JPH0819458B2 - 真空脱ガス装置の浸漬管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は真空脱ガス装置の浸漬管の改良に関するもの
である。

＜従来の技術＞ 浸漬管を溶鋼に浸漬させて真空槽内を減圧することに
より溶鋼を真空槽内に吸い上げ、脱ガス処理を行うRH脱
ガス装置,DH脱ガス装置といったいわゆる真空脱ガス装
置の重要性は、近年の鋼の高級化，高純度化に伴い増し
つつある。このような真空脱ガス装置において、真空度
の向上などによる脱ガス能力の向上，耐火物寿命向上な
どによる稼動率の向上といった処理能力の向上が図られ
ている。

以下、図面に基づいて従来の浸漬管について説明す
る。第２図は溶鋼脱ガス装置の一例で２本の浸漬管を備
えているRH式真空脱ガス装置の正面断面図である。

RH式真空脱ガス装置は取鍋溶鋼内に真空槽８の下端に
設けた２本の浸漬管１を浸漬し真空槽８内を真空排気装
置６によって減圧し真空槽８内に溶鋼を吸い上げる。そ
して、一方の浸漬管１の内面にアルゴンガスを吸込んで
取鍋内溶鋼を真空槽８内に上昇させて溶鋼中のガス成分
を抜気したのち他方の浸漬管１から下降させて取鍋に戻
すという一連の溶鋼環流により脱ガスを行うものであ
る。なお第２図において５は真空槽８の鉄皮,7は鉄皮５
内に内張りした耐火物を示している。

浸漬管１は円筒状芯金２の内外両面に耐火物3,4を施
したものが一般であり、芯金２の主な役割としては、 芯金２の周囲の内，外耐火物3,4を固定して構造体と
して安定させること、 外気が内，外耐火物3,4等を通して真空槽８内に吸引
されるのを防ぐこと、 が挙げられる。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上記の役割を果たすために、円筒状芯金２は一般的に
鋼などの金属が用いられているが、第３図に示すように
溶鋼10に浸漬されるために内外面両側から加熱され脱ガ
ス処理を重ねるうちに芯金２の温度は1000℃以上に達
し、強度の低下および周囲耐火物3,4との熱膨張率の違
いにより耐火物に亀裂12の生成を引き起こす。なお11は
溶鋼10上のスラグを示している。

そのため耐火物3,4の寿命は短く浸漬管１の交換頻度
が高いため稼動率が低下し、さらには耐火物3,4に生じ
た亀裂12から矢印９で示すような通過経路で外気を吸い
込み真空槽８の耐火物７から槽内にまで容易に到達する
ようになる。外気を吸引した際に主として問題となるの
は槽内真空度の低下と大気の約80％を占める窒素の溶鋼
への溶解である。

上記のような芯金の問題点を解決するため例えば特開
昭58−96813号，特開昭59−1617号および特開昭61−253
31号公報には、円筒状芯金内を空洞にしてここに冷媒を
導き冷却する手段が提案されているが単なる円筒状芯金
の冷却だけでは耐火物の温度も低いため通気し易くなり
真空槽内への外気の吸引による真空度の低下を防ぐこと
ができず、溶鋼の吸窒が生じ、結果として効果的な脱窒
を行うことができない。

前述のように窒素は溶鋼に溶解しやすいが、減圧下に
おいても脱ガスしにくく、とくにクロム含有量の多い鋼
種では溶解度も高いため重要な問題であり、特開昭61−
295315号では浸漬管の外周をArガスでシールすることに
より脱ガス処理中の溶鋼の吸窒を防止し、効率的に脱窒
する方法が提案されている。しかるにArガスのシールに
よる吸窒防止方法についても真空度の向上を図ることが
できないばかりでなく、シール用ガスとしてArガスを用
いるため、処理コストの上昇を招く結果となる。

本発明は上記従来の問題点を解決し、浸漬管の耐火物
に生じる亀裂を低減して真空槽内への外気の吸引を防止
し、併せて浸漬管の寿命向上を図ることを目的とするも
のである。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するための本発明は円筒状芯金の内周
および外周を耐火物で被覆してなる真空脱ガス装置の浸
漬管において、上記円筒状芯金の外周に外気吸入阻止用
の鍔状邪魔板を高さ方向に少なくとも一段設け、上記の
円筒状芯金および鍔状邪魔板に冷却用流体通路を設け
る、という技術的手段を講じている。

すなわち、本発明は、円筒状芯金（２）の内周および
外周を耐火物で被覆してなる真空脱ガス装置の浸漬管に
おいて、前記円筒状芯金（２）が、冷却用流体通路用の
スパイラル状鋼管（2d）の間に鋼板（2e）を介在させ溶
接して一体構造としたものであり、かつ、該円筒状芯金
（２）の外周に、前記スパイラル状鋼管（2d）と連通す
る冷却用流体通路用の鋼管（2d′）の間に鋼板（2e′）
を介在せしめて溶接一体化した外気吸入遮断用の鍔状邪
魔板（13）を高さ方向に少なくとも一段設けたことを特
徴とする真空脱ガス装置の浸漬管である。

第１図は本発明に係る他の浸漬管の構造を示す正面断
面図である。第１図において外側耐火物３および内側耐
火物４で被覆されている芯金２はスパイラル状鋼管2dの
間に鋼板2eを介在させ溶接して一体構造としたものであ
り、スパイラル状鋼管2dを冷却用流体通路としている。

芯金２の外周には外気吸入遮断用の鍔状邪魔板13が高
さ方向に１段設けてある。この邪魔板13は芯金２の外側
に張り出しており、芯金２のスパイラル鋼管状2dと連通
する鋼管2d′の間に鋼板2e′を介在させて溶接一体化し
た構造である。

スパイラル状鋼管2dの上端には供給管16aが、そして
下端には排出管16bが連結されており、冷却用流体14を
円筒状芯金２および鍔状邪魔板13に供給して冷却したの
ち排出するようになっている。

なお15は浸漬管１を真空槽８の下端に連結するフラン
ジを示している。

第１図では鍔状邪魔板13を高さ方向に１段設けたもの
について説明したが２段以上の多段にするとより効果的
である。そして鍔状邪魔板13の取付位置は真空槽８内へ
の外気吸引の防止効果を高めるため、取鍋内溶鋼10の表
面より下方になるように位置させて芯金２の外周に取付
けるのが好ましい。邪魔板13を１段だけ設ける場合には
溶鋼10の表面より下方にすることが特に望まれる。

＜作 用＞ 本発明は上記の手段により、円筒状芯金２の外周に設
けた鍔状邪魔板13の上面はその上方の浸漬管１の外側耐
火物３の重力によって密接しているので外気９が吸引さ
れるのを阻止することができ、低窒素鋼を短時間で溶製
できる。

また芯金２および邪魔板13は冷却用流体によって冷却
するため再使用することが可能となる。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図に示すスパイラル状鋼管2dを用いて円筒状芯金２お
よび鍔状邪魔板13を冷却する構造の浸漬管１をRH式真空
脱ガス装置に適用して280tの溶鋼を真空脱ガス処理し
た。

邪魔板13の取付位置は取鍋内溶鋼10の表面から100mm
下方になるように芯金２の高さ方向に１段設けた。冷却
用流体としては安価で危険性も少なく芯金２を酸化させ
ない窒素ガスを200Nm³/hr使用した。

溶製結果の一例としてアルミキルド鋼を真空脱ガス処
理した場合について本発明および従来の浸漬管を用いた
ものを第１表に比較して示している。第１表から明らか
なように本発明によれば外気の吸入量が低減されるため
に真空槽８内の真空度が向上し、処理時間が従来の浸漬
管によるものに対して約２分間短縮された。

その結果、 真空排気装置の蒸気使用量の削減による処理コストの
低減、 溶鋼滞留時間の短縮により転炉出鋼温度を低くするこ
とができ、転炉や取鍋の耐火物の寿命向上、 真空脱ガス装置の稼動率アップによる生産性向上、 といった大きな効果が得られた。

しかも真空脱ガス処理後における鋼中のガス成分濃度
についても槽内真空度が安定して向上したためバラツキ
が少なくなり、品質保証上の効果も得ることができた。

また第１表に示したように、従来の浸漬管による処理
ではほとんど期待できなかった脱窒素も行うことができ
るため、従来、処理コストの高いVOD法などで溶製して
いた低窒素ステンレス鋼なども、低コストで効率よく処
理できるRH脱ガス装置で溶製できるようになり、大幅な
コスト削減が図れる。なお、芯金を酸化させる外気の耐
火物中通過量が減少したために、芯金を再度使用するこ
とができ浸漬管施工費用も低減させることができた。

なお、他の鋼種を真空脱ガス処理したときも同様の結
果が得られた。

＜発明の効果＞ 上記のように、本発明は浸漬管芯金を冷却し、かつ邪
魔板を設けるという簡単な手段で、真空脱ガス処理時間
の短縮，従来は困難だった低窒素鋼の溶製，そして芯金
の再使用，といった単に芯金を冷却する手段では得られ
なかった大きな効果を得ることができ、鋼の製造コスト
の低減，生産性の向上に対する有用性は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る浸漬管の構造を示す正面断面図、
第２図は従来のRH式真空脱ガス装置を示す正面断面図、
第３図は従来の浸漬管を示す正面断面図である。 １……浸漬管、２……円筒状芯金、 ３……外側耐火物、４……内側耐火物、 ５……脱ガス槽鉄皮、６……真空排気装置、 ７……脱ガス槽耐火物、８……真空槽、 ９……外気の通過経路、10……溶鋼、 11……スラグ、12……亀裂、 13……鍔状邪魔板、14……冷却用流体、 15……フランジ、16a……供給管、 16b……排出管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 治志 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭58−96813（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−132156（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状芯金（２）の内周および外周を耐火
   物で被覆してなる真空脱ガス装置の浸漬管において、前
   記円筒状芯金（２）が、冷却用流体通路用のスパイラル
   状鋼管（2d）の間に鋼板（2e）を介在させ溶接して一体
   構造としたものであり、かつ、該円筒状芯金（２）の外
   周に、前記スパイラル状鋼管（2d）と連通する冷却用流
   体通路用の鋼管（2d′）の間に鋼板（2e′）を介在せし
   めて溶接一体化した外気吸入遮断用の鍔状邪魔板（13）
   を高さ方向に少なくとも一段設けたことを特徴とする真
   空脱ガス装置の浸漬管。