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公開番号2025134237
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032014
出願日2024-03-04
発明の名称インジェクター
出願人大陽日酸株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類C23C 8/42 20060101AFI20250909BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】カーボン源からの摩耗を低減させることが可能なインジェクターを提供する。
【解決手段】カーボン源を吹き込むためのインジェクター10であって、前記インジェクター10の内面に硬質化皮膜16が形成されており、前記硬質化皮膜16は、カーボン源からの摩耗を低減させる耐摩耗皮膜であることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
カーボン源を吹き込むためのインジェクターであって、前記インジェクターの内面に硬質化皮膜が形成されており、前記硬質化皮膜は、カーボン源からの摩耗を低減させる耐摩耗皮膜であることを特徴とするインジェクター。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記硬質化皮膜は、鉄－ボライド系の硬質化皮膜であることを特徴とする請求項１に記載のインジェクター。
【請求項３】
前記鉄－ボライド系の硬質化皮膜は、溶融塩浴を媒体として前記インジェクター全体に浸透し、前記インジェクターの内面及び外面に均一な皮膜を形成することを特徴とする請求項２に記載のインジェクター。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冶金炉に対して粉末材料を吹き込むインジェクター内面に硬質化処理を施したインジェクターに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、電気炉にて金属スクラップを熔融して製鋼を行う電気炉製鋼法においては、金属スクラップをカッティングし生産効率を高めるために炉内に酸素を吹き込んでいる。このような場合、スクラップは酸化され歩留りが低下するため、酸化物還元のためカーボン源を炉内に吹き込んでいる。使用されるカーボン源としては様々な種類がある。例えばＣＤＱ（コークス乾式消火：Coke Dry Quenching）コークスと呼ばれる粒径が砂粒程度のもの、微粉炭と呼ばれる粒径が細かいものがある。また近年のカーボンニュートラルの高まりから植物由来のバイオコークや、廃プラスチックをカーボン源として利用する場合もある。
【０００３】
カーボン源の吹き込みは、電気炉の側面壁や、正面にある作業口から吹き込み用の金属製ランスパイプを差し込み行われる。カーボン源は通常、供給用の専用機器にて一定量が切り出され、空気又は不活性ガスにて圧力搬送されて炉内へ吹き込まれる。炉内に吹き込まれたカーボン源の一部は酸化したスクラップと接触・還元反応するが、大半は炉内空間で燃焼又は反応せずにそのまま炉内で飛散し、集じんシステムに吸引されてしまうため、通常のランスパイプにおけるカーボン源の吹き込み効率は良くない。
【０００４】
この課題の解決方法として、噴流を超音速噴流で保護し、カーボン源の飛散を低減することで効率的に吹き込む金属製インジェクターが周知の技術として存在する（例えば特許文献１参照）。
上記インジェクターは、２つのパーツより構成される。１つは粉末材料の入口とガス入口、および粉末材料とガスの混合物を噴出すための出口を有するチャンバーである。もう１つは上記チャンバー出口に接続するノズルである。このノズルは粉末材料とガスの混合噴流を流すための流路を有し、この噴流を保護するため噴流の周囲に管状に超音速噴流を形成するためのガス入口を有している。上記インジェクターを使用することで、カーボン源の飛散を抑えることが可能であり、従来のランスパイプと比較して２０％程度の吹き込み効率向上が確認されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許第７６４１８４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記インジェクターはカーボン源流路が使用によって徐々に摩耗していき、機器としての性能が低下し、最終的には破損する。このためランニングコスト・メンテナンスコスト削減の観点から機器寿命の延命が課題となっている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、カーボン源からの摩耗を低減させることが可能なインジェクターを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
［１］カーボン源を吹き込むためのインジェクターであって、前記インジェクターの内面に硬質化皮膜が形成されており、前記硬質化皮膜は、カーボン源からの摩耗を低減させる耐摩耗皮膜であることを特徴とするインジェクター。
［２］前記硬質化皮膜は、鉄－ボライド系の硬質化皮膜であることを特徴とする［１］に記載のインジェクター。
［３］前記鉄－ボライド系の硬質化皮膜は、溶融塩浴を媒体として前記インジェクター全体に浸透し、前記インジェクターの内面及び外面に均一な皮膜を形成することを特徴とする［２］に記載のインジェクター。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、カーボン源からの摩耗を低減させることが可能なインジェクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
インジェクターの一例を示す模式図である。
インジェクターへの皮膜施工状況の一例を示す図面代用写真である。
実施例による硬質化処理の前後におけるＰ－Ｑ線図を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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