JP4087474B2

JP4087474B2 - Porous plug and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4087474B2
Application number: JP21681897A
Authority: JP
Inventors: 保脇田; 哲郎伏見; 和男伊藤; 勲渡辺; 憲木村; 洋山田
Original assignee: Krosaki Harima Corp
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2017-08-11
Also published as: JPH1161236A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属溶湯中にガスを吹き込むためのポーラスプラグおよびその製造方法に係わり、特に耐スポール性を向上させたポーラスプラグおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、取鍋底部から耐火物を通して溶融金属中へアルゴンあるいは窒素ガス等を吹き込み、溶融金属の攪拌、溶融温度の均一化、非金属介在物の浮上除去等を目的とした取鍋精練が多く行われるようになってきた。取鍋底部に設けられるガス吹き用耐火物はポーラスプラグと呼ばれる。ポーラスプラグは一般的に通気性のあるポーラスれんがからガスを吹込む構造になっている。
【０００３】
ポーラスプラグには、受鋼からガス吹き込み開始時までに溶鋼が耐火物内に浸潤し、ガス吹き込み初期にその浸潤層が吹き飛ばされて剥離したり、ガス吹き込み後から鋳込み終了時間までの間に浸潤した溶鋼やスラグを鋳込み終了後に酸素洗浄により除去する際に溶損したり、受鋼時の急加熱やアルゴン等による冷却の繰り返しによる熱衝撃により耐火物中に亀裂が生じ、生じた亀裂がガス吹き込み時に剥離したり、また溶鋼およびスラグとの反応によって溶損したり、溶鋼流れとの摩擦によって損傷するといった損傷パターンがある。これらの損傷パターンから考えて、ポーラスプラグには溶鋼およびスラグに対する耐食性と耐浸潤性、耐スポール性、熱間強度等の特性が要求される。
【０００４】
鋼の取鍋精錬において用いられるポーラスプラグの溶鋼およびスラグの耐浸潤性の改良として、酸化クロムの添加や、球状アルミナ粒子が使用されており、酸化クロムは溶鋼に対する耐濡れ性の改善効果があり、また球状アルミナ粒子の使用はその充填性に優れるため気孔径分布を狭くすることができるので粗大気孔等を低減でき溶鋼の浸潤抑制および通気量の確保に効果がある。
【０００５】
また、ポーラスプラグは受鋼時の急激な加熱およびガス吹き込み時の冷却による熱衝撃によって、ポーラスれんがの水平方向に亀裂が生じやすい。ポーラスプラグの亀裂はポーラスれんがの加熱による体積膨張による応力を従来構造ではアウターリングでは緩和できないためである。
【０００６】
ポーラスプラグはアウターリングが高アルミナ質、アルミナ・マグネシア質等で作られるのが一般的で、アウターリングの線膨張係数が、ポーラスれんがの線膨張係数と比較して同等か若干小さい程度であるため、体積膨張による応力を緩和できず、ポーラスれんがやアウターリングに亀裂を生じさせ、ポーラスれんがの剥離といった損傷になることが多い。
【０００７】
ポーラスプラグは耐食性と耐スポール性のバランスからアルミナ原料を主骨材とするものが一般的であるが、アルミナ自体の線膨張係数が高いこと、さらに多孔質体であるため粒子同士の接触点が少なく低強度であり、耐スポール性に難点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ポーラスプラグの耐スポール性を改良するものとして、ムライト原料を添加する例が特開平２−３０７８６３号公報に開示されており、またジルコニア・ムライト原料を添加する例が特開昭６３−１６６７５２号公報に開示されている。
【０００９】
特開平２−３０７８６３号公報に開示されたものは、球状アルミナ原料に電融ムライト原料を添加するものである。ムライトの化学組成はアルミナとシリカであり、アルミナよりも低熱膨張率を有することから耐スポール性の改良効果は認められるが、その反面、ムライト原料が溶鋼に濡れ易く、添加量の増加に伴い耐浸潤性および耐食性が低下するという欠点がある。
【００１０】
また、特開昭６３−１６６７５２号公報に開示されたものは、アルミナ原料にジルコニア・ムライト原料を添加するものである。ジルコニア・ムライト原料はムライトよりもさらに熱膨張率が小さく耐スポール性の改良効果は大きいと考えられるが、ムライト原料を添加する特開平２−３０７８６３号公報記載のものと同様、耐浸潤性および耐食性が低下により溶損が大きくなった。
【００１１】
上述の従来例では、ムライト系原料の添加は耐スポール性を向上させる効果が認められるが、その反面溶鋼やスラグに対する耐浸潤性がおよび耐食性の低下を招くため、結果として十分な耐用性を得られないという欠点がある。
【００１２】
さらに、プラグ本体（ポーラスれんが）とスリーブ（アウターリング）間に目地層（中間層）を設けた例が実開平６−３８１０７号公報に開示されているが、このものは目地層の通気性をプラグ本体の通気性より低くし、溶鋼の浸潤により閉塞した浸潤層を容易に剥離するためのもので、目地層の線膨張係数をプラグ本体およびスリーブポーラスれんがの線膨張係数よりも小さくして耐浸潤性がおよび耐食性を損なうことなく耐スポール性を向上させるものではない。
【００１３】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、ポーラスプラグの耐浸潤性および耐食性を損なうことなく、耐スポール性を向上させることができるポーラスプラグおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために成された本発明は、ポーラスれんがと、このポーラスれんがを囲むアウターリングと、このアウターリングと前記ポーラスれんが間に設けられた緻密質の中間層とを有し、この中間層の線膨張係数を前記ポーラスれんがおよび前記アウターリングの線膨張係数よりも小さくするとともに、中間層の水平方向の断面における厚さが３〜１０ｍｍであることを特徴とするポーラスプラグである。
また、好適には、前記アウターリングは全長に渡り鉄皮で覆われる。
【００１５】
さらに、本発明のポーラスプラグの製造方法は、ポーラスれんがを用意し、このポーラスれんがの周囲に一定間隔になるように型枠を固定し、キャスタブルを流し込んで中間層を形成し、型枠を外し、本体側部を形成する鉄皮を中間層との間隔が一定になるよう固定し、アウターリングを形成するキャスタブルを流し込んで、所定温度・時間乾燥し、かつ前記中間層の線膨張係数を前記ポーラスれんがおよび前記アウターリングの線膨張係数よりも小さくすることを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明の中間層の緻密質とは、一般にポーラスれんがやアウターリングより、気孔率が小さいことを意味するが、気孔率にして１８％以下であることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるポーラスプラグの実施の態様について添付図面に基づき説明する。
【００１８】
図１は本発明にかかるポーラスプラグの一実施形態を示す縦断面図である。
【００１９】
ポーラスプラグ１はプラグ本体をなす高アルミナ質のポーラスれんが２を有し、このポーラスれんが２は下記のように製造されている。
【００２０】
ポーラスれんが２は、球形状に造粒されたアルミナ原料や塊状のアルミナ原料を主骨材として用い、この主骨材にアルミナ、シリカ、粘土類等の微粉材を添加し、ウエットパン等で混練し、オイルプレス等で成形した後、大気雰囲気下で焼成されて製造される。主骨材はアルミナの他に、ムライト、マグネシア、ジルコニア・ムライト等を用いてもよい。
【００２１】
ポーラスプラグ１は、中央にプラグ本体を構成する裁頭円錐体形状のポーラスれんが２を有し、このポーラスれんが２を取り囲むように緻密質の中間層３を介してスリーブ状のアウターリング４が設けられ、アウターリング４は外側から鉄皮５で覆われ、補強される。
【００２２】
アウターリング４は高アルミナ質の焼成れんがあるいは高アルミナ質等のキャスタブルのプレキャストで形成される一方、中間層３は２．５×１０−６〜５．５×１０−６／℃の線膨張係数を有し、中間層３の線膨張係数はポーラスれんが２およびアウターリング４の線膨張係数より小さい。ポーラスプラグ１は、鉄皮５で本体外側面が覆われ、本体底部にガス供給管６が設けられて構成されている。
【００２３】
次に、ポーラスプラグ１の製造方法を説明する。
【００２４】
上述のように製造されたポーラスれんが２を用意し、このポーラスれんが２の周囲に一定間隔になるように型枠、例えばＦＲＰ枠を固定し、中間層３を形成するためキャスタブルを流し込み、養生後、前記ＦＲＰ枠を外す。
【００２５】
その後、本体側部を形成する鉄皮５を中間層３との間隔が一定になるようセットし、アウターリング４を形成するキャスタブルを流し込み、養生後、ポーラスプラグ１を所定温度・時間乾燥し、ガス供給管６を取り付けて完成する。
【００２６】
表１の実施例１では、ポーラスプラグ１を構成する部材の線膨張係数はポーラスれんが２が、６×１０^−６〜８×１０^−６／℃例えば、７．６×１０^−６／℃、アウターリング４が６×１０^−６〜８×１０^−６／℃例えば、６．３×１０^−６／℃、中間層３が２．５×１０^−６〜５．５×１０^−６／℃例えば、４．０×１０^−６／℃であり、また見掛気孔率はポーラスれんが２が２６．０％、アウターリング５が１７．０％、中間層３が１６．９％である。
【００２７】
ポーラスれんが２およびアウターリング４の線膨張係数は例えば６〜８×１０^−６／℃であり、ポーラスれんが１およびアウターリング４の熱膨張による体積変化を体積変化が小さい中間層３で緩和するには、中間層３の線膨張係数が２．５×１０^−６〜５．５×１０^−６／℃であることが必要条件である。この線膨張係数が２．５×１０^−６／℃未満であると中間層３の組織のうち、シリカ（ＳｉＯ_２）成分の割合が多くなり耐食性が低下し、この中間層３が先行して部分的に溶損し、ポーラスれんが２を保持する作用がなくなり損傷が大きくなるためである。
【００２８】
一方、線膨張係数が５．５×１０^−６／℃を超えるとポーラスれんが２およびアウターリング４との線膨張係数の差が小さく、熱応力を緩和する効果が十分にえられない。この場合には、ポーラスれんが２およびアウターリング４に亀裂が生じる虞れがあり、ポーラスれんが２の上部が剥離するため、ポーラスれんが２の耐用向上が図れない。
【００２９】
また、中間層３の主化学成分はＡｌ_２Ｏ_３が４４〜７０ｗｔ％、例えば５５ｗｔ％、ＳｉＯ_２が２４〜４６ｗｔ％、例えば３６ｗｔ％であり、中間層３のポーラスプラグ１の水平方向の断面における厚さが３〜１０ｍｍ、例えば５ｍｍである。
【００３０】
中間層３の厚さは３〜１０ｍｍであることが必要条件ある。この中間層３の厚さが３ｍｍ未満であると熱応力を緩和するための効果が十分でなく１０ｍｍを超えると中間層３の耐食性がアウターリング４よりも低いことから、先行溶損してポーラスれんが２を保持する作用が低下しポーラスれんが２の損傷が促進されるためである。
【００３１】
このような条件で作製されたポーラスプラグ１を取鍋容量２５０ｔのレードルにセットし、ＣＡＳ（ＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔｂｙＳｅａｌｅｄａｒｇｏｎｂｕｂｂｌｉｎｇ）処理に使用したところ、使用回数９チャージでもバブリング不良は発生せず、中間層３の線膨張係数または厚さが適正範囲値から外れたものと比べて耐スポール性がすぐれており、また中間層を有しない従来例に比べると著しく耐スポール性に優れている。
【００３２】
これはポーラスれんが１およびアウターリング４の熱膨張による体積変化を体積変化が小さい中間層３で緩和することによって、従来例に見られるように、耐スポール性は向上するが耐浸潤性、耐食性が低下するという欠点がなく、かつポーラスれんが２およびアウターリング４の亀裂発生ないしポーラスれんがの剥離といった損傷を抑制し、耐用を向上させるものである。また、アウターリング４に生じた亀裂からのガスリークによって、ガスの流れが分散して想定したガスの流れを得られず、ＣＡＳ処理ができないといったガス吹き不良の発生も抑制できる。
【００３３】
【実施例】
上記実施例１の他に表１に示すように中間層３の線膨張係数、見掛気孔率および厚さを変えて、実施例１と同様の方法で実施例２〜５として実験を試みいずれも使用回数８チャージでもバブリング不良は発生せず耐スポール性に優れていることを立証した。
【００３４】
【表１】

【００３５】
次に、実施例１と同様の方法で実験を試みた表２の比較例について説明する。
【００３６】
比較例１は中間層３の線膨張係数を適正値から外し２．０×１０^−６／℃と小さくしたもので、使用回数５チャージまでバブリング不良は発生しなかったが、上記いずれの実施例に比べても使用回数が減少する。
【００３７】
比較例２は中間層３の線膨張係数を適正値から外し６．０×１０^−６／℃と大きくしたもので、使用回数６チャージでバブリング不良の発生があり、上記いずれの実施例に比べても使用回数が減少する。
【００３８】
比較例３は中間層３の線膨張係数を適正値とし、中間層３の厚さを適正値から外し２ｍｍとしたもので、使用回数６チャージでバブリング不良の発生があり、上記いずれの実施例に比べても使用回数が減少する。
【００３９】
比較例４は中間層３の線膨張係数を適正値とし、中間層３の厚さを適正値から外し１５ｍｍとしたもので、使用回数４チャージまでバブリング不良は発生しなかったが、上記いずれの実施例に比べても使用回数が減少する。
【００４０】
従来例との比較として、ポーラスれんが、アウターリングの線膨張係数を同一とし、中間層を有しない従来例１についても試験を行い、表２のような結果を得た。
【００４１】
従来例１は使用回数５チャージでバブリング不良の発生があり、上記いずれの実施例に比べても使用回数が減少する。
【００４２】
【表２】

【００４３】
【発明の効果】
ポーラスプラグのポーラスれんがとアウターリング間に緻密質の中間層を設けることにより、体積膨張による応力を緩和しポーラスプラグの耐浸潤性および耐食性を損なうことなく、耐スポール性を向上させることができる。また、この中間層の線膨張係数、厚さを所定の値とすることでさらに耐スポール性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポーラスプラグの断面図。
【図２】本発明のポーラスプラグの平面図。
【符号の説明】
１ポーラスプラグ
２ポーラスれんが
３中間層
４アウターリング
５鉄皮[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a porous plug for injecting gas into molten metal and a method for manufacturing the same, and more particularly to a porous plug having improved spall resistance and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, ladle scouring has been performed for the purpose of stirring molten metal, homogenizing melting temperature, and removing floating of non-metallic inclusions by blowing argon or nitrogen gas into the molten metal through the refractory from the bottom of the ladle. It has come to be. The gas blowing refractory provided at the bottom of the ladle is called a porous plug. Porous plugs generally have a structure in which gas is blown from porous bricks having air permeability.
[0003]
The porous plug infiltrates the refractory from the receiving steel to the start of gas injection, and the infiltrated layer is blown off and peeled off at the initial stage of gas injection, or infiltrated after the gas injection until the end of casting. When the molten steel or slag is removed by oxygen cleaning after casting, cracks occur in the refractory due to thermal shock caused by repeated rapid heating or cooling with argon, etc. There is a damage pattern that sometimes peels, melts by reaction with molten steel and slag, or is damaged by friction with molten steel flow. Considering these damage patterns, the porous plug is required to have characteristics such as corrosion resistance and infiltration resistance against molten steel and slag, spall resistance, and hot strength.
[0004]
Addition of chromium oxide and spherical alumina particles are used to improve the infiltration resistance of molten steel and slag of porous plugs used in steel ladle refining, and chromium oxide has the effect of improving wettability against molten steel. In addition, the use of spherical alumina particles is excellent in the filling property, so that the pore size distribution can be narrowed, so that the rough atmosphere pores can be reduced, and the infiltration of molten steel and the securing of the air flow rate are effective.
[0005]
In addition, the porous plug is easily cracked in the horizontal direction of the porous brick due to the thermal shock caused by the rapid heating during the steel receiving and the cooling during the gas blowing. The crack of the porous plug is because the stress due to the volume expansion due to the heating of the porous brick cannot be relaxed by the outer ring in the conventional structure.
[0006]
Porous plug outer ring high alumina, common be made of alumina magnesia or the like, since the linear expansion coefficient of the outer ring is the degree equal to or slightly smaller than the linear expansion coefficient of the porous brick In many cases, the stress due to volume expansion cannot be relieved, the porous brick and the outer ring are cracked, and the porous brick is peeled off.
[0007]
Porous plugs are generally made of alumina raw material as the main aggregate because of the balance between corrosion resistance and spall resistance, but the alumina itself has a high linear expansion coefficient, and since it is a porous material, the contact point between particles is low. Low strength and low spall resistance.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As an example of improving the spall resistance of a porous plug, an example in which a mullite raw material is added is disclosed in JP-A-2-307863, and an example in which a zirconia / mullite raw material is added is disclosed in JP-A-63-166752. Is disclosed.
[0009]
JP-A-2-307863 discloses an electromelting mullite raw material added to a spherical alumina raw material. The chemical composition of mullite is alumina and silica, and since it has a lower coefficient of thermal expansion than alumina, an effect of improving the spall resistance is recognized. There is a disadvantage that the infiltration and corrosion resistance are reduced.
[0010]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-166752 discloses a zirconia mullite raw material added to an alumina raw material. The zirconia mullite raw material has a smaller coefficient of thermal expansion than the mullite and is considered to have a large effect of improving the spall resistance. However, like the one described in JP-A-2-307863 in which a mullite raw material is added, wetting and corrosion resistance However, the melting loss increased due to the decrease.
[0011]
In the above-mentioned conventional example, the addition of mullite-based raw materials has an effect of improving the spall resistance, but on the other hand, the infiltration resistance to molten steel and slag leads to a decrease in corrosion resistance, and as a result, sufficient durability is obtained. There is a disadvantage that it is not possible.
[0012]
Further, an example in which a joint layer (intermediate layer) is provided between the plug main body (porous brick) and the sleeve (outer ring) is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-38107. lower than the air permeability of the plug body, for the purpose of easily peeling the infiltration layer was closed by infiltration of the molten steel, the coefficient of linear expansion of the joint layer is lower than the coefficient of thermal expansion of the plug body and sleeve porous brick resistance Infiltration does not improve spall resistance without compromising corrosion resistance.
[0013]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a porous plug capable of improving the spall resistance without impairing the infiltration resistance and corrosion resistance of the porous plug, and a method for manufacturing the same. Yes.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention made to achieve the above object comprises a porous brick, an outer ring surrounding the porous brick, and a dense intermediate layer provided between the outer ring and the porous brick. with a linear expansion coefficient of the intermediate layer is smaller than the linear expansion coefficient of the porous bricks and the outer ring, the thickness in the horizontal direction of the cross section of the intermediate layer is a porous plug which is a 3 to 10 mm.
Preferably, the outer ring is covered with an iron skin over the entire length.
[0015]
Furthermore, the method for manufacturing a porous plug according to the present invention comprises preparing a porous brick, fixing the formwork around the porous brick so as to be at a constant interval, pouring castable to form an intermediate layer, and removing the formwork. The core forming the side of the main body is fixed so that the distance from the intermediate layer is constant, castable forming the outer ring is poured, dried at a predetermined temperature and time, and the linear expansion coefficient of the intermediate layer is It is characterized by being made smaller than the linear expansion coefficient of the porous brick and the outer ring.
[0016]
In addition, although the denseness of the intermediate | middle layer of this invention generally means that a porosity is smaller than a porous brick and an outer ring, it is preferable that it is 18% or less in porosity.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the porous plug according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0018]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a porous plug according to the present invention.
[0019]
The porous plug 1 has a high alumina porous brick 2 forming a plug body, and the porous brick 2 is manufactured as follows.
[0020]
Porous brick 2 uses alumina raw material or agglomerated alumina raw material granulated in a spherical shape as the main aggregate, add fine powder such as alumina, silica, clay, etc. to this main aggregate and knead with wet pan etc. Then, after being molded with an oil press or the like, it is manufactured by firing in an air atmosphere. In addition to alumina, the main aggregate may be mullite, magnesia, zirconia, mullite, or the like.
[0021]
The porous plug 1 has a truncated cone-shaped porous brick 2 constituting a plug main body in the center, and a sleeve-like outer ring 4 is provided through a dense intermediate layer 3 so as to surround the porous brick 2. The outer ring 4 is covered with a steel shell 5 from the outside and reinforced.
[0022]
The outer ring 4 is formed of high alumina fired brick or castable precast of high alumina, while the intermediate layer 3 has a linear expansion coefficient of 2.5 × 10 −6 to 5.5 × 10 −6 / ° C. has a linear expansion coefficient of the intermediate layer 3 is smaller than the linear expansion coefficient of the porous bricks 2 and outer ring 4. The porous plug 1 is configured such that the outer surface of the main body is covered with an iron skin 5 and a gas supply pipe 6 is provided at the bottom of the main body.
[0023]
Next, a method for manufacturing the porous plug 1 will be described.
[0024]
Prepare the porous brick 2 manufactured as described above, fix the formwork, for example, FRP frame around the porous brick 2 at a constant interval, pour castable to form the intermediate layer 3, and after curing Remove the FRP frame.
[0025]
Thereafter, the iron skin 5 forming the side of the main body is set so that the distance from the intermediate layer 3 is constant, the castable forming the outer ring 4 is poured, and after curing, the porous plug 1 is dried at a predetermined temperature and time, A gas supply pipe 6 is attached and completed.
[0026]
In Example 1 of Table 1, the coefficient of linear expansion of the member constituting the porous plug 1 is 6 × 10 ⁻⁶ to 8 × 10 ⁻⁶ / ° C., for example, 7.6 × 10 ⁻⁶ / ° C. The outer ring 4 is 6 × 10 ⁻⁶ to 8 × 10 ⁻⁶ / ° C. For example, 6.3 × 10 ⁻⁶ / ° C., and the intermediate layer 3 is 2.5 × 10 ^{−6 to} 5.5 × 10 ⁻⁶ / ° C. For example, it is 4.0 × 10 ⁻⁶ / ° C., and the apparent porosity is 26.0% for porous brick 2, 17.0% for outer ring 5, and 16.9% for intermediate layer 3.
[0027]
The linear expansion coefficient of the porous brick 2 and the outer ring 4 is, for example, 6 to 8 × 10 ⁻⁶ / ° C., and the volume change due to the thermal expansion of the porous brick 1 and the outer ring 4 is mitigated by the intermediate layer 3 having a small volume change. Is a necessary condition that the linear expansion coefficient of the intermediate layer 3 is 2.5 × 10 ^{−6 to} 5.5 × 10 ⁻⁶ / ° C. If the linear expansion coefficient is less than 2.5 × 10 ⁻⁶ / ° C., the ratio of the silica (SiO ₂ ) component in the structure of the intermediate layer 3 is increased and the corrosion resistance is lowered. This is because the metal is partially melted and the action of holding the porous brick 2 is lost and the damage increases.
[0028]
On the other hand, if the linear expansion coefficient exceeds 5.5 × 10 ⁻⁶ / ° C., the difference between the linear expansion coefficients of the porous brick 2 and the outer ring 4 is small, and the effect of relaxing the thermal stress cannot be obtained sufficiently. In this case, cracks may occur in the porous brick 2 and the outer ring 4, and the upper portion of the porous brick 2 is peeled off, so that the durability of the porous brick 2 cannot be improved.
[0029]
Further, the main chemical components of the intermediate layer 3 are Al ₂ O ₃ of 44 to 70 wt%, for example 55 wt%, and SiO ₂ of 24 to 46 wt%, for example 36 wt%, and the horizontal cross section of the porous plug 1 of the intermediate layer 3 The thickness in is 3 to 10 mm, for example 5 mm.
[0030]
It is necessary that the thickness of the intermediate layer 3 is 3 to 10 mm. If the thickness of the intermediate layer 3 is less than 3 mm, the effect for relieving the thermal stress is not sufficient, and if it exceeds 10 mm, the corrosion resistance of the intermediate layer 3 is lower than that of the outer ring 4. This is because the action of holding 2 is reduced and the damage of porous brick 2 is promoted.
[0031]
The porous plug 1 manufactured under these conditions was set in a ladle with a pan capacity of 250 t and used for CAS (Composition Adjustment by Sealed Argon Bubbling) processing. Compared with the layer 3 having a coefficient of linear expansion or thickness outside the appropriate range, the spall resistance is excellent, and the spall resistance is remarkably superior to the conventional example having no intermediate layer.
[0032]
By reducing the volume change due to the thermal expansion of the porous brick 1 and the outer ring 4 with the intermediate layer 3 having a small volume change, the spall resistance is improved but the infiltration resistance and the corrosion resistance are improved as seen in the conventional example. There is no disadvantage of lowering, and damage such as cracking of the porous brick 2 and outer ring 4 or peeling of the porous brick is suppressed, and the durability is improved. In addition, due to a gas leak from a crack generated in the outer ring 4, it is possible to suppress the occurrence of gas blowing failure such that the gas flow is dispersed and the assumed gas flow cannot be obtained and CAS processing cannot be performed.
[0033]
【Example】
As shown in Table 1, in addition to Example 1, the experiment was conducted as Examples 2 to 5 in the same manner as in Example 1 by changing the linear expansion coefficient, apparent porosity, and thickness of the intermediate layer 3. However, it was proved that the bubbling failure did not occur even when the charge was used 8 times and that the spall resistance was excellent.
[0034]
[Table 1]

[0035]
Next, a comparative example of Table 2 in which an experiment was tried in the same manner as in Example 1 will be described.
[0036]
Comparative Example 1 was obtained by removing the linear expansion coefficient of the intermediate layer 3 from an appropriate value and reducing it to 2.0 × 10 ⁻⁶ / ° C., and no bubbling failure occurred until the number of times of use of 5 charges. The number of uses is also reduced compared to.
[0037]
Comparative Example 2 was obtained by removing the linear expansion coefficient of the intermediate layer 3 from an appropriate value and increasing it to 6.0 × 10 ⁻⁶ / ° C., and there was a bubbling failure at the number of usages of 6 charges, compared to any of the above examples. However, the number of uses decreases.
[0038]
In Comparative Example 3, the linear expansion coefficient of the intermediate layer 3 was set to an appropriate value, and the thickness of the intermediate layer 3 was removed from the appropriate value to 2 mm. The number of uses is also reduced compared to.
[0039]
In Comparative Example 4, the linear expansion coefficient of the intermediate layer 3 was set to an appropriate value, and the thickness of the intermediate layer 3 was removed from the appropriate value to be 15 mm. Compared to the embodiment, the number of uses is reduced.
[0040]
As a comparison with the conventional example, porous bricks were tested for the conventional example 1 having the same linear expansion coefficient of the outer ring and no intermediate layer, and the results shown in Table 2 were obtained.
[0041]
In the conventional example 1, bubbling failure occurs when the number of times of use is 5, and the number of times of use is reduced compared to any of the above embodiments.
[0042]
[Table 2]

[0043]
【The invention's effect】
By providing a dense intermediate layer between the porous brick and the outer ring of the porous plug, it is possible to relieve stress due to volume expansion and improve the spall resistance without impairing the infiltration resistance and corrosion resistance of the porous plug. Further, the spall resistance can be further improved by setting the linear expansion coefficient and thickness of the intermediate layer to predetermined values.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a porous plug of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the porous plug of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Porous plug 2 Porous brick 3 Middle layer 4 Outer ring 5 Iron skin

Claims

A porous brick, an outer ring surrounding the porous brick, and a dense intermediate layer provided between the outer ring and the porous brick. The linear expansion coefficient of the intermediate layer is determined by the porous brick and the outer ring. as well as smaller than the linear expansion coefficient of, porous plug thickness in the horizontal direction of the cross section of the intermediate layer is characterized by a 3 to 10 mm.

The porous plug according to claim 1, wherein the outer ring is covered with an iron skin over the entire length.

Prepare a porous brick, fix the formwork around this porous brick at a fixed interval, cast castable to form an intermediate layer, remove the formwork, and the iron skin forming the side of the main body as the intermediate layer Is fixed so that the distance between them is constant, castable that forms the outer ring is poured, dried at a predetermined temperature and time, and the linear expansion coefficient of the intermediate layer is made smaller than the linear expansion coefficients of the porous brick and the outer ring. A method for manufacturing a porous plug.