JP4658302B2

JP4658302B2 - ポーラスプラグの製造法

Info

Publication number: JP4658302B2
Application number: JP2000287167A
Authority: JP
Inventors: 正樹山本; 善孝牟田; 哲生続木; 俊治武林
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Krosaki Harima Corp
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Krosaki Harima Corp
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002097515A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、取鍋等の底に取り付けて、溶鋼攪拌に伴う溶鋼温度の均一化、溶鋼成分の均質化、２次精錬効果の向上さらには非金属介在物の浮上除去等のために溶鋼中へガスを吹き込むポーラスプラグの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポーラスプラグは、このように、取鍋の底に取り付けて使用されるため、溶鋼と接触する先端の表面からのみガスが吐出し、通気性耐火物の他の表面からはガスが出ないようにシールした構造になっている。
【０００３】
たとえば、図４に示すように通気性耐火物５１の周りにシール材５２を塗布して周囲をメタルケース５３で覆うことで、先端の表面以外からのガスの吐出を防いだ構造のものがある。このシール材厚みは通常１〜５ｍｍである。この構造のポーラスプラグの組み立て作業は、通常シール材５２を通気性耐火物５１の表面に塗布した後でメタルケース５２をかぶせ、その後金属底板５５を取り付ける作業を行う。このとき、大きなポーラスプラグになるとシール材をかなり広い面積に塗布する必要があり、塗布厚みを均一に管理することが難しくなる。そして、シール材の厚みが薄すぎる場合には、通気性耐火物表面のシール性が不足するためメタルケースとシール材との間からガスリークすることがある。さらに、製造時の手順として、通気性耐火物の表面ヘシール材を塗布した後で筒状のメタルケースヘ挿入するため、シール材の粘性をある程度低くしておかなければならない。シール材の粘性が高いと挿入時の抵抗が大きくなり、挿入することが困離になる。従って、シール粘性を低くするために添加する液体量が多くなるので、シール性が不足したりあるいは乾燥後に亀裂が発生し、この亀裂からリークすることもある。
【０００４】
これらの欠点を補うため、最近では、図５に示すように通気性耐火物とメタルケースの間にキャスタブルを使用することが増えている。通気性耐火物の外周面をキャスタブル５４で鋳ぐるんでキャスタブル５４の外周をメタルケース５３で覆う構造である。これらのタイプは、比較的簡単に製造することができ、安定して使用できるので広く使用されている。この場合には、キャスタブルの耐食性が前記のシール材より高いため厚みを多くすることができ、しかも通気性耐火物はキャスタブルによって覆われているのでガスリークの心配はないと考えられていた。
【０００５】
しかしながら、よく観察してみるとポーラスプラグの先端のメタルケース５３とキャスタブル５４との間から矢印によって示すようにガスがリークすることがあることがわかった。このタイプのポーラスプラグは、一般的に通気性耐火物の周りに筒状のメタルケースを設けた後でキャスタブルを流し込むことで成形し、その後、ガスパイプ５６を有する金属底板５５を溶接することで製造している。成形後キャスタブルの硬化が進むとキャスタブルが収縮するため、ポーラスプラグの形状やキャスタブルの材質によってはメタルケース５３とキャスタブル５４との間に隙間が発生することがある。また、乾燥中のポーラスプラグのセット後加熱によりメタルケース５３が変形することも考えられる。このような原因によりガスはキャスタブルと金属底板５５との隙間から側板のメタルケースとキャスタブルとの隙間を通ってポーラスプラグ先端のメタルケースとキャスタブルとの隙間からリークすると考えられる。
【０００６】
この部位からガスがリークすると、ガス吐出量が本来の通気性耐火物の吐出量より多くなる。従って、製品の最終検査で不良品が多く発生し歩留りが低下する。
【０００７】
リークしているものを使用した揚合、使用中にこの隙間に溶鋼が侵入し凝固してしまうことがある。この場合には、急に必要なガス吐出量を確保することができなくなるため、精錬処理等が中断してしまう問題もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、通気性耐火物とメタルケースとの間をキャスタブルで充填したポーラスプラグにおいて先端のメタルケースとキャスタブル間からのリークを防ぐことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円錐台形の通気性耐火物を、この通気性耐火物の側面を囲むメタルケースとともに、径の小さい面を下にして盤上に置き、さらに、通気性耐火物の底面にはガスプールを形成するために円盤を置いて、通気性耐火物とメタルケース間に上部からキャスタブルを流し込み、ガスプールに接する面を除く底面と通気性耐火物の側面とをキャスタブルで覆い、キャスタブルが硬化した後、キャスタブルの底面にシール材をドーナツ状にセットし、ガスパイプを有する金属底板を押し付けてシール材を延ばして、シール材をガスプールを囲むように切れ目なく連続して配置し、この後、メタルケースと金属底板を溶接によって接合するポーラスプラグの製造法である。
【００１０】
本発明のポーラスプラグは、従来のものと異なり、比較的小さい面積にシール材を設けることができるので、最初に厚めに塗布することができ、しかも塗布した厚みを目視で確認することができる。従って、より確実なシールを得ることができる。さらに作業形態としても、金属底板を押しつけることでシール材を延ばすことができるので強い押しつけ力が得られ従来より粘性の高いシール材を使用することができ、よりシール性が向上する。
【００１１】
本発明で使用する通気性耐火物はポーラスプラグとして一般に使用されているものであれば特に問題なく使用することができる。また、キャスタブルも通常、製銑、製鋼用の窯炉やブロック等に使用しているものを使用することができる。
【００１２】
本発明で使用するシール材は、耐火原料粉末とバインダーなどを混練して得られるもので、一般的に製鋼用のノズル等でメタルケースと耐火物間に使用しているものあるいはれんがの目地等に使用するモルタル等を使用することができる。また、あらかじめ薄いドーナツ状に成形したシート状のシール材でも使用できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下実施例によって、本発明の実施の形態を示す。
【００１４】
実施例１
図１に本発明のポーラスプラグの第１の実施例を示す。同図に示すように、通気性耐火物２と筒状のメタルケース３との間と、通気性耐火物の底面５は、ガスを通気性耐火物２に均一に送り込むためにガスパイプ１２と連通して設けられたガスプール６の面を除いてキャスタブル４で覆われている。９は、キャスタブルの底面７と金属底板８との間に充填されているシール材を示す。
【００１５】
図２に本発明のポーラスプラグの製造方法を示す。図２（ａ）はキャスタブルを流し込む作業を示す断面図、図２（ｂ）はシール材をセットした状態を示す断面図、図２（ｃ）は金属底板をセットした断面図、図２（ｄ）は図２（ｃ）のＡ−Ａ矢視平面図である。
【００１６】
図２（ａ）は、円錐台形をした通気性耐火物２を径の小さい面を下にして盤１１の上に置き、この通気性耐火物２の側面を囲むようにして筒状のメタルケース３も径の小さい方を下にして盤１１の上に置く。そして、上部からキャスタブル４を流し込んでいる。通気性耐火物の底面５にはガスプールを形成するために円盤１０を置いて、通気性耐火物の表面がキャスタブル４で覆われないようにしている。
【００１７】
図２（ｂ）は、キャスタブルを流し込んだ後、養生または乾燥してキャスタブルが硬化した後で、キャスタブルの底面７にシール材９をドーナツ状にセットした状態である。シール材をセットするタイミングは、キャスタブルがある程度硬化した状態であれば良く、乾燥前でも乾燥後でもどちらでもかまわない。
【００１８】
図２（ｃ）は、ガスパイプ１２を有する金属底板８をキャスタブルの底面７に押しつけ、シール材９を延ばした状態である。この結果、図２（ｄ）に示すように、シール材はガスプールを囲むように切れ目なく連続して配置されている。この後、メタルケース３と金属底板８を溶接によって接合することで、先端のメタルケースとキャスタブル間からのリークを防ぐことができるポーラスプラグが得られる。
【００１９】
つまり、キャスタブルの底面７の表面は、キャスタブルを鋳込んだ後の表面であり、よく観察すると凹凸が発生している。この状態で、金属底板を取り付けても、金属底板とキャスタブルの底面との間に隙間が発生し、ガスパイプから吹き込んだガスがリークしやすくなる。この隙間を通過したガスは側面のメタルケースとキャスタブルとの隙間を通って、表面からリークするのである。従って、このようにシールすることで、ガスパイプから吹き込んだガスがリークすることなく、通気性耐火物を通過する。従って、キャスタブルの底面のガスプールを囲むように切れ目なく連続して設けることでより高い効果が得られるのである。
【００２０】
このとき、シール材の厚みは、０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、０．３ｍｍ未満ではキャスタブル表面に凹凸などがあるため金属底板との間に隙間が発生しやすくなり、１０ｍｍを超えるとシール材自体が熱を受けて収縮し金属底板とシール材あるいはキャスタブルとシール材との間に隙間が発生しやすくなりガスが逃げる可能性がある。
【００２１】
また、シール材は、必ずしもガスプールの周りに切れ目なく連続して設けるだけでなく、底板との接触面全体に渡って設けても何ら問題はないが、少なくとも幅が７ｍｍ以上あることが好ましい。７ｍｍ未満ではガスが逃げる可能性がある。
【００２２】
さらには、幅７ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲でキャスタブルの底面のガスプールを囲むように切れ目なく連続して設けることもできる。たとえば粘土状の軟らかい状態で輪を作り、ガスプールの周りのキャスタブル表面に置いて、金属底板で押しつけるような簡便な作業で確実なシール性を確保することもできる。
【００２３】
実施例２
図３に本発明のポーラスプラグの第２の実施例を示す。この場合、メタルケース３が、通気性耐火物２の側面と、ガスパイプ１２に通じるガスプール６の部分を除いて、通気性耐火物２の底面に形成されたキャスタブル４の側面途中までしかないタイプを示すが、キャスタブル３の底面と金属底板８との間にシール材９を充填することでリーク防止効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】
ポーラスプラグのガスリークを防ぐことができたので、ガスリークによる鋼の製造工程の中断が減少し製造が安定し、また精錬中に必要な量のガスを溶鋼内に吹き込むことができ、鋼の品質を安定することができる。
【００２５】
また、製造時の通気量検査で通気量規格アウト数が減少し製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポーラスプラグの第１の実施例を示す。
【図２】本発明のポーラスブラグの製造方法を示す。
【図３】本発明のポーラスプラグの第２の実施例を示す。
【図４】従来の第１例を示す。
【図５】従来の第２例を示す。
【符号の説明】
１ポーラスプラグ
２通気性耐火物
３メタルケース
４キャスタブル
５通気性耐火物の底面
６ガスプール
７キャスタブルの底面
８金属底板
９シール材
１０円盤
１１盤
１２ガスパイプ
５１通気性耐火物
５２シール材
５３メタルケース
５４キャスタブル
５５金属底板
５６ガスパイプ

Claims

円錐台形の通気性耐火物を、この通気性耐火物の側面を囲むメタルケースとともに、径の小さい面を下にして盤上に置き、さらに、通気性耐火物の底面にはガスプールを形成するために円盤を置き、
通気性耐火物とメタルケース間に、上部からキャスタブルを流し込み、ガスプールに接する面を除く底面と通気性耐火物の側面とをキャスタブルで覆い、
キャスタブルが硬化した後、キャスタブルの底面にシール材をドーナツ状にセットし、ガスパイプを有する金属底板を押し付けてシール材を延ばして、シール材をガスプールを囲むように切れ目なく連続して配置し、
この後、メタルケースと金属底板を溶接によって接合するポーラスプラグの製造法。
シール材の厚みが０．３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１に記載のポーラスプラグの製造法。
シール材の幅が少なくとも７ｍｍ以上である請求項１に記載のポーラスプラグの製造法。