緒言 取鍋内やタンディッシュ内の溶鋼中へ Ar ガスを吹き込 み,Ar 気泡を分散させることにより介在物の浮上除去や脱 ガスを促進することが広く行われてきた。この吹き込まれ たガスを効果的に利用するには気泡の微細化が有効である ことが報告されている 1,2) 。近年,特に品質特性向上のため の溶鋼の清浄化に対処するため,溶鋼中へ微細な気泡を安 定的に吹き込むことによって介在物除去を促進する技術が 開発されてきた。 従来,取鍋内やタンディッシュ内の溶鋼中に微細な気泡 を生成させる手段として,微細気孔ノズル 3) ,狭スリット を有するノズル 4) や旋回ノズル 1,5) ,さらには超音波印加ノ ズル 6) 等の技術が試みられてきた。一般的に溶鋼中へガス を吹き込むノズルにはアルミナを代表とする酸化物系耐 火物が使用されているが,これは溶鋼とは濡れにくいため にノズル表面で気泡が大きく成長し,微細な気泡を得るこ とは困難である 2) 。このようなノズルを用いる場合でも, 大流量のガスを吹き込むと攪拌強度が大きくなる効果に よって大きな気泡とともに微細な気泡も発生するようにな る 7)

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... かし,例えば,タンディッシュ内で溶鋼中に大流量 のガスを吹き込むと,溶鋼表面に浮上してくる気泡によっ て溶鋼表面が大きく乱され,溶鋼表面に浮かんでいるスラ グや溶鋼中から浮上してきた介在物が再び溶鋼中に巻き込 まれてモールド内へ流入する 8) 。旋回ノズルではノズルを 回転させることによって生ずる剪断力を利用して低流量の ガス吹き込みでも微細な気泡を生成させることが可能で あるが,溶鋼中では耐火物の寿命が短く実用化されていな い。また,超音波振動を印加したノズルからガスを水中に 吹き込むと,振動によって微細な気泡が生成することが知 られているが,溶鋼に対する実施例はない。 これまでに単孔ノズルやオリフィスから吹き込まれた気 泡の径におよぼすノズル径や気孔径の影響については多く の報告があり 9-11) ,微細な気泡を発生させる条件はある程 度得られている。また,旋回流動下で単孔ノズルから発生 する気泡の発生頻度が増加し,気泡の大きさが減少するこ とが報告されている 12,13) 。しかし,多孔体であるポーラス プラグから吹き込まれる気泡の径に及ぼす気孔径の影響に 論 文 Synopsis : The injection method of Ar gas into the molten steel through porous plug is usually applied to the removing process of the nonmetallic inclusions. It is commonly confirmed by many studies on this method that the availability of the injected Ar gas increases with the decreasing bubble diameter. In this paper, the influence of the pore diameter, flow rate of Ar gas, the wettability between liquid and porous plug and the streaming velocity of liquid on the bubble diameter is experimentally examined and the obtained results are analytically discussed. When Ar gas is injected into the stationary liquid through the wettable porous plug the bubble diameter increases with the increasing pore diameter and flow rate of Ar gas. In case of the wettability is bad the bubble diameter grows up greater and shows almost constant value regardless of the injection conditions. To make this grown bubble fine it is effective to give a stream to the liquid. The experimental results were applied to the manufacturing equipment aiming to make the molten steel clean in tundish. This test showed that the Ar gas bubble by the streaming molten steel has a removing ability of the nonmetallic inclusions in molten steel.