JP2002047512A - 溶鋼鍋における内装式ポーラスプラグの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の内装式ポーラスプラグにおいて、１
本目を使用する際の２本目以降のポーラスプラグへの溶
鋼の侵入を防止でき、しかも、必要な時には容易にガス
を吐出できるようにする。 【解決手段】溶鋼鍋に設置した複数の内装式ポーラスプ
ラグの中の最初に使用するポーラスプラグ１を除いて、
第２番目以降に使用されるポーラスプラグ２の先端の羽
口れんがに凹部９を形成し、その凹部に充填材として耐
火物粒子または耐火れんが１０を充填した。この充填材
は、鍋の予熱時に表面が焼結または硬化することで、受
鋼時の浮上を防止しかつ溶鋼の侵入も防止することがで
きる。さらに、酸素洗浄時には、内部の粒どうしの結合
強度が弱いので簡単に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼攪拌による溶
鋼温度の均一化、溶鋼成分の均質化、２次精錬効果の向
上さらには非金属介在物を浮上除去するために、ガスを
溶鋼中へ吹き込む溶鋼鍋等の底に取り付けた内装式ポー
ラスプラグの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスを溶鋼中へ吹き込むためのポーラス
プラグの溶鋼鍋等の底へのセットの方式として、外装式
と内装式の２つの方式がある。

【０００３】外装式は、ポーラスプラグを鍋の底に設け
た孔から鍋の底の羽口れんがの孔に外から挿入する構造
であり、ポーラスプラグの寿命が来たら、鋳造直後に、
鍋の底から古いポーラスプラグを抜き新しいポーラスプ
ラグに交換することを可能としたものである。しかしな
がら、鍋底に大きな孔を設ける必要があり、そのため、
ポーラスプラグごと抜けて漏鋼する危険性がある。

【０００４】一方内装式は、ポーラスプラグを鍋の内側
からセットする方式であり、ポーラスプラグと羽口れん
がが一体化した構造のものが一般的であり、ポーラスプ
ラグの寿命になると、鍋を冷却し、羽口れんが周囲の耐
火物ごと交換しなけばならない。従って、ポーラスプラ
グの寿命が鍋の寿命を律速することになる。しかしなが
ら、鍋底の鉄皮に開ける孔はポーラスプラグのパイプが
入る程度の大きさで良いため漏鋼の危険性は少ないとい
う利点がある。

【０００５】近年、この内装式での鍋の寿命を延ばすた
めに、複数のポーラスプラグを設置し、その中の１本ず
つを使用することで、ポーラスプラグとしての全体の寿
命を長くし、これによって鍋の寿命を延ばすことが試み
られている。

【０００６】ところが、ガスの吹き込みに際しては、複
数のポーラスプラグの中の１本しか使用しないため、そ
の１本による操業中に、他のポーラスプラグに溶鋼が侵
入し凝固してしまいそのままでは使用できなくなる。そ
のため、溶鋼が凝固したあと、溶鋼排出後ガスを吐出さ
せるためには、金属パイプから酸素をポーラスプラグ表
面へ吹き付けて、溶鋼の侵入部分を溶かして新鮮な耐火
物面を露出する、いわゆる酸素洗浄を行う必要がある。
この際、多くの手間を要するばかりではなく、未使用の
ポーラスプラグの長さが短くなり、その分、２番目以降
に使用するポーラスプラグの寿命が低下する。

【０００７】この問題を解決するために、実開平５−５
４５３３号公報には、ポーラスプラグのポーラス部分の
下部からの高さに高低差をつけて、高さが低い分のポー
ラスプラグの上面にキャスタブルを充填し、これによっ
て、使用時の溶鋼の侵入を防止することが記載されてい
る。これは、図５に示すように、２本のポーラスプラグ
１、２を１つの羽口れんが５に隣接して使用するもので
あり、２本目のポーラスプラグの表面のキャスタブル部
が点線Ａに沿って使用中に溶損することを前提としてい
る。つまり、１本目に何らかのトラブルがおこり、途中
でキャスタブルが溶損する前に２本目の方を使用する場
合には、キャスタブルを酸素洗浄で取り除く必要があ
る。しかも、ポーラスプラグの気孔中へキャスタブルの
微粉が侵入して、気孔を潰してしまうので、ガスが噴出
しにくくなるという問題もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、１本目を使用する際の２本目以降のポーラ
スプラグへの溶鋼の侵入を防止でき、しかも、必要な時
に容易にガスを吐出できるようにした溶鋼処理鍋に設置
した複数の内装式ポーラスプラグを提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、溶鋼鍋に設
置した複数の内装式ポーラスプラグのうち最初に使用す
るポーラスプラグを除くポーラスプラグの先端面に、羽
口れんがの先端部分の内面とによって囲まれた凹部を形
成し、この凹部に耐火物粒または耐火れんがを充填した
ことを特徴とする。

【００１０】凹部の形状には特に制約はないが、底面の
面積が大きい円錐台形に形成することによって、溶鋼鍋
が溶鋼を受けた時に、凹部の充填物が浮上することを防
止することができる。

【００１１】この凹部に充填する耐火物粒としては、２
０ｍｍ以下の耐火物粒が使用できるが、より好ましくは
１０〜０．１ｍｍである。０．１ｍｍ未満では、微粉が
ポーラスプラグ表面部の気孔に侵入し、ガスの吐出を妨
害する可能性があり、１０ｍｍを超えると充填性が悪く
なり、大きな隙間が発生しやすくなる。

【００１２】また、この耐火物粒としては、ＳＮプレー
トの受鋼時のノズル詰りを防止するために使用され、鍋
の予熱時に表面部が焼結しやすい一般にはシリカを主成
分とするいわゆる詰め物や鋳物砂等を使用することもで
きる。また鋳物砂は、シリカの表面に樹脂等の接合材を
コーティングしたもので、この耐火物粒の充填材は、鍋
の予熱時に表面が焼結または硬化することで、受鋼時の
浮上を防止しかつ溶鋼の侵入も防止することができる。
さらに、酸素洗浄時には、内部の粒どうしの結合強度が
弱いので簡単に除去することができる。溶鋼鍋は、通常
受鋼前に予熱され、この予熱により、充填物の表面部は
固まった状態になっておりこの後受鋼しても浮上するこ
とはない。そして受鋼後は、さらに詰め物が焼結するの
で、隙間へ溶鋼が浸透するが最小限に押えることができ
る。

【００１３】また、この凹部に充填する耐火物れんがと
しては、一般的に鉄鋼用耐火物であれば問題なく使用で
きるが、カーボン含有耐火物がより好ましい。カーボン
含有耐火物は、酸素洗浄により酸化し強度が低下するた
めに、ポーラスプラグ面を簡単に露出できるという効果
がある。カーボン含有耐火物は、表面を酸化防止材で塗
布しておけば、鍋予熱時のカーボンの酸化を防止するこ
とができる。この耐火れんがは凹部に嵌め合う形状がよ
り好ましい。

【００１４】また、凹部に充填する耐火物粒や耐火れん
がに金属ファイバー、金属粒及び／または金属粉等を含
有しておくと、酸素洗浄時に燃えやすく、より高温とな
るので、充填物の除去作業が容易になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、実施例によって本発明の実
施の形態を示す。

【００１６】実施例１ 図１に、本発明の第１の実施例を縦断面図によって示
す。同図は、溶鋼鍋の底に、最初に使用されるポーラス
プラグ１とその次に使用されるポーラスプラグ２をセッ
トした状態が示されている。溶鋼鍋の底の鉄皮３の上に
モルタル４を介してポーラスプラグを挿着した羽口れん
が５が配置され、羽口れんが５の周囲には溶鋼鍋の内張
り耐火物６がライニングされている。７は、ポーラスプ
ラグのガス吹き込みパイプであって、溶鋼鍋の鉄皮３の
孔８を貫通して鍋の外側に出ている。

【００１７】図２は、２番目に使用されるポーラスプラ
グ２の部分を拡大して示す図であり、９は、ポーラスプ
ラグの先端面１４とそれを囲む羽口れんが５の先端部内
面１５との間に形成された底面が大きい円錐台形状の凹
部を示し、この凹部９内には、充填材１０としてシリカ
を主成分とする粒径０．２〜３ｍｍの耐火物粒が充填さ
れている。

【００１８】図１において、例えば先端面は露出してい
る１本目のポーラスプラグ１をＬＦ等で１本目のポーラ
スプラグ１からガスを吐出して精錬工程を経て鋳造する
工程を２０回繰り返す間、２本目のポーラスプラグの内
部までの溶鋼の侵入を防止することができる。

【００１９】実施例２ 図３は、図１に示す２番目に使用されるポーラスプラグ
２の先端面１４と羽口れんが５の先端部内面１５とで形
成された凹部９の他の形態を示すもので、その凹部９の
底面を充填材１０として耐火れんがで充填し、その上端
には、深さ５〜３０ｍｍの空間１２が設けられている。

【００２０】この空間１２には、図１に示す第１のポー
ラスプラグ１による溶鋼の処理中に、鋼が溜まる。そし
て、この２番目のポーラスプラグ２の使用を開始する際
の酸素洗浄時に、この空間１２に溜まった鋼に酸素を吹
き付けると高温の酸化鉄を生じるため、この時の高温の
酸化鉄により凹部の耐火れんがが溶融し、酸素の吹き付
け力で吹き飛ばすことができ、この２番目のポーラスプ
ラグ２の使用を簡単に支障なく開始できる。

【００２１】実施例３ 図４は、本発明のさらに他の実施形態を示す。この場
合、ポーラスプラグ２の先端表面１４と羽口れんが５の
先端部内面１５との間に形成された凹部９の開口面を、
充填材１０として耐火れんがを使用して閉塞し、その耐
火れんがの下面とポーラスプラグ２の先端面１４との間
に５〜２０ｍｍの隙間１３が設けられている。この隙間
１３の形成により、耐火物粒子または耐火れんが等の充
填物とポーラスプラグがくっつくことがなく、この第２
のポーラスプラグの使用開始に際しての酸素洗浄をスム
ーズに行うことができる。また、この隙間１３による断
熱効果によって、酸素洗浄時に充填物が高温になりやす
く酸素洗浄作業が短時間で終えることができる。さら
に、充填材１０をランスパイプ等で突っついて壊すこと
も可能となる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によって内装ポーラスプラグの最
初のポーラスプラグによる溶鋼の処理操作中、第２番目
以降のポーラスプラグのガス吹き込み孔への溶鋼侵入が
防止できる。その結果、溶鋼鍋のライフが向上し、ま
た、酸素洗浄等の高熱作業が軽減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の内装ポーラスプラグの第１の実施例
を示す。

【図２】 図１における第２番目に使用するポーラスプ
ラグの拡大図である。

【図３】 本発明の第２の実施例を示す。

【図４】 本発明の第３の実施例を示す。

【図５】 従来の内装ポーラスプラグの欠点を説明する
図である。

【符号の説明】

１ 最初に使用されるポーラスプラグ ２ ２番目に使用されるポーラスプラグ ３ 溶鋼鍋の底の鉄皮 ４ モルタル ５ 羽口れんが ６ 内張り耐火物 ７ ポーラスプラグへのガス吹き込みパイプ ８ 溶鋼鍋の鉄皮の孔 ９ 凹部 １０ 充填材 １１ 凹内に形成された空間 １２ 空間 １３ 隙間 １４ ポーラスプラグの先端面 １５ 羽口れんがの先端部内面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶鋼鍋に設置した複数の内装式ポーラス
   プラグのうち最初に使用するポーラスプラグを除くポー
   ラスプラグの先端面に、羽口れんがの先端部分の内面と
   によって囲まれた凹部を形成し、この凹部に充填材とし
   て耐火物粒または耐火れんがを充填した溶鋼鍋における
   内装式ポーラスプラグの構造。
2. 【請求項２】 凹部が、その凹部の底面を形成するポー
   ラスプラグの先端面に向かって、その凹部の内壁面を形
   成する羽口れんがの先端部内面が広がった円錐台形に形
   成された請求項１に記載の溶鋼鍋における内装式ポーラ
   スプラグの構造。
3. 【請求項３】 凹部が、１０〜５０ｍｍの深さを有する
   請求項１または請求項２に記載の溶鋼鍋における内装式
   ポーラスプラグの構造。