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JP7578385B2 - Gas blowing plug - Google Patents
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JP7578385B2 - Gas blowing plug - Google Patents

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Description

本発明は、使用限界を目視可能なガス吹き込むプラグに関する。 The present invention relates to a gas-injecting plug whose usage limit is visible.

従来より、取鍋等の溶融金属容器の底部や側部の壁面に取り付けられ、所定のガス吹き込むプラグに関し、使用限界を目視可能な構成が提案されている。例えば、特許文献1によれば、取鍋等の溶融金属容器の底部や側部の壁面に取着して所定のガスを吹き込む耐火性のポーラスプラグの内部に、溶融金属容器が空状態下でポーラスプラグの溶損状況を検知可能に識別容易な矩形状、円形状、模様状等の幅がほぼ0.5~10mm、深さがほぼ5~50mmの空間部を設けるとともに、空間部を設けた断面部の中央部に所定の大きさのガスプール部を設けたことを特徴とするガス吹込用ポーラスプラグが記載されている。 Conventionally, a configuration has been proposed for a plug that is attached to the bottom or side wall of a molten metal container such as a ladle and injects a specified gas, and that allows visual observation of the usage limit. For example, Patent Document 1 describes a gas-injecting porous plug that is attached to the bottom or side wall of a molten metal container such as a ladle and injects a specified gas. Inside the plug is provided a space that is easily identifiable, such as a rectangular, circular, or patterned shape, with a width of approximately 0.5 to 10 mm and a depth of approximately 5 to 50 mm, so that the melting damage status of the porous plug can be detected when the molten metal container is empty, and a gas pool section of a specified size is provided in the center of the cross-sectional section where the space is provided.

これによれば、たとえば、溶融金属容器の底部に上記のポーラスプラグを取着し、アルゴンガス等の不活性ガスを吹き込んで溶融金属を吹錬して所要の回数使用した結果、ポーラスプラグの上部の円錐状部が溶損し、下部の四角錐状部が表われた。その際、四角環状の空間部が表われ、空容器の未だ赤熱状態で、空間部のへこんだ部分が肉眼観察で影のように黒枠状となって見え、溶損が通気性耐火物の下部の四角錐状部に到達したことが明瞭に判別できたものである。従って、ポーラスプラグの溶損量の判断を誤まることなく、使用限界を肉眼で確認でき、ポーラスプラグの交換や溶融金属容器等の補修の時期を正確に判断できるものである、と記載されている。 According to this, for example, when the porous plug was attached to the bottom of a molten metal container and used the required number of times by blowing in an inert gas such as argon gas to blow the molten metal, the upper cone-shaped part of the porous plug melted away and the lower pyramidal part appeared. At that time, a rectangular ring-shaped space appeared, and while the empty container was still red-hot, the dented part of the space appeared as a black frame like a shadow when observed with the naked eye, making it clear that the melting had reached the lower pyramidal part of the gas-permeable refractory. It is therefore described that the extent of the melting of the porous plug can be judged incorrectly, and the limit of use can be confirmed with the naked eye, making it possible to accurately determine when to replace the porous plug or repair the molten metal container, etc.

実公平3-43221Practical fairness 3-43221

しかしながら、従来例では以下の課題がある。特許文献1に記載の通気性耐火物は、先端部から空間部に至るまで、連続的な円錐台形状、或いは角錐台形状である。特に、通気性耐火物は、先端部と空間部との間に段部があると、ガス供給側からのガスによる圧力によって、段部から先端部の間が吹き飛んでしまうという課題があった。 However, the conventional examples have the following problems. The breathable refractory material described in Patent Document 1 has a continuous truncated cone shape or truncated pyramid shape from the tip to the space. In particular, if there is a step between the tip and the space, the breathable refractory material has the problem that the pressure of the gas from the gas supply side can blow away the area between the step and the tip.

本発明の目的は、従来の課題を解決するもので、使用限界を目視可能であって、且つ使用限界前に吹き飛ぶことが抑制されるガス吹き込みプラグを提供することにある。 The objective of the present invention is to solve the problems of the past by providing a gas injection plug whose usage limit is visible and which is prevented from blowing off before the usage limit is reached.

本発明の態様に係るガス吹き込みプラグは、溶融金属にガスを吹き込み、軸方向に延びる多孔質体と、前記多孔質体の外周に配される不定形耐火物と、前記多孔質体に接続されるガス管を備え、前記軸方向において、前記多孔質体を通過して前記ガスを吹き込む先端部の側を第一側とし、前記先端部の反対側であって基端部の側を第二側とし、前記ガス管は、前記基端部又は該基端部に隣接する前記多孔質体の外周に接続され、前記多孔質体は、外周に棚部を備え、前記棚部は、前記多孔質体の前記軸方向に延びる中心軸と交差する方向であって、前記第一側に面する棚面が形成され、前記軸方向において前記第二側に偏った位置に形成される。 The gas injection plug according to the present invention injects gas into the molten metal and comprises a porous body extending in the axial direction, an amorphous refractory material arranged on the outer periphery of the porous body, and a gas pipe connected to the porous body. In the axial direction, the side of the tip end that passes through the porous body to inject the gas is defined as a first side, and the side of the base end opposite the tip end is defined as a second side. The gas pipe is connected to the base end or the outer periphery of the porous body adjacent to the base end. The porous body has a shelf portion on the outer periphery, and the shelf portion is formed with a shelf surface facing the first side in a direction intersecting with the central axis of the porous body extending in the axial direction, and is formed at a position biased toward the second side in the axial direction.

これによれば、棚部は、多孔質体の第二側に偏った位置の外周に形成されるので、多孔質体がガス管から送られたガスによって第一側に向かう圧力を受けて移動しようとすると、不定形耐火物によってせき止められる。よって、多孔質体が第一側へ吹き飛ぶことが抑制される。また、多孔質体が溶損して棚部に達すると、形状の変化を目視確認できるので、多孔質体が終端部まで溶損する前に使用限界を確認することができる。 According to this, the shelf portion is formed on the outer periphery of the porous body at a position biased toward the second side, so that when the porous body receives pressure toward the first side due to the gas sent from the gas pipe and tries to move, it is blocked by the amorphous refractory material. This prevents the porous body from being blown away toward the first side. In addition, when the porous body melts and reaches the shelf portion, the change in shape can be visually confirmed, so that the usage limit can be confirmed before the porous body melts down to the end portion.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記多孔質体の前記中心軸に垂直な断面が、前記先端部に隣接する第一断面と、前記棚部に対して前記第一側に隣接する第二断面とは、異なる形状でもよい。 The gas injection plug may have a cross section perpendicular to the central axis of the porous body, the first cross section adjacent to the tip portion and the second cross section adjacent to the first side of the shelf portion having different shapes.

この場合、ガス吹き込みプラグは、第一断面と第二断面とが異なる形状なので、多孔質体の第二断面が現れると使用限界に近づいたことを確認することができる。 In this case, since the first cross section and the second cross section of the gas injection plug have different shapes, it is possible to confirm that the limit of use is approaching when the second cross section of the porous body appears.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記多孔質体の前記中心軸に垂直な断面が、さらに前記先端部と前記棚部との間に、前記第一断面と前記第二断面とは異なる形状である第三断面を有してもよい。 The gas injection plug may further have a third cross section, which is perpendicular to the central axis of the porous body, between the tip and the shelf and has a shape different from the first and second cross sections.

この場合、ガス吹き込みプラグは、第一断面と第二断面との間に、異なる形状である第三断面を備えるので、多孔質体が溶損する進行具合を断面形状の変化で確認することができる。 In this case, the gas injection plug has a third cross section of a different shape between the first and second cross sections, so the progress of the porous body being dissolved can be confirmed by the change in the cross-sectional shape.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記棚面の前記第一側に消失材を備えてもよい。この場合、ガス吹き込みプラグは、棚部の第一側に消失材を備えるので、容器から溶融金属を取り出すときに、消失材が消失して空隙ができ、空隙に地金が貯留する。貯留した地金は、酸素洗浄時の高温下で白熱して発光する。よって、地金の発光を認識することで、第一多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 The gas injection plug may also have a vanishing material on the first side of the shelf surface. In this case, since the gas injection plug has a vanishing material on the first side of the shelf, when the molten metal is removed from the vessel, the vanishing material vanishes to form a void, and the metal accumulates in the void. The accumulated metal glows incandescently at high temperatures during oxygen cleaning. Therefore, by recognizing the emission of light from the metal, it is possible to confirm that the first porous body is approaching its limit of use.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記多孔質体が外周から内側へ凹んで形成される凹部を備え、前記凹部は、前記軸方向において前記第二側へ偏った位置であって、前記第一側から前記第二側へ至る所定の領域に形成され、前記棚部は、前記凹部の一部であって、該凹部の前記第二側の端部に形成されてもよい。 The gas injection plug may also have a recess formed by recessing the porous body from the outer periphery inward, the recess being formed in a predetermined region extending from the first side to the second side at a position biased toward the second side in the axial direction, and the shelf portion being a part of the recess and formed at the end of the recess on the second side.

この場合、ガス吹き込みプラグは、一部に棚部を形成する凹部を備えるので、多孔質体が第一側に向かう圧力を受けて移動しようとすると、凹部に充填された不定形耐火物によってせき止められる。よって、多孔質体が第一側へ吹き飛ぶことが抑制される。また、多孔質体の溶損が進んで先端部が凹部に達すると、多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, the gas injection plug has a recess that forms a shelf in part, so that when the porous body receives pressure toward the first side and tries to move, it is blocked by the amorphous refractory material filled in the recess. This prevents the porous body from being blown away toward the first side. Also, when the porous body is melted and its tip reaches the recess, it can be confirmed that the porous body is approaching its limit of use.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記凹部の内側であって、前記第一側から前記第二側に至る領域に消失材を備えてもよい。 The gas injection plug may also have a vanishing material inside the recess in a region extending from the first side to the second side.

この場合、ガス吹き込みプラグは、凹部の内側に消失材を備えるので、取鍋等から溶融金属が取り出され、ガス吹き込みプラグが酸素洗浄されるときに、消失材が消失してできた空隙に貯留された地金が発光する。よって、凹部における地金の発光を認識することで、多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, the gas injection plug has a vanishing material inside the recess, so when molten metal is removed from a ladle or the like and the gas injection plug is oxygen-cleaned, the base metal stored in the gap created by the vanishing material emits light. Therefore, by recognizing the emission of light from the base metal in the recess, it is possible to confirm that the porous body is approaching its limit of use.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記多孔質体の前記中心軸に垂直な断面が、前記凹部と、前記凹部に対して前記第一側に隣接する部分とは、異なる形状であるか、又は相似形状でもよい。 The gas injection plug may have a cross section perpendicular to the central axis of the porous body in which the recess and the portion adjacent to the first side of the recess have different shapes or similar shapes.

この場合、ガス吹き込みプラグは、断面が変化することによって多孔質体の溶損が凹部にまで達したことを認識できるので、多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, the gas injection plug can recognize that the porous body has been melted down to the recess by the change in cross section, and can therefore confirm that the porous body is approaching its limit of use.

また、前記ガス吹き込みプラグは、二つの前記多孔質体である、第一多孔質体と第二多孔質体を備え、前記第一多孔質体と前記第二多孔質体は、前記軸方向に沿って接続され、前記第一多孔質体は前記第二多孔質体に対して前記第一側にあり、前記ガス管は、前記第二多孔質体の前記基端部又は該基端部に隣接する該第二多孔質体の外周に接続され、前記第一多孔質体の気孔率は、前記第二多孔質体よりも小さく、前記棚部は、前記第一多孔質体に形成されてもよい。 The gas injection plug may also include two porous bodies, a first porous body and a second porous body, the first porous body and the second porous body being connected along the axial direction, the first porous body being on the first side relative to the second porous body, the gas pipe being connected to the base end of the second porous body or to the outer periphery of the second porous body adjacent to the base end, the porosity of the first porous body being smaller than that of the second porous body, and the shelf portion being formed in the first porous body.

この場合、ガス吹き込みプラグは、多孔質体が第一多孔質体と第二多孔質体を備え、棚部は気孔率が小さい第一多孔質体に形成される。よって、ガス管から送られたガスを多孔質体へ効率よく流通させ、溶融金属中に効率よく吹き込むことができる。また、棚部は気孔率が小さい第一多孔質体に形成されるので、気孔率が大きい第二多孔質体にまで溶損が達する前に使用限界を確認することができる。 In this case, the gas injection plug has a porous body including a first porous body and a second porous body, and the shelf portion is formed in the first porous body with a low porosity. Therefore, the gas sent from the gas pipe can be efficiently circulated to the porous body and efficiently injected into the molten metal. In addition, because the shelf portion is formed in the first porous body with a low porosity, the usage limit can be confirmed before the melting damage reaches the second porous body with a high porosity.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記消失材が前記多孔質体の外周に沿って備えられ、該消失材の外周の少なくとも一部が、前記軸方向に沿う方向において鋸刃状に形成されてもよい。 The gas injection plug may also be such that the vanishing material is provided along the outer periphery of the porous body, and at least a portion of the outer periphery of the vanishing material is formed in a sawtooth shape in the axial direction.

この場合、ガス吹き込みプラグは、消失材が鋸刃状に形成されるので、消失材が消失して形成される空隙も鋸刃状に形成される。空隙に流入して貯留された地金が容器の傾転時に流出しようとすると、鋸刃形状によって抵抗が発生し、地金は流出が抑制される。よって、空隙に貯留する地金の発光を認識することで、多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, the gas injection plug has a sawtooth-like shape formed by the disappearance of the vanishing material, so the voids formed by the disappearance of the vanishing material are also sawtooth-like. When the metal that has flowed into and accumulated in the voids tries to flow out when the container is tilted, resistance is generated by the sawtooth shape, and the metal is prevented from flowing out. Therefore, by recognizing the light emitted by the metal accumulated in the voids, it is possible to confirm that the porous body is approaching its limit of use.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記消失材が前記多孔質体の外周に沿って備えられ、前記棚面から前記第一側に向かって、径方向の厚みが徐々に小さくなるよう形成されてもよい。 The gas injection plug may also be formed so that the vanishing material is provided along the outer periphery of the porous body and the radial thickness gradually decreases from the shelf surface toward the first side.

この場合、ガス吹き込みプラグは、消失材が消失すると、多孔質体と不定形耐火物との間に空隙ができる。空隙は、径方向において第二側よりも第一側の厚みが小さくなる。地金が空隙に流入して貯留されたとき、地金が容器の傾転時に第一側へ向かって流出しようとすると、第一側である出口が第二側に比べて狭いため抵抗が発生し、地金の流出が抑制される。よって、空隙に貯留する地金の発光を認識することで、多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, when the gas injection plug loses its burnt material, a gap is created between the porous body and the monolithic refractory material. The gap has a smaller radial thickness on the first side than on the second side. When the metal flows into the gap and is stored there, if the metal tries to flow out toward the first side when the container is tilted, resistance occurs because the outlet on the first side is narrower than the second side, and the outflow of the metal is suppressed. Therefore, by recognizing the light emitted by the metal stored in the gap, it is possible to confirm that the porous body is approaching its limit of use.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記消失材が前記多孔質体の外周に沿って備えられ、前記棚面から前記第一側に向かって、径方向の厚みが均一に形成されてもよい。 The gas injection plug may also be configured so that the vanishing material is provided along the outer periphery of the porous body, and the radial thickness is uniform from the shelf surface toward the first side.

この場合、ガス吹き込みプラグは、消失材が消失すると、多孔質体と不定形耐火物との間に空隙ができる。空隙は、径方向に均一の厚みであり、地金が流入して貯留される。貯留された地金が流出しようとすると、径方向に一定の厚みで形成される流路を通る必要があるので、抵抗が発生し、流出が抑制される。よって、地金の発光を認識することで、多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, when the gas injection plug loses its burnt material, a gap is created between the porous body and the monolithic refractory material. The gap has a uniform thickness in the radial direction, and the metal flows in and is stored in it. When the stored metal tries to flow out, it must pass through a flow path that is formed with a uniform thickness in the radial direction, which creates resistance and suppresses the outflow. Therefore, by recognizing the emission of the metal, it is possible to confirm that the porous body is approaching its limit of use.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記消失材が、前記棚面の全面を覆う第一部分と、前記第一部分に連続して形成され、前記棚面から前記第一側へ向かって前記多孔質体の外周に沿う第二部分を備え、前記第二部分は、前記棚部よりも径方向の内側に凹んで形成されてもよい。 The gas injection plug may also have a first portion in which the vanishing material covers the entire surface of the shelf surface, and a second portion formed continuously with the first portion and extending from the shelf surface toward the first side along the outer periphery of the porous body, the second portion being recessed radially inward from the shelf portion.

この場合、ガス吹き込みプラグは、消失材が消失すると、多孔質体と不定形耐火物との間に空隙ができる。空隙は、棚面の全面を覆う第一部分に相当する部分と、多孔質体の外周に沿って棚部よりも径方向の内側に凹んで形成される第二部分に相当する部分に形成される。容器の傾転時に、第一部分に相当する部分に貯留された地金が第一側へ流出しようとすると、第二部分に相当する部分を通るため抵抗が生じて、地金は第一側への流出が抑制される。よって、ガス吹き込みプラグ1は、空隙に貯留する地金の発光を認識することで、多孔質体2が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, when the vanishing material disappears, the gas blowing plug creates a gap between the porous body and the monolithic refractory. The gap is formed in a portion corresponding to a first portion that covers the entire surface of the shelf surface, and in a portion corresponding to a second portion that is recessed radially inward from the shelf portion along the outer periphery of the porous body. When the metal stored in the portion corresponding to the first portion attempts to flow out to the first side when the container is tilted, resistance is generated as the metal passes through the portion corresponding to the second portion, and the metal is prevented from flowing out to the first side. Therefore, the gas blowing plug 1 can confirm that the porous body 2 is approaching its limit of use by recognizing the light emitted by the metal stored in the gap.

また、前記ガス吹き込みプラグは、前記消失材の径方向の厚みの少なくとも一部が0.1mmから3mmまでの範囲で形成されてもよい。この場合、消失材の厚みが0.1mmから3mmまでの範囲なので、消失材が消失後に流入して貯留される地金が薄くなり凝固しやすい。よって、ガス吹き込みプラグは、傾転しても地金の流出が抑制されるので、地金の発光を認識することで、多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 The gas injection plug may be formed so that at least a portion of the radial thickness of the vanishing material is in the range of 0.1 mm to 3 mm. In this case, since the thickness of the vanishing material is in the range of 0.1 mm to 3 mm, the metal that flows in and is stored after the vanishing material is vanished becomes thin and is likely to solidify. Therefore, even if the gas injection plug is tilted, the outflow of the metal is suppressed, and by recognizing the light emission of the metal, it is possible to confirm that the porous body is approaching its limit of use.

また、前記ガス吹き込みプラグの前記消失材は、前記凹部における径方向の深さに対して、少なくとも一部が1/15から3/10までの厚みでもよい。この場合、消失材は凹部の深さに対して厚みが薄いので、消失材が消失後に流入して貯留される地金が薄くなり凝固しやすい。よって、ガス吹き込みプラグは、傾転しても地金の流出が抑制されるので、地金の発光を認識することで、多孔質体が使用限界に近づいたことを確認できる。 The vanishing material of the gas injection plug may have a thickness of 1/15 to 3/10 of the radial depth of the recess at least in part. In this case, since the vanishing material is thin compared to the depth of the recess, the base metal that flows in and is stored after the vanishing material is lost becomes thin and is prone to solidification. Therefore, even if the gas injection plug is tilted, the outflow of the base metal is suppressed, and by recognizing the emission of the base metal, it is possible to confirm that the porous body is approaching its limit of use.

本発明の第一実施形態と第二実施形態のガス吹き込みプラグ1a、1bを示す断面図であり、(a)はガス管8が基端部12に接続される例を示す全体図を示し、(b)はガス管8が多孔質体2の外周に接続される例の部分説明図である。1A and 1B are cross-sectional views showing gas blowing plugs 1a and 1b according to a first and second embodiment of the present invention, in which (a) is an overall view showing an example in which a gas pipe 8 is connected to a base end 12, and (b) is a partial explanatory view of an example in which a gas pipe 8 is connected to the outer periphery of a porous body 2. 第一実施形態のガス吹き込みプラグ1aの多孔質体2aを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a porous body 2a of the gas blowing plug 1a of the first embodiment. ガス吹き込みプラグ1aにおける図1のそれぞれの断面図であり、(a)は断面I-Iを示し、(b)は断面II-IIを示し、(c)は断面III-IIIを示す。2A to 2C are cross-sectional views of the gas blowing plug 1a of FIG. 1, where (a) shows the cross section II, (b) shows the cross section II-II, and (c) shows the cross section III-III. 第二実施形態のガス吹き込みプラグ1bの多孔質体2bを示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a porous body 2b of a gas blowing plug 1b of a second embodiment. ガス吹き込みプラグ1bにおける図1のそれぞれの断面図であり、(a)は断面I-Iを示し、(b)は断面III-IIIを示す。2A and 2B are cross-sectional views of the gas blowing plug 1b of FIG. 1, where (a) shows the cross section II and (b) shows the cross section III-III. 図1におけるA部詳細図であり、消失材6aを示す。FIG. 2 is a detailed view of part A in FIG. 1, showing vanishing material 6a. 図1におけるA部詳細図であり、消失材6bを示す。FIG. 2 is a detailed view of part A in FIG. 1, showing vanishing material 6b. 図1におけるA部詳細図であり、消失材6cを示す。FIG. 2 is a detailed view of part A in FIG. 1, showing vanishing material 6c. 図1におけるA部詳細図であり、消失材6dを示す。FIG. 2 is a detailed view of part A in FIG. 1, showing vanishing material 6d. 本発明の第三実施形態と第四実施形態のガス吹き込みプラグ1c、1dを示す断面図である。1A and 1B are cross-sectional views showing gas blowing plugs 1c and 1d according to third and fourth embodiments of the present invention. 第三実施形態のガス吹き込みプラグ1cの多孔質体2cを示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a porous body 2c of a gas blowing plug 1c of a third embodiment. ガス吹き込みプラグ1cにおける図10のそれぞれの断面図であり、(a)は断面IV-IVを示し、(b)は断面V-Vを示し、(c)は断面VI-VIを示す。11A and 11B are cross-sectional views of the gas blowing plug 1c shown in FIG. 10, in which (a) shows the cross section IV-IV, (b) shows the cross section VV, and (c) shows the cross section VI-VI. 第四実施形態のガス吹き込みプラグ1dの多孔質体2dを示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a porous body 2d of a gas blowing plug 1d of a fourth embodiment. ガス吹き込みプラグ1dにおける図10のそれぞれの断面図であり、(a)は断面IV-IVを示し、(b)は断面V-Vを示し、(c)は断面VI-VIを示す。11A and 11B are cross-sectional views of the gas blowing plug 1d shown in FIG. 10, where (a) shows the cross section IV-IV, (b) shows the cross section VV, and (c) shows the cross section VI-VI. 図10におけるB部詳細図であり、消失材6aを示す。FIG. 11 is a detailed view of part B in FIG. 10, showing vanishing material 6a. 図10におけるB部詳細図であり、消失材6bを示す。FIG. 11 is a detailed view of part B in FIG. 10, showing vanishing material 6b. 図10におけるB部詳細図であり、消失材6cを示す。FIG. 11 is a detailed view of part B in FIG. 10, showing vanishing material 6c. 図10におけるB部詳細図であり、消失材6dを示す。FIG. 11 is a detailed view of part B in FIG. 10, showing vanishing material 6d. 本発明のガス吹き込みプラグ1において、多孔質体2が単独の場合を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a gas blowing plug 1 of the present invention in which a porous body 2 is used alone. 本発明のガス吹き込みプラグ1において、多孔質体2が溶損した状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a porous body 2 has been melted and damaged in the gas blowing plug 1 of the present invention. 本発明のガス吹き込みプラグ1において、多孔質体2が溶損し、消失材6が消失して地金が流入し、発光する様子を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing how, in the gas blowing plug 1 of the present invention, the porous body 2 is melted and the vanishing material 6 is vanished, allowing the base metal to flow in and emitting light.

以下、図面を参照し、本発明を具現化したガス吹き込みプラグ1を説明する。なお、発明を実施するための形態、及び参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。本発明はこれらに限定されるものではない。図面に記載されている構成は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。 The gas injection plug 1 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the description of the embodiment of the invention and the drawings referred to are used to explain the technical features that may be adopted by the present invention. The present invention is not limited to these. The configurations shown in the drawings are merely illustrative examples and are not intended to limit the present invention.

<全実施形態に共通の構成>
本発明の態様に係るガス吹き込みプラグ1において、全実施形態に共通の構成を説明する。本発明に係るガス吹き込みプラグ1は、精錬プロセスにおいて、溶融金属の攪拌、或いは成分調整の目的でガスを吹き込むために、取鍋等の底部又は側面に設置される。例として図1及び図10に示すように、溶融金属にガスを吹き込むガス吹き込みプラグ1は、軸方向に延びる多孔質体2と、多孔質体2の外周に配される不定形耐火物9と、多孔質体2に接続されるガス管8を備える。ガス吹き込みプラグ1は、鉄皮10によって外殻が形成されて覆われる。
<Configuration common to all embodiments>
A configuration common to all the embodiments of the gas blowing plug 1 according to the present invention will be described. The gas blowing plug 1 according to the present invention is installed at the bottom or side of a ladle or the like in order to blow gas into the molten metal for the purpose of stirring the molten metal or adjusting its composition in a refining process. As shown in Figs. 1 and 10 as an example, the gas blowing plug 1 for blowing gas into the molten metal comprises a porous body 2 extending in the axial direction, a monolithic refractory body 9 disposed on the outer periphery of the porous body 2, and a gas pipe 8 connected to the porous body 2. The gas blowing plug 1 is covered with an iron shell 10 which forms an outer shell.

軸方向において、多孔質体2を通過してガスを吹き込む先端部11の側を第一側とし、先端部11の反対側であって基端部12の側を第二側とする。ガス管8は、基端部12又は基端部12に隣接する多孔質体2の外周に接続される。図1(a)は、ガス管8が基端部12に接続される例を示し、図1(b)は、ガス管8が基端部12に隣接する多孔質体2の外周に接続される例を示す。多孔質体2は、外周に棚部5が形成される。棚部5は、軸方向において第二側に偏った位置に形成される。棚部5には、多孔質体2の軸方向に延びる中心軸Cと交差する方向であって、第一側に面する棚面15が形成される。 In the axial direction, the side of the tip 11 through which gas is blown through the porous body 2 is the first side, and the side of the base end 12 opposite the tip 11 is the second side. The gas pipe 8 is connected to the base end 12 or the outer periphery of the porous body 2 adjacent to the base end 12. FIG. 1(a) shows an example in which the gas pipe 8 is connected to the base end 12, and FIG. 1(b) shows an example in which the gas pipe 8 is connected to the outer periphery of the porous body 2 adjacent to the base end 12. The porous body 2 has a shelf portion 5 formed on its outer periphery. The shelf portion 5 is formed at a position biased toward the second side in the axial direction. The shelf portion 5 has a shelf surface 15 formed in a direction intersecting the central axis C extending in the axial direction of the porous body 2 and facing the first side.

また、多孔質体2は、棚面15の第一側に消失材6を備える。消失材6の具体的な構成は後述する。消失材6は、例としてロックウール等の可燃性物質を使用する。なお、可燃物質であれば他の材料でもよい。 The porous body 2 also has a vanishing material 6 on the first side of the shelf surface 15. The specific configuration of the vanishing material 6 will be described later. As an example, the vanishing material 6 is a combustible material such as rock wool. However, other materials may be used as long as they are combustible.

図20に示すように、多孔質体2はガス吹き込みプラグ1を使用するにつれて溶損し、先端部11の位置は第一側から第二側へ向かって変化する。消失材6は、溶融金属の熱によって消失し、消失材6があった部分に空隙が生じる。図21に示すように、多孔質体2が溶損し、先端部11の位置が消失材6による空隙の位置に達すると、空隙に地金が侵入して貯留する。溶融金属排出後も貯留した地金は酸素洗浄時の高温下で白熱し、周辺の多孔質体2或いは不定形耐火物9よりも明るく発光する。なお、先端部11の位置が移動するのは、使用によって多孔質体2が溶損する場合に加え、溶融金属を排出後に行う酸素洗浄によって実質的に多孔質体2が部分的に削られる場合がある。 As shown in FIG. 20, the porous body 2 melts as the gas injection plug 1 is used, and the position of the tip 11 changes from the first side to the second side. The vanishing material 6 disappears due to the heat of the molten metal, and a gap is created where the vanishing material 6 was. As shown in FIG. 21, when the porous body 2 melts and the position of the tip 11 reaches the position of the gap created by the vanishing material 6, the base metal penetrates and accumulates in the gap. The base metal that remains even after the molten metal is discharged glows incandescently under the high temperature during oxygen cleaning, and emits a brighter light than the surrounding porous body 2 or amorphous refractory 9. The position of the tip 11 moves not only when the porous body 2 melts due to use, but also when the porous body 2 is actually partially scraped off by oxygen cleaning performed after the molten metal is discharged.

また、図1及び図10等に示すように、ガス吹き込みプラグ1は、例として二つの多孔質体2である、第一多孔質体3と第二多孔質体4を備える。第一多孔質体3と第二多孔質体4は、軸方向に沿って接続され、第一多孔質体3は第二多孔質体4に対して第一側にある。ガス管8は、第二多孔質体4の基端部12又は基端部12に隣接する第二多孔質体4の外周に接続される。第一多孔質体3の気孔率は、第二多孔質体4よりも小さく、棚部5は、第一多孔質体3に形成される。例として、第一多孔質体3は円錐台状の基材が使用され、第二多孔質体4は四角錐台状の基材が使用される。なお、第一多孔質体3は角錐台状の基材を使用してもよいし、第二多孔質体4は円錐台状の基材を使用してもよい。 As shown in FIG. 1 and FIG. 10, the gas injection plug 1 includes, for example, two porous bodies 2, a first porous body 3 and a second porous body 4. The first porous body 3 and the second porous body 4 are connected along the axial direction, and the first porous body 3 is on the first side relative to the second porous body 4. The gas pipe 8 is connected to the base end 12 of the second porous body 4 or to the outer periphery of the second porous body 4 adjacent to the base end 12. The porosity of the first porous body 3 is smaller than that of the second porous body 4, and the shelf portion 5 is formed in the first porous body 3. As an example, a truncated cone-shaped substrate is used for the first porous body 3, and a truncated pyramid-shaped substrate is used for the second porous body 4. Note that the first porous body 3 may use a truncated pyramid-shaped substrate, and the second porous body 4 may use a truncated cone-shaped substrate.

なお、図19に示す以外は、多孔質体2は第一多孔質体3と第二多孔質体4を備える例について説明しているが、図19に示すように多孔質体2は一つでもよい。 Note that, except for the example shown in FIG. 19, the porous body 2 is described as having a first porous body 3 and a second porous body 4, but as shown in FIG. 19, there may be only one porous body 2.

<各実施形態に共通の構成による効果>
以上説明した各実施形態に共通の構成によれば、以下の効果を奏する。図1及び図10に示すように、棚部5は、多孔質体2の第二側に偏った位置の外周に形成されるので、多孔質体2がガス管8から送られるガスによって第一側に向かう圧力を受けて移動しようとすると、不定形耐火物9によってせき止められる。よって、多孔質体2が第一側へ吹き飛ぶことが抑制される。また、多孔質体2が溶損して棚部5に達すると目視確認できるので、多孔質体2が終端部まで溶損する前に使用限界を確認することができる。
<Effects of Configurations Common to Each Embodiment>
The configuration common to the above-described embodiments provides the following effects. As shown in Fig. 1 and Fig. 10, the shelf portion 5 is formed on the outer periphery of the porous body 2 at a position biased toward the second side, so that when the porous body 2 receives pressure toward the first side by the gas sent from the gas pipe 8 and tries to move, it is blocked by the monolithic refractory material 9. Therefore, the porous body 2 is prevented from being blown away toward the first side. In addition, since it can be visually confirmed when the porous body 2 melts and reaches the shelf portion 5, it is possible to confirm the usage limit before the porous body 2 melts to the end portion.

ガス吹き込みプラグ1は、溶融金属との接触、或いは溶融金属を排出後に行う酸素洗浄により損傷するため、適切な時期に交換を行う。図20に示すように、使用していくと先端部11の側から多孔質体2の溶損が進み、先端部11の位置が第二側へ移動する。多孔質体2は、ガス管8から送られるガスによって第一側へ押し上げる圧力を受ける。従来は、多孔質体2の溶損が進むと重量が減少するため、第一側へ吹き飛ばされやすくなる。本発明に係るガス吹き込みプラグ1は、従来の課題を解決するものである。 The gas injection plug 1 is damaged by contact with molten metal or by oxygen cleaning performed after the molten metal is discharged, so it must be replaced at the appropriate time. As shown in Figure 20, with use, the porous body 2 melts away from the tip 11, and the position of the tip 11 moves toward the second side. The porous body 2 is subjected to pressure pushing it up toward the first side by the gas sent from the gas pipe 8. Conventionally, as the porous body 2 melts away, its weight decreases, making it more likely to be blown away toward the first side. The gas injection plug 1 of the present invention solves the conventional problems.

また、ガス吹き込みプラグ1は、棚面15の第一側に消失材6を備えるので、取鍋等の容器から溶融金属を取り出すときに、消失材6が消失してできた空隙に地金の一部が貯留する。貯留した地金は、酸素洗浄時の高温下で白熱して発光する。よって、ガス吹き込みプラグ1は、地金の発光を認識することで、多孔質体2が使用限界に近づいたことを確認できる。 In addition, since the gas injection plug 1 has a vanishing material 6 on the first side of the shelf surface 15, when the molten metal is removed from a container such as a ladle, a portion of the metal is stored in the gap created by the vanishing material 6. The stored metal glows white and emits light at the high temperatures during oxygen cleaning. Therefore, the gas injection plug 1 can confirm that the porous body 2 is approaching its limit of use by recognizing the emission of light from the metal.

また、ガス吹き込みプラグ1は、多孔質体2が第一多孔質体3と第二多孔質体4を備え、棚部5は気孔率が小さい第一多孔質体3に形成される。よって、ガス管8から送られたガスを多孔質体2へ効率よく流通させ、溶融金属中に効率よく吹き込むことができる。また、棚部5は気孔率が小さい第一多孔質体3に形成されるので、気孔率が大きい第二多孔質体4にまで溶損が達する前に使用限界を確認することができる。 In addition, the gas injection plug 1 has a porous body 2 that includes a first porous body 3 and a second porous body 4, and the shelf portion 5 is formed in the first porous body 3, which has a low porosity. Therefore, the gas sent from the gas pipe 8 can be efficiently circulated to the porous body 2 and efficiently injected into the molten metal. In addition, because the shelf portion 5 is formed in the first porous body 3, which has a low porosity, the usage limit can be confirmed before the melting damage reaches the second porous body 4, which has a high porosity.

<<各実施形態の構成>>
次に、本発明の態様に係るガス吹き込みプラグ1の各実施形態に固有の構成を説明する。なお、すでに説明した共通の構成及び効果は説明を省略する。実施形態は、第一実施形態のガス吹き込みプラグ1aから第五実施形態のガス吹き込みプラグ1eまでの五形態について説明する。このうち、第一実施形態のガス吹き込みプラグ1aと第二実施形態のガス吹き込みプラグ1bからなる第一グループと、第三実施形態のガス吹き込みプラグ1cと第四実施形態のガス吹き込みプラグ1dからなる第二グループに分類できる。第五実施形態のガス吹き込みプラグ1eは、第一グループと第二グループの双方に共通する変形例である。
<<Configuration of each embodiment>>
Next, configurations specific to each embodiment of the gas blowing plug 1 according to the aspects of the present invention will be described. Note that explanations of the common configurations and effects already explained will be omitted. Five embodiments will be described, from the gas blowing plug 1a of the first embodiment to the gas blowing plug 1e of the fifth embodiment. Among them, they can be classified into a first group consisting of the gas blowing plug 1a of the first embodiment and the gas blowing plug 1b of the second embodiment, and a second group consisting of the gas blowing plug 1c of the third embodiment and the gas blowing plug 1d of the fourth embodiment. The gas blowing plug 1e of the fifth embodiment is a modified example common to both the first and second groups.

<第一グループの構成>
図1から図9までが第一グループを示す。第一グループのガス吹き込みプラグ1は、後述する第二グループのガス吹き込みプラグ1とは異なり、凹部7の形態をなさない状態で棚部5が形成される。消失材6は、棚部5の第一側であって、図6等に示すように領域Sの範囲内に取り付けられる。領域Sは、屈折線13よりも第一側に形成される多孔質体2の外周面を、屈折線13から棚部5に向かって延長させた仮想線と、屈折線13から棚部5までに形成される多孔質体2の外周と、棚面15によって囲われた領域である。屈折線13は、多孔質体2の外周面が軸方向において屈折する境界線を示す。
<Composition of the first group>
Figures 1 to 9 show the first group. The gas blowing plug 1 of the first group is different from the gas blowing plug 1 of the second group described later in that the shelf portion 5 is formed without forming a recess 7. The vanishing material 6 is attached on the first side of the shelf portion 5 within the range of an area S as shown in Figure 6 and other figures. The area S is an area surrounded by an imaginary line obtained by extending the outer circumferential surface of the porous body 2 formed on the first side of the refraction line 13 from the refraction line 13 toward the shelf portion 5, the outer periphery of the porous body 2 formed from the refraction line 13 to the shelf portion 5, and the shelf surface 15. The refraction line 13 indicates a boundary line where the outer circumferential surface of the porous body 2 bends in the axial direction.

図1、図2、及び図4に示すように、第一グループにおける多孔質体2の外周は、先端部11と基端部12との間の屈折線13において、第一側と第二側との形態が異なる。例として、多孔質体2の基材は円錐台形状である。先端部11から基端部12に向かって外径寸法が増加し、屈折線13から棚部5までの第二側は、外形寸法が一定である。第一実施形態のガス吹き込みプラグ1aと第二実施形態のガス吹き込みプラグ1bにおいて、それぞれの屈折線13から棚部5までの第二側の外形形状は後述する。 As shown in Figures 1, 2, and 4, the outer periphery of the porous body 2 in the first group has a different shape on the first side and the second side at the bending line 13 between the tip 11 and the base 12. As an example, the base material of the porous body 2 is a truncated cone shape. The outer diameter dimension increases from the tip 11 toward the base 12, and the second side from the bending line 13 to the shelf 5 has a constant outer dimension. In the gas injection plug 1a of the first embodiment and the gas injection plug 1b of the second embodiment, the outer shape of the second side from the bending line 13 to the shelf 5 will be described later.

棚部5の外周は、先端部11から屈折線13までの傾斜線の延長線上に形成される。棚面15は、屈折線13から棚部5までの間で外径が広がった領域に形成される。例として、棚部5は、多孔質体2に使用する円錐台形状の基材に対し、屈折線13から棚部5までの外周を削り取って形成される。よって、棚部5の外周は、屈折線13と先端部11との間の多孔質体2の外周と同様の傾斜角度である。 The outer periphery of shelf portion 5 is formed on the extension of the inclined line from tip 11 to refraction line 13. Shelf surface 15 is formed in the region where the outer diameter widens between refraction line 13 and shelf portion 5. As an example, shelf portion 5 is formed by cutting away the outer periphery from refraction line 13 to shelf portion 5 of a truncated cone-shaped base material used for porous body 2. Therefore, the outer periphery of shelf portion 5 has the same inclination angle as the outer periphery of porous body 2 between refraction line 13 and tip 11.

<第一実施形態のガス吹き込みプラグ1aの構成>
図2及び図3を参照して、本発明の態様に係る第一実施形態のガス吹き込みプラグ1aを説明する。図3(a)と図3(c)に示すように、ガス吹き込みプラグ1aは、多孔質体2aである第一多孔質体3aの中心軸Cに垂直な断面が、先端部11に隣接する第一断面21と、棚部5aに対して第一側に隣接する第二断面22とで異なる形状である。
<Configuration of the gas blowing plug 1a of the first embodiment>
A gas blowing plug 1a according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 2 and 3. As shown in Figures 3(a) and 3(c), in the gas blowing plug 1a, a cross section perpendicular to a central axis C of a first porous body 3a, which is a porous body 2a, has different shapes for a first cross section 21 adjacent to the tip portion 11 and a second cross section 22 adjacent to a first side relative to the shelf portion 5a.

また、図3(b)に示すように、多孔質体2aである第一多孔質体3aの中心軸Cに垂直な断面は、さらに先端部11と棚部5aとの間に第一断面21と第二断面22とは、異なる形状である第三断面23を有する。 As shown in FIG. 3(b), the cross section perpendicular to the central axis C of the first porous body 3a, which is the porous body 2a, further has a third cross section 23 between the tip portion 11 and the shelf portion 5a, which has a different shape from the first cross section 21 and the second cross section 22.

図2に示すように、第一多孔質体3aの外周は、屈折線13から棚部5aに至るまで中心軸Cに平行な四つの平面によって形成される。図3(c)に示すように、棚部5aの第一側に隣接する部分の第二断面22は例として正方形である。なお、第二断面22は多角形状、又はその他の形状でもよい。屈折線13よりも第一側であって、先端部11に隣接する第一断面21は円形状である。なお、第一断面21は楕円でもよい。さらに、屈折線13と交差するように中心軸Cの垂直方向に切断したときの第三断面23は、正方形に対して四隅がラウンドする形状である。なお、第一多孔質体3aの外周は、屈折線13から棚部5aに至るまでは、少なくとも一つの平面が含まれればよい。平面が含まれることにより、第二断面22と第三断面23との形状は異なる。 2, the outer periphery of the first porous body 3a is formed by four planes parallel to the central axis C from the refraction line 13 to the shelf portion 5a. As shown in FIG. 3(c), the second cross section 22 of the portion adjacent to the first side of the shelf portion 5a is, for example, a square. The second cross section 22 may be a polygon or other shape. The first cross section 21, which is on the first side of the refraction line 13 and adjacent to the tip portion 11, is a circle. The first cross section 21 may be an ellipse. Furthermore, the third cross section 23, when cut in a direction perpendicular to the central axis C so as to intersect with the refraction line 13, has a shape in which the four corners are rounded with respect to a square. The outer periphery of the first porous body 3a may include at least one plane from the refraction line 13 to the shelf portion 5a. The shape of the second cross section 22 and the third cross section 23 differs due to the inclusion of a plane.

<第一実施形態のガス吹き込みプラグ1aの構成による効果>
以上説明した第一実施形態のガス吹き込みプラグ1aによれば、以下の効果を奏する。図3に示すように、ガス吹き込みプラグ1aは、第一断面21と第二断面22とが異なる形状なので、多孔質体2aである第一多孔質体3aの第二断面22が現れると使用限界に近づいたことを確認することができる。
<Effects of the configuration of the gas blowing plug 1a of the first embodiment>
The gas blowing plug 1a of the first embodiment described above has the following advantages: As shown in Fig. 3, the gas blowing plug 1a has a first cross section 21 and a second cross section 22 with different shapes, and therefore, when the second cross section 22 of the first porous body 3a, which is the porous body 2a, appears, it can be confirmed that the use limit is approaching.

また、図3に示すように、ガス吹き込みプラグ1aは、第一断面21と第二断面22との間に、異なる形状である第三断面23を備えるので、多孔質体2aである第一多孔質体3aが溶損する進行具合を断面形状の変化で確認することができる。 In addition, as shown in FIG. 3, the gas injection plug 1a has a third cross section 23 of a different shape between the first cross section 21 and the second cross section 22, so the progress of the melting of the first porous body 3a, which is the porous body 2a, can be confirmed by the change in the cross-sectional shape.

<第二実施形態のガス吹き込みプラグ1bの構成>
次に、図4及び図5を参照して、第二実施形態のガス吹き込みプラグ1bを説明する。ガス吹き込みプラグ1bは、ガス吹き込みプラグ1aに対して、第一多孔質体3bの屈折線13と棚部5bとの間の外周形状が異なる。第一多孔質体3bは、屈折線13と棚部5bとの間の外周形状が、中心軸Cを中心とする円筒面によって形成される。
<Configuration of gas blowing plug 1b of second embodiment>
Next, a gas blowing plug 1b of a second embodiment will be described with reference to Figures 4 and 5. The gas blowing plug 1b is different from the gas blowing plug 1a in the outer circumferential shape between the bending line 13 and the shelf portion 5b of the first porous body 3b. The outer circumferential shape between the bending line 13 and the shelf portion 5b of the first porous body 3b is formed by a cylindrical surface centered on the central axis C.

棚部5bの外周形状は、ガス吹き込みプラグ1aと同様である。棚面15は、屈折線13から棚部5bまでの間で外径が広がった領域に形成され、中心軸Cの周りに径方向に均等な範囲でリング状に形成される。 The outer peripheral shape of the shelf portion 5b is the same as that of the gas injection plug 1a. The shelf surface 15 is formed in the area where the outer diameter expands between the bending line 13 and the shelf portion 5b, and is formed in a ring shape with an even radial range around the central axis C.

<第二実施形態のガス吹き込みプラグ1bの構成による効果>
以上説明した第二実施形態のガス吹き込みプラグ1bによれば、以下の効果を奏する。ガス吹き込みプラグ1bの棚面15は、中心軸Cの周りに径方向に均等な範囲でリング状に形成される。よって、第一多孔質体3bが第一側に向かう圧力を受けて移動しようとすると、周方向において不定形耐火物9によって均等にせき止められ、第一側へ吹き飛ぶことがより抑制される。
<Effects of the configuration of the gas blowing plug 1b of the second embodiment>
The gas blowing plug 1b of the second embodiment described above has the following advantages. The shelf surface 15 of the gas blowing plug 1b is formed in a ring shape over an even range in the radial direction around the central axis C. Therefore, when the first porous body 3b receives pressure toward the first side and attempts to move, it is evenly blocked in the circumferential direction by the monolithic refractory material 9, and is further prevented from being blown away toward the first side.

<第二グループの構成>
次に、本発明の態様に係るガス吹き込みプラグ1の第二グループを説明する。図10から図18までが第二グループのガス吹き込みプラグ1を示す。第二グループのガス吹き込みプラグ1に共通の構成を説明する。第二グループのガス吹き込みプラグ1は、図10等に示すように、多孔質体2が、外周から内側へ凹んで形成される凹部7を備える。凹部7は、軸方向において第二側へ偏った位置であって、第一側から第二側へ至る所定の領域に形成される。棚部5は、凹部7の一部であって、凹部7の第二側の端部に形成される。凹部7は、第一側に屈折線13が第一側の境界線となって庇部14が形成され、第二側に棚面15が形成される。凹部7は、庇部14と、棚面15と、径方向の内側に凹んだ多孔質体2の外周によって形成される。
<Composition of the second group>
Next, a second group of gas blowing plugs 1 according to an embodiment of the present invention will be described. Figures 10 to 18 show the gas blowing plugs 1 of the second group. A common configuration of the gas blowing plugs 1 of the second group will be described. As shown in Figure 10 and other figures, the gas blowing plugs 1 of the second group have a recess 7 formed by the porous body 2 being recessed inward from the outer periphery. The recess 7 is formed in a predetermined region extending from the first side to the second side at a position biased toward the second side in the axial direction. The shelf portion 5 is a part of the recess 7 and is formed at the end of the recess 7 on the second side. The recess 7 has an eaves portion 14 formed on the first side with the bending line 13 as the boundary line of the first side, and a shelf surface 15 formed on the second side. The recess 7 is formed by the eaves portion 14, the shelf surface 15, and the outer periphery of the porous body 2 recessed inward in the radial direction.

また、図10等に示すように、ガス吹き込みプラグ1は、凹部7の内側であって、第一側から第二側に至る領域に消失材6を備える。 As shown in FIG. 10, the gas injection plug 1 has a vanishing material 6 inside the recess 7 in the area extending from the first side to the second side.

また、図12及び図14に示すように、多孔質体2の中心軸Cに垂直な断面は、凹部7と、凹部7に対して第一側に隣接する部分とは、異なる形状であるか、又は相似形状である。 As shown in Figures 12 and 14, in a cross section perpendicular to the central axis C of the porous body 2, the recess 7 and the portion adjacent to the first side of the recess 7 have different shapes or similar shapes.

また、すでに説明したように、第二グループのガス吹き込みプラグ1は、例として二つの多孔質体2である、第一多孔質体3と第二多孔質体4を備える。棚部5を含めた凹部7は、第一多孔質体3の第二側に偏って形成される。 As already explained, the second group of gas injection plugs 1 includes, for example, two porous bodies 2, a first porous body 3 and a second porous body 4. The recess 7 including the shelf portion 5 is formed biased toward the second side of the first porous body 3.

<第二グループの構成による効果>
以上説明した第二グループのガス吹き込みプラグ1に共通の構成によれば、以下の効果を奏する。図10に示すように、ガス吹き込みプラグ1は、一部に棚部5を形成する凹部7を備えるので、多孔質体2が第一側に向かう圧力を受けて移動しようとすると、凹部7に充填された不定形耐火物9によってせき止められる。よって、多孔質体2が第一側へ吹き飛ぶことが抑制される。また、多孔質体2の溶損が進んで先端部11が凹部7に達すると、多孔質体2が使用限界に近づいたことを確認できる。
<Effects of the composition of the second group>
The configuration common to the second group of gas blowing plugs 1 described above has the following effects. As shown in Fig. 10, the gas blowing plug 1 has a recess 7 forming a shelf 5 in a part thereof, so that when the porous body 2 receives pressure toward the first side and tries to move, it is blocked by the monolithic refractory material 9 filled in the recess 7. This prevents the porous body 2 from being blown away toward the first side. In addition, when the porous body 2 is melted and the tip 11 reaches the recess 7, it can be confirmed that the porous body 2 is approaching its limit of use.

また、図10等に示すように、ガス吹き込みプラグ1は、凹部7の内側に消失材6を備えるので、取鍋等から溶融金属を取り出すとき、或いは酸素洗浄を行ったときに、消失材6が消失してできた空隙に地金の一部が貯留して発光する。よって、凹部7における地金の発光を認識することで、多孔質体2が使用限界に近づいたことを確認できる。 As shown in FIG. 10, the gas injection plug 1 has a vanishing material 6 inside the recess 7. When the molten metal is removed from a ladle or the like, or when oxygen cleaning is performed, a portion of the metal is stored in the void created by the vanishing material 6 and emits light. Therefore, by recognizing the light emitted by the metal in the recess 7, it is possible to confirm that the porous body 2 is approaching its limit of use.

また、図12及び図14に示すように、ガス吹き込みプラグ1は、凹部7と、凹部7に対して第一側に隣接する部分とは異なる断面形状であるか、又は相似形状である。ガス吹き込みプラグ1は、断面が変化することによって多孔質体2の溶損が凹部7にまで達したことを認識できるので、多孔質体2が使用限界に近づいたことを確認できる。 As shown in Figures 12 and 14, the gas injection plug 1 has a cross-sectional shape that is different from the recess 7 and a portion adjacent to the first side of the recess 7, or the cross-sectional shape is similar. The gas injection plug 1 can recognize that the melting of the porous body 2 has reached the recess 7 by the change in cross section, and therefore can confirm that the porous body 2 is approaching its limit of use.

<第三実施形態のガス吹き込みプラグ1cの構成>
次に、図11及び図12を参照して、本発明の態様に係る第三実施形態のガス吹き込みプラグ1cを説明する。図11に示すように、ガス吹き込みプラグ1cの第一多孔質体3cは、凹部7cの内側が中心軸Cに平行な四つの平面によって形成される。図12(a)及び図12(c)に示すように、第一多孔質体3cの中心軸Cに垂直な断面は、先端部11に隣接する第一断面21と、棚部5cに対して第一側に隣接する第二断面22とは、異なる形状である。すなわち、第一断面21は円形であり、第二断面22は正方形である。
<Configuration of gas blowing plug 1c of third embodiment>
Next, a gas blowing plug 1c according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 11 and 12. As shown in Figure 11, the first porous body 3c of the gas blowing plug 1c has an inner side of a recess 7c formed by four flat surfaces parallel to a central axis C. As shown in Figures 12(a) and 12(c), in a cross section perpendicular to the central axis C of the first porous body 3c, a first cross section 21 adjacent to the tip portion 11 and a second cross section 22 adjacent to the first side relative to the shelf portion 5c have different shapes. That is, the first cross section 21 is circular, and the second cross section 22 is square.

また、図12(b)及び図12(c)に示すように、第一多孔質体3cの中心軸Cに垂直な断面は、凹部7cの第二断面22と、凹部7cに対して第一側に隣接する部分である第三断面23とは、異なる形状である。すなわち、第三断面23は円形であり、第二断面22は正方形である。消失材6は、凹部7cの内側を形成する中心軸Cに平行な四つの平面周りに備えられる。なお、第二断面22は正方形に限らず、多角形でもよいし、円形以外の他の形状でもよい。或いは、第二断面22が円形であり、第三断面23が円形以外の他の形状でもよい。 As shown in Figures 12(b) and 12(c), the cross sections perpendicular to the central axis C of the first porous body 3c have different shapes for the second cross section 22 of the recess 7c and the third cross section 23, which is the part adjacent to the first side of the recess 7c. That is, the third cross section 23 is circular, and the second cross section 22 is square. The vanishing material 6 is provided around four planes parallel to the central axis C that form the inside of the recess 7c. The second cross section 22 is not limited to a square, and may be a polygon or other shape other than a circle. Alternatively, the second cross section 22 may be circular, and the third cross section 23 may be other shape other than a circle.

<第三実施形態のガス吹き込みプラグ1cの構成による効果>
以上説明した第三実施形態のガス吹き込みプラグ1cによれば、以下の効果を奏する。すでに説明した共通の効果に加え、ガス吹き込みプラグ1cは、第二断面22と第三断面23とが異なる形状なので、第一多孔質体3cが使用限界に近づいたことを断面形状の変化で確認できる。
<Effects of the configuration of the gas blowing plug 1c of the third embodiment>
The gas blowing plug 1c of the third embodiment described above has the following advantages. In addition to the common advantages already described, the gas blowing plug 1c has different shapes for the second cross section 22 and the third cross section 23, so that it is possible to confirm from a change in the cross-sectional shape that the first porous body 3c is approaching its limit of use.

<第四実施形態のガス吹き込みプラグ1dの構成>
次に、図13及び図14を参照して、本発明の態様に係る第四実施形態のガス吹き込みプラグ1dを説明する。図13に示すように、ガス吹き込みプラグ1dは、凹部7dの内側が中心軸Cを中心とする円筒形状、又は円錐台形状に形成される。図14(a)及び図14(c)に示すように、第一多孔質体3dの中心軸Cに垂直な断面は、先端部11に隣接する第一断面21と、棚部5dに対して第一側に隣接する第二断面22とは、同一形状であって相似形状である。すなわち、第一断面21と第二断面22は円形である。
<Configuration of gas blowing plug 1d according to the fourth embodiment>
Next, a gas blowing plug 1d according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 13 and 14. As shown in Figure 13, the gas blowing plug 1d has a cylindrical shape or a truncated cone shape with the inside of the recess 7d centered on the central axis C. As shown in Figures 14(a) and 14(c), in a cross section perpendicular to the central axis C of the first porous body 3d, a first cross section 21 adjacent to the tip portion 11 and a second cross section 22 adjacent to the first side of the shelf portion 5d are identical and similar in shape. In other words, the first cross section 21 and the second cross section 22 are circular.

また、図14(b)及び図14(c)に示すように、第一多孔質体3dの中心軸Cに垂直な断面は、凹部7dの第二断面22と、凹部7dに対して第一側に隣接する部分である第三断面23とは、相似形状である。すなわち、第二断面22と第三断面23は円形であり、第二断面22は第三断面23よりも径が小さい。消失材6は、凹部7dの円筒面又は円錐台面の周りに備えられる。なお、第一断面21、第二断面22、及び第三断面23は、円形に限らず楕円形、或いは多角形を含む他の形状でもよい。 As shown in Figures 14(b) and 14(c), in the cross section perpendicular to the central axis C of the first porous body 3d, the second cross section 22 of the recess 7d and the third cross section 23, which is the part adjacent to the first side of the recess 7d, have similar shapes. That is, the second cross section 22 and the third cross section 23 are circular, and the second cross section 22 has a smaller diameter than the third cross section 23. The vanishing material 6 is provided around the cylindrical surface or truncated cone surface of the recess 7d. Note that the first cross section 21, the second cross section 22, and the third cross section 23 are not limited to being circular, and may be other shapes including an ellipse or a polygon.

<第四実施形態のガス吹き込みプラグ1dの構成による効果>
以上説明した第四実施形態のガス吹き込みプラグ1dによれば、以下の効果を奏する。すでに説明した共通の効果に加え、ガス吹き込みプラグ1dは、第二断面22と第三断面23とが相似形状なので、第一多孔質体3dの外径が急激に変化することで、溶損が凹部7dに達したことを確認できる。よって、第一多孔質体3dが使用限界に近づいたことを断面形状の大きさの変化で確認できる。また、凹部7dの内側は円筒面或いは円錐台面なので、第一多孔質体3dは、円錐台形状の基材から容易に凹部7dを加工ができる。
<Effects of the configuration of the gas blowing plug 1d of the fourth embodiment>
The gas blowing plug 1d of the fourth embodiment described above has the following effects. In addition to the common effects already described, in the gas blowing plug 1d, the second cross section 22 and the third cross section 23 have similar shapes, so that it is possible to confirm that the melting damage has reached the recess 7d by a sudden change in the outer diameter of the first porous body 3d. Therefore, it is possible to confirm that the first porous body 3d is approaching its limit of use by a change in the size of the cross-sectional shape. Furthermore, since the inside of the recess 7d is a cylindrical surface or a truncated cone surface, the recess 7d can be easily machined from a base material having a truncated cone shape for the first porous body 3d.

<消失材6の各形態の説明>
次に、消失材6について説明する。ガス吹き込みプラグ1は、棚部5の第一側に消失材6を備える。図6から図9までは、第一グループのガス吹き込みプラグ1における消失材6を示した図であり、図15から図18までは、第二グループのガス吹き込みプラグ1における消失材6を示した図である。以下、消失材6の各形態について説明する。
<Explanation of each form of vanishing material 6>
Next, the vanishing material 6 will be described. The gas blowing plug 1 has the vanishing material 6 on the first side of the shelf portion 5. Figures 6 to 9 are diagrams showing the vanishing material 6 in the gas blowing plug 1 of the first group, and Figures 15 to 18 are diagrams showing the vanishing material 6 in the gas blowing plug 1 of the second group. Each form of the vanishing material 6 will be described below.

<消失材6aの構成と効果>
図6及び図15を参照して、消失材6aについて説明する。消失材6aは、第一多孔質体3の外周に沿って備えられ、消失材6aの外周の少なくとも一部が、軸方向に沿う方向において鋸刃状に形成される。図6に示すように、第一グループのガス吹き込みプラグ1は、領域Sの範囲内において、消失材6aが棚面15から屈折線13の途中まで鋸刃状の断面形状に形成される。また、図15に示すように、第二グループのガス吹き込みプラグ1は、凹部7の範囲内において、消失材6aが棚面15から庇部14までの間で鋸刃状の断面形状に形成される。
<Configuration and Effects of Vanishing Material 6a>
The vanishing material 6a will be described with reference to Fig. 6 and Fig. 15. The vanishing material 6a is provided along the outer periphery of the first porous body 3, and at least a part of the outer periphery of the vanishing material 6a is formed in a sawtooth shape in the axial direction. As shown in Fig. 6, in the first group of gas blowing plugs 1, within the range of region S, the vanishing material 6a is formed in a sawtooth cross-sectional shape from the shelf surface 15 to the middle of the bending line 13. Also, as shown in Fig. 15, in the second group of gas blowing plugs 1, within the range of recess 7, the vanishing material 6a is formed in a sawtooth cross-sectional shape from the shelf surface 15 to the eaves portion 14.

すでに説明したように、消失材6aは溶融金属の熱によって消失し、第一多孔質体3と不定形耐火物9との間に空隙ができる。消失材6aは鋸刃状に形成されるので、消失材6aが消失して形成される空隙も断面形状が鋸刃状に形成される。ガス吹き込みプラグ1は、使用によって第一多孔質体3が溶損して先端部11が消失材6aによる空隙の位置に達すると、溶融金属が地金となって空隙に流入して貯留される。容器を傾転した際に地金が第一側へ向かって流出しようとすると、鋸刃形状によって抵抗が発生するので地金の流出が抑制される。よって、ガス吹き込みプラグ1は、地金の発光を認識することで、第一多孔質体3が使用限界に近づいたことを確認できる。 As already explained, the vanishing material 6a is vanished by the heat of the molten metal, and a gap is formed between the first porous body 3 and the monolithic refractory 9. Since the vanishing material 6a is formed in a sawtooth shape, the gap formed by the vanishing material 6a also has a sawtooth cross-sectional shape. When the first porous body 3 is melted during use and the tip 11 of the gas injection plug 1 reaches the position of the gap created by the vanishing material 6a, the molten metal becomes a base metal, flows into the gap, and is stored. When the base metal tries to flow out toward the first side when the container is tilted, resistance is generated by the sawtooth shape, so the outflow of the base metal is suppressed. Therefore, the gas injection plug 1 can confirm that the first porous body 3 is approaching its limit of use by recognizing the light emitted by the base metal.

<消失材6bの構成と効果>
次に、図7及び図16を参照して、消失材6bについて説明する。消失材6bは、第一多孔質体3の外周に沿って備えられ、棚面15から第一側に向かって、径方向の厚みが徐々に小さくなるよう形成される。図7に示すように、第一グループのガス吹き込みプラグ1の消失材6bの外周は、領域Sの範囲内であって、棚面15において棚部5の外周よりも内側に凹んだ位置から屈折線13に向かって延びる線によって形成される。また、図16に示すように、第二グループのガス吹き込みプラグ1の消失材6bは、凹部7の内側であって、棚面15から庇部14に向かって径方向の厚みが徐々に小さくなるよう形成される。
<Configuration and effect of vanishing material 6b>
Next, the vanishing material 6b will be described with reference to Fig. 7 and Fig. 16. The vanishing material 6b is provided along the outer periphery of the first porous body 3, and is formed so that the radial thickness gradually decreases from the shelf surface 15 toward the first side. As shown in Fig. 7, the outer periphery of the vanishing material 6b of the first group of gas blowing plugs 1 is within the range of the region S, and is formed by a line extending from a position on the shelf surface 15 that is recessed inward from the outer periphery of the shelf portion 5 toward the bending line 13. Also, as shown in Fig. 16, the vanishing material 6b of the second group of gas blowing plugs 1 is formed inside the recess 7, and is formed so that the radial thickness gradually decreases from the shelf surface 15 toward the eaves portion 14.

この場合、消失材6bが消失すると、第一多孔質体3と不定形耐火物9との間に空隙ができる。空隙は、径方向において第二側よりも第一側の厚みが小さくなる。地金が空隙に流入して貯留されたとき、容器を傾転した際に第一側へ向かって流出しようとすると、第一側である出口が第二側に比べて狭いため抵抗が発生して地金の流出が抑制される。よって、ガス吹き込みプラグ1は、地金の発光を認識することで、第一多孔質体3が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, when the vanishing material 6b disappears, a gap is formed between the first porous body 3 and the amorphous refractory material 9. The gap has a smaller radial thickness on the first side than on the second side. When the bullion flows into the gap and is stored there, if it attempts to flow out toward the first side when the container is tilted, resistance is generated because the outlet on the first side is narrower than the second side, and the outflow of the bullion is suppressed. Therefore, the gas injection plug 1 can confirm that the first porous body 3 is approaching its limit of use by recognizing the light emitted by the bullion.

<消失材6cの構成と効果>
次に、図8及び図17を参照して、消失材6cについて説明する。消失材6cは、第一多孔質体3の外周に沿って備えられ、棚面15から第一側に向かって、径方向の厚みが均一に形成される。図8に示すように、第一グループのガス吹き込みプラグ1は、消失材6cが領域Sにおいて棚面15から屈折線13の途中まで径方向の厚みが均一に形成される。また、図17に示すように、第二グループのガス吹き込みプラグ1は、消失材6cが凹部7の内側であって、棚面15から庇部14に向かって径方向の厚みが均一に形成される。
<Configuration and effect of vanishing material 6c>
Next, the vanishing material 6c will be described with reference to Fig. 8 and Fig. 17. The vanishing material 6c is provided along the outer periphery of the first porous body 3, and is formed with a uniform radial thickness from the shelf surface 15 toward the first side. As shown in Fig. 8, in the first group of gas blowing plugs 1, the vanishing material 6c is formed with a uniform radial thickness from the shelf surface 15 to the middle of the bending line 13 in the region S. Also, as shown in Fig. 17, in the second group of gas blowing plugs 1, the vanishing material 6c is formed on the inside of the recess 7, and with a uniform radial thickness from the shelf surface 15 toward the eaves portion 14.

この場合、消失材6cが消失すると、第一多孔質体3と不定形耐火物9との間に空隙ができる。空隙は、棚面15から第一側に向かって、径方向に均一の厚みである。地金が
空隙に流入して貯留され、貯留された地金が第一側へ向かって流出しようとすると、径方向に一定の厚みで形成される流路を通る必要があるので抵抗が発生し、流出が抑制される。特に、消失材6cの径方向の厚みが薄いと、地金流出のための流路が狭いため流出が抑制される。よって、ガス吹き込みプラグ1は、地金の発光を認識することで、第一多孔質体3が使用限界に近づいたことを確認できる。
In this case, when the vanishing material 6c disappears, a gap is formed between the first porous body 3 and the monolithic refractory 9. The gap has a uniform thickness in the radial direction from the shelf surface 15 toward the first side. When the bare metal flows into the gap and is stored, and the stored bare metal tries to flow out toward the first side, it must pass through a flow path formed with a uniform thickness in the radial direction, so resistance is generated and the outflow is suppressed. In particular, when the vanishing material 6c has a small radial thickness, the flow path for the bare metal to flow out is narrow, so the outflow is suppressed. Therefore, the gas blowing plug 1 can confirm that the first porous body 3 is approaching its usage limit by recognizing the light emission of the bare metal.

<消失材6dの構成と効果>
次に、図9及び図18を参照して、消失材6dについて説明する。消失材6dは、棚面15の全面を覆う第一部分16aと、第一部分16aに連続して形成され、さらに棚面15から第一側へ向かって第一多孔質体3の外周に沿う第二部分16bを備える。第二部分16bは、棚部5よりも径方向の内側に凹んで形成される。
<Configuration and Effects of Vanishing Material 6d>
Next, the vanishing material 6d will be described with reference to Figures 9 and 18. The vanishing material 6d comprises a first portion 16a that covers the entire surface of the shelf surface 15, and a second portion 16b that is formed continuously with the first portion 16a and extends from the shelf surface 15 toward the first side along the outer periphery of the first porous body 3. The second portion 16b is formed recessed radially inward from the shelf portion 5.

図9に示すように、第一グループのガス吹き込みプラグ1は、消失材6dの第一部分16aが棚面15の全面を覆う。さらに、第一部分16aに連続し、消失材6dの第二部分16bが、領域Sの範囲内で第一多孔質体3の外周に沿って棚部5よりも径方向の内側に凹んで形成される。また、図18に示すように、第二グループのガス吹き込みプラグ1は、消失材6dの第一部分16aが棚面15の全面を覆う。さらに、第一部分16aに連続し、消失材6dの第二部分16bが、凹部7の内部において第一多孔質体3の外周に沿って棚部5よりも径方向の内側に凹んで形成される。 As shown in FIG. 9, in the first group of gas injection plugs 1, the first portion 16a of the vanishing material 6d covers the entire surface of the shelf surface 15. Furthermore, the second portion 16b of the vanishing material 6d is formed to be continuous with the first portion 16a and recessed radially inward from the shelf portion 5 along the outer periphery of the first porous body 3 within the range of the region S. As shown in FIG. 18, in the second group of gas injection plugs 1, the first portion 16a of the vanishing material 6d covers the entire surface of the shelf surface 15. Furthermore, the second portion 16b of the vanishing material 6d is formed to be continuous with the first portion 16a and recessed radially inward from the shelf portion 5 along the outer periphery of the first porous body 3 within the recess 7.

消失材6dは、第一部分16aと第二部分16bを含めて、同一材料によって一体で形成してもよいし、第一部分16aと第二部分16bとを異なる材質で形成してもよい。例として、第一部分16aは鋼材を使用し、第二部分16bはセラミックシートを使用してもよい。 The vanishing material 6d may be formed integrally from the same material, including the first portion 16a and the second portion 16b, or the first portion 16a and the second portion 16b may be formed from different materials. For example, the first portion 16a may be made of steel, and the second portion 16b may be made of a ceramic sheet.

この場合、消失材6dが消失すると、第一多孔質体3と不定形耐火物9との間に空隙ができる。空隙は、棚面15の全面を覆う第一部分16aに相当する部分と、第一多孔質体3の外周に沿って棚部5よりも径方向の内側に凹む第二部分16bに相当する部分に形成される。地金が空隙に流入すると、断面形状でL字状になって貯留される。第一部分16aに相当する部分に貯留された地金は、容器の傾転時に第一側へ流出しようとすると第二部分16bに相当する部分の空隙を通る必要がある。第二部分16bに相当する部分の空隙は狭いため、抵抗が生じて地金は第一側への流出が抑制される。よって、ガス吹き込みプラグ1は、地金の発光を認識することで、第一多孔質体3が使用限界に近づいたことを確認できる。 In this case, when the vanishing material 6d disappears, a gap is formed between the first porous body 3 and the amorphous refractory 9. The gap is formed in a portion corresponding to the first portion 16a covering the entire surface of the shelf surface 15, and in a portion corresponding to the second portion 16b that is recessed radially inward from the shelf portion 5 along the outer periphery of the first porous body 3. When the bullion flows into the gap, it is stored in an L-shaped cross section. When the bullion stored in the portion corresponding to the first portion 16a tries to flow out to the first side when the container is tilted, it needs to pass through the gap in the portion corresponding to the second portion 16b. Since the gap in the portion corresponding to the second portion 16b is narrow, resistance is generated and the bullion is prevented from flowing out to the first side. Therefore, the gas injection plug 1 can confirm that the first porous body 3 is approaching its usage limit by recognizing the emission of the bullion.

<消失材6の径方向における厚みと効果>
次に、消失材6の径方向における厚みを説明する。ここで説明する消失材6の厚みは、図6から図9、及び図15から図18までの例において適用可能である。消失材6は、径方向の厚みの少なくとも一部が0.1mmから3mmまでの範囲で形成されてもよい。この場合、消失材6の厚みの少なくとも一部が0.1mmから3mmまでの範囲なので、消失材6が消失後に流入して貯留される地金が薄くなり、多孔質体2からの冷却効果によって凝固しやすい。よって、ガス吹き込みプラグ1は、傾転しても地金の流出が抑制されるので、地金の発光を認識することで、多孔質体2が使用限界に近づいたことを確認できる。
<Radial thickness and effect of vanishing material 6>
Next, the thickness of the vanishing material 6 in the radial direction will be described. The thickness of the vanishing material 6 described here is applicable to the examples of Figs. 6 to 9 and Figs. 15 to 18. The vanishing material 6 may be formed so that at least a part of its radial thickness is in the range of 0.1 mm to 3 mm. In this case, since at least a part of the thickness of the vanishing material 6 is in the range of 0.1 mm to 3 mm, the bare metal that flows in and is stored after the vanishing material 6 is vanished becomes thin and is easily solidified by the cooling effect from the porous body 2. Therefore, since the gas blowing plug 1 suppresses the outflow of the bare metal even when tilted, it is possible to confirm that the porous body 2 is approaching its usage limit by recognizing the light emission of the bare metal.

なお、消失材6は径方向の厚みが3mmを超えると、多孔質体2からの冷却効果が低減するため、地金の一部が液体状態のままとなる。よって、厚みは3mm以下が好ましい。また、多孔質体2の表面は、「ヘアークラック」と呼ばれるヒビが発生する場合がある。多孔質体2の耐用に影響するような内部まで進展している「キレツ(不良)」とは区別される。ヘアークラックは0.1mm程度のため、消失材6の径方向の厚みは、ヘアークラックと区別できるように0.1mm以上であることが望ましい。 If the radial thickness of the vanishing material 6 exceeds 3 mm, the cooling effect from the porous body 2 decreases, and part of the base metal remains in a liquid state. Therefore, a thickness of 3 mm or less is preferable. Also, cracks called "hair cracks" may occur on the surface of the porous body 2. These are distinguished from "cuts (defects)" that progress to the inside and affect the durability of the porous body 2. As hair cracks are around 0.1 mm, it is preferable that the radial thickness of the vanishing material 6 be 0.1 mm or more so that it can be distinguished from hair cracks.

また、消失材6の径方向における厚みは、少なくとも一部が、凹部7における径方向の深さに対して、1/150から3/10までの厚みでもよい。この場合、消失材6は凹部7の深さに対して厚みが薄いので、消失材6が消失後に流入して貯留される地金が薄くなり凝固しやすい。よって、ガス吹き込みプラグ1は、傾転しても地金の流出が抑制されるので、地金の発光を認識することで、多孔質体2が使用限界に近づいたことを確認できる。 The radial thickness of at least a portion of the vanishing material 6 may be 1/150 to 3/10 of the radial depth of the recess 7. In this case, since the vanishing material 6 is thin relative to the depth of the recess 7, the metal that flows in and is stored after the vanishing material 6 is vanished becomes thin and is prone to solidification. Therefore, even if the gas injection plug 1 is tilted, the outflow of the metal is suppressed, and by recognizing the light emission of the metal, it is possible to confirm that the porous body 2 is approaching its limit of use.

凹部7は、径方向の深さが10mmから15mmまでの深さで形成される。上述したように、消失材6の径方向の厚みは、少なくとも一部が0.1mm以上で3mm以下の範囲であることが望ましい。すると、消失材6の径方向の厚みは、凹部7の深さに換算すると、1/150から3/10までの範囲である。 The recess 7 is formed with a radial depth of 10 mm to 15 mm. As described above, it is desirable that at least a portion of the radial thickness of the vanishing material 6 is in the range of 0.1 mm to 3 mm. In this case, the radial thickness of the vanishing material 6, converted into the depth of the recess 7, is in the range of 1/150 to 3/10.

なお、消失材6の径方向の厚みは、製造上のばらつきを考慮して、1mmから3mmの間で形成される場合がある。この場合、消失材6の径方向の厚みは、凹部7の深さに換算すると、1/15から1/3までの間である。さらに、消失材6の径方向の厚みを1mmと想定すると、凹部7の深さに対して1/15から1/10までの範囲である。 The radial thickness of the vanishing material 6 may be between 1 mm and 3 mm, taking into account manufacturing variations. In this case, the radial thickness of the vanishing material 6 is between 1/15 and 1/3 of the depth of the recess 7. Furthermore, if the radial thickness of the vanishing material 6 is assumed to be 1 mm, it is in the range of 1/15 to 1/10 of the depth of the recess 7.

1、1a、1b、1c、1d、1e ガス吹き込みプラグ
2、2a、2b、2c、2d 多孔質体
3、3a、3b、3c、3d 第一多孔質体
4 第二多孔質体
5、5a、5b、5c、5d 棚部
6、6a、6b、6c、6d 消失材
7、7c、7d 凹部
8 ガス管
9 不定形耐火物
11 先端部
12 基端部
15 棚面
16a 第一部分
16b 第二部分
21 第一断面
22 第二断面
23 第三断面
C 中心軸

1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e gas blowing plug 2, 2a, 2b, 2c, 2d porous body 3, 3a, 3b, 3c, 3d first porous body 4 second porous body 5, 5a, 5b, 5c, 5d Shelf parts 6, 6a, 6b, 6c, 6d Vanishing material 7, 7c, 7d Recessed part 8 Gas pipe 9 Monolithic refractory 11 Tip part 12 Base end part 15 Shelf surface 16a First part 16b Second Portion 21 First cross section 22 Second cross section 23 Third cross section C Central axis

Claims (15)

溶融金属にガスを吹き込むガス吹き込みプラグであって、
軸方向に延びる多孔質体と、
前記多孔質体の外周に配される不定形耐火物と、
前記多孔質体に接続されるガス管を備え、
前記軸方向において、前記多孔質体を通過して前記ガスを吹き込む先端部の側を第一側とし、前記先端部の反対側であって基端部の側を第二側とし、
前記ガス管は、前記基端部又は該基端部に隣接する前記多孔質体の外周に接続され、
前記多孔質体は、外周に棚部と消失材を備え、
前記棚部は、
前記軸方向において前記第二側に偏った位置にあり、
前記多孔質体の外周が突出して形成され、
前記多孔質体の前記軸方向に延びる中心軸と交差する方向に形成され、前記第一側に面する棚面を備え、
前記消失材は、
前記溶融金属の熱によって消失する可燃性物質からなり、
前記多孔質体の外周に沿って、前記棚面から前記第一側に向かう所定範囲に形成されるガス吹き込みプラグ。
A gas injection plug for injecting gas into the molten metal,
A porous body extending in an axial direction;
A moldable refractory material is disposed on the outer periphery of the porous body;
A gas pipe connected to the porous body,
In the axial direction, a side of a tip end portion through which the gas is blown through the porous body is defined as a first side, and a side of a base end portion opposite to the tip end portion is defined as a second side,
The gas pipe is connected to the base end or to the outer periphery of the porous body adjacent to the base end,
The porous body has a shelf and a vanishing material on its outer periphery,
The shelf portion is
The second side is located in the axial direction.
The outer periphery of the porous body is formed to protrude,
The porous body has a shelf surface formed in a direction intersecting a central axis extending in the axial direction and facing the first side;
The vanishing material is
The molten metal is heated to a temperature of 1000° C. and the molten metal is heated to a temperature of 1000° C.
A gas injection plug is formed along the outer periphery of the porous body in a predetermined range from the shelf surface toward the first side .
前記多孔質体は、前記先端部と前記棚部との間で、外周面が前記軸方向において屈折する境界線である屈折線を備え、
前記軸方向において、
前記屈折線よりも前記第一側であって、前記多孔質体の前記中心軸に垂直な断面は第一断面であり、
前記屈折線よりも前記第二側であって、前記多孔質体の前記中心軸に垂直な断面は第二断面であり、
前記第一断面と前記第二断面とは異なる形状である請求項1に記載のガス吹き込みプラグ。
The porous body has a bending line that is a boundary line where an outer circumferential surface bends in the axial direction between the tip portion and the shelf portion,
In the axial direction,
A cross section perpendicular to the central axis of the porous body on the first side of the refraction line is a first cross section,
A cross section perpendicular to the central axis of the porous body on the second side of the refraction line is a second cross section,
2. The gas injector plug of claim 1, wherein said first cross section and said second cross section are different shapes .
前記多孔質体は、前記屈折線と交差するように、前記中心軸に垂直な方向に切断するときの断面が第三断面であり、
前記第一断面は、円形状または楕円形状であり、前記第二断面は多角形状であり、前記第三断面は前記第二断面の形状に対して隅がラウンドする形状であり、
前記第三断面は、前記第一断面及び前記第二断面とは異なる形状である請求項2に記載のガス吹き込みプラグ。
The porous body has a third cross section when cut in a direction perpendicular to the central axis so as to intersect with the refraction line,
the first cross section is circular or elliptical, the second cross section is polygonal, and the third cross section has rounded corners relative to the shape of the second cross section;
3. The gas injector plug of claim 2, wherein the third cross section is a different shape than the first cross section and the second cross section .
溶融金属にガスを吹き込むガス吹き込みプラグであって、
軸方向に延びる多孔質体と、
前記多孔質体の外周に配される不定形耐火物と、
前記多孔質体に接続されるガス管を備え、
前記軸方向において、前記多孔質体を通過して前記ガスを吹き込む先端部の側を第一側とし、前記先端部の反対側であって基端部の側を第二側とし、
前記ガス管は、前記基端部又は該基端部に隣接する前記多孔質体の外周に接続され、
前記多孔質体は、棚部と、凹部と、消失材を備え、
前記棚部は、
前記軸方向において前記第二側に偏った位置にあり、
前記多孔質体の外周が突出して形成され、
前記多孔質体の前記軸方向に延びる中心軸と交差する方向に形成され、前記第一側に面する棚面を備え、
前記凹部は、
前記棚面と、
前記軸方向において、前記棚面よりも前記第一側にあって前記第二側に面する庇部と、
前記中心軸に対する径方向の内側に凹んだ前記多孔質体の外周によって形成され、
前記消失材は、
前記溶融金属の熱によって消失する可燃性物質からなり、
前記凹部において、前記多孔質体の外周に沿って前記棚面から前記庇部に至る範囲に形成されるガス吹き込みプラグ。
A gas injection plug for injecting gas into the molten metal,
A porous body extending in an axial direction;
A moldable refractory material is disposed on the outer periphery of the porous body;
A gas pipe connected to the porous body,
In the axial direction, a side of a tip end portion through which the gas is blown through the porous body is defined as a first side, and a side of a base end portion opposite to the tip end portion is defined as a second side,
The gas pipe is connected to the base end or to the outer periphery of the porous body adjacent to the base end,
the porous body includes a shelf portion, a recess, and a vanishing material;
The shelf portion is
The second side is located in the axial direction.
The outer periphery of the porous body is formed to protrude,
The porous body has a shelf surface formed in a direction intersecting a central axis extending in the axial direction and facing the first side;
The recessed portion is
The shelf surface;
A visor portion that is located on the first side of the shelf surface and faces the second side in the axial direction;
The porous body is formed by an outer periphery of the porous body that is recessed radially inward relative to the central axis,
The vanishing material is
The molten metal is heated to a temperature of 1000° C. and the molten metal is heated to a temperature of 1000° C.
A gas injection plug is formed in the recess along the outer periphery of the porous body in a range from the shelf surface to the eaves portion .
前記多孔質体の前記中心軸に垂直な断面は、
前記凹部と、前記軸方向において前記庇部よりも前記第一側の部分とは、異なる形状であるか、又は相似形状である請求項に記載のガス吹き込みプラグ。
A cross section perpendicular to the central axis of the porous body is
5. The gas blowing plug according to claim 4 , wherein the recess and a portion on the first side of the overhanging portion in the axial direction have different or similar shapes.
二つの前記多孔質体である、第一多孔質体と第二多孔質体を備え、
前記棚部は、前記第一多孔質体に形成され、
前記第二多孔質体は、前記軸方向に沿って前記棚部の前記第二側に接続され、
前記ガス管は、前記第二多孔質体の前記基端部又は該基端部に隣接する該第二多孔質体の外周に接続され、
前記第一多孔質体の気孔率は、前記第二多孔質体よりも小さい請求項1から5のいずれかに記載のガス吹き込みプラグ。
The porous body includes two porous bodies, a first porous body and a second porous body,
the shelf portion is formed in the first porous body;
the second porous body is connected to the second side of the shelf along the axial direction ;
The gas pipe is connected to the base end of the second porous body or to the outer periphery of the second porous body adjacent to the base end,
6. A gas blowing plug according to claim 1 , wherein the first porous body has a smaller porosity than the second porous body.
前記消失材は、外周の少なくとも一部が、前記軸方向に沿う方向において鋸刃状に形成される請求項1から5のいずれかに記載のガス吹き込みプラグ。 6. The gas blowing plug according to claim 1, wherein at least a portion of the outer periphery of the vanishing material is formed into a sawtooth shape in the axial direction. 前記消失材は、前記棚面から前記第一側に向かって、径方向の厚みが徐々に小さくなるよう形成される請求項1から5のいずれかに記載のガス吹き込みプラグ。 6. The gas blowing plug according to claim 1, wherein the vanishing material is formed so that its radial thickness gradually decreases from the shelf surface toward the first side. 前記消失材は、前記棚面から前記第一側に向かって、径方向の厚みが均一に形成される請求項1から5のいずれかに記載のガス吹き込みプラグ。 6. The gas blowing plug according to claim 1, wherein the vanishing material is formed to have a uniform radial thickness from the shelf surface toward the first side. 前記消失材は、
前記棚面の全面を覆う第一部分と、
前記第一部分に連続して形成され、前記棚面から前記第一側へ向かって前記多孔質体の外周に沿う第二部分を備え、
前記第二部分は、前記棚部よりも径方向の内側に凹んで形成される請求項1から5のいずれかに記載のガス吹き込みプラグ。
The vanishing material is
A first portion covering the entire shelf surface;
a second portion formed continuously with the first portion and extending from the shelf surface toward the first side along the outer periphery of the porous body;
6. The gas injection plug according to claim 1 , wherein the second portion is recessed radially inward from the shelf portion.
前記消失材は、径方向の厚みの少なくとも一部が0.1mmから3mmまでの範囲で形成される請求項1から5のいずれかに記載のガス吹き込みプラグ。 6. The gas blowing plug according to claim 1 , wherein at least a portion of the vanishing material is formed so as to have a radial thickness in the range of 0.1 mm to 3 mm. 前記消失材は、
前記凹部における径方向の深さに対して、少なくとも一部が1/15から3/10までの厚みである請求項4又は5に記載のガス吹き込みプラグ。
The vanishing material is
6. A gas blowing plug according to claim 4, wherein at least a portion of the recess has a thickness ranging from 1/15 to 3/10 of the radial depth of the recess.
溶融金属にガスを吹き込むガス吹き込みプラグであって、A gas injection plug for injecting gas into the molten metal,
軸方向に延びる多孔質体と、A porous body extending in an axial direction;
前記多孔質体の外周に配される不定形耐火物と、A moldable refractory material is disposed on the outer periphery of the porous body;
前記多孔質体に接続されるガス管を備え、A gas pipe connected to the porous body,
前記軸方向において、前記多孔質体を通過して前記ガスを吹き込む先端部の側を第一側とし、前記先端部の反対側であって基端部の側を第二側とし、In the axial direction, a side of a tip end portion through which the gas is blown through the porous body is defined as a first side, and a side of a base end portion opposite to the tip end portion is defined as a second side,
前記ガス管は、前記基端部、又は該基端部に隣接する前記多孔質体の外周に接続され、The gas pipe is connected to the base end or to the outer periphery of the porous body adjacent to the base end,
前記多孔質体は、外周に棚部と、凹部を備え、The porous body has a shelf and a recess on its outer periphery,
前記棚部は、The shelf portion is
前記軸方向において前記第二側に偏った位置にあり、The second side is located in the axial direction.
前記多孔質体の外周が突出して形成され、The outer periphery of the porous body is formed to protrude,
前記多孔質体の前記軸方向に延びる中心軸と交差する方向に形成され、前記第一側に面する棚面を備え、The porous body has a shelf surface formed in a direction intersecting a central axis extending in the axial direction and facing the first side;
前記凹部は、The recessed portion is
前記多孔質体の外周から、前記中心軸に交差する方向に凹み、A recess is formed from the outer periphery of the porous body in a direction intersecting the central axis,
前記軸方向において、前記棚面と、前記棚面よりも前記第一側にあって前記第二側に面する庇部との間に形成されるガス吹き込みプラグ。A gas blowing plug is formed between the shelf surface and a visor portion located on the first side of the shelf surface and facing the second side in the axial direction.
前記多孔質体の前記中心軸に垂直な断面は、A cross section perpendicular to the central axis of the porous body is
前記凹部と、前記軸方向において前記庇部よりも前記第一側の部分とは、異なる形状であるか、又は相似形状である請求項13に記載のガス吹き込みプラグ。14. The gas blowing plug according to claim 13, wherein the recess and a portion on the first side of the overhanging portion in the axial direction have different shapes or similar shapes.
二つの前記多孔質体である、第一多孔質体と第二多孔質体を備え、The porous body includes two porous bodies, a first porous body and a second porous body,
前記棚部は、前記第一多孔質体に形成され、the shelf portion is formed in the first porous body;
前記第二多孔質体は、前記軸方向に沿って、前記棚部の前記第二側に接続され、the second porous body is connected along the axial direction to the second side of the shelf;
前記ガス管は、前記第二多孔質体の前記基端部、又は該基端部に隣接する該第二多孔質体の外周に接続され、The gas pipe is connected to the base end of the second porous body or to the outer periphery of the second porous body adjacent to the base end,
前記第一多孔質体の気孔率は、前記第二多孔質体よりも小さい請求項13又は14に記載のガス吹き込みプラグ。15. A gas blowing plug according to claim 13 or 14, wherein the porosity of the first porous body is less than that of the second porous body.
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