JPS5910864B2 - Porous refractories and their manufacturing method - Google Patents

Porous refractories and their manufacturing method

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JPS5910864B2
JPS5910864B2 JP4063881A JP4063881A JPS5910864B2 JP S5910864 B2 JPS5910864 B2 JP S5910864B2 JP 4063881 A JP4063881 A JP 4063881A JP 4063881 A JP4063881 A JP 4063881A JP S5910864 B2 JPS5910864 B2 JP S5910864B2
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JP
Japan
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refractory
bolus
molten steel
diameter
porous
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Application number
JP4063881A
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Japanese (ja)
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JPS57154358A (en
Inventor
甫 梨和
宏 友野
木健 加藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5910864B2 publication Critical patent/JPS5910864B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続鋳造設備のタンディッシュ等の溶鋼容器の
底部又は側壁から溶鋼中にガスを吹込んで介在物の浮上
促進等を図る際に使用されるボーラス耐火物及びその製
造方法に関する。
Detailed Description of the Invention The present invention relates to a bolus refractory used when blowing gas into molten steel from the bottom or side wall of a molten steel container such as a tundish in continuous casting equipment to promote the floating of inclusions, and the like. Regarding the manufacturing method.

連続鋳造においては取鍋からタンディッシュに注入され
た溶鋼はタンディッシュをその長手力向に通流して底部
に取付けられたタンディッシュノズルから鋳型内に供給
される。
In continuous casting, molten steel is poured into a tundish from a ladle, flows through the tundish in its longitudinal direction, and is supplied into the mold from a tundish nozzle attached to the bottom.

而して取鍋から注入される溶鋼中には種々の非金属介在
物が含まれており、これが鋳型内に侵入して凝固殼に捕
捉されると鋳片に介在物欠陥が発生する。
The molten steel poured from the ladle contains various non-metallic inclusions, and when these enter the mold and are captured by the solidified shell, inclusion defects occur in the slab.

このためタンディッシュにおける取鍋からの溶鋼注入位
置と、タンディッシュノズルの配設位置との間に、通気
性の高いボーラス耐火物からなるボーラスプラグをタン
ディッシュの幅方向に複数個並設し、該ボーラスプラグ
を介してA r , N2等の不活性ガスを溶鋼中に吹
込み、不活性ガスによる気泡の上昇流を形成して溶鋼中
の非金属介在物の浮上分離を促進することにより、非金
属介在物を除去せんとする試みがなされている。
For this reason, a plurality of bolus plugs made of highly breathable bolus refractories are arranged in parallel in the width direction of the tundish between the position where the molten steel is poured from the ladle in the tundish and the position where the tundish nozzle is installed. By blowing an inert gas such as Ar or N2 into the molten steel through the bolus plug and forming an upward flow of bubbles by the inert gas to promote floating separation of non-metallic inclusions in the molten steel, Attempts have been made to remove nonmetallic inclusions.

然るにこの場合第9図にタンディッシュ10の底部れん
がに嵌着設置されたボーラスプラグ7周りの拡大模式図
を示すようにポーラスブラグ7の通気孔径そのものは5
0μm程度と極めて小径であるが、通気孔の相互間隔が
通気孔径に比して十分でないため、不活性ガスの溶鋼中
吹込みによって生成した気泡は相互に合体して、ボーラ
スプラグ7の口径(通常数cm)と同程度の大気泡とな
ってしまい、徒らに溶鋼を攪拌するのみで非金属介在物
の除去に関しては十分な効果が得られないという難点が
ある。
However, in this case, as shown in FIG. 9, which is an enlarged schematic view of the area surrounding the bolus plug 7 fitted into the bottom brick of the tundish 10, the diameter of the ventilation hole of the porous plug 7 itself is 5.
Although the diameter of the bolus plug 7 is extremely small (approximately 0 μm), since the distance between the vent holes is not sufficient compared to the diameter of the vent holes, the bubbles generated by injecting inert gas into the molten steel coalesce with each other, and the diameter of the bolus plug 7 ( The problem is that the bubbles become as large as a few centimeters (usually several centimeters), and that the molten steel is stirred in vain and a sufficient effect cannot be obtained in removing non-metallic inclusions.

即ち大気泡は気泡の単位体積当りの表面積(比表面積)
が小さいため、介在物の捕捉には不利であり、更に溶鋼
の過剰攪拌によるスラグ巻込みによって新たな介在物を
生成するという不都合があるのであるがこのような大気
泡が生成するのは、ボーラスプラグ用の耐火物の製造に
あたっては、通気性の良否を支配する気孔率が考慮され
るだけであって、ボーラス耐火物の気孔径及び気孔の相
互間隔については何ら配慮されていないことが原因であ
る。
In other words, air bubbles have a surface area per unit volume of air bubbles (specific surface area).
Since the molten steel is small, it is disadvantageous for capturing inclusions, and there is also the disadvantage that new inclusions are generated due to slag entrainment due to excessive stirring of molten steel. This is because when manufacturing refractories for plugs, only the porosity, which controls the quality of air permeability, is taken into consideration, but no consideration is given to the pore diameter and mutual spacing of the bolus refractories. be.

即ち従来のポーラス耐火物の製造方法は、粗粒の骨材を
用いて耐火物に成形する方法及び繊維を用いて通気性を
得る方法がある。
That is, conventional methods for manufacturing porous refractories include a method of forming the refractory using coarse aggregate and a method of obtaining air permeability using fibers.

前者は比較的粗粒の骨材(耐火物素材)をボーラス耐火
物に成形するものであるが、骨材粒子間に隙間があり、
この隙間をぬってポーラス耐火物の一端から他端に連通
連結する気孔が形成され、ランダムではあるがある程度
一定の気孔率を有するボーラス耐火物が製造される。
The former involves forming relatively coarse aggregate (refractory material) into a bolus refractory, but there are gaps between aggregate particles;
Through this gap, pores are formed that communicate and connect from one end of the porous refractory to the other, producing a bolus refractory having a random but somewhat constant porosity.

然るにこの場合ポーラス耐火物の気孔率については骨材
粒子の粒度を調節することによって調整可能であるが、
気孔径及び気孔相互の間隔については全く調整不可能で
あり、上述の如く大気泡が生成する不都合が生ずる。
However, in this case, the porosity of the porous refractory can be adjusted by adjusting the particle size of the aggregate particles.
The diameter of the pores and the distance between the pores cannot be adjusted at all, resulting in the disadvantage that air bubbles are generated as described above.

また後者は細径の繊維を同方向に並べ又は基盤状に並べ
て骨材中に埋込み、これを焼成した場合に繊維が燃焼し
て消失し、繊維が存在した部分が気孔となるボーラス耐
火物が製造される。
In addition, the latter is a bolus refractory in which small diameter fibers are arranged in the same direction or in a base shape and embedded in the aggregate, and when this is fired, the fibers burn and disappear, and the areas where the fibers were present become pores. Manufactured.

この場合は、繊維の配列方向を調節することにより、通
気方向を所望の方向に設定し得るのであるが、繊維の強
度が低いことから気孔相互の間隔を所望値にコントロー
ルすることは不可能に近く、このポーラス耐火物も大気
泡の生成を抑制することはできない。
In this case, the direction of ventilation can be set in the desired direction by adjusting the direction in which the fibers are arranged, but because the strength of the fibers is low, it is impossible to control the distance between the pores to the desired value. Nearby, even this porous refractory cannot suppress the formation of air bubbles.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、溶
鋼中に微細気泡が整然と浮上する気泡上昇流を形成すべ
く、気孔径及び気孔間隔を精細に検討することにより、
溶鋼中の非金属介在物の浮上分離を効果的に行い得るよ
うにしたポーラス耐火物及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention was made in view of such circumstances, and by carefully studying the pore diameter and pore spacing in order to form a bubble upward flow in which fine bubbles float orderly in molten steel,
An object of the present invention is to provide a porous refractory that can effectively float and separate nonmetallic inclusions in molten steel, and a method for manufacturing the same.

以下本発明を具体的に説明する。The present invention will be specifically explained below.

先ずボーラス耐火物の気孔径と該ボーラス耐火物から生
成した気泡の気泡径との関係について水モデル実験によ
り検討した結果について説明する。
First, the results of a water model experiment regarding the relationship between the pore diameter of the bolus refractory and the bubble diameter of the bubbles generated from the bolus refractory will be explained.

タンディッシュを縮少模擬して製作した透明アクリル樹
脂製の樋状の容器の底部に一定の気孔径を有するボーラ
ス耐火物からなるボーラスプラグを嵌着設置して、前記
容器内を通流すろ水の中に該ポーラスプラグを介してガ
スを吹込み気泡の上昇流を形成し得るように構成した実
験設備により、気孔径を違えた種々のボーラスプラグを
使用して該ポーラスプラグにより形成された気泡径と前
記気孔径との関係を調査した。
A bolus plug made of bolus refractory material having a certain pore size is fitted into the bottom of a gutter-shaped container made of transparent acrylic resin and manufactured to simulate a reduced tundish, and the filtrate flows through the container. Using experimental equipment configured to blow gas through the porous plug to form an upward flow of bubbles, bubbles were formed by the porous plug using various bolus plugs with different pore sizes. The relationship between the pore diameter and the pore diameter was investigated.

この結果前記容器を通流すろ水の流量が、レイノズル数
で500未満の低流量時においては、生成直後の気泡径
dbと気孔径dとの間には下記(1)式が成立する。
As a result, when the flow rate of the filtrate flowing through the container is low, less than 500 in Raynozzle number, the following equation (1) holds true between the bubble diameter db immediately after generation and the pore diameter d.

但し、db:気泡径(cm) d:気孔径( crn) σ :表面張力(約1sooayn/cm)g :重力
加速度(約9 8 0 dyn/g)ρ:溶鋼比重(約
7.0g贋) ρ :ガス比重( g/ffl) ここでρ》ρ2であるからρ一ρ2F!ρと近似すると
、(1)式は下記(2)式の如くになる。
However, db: bubble diameter (cm) d: pore diameter (crn) σ: surface tension (about 1 sooayn/cm) g: gravitational acceleration (about 980 dyn/g) ρ: molten steel specific gravity (about 7.0g fake) ρ: Gas specific gravity (g/ffl) Here, ρ》ρ2, so ρ−ρ2F! When approximated to ρ, equation (1) becomes as shown in equation (2) below.

従って気泡径dbは下記(3)式の如く表わされる。Therefore, the bubble diameter db is expressed by the following equation (3).

而してタンディッシュ底にてポーラスプラグの気孔から
生成した気泡が、隣接する気孔から生成した気泡と合体
して大気泡に成長することがないためには、気孔相互の
間隔Pは少くとも生成直後の気泡径より大である必要が
ある。
In order to prevent the bubbles generated from the pores of the porous plug at the tundish bottom from combining with the bubbles generated from adjacent pores and growing into large bubbles, the distance P between the pores must be at least as large as possible. It needs to be larger than the bubble diameter immediately after.

従ってポーラス耐火物の気孔相互の間隔Pは(3)式よ
り下記(4)式の如く表わされる。
Therefore, the distance P between the pores of the porous refractory is expressed by the following equation (4) from equation (3).

但し、P:気孔相互の間隔(am) 次に溶鋼中の非金属介在物を効果的に除去し得る気泡上
昇流における気泡径について前述の水モデル実験設備に
より検討した結果を説明する。
However, P: distance between pores (am) Next, the results of an investigation using the water model experimental equipment described above regarding the bubble diameter in an upward bubble flow that can effectively remove nonmetallic inclusions in molten steel will be explained.

前記容器内の水中に介在物を模擬してアクリル製の微粒
子を含有させ、該微粒子の除去率と気泡径との関係を調
査した。
Acrylic fine particles were added to simulate inclusions in the water in the container, and the relationship between the removal rate of the fine particles and the bubble diameter was investigated.

第1図は横軸に気泡径をとり、また縦軸に微粒子の除去
率をとって両者の関係を示したグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the bubble diameter on the horizontal axis and the particle removal rate on the vertical axis.

このように気泡径が0.5cm以下の小径になると微粒
子の除去率が著しく上昇する。
As described above, when the bubble diameter becomes small, such as 0.5 cm or less, the removal rate of fine particles increases significantly.

また気泡形状についても、気泡径が0. 5 an以下
の場合は球状を保持したまま、固体浮遊物と同様にスト
ークスの定理に従って整然と浮上するのに対し、気泡径
が0.5〜1.0anと大径の場合は浮上する過程で球
状から楕円状に変形し、また浮上軌跡も螺旋状を呈し、
更に気泡同士の衝突合体が激しく気泡の上昇流は極めて
ランダムなものとなる。
Regarding the bubble shape, the bubble diameter is 0. When the bubble diameter is 5 an or less, the bubble maintains its spherical shape and floats up in an orderly manner according to Stokes' theorem, just like solid floating objects, but when the bubble diameter is large (0.5 to 1.0 an), it becomes spherical during the floating process. It deforms into an elliptical shape, and its levitation trajectory also takes on a spiral shape.
Furthermore, the bubbles collide and coalesce with each other, and the upward flow of the bubbles becomes extremely random.

このために、また比表面積が小さいために大気泡は微粒
子の浮上促進効果が低くなると考えられ、溶鋼中の非金
属介在物の浮上分離除去を効果的に行うためには、溶鋼
中に0.5an径以下の気泡による上昇流を形成するこ
とが必要である。
For this reason, and because the specific surface area is small, air bubbles are thought to have a low effect on promoting the floating of fine particles, and in order to effectively float and remove nonmetallic inclusions in molten steel, it is necessary to have zero. It is necessary to form an upward flow with bubbles having a diameter of 5 ann or less.

このdb≦0.5と(3)式とから下記(5)式が成立
する。
The following equation (5) is established from this db≦0.5 and equation (3).

d≦0. 0 8 ( am) =(5)即
ち気孔径dは0.08cm以下であることが必要である
d≦0. 0 8 (am) = (5) That is, the pore diameter d needs to be 0.08 cm or less.

上述の如く溶鋼中の介在物を効果的に除去するためには
、0.5cm径以下の微小な気泡の上昇流を溶鋼中に形
成する必要があり、このためには気孔径は0.08cm
以下であるべきであり、また生成気泡同士が合体して大
気泡に成長することを抑制するためには、気孔相互の間
隔Pは(4)式よりより犬とする必要がある。
As mentioned above, in order to effectively remove inclusions in molten steel, it is necessary to form an upward flow of minute bubbles with a diameter of 0.5 cm or less in the molten steel, and for this purpose, the pore diameter must be 0.08 cm.
In addition, in order to prevent the generated bubbles from coalescing and growing into large bubbles, the distance P between the pores should be smaller than that according to equation (4).

次にこのように気孔径及び気孔間隔を調節することがで
きるポーラス耐火物の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing a porous refractory that can adjust the pore diameter and pore spacing in this manner will be described.

本発明に係るボーラス耐火物の製造方法は、適宜形状の
ポーラス耐火物素体の表面上に、熱可溶性又は可燃性素
材よりなり、その直径がd以上であるマスク板複数片を
相互にP以上隔てて載置し、このマスク板間の間隙を充
填すべく前記ポーラス耐火物素体上に流体上耐火物を塗
着し、次いでマスク板及び流体状耐火物を加熱すること
により、マスク板を溶解又は燃焼除去するとともに流体
状耐火物を焼結することを特徴とする。
The method for producing a bolus refractory according to the present invention comprises placing a plurality of mask plates made of a thermofusible or combustible material and having a diameter of d or more on the surface of an appropriately shaped porous refractory body, mutually disposing a plurality of mask plates having a diameter of d or more. A fluid refractory is applied onto the porous refractory element body to fill the gap between the mask plates, and then the mask plates and the fluid refractory are heated. It is characterized by sintering the fluid refractory while removing it by melting or burning.

以下具体的に説明する。This will be explained in detail below.

第2図はこのボーラス耐火物の製造方法の実施状態を不
す模式的斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the implementation state of this bolus refractory manufacturing method.

ボーラス耐火物素体3は従来方法で製造されたボーラス
耐火物である。
The bolus refractory element body 3 is a bolus refractory manufactured by a conventional method.

即ちボーラス耐火物素体3は前述の如く粗粒の骨材を用
いて成形するか、又は繊維を埋込んで成形した後焼成す
る方法により製造され、気孔径及び気孔間隔は何ら調節
されてはいないが、略々一定の気孔率を有しているもの
である。
That is, the bolus refractory body 3 is manufactured by molding using coarse aggregate as described above, or by embedding fibers, molding, and firing, and the pore diameter and pore spacing are not adjusted in any way. However, it has a substantially constant porosity.

而して1は銅薄板であって、適厚の円盤状をなしている
Reference numeral 1 is a thin copper plate in the shape of a disc with an appropriate thickness.

銅薄板1はその平面図を第3図に示すように、その直径
がボーラス耐火物の設計にあたり(5)式を満足するよ
うに決定される気孔径dと同等のものか又はこれより若
干大きなものである。
As the plan view of the copper thin plate 1 is shown in Fig. 3, its diameter is equal to or slightly larger than the pore diameter d, which is determined to satisfy equation (5) when designing a bolus refractory. It is something.

そして多数の銅薄板1を、銅薄板1相互の間隔がボーラ
ス耐火物の設計において(4)式を満足するように決定
された気孔間隔Pと同値になるようにして、銅製等の細
線2により網目状に接続する。
Then, a large number of thin copper plates 1 are connected to thin wires 2 made of copper or the like so that the spacing between the copper thin plates 1 is equal to the pore spacing P determined to satisfy equation (4) in the design of bolus refractories. Connect in a mesh pattern.

このような銅ネットワークを第2図及び第4図の模式的
斜視図に示す如くボーラス耐火物素体3上に、銅薄板1
と細線2との結合部分が下方になるようにして載置する
As shown in the schematic perspective views of FIG. 2 and FIG.
Place the wire so that the joint between the wire and the thin wire 2 faces downward.

次いでボーラス耐火物素体3上に載置された銅薄板1間
の間隙を耐火物4で充填すべく、流体状の耐火物4をボ
ーラス耐火物素体3上に吹付け、銅薄板1と同厚の耐火
物4の層を形成する。
Next, in order to fill the gap between the thin copper plates 1 placed on the bolus refractory body 3 with the refractory 4, fluid refractory 4 is sprayed onto the bolus refractory body 3, and the thin copper plates 1 and A layer of refractory material 4 of the same thickness is formed.

即ちボーラス耐火物素体3上に、吹付けられた耐火物4
の中に銅薄板1が所定間隔をおいて点在し、両者の表面
が面一であって銅薄板1の表面が露出している層を形成
する。
That is, the refractory material 4 sprayed onto the bolus refractory material body 3
The thin copper plates 1 are scattered at predetermined intervals in the layer to form a layer in which both surfaces are flush with each other and the surfaces of the thin copper plates 1 are exposed.

次いでこの銅薄板1及び耐火物4を高温に加熱すると、
銅薄板1は溶解して除去され、耐火物4は焼結される。
Next, when this copper thin plate 1 and refractory material 4 are heated to a high temperature,
The thin copper plate 1 is melted and removed, and the refractory 4 is sintered.

これにより一定の気孔率を有するボーラス耐火物素体3
の表面に耐火物4の薄層が形成され、且つこの耐火物4
には銅薄板1が溶出した部分に直径dの空孔が耐火物4
層の厚み方向に貫通して形成されており、気孔の吐出面
が気孔径d及び気孔間隔Pで整然と血ぶボーラス耐火物
が製造される。
As a result, the bolus refractory material body 3 having a constant porosity
A thin layer of refractory material 4 is formed on the surface of the refractory material 4, and this refractory material 4
In the refractory material 4, there is a hole with a diameter d in the part where the copper thin plate 1 has eluted.
It is formed to penetrate through the layer in the thickness direction, and a bolus refractory is manufactured in which the discharge surface of the pores has a pore diameter d and a pore interval P in an orderly manner.

従ってこのボーラス耐火物によりポーラスプラグを製作
して該ポーラスプラグから溶鋼中にガスを吹込んだ場合
は、気泡径db{(3)式参照}の微小な気泡が整然と
浮上する気泡上昇流を溶鋼中に形成することができる。
Therefore, when a porous plug is manufactured using this bolus refractory and gas is blown into molten steel from the porous plug, an upward flow of bubbles in which minute bubbles with a bubble diameter of db {see formula (3)} float up in an orderly manner is generated into the molten steel. can be formed inside.

なお上述の説明から明らかな如く、銅薄板1は流体状の
耐火物4を吹付ける際にマスク板として機能せしめるも
のであるから、耐火物4の吹付時及び焼成時に所要の間
隔を保持し得る強度と、焼成時に加熱されて溶出又は燃
焼し得る融点又は燃焼温度とを有しているものであれば
銅薄板1の替りにマスク板として使用することができる
As is clear from the above description, since the thin copper plate 1 functions as a mask plate when spraying the fluid refractory 4, the required spacing can be maintained during spraying and firing of the refractory 4. Any material can be used as the mask plate instead of the thin copper plate 1 as long as it has strength and a melting point or combustion temperature that allows it to elute or burn when heated during firing.

この観点から銅薄板1の替りに同様の寸法を有するプラ
スチック製の薄板又は鎖状炭化水素系樹脂製の薄板等を
使用してもよい。
From this point of view, instead of the copper thin plate 1, a plastic thin plate or a chain hydrocarbon resin thin plate having similar dimensions may be used.

次に本発明の効果について説明する。Next, the effects of the present invention will be explained.

先ず本発明により製造したボーラス耐火物から製作した
ボーラスノズルにより形成される気泡の上昇流と従来の
ボーラスノズルにより形成される気泡の上昇流とを比較
した水モデル実験結果について説明する,第5図及び第
6図において透明アクリル製の桶状容器5の底部に本発
明に係るボーラスプラグ6(第5図)及び従来のボーラ
スプラグ7(第6図)を嵌着設置し、このボーラスプラ
グ6,7を介して水中に種々の流量の空気を吹込んだ。
First, the results of a water model experiment comparing the upward flow of bubbles formed by a bolus nozzle made from the bolus refractory manufactured according to the present invention and the upward flow of bubbles formed by a conventional bolus nozzle will be explained in Fig. 5. 6, a bolus plug 6 according to the present invention (FIG. 5) and a conventional bolus plug 7 (FIG. 6) are fitted and installed at the bottom of a transparent acrylic bucket-shaped container 5, and the bolus plug 6, Various flow rates of air were blown into the water via 7.

なお容器5の内径は30cmであり、また水深は20c
mである。
The inner diameter of the container 5 is 30 cm, and the water depth is 20 cm.
It is m.

またボーラスプラグ6,7はいずれもその口径が2唾、
高さが3anの円柱台状のものである。
In addition, both bolus plugs 6 and 7 have a diameter of 2 mm.
It is in the shape of a cylindrical table with a height of 3 ann.

第1表にボーラスプラグ6及び7の気孔径d及び気孔間
隔Pを示す。
Table 1 shows the pore diameter d and pore spacing P of the bolus plugs 6 and 7.

このようにボーラスプラグ6はd及びPが夫々(5)式
及び(4)式を満足し、またポーラスプラグ7はdが(
5)式を満足するが、Pが小さく且つバラツイでいる。
In this way, in the bolus plug 6, d and P satisfy equations (5) and (4), respectively, and in the porous plug 7, d is (
5) formula is satisfied, but P is small and varies.

従って空気流量が1.OJJ/分である場合は第5図に
示す如くボーラスプラグ6から水中に吹込まれた空気に
より形成される気泡は層流状態で整然と浮上し、僅かに
水面下約2cmの範囲で乱流となるのみであるのに対し
、第6図に示す如くポーラスプラグ7から水中に吹込ま
れた空気により形成される気泡は、大気泡であり且つ浮
上域の略全域で乱流状態となっている。
Therefore, the air flow rate is 1. In the case of OJJ/min, as shown in Fig. 5, the bubbles formed by the air blown into the water from the bolus plug 6 float to the surface in a laminar flow state, and become slightly turbulent within a range of about 2 cm below the water surface. On the other hand, as shown in FIG. 6, the air bubbles formed by the air blown into the water from the porous plug 7 are air bubbles and are in a turbulent state over almost the entire floating area.

第2表に空気流量と気泡上昇流の状態との関係を示す。Table 2 shows the relationship between the air flow rate and the state of bubble upward flow.

空気流量の単位はl/分、層は層流、乱は乱流このよう
に本発明に係るボーラスプラグ6の場合は空気流量を増
大させても気泡は層流状態で浮上するのに対し、ボーラ
スプラグ7の場合は空気流量が0.3J;3/分以上に
なると乱流となる。
The unit of air flow rate is l/min, layer means laminar flow, and turbulence means turbulent flow.As described above, in the case of the bolus plug 6 according to the present invention, even if the air flow rate is increased, the bubbles float to the surface in a laminar flow state. In the case of the bolus plug 7, when the air flow rate exceeds 0.3 J; 3/min, turbulent flow occurs.

次にボーラスプラグ6及び7をタンディッシュの実機に
設置して介在物の除去効果を調査した結果について説明
する。
Next, the results of investigating the effect of removing inclusions by installing the bolus plugs 6 and 7 in an actual tundish will be explained.

第7図はマストランド型連続鋳造設備の模式的縦断面図
、第8図はタンディッシュ10の模式的平面図である。
FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of the mustland type continuous casting equipment, and FIG. 8 is a schematic plan view of the tundish 10.

容量150Tの取鍋8からノズル8aを介してタンディ
ッシュ10の長手方向中央に注入された溶鋼( S i
−A7キルド鋼)はタンディッシュ10をその両端に
向けて通流し、ノズル10a,10aから鋳型1111
に鋳込まれて鋳片12,12となる。
Molten steel (S i
-A7 killed steel) is passed through the tundish 10 toward both ends thereof, and from the nozzles 10a, 10a to the mold 1111.
It is cast into slabs 12, 12.

なお取鍋8からタンディッシュ10に注入された溶鋼ノ
空気酸化を防止するために、タンディッシュ10の上部
開口及びノズル8aの周囲はフード9により覆ってあり
、フード9内はArガスを導入してArシールしてある
In order to prevent the molten steel injected from the ladle 8 into the tundish 10 from being oxidized by air, the upper opening of the tundish 10 and around the nozzle 8a are covered with a hood 9, and Ar gas is introduced into the hood 9. It is sealed with Ar.

而してタンディッシュ10の底部における取鍋注入流位
置とノズル10a及び10aとの間には、夫々ボーラス
プラグ6及び7をタンディッシュ10の幅方向に各10
個設置してある。
Between the ladle injection flow position at the bottom of the tundish 10 and the nozzles 10a and 10a, bolus plugs 6 and 7 are inserted in the width direction of the tundish 10, respectively.
It has been installed.

なおこのポーラスプラグ6又は7の口径は前述の如<2
anであり、その周縁同士の間隔は3anである。
The diameter of this porous plug 6 or 7 is <2 as described above.
an, and the distance between the edges is 3an.

各ポーラスプラグ6,7からはArガスを0.517分
・個の流量で溶鋼中に吹込んだ。
Ar gas was blown into the molten steel from each of the porous plugs 6 and 7 at a flow rate of 0.517 minutes.

この場合の取鍋8内の溶鋼から採取したサンプル並びに
ポーラスノズル6を設置した側のストランドにて鋳造さ
れた鋳片から採取したサンプル及びポーラスノズル7を
設置した側のストランドにて鋳造された鋳片から採取し
たサンプルについて、試片研摩後顕微鏡による目視観察
で介在物の個数を調査した。
In this case, samples taken from the molten steel in the ladle 8, samples taken from slabs cast on the strand on the side where the porous nozzle 6 was installed, and samples taken from the slab cast on the strand on the side where the porous nozzle 7 was installed. After polishing the sample, the number of inclusions was visually observed using a microscope.

その結果を第3表に示す。このようにボーラスノズル7
を使用した方の鋳片における介在物は3.9個/一と取
鍋内溶鋼中の介在物数4.2個/一と略同様の値であり
、ポーラスノズル7による介在物除去率は極めて低いの
に対し、ボーラスノズル6を使用した場合は、鋳片の介
在物数が1.7個/dと極めて高い介在物除去率を示し
、ボーラスノズル6は優れた介在物除去効果を奏するこ
とが明らかである。
The results are shown in Table 3. Bolus nozzle 7 like this
The number of inclusions in the slab using the method is 3.9/1, which is approximately the same as the number of inclusions in the molten steel in the ladle, 4.2/1, and the inclusion removal rate by the porous nozzle 7 is On the other hand, when the bolus nozzle 6 is used, the number of inclusions in the slab is 1.7 pieces/d, which shows an extremely high inclusion removal rate, and the bolus nozzle 6 has an excellent inclusion removal effect. That is clear.

以上詳述した如く本発明に係るポーラス耐火物は、溶鋼
中に気泡を形成すべく溶鋼容器に設置されるボーラス耐
火物において、その気孔径d及び各気孔相互の間隔Pは
前記(4)式の関係を満足するようになしてあることを
特徴とするものであり、更に気孔径dは前記(5)式の
関係を満足するようになしてあるものであるから、本発
明に係るボーラス耐火物を使用して例えばタンディッシ
ュを通流する溶鋼中にガスを吹込んだ場合は、溶鋼中に
0.5an径以下の微小な気泡の上昇流を形成すること
ができ、また気泡同士が合体して大気泡となることもな
く整然と層流状態で浮上する気泡流を形成することがで
きるので、溶鋼中の介在物の浮上促進効果が高く、介在
物を効果的に除去することができる等、本発明は極めて
優れた効果を奏する。
As detailed above, the porous refractory according to the present invention is a bolus refractory installed in a molten steel container to form air bubbles in molten steel, and the pore diameter d and the distance P between each pore are determined by the formula (4) above. The bolus refractory according to the present invention is characterized in that the pore diameter d is set to satisfy the relationship of formula (5) above. For example, when gas is blown into molten steel flowing through a tundish using a device, an upward flow of minute bubbles with a diameter of 0.5 ann or less can be formed in the molten steel, and the bubbles can coalesce with each other. Since it is possible to form a bubble flow that floats in an orderly laminar flow state without forming air bubbles, the effect of promoting the floating of inclusions in molten steel is high, and inclusions can be effectively removed. , the present invention has extremely excellent effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は気泡径と微粒子除去率との関係を示すグラフ、
第2図,第4図は本発明に係るボーラス耐火物の製造方
法の実施状態を示す模式的斜視図、第3図は銅薄板1の
直径と間隔とを説明する模式図、第5図,第6図は本発
明の効果を示す水モデル実験の説明図、第7図は連続鋳
造設備の模式的縦断面図、第8図はタンディッシュ10
の模式的平面図、第9図は従来のポーラスプラグの模式
図である。 1・・・・・・銅薄板、2・・・・・・細線、3・・・
・・・ポーラス耐火物本体、4・・・・・・耐火物、6
,7・・・・・・ポーラスプラグ。
Figure 1 is a graph showing the relationship between bubble diameter and particulate removal rate.
2 and 4 are schematic perspective views showing the implementation state of the bolus refractory manufacturing method according to the present invention, FIG. 3 is a schematic view illustrating the diameter and spacing of the thin copper plates 1, and FIG. Fig. 6 is an explanatory diagram of a water model experiment showing the effects of the present invention, Fig. 7 is a schematic vertical cross-sectional view of continuous casting equipment, and Fig. 8 is a tundish 10.
FIG. 9 is a schematic plan view of a conventional porous plug. 1... Copper thin plate, 2... Thin wire, 3...
... Porous refractory body, 4 ... Refractory material, 6
,7...Porous plug.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 溶鋼中に気泡を形成すべく溶鋼容器に設置されるポ
ーラス耐火物において、その気孔径d及び各気孔相互の
間隔Pは 但し、σ:表面張力 g:重力加速度 ρ:溶鋼比重 いずれもCGS単位系による の関係を満足するようになしてあることを特徴とするポ
ーラス耐火物。 2 適宜形状のポーラス耐火物素体の表面上に、熱可溶
性又は可燃性素材よりなり、その直径がd以上であるマ
スク板複数片を相互にP以上隔てて載置し、このマスク
板間の間隙を充填すべく前記ボーラス耐火物素体上に流
体状耐火物を塗着し、次いでマスク板及び流体状耐火物
を加熱するととにより、マスク板を溶解又は燃焼除去す
るとともに流体状耐火物を焼結することを特徴とするボ
ーラス耐火物の製造方法。 但し、 P:気干L間隔 d:気孔径 σ:表面張力 g:重力加速度 ρ:溶鋼比重 いずれもCGS単位系による
[Claims] 1. In a porous refractory installed in a molten steel container to form air bubbles in molten steel, the pore diameter d and the distance P between each pore are defined as follows: σ: surface tension g: gravitational acceleration ρ: A porous refractory characterized in that both the specific gravity of molten steel satisfy the relationship according to the CGS unit system. 2. On the surface of an appropriately shaped porous refractory body, a plurality of mask plates made of a thermofusible or combustible material and having a diameter of d or more are placed at a distance of at least P from each other, and the space between the mask plates is A fluid refractory is applied onto the bolus refractory element to fill the gap, and then the mask plate and the fluid refractory are heated, thereby melting or burning off the mask plate and removing the fluid refractory. A method for producing a bolus refractory, characterized by sintering. However, P: Air-drying L interval d: Pore diameter σ: Surface tension g: Gravitational acceleration ρ: Molten steel specific gravity All are based on the CGS unit system.
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