JP5712891B2 - 真空脱ガス装置の下部構造 - Google Patents
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Description
図1には、本発明の真空脱ガス装置における下部構造1の一例について、縦断面の様子を示す斜視説明図である。この実施形態に係る下部構造1は、下部構造本体2と、溶融金属の行き帰り用の管路4を備えた2つの環流管3と、2つの浸漬管5とを有しており、環流管3と浸漬管5とは、それぞれに備え付けられたフランジ6、7によって接続され、図示外のボルトによって締め付け固定されている。また、この下部構造1は、下部構造本体2に備え付けられてフランジ8により、真空脱ガス装置の上部構造(図示外)に対して接続可能になっている。そして、下部構造本体2と環流管3は、それらの外周側面が鉄皮16で覆われて下部構造1を形成している。
先ずは、従来技術の下部構造について、操業時に1つの環流管に掛かる熱応力をその周方向に沿って解析した。すなわち、図1に示した本発明の下部構造において円弧状スリーブ10を配設せずに、環流管本体9のみによって管路4を形成した場合の下部構造について、管路を形成する環流管本体9の内側(管路側)と外側を、周方向に沿って熱応力を測定した。結果を図4に示す。なお、図4のグラフの横軸は、図5に示したように、上述した仮想線分Lと環流管本体9とが交わる位置を角度0°として、股部側からその反対側まで180°回転させたものであり、この間で10°ずつ位置を変えて周方向における熱応力の分布を算出した。また、この算出に際しては有限要素法を用いて、実際の真空脱ガス槽の温度変化データを用いて計算した。
先ず、9質量%黒鉛を含んだMgO−C粉体を用いて、1000kg/cm2の圧力による静水圧成形によって、内径φ700mm×外径φ1090mm×高さ1040mmの円筒形の成形品を準備した。脱枠後、この円筒形成形品をダイヤモンドカッターにて縦方向に切断して半円にし、横断面が180°の中心角度を有した円弧状スリーブを得た。
内径φ650mm×外径φ1120mm×高さ1040mmの円筒形の成形品を縦方向に2つに分割して、横断面の中心角度が180°の円弧状スリーブを得た。次いで、円弧状スリーブに塩基性モルタルを塗布することなく、鉄皮からなる外枠に2つともそのまま配置した以外は実施例1と同様にして、下部構造を完成させた。
円弧状スリーブに塩基性モルタルを塗布することなく、鉄皮からなる外枠に2つともそのまま配置した以外は実施例1と同様にして、下部構造を完成させた。
実施例1で使用したものと同じサイズの円弧状スリーブを、それぞれ直接オイルプレス機を用いて成形圧2500トンで成形した。得られた円弧状スリーブの背面と周方向の端面とにそれぞれ厚さ2mmで塩基性のモルタルを塗布し(膨張代)、実施例1と同様にして環流管及び下部構造本体を形成し、浸漬管を取り付けて下部構造を完成させた。
実施例1で使用したものと同じサイズの円弧状スリーブをAl2O3−MgOのプレキャスト品にかえた以外は実施例1と同様にして、下部構造を完成させた。
実施例1と同様にして成形した内径φ700mm×外径φ1090mm×高さ1040mmの円筒形の成形品を縦方向3つに切断して横断面が120°の中心角度を有した円弧状スリーブを得た。得られた円弧状スリーブの2つを用いて、背面と周方向の端面とにそれぞれ厚さ2mmで塩基性のモルタルを塗布した(膨張代)。そして、環流管P2を形成する円弧状スリーブの周方向の両端部について、図3に示す線分LとA2とのなす角度mO2A2を50°とし、もう一方の線分LとB2とのなす角mO2B2を70°として配置した。また、環流管P1を形成する円弧状スリーブの周方向の両端部についても同様に、線分LとA1とのなす角度mO1A1を50°とし、もう一方の線分LとB1とのなす角mO1B1を70°として配置した。これら以外は実施例1と同様にして環流管及び下部構造本体を形成し、浸漬管を取り付けて下部構造を完成させた。
円弧状スリーブを配設せずに、2つの環流管ともにAl2O3−MgO系キャスタブルを流し込んで管路を形成した以外は実施例1と同様にして、下部構造を完成させた。得られた下部構造を備えたRH式真空脱ガス装置を使って、溶鋼の二次精錬で実機操業したところ、350チャージのところで両方の環流管ともに股部付近で管路に複数の亀裂が確認され、なかでも、2つの管路の中心点を結んだ仮想線分Lを挟んで両方向におよそ45°の中心角度を有したところには比較的大きな亀裂が入ったことから、操業を中止した。
内径φ700mm×外径φ1090mm×高さ1040mmの円筒形の成形品を縦方向に分割せずに、円筒形スリーブのままで管路を形成するようにした。すなわち、上記円筒形スリーブの背面に厚さ2mmで塩基性のモルタルを塗布し(膨張代)、鉄皮からなる外枠にそのまま配置して2つの環流管を形成した以外は実施例1と同様にして、下部構造を完成させた。
Claims (4)
- 溶融金属の通過する管路を有した環流管を2つ備えた真空脱ガス装置の下部構造であって、
前記各環流管は、環流管本体と横断面が90°以上180°以下の中心角度を有した円弧状のスリーブとを備えると共に、これらが互いに相補的な形状を有して環流管本体の一部に円弧状スリーブが嵌め合わされ、環流管本体の内壁面と円弧状スリーブの内壁面とによって管路を形成しており、かつ、
2つの環流管の横断面において、一方の環流管P1の管路の中心点O1と他方の環流管P2の管路の中心点O2とを結んで仮想線分Lとしたとき、環流管P1に配設された円弧状スリーブS1の周方向における両方の端部は、いずれも仮想線分Lを基準にして中心点O1における角度が45°以上となる位置に存在すると共に、環流管P2に配設された円弧状スリーブS2の周方向における両方の端部は、いずれも仮想線分Lを基準にして中心点O2における角度が45°以上となる位置に存在することを特徴とする、真空脱ガス装置の下部構造。 - 前記環流管本体との間に膨張吸収材を介在させて円弧状スリーブが嵌め合わされている、請求項1に記載の真空脱ガス装置の下部構造。
- 前記円弧状スリーブが少なくとも厚さ70mmを有する、請求項1又は2に記載の真空脱ガス装置の下部構造。
- 前記円弧状スリーブが静水圧加圧成形によって得られたものである、請求項1〜3のいずれかに記載の真空脱ガス装置の下部構造。
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