JP2019210510A - ガス吹込プラグ及びその取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス吹込プラグ又はプラグ本体の有効寸法を十分確保でき、しかも目地深部への溶融金属の浸透を抑制することができるガス吹込プラグとその取付構造を提供する。【解決手段】ガス吹込プラグ１１の外周面又はプラグ本体１２の外周面においてガス供給部１４よりも稼働面側であって、溶融金属容器の底部に取り付けたときにパーマ層２７に位置することになるパーマ層領域に、ガス流路１３の上流側において外形が小さくなる段差部１８を設けたガス吹込プラグ１１を受けブロック２０に取り付ける。受けブロック２０は、上下方向に貫通する内孔２３と、この内孔の内周面に炉底鉄皮２８側において内孔が拡大する内孔段差部２４とを有し、内孔段差部の段差面２５とガス吹込プラグの外周面に設けた段差部の段差面１９との位置がほぼ同じになるようにし、かつ、これら２つの段差面に当接するように定形耐火物２９又は不定形耐火物が配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、転炉、電気炉、及び取鍋などの溶融金属容器（以下「炉」ともいう。）の底部（以下「炉底」ともいう。）に取り付けられて溶融金属中にガスを吹き込むために使用されるガス吹込プラグ、及びこのガス吹込プラグの炉底への取付構造に関する。

例えば、電気炉においては溶鋼中にガスを吹き込むために炉底にガス吹込プラグが取り付けられている。このようなガス吹込プラグの一種として、耐火物からなるプラグ本体中に、上下方向に複数本のガス吹込管（一般的には内径１〜６ｍｍ程度の金属製の細管）が埋設されたガス吹込プラグが使用されている。

このようなガス吹込プラグにおいて溶鋼等の溶融金属（以下「溶鋼」ともいう。）に直接接する稼働面は特に、ガスの吐出に伴う溶鋼撹拌によって他の部位よりも損耗が大きくなる。そして、この稼働面の損耗によりガス吹込プラグの全長は短くなり、通常は初期の全長の１／３〜１／２の長さになるまで使用される。その後、ガス吹込プラグは新しいものと交換されるが、一般的に炉外側から脱着するタイプを外装式と呼び、炉内側から脱着するタイプを内装式と呼んでいる。

このようなガス吹込プラグにおいては、特に全長が短くなってくると、ガス吹込プラグと周囲の耐火物との接合面（目地など）へ溶鋼が浸透する、いわゆる「地金差し」が生じることがある。また、この接合面の隙間の大きさには施工毎にバラツキがあるため、場合によっては奥深くまで溶鋼が浸透することがあり、最悪の場合には溶鋼が外部へ漏れ出し、ガス吹込プラグが脱落する危険性がある。

このような奥深くまでの地金差しが生じることを防止するための手段として、特許文献１には図８に示す「ガス吹き装置」が開示されている。この特許文献１のガス吹き装置では、ガス吹込み用プラグ４が上マス煉瓦１と下マス煉瓦２へ取り付けられている。具体的には特許文献１には、下マス煉瓦２は上マス貫通穴１ａの下端開口１ａｋより広い下マス貫通穴２ａを持ち、ガス吹込み用プラグ４とこのガス吹込み用プラグ４の下端面を押圧する複数個の押え煉瓦５２，５３とを上マス貫通穴１ａに挿入し、上マス貫通穴１ａよりも大きな外径の最下端の押え煉瓦５１で固定することが開示されている。そして、特許文献１にはこの「ガス吹き装置」の効果として、「万一溶融金属が上マス煉瓦とガス吹込み用プラグの間から下端押え煉瓦に流入する場合でも、流入する溶融金属を上マス煉瓦の下面部分と下端押え煉瓦のリング状上面部分との間で阻止し押え金具と溶融金属との接触を防ぐことができる」と記載されている。

しかしながら、特許文献１の「ガス吹き装置」の実施例では図８に示しているように３個の押え煉瓦５１，５２，５３を使用しており、その分、ガス吹込み用プラグ４の有効長さ（有効寸法）が短くなることから寿命が短くなる。
さらに目地に浸透した溶鋼を止めるための下端押え煉瓦５１の位置がガス吹込み用プラグ４の底よりも低い位置すなわち炉底鉄皮近くであり、ここへ溶鋼が到達するまでに他の部位に溶鋼の浸透が広がる問題がある。例えばガス吹込み用プラグ４と押え煉瓦５２（５３）との隙間あるいは押さえ煉瓦５２，５３どうしの隙間などから溶鋼が侵入し、ガス吹込み用プラグ４にガスを供給する配管４２に到達した場合には、溶鋼がこの配管４２を溶融して配管４２内に侵入し外部へ漏れ出す可能性もある。配管４２が溶融した場合、配管４２は空洞になっているため多くの溶鋼が漏れ出し、炉底鉄皮側の押え金具６が外れ、ガス吹込み用プラグ４が外れてしまう危険性がある。

特開２０１７−１４５４４８号公報

本発明が解決しようとする課題は、ガス吹込プラグ又はプラグ本体の有効寸法を十分確保でき、しかも目地深部への溶融金属の浸透を抑制することができるガス吹込プラグとその取付構造を提供することにある。

本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）
溶融金属容器の底部に取り付けるガス吹込プラグであって、
ガス流路を含むプラグ本体と、ガス流路にガスを供給するガス供給部とを有し、
ガス吹込プラグの外周面又はプラグ本体の外周面においてガス供給部よりも稼働面側であって、溶融金属容器の底部に取り付けたときにパーマ層に位置することになるパーマ層領域に、ガス流路の上流側において外形が小さくなる段差部を設けている、ガス吹込プラグ。
（２）
プラグ本体の外周面を囲むようにスリーブれんがを配置し、かつこのスリーブれんがの内周面に設けた段差部の段差面がプラグ本体の外周面に設けた段差部の段差面とほぼ同じ位置になるように配置し、これら２つの段差面に当接するように定形耐火物又は不定形耐火物を配置している、（１）に記載のガス吹込プラグ。
（３）
段差部は、パーマ層領域の下端を基点としてパーマ層領域の全長の２０％から８０％の長さの範囲に設けている、（１）又は（２）に記載のガス吹込プラグ
（４）
段差部の大きさは５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、（１）から（３）のいずれかに記載のガス吹込プラグ。
（５）
（１）から（４）のいずれかに記載のガス吹込プラグを溶融金属容器の底部の受けブロックに取り付けてなる、ガス吹込プラグの取付構造であって、
受けブロックは、上下方向に貫通する内孔と、この内孔の内周面に炉底鉄皮側において内孔が拡大する内孔段差部とを有し、
内孔段差部の段差面とガス吹込プラグの外周面に設けた段差部の段差面との位置がほぼ同じになるにように、ガス吹込プラグが受けブロックの内孔内に配置され、かつ、これら２つの段差面に当接するように、定形耐火物又は不定形耐火物が受けブロックの内孔内に配置されている、ガス吹込プラグの取付構造。

本発明によれば、ガス吹込プラグ又はプラグ本体の外周面に設けた段差部により目地深部への溶融金属の浸透を抑制することができる。
また、段差部は、ガス吹込プラグ又はプラグ本体の外周面に設けることから、ガス吹込プラグ又はプラグ本体の長さに制約なく設けることができる、したがって、ガス吹込プラグ又はプラグ本体の有効寸法を十分確保することかでき、これにより、ガス吹込プラグの使用回数を増やす（ガス吹込プラグの寿命を伸ばす）ことができる。
さらに、段差部は、ガス吹込プラグのガス供給部よりも稼働面側すなわちガス供給部よりも高い位置に設けているから、ガス供給部やガス供給部につながるガス導入パイプへ溶融金属が侵入することなく溶融金属の浸透を抑制することができ、このことはガス吹込プラグ又はプラグ本体の有効寸法を十分確保することにも寄与する。
また、段差部は、ガス吹込プラグを溶融金属容器の底部に取り付けたときにパーマ層に位置することになるパーマ層領域に設けられているが、パーマ層は上層の内張り層と異なり溶融金属で損耗することはなく温度も内張り層に比べ低温であるので、パーマ層領域に段差部を設けることで、この段差部よってより確実に溶融金属の浸透を抑制することができる。

本発明の第１の実施例であるガス吹込プラグを示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図である。 図１のガス吹込プラグを転炉の炉底に取り付けた状態の縦断面図である。 本発明の第２の実施例であるガス吹込プラグを示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図である。 図３のガス吹込プラグを電気炉の炉底に取り付けた状態の縦断面図である。 本発明の第３の実施例であるガス吹込プラグを示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図である。 図５のガス吹込プラグを取鍋の炉底に取り付けた状態の縦断面図である。 本発明の第４の実施例であるガス吹込プラグを示す縦断面図である。 特許文献１に開示された「ガス吹き装置」を示す縦断面図である（特許文献１の図１に対応）。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

＜第１の実施例＞
図１に本発明の第１の実施例であるガス吹込プラグを示している。
この図１に示しているガス吹込プラグ１１は、転炉用の外装式のガス吹込プラグであり、耐火物で形成された円錐台形状のプラグ本体１２と、このプラグ本体１２中に上下方向に貫通するように埋設されて配置された９本の金属製のガス吹込管（ガス流路）１３と、これらガス流路としてのガス吹込管１３の下端が連結された金属製で円筒形状の風箱（ガス供給部）１４と、このガス供給部としての風箱１４の底部に連結されたガス導入パイプ１５とを有している。

プラグ本体１２は、マグネシアカーボン製でプレス成形後熱処理して製造されたもので、あらかじめ成形枠内にガス吹込管１３を配置した後、坏土を投入することでガス吹込管１３が埋設されたものである。熱処理後に、ガス吹込管１３に風箱１４が、風箱１４にガス導入パイプ１５がそれぞれ溶接することで取り付けられる。なお、風箱１４は９本のガス吹込管１３にガスを均一に供給するためのガスプールとしての機能も有する。なお、ガス吹込管１３は外径４ｍｍのＳＵＳパイプを使用した。
また、このプラグ本体１２は、全長が１３００ｍｍあり、先端から８００ｍｍまでは内張り層領域１６で、先端から８００ｍｍ超１２４０ｍｍまでの部分がパーマ層領域１７である。なお、「内張り層領域」及び「パーマ層領域」の意味（定義）については後述する。

そしてこの実施例では、ガス吹込プラグ１１の外周面においてガス供給部としての風箱１４よりもガス流路の下流側（稼働面側）であってパーマ層領域１７に、ガス流路の上流側において外形が縮小する段差部１８が、ガス吹込プラグ１１の外周面全周にわたって設けられている。
また、この実施例において段差部の大きさは１５ｍｍとしている。ここで、「段差部の大きさ」とは、この段差部の半径方向の長さの差のことである。言い換えれば「段差部の大きさ」とは「段差部の深さ」のことである。

図２は、図１のガス吹込プラグ１１を転炉の炉底に取り付けた状態の縦断面図である。ガス吹込プラグ１１は転炉の炉底の外側から受けブロック２０の上下方向に貫通する内孔２３へ挿入することで取り付けられる。そして受けブロック２０とガス吹込プラグ１１との間にはモルタル等の目地材（図示省略）が介在している。
この受けブロック２０はガス吹込プラグ１１が貫入するための内孔２３を有する耐火物である。また、この受けブロック２０は上部受けブロック２１と下部受けブロック２２とからなり、上部受けブロック２１の周囲は長さ８００ｍｍの内張りれんががライニングされた内張り層２６となっており、その下側はパーマれんがライニングされたパーマ層２７となっている。
ここで、本発明ではガス吹込プラグを溶融金属容器の底部に取り付けたときに、溶融金属容器の底部の内張り層に位置することになる、ガス吹込プラグの領域を「内張り層領域」といい、溶融金属容器の底部のパーマ層に位置することになる、ガス吹込プラグの領域を「パーマ層領域」という。図１のガス吹込プラグでは、符号１６の領域が内張り層領域、符号１７の領域がパーマ層領域である。また、図２でいえば内張り層２６とパーマ層２７との境界位置３１から炉内側が内張り層領域、この境界位置３１から炉外鉄皮２８の内面（パーマ層２７の底面）までがパーマ層領域である。

そして、この実施例においてガス吹込プラグ１１の段差部１８はパーマ層領域１７にあり、その段差面１９は炉底鉄皮２８の内面（パーマ層２７の底面，パーマ層領域１７の下端）から３００ｍｍの位置にある。一方、下部受けブロック２２の内孔２３の内周面には、炉底鉄皮２８側において内孔が拡大する内孔段差部２４を有している。そしてガス吹込プラグ１１の段差部１８の段差面１９と内孔段差部２４の段差面２５との高さ位置がほぼ一致するようにガス吹込プラグ１１が内孔２３へ挿入されている。またこれら２つの段差面１９，２５と、下部受けブロック２２とガス吹込プラグ１１との間には空間が形成されるが、この空間には円筒形の定形耐火物である目地押さえブロック２９が挿入されている。この目地押さえブロック２９はモルタル等の目地材を表面に塗布して挿入することで隙間なく前記の空間に挿入することができる。この目地押さえブロック２９はバヨネット３９によって転炉の炉底鉄皮２８と係合することで上に押し付けられる。これにより目地押さえブロック２９の上端面が２つの段差面１９，２５に密着し、しかもガス吹込プラグ１１が受けブロック２０に確実に取り付けられて保持される。

次に、この実施例のガス吹込プラグ１１による溶鋼浸透防止効果（地金差し防止効果）について説明する。

図２において、ガス吹込プラグ１１のセット時のバラツキなどによってガス吹込プラグ１１の中心軸と受けブロック２０の内孔２３との中心軸とのずれが大きくなった場合は、目地の厚みが大きな部位が発生することがある。また、この状態で使用を重ねると、熱応力によって炉底全体の上下への動き（いわゆる「息継ぎ」）なども発生することから、上部受けブロック２１の内周面とガス吹込プラグ１１の外周面との間の目地が開くことがある。しかも、ガス吹込プラグ１１が繰り返し使用されることで損耗が大きくなり、残寸が小さくなった場合には目地部の温度が上昇し、ガス吹込プラグ１１と上部受けブロック２１との目地部に溶鋼が浸透してくる。

これに対してこの実施例のガス吹込プラグ１１においては、ガス吹込プラグ１１の外周面に設けた段差部１８の段差面１９に円筒形の目地押さえブロック２９が押し付けられているため、目地の開きが遮断されており目地の奥深くまでの溶鋼の侵入を防止することができる。しかもガス吹込プラグ１１の段差部１８よりも下側（ガス流路の上流側）の領域は段差によって外形が小さくなっているため、ガス吹込管１３を流れるガスで十分冷却されている。これにより、段差部１８よりも下側に位置する目地押さえブロック２９で溶鋼を冷却して凝固させる効果が高くなる。また、この実施例ではガス吹込プラグ１１の外周面で溶鋼侵入を防止できるため、ガス吹込プラグ１１の長さは制約がなく長さを十分確保できるため使用回数を増やすことができる。さらに、ガス供給部である金属製の風箱１４よりも稼働面側に段差部１８があり、この段差部１８で溶鋼の侵入を止めることができるため、風箱１４が溶鋼によって溶融して漏鋼に繋がる危険性がない。

＜第２の実施例＞
図３に本発明の第２の実施例であるガス吹込プラグを示している。
この図３に示しているガス吹込プラグ１１は電気炉用の内装式のガス吹込プラグであり、第１の実施例と同じマグネシアカーボン製の耐火物で形成されたプラグ本体１２と、このプラグ本体１２中に上下方向に貫通するように埋設されて配置された９本の金属製のガス吹込管（ガス流路）１３と、これらガス流路としてのガス吹込管１３の下端が連結された円筒形状の金属製の風箱（ガス供給部）１４と、このガス供給部としての風箱１４の底部に連結されたガス導入パイプ１５とを有している。なお、ガス吹込管１３は外径４ｍｍのＳＵＳ製パイプを使用した。また、このプラグ本体１２は、全長が８５０ｍｍあり、先端から４５０ｍｍまでは内張り層領域１６で、先端から４５０ｍｍ超８５０ｍｍまでの部分がパーマ層領域１７である。
また、プラグ本体１２の外周面には上部段差部３２と下部段差部３３との２つの段差部が設けられており、上部段差部３２から上側は角錐台形状で上部段差部３２より下側は円柱形状をしている。このガス吹込プラグ１１においては、上部段差部３２から上側が内張り層領域１６であり、上部段差部３２より下側がパーマ層領域１７である。

図４は、図３のガス吹込プラグ１１を電気炉の炉底に取り付けた状態の縦断面図である。ガス吹込プラグ１１の上部段差部３２より稼働面側（上側）には内張りれんがが隣接してライニングされて内張り層２６となっている。また、ガス吹込プラグ１１の上部段差部３２よりも下側（ガス流路の上流側）は受けブロック２０の上下方向に貫通する内孔２３に貫入している。なお、このガス吹込プラグ１１は、内張り層２６を施工する前に電気炉内（図４の上側）から下に降ろされて、受けブロック２０の上面に当接することで保持されることになる。

受けブロック２０は、上部受けブロック２１と下部部受けブロック２２とに２分割されており、上下方向に貫通する内孔２３を有している。この内孔２３内には炉底鉄皮２８側において内孔が拡大する内孔段差部２４が設けられている。この実施例では、下部受けブロック２２の内孔２３の内径が上部受けブロック２１の内孔２３の内径よりも大きいため、これらのつなぎ目で内孔段差部２４が形成されている。また、上部受けブロック２１にガス吹込プラグ１１を嵌合した際に、ガス吹込プラグ１１の下部段差部３３の段差面３４と内孔段差部２４の段差面２５との高さ位置がほぼ一致するようになっている。さらに、これらの段差面３４，２５と下部受けブロック２２の内周面とプラグ本体１２の外周面との間には空間が形成されるが、この空間には不定形耐火物として圧入材３０が充填されている。なお、ガス吹込プラグ１１の下部段差部３３の段差面３４とパーマ層領域の下端となる炉底鉄皮２８内面との距離は２００ｍｍ、この下部段差部３３の大きさは１０ｍｍである。

次に、この実施例のガス吹込プラグ１１による溶鋼浸透防止効果（地金差し防止効果）について説明する。

使用を重ねるとガス吹込プラグ１１の先端が損耗してくるため、長期間の繰り返しの熱膨張によりガス吹込プラグ１１と内張り層２６との間の目地やガス吹込プラグ１１と受けブロック２０との間の目地に隙間が発生する場合がある、また、内張り層２６は熱応力によって上下方向に移動するため縦方向の目地のみでなく水平方向の目地に隙間が発生する場合もある。そしてガス吹込プラグ１１の損耗が大きくなった状態で目地に隙間が発生すると、上部段差部３２で溶鋼が止まらずにさらに下に溶鋼が侵入してくる場合もある。

これに対してこの実施例のガス吹込プラグ１１においては、下部段差部３３では縦方向に目地が通っていないこと、さらにこの下部段差部３３より下側は、外形が小さくガス導入パイプ１３との距離が近いため温度が低くなっている。したがって、溶鋼が浸透してきても圧入材３０の上部で抜熱されて溶鋼が凝固するため溶鋼浸透を防止することが可能となる。このように、ガス吹込プラグ１１の外周面に、ガス流路の上流側において外形が小さくなるように段差部を設けることで、冷却効果を得ることができ、より溶鋼が凝固しやすくなる。また、段差部によって縦方向の通し目地がなくなるので、目地深部への溶鋼浸透を防止できる。さらに、この実施例ではガス吹込プラグ１１の外周面で溶鋼侵入を防止できるため、ガス吹込プラグ１１の長さは制約がなく長さを十分確保できるため使用回数を増やすことができる。加えて、ガス供給部である金属製の風箱１４よりも稼働面側に段差部があり、この段差部で溶鋼の侵入を止めることができるため、風箱１４が溶鋼によって溶融して漏鋼に繋がる危険性がない。

＜第３の実施例＞
図５に本発明の第３の実施例であるガス吹込プラグを示している。
この図５に示しているガス吹込プラグ１１は、取鍋（溶鋼鍋）用の外装式のガス吹込プラグであり、耐火物で形成された円錐台形状のプラグ本体１２と、このプラグ本体１２中に上下２段に埋設された通気性耐火物（ガス流路）３５，３５がキャスタブル３６で鋳包まれ外面はメタルケース３７で覆われたものである。そして溶鋼鍋の炉底のパーマ層２７（図６参照）に対応する部位（パーマ層領域）の外周面に、ガス流路の上流側において外形が縮小する段差部１８が全周にわたって設けられている。
なお、この実施例において段差部１８の大きさ（深さ）は１０ｍｍとしている。また、このガス吹込プラグ１１の下段側の通気性耐火物３５とメタルケース３７との間にはガス供給部としての空間（ガスプール３８）が設けられている。

図６は、図５のガス吹込プラグ１１を溶鋼鍋の炉底に取り付けた状態の縦断面図である。基本的な取付構造は図２に示した転炉の炉底への取付構造と同じである。すなわち、上部受けブロック２１の周囲で上から４００ｍｍの層は、内張り材として内張りキャスタブルがライニングされて内張り層２６となっており、その下側の２００ｍｍはパーマれんががライニングされてパーマ層２７となっている。そしてガス吹込プラグ１１の段差部１８はパーマ層領域に設けられており、具体的にはパーマ層２７の底面（炉底鉄皮２８の内面，パーマ層領域の下端）から１５０ｍｍの位置にある。またガス吹込プラグ１１と下部受けブロック２２との間の隙間には円筒形の定形耐火物である目地押さえブロック２９が挿入されている。この目地押さえブロック２９はバヨネット３９によって炉底鉄皮２８と係合することで上に押し付けられている。

この実施例によっても前述の第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる。

＜第４の実施例＞
図７に本発明の第４の実施例であるガス吹込プラグを示している。
このガス吹込プラグ１１は、マグネシアカーボン製のスリーブれんが４０の中に金属製のガス吹込管１３を配置してスピネル材質のキャスタブル４１を流し込んで製造したもので、このキャスタブル４１を流し込んだ部分がプラグ本体１２となっている。すなわち、キャスタブルからなるプラグ本体１２の耐用性を向上するために、周囲に高耐食性のスリーブれんが４０を設けた構造であるが、繰り返しの使用でプラグ本体１２とスリーブれんが４０との間に隙間が発生し溶鋼が浸透する場合がある。
そこで、スリーブれんが４０とプラグ本体１２との接合部（目地）の深部への溶鋼浸透を防止するために、プラグ本体１２の外周面に段差部１８を設けるとともに、スリーブれんが４０の内周面に段差部１８と対応する段差部４０ａを設け、これら段差部１８，４０ａで形成された空間に円筒形の目地押さえブロック２９を挿入し接合したものである。具体的には、スリーブれんが４０の内周面に設けた段差部４０ａの段差面４０ｂとプラグ本体１２の外周面に設けた段差部１８の段差面１９とがほぼ同じ高さ位置になるように配置し、これら２つの段差面４０ｂ，１９に当接するように目地押さえブロック２９を挿入している。定形耐火物又は不定形耐火物を配置している。
なお、プラグ本体１２の外周面に設けた段差部１８は、第１〜３の実施例と同様にパーマ層領域に位置しており、ガス流路の上流側において外形が小さくなるように設けられている。また、スリーブれんが４０の内周面に設けた段差部４０ａは、ガス流路の上流側において内孔（内径）が拡大するように設けられている。

この実施例によっても前述の第１の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、この実施例ではプラグ本体１２の外周面にのみ段差部を設けたが、スリーブれんが４０の外周面、すなわちガス吹込プラグ１１の外周面にも同様に段差部を設けることもできる。この場合の取付構造は、図２と同様の取付構造とすることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の好ましい実施形態に限定されるものではない。

本発明において段差部は、パーマ層領域の下端を基点としてパーマ層領域の全長の２０％から８０％の長さの範囲に設けることが好ましい。言い換えれば、本発明において段差部は、ガス吹込プラグを溶融金属容器の底部に取り付けたときにパーマ層の底面（炉底鉄皮の内面）を起点としてパーマ層の全長の２０％から８０％の長さの範囲に位置するように設けることが好ましい。すなわち、溶融金属にさらされて高温になる内張り層からの距離を十分に確保する点から、段差部はパーマ層領域（パーマ層）の全長の８０％以下の範囲に設けることが好ましい。一方、万一段差部を越えて溶融金属が浸透したときにすぐに炉底鉄皮から漏出しないように炉底鉄皮までの距離を十分に確保する点から、段差部はパーマ層領域（パーマ層）の全長の２０％以上の範囲に設けることが好ましい。

また、本発明のガス吹込プラグにおいて段差部の大きさは５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。すなわち、段差部による溶融金属浸透防止効果を十分に得る点から、その大きさは５ｍｍ以上であることが好ましい。一方、プラグ本体内のガス流路を十分に確保する点から、その大きさは５０ｍｍ以下であることが好ましい。

１１ ガス吹込プラグ
１２ プラグ本体
１３ ガス吹込管（ガス流路）
１４ 風箱（ガス供給部）
１５ ガス導入パイプ
１６ 内張り層領域
１７ パーマ層領域
１８ 段差部
１９ 段差面
２０ 受けブロック
２１ 上部受けブロック
２２ 下部受けブロック
２３ 内孔
２４ 内孔段差部
２５ 段差面
２６ 内張り層
２７ パーマ層
２８ 炉底鉄皮
２９ 目地押さえブロック
３０ 圧入材
３１ 内張り層とパーマ層の境界位置
３２ 上部段差部
３３ 下部段差部
３４ 下部段差部の段差面
３５ 通気性耐火物
３６ キャスタブル
３７ メタルケース
３８ ガスプール（ガス供給部）
３９ バヨネット
４０ スリーブれんが
４０ａ 段差部
４０ｂ 段差面
４１ キャスタブル

Claims (5)

1. 溶融金属容器の底部に取り付けるガス吹込プラグであって、
   ガス流路を含むプラグ本体と、ガス流路にガスを供給するガス供給部とを有し、
   ガス吹込プラグの外周面又はプラグ本体の外周面においてガス供給部よりも稼働面側であって、溶融金属容器の底部に取り付けたときにパーマ層に位置することになるパーマ層領域に、ガス流路の上流側において外形が小さくなる段差部を設けている、ガス吹込プラグ。
2. プラグ本体の外周面を囲むようにスリーブれんがを配置し、かつこのスリーブれんがの内周面に設けた段差部の段差面がプラグ本体の外周面に設けた段差部の段差面とほぼ同じ位置になるように配置し、これら２つの段差面に当接するように定形耐火物又は不定形耐火物を配置している、請求項１に記載のガス吹込プラグ。
3. 段差部は、パーマ層領域の下端を基点としてパーマ層領域の全長の２０％から８０％の長さの範囲に設けている、請求項１又は２に記載のガス吹込プラグ。
4. 段差部の大きさは５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、請求項１から請求項３のいずれかに記載のガス吹込プラグ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のガス吹込プラグを溶融金属容器の底部の受けブロックに取り付けてなる、ガス吹込プラグの取付構造であって、
   受けブロックは、上下方向に貫通する内孔と、この内孔の内周面に炉底鉄皮側において内孔が拡大する内孔段差部とを有し、
   内孔段差部の段差面とガス吹込プラグの外周面に設けた段差部の段差面との位置がほぼ同じになるにように、ガス吹込プラグが受けブロックの内孔内に配置され、かつ、これら２つの段差面に当接するように、定形耐火物又は不定形耐火物が受けブロックの内孔内に配置されている、ガス吹込プラグの取付構造。