JPS6089515A - 溶融金属精錬用吹込みランス - Google Patents
溶融金属精錬用吹込みランスInfo
- Publication number
- JPS6089515A JPS6089515A JP19812883A JP19812883A JPS6089515A JP S6089515 A JPS6089515 A JP S6089515A JP 19812883 A JP19812883 A JP 19812883A JP 19812883 A JP19812883 A JP 19812883A JP S6089515 A JPS6089515 A JP S6089515A
- Authority
- JP
- Japan
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- lance
- refractories
- molten metal
- service life
- layer
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/4606—Lances or injectors
- C21C5/4613—Refractory coated lances; Immersion lances
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は溶融金属精錬用吹込みう／ス、特にその耐用度
の改良に関する。
の改良に関する。
製鋼工程の原料処理段階で、高炉からの溶銑中の珪素、
燐及び硫黄を除去するため、混銑車等の溶融金属容器に
収容された溶銑中にランスを傾斜させて浸漬しカーバイ
ト、石灰等の粉末を窒素ガスによシ吹込むことが行われ
ている。この方式はたとえばＡＴＨ方式による溶銑脱硫
技術等に採用されている。
燐及び硫黄を除去するため、混銑車等の溶融金属容器に
収容された溶銑中にランスを傾斜させて浸漬しカーバイ
ト、石灰等の粉末を窒素ガスによシ吹込むことが行われ
ている。この方式はたとえばＡＴＨ方式による溶銑脱硫
技術等に採用されている。
このようなランスは一般に鋼管に耐火物被覆を施したも
ので全長２〜５ｍ程度、被覆層の厚さは５〜２０ ｍｍ
程度、直径４０〜１００ ｍｍ程度のものが多く使用さ
れている。セしてランスは伸縮可能な架台に乗せられ、
溶融金属中に挿入、浸漬されるが挿入時の角度が５０〜
８０傾斜された場合に処理効率が良好であることが知ら
れている。
ので全長２〜５ｍ程度、被覆層の厚さは５〜２０ ｍｍ
程度、直径４０〜１００ ｍｍ程度のものが多く使用さ
れている。セしてランスは伸縮可能な架台に乗せられ、
溶融金属中に挿入、浸漬されるが挿入時の角度が５０〜
８０傾斜された場合に処理効率が良好であることが知ら
れている。
ランスは使用中に折損したり、ランス孔以外の部分に穴
が明いたりすると、精製に必要なガスあるいは粉末のロ
スや取替のため操業の一時中断等の問題を生じるので、
ランスの耐用性は非常に重要である。
が明いたりすると、精製に必要なガスあるいは粉末のロ
スや取替のため操業の一時中断等の問題を生じるので、
ランスの耐用性は非常に重要である。
う／スの損傷は次のような経過で起こると考えられる。
即ち、ランスの耐火物被覆部分は、繰り返し使用による
熱変動を受け、浸漬中は熱膨張により寸法が長くなり、
処理が終わり引き上げられると急速に冷却され収縮する
。この繰り返し力ロ熱・冷却により耐火物は亀裂または
熱歪を内部に発生することになり、遂には使用中の振動
により剥離したシ、亀裂から溶融金属がさしこみ、鋼管
に穴が明いて使用できない状態となる。
熱変動を受け、浸漬中は熱膨張により寸法が長くなり、
処理が終わり引き上げられると急速に冷却され収縮する
。この繰り返し力ロ熱・冷却により耐火物は亀裂または
熱歪を内部に発生することになり、遂には使用中の振動
により剥離したシ、亀裂から溶融金属がさしこみ、鋼管
に穴が明いて使用できない状態となる。
従来、ランスの耐火物被覆部分の材質、構造等が改良さ
れて含たが、末だ満足できるものは得られていない。
れて含たが、末だ満足できるものは得られていない。
本発明はランスの耐用性を向上することを目的とする。
本発明者等は使用中のう／スが受ける力、特に振動加速
度が重要であることに注目した。使用中のランスの平均
的な密度は溶融金属の密度より一般に低いので、う／ス
を溶融金属中に挿入するとランスは浮力を受ける。また
ランス先端からガス、粉末を吹込むことにより溶融金属
は容器内で複雑な流れを生じるが、う／スはこの流れに
よる力を受ける。更にランスはガス、粉末の吹込時に発
生する反力を受ける。これらの力はランス中を流れるガ
ス、粉末が一般に高速高圧であることによる波動及び溶
融金属中に吹込んだ瞬間のガスの急速な体積膨張と粉末
の熱分解によるガス化尺応などによる非常に複雑な波動
によりランスには振動として作用する。そしてこの振動
は単純なものではなく、種々の周波数、振幅の合成され
たものであり、振動を受けるランスも溶融金属中に浸漬
している部分、溶融金属上面からランス接続部（脱着部
）までの部分、接続部から同定端までの部分では、それ
ぞれ寸法、材質、周囲の状況が異なるため、各部分の振
動の様子は非常に複雑になっている。
度が重要であることに注目した。使用中のランスの平均
的な密度は溶融金属の密度より一般に低いので、う／ス
を溶融金属中に挿入するとランスは浮力を受ける。また
ランス先端からガス、粉末を吹込むことにより溶融金属
は容器内で複雑な流れを生じるが、う／スはこの流れに
よる力を受ける。更にランスはガス、粉末の吹込時に発
生する反力を受ける。これらの力はランス中を流れるガ
ス、粉末が一般に高速高圧であることによる波動及び溶
融金属中に吹込んだ瞬間のガスの急速な体積膨張と粉末
の熱分解によるガス化尺応などによる非常に複雑な波動
によりランスには振動として作用する。そしてこの振動
は単純なものではなく、種々の周波数、振幅の合成され
たものであり、振動を受けるランスも溶融金属中に浸漬
している部分、溶融金属上面からランス接続部（脱着部
）までの部分、接続部から同定端までの部分では、それ
ぞれ寸法、材質、周囲の状況が異なるため、各部分の振
動の様子は非常に複雑になっている。
しかし、これらの振動の発生源は浸漬部分の中でも先端
部が支配的である。したがって、この振動発生源の振動
を軽減することによりノズルの穴明きを防止、あるいは
穴明きの発生時期を遅らせ耐用性を向上させることを考
えてみた。そして振動力を吸収、軽減させるためにう／
ス先端部に耐火性塊状物を取付けた所、著るしい効果が
あることを発見し、鼓に本発明を完成した。
部が支配的である。したがって、この振動発生源の振動
を軽減することによりノズルの穴明きを防止、あるいは
穴明きの発生時期を遅らせ耐用性を向上させることを考
えてみた。そして振動力を吸収、軽減させるためにう／
ス先端部に耐火性塊状物を取付けた所、著るしい効果が
あることを発見し、鼓に本発明を完成した。
即ち本発明は、ランス本体（１）に耐火性板ａ（２）を
施したう／スに於て、ランス先端部の耐火性被覆（２）
を取り囲むように、耐火性塊状物（３）を取付けたこと
を特徴とする溶融金属精錬用吹込みランスに係る０ 本発明に於て、ランスの本体（１）は鋼管から構成され
、その外表面には常法通り耐火性材料からなる被覆（２
）が施されている。このようなランスの先端部には溶融
金属への浸漬使用中に発生する振動を吸収、軽減するこ
とを目的として耐火性塊状物（３）が取付けられる。こ
のような耐火性塊状物（３）の肉厚は、これがあまりに
小さいと、振動の吸収、軽減効果を充分に期待できない
し、これとは逆にあまりに太きすぎると、重量負担や経
済的負担が増大する割には、七の効果があまり向上しな
いので、う／スの半径のＯ０３〜１０倍程度、特に１．
０〜３倍程度が好適でおる。また塊状物（３）の長さく
ランスの軸線方向の長さ）は、ある程度の重量と機械的
強度が得られる範囲であればあまり太きくする必要はな
く、通常ランス長さの１１５〜１１５０の範囲から、そ
の形状等に合せて適宜選択的に決定される。また塊状物
（３）の形状は、被覆（２）を取り囲んでいる限り特に
制限はなく、例えば第１〜２図に示すような円筒形第３
図に示すような角筒形に加え、球形、楕円形などであっ
てもよく、特に円筒形は成形が容易であるしまた重量バ
ランスがよいので好適である。またランスに対する塊状
物（３）の取付位置け、第１図に示すように、ランスの
先端が最も好神しいが、第４図に示すように先端より僅
かに後方側に取付けてもよい。この場合、取付位置が先
端より後方側へ寄りすぎると、塊状物（３）による振動
の吸収、軽減効果に悪影響を与える虞れがあるのみなら
ず塊状物（３）より先端側のランスが振動して折損を生
ずる虞れがあるので少なくともランス長さの１／３を超
えないように配慮すべきであり１１５から先端までの範
囲が好適である。
施したう／スに於て、ランス先端部の耐火性被覆（２）
を取り囲むように、耐火性塊状物（３）を取付けたこと
を特徴とする溶融金属精錬用吹込みランスに係る０ 本発明に於て、ランスの本体（１）は鋼管から構成され
、その外表面には常法通り耐火性材料からなる被覆（２
）が施されている。このようなランスの先端部には溶融
金属への浸漬使用中に発生する振動を吸収、軽減するこ
とを目的として耐火性塊状物（３）が取付けられる。こ
のような耐火性塊状物（３）の肉厚は、これがあまりに
小さいと、振動の吸収、軽減効果を充分に期待できない
し、これとは逆にあまりに太きすぎると、重量負担や経
済的負担が増大する割には、七の効果があまり向上しな
いので、う／スの半径のＯ０３〜１０倍程度、特に１．
０〜３倍程度が好適でおる。また塊状物（３）の長さく
ランスの軸線方向の長さ）は、ある程度の重量と機械的
強度が得られる範囲であればあまり太きくする必要はな
く、通常ランス長さの１１５〜１１５０の範囲から、そ
の形状等に合せて適宜選択的に決定される。また塊状物
（３）の形状は、被覆（２）を取り囲んでいる限り特に
制限はなく、例えば第１〜２図に示すような円筒形第３
図に示すような角筒形に加え、球形、楕円形などであっ
てもよく、特に円筒形は成形が容易であるしまた重量バ
ランスがよいので好適である。またランスに対する塊状
物（３）の取付位置け、第１図に示すように、ランスの
先端が最も好神しいが、第４図に示すように先端より僅
かに後方側に取付けてもよい。この場合、取付位置が先
端より後方側へ寄りすぎると、塊状物（３）による振動
の吸収、軽減効果に悪影響を与える虞れがあるのみなら
ず塊状物（３）より先端側のランスが振動して折損を生
ずる虞れがあるので少なくともランス長さの１／３を超
えないように配慮すべきであり１１５から先端までの範
囲が好適である。
塊状物（３）は溶融金属に侵食され難い耐火材料から成
形され、このような耐火材料としてはその軟化溶融温度
が溶融金属の温度と同等もしくはそれ以上であって優れ
た耐火性、耐食性を有するもの、例えば高アルミナ質Ａ
ｎ２０８−８ｉＯ−０系耐火物、ＭｇＯ−０系耐火物、
１４００°Ｃ以上の耐熱性を有するプラスチック耐火物
、キャスタブル耐火物などが用いられる。
形され、このような耐火材料としてはその軟化溶融温度
が溶融金属の温度と同等もしくはそれ以上であって優れ
た耐火性、耐食性を有するもの、例えば高アルミナ質Ａ
ｎ２０８−８ｉＯ−０系耐火物、ＭｇＯ−０系耐火物、
１４００°Ｃ以上の耐熱性を有するプラスチック耐火物
、キャスタブル耐火物などが用いられる。
ランスの先端部に対する塊状物（３）の取付手段として
は、各種方法を採用でき、例えば前記耐火材料の１種又
は２種以上にバインダーを添加して混練したものを、ラ
ンスの先端部に叩きつけあるいは巻き付ける方法、枠内
に充填された上記混練物にう／ス先端部を突き込み圧入
する方法、ブロック状に成形した耐火材に穴を明け、こ
れをう／ス先端部に挿入しモルタル等で固定する方法な
どを採用できる。第３図にモルタル（４）により接着固
定した場合が示されている。
は、各種方法を採用でき、例えば前記耐火材料の１種又
は２種以上にバインダーを添加して混練したものを、ラ
ンスの先端部に叩きつけあるいは巻き付ける方法、枠内
に充填された上記混練物にう／ス先端部を突き込み圧入
する方法、ブロック状に成形した耐火材に穴を明け、こ
れをう／ス先端部に挿入しモルタル等で固定する方法な
どを採用できる。第３図にモルタル（４）により接着固
定した場合が示されている。
本発明は、う／スの先端部に特に耐火性塊状物する振動
の発生源は浸漬部分の中でも先端部が支配的であり、本
発明ではこのような振動発生源ともいうべきランス先端
部に特に塊状物（３）を取付けたので、この塊状物（３
）が効果的に振動を吸収、軽減する働きをし、振動によ
り懸念される耐火性被覆（２）の亀裂発生ひいては溶融
金属の差し込みを防止でき、ランス本体（１）の穴明き
、折損までの期間を延長でき、ランス耐用度を著るしく
改善できる。
の発生源は浸漬部分の中でも先端部が支配的であり、本
発明ではこのような振動発生源ともいうべきランス先端
部に特に塊状物（３）を取付けたので、この塊状物（３
）が効果的に振動を吸収、軽減する働きをし、振動によ
り懸念される耐火性被覆（２）の亀裂発生ひいては溶融
金属の差し込みを防止でき、ランス本体（１）の穴明き
、折損までの期間を延長でき、ランス耐用度を著るしく
改善できる。
このランス耐用度の改善は、う／スを使用するごとに、
塊状物（３）全耐火物で肉盛りし補強することによって
より一層向上できる。
塊状物（３）全耐火物で肉盛りし補強することによって
より一層向上できる。
以下に本発明８人及びＢと比較面Ｃ及びＤの耐用回数比
較試験の結果を示すと第１表の通りである。
較試験の結果を示すと第１表の通りである。
尚本比較試験の実施に際し、長さ３．５ ｍ、外径３４
ｍｍダの高圧配管用炭素鋼鋼管からなるう／ス本体（
１）に粒度３〃１ｍ以下のシャモット粉末に水ガラスを
２０重量％加えてよく混練した耐火材料を厚さ１０ ｍ
ｍで一様に被覆した後、乾燥炉内で２００°Ｃで乾燥し
てランスを製造し、このランスを比較面りとした。また
このランスに下表に記載した条件で塊状物（３）を取付
けたものを、本発明品Ａ１本発明品Ｂ及び比較面Ｃとし
た。また振動の程度の測定は、スペクトルアナライザー
により行なった。この方法はランス上部に振動子を取付
は振動子に加わる振動の加速度を畦気信号に変換しオシ
ロスコープに写し出すものである。
ｍｍダの高圧配管用炭素鋼鋼管からなるう／ス本体（
１）に粒度３〃１ｍ以下のシャモット粉末に水ガラスを
２０重量％加えてよく混練した耐火材料を厚さ１０ ｍ
ｍで一様に被覆した後、乾燥炉内で２００°Ｃで乾燥し
てランスを製造し、このランスを比較面りとした。また
このランスに下表に記載した条件で塊状物（３）を取付
けたものを、本発明品Ａ１本発明品Ｂ及び比較面Ｃとし
た。また振動の程度の測定は、スペクトルアナライザー
により行なった。この方法はランス上部に振動子を取付
は振動子に加わる振動の加速度を畦気信号に変換しオシ
ロスコープに写し出すものである。
米 オシロスコープの波形を写真に撮影してブラウン管
上の波の高さを測定 未来振動数はランス（比較品Ｄ）の波形の数を１００と
して他のランス（本発明品Ａ及びＢ、比較品Ｃ）の振動
数を比で表現した。
上の波の高さを測定 未来振動数はランス（比較品Ｄ）の波形の数を１００と
して他のランス（本発明品Ａ及びＢ、比較品Ｃ）の振動
数を比で表現した。
表１から明らかなように、う／スに塊状物を取りつける
ことによシ耐用回数の増加と、損傷の原因となる振動の
様子が大きく変わっている。比較品Ｃの場合、振巾は小
さかったが取りつけ位置の下から折損していた。この事
実から塊状物の取りつけ位置をノズル吐出口から上の方
に移すことにより、振動の様子が変ることが判る。すな
わち中央部に取りつけた比較品Ｃでは取り付は位置から
下の振動が激しく折損したと考えられる。比較品りは耐
用回数も低く廃却時の理由は被覆材の剥落にょるランス
芯金の穴明又は折損が殆んどあるのに対し、本発明品Ａ
及びＢでは明らかに振動の様子が小さくなっており耐用
回数の増加につながつ
ことによシ耐用回数の増加と、損傷の原因となる振動の
様子が大きく変わっている。比較品Ｃの場合、振巾は小
さかったが取りつけ位置の下から折損していた。この事
実から塊状物の取りつけ位置をノズル吐出口から上の方
に移すことにより、振動の様子が変ることが判る。すな
わち中央部に取りつけた比較品Ｃでは取り付は位置から
下の振動が激しく折損したと考えられる。比較品りは耐
用回数も低く廃却時の理由は被覆材の剥落にょるランス
芯金の穴明又は折損が殆んどあるのに対し、本発明品Ａ
及びＢでは明らかに振動の様子が小さくなっており耐用
回数の増加につながつ
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のｉｆ線に沿う断面図、第３図は塊状物の形状変更
例を示す断面図、第４図は塊状物の取付位置の変更例を
示す縦断面図である。 図に於て、（１）はランス本体、（２）は耐火性被覆、
（３）は塊状物、（４）はモルタルである。 〔以上〕 代理人 弁理士 三 枝 英 二パ 第１図 、工 第２図 Ｌ、１ 第４図
１図のｉｆ線に沿う断面図、第３図は塊状物の形状変更
例を示す断面図、第４図は塊状物の取付位置の変更例を
示す縦断面図である。 図に於て、（１）はランス本体、（２）は耐火性被覆、
（３）は塊状物、（４）はモルタルである。 〔以上〕 代理人 弁理士 三 枝 英 二パ 第１図 、工 第２図 Ｌ、１ 第４図
Claims (1)
- ■ ランス本体（１）に耐火性被覆（２）を施したラン
スに於て、ランス先端部の耐火性波ａ（２）を取り囲む
ように、耐火性塊状物（３）を取付けたことを特徴とす
る溶融金属精錬用吹込みランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19812883A JPS6089515A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 溶融金属精錬用吹込みランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19812883A JPS6089515A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 溶融金属精錬用吹込みランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089515A true JPS6089515A (ja) | 1985-05-20 |
| JPH0136529B2 JPH0136529B2 (ja) | 1989-08-01 |
Family
ID=16385912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19812883A Granted JPS6089515A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 溶融金属精錬用吹込みランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089515A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592393A1 (fr) * | 1985-12-26 | 1987-07-03 | Daussan & Co | Lance d'injection pour recipient metallurgique et son procede de fabrication. |
| DE102009060827A1 (de) | 2009-12-29 | 2011-06-30 | SMS Siemag Aktiengesellschaft, 40237 | Lanzenkopf für eine Blaslanze mit einem keramischen Düseneinsatz |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP19812883A patent/JPS6089515A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592393A1 (fr) * | 1985-12-26 | 1987-07-03 | Daussan & Co | Lance d'injection pour recipient metallurgique et son procede de fabrication. |
| DE102009060827A1 (de) | 2009-12-29 | 2011-06-30 | SMS Siemag Aktiengesellschaft, 40237 | Lanzenkopf für eine Blaslanze mit einem keramischen Düseneinsatz |
| EP2341155A1 (de) | 2009-12-29 | 2011-07-06 | SMS Siemag AG | Lanzenkopf für eine Blaslanze mit einem keramischen Düseneinsatz |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0136529B2 (ja) | 1989-08-01 |
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