JP2002097515A - ポーラスプラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通気性耐火物とメタルケースとの間をキャ
スタブルで充填したポーラスプラグにおいて先端のメタ
ルケースとキャスタブル間からのリークを防止するこ
と。 【解決手段】通気性耐火物２と通気性耐火物の側面を囲
む筒状のメタルケースと３の間にキャスタブル４を流し
込んで、通気性耐火物２の側面とガスプール６に接する
面を除く底面５とをキャスタブルで覆い、その後キャス
タブル４の底面５と金属底板８との間にシール材７を充
填して得られたポーラスプラグである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、取鍋等の底に取り
付けて、溶鋼攪拌に伴う溶鋼温度の均一化、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の浮
上除去等のために溶鋼中へガスを吹き込むポーラスプラ
グに関する。

【０００２】

【従来の技術】ポーラスプラグは、このように、取鍋の
底に取り付けて使用されるため、溶鋼と接触する先端の
表面からのみガスが吐出し、通気性耐火物の他の表面か
らはガスが出ないようにシールした構造になっている。

【０００３】たとえば、図４に示すように通気性耐火物
５１の周りにシール材５２を塗布して周囲をメタルケー
ス５３で覆うことで、先端の表面以外からのガスの吐出
を防いだ構造のものがある。このシール材厚みは通常１
〜５ｍｍである。この構造のポーラスプラグの組み立て
作業は、通常シール材５２を通気性耐火物５１の表面に
塗布した後でメタルケース５２をかぶせ、その後金属底
板５５を取り付ける作業を行う。このとき、大きなポー
ラスプラグになるとシール材をかなり広い面積に塗布す
る必要があり、塗布厚みを均一に管理することが難しく
なる。そして、シール材の厚みが薄すぎる場合には、通
気性耐火物表面のシール性が不足するためメタルケース
とシール材との間からガスリークすることがある。さら
に、製造時の手順として、通気性耐火物の表面ヘシール
材を塗布した後で筒状のメタルケースヘ挿入するため、
シール材の粘性をある程度低くしておかなければならな
い。シール材の粘性が高いと挿入時の抵抗が大きくな
り、挿入することが困離になる。従って、シール粘性を
低くするために添加する液体量が多くなるので、シール
性が不足したりあるいは乾燥後に亀裂が発生し、この亀
裂からリークすることもある。

【０００４】これらの欠点を補うため、最近では、図５
に示すように通気性耐火物とメタルケースの間にキャス
タブルを使用することが増えている。通気性耐火物の外
周面をキャスタブル５４で鋳ぐるんでキャスタブル５４
の外周をメタルケース５３で覆う構造である。これらの
タイプは、比較的簡単に製造することができ、安定して
使用できるので広く使用されている。この場合には、キ
ャスタブルの耐食性が前記のシール材より高いため厚み
を多くすることができ、しかも通気性耐火物はキャスタ
ブルによって覆われているのでガスリークの心配はない
と考えられていた。

【０００５】しかしながら、よく観察してみるとポーラ
スプラグの先端のメタルケース５３とキャスタブル５４
との間から矢印によって示すようにガスがリークするこ
とがあることがわかった。このタイプのポーラスプラグ
は、一般的に通気性耐火物の周りに筒状のメタルケース
を設けた後でキャスタブルを流し込むことで成形し、そ
の後、ガスパイプ５６を有する金属底板５５を溶接する
ことで製造している。成形後キャスタブルの硬化が進む
とキャスタブルが収縮するため、ポーラスプラグの形状
やキャスタブルの材質によってはメタルケース５３とキ
ャスタブル５４との間に隙間が発生することがある。ま
た、乾燥中のポーラスプラグのセット後加熱によりメタ
ルケース５３が変形することも考えられる。このような
原因によりガスはキャスタブルと金属底板５５との隙間
から側板のメタルケースとキャスタブルとの隙間を通っ
てポーラスプラグ先端のメタルケースとキャスタブルと
の隙間からリークすると考えられる。

【０００６】この部位からガスがリークすると、ガス吐
出量が本来の通気性耐火物の吐出量より多くなる。従っ
て、製品の最終検査で不良品が多く発生し歩留りが低下
する。

【０００７】リークしているものを使用した揚合、使用
中にこの隙間に溶鋼が侵入し凝固してしまうことがあ
る。この場合には、急に必要なガス吐出量を確保するこ
とができなくなるため、精錬処理等が中断してしまう問
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、通気性耐火物とメタルケースとの間をキャ
スタブルで充填したポーラスプラグにおいて先端のメタ
ルケースとキャスタブル間からのリークを防ぐことであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、通気性耐火物
と通気性耐火物の側面を囲む筒状のメタルケースとの間
にキャスタブルを流し込んで、通気性耐火物の側面とガ
スプールに接する面を除く底面とをキャスタブルで覆
い、その後キャスタブルの底面と金属底板との間にシー
ル材を充填して得られたポーラスプラグである。

【００１０】本発明のポーラスプラグは、従来のものと
異なり、比較的小さい面積にシール材を設けることがで
きるので、最初に厚めに塗布することができ、しかも塗
布した厚みを目視で確認することができる。従って、よ
り確実なシールを得ることができる。さらに作業形態と
しても、金属底板を押しつけることでシール材を延ばす
ことができるので強い押しつけ力が得られ従来より粘性
の高いシール材を使用することができ、よりシール性が
向上する。

【００１１】本発明で使用する通気性耐火物はポーラス
プラグとして一般に使用されているものであれば特に問
題なく使用することができる。また、キャスタブルも通
常、製銑、製鋼用の窯炉やブロック等に使用しているも
のを使用することができる。

【００１２】本発明で使用するシール材は、耐火原料粉
末とバインダーなどを混練して得られるもので、一般的
に製鋼用のノズル等でメタルケースと耐火物間に使用し
ているものあるいはれんがの目地等に使用するモルタル
等を使用することができる。また、あらかじめ薄いドー
ナツ状に成形したシート状のシール材でも使用できる。

【００１３】

【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。

【００１４】実施例１ 図１に本発明のポーラスプラグの第１の実施例を示す。
同図に示すように、通気性耐火物２と筒状のメタルケー
ス３との間と、通気性耐火物の底面５は、ガスを通気性
耐火物２に均一に送り込むためにガスパイプ１２と連通
して設けられたガスプール６の面を除いてキャスタブル
４で覆われている。９は、キャスタブルの底面７と金属
底板８との間に充填されているシール材を示す。

【００１５】図２に本発明のポーラスプラグの製造方法
を示す。図２（ａ）はキャスタブルを流し込む作業を示
す断面図、図２（ｂ）はシール材をセットした状態を示
す断面図、図２（ｃ）は金属底板をセットした断面図、
図２（ｄ）は図２（ｃ）のＡ−Ａ矢視平面図である。

【００１６】図２（ａ）は、円錐台形をした通気性耐火
物２を径の小さい面を下にして盤１１の上に置き、この
通気性耐火物２の側面を囲むようにして筒状のメタルケ
ース３も径の小さい方を下にして盤１１の上に置く。そ
して、上部からキャスタブル４を流し込んでいる。通気
性耐火物の底面５にはガスプールを形成するために円盤
１０を置いて、通気性耐火物の表面がキャスタブル４で
覆われないようにしている。

【００１７】図２（ｂ）は、キャスタブルを流し込んだ
後、養生または乾燥してキャスタブルが硬化した後で、
キャスタブルの底面７にシール材９をドーナツ状にセッ
トした状態である。シール材をセットするタイミング
は、キャスタブルがある程度硬化した状態であれば良
く、乾燥前でも乾燥後でもどちらでもかまわない。

【００１８】図２（ｃ）は、ガスパイプ１２を有する金
属底板８をキャスタブルの底面７に押しつけ、シール材
９を延ばした状態である。この結果、図２（ｄ）に示す
ように、シール材はガスプールを囲むように切れ目なく
連続して配置されている。この後、メタルケース３と金
属底板８を溶接によって接合することで本発明のポーラ
スプラグが得られる。

【００１９】つまり、キャスタブルの底面７の表面は、
キャスタブルを鋳込んだ後の表面であり、よく観察する
と凹凸が発生している。この状態で、金属底板を取り付
けても、金属底板とキャスタブルの底面との間に隙間が
発生し、ガスパイプから吹き込んだガスがリークしやす
くなる。この隙間を通過したガスは側面のメタルケース
とキャスタブルとの隙間を通って、表面からリークする
のである。従って、このようにシールすることで、ガス
パイプから吹き込んだガスがリークすることなく、通気
性耐火物を通過する。従って、キャスタブルの底面のガ
スプールを囲むように切れ目なく連続して設けることで
より高い効果が得られるのである。

【００２０】このとき、シール材の厚みは、０．３ｍｍ
以上１０ｍｍ以下が好ましく、０．３ｍｍ未満ではキャ
スタブル表面に凹凸などがあるため金属底板との間に隙
間が発生しやすくなり、１０ｍｍを超えるとシール材自
体が熱を受けて収縮し金属底板とシール材あるいはキャ
スタブルとシール材との間に隙間が発生しやすくなりガ
スが逃げる可能性がある。

【００２１】また、シール材は、必ずしもガスプールの
周りに切れ目なく連続して設けるだけでなく、底板との
接触面全体に渡って設けても何ら問題はないが、少なく
とも幅が７ｍｍ以上あることが好ましい。７ｍｍ未満で
はガスが逃げる可能性がある。

【００２２】さらには、幅７ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範
囲でキャスタブルの底面のガスプールを囲むように切れ
目なく連続して設けることもできる。たとえば粘土状の
軟らかい状態で輪を作り、ガスプールの周りのキャスタ
ブル表面に置いて、金属底板で押しつけるような簡便な
作業で確実なシール性を確保することもできる。

【００２３】実施例２ 図３に本発明のポーラスプラグの第２の実施例を示す。
この場合、メタルケース３が、通気性耐火物２の側面
と、ガスパイプ１２に通じるガスプール６の部分を除い
て、通気性耐火物２の底面に形成されたキャスタブル４
の側面途中までしかないタイプを示すが、キャスタブル
３の底面と金属底板８との間にシール材９を充填するこ
とでリーク防止効果が得られる。

【００２４】

【発明の効果】ポーラスプラグのガスリークを防ぐこと
ができたので、ガスリークによる鋼の製造工程の中断が
減少し製造が安定し、また精錬中に必要な量のガスを溶
鋼内に吹き込むことができ、鋼の品質を安定することが
できる。

【００２５】また、製造時の通気量検査で通気量規格ア
ウト数が減少し製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポーラスプラグの第１の実施例を示
す。

【図２】本発明のポーラスブラグの製造方法を示す。

【図３】本発明のポーラスプラグの第２の実施例を示
す。

【図４】従来の第１例を示す。

【図５】従来の第２例を示す。

【符号の説明】

１ ポーラスプラグ ２ 通気性耐火物 ３ メタルケース ４ キャスタブル ５ 通気性耐火物の底面 ６ ガスプール ７ キャスタブルの底面 ８ 金属底板 ９ シール材 １０ 円盤 １１ 盤 １２ ガスパイプ ５１ 通気性耐火物 ５２ シール材 ５３ メタルケース ５４ キャスタブル ５５ 金属底板 ５６ ガスパイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牟田 善孝 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎播磨株式会社内 (72)発明者 続木 哲生 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎播磨株式会社内 (72)発明者 武林 俊治 兵庫県加古川市金沢町１ 株式会社神戸製 鋼所加古川製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K002 BG02 4K013 CA23

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通気性耐火物と通気性耐火物の側面を囲
   む筒状のメタルケースとの間にキャスタブルを流し込ん
   で、ガスプールに接する面を除く底面と通気性耐火物の
   側面とをキャスタブルで覆い、その後、キャスタブルの
   底面と金属底板との間にシール材を充填したポーラスプ
   ラグ。
2. 【請求項２】 シール材はガスプールを囲むように切れ
   目なく連続して設けた請求項１に記載のポーラスプラ
   グ。
3. 【請求項３】 シール材の厚みが０．３ｍｍ以上１０ｍ
   ｍ以下である請求項１または請求項２に記載のポーラス
   プラグ。
4. 【請求項４】 シール材の幅が少なくとも７ｍｍ以上で
   ある請求項２または請求項３に記載のポーラスプラグ。