JPS58500667A - 投入カプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 投入カプセル 本発明は銑鉄、鋳鉄（こ、あるいは脱硫のためおよび／または球状黒鉛鋳鉄、コ ンパクト化された黒鉛を有する鋳鉄（すなわちバーミキュラ黒鉛鋳鉄）、または マグネシウム処理可鍛鋳鉄を製造するための処理容器に挿入された鋳鋼の湯に揮 発性添加剤、とくに純マグネシウムを導入するための投入カプセルに関する。

球状黒鉛鋳鉄、あるいはコンパクト化された黒鉛鋳鉄、またはマグネシウム処理 可鍛鋳鉄を製造すると同様に銑鉄、鋼または鋳鉄を脱硫するために純マグネシウ ムを用いることが知られている。金属で補強したあるいは補強しないセラミック 材料で造った種々の投入装置を用いた既知の方法を使用することにより純マグネ シウムを導入している。

現存の投入装置のほとんどは、取扱いが非常に難しく、非常に高価であり、ある いは十分に効果的かつ再製することはできず、あるいは他の欠点を有している。

ドイツ国特許第２２０８９６０号のマグネシウムを溶湯に導入する投入カプセル は高価で設計が複雑である。

この配置はカプセルから脱離する蒸気の運動エネルギーに起因する攪拌作用を十 分利用していないことを示している。

本発明の目的は、純、マグネシウムの様に溶湯と発生した蒸気との最適な混合を 可能にすると共に、その結果最大の再現性効率を達成するための揮発性添加剤を 導入するための投入カプセルを造ることである。更に、他の目的は制限された蒸 発により生ずるカプセル内の圧力変動と、この変動による脱離する蒸気の圧力変 動を大幅に減少する投入カプセルを造ることである。そしてカプセルは設計、製 造および取扱いが簡単で必要に応じ数回、あるいは１回だけ使用できるものであ る。

−この目的は、作動位置において、カプセル壁の下！３分の１に少なくとも１個 の開孔と、上部３分の２に少なくとも１個の開孔とを具備するカプセルにより達 成される。これ、により、カプセル壁下部３分の１の開孔の全面積Ｑｕはカプセ ル壁上部８分の２の開孔の全面積ＱＯに等しいかまたは小さい。

上部と下部との開孔の面積比印〉２が適切であるこＱｕ　− とがわかった。

カプセルは上部が溶湯より突出する保持及び充填用管を具えると共に、カプセル 入口部に挿入可能な気密シールを具えるのが特に有利である。

溶湯から突出する充填用管の端部の方向にカプセル入口から離間して気密シール を配置しカプセルの容積を増大するのも良い。従属クレームからは他の長所が導 かれる。

以下、実施例により本発明を説明する。

通常の処理用取鍋、例えばセラミック材料で裏打ちした移送用取鍋に鋳鉄、銑鉄 又は溶融鋳鋼を満たす。

本発明に基づく投入カプセルをあらかじめ設定した速度でこの溶湯に浸す。この カプセルＧこ保持充填用管を設ける。このカプセルを取鍋の容易に着脱可能なカ バーの開孔を通して溶湯内に投入する。尚、保持充填用管は限界係止部材を具備 する。また、保持用管に固着され容易に着脱可能なカバーを用いることも出来る 。

投入装置と処理用取鍋のカバーまたは、装置のカバーいずれかにより、あるいは カバーだけにより、上昇力、蒸発力そして反力の伝達を行うことができる。

カプセル内は例えば、塊状また液状の純マグネジ☆ムで満たされている。

カプセルの内外の形状は蒸気及び浴の流れ（こ関する流体力学的範躊に従って形 成する。

上述した範躊及び溶湯とマグネシウム蒸気との混合に起因する攪拌作用を最適に 利用するためカプセルは、処理容器の中心線に関し偏心した位置で溶湯に投入す るのが良い。処理容器内のカプセルの偏心位置および／またはカプセル壁に偏心 して配設した開孔を適当に幾何学的に構成することにより浴の回転及びこの回転 による攪拌作用並びＧこスラグの如き反応生成物の分離を持続させ、あるいは増 大させる。カプセル壁に設けた開孔を、位置に関しては少なく共２個のレベルに 配設すると共に、全面積におけると同様開孔の数を変化させる。カプセル壁の開 孔の数、寸法及び配置はカプセル内のマグネシウムの蒸発のプロセス及び蒸気と 溶湯との反応が最適になるよう（こ選択する。この様な操作の方式は制御された マグネシウムの蒸発と、この蒸発に基づく狭い範囲で制御された反応プロセスを 可能とする。

本発明によれば、カプセル下部８分の１の開孔の全面積Ｑｕはカプセル壁上部３ 分の２の開孔の全面積より小さい。開孔の数及び寸法そして開孔レベルの距離は 処理すべき溶湯の量、硫黄含有量並びに処理温度に依存する。

本カプセルに保護カバーを貫通して突出する保持充填用管を設ける。この管は一 部又はその全長に亘り管内部あるいは両側を耐火材料、好適にはセラミック材料 で裏打ちするのが良い。

保持充填用管の垂直軸線は垂直軸線に同一あるいは傾斜していても良い。駆動機 構の適当な配役は保持用および／または充填用管の回転および／または脈動運動 を可能とし、３個の異なった回転運動および／または１個の鉛直方向の脈動運動 を組合わすことができる。

投入カプセルの回転運動および／または脈動運動は溶湯処理の最大再現効率を生 ずるカプセル内で発生する蒸気と溶湯との最適な混合を引き起す。

処理容器壁に沿って下方Ｇこ突出すると共に、飛散鉄防護部材として使うさや状 のカラーを保護カバーに設ける。溶湯Ｇこより吸収されない蒸気あるいは溶湯に より生じた蒸気の放出口用の１個又は数個の開孔を保護カバーに設けることもで きる。操作の適切な安全のためカラーの長さは、カプセルを溶湯に投入する前に カラーの下端部が処理容器の上部端縁に重なるよう選択されなければならない。

上述したカバーの開孔を１個又は複数個の吸引管、例えば可撓性金属ホースに連 結することによりキャップ状のカバーを上述した蒸気及びその反応生成物を空気 （例えば酸化マグネシウム）と共に吸引するのに使用することも出来る。

気密シールにより充填用管をカプセル壁に接近させて固定すること、あるいは管 端部が処理容器から突出する方向にカプセル入口から離間して気密シールを配置 することによりカプセルの容積を増大することのどちらも可能である。これはマ グネシウムの制御された蒸発によりカプセル内に生じ得る大きな圧力変動を減少 させることが出来るので反応室内及び反応室に作用する力を減少させることがで きる。　′カプセルを使い捨てカプセルとして形成することができ、反応終了後 、カプセル支持装置から一部または完全にはずして溶湯から分解された状態又は ユニットとして分離させる。

カプセルを２個又は２個以上の部品で造ることも出来る。２個の部品の実施例は マグネシウム充填後ハンドルを設けたカバ一部分に例えば１個のねじで取付けら れたコンテナ部分より成る。この場合、充填管を必要とせず上記のハンドルで置 き換え変える。

カプセルを好適には偏心した位置、例えば容器底部を貫通するボルトあるいは保 持充填用管、またはハンドルにより処理容器の底部に固定することも出来、以後 は溶湯を注ぐことにより覆われる。これはカプセルを回転し脈動させずに注ぐこ とにより覆う間にも、注入流れの運動エネルギーによりカプセルにより生ず攪拌 作用が増大される結果になり、従って処理の最大効率及び再現効率を達成する。

例えばカプセル壁の開孔を通じカプセルを液状マグネシウムで満たし、マグネシ ウム硬化後溶湯内にカプセルを投入した場合、塊のマグネシウムの場合よりカプ セル内で硬化したマグネシウム片の塊と表面との間で一層好ましい速度に起因す るおだやかな反応課程を観察することができる。更にマグネシウム重量の一層正 確な調整を行うことができ、保持充填装置を必要としない。

カプセルの壁の骨組支持用の普通の耐熱材料あるいは耐熱材料を組合わせた材料 、又は金属の補強材で補強又は補強しない材料、更には他の材料又は組合わせた 材料を設けることが出来る。従って補強は、ともかく現存する保持充填用管又は ハンドルと組合わせて行う。

上述したカプセルは可成可能な脱硫及び残留マグネシウム量の調整及び可成可能 なマグネシウムの高い回収を達成するばかりでなく、既知の投入装置に比べ、本 発明処理装置は取扱いがより簡単で操作性をより適合させることが可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　脱硫のためおよび／または球状黒鉛鋳鉄、コンパクト化された黒鉛を有す る鋳鉄またはマグネシウム処理可鍛鋳鉄の生産のため、処理容器内に装入された 銑鉄、鋳鉄又は鋳鋼の湯に純マグネシウムのような蒸発し得る添加物を導入する 投入カプセルにおいて、作動位置にある前記投入カプセルの壁の下部３分の１の 区域に少なくとも１個の開口と、上部３分の２の区域に少なくとも１個の開口と を設け、前記投入カプセルの前記壁の前記下部３分の１の区域の前記開口の全断 面積Ｑｕが前記投入カプセルの前記壁の前記上部３分の２の区域の前記開口の全 断面積ＱＯに等しいかまたは小さくなるよう構成した投入カプセル。 ２、　前記上部３分の２の区域の前記開口の全断面積と前記下部３分の１の区域 の前記開口の全断面積との比史が少なくとも２、特許請求の範囲第１項に記載ｕ の投入カプセル。 ３、　前記投入カプセルに保持充填用管を設け、この保持充填用管の上部を前記 湯の外に突出すると共に、前記投入カプセルの内部の気密シールを形成する挿入 し得るパツキン固体物により前記保持充填用管の１部を前記カプセルの入口に取 付けた請求の範囲第１項又は第２項に記載の投入カプセル。 ４　反応室の容積を増大するため前記保持充填用管の端部の方向に前記投入カプ セルの前記入口から離して前記気密シールを設置した請求の範囲第８項に記載の 投入カプセル。 ５、　前記保持充填用管の全長の一部またはその全長に、外側または内側に、ま たは外側と内側とに耐火ライニングを設けるか、内部補強材を有するセラミック 材料で前記保持充填用管を構成した請求の範囲第３項又は第４項に記載の投入カ プセル。 ６、　マグネシウムを装入後、２個又はそれ以上の部片で前記投入カプセルを組 立てることができるようにした請求の範囲第１〜５項のいずれか１つに記載の投 入カプセル。 ７、　前記投入カプセルを使い捨てのカプセルとし、蒸発が完了した後このカプ セルを部分的に又は完全に解離し、分解された状態゛又はユニツ、トとして湯か ら分離するよう構成した請求の範囲第１〜６項のいずれか１つに記載の投入カプ セル。 ８　前記投入カプセルを水平断面または垂直断面で楕円形にした請求の範囲第１ 〜７項のいずれか１つに記載の投入カプセル。 ９　前記投入カプセルを回転対称に構成した場合、前記投入カプセルの前記開口 を不規則に配置するが、−側のみに配置した請求の範囲第１〜８項のいずれか１ つに記載の投入カプセル。 ＩＯ０特定の前記開口の断面を１ｃｍ２と１００ｃｍ２との間Ｏこ変化させた請 求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の投入カプセル。 １１、前記開口の全断面積ＱＯ＋　Ｑｕを２ｃｍ”と３００Ｃ−との間に変化さ せた請求の範囲第１−１０項のいずれか（こ記載の投入カプセル。 １２、垂直軸線Ｇこ関し回転運動および／または脈動運動を行なわせるに適する 保持充填用装置を前記投入カプセルに設け、揮発添加物を湯に導入するため請求 の範囲第１〜１１項に記載の投入カプセルの使用。 １３　複数個の前記保持充填用装置が２個の異なる垂直軸線を有する請求の範囲 第１２項に記載の投入カプセルの使用。 ■４．複数個の前記保持充填用装置の垂直軸線に関する前記回転運動及び脈動運 動を同時に行なう請求の範囲第１２項または第１３項Ｏこ記載の投入カプセルの 使用。 １５、前記開口を通じて前記投入カプセルに液体マグネシウムを充填し、後にこ の液体マグネシウムを凝固させる請求の範囲第１−１１項に記載の投入カプセル の製造方法。