(57)【要約】【課題】円周方向の動圧変動を小さくすることができるのみならず、半径方向の動圧分布を適正化することができ、これにより、スピッティング量をさらに低減することができる溶融金属精錬用上吹きランスを提供する。【解決手段】同円周上に等間隔で配置された３孔以上のノズル２を有する金属精錬用上吹きランス１である。ランス中心軸がＺ軸、ノズルの出口位置がＸ軸上となるように定めたＸＹＺ直交座標系において、ＹＺ平面およびＸＺ平面へのノズル軸の投影がＺ軸となす角度をそれぞれαおよびβとしたとき、０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５を満足し、かつノズル中心部に設置した中心孔３の断面積がノズル総断面積に占める割合γ＝（ｄ１２／（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２））×１００が３．２以上１０以下を満足する。ｄ１は中心孔の直径（ｍｍ）、ｄ２は他孔の直径（ｍｍ）、ｎは他孔の設置数である。他孔の直径が一定でない異径多孔ランスの場合には、中心孔を除くノズルの総断面積をＳとして、（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２）を（ｄ１２＋４Ｓ／π）で置き換える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同円周上に等間隔で配置された３孔以上のノズルを有する金属精錬用上吹きランスにおいて、ランス中心軸がＺ軸、ノズルの出口位置がＸ軸上となるように定めたＸＹＺ直交座標系において、ＹＺ平面およびＸＺ平面への該ノズル軸の投影がＺ軸となす角度をそれぞれαおよびβとしたとき、αとβが下記（１）式を満足し、かつノズル中心部に設置した中心孔の断面積がノズル総断面積に占める割合γが下記（２）式および（３）式を満足することを特徴とする溶融金属精錬用上吹きランス。
０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５            ・・・・・・・（１）
３．２≦γ≦１０                          ・・・・・・・（２）
γ＝（ｄ１２／（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２））×１００  ・・・・・・・（３）
（３）式において、ｄ１は中心孔の直径（ｍｍ）、ｄ２は他孔の直径（ｍｍ）であり、ｎは他孔の設置数であり、他孔の直径が一定でない異径多孔ランスの場合には、中心孔を除くノズルの総断面積をＳとして、（３）式中の（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２）を（ｄ１２＋４Ｓ／π）で置き換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、製鋼用転炉において精錬用ガスを溶融金属に吹き付けるために使用する溶融金属精錬用上吹きランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、脱Ｓｉ、脱Ｐ等の溶銑予備処理設備の普及により、転炉の主たる役割は脱炭のみとなっている。このため、これらの設備を有する製鋼工場においては、副原料を殆ど添加しないレススラグ吹錬が行われることが多い。製鋼プロセスにおいて生産性を向上させるためには、全ての溶鋼が対象となる転炉脱炭処理を如何に短縮するかが課題である。すなわち、送酸速度を上げて吹錬時間を短縮することが重要である。
【０００３】
しかし、転炉で溶銑を高速脱炭すると、上吹き酸素ジェットによるスピッティングやダストが増加して、鉄歩留まりの低下や炉口への地金付着による操業阻害等を招く。このスピッティングを低減するためには、酸素ガスジェットが浴面に衝突する時のエネルギーを分散させることが可能なランス多孔化が有効であり、現状の製鋼用転炉においては多孔ランスを用いるのが一般的である。多孔ランスとは、同一円周上に３孔以上のノズルが、等間隔で、かつ通常各ノズル軸の延長がランスの中心軸上の１点で交わるように傾斜して、配置されたものである。
【０００４】
多孔ランスでは、ノズル個数が多いほど酸素ガスジェットの衝突エネルギーを分散させる効果が大きく、スピッティング低減に有利である。しかしながら、多孔ランスにおけるノズル数の増加には自ずと限界がある。すなわち、ノズル数が大きくなり過ぎると各ノズルに対応するキャビティー（酸素ガスジェットの衝突による浴面の凹み）に重なりが生じ、これにより、スピッティングが助長されることがあるからである。
【０００５】
特許文献１には、この問題を解決するために、主噴出孔の出口部の内面に副噴出孔を複数個配置し、ジェットの流速分布を平滑化することによりスピッティングを低減する発明が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１により開示された発明を実施するには、ランス内の酸素流路の数を増やす必要があること、およびランスの先端形状が複雑になることからランスの製作コストが増大することという問題がある。
【０００７】
そこで、本出願人は、特許文献２により、ランス先端形状を複雑にせずにジェットの流速分布を平滑化することができる溶融金属精錬用上吹きランス（以下、「ねじれランス」という）に係る特許発明を提案した。図１（ａ）は通常の多孔ランスの先端部を示す概要図であり、図１（ｂ）はねじれランスの先端部を示す概要図である。図１（ａ）および図１（ｂ）において、符号１はランスであり、符号２はノズルである。
【０００８】
通常の多孔ランス１は、図１（ａ）に示すように各ノズル２は、その中心軸の延長がランス１の中心軸上の１点で交わるように傾斜して配置されるのに対し、ねじれランス１は、図１（ｂ）に示すように各ノズル２は、その中心軸の延長が相互にねじれた位置関係となるように傾斜して配置される。
【０００９】
この特許文献２では、６孔のねじれランスにおいて、ランスの中心軸から半径方向のジェットの動圧分布を調査し、ランス中心からみて動圧が最大となる方位と、そこから３０°ずれた隣接するノズルとの境界に相当する方位（最も動圧が小さくなる方位）で、各方位でのピーク動圧値が近い値になるような、すなわち円周方向の動圧変動が小さくなるようなねじれ度δの範囲を提案した。そして、このねじれランスによってスピッティング量を低減できることを開示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−２６９５３０号公報
【特許文献２】特許第３４９６５２２号公報
【特許文献３】特開昭６０−１６５３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２により提案されたねじれランスによれば、円周方向の動圧変動が小さくなるため、スピッティング量が低減される。ここで、スピッティング量には半径方向のジェットの動圧分布も影響する。しかし、このねじれランスは、半径方向のジェットの動圧変動の抑制は考慮していない。すなわち、特許文献２により提案されたねじれランスにおいて、半径方向の動圧分布を適正化することができれば、スピッティング量をさらに低減することが可能になる。
【００１２】
本発明の目的は、特許文献２により提案されたねじれランスにおいて円周方向の動圧変動を小さくすることができるのみならず、半径方向の動圧分布を適正化することができ、これにより、スピッティング量をさらに低減することができる溶融金属精錬用上吹きランスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
特許文献２では、他のノズルからのジェットとほとんど干渉することがない程度の小径孔をランス中心部に配置してもよいとしている。すなわち、特許文献２では、中心孔からのジェットが他孔からのジェットと干渉しないことがよいとしている。
【００１４】
しかしながら、上述したように、半径方向の動圧分布もスピッティングに影響する。半径方向の動圧分布を変化させるには、中心孔からのジェットを他孔からのジェットと積極的に干渉させることが有効である。本発明は、特許文献２には開示されていないこのような新規な知見に基づくものである。
【００１５】
本発明は、同円周上に等間隔で配置された３孔以上のノズルを有する金属精錬用上吹きランスにおいて、ランス中心軸がＺ軸、ノズルの出口位置がＸ軸上となるように定めたＸＹＺ直交座標系において、ＹＺ平面およびＸＺ平面への該ノズル軸の投影がＺ軸となす角度をそれぞれαおよびβとしたとき、αとβが下記（１）式を満足し、かつノズル中心部に設置した中心孔の断面積がノズル総断面積に占める割合γが下記（２）式および（３）式を満足することを特徴とする溶融金属精錬用上吹きランスである。
【００１６】
０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５            ・・・・・・・（１）
３．２≦γ≦１０                            ・・・・・・・（２）
γ＝（ｄ１２／（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２））×１００  ・・・・・・・（３）
（３）式において、ｄ１は中心孔の直径（ｍｍ）、ｄ２は他孔の直径（ｍｍ）であり、ｎは他孔の設置数であり、他孔の直径が一定でない異径多孔ランスの場合には、中心孔を除くノズルの総断面積をＳとして、（３）式中の（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２）を（ｄ１２＋４Ｓ／π）で置き換える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランスを、溶融金属浴面に精錬用ガスを吹き付ける精錬プロセスにおいて使用することによって、円周方向の動圧変動を小さくすることができるのみならず、半径方向の動圧分布を適正化することができるので、スピッティングロス量を大幅に低減することが可能になる。
【００１８】
これにより、精錬鉄歩留まりを向上できるとともに、炉口地金付着等の操業トラブルの発生を回避でき、生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は通常の多孔ランスの先端部を示す概要図であり、図１（ｂ）は特許文献２により開示されたねじれランスの先端部を示す概要図である。
【図２】図２は、本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランスの先端部の例を示す概要図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面のｙｚ平面への投影図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面のｘｚ平面への投影図である。
【図３】図３は、本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランスを溶融金属精錬炉で使用する場合における一のノズルとそれに対応する火点の幾何学的位置関係を示す概要図である。
【図４】図４は、縮尺１／１０の水モデル実験装置を示す概略図である。
【図５】図５は、ねじれ度δが０°であるとともに中心孔の断面積比γが０％である６孔ランスのランス中心軸から半径方向のジェットの動圧分布を示すグラフである。
【図６】図６は、ねじれ度δが０°であるとともに断面積比γが４％である６孔ランスのランス中心軸から半径方向のジェットの動圧分布を示すグラフである。
【図７】図７は、ねじれ度δが３０°であるとともに断面積比γが０％である６孔ランスのランス中心軸から半径方向のジェットの動圧分布を示すグラフである。
【図８】図８は、ねじれ度δが３０°であるとともに断面積比γが５．５％である６孔ランスのランス中心軸から半径方向のジェットの動圧分布を示すグラフである。
【図９】図９は、ねじれ度δが７０°であるともに断面積比γが０％である６孔ランスのランス中心軸から半径方向のジェットの動圧分布を示すグラフである。
【図１０】図１０は、ねじれ度δが７０°であるとともに中心孔の断面積比γが５．５％である６孔ランスのランス中心軸から半径方向のジェットの動圧分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら説明する。
図２は、本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランス１の先端部の例を示す概要図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面のｙｚ平面への投影図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面のｘｚ平面への投影図である。すなわち、図２において、ランス中心軸がＺ軸、ノズル２の出口位置がＸ軸上となるＸＹＺ直交座標系を用いて、説明する。
【００２１】
このランス１には、ノズルのひねりに相当する、ＹＺ平面へのノズル軸の投影とＺ軸とがなす角度α（以下、「ノズル旋回角」という）、およびノズルの外側方向の傾斜に相当するＸＺ平面へのノズル軸の投影とＺ軸とのなす角度β（以下、「ノズル傾斜角」という）とを有する６つのノズル２が、ランス軸の周りに等間隔で軸対象に配置されている。そして、特許文献２により開示されたねじれランスと同様に、円周方向の動圧変動が小さくすることによる低スピッティング化を図るために、角度αおよびβが（１）式：０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５の関係を満足する。
【００２２】
なお、ノズル軸がＺ軸上の１点で交わる通常の多孔ランス（例えば、特許文献３に開示されたもの）では、角度αは０°であり、角度βは通常のランスでいうノズルの角度に相当する。
【００２３】
また、このランス１は、ノズル中心部に設置した中心孔３の断面積がノズル総断面積に占める割合γが、（２）式：３．２≦γ≦１０、および（３）式：γ＝（ｄ１２／（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２））×１００を満足する。ただし、（３）式において、ｄ１は中心孔３の直径（ｍｍ）、ｄ２は他孔であるノズル２の直径（ｍｍ）であり、ｎは他孔の設置数であり、他孔の直径が一定でない異径多孔ランスの場合には、中心孔３を除くノズル２の総断面積をＳとして、（３）式中の（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２）を（ｄ１２＋４Ｓ／π）で置き換える。
【００２４】
以下、この理由を説明する。
図３は、ねじれランス１を溶融金属精錬炉で使用する場合における一のノズル２とそれに対応する火点５の幾何学的位置関係を示す概要図である。
【００２５】
同図に示すように、火点５の中心（ノズル軸の延長が溶融金属浴面４と交わる位置）からＺ軸に降ろした垂線のＸＹ平面への投影とＸ軸とがなす角度をねじれ度δと定義すると、δ、α、β、ねじれランス１−浴面間距離Ｈ０、ノズル２の出口位置とランス中心軸との距離Ｄ（図２（ｂ）参照）との間には、（４）式の関係が成立する。
【００２６】
ｔａｎδ＝Ｈ０・ｔａｎα／（Ｈ０・ｔａｎβ＋Ｄ）      ・・・・・・・（４）
この（４）式において距離Ｄが距離Ｈ０に比較して十分に小さいとすると、近似的に（５）式によりδが求められる。
【００２７】
δ＝ｔａｎ−１（ｔａｎα／ｔａｎβ）                    ・・・・・・・（５）
また、浴面上の火点５の中心とランス中心軸位置関係の距離Ｒは（６）式により与えられる。
【００２８】
Ｒ＝Ｈ０・（ｔａｎ２α＋ｔａｎ２β）１／２                ・・・・・・・（６）
次に、各ノズル２の径が同じである同径多孔ランスにおいて、中心孔３の断面積と全孔２の断面積の比γを（７）式により定義する。
【００２９】
γ＝（ｄ１２／（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２））×１００          ・・・・・・・（７）
（７）式においてｄ１は中心孔３の直径を示し、ｄ２は他孔であるノズル２の直径を示し、ｎは他孔の設置数を示す。なお、異径多孔ランスの場合には、中心孔３を除くノズル２の総断面積をＳとして、（７）式における（ｄ１２＋ｎ×ｄ２２）を（ｄ１２＋４Ｓ／π）により置き換える。
【００３０】
そして、このねじれランス１について、水モデル実験により、ノズル２のねじれ度δおよび中心孔の断面積比γが液滴飛散速度に及ぼす影響を調査した。
図４は、縮尺１／１０の水モデル実験装置を示す概略図である。図４における符号６は飛散した液滴を示し、符号７は測定用の給水紙を示す。
【００３１】
図４に示すねじれランス１として、表１に示す諸元を有するランス１〜１９の６孔ランスを用意し、それぞれについて水モデル実験を行った。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１におけるランスＮｏ．１、２は、各ノズル２の中心軸がＺ軸上の１点で交わる従来型に相当するランスであり、中心孔３の断面積比率γのみを０％、４％と変化させたものである。また、表１におけるランスＮｏ．３〜１９は、中心孔３を除く各ノズル２の方向が互いにねじれ位置関係にあるランスであり、（６）式のＲはランスＮｏ．１、２と同様９８ｍｍで一定とし、かつ（２）式のねじれ度δが１０〜７０°、中心孔の断面積比γが０〜７．５％となるようにしたものである。
【００３４】
この水モデル実験では、図４において、ランス１と水面４との間の距離を２７０ｍｍに設定し、ランス１より一定時間圧縮空気を流量１０００Ｎｌ／ｍｉｎで上吹きした。その間、水面４の上方８００ｍｍの位置に吸水紙７を配置し、その前後の重量変化から液滴６の飛散速度Ｓｐを算出した。この液滴６は転炉におけるスピッティングを想定したものである。
【００３５】
ただし、測定した液滴飛散速度Ｓｐは、ランスＮｏ．３での値を１として指数化して比較した。Ｓｐ値が０．８以下であるものの評価を○とし、Ｓｐ値が０．８超であるものの評価を×とした。また、同条件において、水面に相当する平面上のジェットの流速分布をピトー管による動圧分布で計測した。スピッティング測定結果を表１にあわせて示す。
【００３６】
ねじれ度δが１０°以上６０°以下であるとともに中心孔３の断面積比γが３．２％以上１０％以下のランスではＳｐ値が０．８０以下となった。
これに対して、ねじれ度δが゛０°、７０°の場合には、断面積比γを４％としてもＳｐ値は１を大きく超えていた。
【００３７】
図５〜１０は、いずれも、６孔ランスのランス中心軸から半径方向のジェットの動圧分布を示すグラフであり、図５はねじれ度δが０°であるとともに中心孔の断面積比γが０％である場合を示し、図６は、ねじれ度δが０°であるとともに断面積比γが４％である場合を示し、図７は、ねじれ度δが３０°であるとともに断面積比γが０％である場合を示し、図８は、ねじれ度δが３０°であるとともに断面積比γが５．５％である場合を示し、図９は、ねじれ度δが７０°であるともに断面積比γが０％である場合を示し、さらに、図１０は、ねじれ度δが７０°であるとともに中心孔の断面積比γが５．５％である場合を示す。図５〜１０のグラフでは、ランス中心からみて動圧が最大値をとる方位と、最小値をとる方位についての半径方向の測定結果のみを示す。
【００３８】
まず、図５、６にグラフで示すように、ねじれ度δが０°である従来のランス１では、断面積比γを４％としても中心孔３からのジェットと他ノズル２からのジェットとがあまり干渉せず、他孔からのジェットの最大動圧値は高いままだった。
【００３９】
これに対し、図７、８にグラフで示すように、ねじれ度δが３０°であるランス１では、断面積比γを５．５％とすることにより中心孔３からのジェットと他ノズル２からのジェットとが干渉して動圧がほぼ一定となる領域が発生することがわかる。
【００４０】
さらに、図９、１０にグラフで示すように、ねじれ度δが７０°であるランス１では、中心孔３からのジェットと他ノズル２からのジェットとが過度に干渉し、ランス中心軸に近い位置に動圧の最大値がみられた。
【００４１】
図５〜１０のグラフを参照しながら説明したように、この水モデル実験により、ねじれ度δが３０°であるとともに断面積比γが５．５％である場合、動圧分布が円周方向のみならず半径方向にも平滑に近くなり、その結果、液滴飛散速度Ｓｐが減少する。そして、表１に示す液滴飛散速度Ｓｐの低減効果から、ねじれ度δが１０°以上６０°以下であるとともに断面積比γが３．２％以上１０％以下であるランスでは、同様に、動圧分布が円周方向のみならず半径方向にも平滑に近くなり、その結果、液滴飛散速度Ｓｐが減少する。
【００４２】
さらに、ねじれ度δが７０°である場合、急激にジェット間の相互干渉による合体が進み、その結果、逆に液滴飛散速度を増加させてしまう。
次に、本発明に係るランスを、内径７ｍの転炉で、２７０トン／チャージ、送酸速度６００００Ｎｍ３／時の吹錬を行う場合を例として、ノズル傾斜角度、ランス高さおよび中心孔の断面積比γを定める方法を説明する。
【００４３】
後述する実施例においても示すように、（６）式により求められるノズルのねじれ度δが７０°以上であると、スピッティング量が増加する。これは、ジェット同士の干渉合体が強まり、動圧分布の平滑化の効果が薄れるからである。そこで、ねじれ度δが７０°未満となるように定める。すなわち、α、β、δの関係は、０°＜ｔａｎ−１（ｔａｎα／ｔａｎβ）＜７０°、すなわち、０＜ｔａｎα／ｔａｎβ＜２．７５である。
【００４４】
次に、ランス１および液面間の距離Ｈ０について説明する。距離Ｈ０を小さくし過ぎると、溶鋼飛散によるランスの溶損や熱変形が発生し易くなり、ランス寿命を短くすることになる。一方、距離Ｈ０が大き過ぎるとジェットの広がりが大きくなり、ノズル傾斜角度を大きくし過ぎたときと同様に、ＣＯガスの二時燃焼や耐火物損耗の問題が生じる。以上の理由により、実際の転炉においては、距離Ｈ０は２２００ｍｍ以上３５００ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００４５】
本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランス１では、中心孔３を除くノズル２の設置数は３以上とする。ノズル２の設置数が２以下であると転炉内での反応の対称性が失われるからである。ノズル２の設置数の上限は特に定めないが、ノズル２の設置数が過剰であるとランス１の先端の構造が複雑になることや、ノズル２の１本当たりのジェットの運動量が過小になること等の理由から、１０以下とすることが望ましい。
【００４６】
なお、本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランス１は、上底吹き転炉による製鋼プロセスに使用するのが好適であるが、これに限定されるものではなく、上吹きランスだけを使用する製鋼プロセス、その他のＡＯＤ炉や銅精錬炉のような上吹きランスから精錬用ガスを供給するあらゆる金属の精錬プロセスに適用可能である。
【００４７】
このようにして、本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランスを、溶融金属浴面に精錬用ガスを吹き付ける精錬プロセスにおいて使用することによって、円周方向の動圧変動を小さくすることができるのみならず、半径方向の動圧分布を適正化することができるので、スピッティングロス量を大幅に低減することが可能になる。
【実施例１】
【００４８】
本発明を、実施例を参照しながら、より具体的に説明する。
溶鋼量２７０トン／チャージの上底吹き転炉において、本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランスを用いて低炭素鋼を溶製し、スピッティングロス量（Ｓｐロス）の調査を実施した。
【００４９】
吹錬は、全て脱Ｐ銑を用いたレススラグ吹錬（スラグ量は溶鋼トン当たり３０〜３５ｋｇ）であり、上吹き酸素流量は５５０００Ｎｍ３／ｈｒ、底吹きガスはＣＯ２  ２０００Ｎｍ３／ｈｒ、ランス高さは約２．７ｍで一定とした。また、終点［Ｃ］は約０．０５％で一定とした。
【００５０】
ランスは、ねじれの無い従来ランス、もしくは各ノズルの方向が互いにねじれの位置関係となり、かつ中心孔を付与したランスを用い、ねじれ度δは１０〜７０°、中心孔の断面積比γは０〜１１％とした。
【００５１】
表２に、実施例１〜９および比較例１〜１１のランスのノズル数、ノズル径、角度α、角度β、ねじれ度δおよび断面積比γを示すとともに、操業時のスピッティングロス量を示す。なお、これらの値は、各ランスを１０〜２０チャージ使用したときの平均値である。
【００５２】
スピッティングロス量は比較例３を基準として、これに対する増減を重量％で示した。そして、Ｓｐロスが０．２％以上減った場合に効果ありとした。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
まずは、比較例１，２について述べる。ねじれ度δが０°である場合、断面積比γを５．５％としても、スピッティングロス量は＋１．２５〜１．２８％と高かった。ねじれが無い状態では、中心孔からのジェットと他ノズルからのジェットを適正に干渉させてスピッティングロス量を低減することはできなかった。
【００５５】
次に、比較例３〜８について述べる。ねじれ度δを１０〜６０°付与しても、断面積比γが０〜２．５％と小さい場合には、スピッティングロス量を０．０８％以下しか低減できなかった。断面積比γが小さいため、中心孔からのジェットと他ノズルからのジェットの干渉が弱く、半径方向の平滑な動圧分布が得られなかったために、スピッティングロス量をあまり低減できなかった。
【００５６】
次に、比較例９〜１１について述べる。ねじれ度δを１０〜６０°付与しても、断面積比γが１１％と過度に大きい場合は、スピッティングロス量がむしろ増加してしまった。断面積比γが過度に大きいと、中心孔からのジェットが他ノズルからのジェットと干渉し過ぎて、中心軸付近に最大動圧位置が移動してしまう。そのため、鉛直上方へ飛散するスピッティング量が増えてしまった。
【００５７】
次に、実施例１〜９について述べる。ねじれ度δを１０〜６０°とするとともに断面積比γを３．２〜１０％とすることにより、スピッティングロス量を０．２％以上低減できた。ねじれ度δと断面積比γとをいずれも適正な範囲にすることにより、中心孔からのジェットと他ノズルからのジェットが適度に干渉し、円周方向のみならず半径方向についても平滑な動圧分布が得られ、その結果、スピッティングロス量を顕著に低減できた。
【００５８】
以上の結果より、本発明に係る溶融金属精錬用上吹きランス、すなわちねじれ度δが０を超えて７０°未満かつ断面積比γが３．２％以上１０％以下であるねじれランスは、スピッティングロス量の抑制に最適なランスであることがわかる。
【符号の説明】
【００５９】
１  ランス
２  ノズル
３  中心孔
４  浴面
５  火点
６  液滴
７  吸水紙
α  ノズル旋回角
β  ノズル傾斜角
δ  ねじれ度
γ  断面積比
Ｄ  ノズル出口とランス中心間距離
Ｈ０  ランスと浴面間距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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