JP5208462B2

JP5208462B2 - Gas supply device

Info

Publication number: JP5208462B2
Application number: JP2007207720A
Authority: JP
Inventors: 智宏小嶋; 準也近藤
Original assignee: TYK Corp
Current assignee: TYK Corp
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2027-08-09
Also published as: JP2009041075A

Description

本発明は、ガス供給装置に関するものであり、特に、製鋼プロセスにおいて取鍋に取付けられたガス吹込みプラグにガスを供給するガス供給装置に関するものである。 The present invention relates to a gas supply device, and more particularly, to a gas supply device that supplies gas to a gas blowing plug attached to a ladle in a steelmaking process.

製鋼プロセスでは、取鍋の底部等に取り付けられたガス吹込みプラグ（以下、単に「プラグ」と称することがある）を介して、アルゴンや窒素などのガスを取鍋に収容された溶融金属中に吹き込む処理が行われる。これにより、溶融金属の撹拌、温度調整、非金属成分の除去反応の促進等が行われる。ここで、プラグには、多孔質の定形耐火物層を有するポーラスプラグや、緻密な不定形耐火物層にスリット状の細孔が形成されたスリットプラグがあり、多孔質層の細孔やスリット状の細孔を介してガスが流通する。 In the steelmaking process, gas such as argon or nitrogen is introduced into the molten metal contained in the ladle through a gas blowing plug (hereinafter simply referred to as “plug”) attached to the bottom of the ladle. The process which blows in is performed. Thereby, stirring of molten metal, temperature adjustment, promotion of removal reaction of nonmetallic components, and the like are performed. Here, the plug includes a porous plug having a porous regular refractory layer, and a slit plug in which a slit-like pore is formed in a dense amorphous refractory layer. Gas flows through the fine pores.

一般的に上記の処理が終了すると、溶融金属を収容した取鍋は鋳造工程のために別の場所まで運搬され、取鍋から溶融金属が排出された後、残留した溶融金属等を取鍋から除去し洗浄する処理が行われる。その一連の処理の間、プラグはガス供給源と切り離されることとなるため、ガスが流通していない状態の細孔に溶融金属が浸入し易い。そのため、浸入した金属が冷えて固化することにより、プラグの細孔が塞がれ、プラグのガス透過性が損なわれてしまうという問題があった。 Generally, when the above process is completed, the ladle containing the molten metal is transported to another place for the casting process, and after the molten metal is discharged from the ladle, the remaining molten metal, etc. is removed from the ladle. A process of removing and washing is performed. Since the plug is disconnected from the gas supply source during the series of processes, the molten metal easily enters the pores in the state where no gas is flowing. For this reason, there has been a problem that the infiltrated metal is cooled and solidified to block the plug pores, and the gas permeability of the plug is impaired.

そこで、従来、取鍋に取り付けたタンクにガスを加圧状態で蓄えておき、ガス供給源と切り離されているときは、このタンクからプラグにガスを供給することが提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２）。これらの発明は、プラグへのガスの供給に先立ってタンクへガスを充填する方式と（特許文献１）、プラグにガスを供給しつつタンクにガスを充填する方式（特許文献２）に大別される。 Therefore, conventionally, it has been proposed to store gas in a pressurized state in a tank attached to the ladle and supply gas from this tank to the plug when disconnected from the gas supply source (for example, Patent Document 1, Patent Document 2). These inventions are roughly divided into a method of filling the tank with gas prior to the supply of gas to the plug (Patent Document 1) and a method of filling the tank with gas while supplying gas to the plug (Patent Document 2). Is done.

前者では、図５（ａ）に示すように、初期段階では三ポートバルブ５０１の切り替えにより、ガス供給源１００からタンク５０２にガスが流入する。そして、タンク５０２の圧力が予め設定された圧力に達すると、パイロット用配管５０３のパイロット作用により三ポートバルブ５０１が切り替えられ、ガス供給源１００から主配管５０４を介してガスが流通し、取鍋３００に取り付けられたプラグ２００にガスが供給される。その後、ガス供給源１００が主配管５０４から切り離されると、高圧側の入口が出口に接続されるシャトル弁５０５の切り替えによって、タンク５０２からプラグ２００にガスが供給される。一方、後者では、図５（ｂ）に示すように、ガス供給源１００から供給されたガスは、主配管６０１に流通すると同時に主配管６０１から分岐した副配管６０２をも流通可能であり、プラグ２００にガスを供給しながらタンク６０３にもガスを充填することができる。 In the former, as shown in FIG. 5A, gas flows from the gas supply source 100 to the tank 502 by switching the three-port valve 501 in the initial stage. When the pressure in the tank 502 reaches a preset pressure, the three-port valve 501 is switched by the pilot action of the pilot pipe 503, and gas flows from the gas supply source 100 through the main pipe 504, and the ladle Gas is supplied to the plug 200 attached to 300. Thereafter, when the gas supply source 100 is disconnected from the main pipe 504, the gas is supplied from the tank 502 to the plug 200 by switching the shuttle valve 505 in which the high-pressure side inlet is connected to the outlet. On the other hand, in the latter case, as shown in FIG. 5B, the gas supplied from the gas supply source 100 can flow through the main pipe 601 and also through the sub pipe 602 branched from the main pipe 601. The tank 603 can be filled with the gas while supplying the gas to the gas 200.

両者の何れにおいても、ガス供給源が切り離されているときに、タンクに蓄えられたガスをプラグに供給することができるため、プラグの細孔に溶融金属が浸入することを抑止することができる。また、タンクは取鍋と共に移動させることができるため、工場内の処々にガス供給源を設ける必要がなく、タンクとその周辺の配管という簡易な構成で、継続してプラグにガスを供給することが可能となる。 In both cases, when the gas supply source is disconnected, the gas stored in the tank can be supplied to the plug, so that the molten metal can be prevented from entering the pores of the plug. . In addition, since the tank can be moved together with the ladle, there is no need to provide a gas supply source in various places in the factory, and gas is continuously supplied to the plug with a simple configuration of the tank and the surrounding piping. Is possible.

特許第２８４４３２２号公報Japanese Patent No. 2844322 特開２００３−２３９０１０号公報JP 2003-239010 A

しかしながら、取鍋に溶融金属を注入している間についても、プラグからガスを吹き出させてプラグへの溶融金属の浸入を防止したいという要請があり、プラグへのガスの供給に先立ってタンクへガスを充填する場合は（特許文献１）、まずタンクにガスが充填されて所定の圧力に達し、タンク側からプラグ側にガスの流路が切り替えられるまでは、取鍋への溶融金属の注入を開始することができず、効率の点で改善の余地があった。 However, even while molten metal is being poured into the ladle, there is a request to blow out gas from the plug to prevent the molten metal from entering the plug, and the gas is supplied to the tank prior to the supply of gas to the plug. (Patent Document 1), when the tank is filled with gas and reaches a predetermined pressure, the molten metal is injected into the ladle until the gas flow is switched from the tank side to the plug side. There was room for improvement in terms of efficiency.

一方、プラグへガスを供給しつつタンクにガスを充填可能な場合は（特許文献２）、ガス供給源からガスの供給を開始し、未だタンクにガスが充填されていない時点から、プラグからガスを吹き出させつつ取鍋に溶融金属を注入することが可能であるため、効率的である反面で、タンクにガスを充分に蓄えることができないおそれがあった。すなわち、ガス供給源の圧力とプラグを流通するガスの圧力との差に応じてタンクにガスが供給されるのであるが、プラグを流通するガスの圧力は、プラグのガス透過性や取鍋に収容された溶融金属から加えられる圧力に影響を受ける。そのため、プラグ方向にガスを流通させる主配管に主にガスが流通してしまい、タンクには充分なガスが充填されず、タンク内の圧力も低くとどまることがあった。その場合、ガス供給源が切り離された後に、タンクからプラグにガスを供給できる時間が短いものとなるため、上記の一連の処理が終了しない内にガス切れとなって、プラグの細孔に溶融金属が浸入し、プラグのガス透過性が悪化してガスの吹き込みに支障をきたしたり、繰り返し使用が可能な回数が少なくなることがあった。また、それを防ぐためには、処理の途中でタンクにガスを再充填する必要が生じ、煩雑であった。更に、主配管に主にガスが流通することにより、タンクに充分なガスが蓄えられえるまでに時間がかかるというおそれもあった。 On the other hand, when gas can be filled into the tank while supplying gas to the plug (Patent Document 2), gas supply from the gas supply source is started, and gas from the plug is started from the time when the tank is not yet filled with gas. Since the molten metal can be poured into the ladle while blowing out the gas, it is efficient, but there is a possibility that the gas cannot be sufficiently stored in the tank. That is, the gas is supplied to the tank according to the difference between the pressure of the gas supply source and the pressure of the gas flowing through the plug. The pressure of the gas flowing through the plug depends on the gas permeability of the plug and the ladle. It is affected by the pressure applied from the contained molten metal. For this reason, gas mainly circulates through the main pipe that circulates gas in the plug direction, and the tank is not filled with sufficient gas, and the pressure in the tank may remain low. In such a case, after the gas supply source is disconnected, the time during which the gas can be supplied from the tank to the plug becomes short. The metal permeates and the gas permeability of the plug deteriorates, which may impede the gas blowing, and the number of times it can be used repeatedly may be reduced. Moreover, in order to prevent it, it was necessary to refill the tank with gas during the process, which was complicated. Furthermore, there is a possibility that it takes time until a sufficient amount of gas can be stored in the tank because the gas mainly flows through the main pipe.

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、ガス供給源から供給されたガスを加圧状態で蓄え、ガス供給源が切り離された際にガス吹込みプラグにガスを供給可能なガス供給装置であって、ガス供給源から供給されたガスをガス吹込みプラグに供給しつつ、タンク内にガスを充分かつ速やかに充填することが可能なガス供給装置の提供を、課題とするものである。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention is a gas supply device that can store gas supplied from a gas supply source in a pressurized state and supply gas to the gas blowing plug when the gas supply source is disconnected. Therefore, an object of the present invention is to provide a gas supply device capable of sufficiently and quickly filling a tank with gas while supplying gas supplied from a gas supply source to a gas blowing plug.

上記の課題を解決するため、本発明にかかるガス供給装置は、「ガス供給源から供給されたガスを加圧状態で蓄え、ガス供給源が切り離された際にガス吹込みプラグにガスを供給可能なガス供給装置であって、ガスを収容可能なタンクと、一端がガス供給源と接続可能な上流側継手と接続され、他端がガス吹込みプラグへガスを供給するプラグ用供給管と接続可能な下流側継手と接続された主管路と、一端が前記主管路に第一接続部で接続され、他端が前記タンクに接続された第一副管路と、一端が前記第一接続部と前記下流側継手との間の第二接続部で前記主管路に接続され、他端が前記第一副管路に接続された第二副管路と、前記主管路に設けられ、ガスの流通を前記第一接続部から前記第二接続部に向かう方向に規制する第一逆止弁と、前記第一副管路に設けられ、ガスの流通を前記第一接続部から前記タンクに向かう方向に規制する第二逆止弁と、前記第二副管路に設けられ、ガスの流通を前記タンクから前記第二接続部に向かう方向に規制する第三逆止弁と、前記第一接続部より下流側で前記主管路に設けられ、前記主管路におけるガスの流通抵抗を増加させる抵抗付与部と、前記第二副管路に設けられ、前記抵抗付与部より下流側で前記主管路を流通するガスの圧力より前記第二副管路を流通するガスの圧力を小とすることが可能な圧力調整弁とを」具備している。 In order to solve the above-described problems, the gas supply device according to the present invention is configured to “store gas supplied from a gas supply source in a pressurized state and supply gas to the gas blowing plug when the gas supply source is disconnected. A gas supply device capable of storing gas, a supply pipe for a plug that connects one end to an upstream joint connectable to a gas supply source, and supplies the gas to a gas blowing plug at the other end A main pipe connected to a connectable downstream joint, one end connected to the main pipe at the first connection, and the other end connected to the tank, and one end connected to the first connection A second connecting portion connected to the main conduit at a second connecting portion between the first joint and the downstream joint, and a second auxiliary conduit connected to the first auxiliary conduit, the other end being provided in the main conduit, and a gas A first check valve that regulates the flow of the first connection portion in a direction from the first connection portion to the second connection portion; A second check valve provided in the first sub-line and restricting the flow of gas in a direction from the first connection portion toward the tank; and provided in the second sub-line, A third check valve that regulates in a direction from the tank toward the second connection portion, and a resistance applying portion that is provided in the main pipeline downstream from the first connection portion and increases a gas flow resistance in the main pipeline. And the pressure of the gas flowing through the second sub pipe can be made smaller than the pressure of the gas flowing through the main pipe downstream from the resistance applying portion. Pressure regulating valve ”.

「ガス」は、一般的にアルゴンや窒素などの不活性ガスが用いられる。 As the “gas”, an inert gas such as argon or nitrogen is generally used.

「抵抗付与部」としては、主管路の一部で管の内径を縮小させた構成、主管路の一部を蛇行させた構成、弁体の位置によりガスの流量を連続的に減少させる絞り弁を例示することができる。或いは、第一接続部と第二接続部との間で全長にわたり主管路の内径を縮小させることにより、この区間における主管路の全体で抵抗付与部を構成させることもできる。 “Resistance imparting section” includes a configuration in which the inner diameter of the pipe is reduced in a part of the main pipeline, a configuration in which a part of the main pipeline is meandered, and a throttle valve that continuously reduces the gas flow rate depending on the position of the valve body Can be illustrated. Or the resistance provision part can also be comprised in the whole main pipeline in this area by reducing the internal diameter of a main pipeline over the full length between a 1st connection part and a 2nd connection part.

「第二副管路」は、タンクから流出したガスを下流側で主管路に導入する構成であり、主管路と接続された端部とは反対側の端部は、第一副管路に接続させる。なお、「ガスの流通を第一接続部から前記タンクに向かう方向に規制する第二逆止弁」が第一副管路に設けられる位置は、第二副管路及び第一副管路の接続部と第一接続部との間となる。 The “second secondary pipe” is a configuration in which the gas flowing out from the tank is introduced downstream into the main pipe, and the end opposite to the end connected to the main pipe is connected to the first sub pipe. Connect. In addition, the position where the “second check valve for restricting the gas flow in the direction from the first connection portion toward the tank” is provided in the first sub-pipe is the position of the second sub-pipe and the first sub-pipe. It is between the connection part and the first connection part.

上記の構成により、本発明によれば、抵抗付与部を設けたことにより、第一接続部より下流側で主管路におけるガスの流通に対する抵抗が増加させられているため、ガス供給源より供給されたガスのうち、第一接続部から更に主管路を経て下流側に向かうことなく、第一接続部から分岐している第一副管路に流入するガスの割合が増加する。そして、第二副管路に設けられた圧力調整弁によって、抵抗付与部より下流側で主管路を流通するガスの圧力より第二副管路を流通するガスの圧力の方が小さくなるように調整できるため、第一副管路に流入したガスは第二副管路側に流入することが抑止され、タンクに向かって流通する。これにより、第一副管路を介してタンクにガスが供給され易いものとなり、タンクを加圧しつつ充分かつ速やかにガスを充填することが可能となる。 With the above configuration, according to the present invention, since the resistance imparting portion is provided, the resistance to the gas flow in the main pipeline is increased downstream from the first connection portion, and therefore, the gas is supplied from the gas supply source. The ratio of the gas flowing into the first sub pipe branching from the first connection portion is increased without going further downstream from the first connection portion via the main pipe. And, by the pressure regulating valve provided in the second sub pipe, the pressure of the gas flowing through the second sub pipe becomes smaller than the pressure of the gas flowing through the main pipe downstream from the resistance applying portion. Since it can be adjusted, the gas flowing into the first sub-pipe is prevented from flowing into the second sub-pipe and flows toward the tank. As a result, the gas is easily supplied to the tank via the first sub pipe, and the gas can be filled sufficiently and quickly while pressurizing the tank.

また、本発明にかかるガス供給装置は、「前記抵抗付与部は、前記主管路の内径を縮小させた絞り抵抗管によって構成されている」ものとすることができる。 Further, the gas supply device according to the present invention can be configured such that “the resistance applying portion is constituted by a throttle resistance tube in which an inner diameter of the main pipeline is reduced”.

「絞り抵抗管」の絞りは、オリフィス絞りであってもチョーク絞りであっても良い。また、絞り抵抗管の数は一つに限定されず、複数個を直列に設けることもできる。 The restriction of the “throttle resistance tube” may be an orifice restriction or a choke restriction. Moreover, the number of aperture resistance tubes is not limited to one, and a plurality of the resistance tubes can be provided in series.

上記の構成により、本発明によれば、主管路を縮径させるという極めて簡易な構成により、主管路におけるガスの流通抵抗を増加させることができる。 With the above configuration, according to the present invention, the gas flow resistance in the main pipeline can be increased with a very simple configuration of reducing the diameter of the main pipeline.

本発明にかかるガス供給装置は、「前記第一副管路の内径は、第一接続部より下流側の前記主管路の内径以上である」ものとすることもできる。 The gas supply apparatus according to the present invention may be configured such that “the inner diameter of the first sub-pipe is equal to or larger than the inner diameter of the main pipe on the downstream side of the first connection part”.

「内径」は直径であっても半径であっても良いが、第一副管路の内径と主管路の内径とは、直径同士または半径同士で対比する。また、上記のように主管路の一部に抵抗付与部を設けた場合、「第一接続部より下流側の主管路の内径」は、抵抗付与部を除く主管路の内径を指している。 The “inner diameter” may be a diameter or a radius, but the inner diameter of the first secondary pipe and the inner diameter of the main pipe are compared with each other or with each other. Further, when the resistance applying portion is provided in a part of the main pipeline as described above, “the inner diameter of the main pipeline downstream from the first connection portion” indicates the inner diameter of the main pipeline excluding the resistance applying portion.

上記の構成により、本発明によれば、ガスをタンクに導く第一副管路の内径が、主管路の内径と同一またはそれより大であり、主管路には上記のように抵抗付与部が設けられているため、ガス供給源から上流側継手を介して供給されたガスは、主管路を経て下流側継手に向かう方向よりも、第一副管路を経てタンクに向かう方向に流通し易いものとなる。これにより、タンクへの充分かつ速やかなガスの充填を、より確実に行うことができる。 With the above configuration, according to the present invention, the inner diameter of the first sub pipe that guides the gas to the tank is the same as or larger than the inner diameter of the main pipe, and the main pipe has the resistance applying portion as described above. Therefore, the gas supplied from the gas supply source via the upstream joint is more likely to flow in the direction toward the tank via the first sub-line than in the direction toward the downstream side via the main line. It will be a thing. Thereby, sufficient and quick gas filling into the tank can be performed more reliably.

以上のように、本発明の効果として、ガス供給源から供給されたガスを加圧状態で蓄え、ガス供給源が切り離された際にガス吹込みプラグにガスを供給可能なガス供給装置であって、ガス供給源から供給されたガスをガス吹込みプラグに供給しつつ、タンク内にガスを充分かつ速やかに充填することが可能なガス供給装置を提供することができる。 As described above, as an effect of the present invention, there is provided a gas supply device capable of storing gas supplied from a gas supply source in a pressurized state and supplying gas to the gas blowing plug when the gas supply source is disconnected. Thus, it is possible to provide a gas supply device capable of sufficiently and quickly filling the tank with the gas while supplying the gas supplied from the gas supply source to the gas blowing plug.

以下、本発明の最良の一実施形態であるガス供給装置について、図１乃至図３に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の一実施形態であるガス供給装置の構成を示す配管図であり、図２は図１のガス供給装置の使用状態及びガスの流れを説明する説明図であり、図３は他の実施形態のガス供給装置の構成を例示する説明図である。 Hereinafter, a gas supply apparatus according to the best embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Here, FIG. 1 is a piping diagram showing a configuration of a gas supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a use state and a gas flow of the gas supply device of FIG. FIG. 3 is an explanatory view illustrating the configuration of a gas supply device according to another embodiment.

本実施形態のガス供給装置１は、図１及び図２に示すように、ガスを収容可能なタンク４０と、一端がガス供給源１００と接続可能な上流側継手１１と接続され、他端がガス吹込みプラグ２００へガスを供給するプラグ用供給管２０５と接続可能な下流側継手１５と接続された主管路１０と、一端が主管路１０に第一接続部１２で接続され、他端がタンク４０に接続された第一副管路２１と、一端が第一接続部１２と下流側継手１５との間の第二接続部１４で主管路１０に接続され、他端が第一副管路２１に接続された第二副管路２２と、主管路１０に設けられガスの流通を第一接続部１２から第二接続部１４に向かう方向に規制する第一逆止弁３１と、第一副管路２１に設けられガスの流通を第一接続部１２からタンク４０に向かう方向に規制する第二逆止弁３２と、第二副管路２２に設けられガスの流通をタンク４０から第二接続部１４に向かう方向に規制する第三逆止弁３３と、第一接続部１２より下流側で主管路１０に設けられ、主管路１０におけるガスの流通抵抗を増加させる抵抗付与部と、第二副管路２２に設けられ、抵抗付与部１３より下流側で主管路１０を流通するガスの圧力より第二副管路２２を流通するガス圧の圧力を小とすることが可能な圧力調整弁５１とを具備している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the gas supply device 1 of the present embodiment is connected to a tank 40 that can store gas, an upstream joint 11 that can be connected to a gas supply source 100, and the other end. The main pipe 10 connected to the downstream joint 15 connectable to the plug supply pipe 205 for supplying gas to the gas blowing plug 200, one end connected to the main pipe 10 at the first connecting portion 12, and the other end The first sub pipe 21 connected to the tank 40, one end is connected to the main pipe 10 at the second connection 14 between the first connection 12 and the downstream joint 15, and the other end is the first sub pipe. A second sub-line 22 connected to the path 21, a first check valve 31 provided in the main line 10 to restrict the gas flow in the direction from the first connection part 12 to the second connection part 14, The gas flow is provided in the one sub-pipe 21 in the direction from the first connection portion 12 toward the tank 40. A second check valve 32 for controlling, a third check valve 33 provided in the second sub-line 22 for restricting the flow of gas in a direction from the tank 40 toward the second connection portion 14, and the first connection portion 12. Provided in the main pipeline 10 on the further downstream side and provided in the resistance applying portion for increasing the gas flow resistance in the main pipeline 10 and the second auxiliary pipeline 22, and flows through the main pipeline 10 on the downstream side of the resistance applying portion 13. And a pressure regulating valve 51 capable of reducing the pressure of the gas pressure flowing through the second auxiliary pipe line 22 from the pressure of the gas to be discharged.

更に、本実施形態の抵抗付与部は、主管路１０の内径を縮小させた絞り抵抗管１３によって構成されている。加えて、本実施形態では、第一副管路２１の内径は主管路１０の内径以上に設定されている。具体的には、絞り抵抗管１３を除く主管路１０及び第一副管路２１は、呼び径２０Ａ（ＪＩＳＧ３４５４）の管を用いて同径の設定とされ、絞り抵抗管１３は、呼び径１５Ａ（ＪＩＳＧ３４５４）の管を用いて構成されている。 Further, the resistance applying portion of the present embodiment is constituted by a throttle resistance tube 13 in which the inner diameter of the main pipeline 10 is reduced. In addition, in the present embodiment, the inner diameter of the first sub pipe 21 is set to be equal to or larger than the inner diameter of the main pipe 10. Specifically, the main pipe line 10 and the first sub pipe line 21 excluding the drawing resistance pipe 13 are set to the same diameter using a pipe having a nominal diameter 20A (JIS G3454), and the drawing resistance pipe 13 is set to the nominal diameter. 15A (JIS G3454) is used.

第二副管路２２は、第一副管路２１と第三接続部２３で接続されている。また、第二副管路２２には、第三接続部２３と第二接続部１４との間において圧力調整弁５１より下流側に流量調整弁５２が設けられており、圧力調整弁５１の上流側及び下流側には圧力計Ｐが、流量調整弁５２の上流側には流量計Ｆが設けられている。また、第一副管路２１において第三接続部２３よりタンク４０側にはリリーフ弁５９が設けられ、ガスの圧力が所定の値を超えた場合にガスが開放される構成となっている。なお、本実施形態では、ガス供給源１００の圧力１ＭＰａに対し、リリーフ弁５９の設定は０．９７ＭＰａとなっている。 The second sub-pipe 22 is connected to the first sub-pipe 21 through the third connection portion 23. Further, a flow rate adjustment valve 52 is provided in the second sub-pipe line 22 on the downstream side of the pressure adjustment valve 51 between the third connection portion 23 and the second connection portion 14, and upstream of the pressure adjustment valve 51. A pressure gauge P is provided on the side and the downstream side, and a flow meter F is provided on the upstream side of the flow rate adjustment valve 52. In addition, a relief valve 59 is provided on the tank 40 side from the third connection portion 23 in the first sub-pipe 21 so that the gas is released when the gas pressure exceeds a predetermined value. In the present embodiment, the relief valve 59 is set to 0.97 MPa with respect to the pressure 1 MPa of the gas supply source 100.

次に、上記の構成のガス供給装置１の使用状態とガスの流れについて説明する。図２に示すように、ガス供給装置１の主管路１０は、下流側継手１５を介してプラグ用供給管２０５に接続される。ここで、プラグ用供給管２０５は、ガス吹込みプラグ２００（以下、単にプラグ２００と称する）の鉄皮２０１に支持され、プラグ２００を構成する耐火物層中の細孔とガスプール部を介して連通している。また、プラグ２００は、溶融金属３０１を収容する取鍋３００の底部に取り付けられている。 Next, the use state and gas flow of the gas supply apparatus 1 having the above-described configuration will be described. As shown in FIG. 2, the main pipeline 10 of the gas supply device 1 is connected to the plug supply pipe 205 via the downstream side joint 15. Here, the plug supply pipe 205 is supported by the iron shell 201 of the gas blowing plug 200 (hereinafter simply referred to as the plug 200), and is connected to the pores in the refractory layer constituting the plug 200 and the gas pool portion. Communicate. The plug 200 is attached to the bottom of the ladle 300 that houses the molten metal 301.

図２（ａ）に示すように、ガス供給源１００が上流側継手１１と接続されると、ガス供給源１００から供給されたガスは、図中に実線の矢印で示す方向に主管路１０を流通する。そして、第二副管路２２には第三逆止弁３３が設けられていることにより、第二接続部１４において主管路１０から第二副管路２２にガスが流入することが防止されているため、ガスは下流側継手１５を経てプラグ用供給管２０５に流入しプラグ２００に供給され、取鍋３００に収容された溶融金属３０１中に吹き込まれる。 As shown in FIG. 2A, when the gas supply source 100 is connected to the upstream joint 11, the gas supplied from the gas supply source 100 passes through the main pipeline 10 in the direction indicated by the solid line arrow in the figure. Circulate. Further, the third check valve 33 is provided in the second sub-line 22, thereby preventing gas from flowing into the second sub-line 22 from the main line 10 at the second connection portion 14. Therefore, the gas flows into the plug supply pipe 205 via the downstream joint 15, is supplied to the plug 200, and is blown into the molten metal 301 accommodated in the ladle 300.

上記のガスの流れと共に、ガス供給源１００から供給されたガスの一部は、図中に鎖線の矢印で示すように第一接続部１２から第一副管路２１に流入する。このとき、主管路１０では絞り抵抗管１３が配設されていることにより、ガスの流通に対する抵抗が増加させられているため、ガスは第一副管路２１に流入し易いものとなっている。加えて、本実施形態では第一副管路２１は主管路１０と同径の設定とされているため、主管路１０より第一副管路２１の方にガスが流入し易くなっている。そして、このとき、圧力調整弁５１によって、抵抗付与部１３より下流側で主管路１０を流通するガスの圧力より、第二副管路２２を流通するガスの圧力の方が小さくなるように調整される。そのため、ガスは第二接続部１４で主管路１０に合流することができないため、第一副管路２１に流入したガスが第二副管路２２側に流入することが抑止され、ガスはタンク４０に向かって流通する。これにより、効率的にタンク４０にガスを充填し、ガス供給源１００の圧力に近い高圧となるまで、充分かつ速やかにタンク４０内にガスを蓄えることができる。 Along with the above gas flow, a part of the gas supplied from the gas supply source 100 flows into the first sub-pipe 21 from the first connection portion 12 as indicated by a chain line arrow in the drawing. At this time, the resistance to the gas flow is increased by disposing the throttle resistance tube 13 in the main pipeline 10, so that the gas easily flows into the first sub-channel 21. . In addition, in the present embodiment, the first sub-pipe 21 is set to have the same diameter as the main pipe 10, so that the gas easily flows into the first sub-pipe 21 from the main pipe 10. At this time, the pressure adjusting valve 51 is adjusted so that the pressure of the gas flowing through the second sub-pipe 22 is smaller than the pressure of the gas flowing through the main pipe 10 downstream of the resistance applying unit 13. Is done. Therefore, since the gas cannot join the main pipe line 10 at the second connection portion 14, the gas flowing into the first sub pipe line 21 is prevented from flowing into the second sub pipe line 22, and the gas is stored in the tank. Distribution toward 40. As a result, the gas can be stored in the tank 40 sufficiently and quickly until the gas is efficiently filled in the tank 40 and the pressure becomes close to the pressure of the gas supply source 100.

取鍋３００が移動される場合など、図３（ｂ）に示すようにガス供給源１００が上流側継手１１から切り離されると、第一副管路２１においてタンク４０に向かう方向のガスの圧力が作用しなくなるため、タンク４０に蓄えられたガスはタンク４０から流出する。このとき、第一副管路２１には第二逆止弁３２が設けられており、第一接続部１２に向かう方向への流れが阻止されている。また、ガス供給源１００が切り離されていることにより主管路１０にもガスが流通しないため、第二副管路２２における圧力は圧力調整弁５１で減圧されてもなお主管路１０の圧力より高くなる。そのため、タンク４０から流出したガスは、図中に一点鎖線の矢印で示すように、第三接続部２３から第二副管路２２に流入し、更に第二接続部１４で主管路１０に流入する。このとき、第一逆止弁３１によって上流側に向かう流れが阻止されているため、ガスは下流側継手１５を経てプラグ用供給管２０５に流入しプラグ２００に供給される。 When the ladle 300 is moved and the gas supply source 100 is disconnected from the upstream joint 11 as shown in FIG. 3B, the pressure of the gas in the direction toward the tank 40 in the first secondary pipe 21 is increased. Since it does not act, the gas stored in the tank 40 flows out of the tank 40. At this time, a second check valve 32 is provided in the first sub-pipe 21 so that a flow in the direction toward the first connection portion 12 is prevented. In addition, since the gas supply source 100 is disconnected, gas does not flow through the main pipeline 10, so that the pressure in the second secondary pipeline 22 is still higher than the pressure in the main pipeline 10 even if the pressure is reduced by the pressure regulating valve 51. Become. Therefore, the gas flowing out of the tank 40 flows into the second sub-pipe 22 from the third connection part 23 and then flows into the main pipe 10 at the second connection part 14 as shown by the one-dot chain line arrow in the figure. To do. At this time, since the flow toward the upstream side is blocked by the first check valve 31, the gas flows into the plug supply pipe 205 via the downstream side joint 15 and is supplied to the plug 200.

なお、ガス供給源１００が切り離されている状態でのプラグ２００へのガスの供給は、プラグ２００の細孔内への溶融金属３０１の浸入を抑止する目的で行われるため、プラグ２００に流通させるガスの圧力は溶融金属３０１を攪拌するためのガス吹き込み時ほど高圧である必要はなく、取鍋３００内に収容された溶融金属３０１から受ける圧力に抗し得る程度の圧力で足る。そこで、本実施形態では、高圧まで加圧されてタンク４０内に蓄えられたガスを、圧力調整弁５１及び流量調整弁５２で調整することにより、より長い時間タンク４０からプラグ２００にガスを供給することが可能な構成とされている。 Note that the gas supply to the plug 200 in a state where the gas supply source 100 is disconnected is performed for the purpose of suppressing the intrusion of the molten metal 301 into the pores of the plug 200, and is thus circulated through the plug 200. The pressure of the gas does not have to be as high as when the gas is blown to stir the molten metal 301, and may be a pressure that can resist the pressure received from the molten metal 301 accommodated in the ladle 300. Therefore, in the present embodiment, the gas that has been pressurized to a high pressure and stored in the tank 40 is adjusted by the pressure adjustment valve 51 and the flow rate adjustment valve 52 to supply the gas from the tank 40 to the plug 200 for a longer time. It is configured to be able to.

上記のように、本実施形態のガス供給装置１によれば、絞り抵抗管１３を設けたことにより、主管路１０におけるガスの流通に対する抵抗が第一接続部１２より下流側で増加させられているため、上流側継手１１を介して主管路１０に流入したガスは、第一接続部１２から分岐している第一副管路２１に流通し易いものとなっている。加えて、本実施形態では、ガスをタンク４０に導く第一副管路２１の内径が、絞り抵抗管１３が設けられている主管路１０の内径と同径に設定されているため、ガスは主管路１０より第一副管路２１の方に流入し易いものとなっている。これにより、第一副管路２１を介してタンク４０に効率的かつ確実にガスを供給することができる。その結果、取鍋への溶融金属の注入時及び製錬時に、プラグ２００からガスを吹き出させながらタンク４０に充分かつ速やかにガスを蓄えることができ、ガス供給源１００が上流側継手１１から切り離された状態では、タンク４０からプラグ２００に長時間ガスを供給し、プラグ２００の細孔への溶融金属３０１の浸入を防止することができる。 As described above, according to the gas supply device 1 of the present embodiment, by providing the throttle resistance pipe 13, the resistance to the gas flow in the main pipeline 10 is increased downstream from the first connection portion 12. Therefore, the gas that has flowed into the main pipe line 10 through the upstream joint 11 is likely to flow through the first sub pipe line 21 branched from the first connection part 12. In addition, in the present embodiment, since the inner diameter of the first secondary pipe 21 that guides the gas to the tank 40 is set to the same diameter as the inner diameter of the main pipe 10 provided with the throttle resistance pipe 13, It is easier to flow into the first sub-line 21 than the main line 10. As a result, the gas can be efficiently and reliably supplied to the tank 40 via the first sub pipe 21. As a result, at the time of pouring molten metal into the ladle and at the time of smelting, the gas can be sufficiently and quickly stored in the tank 40 while blowing the gas from the plug 200, and the gas supply source 100 is disconnected from the upstream joint 11. In this state, it is possible to supply gas from the tank 40 to the plug 200 for a long time and prevent the molten metal 301 from entering the pores of the plug 200.

しかも、本実施形態の抵抗付与部は、主管路１０を縮径させた絞り抵抗管１３という極めて簡易な構成であるため、メンテナンスの容易なガス供給装置１となると共に、コストを抑えてガス供給装置１を製造することが可能となる。 Moreover, since the resistance applying portion of the present embodiment has a very simple configuration of the throttle resistance tube 13 in which the diameter of the main pipeline 10 is reduced, the gas supply device 1 can be easily maintained and the gas can be supplied at a reduced cost. The device 1 can be manufactured.

また、主管路１０にガスを流通させながらタンク４０にもガスを充填させる構成としては、図４に示すように、第二副管路２２の上流側の端部をタンク４０と接続し、ガス供給源１００が上流側継手１１に接続されてタンク４０にガスが供給されている間は、第二副管路２２に設けた開閉弁５０を閉じておく構成も想定し得る。これに対し、本実施形態では、第二副管路２２を第一副管路２１と接続させ、圧力調整弁５１に、ガス供給源１００が切り離された際にプラグに供給するガスの圧力を調整するという作用に加えて、ガス供給源１００が上流側継手１１に接続されている際に第一副管路２１から第二副管路２２へガスが流入することを抑止するという作用を兼ねさせている。これにより、開閉弁５０を設け、これを開閉するという操作を要することなく、図４の構成より極めて簡易な構成で、目的の作用を奏するものとなっている。 In addition, as shown in FIG. 4, the upstream side end of the second sub-pipe 22 is connected to the tank 40 and the gas is supplied to the tank 40 while the gas is circulated through the main pipe 10. While the supply source 100 is connected to the upstream joint 11 and gas is supplied to the tank 40, a configuration in which the on-off valve 50 provided in the second sub-pipe 22 is closed can be assumed. On the other hand, in this embodiment, the second sub-pipe line 22 is connected to the first sub-pipe line 21, and the pressure of the gas supplied to the plug when the gas supply source 100 is disconnected is supplied to the pressure adjustment valve 51. In addition to the function of adjusting, the gas supply source 100 also has the function of suppressing the inflow of gas from the first secondary pipe 21 to the second secondary pipe 22 when the gas supply source 100 is connected to the upstream joint 11. I am letting. As a result, the opening / closing valve 50 is provided and the operation of opening and closing the opening / closing valve 50 is not required, and the intended operation is achieved with a configuration that is extremely simpler than the configuration of FIG.

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。 The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements can be made without departing from the scope of the present invention as described below. And design changes are possible.

例えば、上記の実施形態では、主管路と第一副管路の内径が同一である場合を例示したが、これに限定されず、主管路の内径より第一副管路の内径を大きく設定しても良い。その場合、図３に示すように、第一接続部より下流側の主管路を第一副管路より小径とし、第一接続部より上流側の主管路は第一副管路と同径またはそれ以上とすることができる。 For example, in the above embodiment, the case where the inner diameter of the main pipe line and the first sub pipe line are the same is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the inner diameter of the first sub pipe line is set larger than the inner diameter of the main pipe line. May be. In that case, as shown in FIG. 3, the main pipeline downstream from the first connection portion has a smaller diameter than the first sub-pipe, and the main pipeline upstream from the first connection portion has the same diameter as the first sub-pipe or It can be more than that.

本発明の一実施形態であるガス供給装置の構成を示す配管図である。It is a piping diagram showing the composition of the gas supply device which is one embodiment of the present invention. 図１のガス供給装置の使用状態及びガスの流れを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the use condition of the gas supply apparatus of FIG. 1, and the flow of gas. 他の実施形態のガス供給装置の構成を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the structure of the gas supply apparatus of other embodiment. 本実施形態と対比した別発明の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of another invention contrasted with this embodiment. 従来のガス供給装置の構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the conventional gas supply apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ガス供給装置
１０主管路
１１上流側継手
１２第一接続部
１３絞り抵抗管（抵抗付与部）
１４第二接続部
１５下流側継手
２１第一副管路
２２第二副管路
２３第三接続部
３１第一逆止弁
３２第二逆止弁
３３第三逆止弁
４０タンク
５１圧力調整弁
５２流量調整弁
５９リリーフ弁
１００ガス供給源
２００プラグ（ガス吹込みプラグ）
２０５プラグ用供給管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas supply apparatus 10 Main pipe line 11 Upstream side coupling 12 First connection part 13 Drawing resistance pipe (resistance provision part)
14 Second connection part 15 Downstream side joint 21 First sub pipe line 22 Second sub pipe line 23 Third connection part 31 First check valve 32 Second check valve 33 Third check valve 40 Tank 51 Pressure regulating valve 52 Flow adjustment valve 59 Relief valve 100 Gas supply source 200 Plug (gas injection plug)
205 Supply pipe for plug

Claims

ガス供給源から供給されたガスを加圧状態で蓄え、ガス供給源が切り離された際にガス吹込みプラグにガスを供給可能なガス供給装置であって、
ガスを収容可能なタンクと、
一端がガス供給源と接続可能な上流側継手と接続され、他端がガス吹込みプラグへガスを供給するプラグ用供給管と接続可能な下流側継手と接続された主管路と、
一端が前記主管路に第一接続部で接続され、他端が前記タンクに接続された第一副管路と、
一端が前記第一接続部と前記下流側継手との間の第二接続部で前記主管路に接続され、他端が前記第一副管路に接続された第二副管路と、
前記主管路に設けられ、ガスの流通を前記第一接続部から前記第二接続部に向かう方向に規制する第一逆止弁と、
前記第一副管路に設けられ、ガスの流通を前記第一接続部から前記タンクに向かう方向に規制する第二逆止弁と、
前記第二副管路に設けられ、ガスの流通を前記タンクから前記第二接続部に向かう方向に規制する第三逆止弁と、
前記第一接続部より下流側で前記主管路に設けられ、前記主管路におけるガスの流通抵抗を増加させる抵抗付与部と、
前記第二副管路に設けられ、前記抵抗付与部より下流側で前記主管路を流通するガスの圧力より前記第二副管路を流通するガスの圧力を小とすることが可能な圧力調整弁と
を具備することを特徴とするガス供給装置。 A gas supply device capable of storing gas supplied from a gas supply source in a pressurized state and supplying gas to a gas blowing plug when the gas supply source is disconnected,
A tank capable of containing gas,
A main line connected at one end to an upstream joint connectable to a gas supply source and at the other end connected to a downstream joint connectable to a plug supply pipe for supplying gas to a gas blowing plug;
A first sub-line with one end connected to the main line at the first connection and the other end connected to the tank;
A second sub-line with one end connected to the main line at a second connection between the first connection and the downstream joint, and the other end connected to the first sub-line;
A first check valve that is provided in the main pipeline and restricts the flow of gas in a direction from the first connection portion toward the second connection portion;
A second check valve that is provided in the first sub-line and restricts the flow of gas in the direction from the first connection portion toward the tank;
A third check valve that is provided in the second sub-line and restricts the flow of gas in the direction from the tank toward the second connection portion;
A resistance applying portion provided in the main pipeline downstream from the first connection portion, and increasing a gas flow resistance in the main pipeline;
Pressure adjustment that is provided in the second sub-pipe and that can reduce the pressure of the gas that flows through the second sub-pipe from the pressure of the gas that flows through the main pipe downstream from the resistance applying unit. A gas supply device comprising a valve.

前記抵抗付与部は、前記主管路の内径を縮小させた絞り抵抗管によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガス供給装置。 The gas supply device according to claim 1, wherein the resistance applying unit is configured by a throttle resistance tube in which an inner diameter of the main pipeline is reduced.

前記第一副管路の内径は、第一接続部より下流側の前記主管路の内径以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス供給装置。 3. The gas supply device according to claim 1, wherein an inner diameter of the first sub pipe is equal to or larger than an inner diameter of the main pipe on the downstream side of the first connecting portion.