(57)【要約】【課題】取鍋内溶鋼からの輻射熱による下部槽の底板及び環流管の不均一膨張を抑制して環流管がハの字状に変形することを避ける。【解決手段】ＲＨ真空脱ガス設備の下部槽１の底部に設置する環流管１１を、下部槽１の直径よりも小さい直径の円筒体形状となす。この円筒体形状となした環流管１１の底部に、溶鋼上昇用と溶鋼下降用の２本で一組の浸漬管３を設置する。環流管１１の浸漬管３との結合部分１１ｃの内張り耐火物１１ｄを、浸漬管３との結合部分１１ｃの横断面の中心から等角度で分割したものとする。この内張り耐火物１１ｄのうち、２本の浸漬管３との結合部分１１ｃの隣り合う内側部分１１ａは横目地のない一体型構造と、外側部分１１ｂは上下２段構造とする。【効果】下部槽の底板の受熱面積が小さくなるので取鍋内溶鋼からの輻射熱による底板や環流管の不均一膨張と環流管がハの字状に変形することを抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＨ真空脱ガス設備における下部槽であって、
前記下部槽の底部に設置する環流管を、下部槽の直径よりも小さい直径の円筒体形状となし、この円筒体形状となした環流管の底部に、溶鋼上昇用と溶鋼下降用の２本で一組の浸漬管を設置したこと特徴とするＲＨ真空脱ガス設備における下部槽。
【請求項２】
ＲＨ真空脱ガス設備における下部槽であって、
前記下部槽の底部に２本、脚状に設置された環流管の、浸漬管との結合部分の内張り耐火物を、環流管の横断面の中心から等角度で分割したものとし、この内張り耐火物のうち、２本の浸漬管の隣り合う内側は横目地のない一体型構造と、外側は上下２段構造としたことを特徴とするＲＨ真空脱ガス設備における下部槽。
【請求項３】
前記円筒体形状の環流管の前記２本の浸漬管との結合部分の内張り耐火物を、前記浸漬管との結合部分の横断面の中心から等角度で分割したものとし、この内張り耐火物のうち、２本の浸漬管との結合部分の隣り合う内側は横目地のない一体型構造と、外側は上下２段構造としたことを特徴とする請求項１に記載のＲＨ真空脱ガス設備における下部槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＨ真空脱ガス設備における下部槽に関するものであり、特に下部槽の底部に設置される環流管の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＨ真空脱ガス設備の下部槽内には溶鋼が滞留する一方、図５に示すように、下部槽１の底部の鉄皮（以下、底板といい、１ａの符号を付して表す。）には、取鍋内溶鋼に浸漬する浸漬管３を取り付ける環流管２が２本、脚のように設置されている。
【０００３】
このようなＲＨ真空脱ガス設備の下部槽１は、図６に示したように、溶鋼処理時の取鍋内溶鋼からの輻射熱により、２本の環流管２の隣接する部分及び２本の環流管２の間の底板１ａ部分の温度が上昇して高温になる。一方、２本の環流管２における底板１ａの外周側に位置する部分及び底板１ａの外周側部分は、前記輻射熱の影響が小さいかあるいはその影響を受けないので温度はあまり高くならない。
【０００４】
従って、下部槽１の底板１ａは、その位置毎に熱膨張が不均一になって底板１ａが変形するのと共に環流管２の隣接する部分が熱膨張する結果、環流管２における底板１ａの外周側に位置する部分が、白抜き矢印に示す方向に開いてハの字状に変形するという問題があった。
【０００５】
このようなハの字変形により、本来、図７（ａ）に示すように、環流管２の内側に隙間なく上下方向に積まれた煉瓦２ａが、環流管２における底板１ａの外周側に位置する部分では、図７（ｂ）に白抜き矢印で示す箇所で煉瓦２ａ間の横目地が開くことになる。そして、この横目地が開いた部分に地金が差し込むことによる漏鋼の影響から、炉寿命が短くなる。また、熱影響により底板１ａが変形するため、底板１ａの交換頻度が増加する。
【０００６】
その結果、溶鋼処理の操業に影響を及ぼすことになるため、環流管や底板の熱膨張による変形防止と、環流管の内部に内張りされた煉瓦の横目地開き対策が切望され、各種の提案がなされていた。
【０００７】
例えば、特許文献１には、下部槽の底板の変形防止を目的として、図８に示すように、ＲＨ真空脱ガス設備の下部槽１の底板１ａの、環流管２の間の部分に取鍋からの輻射熱を遮蔽する防熱板４を設置する技術が提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１で提案された技術の場合、防熱板自体が取鍋内溶鋼からの輻射熱で変形するので、防熱板の補修や交換が必要になり、これにかかる費用、労力の他、溶鋼処理作業に支障を来す問題がある。また、防熱板と環流管の間の隙間を通して下部槽の底板や環流管の隣接する部分に伝わる輻射熱の影響は無視することが出来ず、環流管がハの字状に変形することを避けることはできない。
【０００９】
また、特許文献２には、図９に示すように、下部槽１の底板１ａの、環流管２の間の部分にガス体を吹き付けることで、取鍋内溶鋼からの輻射熱によって底板１ａの温度が不均一になることを緩和する下部槽底板の変形防止技術が提案されている。なお、図９中の５は下部槽１の底板１ａの、環流管２の間の部分に吹き付けるガス体を供給するヘッダー管である。
【００１０】
しかしながら、下部槽の底板にガス体を吹き付けるだけでは、取鍋内溶鋼からの輻射熱による底板の不均一膨張を完全に緩和することが出来ず、また、環流管の隣接する部分に伝わる輻射熱には影響が無いので、環流管がハの字状に変形することを避けることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０‐９５７６６号公報
【特許文献２】特開平１０‐２８７９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする問題点は、特許文献１，２で提案されている下部槽の底板の変形防止技術では、取鍋内溶鋼からの輻射熱による底板や環流管の不均一膨張を完全に緩和することが出来ず、環流管のハの字変形を避けることはできないという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のＲＨ真空脱ガス設備における下部槽は、
取鍋内溶鋼からの輻射熱による下部槽の底板や環流管の不均一膨張を抑制して環流管がハの字状に変形することを避けるために、
前記下部槽の底部に設置する環流管を、下部槽の直径よりも小さい直径の円筒体形状となし、この円筒体形状となした環流管の底部に、溶鋼上昇用と溶鋼下降用の２本で一組の浸漬管を設置したことを最も主要な特徴としている。
【００１４】
上記本発明においては、
前記円筒体形状の環流管の前記２本の浸漬管との結合部分の内張り耐火物を、前記浸漬管との結合部分の横断面の中心から等角度で分割したものとし、この内張り耐火物のうち、２本の浸漬管との結合部分の隣り合う内側は横目地のない一体型構造と、外側は上下２段構造とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、従来、下部槽の底部に２本設置されていた環流管を、下部槽の底部の直径よりも小さい直径の円筒体形状のもの１本に変更したので、下部槽の底板の受熱面積が小さくなる。従って、取鍋内溶鋼からの輻射熱による底板や環流管の不均一膨張を抑制することができ、環流管が取鍋内溶鋼の輻射熱によってハの字状に変形することも抑制できる。
【００１６】
その際、円筒体形状となした環流管の２本の浸漬管との結合部分の内張り耐火物のうち、２本の浸漬管との結合部分の隣り合う内側を横目地のない一体型構造とした場合は、当該部分の横目地の開きがなくなって、地金差しによる耐火物の割れも発生しなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明構造を有するＲＨ真空脱ガス設備の下部槽を下方から見た斜視図である。
【図２】本発明構造を有するＲＨ真空脱ガス設備の下部槽を側方から見た図である。
【図３】（ａ）は図１の環流管部分を下面から見た図、（ｂ）は環流管の浸漬管との接合部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】本発明の下部槽と従来の下部槽の底板中央部に発生する歪量を比較した図である。
【図５】ＲＨ真空脱ガス設備の下部槽の従来構造を説明する図である。
【図６】ＲＨ真空脱ガス設備の下部槽の問題点を説明する図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は下部槽に設置した環流管における下部槽の底板の外周側部分がハの字状に変形した際の問題点を説明する図である。
【図８】特許文献１で提案された下部槽底板の変形防止技術を説明する図である。
【図９】特許文献２で提案された下部槽底板の変形防止技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、取鍋内溶鋼からの輻射熱による下部槽の底板及び環流管の不均一膨張を抑制して環流管がハの字状に変形することを避けるという目的を、下部槽の底部に設置する環流管を、下部槽の直径よりも小さい直径の円筒体形状となすことで実現した。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図１〜３を用いて説明する。
図１は本発明構造を有するＲＨ真空脱ガス設備の下部槽を下方から見た斜視図、図２は図１の同じく側方から見た図、図３は図１の環流管部分を下面から見た図と、環流管の浸漬管との接合部の縦断面図である。
【００２０】
１１は、ＲＨ真空脱ガス設備における下部槽１の底部に設置する環流管であり、本発明では、下部槽１の直径よりも小さい直径の円筒体形状のものを１本、下部槽１の底部に同心状に設置し、この環流管１１の底部に、溶鋼上昇用と溶鋼下降用の２本で一組の浸漬管３を脚状に設置している。なお、環流管１１の直径は、下部槽１の直径よりも小さくかつ２本の浸漬管３を設置できる長さであればよい。
【００２１】
本発明では、このように環流管１１を、下部槽１の直径よりも小さい直径の円筒体形状となすことによって、取鍋内溶鋼からの輻射熱の影響が大きい下部槽１の底板１ａの中央部が環流管１１によって遮られるので、前記輻射熱による底板１ａへの影響が減少する。
【００２２】
ちなみに、発明者らが、従来構造の下部槽と、本発明構造の下部槽の底板の中央部に発生する歪量を調査した結果、図４に示すように、本発明構造を採用することで下部槽の底板の中央部に発生する歪み量を抑制できることが確認できた。
【００２３】
しかしながら、環流管１１の前記２本の浸漬管３との結合部分１１ｃには、取鍋内溶鋼からの輻射熱が伝わる。その際、環流管１１の２本の浸漬管３との結合部分１１ｃの隣り合う内側部分１１ａ（図３（ａ）参照）は、外側部分１１ｂに比べて取鍋内溶鋼からの輻射熱の影響が大きくなることは、従来構造の下部槽１と同じである。
【００２４】
従って、環流管１１の２本の浸漬管３との結合部分１１ｃの内張り耐火物１１ｄを、従来と同様、上下方向に積んだ構造とした場合、前記内側部分１１ａでは、従来の環流管と同様、鉄皮が熱膨張して横目地が開くおそれがある。
【００２５】
この横目地の開きを発生させないために、本実施例では、図３に示すように、環流管１１の浸漬管３との結合部分１１ｃの内張り耐火物１１ｄのうち、取鍋内溶鋼からの輻射熱の影響が大きい、前記内側部分１１ａを横目地のない一体型構造としている。
【００２６】
このような構成とすれば、取鍋内溶鋼からの輻射熱の影響が大きくなっても、横目地が開くことがないので、横目地が開いた部分に地金が差し込むことがない。従来構造では１００〜１２０ヒートで横目地開きが頻繁に発生したが、本発明構造により筒状の一体型煉瓦と同等の目地開き抑制効果が得られた。また、横目地が開くことがないので、前記内側部分１１ａの鉄皮の歪みも抑制される。
【００２７】
環流管１１の浸漬管３との結合部分１１ｃの歪みが大きくなると、浸漬管３を取り付けた際に２本の浸漬管３が平行に取り付けられなくなるので、当該歪部をガスカットして結合部分１１ｃのレベル出しを行って２本の浸漬管３が平行に取り付けられるようにしている。
【００２８】
このようなレベル出し作業の回数も、前記内側部分１１ａを横目地のない一体型構造とした本発明の場合は、上下方向に積んだ構造とした従来構造に比べて、下記表１に示すように大幅に減少した。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
一方、環流管１１の浸漬管３との結合部分１１ｃの内張り耐火物１１ｄのうち、前記外側部分１１ｂは、取鍋内溶鋼からの輻射熱の影響が大きくないので、本実施例では、上下２段構造として、横目地１１ｅがあるものとしている。
【００３１】
これに加えて、本実施例では、環流管１１の浸漬管３との結合部分１１ｃの内張り耐火物１１ｄを、浸漬管３との結合部分１１ｃの横断面の中心から等角度で分割したものしている。このような構造とすることで、一体物の筒状構造の耐火物を製造する上で必要な特殊な設備や金型が不要となり、コスト面での負担が小さくなる。
【００３２】
本発明は上記した例に限らないことは勿論であり、請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００３３】
例えば上記の実施例では、底板と環流管の熱膨張による変形を共に防止して環流管に設置する浸漬管のハの字状の変形をより効果的に抑制するため、下部槽の直径よりも小さい直径の円筒体形状となした環流管の２本の浸漬管との結合部分の内張り耐火物のうち、２本の浸漬管との結合部分の隣り合う内側は横目地のない一体型構造としたものを示している。
【００３４】
しかしながら、環流管を下部槽の直径よりも小さい直径の円筒体形状としただけのもの、あるいは、環流管の浸漬管との結合部分の内張り耐火物のうち、隣り合う結合部分の内側は横目地のない一体型構造としただけのものでも、底板や環流管の熱膨張による変形を防止して環流管に設置する浸漬管のハの字状の変形を抑制する効果があることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１    下部槽
１ａ    底板
３    浸漬管
１１    環流管
１１ａ    内側部分
１１ｂ    外側部分
１１ｃ    結合部分
１１ｄ    内張り耐火物
１１ｅ    横目地
【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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