JPH0670244B2 - 溶融金属処理用ランスパイプ - Google Patents
溶融金属処理用ランスパイプInfo
- Publication number
- JPH0670244B2 JPH0670244B2 JP24859489A JP24859489A JPH0670244B2 JP H0670244 B2 JPH0670244 B2 JP H0670244B2 JP 24859489 A JP24859489 A JP 24859489A JP 24859489 A JP24859489 A JP 24859489A JP H0670244 B2 JPH0670244 B2 JP H0670244B2
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- JP
- Japan
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- molten metal
- lance pipe
- castable
- pipe
- alumina
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は取鍋、混銑車内等での精錬に際し、溶銑あるい
は溶鋼等の溶融金属中に各種処理剤を吹込むために使用
する、溶融金属処理用ランスパイプに関する。
は溶鋼等の溶融金属中に各種処理剤を吹込むために使用
する、溶融金属処理用ランスパイプに関する。
溶融金属の清浄化処理またはその予備処理を目的とし、
溶融金属内に浸漬させたランスパイプから気体をキャリ
アーとし、処理剤を吹き込むことが行われている。この
吹き込みに用いられるランスパイプは一般に鋼管を芯材
とし、その周りをスタッドで支持されたキャスタブルで
覆い構成したものが多用されている。このランスパイプ
には処理剤、溶融金属、ならびにスラグ等よる溶損に対
する抵抗性、気体のバブリングに伴う摩耗に対する抵抗
性、処理の繰り返し実施（ランスパイプの溶融金属中へ
の繰り返し浸漬）に伴う熱衝撃に対する抵抗性等が要求
される。このうち溶損ならびに摩耗対策としては、例え
ば、特開昭59-203777号公報において、熱衝撃による亀
裂、剥離を防止するため、棒状セラミックおよびスチー
ルファイバーを使用することが提案されている。
溶融金属内に浸漬させたランスパイプから気体をキャリ
アーとし、処理剤を吹き込むことが行われている。この
吹き込みに用いられるランスパイプは一般に鋼管を芯材
とし、その周りをスタッドで支持されたキャスタブルで
覆い構成したものが多用されている。このランスパイプ
には処理剤、溶融金属、ならびにスラグ等よる溶損に対
する抵抗性、気体のバブリングに伴う摩耗に対する抵抗
性、処理の繰り返し実施（ランスパイプの溶融金属中へ
の繰り返し浸漬）に伴う熱衝撃に対する抵抗性等が要求
される。このうち溶損ならびに摩耗対策としては、例え
ば、特開昭59-203777号公報において、熱衝撃による亀
裂、剥離を防止するため、棒状セラミックおよびスチー
ルファイバーを使用することが提案されている。
また、従来のキャスタブルから耐熱性が高く、各処理用
途に応じた骨材に変え、かつ各種超微粉を組合わせなが
らアルミナセメントを低減した、いわゆる低セメントキ
ャスタブルが開発使用され、成果を収めている。例え
ば、溶銑処理用ランスパイプとしては高アルミナ質低セ
メントキャスタブル、溶鋼清浄化処理用ランスパイプで
は電融アルミナ質、焼結アルミナ質等の低セメントキャ
スタブルが使用されている。
途に応じた骨材に変え、かつ各種超微粉を組合わせなが
らアルミナセメントを低減した、いわゆる低セメントキ
ャスタブルが開発使用され、成果を収めている。例え
ば、溶銑処理用ランスパイプとしては高アルミナ質低セ
メントキャスタブル、溶鋼清浄化処理用ランスパイプで
は電融アルミナ質、焼結アルミナ質等の低セメントキャ
スタブルが使用されている。
しかし、低セメントキャスタブルでは、ランスパイプの
芯材として使用する鋼管の温度上昇に伴って、鋼管より
膨脹係数の低い耐火材は芯材の膨脹応力により亀裂が発
生し、ランスパイプの耐用低下の問題がある。
芯材として使用する鋼管の温度上昇に伴って、鋼管より
膨脹係数の低い耐火材は芯材の膨脹応力により亀裂が発
生し、ランスパイプの耐用低下の問題がある。
亀裂の抑制に関しては、ランスパイプに使用されるキャ
スタブルに配合されたマグネシア、シリマナイト、カイ
アナイト、アンダルサイト、石英等の材料自体、または
配合物内の他の材料との反応による鉱物組成変化を積極
的に行うことによる残存膨脹をさせて、前記膨脹差によ
る亀裂を抑制させようとする技術や、配合物内に各種フ
ァイバーを添加させることによる亀裂を抑制する技術
や、黒鉛、カーボン、SiC等の低膨脹性高熱伝導性素材
を添加することによる亀裂を抑制する技術、または断熱
性不定形材を芯材部の鋼管に配置し、耐火材の亀裂を抑
制する技術（例えば、実開昭59−51054号公報）等の手
法があるが、未だ十分な効果が得られていない。
スタブルに配合されたマグネシア、シリマナイト、カイ
アナイト、アンダルサイト、石英等の材料自体、または
配合物内の他の材料との反応による鉱物組成変化を積極
的に行うことによる残存膨脹をさせて、前記膨脹差によ
る亀裂を抑制させようとする技術や、配合物内に各種フ
ァイバーを添加させることによる亀裂を抑制する技術
や、黒鉛、カーボン、SiC等の低膨脹性高熱伝導性素材
を添加することによる亀裂を抑制する技術、または断熱
性不定形材を芯材部の鋼管に配置し、耐火材の亀裂を抑
制する技術（例えば、実開昭59−51054号公報）等の手
法があるが、未だ十分な効果が得られていない。
断熱性不定形材を芯材部の外周に配置する方法では、直
接、溶融金属に接したときは耐食性が十分でないので、
溶融金属に接する部分には、耐食性のある緻密なキャス
タブルを配する２層構造にする必要がある。この構造は
複雑であり、施工に時間を要する欠点がある。
接、溶融金属に接したときは耐食性が十分でないので、
溶融金属に接する部分には、耐食性のある緻密なキャス
タブルを配する２層構造にする必要がある。この構造は
複雑であり、施工に時間を要する欠点がある。
このように現状のランスパイプ寿命は、亀裂により律速
されていると云える。
されていると云える。
本発明は前記従来技術の問題点を有利に解決するために
なされたものであって、鋼管の外周に中空耐火断熱性素
材を１〜20重量％含有するキャスタブルライニング層を
設けたことを特徴とする溶融金属処理用ランスパイプを
提供するものである。
なされたものであって、鋼管の外周に中空耐火断熱性素
材を１〜20重量％含有するキャスタブルライニング層を
設けたことを特徴とする溶融金属処理用ランスパイプを
提供するものである。
ガス透過孔を有する鋼管は、従来の公知のものであり、
その外周を囲む耐火材の固定には、スタッド等の常套手
段がとられる。本発明に係る中空耐火断熱性素材とは、
耐火断熱煉瓦や断熱キャスタブル用に多用されているも
のであり、球形の粒子の内部が空隙となっているもの
で、耐火性があり、単粒強度が大きく、断熱性に富むも
のであるから、この素材を配合した耐火組成物は断熱性
にすぐれる。材質にはアルミナ質、ムライト質、アルミ
ノシリケート質等が使用できる。第１表にその性状を示
すが、均一な分散性ならびに発現強度の劣化を抑える観
点より、粒径3mm以下のものが望ましい。また耐火度
は、対象となる溶融金属の処理温度に応じて設定される
べきであるが、少なくとも1200℃以上であることが望ま
しく、これ以下では軟化、溶融に伴い、目的とする断熱
効果が発揮できなくなる。さらにその配合量について
は、使用条件（温度・浸透時間、使用頻度・ライニング
厚み・振動状態等）に応じて種々設定されるが、１〜20
重量％の範囲内が適当である。この値が１重量％未満で
は断熱効果が不十分であり、また20重量％超では、均一
な分散が困難となるとともに強度発現が不十分となり、
気体、処理粉体がランスパイプより吐出された際に生ず
るバックアタック、ならびにバブリングに伴う振動等で
摩耗されやすくなる。
その外周を囲む耐火材の固定には、スタッド等の常套手
段がとられる。本発明に係る中空耐火断熱性素材とは、
耐火断熱煉瓦や断熱キャスタブル用に多用されているも
のであり、球形の粒子の内部が空隙となっているもの
で、耐火性があり、単粒強度が大きく、断熱性に富むも
のであるから、この素材を配合した耐火組成物は断熱性
にすぐれる。材質にはアルミナ質、ムライト質、アルミ
ノシリケート質等が使用できる。第１表にその性状を示
すが、均一な分散性ならびに発現強度の劣化を抑える観
点より、粒径3mm以下のものが望ましい。また耐火度
は、対象となる溶融金属の処理温度に応じて設定される
べきであるが、少なくとも1200℃以上であることが望ま
しく、これ以下では軟化、溶融に伴い、目的とする断熱
効果が発揮できなくなる。さらにその配合量について
は、使用条件（温度・浸透時間、使用頻度・ライニング
厚み・振動状態等）に応じて種々設定されるが、１〜20
重量％の範囲内が適当である。この値が１重量％未満で
は断熱効果が不十分であり、また20重量％超では、均一
な分散が困難となるとともに強度発現が不十分となり、
気体、処理粉体がランスパイプより吐出された際に生ず
るバックアタック、ならびにバブリングに伴う振動等で
摩耗されやすくなる。
キャスタブルは、耐火骨材のうち粗粒域にはムライト、
ボーキサイト、アンダルサイト等の高アルミナ質および
電融アルミナ、焼結アルミナ、スピネル、ジルコニア、
ジルコン質等が適するが、何れも特に限定するものでは
ない。これらは耐食性、耐熱衝撃性にすぐれるほか、比
較的低熱伝導性でもあるので、本発明の目的に合致する
ものである。
ボーキサイト、アンダルサイト等の高アルミナ質および
電融アルミナ、焼結アルミナ、スピネル、ジルコニア、
ジルコン質等が適するが、何れも特に限定するものでは
ない。これらは耐食性、耐熱衝撃性にすぐれるほか、比
較的低熱伝導性でもあるので、本発明の目的に合致する
ものである。
耐火骨材のうち、必要に応じてマトリックスを構成する
微粉域には粗粒域より高純度な素材とともにSiC、人造
黒鉛、天然黒鉛，カーボンブラック等の濡れ難い素材を
配合する。これらの配合によってキャスタブルの溶損抑
制効果がある。
微粉域には粗粒域より高純度な素材とともにSiC、人造
黒鉛、天然黒鉛，カーボンブラック等の濡れ難い素材を
配合する。これらの配合によってキャスタブルの溶損抑
制効果がある。
上記耐火骨材の他に必要に応じて金属珪素、金属アルミ
ニウム、金属亜鉛などの金属やSiC,Si3N4,BN,B4Cなどの
炭窒化物を配合する。これらの添加によってキャスタブ
ルの耐酸化性の付与、焼結強度の向上等の効果がある。
ニウム、金属亜鉛などの金属やSiC,Si3N4,BN,B4Cなどの
炭窒化物を配合する。これらの添加によってキャスタブ
ルの耐酸化性の付与、焼結強度の向上等の効果がある。
また、一般的に実施されている焼成後、残存膨脹性付与
のために石英、バイロフェライト、アンダルサイト、マ
グネシア等、ならびに亀裂が入った際の剥落抑制のため
に、ステンレスファイバー等に代表される各種フィバー
を配合することは効果的である。材質はステンレススチ
ール、クロムファイバー等いずれも使用できる。形状は
ストレート、ウェーブ、ねじれ形、両端が太くなったド
ックホーン等が使用できる。0.4〜0.5mmφ、長さ25〜30
mm程度、アスペクト比（繊維長／繊維径比）は30以上、
約60が適当である。スチールファイバーの使用量は0.5
〜５重量％が好ましい。
のために石英、バイロフェライト、アンダルサイト、マ
グネシア等、ならびに亀裂が入った際の剥落抑制のため
に、ステンレスファイバー等に代表される各種フィバー
を配合することは効果的である。材質はステンレススチ
ール、クロムファイバー等いずれも使用できる。形状は
ストレート、ウェーブ、ねじれ形、両端が太くなったド
ックホーン等が使用できる。0.4〜0.5mmφ、長さ25〜30
mm程度、アスペクト比（繊維長／繊維径比）は30以上、
約60が適当である。スチールファイバーの使用量は0.5
〜５重量％が好ましい。
更に望ましくは、アルミナセメントを添加する。アルミ
ナセメント量は溶損性の観点より１〜８重量％が望まし
い。また、必要に応じてシリカ、アルミナ等の超微粉金
属酸化物を添加すると、アルミナセメントを減量して、
キャスタブルの焼結強度の向上が図れる。
ナセメント量は溶損性の観点より１〜８重量％が望まし
い。また、必要に応じてシリカ、アルミナ等の超微粉金
属酸化物を添加すると、アルミナセメントを減量して、
キャスタブルの焼結強度の向上が図れる。
上記のようなキャスタブルで覆われたランスパイプは、
中空断熱素材により通常使用されている芯材の鋼管の温
度上昇を抑えることで、膨脹率の異なったキャスタブル
との間に発生する熱応力を抑制することができるととも
に、鋼管が永久変形してしまう弾性限界温度（500〜700
℃）以下に抑えることで、これらが原因でキャスタブル
内部に発生する亀裂を抑制することができる。
中空断熱素材により通常使用されている芯材の鋼管の温
度上昇を抑えることで、膨脹率の異なったキャスタブル
との間に発生する熱応力を抑制することができるととも
に、鋼管が永久変形してしまう弾性限界温度（500〜700
℃）以下に抑えることで、これらが原因でキャスタブル
内部に発生する亀裂を抑制することができる。
次に本発明を実施例により詳細に説明する。
〈実施例１〉 溶銑予備処理用ランスパイプ材として使用した結果、な
らびに実験室での試験結果を第２表に示した。キャスタ
ブル単味では、極めて亀裂発生抵抗性に優れた比較例２
の炭化珪素キャスタブルが、溶損がわずかでありながら
数チャージ後に芯材まで達する縦方向（長手方向）の亀
裂が発生し、耐用を低下させた。一方、比較例１は低熱
伝導率化したこと、残存線変化率が比較例２に比べ増加
したことなどの効果で耐用が延びている。これをベース
に中空耐火断熱性素材を５重量％導入した実施例１で
は、一層大きな効果が得られた。
らびに実験室での試験結果を第２表に示した。キャスタ
ブル単味では、極めて亀裂発生抵抗性に優れた比較例２
の炭化珪素キャスタブルが、溶損がわずかでありながら
数チャージ後に芯材まで達する縦方向（長手方向）の亀
裂が発生し、耐用を低下させた。一方、比較例１は低熱
伝導率化したこと、残存線変化率が比較例２に比べ増加
したことなどの効果で耐用が延びている。これをベース
に中空耐火断熱性素材を５重量％導入した実施例１で
は、一層大きな効果が得られた。
〈実施例２〉 溶鋼精錬用ランスパイプ材として使用した結果を第３表
に示した。従来使用されていた電融アルミナ質低セメン
トキャスタブル（比較例３）に対し、中空電融アルミナ
を３重量％導入することにより、溶損性の劣化も少な
く、亀裂が抑制され、剥落もなく、平均使用チャージを
延ばすことができた。
に示した。従来使用されていた電融アルミナ質低セメン
トキャスタブル（比較例３）に対し、中空電融アルミナ
を３重量％導入することにより、溶損性の劣化も少な
く、亀裂が抑制され、剥落もなく、平均使用チャージを
延ばすことができた。
〔発明の効果〕 上述のように本発明によれば、中空耐火断熱性素材がキ
ャスタブル中に分散配合されることによって、ランスパ
イプを構成する芯材部（一般的に炭素鋼管）の溶融金属
による温度上昇を抑え、芯材部を覆うキャスタブルとの
膨脹差により発生する熱応力を抑えるとともに、芯材部
の弾性限界温度以内（一般的に炭素鋼管では500〜700
℃）とすることができ、永久変形に伴うキャスタブルの
亀裂抑制を図り、ランスパイプの寿命を低下させている
亀裂の抑制ができる。
ャスタブル中に分散配合されることによって、ランスパ
イプを構成する芯材部（一般的に炭素鋼管）の溶融金属
による温度上昇を抑え、芯材部を覆うキャスタブルとの
膨脹差により発生する熱応力を抑えるとともに、芯材部
の弾性限界温度以内（一般的に炭素鋼管では500〜700
℃）とすることができ、永久変形に伴うキャスタブルの
亀裂抑制を図り、ランスパイプの寿命を低下させている
亀裂の抑制ができる。
Claims (1)
- 【請求項１】鋼管の外周に中空耐火断熱性素材を１〜20
重量％含有するキャスタブルライニング層を設けたこと
を特徴とする溶融金属処理用ランスパイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859489A JPH0670244B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | 溶融金属処理用ランスパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859489A JPH0670244B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | 溶融金属処理用ランスパイプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111510A JPH03111510A (ja) | 1991-05-13 |
| JPH0670244B2 true JPH0670244B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=17180439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24859489A Expired - Fee Related JPH0670244B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | 溶融金属処理用ランスパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670244B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9124403D0 (en) * | 1991-11-16 | 1992-01-08 | Foseco Int | Ceramic material |
| CN112941268B (zh) * | 2021-02-01 | 2024-11-08 | 鞍山市和丰耐火材料有限公司 | 无裂纹长寿命复合式脱硫喷粉枪的生产工艺及喷粉枪结构 |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP24859489A patent/JPH0670244B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03111510A (ja) | 1991-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |