JPS6252005B2 - - Google Patents
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- JPS6252005B2 JPS6252005B2 JP12108684A JP12108684A JPS6252005B2 JP S6252005 B2 JPS6252005 B2 JP S6252005B2 JP 12108684 A JP12108684 A JP 12108684A JP 12108684 A JP12108684 A JP 12108684A JP S6252005 B2 JPS6252005 B2 JP S6252005B2
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- Japan
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- gas
- blowing
- molten metal
- flow rate
- carbon steel
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
- B22D1/002—Treatment with gases
- B22D1/005—Injection assemblies therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
本発明は溶融金属中へのガス吹込方法および装
置に係り、特に多数の小径金属管、金属スリツト
または耐火物管を介してガス吹込の場合の該金属
管または耐火物管の目詰りを避けてガス流量の如
何を問わず円滑、効率的にガス吹込が可能な吹込
方法およびその装置に関する。 従来から溶融金属の精錬処理や脱ガス、撹拌等
の目的のために、溶融金属容器の主として底部に
ガス吹込用の羽口を設けて溶融金属中に各種ガス
を吹込むことが行われており、最近では転炉等の
精錬炉においても底部からのガス吹込技術が確立
されて上吹きとの併用により反応をより効率的に
実施し得るようになつた。 従来の溶融金属中へのガス吹込方法および装置
を転炉による鋼精錬の場合について第1図を参照
して説明する。第1図は従来の転炉の底部に設け
られた複数個の内径1.0〜3.0mmの小径金属管を介
して溶鋼中に酸素等のガス吹込方法および装置を
示す模式配置である。ガス発生装置2により発生
されたガスはガス昇圧装置4にて昇圧され、オリ
フイス6、遮断弁8、流量調節弁10等が途中に
設けられたガス供給配管12、転炉下部に設けら
れた羽口ヘツダー14を経て転炉底部の羽口耐火
物16中に埋設された複数個の小径金属管等より
成る底吹き羽口18を介して溶融金属中に吹込ま
れる。 通常、吹込ガス量の調整は大流量の場合はガス
の吹込元圧を上げ、小流量の場合は吹込元圧を下
げて行われる。このような吹込元圧の調整により
低炭素鋼から高炭素鋼までの吹込ガス量の変化に
対応して来た。 一般に精錬炉内の反応効果を捉進し反応時間を
短縮するには、底吹ガス量を増大させることが最
も効果的なことは、理論的にも明らかである。従
つて底吹ガス量を増大するには、吹込元圧の上昇
と小径金属管の断面積の増加の2方法があるが、
高圧化は基本設備の問題であり容易でないことか
ら、小径金属管の本数の増加もしくは口径の拡大
が一般的に行われている。 しかし、このようにして小径金属管の内径増や
本数増により断面積を増加した装置にすると、大
流量のガス吹込を要求される低炭素鋼溶製時には
非常に効率的な操業ができるが、可能な限りガス
吹込を抑制したい高炭素鋼溶製時には、吹込元圧
を下げ過ぎると小径金属管等が詰るので吹込元圧
の低下には限界があり、従つて必要量以上のガス
吹込が行われ、高炭素鋼の溶製には不適な装置と
なる。すなわち、一般に低炭素鋼の溶製には
0.2Nm3/min.tonの底吹ガス量の維持が望まし
く、高炭素鋼の溶製には0.01Nm3/min.ton未満の
ガス量とすることが必要であるが、従来同一装置
において、この両極の要求を同時に満足させるこ
とは困難であり、この小流量の0.01Nm3/min.ton
未満を確保するため大流量側の上限を0.1Nm3/
min.tonに限定して高炭素鋼のために低炭素鋼の
溶製時の効率を犠性にするか、あるいは低炭素鋼
溶製時の大流量を重視して小流量の高炭素鋼の溶
製を断念せざるを得ない状況にあつた。 本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決
し、同一の吹込羽口において吹込ガスの流量範囲
を拡大できる溶融金属中へのガス吹込方法および
その装置を提供するにある。 本発明によるガス吹込方法の要旨とするところ
は次の如くである。 すなわち、容器の底部に設けられた多数の小径
管もしくは小幅スリツトを有する金属または耐火
物から成る底吹き羽口を介して該容器に収容され
た溶融金属中へのガス吹込方法において、前記吹
込ガス流量が低炭素鋼を溶製する高流量の場合に
は常温昇圧のまま吹込み、高炭素鋼を溶製する低
流量の場合には600℃以下の温度に加熱膨張させ
た昇圧ガスとして吹込むことを特徴とする溶融金
属中へのガス吹込方法、である。 次に上記本発明によるガス吹込方法に使用する
ガス吹込装置の要旨とするところは次の如くであ
る。 すなわち、ガス発生装置と、前記発生ガスの昇
圧装置と、前記昇圧ガスを溶融金属に収容する容
器内に導入するガス供給配管と、前記ガス供給配
管の途中に設けられたオリフイス、遮断弁、流量
調節弁と、前記容器の底部に設けられた内径1.0
〜3.0mmの複数個の小径管もしくは小幅スリツト
を有する金属または耐火物から成る底吹き羽口と
を有して成る溶融金属中へのガス吹込装置におい
て、前記ガス供給配管のバイパス系路に設けられ
前記吹込ガスを加熱する加熱装置と、前記加熱さ
れたガスを収容する保温タンクと、を有すること
を特徴とする溶融金属中へのガス吹込装置、であ
る。 本発明の詳細を転炉による鋼精錬の場合につい
て第2図を参照して、先ずガス吹込装置について
説明する。すなわち、本装置においても第1図に
示したガス発生装置2、発生したガスの昇圧装置
4、昇圧ガスを転炉等の容器内へ導入するガス供
給配管12A、ガス供給配管12Aの途中に設け
られたオリフイス6、遮断弁8、流量調節弁10
および容器の下部に設けられた羽口ヘツダー1
4、転炉底部の羽口耐火物16中に埋設された複
数個の小径管もしくは小幅スリツトを有する金属
または耐火物から成る底吹き羽口18を有するこ
とは従来装置と同様である。 本発明装置の特徴は、ガス供給配管12Aの途
中のバイパス系路にガス加熱装置20および加熱
ガスを一時貯蔵するために保温材22で保温され
た保温タンク24を設け、これに伴ない切替用に
使用する遮断弁26,28,30を設けたことで
ある。ガス加熱装置20としては転炉廃ガス等を
使用した熱交換器が望ましく、また、加熱ガスを
容器に導入するガス加熱装置20以降下流のガス
供給配管12Aは保温材22にて保温されてい
る。 次に上記の装置による本発明のガス吹込方法に
ついて説明する。すなわち、吹込ガスが大流量時
には従来と同様にガス発生装置2からのガスをガ
ス昇圧装置4で昇圧しそのまま小径管もしくは小
幅スリツトを有する金属または耐火物から成る底
吹き羽口18によつて溶融金属中に吹込むが、小
流量時には遮断弁26,28を開、遮断弁30を
閉とし、あらかじめガス加熱装置20で加熱膨張
させたガスを保温タンク24から小径金属管等よ
り成る底吹き羽口18により溶融金属中に吹込
む。溶融金属中に吹込まれたガスの体積と圧力が
一定であれば、ガスの比重は温度に逆比例し、高
温になると比重は減少し、ガス吹込元圧が一定で
も吹込ガス重量は減少する。従つて吹込元圧の調
整範囲および小径金属管18の断面積が一定の吹
込装置において、本発明法は高流量時には常温ガ
スを昇圧のまま吹込み、低流量時には加熱膨張し
て吹込み流量範囲を広げることができる。 而して通常使用される内径1.0〜3.0mmの小径金
属管18を使用する場合の上記ガス流量の高流量
域および低流量域はガス吹込の効果から次の如く
限定することが好ましい。 高流量域:0.01〜1.2Nm3/min.ton 低流量域:0.01Nm3/min.ton未満 また、吹込ガスの加熱温度は、加熱ガス供給配
管12Aに使用するバルブや継手の密封性等から
600℃を上限とすべきであることが判明した。 実施例 高炭素鋼の転炉による溶製には、0.01Nm3/
min.ton未満のガス量とすべきであるが、従来、
低炭素鋼の溶製を主とする関係上0.02〜0.2Nm3/
min.ton範囲のガス流量の調節のみで、0.01Nm3/
min.ton未満の流量を維持することができず、従
つてC>0.5%の高炭素鋼の溶製が不可能であつ
た吹込元圧が9.9Kg/cm2のガス吹込装置を有する
転炉において、熱交換器より成るガス加熱装置2
0および高温ガスを収容する保温タンク24を設
け、高温ガスの吹込を可能とし、この装置により
本発明法を実施した。すなわち、C≦0.5%の低
炭素鋼の溶製には昇圧ガスを常温のまま0.01〜
0.2Nm3/min.tonの高流量にて吹込み、C>0.5%
の高炭素鋼の溶製には、ガスを550℃に加熱して
0.01Nm3/min.ton未満の低流量にて吹込み、その
吹込流量範囲を従来法と比較した。結果は第1表
に示すとおりである。
置に係り、特に多数の小径金属管、金属スリツト
または耐火物管を介してガス吹込の場合の該金属
管または耐火物管の目詰りを避けてガス流量の如
何を問わず円滑、効率的にガス吹込が可能な吹込
方法およびその装置に関する。 従来から溶融金属の精錬処理や脱ガス、撹拌等
の目的のために、溶融金属容器の主として底部に
ガス吹込用の羽口を設けて溶融金属中に各種ガス
を吹込むことが行われており、最近では転炉等の
精錬炉においても底部からのガス吹込技術が確立
されて上吹きとの併用により反応をより効率的に
実施し得るようになつた。 従来の溶融金属中へのガス吹込方法および装置
を転炉による鋼精錬の場合について第1図を参照
して説明する。第1図は従来の転炉の底部に設け
られた複数個の内径1.0〜3.0mmの小径金属管を介
して溶鋼中に酸素等のガス吹込方法および装置を
示す模式配置である。ガス発生装置2により発生
されたガスはガス昇圧装置4にて昇圧され、オリ
フイス6、遮断弁8、流量調節弁10等が途中に
設けられたガス供給配管12、転炉下部に設けら
れた羽口ヘツダー14を経て転炉底部の羽口耐火
物16中に埋設された複数個の小径金属管等より
成る底吹き羽口18を介して溶融金属中に吹込ま
れる。 通常、吹込ガス量の調整は大流量の場合はガス
の吹込元圧を上げ、小流量の場合は吹込元圧を下
げて行われる。このような吹込元圧の調整により
低炭素鋼から高炭素鋼までの吹込ガス量の変化に
対応して来た。 一般に精錬炉内の反応効果を捉進し反応時間を
短縮するには、底吹ガス量を増大させることが最
も効果的なことは、理論的にも明らかである。従
つて底吹ガス量を増大するには、吹込元圧の上昇
と小径金属管の断面積の増加の2方法があるが、
高圧化は基本設備の問題であり容易でないことか
ら、小径金属管の本数の増加もしくは口径の拡大
が一般的に行われている。 しかし、このようにして小径金属管の内径増や
本数増により断面積を増加した装置にすると、大
流量のガス吹込を要求される低炭素鋼溶製時には
非常に効率的な操業ができるが、可能な限りガス
吹込を抑制したい高炭素鋼溶製時には、吹込元圧
を下げ過ぎると小径金属管等が詰るので吹込元圧
の低下には限界があり、従つて必要量以上のガス
吹込が行われ、高炭素鋼の溶製には不適な装置と
なる。すなわち、一般に低炭素鋼の溶製には
0.2Nm3/min.tonの底吹ガス量の維持が望まし
く、高炭素鋼の溶製には0.01Nm3/min.ton未満の
ガス量とすることが必要であるが、従来同一装置
において、この両極の要求を同時に満足させるこ
とは困難であり、この小流量の0.01Nm3/min.ton
未満を確保するため大流量側の上限を0.1Nm3/
min.tonに限定して高炭素鋼のために低炭素鋼の
溶製時の効率を犠性にするか、あるいは低炭素鋼
溶製時の大流量を重視して小流量の高炭素鋼の溶
製を断念せざるを得ない状況にあつた。 本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決
し、同一の吹込羽口において吹込ガスの流量範囲
を拡大できる溶融金属中へのガス吹込方法および
その装置を提供するにある。 本発明によるガス吹込方法の要旨とするところ
は次の如くである。 すなわち、容器の底部に設けられた多数の小径
管もしくは小幅スリツトを有する金属または耐火
物から成る底吹き羽口を介して該容器に収容され
た溶融金属中へのガス吹込方法において、前記吹
込ガス流量が低炭素鋼を溶製する高流量の場合に
は常温昇圧のまま吹込み、高炭素鋼を溶製する低
流量の場合には600℃以下の温度に加熱膨張させ
た昇圧ガスとして吹込むことを特徴とする溶融金
属中へのガス吹込方法、である。 次に上記本発明によるガス吹込方法に使用する
ガス吹込装置の要旨とするところは次の如くであ
る。 すなわち、ガス発生装置と、前記発生ガスの昇
圧装置と、前記昇圧ガスを溶融金属に収容する容
器内に導入するガス供給配管と、前記ガス供給配
管の途中に設けられたオリフイス、遮断弁、流量
調節弁と、前記容器の底部に設けられた内径1.0
〜3.0mmの複数個の小径管もしくは小幅スリツト
を有する金属または耐火物から成る底吹き羽口と
を有して成る溶融金属中へのガス吹込装置におい
て、前記ガス供給配管のバイパス系路に設けられ
前記吹込ガスを加熱する加熱装置と、前記加熱さ
れたガスを収容する保温タンクと、を有すること
を特徴とする溶融金属中へのガス吹込装置、であ
る。 本発明の詳細を転炉による鋼精錬の場合につい
て第2図を参照して、先ずガス吹込装置について
説明する。すなわち、本装置においても第1図に
示したガス発生装置2、発生したガスの昇圧装置
4、昇圧ガスを転炉等の容器内へ導入するガス供
給配管12A、ガス供給配管12Aの途中に設け
られたオリフイス6、遮断弁8、流量調節弁10
および容器の下部に設けられた羽口ヘツダー1
4、転炉底部の羽口耐火物16中に埋設された複
数個の小径管もしくは小幅スリツトを有する金属
または耐火物から成る底吹き羽口18を有するこ
とは従来装置と同様である。 本発明装置の特徴は、ガス供給配管12Aの途
中のバイパス系路にガス加熱装置20および加熱
ガスを一時貯蔵するために保温材22で保温され
た保温タンク24を設け、これに伴ない切替用に
使用する遮断弁26,28,30を設けたことで
ある。ガス加熱装置20としては転炉廃ガス等を
使用した熱交換器が望ましく、また、加熱ガスを
容器に導入するガス加熱装置20以降下流のガス
供給配管12Aは保温材22にて保温されてい
る。 次に上記の装置による本発明のガス吹込方法に
ついて説明する。すなわち、吹込ガスが大流量時
には従来と同様にガス発生装置2からのガスをガ
ス昇圧装置4で昇圧しそのまま小径管もしくは小
幅スリツトを有する金属または耐火物から成る底
吹き羽口18によつて溶融金属中に吹込むが、小
流量時には遮断弁26,28を開、遮断弁30を
閉とし、あらかじめガス加熱装置20で加熱膨張
させたガスを保温タンク24から小径金属管等よ
り成る底吹き羽口18により溶融金属中に吹込
む。溶融金属中に吹込まれたガスの体積と圧力が
一定であれば、ガスの比重は温度に逆比例し、高
温になると比重は減少し、ガス吹込元圧が一定で
も吹込ガス重量は減少する。従つて吹込元圧の調
整範囲および小径金属管18の断面積が一定の吹
込装置において、本発明法は高流量時には常温ガ
スを昇圧のまま吹込み、低流量時には加熱膨張し
て吹込み流量範囲を広げることができる。 而して通常使用される内径1.0〜3.0mmの小径金
属管18を使用する場合の上記ガス流量の高流量
域および低流量域はガス吹込の効果から次の如く
限定することが好ましい。 高流量域:0.01〜1.2Nm3/min.ton 低流量域:0.01Nm3/min.ton未満 また、吹込ガスの加熱温度は、加熱ガス供給配
管12Aに使用するバルブや継手の密封性等から
600℃を上限とすべきであることが判明した。 実施例 高炭素鋼の転炉による溶製には、0.01Nm3/
min.ton未満のガス量とすべきであるが、従来、
低炭素鋼の溶製を主とする関係上0.02〜0.2Nm3/
min.ton範囲のガス流量の調節のみで、0.01Nm3/
min.ton未満の流量を維持することができず、従
つてC>0.5%の高炭素鋼の溶製が不可能であつ
た吹込元圧が9.9Kg/cm2のガス吹込装置を有する
転炉において、熱交換器より成るガス加熱装置2
0および高温ガスを収容する保温タンク24を設
け、高温ガスの吹込を可能とし、この装置により
本発明法を実施した。すなわち、C≦0.5%の低
炭素鋼の溶製には昇圧ガスを常温のまま0.01〜
0.2Nm3/min.tonの高流量にて吹込み、C>0.5%
の高炭素鋼の溶製には、ガスを550℃に加熱して
0.01Nm3/min.ton未満の低流量にて吹込み、その
吹込流量範囲を従来法と比較した。結果は第1表
に示すとおりである。
【表】
第1表から明らかな如く、本発明法においては
最小流量を従来法の1/4と減少できるので高炭素
鋼の溶製が可能となり、低炭素鋼から高炭素鋼ま
で広い範囲の溶製が効率よく実施できた。 本発明は上記実施例から明らかなとおり、従来
のガス供給配管の途中のバイパス系路に、ガス加
熱装置および加熱ガスの保温タンクを設け、吹込
ガス流量が0.01〜0.2Nm3/min.tonの如き高流量
の場合には常温、昇圧のまま吹込み、0.01Nm3/
min.ton未満の低流量の場合には600℃以下の温度
に加熱し、ガスを膨張せしめて吹込むことによ
り、次の効果を収めることができた。 (イ) 一定元圧のもとで、0.2Nm3/min.tonの高流
量から0.005Nm3/min.tonの低流量まで、きわ
めて広い流量範囲を同一羽口を使用してガス吹
込が可能となつた。 (ロ) 特に転炉による溶鋼精錬の場合には、従来不
可能であつた高炭素鋼の溶製が可能となり、低
炭素鋼から高炭素鋼までの広い範囲の鋼種が同
一装置で効率よく溶製することができた。 本発明の実施例を転炉による溶鋼精錬時のガス
吹込の場合についてのみ説明したが、本発明は単
に溶鋼精錬のみならず、その他の溶融金属精錬時
に適用し得ることは自明のとおりである。
最小流量を従来法の1/4と減少できるので高炭素
鋼の溶製が可能となり、低炭素鋼から高炭素鋼ま
で広い範囲の溶製が効率よく実施できた。 本発明は上記実施例から明らかなとおり、従来
のガス供給配管の途中のバイパス系路に、ガス加
熱装置および加熱ガスの保温タンクを設け、吹込
ガス流量が0.01〜0.2Nm3/min.tonの如き高流量
の場合には常温、昇圧のまま吹込み、0.01Nm3/
min.ton未満の低流量の場合には600℃以下の温度
に加熱し、ガスを膨張せしめて吹込むことによ
り、次の効果を収めることができた。 (イ) 一定元圧のもとで、0.2Nm3/min.tonの高流
量から0.005Nm3/min.tonの低流量まで、きわ
めて広い流量範囲を同一羽口を使用してガス吹
込が可能となつた。 (ロ) 特に転炉による溶鋼精錬の場合には、従来不
可能であつた高炭素鋼の溶製が可能となり、低
炭素鋼から高炭素鋼までの広い範囲の鋼種が同
一装置で効率よく溶製することができた。 本発明の実施例を転炉による溶鋼精錬時のガス
吹込の場合についてのみ説明したが、本発明は単
に溶鋼精錬のみならず、その他の溶融金属精錬時
に適用し得ることは自明のとおりである。
第1図は従来のガス吹込法を示す装置の配置
図、第2図は本発明実施例のガス吹込法を示す装
置の配置図である。 2……ガス発生装置、4……ガス昇圧装置、6
……オリフイス、8,26,28,30……遮断
弁、10……流量調節弁、12,12A……ガス
供給配管、18……小径金属管、20……ガス加
熱装置、22……保温材、24……保温タンク。
図、第2図は本発明実施例のガス吹込法を示す装
置の配置図である。 2……ガス発生装置、4……ガス昇圧装置、6
……オリフイス、8,26,28,30……遮断
弁、10……流量調節弁、12,12A……ガス
供給配管、18……小径金属管、20……ガス加
熱装置、22……保温材、24……保温タンク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 容器の底部に設けられた多数の小径管もしく
は小幅スリツトを有する金属または耐火物から成
る底吹き羽口を介して該容器に収容された溶融金
属中へのガス吹込方法において、前記吹込ガス流
量が低炭素鋼を溶製する高流量の場合には常温昇
圧のまま吹込み、高炭素鋼を溶製する低流量の場
合には600℃以下の温度に加熱膨張させた昇圧ガ
スとして吹込むことを特徴とする溶融金属中への
ガス吹込方法。 2 前記溶融金属がC>0.5%の高炭素鋼の場合
には600℃以下に加熱膨張させた昇圧ガスを
0.01Nm3/min.ton未満の低流量にて吹込み、C≦
0.5%の低炭素鋼の場合には常温昇圧ガスを0.01
〜0.2Nm3/min.tonの高流量にてそのまま吹込む
特許請求の範囲第1項に記載の溶融金属中へのガ
ス吹込方法。 3 ガス発生装置と、前記発生ガスの昇圧装置
と、前記昇圧ガスを溶融金属を収容する容器内に
導入するガス供給配管と、前記ガス供給配管の途
中に設けられたオリフイス、遮断弁、流量調節弁
と、前記容器の底部に設けられた内径1.0〜3.0mm
の複数個の小径管もしくは小幅スリツトを有する
金属または耐火物から成る底吹き羽口を有して成
る溶融金属中へのガス吹込装置において、前記ガ
ス供給配管のバイパス系路に設けられ前記吹込ガ
スを加熱する加熱装置と、前記加熱されたガスを
収容する保温タンクと、を有することを特徴とす
る溶融金属中へのガス吹込装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12108684A JPS61509A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 溶融金属中へのガス吹込方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12108684A JPS61509A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 溶融金属中へのガス吹込方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61509A JPS61509A (ja) | 1986-01-06 |
| JPS6252005B2 true JPS6252005B2 (ja) | 1987-11-02 |
Family
ID=14802517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12108684A Granted JPS61509A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 溶融金属中へのガス吹込方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61509A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2066849T3 (es) * | 1988-05-17 | 1995-03-16 | Dow Corning | Tratamiento de materiales fibrosos. |
| JP4608832B2 (ja) * | 2001-09-07 | 2011-01-12 | Jfeスチール株式会社 | 連続鋳造材のガス切断装置 |
| JP5236905B2 (ja) * | 2007-07-18 | 2013-07-17 | 東京窯業株式会社 | 取鍋 |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP12108684A patent/JPS61509A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61509A (ja) | 1986-01-06 |
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