(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽の底部に上端が槽内部に開口する一対の環流管を有する真空脱ガス槽の敷煉瓦の目地割れ部に不活性ガスを供給して、目地割れ部間隙を槽内圧力よりも高い正圧に維持することを特徴とする真空脱ガス槽の敷煉瓦浮き上がり防止方法。
【請求項２】
請求項１において、不活性ガスがＡｒガスである真空脱ガス槽の敷煉瓦浮き上がり防止方法。
【請求項３】
槽の底部に上端が槽内部に開口する一対の環流管を有する真空脱ガス槽の環流管の周囲に不活性ガスを吐出する複数のノズル口を有する環状管を配設し、該環状管に不活性ガスを供給する配管を設けてなる真空脱ガス槽の敷煉瓦浮き上がり防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空脱ガス槽の敷煉瓦の目地割れにより発生する敷煉瓦浮き上がりを防止する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空脱ガス法には、ＲＨ法、ＤＨ法がある。ＲＨ法もＤＨ法も、溶鋼の吸い上げ機構が違うだけで、溶鋼を真空槽内に吸い上げ真空精錬を行う点は全く同一であるので、ここでは、ＲＨ法について説明する。図７は、ＲＨ式真空脱ガス装置の概要図である。真空脱ガス槽（以後、脱ガス槽という。）１は、その下部に２本の浸漬管３ａ，３ｂを有し、この２本の浸漬管３ａ，３ｂを溶鋼鍋４の溶鋼５内に浸漬し、脱ガス槽１の上部に形成された排気管７から脱ガス槽１内部のガスを吸引して、脱ガス槽１を真空にする。この後、大気圧との差圧を利用して溶鋼５を浸漬管３ａを介して脱ガス槽１内に吸い上げるとともに、浸漬管３ａから不活性ガスであるＡｒガスＧを吹込む。これにより、溶鋼５を浸漬管３ａ→脱ガス槽１→浸漬管３ｂの経路で矢印２の向きに循環させ、前記ＡｒガスＧにより溶鋼５を脱ガス槽１の内部で攪拌、混合させ、溶鋼５の脱炭、脱ガス、脱酸および介在物の浮上を行わせて、溶鋼の精錬を実施するものである。
【０００３】
図５および図６は、ＲＨ法に使用している従来の脱ガス槽１の縦断面図および下面図である。脱ガス槽１は、上蓋１ａ、胴部槽１ｂおよび下部槽１ｃから構成され、下部槽底部に溶鋼を取り入れ、また排出する２本の浸漬管３ａ，３ｂを有している。そして、上蓋１ａ、胴部槽１ｂおよび下部槽１ｃは、それぞれの間をフランジＦで接合されている。また、これら上蓋１ａ、胴部槽１ｂおよび下部槽１ｃは、それぞれ、鉄皮１０の内側に所定の厚さで不定形耐火物および耐火煉瓦１１を内張りした構造である。この内、下部槽１ｃは、その下面に環流管９ａ，９ｂが形成されており、これらに浸漬管３ａ，３ｂが、フランジＦ3 により接合されている。浸漬管３ａ，３ｂは、管の外側に不定形耐火物層を形成し、管の内側に定形耐火煉瓦を内張りした構造であり、管の一端にフランジが取付けられている。１２は、槽固定金具である。
【０００４】
なお、浸漬管３ａには、図示されていないが、Ａｒガス吹込みパイプが多数埋設されており、浸漬管３ａの内部を上昇する溶鋼中にＡｒガスを吹込むことができる。
【０００５】
このような構造の脱ガス槽１において、溶鋼の脱ガス工程では、下部槽１ｃにおいて、上述したように、高温の溶鋼がＡｒガスの気泡により激しく攪拌されつつ、循環する。このとき、下部槽１ｃの敷部１３は、浸漬管（溶鋼の上昇管）３ａと浸漬管（溶鋼の下降管）３ｂの間に位置しているため、溶鋼が激しく流動するので、この部位の煉瓦は摩耗が激しい。この敷部１３の煉瓦は、脱ガス工程では１６００℃の溶鋼に洗われ、休止期間は８００℃まで低下するという熱負荷の変動が大きいために、煉瓦が膨張、収縮を繰り返し、その水平目地、垂直目地に亀裂が生じ易い。
【０００６】
垂直目地に亀裂が発生すると、溶鋼が亀裂した箇所に侵入し、敷部１３を構成している個々の煉瓦を浮き上がらせるという問題が発生する。このため、操業条件によって異なるが、概ね４００〜５００チャージ毎に、敷部煉瓦を張り替える必要があった。
【０００７】
前述の敷部煉瓦の浮き上りを防止するための技術として、実開昭６４−３０３５０号（技術１）および実開平４−１３０３７号（技術２）が公開されている。技術１は、「敷部煉瓦を陸迫り構造または、ダボ付き煉瓦の組み合わせ構造とする。」ものであり、技術２は、「脱ガス槽の環流管の上部は左右側面が内側面から外側面に向かって幅広のくさび状でかつ上側面から下側面に向かっても傾斜させた多数の背高の六面体煉瓦を交互に倒置して並べることで円筒を構築し、環流管の下部は左右側面が内側面から外側面に向かって幅広のくさび状の多数の背低なる六面体煉瓦を数段に積み重ねて円筒を構築する。」ものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
溶鋼の脱ガス処理においては、処理開始と同時に槽内は真空状態となり、真空度が高くなるに従って溶鋼が浸漬管を通して槽内に流入する。このとき、煉瓦に目地開きまたは目地割れがあると、目地の中も真空状態となっているから、溶鋼が目地の中に差し込む。脱ガス処理の繰り返しにより、差し込んだ地金が増加し、それにより煉瓦を浮き上がらせる。敷部煉瓦を前記の技術１または、技術２のように煉瓦を構築すれば、このようにしない以前の敷部煉瓦よりも寿命は長くなるが、煉瓦の水平目地、垂直目地に亀裂が生じることに変わりはなく、この亀裂に溶鋼が侵入して、亀裂を拡大し終には煉瓦が浮き上がるという問題がある。
【０００９】
本発明は、煉瓦の水平目地、垂直目地に亀裂が生じても、この亀裂に溶鋼が侵入するのを防止し、煉瓦が浮き上がるという問題を解決できる方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記、目的を以下の方法および装置によって達成する。
【００１１】
その方法は、槽の底部に上端が槽内部に開口する一対の環流管を有する真空脱ガス槽の敷煉瓦の目地割れ部に不活性ガスを供給して、目地割れ部間隙を槽内圧力よりも高い正圧に維持するものである。
【００１２】
上記方法において、不活性ガスとしてＡｒガスを使用するとよい。
その装置は、槽の底部に上端が槽内部に開口する一対の環流管を有する真空脱ガス槽の環流管の周囲に不活性ガスを吐出する複数のノズル口を有する環状管を配設し、該環状管に不活性ガスを供給する配管を設けたものである。
【００１３】
「作用」
方法；真空脱ガス槽の敷煉瓦の目地割れ部に不活性ガスを供給して、目地割れ部間隙を正圧に維持すれば、溶鋼が該目地割れ部間隙に侵入するのを防止できるから、敷煉瓦が浮き上がることはない。
【００１４】
不活性ガスとしてＡｒガスを使用することは、Ａｒガスが溶鋼の攪拌、混合に使用されており、量的にも充分確保できるので都合がよい。
【００１５】
装置；Ａｒガスが配管を通して環状管に入り、複数のノズル口から亀裂の発生した水平目地に充満している。もし、垂直目地に亀裂が生じると水平目地に充満しているＡｒガスが、垂直目地の亀裂を通って脱ガス槽の溶鋼中に吐出し、溶鋼が亀裂した目地に侵入するのを防止する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図３は、本発明を実施する下部槽の縦断面図、図４は、図３のＢ−Ｂ矢視図である。１ｃは下部槽、１０は下部槽１ｃの鉄皮、Ｆ2 は胴部槽との接合フランジ、Ｆ3 は浸漬管との接合フランジである。２０は鉄皮１０の側壁内側に積み上げられた内張りされた側壁煉瓦、２１は溶鋼を環流させるための開口、２２は開口２１の内周に配設された円弧状成形煉瓦、２３は円弧状成形煉瓦２２の外周に配設された扇形断面成形煉瓦である。円弧状成形煉瓦２２、扇形断面成形煉瓦２３が占める領域以外の下部槽の底面は、直方体の成形煉瓦２７が配設されている。下部槽の底面を形成する円弧状成形煉瓦２２、扇形断面成形煉瓦２３および成形煉瓦２７を、総称して敷煉瓦１３という。
【００１７】
隣接する各敷煉瓦１３の合わせ面には、約２ｍｍ厚さの耐火性コーティング材が塗布されるか、約２ｍｍ厚さのセラミックペーパーを介在させている。この耐火性コーティング材およびセラミックペーパーが、水平目地２５および垂直目地２６を形成している。２４ａは、下部の鉄皮１０と敷煉瓦１３の間にできる空間を埋めている耐火性コーティング材、２４ｂは、中央部の敷煉瓦１３と鉄皮１０の間の空間を埋めている耐火性コーティング材である。
【００１８】
上記の構成の下部槽１ｃにおいて、敷煉瓦１３の水平目地２５および垂直目地２６に不活性ガスを供給するために、以下のような配管手段を設けている。これを、図１および図２により説明する。
【００１９】
溶鋼を環流させるための二つの開口２１、２１を囲むように環状管３０、３０を、それぞれ、鉄皮１０側の耐火性コーティング材２４ａと中央部の耐火性コーティング材２４ｂの中を通して配設してある。この環状管３０は、図２に示すように不活性ガスを吐出する複数のノズル口３０ａが設けられている。図２では、ノズル口３０ａの数が４個の例を示しているが、５個以上設けることもできる。環状管３０の一部は、成形煉瓦２２、２３、２７と干渉するが、この部分では、該当する成形煉瓦２２、２３、２７を分割加工し、その間を通し、間隙は耐火性コーティング材で埋める。
【００２０】
環状管３０の鉄皮１０側に供給配管３１が接続されており、この供給配管３１は、鉄皮１０を貫通して不活性ガス本管３２に取付け、取外し可能に接続される。環状管３０としては、加工容易な小径銅管（外形；５〜６ｍｍ，内径；２〜３ｍｍ）に、１．５〜２ｍｍφのノズル口を複数個設けたものが使用される。
【００２１】
なお、敷煉瓦１３の水平目地２５および垂直目地２６に亀裂が発生する時期の予測は困難なので、何時亀裂が発生してもよいように、供給配管３１付きの環状管３０は、最初の敷煉瓦積付け時に配設され、下部槽１ｃの使用当初から不活性ガス本管３２に接続しておく。
【００２２】
上記の環状管３０の取付け位置は、途中干渉する敷煉瓦１３の分割加工を最小にするために選択したものであり、環状管３０の取付け位置をこの取付け位置より上方レベルにしてもよい。
【００２３】
以上のように構成すれば、環状管に供給された不活性ガスは、複数のノズル口から亀裂の発生した水平目地に充満し、もし、垂直目地に亀裂が生じると水平目地に充満しているＡｒガスが、垂直目地の亀裂を通って脱ガス槽の溶鋼中に吐出し、溶鋼が亀裂した目地に侵入するのを防止する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、敷煉瓦の水平目地および垂直目地に発生した亀裂が連続すると不活性ガスが垂直目地を通して真空脱ガス槽内部の溶鋼中に吐出するから、溶鋼が垂直目地内に侵入するのを防止することができる。これにより、従来構成の敷煉瓦よりも、張り替え周期を大幅に延長することができ、補修費の低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る下部槽の敷煉瓦内部に不活性ガス供給用環状管を配設した状態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る不活性ガス供給用環状管の斜視図である。
【図３】下部槽の縦断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】真空脱ガス槽の縦断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】ＲＨ式真空脱ガス槽の概要図である。
【符号の説明】
１  真空脱ガス槽
１ｃ  下部槽
３ａ，３ｂ  浸漬管
１０  鉄皮
１３  敷煉瓦
２０  側壁煉瓦
２１  溶鋼を環流させるための開口
２２  円弧状成形煉瓦
２３  扇形断面成形煉瓦
２４ａ，２４ｂ  耐火性コーティング材
２５  水平目地
２６  垂直目地
２７  直方体成形煉瓦
３０  環状管
３１  供給配管
３２  不活性ガス本管
【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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