くなってしまうことを抑制することができる。さらに金属管(内管31及び上部外管321)の厚みを十分小さくすることができるのでスリット33の幅を小さく維持することができ、スリット33内へ溶鋼が進入することも抑制することができる。
具体的には、内管31及び上部外管321の厚みは0.5mm以上3mm以下とすることができる。内管31及び上部外管321の厚みが0.5mm未満では製造時のハンドリング中の変形などで作業性が悪くなり、3mmを超えると使用時に溶融しやすくなる。
On the other hand, the thickness of the upper
Specifically, the thickness of the
上部外管321と下部外管322の境界部36の高さ位置は、本実施形態のようにメタルケース4の底板41の上面44と同じ高さ位置とするか、又はメタルケース4の底板41の上面44から上方に羽口耐火物2の全長の40%までの高さ位置とすることが好ましく、より好ましくはメタルケース4の底板41の上面44から上方に羽口耐火物2の全長の10%までの高さ位置とすることができる。
このように、上部外管321と下部外管322の境界部36の高さ位置が、メタルケース4の底板41の上面44と同じ高さ位置、又はメタルケース4の底板41の上面44より上方にあることで、二重金属管3を持ってハンドリングする際に二重金属管3が曲がることをさらに抑制することができる。なお、上部外管321と下部外管322の境界部36の高さ位置の上限は特に限定しなくてもよいが、メタルケース4の底板41の上面44から上方に羽口耐火物2の全長の40%の長さを超えた場合には、羽口耐火物2が使用中に損耗することで溶鋼と接触する可能性があることから、羽口耐火物2の全長の40%までの高さ位置とすることが好ましく、より好ましくは羽口耐火物2の全長の10%までの高さ位置とすることができる。
なお、上部外管321と下部外管322の境界部36の高さ位置がメタルケース4の底板41の下面45よりも下方にある場合には、二重金属管3を持ってハンドリングする際に二重金属管3が曲がる可能性が高くなる。この点、本発明では下部外管321はメタルケース4の底板41に溶接固定されるから、上部外管321と下部外管322の境界部36の高さ位置がメタルケース4の底板41の下面45よりも下方になることはない、
The height position of the
In this way, the height position of the
If the height position of the
二重金属管3の外径及びスリット33の厚みは、吹き込むガスの流量と転炉に設置する羽口の数などによって適宜決められるが、羽口れんがの製造のしやすさと耐用性、さらにはガスの流量を確保しやすい点から、二重金属管3の外径は20mm以上60mm以下、スリット33の厚みは0.5mm以上3mm以下とすることができる。
また、二重金属管3のメタルケース4から突出した部分の長さは、転炉の鉄皮の厚みやガス配管の位置などによって決まるが、長すぎると変形しやすくなるため最大で1000mm程度とすることが好ましく、最低では200mm程度とすることができる。
The outer diameter of the
The length of the portion of the
図5は、本発明の他の実施形態である転炉用一体型羽口におけるメタルケース部分の拡大縦断面図である。この実施形態では、上部外管321と下部外管322の境界部36の高さ位置が、メタルケース4の底板41の上面44から上方に20mmの高さ位置(羽口耐火物2の全長の2%)にある。これに合わせて羽口耐火物2の貫通孔21は、下側が拡大する段差形状としている。なお、この実施形態においても先の実施形態と同様に、上部外管321と下部外管322とは溶接によって接合されて一体化している。
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view of a metal case portion of an integrated tuyere for a converter according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the height position of the
図6は、本発明のさらに他の実施形態である転炉用一体型羽口におけるメタルケース部分の拡大縦断面図である。この実施形態では、二重金属管3の外管32の上部外管321と下部外管322とが一体化されずに分離されている。すなわち、メタルケース4の底板41の下面45に下部外管322の上端面が溶接固定され、上部外管321は底板41の貫通孔42に貫入し、その貫入部の上部が底板41に溶接固定されている。
FIG. 6 is an enlarged vertical sectional view of a metal case portion of an integrated tuyere for a converter according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the upper
図1から図4に示す転炉用一体型羽口の実施形態において、メタルケース4の厚みT、メタルケース4の長さL、及び二重金属管3の下部外管322の厚みが異なる条件として、それぞれ転炉用一体型羽口のハンドリング試験を行った結果を表1に示す。なお、メタルケース4の材質はSS400、二重金属管3の材質は内管31及び上部外管321がSUS304、下部外管322がSTKMである。
ハンドリング試験では、転炉用一体型羽口のメタルケース4の底板41から突出している二重金属配管3を、メタルケース4の底板41からその突出部の全長の1/3の位置と後端部の2点をクレーンで水平になるように保持し、水平な状態を維持して約1秒で2m吊り上げた後、約2秒で下降してもとの位置に戻す操作を5回繰り返した。その後、クレーンから離して水平台の上に転炉用一体型羽口を置き二重金属管3に0.1MPaの圧力でガス(空気)を流し、ガス流量を測定した。そして実施例1のガス流量を100として指数で表示した。この指数が大きいほどガス流量が大きいということであり、この指数が95以上を合格とした。なお、ハンドリング試験後のガス流量が大きいということは、ハンドリング試験による二重金属管3の変形や損傷が小さかったということである。
In the embodiment of the integrated tuyere for converter shown in FIGS. 1 to 4, the condition that the thickness T of the
In the handling test, the
実施例1から実施例3は、メタルケース4の側板43の厚みが本発明の範囲内で異なるものであるが、ガス流量の指数は100〜107であり二重金属管3の変形や損傷はなく良好であった。これに対して比較例1は、メタルケース4の側板43の厚みが3mmと本発明の下限値(6mm)を下回るものであり、ガス流量の指数が65と低下した。これは、ハンドリング試験により二重金属管3が損傷し一部が潰れたためである。
In Examples 1 to 3, the thickness of the
実施例4は、メタルケース4の底板41の厚みが6mmの場合であるが、ガス流量の指数は97であり二重金属管3の変形や損傷はなく良好であった。これに対して比較例2は、メタルケース4の底板41の厚みが3mmと本発明の下限値(6mm)を下回るものであり、ガス流量の指数が84と低下した。これは、ハンドリング試験により二重金属管3が損傷し一部が潰れたためである。
In Example 4, the thickness of the
実施例5から実施例8は、メタルケース4の長さが本発明の範囲内で異なるものであるが、ガス流量の指数は95〜110でありガス流量の大幅な低下は見られず良好であった。これに対して比較例3は、メタルケース4の長さが羽口耐火物の全長の1%と本発明の下限値(3%)を下回るものであり、ガス流量の指数が67と低下した。これは、ハンドリング試験により二重金属管3が損傷し一部が潰れたためである。
In Examples 5 to 8, the lengths of the
実施例9と実施例10は、二重金属管3の下部外管322の厚みが本発明の範囲内で異なるものであるが、ガス流量の指数は100と105であり良好であった。これに対して比較例4は、二重金属管3の下部外管322の厚み1.5mmと本発明の下限値(3mm)を下回るものであり、ガス流量の指数が88と低下した。これは、ハンドリング試験により二重金属管3が損傷し一部が潰れたためである。
In Example 9 and Example 10, the thickness of the lower
1 転炉用一体型羽口
2 羽口耐火物
21 貫通孔
22 接着材
3 二重金属管
31 内管
32 外管
321 上部外管
322 下部外管
323 ガス導入口
33 スリット
34 突起
35 耐火物
36 境界部
4 メタルケース
41 底板
42 貫通孔
43 側板
44 底板の上面
45 底板の下面
5 ガス供給部
51 連結管
52 ソケット連結部
1 Integrated tuyere for
Claims (3)
二重金属管が接着材を介して貫通孔に固定された羽口耐火物と、
羽口耐火物の下端面を覆いかつ二重金属管が貫通する底板と羽口耐火物の下部側面を覆う側板とを有する羽口耐火物に固定されたメタルケースとを具備し、
メタルケースは、厚みが6mm以上20mm以下、長さが羽口耐火物の全長の3%以上50%以下であり、
二重金属管の外管は上部外管と下部外管とを有し、下部外管は厚みが3mm以上であって上部外管よりも厚みが厚くなっており、この下部外管がメタルケースの底板に溶接固定されている、転炉用一体型羽口。 A single double metal tube that has an inner tube and an outer tube arranged concentrically and the inner tube is filled with refractory.
A tuyere refractory in which a double metal tube is fixed to a through hole via an adhesive,
It is provided with a metal case fixed to the tuyere refractory having a bottom plate that covers the lower end surface of the tuyere refractory and through which a double metal tube penetrates and a side plate that covers the lower side surface of the tuyere refractory.
The metal case has a thickness of 6 mm or more and 20 mm or less, and a length of 3% or more and 50% or less of the total length of the tuyere refractory.
The outer tube of the double metal tube has an upper outer tube and a lower outer tube, and the lower outer tube has a thickness of 3 mm or more and is thicker than the upper outer tube. An integrated tuyere for converters that is welded and fixed to the bottom plate.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020037083A JP6691643B1 (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Integrated tuyere for converter |
PCT/JP2021/006825 WO2021177101A1 (en) | 2020-03-04 | 2021-02-24 | Integrated tuyere for converter |
BR112022011368A BR112022011368A2 (en) | 2020-03-04 | 2021-02-24 | TUBE UNIT FOR A CONVERTER |
CN202180005785.XA CN114502749A (en) | 2020-03-04 | 2021-02-24 | Integrated tuyere for converter |
EP21765036.5A EP4071254A4 (en) | 2020-03-04 | 2021-02-24 | Integrated tuyere for converter |
TW110107459A TWI773163B (en) | 2020-03-04 | 2021-03-03 | Integrated tuyere for converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020037083A JP6691643B1 (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Integrated tuyere for converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6691643B1 JP6691643B1 (en) | 2020-04-28 |
JP2021138997A true JP2021138997A (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=70413888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020037083A Active JP6691643B1 (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Integrated tuyere for converter |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4071254A4 (en) |
JP (1) | JP6691643B1 (en) |
CN (1) | CN114502749A (en) |
BR (1) | BR112022011368A2 (en) |
TW (1) | TWI773163B (en) |
WO (1) | WO2021177101A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS579820A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Tuyere for refining of molten metal |
JPS5785940A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Tuyere for refining molten metal |
JPS57121668U (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-28 | ||
JP2006283065A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Jfe Steel Kk | Gas-blowing tuyere |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4449701A (en) * | 1982-08-23 | 1984-05-22 | Pennsylvania Engineering Corporation | Tuyere for the injection of gases into a metallurgical vessel |
JP4765372B2 (en) | 2005-03-31 | 2011-09-07 | Jfeスチール株式会社 | Gas blown tuyere |
JP2009068099A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Jfe Steel Kk | Structure for gas-blowing tuyere in refining vessel |
JP6011808B2 (en) | 2013-11-21 | 2016-10-19 | Jfeスチール株式会社 | Annular tuyere for gas injection |
JP6892063B2 (en) * | 2018-03-29 | 2021-06-18 | 東京窯業株式会社 | Gas blowing plug |
CN109628687A (en) * | 2018-12-30 | 2019-04-16 | 钢铁研究总院 | A method of preventing converter bottom blowing gas-feeding element tuyere position bleed-out |
-
2020
- 2020-03-04 JP JP2020037083A patent/JP6691643B1/en active Active
-
2021
- 2021-02-24 EP EP21765036.5A patent/EP4071254A4/en active Pending
- 2021-02-24 BR BR112022011368A patent/BR112022011368A2/en unknown
- 2021-02-24 CN CN202180005785.XA patent/CN114502749A/en active Pending
- 2021-02-24 WO PCT/JP2021/006825 patent/WO2021177101A1/en unknown
- 2021-03-03 TW TW110107459A patent/TWI773163B/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS579820A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Tuyere for refining of molten metal |
JPS5785940A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Tuyere for refining molten metal |
JPS57121668U (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-28 | ||
JP2006283065A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Jfe Steel Kk | Gas-blowing tuyere |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112022011368A2 (en) | 2022-09-13 |
EP4071254A4 (en) | 2024-01-24 |
CN114502749A (en) | 2022-05-13 |
TWI773163B (en) | 2022-08-01 |
TW202202630A (en) | 2022-01-16 |
WO2021177101A1 (en) | 2021-09-10 |
JP6691643B1 (en) | 2020-04-28 |
EP4071254A1 (en) | 2022-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4308288B2 (en) | Outlet structure of melting furnace and repair method | |
KR20160106143A (en) | Thermal lance for fusion cutting and/or piercing, comprising at least four tubular profiles and more than 17 cavities inside the lance | |
EP2592160A1 (en) | Gas blowing nozzle | |
WO2021177101A1 (en) | Integrated tuyere for converter | |
KR870001503B1 (en) | Method of reparing blast furnace wall lining | |
JP3894502B2 (en) | Gas injection nozzle for molten metal and method of using the same | |
KR101562451B1 (en) | Repair material for cooling pipe of stave and repair method using the same | |
EP1957681B1 (en) | Snorkels for vacuum degassing of steel | |
KR101419391B1 (en) | Blast furnace having temporary tapping hole and method of performing iron tapping of blast furnace using the same | |
CA2817708A1 (en) | Reinforced distributor for post-combustion lance | |
JP6834502B2 (en) | Amorphous refractory structure, manufacturing method of amorphous refractory structure, and heat-resistant fiber support material | |
JP5483848B2 (en) | Dipping pipe for simple refining equipment | |
JP7107140B2 (en) | Converter tuyere structure | |
CN218710632U (en) | Converter tapping hole with plane flange type replaceable inner core | |
JP6957544B2 (en) | Method for manufacturing graphite-containing refractory | |
JP2013245384A (en) | Hot installation method of bottom blowing tuyere in converter | |
CN211939024U (en) | Pouring device for refining high manganese steel | |
CN203170951U (en) | Pocket block of steel ladle air brick | |
JP7107141B2 (en) | Converter tuyere structure | |
JP6790952B2 (en) | How to line converter bottom refractory | |
JP2009068099A (en) | Structure for gas-blowing tuyere in refining vessel | |
JP2021110483A (en) | Gas blowing plug for molten metal stirring | |
CN204359109U (en) | A kind of grasp of calcining petroleum coke rotary kiln brickwork | |
JPS6028660Y2 (en) | Structure of blast furnace taphole | |
CN109536668A (en) | A kind of glassed steel smelting equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200316 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200316 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20200319 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200407 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200410 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6691643 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |