JPH0670244B2 - Lance pipe for molten metal processing - Google Patents
Lance pipe for molten metal processingInfo
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- JPH0670244B2 JPH0670244B2 JP24859489A JP24859489A JPH0670244B2 JP H0670244 B2 JPH0670244 B2 JP H0670244B2 JP 24859489 A JP24859489 A JP 24859489A JP 24859489 A JP24859489 A JP 24859489A JP H0670244 B2 JPH0670244 B2 JP H0670244B2
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は取鍋、混銑車内等での精錬に際し、溶銑あるい
は溶鋼等の溶融金属中に各種処理剤を吹込むために使用
する、溶融金属処理用ランスパイプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is for treating molten metal, which is used for blowing various treatment agents into molten metal such as hot metal or molten steel when refining in a ladle, a mixed pig car, etc. Regarding lance pipe.
溶融金属の清浄化処理またはその予備処理を目的とし、
溶融金属内に浸漬させたランスパイプから気体をキャリ
アーとし、処理剤を吹き込むことが行われている。この
吹き込みに用いられるランスパイプは一般に鋼管を芯材
とし、その周りをスタッドで支持されたキャスタブルで
覆い構成したものが多用されている。このランスパイプ
には処理剤、溶融金属、ならびにスラグ等よる溶損に対
する抵抗性、気体のバブリングに伴う摩耗に対する抵抗
性、処理の繰り返し実施(ランスパイプの溶融金属中へ
の繰り返し浸漬)に伴う熱衝撃に対する抵抗性等が要求
される。このうち溶損ならびに摩耗対策としては、例え
ば、特開昭59-203777号公報において、熱衝撃による亀
裂、剥離を防止するため、棒状セラミックおよびスチー
ルファイバーを使用することが提案されている。For the purpose of cleaning the molten metal or its pretreatment,
Gas is used as a carrier from a lance pipe immersed in a molten metal, and a treating agent is blown therein. As the lance pipe used for this blowing, generally, a steel pipe is used as a core material, and its surroundings are covered with castables supported by studs. This lance pipe has resistance to melting damage due to treatment agent, molten metal, slag, etc., resistance to abrasion due to gas bubbling, heat caused by repeated treatment (repeated immersion of lance pipe in molten metal). Resistance to impact is required. Among them, as measures against melting loss and wear, for example, JP-A-59-203777 proposes to use rod-shaped ceramics and steel fibers in order to prevent cracking and peeling due to thermal shock.
また、従来のキャスタブルから耐熱性が高く、各処理用
途に応じた骨材に変え、かつ各種超微粉を組合わせなが
らアルミナセメントを低減した、いわゆる低セメントキ
ャスタブルが開発使用され、成果を収めている。例え
ば、溶銑処理用ランスパイプとしては高アルミナ質低セ
メントキャスタブル、溶鋼清浄化処理用ランスパイプで
は電融アルミナ質、焼結アルミナ質等の低セメントキャ
スタブルが使用されている。Also, the so-called low cement castable, which has high heat resistance from the conventional castable, is changed to an aggregate according to each processing application, and reduces alumina cement while combining various ultrafine powders, has been developed and used, and has achieved results. . For example, a high-alumina low-cement castable is used as the hot metal treatment lance pipe, and a low-cement castable such as fused alumina or sintered alumina is used as the molten steel cleaning lance pipe.
しかし、低セメントキャスタブルでは、ランスパイプの
芯材として使用する鋼管の温度上昇に伴って、鋼管より
膨脹係数の低い耐火材は芯材の膨脹応力により亀裂が発
生し、ランスパイプの耐用低下の問題がある。However, in low-cement castables, as the temperature of the steel pipe used as the core material of the lance pipe rises, the refractory material with a lower expansion coefficient than the steel pipe cracks due to the expansion stress of the core material, causing a problem of reduced durability of the lance pipe. There is.
亀裂の抑制に関しては、ランスパイプに使用されるキャ
スタブルに配合されたマグネシア、シリマナイト、カイ
アナイト、アンダルサイト、石英等の材料自体、または
配合物内の他の材料との反応による鉱物組成変化を積極
的に行うことによる残存膨脹をさせて、前記膨脹差によ
る亀裂を抑制させようとする技術や、配合物内に各種フ
ァイバーを添加させることによる亀裂を抑制する技術
や、黒鉛、カーボン、SiC等の低膨脹性高熱伝導性素材
を添加することによる亀裂を抑制する技術、または断熱
性不定形材を芯材部の鋼管に配置し、耐火材の亀裂を抑
制する技術(例えば、実開昭59−51054号公報)等の手
法があるが、未だ十分な効果が得られていない。In terms of crack suppression, positively change the mineral composition by reacting with the materials themselves such as magnesia, sillimanite, kyanite, andalusite, quartz, etc. compounded in castables used for lance pipes, or by reaction with other materials in the compound. The technique of trying to suppress cracks due to the expansion difference by causing residual expansion by performing the above, a technique of suppressing cracks by adding various fibers in the compound, graphite, carbon, SiC, etc. Technology to suppress cracking by adding expansive high thermal conductive material, or technology to suppress cracking of refractory material by arranging heat-insulating irregularly shaped material in the steel pipe of core material (for example, actual development Sho 59-51054 However, the sufficient effect has not been obtained yet.
断熱性不定形材を芯材部の外周に配置する方法では、直
接、溶融金属に接したときは耐食性が十分でないので、
溶融金属に接する部分には、耐食性のある緻密なキャス
タブルを配する2層構造にする必要がある。この構造は
複雑であり、施工に時間を要する欠点がある。In the method of arranging the heat insulating irregular shaped material on the outer periphery of the core material, the corrosion resistance is not sufficient when directly contacting the molten metal,
It is necessary to form a two-layer structure in which a dense castable having corrosion resistance is arranged in a portion in contact with the molten metal. This structure has the drawback of being complicated and time-consuming to construct.
このように現状のランスパイプ寿命は、亀裂により律速
されていると云える。Thus, it can be said that the current life of the lance pipe is rate-limited by the crack.
本発明は前記従来技術の問題点を有利に解決するために
なされたものであって、鋼管の外周に中空耐火断熱性素
材を1〜20重量%含有するキャスタブルライニング層を
設けたことを特徴とする溶融金属処理用ランスパイプを
提供するものである。The present invention has been made to advantageously solve the above-mentioned problems of the prior art, and is characterized in that a castable lining layer containing 1 to 20% by weight of a hollow fire-resistant heat-insulating material is provided on the outer periphery of a steel pipe. A lance pipe for treating molten metal is provided.
ガス透過孔を有する鋼管は、従来の公知のものであり、
その外周を囲む耐火材の固定には、スタッド等の常套手
段がとられる。本発明に係る中空耐火断熱性素材とは、
耐火断熱煉瓦や断熱キャスタブル用に多用されているも
のであり、球形の粒子の内部が空隙となっているもの
で、耐火性があり、単粒強度が大きく、断熱性に富むも
のであるから、この素材を配合した耐火組成物は断熱性
にすぐれる。材質にはアルミナ質、ムライト質、アルミ
ノシリケート質等が使用できる。第1表にその性状を示
すが、均一な分散性ならびに発現強度の劣化を抑える観
点より、粒径3mm以下のものが望ましい。また耐火度
は、対象となる溶融金属の処理温度に応じて設定される
べきであるが、少なくとも1200℃以上であることが望ま
しく、これ以下では軟化、溶融に伴い、目的とする断熱
効果が発揮できなくなる。さらにその配合量について
は、使用条件(温度・浸透時間、使用頻度・ライニング
厚み・振動状態等)に応じて種々設定されるが、1〜20
重量%の範囲内が適当である。この値が1重量%未満で
は断熱効果が不十分であり、また20重量%超では、均一
な分散が困難となるとともに強度発現が不十分となり、
気体、処理粉体がランスパイプより吐出された際に生ず
るバックアタック、ならびにバブリングに伴う振動等で
摩耗されやすくなる。Steel pipes having gas permeation holes are conventionally known,
A conventional means such as a stud is used to fix the refractory material surrounding the outer circumference. The hollow fireproof heat insulating material according to the present invention,
It is widely used for refractory insulation bricks and heat-resistant castables, and has spherical particles with voids inside. It has fire resistance, high single grain strength, and excellent heat insulation properties. The refractory composition containing the compound has excellent heat insulating properties. Alumina, mullite, aluminosilicate, etc. can be used as the material. The properties are shown in Table 1. From the viewpoint of uniform dispersibility and suppression of deterioration of expression strength, a particle size of 3 mm or less is desirable. The refractory degree should be set according to the treatment temperature of the target molten metal, but it is desirable that it is at least 1200 ° C or higher, and if it is lower than this, the desired heat insulating effect is exhibited with softening and melting. become unable. Furthermore, the blending amount is set variously according to the use conditions (temperature, permeation time, use frequency, lining thickness, vibration state, etc.)
A range of weight% is suitable. If this value is less than 1% by weight, the heat insulating effect is insufficient, and if it exceeds 20% by weight, uniform dispersion becomes difficult and strength development becomes insufficient.
The gas and the treated powder are easily worn due to back attack generated when discharged from the lance pipe, vibration due to bubbling, and the like.
キャスタブルは、耐火骨材のうち粗粒域にはムライト、
ボーキサイト、アンダルサイト等の高アルミナ質および
電融アルミナ、焼結アルミナ、スピネル、ジルコニア、
ジルコン質等が適するが、何れも特に限定するものでは
ない。これらは耐食性、耐熱衝撃性にすぐれるほか、比
較的低熱伝導性でもあるので、本発明の目的に合致する
ものである。Castable is mullite in the coarse-grained area of refractory aggregate,
High alumina and fused alumina such as bauxite, andalusite, sintered alumina, spinel, zirconia,
Zircon and the like are suitable, but they are not particularly limited. These are excellent in corrosion resistance and thermal shock resistance, and also have relatively low thermal conductivity, so they meet the object of the present invention.
耐火骨材のうち、必要に応じてマトリックスを構成する
微粉域には粗粒域より高純度な素材とともにSiC、人造
黒鉛、天然黒鉛,カーボンブラック等の濡れ難い素材を
配合する。これらの配合によってキャスタブルの溶損抑
制効果がある。Among the refractory aggregates, if necessary, in the fine powder region forming the matrix, a material having higher purity than that in the coarse particle region and a material that is hard to wet such as SiC, artificial graphite, natural graphite, or carbon black are mixed. These compounds have the effect of suppressing the melt loss of castables.
上記耐火骨材の他に必要に応じて金属珪素、金属アルミ
ニウム、金属亜鉛などの金属やSiC,Si3N4,BN,B4Cなどの
炭窒化物を配合する。これらの添加によってキャスタブ
ルの耐酸化性の付与、焼結強度の向上等の効果がある。In addition to the above refractory aggregate, a metal such as metallic silicon, metallic aluminum, metallic zinc, or a carbonitride such as SiC, Si 3 N 4 , BN, or B 4 C is blended, if necessary. Addition of these has effects such as imparting castable oxidation resistance and improving sintering strength.
また、一般的に実施されている焼成後、残存膨脹性付与
のために石英、バイロフェライト、アンダルサイト、マ
グネシア等、ならびに亀裂が入った際の剥落抑制のため
に、ステンレスファイバー等に代表される各種フィバー
を配合することは効果的である。材質はステンレススチ
ール、クロムファイバー等いずれも使用できる。形状は
ストレート、ウェーブ、ねじれ形、両端が太くなったド
ックホーン等が使用できる。0.4〜0.5mmφ、長さ25〜30
mm程度、アスペクト比(繊維長/繊維径比)は30以上、
約60が適当である。スチールファイバーの使用量は0.5
〜5重量%が好ましい。Further, after firing which is generally carried out, it is represented by quartz, viroferrite, andalusite, magnesia, etc. for imparting a residual expansion property, and stainless fiber etc. for suppressing peeling when a crack occurs. It is effective to mix various fibers. The material can be stainless steel, chrome fiber, or the like. The shape can be straight, waved, twisted, or dock horn with thickened ends. 0.4 ~ 0.5mmφ, length 25 ~ 30
mm, aspect ratio (fiber length / fiber diameter ratio) is 30 or more,
About 60 is suitable. Steel fiber usage is 0.5
-5% by weight is preferred.
更に望ましくは、アルミナセメントを添加する。アルミ
ナセメント量は溶損性の観点より1〜8重量%が望まし
い。また、必要に応じてシリカ、アルミナ等の超微粉金
属酸化物を添加すると、アルミナセメントを減量して、
キャスタブルの焼結強度の向上が図れる。More desirably, alumina cement is added. The amount of alumina cement is preferably 1 to 8% by weight from the viewpoint of melting resistance. In addition, if necessary, ultrafine metal oxides such as silica and alumina are added to reduce the amount of alumina cement,
The castable sintering strength can be improved.
上記のようなキャスタブルで覆われたランスパイプは、
中空断熱素材により通常使用されている芯材の鋼管の温
度上昇を抑えることで、膨脹率の異なったキャスタブル
との間に発生する熱応力を抑制することができるととも
に、鋼管が永久変形してしまう弾性限界温度(500〜700
℃)以下に抑えることで、これらが原因でキャスタブル
内部に発生する亀裂を抑制することができる。Lance pipe covered with castable as above,
By suppressing the temperature rise of the steel pipe of the core material that is normally used by the hollow heat insulating material, it is possible to suppress the thermal stress generated between the steel pipe and the castables with different expansion rates, and the steel pipe is permanently deformed. Elastic limit temperature (500-700
C.) or less, cracks generated inside the castable due to these can be suppressed.
次に本発明を実施例により詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
〈実施例1〉 溶銑予備処理用ランスパイプ材として使用した結果、な
らびに実験室での試験結果を第2表に示した。キャスタ
ブル単味では、極めて亀裂発生抵抗性に優れた比較例2
の炭化珪素キャスタブルが、溶損がわずかでありながら
数チャージ後に芯材まで達する縦方向(長手方向)の亀
裂が発生し、耐用を低下させた。一方、比較例1は低熱
伝導率化したこと、残存線変化率が比較例2に比べ増加
したことなどの効果で耐用が延びている。これをベース
に中空耐火断熱性素材を5重量%導入した実施例1で
は、一層大きな効果が得られた。<Example 1> Table 2 shows the results of the use as a lance pipe material for hot metal pretreatment and the test results in the laboratory. Comparative Example 2 which was extremely excellent in resistance to cracking when castable alone
In the silicon carbide castable of No. 3, although the melting loss was slight, a longitudinal crack (longitudinal direction) that reached the core material after a few charges was generated, and the durability was lowered. On the other hand, in Comparative Example 1, the durability is extended due to the effects of lowering the thermal conductivity and increasing the residual line change rate as compared with Comparative Example 2. In Example 1 in which 5% by weight of the hollow fire-resistant heat insulating material was introduced on the basis of this, a greater effect was obtained.
〈実施例2〉 溶鋼精錬用ランスパイプ材として使用した結果を第3表
に示した。従来使用されていた電融アルミナ質低セメン
トキャスタブル(比較例3)に対し、中空電融アルミナ
を3重量%導入することにより、溶損性の劣化も少な
く、亀裂が抑制され、剥落もなく、平均使用チャージを
延ばすことができた。<Example 2> Table 3 shows the results of use as a lance pipe material for molten steel refining. By introducing 3% by weight of hollow electrofused alumina into the conventionally used electrofused alumina low cement castable (Comparative Example 3), the meltability was less deteriorated, cracks were suppressed, and peeling did not occur. We were able to extend the average usage charge.
〔発明の効果〕 上述のように本発明によれば、中空耐火断熱性素材がキ
ャスタブル中に分散配合されることによって、ランスパ
イプを構成する芯材部(一般的に炭素鋼管)の溶融金属
による温度上昇を抑え、芯材部を覆うキャスタブルとの
膨脹差により発生する熱応力を抑えるとともに、芯材部
の弾性限界温度以内(一般的に炭素鋼管では500〜700
℃)とすることができ、永久変形に伴うキャスタブルの
亀裂抑制を図り、ランスパイプの寿命を低下させている
亀裂の抑制ができる。 [Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, the hollow fire-resistant heat-insulating material is dispersed and mixed in the castable material, so that the molten metal of the core material (generally carbon steel tube) forming the lance pipe is It suppresses the temperature rise, suppresses the thermal stress generated by the expansion difference between the castable covering the core and the elastic limit temperature of the core (generally 500 to 700 for carbon steel pipes).
C.), and it is possible to suppress cracks in the castable due to permanent deformation and suppress cracks that shorten the life of the lance pipe.
Claims (1)
重量%含有するキャスタブルライニング層を設けたこと
を特徴とする溶融金属処理用ランスパイプ。1. A hollow fireproof heat insulating material is provided on the outer circumference of a steel pipe in an amount of 1 to 20.
A lance pipe for treating molten metal, which is provided with a castable lining layer containing wt%.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24859489A JPH0670244B2 (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Lance pipe for molten metal processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859489A JPH0670244B2 (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Lance pipe for molten metal processing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03111510A JPH03111510A (en) | 1991-05-13 |
| JPH0670244B2 true JPH0670244B2 (en) | 1994-09-07 |
Family
ID=17180439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24859489A Expired - Fee Related JPH0670244B2 (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Lance pipe for molten metal processing |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0670244B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9124403D0 (en) * | 1991-11-16 | 1992-01-08 | Foseco Int | Ceramic material |
| CN112941268B (en) * | 2021-02-01 | 2024-11-08 | 鞍山市和丰耐火材料有限公司 | Production process and structure of crack-free and long-life composite desulfurization powder spray gun |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP24859489A patent/JPH0670244B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03111510A (en) | 1991-05-13 |
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