JPH09118909A - 製鋼用多孔ランス羽口 - Google Patents
製鋼用多孔ランス羽口Info
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- JPH09118909A JPH09118909A JP27425295A JP27425295A JPH09118909A JP H09118909 A JPH09118909 A JP H09118909A JP 27425295 A JP27425295 A JP 27425295A JP 27425295 A JP27425295 A JP 27425295A JP H09118909 A JPH09118909 A JP H09118909A
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Abstract
て、中管と外管の間の冷却水路内の酸素孔の壁の存在に
起因する流れの淀みをなくし、十分に冷却できる冷却水
路を安価に実現する。 【解決手段】 ランスの外管の中管の間で、羽口先端部
の酸素孔が開口する曲面(受熱面)の背後の冷却水路内
で、全ての酸素孔の中心軸を通る円錐面より外側で、か
つ、全ての酸素孔に共通の外接円錐面より内側の冷却水
路内に、流線に沿いながら、ランスの上下方向に冷却水
路を好ましくは3から5分割するように曲線状あるいは
直線状のリブを設置することを特徴とする製鋼用多孔ラ
ンス羽口。
Description
される製鋼用多孔ランス羽口に関し、特に製鋼用多孔ラ
ンス羽口の受熱面を冷却する冷却水路の構造の改良に関
する。
から1.5から4.0メートルの至近距離で、高圧酸素
を溶鋼に向かって噴出させるために使用される。そのた
め、羽口は、溶鋼から激しい輻射熱を受け、さらには、
地金も付着するため、著しい熱負荷を受ける。そこで、
一般的に、ランス羽口は外管と中管と内管の3重管構造
となっており、内管の中を高圧酸素が流れ、内管と中管
の間を冷却水がランス先端に向かって流れ、ランス先端
部で中管と外管の間に流れが移動し、ランス先端部の溶
鋼に面した受熱面の内側を冷却し、中管と外管の間を上
昇して冷却水が戻るようになっている。ここで、酸素孔
が多孔の場合は、受熱面の冷却において、中管と外管の
間の冷却水路には酸素孔の壁があるため、流れの淀みが
発生し十分に冷却できない問題があった。そこで、多く
の改良案が出されてきた。例えば、 (1)先端部の内面と中管との間隙を狭くし、受熱面の
冷却水の線速度を18m/sec 以上にするもの(特開平
3−229814号公報) (2)淀み無く一方向に流れを形成するもの(特開昭4
8−103405号公報) (3)冷却水の吹き出し孔を別に非対称に設け、羽口中
心部で渦巻を発生させるもの(特開平1−312023
号公報) (4)酸素孔先端部にそって冷却用導水口を複数個設置
するもの(特開昭61−15911号公報) (5)互いに反対方向に冷却水が旋回するようにし、流
れの干渉を防止するもの(特開昭53−90109号公
報) などがある。
3−229814号公報および特開昭48−10340
5号公報の発明では酸素孔の背面の淀み領域がなくなら
ないため、十分な冷却ができず、特開平1−31202
3号公報および特開昭61−15911号公報および特
開昭53−90109号公報の発明では構造が複雑であ
り、製造コストが高くなるという問題がある。そのた
め、酸素孔が多孔の場合は、受熱面の冷却において、中
管と外管の間の冷却水路内の酸素孔の壁の存在に起因す
る流れの淀みをなくし、十分に冷却する冷却水路を安価
に実現することは困難であった。
受熱面の冷却において、中管と外管の間の冷却水路内の
酸素孔の壁の存在に起因する流れの淀みをなくし、十分
に冷却する冷却水路を安価に実現できる製鋼用多孔ラン
ス羽口を提供する。
に、本発明は、ランスの外管と中管の間で、羽口先端部
の酸素孔が開口する曲面(受熱面)の背後の冷却水路内
で、全ての酸素孔の中心軸を通る円錐面より外側でかつ
全ての酸素孔に共通の外接円錐面より内側の冷却水路内
に、流線に沿いながら、ランスの上下方向に冷却水路を
分割するように曲線状あるいは直線状のリブを設置する
ことを特徴とする。また、前記冷却水流路の分割数が、
3から5であることが好ましい。
ある製鋼用多孔ランス羽口について図面を参照しながら
説明する。図1は、酸素孔が5つである製鋼用多孔ラン
ス羽口の縦断面図および受熱面8に沿った中管4と外管
6の間の冷却水9の流路の横断面図である。ランス羽口
は、外管6と中管4と内管2の3重管構造となってお
り、内管2の中は、高圧酸素が流れる酸素通路1になっ
ている。内管2と中管4の間を供給冷却水3が羽口先端
の受熱面8に向かって流れ、羽口先端部で中管4と外管
6の間に流れ9が移動し、ランス先端部の溶鋼に面し
た、受熱面8の内側を冷却し、中管4と外管6の間を冷
却水9が戻る様になっている。図2は、従来の羽口11
と本発明の羽口12を併記した証明図である。図2で、
リブ16がない従来のランス羽口においては、酸素孔7
が多孔の場合は、受熱面8の冷却において、中管4と外
管6の間の冷却水路に酸素孔7の壁があるため、流れの
淀み10が発生し、十分に冷却できなかった。
ため、12の領域に示す通り、ランスの外管6と中管4
の間で、羽口先端部の酸素孔7が開口する曲面(受熱面
8)の背後の冷却水路内で、全ての酸素孔の中心軸を通
る円錐面14より外側でかつ全ての酸素孔7に共通の外
接円錐面15より内側の冷却水路内に、流線に沿いなが
ら、ランスの上下方向に冷却水路を分割するように曲線
状あるいは直線状のリブを設置する。
効率を考慮すると、3から5が好ましい。具体的な形態
として、例えば流路を3等分割する方法は、リブの始点
Bを酸素孔7との距離ABおよびA′B′とリブの始点
間距離BB′が(1)式を満たし、かつ2つの酸素孔7
の間を2等分する面に対して面対称となるようにとり、
リブの終点C,C′を、各酸素孔の外接円錐面15の一
部FCC′F′上に(2)式を満たすように、かつ2つ
の酸素孔7の間を2等分する面に対して面対称となるよ
うにとっている。なお、点Fは、酸素孔7と円錐面15
の図2の断面上の交点である。
間にあって(3)式を満たすものとする。なお、点D,
Gは、2つの酸素孔7の壁により最も狭められた冷却水
路の中心点及び端点であり、点Eは、点Dとランス中心
を通る直線と円錐面15との交点である。
明する。前述のごとく、図2には従来の羽口11と本発
明の羽口13の流速分布も比較して併記している。酸素
孔7と酸素孔7の間の断面DGでは断面積が小さいた
め、流速は大きくよどみの問題はない。一方、その下流
の断面EF″では断面積が急速に増加するため、従来の
羽口では流速が急激に減少するだけでなく、F″の側で
は大きく流速が減少する。一方、本発明ではリブにより
流速分布が均等化されるので、図2の本発明羽口13の
E′F′のように流速分布のむらがなくなる。またリブ
をランスの外管と中管の間で、羽口先端部の酸素孔が開
口する曲面(受熱面)の背後の冷却水路内で、全ての酸
素孔の中心軸を通る円錐面より外側でかつ全ての酸素孔
に共通の外接円錐面より内側の冷却水路内に、流線に沿
いながら、ランスの上下方向に冷却水路を分割するよう
に設置しているのでリブの後方に発生する流れの淀みも
解消されている。
における図2のEF″,E′F′断面における流速分布
を比較したものである。従来法ではEC間では流速が速
く、CF間では遅くなっていたが、リブにより流れが分
配され、ほぼ均等な流れが実現されている。以上によ
り、ランス羽口酸素孔が多孔の場合、受熱面の冷却にお
いて、中管と外管の間の冷却水路内の酸素孔の壁の存在
に起因する流れの淀みをなくし、十分に冷却できる冷却
水路を安価に提供できる。
水路を単に分割した実施例について具体的に説明する。
使用したランス羽口の直径は0.6mで酸素孔は5孔で
ある。それぞれの酸素孔の直径は0.2mであり同心円
14の直径は0.3mである。冷却水は図2の中心部で
秒速20mで流れている。この場合、従来法では、流速
が秒速5m以下となる部分(図2の流れの淀み10)が
酸素孔7の外側で発生する。ここで図2においてリブに
より水路を3分割する場合の形状を(4)〜(7)式で
決定した。
中管と外管の間の冷却水路内の酸素孔の壁の存在に起因
する流速が秒速5m以下となる流れの淀みがなくなり、
十分に冷却できた。また、十分に冷却可能であるため、
溶鋼からの輻射熱や地金付着による著しい熱負荷に起因
する損傷も減少し、羽口の交換周期も図4に示すように
従来の100回から250回に延命している。
路を等分割したものの実施例について具体的に説明す
る。ここで分割数は同様に3分割とし、図2においてリ
ブの形状を(8)〜(10)式で決定した。 AB=BB′=B′A′=0.03〔m〕 (8) FC=CC′=C′F′=0.17〔m〕 (9) BC=0.3×DE =0.03〔m〕 (10) このランス羽口を使用すると、受熱面の冷却において、
中管と外管の間の酸素孔の存在に起因する流速が秒速5
m以下となる流れの淀みがなくなり、十分に冷却でき
た。また、十分に冷却可能であるため、溶鋼からの輻射
熱や地金付着による著しい熱負荷に起因する損傷も減少
し、羽口の交換周期も図4に示すように従来の100回
から250回に延命することがわかった。
ば、酸素孔が多孔の場合、受熱面の冷却において、中管
と外管の間の冷却水路内の酸素孔の壁の存在に起因する
流れの淀みをなくし、十分に冷却する冷却水路を安価に
提供できる。
ンス羽口の(a)縦断面図および(b)横断面図であ
る。
違の説明図である。
較で示す図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 ランスの外管と中管の間で、羽口先端部
の酸素孔が開口する曲面(受熱面)の背後の冷却水路内
で、全ての酸素孔の中心軸を通る円錐面より外側でかつ
全ての酸素孔に共通の外接円錐面より内側の冷却水路内
に、流線に沿いながら、ランスの上下方向に冷却水路を
分割するように曲線状あるいは直線状のリブを設置する
ことを特徴とする製鋼用多孔ランス羽口。 - 【請求項2】 前記冷却水流路の分割数が、3から5で
あることを特徴とする請求項1記載の製鋼用多孔ランス
羽口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27425295A JP3758718B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 製鋼用多孔ランス羽口 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27425295A JP3758718B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 製鋼用多孔ランス羽口 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09118909A true JPH09118909A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3758718B2 JP3758718B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=17539115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27425295A Expired - Fee Related JP3758718B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | 製鋼用多孔ランス羽口 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3758718B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190854A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-08-21 | Technological Resources Pty Ltd | 容器内にガスを吹き込む装置 |
-
1995
- 1995-10-23 JP JP27425295A patent/JP3758718B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190854A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-08-21 | Technological Resources Pty Ltd | 容器内にガスを吹き込む装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3758718B2 (ja) | 2006-03-22 |
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