JPH04503533A - 金属を真空処理するための方法及び装置 - 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】 発明の名称 金属を真空処理するための方法及び装置技術分野 本発明は請求の範囲第１項から第３項のうちの１つの項の上位概念に記載の例え ば鋼等の金属を・真空処理するための方法及び装置に関する。

背景技術 取鍋のガス抜きにおいては、溶融鋼を充填されている取鍋が円筒状室の中に下ろ され、次いで円筒状室が蓋により真空密に閉じられる。密閉部材としては通常は ゴムリングが用いられる。蓋は鋼鋳物又は金属板構造から製造される。蓋の下面 には金属板及び／又は耐火材を押し固めたものから成る放射防護部材が設けられ ている。蓋の上には添加装置及び観察窓が設けられている。

真空発生装置は通常は少なくとも４つの蒸気噴射器から成る。溶融鋼に負圧が加 えられると溶融鋼の内部には、溶融金属表面の上の内部圧力に依存する圧力を有 するガス泡が存在する。酸素含有量が大きく静止していない溶融鋼は、真空処理 容器の自由空間の中の圧力が３００Ｔｏｒｒを下回るだけで酸化炭素を形成して 沸騰し、これにより溶融金属から水素及び窒素が除去され、従ってこのような比 較的不良な真空においてでもガスの除去が行われる。圧力を更に低めると沸騰は 、例えば溶融鋼が取鍋の中で１ｍ又は１ｍを上回って上昇するほどに激しくなる 。取鍋内壁を十分高くするためにある程度大きい取鍋を選択して余裕高を設け、 取鍋端縁まで溶融鋼が達しないようにしなけばならない、しかし、現在の製鋼所 では取鍋の大きさ及び充填重量は持上装置に整合される。余裕高を確保しなけれ ばならないので取鍋端縁まで充填できず、従って生産性が低くなる。取鍋を大き くするという代替解決方法では持上装置及び収容装置を、増加した搬送重量に整 合しなければならない。

別の１つの解決方法では、取鍋に依存する収容容器が提供される。ドイツ特許出 願公開第２０３２８３０号公報から、浸漬体の開放側が最深部まで溶融金属の中 に浸漬され、次いで浸漬体の内部が真空にされる浸漬体が公知である。この浸漬 体は、真空処理の間に必要な浸漬深度を得るために浸漬体を溶融金属の中に押込 まなければならない欠点を有する。負圧を印加すると溶融金属表面は気圧差に起 因する値だけ上昇し、１ｍを大幅に上回る高さを有することもある。これに対し て真空が印加されていない溶融金属表面は同等の値だけ下降する。取鍋に比して 小さい浸漬体の中に溶融金属を収容することにより比較的大きい量の溶融金属が 、取鍋の中に残っている溶融金属から分離され、従って２つの溶融金属部分に異 なる真空が印加される欠点がある。

ドイツ特許出願公開第１９６５１３６号公報から、真空処理容器の蓋の下面に取 付られている反応管を溶融金属の中に浸漬でき、溶融金属の充填されている取鍋 のガスを抜くための装置が公知である。活性ガスを有する槍状体が冶金的処理の ために、反応管により囲まれている室の中に案内され、この室の中でガス抜きと ひいては溶融金属の容積増加が行われる。溶融金属表面には同一の負圧が印加さ れるので、反応管と取鍋端縁との間のリング領域の中での容積の増加を確実に回 避することができない。

ドイツ特許出願公開第１９１２９０７号公報又はドイツ特許出願公開第１９１９ ０５３号公報から、溶融金属の中に浸漬する管状分離壁によりガスが溶融金属の 中に導入される装置が公知である。この分離壁は別の管状の分離壁によリング状 に囲まれ、これらの分離壁により形成される円筒状室とリング状室とは互いにつ ながっている。圧力ポンプ及び／又は吸込ポンプへの接続により、異なる圧力に 対して個々の室の中の溶融金属表面の高さを異なって調整でき、従って溶融金属 の流れが改善される。

技術的課題 本発明の課題は、取鍋の余裕高を不要にし溶融金属のガス抜きを阻止しない簡単 な手段を用いて上記欠点を除去する、例えば鋼等の金属を真空処理するための方 法及び装置を提供することにある。

上記課題は請求の範囲第１１から第３項の特徴部分に記載の特徴により解決され るや 本発明では、真空処理容器の蒼に、構造的に簡単であり比較的小型であり軽量で あるエプロンが取付られている。このエプロンの直径は、エプロンの浸漬深度ム こおける取鍋直径に比して僅かに小さい。、Ｌプロンの下部開放端縁は溶融金属 の中に僅かしか浸漬１，２ていない、浸漬されているエプロンにより２つの溶融 金属表面セクタ、すなわちリング状溶融金属表面（ごフタと円形溶融金属表面セ クタとが形成され、２つのセクタには異なる負圧が印加される。

差圧は任意に調整できる。好んで選択される領域は１つの圧力段の２から２”つ の圧力段の間にある。

リング状セクタの幅に対して８：１から１２２：　１の比の半径を有するスクリ ーンの大きさにより全溶融金属の真空処理ははきんど妨げられない、この効果は 、エプロンの浸漬深度が最小に制限されて１０から２０（１であることにより更 に改善される。上記の空間寸法及びエプロンの浅い浸漬深度が溶融金属の流れを 妨害することほとんどない。これは、最大３つの洗浄ガスノズルを通って洗浄ガ スが溶融金属の中に混入され、この結犀、溶融金属の流速が現在通常は高いので 特に有利な効果を有する。

この効果は、スクリーンが垂直に調整可能に形成され、取鍋の充填高さに依存し てエプロンの浸漬深度を真空処理の各フェーズにおいて調整できる場合には更に 高めることはできない程となる。

圧力差は直接に２つの圧力段の間で取出すか、又は絞り弁を有する分岐管を設け ることにより調整することができる。

次に本発明を天施例に基づき図を用いて詳しく説明する。

第１図は真空発生装置の異なる段から接続される場合の金蓋と一緒に真空処理装 置を示す断面図、第１ａ図は軸方向で可能なエプロンを有する第１図と同様の断 面図である。第２図は軸方向で可動なエプロンを有する真空処理容器の断面図、 第３図は分岐管及び絞り弁を介しての真空発生ステーシランへの真空処理装置の 接続の断面図である。

発明の最良の実施形態 第１図及び第１ａ図は、フランジ及び密閉リングを有する真空処理容器３０を示 し、真空処理容器３０の上にはＭ２Ｏが載置している。真空処理容器３０の中に は、溶融金属４１により充填されている取鍋４０が設けられている。

溶融金属の中には、蓋２０に固定されているエプロン２１の下部端縁２１が潜っ ている。

取鍋の中の溶融金属表面の下に潜っているエプロン２１はこの溶融金属表面を円 形のセグメント４２とリング状セグメント４３とに分割している。

円形の溶融金属表面４２、エプロン２１の内側外套及びｌＩ２０の円形部分２３ により自由空間Ａは囲まれている。

リング状部分２９を有する、蓋２０のその他の部分、エプロン２１の外套外側側 面、真空処理容器３０の下部、取鍋４０の舛側側面及びリング状の溶融金属表面 ４３により自由空間Ｂは囲まれている。

溶融金属４２．４３を観察するために蓋２０の中に観察用窓３３．３４が設けら れている。自由空間Ａは円形部分２３の領域内の接続管２４を介して、そして自 由空間Ｂはリング状蓋部分２９の領域内の接続管２５を介して真空装置ｌＯに接 続されいている。

真空発生装！１０は水封ポンプ１４、蒸気噴射器１３　（６０Ｔｏｒｒ）、水封 ポンプ１４、蒸気噴射器１３の間に設けられている復水器１６、蒸気噴射器１２ 　（１０Ｔｏｒｒ）、蒸気噴射器１１　（０，５Ｔｏｒｒ）　、及び噴射器１２ と１３との間に設けられている復水器１５ををする。自由空間Ａは蒸気噴射器１ １の最大負圧段ｐ１に接続され、自由空間Ｂは本例では２つの段だけ少なく噴射 器１３と１２との間の負圧源に接続されている。真空発生装置１０が作動してい る間に円形の溶融金属表面４２のレベルはリング状の溶融金属表面４３のレベル に比して（！ａだけ高く上昇する。

第１ａ図は第１図の上記装置の他に電極６０を有し、電極６０は円形の蓋部分２ ３の領域の中の電極案内孔を通って自由空間Ａの中に突出している。

第２図には垂直方向で位１調整可能なエプロン２１が概略的に示されており、エ プロン２１は蓋２０における円形部分２３に固定され、円形部分２３は蓋２０に おけるリング状部分２９に対して調整部材５１により位１１ｉｉ整できる。

ガス密に密閉するためにリング状部分２９と円形部分２３との間に補償器５３が 設けられている。自由空間Ｂへの接続管２５は一方の例では蓋２０の中に設けら れ、他方の例では真空処理容器３０の容器下部の中に設けられている。

第３図は第１図の重要部材はすべて示しているが、自由空間Ａへの接続管２４の 接続が分岐管２６を介して行われ、分岐管２６は自由空間Ｂの接続管２５にも接 続され、分岐管２６と接続管２７との間に絞り弁２７が設けられている点が異な る。

参照番号リスト ■　中心軸 １０　真空装置 ２２　端縁領域 ２４．２５　接続管 ２６　分岐管 ２８　リング状開口 ２９　Ｍのリング状部分 ３０　真空処理容器 ４０　取鍋 ４１　溶融金属 ４２　円形の溶融金属表面 Ａ、　Ｂ　自由空間 ５１１１整部材 ６０　電極 補正書の翻訳文提出書 平成３年８月２１日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．溶融金属が、蓋により密に閉鎖されている真空処理容器の中にあり、溶融金 属の表面が円形のセクタとリング状のセクタとに分離され、溶融金属の表面が真 空処理の間に異なる負圧を加えられる、例えば鋼等の溶融金属を真空処理するた めの方法において、リング状セクタが円形セクタに比してより小さい負圧を加え られることと、セクタヘの分離がリング状セクタにおいて溶融金属中への浸漬深 度１０−２０ｃｍまで行われることを特徴とする溶融金属を真空処理するための 方法。
2. ２．リング状セクタと円形セクタとの間の負圧差が、真空装置の１つの圧力段の 少なくとも１／２に対応するするように選択されることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載の溶融金属を真空処理するための方法。
3. ３．密閉部材が設けられている蓋を有し多段式真空発生装置に接続されている真 空処理容器を具備し、溶融金属により充填されている取鍋を真空処理容器の中に 取付ることができる請求の範囲第１項又は第２項記載の方法を実施するための装 置において、蓋（２０）が、蓋（２０）の中心軸（１）に対して平行に配置され ている円筒状のエプロン（２１）を有し、エプロン（２１）の端縁領域（２２） が、取鍋（４０）の中の溶融金属（４１）に突出し、エプロン（２１）の直径が 、端縁領域（２２）の浸漬深度における、取鍋の直径に比して僅かに小さいこと と、真空装置（１０）に接続されている接続管（２４、２５）がそれぞれ、エプ ロン（２１）により分離され蓋（２０）における円形部分（２３）と充填状態の 取鍋（４０）の中の円形の溶融金属表面（４２）とにより囲まれている自由空間 （Ａ）に対してと、蓋（２０）におけるリング状部分（２９）、真空処理容器（ ３０）、取鍋（４０）、及び充填状態の取鍋の中のリング状の溶融金属表面（４ ３）により囲まれている自由空間（Ｂ）とに対して設けられ、自由空間（Ａ）へ の接続管（２４）が、真空装置（１０）における最高の圧力段を有する噴射器（ １１）に接続され、自由空間（Ｂ）への接続管（２５）が、真空装置（１０）に おける２番自に最高の圧力段に接続されていることを特徴とする装置。
4. ４．自由空間（Ａ）への接続管（２５）に、絞り部材（２７）を有する分岐管（ ２６）が接続され、分岐管（２６）は自由空間（Ｂ）に接続されていることを特 徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。
5. ５．蓋（２０）がリング状の開口（２８）を有することと、調整部材（５１）が 蓋（２０）に設けられ、調整部材（５１）によりエプロン（２１）が中心軸（１ ）に平行に可動であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。
6. ６．蓋（２０）におけるリング状部分（２９）と、エプロン（２１）における、 取鍋（４０）に面していない方の端縁（２３）との間に補償器（５３）がガス密 に固定されていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の装置。
7. ７．蓋（２０）を通って少なくとも１つの電極（６０）が案内されることが可能 であることを特徴とする請求の範囲第３項から第６項のうちの一つの項に記載の 装置。