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JP7309468B2 - dip tube - Google Patents
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JP7309468B2 - dip tube - Google Patents

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Description

本発明は、溶鋼の2次精錬で使用されるRHやDH等の真空脱ガス装置に使用される浸漬管に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dip tube used in a vacuum degassing apparatus for RH, DH, or the like used in secondary refining of molten steel.

真空脱ガス装置に使用される浸漬管は、通常、フランジ部と、フランジ部に取り付けられた円筒状の芯金と、この芯金の内周と外周にそれぞれ配置された耐火物とから構成されている。この耐火物は、溶鋼流の作用、溶鋼上に浮遊するスラグとの反応、熱サイクルによる亀裂の発生による剥落などによって消耗が著しく、使用を重ねて行くうちに、耐火物に亀裂等が生じ脱落する問題がある。
この脱落の大きな要因の一つは、熱歪によって芯金の下部が外側に広がることにあると考えられている。そこで、浸漬管において芯金下部の外側への広がりを抑制するための対策が従来から種々試みられている。
An immersion pipe used in a vacuum degassing device is usually composed of a flange, a cylindrical core attached to the flange, and refractory materials placed on the inner and outer circumferences of the core. ing. This refractory wears considerably due to the action of the molten steel flow, reaction with slag floating on the molten steel, and flaking due to cracks caused by thermal cycles. there is a problem to
It is believed that one of the major reasons for this fall-off is that the lower portion of the core bar expands outward due to thermal strain. Therefore, various countermeasures have been conventionally attempted to suppress the outward expansion of the lower part of the metal core in the immersion pipe.

例えば、特許文献1には、芯金全体を二重構造として内部に冷却ガスが通過する冷却空間を設けた浸漬管が開示されている。しかし、この特許文献1の構造は、芯金と耐火物との間に生じる隙間を介しての大気吸引を防止するものであり、この構造では芯金全体が冷却されるため芯金下部の広がりによる耐火物の亀裂や脱落を抑制する効果は不十分である。 For example, Patent Literature 1 discloses an immersion tube in which the entire core bar has a double structure and a cooling space through which a cooling gas passes is provided inside. However, the structure of Patent Document 1 prevents air suction through the gap generated between the core metal and the refractory. The effect of suppressing cracks and falling off of the refractory by is insufficient.

特許文献2には、芯金の下部外周にガス通路を環状に設ける構造が開示されているが、芯金の冷却効率が不十分な問題がある。すなわち、浸漬管は溶鋼に浸漬される際、外周の上部は外気に触れているため芯金下部の外周は内周と比べると温度が低いからである。さらに、浸漬管の外周には、外周側の耐火物として多くの場合不定形耐火物が配置され、しかも内周側の耐火物よりも小さな厚みで配置されている。さらに浸漬管の外周はスラグと接するため損傷が大きく亀裂も入りやい。このため、芯金の外周にガス通路を設けた場合にはガス通路が損傷しガスリークが発生しやすい問題もある。 Patent Literature 2 discloses a structure in which a gas passage is provided in an annular shape around the lower outer circumference of the cored bar, but there is a problem that the cooling efficiency of the cored bar is insufficient. That is, when the immersion tube is immersed in molten steel, the upper part of the outer circumference is in contact with the outside air, so the temperature of the outer circumference of the lower part of the core bar is lower than that of the inner circumference. Furthermore, in many cases, a monolithic refractory is placed around the outer circumference of the immersion tube as the refractory on the outer peripheral side, and is arranged with a smaller thickness than the refractory on the inner peripheral side. Furthermore, since the outer periphery of the immersion pipe is in contact with the slag, it is easily damaged and cracked. For this reason, when a gas passage is provided on the outer periphery of the metal core, there is also a problem that the gas passage is easily damaged and gas leaks occur.

そこで特許文献3には、芯金の下部内周を冷却するための冷却構造が開示されている。具体的には、芯金を冷却するための冷却通路が芯金に沿って設けられた浸漬管であって、冷却ガスを通すための前記冷却通路が前記芯金の内側に断面形状が三日月型に設けられている冷却構造が開示されている。また、この冷却構造において冷却通路は、円筒形状のパイプを断面形状が三日月型になるように切断加工して、芯金に溶接固定して設けられることも開示されている。 Therefore, Patent Document 3 discloses a cooling structure for cooling the lower inner circumference of the cored bar. Specifically, a cooling passage for cooling the core metal is an immersion pipe provided along the core metal, and the cooling passage for passing the cooling gas is inside the core metal and has a crescent-shaped cross section. A cooling structure provided in the is disclosed. It is also disclosed that the cooling passage in this cooling structure is provided by cutting a cylindrical pipe so as to have a crescent-shaped cross section and fixing it by welding to a metal core.

しかしながら、この特許文献3の冷却構造の場合、冷却通路が切断されたパイプによって形成されているため冷却通路中央の厚みが大きくなっている。このため、冷却通路が障害物となって内周れんがを芯金あるいは浸漬管の下端まで配置できない問題、又は内周れんがを芯金あるいは浸漬管の下端まで配置しようとすると、冷却通路中央の厚みを小さくするために冷却通路自体を小さくする必要があり、そうすると冷却面積が小さくなるため冷却効果が不十分となってしまう問題がある。さらに、冷却通路を内周れんがの外周面と芯金の内周面との間に配置しようとすると、内周れんがの厚みを小さくしなければならず、内周れんがの寿命が短くなる問題もある。 However, in the case of the cooling structure of Patent Document 3, the thickness of the center of the cooling passage is large because the cooling passage is formed by a cut pipe. For this reason, the cooling passage becomes an obstacle and the inner brick cannot be arranged to the lower end of the core metal or the immersion pipe. In order to reduce , the cooling passage itself needs to be made small, which leads to a problem that the cooling effect becomes insufficient because the cooling area becomes small. Furthermore, if the cooling passage is arranged between the outer peripheral surface of the inner peripheral brick and the inner peripheral surface of the core bar, the thickness of the inner peripheral brick must be reduced, resulting in a problem of shortening the life of the inner peripheral brick. be.

一方、特許文献4には、浸漬管下端部の脱落防止構造として、内周用定形耐火物層の下端を浸漬管の周方向に交互に長短構造とし、さらに、内周用定形耐火物層の最下端を構成する長尺定形耐火物の下端が浸漬管の最下端に位置し、かつ、内周用定形耐火物層の最下端以外を構成する短尺定形耐火物の下部から外周部に連続する不定形耐火物を配置した構造が開示されている。このような構造とすることで不定形耐火物の水平亀裂の進展が抑制され不定形耐火物の脱落が抑制されるとされている。
この特許文献4の構造により、水平亀裂の発生を抑制することはできるが、依然として不定形耐火物が脱落することもあり、さらなる改善が望まれている。
On the other hand, in Patent Document 4, as a structure to prevent the lower end of the immersion pipe from falling off, the lower end of the inner peripheral shaped refractory layer has a long and short structure alternately in the circumferential direction of the immersion pipe, and further, the inner peripheral shaped refractory layer The lower end of the long shaped refractory constituting the lowermost end is positioned at the lowest end of the immersion tube, and the short shaped refractory constituting the inner peripheral shaped refractory layer other than the lowest end is continuous from the lower part to the outer peripheral part. A structure in which monolithic refractories are arranged is disclosed. It is said that such a structure suppresses the development of horizontal cracks in the monolithic refractory and prevents the monolithic refractory from coming off.
Although the structure of Patent Document 4 can suppress the occurrence of horizontal cracks, the monolithic refractory may still fall off, and further improvement is desired.

実願平1-93788号(実開平3-34053号)のマイクロフィルムMicrofilm of Japanese Utility Model Application No. 1-93788 (Japanese Utility Model Application No. 3-34053) 特開平11-21617号公報JP-A-11-21617 特開2005-226092号公報JP 2005-226092 A 特開2006-104520号公報JP-A-2006-104520

本発明が解決しようとする課題は、円筒状の芯金の内周側にれんが(内周れんが)を配置している真空脱ガス装置用の浸漬管であって、内周れんがの寿命に悪影響を与えることなく冷却面積を広くすることが可能で、しかも内周れんがを芯金あるいは浸漬管の下端まで配置することが可能な浸漬管を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is an immersion tube for a vacuum degassing device in which bricks (inner bricks) are arranged on the inner circumference side of a cylindrical core metal, and the service life of the inner bricks is adversely affected. To provide an immersion pipe capable of enlarging a cooling area without imparting a heat resistance, and arranging an inner peripheral brick up to the lower end of the metal core or the immersion pipe.

本発明の一観点によれば、次の浸漬管が提供される。
円筒状の芯金の内周側にれんが(以下「内周れんが」という。)を配置している真空脱ガス装置用の浸漬管であって、内周れんがの外周面と芯金の内周面との間であってしかも芯金の下端から上方に芯金の長さの50%までの範囲内に、二重円筒状であって、上壁、下壁、内壁、及び芯金で構成される冷却ボックスを環状に設け、しかも冷却ボックスの内壁の外周面と芯金の内周面との間隔が6mm以上14mm以下及び冷却ボックスの内壁の厚みが8mm以上15mm以下である浸漬管。
According to one aspect of the present invention, the following dip tube is provided.
An immersion tube for a vacuum degassing device in which bricks (hereinafter referred to as "inner bricks") are arranged on the inner circumference side of a cylindrical core bar, wherein the outer peripheral surface of the inner brick and the inner circumference of the core bar between the surface and within a range of up to 50% of the length of the core bar upward from the lower end of the core bar, consisting of an upper wall, a lower wall, an inner wall, and a core bar An immersion pipe in which a cooling box is provided in an annular shape, the distance between the outer peripheral surface of the inner wall of the cooling box and the inner peripheral surface of the core metal is 6 mm or more and 14 mm or less, and the thickness of the inner wall of the cooling box is 8 mm or more and 15 mm or less.

本発明によれば、芯金の内周面と内周れんがの外周面との間に二重円筒状の冷却ボックスを設けていることで、内周れんがの厚みの減少を最小限にできるため内周れんがの寿命に悪影響を与えることがない。また、芯金の冷却面積を大きくできるため冷却効果を高めることができ、浸漬管の寿命が向上する。さらに、内周れんがを芯金あるいは浸漬管の下端まで配置することが可能となり、このような他の浸漬管下端部の脱落防止技術と本発明の脱落防止技術とを併用することで、浸漬管下端部の耐火物の脱落をより抑制することができる。 According to the present invention, by providing a double cylindrical cooling box between the inner peripheral surface of the core metal and the outer peripheral surface of the inner peripheral brick, the reduction in the thickness of the inner peripheral brick can be minimized. There is no adverse effect on the service life of the inner peripheral brick. In addition, since the cooling area of the metal core can be increased, the cooling effect can be enhanced, and the life of the immersion tube can be extended. Furthermore, it is possible to arrange the inner bricks up to the core metal or the lower end of the immersion pipe. Falling-off of the refractory at the lower end can be further suppressed.

本発明の一実施形態である浸漬管の縦断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The longitudinal cross-sectional view of the dip tube which is one Embodiment of this invention. 図1の実施形態における冷却ボックスの拡大図。2 is an enlarged view of the cooling box in the embodiment of FIG. 1; FIG. 本発明の他の実施形態である浸漬管の縦断面図。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of an immersion tube that is another embodiment of the present invention;

図1に、本発明の一実施形態である浸漬管を示している。
本実施形態の浸漬管1は、金属製のフランジ2と、このフランジ2に取り付けられた円筒状の金属製の芯金3と、この芯金3の下部内周面に環状に設けられた二重円筒状の冷却ボックス4と、芯金3の内周側に配置された内周れんが5(上段内周れんが51及び下段内周れんが52)と、芯金3の外周側に配置された不定形耐火物6とを有している。
FIG. 1 shows a dip tube that is one embodiment of the present invention.
The immersion pipe 1 of this embodiment includes a metal flange 2, a cylindrical metal core 3 attached to the flange 2, and two rings provided annularly on the lower inner peripheral surface of the core 3. A heavy cylindrical cooling box 4 , inner bricks 5 (upper inner brick 51 and lower inner brick 52 ) arranged on the inner circumference side of the core bar 3 , and bricks arranged on the outer circumference side of the core bar 3 . It has a shaped refractory 6.

冷却ボックス4は図2に示すように、下段内周れんが52の外周面と芯金3の内周面との間に設けられ、この冷却ボックス4の下端面は芯金3の下端面と同じ位置になっている。すなわち、この冷却ボックス4の下端の位置は芯金3の下端と一致している。 As shown in FIG. 2, the cooling box 4 is provided between the outer peripheral surface of the lower inner peripheral brick 52 and the inner peripheral surface of the core metal 3, and the lower end surface of the cooling box 4 is the same as the lower end surface of the core metal 3. is in position. That is, the lower end of the cooling box 4 is aligned with the lower end of the cored bar 3 .

この冷却ボックス4は、上壁41、下壁42、円筒状の内壁43及び芯金3とで形成されており、その中には冷却媒体が通過するための空間45が形成されている。また、上壁41と下壁42にはそれぞれ丸鋼が使用されており、これら丸鋼は円筒状の内壁43と芯金44との間に挟まれ、それぞれの接合部は溶接によって固定されている。 The cooling box 4 is composed of an upper wall 41, a lower wall 42, a cylindrical inner wall 43, and a metal core 3, and a space 45 is formed therein for passage of a cooling medium. Round steels are used for the upper wall 41 and the lower wall 42, respectively. These round steels are sandwiched between a cylindrical inner wall 43 and a core metal 44, and their joints are fixed by welding. there is

この冷却ボックス4の内壁43の厚みは12mm、上壁41及び下壁42の厚みはそれぞれ9mm、内壁41の外周面と芯金3の内周面との間隔D(冷却ボックス4の空間45の厚みD)は9mm、芯金3の厚みは19mm、冷却ボックス4の幅Wは200mm、芯金3の直径は800mm、芯金3の長さは700mmである。ここで、芯金の長さとは、フランジ2の下端から芯金3の下端までの長さである。なお、以上の寸法関係よりこの冷却ボックス4は、芯金3の下端から上方に芯金3の長さの50%までの範囲内、すなわち芯金3の下端から上方に350mmまでの範囲内に設けられていることがわかる。具体的にはこの冷却ボックス4は、芯金3の下端から上方に芯金3の長さの約29%(200/700×100)の範囲内に設けられている。 The thickness of the inner wall 43 of the cooling box 4 is 12 mm, the thickness of each of the upper wall 41 and the lower wall 42 is 9 mm, and the distance D between the outer peripheral surface of the inner wall 41 and the inner peripheral surface of the core bar 3 (the space 45 of the cooling box 4 is The thickness D) is 9 mm, the thickness of the cored bar 3 is 19 mm, the width W of the cooling box 4 is 200 mm, the diameter of the cored bar 3 is 800 mm, and the length of the cored bar 3 is 700 mm. Here, the length of the cored bar is the length from the lower end of the flange 2 to the lower end of the cored bar 3 . Based on the above dimensional relationship, the cooling box 4 is arranged within a range of up to 50% of the length of the core metal 3 from the lower end of the core metal 3 upward, that is, within a range of 350 mm upward from the lower end of the core metal 3. found to be set. Specifically, the cooling box 4 is provided within a range of about 29% (200/700×100) of the length of the cored bar 3 upward from the lower end of the cored bar 3 .

この冷却ボックス41には冷却媒体としての窒素を導入するための金属製の導入配管44が接続されている。導入配管44はその一端が冷却ボックス4の内壁43に貫入して固定され、下段内周れんが52の外周側の不定形耐火物6の中を通って、上段内周れんが51との境界部近傍で芯金3を貫通して外周側に出て、さらに不定形耐火物6の中を通ってフランジ2の下にその他端が露出している。また図示していないが、窒素を排出するための同様な構造をした排出配管も他の位置に配置されている。なお、導入配管と排出配管はそれぞれ複数設けて冷却効率を高めることもできる。 A metal introduction pipe 44 is connected to the cooling box 41 for introducing nitrogen as a cooling medium. One end of the lead-in pipe 44 penetrates into the inner wall 43 of the cooling box 4 and is fixed. It penetrates the core metal 3 to come out to the outer peripheral side, passes through the monolithic refractory 6, and exposes the other end under the flange 2. - 特許庁Also, although not shown, a similarly constructed exhaust pipe for exhausting nitrogen is also arranged at another location. A plurality of inlet pipes and outlet pipes may be provided to improve the cooling efficiency.

芯金3の内周側には上下2段に各20個のマグネシアカーボン質の内周れんが51、52が円筒状に配置され、これら内周れんが51、52と芯金3との間にはアルミナマグネシア系のキャスタブルである不定形耐火物6が配置されている。そして下段内周れんが52の厚みTは、冷却ボックス4と導入配管44を配置するための隙間を確保するために上段内周れんが51の厚みより25mm小さい145mmとしている。また、下段内周れんが52は、それぞれ冷却ボックス4の内壁43に設けられたれんが受部46で保持されている。このれんが受部46は内壁43の内周面に溶接によって固定されており、下段内周れんが52の外周面に設けられた凹部53内の上部を受けることで下段内周れんが52を保持している。なお、上段内周れんが51の外周面と芯金3の内周面との間隔は20mmである。また、芯金3の外周及び下部には不定形耐火物6としてアルミナマグネシア系のキャスタブルが配置されているが、脱落防止のために芯金3に設けたスタッドは図面では省略している。 Twenty inner bricks 51 and 52 made of magnesia carbon are arranged cylindrically in two stages on the inner circumference side of the core bar 3 . A monolithic refractory 6 that is an alumina-magnesia castable is arranged. The thickness T of the lower inner brick 52 is 145 mm, which is 25 mm smaller than the thickness of the upper inner brick 51 in order to secure a gap for arranging the cooling box 4 and the introduction pipe 44 . The lower inner peripheral bricks 52 are held by brick receiving portions 46 provided on the inner wall 43 of the cooling box 4, respectively. The brick receiving portion 46 is fixed to the inner peripheral surface of the inner wall 43 by welding, and holds the lower inner peripheral brick 52 by receiving the upper part in the concave portion 53 provided on the outer peripheral surface of the lower inner peripheral brick 52 . there is The distance between the outer peripheral surface of the upper inner peripheral brick 51 and the inner peripheral surface of the cored bar 3 is 20 mm. Alumina-magnesia-based castables are arranged as monolithic refractories 6 around and under the core metal 3, but the studs provided on the core metal 3 are omitted in the drawing to prevent them from coming off.

以上の構成を有する本実施形態の浸漬管1は、使用時には冷却媒体として導入配管44に窒素を導入し冷却ボックス4中を窒素が通過して排出配管から窒素が排出されることで、芯金3の下部内周が冷却される。そして、芯金3の下部内周が冷却されるため芯金3の下部の開きが抑制されて、浸漬管下端部の耐火物の亀裂が減少し、耐火物の脱落を防止することができる。 In the immersion tube 1 of the present embodiment having the above configuration, nitrogen is introduced into the introduction pipe 44 as a cooling medium during use, passes through the cooling box 4, and is discharged from the discharge pipe. The lower inner circumference of 3 is cooled. Since the inner periphery of the lower portion of the core metal 3 is cooled, the opening of the lower portion of the core metal 3 is suppressed, cracks in the refractory at the lower end of the immersion pipe are reduced, and the refractory can be prevented from coming off.

また、本実施形態の浸漬管1は、冷却ボックス4を二重円筒構造としたことで、その冷却ボックス41の厚みを小さくすることができるため、内周れんが5の外周面と芯金3の内周面との間に設けても、内周れんが5の厚みの減少を最小限にでき、内周れんがの寿命に悪影響を与えることなく冷却面積を広くすることができる。これにより、芯金3の下部内周の冷却効果を高めることができるため、芯金3の下部の開きが抑制されて浸漬管下端部の耐火物の亀裂を抑制することができる。 In addition, in the immersion tube 1 of the present embodiment, the cooling box 4 has a double cylindrical structure, so that the thickness of the cooling box 41 can be reduced. Even if it is provided between the inner peripheral surface, the reduction in the thickness of the inner peripheral bricks 5 can be minimized, and the cooling area can be widened without adversely affecting the life of the inner peripheral bricks. As a result, the cooling effect of the inner circumference of the lower portion of the cored bar 3 can be enhanced, so that the opening of the lower portion of the cored bar 3 can be suppressed, and cracking of the refractory at the lower end of the immersion tube can be suppressed.

また、冷却ボックス4は内壁43が円筒状をしているため、内壁43の内周面の任意の位置にれんが受部46を設けることができ、内周れんが5を配置する際の制約がなくなる。これにより、内周れんが5を芯金あるいは浸漬管の下端まで配置するという公知の浸漬管下端部の脱落防止構造を問題なく採用することができるため、浸漬管下端部の脱落をより確実に抑制することができ、浸漬管の寿命をさらに延ばすことができる。 In addition, since the inner wall 43 of the cooling box 4 is cylindrical, the brick receiving portion 46 can be provided at an arbitrary position on the inner peripheral surface of the inner wall 43, so that there is no restriction when arranging the inner peripheral bricks 5. . As a result, it is possible to employ the well-known falling-off prevention structure of the lower end of the immersion pipe in which the inner brick 5 is arranged to the lower end of the core metal or the immersion pipe without any problem, so that the falling-off of the lower end of the immersion pipe is suppressed more reliably. can be used to further extend the life of the dip tube.

ここで、冷却ボックス4の内壁43は、れんが受部46を設ける場合には強度が必要となるため厚くした方がよいが、厚くなり過ぎると内周れんが5の厚みTが小さくなってしまうため、例えば内壁43の厚みは8mm以上15mm以下、好ましくは10mm以上14mm以下とすることができる。 Here, the inner wall 43 of the cooling box 4 needs to have strength when the brick receiving portion 46 is provided, so it is better to thicken it. For example, the thickness of the inner wall 43 can be 8 mm or more and 15 mm or less, preferably 10 mm or more and 14 mm or less.

また、冷却ボックス4の内壁43の外周面と芯金3の内周面との間隔D(冷却ボックス4の空間45の厚みD)は大きすぎると内周れんが5の厚みが小さくなり、小さすぎると冷却効果が小さくなるため、浸漬管や内周れんがの大きさに応じて適切な大きさとすればよいが、例えば6mm以上14mm以下であれば十分な冷却効果が得られると共に、内周れんが5の厚みの減少を最小限にできる。 Also, if the distance D between the outer peripheral surface of the inner wall 43 of the cooling box 4 and the inner peripheral surface of the core bar 3 (the thickness D of the space 45 of the cooling box 4) is too large, the thickness of the inner peripheral brick 5 will be too small. Since the cooling effect becomes small, the size may be set appropriately according to the size of the immersion pipe and the inner brick. thickness reduction can be minimized.

冷却ボックス4の上壁41と下壁42としては丸鋼を使用することができる。丸鋼は、JIS規格などの規格品が市販され、その外径寸法は1mm単位で多くの種類が市販されているため、内壁43の外周面と芯金3の内周面との間隔D(冷却ボックス4の空間45の厚みD)を冷却ボックスの設計条件に応じてmm単位で調整することができ、しかも低コストで入手できる。また芯金3の内径に合わせた曲げ加工も容易である。なお、丸鋼以外にも角鋼、半丸鋼などの棒状鋼材も同様に規格品があり外径寸法の種類も多いため使用することができる。 Round steel can be used for the upper wall 41 and the lower wall 42 of the cooling box 4 . As for the round bar, standardized products such as JIS standard products are commercially available, and since many types of the outer diameter size are commercially available in units of 1 mm, the distance D ( The thickness D) of the space 45 of the cooling box 4 can be adjusted in millimeters according to the design conditions of the cooling box, and can be obtained at a low cost. In addition, bending to match the inner diameter of the cored bar 3 is easy. In addition to round steel, bar-shaped steel materials such as square steel and half-round steel are also standard products and can be used because there are many kinds of outer diameter dimensions.

冷却ボックス4の製造方法としては、例えば、丸鋼などの棒状鋼材をその外径が芯金3の内径と同じになるように円形に加工した上壁用と下壁用の2つの円形の棒状鋼材と、外径が円形の棒状鋼材の内径と同じになるように形成した内壁用の円筒とを準備し、芯金の内周面の上壁と下壁のそれぞれの設置位置に2つの円形の棒状鋼材を溶接固定し、これら2つの棒状鋼材の内側に内壁用の円筒を溶接固定する方法がある。あるいは、内壁用の円筒の外周面に2つの円形の棒状鋼材を溶接固定した後に、これらを芯金の内周面に溶接固定することもできる。このように円形にした棒状鋼材と内壁用の円筒とをあらかじめ製作しておくことで、芯金内周面への溶接作業が精度よくしかも簡便に短時間で行うことができる。 As a method of manufacturing the cooling box 4, for example, a bar-shaped steel material such as a round steel is machined into a circular shape so that the outer diameter thereof is the same as the inner diameter of the core bar 3, and two circular rod-shaped members for the upper wall and the lower wall are manufactured. A steel material and a cylinder for the inner wall formed so that the outer diameter is the same as the inner diameter of a circular steel bar are prepared. There is a method in which two steel rods are welded and fixed, and a cylinder for the inner wall is welded and fixed inside these two steel rods. Alternatively, two circular steel rods can be welded to the outer peripheral surface of the inner wall cylinder and then welded to the inner peripheral surface of the core bar. By prefabricating the circular rod-shaped steel material and the cylinder for the inner wall in this way, the welding operation to the inner peripheral surface of the core bar can be performed accurately, simply, and in a short time.

一方、れんが受部46は内壁用の円筒を芯金に取り付ける前でも、取り付けた後でもどちらでも設置することができる。また、冷却媒体の導入配管44及び排出配管は、冷却ボックス4を芯金3に設けた後で取り付けることができるが、取り付け用の孔はあらかじめ内壁用の円筒に設けておくこともできる。 On the other hand, the brick receiving portion 46 can be installed either before or after the inner wall cylinder is attached to the core bar. Also, the introduction pipe 44 and the discharge pipe for the cooling medium can be attached after the cooling box 4 is provided on the core bar 3, but the holes for attachment can also be provided in the inner wall cylinder in advance.

冷却ボックス4の幅Wは、例えば50mm以上350mm以下の範囲であれば十分な冷却効果が得られ、浸漬管の下端部の脱落を抑制する効果が得られる。
また、冷却ボックス4を設ける範囲を芯金3の下端から上方に芯金3の長さの50%までの範囲内とすることで、芯金3の下部内周を効果的に冷却することができる。
If the width W of the cooling box 4 is in the range of, for example, 50 mm or more and 350 mm or less, a sufficient cooling effect can be obtained, and an effect of suppressing dropout of the lower end of the immersion tube can be obtained.
In addition, by setting the range in which the cooling box 4 is provided within the range from the lower end of the core metal 3 upward to 50% of the length of the core metal 3, the lower inner circumference of the core metal 3 can be effectively cooled. can.

冷却ボックス4の下壁42の下端の位置は、使用中の熱膨張による芯金3の下部の開きを効果的に防止する観点からは、芯金3の下端に近い位置がよく、好ましくは芯金下端から上方へ70mm以下、より好ましくは芯金下端から上方へ30mm以下、さらに好ましくは芯金下端から上方へ15mm以下の位置とすることができ、この冷却ボックス4の下端の位置は芯金3の下端と一致していることが最も好ましい。 The position of the lower end of the lower wall 42 of the cooling box 4 is preferably close to the lower end of the core 3 from the viewpoint of effectively preventing the lower part of the core 3 from opening due to thermal expansion during use. 70 mm or less upward from the lower end of the core metal, more preferably 30 mm or less upward from the lower end of the core metal, more preferably 15 mm or less upward from the lower end of the core metal. Most preferably, it coincides with the lower end of 3.

なお、本実施形態において冷却媒体の導入配管44及び排出配管の一端は、内壁43に貫通孔を設けて溶接固定しているが、同様に上壁41あるいは芯金3に貫通孔を設けて溶接固定することもできる。 In the present embodiment, one end of the cooling medium introduction pipe 44 and one end of the cooling medium discharge pipe are fixed by welding through holes provided in the inner wall 43 . It can also be fixed.

次に、図3に示す本発明の他の実施形態について説明する。
図3の浸漬管1は、図1の浸漬管と比較して下段内周れんが52の下端面の位置が浸漬管の下端面からより上方に離れ、しかも冷却ボックス4にスタッド47を設けた点が異なっている。このスタッド47は基端部が冷却ボックス4の内壁43の内周面に溶接で固定されており、各下段内周れんが52の下部に各1個ずつ配置されている。このスタッド47は、冷却ボックス4の内壁43の任意の位置に取り付けることが可能である。
このように本発明によれば、芯金の下部内周面の任意の位置にスタッドを配置することが可能であり、このようなスタッドの配置などの公知の脱落防止技術も採用できるため、浸漬管下端部の脱落防止効果をより高めることができる。
Next, another embodiment of the present invention shown in FIG. 3 will be described.
Compared to the immersion pipe of FIG. 1, the immersion pipe 1 of FIG. is different. The base end of the stud 47 is fixed to the inner peripheral surface of the inner wall 43 of the cooling box 4 by welding, and one stud 47 is arranged below each lower inner peripheral brick 52 . This stud 47 can be attached to any position on the inner wall 43 of the cooling box 4 .
As described above, according to the present invention, the stud can be arranged at any position on the inner peripheral surface of the lower part of the core bar. It is possible to further enhance the effect of preventing the lower end of the pipe from coming off.

図3に示す浸漬管において各部の寸法を変えたものを、実際のRHで使用した試験結果を表1に示す。
この試験では浸漬管を上昇管として使用した後に下降管として使用し、その合計の使用可能回数を評価した。この使用可能回数は、使用途中の浸漬管の下端部の亀裂や剥離の状態及び耐火物の溶損状態を目視によって観察し総合的に判断した。
Table 1 shows the test results of using the immersion tube shown in FIG. 3 with different dimensions at an actual RH.
In this test, the dip tube was used as an ascending tube and then as a descending tube, and the total number of uses was evaluated. The usable number of times was determined comprehensively by visually observing the state of cracks and peeling at the lower end of the immersion tube during use and the state of erosion of the refractory.

Figure 0007309468000001
Figure 0007309468000001

参考例1、実施例2から実施例4、参考例5及び参考例6は冷却ボックスの空間の厚みD(冷却ボックス4の内壁43の外周面と芯金3の内周面との間隔D)が異なる場合であり、この空間の厚みが大きくなるに従い、下段内周れんがの厚みTを小さくしているが、いずれの実施例も冷却ボックスを設けることで冷却ボックスを設けていない従来タイプである比較例2よりも使用可能回数が増え良好な結果となっている。なお、浸漬管の外観観察では下端部の亀裂や剥離は比較例2よりも小さくなり大幅に改善されおり、寿命の要因は、参考例1を除いて下段内周れんがの損耗によるものであった。 Reference Example 1, Examples 2 to 4, Reference Example 5, and Reference Example 6 have the thickness D of the space of the cooling box (the distance D between the outer peripheral surface of the inner wall 43 of the cooling box 4 and the inner peripheral surface of the core bar 3). are different, and as the thickness of this space increases, the thickness T of the lower inner peripheral brick is made smaller. The number of usable times is greater than in Comparative Example 2, which is a good result. In addition, according to the appearance observation of the immersion tube, the cracks and peeling at the lower end were smaller than those in Comparative Example 2, which was greatly improved. .

ここで、冷却ボックスの空間の厚みDが14mmの実施例4は、冷却ボックスの空間の厚みDが9mmの実施例3と比較して下段内周れんがの厚みが5mm小さくなったため、使用可能回数がやや減少している。冷却ボックスの空間の厚みDがさらに大きな参考例5及び参考例6も同様に使用可能回数が減少している。 Here, in Example 4 in which the thickness D of the space in the cooling box is 14 mm, the thickness of the lower inner peripheral brick is 5 mm smaller than in Example 3 in which the thickness D of the space in the cooling box is 9 mm. has decreased slightly. Reference examples 5 and 6, in which the thickness D of the space of the cooling box is even greater, also have a reduced usable number of times.

一方、冷却ボックスの空間の厚みDが3mmの参考例1は使用可能回数が130回であるのに対して、冷却ボックスの空間の厚みDが6mmの実施例2では使用可能回数が152回であり、使用可能回数の差が大きくなっている。なお、参考例1の寿命の要因は下端部の亀裂及び剥離によるものであった。 On the other hand, Reference Example 1, in which the thickness D of the space in the cooling box is 3 mm, can be used 130 times, while Example 2, in which the thickness D of the space in the cooling box is 6 mm, can be used 152 times. There is a large difference in the number of times it can be used. It should be noted that the factor of the service life of Reference Example 1 was due to cracks and peeling at the lower end.

実施例7及び実施例8は冷却ボックスの幅Wが異なり、芯金の長さに対する冷却ボックスの幅の割合が異なる場合であるが、いずれも本発明の範囲内(50%以下)であり良好な結果となっている。 In Examples 7 and 8, the width W of the cooling box is different, and the ratio of the width of the cooling box to the length of the core bar is different. results.

一方、比較例1は、冷却ボックスの幅Wが500mmと大きく、芯金の長さに対する冷却ボックスの幅の割合が71%と本発明の範囲外であり、下端部の耐火物の剥離が大きくなって使用可能回数が減少している。 On the other hand, in Comparative Example 1, the width W of the cooling box is as large as 500 mm, the ratio of the width of the cooling box to the length of the core metal is 71%, which is outside the scope of the present invention, and the peeling of the refractory at the lower end is large. The number of times it can be used is decreasing.

1 浸漬管
2 フランジ
3 芯金
4 冷却ボックス
41 上壁
42 下壁
43 内壁
44 導入配管
45 空間
46 れんが受部
47 スタッド
5 内周れんが
51 上段内周れんが
52 下段内周れんが
53 凹部
6 不定形耐火物
W 冷却ボックスの幅
D 冷却ボックスの内壁の外周面と芯金の内周面との間隔(冷却ボックスの空間の厚み)
T 下段内周れんがの厚み
1 Immersion pipe 2 Flange 3 Core metal 4 Cooling box 41 Upper wall 42 Lower wall 43 Inner wall 44 Introductory pipe 45 Space 46 Brick receiving part 47 Stud 5 Inner brick 51 Upper inner brick 52 Lower inner brick 53 Recess 6 Monolithic refractory Item W Width of cooling box D Distance between the outer peripheral surface of the inner wall of the cooling box and the inner peripheral surface of the core metal (thickness of the space in the cooling box)
T: Thickness of the lower inner brick

Claims (5)

円筒状の芯金の内周側にれんが(以下「内周れんが」という。)を配置している真空脱ガス装置用の浸漬管であって、内周れんがの外周面と芯金の内周面との間であってしかも芯金の下端から上方に芯金の長さの50%までの範囲内に、二重円筒状であって、上壁、下壁、内壁、及び芯金で構成される冷却ボックスを環状に設け、しかも冷却ボックスの内壁の外周面と芯金の内周面との間隔が6mm以上14mm以下及び冷却ボックスの内壁の厚みが8mm以上15mm以下である浸漬管。 An immersion tube for a vacuum degassing device in which bricks (hereinafter referred to as "inner bricks") are arranged on the inner circumference side of a cylindrical core bar, wherein the outer peripheral surface of the inner brick and the inner circumference of the core bar between the surface and within a range of up to 50% of the length of the core bar upward from the lower end of the core bar, consisting of an upper wall, a lower wall, an inner wall, and a core bar An immersion pipe in which a cooling box is provided in an annular shape, the distance between the outer peripheral surface of the inner wall of the cooling box and the inner peripheral surface of the core metal is 6 mm or more and 14 mm or less, and the thickness of the inner wall of the cooling box is 8 mm or more and 15 mm or less. 冷却ボックスの下壁の下端の位置が、芯金の下端から上方へ70mm以下の範囲内にある請求項に記載の浸漬管。 2. The immersion tube according to claim 1 , wherein the lower end of the lower wall of the cooling box is positioned within a range of 70 mm or less upward from the lower end of the core bar. 冷却ボックスの内壁に、内周れんがを保持するためのれんが受部を設けている請求項1又は請求項2に記載の浸漬管。 3. The immersion pipe according to claim 1 or 2 , wherein the inner wall of the cooling box is provided with a brick receiving portion for holding the inner peripheral brick. 冷却ボックスは、内壁と芯金との間に上壁及び下壁が挟まれた構造をしており、上壁及び下壁が棒状の鋼材である請求項1から請求項のいずれかに一項に記載の浸漬管。 4. The cooling box according to any one of claims 1 to 3 , wherein the cooling box has a structure in which an upper wall and a lower wall are sandwiched between an inner wall and a core bar, and the upper wall and the lower wall are made of bar-shaped steel. subsection as described above. 棒状の鋼材が丸鋼である請求項に記載の浸漬管。 5. The dip tube according to claim 4 , wherein the bar-shaped steel material is round steel.
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