(57)【要約】  【課題】      溶融金属が侵入しても、熱電対の機能を破壊せず、さらにはガス吹込み機能にも悪影響を及ぼさずに、安定して使用できるガス吹込み用ノズルを提供するにある。  【解決手段】      耐火物のノズル本体２の側部に切り溝６を設けて、その切り溝６にそって熱電対７を配設してこの熱電対７をモルタル８で埋め込み、熱電対７をノズル本体２の下部のガス均圧室内４の内部を通さずその外側に配置している。特に、切り溝６の深さを２０ｍｍ以下とし、一つの溝６に複数本の熱電対７を配設するとともに、埋め込む深さに変化をつけて熱電対７同士のショートを防止するのが望ましい。【選択図】    図１
2005305465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火物のノズル本体に溶湯金属容器用ガス吹込み用の貫通孔を設けたガス吹込みノズ
ルにおいて、
ノズル本体の側部に溝を設けて、その溝にそって熱電対を配設してこの熱電対をモル
タルで埋め込み、熱電対の下部をノズル本体の下部のガス均圧室の内部を通さずその外側
に配置したことを特徴とする溶湯金属容器用ガス吹込みノズル。
【請求項２】
溝の深さを２０ｍｍ以下とし、一つの溝に複数本の熱電対を配設するとともに、埋め
込む深さに変化をつけて熱電対同士のショートを防止するようにした請求項１に記載の溶
湯金属容器用ガス吹込みノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治金分野における溶湯金属容器用ガス吹込みノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、溶融等の溶融金属内へその容器の底部から種々のガスを吹込み、より一層の精
錬処理効果を上げる方法が広く行われており、又特開昭５９−１１８８２１号公報や特開
平８−３６２５号公報のようにそれに用いられるガス吹込み用ノズルについても種々の開
発がなされてきた。
【特許文献１】特開昭５９−１１８８２１号公報
【特許文献２】特開平８−３６２５号公報
【０００３】
そして、耐火物のノズル本体に複数個の貫通孔を設けたガス吹込み用ノズルを実際の
使用に供した場合、経済性、安定性の面からノズル損耗量とノズル温度を管理する必要が
あり、１つ又は複数の熱電対をノズル本体に配することでこれらを可能にしてきた。
【０００４】
従来の方法では、ノズル本体に熱電対配線用パイプを通しその中に熱電対を配置して
きたが、実際に使用した場合ノズルが損耗してこの熱電対配置用パイプが稼動面に現れた
場合、そのパイプを通って溶融金属が侵入してくる可能性があり、ガス吹込み機能の最重
要部であるガス均圧室まで一度に到達し、ガス吹き機能に悪影響を及ぼす危険性が高かっ
た。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように従来法では、溶融金属が侵入することで熱電対の機能を破壊し、さらには
ガス吹込み機能にも悪影響を及ぼす可能性が高く、安定したガス吹込み用ノズルが期待さ
れていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した点に鑑みたもので、耐火物のノズル本体にガス吹込み用の貫通孔
を設けたガス吹込みノズルにおいて、ノズル本体の側部に溝を設けて、その溝にそって熱
電対を配設してこの熱電対をモルタルで埋め込み、熱電対の下部をノズル本体の下部のガ
ス均圧室の内部を通さずその外側に配置したことを特徴とする溶湯金属容器用ガス吹込み
ノズルを提供するものである。
【０００７】
また、溝の深さを２０ｍｍ以下とし、一つの溝に複数本の熱電対を配設するとともに
、埋め込む深さに変化をつけて熱電対同士のショートを防止するようにした溶湯金属容器
用ガス吹込みノズルを提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にあっては、ノズル本体の側部に溝を設けて、その溝にそって熱電対を配設し
てこの熱電対をモルタルで埋め込み、熱電対の下部をノズル本体の下部のガス均圧室の内
部を通さずその外側に配置したことによって、万一溶融金属が熱電対溝を通って侵入した
場合でも、ガス均圧室に到達する可能性は低く、ガス吹込み機能が低下する可能性は低く
、安全に使用できる。
【０００９】
また、溝の深さを２０ｍｍ以下とし、一つの溝に複数本の熱電対を配設するとともに
、埋め込む深さに変化をつけて熱電対同士のショートを防止することによって、製造も容
易で、熱電対同志のショートを防止できて、複数本の熱電対でガス吹込みノズルの溶損管
理が容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の溶湯金属容器用ガス吹込みノズルは、耐火物のノズル本体にガス吹込み用の
貫通孔を設けたガス吹込みノズルにおいて、ノズル本体の側部に溝を設けて、その溝にそ
って熱電対を配設してこの熱電対をモルタルで埋め込み、熱電対の下部をノズル本体の下
部のガス均圧室の内部を通さずその外側に配置したことを特徴としている。
【００１１】
溶湯金属容器用ガス吹込みノズル１は、図１のように耐火物のノズル本体２に複数の
貫通孔３を設けているとともに、下部のガス均圧室４に連通し、吹込みガス導入パイプ５
からのガスをノズル本体２の上面から均一状に吹き出せるようにしている。
【００１２】
このノズル本体２の側面には、図１、図２のように切り溝や一体成形の溝６を側面に
沿って下端部まで設けて、この溝６に熱電対７を内装してモルタル８で埋め込み、その下
部をガス均圧室４内を通さずにその外側にそって配設して、ノズル本体２の損耗量とノズ
ル温度の管理ができるように制御器（図示せず）に接続可能としている。
【００１３】
上記熱電対配置用の溝６の深さは、熱電対７を埋め込むために必要な深さがあればよ
く、その深さは２０ｍｍ以下とするのが望ましい。深くしすぎると、貫通孔３まで到達し
、ガス吹き機能に悪影響がでる。溝６の幅は、深さと同じだけあれば充分である。溝６の
長さは、熱電対７を埋め込む位置によって変わるため、測定したい位置に合わせて範囲を
決める。
【００１４】
ガス吹込みノズル本体２の側面に切り溝の溝６を設け、さらにはガス均圧室４内部を
通さない構造とすると、ガス均圧室４の大きさに制限が発生する。吹込んだガスは、ガス
導入パイプ５から、ガス均圧室４、複数ある貫通孔３をそれぞれを通って上端の稼動面か
ら出る。貫通孔３の配列については、特開昭５９−１１８８２１号公報等で公開されてい
るように同心円状配列とすると共に上端面の外径ｄで示す範囲全体に配置するのが望まし
い。
【００１５】
ガス均圧室４は、複数ある貫通孔３にそれぞれに均一量のガスを分配する目的で設置
されていることから、圧力損失が起こらないようにするための充分な大きさ（体積）が必
要である。貫通孔３が最外側の距離ｅの範囲に配置されているとすると、図のようにｅ≦
ｂ≦ａとすればよい。ｂはガス均圧室４の外径、ａはノズル下端面の外径である。
【００１６】
本発明では、熱電対７をガス均圧室４内に通さないことが必要であるため、ｂ＜ａで
なければならない。具体的には、溝深さは２０ｍｍ以下であり、少なくとも熱電対７の太
さ分の０．５ｍｍ以上の深さが必要であることからｂは、ｅ≦ｂ≦ａ−１（単位ｍｍ）を
満たす必要がある。
【００１７】
ガス吹込みノズル本体２の側面に切り溝６を付け、熱電対７を配置した後モルタル８
で埋め込むことで溶融金属の侵入を防止するため、万一溶融金属が熱電対７の切り溝６を
通して侵入した場合でも、ガス吹込み機能が保証できるように熱電対７をガス均圧室４の
内部を通さずその外側を通している。
【００１８】
本発明の溶湯金属容器用のガス吹込みノズル１を作製するにあたり次のようにした。
1)溶湯金属容器用ガス吹込みノズル羽口形状に合わせて、ノズルの下端面の外径ａ、
上端面の外径ｄ、ノズルの上端からガス導入パイプ５の下端までの距離ｆの値を決める。
2)ガス吹込みノズル１に要求されるガス通気流量に合わせて貫通孔３の数を決定する
。
3)外径ａの範囲内でできるだけ広範囲で貫通孔３を配列する。ただし、各貫通孔３の
周囲を耐火物で覆うことができなければならない。
4)ガス均圧室４の大きさをｅ≦ｂ≦ａ−１を満たす範囲で決定する。
5)ガス吹込みノズルの損耗量、温度を管理する必要に応じて熱電対７の本数、ノズル
上端からの距離ｇ、損耗量管理距離ｈを決定する。
6)ガス吹込みノズル１の側面に切り溝６を付け、熱電対７を配置し、モルタル８で埋
め込む。
7)熱電対７はガス均圧室４の外側を通してノズル下端へ導く。
【００１９】
このようにして作製した溶湯金属容器用ガス吹込みノズル１は、熱電対７を配置した
切り溝６にモルタル８を埋め込んでおり、使用中に溶融金属が侵入する危険か回避できる
。また、万一溶融金属が熱電対７の切り溝６を通して侵入した場合を考えても、熱電対７
の機能は不能となろうとも、熱電対７をガス均圧室４の外側に配置したことでガス吹込み
機能への悪影響は回避でき、ガス吹込みノズル１の主たる機能は損なわれることはない。
これにより、ガス吹込みノズル１の安定性と信頼性が向上するとともに、トラブルが低減
できることによる経済的効果も見込める。
【実施例】
【００２０】
本発明の実施例を次に述べる。図１中のａ、ｄ、ｆの値を決め、ガス吹込みノズル１
を挿入する羽口の大きさに合わせて、ａ＝２６０（ｍｍ）、ｄ＝２００（ｍｍ）、ｆ＝１
６４０（ｍｍ）とした。必要ガス流量を１０ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力時に６５
０Ｎｍ3 ／ｈｒとするため、貫通孔３を９０個とした。ｅはできるだけ大き
い方がよい一方で、耐火物部分の成形性を考慮し、ｅ＝１６５（ｍｍ）とした。
【００２１】
深さ１５ｍｍの熱電対用切り溝６を対称状に両側の２ヶ所に設けることとし、ｂ＝１
９０（ｍｍ）とした。ガス均圧室４でガス圧力を損失しないようにするため、ｉ＝７０（
ｍｍ）とした。熱電対７を左右で合計６本配置するため、深さ１５ｍｍの熱電対用の切り
溝を２ヶ所設けた。溝６の深さｊ＝１５ｍｍ、幅ｋ＝１０ｍｍとし、図中に示す範囲に設
けた。ガス吹込みノズル１の損耗を管理するため、ｇ＝４００（ｍｍ）となる熱電対７を
１つ、ｈ＝１００（ｍｍ）の位置に１つ、他４本も順次１００ｍｍずつ短くした。なお、
熱電対７同士のショートを防止するため、図２に示すように一つの溝に入る３本の熱電対
７は深さ方向に３層として埋め込み深さに違いをつけた。
【００２２】
熱電対用の切り溝６の隙間をモルタル８で埋め込んだ。熱電対７が固定されたのを確
認し、ガス均圧室４の外側を沿わしてノズル下端に導いた。距離ｉで示す範囲で、熱電対
７か剥き出しになっているため、外からの衝撃で熱電対７が断線することがないよう金属
製保護カバーで覆い、熱電対７配置に特徴のある溶湯金属容器用ガス吹込みノズル１を得
ることができる。
【００２３】
上記手順により得られた溶湯金属容器用ガス吹込みノズル１をＡ社の転炉の底吹きノ
ズルとして実際に操業時に使用した結果、溶融金属の侵入は認められず、安定した使用が
確認できた。
【００２４】
元来、溶湯金属容器用ガス吹込みノズルは、熱電対を配置するためにパイプを通しそ
の中に熱電対を配置するが、実際に使用した場合ノズルが損耗してこの熱電対配置用パイ
プが稼動面に出たとき、そのパイプを通して溶融金属が侵入してくる可能性が高く、ガス
吹込み機能の最重要部位であるガス均圧室まで到達し、ガス吹き機能に悪影響を及ぼす危
険性が高かった。本発明により、溶湯金属の侵入を防止できて安定した使用が望める。
【００２５】
このように溶湯金属の侵入による熱電対の損傷を防止でき、溶湯金属の侵入によるガ
ス吹込み機能への悪影響を防止できて、トラブル防止により使用者の安全と経済的メリッ
トが発生する。また、溝に熱電対を配置するという簡単な手法にすることで、製造工程が
簡略化できるなど、製造業と需要者の両者に多大な経済的効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例のガス吹込みノズルの側断面図、
【図２】同上の拡大平断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１…ガス吹込みノズル    ２…ノズル本体    ３…貫通孔      ４…ガス均圧室
６…溝                  ７…熱電対        ８…モルタル
【図１】
2005305465.tif 000003
【図２】
2005305465.tif 000004