JPH07179928A - 周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラグ及びその製造方法 - Google Patents

周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラグ及びその製造方法

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JPH07179928A
JPH07179928A JP34583093A JP34583093A JPH07179928A JP H07179928 A JPH07179928 A JP H07179928A JP 34583093 A JP34583093 A JP 34583093A JP 34583093 A JP34583093 A JP 34583093A JP H07179928 A JPH07179928 A JP H07179928A
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JP
Japan
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molten metal
plug
gas
stirring
castable
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JP34583093A
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English (en)
Inventor
Atsushi Yamamoto
敦 山本
Takeshi Okamoto
剛 岡本
Tetsuo Mizoguchi
哲男 溝口
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融金属用容器の底部又は底部近傍に取り付
けられ、その溶融金属用容器内の溶融金属を主として撹
拌するためにこの溶融金属中に不活性ガス等を吹き込む
溶融金属撹拌用プラグであって、この溶融金属撹拌用プ
ラグを前記溶融金属用容器に装着している周辺煉瓦の損
耗部の凹みを溶射補修する際にスポーリング現象等が発
生し難い周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラ
グとその製造方法を提供する。 【構成】 中央部に溶融金属撹拌用ガスが通気される通
気部1aを有し外周部が難通気性キャスタブル部1bか
ら成る構造の溶融金属撹拌用プラグ1において、前記難
通気性キャスタブル部1bの残留水分量を0.7%以下
とし、製造時には100±10℃の範囲内の炉内温度で
18時間以上前記難通気性キャスタブル部1bを乾燥す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気炉や底吹転炉や取
鍋や真空脱ガス設備に使用されるベッセル内に設置され
る真空脱ガス用容器のような溶融金属用容器の底部又は
底部近傍に取り付けられ、その溶融金属用容器内の溶融
金属を主として撹拌するためにこの溶融金属中に不活性
ガス等を吹き込む溶融金属撹拌用プラグであって、この
溶融金属撹拌用プラグを前記溶融金属用容器に装着して
いる周辺煉瓦の損耗部の凹みを溶射補修する際に亀裂や
スポーリング現象が発生し難い周辺煉瓦の溶射補修可能
な溶融金属撹拌用プラグとその製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】例えば鉄鋼分野において、溶融金属用容
器内の溶銑や溶鋼にその底部又は底部近傍からアルゴン
ガス,窒素ガスなどの不活性ガス等を吹き込んで溶銑や
溶鋼を主としてガス撹拌し、これら溶融金属の精錬反応
の促進,脱ガス,温度調整及び非金属介在物の浮上除去
などを行うと共に化学冶金反応を促進させる操業が広く
行われている。このような溶融金属中への不活性ガス等
の吹込みは、一般に溶融金属容器の底部又は底部近傍に
取り付けたガス吹き込み用の溶融金属撹拌用プラグを介
して行われている。
【0003】このガス吹き込み用の溶融金属撹拌用プラ
グとしては、中央部に溶融金属撹拌用ガスが通気される
通気部を有し外周部が難通気性キャスタブル部で囲まれ
て成る構造のものが多用されており、この中央部の通気
部としては多孔質の耐火物から成るものと、貫通した金
属製パイプの周囲に耐火物を配した構造より成るものと
がある。
【0004】この溶融金属撹拌用プラグを溶融金属用容
器の底部又は底部近傍に装着していて不活性ガス等を吹
き込んで溶融金属用容器内の溶融金属の主としてガス撹
拌を行うと、溶融金属撹拌用プラグを直接装着する周辺
煉瓦に比べて溶融金属撹拌用プラグの摩耗程度がその使
用材料の構成に起因して大きいので、周辺煉瓦が完全に
損耗するまでには溶融金属撹拌用プラグの複数回の交換
が必要となる。この交換に際して、溶融金属用容器内で
周辺煉瓦と溶融金属が接する部分は、溶融金属の撹拌に
伴うエロージョン等のため均一損耗面とはならず局部的
に損耗しているので、周辺煉瓦の溶融金属用容器内面と
新たに装着した溶融金属撹拌用プラグの溶融金属用容器
内面側との間に空隙が生じ、この状態で溶融金属撹拌用
プラグが溶融金属と接触した場合には溶融金属撹拌用プ
ラグに熱応力による亀裂やスポーリング現象の発生のみ
ならず、溶融金属との接触面積拡大による損耗量の増大
が発生する。この対策として溶融金属撹拌用プラグの交
換後、周辺煉瓦と溶融金属撹拌用プラグとの間の空隙部
を不定形耐火物によって埋設する補修が一般的に行われ
ている。特に最近においては、補修用の耐火物の耐用性
の向上を目的として、酸素とプロパンガスと耐火物粉体
とを溶射バーナーから噴射させ、燃焼火炎によって溶射
用耐火物粉体を溶融させた状態で前記空隙部に吹き付け
て補修する溶射補修技術が採用されている。
【0005】この溶射補修技術によって周辺煉瓦の溶融
金属用容器内面と新品の溶融金属撹拌用プラグの溶融金
属用容器内面側との間の空隙部を埋設補修する場合、溶
融金属撹拌用プラグの外周耐火物が急激に加熱されるた
め、新規に交換した溶融金属撹拌用プラグの外周耐火物
を構成する難通気性キャスタブル部に亀裂やスポーリン
グ現象が発生し、溶融金属撹拌用プラグの耐用を逆に著
しく低下させるケースが生じ、その結果、使用上の安全
性の低下,耐用低下による原価アップ及び交換頻度が増
大を惹起し、作業負荷の増大等多大の問題点が発生し
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点を解消し、溶融金属撹拌用プラグ交換時にお
いて溶融金属撹拌用プラグの耐用性向上を図るために、
溶融金属撹拌用プラグの周辺煉瓦の局部損耗部を溶融さ
せた溶射用耐火物で溶射補修する際に、溶融金属撹拌用
プラグに亀裂やスポーリング現象が発生しない経済性及
び作業性に優れた溶融金属撹拌用プラグ及びその製造方
法を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決すべく鋭意検討した結果、周辺煉瓦の溶融金属
用容器内面と新品の溶融金属撹拌用プラグの溶融金属用
容器内面側との間の空隙部を溶射用耐火物で溶射補修す
る際に溶融金属撹拌用プラグに亀裂やスポーリング現象
が発生する原因は、新規に交換した溶融金属撹拌用プラ
グの中央部の溶融金属撹拌用ガスが通気される通気部の
周囲の難通気性キャスタブル部を構成するキャスタブル
内にその混練時に添加された水分が乾燥後も残留し、こ
れが溶射補修時の火炎によって加熱され急激な水蒸気の
発生によって膨張して小爆裂現象が発生し、亀裂やスポ
ーリング現象に至ると考えた。
【0008】そこで本発明者らは、前記課題を解決する
ために、溶融金属撹拌用プラグの中央部の溶融金属撹拌
用ガスが通気される通気部の周囲の難通気性キャスタブ
ル部を構成するキャスタブルとして、一般に使用されて
いるAl23−SiO2系耐火物に含まれている残留水
分量に影響すると考えられる含有微粉量(粒径:74μ
m以上)をJISR2502−76「耐火物モルタルの
粉末度試験方法」により28.0〜34.4,34.5〜
37.5,37.6〜48.0の各%の範囲に区分し、残
留水分をJISR2572−57「粘土質プラスチック
耐火物の含水率試験方法」に基づき10水準に分けて各
々の溶融金属撹拌用プラグと同形状の実形状品を試作
し、溶射装置を用いて酸素とプロパンガスとの火炎を吹
き付けて亀裂やスポーリング現象の発生状況を試験し
た。その試験方法を表1に、また図1に溶射バーナーに
よる急加熱テストの概念図を示す。また、表2に溶射バ
ーナーによる急加熱テスト結果を示す。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】 判定記号 ○ 亀裂及びスポーリング現象なし △ 亀裂及びスポーリング現象かなりあり × 亀裂及びスポーリング現象発生
【0011】以上の結果から、難通気性キャスタブル中
の残留水分が0.7%以下であれば亀裂やスポーリング
現象が発生しないことを究明して本発明に係る周辺煉瓦
の溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラグを完成したので
ある。なお、このように難通気性キャスタブル中の残留
水分が0.7%以下であれば亀裂やスポーリング現象が
発生しないので難通気性キャスタブル中の残留水分の下
限は特に限定するものではないが、難通気性キャスタブ
ル中の残留水分を可及的に0%に近付けるためには乾燥
炉による乾燥時間が非常に長くなって経済的に好ましく
ないので、その下限値は0.2%程度に留めることが好
ましい。また、図2に乾燥炉による乾燥において添加水
量が5.0〜6.0%のキャスタブルの乾燥温度100±
10℃における乾燥時間とキャスタブル部残留水分の関
係を示すが、この図2から残留水量を0.70%以下に
するためには18Hr以上の乾燥が必要であることを究
明して本発明に係る周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属
撹拌用プラグの製造方法を完成したのである。なお、こ
のように難通気性キャスタブル中の残留水分が0.7%
以下にするためには100±10℃の範囲内の炉内温度
で18時間以上前記難通気性キャスタブル部を乾燥すれ
ば良いので、加熱時間の上限は特に限定するものではな
いが、難通気性キャスタブル中の残留水分を可及的に0
%に近付けるためには乾燥炉による乾燥時間が非常に長
くなって経済的に好ましくないので、その上限値は難通
気性キャスタブル中の残留水分が加熱時間を長くしても
あまり変化しなくなる28時間程度に留めることが好ま
しい。
【0012】
【実施例】図3にはステンレス製鋼における真空脱ガス
設備に使用されるベッセル内に設置される真空脱ガス用
容器(容量:75Ton)の底部の部分断面図を示す。
この真空脱ガス用容器の底部の周辺煉瓦2で囲まれてい
る空間内に底部より図4に示すようなガス導入本管1c
から溶融金属撹拌用ガスが通気される中央部の多孔質の
耐火物より成る通気部1aを有し外周部が難通気性キャ
スタブル部1bから成る構造の溶融金属撹拌用プラグ1
を挿入して装着し、SUS304の真空脱ガス精錬を行
った。この真空脱ガス用容器を使用して5回の真空脱ガ
ス精錬を行うと、溶融金属撹拌用プラグ1が損耗したの
で、損耗した溶融金属撹拌用プラグ1を真空脱ガス用容
器の底部から抜き取り、溶融金属のガス撹拌に伴うエロ
ージョンによって局部損耗している周辺煉瓦2で囲まれ
ている空間内に底部より新たな溶融金属撹拌用プラグ1
を挿入し、局部損耗している周辺煉瓦2と新規に挿入し
た溶融金属撹拌用プラグ1との間の空隙を溶射耐火物3
によって溶射補修して、溶融金属撹拌用プラグ1と周辺
煉瓦2との損耗を抑制させながらステンレス鋼における
真空脱ガス精錬を行った。なお、図3において4はウェ
アー煉瓦、5はパーマネント煉瓦、6は鉄皮である。
【0013】実施例1 上記ステンレス鋼の真空脱ガス精錬の真空脱ガス用容器
に装着した溶融金属撹拌用プラグ1として、図4に示す
ように中央部の通気部1aが多孔質の耐火物より成り、
この通気部1aとガス導入本管1cとがガス導入細管1
dで連結されている溶融金属撹拌用プラグであって、難
通気性キャスタブル部1bとして含水量が0.96%の
ものと0.70%以下である0.50%のものとを使用し
た。なお、中央部の通気部1aを構成する多孔質の耐火
物及び難通気性キャスタブル部1bを構成するキャスタ
ブルの構成は表3に示す通りである。その結果を表4に
示すが、溶融金属撹拌用プラグの損耗速度は約25%低
減し、目視で確認できる爆裂現象は従来に比べ皆無とな
った。
【0014】
【表3】
【0015】
【表4】 爆裂現象発生率における爆裂とは亀裂及びスポーリング
の発生率を言う。
【0016】実施例2 実施例1に使用したステンレス鋼の真空脱ガス精錬の真
空脱ガス用容器に装着した溶融金属撹拌用プラグ1とし
て、図5に示すように中央部の通気部1aが全部で5本
のステンレス鋼管より成るガス導入細管1dより成る溶
融金属撹拌用プラグであって、難通気性キャスタブル部
1bとして含水量が0.90%のものと0.70%以下で
ある0.40%のものとを使用した。なお、難通気性キ
ャスタブル部1bを構成するキャスタブルの構成は表5
に示す通りである。その結果を表6に示すが、溶融金属
撹拌用プラグの損耗速度は約25%低減し、目視で確認
できる爆裂現象は従来に比べ皆無となった。
【0017】
【表5】
【0018】
【表6】 爆裂現象発生率における爆裂とは亀裂及びスポーリング
の発生率を言う。
【0019】
【発明の作用及び効果】以上に詳述した如く、本発明に
係る周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラグ
は、中央部に溶融金属撹拌用ガスが通気される通気部を
有し外周部が難通気性キャスタブル部から成る構造の溶
融金属撹拌用プラグにおいて、前記難通気性キャスタブ
ル部の残留水分量が0.7%以下であるため、溶融金属
撹拌用プラグの交換時の周辺煉瓦の溶射補修による急激
な加熱においても亀裂やスポーリング等の爆裂現象も発
生しないため、 溶融金属撹拌用プラグの耐用向上を図ることができ
る。 従来の溶融金属撹拌用プラグの周辺煉瓦の補修のよう
な不定形耐火物の湿式吹付補修から、溶射補修が可能と
なるため、補修材の高耐用化を図ることができるので、
溶融金属撹拌用プラグの周辺煉瓦の耐用向上も図ること
ができる。 溶融金属撹拌用プラグの耐用向上によって、溶融金属
撹拌用プラグの交換頻度が軽減し、作業負荷が軽減する
と共に原価低減を図ることができる。 溶融金属撹拌用プラグに亀裂やスポーリング等の爆裂
現象も発生しないので、溶融金属撹拌時の安全性が向上
する。 という種々の作用・効果を生じ、また本発明に係る周辺
煉瓦の溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラグの製造方法
は、前記作用・効果を生じる本発明に係る周辺煉瓦の溶
射補修可能な溶融金属撹拌用プラグを確実且つ効果的に
製造する方法であり、このような本発明の製鋼分野等に
おける、品質,生産性,安全性の向上,そして製鋼コス
ト等の低減に大きく寄与し貢献するところの非常に大き
なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】溶融金属撹拌用プラグへの溶射バーナーによる
急加熱テストの概念図である。
【図2】乾燥炉による乾燥において添加水量が5.0〜
6.0%の難通気性キャスタブルの乾燥温度100±1
0℃における乾燥時間とキャスタブル部残留水分の関係
を示す図である。
【図3】ステンレス製鋼における真空脱ガス設備に使用
されるベッセル内に設置される真空脱ガス用容器の底部
の部分断面図である。
【図4】中央部の通気部が多孔質の耐火物より成り、外
周部が難通気性キャスタブル部から成る構造の溶融金属
撹拌用プラグの断面説明図である。
【図5】中央部の通気部が金属製のガス導入細管より成
る構造の溶融金属撹拌用プラグの断面説明図である。
【符号の説明】
1 溶融金属撹拌用プラグ 1a 通気部 1b 難通気性キャスタブル部 1c ガス導入本管 1d ガス導入細管 2 周辺煉瓦 3 溶射耐火物 4 ウェアー煉瓦 5 パーマネント煉瓦 6 鉄皮
フロントページの続き (72)発明者 溝口 哲男 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の2 川 崎炉材株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央部に溶融金属撹拌用ガスが通気され
    る通気部を有し外周部が難通気性キャスタブル部から成
    る構造の溶融金属撹拌用プラグにおいて、前記難通気性
    キャスタブル部の残留水分量が0.7%以下であること
    を特徴とする周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属撹拌用
    プラグ。
  2. 【請求項2】 中央部の通気部が多孔質の耐火物より成
    る請求項1に記載の周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属
    撹拌用プラグ。
  3. 【請求項3】 中央部の通気部が貫通した金属製パイプ
    の周囲に耐火物を配した構造より成る請求項1に記載の
    周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラグ。
  4. 【請求項4】 中央部に溶融金属撹拌用ガスが通気され
    る通気部を有し外周部が難通気性キャスタブル部から成
    る構造の溶融金属撹拌用プラグを製造するに際し、10
    0±10℃の範囲内の炉内温度で18時間以上前記難通
    気性キャスタブル部を乾燥してキャスタブル部の残留水
    分量を0.7%以下とすることを特徴とする周辺煉瓦の
    溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラグの製造方法。
JP34583093A 1993-12-24 1993-12-24 周辺煉瓦の溶射補修可能な溶融金属撹拌用プラグ及びその製造方法 Withdrawn JPH07179928A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101276453B1 (ko) * 2010-12-30 2013-06-19 주식회사 포스코아이씨티 전기로
CN106392047A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 长兴科特碳化硅有限公司 复合式狭缝透气砖及其制备方法
CN106424691A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 长兴科特碳化硅有限公司 复合式弥散透气砖

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CN106392047A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 长兴科特碳化硅有限公司 复合式狭缝透气砖及其制备方法
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