JPH01272715A - 真空脱ガス装置の浸漬管 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は真空脱ガス装置の浸漬管の改良に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 浸漬管を溶鋼に浸漬させて真空槽内を減圧することによ
り溶鋼を真空槽内に吸い上げ、脱ガス処理を行うＲＨ脱
ガス装置、ＤＨ脱ガス装置といったいわゆる真空脱ガス
装置の重要性は、近年の綱の高級化、高純度化に伴い増
しつつある。このような真空脱ガス装置において、真空
度の向上などによる脱ガス能力の向上、耐火物寿命向上
などによる稼動率の向上といった処理能力の向上が図ら
れている。

以下、図面に基づいて従来の浸漬管について説明する。

第３図は溶鋼脱ガス装置の一例で２本の浸漬管を備えて
いるＲＨ式真空脱ガス装置の正面断面図である。

ＲＨ式真空脱ガス装置は取鍋溶鋼内に真空槽８の下端に
設けた２本の浸漬管１を浸漬し真空槽８内を真空排気装
置６によって減圧し真空槽８内に溶鋼を吸い上げる。そ
して、一方の浸漬管１の内面にアルゴンガスを吹込んで
取鍋固溶鋼を真空槽８内に上昇させて溶鋼中のガス成分
を抜気したのち他方の浸漬管１から下降させて取鍋に戻
すという一連の溶鋼環流により脱ガスを行うものである
。

なお第３図において５は真空槽８の鉄皮、７は鉄皮５内
に内張すした耐火物を示している。

浸漬管１は円筒状芯金２の内外両面に耐火物３゜４を施
したものが一般であり、芯金２の主な役割としては、 ■芯金２の周囲の内、外耐火物３，４を固定して構造体
として安定させること、 ■外気が内、外耐火物３．４等を通して真空槽８内に吸
引されるのを防ぐこと、 が挙げられる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記の役割を果たすために、円筒状芯金２は一般的に鋼
などの金属が用いられているが、第４図に示すように溶
鋼１０に浸漬されるために内外面両側から加熱され脱ガ
ス処理を重ねるうちに芯金２の温度は１０００’Ｃ以上
に達し、強度の低下および周囲耐火物３．４との熱膨張
率の違いにより耐火物に亀裂１２の生成を引き起こす、
なお１１は溶鋼１０上のスラグを示している。

そのため耐火物３．４の寿命は短く浸漬管１の交換頻度
が高いため稼動率が低下し、さらには耐火物３．４に生
じた亀裂１２から矢印９で示すような通過経路で外気を
吸い込み真空槽８の耐火物７から槽内にまで容易に到達
するようになる。外気を吸引した際に主として問題とな
るのは槽内真空度の低下と大気の約８０％を占める窒素
の溶鋼への溶解である。

上記のような芯金の問題点を解決するため例えば特開昭
５８−９６８１３号、特開昭５９−１６１７号および特
開昭６１−２５３３１号公報には、円筒状芯金内を空洞
にしてここに冷媒を導き冷却する手段が提案されている
が単なる円筒状芯金の冷却だけでは耐火物の温度も低い
ため通気し易くなり真空槽内への外気の吸引による真空
度の低下を防ぐことができず、溶鋼の吸窒が生じ、結果
として効果的な脱窒を行うことができない。

前述のように窒素は溶鋼に溶解しやすいが、減圧下にお
いても脱ガスしにくく、とくにクロム含有量の多い鋼種
では溶解度も高いため重要な問題であり、特開昭６１−
２９５３１５号では浸漬管の外周をＡｒガスでシールす
ることにより脱ガス処理中の溶鋼の吸窒を防止し、効率
的に脱窒する方法が提案されている。しかるにＡｒガス
のシールによる吸窒防止方法についても真空度の向上を
図ることができないばかりでなく、シール用ガスとして
Ａｒガスを用いるため、処理コストの上昇を招く結果と
なる。

本発明は上記従来の問題点を解決し、浸漬管の耐火物に
生じる亀裂を低減して真空槽内への外気の吸引を防止し
、併せて浸漬管の寿命向上を図ることを目的とするもの
である。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明は円筒状芯金の内周お
よび外周を耐火物で被覆してなる真空脱ガス装置の浸漬
管において、上記円筒状芯金の外周に外気吸入阻止用の
鍔状邪魔板を高さ方向に少なくとも一段設け、上記の円
筒状芯金および鍔状邪魔板に冷却用流体通路を設ける、
という技術的手段を講じている。

第１図は本発明に係る浸漬管の構造を示す正面断面図で
ある。第１図において外側耐火物３および内側耐火物４
で被覆されている芯金２は外筒２ａ、内筒２ｂおよび仕
切筒２ｃによって冷却用流体通路が形成されている。

芯金２の外周に外気吸入阻止用の鍔状邪魔板１３が高さ
方向に１段設けてあり、この邪魔板１３は外筒２ａから
外側に張り出しており、外筒２ａと一体化した構造であ
る。そして鍔状邪魔板１３の内部には仕切筒２Ｃから外
側に突き出た仕切板１３ａによって冷媒通路が形成され
ている。

芯金２の上端には供給管１６ａおよび排出管１６ｂが連
結されており、冷却用流体１４を円筒状芯金２および鍔
状邪魔板１３内に供給して冷却したのち排出するように
なっている。なお１５は浸漬管１を真空槽８の下端に連
結するフランジを示している。

第２図は本発明に係る他の浸漬管の構造を示す正面断面
図である。第２図において外側耐火物３および内側耐火
物４で被覆されている芯金２はスパイラル鋼管２ｄの間
に鋼板２ｅを介在させ溶接して一体構造としたものであ
り、スパイラル鋼管２ｄを冷却用流体通路としている。

芯金２の外周には外気吸入遮断用の鍔状邪魔板１３が高
さ方向に１段設けである。この邪魔板１３は芯金２の外
側に張り出しており、芯金２のスパイラル鋼管２ｄと連
通ずる鋼管２ｄ’の間に鋼板２ｅ′を介在させて溶接一
体化した構造である。

スパイラル鋼管２ｄの上端には供給管１６ａが、そして
下端には排出管１６ｂが連結されており、冷却用流体１
４を円筒状芯金２および鍔状邪魔板１３に供給して冷却
したのち排出するようになっている。

第１図および第２図では鍔状邪魔板１３を高さ方向に１
段設けたものについて説明したが２段以上の多段にする
とより効果的である。そして鍔状邪魔板１３の取付位置
は真空槽８内への外気吸引の防止効果を高めるため、取
鍋的溶鋼１０の表面より下方になるように位置させて芯
金２の外周に取付けるのが好ましい、邪魔板１３を１段
だけ設ける場合には溶ＥＩＯの表面より下方にすること
が特に望まれる。

円筒状芯金２および鍔状邪魔板１３の冷却構造は上記の
構造に限定するものではなく、冷却可能な構造であれば
その手段は問わない。

く作　用〉 本発明は上記の手段により、円筒状芯金２の外周に設け
た鍔状邪魔板１３の上面はその上方の浸漬管ｌの外側耐
火物３の重力によって密接しているので外気９が吸引さ
れるのを阻止することができ、低窒素鋼を短時間で溶製
できる。

また芯金２および邪魔板１３は冷却用流体によって冷却
するため再使用することが可能となる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。前記
本発明の浸漬管のうち第２図に示すスパイラル鋼管２ｄ
を用いて円筒状芯金２および鍔状邪魔板１３を冷却する
構造の浸漬管１をＲＨ式真空脱ガス装置に適用して２８
０ｔの溶鋼を真空脱ガス処理した。

邪魔板１３の取付位置は取鍋的溶鋼１０の表面から１０
０　ｗｍ下方になるように芯金２の高さ方向に１段設け
た。冷却用流体としては安価で危険性も少なく芯金２を
酸化させない窒素ガスを２０ＯＮ　ｒｒｆ　／　ｈｒ使
用した。

溶製結果の一例としてアルミキルド鋼を真空脱ガス処理
した場合について本発明および従来の浸漬管を用いたも
のを第１表に比較して示している。

第１表から明らかなように本発明によれば外気の吸入量
が低減されるために真空槽８内の真空度が向上し、処理
時間が従来の浸漬管によるものに対して約２分間短縮さ
れた。

その結果、 ■真空排気装置の蒸気使用量の削減による処理コストの
低減、 ■溶鋼滞留時間の短縮により転炉出鋼温度を低くするこ
とができ、転炉や取鍋の耐火物の寿命向上、■真空脱ガ
ス装置の稼動率アップによる生産性向上、 といった大きな効果が得られた。

しかも真空脱ガス処理後における鋼中のガス成分濃度に
ついても槽内真空度が安定して向上したためバラツキが
少なくなり、品質保証上の効果も得ることができた。

また第１表に示したように、従来の浸漬管による処理で
はほとんど期待できなかった脱窒素も行うことができる
ため、従来、処理コストの高いＶＯＤ法などで溶製して
いた低窒素ステンレス鋼なども、低コストで効率よく処
理できるＲＨ脱ガス装置で溶製できるようになり、大幅
なコスト削減が図れる。なお、芯金を酸化させる外気の
耐火物中通過量が減少したために、芯金を再度使用する
ことができ浸漬管施工費用も低減させることができた。

なお、他の鋼種を真空脱ガス処理したときも同様の結果
が得られた。

〈発明の効果〉。

上記のように、本発明は浸漬管芯金を冷却し、かつ邪魔
板を設けるという簡単な手段で、真空脱ガス処理時間の
短縮、従来は困難だった低窒素鋼の溶製、そして芯金の
再使用、といった単に芯金を冷却する手段では得られな
かった大きな効果を得ることができ、鋼の製造コストの
低減、生産性の向上に対する有用性は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る浸漬管の構造を示す正面断面図、
第２図は本発明に係る他の浸漬管の構造を示す正面断面
図、第３図は従来のＲＨ式真空脱ガス装置を示す正面断
面図、第４図は従来の浸漬管を示す正面断面図である。 １・・・浸漬管、　　　　　２・・・円筒状芯金、３・
・・外側耐火物、　　　４・・・内側耐火物、５・・・
脱ガス槽鉄皮、　　６・・・真空排気装置、７・・・脱
ガス槽耐火物、　８・・・真空槽、９・・・外気の通過
経路、　１０・・・溶　鋼、１１・・・スラグ、　　　
　　１２・・・亀　裂、１３・・・鍔状邪魔板、　　　
１４・・・冷却用流体、１５・・・フランジ、　　　　
１６ａ・・・供給管、１６ｂ・・・排出管。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒状芯金の内周および外周を耐火物で被覆してなる真
   空脱ガス装置の浸漬管において、上記円筒状芯金の外周
   に外気吸入阻止用の鍔状邪魔板を高さ方向に少なくとも
   一段設け、上記の円筒状芯金および鍔状邪魔板に冷却用
   流体通路を設けてなることを特徴とする真空脱ガス装置
   の浸漬管。