JPS626723B2 - - Google Patents

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JPS626723B2
JPS626723B2 JP57225649A JP22564982A JPS626723B2 JP S626723 B2 JPS626723 B2 JP S626723B2 JP 57225649 A JP57225649 A JP 57225649A JP 22564982 A JP22564982 A JP 22564982A JP S626723 B2 JPS626723 B2 JP S626723B2
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powder
refining
gas supply
supply pipe
transport
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JP57225649A
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Sadayuki Saito
Shunji Hamada
Tadaaki Iwamura
Ryoji Takabe
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Priority to AU22517/83A priority patent/AU549311B2/en
Priority to CA000443910A priority patent/CA1222626A/en
Publication of JPS59115981A publication Critical patent/JPS59115981A/ja
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Publication of JPS626723B2 publication Critical patent/JPS626723B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
    • C22B9/103Methods of introduction of solid or liquid refining or fluxing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34Blowing through the bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は精錬炉等への粉粒体吹込み方法および
その装置に関し、特に、底吹きあるいは上底吹き
精錬炉等の溶融金属浴中に羽口を介して精錬ガス
とともに粉粒体を吹込むに際し、この粉粒体の吹
込み量を調整する技術の改良に関する。
底吹き精錬炉、上底吹き精錬炉、RH式真空脱
ガス装置あるいは取鍋精錬等においては、浴槽に
設けた羽口から精錬ガスを吹込むことにより、溶
融金属の精錬が行なわれる。この精錬ガスの吹込
みに際しては、該精錬ガスに生石灰等の粉粒体精
錬剤を混入させたものを吹き込んだ精錬すること
が行なわれる。この場合、粉粒体が貯えられる圧
送容器内を同じ精錬ガスで加圧するとともに、こ
の圧送容器から定量切出しされる粉粒体を精錬ガ
ス供給主管へ合流させることが行なわれる。
前記圧送容器からの粉粒体の定量切出しに関し
ては、ロータリーバルブの開度調整等の機械的手
段により切出し量を制御する方法、あるいは圧送
容器の圧力を制御して切出し量を制御する方法な
どが従来より採用されている。しかし、後者の圧
力を制御する方法では、粉粒体輸送管の末端部の
圧力をほぼ一定とすることが困難であり、また、
この末端部の圧力を所望の圧力に維持するために
は圧送容器の容量を大きくせねばならず、こうし
て圧送容器が大きくなると切出し制御の応答性が
低下するという欠点があり、このため、一般には
前者の機械的な切出し手段が採用されている。
第1図を参照して、この従来の機械的粉粒体切
出し装置の構成を説明する。
第1図において、圧送容器1内に貯えられた粉
粒体はメータリングバルブ2を通して計量されな
がら精錬ガス供給主管3に合流され、精錬ガスと
ともに転炉等の溶融金属浴内に吹込まれる。粉粒
体吹込量をコントロールする前記メータリングバ
ルブ2としては、Vノツチ入りボール4などを使
用した大きな特殊バルブが使用される。一方、転
炉等の精錬炉への精錬ガス(例えば酸素)の吹込
み量は精錬ガス供給主管3に設けた流量調節弁5
によつてコントロールされる。この流量調節弁5
の開度は流量計6および流量調節計7によつてフ
イードバツク制御される。
前記圧送容器1に対しては、前記精錬ガス供給
主管3から分岐させた精錬ガスの一部を供給させ
ることにより加圧される。この場合、圧力容器1
内の圧力を変化させて粉粒体吹込み量をコントロ
ールすることも考えられるが、圧力容器1の容量
が大きいため応答性が悪くなるという理由から、
該圧力容器1内の圧力は圧力供給ラインに設けた
圧力調節弁8によつて一定の圧力P1に保持され
る。また、こうして圧力容器1内に精錬ガスを供
給することにより、該圧力容器内の粉粒体の流動
化が促進される。
更に、前記メータリングバルブ2に対しても前
記精錬ガス供給主管3からの精錬ガスがバルブ9
を介して供給され、該メータリングバルブ内にお
いても粉粒体の流動化を促進しうるようになつて
いる。
以上のような配置により、メータリングバルブ
2のVノツチ入りボール4を動かしてその開度を
コントロールすることにより、主管3内へ供給す
る粉粒体の量がコントロールされる。
なお、第1図中符号10は圧送容器1内の粉粒
体の残量を検知するためのロードセルを示し、符
号11はフレキシブルチユーブを示す。
以上第1図について説明した従来の粉粒体吹込
み量の制御方法にあつては、メータリングバルブ
2としてVノツチ入りボール4などの機械的計量
手段を使用するため、粉粒体雰囲気中で摺動する
シール部の摩耗が激しく、精錬ガスのシール不良
および粉粒体の切出し量の経時変化が激しく、し
かもメンテナンスが煩雑であるという欠点があ
る。また、メータリングバルブ2としてVノツチ
入りボールなどを使用した大きな特殊バルブを使
用するため、切出し量調整手段が極めて高価にな
るという欠点もある。
本発明の目的は、このような従来の粉粒体吹込
み方法の欠点を解消し、摩耗等により切出し量の
経時変化が程んどなく、特殊バルブを必要とせず
簡単な構造で安価に製作することができ、しかも
メンテナンスが簡単なシステムで粉粒体の切出し
量制御を確実に行ないうる粉粒体吹込み方法およ
びその装置を提供することである。
本発明の特徴は、圧送容器から精錬ガス供給主
管への粉粒体の輸送を複数本の輸送管で行なうと
ともに、各輸送管に2次ガス供給管を接続し、前
記各輸送管の開閉制御並びに前記2次ガス供給管
の流量調節により粉粒体切出し輸送量を調整する
点にある。
即ち、本発明によれば、精錬ガスで加圧される
粉粒体圧送容器からの粉粒体を精錬ガス供給主管
に合流させることにより、精錬炉等の溶融金属浴
中へ精錬ガスとともに粉粒体を吹込むに際し、前
記圧送容器から精錬ガス供給主管への粉粒体の輸
送を複数本の輸送管で行なうとともに、各輸送管
の途中に2次ガス供給管を通して精錬ガスを供給
するようにし、前記各輸送管の2次ガス供給管接
続部上流側の開閉制御並びに前記2次ガス供給管
の流量調節により粉粒体切出し輸送量を調整する
ことを特徴とする精錬炉等への粉粒体吹込み方法
が提供される。
また、上記方法を実施するための装置に係わる
第2の本発明によれば、精錬ガスで加圧される粉
粒体圧送容器からの粉粒体を精錬ガス供給主管へ
合流させることにより、精錬炉等への溶融金属浴
中へ精錬ガスとともに粉粒体を吹込む装置におい
て、前記圧送容器と前記精錬ガス供給主管との間
を複数本の輸送管で接続するとともに各輸送管に
開閉弁を設け、精錬ガスが導入される複数本の2
次ガス供給管を前記輸送管それぞれの開閉弁下流
側に接続するとともに各2次ガス供給管に流量調
節弁を設け、前記各開閉弁の開閉制御並びに前記
各流量調節弁の開度制御により粉粒体切出し輸送
量を調整することを特徴とする精錬炉等への粉粒
体吹込み装置が提供される。
以上の各発明においては、複数本の輸送管とし
てそれぞれ径が異なるものを使用し、粉粒体切出
し輸送量の範囲の重要度に応じて輸送管を選択す
るよう構成することが好ましい。
また、複数本の輸送管それぞれの出口部近傍に
絞り部を設け、2次ガス供給管の流量変化に対す
る輸送管流路抵抗の差を大きくし、圧送容器から
の粉粒体輸送量を容易に調整しうるよう構成する
ことが好ましい。
以下第2図および第3図を参照して本発明を具
体的に説明する。
第2図は本発明の全体構成を例示する図であ
り、底吹転炉21内の溶融金属浴22に対して、
羽口23を通して精錬ガス供給主管24からの精
錬ガス(例えば酸素ガス)が吹き込まれる。精錬
ガス供給主管24には圧力調節弁25および流量
調節弁26が設けられ、精錬ガス発生器(図示せ
ず)から供給される精錬ガスはこれらの調節弁に
よつて圧力制御並びに流量制御され、溶融金属浴
22内へ吹込みされる。符号27は圧送容器を示
し、該圧送容器に対しては粉粒体供給口28から
粉粒体(例えば生石灰等の精錬剤)が供給され
る。
上記圧送容器27の低部には加圧ライン29が
接続され、前記精錬ガス供給主管24の各調節弁
25,26より上流側の精錬ガス圧力が導入され
る。この加圧ライン29には圧力調節弁30が設
けられ、前記圧送容器27内の圧力を粉粒体切出
し中一定圧力P1に維持するようになつている。な
お、この圧力調節弁30は圧送容器内圧力検知用
の圧力計31および圧力調節計32によつて制御
されている。
前記粉粒体圧送容器27には複数個(図示の例
では3個)の粉粒体排出ノズル33が設けられ、
各排出ノズルはフレキシブルホース34を介して
複数本(同じく3本)の粉粒体輸送管35のそれ
ぞれに接続されている。各粉粒体輸送管35には
開閉弁36が設けられ、各輸送管の出口は前記精
錬ガス供給主管24の前記各調節弁25,26の
下流側に接続されている。なお、各輸送管35の
出口近傍即ち精錬ガス供給主管24への接続部の
近傍にはそれぞれ絞り部(オリフイス)37が設
けられている。こうして、前記圧送容器27内に
貯えられる粉粒体は複数本の輸送管35を通して
それぞれ個別に精錬ガス供給主管24の精錬ガス
に合流されるようになつている。
前記複数本の輸送管35のそれぞれに対して
は、2次ガス供給管38が接続されている。2次
ガス供給管38の接続位置は前記各開閉弁36の
下流側である。また、各2次ガス供給管38には
それぞれ流量調節弁39が設けられている。しか
して、前記各2次ガス供給管38に対しては前記
精錬ガス供給主管24の上流側から2次ガスライ
ン40を通して精錬ガスが導入される。この2次
ガスライン40には圧力調節弁41が設けられて
いる。
前記各流量調節弁39はそれぞれに対応する輸
送管35の粉粒体輸送量を調節するためのもので
ある。一方前記圧送容器27にはロードセル42
が設けられ、圧送容器からの粉粒体排出重量
(dw/dt)をこれに接続された流量指示計43に
よつて検出し、この検出値を流量調節計44に伝
達し、該流量調節計44によつて前記各流量調節
弁39の開度を制御するようになつている。こう
して、粉粒体排出重量に基づいて各流量調節弁3
9を制御することにより、前記各輸送管35を通
る粉粒体流量が目標切出し量に制御される。
前記粉粒体の切出し量の制御は、各2次ガス供
給管38から供給される精錬ガスの流量により各
輸送管35内の全体の抵抗が変化しようとする性
質を利用したものである。即ち、各輸送管35内
の全体の抵抗が変化しようとしても、圧送容器2
7内の圧力P1と精錬ガス供給主管24の合流部圧
力P2との差はほぼ一定であるため、各輸送管35
の全体の抵抗が変化する代わりに、各開閉弁36
を通つて流れる粉粒体の量が変化することにな
る。換言すれば、計量器である各開閉弁36を通
る精錬ガスと粉粒体との抵抗で消費していた差圧
の一部を各流量調節弁39から供給される精錬ガ
スで消費するため、各開閉弁36を通る精錬ガス
および粉粒体が減少するという現象を利用したも
のである。
前記加圧ライン9および2次ガスライン40へ
の流量は流量計45によつて検出されその検知信
号を修正器46へ出力し、精錬ガス供給主管24
の流量計47からの信号に基づき流量調節計48
に修正信号を出力し、合計流量が溶融金属浴22
への目標吹込み量(精錬ガス吹込み量)になるよ
う流量調節弁26の開度制御を行なうようになつ
ている。
各輸送管35の出口部近傍に設けた前記絞り3
7は、2次ガス供給管38の流量変化に対する輸
送管35の流路抵抗の差を大きくすることによ
り、圧送容器27からの粉粒体輸送量の調整を容
易且つ正確に行なうためのものである。
また、複数本の輸送管35としてはそれぞれ径
が異なるものを使用し、粉粒体切出し輸送量の範
囲の重要度に応じて使用する輸送管すなわち開閉
弁36を開く輸送管を選択しうるようになつてい
る。
以上第2図について説明した装置における粉粒
体吹込み切出し量の調整操作は次のようにして行
なう。
まず圧送容器27内の圧力P1は通常の切出し運
転中においては一定に維持する。これから、底吹
転炉21への精錬ガスおよび粉粒体の吹込み量が
定まれば精錬ガス供給主管との合流部の圧力P2
定まる。
この条件の基で、精錬ガス供給主管24に精錬
ガス(酸素ガス等)を流し、精錬が開始され、粉
粒体吹込み指令により粉粒体切出し輸送量が目標
値となるよう開閉弁36が制御される。
今、複数個(3個)の開閉弁36がいずれも開
いた状態で目標値になつていると仮定する。この
状態から、精錬中に粉粒体の量を減少させる場合
には、複数本の2次ガス供給管38のいずれか一
本(場合によつては2本または3本でも可)の流
量調節弁39の開度を増大させその流量を大きく
する。すると、この2次ガス供給管に対応した輸
送管35内の精錬ガス流量が大きくなり、該輸送
管全体の抵抗が大きくなろうとする。しかるに、
輸送管35の入口および出口の差圧P1−P2はほぼ
一定であるため、当該輸送管の開閉弁36を通つ
て流れる粉粒体の量が減少する。即ち、開閉弁3
6を通る精錬ガスおよび粉粒体の抵抗で消費して
いた差圧の一部を2次ガス供給管より供給される
精錬ガスで消費することになるため、該開閉弁を
通る精錬ガスおよび粉粒体の流量が減少しその分
だけ粉粒体の切出し輸送量が減少する。粉粒体の
切出し量を増加させる場合にはこれと逆の制御を
行なえばよい。こうして、精錬炉等への粉粒体吹
込み量を調整することができる。
粉粒体吹込み量を更に減少させるには次のよう
に制御する。即ち、前述の粉粒体流量減少に使用
した輸送管の開閉弁36を通過する粉粒体の量が
開閉弁36の領域を下まわる限界値に達する以前
にこの開閉弁を閉にし、残りの2本の輸送管35
で粉粒体を輸送するようにする。以下同様にして
粉粒体流量を最小値まで減少させることができ
る。
従つて、第2図の装置における粉粒体供給量の
制御下限値は最後の1本の輸送管35の制御下限
値に等しくなる。粉粒体流量の下限値を更に一層
小さくする必要がある場合には、この最後の輸送
管35の径およびその開閉弁36のサイズを他の
輸送管のものより小さくすることにより実施する
ことができる。こうして、各輸送管35およびそ
の開閉弁36のサイズをそれぞれ異ならせること
により、1つのバルブ(例えば第1図中のメータ
リンダバルブ)によつて達成できる制御範囲より
はるかに大きい制御範囲を実現することができ、
粉粒体の切出し輸送量を極めて広範囲に渡つて自
由に制御することができる。従つて、複数本の輸
送管35としてそれぞれ径が異なるものを使用す
ることにより、粉粒体切出し輸送量の範囲の重要
度に応じていずれの輸送管を使用するかを選択制
御することにより迅速且つ適正な粉粒体輸送量の
制御を行なうことができる。
また、各輸送管35の出口部に設けた前記絞り
部37の径を選択することによつても粉粒体の吹
込み量を調整することができる。更に、これらの
絞り部37を設けることにより2次ガス供給管3
8からの精錬ガス供給流量の変化に対する輸送管
35の流路抵抗の差を大きくすることができるの
で、これによつて粉粒体輸送量の調整を容易且つ
正確に行ないうるという効果も得られる。
第3図は第2図について説明した装置を底吹羽
口10本を備えた250TON上底吹き転炉に使用した
場合の試験例を示すグラフであり、縦軸に2次ガ
ス供給管38を通る精錬ガス流量を示し、横軸に
輸送管35を通る粉粒体の吹込み量を示す。ま
た、第3図中、範囲Aは輸送管35を1本使用
し、範囲Bは輸送管を2本使用し、範囲Cは輸送
間を3本使用する場合の2次ガス流量と粉粒体吹
込み量との関係を示す。
なお、第3図に示す試験においては圧送容器内
圧を13Kg/cm2G(一定)とし、3本の輸送管35
として管径65Aのものを使用し、各輸送管の出口
部には25mm径のオリフイスを挿入して絞り部37
を設けた。
第3図に示す試験結果から、2次ガス供給管3
8の低流量領域では粉粒体輸送量を安定した状態
では調整ができないが、流量領域15〜60Nm2
minでは粉粒体吹込み量の調整を極めて安定した
状態で正確に実施しうることが明らかである。
なお、第3図の試験では輸送管として3本の管
径65Aのものを使用したため低流量領域では安定
した調整が得られなかつたが、これら輸送管の径
を小さくすれば低流量領域においても安定した粉
粒体吹込み量の調整が可能である。
以上説明した実施例によれば複数本の粉粒体輸
送管を使用するとともに、これらの輸送管に2次
ガス開閉のみを行なう開閉弁を設けたので、高速
状態では輸送量を正確に調整しえない流量制御バ
ルブの欠点をなくすことができるとともに、これ
ら流量制御バルブのシール部の摺動摩耗の問題も
全く解消することができる。従つて、バルブの摩
耗により粉粒体吹込み量の特性変化等を生じるこ
となく、また従来のような特殊バルブを使用する
ことによる製作費の高騰を招くこともなく安価に
精錬炉等への粉粒体吹込みを行ないうる方法およ
びその装置が得られる。また、バルブの摩耗や特
殊バルブの使用といつた問題がなくなるので、装
置の保守点検も極めて簡単である。
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば
複数本の粉粒体輸送管を使用するとともに、各輸
送管に対し個別に2次ガス(精錬ガス)を供給す
るよう構成し、各輸送管の開閉制御並びに各2次
ガス供給管の流量調節を行なうことにより粉粒体
切出し輸送量を調整するようにしたので、経時変
化による粉粒体輸送量の変動がなく、しかも広い
範囲に渡つて輸送量制御を行ないうる精錬炉等へ
の粉粒体吹込み方法およびその装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の精錬炉等への粉粒体吹込みにお
ける粉粒体切出し輸送量を調整する装置を例示す
る説明図、第2図は本発明による精錬炉等への粉
粒体吹込み方法を実施するための装置の一実施例
を示す説明図、第3図は第2図に示す装置を実際
の上底吹転炉(精錬炉)に適応した場合の試験例
を示すグラフである。 21……精錬炉(底吹転炉)、22……溶融金
属浴、23……羽口、24……精錬ガス供給主
管、25,30,41……圧力調節弁、26……
流量調節弁、27……粉粒体圧送容器、29……
加圧ライン、33……粉粒体排出ノズル、35…
…粉粒体輸送管、36……開閉弁、38……2次
ガス供給管、39……流量調節弁(2次ガス供給
管)、40……2次ガスライン、42……ロード
セル、43……重量指示計、44……流量調節計
(2次ガス供給管)、45,47……流量計、48
……流量調節計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 精錬ガスで加圧される粉粒体圧送容器からの
    粉粒体を精錬ガス供給主管へ合流させることによ
    り、精錬炉等の溶融金属浴中へ精錬ガスとともに
    粉粒体を吹込むに際し、前記圧送容器から精錬ガ
    ス供給主管への粉粒体の輸送を複数本の輸送管で
    行なうとともに、各輸送管の途中に2次ガス供給
    管を通して精錬ガスを供給するようにし、前記各
    輸送管の2次ガス供給管接続部上流側の開閉制御
    並びに前記2次ガス供給管の流量調節により粉粒
    体切出し輸送量を調整することを特徴とする精錬
    炉等への粉粒体吹込み方法。 2 前記複数本の輸送管としてそれぞれ径が異な
    るものを使用し、粉粒体切出し輸送管を選択する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の精
    錬炉等への粉粒体吹込み方法。 3 前記複数本の輸送管それぞれの出口部近傍を
    絞ることにより、2次ガス供給管の流量変化に対
    する輸送管流路抵抗の差を大きくし、圧送容器か
    らの粉粒体輸送量の調整を容易化することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
    精錬炉等への粉粒体吹込み方法。 4 精錬ガスで加圧される粉粒体圧送容器からの
    粉粒体を精錬ガス供給主管へ合流させることによ
    り、精錬炉等の溶融金属浴中へ精錬ガスとともに
    粉粒体を吹込む装置において、前記圧送容器と前
    記精錬ガス供給主管との間を複数本の輸送管で接
    続するとともに各輸送管に開閉弁を設け、精錬ガ
    スが導入される複数本の2次ガス供給管を前記輸
    送管それぞれの開閉弁下流側に接続するとともに
    各2次ガス供給管に流量調節弁を設け、前記各開
    閉弁の開閉制御並びに前記各流量調節弁の開度制
    御により粉粒体切出し輸送量を調整することを特
    徴とする精錬炉等への粉粒体吹込み装置。 5 前記複数本の輸送管の径がそれぞれ異なるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の精錬
    炉等への粉粒体吹込み装置。 6 前記各輸送管の出口近傍に絞りを設けること
    を特徴とする特許請求の範囲第4項または第5項
    記載の精錬炉等への粉粒体吹込み装置。
JP57225649A 1982-12-22 1982-12-22 精錬炉等への粉粒体吹込み方法およびその装置 Granted JPS59115981A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57225649A JPS59115981A (ja) 1982-12-22 1982-12-22 精錬炉等への粉粒体吹込み方法およびその装置
DE8383307626T DE3363547D1 (en) 1982-12-22 1983-12-15 Apparatus for blowing powdery refining agent into refining vessel
EP83307626A EP0116764B1 (en) 1982-12-22 1983-12-15 Apparatus for blowing powdery refining agent into refining vessel
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CA000443910A CA1222626A (en) 1982-12-22 1983-12-21 Apparatus for blowing powdery refining agent into refining vessel
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