JPS5871343A - 溶融金属容器に設けるガス吹込み用ノズル - Google Patents
溶融金属容器に設けるガス吹込み用ノズルInfo
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- JPS5871343A JPS5871343A JP56169465A JP16946581A JPS5871343A JP S5871343 A JPS5871343 A JP S5871343A JP 56169465 A JP56169465 A JP 56169465A JP 16946581 A JP16946581 A JP 16946581A JP S5871343 A JPS5871343 A JP S5871343A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、各種精錬炉或は取鍋等の金属容湯容器の底部
乃至側壁に設けるガス吹込みノズｗＫ関するものである
。 金属＃湯を１Ｍ錬、保温、貯蔵、運搬尋の目的で収納す
る容器としては櫨々のタイプのものがあ〉１例えば精練
炉としてはＬＤ転炉の他、ＬＰ炉。 ＷＡＤ炉、ＡＯＤ炉、ＡＳＥＡ−８ＫＦ炉、ＲＨ真空−
装置及びＤＩ真空装置等が知られておシ、精錬炉以外の
容器としては取鍋、混銑炉、混銑車等が知られている。 これらの容器は、常に、或は時として攪拌を行なう必要
の生じることがあシ、これ壕で槁々の機械攪拌方式やガ
ス攪拌方式を採用しているが、木発閑者等は特ＫＬＤ転
炉による酸素の上吹きと不活性ガスの底吹きの複合吹錬
を中心１８騙ＫＭいてガス攪拌を検討し、一定の成果に
剃達した。即ちＬＤ転炉における不活性ガスの底吹きに
虐したガス吹込みノズＶの構成について研究した結果、
吹込みガス流量を広い範囲に亘って自由に設定・変更す
ることが可能であると共に、ノズル自体及びノズル周辺
耐火物の損耗を大幅に抑制することができる様なノズル
の構成を定めるに至り、ｉ！に研究の結果、１紀ノズル
はＬＤ転炉以外の各櫨溶湯容器に対して汎用性を有する
ことが確認された。以下ＬＤ転炉の場合を中心にして研
究の経過並びに適用例等を説明してｋ（が、前に述べた
釦く、本発明のノズルは広い一応性を有するものであ〉
、夫々の用途に即し九設計ｆＩ！を加えることは轟然に
許され、前・後記の主ＶＫ反しない限り本発明の技術的
範囲に包含される。 溶銑の純酸素吹錬を行なう為に設計される転炉には、純
酸素上吹き型と純酸素底吹′ｅ！勢の２方式があｐ１夫
々長い歴史を有しているが、従来は上吹きＩ３！が主流
を占めていた。しかし近年底吹き型転炉の普及が進み、
炉底から吹込まれるガスの上昇流を利用した攪拌効果が
注目されている。即ち吹込みガスの上昇に伴なう溶鋼と
スラグの攪拌が活発に行なわれる結果、冶金反応は純酸
素上吹き型に比べて格＃９に改善されるということが明
らかになシつつある。その為上吹き型を全て下吹き型へ
移行させようという動きもあるが、本発四者尋は上吹き
ＷＣ）利点、例えば吹錬Ｏ融通性を保持しつつ底吹き型
の長所を取り入れようと考え、上吹０ＩＩ発Ｋｍｌｌｌ
１組んでお〉、上・下吹き転炉の研究を進めている。 上・下吹き転炉の研究を推進するに当っては、口）金送
酸愈の数〜数十バー七ントを炉底から吹き込む方式と。 （！１比較的少流量の不活性ガス（例えば吹錬ｌトン当
り０．Ｏ１〜０．２ＮｍＺ分）を炉底から吹き込み、酸
素は全て上吹きで行なう方式 ０２通）が考えられ、製鉄所の事情に応じて最適の方式
を採用する。しかし本発明者尋の研究によると、偶えは
高炭素鋼の場合はｆｉｌ Ｋ示す不活性ガス底吹き方式
の方が有利であることを知った。即ち伽底吹き吹みによ
る攪拌力の向上は、一般に次の様な効果をもたらすこと
が分っている。 囚綱浴の成分及び１７ｉｉｌｆｆが炉内全域に亘って均
一化され、吹止め時の成分適中率が向上する。 （６）腕脚反応に消費される酸素効率が向上し、吹Ｍ＃
雪原単位が改善される。 （Ｑ吹止め段階におけるスラグ中のＴ−Ｆｅ４が減少し
、綱の歩留りが向上する。 （２）吹止め段階における鋼中の
乃至側壁に設けるガス吹込みノズｗＫ関するものである
。 金属＃湯を１Ｍ錬、保温、貯蔵、運搬尋の目的で収納す
る容器としては櫨々のタイプのものがあ〉１例えば精練
炉としてはＬＤ転炉の他、ＬＰ炉。 ＷＡＤ炉、ＡＯＤ炉、ＡＳＥＡ−８ＫＦ炉、ＲＨ真空−
装置及びＤＩ真空装置等が知られておシ、精錬炉以外の
容器としては取鍋、混銑炉、混銑車等が知られている。 これらの容器は、常に、或は時として攪拌を行なう必要
の生じることがあシ、これ壕で槁々の機械攪拌方式やガ
ス攪拌方式を採用しているが、木発閑者等は特ＫＬＤ転
炉による酸素の上吹きと不活性ガスの底吹きの複合吹錬
を中心１８騙ＫＭいてガス攪拌を検討し、一定の成果に
剃達した。即ちＬＤ転炉における不活性ガスの底吹きに
虐したガス吹込みノズＶの構成について研究した結果、
吹込みガス流量を広い範囲に亘って自由に設定・変更す
ることが可能であると共に、ノズル自体及びノズル周辺
耐火物の損耗を大幅に抑制することができる様なノズル
の構成を定めるに至り、ｉ！に研究の結果、１紀ノズル
はＬＤ転炉以外の各櫨溶湯容器に対して汎用性を有する
ことが確認された。以下ＬＤ転炉の場合を中心にして研
究の経過並びに適用例等を説明してｋ（が、前に述べた
釦く、本発明のノズルは広い一応性を有するものであ〉
、夫々の用途に即し九設計ｆＩ！を加えることは轟然に
許され、前・後記の主ＶＫ反しない限り本発明の技術的
範囲に包含される。 溶銑の純酸素吹錬を行なう為に設計される転炉には、純
酸素上吹き型と純酸素底吹′ｅ！勢の２方式があｐ１夫
々長い歴史を有しているが、従来は上吹きＩ３！が主流
を占めていた。しかし近年底吹き型転炉の普及が進み、
炉底から吹込まれるガスの上昇流を利用した攪拌効果が
注目されている。即ち吹込みガスの上昇に伴なう溶鋼と
スラグの攪拌が活発に行なわれる結果、冶金反応は純酸
素上吹き型に比べて格＃９に改善されるということが明
らかになシつつある。その為上吹き型を全て下吹き型へ
移行させようという動きもあるが、本発四者尋は上吹き
ＷＣ）利点、例えば吹錬Ｏ融通性を保持しつつ底吹き型
の長所を取り入れようと考え、上吹０ＩＩ発Ｋｍｌｌｌ
１組んでお〉、上・下吹き転炉の研究を進めている。 上・下吹き転炉の研究を推進するに当っては、口）金送
酸愈の数〜数十バー七ントを炉底から吹き込む方式と。 （！１比較的少流量の不活性ガス（例えば吹錬ｌトン当
り０．Ｏ１〜０．２ＮｍＺ分）を炉底から吹き込み、酸
素は全て上吹きで行なう方式 ０２通）が考えられ、製鉄所の事情に応じて最適の方式
を採用する。しかし本発明者尋の研究によると、偶えは
高炭素鋼の場合はｆｉｌ Ｋ示す不活性ガス底吹き方式
の方が有利であることを知った。即ち伽底吹き吹みによ
る攪拌力の向上は、一般に次の様な効果をもたらすこと
が分っている。 囚綱浴の成分及び１７ｉｉｌｆｆが炉内全域に亘って均
一化され、吹止め時の成分適中率が向上する。 （６）腕脚反応に消費される酸素効率が向上し、吹Ｍ＃
雪原単位が改善される。 （Ｑ吹止め段階におけるスラグ中のＴ−Ｆｅ４が減少し
、綱の歩留りが向上する。 （２）吹止め段階における鋼中の
〔０〕が減少し。
他方鋼中の（Ｍ ｎ ）は高くなる。従って数分＃ｌ整
用のＡｌ１”Ｆｅ−Ｍｎの添加社を削減することができ
る。 （ト）スラグの脱燐能が向上するので、焼石威等の副原
＠組位をその分だけ節減することができる。 と仁ろで上記の冶金反応改善効果は炉底からの吹き込み
ガス量によって左右されるが、著しい改善効果が認めら
れるのは大略０．ＯＦ＋Ｎｍ／分・溶ｍｌ）ン程度まで
であシ、これ以上の流量を吹き込んでも改善効果のｍｓ
な向上は認められない。 むしろ吹止め（Ｃ〕が０．６０慢以上の高炭素鋼の場合
には、吹止め時のスラグ中Ｔ−Ｆｅが着しく減少し、吹
ｗ脱燐能の低下という間軸が生じる。 そこで吹錬脱燐能に悪影響を与えない底吹き条件を探求
し、広範な１５ｖ＆ｌｔを繰ｐ返し行なった結果。 高炭素鋼を溶製する場合は、おおよ−ｔＯ，ｌＮｍ３／
分・／１１７Ｉ４１）ン以下の流量に抑制しておけば、
上記の問題無しに底吹きの利益だけ享受できるというこ
とが分った。 他方転炉底吹き用のガスノズＶとしては、（Ｉ）単に管
状であるノズルとＱＤ２重同心管状のノズルが知られて
いる。前者は専ら不活性ガス吹込み用であ〉、後者は純
＃案を内管から、保護乃至冷却用ガスを外管から吹き込
む為のノズルであるが、これらのノズルを用いて不活性
ガスを吹込む場合には、次に述べる様な欠陥がある。 即ち第１図は皐−管状ノズルｌ取付部の要部断ｉ１図で
あるが、炉底耐大物２近傍の溶鋼５は、吹込まれて（る
ガスによる１次的冷却作用を受けて一部ｆＪＸ固化し、
８で示す様なマツシュルー人（地金の塊り）を形成する
。そしてマツＶユルーム８内には細いガス抜き道４が形
成され、吹込みガスはとＯ道４を通って溶鋼す中に噴出
し、気泡６となって上昇していく。ところが、このマツ
Ｖユルーム８０状ｕ舶何によってはガス抜き道４が十分
に形成されず、かなシのＭｆｆで閉塞を生じることがあ
って、ガスの安定吹込みが連敗されないという事ｇに至
る。これを避ける為には、溶鋼の靜圧に−よるが単−管
杖ノズＡ／の場合は、ノｘｓｙ１ｚ圧を例えばｌＯｋｇ
／ｃｓＥａ以上にも高めなければならず、他方吹込みガ
ス量を前述の０．１ Ｎｍ３／分・溶鋼１トン以下に保
持しようとすればノズＡ／ｌの口径を小さなものにする
必要がある。これらの絢爵求を＃足するには、広範に亘
る流量制御をＷ施する場合、１０ ｋｇ、４−以上の安
定吹込みが可能な圧力範囲内で使用することが必要とな
り、極めて高圧の吹込み設備が必要となるなど制約が加
えられる。 しかも、従来のノズ〜ではこ０＠な問題に加えて溶鋼内
に噴射されたガスジェットの挙動特に噴射ＩＩ後の下向
流による底た九き（パックアタック）が大きく、ノズル
周囲の耐火物を著しく損耗するという決定的な問題があ
る。 他方吹込みガスを２重１類以上とし、精練用の酸素ガス
と冷却用のガス（例えばＣ” Ｈ２ｎ−ｆ−２ガスやＡ
ｒガス等）を同時に底吹きする方法が知られている。こ
の場合に用いられるのは２型開ｌＬ）ｗａ’ノズル（＃
！２図参照）であって、内情の管から酸素ガスを吹込む
と共に、外１＃Ｊの管から冷却用のガスを吹込む様な場
合において特に好適であるとされて＾る。しかしながら
このような２重同心管状ノズルにおいても内管からのガ
ス流の影曽が大きく、ときとして吹込みが不女定な状１
１に陥る現象が生じ、特に比較的少量のガス吹込みを行
なう場合や広い範囲にわたってガス流量を制御し丸い場
合には不適当であり、これらのことは例えばＷ、８゜４
（２）に示す実験結果にも表われている。 即ち両図は２璽同心管杖ノズルを転炉の炉底部に据え、
内管が酸素ガス、外管が冷逓用のｃｎＨ２叶２ガスを吹
込んだ場合における流量開動状■を示すグラフであシ、
ノズＪＬ［近傍の配管＃ｌｃシけるガス吹込圧を検出し
たものである。第８図では大きな流量変動は観察されな
いが、内管の＃素ガス流量をに１／２ Ｋした第４図を
みると、内管圧力（Ｉｐ）及び外管圧力（Ｏｐ）共に極
めて大きな変動を見せておシネ安定な吹込みになってい
ることが分かる。以上のように２盲同心管状ノＸＶを用
いて４、碌お十分な解決には至ってぃなり。 そこで本発閑者尋は２電同心管状ノズルにＡｉｋ足せず
、新しい５１ａｏノズルを１ｌｌｉ伶すぺ（検討を行な
ったが、該検討に当っては、吹込み流量を広範囲に■っ
て安定に制御することが可能であると共に、上述のパッ
クアタック現象が鳴像である薯なノズＶの開発をめざし
た。 オず装醍の女全確保が基ＸＩ＃鯖であると考え、従来の
単一管状ノズｌ＆／（ｔｓ１図）と２璽同心管杖ノズル
（第１！図）を用い、水モダ１４／試験によってパック
アタックの伏況を比較検討した。第６図はその結果を一
括して示すもので、横軸に示すガス吹込圧力は％朧−管
状の場合は総圧力を示し、又２重同心管状の場合は、外
管と内管の開の珈ａ′膝間からの吹込圧力を示す。冑後
者の場合′は内管からのガス吹込圧力を！動させて検討
を行なっておシ、内νからの吹込圧力は同図の右上に一
括して表わした。崗内管がｒｏｋｇ／ｃ＊ ＧＪである
場合とは、内管の内部を１４物で閉基した場合を示す。 第６図によると、箪−管状ノズルの場合はパックアタツ
タ回数が極めて多かったが、°２重同心管吠ノズＶでは
一普に減少している。又後者の場合は外管からＯ吹込圧
が９ ｋ ｇ ／／ｆｆ１２Ｇｆ：越えるとパックアタ
ック現象ははｎ完全に消賦しており、又内管からＯ吹込
圧を少な（すればそれに呼応してパックアタック現象か
減少し、内管を閉孤して前述の環吠隙間からの吹込みだ
けにしたときに最良の結果が得られた。 □ この様なところから、２重量ＬＬ）ｗ状ノズＶを用いる
場合には、外管からの吹込圧力を設備許容範囲の最大圧
力値に固定し、吹込ガスの総量制御は専ばら内管側にお
ける吹込量のコントローＶによって行なうという指標を
得た。第６図はこの様な考えに基づいて２菫同０９＃吠
ノズルを用いた場合の流量制御例を示すグラフであるが
、例えば外管に訃ける圧カー流ｉ１曲締（１）におりて
、外管吹込圧力を１＆備仕様上限の１０ｋｇんＧに固定
（流量は約２．７ Ｎｍ ／＊）ｔ、、下吹ガスの総流
量を８０〜８．ＯＮｍＺ分の範囲に亘って制御しようと
すれば、内管吹込圧力は約１．７〜７．８にシーＧの範
囲でコントロー々しなければならないことが分かる。同
この場合において下吹ガスの総流量を８．ＯＮ ｍ ’
７分以下と設定しつつ、だに外管の高圧吹込みを行な
おうとすれば、円管Ｏ吹込圧との差が大きくなってバッ
クアタックの減少という面では好ましい効果を発揮する
が、総流量制御範囲その吃のが挾くなるので、転炉操業
の融通性が低下してくる。この様な条件を考慮し、バッ
クアタックによる損耗を可及的に抑制するという基本的
要請を満足しつつ流量制御範囲を広く確保し得る様な操
業を検討したが、上記以外に、地金閉塞に基づくと考え
られる内管流量の不安定性という問題もあシ、２型開心
管杖ノズルについては実用性が少ないとの結論に＠達し
た。 これに対し前記第５図は、内管かもの吹込流量を零にす
ればバックアタック現象を極限いっばい壇で軽減できる
ことを示唆しておシ、又＠６１１１Ｊの結果は、外管か
らの吹込圧力の変動に対する吹込流量の変動中が小さい
こと、換言すれば、外管からＯ吹込流量は比較的広い圧
力範囲において安定しえ値を示し、吹込圧力制御範囲が
広いことを示唆している。本発鴫者尋はこれらの点に智
目し、種々検討した結果、第７図に示す様な場吠吹込口
を有するノズルＫｌ！到し、先に特許８顧した（特−昭
轟轟−１８１１０１）。 第７図は代表例を示す断面図で、ノズル本体は内管７０
内部Ｋ１１Ｆｔ火材９を充填した芯体１８とその外側に
１１Ｎ当な隙間をおいて同心状に３瞳した外管８とでＪ
ＩＩ［する。外管゛８の下方には膨出部ぎを１１［Ｌ、
その一部に吹込みガス導入ａｉｏを開口すると共に、膨
出部８′よりやや上方にはフランが１１を一体的に突殺
し、鉄皮１２に固定する。従ってガス導入部１０から矢
印ＡＫ沿って導入した不活性ガスは、膨出部８′を矢印
Ｂの様に上昇し、ＷＫ内管７と外管８のｒｌａＫ形成さ
れるリング状吐出流絡１８ｔＰ通して放出されるが１本
発明のノズルにおいても上記と同様のマツシュルー五Ｂ
が形成されるので、不活性ガスはガス抜き道４を通って
溶鋼６内に放出され、小さな気泡６となって溶鋼島内を
浮上する。陶吹込圧力を溶鋼静圧近傍迄低下させてもノ
ズル内に地金がさし込んで閉塞を招く恐れはない。 この様なノズＪＬ／にお込て耐火材９の充填を省略し九
従来の２重管（第２図）とすると、太い口径の内管７か
ら放出される気泡は当然に大きいものとなって、放出後
に前述の様なバックアタックを生じた場合の耐火物に対
する機械的影譬は甚大であシ、既述の釦〈耐大物の損耗
を大幅に九進させるという欠陥がある。これに対し、耐
火材９の充ＪｊｌＫよって内管７を閉塞し、外管８との
ギャツ、デによって形成するリング杖吐呂部１８のみか
らガスを吹き込むと、気泡は概して小さｉ４のとなル、
たとえバックアタック現象が発生しても、それによって
耐火物の損耗が促進されるという程のことは無い。 同第７図の例では２菖環状管ノズルの桝命として中＃Ｌ
）邪に耐火材を充填した−のを承したが、中心部を丸棒
とした栖命のノズルであって４良い。 一方、革発閑のノズルを使用した場合の、別の大きな効
果は従来のノズＶと比べもＯＫならないほどの広範囲に
亘って流量制御が可能なことであ〉、第８図に＆づいて
親綱する。 第ｇｔｇ社第７図に示した環状管ノズルを使用する場合
の流量制御例を示すグラフであるが、約６．２〜１６．
４ｋｇ／ｉ票２Ｇの広い範囲内での吹込圧力制＠によっ
て８．０〜８．ＯＮｍ３７分の安定し大流量制御を行な
うことが可能であった。従って吹込圧力を高圧１１１に
シフトすることが容易であや、第５ｖＩＪからも明らか
な様にバックアタック現象を実質的に防止することが可
能となつ九。 環吠管ノズｋを坩いたときの流電＠御範囲がこのＪｔｌ
Ｋ広範囲に亘ることの理由については、第７図に示した
様なマツシュルーム８内のガス抜き道４が極めて細くな
９、それがボーラスデリグ的な役割を果すと共に、ノズ
ルの吐出圧が裏型る為と考えられる。いずれにしても当
ノズルを使用する場合１例えば高炭素鋼の＃製には、概
略０．０５Ｎｘｎ ’ ７分・トンのガス吹込みを行な
い、一方低炭雪鋼を＊＊＊する場合には当プロセスによ
る改善効果を最大限に発揮するため、０．１〜０． ｌ
６重ｍ３／分・トンという可能な＠シの最大ｆｌを吹
込すことが可能になる。 この様な流量制御可能範囲はノズル設計によって異なる
が、例えば芯体の内管外径が１５．５鱈φで、外管との
隙間が１．８ ｍのノズルを２木使用しノズル背圧で示
される吹込み圧を約６．５〜１８．０１ｃ ｇ／ａ！’
まで制御した場合にはノズνの長さによっても異なるが
、概略０．０２〜０．０５７ Ｎｍ ７分・トンマで安
定な吹込みができる。ｔ−ｉ内管外径が８０ｓａ＋φで
隙間が１．８ｍのノズルを用いた場合には、同一吹込条
件で約０．０２〜０．０９８ Ｎｍ ７分・トンの範囲
で安定吹込みが可能である。この様に本発明ノズルを使
用した場合には最小流量と最大流ｌの比は、容易に８〜
５倍の数値迄達故可能であり、従来のノズルではせいぜ
いＩＪ〜２．０倍程度であったことを考えると、−動的
成果と言うことができる。 以上述べえＩＩＩＫ％環伏吐出環管吐出口本発明ノズＶ
を用いえ場合には、流量制ｍ＠−が広くなると共に１羽
口近傍の耐火物寄合が長くなるという傾向が明らかにな
った。しかしその後見に研究を＊実験を進めたところ、
般社如何によっては、却ってガス流の吹戻しによるバッ
クアタック現象が増加する場合も６つ九ので、もつとも
好ましいノズＡ／設計を確立すべく検討を行ない、本発
明の完成に到達した。 即ち本発明ノズルは、芯体と外管の間隙をｔ。 芯体Ｏ径をｄ、外管の外径をＤとしたとき、０．０２≦
−ｊ５−＜０．０８ 櫨 ０．１ ≦−５−＜０．４ ｔ ｄ ’ｉ５’−−”’＝＋０．１９ ｏ４条件を一足するＩｉ１に構成した点に要旨を有する
ものである。 上述の様な環状管ノズルを設計するに当っては、噴出湯
の圧力と１等エントロピー変化後の状酢で音速となる様
なノズル諸元及び供給圧力を考纏する必要がある。しか
るにノズル内を上昇する吹込みガλ社、通常ノズル出口
に至って急速に早くな）音速に達する。そしてこの時の
Ｍ擦圧力損失が大きい場合は過膨＠流れＫよシ、流れに
剥離又は疎密波が発生し不安定になる。一方ノズルの流
量係数（換冒すれば流れの攪拌係数）はノズル出口の開
口角度によって変化することが知られ、第７図に示した
様なストレートノズルの場合ｕ ｉｌＪ Ｉｉ ７５で
あるとされている。このことから、上記ノズルにおける
安定吹込みｆｉｆｆの下限は音速の約７５チ程度である
と考えられる。 他方環蚊管ノズルを使用する場合において吹込み流量を
増大させようとすれば、ノズル外径りや関Ｈｔを大きく
することが望まれるが、特に間隙ｔが大きくなるにつれ
てノズル内の摩擦損失は少なくなるので、流量特性から
見て、音速点の吹込み圧力が低下するものと思われる。 従って同一流量のガスを流す場合でも、ノズ、ル外径り
と閲Ｈｔ、更にはノズル外径りと芯体伜（」の聞には夫
々密接な関係があると考え、ノズルの各諸元と耐火物の
溶損量の関係を求めると第９図に示す様な結果が得られ
た。第９図における一点蛸締の曲線はｌ孔当シ（１００
８Ｎｍ／分・溶剛トンＯガスを吹込む場合の亜音速繰（
音速の７６９６）で、賽−〇曲−はｌ孔邑シＬ ００６
Ｎｍ３／分・溶鋼トンＯガスを吹込む場合の亜音迩纏
（同上）であるが、ノズル周辺耐火物の＃ｉｌ損程度は
、白丸印（０−４ｗｘ／チャージ以下）、半島丸印（０
−４〜０．６■／チャージ）及び黒丸印（０，６ｗｘ／
チャージ以上）で表示した。本図によると、ノズル出口
におけるＭ會速域吹込みを確保する為には、 ｄ／ｌ）
が大きい側ではいを小さくし、ｄ ／Ｄが小い備ではｔ
／Ｄを大１！（する必要のあることが分かる。 そして第９図における溶損量の大小を目安にして、溶損
量の少ない領域を示したのが第１０図で６！り、ｄ／Ｄ
が０．４よル大きくなると、ノズルａΩにおけるガス流
の内部が真空状態とな）、わずかな外乱があっても該真
空部内へ溶鋼が流れ込み易く、パックアタック現象発生
のｍ率が高まって溶損量の増大が見られた。これに対し
ｄ／ｐが０１よ〉小さくなると、前配真空部の影響は少
なくなる＃、 ＊質的に第１ｒｍｏ總管に近くなるので
本発明から除外した。又ｔ ／ Ｄが０．０８より大き
くなると、本来のｍ軟管ノズＶの特性ｆＩＸｌｉＩれ２
重管ノズルに近似した様相を呈し、又ｔ／Ｄが０，０２
よシ小さくなると７１〜間！Ｉが極めて薄（なり加工面
において困ｌＩｌ零太き（なるので、いずれ４本発明よ
シ除外しえ。又前述した様に、亜音速域を確保すゐ為に
はｔ／ｌ）とｄ／ｐを反比例的に設計することが望まし
く、ｔｌｏ）−０，２５ｄ／Ｄ＋０．１９の領埴では溶
損量が増大するのでこの領域も除外した。こうして第１
０１１４１の斜線部を本発明の好適範囲と定めたが、こ
れＫよシ広い範囲に亘る吹流量制＠が可能になると共に
、ノズＶ近傍耐火物の溶損量を可及的に抑制することが
可能になった。 第１１図は１ｇ７図に示したノズルを２４０トン転炉の
底部に２個設瞳し、該ノズルのギャップ及びノズル背圧
を櫨々変動してノズル閉塞に対する影響をみたときの結
果を示すグラフで、図中の黒丸印は閉塞有シ、白丸印は
閉塞無しを夫々表わす。 崗白丸印は数百チャーＶの闇に亘って常に安定な吹き込
みができた場合である。直線Ｂ及び直ｌＩＣは黒丸印と
白丸印の境界を承すガイドラインであり、これらの直線
よシ高背圧１ｉｉ１ｊ３！は狭イヤツブ側を安定すイド
と考えて良い、又厘ｌａＡは炉内Ｓ鋼０靜圧に相当する
圧力があり、場合によってはこの近傍迄ノズル背圧を低
下させることもできるが。 このときは可及的速やかにノズル背圧を高めてガス流量
の確保を図る様にする方が良い。陶図中の−纏り線、Ａ
ｒガス吹込みノズルを別途約１２００鱈の長さにわたっ
て設けて吹込みを行なったときの、ノズル出口における
計算上の線速度が音速となる位曹を示すものであシ、曲
線Ｅはこれよシ２’ｇｒａｍＲ低圧側を示す。そして曲
線り若しくは少なくとも曲線Ｅよシ高圧匈で吹込みを行
なったときの、チャージ数と高さ方向のノズル損耗量と
の関係は１８１２図に示す通シであった。即ち２重管を
用いた場合における損耗′ｆＩｋが１チヤージ当シー、
０６■であったのに対し、第７図に示し九ノスＶでは１
チヤー ｖ当夛０．４６ｍであｐ、損耗量を約１にする
ことが可能である事を知った。 ＃＊１８図は上記実験
における各チャージ毎の吹錬スケジュールを示すチャー
トで、溶銑注入に先立って町を吹込んでおき、溶銑の注
入が完了して吹錬を開始するに当ってＡｒガスＫｆｌ’
した。これは吹錬中にＮ２が溶鋼中に溶解するのを防ぐ
ためである。 そして吹錬が終了した段階で梅びＮ！！の吹込みに戻し
ている。 ゛ 本発明は上記の如＜ｍ成されているので、各゛稙金属浴
場炉においてガス攪拌が必要である場合Ｋ、１炉の底部
乃至側壁に本発明Ｏノズｗｖｔｅｌｒすることによって
、絢−でしか屯安定なガス吹込みを継続して実施で龜る
。しか４パツクアタツクによる耐火物の損耗を極めて小
さく押えることができたので、炉体膏命の短縮を招くこ
とがなく、例えば転炉に適用する場合を考えると、上・
下吹き吹錬の実施に対する隘路を解消し得九功績は大き
い。
用のＡｌ１”Ｆｅ−Ｍｎの添加社を削減することができ
る。 （ト）スラグの脱燐能が向上するので、焼石威等の副原
＠組位をその分だけ節減することができる。 と仁ろで上記の冶金反応改善効果は炉底からの吹き込み
ガス量によって左右されるが、著しい改善効果が認めら
れるのは大略０．ＯＦ＋Ｎｍ／分・溶ｍｌ）ン程度まで
であシ、これ以上の流量を吹き込んでも改善効果のｍｓ
な向上は認められない。 むしろ吹止め（Ｃ〕が０．６０慢以上の高炭素鋼の場合
には、吹止め時のスラグ中Ｔ−Ｆｅが着しく減少し、吹
ｗ脱燐能の低下という間軸が生じる。 そこで吹錬脱燐能に悪影響を与えない底吹き条件を探求
し、広範な１５ｖ＆ｌｔを繰ｐ返し行なった結果。 高炭素鋼を溶製する場合は、おおよ−ｔＯ，ｌＮｍ３／
分・／１１７Ｉ４１）ン以下の流量に抑制しておけば、
上記の問題無しに底吹きの利益だけ享受できるというこ
とが分った。 他方転炉底吹き用のガスノズＶとしては、（Ｉ）単に管
状であるノズルとＱＤ２重同心管状のノズルが知られて
いる。前者は専ら不活性ガス吹込み用であ〉、後者は純
＃案を内管から、保護乃至冷却用ガスを外管から吹き込
む為のノズルであるが、これらのノズルを用いて不活性
ガスを吹込む場合には、次に述べる様な欠陥がある。 即ち第１図は皐−管状ノズルｌ取付部の要部断ｉ１図で
あるが、炉底耐大物２近傍の溶鋼５は、吹込まれて（る
ガスによる１次的冷却作用を受けて一部ｆＪＸ固化し、
８で示す様なマツシュルー人（地金の塊り）を形成する
。そしてマツＶユルーム８内には細いガス抜き道４が形
成され、吹込みガスはとＯ道４を通って溶鋼す中に噴出
し、気泡６となって上昇していく。ところが、このマツ
Ｖユルーム８０状ｕ舶何によってはガス抜き道４が十分
に形成されず、かなシのＭｆｆで閉塞を生じることがあ
って、ガスの安定吹込みが連敗されないという事ｇに至
る。これを避ける為には、溶鋼の靜圧に−よるが単−管
杖ノズＡ／の場合は、ノｘｓｙ１ｚ圧を例えばｌＯｋｇ
／ｃｓＥａ以上にも高めなければならず、他方吹込みガ
ス量を前述の０．１ Ｎｍ３／分・溶鋼１トン以下に保
持しようとすればノズＡ／ｌの口径を小さなものにする
必要がある。これらの絢爵求を＃足するには、広範に亘
る流量制御をＷ施する場合、１０ ｋｇ、４−以上の安
定吹込みが可能な圧力範囲内で使用することが必要とな
り、極めて高圧の吹込み設備が必要となるなど制約が加
えられる。 しかも、従来のノズ〜ではこ０＠な問題に加えて溶鋼内
に噴射されたガスジェットの挙動特に噴射ＩＩ後の下向
流による底た九き（パックアタック）が大きく、ノズル
周囲の耐火物を著しく損耗するという決定的な問題があ
る。 他方吹込みガスを２重１類以上とし、精練用の酸素ガス
と冷却用のガス（例えばＣ” Ｈ２ｎ−ｆ−２ガスやＡ
ｒガス等）を同時に底吹きする方法が知られている。こ
の場合に用いられるのは２型開ｌＬ）ｗａ’ノズル（＃
！２図参照）であって、内情の管から酸素ガスを吹込む
と共に、外１＃Ｊの管から冷却用のガスを吹込む様な場
合において特に好適であるとされて＾る。しかしながら
このような２重同心管状ノズルにおいても内管からのガ
ス流の影曽が大きく、ときとして吹込みが不女定な状１
１に陥る現象が生じ、特に比較的少量のガス吹込みを行
なう場合や広い範囲にわたってガス流量を制御し丸い場
合には不適当であり、これらのことは例えばＷ、８゜４
（２）に示す実験結果にも表われている。 即ち両図は２璽同心管杖ノズルを転炉の炉底部に据え、
内管が酸素ガス、外管が冷逓用のｃｎＨ２叶２ガスを吹
込んだ場合における流量開動状■を示すグラフであシ、
ノズＪＬ［近傍の配管＃ｌｃシけるガス吹込圧を検出し
たものである。第８図では大きな流量変動は観察されな
いが、内管の＃素ガス流量をに１／２ Ｋした第４図を
みると、内管圧力（Ｉｐ）及び外管圧力（Ｏｐ）共に極
めて大きな変動を見せておシネ安定な吹込みになってい
ることが分かる。以上のように２盲同心管状ノＸＶを用
いて４、碌お十分な解決には至ってぃなり。 そこで本発閑者尋は２電同心管状ノズルにＡｉｋ足せず
、新しい５１ａｏノズルを１ｌｌｉ伶すぺ（検討を行な
ったが、該検討に当っては、吹込み流量を広範囲に■っ
て安定に制御することが可能であると共に、上述のパッ
クアタック現象が鳴像である薯なノズＶの開発をめざし
た。 オず装醍の女全確保が基ＸＩ＃鯖であると考え、従来の
単一管状ノズｌ＆／（ｔｓ１図）と２璽同心管杖ノズル
（第１！図）を用い、水モダ１４／試験によってパック
アタックの伏況を比較検討した。第６図はその結果を一
括して示すもので、横軸に示すガス吹込圧力は％朧−管
状の場合は総圧力を示し、又２重同心管状の場合は、外
管と内管の開の珈ａ′膝間からの吹込圧力を示す。冑後
者の場合′は内管からのガス吹込圧力を！動させて検討
を行なっておシ、内νからの吹込圧力は同図の右上に一
括して表わした。崗内管がｒｏｋｇ／ｃ＊ ＧＪである
場合とは、内管の内部を１４物で閉基した場合を示す。 第６図によると、箪−管状ノズルの場合はパックアタツ
タ回数が極めて多かったが、°２重同心管吠ノズＶでは
一普に減少している。又後者の場合は外管からＯ吹込圧
が９ ｋ ｇ ／／ｆｆ１２Ｇｆ：越えるとパックアタ
ック現象ははｎ完全に消賦しており、又内管からＯ吹込
圧を少な（すればそれに呼応してパックアタック現象か
減少し、内管を閉孤して前述の環吠隙間からの吹込みだ
けにしたときに最良の結果が得られた。 □ この様なところから、２重量ＬＬ）ｗ状ノズＶを用いる
場合には、外管からの吹込圧力を設備許容範囲の最大圧
力値に固定し、吹込ガスの総量制御は専ばら内管側にお
ける吹込量のコントローＶによって行なうという指標を
得た。第６図はこの様な考えに基づいて２菫同０９＃吠
ノズルを用いた場合の流量制御例を示すグラフであるが
、例えば外管に訃ける圧カー流ｉ１曲締（１）におりて
、外管吹込圧力を１＆備仕様上限の１０ｋｇんＧに固定
（流量は約２．７ Ｎｍ ／＊）ｔ、、下吹ガスの総流
量を８０〜８．ＯＮｍＺ分の範囲に亘って制御しようと
すれば、内管吹込圧力は約１．７〜７．８にシーＧの範
囲でコントロー々しなければならないことが分かる。同
この場合において下吹ガスの総流量を８．ＯＮ ｍ ’
７分以下と設定しつつ、だに外管の高圧吹込みを行な
おうとすれば、円管Ｏ吹込圧との差が大きくなってバッ
クアタックの減少という面では好ましい効果を発揮する
が、総流量制御範囲その吃のが挾くなるので、転炉操業
の融通性が低下してくる。この様な条件を考慮し、バッ
クアタックによる損耗を可及的に抑制するという基本的
要請を満足しつつ流量制御範囲を広く確保し得る様な操
業を検討したが、上記以外に、地金閉塞に基づくと考え
られる内管流量の不安定性という問題もあシ、２型開心
管杖ノズルについては実用性が少ないとの結論に＠達し
た。 これに対し前記第５図は、内管かもの吹込流量を零にす
ればバックアタック現象を極限いっばい壇で軽減できる
ことを示唆しておシ、又＠６１１１Ｊの結果は、外管か
らの吹込圧力の変動に対する吹込流量の変動中が小さい
こと、換言すれば、外管からＯ吹込流量は比較的広い圧
力範囲において安定しえ値を示し、吹込圧力制御範囲が
広いことを示唆している。本発鴫者尋はこれらの点に智
目し、種々検討した結果、第７図に示す様な場吠吹込口
を有するノズルＫｌ！到し、先に特許８顧した（特−昭
轟轟−１８１１０１）。 第７図は代表例を示す断面図で、ノズル本体は内管７０
内部Ｋ１１Ｆｔ火材９を充填した芯体１８とその外側に
１１Ｎ当な隙間をおいて同心状に３瞳した外管８とでＪ
ＩＩ［する。外管゛８の下方には膨出部ぎを１１［Ｌ、
その一部に吹込みガス導入ａｉｏを開口すると共に、膨
出部８′よりやや上方にはフランが１１を一体的に突殺
し、鉄皮１２に固定する。従ってガス導入部１０から矢
印ＡＫ沿って導入した不活性ガスは、膨出部８′を矢印
Ｂの様に上昇し、ＷＫ内管７と外管８のｒｌａＫ形成さ
れるリング状吐出流絡１８ｔＰ通して放出されるが１本
発明のノズルにおいても上記と同様のマツシュルー五Ｂ
が形成されるので、不活性ガスはガス抜き道４を通って
溶鋼６内に放出され、小さな気泡６となって溶鋼島内を
浮上する。陶吹込圧力を溶鋼静圧近傍迄低下させてもノ
ズル内に地金がさし込んで閉塞を招く恐れはない。 この様なノズＪＬ／にお込て耐火材９の充填を省略し九
従来の２重管（第２図）とすると、太い口径の内管７か
ら放出される気泡は当然に大きいものとなって、放出後
に前述の様なバックアタックを生じた場合の耐火物に対
する機械的影譬は甚大であシ、既述の釦〈耐大物の損耗
を大幅に九進させるという欠陥がある。これに対し、耐
火材９の充ＪｊｌＫよって内管７を閉塞し、外管８との
ギャツ、デによって形成するリング杖吐呂部１８のみか
らガスを吹き込むと、気泡は概して小さｉ４のとなル、
たとえバックアタック現象が発生しても、それによって
耐火物の損耗が促進されるという程のことは無い。 同第７図の例では２菖環状管ノズルの桝命として中＃Ｌ
）邪に耐火材を充填した−のを承したが、中心部を丸棒
とした栖命のノズルであって４良い。 一方、革発閑のノズルを使用した場合の、別の大きな効
果は従来のノズＶと比べもＯＫならないほどの広範囲に
亘って流量制御が可能なことであ〉、第８図に＆づいて
親綱する。 第ｇｔｇ社第７図に示した環状管ノズルを使用する場合
の流量制御例を示すグラフであるが、約６．２〜１６．
４ｋｇ／ｉ票２Ｇの広い範囲内での吹込圧力制＠によっ
て８．０〜８．ＯＮｍ３７分の安定し大流量制御を行な
うことが可能であった。従って吹込圧力を高圧１１１に
シフトすることが容易であや、第５ｖＩＪからも明らか
な様にバックアタック現象を実質的に防止することが可
能となつ九。 環吠管ノズｋを坩いたときの流電＠御範囲がこのＪｔｌ
Ｋ広範囲に亘ることの理由については、第７図に示した
様なマツシュルーム８内のガス抜き道４が極めて細くな
９、それがボーラスデリグ的な役割を果すと共に、ノズ
ルの吐出圧が裏型る為と考えられる。いずれにしても当
ノズルを使用する場合１例えば高炭素鋼の＃製には、概
略０．０５Ｎｘｎ ’ ７分・トンのガス吹込みを行な
い、一方低炭雪鋼を＊＊＊する場合には当プロセスによ
る改善効果を最大限に発揮するため、０．１〜０． ｌ
６重ｍ３／分・トンという可能な＠シの最大ｆｌを吹
込すことが可能になる。 この様な流量制御可能範囲はノズル設計によって異なる
が、例えば芯体の内管外径が１５．５鱈φで、外管との
隙間が１．８ ｍのノズルを２木使用しノズル背圧で示
される吹込み圧を約６．５〜１８．０１ｃ ｇ／ａ！’
まで制御した場合にはノズνの長さによっても異なるが
、概略０．０２〜０．０５７ Ｎｍ ７分・トンマで安
定な吹込みができる。ｔ−ｉ内管外径が８０ｓａ＋φで
隙間が１．８ｍのノズルを用いた場合には、同一吹込条
件で約０．０２〜０．０９８ Ｎｍ ７分・トンの範囲
で安定吹込みが可能である。この様に本発明ノズルを使
用した場合には最小流量と最大流ｌの比は、容易に８〜
５倍の数値迄達故可能であり、従来のノズルではせいぜ
いＩＪ〜２．０倍程度であったことを考えると、−動的
成果と言うことができる。 以上述べえＩＩＩＫ％環伏吐出環管吐出口本発明ノズＶ
を用いえ場合には、流量制ｍ＠−が広くなると共に１羽
口近傍の耐火物寄合が長くなるという傾向が明らかにな
った。しかしその後見に研究を＊実験を進めたところ、
般社如何によっては、却ってガス流の吹戻しによるバッ
クアタック現象が増加する場合も６つ九ので、もつとも
好ましいノズＡ／設計を確立すべく検討を行ない、本発
明の完成に到達した。 即ち本発明ノズルは、芯体と外管の間隙をｔ。 芯体Ｏ径をｄ、外管の外径をＤとしたとき、０．０２≦
−ｊ５−＜０．０８ 櫨 ０．１ ≦−５−＜０．４ ｔ ｄ ’ｉ５’−−”’＝＋０．１９ ｏ４条件を一足するＩｉ１に構成した点に要旨を有する
ものである。 上述の様な環状管ノズルを設計するに当っては、噴出湯
の圧力と１等エントロピー変化後の状酢で音速となる様
なノズル諸元及び供給圧力を考纏する必要がある。しか
るにノズル内を上昇する吹込みガλ社、通常ノズル出口
に至って急速に早くな）音速に達する。そしてこの時の
Ｍ擦圧力損失が大きい場合は過膨＠流れＫよシ、流れに
剥離又は疎密波が発生し不安定になる。一方ノズルの流
量係数（換冒すれば流れの攪拌係数）はノズル出口の開
口角度によって変化することが知られ、第７図に示した
様なストレートノズルの場合ｕ ｉｌＪ Ｉｉ ７５で
あるとされている。このことから、上記ノズルにおける
安定吹込みｆｉｆｆの下限は音速の約７５チ程度である
と考えられる。 他方環蚊管ノズルを使用する場合において吹込み流量を
増大させようとすれば、ノズル外径りや関Ｈｔを大きく
することが望まれるが、特に間隙ｔが大きくなるにつれ
てノズル内の摩擦損失は少なくなるので、流量特性から
見て、音速点の吹込み圧力が低下するものと思われる。 従って同一流量のガスを流す場合でも、ノズ、ル外径り
と閲Ｈｔ、更にはノズル外径りと芯体伜（」の聞には夫
々密接な関係があると考え、ノズルの各諸元と耐火物の
溶損量の関係を求めると第９図に示す様な結果が得られ
た。第９図における一点蛸締の曲線はｌ孔当シ（１００
８Ｎｍ／分・溶剛トンＯガスを吹込む場合の亜音速繰（
音速の７６９６）で、賽−〇曲−はｌ孔邑シＬ ００６
Ｎｍ３／分・溶鋼トンＯガスを吹込む場合の亜音迩纏
（同上）であるが、ノズル周辺耐火物の＃ｉｌ損程度は
、白丸印（０−４ｗｘ／チャージ以下）、半島丸印（０
−４〜０．６■／チャージ）及び黒丸印（０，６ｗｘ／
チャージ以上）で表示した。本図によると、ノズル出口
におけるＭ會速域吹込みを確保する為には、 ｄ／ｌ）
が大きい側ではいを小さくし、ｄ ／Ｄが小い備ではｔ
／Ｄを大１！（する必要のあることが分かる。 そして第９図における溶損量の大小を目安にして、溶損
量の少ない領域を示したのが第１０図で６！り、ｄ／Ｄ
が０．４よル大きくなると、ノズルａΩにおけるガス流
の内部が真空状態とな）、わずかな外乱があっても該真
空部内へ溶鋼が流れ込み易く、パックアタック現象発生
のｍ率が高まって溶損量の増大が見られた。これに対し
ｄ／ｐが０１よ〉小さくなると、前配真空部の影響は少
なくなる＃、 ＊質的に第１ｒｍｏ總管に近くなるので
本発明から除外した。又ｔ ／ Ｄが０．０８より大き
くなると、本来のｍ軟管ノズＶの特性ｆＩＸｌｉＩれ２
重管ノズルに近似した様相を呈し、又ｔ／Ｄが０，０２
よシ小さくなると７１〜間！Ｉが極めて薄（なり加工面
において困ｌＩｌ零太き（なるので、いずれ４本発明よ
シ除外しえ。又前述した様に、亜音速域を確保すゐ為に
はｔ／ｌ）とｄ／ｐを反比例的に設計することが望まし
く、ｔｌｏ）−０，２５ｄ／Ｄ＋０．１９の領埴では溶
損量が増大するのでこの領域も除外した。こうして第１
０１１４１の斜線部を本発明の好適範囲と定めたが、こ
れＫよシ広い範囲に亘る吹流量制＠が可能になると共に
、ノズＶ近傍耐火物の溶損量を可及的に抑制することが
可能になった。 第１１図は１ｇ７図に示したノズルを２４０トン転炉の
底部に２個設瞳し、該ノズルのギャップ及びノズル背圧
を櫨々変動してノズル閉塞に対する影響をみたときの結
果を示すグラフで、図中の黒丸印は閉塞有シ、白丸印は
閉塞無しを夫々表わす。 崗白丸印は数百チャーＶの闇に亘って常に安定な吹き込
みができた場合である。直線Ｂ及び直ｌＩＣは黒丸印と
白丸印の境界を承すガイドラインであり、これらの直線
よシ高背圧１ｉｉ１ｊ３！は狭イヤツブ側を安定すイド
と考えて良い、又厘ｌａＡは炉内Ｓ鋼０靜圧に相当する
圧力があり、場合によってはこの近傍迄ノズル背圧を低
下させることもできるが。 このときは可及的速やかにノズル背圧を高めてガス流量
の確保を図る様にする方が良い。陶図中の−纏り線、Ａ
ｒガス吹込みノズルを別途約１２００鱈の長さにわたっ
て設けて吹込みを行なったときの、ノズル出口における
計算上の線速度が音速となる位曹を示すものであシ、曲
線Ｅはこれよシ２’ｇｒａｍＲ低圧側を示す。そして曲
線り若しくは少なくとも曲線Ｅよシ高圧匈で吹込みを行
なったときの、チャージ数と高さ方向のノズル損耗量と
の関係は１８１２図に示す通シであった。即ち２重管を
用いた場合における損耗′ｆＩｋが１チヤージ当シー、
０６■であったのに対し、第７図に示し九ノスＶでは１
チヤー ｖ当夛０．４６ｍであｐ、損耗量を約１にする
ことが可能である事を知った。 ＃＊１８図は上記実験
における各チャージ毎の吹錬スケジュールを示すチャー
トで、溶銑注入に先立って町を吹込んでおき、溶銑の注
入が完了して吹錬を開始するに当ってＡｒガスＫｆｌ’
した。これは吹錬中にＮ２が溶鋼中に溶解するのを防ぐ
ためである。 そして吹錬が終了した段階で梅びＮ！！の吹込みに戻し
ている。 ゛ 本発明は上記の如＜ｍ成されているので、各゛稙金属浴
場炉においてガス攪拌が必要である場合Ｋ、１炉の底部
乃至側壁に本発明Ｏノズｗｖｔｅｌｒすることによって
、絢−でしか屯安定なガス吹込みを継続して実施で龜る
。しか４パツクアタツクによる耐火物の損耗を極めて小
さく押えることができたので、炉体膏命の短縮を招くこ
とがなく、例えば転炉に適用する場合を考えると、上・
下吹き吹錬の実施に対する隘路を解消し得九功績は大き
い。
第１図は従来のノズルを示す断面図、グ２図は２１に心
管状ノズルを示す斜視図％第８図は２型開心’Ｉｆ吠ノ
ズルの高流量吹き込み時における管内陛力変動を示すグ
ラフ、第４図は低流量時の同グラフ、第６図は水モデＡ
／試験による吹込圧力とバッタアタック回数の関係を示
すグラフ、第＠図は吹込圧力と流量の関係を示すグラフ
、第７図は本発明ツメｐの使用状１を示す断面図、第８
図は本発明ノズＡ／における圧力範囲と流量範囲の関係
を示ｆｒ？７、！９．１ （ｌｌｄｔ／Ｄとｄ／Ｄの関
係を示すグラフ、第１１図はノズル背圧とギャップによ
るノズル閉塞の有無を示すグラフ、第１２寵はｌ＃製チ
ャージ数と高さ方向のノズに損耗量の関係を示すグラフ
、第１８図は実施例における吹錬のタイムスケジューＭ
を示すチャートである。 ｌ・・・ノズル ２・・・耐火物８・・・マツ
ｙユルーム ４・・・ガス抜キ道５−１１１ｗ５−１ｌ
１’ｔ ８・・・外管 １８・・・吐出流路第７図 第８図 ０ ２ ４ ６ ８ １０１２ １４１６
１８２０吹込圧力（Ｋｇ／ｍ Ｇ ） 第１３図 時 間 手続補正書（龍） 昭和６７年 ＄月１ｉ日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 １、事件の表示 昭和島＠ 年 特 許 願第１１４・６ 号昭和
年 第 号２、発明又は考
案の名称 ＊−金属容器に設けるガス吹込重用ノメル３、補正をす
る者 事件との関係 特 許出願人住 所 神戸
市中央区脇浜町−丁目３番１８号名称 （１１９）株式
会社神戸製鋼所 代表者高橋孝吉
管状ノズルを示す斜視図％第８図は２型開心’Ｉｆ吠ノ
ズルの高流量吹き込み時における管内陛力変動を示すグ
ラフ、第４図は低流量時の同グラフ、第６図は水モデＡ
／試験による吹込圧力とバッタアタック回数の関係を示
すグラフ、第＠図は吹込圧力と流量の関係を示すグラフ
、第７図は本発明ツメｐの使用状１を示す断面図、第８
図は本発明ノズＡ／における圧力範囲と流量範囲の関係
を示ｆｒ？７、！９．１ （ｌｌｄｔ／Ｄとｄ／Ｄの関
係を示すグラフ、第１１図はノズル背圧とギャップによ
るノズル閉塞の有無を示すグラフ、第１２寵はｌ＃製チ
ャージ数と高さ方向のノズに損耗量の関係を示すグラフ
、第１８図は実施例における吹錬のタイムスケジューＭ
を示すチャートである。 ｌ・・・ノズル ２・・・耐火物８・・・マツ
ｙユルーム ４・・・ガス抜キ道５−１１１ｗ５−１ｌ
１’ｔ ８・・・外管 １８・・・吐出流路第７図 第８図 ０ ２ ４ ６ ８ １０１２ １４１６
１８２０吹込圧力（Ｋｇ／ｍ Ｇ ） 第１３図 時 間 手続補正書（龍） 昭和６７年 ＄月１ｉ日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 １、事件の表示 昭和島＠ 年 特 許 願第１１４・６ 号昭和
年 第 号２、発明又は考
案の名称 ＊−金属容器に設けるガス吹込重用ノメル３、補正をす
る者 事件との関係 特 許出願人住 所 神戸
市中央区脇浜町−丁目３番１８号名称 （１１９）株式
会社神戸製鋼所 代表者高橋孝吉
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 口）溶融金属容器の底部又は側壁に般けられるがス吹込
用ノズルであって、中心部に位瞳する本体の外側に％謡
芯体との間に−白な間隙を残して外管を配設すると共に
、前記間隙をｔ、芯体の径をｄ、外管の外径をＤとした
とき、 ０．０２≦−Ｈ，（０，０８ Ｏ，１≦Ｔ；≦０．４ の各条件を滴定する様に構成したものであることを特徴
とする溶融金属容器に設けるガス吹込み用ノズル。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169465A JPS5871343A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 溶融金属容器に設けるガス吹込み用ノズル |
| AU78687/81A AU540689B2 (en) | 1980-12-20 | 1981-12-21 | Tuyere for blowing gas into molten metal bath container |
| EP19810305994 EP0059289B1 (en) | 1980-12-20 | 1981-12-21 | Tuyère |
| DE8181305994T DE3169921D1 (de) | 1980-12-20 | 1981-12-21 | Tuyere |
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| GB9126068D0 (en) * | 1991-12-07 | 1992-02-05 | Air Prod & Chem | Tuyere for installation in hearth of electric arc furnace |
| US5738811A (en) * | 1995-05-16 | 1998-04-14 | Monofrax Inc. | Process for making fused-cast refractory products |
| US20030212505A1 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-13 | Rojas Luis Paredes | System for a non-invasive online continuous measurement of phase levels in converters or pyrometallurgical furnaces |
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| RU2235135C1 (ru) * | 2003-06-16 | 2004-08-27 | Хлопонин Виктор Николаевич | Фурменное устройство для введения газовых сред под уровень жидкого металла |
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| US4022447A (en) * | 1976-02-23 | 1977-05-10 | United States Steel Corporation | Supersonic nozzle for submerged tuyere oxygen steelmaking process |
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-
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006283066A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Jfe Steel Kk | ガス吹き込み羽口 |
| JP2011026709A (ja) * | 2010-09-28 | 2011-02-10 | Jfe Steel Corp | ガス吹き込み羽口 |
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