JPS626609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、精練用の又は保持用の容器の底壁に
設けられている注ぎ出口を通してガスを噴射せし
めることにより該容器内の液体金属を処理するこ
とに係り、該注ぎ出口は摺動可能ゲート閉鎖機構
によつて制御されるようになつている。本発明は
特に、取鍋又は他の保持用容器内での鋼の精練に
適用可能である。

容器の側壁又は底壁を通してガスを液面下噴射
せしめることにより様々な金属精練処理を該容器
内で行うことは知られている。このような処理と
しては、脱硫、脱リン、脱酸、及び合金添加があ
る。しかしながら、今までは、必要とされるいか
なるパイプも容器内に残置されていて冶金処理完
了時に該パイプを取外すことができなかつた。

液体金属浴内に処理用ガスを噴射せしめる通常
の方法は、容器の底壁に配備された多孔プラグに
より行われている。そして、ガスはその多孔プラ
グのすき間を通つて浴内に通さしめられるが、湯
はそのプラグを通過しないようになつている。所
望の処理を行うべく充分な量のガスをそのプラグ
に通させしめるには非常に高い圧力が必要とされ
る。本発明は多孔プラグを用いた場合に生ずる固
有の間題点を除くことを意図している。

本発明は、摺動可能ゲート閉鎖機構によつて制
御される取鍋又は容器の注ぎ開口を通して処理用
ガスを噴射せしめるための取外し可能な浴下羽口
に関しており、該羽口即ち吹込み用ノズルは二重
同心円パイプを有しており、該二重同心円パイプ
の中心通路は該ノズルを通して処理用材料を吹込
むようになつており、また、二重同心円パイプの
外方環状通路は該ノズルを通して冷却剤を吹き込
んで処理期間中のパイプの劣化を防止するように
なつている。羽口は摺動可能なゲートに設けられ
ている注ぎ開口を通つて延在しており、また、羽
口はノズル孔に固定された耐火羽口ブロツク内に
係止されている。

冶金処理の完了時、羽口と羽口ブロツクの一部
とは、注ぎ開口を摺動可能ゲートにより制御可能
な状態に保つたままで、ノズル孔から取外される
ようになつている。

適当な摺動可能ゲート閉鎖機構は、シヤプラン
ド（shapland）に付与された米国特許第3501068
号に開示されている。

本発明の主たる目的は、固体、流体又は気体を
湯内に噴射せしめ、該噴射された材料を最大の効
果をもつてして湯に作用せしめることにより、湯
を冶金処理するための手段を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、冶金処理完了後に注ぎ開
口を通して湯を注ぐことのできる容器又は取鍋内
の湯を、該注ぎ開口を通してガスを噴射せしめる
ことにより冶金処理するための装置を提供するこ
とである。

本発明の別の目的は、湯の表面よりも下の該湯
内へ注ぎ開口を通してガスを噴射せしめることに
より取鍋又は容器内の湯をガス処理し、その後
に、同じ注ぎ開口を通して湯を注ぐ方法を提供す
ることである。

本発明の更に他の目的は、湯に如何なるロスも
生じせしめることなく、湯を容器内に残したまま
で浴下噴射装置を取外すための手段を提供するこ
とである。

以下本発明の実施例について添付図面を参照し
て説明する。

第１図に示されているごとく、容器又は取鍋１
０は鋼製殻体１２と耐火ライニング１４とを有し
ており、該容器１０の底壁には注ぎ開口が備えら
れている。該注ぎ開口内にはノズルブロツク１６
が配置されており、該ノズルブロツク１６は密度
の高い耐摩性耐火材料で作られている。ノズルブ
ロツク１６の中心には垂直方向開口が備えられて
おり、該垂直方向開口内には耐火羽口ブロツク１
８が位置決めされている。ノズルブロツク１６と
羽口ブロツク１８との両方はモルタルによつて所
定位置に保持されている。好ましくは、ノズルブ
ロツク１６には注ぎ開口に向つて下方に先細とな
るようなテーパ面２０が備えられている。羽口ブ
ロツク１８は中心オリフイス即ち中心開口を有し
ており、該中心開口内には中心二重同心円羽口が
配置されている。該羽口は金属製外方パイプ２４
と、任意適宜の離隔装置によつて該外方パイプ２
４から離隔せしめられた金属製中心パイプ即ち内
方パイプ２６とを有しており、これら外方及び内
方パイプ２４及び２６間には環状空間２８が形成
されている。好ましくは、羽口ブロツク２８の下
方内部には内部空所即ち凹所３０が備えられてお
り、該内部凹所３０はテーパ面２０の延長線と羽
口ブロツク１８の中心線とが交わつた区域から始
まつている。固定された耐火保持板３２は羽口ブ
ロツク１８の底に係合していて該羽口ブロツクを
作動位置に保持している。

注ぎ開口の下に取付けられている摺動可能ゲー
ト閉鎖機構は、開位置と閉位置との間で摺動可能
な耐火板即ち摺動可能ゲート３４と、該ゲート３
４に取付けられた空気圧式又は液圧式シリンダ３
６のごときゲート作動装置と、図示されていない
適宜の支持装置とを有している。必須要件ではな
いが、注ぎノズル３９を摺動可能ゲート３４の底
部に取付けて注ぎ作業時の飛び散りや跳ね返りを
最少ならしめるようにしてもよい。

羽口の外方パイプ２４はバルブ４０を介して外
部冷却剤源４２及び外部酸素源４４に選択的に連
通されるようになつている。羽口の内方パイプ２
６はバルブ５０を介して酸素源５２、不活性ガス
源５４及び処理用材料源５６に選択的に連通され
るようになつている。その処理用材料は、キヤリ
ヤガス内の固体添加剤、液体又は任意所望の処理
用ガスであつてもよい。

外方パイプ２４は、凹所３０が設けられていな
い羽口ブロツク１８の頂部の所でのみ該羽口ブロ
ツクに密接に固着されている。

作動時、容器１０が冷えている状態で耐火ライ
ニング１４内の所定位置にノズルブロツク１６を
押し込む。次いで、在来の容器予熱器を用いて容
器１０を作動温度まで加熱し、その後に、外方及
び内方パイプ２４及び２６を内蔵している羽口ブ
ロツク１８を容器１０の底からノズルブロツク１
６内に挿入して該羽口ブロツク１８を所定位置に
固着せしめる。次いで、耐火保持板３２を所定位
置に締着せしめて羽口ブロツク１８を吹込み位置
に保持せしめ、その後に、摺動可能ゲート閉鎖機
構を装着せしめる。必要に応じ、容器１０内部の
羽口ブロツク１８の先端の周囲の区域５８にガン
ナイト（gunnite）のごとき成形可能な耐火材を
配置させてもよい。次いで、外方及び内方パイプ
２４及び２６をガス供給源に接続せしめ、冷却剤
源４２からの冷却用ガスを、環状空間２８を通し
て流し始める。また、不活性ガス源５４からの不
活性ガスを、内方パイプ２６を通して流し始め、
次いで、湯を容器１０内に注ぎ込む。容器内の湯
が満杯レベルの約７０％の所要レベルに達した
ら、ガス処理を開始する。通常、内方パイプ２６
を通して酸素を吹込み、環状空間２８を介して冷
却用ガスを吹込む。処理の終了時点で、内方パイ
プ２６と環状空間２８との両方を通して酸素を供
給する。酸素は熱い金属と反応してパイプ２４及
び２６を燃焼せしめ、そのパイプの燃焼は羽口ブ
ロツク１８内へ進行し、また、そのパイプの燃焼
と一緒に耐火羽口ブロツク１８の先端部も燃焼せ
しめられる。羽口ブロツク１８が環状凹所３０の
所まで燃焼せしめられると、羽口パイプ２４及び
２６はもはは羽口ブロツク１８に連結せしめられ
なくなり、その際これらパイプは引出され、摺動
可能ゲート３４は駆動されて注ぎノズルを閉じ
る。この時、容器はガス抜き、デカンテイング
（decanting）、運搬、あるいは鋳造等の次の処理
の準備が完了した状態となる。

上述した本発明実施例を用いてステンレス鋼を
作る例について以下述べる。この場合、取鍋の耐
火ライニングは95％を越えるMgOを含有してい
るマグネサイトであつた。ノズルブロツク及び羽
口ブロツクも95％以上のMgOマグネサイトで作
られていた。外方及び内方パイプ２４及び２６は
低炭素鋼で作られていた。冷却剤源４２からの冷
却用ガスは二酸化炭素であつた。処理用材料源５
６からの処理用ガスは二酸化混合物であつた。20
％のクローム、８％のニツケル及び1.3％の炭素
を含有する16トンの液体鋼を、本発明実施例によ
る装置が底壁に配備されている取鍋内に注いだ。
酸素・二酸化炭素混合物を60分間湯内に吹込み、
次いで短期間、不活性ガス・O₂混合物を吹込
み、これらの終了時点で、炭素含有量は0.005％
に低減せしめられていた。次に、微粒化された石
灰とホタル石との混合物を、酸素と一緒に湯内に
噴射せしめて湯を脱硫せしめ且つ脱リンをせしめ
た。次いで、内方パイプ２６及び環状空間を通し
て酸素だけを吹込んで外方及び内方パイプ及び羽
口ブロツクを凹所３０の所まで燃焼せしめた。次
いで、内方及び外方パイプを取除き、摺動可能ゲ
ート３４を直ちに閉じた。次いで、取鍋を直空脱
ガスステーシヨンまで運搬し、その後に鋼をイン
ゴツトに鋳造させた。こうして得られた鋼は、18
クローム、８ニツケルステンレス鋼の組成を有す
るクローム含有ステンレス鋼であつた。

上述したことから明らかな通り、本発明によれ
ば、表面下注ぎノズルを通して処理用材料を噴射
せしめることにより、精練用又は保持用の容器内
の湯を冶金処理するための方法及び装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、注ぎ開口の所を通つて取られたホツ
トメタル容器の垂直断面図で、ガス噴射装置が所
定位置に置かれている状態を示している図であ
り、第２図は第１図の一部の拡大垂直断面図であ
り、第３図は第２図に示された容器の一部の平面
図で、ノズル孔及びガス噴射装置を示している図
である。 １０……取鍋又は容器、１２……鋼製殻体、１
４……耐火ライニング、１６……ノズルブロツ
ク、１８……羽口ブロツク、２０……テーパ面、
２４……外方パイプ、２６……内方パイプ、２８
……環状空間、３０……空所即ち凹所、３２……
耐火保持板、３４……摺動可能ゲート、３６……
空気圧式又は液圧式シリンダ、３９……注ぎノズ
ル、４０……バルブ、４２……冷却剤源、４４…
…酸素源、５０……バルブ、５２……酸素源、５
４……不活性ガス源、５６……処理用材料源、５
８……耐火材区域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐火ライニングを有している底部注ぎ式容器
   の底壁に設けられているノズル孔を通して表面下
   ガス処理を行うための該底部注ぎ式容器を準備す
   る方法にして、 (イ) 前記容器の前記ライニングに設けられている
   前記ノズル孔内に密度の高い耐火ノズルブロツ
   クを挿入せしめ、前記容器が周囲温度状態にあ
   る間に該ノズルブロツクを所定位置に接合せし
   めること、 (ロ) 前記容器を作動温度まで加熱すること、 (ハ) 羽口ブロツクであつて、前記ノズルブロツク
   に設けられている開口内に嵌合するようにされ
   ていると共に垂直方向貫通中心孔を有している
   耐火レンガと、前記羽口ブロツクに設けられて
   いる前記垂直方向貫通中心孔内に固定された外
   方パイプと、該外方パイプ内部に配置された内
   方パイプとを有しており、前記外方パイプの上
   端は前記羽口ブロツクの上端の所で終つている
   と共に該外方パイプの下端は該羽口ブロツクの
   下端を越えて突出しており、前記内方パイプの
   上端は前記外方パイプと同一面をなしていると
   共に該内方パイプの下端は前記羽口ブロツクの
   下端を越えて突出しており、前記内方パイプは
   それの外面に突起を担持していて該内方パイプ
   と前記外方パイプとの間に環状導管を形成する
   よう構成されている前記羽口ブロツクを、前記
   ノズルブロツクに設けられている前記開口内に
   前記容器の底から挿入して該羽口ブロツクを所
   定位置に接合せしめること、 (ニ) 前記内方及び外方パイプが前記ノズルブロツ
   クから該ノズルブロツクに設けられている前記
   開口を通つて下方に突出せしめた状態で、ノズ
   ル開放位置に置かれている前記容器の外部にノ
   ズル閉鎖装置を固定せしめること、及び (ホ) 前記内方パイプを第１のガス源に接続させ、
   また、前記環状導管を第２のガス源に接続せし
   めること、の諸工程を有していることを特徴と
   する底部注ぎ式容器準備方法。 ２ 底壁に設けられたノズル開口と、該ノズル開
   口内に位置決めされた中心導管及び外方環状導管
   を有している二重同心円羽口とを有している容器
   内で湯を処理する方法にして、 前記羽口の前記中心導管を通して前記容器内の
   湯内へ処理用材料を噴射せしめること、 前記羽口の前記外方環状導管を通して冷却ガス
   を噴射せしめること、 処理の終了時に、前記羽口の前記中心導管及び
   前記外方環状導管の両方を通して酸素を噴射せし
   めて前記羽口の先端及び該羽口の先端が置かれて
   いる耐火羽口ブロツクの部分を、前記羽口の残り
   の部分が前記羽口ブロツクから係合解除される状
   態になる点まで燃焼せしめること。 前記羽口の前記残りの部分を前記ノズルブロツ
   クの前記開口から除去すること、及び 前記ノズルブロツクの前記開口を、外部摺動可
   能ゲート機構でもつて制御すること、の諸工程を
   有していることを特徴とする湯処理方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、
   前記処理用材料は、ガス、液体、キヤリヤガス内
   の固体、あるいはそれらの任意の混合物である方
   法。 ４ 底部注ぎ開口を備えた耐火ライニングを有し
   ている容器内に該容器の底壁を通して処理用ガス
   を噴射せしめるための装置にして、 前記耐火ライニング内に接合されており且つ注
   ぎ軸線に整合せしめられた中心開口を有している
   耐火ノズルブロツクと、 前記ノズルブロツクに設けられている前記中心
   開口内に位置決めされており且つ前記耐火ライニ
   ングの少なくとも限界まで前記容器内に突出して
   いる耐火羽口ブロツクと、 前記羽口ブロツク内に固定されており且つ前記
   容器内部の該羽口ブロツクの端の所で終つている
   二重同心円パイプであつて、これらパイプはそれ
   らの間に環状通路を有していると共に前記容器の
   鋼製外方殻体を越えて突出しており、また、前記
   パイプは夫々の処理用材料源に接続されている二
   重同心円パイプと、 前記容器の外部に締着された摺動可能ゲート閉
   鎖部材であつて、該ゲート閉鎖部材は耐火閉鎖部
   材を有しており、該耐火閉鎖部材に備えられてい
   る注ぎ用開口は前記二重同心円パイプの外方部分
   に整合せしめられていて該二重同心円パイプが該
   注ぎ用開口を通つて突出するのを可能ならしめて
   いる摺動可能ゲート閉鎖部材と、を有しているこ
   とを特徴とする処理用ガス噴射装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
   前記羽口ブロツクはそれの底部からそれの上端ま
   でのほぼ半分まで延在している内部空所を有して
   いる装置。 ６ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
   前記ノズルブロツクはそれの上面の外縁から下方
   に先細となつている内部テーパ面を有している装
   置。 ７ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
   前記ノズルブロツク及び前記羽口ブロツクの下に
   は耐火保持板が配備されていてこれら両ブロツク
   を固定された位置に保持せしめている装置。 ８ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
   前記摺動可能ゲート閉鎖部材の底部には下方に突
   出するノズルが取付けられている装置。 ９ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
   前記二重同心円パイプの中心通路は複数の処理用
   材料源に選択的に連通するよう構成されている装
   置。 １０ 特許請求の範囲第４項記載の装置におい
   て、前記二重同心円パイプ間の前記環状通路は複
   数のガス源に選択的に連通するよう構成されてい
   る装置。