JP3945339B2

JP3945339B2 - Vacuum degassing tank

Info

Publication number: JP3945339B2
Application number: JP2002227090A
Authority: JP
Inventors: 寛治日出; 泰三瀬良; 学新井; 寛之日出
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2022-08-05
Also published as: JP2004068060A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鋼の真空精錬を行うための真空脱ガス槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空脱ガス法には、ＲＨ法、ＤＨ法がある。ＲＨ法もＤＨ法も、溶鋼の吸い上げ機構が違うだけで、溶鋼を真空槽内に吸い上げ真空精錬を行う点は全く同一であるので、ここでは、ＲＨ法について説明する。
【０００３】
図５は、ＲＨ式真空脱ガス装置の概要図である。１が真空脱ガス槽であり、その上部に排気管２０が形成され、その下部に２本の浸漬管３ａ、３ｂを有している。この２本の浸漬管３ａ、３ｂを溶鋼鍋４の溶鋼５内に浸漬し、排気管２０から真空脱ガス槽１内部のガスを吸引して、真空脱ガス槽１内部を真空にする。そして、大気圧との圧力差によって、溶鋼５を浸漬管３ａを介して真空脱ガス槽１内部に吸い上げるとともに、浸漬管３ａから不活性ガスであるＡｒガスＧを真空脱ガス槽１内部に吹込む。これにより、溶鋼５を浸漬管３ａ→真空脱ガス槽１内部→浸漬管３ｂの経路で矢印２の向きに循環させ、前記ＡｒガスＧにより溶鋼５を真空脱ガス槽１内部で攪拌、混合させ、溶鋼５の脱炭、脱ガス、脱酸及び介在物の浮上を行わせて、溶鋼の精錬を実施するものである。
【０００４】
図３は、従来のＲＨ式真空脱ガス槽の正面図である。
【０００５】
図３において、１０は槽本体であり、上部槽１１、下部槽１２、上蓋１３で構成されている。上部槽１１と下部槽１２及び上部槽１１と上蓋１３はそれぞれフランジにより接合されている。そして、下部槽１２の下部に浸漬管３ａと３ｂが取り付けられている。また、槽本体１０の上部に排気管２０が接続されている。排気管２０は、上部槽１１の側部に、槽本体１０の軸に直角に接続されており、その内径はその管軸方向において同一である。２０ａは接続フランジであり、排気装置（図示せず）に接続している。
【０００６】
しかし、上記のような真空脱ガス槽においては、溶鋼精錬中、真空脱ガス槽１の内部のガスを排気管２０を経由して排気装置によって吸引する際に、精錬中発生するスプラッシュの一部が、排気管２０に流入し、排気管２０の内壁に地金８として付着、成長する。この排気管２０への地金８の付着は、圧力損失を増大させ、ガスの円滑な吸引を阻害し、充分な溶鋼の精錬が行えなくなるという問題を引き起こす。
【０００７】
このような問題を解決するものとして、実開平３−６７０５１号公報に開示された装置がある。これは、真空排気系から切り離されて待機位置に移動させた真空脱ガス槽の槽固定側ダクト（前記排気管に相当）に対向させて、真空脱ガス槽旋回テーブル上にダスト除去装置を配設したものである。
【０００８】
しかしながら、前記装置は、地金が排気管の内壁に付着した後、地金を除去するものであり、地金の付着を積極的に防止するものではない。また、前記除去装置は、台車にエアブレーカーを乗せて軌条上を走行するものであり、装置が大掛かりになり、設備コストが嵩むという問題がある。
【０００９】
そこで、排気管の内壁への地金の付着を積極的に防止するものとして、特開平１０−１７９１９号公報に記載された真空脱ガス槽がある。
【００１０】
この真空脱ガス槽は、図４に示すように、排気管２１の内壁の下部２１ｂが、槽本体１０に近づくにつれて低くなるように傾斜しているものである。これによって、槽本体１０の内壁からの輻射熱が排気管２１の下部内壁２１ｂに直接入射し、排気管下部内壁２１ｂを高温にするため、排気管２１に付着しようとするスプラッシュが凝固することなく流動状態のまま、下り傾斜を流下して槽本体１０の内部に落下し、付着地金となり難いというものである。なお、２１ａは排気装置に接続するための接続フランジである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平１０−１７９１９号公報に記載の真空脱ガス槽においては、排気管２１の下部内壁２１ｂが槽本体１０の内壁からの輻射熱を直接受け続けることにより、その熱負荷で排気管下部内壁２１ｂの耐火物が損耗するという問題がある。
【００１２】
また、排気管２１が槽本体１０に接続している付近では、排気管下部内壁２１ｂの高さ方向の位置が相当低くなるので、上蓋１３の内面に飛散した溶鋼が溶鋼滴となって落下する際に、排気管下部内壁２１ｂと衝突する速度が大きくなり、下部内壁２０ｂの耐火物が損耗しやすくなるという問題もある。
【００１３】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、排気管内壁への地金の付着を低減するとともに、槽本体の内壁からの輻射熱や上蓋からの溶鋼滴による排気管内壁の耐火物の損耗を防止できる真空脱ガス槽を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１５】
［１］槽本体の上部に排気管が接続され、槽本体の下部に浸漬管が取り付けられた真空脱ガス槽において、前記排気管の槽本体への接続部と前記排気管の最初のフランジ部との間は、前記排気管の下部内壁が、前記槽本体から遠ざかるにつれて低くなるように傾斜しているとともに、前記排気管の断面積が、前記槽本体から遠ざかるにしたがい同じかもしくは大きくなっていることを特徴とする真空脱ガス槽。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態を示す正面図である。
【００１８】
図１において、１０は槽本体であり、上部槽１１、下部槽１２、上蓋１３で構成されている。上部槽１１と下部槽１２、及び上部槽１１と上蓋１３は、それぞれフランジを介して接合されている。そして、上部槽１１の上部に排気管１５が接続されており、下部槽１２の下部に浸漬管３ａ、３ｂが取り付けられている。
【００１９】
排気管１５は、その下部内壁１５ｂが槽本体１０から遠ざかるにつれて低くなるように傾斜して形成されている。また、その断面積が槽本体１０から遠ざかるほど大きくなるように、換言すれば、槽本体１０から遠ざかるほど末広がりとなるように形成されている。なお、排気管１５は、接続フランジ１５ａを介して排気装置（図示せず）に接続している。
【００２０】
そして、槽本体１０、浸漬管３ａ、３ｂ及び排気管１５のそれぞれの内壁には、耐火物のライニング９が施されている。
【００２１】
このように構成された真空脱ガス層においては、溶鋼精錬中に排気管１５に流入したスプラッシュが排気管下部内壁１５ｂの下り傾斜を流下するので、スプラッシュが排気管下部内壁１５ｂに付着することは少ない。
【００２２】
また、排気管下部内壁１５ｂには槽本体１０の内壁からの輻射熱が直接入射しないので、熱負荷によって排気管下部内壁１５ｂの耐火物ライニング９が損耗することはない。
【００２３】
そして、槽本体１０近傍での排気管下部内壁１５ｂの高さ方向の位置が比較的高くなっているので、上蓋１３から落下する溶鋼滴が衝突する速度も比較的遅くなり、排気管下部内壁１５ｂの耐火物ライニング９の損耗も少ない。
【００２４】
さらに、排気管１５の断面積が脱ガス槽本体１０から遠ざかるほど大きくなっているので、仮に、排気管下部内壁１５ｂの下り傾斜を流下するスプラッシュの一部が途中で凝固して排気管下部内壁１５ｂに付着したとしても、ガスの円滑な吸引に必要な断面積は確保され、溶鋼の精錬作業に支障をきたすことはない。
【００２５】
図２は、本発明の他の実施形態を示す正面図である。
【００２６】
図２において、１０は槽本体であり、上部槽１１、下部槽１２、上蓋１３で構成されている。上部槽１１と下部槽１２、及び上部槽１１と上蓋１３は、それぞれフランジを介して接合されている。そして、上部槽１１の上部に排気管１６が接続されており、下部槽１２の下部に浸漬管３ａ、３ｂが取り付けられている。
【００２７】
排気管１６は、その下部内壁１５ｂが槽本体１０から遠ざかるにつれて低くなるように傾斜して形成されている。そして、その内径は一定である。換言すれば、内径一定の管を槽本体１０から下り傾斜となるように接続している。なお、排気管１６は、接続フランジ１６ａを介して排気装置（図示せず）に接続している。
【００２８】
そして、槽本体１０、浸漬管３ａ、３ｂ及び排気管１６のそれぞれの内壁には、耐火物のライニング９が施されている。
【００２９】
このように構成された真空脱ガス層においては、溶鋼精錬中に排気管１６に流入したスプラッシュが排気管下部内壁１６ｂの下り傾斜を流下するので、スプラッシュが排気管下部内壁１６ｂに付着することは少ない。
【００３０】
また、排気管下部内壁１６ｂには槽本体１０の内壁からの輻射熱が直接入射しないので、熱負荷によって排気管下部内壁１６ｂの耐火物ライニング９が損耗することはない。
【００３１】
そして、槽本体１０近傍での排気管下部内壁１６ｂの高さ方向の位置が比較的高くなっているので、上蓋１３から落下する溶鋼滴が衝突する速度も比較的遅くなり、排気管下部内壁１６ｂの耐火物ライニング９の損耗も少ない。
【００３２】
また、排気管１６の内径が一定であるので、比較的容易に製作できる。
【００３３】
なお、図１及び図２に示した実施形態において、排気管下部内壁１５ｂ及び排気管下部内壁１６ｂの下り傾斜角度は、４５°程度が好ましい。あまり傾斜角度が小さいとスプラッシュが流下しにくくなるし、あまり傾斜角度が大きいと槽本体１０からの排気がやりにくくなるからである。
【００３４】
また、排気管１５、排気管１６の断面形状を上下方向に長軸を有する楕円形状にして、排気管下部内壁１５ｂ、排気管下部内壁１６ｂの耐火物ライニング９の厚みを厚くすれば、摩耗等に対する寿命延長効果も得られる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の真空脱ガス槽は、排気管の下部内壁が、槽本体から遠ざかるにつれて低くなるように傾斜しているので、排気管内壁への地金の付着を低減できるとともに、脱ガス槽内壁からの輻射熱や上蓋からの溶鋼滴による耐火物の損耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す正面図である。
【図３】従来の真空脱ガス槽の正面図である。
【図４】従来の他の真空脱ガス槽の正面図である。
【図５】従来のＲＨ式真空脱ガス装置の概要図である。
【符号の説明】
１脱ガス槽
３ａ、３ｂ浸漬管
８地金
９耐火物ライニング
１０槽本体
１１上部槽
１２下部槽
１３上蓋
１５、１６排気管
１５ｂ、１６ｂ排気管の下部内壁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum degassing tank for performing vacuum refining of molten steel.
[0002]
[Prior art]
The vacuum degassing method includes an RH method and a DH method. The RH method and the DH method are exactly the same in that the molten steel sucking mechanism is different and the molten steel is sucked into the vacuum chamber and vacuum refining is performed. Therefore, the RH method will be described here.
[0003]
FIG. 5 is a schematic view of an RH type vacuum degassing apparatus. Reference numeral 1 denotes a vacuum degassing tank, an exhaust pipe 20 is formed at an upper part thereof, and two dip pipes 3a and 3b are provided at a lower part thereof. The two dip tubes 3a and 3b are immersed in the molten steel 5 of the molten steel pan 4, and the gas inside the vacuum degassing tank 1 is sucked from the exhaust pipe 20 to make the vacuum degassing tank 1 inside a vacuum. Then, due to the pressure difference from the atmospheric pressure, the molten steel 5 is sucked into the vacuum degassing tank 1 through the dip tube 3a, and Ar gas G, which is an inert gas, is blown into the vacuum degassing tank 1 from the dip tube 3a. Include. As a result, the molten steel 5 is circulated in the direction of arrow 2 through the path of the dip tube 3a → the vacuum degassing tank 1 → the dip pipe 3b, and the molten steel 5 is stirred and mixed in the vacuum degassing tank 1 by the Ar gas G. The molten steel 5 is decarburized, degassed, deoxidized, and inclusions floated to refine the molten steel.
[0004]
FIG. 3 is a front view of a conventional RH vacuum degassing tank.
[0005]
In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a tank body, which includes an upper tank 11, a lower tank 12, and an upper lid 13. The upper tank 11 and the lower tank 12, and the upper tank 11 and the upper lid 13 are joined by flanges. The dip tubes 3 a and 3 b are attached to the lower part of the lower tank 12. An exhaust pipe 20 is connected to the upper part of the tank body 10. The exhaust pipe 20 is connected to the side of the upper tank 11 at a right angle to the axis of the tank body 10, and the inner diameter thereof is the same in the pipe axis direction. Reference numeral 20a denotes a connection flange, which is connected to an exhaust device (not shown).
[0006]
However, in the vacuum degassing tank as described above, a part of the splash generated during refining when the gas inside the vacuum degassing tank 1 is sucked by the exhaust device via the exhaust pipe 20 during the refining of molten steel. However, it flows into the exhaust pipe 20 and adheres to the inner wall of the exhaust pipe 20 as a metal 8 and grows. The adhesion of the base metal 8 to the exhaust pipe 20 increases the pressure loss, hinders the smooth suction of the gas, and causes a problem that sufficient molten steel cannot be refined.
[0007]
As a solution to such a problem, there is an apparatus disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 3-67051. This is because the dust removal device is arranged on the vacuum degassing tank swivel table so as to face the tank fixed side duct (corresponding to the exhaust pipe) of the vacuum degassing tank which has been separated from the vacuum exhaust system and moved to the standby position. It is set.
[0008]
However, the apparatus removes the bullion after the bullion has adhered to the inner wall of the exhaust pipe, and does not actively prevent the adhesion of the bullion. Moreover, the said removal apparatus puts an air breaker on a trolley | bogie, and it drive | works on a rail, There exists a problem that an apparatus becomes large and an installation cost increases.
[0009]
Therefore, there is a vacuum degassing tank described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-17919 as a means for positively preventing the adhesion of the metal to the inner wall of the exhaust pipe.
[0010]
As shown in FIG. 4, the vacuum degassing tank is inclined such that the lower part 21 b of the inner wall of the exhaust pipe 21 becomes lower as it approaches the tank body 10. As a result, the radiant heat from the inner wall of the tank body 10 is directly incident on the lower inner wall 21b of the exhaust pipe 21, and the exhaust pipe lower inner wall 21b is heated to a high temperature. In the state, it flows down a downward slope and falls into the tank body 10 and is unlikely to become an attached metal. In addition, 21a is a connection flange for connecting to an exhaust apparatus.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the vacuum degassing tank described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-17919, the lower inner wall 21b of the exhaust pipe 21 continues to receive radiant heat from the inner wall of the tank body 10 directly, so that the lower inner wall of the exhaust pipe is affected by the heat load. There is a problem that the refractory 21b is worn.
[0012]
Further, in the vicinity where the exhaust pipe 21 is connected to the tank body 10, the position in the height direction of the lower inner wall 21 b of the exhaust pipe becomes considerably low, so that the molten steel scattered on the inner surface of the upper lid 13 falls as molten steel droplets. At this time, the speed of collision with the lower inner wall 21b of the exhaust pipe increases, and there is a problem that the refractory on the lower inner wall 20b is easily worn out.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and reduces adhesion of metal to the inner wall of the exhaust pipe, as well as the inner wall of the exhaust pipe due to radiant heat from the inner wall of the tank body and molten steel droplets from the upper lid. An object of the present invention is to provide a vacuum degassing tank capable of preventing wear of the refractory.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[0015]
[1] In a vacuum degassing tank in which an exhaust pipe is connected to the upper part of the tank body and a dip pipe is attached to the lower part of the tank body, the connection part of the exhaust pipe to the tank body and the first flange part of the exhaust pipe And the lower inner wall of the exhaust pipe is inclined so as to become lower as it goes away from the tank body, and the cross-sectional area of the exhaust pipe becomes the same or larger as it goes away from the tank body. A vacuum degassing tank characterized by comprising:
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
[0018]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a tank body, which includes an upper tank 11, a lower tank 12, and an upper lid 13. The upper tank 11 and the lower tank 12, and the upper tank 11 and the upper lid 13 are joined via flanges, respectively. An exhaust pipe 15 is connected to the upper part of the upper tank 11, and dip pipes 3 a and 3 b are attached to the lower part of the lower tank 12.
[0019]
The exhaust pipe 15 is formed so as to be inclined so that the lower inner wall 15b becomes lower as the distance from the tank body 10 increases. Further, the cross-sectional area is formed so as to increase as the distance from the tank body 10 increases. In other words, the cross-sectional area increases as the distance from the tank body 10 increases. The exhaust pipe 15 is connected to an exhaust device (not shown) via a connection flange 15a.
[0020]
And the lining 9 of the refractory is given to each inner wall of the tank main body 10, the immersion pipes 3a and 3b, and the exhaust pipe 15. As shown in FIG.
[0021]
In the vacuum degassing layer configured in this way, the splash that flows into the exhaust pipe 15 during molten steel refining flows down the downward slope of the lower inner wall 15b of the exhaust pipe, so that the splash adheres to the lower inner wall 15b of the exhaust pipe. Few.
[0022]
Further, since the radiant heat from the inner wall of the tank body 10 does not directly enter the exhaust pipe lower inner wall 15b, the refractory lining 9 of the exhaust pipe lower inner wall 15b is not worn by the heat load.
[0023]
And since the position of the height direction of the exhaust pipe lower inner wall 15b in the tank body 10 vicinity is comparatively high, the speed at which the molten steel droplet falling from the upper lid 13 collides is also relatively slow, and the exhaust pipe lower inner wall 15b. The wear of the refractory lining 9 is small.
[0024]
Furthermore, since the cross-sectional area of the exhaust pipe 15 increases as the distance from the degassing tank main body 10 increases, it is assumed that a part of the splash flowing down the downward slope of the exhaust pipe lower inner wall 15b is solidified in the middle and the exhaust pipe lower inner wall Even if it adheres to 15b, the cross-sectional area necessary for the smooth suction of the gas is ensured and does not hinder the refining work of the molten steel.
[0025]
FIG. 2 is a front view showing another embodiment of the present invention.
[0026]
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a tank body, which includes an upper tank 11, a lower tank 12, and an upper lid 13. The upper tank 11 and the lower tank 12, and the upper tank 11 and the upper lid 13 are joined via flanges, respectively. An exhaust pipe 16 is connected to the upper part of the upper tank 11, and dip pipes 3 a and 3 b are attached to the lower part of the lower tank 12.
[0027]
The exhaust pipe 16 is formed so as to be inclined so that the lower inner wall 15b becomes lower as the distance from the tank body 10 increases. The inner diameter is constant. In other words, the pipe having a constant inner diameter is connected so as to be inclined downward from the tank body 10. The exhaust pipe 16 is connected to an exhaust device (not shown) via a connection flange 16a.
[0028]
And the lining 9 of the refractory is given to each inner wall of the tank main body 10, the immersion pipes 3a and 3b, and the exhaust pipe 16. As shown in FIG.
[0029]
In the vacuum degassing layer configured in this way, the splash that flows into the exhaust pipe 16 during the molten steel refining flows down the downward slope of the lower inner wall 16b of the exhaust pipe, so that the splash adheres to the lower inner wall 16b of the exhaust pipe. Few.
[0030]
Further, since the radiant heat from the inner wall of the tank body 10 does not directly enter the exhaust pipe lower inner wall 16b, the refractory lining 9 of the exhaust pipe lower inner wall 16b is not worn by the heat load.
[0031]
And since the position of the height direction of the exhaust pipe lower inner wall 16b in the tank body 10 vicinity is comparatively high, the speed at which the molten steel droplet falling from the upper lid 13 collides is also relatively slow, and the exhaust pipe lower inner wall 16b. The wear of the refractory lining 9 is small.
[0032]
Further, since the exhaust pipe 16 has a constant inner diameter, it can be manufactured relatively easily.
[0033]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the downward inclination angle of the exhaust pipe lower inner wall 15b and the exhaust pipe lower inner wall 16b is preferably about 45 °. This is because if the inclination angle is too small, the splash is difficult to flow down, and if the inclination angle is too large, exhaust from the tank body 10 becomes difficult.
[0034]
Moreover, if the cross-sectional shape of the exhaust pipe 15 and the exhaust pipe 16 is an elliptical shape having a long axis in the vertical direction, and the thickness of the refractory lining 9 of the exhaust pipe lower inner wall 15b and the exhaust pipe lower inner wall 16b is increased, wear or the like The life extension effect for can also be obtained.
[0035]
【The invention's effect】
In the vacuum degassing tank of the present invention, the lower inner wall of the exhaust pipe is inclined so as to become lower as it moves away from the tank body, so that adhesion of metal to the inner wall of the exhaust pipe can be reduced and the inner wall of the degassing tank can be reduced. It is possible to prevent the refractory from being worn by the radiant heat of the steel and molten steel droplets from the upper lid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of a conventional vacuum degassing tank.
FIG. 4 is a front view of another conventional vacuum degassing tank.
FIG. 5 is a schematic view of a conventional RH vacuum degassing apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Degassing tank 3a, 3b Immersion pipe 8 Ingot 9 Refractory lining 10 Tank main body 11 Upper tank 12 Lower tank 13 Upper lid 15, 16 Exhaust pipes 15b, 16b Lower inner wall of exhaust pipe

Claims

槽本体の上部に排気管が接続され、槽本体の下部に浸漬管が取り付けられた真空脱ガス槽において、前記排気管の槽本体への接続部と前記排気管の最初のフランジ部との間は、前記排気管の下部内壁が、前記槽本体から遠ざかるにつれて低くなるように傾斜しているとともに、前記排気管の断面積が、前記槽本体から遠ざかるにしたがい同じかもしくは大きくなっていることを特徴とする真空脱ガス槽。In a vacuum degassing tank in which an exhaust pipe is connected to the upper part of the tank body, and a dip pipe is attached to the lower part of the tank body, the connection between the connection part of the exhaust pipe to the tank body and the first flange part of the exhaust pipe , the lower inner wall of the exhaust pipe, with is inclined to become lower with distance from the tank body, the cross-sectional area of the exhaust pipe, that it is equal to or larger as the distance from the tank body Features a vacuum degassing tank.