JPH09194927A - ガス吹込み用プラグ - Google Patents

ガス吹込み用プラグ

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JPH09194927A
JPH09194927A JP670396A JP670396A JPH09194927A JP H09194927 A JPH09194927 A JP H09194927A JP 670396 A JP670396 A JP 670396A JP 670396 A JP670396 A JP 670396A JP H09194927 A JPH09194927 A JP H09194927A
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plug
rod
gas
refractory
shaped
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Ryoichi Yoshino
野 良 一 吉
Hideaki Suzuki
木 秀 明 鈴
Kenji Yamamoto
本 堅 二 山
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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
    • B22D1/002Treatment with gases
    • B22D1/005Injection assemblies therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】ガス通路への溶鋼の浸入を防ぎ、耐久性の向上
を図るとともに、ガスの流量調整が容易でかつ低コスト
で得ることができるガス吹込み用プラグ。 【解決手段】断面角形状を有し所定の長さを有する少く
とも4本以上の棒状耐火物20を千鳥配置として組合わ
せ、この棒状耐火物集合体20Aをプラグ外殻体21内
に収容した、ガス吹込み用プラグ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製鋼過程において
溶鋼中に各種ガスを吹込むために備えられるガス吹込み
用プラグに関する。
【0002】
【従来の技術】製鋼過程において用いられる取鍋やタン
ディッシュ等の溶融金属容器では、その内部の溶鋼を撹
拌するために各種のガスを吹込むことが行われる。
【0003】このガスの吹込みには、通常図9に一部の
断面を示すように、溶融金属容器1の底部にガス吹込み
用プラグ2が設けられ、ガス供給管3を通じ上記プラグ
2から溶融金属容器1内の溶鋼中にガスを吹込むように
なされている。
【0004】従来のガス吹込み用プラグ2は、図10に
示すように、下端にガス供給管3が接続された截頭円錐
形を有する金属ケース4内にポーラス質耐火物5が装填
され、金属ケース4の外周が緻密質耐火物6でカバーさ
れたポーラス式プラグ、図11、図12に示すように、
矩形の板状耐火物7,7…を重ね合わせ、その接合面間
にスリット8,8…を形成し、これらスリット8,8…
を通じてガスを吹込むようにしたスリット式プラグ、図
13に示すように緻密質耐火物9に複数の細孔10,1
0…が上下に貫通して穿設され、これら細孔10,10
…を通じてガスを吹込むようにした細孔式プラグなどが
用いられている。なお図11〜図13において図10と
共通する部材にはこれと同一符号を付してある。また図
9において11は溶融金属容器の鉄皮、12はスリーブ
煉瓦、13は上ます煉瓦、14は下ます煉瓦、15は炉
底耐火物、16は押え煉瓦を示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに前記ポーラス
式プラグ(図10)では、ポーラス質耐火物5の先端面
に地金が付着してガスの吹込みが困難になりやすく、こ
の地金を酸素洗浄して除去を図るとポーラス質耐火物5
が溶損されてしまい、耐用寿命を早期に失うという問題
点がある。また大容量のガスを吹込む場合には、大形の
ポーラス質耐火物を用いるか、あるいは粗目のポーラス
質耐火物を用いて対処しているが、これによると溶損の
度合いが一層甚しくなるという問題がある。
【0006】スリット式プラグ(図11、図12)で
は、使用する板状耐火物7,7…の枚数に制限があるこ
とからスリット8,8…の数も自ずと制約され、そのた
め所定のガス吹込み量を得るにはスリット幅を大きくせ
ざるを得ないが、そうすると地金が浸入しやすくなって
ガスの吹込みが阻害され、継続使用ができなくなるとい
う問題があることをはじめ、その地金を洗浄すると前記
の場合と同様に溶損を生じ、耐用寿命を短縮することに
なる。特に板状耐火物7,7…を用いるものでは、図1
2に符号aで示すように板状耐火物7の角部における緻
密質耐火物6の厚みが小さくなり、この部分から亀裂が
発生しやすく、耐用寿命短縮の一因となっている。さり
とてガスの吹込み量を増すために板状耐火物7,7…を
薄くしてスリット8,8…の数を増設するようにする
と、板状耐火物7,7…の強度が低下して割れや欠けが
生じやすくなり、加えてガスの流量特性を変更する場合
には、ガス吹込み用プラグ全体を変更しなければなら
ず、大きさや形状の変更に伴ってます煉瓦および炉底耐
火物との取合いも変ってしまうという不都合がある。
【0007】細孔式プラグ(図13)では、緻密質耐火
物9に多数の細孔10,10…を貫設するために手数が
掛り、コストが高く、特にガス吹込み量を増加させるに
は細孔数を増さなければならず、一層コスト高となる。
この細孔10,10…は一般に1.0mmφ以下であ
り、必要とする細孔数は20〜60個であることから、
細孔10,10間の間隔が著しく狭くなって亀裂が発生
しやすくなり、欠け等を生じやすくなるなどの問題点が
ある。また細孔10,10…の内径を大きくしてガスの
流量を増大させるようにすると、前記スリット式プラグ
(図11、図12)の場合と同様に地金の浸入が生じや
すくなるなどの問題をもたらすことになる。
【0008】このほか、不定形耐火物によりスリットを
形成するようにしたタイプのものもあるが、スリットに
よる以上、やはり前記スリット式プラグと同様の問題点
を有する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、1個のガス通
路の断面積を小さくして溶綱の浸入を低減し、耐用寿命
の延長を図るとともに、ガスの流量調整が容易でかつ低
コストで得ることができるガス吹込み用プラグを提供す
ることを課題としてなされたもので、その解決手段とし
て、断面角形状を有し所定の長さを有する少くとも4本
以上の棒状耐火物を千鳥配置として組合わせ、この棒状
耐火物集合体をプラグ外殻体内に収容したことにある。
そして好ましくは、前記棒状耐火物の互いに接し合う一
側面に凸部を、同他側面に該凸部と対応する凹部を設
け、互いの凸部と凹部とを嵌合して組合わせるようにす
るのがよい。またこのほか前記棒状耐火物の角部を面取
りし、各棒状耐火物の角部をガス通路とする構成、前記
棒状耐火物の互いに接し合う面の長手方向に少くとも1
条の溝を有する構成、前記棒状耐火物の互いに接し合う
面の表面粗さを算術平均粗さ(Ra)で25〜100の
範囲とする構成、前記棒状耐火物の互いに接し合う面間
に耐火紙を挟在させることによりガス通路を形成する構
成を含み、前記プラグ外殻体は、前記棒状耐火物集合体
を囲繞する緻密な耐火物層を共通して有する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。
【0011】図1は本発明によるガス吹込み用プラグの
一実施形態の断面を示し、図2は同平面を示すもので、
緻密質耐火物からなる断面角形状の棒状耐火物20,2
0…を互いに1/2ずつずらせて千鳥配置に組合わされ
ており、こうして集合された棒状耐火物集合体20Aが
プラグ外殻体21内に収容されてガス吹込み用プラグが
構成されている。
【0012】上記棒状耐火物20は、その断面における
一辺の寸法が5〜25mmの範囲とされ、その縦横比が
1:2の範囲内の角棒状とされるが、好ましくは1:1
の正方形断面であることが好ましい。また棒状耐火物2
0の材料としては溶融金属に対し容易に溶損されない材
質であればよく、例えば高アルミナ質、アルミナカーボ
ン質、マグネシア質、マグネシアクローム質等の材料が
用いられる。
【0013】前記プラグ外殻体21は、図1の実施形態
では従来と同様に上搾りの断面形状を有し底部4aの中
心位置にガス供給管3が接続された截頭円錐形の金属ケ
ース4の内底部に断面台形状のポーラス質耐火物22が
装入され、その上面上に前記棒状耐火物集合体20Aが
立てて置かれ、この棒状耐火物集合体20A、ポーラス
質耐火物22と金属ケース4の内周面との間には緻密質
耐火物6が充填されている。また金属ケース4の外周も
緻密質耐火物6で囲繞されている。
【0014】上記構成により、棒状耐火物20,20…
が千鳥配置として集合されていることによる相互間の隙
間がガス通路となってガス供給管3から供給されるガス
がポーラス質耐火物22内のポーラス部分を通じ棒状耐
火物集合体20Aの下端から上記の隙間を通ってその上
面から吹出される。なお上記ポーラス質耐火物22は必
ずしも設けずともよく、棒状耐火物20,20…が下方
へ脱落しない手段に代えてもよい。また棒状耐火物20
をポーラス質耐火物製としても、ガスはポーラス部を通
じて供給するものではないので支承はなく、必ずしも緻
密質耐火物に限られることはない。
【0015】図3は本発明の他の実施形態の半部の斜視
図を示すもので、棒状耐火物20,20…がガス圧によ
り抜け出ることを防止する意味と、下方への脱落防止手
段ともなることを意味して、図4に1本のみを示すよう
に、棒状耐火物20の互いに接し合う一側面に凸部23
が、同他側面に該凸部23と対応する凹部24が形成さ
れ、これら凸部23と凹部24とを嵌合して集合させる
ようになされたものである。これにより棒状耐火物2
0,20…の上下方向へのずれ動きを互いに拘束し合う
ことと、棒状耐火物集合体20Aの周囲に充填される緻
密質耐火物6のくい込みとにより棒状耐火物20,20
…の脱出が防がれる。なおこの凸部23および凹部24
の形状は、図示のように円弧状とすることが好ましい
が、必ずしもこれに限られる必要はなく、また凸部23
および凹部24の設置数も1個ずつに限らず、複数個ず
つ設けるようにしてもよい。図3において符号4は図1
における金属ケース4と同じ構造の金属ケースを示す。
【0016】図5〜図8は、前記棒状耐火物集合体20
Aの各棒状耐火物20,20…間の隙間で構成している
ガス通路の総断面積を増す場合の手段を例示している。
【0017】すなわち図5は、棒状耐火物20の角部に
面取り25を形成して、隣り合う棒状耐火物20,20
の角部間に断面形状が二等辺三角形状のガス通路が形成
されるようにしたものである。この面取り25は図5に
示すC寸法が0.1〜0.8mm程度とされる。
【0018】図6は棒状耐火物20,20…の互いに接
し合う側面の長手方向に少くとも1条の溝26(断面形
状は任意)を形成し、隣接する棒状耐火物20,20の
溝26,26の合体によりガス通路が形成されるように
なされたものであるが、各溝26が必ずしも向き合わず
にガス通路を形成してもよい。この溝26の幅は0.4
〜10mm程度、深さは0.2〜0.8mm程度とされ
る。
【0019】図7は棒状耐火物20,20…の互いに接
し合う面の表面粗さを算術平均粗さRaで25〜100
程度の粗面27とし、これら粗面27,27の接合によ
り微細なガス通路が形成されるようにしたものである。
【0020】さらに図8は、棒状耐火物20,20…の
互いに接し合う面間に耐火紙28を挟み込み、この耐火
紙28の厚み相当の隙間部分29がガス通路となるよう
に形成されたものである。この場合の耐火紙28の幅は
5〜20mm、厚さは0.2〜0.4mmが適当であ
る。
【0021】上記いずれの実施形態においても、ガス通
路となる部分はその1つ当りの断面積が微小であり、そ
のため溶綱の浸入も殆んどなく、耐用寿命の大幅な延長
を見込むことができる。またガスの流量の調整は棒状耐
火物20の使用本数の選定によって調整することがで
き、ガス吹込み用プラグの外形寸法を変更することなく
ガス流量の異なるプラグを得ることができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
ス通路に地金の浸入が殆んどないので酸素洗浄による地
金の除去作業が著しく減少し、プラグの溶損が防がれて
耐用寿命の大幅な延長を図ることができる。また棒状耐
火物に緻密質の耐火物を使用することができるので、従
来のポーラス質耐火物のポーラスに依存するものに比し
格段に耐久性が高く、しかも棒状耐火物の集合によりガ
ス通路を形成するので、構成材料に亀裂や割れを生じる
ことがなく、この点からも耐久性を高めることができ
る。さらに棒状耐火物を組合わせて構成するので、孔や
溝によるガス通路を形成するための加工が不要となり、
プラグの製造コストを著しく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す断面図。
【図2】同、平面図。
【図3】本発明の他の実施形態を示す半部を断面とした
斜視図。
【図4】図3における棒状耐火物の一つを拡大して示す
斜視図。
【図5】ガス通路の形成例を示す一部の平面図。
【図6】同、他の形成例を示す一部の平面図。
【図7】同、さらに他の形成例を示す一部の平面図。
【図8】同、さらに他の形成例を示す一部の平面図。
【図9】ガス吹込み用プラグを設ける箇所を示す一部の
断面図。
【図10】従来のガス吹込み用プラグを示す断面図。
【図11】同、他の従来例を示す断面図。
【図12】同、平面図。
【図13】同、さらに他の従来例を示す断面図。
【符号の説明】
1 溶融金属容器 2 ガス吹込み用プラグ 3 ガス供給管 4 金属ケース 20 棒状耐火物 20A 棒状耐火物集合体 21 プラグ外殻体 23 凸部 24 凹部 25 面取り 26 溝 27 粗面 28 耐火紙 29 隙間部分

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】断面角形状を有し所定の長さを有する少く
    とも4本以上の棒状耐火物を千鳥配置として組合わせ、
    この棒状耐火物集合体をプラグ外殻体内に収容したこと
    を特徴とするガス吹込み用プラグ。
  2. 【請求項2】前記棒状耐火物の互いに接し合う一側面に
    凸部を、同他側面に該凸部と対応する凹部を設け、互い
    の凸部と凹部とを嵌合して棒状耐火物が組合わされてい
    ることを特徴とする請求項1記載のガス吹込み用プラ
    グ。
  3. 【請求項3】前記棒状耐火物の角部を面取りし、各棒状
    耐火物の角部がガス通路とされている請求項1または2
    記載のガス吹込み用プラグ。
  4. 【請求項4】前記棒状耐火物の互いに接し合う面の長手
    方向に少くとも1条の溝を有し、接し合う棒状耐火物の
    溝の合体によりガス通路とされている請求項1または2
    記載のガス吹込み用プラグ。
  5. 【請求項5】前記棒状耐火物の互いに接し合う面の表面
    粗さが算術平均粗さ(Ra)で25〜100の範囲とさ
    れている請求項1または2記載のガス吹込み用プラグ。
  6. 【請求項6】前記棒状耐火物の互いに接し合う面間に耐
    火紙を挟在させ、その厚み相当の隙間部分がガス通路と
    されている請求項1または2記載のガス吹込み用プラ
    グ。
  7. 【請求項7】前記プラグ外殻体は、前記棒状耐火物集合
    体を囲繞する緻密な耐火物層を有する請求項1〜6のい
    ずれか1項記載のガス吹込み用プラグ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002011567A (ja) * 2000-06-30 2002-01-15 Tokyo Yogyo Co Ltd ガス吹き込み可能な鋳込み制御装置
JP2015533938A (ja) * 2012-09-20 2015-11-26 リフラクトリー・インテレクチュアル・プロパティー・ゲー・エム・ベー・ハー・ウント・コ・カーゲー 耐火セラミック製ガスパージ用プラグ、及びこのガスパージ用プラグの製造プロセス
CN109457083A (zh) * 2019-01-14 2019-03-12 河南省伯马股份有限公司 一种吹气量精准控制型钢包用透气砖
CN109457082A (zh) * 2019-01-14 2019-03-12 河南省伯马股份有限公司 一种改良型炼钢用吹气耐火元件

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