(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管と、
前記金属管の上下二位置の各々に立植された支持部材と、
前記金属管を取り囲んだ状態で前記支持部材に支持された金属製部材と、
前記金属管との間に間隙を確保した状態で、前記金属製部材が埋没するように前記金属管の外面を被覆した耐火物と
を備えた粉体・ガス吹き込み用ランスパイプにおいて、
前記支持部材に貫通孔を形成する一方、前記金属製部材に、前記貫通孔に挿通される掛合用突起を設けて、前記金属製部材が前記支持部材に遊嵌状態で支持されるようにしたことを特徴とする粉体・ガス吹き込み用ランスパイプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混銑車、溶銑・溶鋼鍋等における粉体及びガス吹き込み用ランスパイプの金属管を被覆する耐火物の保持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この粉体・ガス吹き込み用ランスパイプいわゆるランスパイプは、金属管の外周を不定形耐火物で被覆されており、この被覆した耐火物を金属管に保持する必要がある。
【０００３】
このランスパイプにおいて、被覆した耐火物を金属管に保持する手段としては、例えば、実公昭６３−３９２３９号公報に記載されているように、金属管外周面にＶ型及びＹ型のスタッドを取り付け、これによって保持するのが一般的な構造であった。しかしながら、ランスパイプは高温の溶湯内に挿入されるため、加熱される金属管と耐火物との熱膨張の差とスタッド自身の膨張によりスタッドを起点として、耐火物に亀裂が発生し、これがその耐用性を短くする原因となっていた。
【０００４】
また、実開平３−８９１４４号公報にはランスパイプの芯金パイプの外周面に金属箔、紙、布、合成樹脂等のような可縮小材あるいは可燃材を被覆した上に、不定形耐火物を被覆することが開示されている。しかしながら、この場合は、スタッドのように耐火物を保持する機能が設けられてなく、耐火物に亀裂が発生した時には、耐火物の剥落が生じ易く耐用性延長の効果は小さかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、高温の溶湯に挿入され加熱されても、金属管と耐火物の熱膨張差により発生する応力を吸収して亀裂発生を抑制し、亀裂発生時においても金属管からの耐火物の剥落を防止して耐用性を延ばすことができる粉体・ガス吹き込み用ランスパイプの被覆耐火物保持構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属管と、前記金属管の上下二位置の各々に立植された支持部材と、前記金属管を取り囲んだ状態で前記支持部材に支持された金属製部材と、前記金属管との間に間隙を確保した状態で、前記金属製部材が埋没するように前記金属管の外面を被覆した耐火物とを備えた粉体・ガス吹き込み用ランスパイプにおいて、前記支持部材に貫通孔を形成する一方、前記金属製部材に、前記貫通孔に挿通される掛合用突起を設けて、前記金属製部材が前記支持部材に遊嵌状態で支持されるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
間隙材は、乾燥処理時の熱により焼失あるいは縮小することで金属管と被覆耐火物との間に間隙を形成するもので、紙、布、揮発性塗布材、合成樹脂、ビニールテープ等の可燃性あるいは加熱による縮小性がある材料が使用できる。
【０００８】
間隙材の被覆厚みは、金属管の径により決定される。例えば、金属管の直径をＤ、金属管の膨張係数１１〜１５×１０-6／ｄｅｇ、稼働中の温度をＴ１とすると、被覆する厚みｄは以下の式により決定される。
【０００９】
ｄ＝Ｄ×（１１〜１５×１０-6）×Ｔ１
したがって、金属管の径を５０ｍｍとし、金属管の温度が２０℃から６０℃となった場合、膨張係数ａを１３×１０-6／ｄｅｇとすると、
ｄ＝５０×１３×１０-6×（６００−２０）３．８ｍｍ
となる。
【００１０】
さらに、耐火物自体の膨張量も加味する必要があり、その膨脹量８〜１０×１０-6／ｄｅｇを加味すると、
３．８ｍｍ＋２．７ｍｍ＝６．５ｍｍ
であり、計算値の１．２〜２倍の範囲、すなわち、両側に３．３ｍｍの間隙材の被覆が必要となる。
【００１１】
この間隙材の被覆厚みが、これより薄いと膨張代の効果がなくなり、耐火物と金属管が密着状態となり、本発明の保持効果が得られにくい。また、厚すぎるとランスの全体径の制限から耐火物自体の施工厚みを薄くする必要が生じ、耐食性及び強度面で耐用性が低下する。
【００１２】
また、金属管の周囲に金属管を包囲して設置される金属製部材は、金網、針金、金属棒、金網、ラス鉄板等の金属板を用いて、筒状、簀の子、簾等を含む格子状、または螺旋状に加工し、その両端部には金属管に取付けるための掛合用突起が設けられている。
【００１３】
この掛合用突起は、例えば、金属管の上下二位置に立植された支持部材の貫通孔を通して遊嵌状態に支持されており、金属製部材はこの上下二位置の掛合用突起で支持される以外は金属管との連結部分はない状態となる。
【００１４】
これにより金属製部材は、耐火物を被覆した状態で加熱されても、金属管とは間隙材の収縮或いは除去によりできた間隙があり、支持部材に遊嵌状態で支持されているため金属管とは別個の伸縮作用を行い、被覆した耐火物を金属管との熱膨張の差による剥離から防止することになる。
【００１５】
支持部材の立植位置は、耐火物被覆部分の金属管円周上で吊り下げ部に近い上方部と吐出孔上部とする。
【００１６】
これによって、ランスパイプが溶湯により高温加熱される箇所に相当する金属管の範囲が、間隙材の被覆によって形成された間隙で被覆耐火物と金属管との熱膨張差による影響を解消できる。
【００１７】
また、支持部材の貫通孔は、支持部材に形成した穿孔である必要はなく、合わせ板による環状の間隙であってもよく、要は、掛合用突起が固定拘束されることなく、遊嵌状態に孔を挿通できればよい。
【００１８】
被覆する耐火物は、流し込み耐火物、吹付け材等、従来から一般的に用いられているもので良く、使用条件により材質を選択して使用できる。
【００１９】
【実施例】
実施例１
図１は、乾燥処理前のランスパイプの第１の例を断面によって示す。
【００２０】
同図において、金属管２には、間隙材３が吐出孔４から上方の耐火物被覆部分である全周面に被覆されており、また、金属管２の上方と吐出孔４の上部の２ヶ所に金属製部材６の支持部材５が設けられている。金属製部材６は、金属棒からなる金属リング６１を複数段、金属管２を包囲するように設置し、金属リング６１を２〜６本のコイル状針金６２で連結して吊り下げ格子を形成している。そして、金属製部材６の両端の金属リング６１には、掛合用突起７をボルト式、フック式等で脱着可能、もしくは、固着状態で各１本以上取付けている。
【００２１】
掛合用突起７は、上下それぞれの支持部材５に設けられた取り付け用の貫通孔５１に挿通され、その先端掛合部分８によって支持部材５に係止されている。その先端掛合部分８は図のように抜け防止のため、Ｌ形の他例えばＴ、Ｕ、Ｙ形等貫通孔５１より大きく形成するのがよい。
【００２２】
また、この支持部材５の貫通孔５１の形成は、金属製部材６の掛合用突起７を金属リング６１に固着した場合、蝶番式や曲板を用いてネジ止めにより掛合用突起７の着脱を自在にすると良い。金属リング６１へ掛合用突起７を取り付ける場合の数や位置は、金属製部材６の金属管２に配置された掛合バランスの考慮が必要であり、本実施例においては上と下に各一箇所で支持する状態である。
【００２３】
そして、この金属製部材６を埋設した状態で全周面を耐火物９で被覆し、乾燥処理してランスパイプを得る。乾燥処理時の熱により間隙材３が焼失あるいは縮小することで金属管２と耐火物９との間に間隙が形成される。
【００２４】
このランスパイプを溶銑脱硫に使用したところ、従来のパイプが平均で１００〜１２０ｃｈで耐火物が剥離したのに対して、本発明の場合は、２３６〜３００ｃｈ以上でも剥離現象は生じなかった。
【００２５】
実施例２
図２の例においては、金属製部材１６は、複数の金属棒を交差させながら螺旋状に成形し包囲設置し、これを図１に示すものと同様に掛合用突起７は支持部材５に遊嵌状態とし、支持部材５の部分以外は金属管２の外周面から離れた状態で支持し、金属管２と間隔をおいて支持し、この金属製部材１６を埋設する状態に全周面を耐火物９で被覆する。
【００２６】
実施例３
図３の例においては、金属製部材２６は、金属棒によるリング２７と棒体２８を組み合わせて格子状にしたもので、他は、実施例１と同様の構造で実施される。
【００２７】
図４の例においては、金属製部材３６は、金網３７を筒状にしたものであり、他は、実施例１と同様の構造で実施される。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、ランスパイプが高温で繰り返し加熱されても、金属管と耐火物の膨張差により発生する応力を、ランスパイプ長手方向の相対移動により吸収し、亀裂の抑制が可能となり、更に、金属管で耐火物を拘束するため亀裂からの耐火物剥離が抑制され、高耐用のランスパイプが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  乾燥処理前のランスパイプを断面によって示す。
【図２】  金属製部材の他の例を示す。
【図３】  金属製部材のさらに他の例を示す。
【図４】  金属製部材のさらに他の例を示す。
【符号の説明】
２  金属管
３  間隙材
４  吐出孔
５  支持部材
６，１６，２６，３６  金属製部材
７  掛合用突起
８  掛合部分
９  耐火物
２７  リング
２８  棒体
３７  金網
５１  貫通孔
６１  金属リング
６２  コイル状針金
【図１】
0003924072.tif 000002
【図２】
0003924072.tif 000003
【図３】
0003924072.tif 000004
【図４】
0003924072.tif 000005