JP5877123B2 - Degassing equipment dip tube - Google Patents
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Description
本発明は、製鉄プロセスの溶製工程で使用される脱ガス装置の浸漬管に関する。 The present invention relates to a dip tube of a degassing apparatus used in a melting step of an iron making process.
転炉において一次精錬が終了した溶鋼は、脱炭のため、また水素や窒素などの溶存ガスの除去を目的として、真空脱ガス設備(単に脱ガス装置又は脱ガス設備ともいう)を用いた脱ガス処理が行われる。なお、脱ガス処理の方法には、例えば、DH(Dortmunt−Horde)法やRH(Ruhrstahl−Heraus)法等がある。
この脱ガス処理に用いる脱ガス設備は、真空脱ガス槽と、その下部に設けられた浸漬管を有している。なお、浸漬管は一般に、筒状となった芯金の内周側と外周側に耐火物が設けられた構成であり、脱ガス処理は、浸漬管の先端部(下端部)を取鍋内の溶鋼中に浸漬させ、この溶鋼を真空脱ガス槽内に吸い上げ、同時に還流することで行われている。
しかし、脱ガス処理は、上記したように、浸漬管の先端部を、取鍋内の溶鋼中に浸漬させた状態で行われるため、先端部(浸漬させた部分)の耐火物が損傷し、また芯金が熱で変形するため、浸漬管の長寿命化が図れなかった。
そこで、例えば、特許文献1には、筒状の芯金(芯管)と耐火物(耐火材)との間に、断熱モルタルを配置した浸漬管が開示されている。
The molten steel that has undergone primary refining in the converter is degassed using vacuum degassing equipment (also simply referred to as degassing equipment or degassing equipment) for decarburization and for the purpose of removing dissolved gases such as hydrogen and nitrogen. Gas treatment is performed. Examples of the degassing method include a DH (Dortmount-Horde) method and a RH (Ruhrstahl-Heraus) method.
The degassing equipment used for this degassing process has a vacuum degassing tank and a dip tube provided in the lower part thereof. In addition, the dip tube generally has a configuration in which refractories are provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the cylindrical metal core, and the degassing treatment is performed by taking the tip (lower end) of the dip tube into the ladle. The molten steel is immersed in the molten steel, and the molten steel is sucked into a vacuum degassing tank and simultaneously refluxed.
However, as described above, the degassing treatment is performed in a state where the tip of the dip tube is immersed in the molten steel in the ladle, so that the refractory at the tip (immersed part) is damaged, In addition, since the core metal is deformed by heat, the life of the dip tube cannot be extended.
Thus, for example, Patent Document 1 discloses a dip tube in which a heat insulating mortar is disposed between a cylindrical cored bar (core tube) and a refractory (refractory material).
しかしながら、特許文献1で使用される断熱モルタルの熱伝導率を、特許文献1の図3から概算すると、概ね0.1W/(m・K)程度であって、断熱性が不十分であり、芯金の変形防止が図れない。
また、浸漬管の稼動に伴う受熱により、断熱モルタルの焼結が進行すると、その収縮が発生する。このため、断熱効果を向上させるために断熱モルタルの厚みを厚くした場合、断熱モルタルの収縮代に起因してウェア耐火物の背面側に生成する隙間が大きくなり、この結果、浸漬管の構造が不安定になって、煉瓦の目地開きや不定形耐火物(キャスタブル等)の亀裂といった問題が発生し、著しい場合には、ウェア耐火物の脱落が発生する恐れがある。
更に、浸漬管は、高温下で稼動させるため、断熱モルタルの収縮が進行して、熱伝導率が大幅に上昇することが考えられる。特に、浸漬管の使用(処理)回数の増加に伴い、断熱モルタルの焼結(焼き締まり)が進行して組織が緻密になると、断熱性の低下が顕著となることが考えられる。
この場合、高温に曝された芯金に熱変形(膨張)が発生し、この変形に追従できない煉瓦に目地開きが発生して、また不定形耐火物に亀裂が発生して、これらが浸漬管の寿命を律速する損傷となり、浸漬管の長寿命化を図ることができない恐れがある。
However, when the thermal conductivity of the heat insulating mortar used in Patent Document 1 is estimated from FIG. 3 of Patent Document 1, it is approximately 0.1 W / (m · K), and the heat insulating property is insufficient. The core metal cannot be prevented from being deformed.
Further, when the heat-insulating mortar is sintered due to heat received by the operation of the dip tube, the shrinkage occurs. For this reason, when the thickness of the heat insulating mortar is increased in order to improve the heat insulating effect, a gap generated on the back side of the wear refractory due to the shrinkage allowance of the heat insulating mortar becomes large. It becomes unstable, causing problems such as opening of brick joints and cracking of irregular shaped refractories (castable, etc.), and in extreme cases, wear refractories may fall off.
Furthermore, since the dip tube is operated at a high temperature, it is conceivable that the thermal conductivity is greatly increased due to the shrinkage of the heat insulating mortar. In particular, with the increase in the number of times of use (treatment) of the dip tube, it is conceivable that the decrease in the heat insulation property becomes significant when the sintering (sintering) of the heat insulating mortar proceeds and the structure becomes dense.
In this case, thermal deformation (expansion) occurs in the metal core exposed to high temperature, joint opening occurs in the brick that cannot follow the deformation, and cracks occur in the amorphous refractory, which are immersed in the dip tube. There is a risk that the life of the dip tube will be limited and the life of the dip tube cannot be extended.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来の浸漬管構造を大幅に変更することなく、非常に簡便に耐火物の長寿命化を図ることが可能な脱ガス装置の浸漬管を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a dip tube for a degassing apparatus capable of extending the life of a refractory very easily without significantly changing the conventional dip tube structure. The purpose is to do.
前記目的に沿う本発明に係る脱ガス装置の浸漬管は、筒状の芯金の内周側と外周側に、それぞれ内周側耐火物と外周側耐火物が設けられた脱ガス装置の浸漬管において、
前記内周側耐火物と前記芯金との間、及び前記外周側耐火物と前記芯金との間のいずれか一方又は双方に、厚みが1mm以上5mm以下で、かつ雰囲気温度500℃における熱伝導率が0.05W/(m・K)以下である断熱材が配置されている。
The dip tube of the degassing apparatus according to the present invention in accordance with the above object is a degassing apparatus immersing the inner peripheral refractory and the outer peripheral refractory on the inner peripheral side and outer peripheral side of the cylindrical cored bar, respectively. In the tube
Heat at an ambient temperature of 500 ° C. between the inner peripheral refractory and the core metal, and between or both of the outer peripheral refractory and the core metal, with a thickness of 1 mm to 5 mm. A heat insulating material having a conductivity of 0.05 W / (m · K) or less is disposed.
本発明に係る脱ガス装置の浸漬管において、前記断熱材は、微細多孔性であることが好ましい。 In the dip tube of the degassing apparatus according to the present invention, the heat insulating material is preferably microporous.
本発明に係る脱ガス装置の浸漬管において、前記断熱材が前記内周側耐火物と前記芯金との間に配置され、前記内周側耐火物を、気孔率が8体積%以上15体積%以下のマグネシア−クロミア質の煉瓦で構成することで、断熱材を配置した効果がより顕著になる。 In the dip tube of the degassing apparatus according to the present invention, the heat insulating material is disposed between the inner peripheral refractory and the cored bar, and the inner peripheral refractory has a porosity of 8% by volume or more and 15 volumes. % Of magnesia-chromia bricks, the effect of arranging the heat insulating material becomes more remarkable.
本発明に係る脱ガス装置の浸漬管において、前記断熱材が前記内周側耐火物と前記芯金との間に配置され、前記内周側耐火物を、1400℃で3時間還元焼成した後のカーボン量が2質量%以上9質量%以下のマグネシア−カーボン質の煉瓦で構成することで、断熱材を配置した効果がより顕著になる。 In the dip tube of the degassing apparatus according to the present invention, the heat insulating material is disposed between the inner peripheral refractory and the core metal, and the inner peripheral refractory is reduced and fired at 1400 ° C. for 3 hours. The effect of arranging the heat insulating material becomes more remarkable by constituting the carbon amount of magnesia-carbonaceous brick with 2% by mass or more and 9% by mass or less of carbon.
本発明に係る脱ガス装置の浸漬管において、前記芯金の外周面に、隣り合う間隔を80mm以上250mm以下にした複数のスタッドを設けることが好ましい。 In the dip tube of the degassing apparatus according to the present invention, it is preferable to provide a plurality of studs having adjacent intervals of 80 mm or more and 250 mm or less on the outer peripheral surface of the cored bar.
本発明に係る脱ガス装置の浸漬管は、芯金(特に、空冷芯金)と耐火物との間に断熱材を配置するので、耐火物の厚み方向、即ち稼動面(溶鋼接触面側)と背面(断熱材側)との間の温度勾配を緩やかにすることが可能になり、かつ、耐火物の急激な温度変化(抜熱による急冷)を軽減することが可能になる。これにより、耐火物のスポーリング損傷(剥離損傷)を軽減できるので、耐火物の寿命向上が可能になる。
特に、断熱材の熱伝導率を0.05W/(m・K)以下とすることで、浸漬管の使用時(溶鋼への浸漬時)に周囲の溶鋼からの入熱を断熱により回避させ、芯金温度の低減が図れる。更に、断熱材の厚みを1mm以上5mm以下とすることで、断熱材の断熱性を維持できると共に、断熱材の収縮による煉瓦の目地開きや不定形耐火物の亀裂発生を防止できる。
また、芯金を仮に空冷する場合でも、浸漬管は処理中の溶鋼内に浸漬させて使用するものであるため、溶鋼からの入熱が大きく芯金の温度が高温になり、芯金の熱膨張が煉瓦の目地開きや不定形耐火物の亀裂の発生原因となる。このため、開いた目地や亀裂を通して耐火物内へ地金が浸入し、芯金温度の更なる上昇を招くと共に、浸漬管の寿命を律速する損傷となり、浸漬管が低寿命となってしまう。そこで、芯金と耐火物との間に上記した断熱材を配置することで、芯金の変形が抑制され、耐火物の寿命延長が可能になる。
以上のことから、本発明の脱ガス装置の浸漬管は、従来の浸漬管構造を大幅に変更することなく、芯金近傍の断熱のみで、簡便に耐火物の長寿命化を図ることが可能である。
In the dip tube of the degassing apparatus according to the present invention, since a heat insulating material is disposed between the core metal (particularly, air-cooled core metal) and the refractory, the thickness direction of the refractory, that is, the working surface (molten steel contact surface side). It is possible to make the temperature gradient between the refractory and the back surface (insulating material side) gentle, and to reduce the rapid temperature change of the refractory (rapid cooling due to heat removal). Thereby, since the spalling damage (peeling damage) of the refractory can be reduced, the life of the refractory can be improved.
In particular, by making the thermal conductivity of the heat insulating material 0.05 W / (m · K) or less, heat input from the surrounding molten steel is avoided by heat insulation when using the dip tube (dipping in molten steel), The core metal temperature can be reduced. Furthermore, by setting the thickness of the heat insulating material to 1 mm or more and 5 mm or less, the heat insulating property of the heat insulating material can be maintained, and the joint opening of the brick and the cracking of the irregular refractory material due to the shrinkage of the heat insulating material can be prevented.
Even if the core metal is air-cooled, since the dip tube is used by immersing it in the molten steel being processed, the heat input from the molten steel is large and the temperature of the core metal becomes high. Expansion causes the opening of brick joints and the cracking of irregular refractories. For this reason, the ingot enters into the refractory through the open joints and cracks, leading to a further increase in the core metal temperature, and damage that determines the life of the dip tube, resulting in a short life of the dip tube. Therefore, by disposing the above-described heat insulating material between the core metal and the refractory, deformation of the core metal is suppressed, and the life of the refractory can be extended.
From the above, the dip tube of the degassing apparatus of the present invention can easily extend the life of the refractory simply by heat insulation in the vicinity of the core metal without significantly changing the conventional dip tube structure. It is.
また、断熱材が微細多孔性である場合、所定の熱伝導率の断熱材を容易に入手できる。 Moreover, when a heat insulating material is microporous, the heat insulating material of predetermined | prescribed heat conductivity can be obtained easily.
そして、断熱材を内周側耐火物と芯金との間に配置した場合、断熱材によって内周側耐火物のスポーリング損傷を軽減できるため、内周側耐火物に、スポーリング損傷が発生し易い気孔率を低減させたマグネシア−クロミア質の煉瓦を使用できる。これにより、気孔率の低減によって内周側耐火物の耐溶損性を向上できるため、浸漬管の寿命を延ばすことが可能になる。 And when a heat insulating material is arranged between the inner periphery side refractory and the metal core, since the spall damage of the inner peripheral side refractory can be reduced by the heat insulating material, spall damage occurs in the inner peripheral side refractory. It is possible to use a magnesia-chromia brick with reduced porosity. Thereby, since the loss resistance of the inner periphery side refractory can be improved by reducing the porosity, the life of the dip tube can be extended.
また、断熱材を内周側耐火物と芯金との間に配置した場合、断熱材によって内周側耐火物のスポーリング損傷を軽減できるため、内周側耐火物に、スポーリング損傷が発生し易いカーボン量を低減させたマグネシア−カーボン質の煉瓦を使用できる。これにより、カーボン量の低減によって内周側耐火物の耐溶損性を向上できるため、浸漬管の寿命を延ばすことが可能になる。 In addition, when the insulation is placed between the inner refractory and the metal core, the insulation can reduce spalling damage of the inner refractory, so that spalling damage occurs on the inner refractory. It is possible to use magnesia-carbon bricks with reduced carbon content. Thereby, since the erosion resistance of the inner periphery side refractory can be improved by reducing the amount of carbon, it is possible to extend the life of the dip tube.
更に、芯金の外周面に、隣り合う間隔を80mm以上250mm以下にした複数のスタッドを設けた場合、スタッドによる外周側耐火物の保持力不足や、スタッドを起点とした微細亀裂の発生数の低減が図れるため、浸漬管の寿命を延ばすことが可能になる。 Furthermore, when a plurality of studs having an interval of 80 mm or more and 250 mm or less adjacent to each other are provided on the outer peripheral surface of the cored bar, there is insufficient holding power of the outer peripheral refractory due to the studs, and the number of micro cracks generated from the stud Since the reduction can be achieved, the life of the dip tube can be extended.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る脱ガス装置の浸漬管(以下、単に浸漬管ともいう)10は、筒状の芯金11の内周側に、ウェア耐火物である煉瓦(内周側耐火物の一例)12が、また外周側に、ウェア耐火物である不定形耐火物(外周側耐火物の一例)13が、それぞれ設けられたものであり、従来の浸漬管構造を大幅に変更することなく、簡便に耐火物の長寿命化が図れるものである。以下、詳しく説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIG. 1, a dip tube (hereinafter also simply referred to as a dip tube) 10 of a degassing apparatus according to an embodiment of the present invention is a wear refractory on the inner peripheral side of a
浸漬管10は、真空(減圧)を利用した溶鋼の脱炭や脱ガスの精錬を目的として使用可能なものである。なお、浸漬管は、上記した脱炭や脱ガスの精錬に使用するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、DH法やRH法、更にはCAS(Composition Adjustment by Sealed Argon Bubbling)法等に使用するものでもよい。
The
浸漬管10の芯金11は、鉄製(金属製)の筒状となったものであり、その上端部が、真空脱ガス槽(図示しない)に接続され、その下端部には、内周側に配置される煉瓦12を支持するための支持金物14が固着されている。なお、芯金11は、ここでは円筒状となっているが、筒状であれば特に限定されるものではない。
また、芯金11は、その内部が外気から遮断された中空部15を有する構造であり、芯金11を内部から冷却できる構成(空冷可能な構成)となっているが、使用条件に応じて、例えば、中空部を有しない構成(中実板状)にすることもできる。
The
Further, the cored
芯金11の内周側には、前記したように、煉瓦(れんが)12を設置しているが、浸漬管の使用用途に応じて、不定形耐火物を設置することもできる。また、芯金11の外周側も、前記したように、主として不定形耐火物13を使用することが多いが、不定形耐火物と煉瓦を組み合わせて使用する場合もあり得る。
この煉瓦12の厚みは、例えば、70〜300mm程度、また不定形耐火物13の厚みは、例えば、70〜200mm程度、である。
As described above, the brick (brick) 12 is installed on the inner peripheral side of the
The thickness of the
また、芯金11を覆う煉瓦12と不定形耐火物13には、従来公知の耐火材を用いることができる。この耐火材には、例えば、マグネシア−クロミア質(マグネシア−クロム質、マグクロ質、ともいう)、マグネシア−カーボン質、アルミナ−クロミア質(アルミナ−クロム質ともいう)、アルミナ−カーボン質、アルミナ−マグネシア質、アルミナ−マグネシア−カーボン質、アルミナ−スピネル−カーボン質等がある。
なお、上記した煉瓦12と不定形耐火物13の内部に、ガス供給用配管をそれぞれ配設して、浸漬管10の外気浸入防止用に用いられているパージ用Ar(アルゴンガス)を、煉瓦12内と不定形耐火物13内に供給することもできる。
Moreover, conventionally well-known refractory materials can be used for the
It should be noted that gas supply pipes are respectively arranged inside the
芯金11の径方向内表面と煉瓦12の径方向外表面との間、及び芯金11の径方向外表面と不定形耐火物13の径方向内表面との間には、断熱材16が配置されている。これにより、断熱材16の断熱効果により、また芯金11が空冷される場合は芯金11の冷却機能の維持効果により、熱による芯金11の変形を抑制することが可能になり、煉瓦12と不定形耐火物13の寿命延長に寄与できる。
この断熱材16は、芯金11の内表面と外表面に直接配置されているが、断熱材16が、芯金11と煉瓦12の間、また芯金11と不定形耐火物13の間に配置されていれば、これに限定されるものではない。例えば、断熱材16が芯金11に隣接配置(断熱機能を発揮可能な位置に配置)されていれば、芯金11の表面に断熱材16を固定(接着)するため、芯金11と断熱材16の間に、薄いモルタルのような耐火材(固着材)を設置することもできる。
Between the radial inner surface of the
The
なお、前記したように、芯金に不定形耐火物を設置する場合、この不定形耐火物を支持するために、例えば、芯金の外周部(外周面)に複数のスタッドを設置(植設)することが多いが、この場合、スタッドは、上記した断熱材を避けて設置する。
また、断熱材16は、芯金11の内周側と外周側の双方に設置しているが、内周側と外周側のいずれか一方のみ(特に、内周側のみ)に配置した場合でも、熱による芯金11の変形をある程度抑制することが可能であり、煉瓦12又は不定形耐火物13の寿命延長に寄与可能である。しかし、上記したように、断熱材16を芯金11の内周側と外周側の双方に配置することが、より望ましい。
As described above, when an irregular refractory is installed on the core metal, for example, a plurality of studs are installed (planted) on the outer peripheral portion (outer peripheral surface) of the core metal to support the irregular refractory. In this case, the stud is installed avoiding the above-mentioned heat insulating material.
Moreover, although the
上記した複数のスタッドは、その隣り合う間隔を、例えば、300〜400mmと広く設置すると、溶鋼から芯金への熱伝達を低減できるものの、芯金外周部の不定形耐火物の保持力が不足し、脱ガス処理時に、芯金外周部の不定形耐火物に微細な亀裂が入る場合がある。この微細な亀裂は、不定形耐火物の剥落などの欠陥に至らないものの、芯金の温度が高くなり、断熱効果が減少して、浸漬管の寿命を延ばしにくい場合がある。
一方、スタッドの間隔を、例えば、50mmと狭く設置すると、スタッドを介して溶鋼の熱が芯金に伝わり易くなり、スタッドを起点とする微細な亀裂の発生数が増加するため、断熱効果が減少し、浸漬管の寿命を延ばしにくい場合がある。
The above-mentioned plurality of studs can be reduced in heat transfer from the molten steel to the core metal when the adjacent interval is set as wide as 300 to 400 mm, for example, but the holding power of the irregular refractory on the outer periphery of the core metal is insufficient. In the degassing process, fine cracks may be formed in the irregular refractory on the outer periphery of the cored bar. Although this fine crack does not lead to defects such as peeling off of the irregular refractory, the temperature of the core metal becomes high, the heat insulation effect is reduced, and it may be difficult to extend the life of the dip tube.
On the other hand, if the distance between the studs is set as narrow as 50 mm, for example, the heat of the molten steel is easily transmitted to the cored bar through the studs, and the number of fine cracks starting from the studs increases, so the heat insulation effect decreases. However, it may be difficult to extend the life of the dip tube.
このため、隣り合うスタッドの間隔を、80mm以上250mm以下程度の適切な間隔で設けることが望ましい。
なお、従来は、上記した間隔でスタッドを設けると、スタッドを介して溶鋼の熱が芯金に伝わり、浸漬管の寿命を延ばしにくかった。しかし、芯金と不定形耐火物の間に断熱材を設置することで、スタッドが設置されている領域では、溶鋼の熱が芯金に伝わるが、スタッドが設置されていない領域では、溶鋼の熱が断熱材の効果により断熱されるので、断熱効果は損なわれない。
For this reason, it is desirable to provide an interval between adjacent studs at an appropriate interval of about 80 mm to 250 mm.
Conventionally, when studs are provided at the intervals described above, the heat of the molten steel is transmitted to the cored bar through the studs, and it has been difficult to extend the life of the dip tube. However, by installing a heat insulating material between the cored bar and the irregular refractory, the heat of the molten steel is transferred to the cored bar in the area where the stud is installed, but in the area where the stud is not installed, the molten steel Since heat is insulated by the effect of the heat insulating material, the heat insulating effect is not impaired.
前記した断熱材には、雰囲気温度500℃における熱伝導率が、0.05W/(m・K)以下のものを使用する。
ここで、断熱材の熱伝導率を雰囲気温度500℃で規定したのは、断熱材を設置する浸漬管の使用環境を考慮したことによる。また、熱伝導率を0.05W/(m・K)以下に規定したのは、溶鋼からの入熱を断熱により回避させ、浸漬管の芯金温度の低減を図る必要があるため、より低熱伝導性であることが望ましいことによる。
従って、雰囲気温度500℃における熱伝導率が0.05W/(m・K)以下の断熱材を使用したが、熱伝導率が0.04W/(m・K)以下、更には、0.035W/(m・K)以下の断熱材を使用することが好ましい。
一方、上記した理由から、断熱材の熱伝導率の下限値については規定していないが、世の中に存在する低熱伝導性の断熱材を考慮すれば、例えば、0.01W/(m・K)である。
As the above-described heat insulating material, one having a thermal conductivity of 0.05 W / (m · K) or less at an atmospheric temperature of 500 ° C. is used.
Here, the reason why the thermal conductivity of the heat insulating material is defined at an ambient temperature of 500 ° C. is that the use environment of the dip tube in which the heat insulating material is installed is taken into consideration. The reason why the thermal conductivity is specified to be 0.05 W / (m · K) or less is that heat input from the molten steel must be avoided by heat insulation, and the core metal temperature of the dip tube must be reduced. This is because it is desirable to be conductive.
Therefore, although a heat insulating material having a thermal conductivity of 0.05 W / (m · K) or less at an atmospheric temperature of 500 ° C. was used, the thermal conductivity was 0.04 W / (m · K) or less, and further 0.035 W. It is preferable to use a heat insulating material of / (m · K) or less.
On the other hand, for the reasons described above, the lower limit value of the thermal conductivity of the heat insulating material is not stipulated, but considering the low heat conductive heat insulating material existing in the world, for example, 0.01 W / (m · K) It is.
使用する断熱材の種類は、上記した熱伝導率を備えていれば、特に限定されるものではないが、低熱伝導性であるセル構造の微細多孔性の断熱材がよい。
また、断熱材の厚みは、1mm以上5mm以下にする。
断熱材の厚みの下限値を1mmとしたのは、断熱材(特に、微細多孔性の断熱材)が、その断熱性を維持しつつ、製造が可能な厚みを考慮したことによる。一方、厚みの上限値を5mmとしたのは、断熱材の収縮により、煉瓦の目地開き(目地切れ)や不定形耐火物の亀裂が発生することのない厚みを考慮したことによる。
従って、断熱材の厚みを1mm以上5mm以下とすることで、浸漬管の稼動後半(断熱材の性能劣化後)の寿命を更に延長できると共に、突然の耐火物の剥離等による突発トラブルも回避できるが、下限を1.5mm、更には2mm、上限を4mm、更には3mmとすることが好ましい。
The type of the heat insulating material to be used is not particularly limited as long as it has the above-described thermal conductivity, but a microporous heat insulating material having a low thermal conductivity and a cell structure is preferable.
Moreover, the thickness of a heat insulating material shall be 1 mm or more and 5 mm or less.
The reason why the lower limit of the thickness of the heat insulating material is set to 1 mm is that the heat insulating material (particularly a microporous heat insulating material) takes into consideration the thickness that can be manufactured while maintaining the heat insulating property. On the other hand, the reason why the upper limit value of the thickness is set to 5 mm is that consideration is given to the thickness at which the joints of the bricks (joint breaks) and cracks of the irregular refractory do not occur due to the shrinkage of the heat insulating material.
Therefore, by setting the thickness of the heat insulating material to 1 mm or more and 5 mm or less, it is possible to further extend the life of the dip tube in the second half of the operation (after the deterioration of the performance of the heat insulating material) and to avoid sudden troubles due to sudden refractory peeling. However, it is preferable that the lower limit is 1.5 mm, more preferably 2 mm, and the upper limit is 4 mm, further 3 mm.
以上に示した脱ガス装置の浸漬管10は、その大きさ(規模)が特に限定されるものではないが、本発明の効果がより顕著になるのは、浸漬管10の内径(煉瓦12の内幅)を300mm以上とした場合である。
浸漬管の内径が300mm未満の場合、芯金の内周側に設けた耐火物が構造的に安定化して、具体的には、煉瓦に目地開きが発生しても、また不定形耐火物に亀裂が発生しても、浸漬管の内径が小さいため、目地や亀裂を介して隣り合う耐火物同士が浸漬管の周方向に競り合って、落下(剥離)しづらくなる。従って、浸漬管の寿命に起因するような、耐火物の目地開きや亀裂等の損傷が発生しづらくなる。
一方、上記した理由から、上限値については特に規定していないが、一般的には2500mm程度といわれている。
The size (scale) of the
When the inner diameter of the dip tube is less than 300 mm, the refractory provided on the inner peripheral side of the metal core is structurally stabilized. Specifically, even if joint opening occurs in the brick, it becomes an irregular refractory. Even if cracks occur, the inner diameter of the dip tube is small, so that adjacent refractories compete with each other in the circumferential direction of the dip tube, making it difficult to fall (peel). Accordingly, it becomes difficult to cause damage such as joint opening or cracking of the refractory material due to the life of the dip tube.
On the other hand, the upper limit value is not particularly defined for the reasons described above, but is generally said to be about 2500 mm.
続いて、本発明の一実施の形態に係る脱ガス装置の浸漬管10を使用した脱ガス方法について説明する。
まず、図1に示すように、芯金11と煉瓦12及び不定形耐火物13との間に、厚みが1mm以上5mm以下で、かつ雰囲気温度500℃における熱伝導率が0.05W/(m・K)以下である断熱材16を配置した浸漬管10を準備する。そして、この浸漬管10の先端部を、取鍋(図示しない)内の溶鋼に浸漬させ、脱ガス処理を行う。
Then, the degassing method using the
First, as shown in FIG. 1, between the
一般的に、耐火物の寿命は、溶鋼やスラグ等から受ける摩耗や溶損により耐火物が損耗することに起因した耐火物の残存状態により決定される。しかし、それ以外にも、脱ガス装置の浸漬管に使用される耐火物の寿命は、浸漬管の芯金の熱変形による亀裂や剥離等の影響を大きく受け、それにより発生した亀裂や目地開きにより、耐火物の残存厚み以外の寿命の律速要因が存在する。
即ち、断熱の効果により、浸漬管の芯金の熱変形が防止されるため、断熱性の大小が、芯金の変形抑制、更には浸漬管の寿命を決定づける因子となる。更に、浸漬管の稼動後半では、受熱による収縮のため断熱材の断熱性が低下し、逆に、断熱材の収縮による空隙の大小に起因した亀裂が発生するため、断熱材の収縮が、浸漬管の寿命を決定する因子となる。
In general, the life of a refractory is determined by the remaining state of the refractory due to the wear of the refractory due to wear or melting caused by molten steel or slag. However, other than that, the life of refractories used in the dip tube of the degassing device is greatly affected by cracks and delamination caused by thermal deformation of the core metal of the dip tube, resulting in cracks and joint openings. Therefore, there is a rate-determining factor other than the remaining thickness of the refractory.
That is, since the thermal deformation of the core metal of the dip tube is prevented due to the heat insulation effect, the size of the heat insulation is a factor that determines the deformation of the core metal and further determines the life of the dip tube. Furthermore, in the latter half of the operation of the dip tube, the heat insulating property of the heat insulating material is reduced due to the shrinkage due to heat reception, and conversely, cracks due to the size of the voids due to the shrinkage of the heat insulating material occur, so the heat insulating material shrinks. It is a factor that determines the life of the tube.
そこで、上記した浸漬管10のように、芯金11と煉瓦12及び不定形耐火物13との間に、熱伝導率を規定した断熱材16を配置することで、断熱材16の断熱性を維持し、芯金の変形を抑制でき、耐火物の寿命延長が可能になる。更に、断熱材16の厚みを規定することで、浸漬管10の稼動後半において、断熱材16の断熱性を維持すると共に、煉瓦の目地開きや不定形耐火物の亀裂の発生を抑制でき、耐火物の寿命延長が可能になる。
従って、本発明の脱ガス装置の浸漬管を使用することで、従来の浸漬管構造を大幅に変更することなく、芯金近傍の断熱のみで、簡便に耐火物の長寿命化が図れる。
Then, like the above-mentioned
Therefore, by using the dip tube of the degassing apparatus of the present invention, it is possible to easily extend the life of the refractory simply by heat insulation in the vicinity of the core metal without significantly changing the conventional dip tube structure.
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
ここでは、DH法の脱ガス装置の浸漬管を用いた。なお、浸漬管の内周側のウェア耐火物(浸漬管内周側煉瓦)には、マグネシア−クロミア質(気孔率:8体積%以上23体積%以下)の煉瓦を主として用いた以外に、マグネシア−カーボン質の煉瓦(1400℃で3時間還元焼成後のカーボン量が2質量%以上15質量%以下)も用いた。また、外周側の耐火物には、アルミナ−マグネシア質の不定形耐火物を使用した。更に、この煉瓦の厚みを260mmとし、また不定形耐火物の厚みを175mmとして、浸漬管の内径を2000mmとした。なお、上記した1400℃で3時間還元焼成とは、マグネシア−カーボン質の煉瓦のカーボン量測定の際に常用される事前熱処理である。
Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described.
Here, the dip tube of the degassing apparatus of DH method was used. In addition, magnesia-chromia (porosity: 8 volume% or more and 23 volume% or less) brick was mainly used as the ware refractory on the inner circumference side of the dip pipe (brick on the inner circumference side of the dip pipe). Carbon bricks (carbon amount after reduction firing at 1400 ° C. for 3 hours was 2% by mass to 15% by mass) were also used. Further, an alumina-magnesia amorphous refractory was used as the outer refractory. Furthermore, the thickness of this brick was 260 mm, the thickness of the amorphous refractory was 175 mm, and the inner diameter of the dip tube was 2000 mm. The above-described reduction firing at 1400 ° C. for 3 hours is a pre-heat treatment that is commonly used for measuring the carbon content of magnesia-carbonaceous bricks.
浸漬管に使用した断熱材の種類、熱伝導率、及び厚みと、各条件での耐火物の損傷状況を、表1に示す。なお、表1中の浸漬管内周側煉瓦の欄に記載の「MgCr1」は、マグネシア−クロミアの材質で構成され、その気孔率を16体積%以上23体積%以下の範囲で変更した煉瓦を意味し、また「MgCr2」は、上記した材質で構成され、その気孔率を8体積%以上15体積%以下の範囲で変更した煉瓦を意味している。また、浸漬管内周側煉瓦の欄に記載の「MgC1」は、マグネシア−カーボンの材質で構成され、1400℃で3時間還元焼成後のカーボン量を10質量%以上15質量%以下の範囲で変更した煉瓦を意味し、また「MgC2」は、上記した材質で構成され、そのカーボン量が2質量%以上9質量%以下の範囲で変更した煉瓦を意味している Table 1 shows the type of heat insulating material used for the dip tube, the thermal conductivity, the thickness, and the damage status of the refractory under each condition. In addition, “MgCr1” described in the column of the dip pipe inner peripheral brick in Table 1 means a brick made of a magnesia-chromia material and having a porosity changed in the range of 16% by volume to 23% by volume. and also "MgCr2" is made of a material described above, which means the bricks changing the porosity in the range of 15 vol% 8 vol% or more. In addition, “MgC1” described in the column of the inner periphery of the dip tube is made of magnesia-carbon material, and the carbon amount after reduction firing at 1400 ° C. for 3 hours is changed within a range of 10 mass% to 15 mass%. means the bricks, also "MgC2" is made of a material described above, which means the bricks its carbon content was changed in the range of 9 wt% or more 2%
表1に記載の断熱材の種類で「WDS」とは、Porextherm Dammstoffe Gmbh社製の「Porextherm WDS(登録商標)」であり、その材質は、ヒュームドシリカを主材とした微孔性成形体(微細多孔性の断熱材)である。また、「C.F.」とは、セラミックスファイバーを意味する。
上記断熱材は、図1に示した芯金の外周面と内周面の双方、並びに、芯金の内周面又は外周面の3通りで設置した。なお、芯金の外周側への不定形耐火物の施工には、芯金の外周面に設けた先側がY字状に分岐した複数のスタッドを用い、隣り合うスタッドの設置間隔を80〜300mmの範囲で変更した。
“WDS” as a type of heat insulating material described in Table 1 is “Porethertherm WDS (registered trademark)” manufactured by Porextherm Damstoff GmbH, and the material thereof is a microporous molded body mainly made of fumed silica. (Microporous heat insulating material). “C.F.” means ceramic fiber.
The said heat insulating material was installed in three kinds of both the outer peripheral surface and inner peripheral surface of a metal core shown in FIG. 1, and the inner peripheral surface or outer peripheral surface of a metal core. In addition, for the construction of the irregular refractory material on the outer peripheral side of the cored bar, a plurality of studs whose tip side provided on the outer peripheral surface of the cored bar branches in a Y shape is used, and the installation interval between adjacent studs is 80 to 300 mm. It changed in the range of.
そして、煉瓦の平均損耗速度とは、浸漬管の芯金の内周側に設置された煉瓦の1チャージあたりの損耗量である。この平均損耗速度は、芯金の内周側に設置された煉瓦の初回(稼動開始より80〜100チャージ後)の補修時に、芯金の内周側へ圧入した不定形耐火物の圧入量を測定することで、煉瓦の損耗量を求め、その結果より算出した。具体的には、浸漬管(脱ガス槽)内に、内径が一定の円筒状の中子をセットし、中子及び浸漬管の下端の隙間を塞いだ状態で、中子と煉瓦との間に浸漬管の高さまで不定形耐火物を圧入し、浸漬管の高さと測定した不定形耐火物の圧入量(体積)から補修厚みを求めた。 The average wear rate of the brick is the amount of wear per charge of the brick installed on the inner peripheral side of the core metal of the dip tube. This average wear rate is determined by the amount of indented refractory that was pressed into the inner periphery of the core during the first repair of the brick installed on the inner periphery of the core (after 80 to 100 charges from the start of operation). By measuring, the amount of wear of the brick was obtained and calculated from the result. Specifically, a cylindrical core with a constant inner diameter is set in the dip tube (degassing tank), and the gap between the core and the brick is closed between the core and the lower end of the dip tube. Then, an irregular refractory was press-fitted to the height of the dip tube, and the repair thickness was determined from the height of the dip tube and the measured amount (volume) of the irregular refractory.
更に、評価は、損耗抑制の効果と稼動末期の欠陥の双方を含めた総合評価で行った。
なお、損耗抑制の効果は、煉瓦の耐用性を示す評価であり、煉瓦の平均損耗速度から得られた結果である。ここでは、平均損耗速度が1.0(mm/ch)以下を「◎」、1.0(mm/ch)超1.5(mm/ch)以下を「○」、1.5(mm/ch)超を「×」とした。
また、稼動末期の欠陥は、操業の安定性(突発トラブルの発生の有無)を示す評価であり、目地開きや亀裂発生の有無を目視による監視で行った。
Furthermore, the evaluation was performed by comprehensive evaluation including both the effect of suppressing wear and defects at the end of operation.
In addition, the effect of wear suppression is an evaluation showing the durability of the brick, and is a result obtained from the average wear rate of the brick. Here, the average wear rate is 1.0 (mm / ch) or less as “」 ”, 1.0 (mm / ch) and 1.5 (mm / ch) or less as“ ◯ ”, 1.5 (mm / ch). ch) “×” was defined as “super”.
Further, the defect at the end of operation was an evaluation showing the stability of operation (whether or not a sudden trouble occurred), and the presence or absence of joint opening or crack generation was visually monitored.
実施例1、2は図1記載の通り、断熱材の配置位置を、それぞれ芯金の内周面と外周面の双方(両面)とし、断熱材として、熱伝導率と厚みを適正範囲内(熱伝導率:0.05W/(m・K)以下、厚み:1mm以上5mm以下)としたWDSを使用した結果である(浸漬管内周側煉瓦:MgCr1)。
実施例1、2に示すように、断熱性を向上(熱伝導率を低下)させることにより、煉瓦の平均損耗速度の低減効果が得られることを確認できた。特に、実施例2に示すように、断熱材の厚みを適正範囲内で厚くすることにより、平均損耗速度の更なる低減効果が得られた(実施例1:1.15mm/ch、実施例2:0.98mm/ch)。
なお、実施例2では、断熱材の厚みを厚くすることで、実施例1よりも稼動末期で亀裂や目地開きが発生し易い状態となったが、断熱材の厚みを適正範囲内に調整したため、使用に支障はなかった(総合評価:○)。
In Examples 1 and 2, as shown in FIG. 1, the position of the heat insulating material is both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface (both sides) of the cored bar, and the heat conductivity and the thickness are within the appropriate ranges as the heat insulating material ( This is a result of using WDS having a thermal conductivity of 0.05 W / (m · K) or less, a thickness of 1 mm or more and 5 mm or less) (immersion brick on the inner peripheral side of the dip tube: MgCr1).
As shown in Examples 1 and 2, it was confirmed that the effect of reducing the average wear rate of the brick was obtained by improving the heat insulation (decreasing the thermal conductivity). In particular, as shown in Example 2, the effect of further reducing the average wear rate was obtained by increasing the thickness of the heat insulating material within an appropriate range (Example 1: 1.15 mm / ch, Example 2). : 0.98 mm / ch).
In Example 2, by increasing the thickness of the heat insulating material, cracks and joint openings were more likely to occur at the end of operation than in Example 1, but the thickness of the heat insulating material was adjusted within an appropriate range. The use was not hindered (overall evaluation: ○).
実施例3、4と、実施例5〜8、参考例9、10は、それぞれ断熱材の配置位置を、芯金の内周面又は外周面(片面のみ)としたものである(浸漬管内周側煉瓦:MgCr1)。
芯金の内周面のみ又は外周面のみに断熱材を配置した場合は、芯金の内周面と外周面の両面に断熱材を配置した場合よりも、平均損耗速度は増加するが、断熱材を全く用いない場合(比較例4)と比較すると、平均損耗速度の低減効果が得られ、平均損耗速度が1.0(mm/ch)超1.5(mm/ch)以下の結果が得られた。また、断熱材を、芯金の内周面のみ又は外周面のみに配置した場合、いずれも断熱材を厚くすることにより、平均損耗速度の低減効果が得られた。しかし、断熱材は、芯金の外周面のみに配置した場合よりも、芯金の内周面のみに配置した場合の方が、平均損耗速度の低減効果が大きかった。
In Examples 3 and 4, Examples 5 to 8, and Reference Examples 9 and 10, the arrangement positions of the heat insulating materials are the inner peripheral surface or the outer peripheral surface (only one surface) of the core metal (inner pipe inner periphery) Side brick: MgCr1).
When the heat insulating material is disposed only on the inner peripheral surface or only the outer peripheral surface of the core metal, the average wear rate is increased as compared with the case where the heat insulating material is disposed on both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the core metal. Compared to the case where no material was used (Comparative Example 4), the effect of reducing the average wear rate was obtained, and the average wear rate was more than 1.0 (mm / ch) and 1.5 (mm / ch) or less. Obtained. Moreover, when arrange | positioning a heat insulating material only to the internal peripheral surface or only the outer peripheral surface of a metal core, the reduction effect of the average wear rate was acquired by thickening a heat insulating material in any case. However, the effect of reducing the average wear rate is greater when the heat insulating material is disposed only on the inner peripheral surface of the core metal than when it is disposed only on the outer peripheral surface of the core metal.
実施例7、8は、実施例1〜6と比較して、スタッドの間隔を80mmと狭くしたものである。また、参考例9、10は、実施例1〜6と比較して、スタッドの間隔を300mmと広くしたものである(浸漬管内周側煉瓦:MgCr1)。
前記した程度の間隔の狭隘化では、比較例4に比べて問題となるような平均損耗速度の増加は認められず、寧ろ芯金の外周側の不定形耐火物への微細亀裂の発生を抑制して、断熱の効果を維持できたものと考えられる。ただし、隣り合うスタッドの間隔には最適値が存在し、本実験では、80mm以上250mm以下が、最も好成績であった。
In Examples 7 and 8, as compared with Examples 1 to 6, the stud interval was narrowed to 80 mm. Moreover, the reference examples 9 and 10 make the space | interval of a stud wide with 300 mm compared with Examples 1-6 (immersion pipe inner peripheral side brick: MgCr1).
In the narrowing of the interval as described above, an increase in the average wear rate that causes a problem as compared with Comparative Example 4 is not recognized, but rather, the occurrence of fine cracks in the irregular refractory on the outer peripheral side of the metal core is suppressed. Thus, it is considered that the heat insulation effect could be maintained. However, there is an optimum value for the interval between adjacent studs, and 80 mm or more and 250 mm or less were the best results in this experiment.
一方、比較例1〜3は、断熱材の熱伝導率と厚みのいずれか一方又は双方を、適正範囲外とした断熱材を使用した結果であり、比較例4は、芯金の内周面と外周面のいずれにも、断熱材を配置しなかった場合の結果である(浸漬管内周側煉瓦:MgCr1)。
まず、比較例1、3のように、断熱材の熱伝導率を高く(0.05W/(m・K)超)設定した場合、煉瓦の平均損耗速度が上昇した。特に、比較例1に示すように、断熱材の熱伝導率を0.30W/(m・K)まで高めることにより、平均損耗速度が大幅に上昇した(比較例1:2.00mm/ch、比較例3:1.98mm/ch)。
また、比較例1、2のように、断熱材の厚みを厚く(8mm以上)設定した場合、おおよそ浸漬管の稼動末期の300チャージ以降に、亀裂や目地開きといった耐火物の残存厚みに寄らない浸漬管の交換理由が発生することが確認された。そこで、浸漬管の稼動終了後に耐火物の解体調査を行ったところ、当初施工した断熱材はいずれも最大で5mm以上収縮していた。このため、この収縮で発生した耐火物と芯金の間の隙間が起因となって、煉瓦の目地開きや不定形耐火物の亀裂が発生したものと考えられる。
On the other hand, Comparative Examples 1-3 are the results of using a heat insulating material in which either or both of the thermal conductivity and thickness of the heat insulating material are outside the proper range, and Comparative Example 4 is the inner peripheral surface of the cored bar. It is a result when a heat insulating material is not arrange | positioned in any of an outer peripheral surface (immersion pipe inner peripheral side brick: MgCr1).
First, as in Comparative Examples 1 and 3, when the thermal conductivity of the heat insulating material was set high (over 0.05 W / (m · K)), the average wear rate of the brick increased. In particular, as shown in Comparative Example 1, the average wear rate significantly increased by increasing the thermal conductivity of the heat insulating material to 0.30 W / (m · K) (Comparative Example 1: 2.00 mm / ch, Comparative Example 3: 1.98 mm / ch).
Further, as in Comparative Examples 1 and 2, when the thickness of the heat insulating material is set to be thick (8 mm or more), the remaining thickness of the refractory material such as cracks and joint openings is not increased after about 300 charges at the end of the operation of the dip tube. It was confirmed that there was a reason for replacing the dip tube. Then, when the dismantling investigation of the refractory was performed after the operation of the dip tube, all of the heat insulating materials initially applied were contracted by 5 mm or more at the maximum. For this reason, it is considered that the gap between the refractory and the cored bar generated by the shrinkage is caused by the joint opening of the brick and the crack of the irregular refractory.
また、芯金の内周面と外周面のいずれにも断熱材を使用しなかった比較例4でも、平均損耗速度は、比較例1、3と同程度の1.95(mm/ch)へ上昇した。
比較例4では、芯金の熱変形による亀裂及び目地開きは発生したものの、芯金との間の目地厚は、隙間に充填した耐火モルタル(1〜3mm程度)に相当する厚みのみであったため、その収縮に起因する亀裂や目地開きは、ほとんど発生しなかったものと推察できる。
Moreover, also in the comparative example 4 which did not use a heat insulating material for both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cored bar, the average wear rate is 1.95 (mm / ch), which is the same as the comparative examples 1 and 3. Rose.
In Comparative Example 4, although cracking and joint opening due to thermal deformation of the core metal occurred, the joint thickness between the core metal was only the thickness corresponding to the refractory mortar (about 1 to 3 mm) filled in the gap. It can be inferred that cracks and joint openings due to the shrinkage hardly occurred.
以上のことから、比較例1、3は、いずれも煉瓦の損耗抑制の効果が得られず、また比較例1、2は、いずれも稼動末期に欠陥が発生した。
このように、比較例1は、煉瓦の損耗抑制の効果が得られず、しかも稼動末期に欠陥が発生したことから、総合評価を「×」とした。
また、比較例2は、煉瓦の損耗抑制の効果は得られたが、断熱材の厚みが厚過ぎて稼動末期に欠陥が発生し、これが浸漬管の使用に支障をきたしたため、総合評価を「×」とした。
更に、比較例3は、稼動末期の欠陥をなくすことはできたが、断熱材の熱伝導率が高過ぎて煉瓦の損耗抑制の効果が得られず、これが浸漬管の使用に支障をきたしたため、総合評価を「×」とした。
From the above, Comparative Examples 1 and 3 were not able to obtain the effect of suppressing the wear of bricks, and both Comparative Examples 1 and 2 were defective at the end of operation.
Thus, in Comparative Example 1, since the effect of suppressing the wear of the brick was not obtained and a defect occurred at the end of operation, the overall evaluation was “x”.
In Comparative Example 2, although the effect of suppressing the wear of the brick was obtained, the thickness of the heat insulating material was too thick and a defect occurred at the end of the operation, which hindered the use of the dip tube. × ”.
Furthermore, although the comparative example 3 was able to eliminate the defect at the end of operation, the heat conductivity of the heat insulating material was too high, and the effect of suppressing the wear of the brick was not obtained, which hindered the use of the dip tube. The overall evaluation was “x”.
次に、実施例3の条件について、芯金の内周側のウェア耐火物であるマグネシア−クロミア質の煉瓦を、その気孔率が、16体積%以上23体積%以下の範囲で変更されたMgCr1の煉瓦から、8体積%以上15体積%以下の範囲で変更されたMgCr2の煉瓦に変更した。この結果を実施例11に示す。
一般に、煉瓦は、気孔率を下げると、耐溶損性は向上するものの、耐スポーリング性が悪化して煉瓦に亀裂が入り易くなる傾向がある。スポーリングは、煉瓦の稼動面側(溶鋼接触面側)と背面側の温度差によって発生する内部応力によって、その発生が説明されるが、本願発明のように、断熱材を配置することで、その温度差は軽減される。
従って、実施例3に比べて実施例11は、スポーリングによる損耗が顕著となることなく、煉瓦の平均損耗速度を改善でき、稼動末期の欠陥の悪化は見られなかった。
Next, with respect to the conditions of Example 3, MgCr1 whose magnesia-chromia brick, which is a wear refractory on the inner peripheral side of the core metal, was changed in a range of 16% by volume to 23% by volume. The brick was changed to an MgCr2 brick that was changed in the range of 8% by volume to 15% by volume. The results are shown in Example 11.
In general, when the porosity of the brick is lowered, the melt resistance is improved, but the spalling resistance is deteriorated and the brick tends to be easily cracked. The occurrence of the spalling is explained by the internal stress generated by the temperature difference between the working surface side (molten steel contact surface side) and the back surface side of the brick, but by arranging the heat insulating material as in the present invention, The temperature difference is reduced.
Therefore, compared with Example 3, Example 11 was able to improve the average wear rate of bricks without noticeable wear due to spalling, and no deterioration of defects at the end of operation was observed.
また、芯金の内周側のウェア耐火物にマグネシア−カーボン質の煉瓦を用いた場合は、実施例12に示すように、1400℃で3時間還元焼成後のカーボン量(カーボン組成)を、スポーリングによる損耗が発生しにくい、10質量%以上15質量%以下の範囲で変更したとき、本願発明の効果により、平均損耗速度や稼動末期の欠陥で、良好な結果が得られた。
一方、実施例13に示すように、1400℃で3時間還元焼成後のカーボン量を、スポーリングによる損耗が発生し易い、2質量%以上9質量%以下の範囲で変更した場合、更にスポーリングが顕著とならない範囲で、平均損耗速度を改善でき、断熱材を配置しなければ発生し易くなる稼動末期の欠陥の悪化も見られなかった。
Moreover, when using a magnesia-carbon brick for the wear refractory on the inner peripheral side of the cored bar, as shown in Example 12, the amount of carbon (carbon composition) after reduction firing at 1400 ° C. for 3 hours, When it was changed in the range of 10% by mass or more and 15% by mass or less where wear due to spalling is less likely to occur, good results were obtained with the average wear rate and defects at the end of operation due to the effects of the present invention.
On the other hand, as shown in Example 13, when the amount of carbon after reduction firing at 1400 ° C. for 3 hours was changed in the range of 2% by mass or more and 9% by mass or less, which is likely to cause wear due to spalling, the spalling was further performed. The average wear rate could be improved in a range where the above-mentioned phenomenon was not significant, and the deterioration of defects at the end of the operation, which would easily occur if a heat insulating material was not arranged, was not seen.
以上のことから、本発明の脱ガス装置の浸漬管を使用することで、従来の浸漬管構造を大幅に変更することなく、芯金近傍の断熱のみで、非常に簡便に耐火物の長寿命化が図れることを確認できた。
更に、断熱材の効果により、一般にはスポーリングが劣るものの、より高い耐溶損性を持つ低気孔率の緻密な耐火物煉瓦や低カーボン含有量の煉瓦を使用して、耐火物の寿命延長が図れることも確認できた。
From the above, by using the dip tube of the degassing apparatus of the present invention, the long life of the refractory can be very easily achieved by only heat insulation in the vicinity of the core metal without significantly changing the conventional dip tube structure. We were able to confirm that
In addition, due to the effect of the heat insulating material, although the spalling is generally inferior, it is possible to extend the life of the refractory by using a low-porosity dense refractory brick with a higher resistance to erosion and a brick with a low carbon content. I was able to confirm that it was possible.
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の脱ガス装置の浸漬管を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。 As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, the case where the dip tube of the degassing apparatus of the present invention is configured by combining some or all of the above-described embodiments and modifications is also included in the scope of the right of the present invention.
10:脱ガス装置の浸漬管、11:芯金、12:煉瓦(内周側耐火物)、13:不定形耐火物(外周側耐火物)、14:支持金物、15:中空部、16:断熱材 10: Degassing device dip tube, 11: Metal core, 12: Brick (inner refractory), 13: Indeterminate refractory (outer refractory), 14: Support metal, 15: Hollow part, 16: Insulation
Claims (5)
前記内周側耐火物と前記芯金との間に、厚みが1mm以上5mm以下で、かつ雰囲気温度500℃における熱伝導率が0.05W/(m・K)以下である断熱材が配置され、
前記内周側耐火物を、気孔率が8体積%以上15体積%以下のマグネシア−クロミア質の煉瓦で構成したことを特徴とする脱ガス装置の浸漬管。 In the dip tube of the degassing apparatus in which the inner peripheral side refractory and the outer peripheral side refractory are provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the cylindrical metal core, respectively.
A heat insulating material having a thickness of 1 mm or more and 5 mm or less and a thermal conductivity of 0.05 W / (m · K) or less at an ambient temperature of 500 ° C. is disposed between the inner peripheral refractory and the cored bar. ,
A dip tube for a degassing apparatus, wherein the inner peripheral refractory is made of magnesia-chromia brick having a porosity of 8% by volume to 15% by volume .
前記内周側耐火物と前記芯金との間に、厚みが1mm以上5mm以下で、かつ雰囲気温度500℃における熱伝導率が0.05W/(m・K)以下である断熱材が配置され、
前記内周側耐火物を、1400℃で3時間還元焼成した後のカーボン量が2質量%以上9質量%以下のマグネシア−カーボン質の煉瓦で構成したことを特徴とする脱ガス装置の浸漬管。 In the dip tube of the degassing apparatus in which the inner peripheral side refractory and the outer peripheral side refractory are provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the cylindrical metal core, respectively.
A heat insulating material having a thickness of 1 mm or more and 5 mm or less and a thermal conductivity of 0.05 W / (m · K) or less at an ambient temperature of 500 ° C. is disposed between the inner peripheral refractory and the cored bar. ,
A dip tube for a degassing apparatus, characterized in that the inner circumferential refractory is composed of magnesia-carbon bricks having a carbon content of 2% by mass or more and 9% by mass or less after reducing and firing at 1400 ° C. for 3 hours. .
前記内周側耐火物と前記芯金との間、及び前記外周側耐火物と前記芯金との間のいずれか一方又は双方に、厚みが1mm以上5mm以下で、かつ雰囲気温度500℃における熱伝導率が0.05W/(m・K)以下である断熱材が配置され、
前記芯金の外周面に、隣り合う間隔を80mm以上250mm以下にした複数のスタッドを設けたことを特徴とする脱ガス装置の浸漬管。 In the dip tube of the degassing apparatus in which the inner peripheral side refractory and the outer peripheral side refractory are provided on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the cylindrical metal core, respectively.
Heat at an ambient temperature of 500 ° C. between the inner peripheral refractory and the core metal, and between or both of the outer peripheral refractory and the core metal, with a thickness of 1 mm to 5 mm. A heat insulating material having a conductivity of 0.05 W / (m · K) or less is disposed,
A dip tube for a degassing apparatus, wherein a plurality of studs having an interval of 80 mm or more and 250 mm or less are provided on an outer peripheral surface of the cored bar .
Priority Applications (1)
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