WO2017060937A1 - 底吹きプラグ - Google Patents

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邦博 小出
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東京窯業株式会社
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    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/072—Treatment with gases

Definitions

  • the present invention relates to a bottom blowing plug that is provided at the bottom of an up-and-down blowing converter in which the treatment amount of molten iron is 150 tons or more and blows gas into the molten iron.
  • a bottom blowing plug for gas blowing provided with a plurality of through-holes through which gas passes is arranged at the bottom of a vessel such as a converter, and the inert gas (argon etc.) is supplied to the vessel through the bottom blowing plug.
  • the molten metal was fed from the bottom of the slab. By this stirring, the temperature and components of the molten metal in the container are made uniform and cleaned.
  • a bottom blow plug there is a bottom blow plug including a through hole in which an opening opened on an upper surface of a plug in contact with a molten metal is positioned at the apex of an equilateral triangle (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention aims to provide a bottom blow plug suitable for such a large vertical blow converter.
  • the through holes are located at the apex of the triangle, and the through holes are arranged more densely than those at the apex of the square.
  • the number of through holes in one bottom blow plug is not large.
  • the bottom blow plug of the present invention is equipped with an up-and-down converter having a processing amount of molten iron of 150 tons or more and each of at least 30 through holes on the upper surface in contact with the molten iron.
  • a bottom-blown plug having a plug body for opening an opening group of openings and for injecting 20 to 60 Nl / min of inert gas from one opening during refining to blow a maximum amount of gas,
  • the opening group is located in the center of the upper surface of the plug body, and when the area of the upper surface is Sucm 2 , the area Socm 2 of the opening group portion where the opening group is located is So / Su ⁇ 0.25.
  • Su ⁇ 400 cm 2 and the number of the openings, which is the density of the openings constituting the opening group / the area So of the opening group part, is 0.6 to 3.9.
  • the bottom blow plug of the present invention is installed in a large vertical blow converter with a molten iron treatment amount of 150 tons or more.
  • the shape of the converter is a barrel type or a western type, with a shaft attached, and can freely rotate back and forth. Injecting hot metal and taking out molten steel are performed by tilting the furnace. During refining (reaction), with the furnace upright, high-pressure pure oxygen is blown upward, and at the same time, stirring gas such as argon or nitrogen is supplied from the bottom. Blow with the bottom blow plug.
  • the bottom blow plug of the present invention has the first feature in that the upper surface Su of the plug body in contact with the molten metal is as large as 400 cm 2 or more.
  • the larger the upper surface Su the more durable the bottom blow plug.
  • the upper surface Su is at least 400 cm 2, 800 cm 2 or more, or high durability by increasing the 1200 cm 2 or more.
  • the shape of the upper surface of the bottom blowing plug can be the same as the shape of the upper surface of the conventional bottom blowing plug, such as a circle, square, rectangle, trapezoid or fan shape.
  • the bottom blow plug of the present invention has a large number of openings opened on the upper surface thereof.
  • the number of openings is at least 30, but is preferably 70 or more, more preferably 110 or more.
  • the area So of the opening group portion where the opening group is located needs to be So / Su ⁇ 0.25.
  • the area So of the opening group part means an area surrounded by a polygon formed by connecting the centers of adjacent openings of the openings located in the outermost outline of the opening group or a shape close thereto.
  • the opening group portion So is 25% or less of the upper surface area Su, and the opening group portion is located at the center of the upper surface. This means that the opening group portion is located far away from the periphery of the upper surface and the upper surface. This means that the area between the peripheral edge of each of the openings and the opening group is as large as 75% or more of the upper surface area Su.
  • the number of the openings which is the density of the openings constituting the opening group / the area So of the opening group part is 0.6 to 3.9.
  • the size of the opening is about 1 to 3 mm in diameter.
  • the relative arrangement of the openings constituting the opening group is such that each opening is formed in the plug body in a positional relationship in which each opening is positioned on each vertex of an equilateral triangle having one side of Pmm on the upper surface of the plug body.
  • the central opening at the center of the opening group is located at the center of a regular hexagon having six openings at a distance of P mm from the central opening, and all the remaining openings are centered on the central opening. It can be located on the apex or side of a concentric regular hexagon.
  • the relative arrangement of the openings constituting the opening group is such that each opening is formed in the plug body in such a positional relationship that each opening is positioned on each top of a square having a side of Pmm on the upper surface of the plug body. be able to.
  • the relative arrangement of the openings constituting the opening group is formed in the plug body in such a state that each opening is positioned on the upper surface of the plug body on the circumference of a concentric circle having a radius of Pmm intervals.
  • each opening is positioned on the upper surface of the plug body on the circumference of a concentric circle having a radius of Pmm intervals.
  • Pmm which is a space
  • the relative arrangement of the openings is preferably one regularly arranged at intervals of the pitch P as described above, but one having no regularity in the arrangement is acceptable.
  • the value of P can be 6 mm to 12 mm.
  • the openings are concentrated at the center of the upper surface of the bottom blowing plug. In order to close the openings, it is preferable that all three adjacent openings be in the close-packed arrangement located at the apex of the equilateral triangle.
  • each of the six openings that are separated by P mm in the centrifugal direction from the opening at the center of the opening group that opens on the upper surface of one bottom blowing plug (hereinafter referred to as the central opening) is the apex.
  • a row of regular hexagons is formed.
  • the first row of regular hexagons has one opening at each of the six vertices, and the first row of regular hexagons has a total of six openings.
  • a regular hexagon in the second row is formed Pmm away from the regular hexagon in the first row in the centrifugal direction.
  • One hexagon is formed in each of the six vertices of the regular hexagon in the second row and the six locations in the middle of the six sides.
  • Openings are formed, and the second row of regular hexagons has a total of 12 openings.
  • the second row of regular hexagons is a concentric regular hexagon that is 2 ⁇ Pmm away from the central opening and has the same central opening as the first row of regular hexagons.
  • the third row of concentric regular hexagons further Pmm apart in the centrifugal direction has 18 openings
  • the fourth row of concentric regular hexagons has 24 openings
  • the fifth row of concentric regular hexagons has 30 openings.
  • the sixth row of concentric regular hexagons has 36 openings
  • the seventh row of concentric regular hexagons has 42 openings
  • the eighth row of concentric regular hexagons has 48 openings.
  • the total number of openings formed on the upper surface of the plug body is one center opening, six concentric regular hexagons in the first row, and twelve concentric regular hexagons in the second row up to the second row of concentric regular hexagons.
  • the total is 19. 37 up to the third concentric regular hexagon, 61 up to the fourth concentric regular hexagon, 91 up to the fifth concentric regular hexagon, 127 up to the sixth concentric regular hexagon, seventh row Up to 169 numerical apertures up to concentric regular hexagons, and up to 217 numerical apertures up to the concentric regular hexagons in the eighth row.
  • the bottom blow plug of the present invention has excellent spalling resistance due to the opening group being considerably separated from the peripheral edge of the upper surface, and greatly contributes to the improvement of durability.
  • the opening located at the apex of the polygon of the opening group is the opening closest to the periphery of the upper surface of the bottom blowing plug. It is also possible not to provide the opening located at the outermost contour closest to the periphery of the opening group so that all the openings are located as far as possible from the periphery of the upper surface. Similarly, it is possible not to provide the outermost opening that is the second closest to the peripheral edge, or it is possible to prevent the third, fourth, etc. opening that is closer to the peripheral edge from being provided.
  • the opening at a specific vertex of the outermost contour or the opening at that specific vertex and the opening on the adjacent side are necessarily positioned above the other vertex. It may be closer to the upper edge than the opening. In such a case, it is also possible not to provide an opening at the specific vertex or an opening on the side adjacent to the opening at the specific vertex. Thus, by not providing an opening close to the peripheral edge, the distance from the required peripheral edge to the opening closest to the peripheral edge can be maintained, and more openings can be provided, and further higher spalling resistance. Can be maintained.
  • the distance from the peripheral edge of the upper surface of the plug body to the nearest opening is longer than the distance from the nearest opening to the center opening.
  • the distance from the peripheral edge of the upper surface to the nearest recent opening can be increased, and high spalling resistance can be obtained.
  • the amount of inert gas ejected from one opening of the bottom blow plug of the present invention is 20 to 60 Nl / min.
  • the bottom blow plug of the present invention has a large area on the upper surface of the plug main body in contact with the molten metal and a large number of openings opened on the upper surface. Further, the opening group on the upper surface of the plug body is concentrated in the central portion of the upper surface, and the area So of the opening group portion where the opening group is formed is as narrow as 25% or less of the area Su of the opening. The distance to the surroundings is long. For this reason, this plug body has excellent spalling resistance and high durability. Further, since an inert gas of 20 to 60 Nl / min per one opening is ejected from the opening of the plug body, the wear of the plug body is suppressed and the durability is further enhanced.
  • the area So of the opening group portion of the plug body is 25% or less of the area Su of the upper surface, and the distance from the nearest opening to the nearest opening is longer than the distance from the nearest opening to the center opening.
  • the bottom blow plug of the present invention is used for a large vertical blow converter, and the resulting steel has high productivity and high quality.
  • the configuration of the bottom blow plug of this embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the bottom blowing plug of this embodiment has a plug body 2 having an upper surface 2a intersecting with a gas blowing direction (arrow A1 direction) and a pipe 1 having a through hole 1a regularly embedded in the plug body 2. .
  • the length of the side of the innermost hexagon H1 corresponds to the pitch P.
  • “equal” means not strictly Pmm, but within a certain range.
  • P is 12 mm
  • the inner diameter of the pipe 1 is 2 mm.
  • An opening group consisting of all openings is composed of a central opening of a central pipe, six concentric regular hexagonal vertices, and 127 openings on the sides thereof.
  • the opening group is a hexagonal portion connecting the centers of the six pipes A, B, C, D, E, and F located at the apex of the outermost concentric regular hexagon H6.
  • the area So of the opening group is 135 cm 2 .
  • the top surface of the bottom blow plug is trapezoidal, the top side W1 is 250 mm long, the bottom side W2 is 350 mm long, the height L is 300 mm, and the top surface area Su is 900 cm 2 .
  • the area So of the opening group portion of the bottom blow plug of this embodiment is 15% of the area Su of the upper surface, and the distance from the opening in the outermost surface of the opening group to the periphery of the upper surface is long. Therefore, the bottom blow plug of this embodiment has excellent spalling resistance and is excellent in durability.
  • Density of apertures constituting the aperture groups also, the area of the aperture group unit number of the opening is at 127 So. is because it is 135 cm 2, it is 0.94 pieces / cm 2. (Modification of Embodiment 1)
  • the top view of the bottom blow plug of this modification is shown in FIG.
  • the bottom blowing plug of this modification is obtained by removing six pipes from the pipes located on the apexes and sides of the outermost concentric regular hexagon of the bottom blowing plug of the first embodiment, and otherwise the bottom blowing plug of the first embodiment. Same as blow plug.
  • the removed pipes are a total of six pipes, four pipes A, C, D, and E in FIG. 2, one right next to C and one right next to E in FIG. 2. .
  • the shape formed by connecting the outermost pipes is similar to a rounded trapezoid.
  • the pipes that form the nearest opening closest to the peripheral edge of the upper surface are the two pipes indicated by the symbols J and K in FIG.
  • the distance from these nearest openings to the peripheral edge of the upper surface is 84 mm, and the distance from the nearest opening to the central opening is 66 mm. Therefore, in the bottom blow plug of this modification, the distance from the nearest opening to the nearest opening is longer than the distance from the nearest opening to the center opening. Thereby, all the openings can be separated from the peripheral edge of the upper surface, and a more reliable high spalling resistance can be expected.
  • the area of the aperture group unit number of the opening is at 121 So. is because it is 131 cm 2, it is 0.92 pieces / cm 2. (Embodiment 2)
  • the configuration of the bottom blow plug of this embodiment will be described with reference to FIG.
  • the bottom blow plug of the present embodiment is obtained by changing the shape of the upper surface 2a of the plug body 2 of the bottom blow plug of Embodiment 1 shown in FIG. 1 to a rectangle.
  • the bottom blowing plug of the present embodiment also has an upper surface 2a intersecting with the gas blowing direction, and a pipe 1 having a through hole 1a regularly embedded in the center of the plug body 2. have.
  • the pipe group is composed of 100 pipes 1, and each pipe is arranged at four corners of a square with a side of 8 mm, 10 pieces vertically and horizontally at a pitch (P) of 8 mm.
  • the center O of the upper surface 2a of the plug body 2 is located at the center of these pipe groups.
  • P is 8 mm and the inner diameter of the pipe 1 is 2 mm.
  • the area So of the opening group portion is 52 cm 2 .
  • the upper surface 2a of the bottom blow plug is a rectangular circle having a vertical (W3) of 280 mm and a horizontal (W4) of 300 mm, and the area of the upper surface 2a is 840 cm 2 . Therefore, the area So of the opening group part of the bottom blow plug of this embodiment is 6.2% of the area Su of the upper surface.
  • the shortest distance from the opening in the outermost outline of the opening group to the periphery of the upper surface is 104 mm, and the distance from the center of the upper surface 2a to the center of the farthest opening is 51 mm.
  • the bottom blow plug of this embodiment has excellent spalling resistance and is excellent in durability.
  • Density of apertures constituting the aperture groups also, the area of the number of openings opening group unit in 100 So is because it is 52cm 2, it is 1.92 pieces / cm 2.
  • the opening group of the first embodiment has concentric regular hexagonal vertices and openings on the sides thereof, and the opening group of the second embodiment has openings on the square vertices and the sides thereof.
  • the arrangement of the openings does not necessarily have a strong regularity.
  • the opening group is described as being provided at the central portion of the upper surface of the plug body. However, the opening group may be a portion close to the center.

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Abstract

大型の上下吹き転炉に装備される耐久性の高い底吹きプラグである。このプラグは、複数の貫通孔がプラグ本体のガス吹き込み方向と交差する上面内の中央部に設けられ、上面の面積をＳｕとしたとき外側にある前記貫通孔の開口の中心で囲まれた開口部の面積ＳｏはＳｏ／Ｓｕ≦０．２５であり、Ｓｕ≧４００cm２であり開口群を構成する開口の密度である開口の個数／開口群部の面積Ｓｏが０．６～３．９である。

Description

底吹きプラグ
　本発明は、１回の溶鉄の処理量が１５０トン以上である上下吹き転炉の底に設けられ、溶鉄にガスを吹き込む底吹きプラグに関する。
　従来から、転炉等の容器の底部にはガスが通る貫通孔を複数個備えたガス吹込み用の底吹きプラグが配置され、底吹きプラグを介して不活性ガス（アルゴン等）が前記容器の底部から供給されて溶湯の攪拌が行われていた。この攪拌により、容器内の溶湯の温度・成分の均一化及び清浄化が行われる。このような底吹きプラグとしては、溶湯に接するプラグの上面に開口する開口を正三角形の頂点に位置するようにした貫通孔を備える底吹きプラグがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭６１－２０７５０５号公報
　近年、生産性が高くかつ高品質の鋼を得るために、１回の溶鉄の処理量が１５０トン以上の大型の上下吹き転炉が求められている。
　本発明はかかる大型の上下吹き転炉に適した底吹きプラグを提供することを課題とする。
　上記従来の底吹きプラグでは、貫通孔の開口を三角形の頂点に位置するようにして、開口が正方形の頂点に位置するものに比較して、より密に貫通孔を配置している。しかしながら、1本の底吹きプラグがもつ貫通孔の数は多くない。
　発明者等は、1個の該開口からのガス量を適正に保ちつつ1本の底吹きプラグが持つ貫通孔の数を多くすることにより底吹きプラグの耐久性が高くなることに注目し、さらなる耐久性の高い底吹きプラグを提供することを課題とする。
　この課題を解決するためになされた本発明の底吹きプラグは、1回の溶鉄の処理量が１５０トン以上である上下吹き転炉に装備され溶鉄に接する上面に少なくとも３０個の貫通孔の各開口からなる開口群が開口すると共に、最大量のガスを吹込む精錬時には1個の該開口から２０～６０Ｎｌ／ｍｉｎの不活性ガスを噴出するプラグ本体を備える底吹きプラグであって、
　前記開口群は前記プラグ本体の前記上面の中央部に位置し、前記上面の面積をＳｕｃｍ２としたとき前記開口群の位置する開口群部の面積Ｓｏｃｍ２はＳｏ／Ｓｕ≦０．２５であり、Ｓｕ≧４００ｃｍ２であり、前記開口群を構成する前記開口の密度である前記開口の個数／開口群部の面積Ｓｏが０．６～３．９であることを特徴とする。
　本発明の底吹きプラグは、1回の溶鉄の処理量が１５０トン以上である大型の上下吹き転炉に装備されるものである。転炉の形は樽型や西洋なし型であり、軸が取り付けられていて、前後に自由に回転できる。溶銑の注入や溶鋼の取り出しは炉を傾けて行い、精錬時（反応時）は炉を立てた状態で、高圧の純酸素を上吹きで吹き込みながら、同時に底部からアルゴンや窒素などの攪拌用ガスを底吹きプラグで吹き込む。
　大型の上下吹き転炉としては1回の溶鉄の処理量が１５０トン以上、通常１回の処理量が２５０トンから３５０トン程度のものが使用される。
　本発明の底吹きプラグは溶融金属に接するプラグ本体の上面Ｓｕが４００ｃｍ２以上と大きいことに第１の特色を持つ。上面Ｓｕは大きいほど底吹きプラグの耐久性がます。上面Ｓｕは少なくとも４００ｃｍ２であるが、８００ｃｍ２以上、あるいは１２００ｃｍ２以上と大きくすることにより耐久性も高い。なお、底吹きプラグの上面の形状は円形、正方形、長方形、台形あるいは扇形等、従来の底吹きプラグの上面の形状をそのまま採用できる。
　次に本発明の底吹きプラグはその上面に開口する開口の数が多い。開口の数は少なくとも３０個であるが７０個以上、更には１１０個以上とするのが好ましい。
　本発明の底吹きプラグの上面の面積をＳｕとしたとき開口群の位置する開口群部の面積ＳｏはＳｏ／Ｓｕ≦０．２５である必要がある。ここで開口群部の面積Ｓｏは開口群の最外郭に位置する各開口の隣り合う開口の中心を結んで形成される多角形あるいはこれに近い形状で囲まれた面積をいう。開口群部Ｓｏが上面の面積Ｓｕの２５％以下であり、開口群部が上面の中央部に位置していることは、開口群部は上面の周縁から相当離れた位置にあり、かつ、上面の周縁と開口群部の間の面積が上面の面積Ｓｕの７５％以上と極めて広いことを意味する。
　前記開口群を構成する前記開口の密度である前記開口の個数／開口群部の面積Ｓｏが０．６～３．９である。開口の大きさはその直径で１ｍｍから３ｍｍ程度である。開口の密度が小さい、すなわち単位面積あたりの開口の個数が少ないと、開口としては開口面積の大きなものが採用され、開口の密度が大きいと開口面積の小さい開口が採用される。
　開口群を構成する開口の相対配置はそれぞれの開口がプラグ本体の上面に１辺がＰｍｍの正三角形の各頂点に位置する位置関係となる状態で前記プラグ本体に形成されているものとすることができる。より具体的に、開口群の中心にある中心開口はその中心開口からＰｍｍ離れた6個の開口を頂点とする正六角形の中心に位置し、残りの全ての開口はその中心開口を中心とする同心正六角形の頂点もしくは辺上に位置しているものとすることができる。
　また開口群を構成する開口の相対配置は、それぞれの開口がプラグ本体の上面に１辺がＰｍｍの正方形の各頂点に位置する位置関係となる状態で前記プラグ本体に形成されているものとすることができる。
　さらには、開口群を構成する開口の相対配置はそれぞれの開口がプラグ本体の上面に半径がＰｍｍ間隔である同心円の円周上に位置する位置関係となる状態で前記プラグ本体に形成されているものとすることができる。なお、同じ円周上にあり、互いに隣接する開口の間隔は半径の間隔であるＰｍｍとするのが好ましいが、一部の開口間の間隔がＰｍｍから離れても許容できる。
　開口の相対配置は、前記したようにピッチＰの間隔で規則的に配列されたものが好ましいが、配列に規則性を持たないものでも許容できる。
　ここで、Ｐの値としては６ｍｍから１２ｍｍとすることができる。
　なお、開口は底吹きプラグの上面の中央部に密集していることも好ましい。開口を密集させるために、隣り合う３個の開口はいずれも正三角形の頂点に位置する最密配置とするのが好ましい。
　より具体的には、１個の底吹きプラグの上面に開口する開口群の中心にある開口（以下、中心開口と称する。）から遠心方向にＰｍｍ離れた６個の開口をそれぞれ頂点とする第１列の正六角形が形成される。第１列の正六角形には６個の頂点それぞれに１個の開口が形成され，第１列の正六角形は全部で６個の開口を持つ。この第１列の正六角形から遠心方向にＰｍｍ離れ第２列の正六角形が形成され、この第２列の正六角形の６個の頂点と６個の辺の中央の６カ所にそれぞれ１個の開口が形成され、第２列の正六角形には全部で１２個の開口を持つ。第２列の正六角形は中心開口から２ｘＰｍｍ離れ、第１列の正六角形と同じ中心開口を持つ同心正六角形となる。同じように遠心方向にさらにＰｍｍ離れた第３列の同心正六角形には１８個の開口、第４列の同心正六角形には２４個の開口を、第５列の同心正六角形は３０個の開口を、第６列の同心正六角形は３６個の開口を、第７列の同心正六角形は４２個の開口を、第８列の同心正六角形は４８個の開口をもつ。
　プラグ本体の上面に形成される開口の総数は、第２列の同心正六角形まででは、中心開口が1個、第1列の同心正六角形が６個、第２列の同心正六角形が１２個で合計１９個となる。第３の同心正六角形まででは３７個、第４列の同心正六角形まででは６１個、第５列の同心正六角形まででは９１個、第６列の同心正六角形まででは１２７個、第７列の同心正六角形まででは１６９個、第８列の同心正六角形まででは２１７個の開口数となる。
　開口群部が上面の周縁より相当離れていることにより本願発明の底吹きプラグは優れた耐スポーリング性を持ち、耐久性の向上に大きく寄与している。
　開口群部の多角形の頂点に位置する開口は底吹きプラグの上面の周縁に最も近い開口となる。全ての開口を可能な限り、上面の周縁より遠くに位置するように開口群部の１番目に周縁より近い最外郭に位置する開口を設けないようにすることもできる。同様に２番目に周縁より近い最外郭の開口を設けないようにすることも、３番目、4番目等、周縁より近い開口を設けないようにすることもできる。
　底吹きプラグの上面の形状が方形あるいは台形である場合、必然的に最外郭の特定の頂点にある開口あるいはその特定の頂点にある開口と隣の辺上にある開口が他の頂点よりに位置する開口より上面の周縁より近いこともあり得る。係る場合、その特定の頂点にある開口あるいはその特定の頂点にある開口と隣の辺上にある開口を設けないようにすることもできる。このように、周縁に近い開口を設けないようにすることにより、必要とする周縁から周縁に最も近い開口までの距離を保ち、且つより多くの開口を設けることができ、更に高い耐スポーリング性の維持を図ることができる。
　またプラグ本体の上面の周縁から最も近い距離にある最近開口までの距離はその最近開口から中心開口までの距離より長いものとするのが好ましい。これにより上面の周縁から最も近い最近開口までの距離を長くでき高い耐スポーリング性が得られる。
　なお、本発明の底吹きプラグの1個の開口から噴出する不活性ガス量は２０～６０Ｎｌ／ｍｉｎである。この不活性ガスの噴出量とすることにより１回の溶鉄処理により損耗する底吹きプラグの損耗率を低く抑え、転炉の処理回数を高めることができる。
　本願発明の底吹きプラグは、溶湯と接するプラグ本体の上面の面積が広く、且つ上面に開口する開口の数が多い。更にプラグ本体の上面の開口群は上面の中央部に密集し，開口群が形成されている部分の開口群部の面積Ｓｏは開口の面積Ｓｕの２５％以下と狭く、開口群部から上面の周囲までの距離が長い。このためこのプラグ本体は耐スポーリング性に優れ、耐久性が高い。さらに、プラグ本体の開口から、開口1個あたり２０～６０Ｎｌ／ｍｉｎの不活性ガスを噴出するようにしているからプラグ本体の損耗が抑制されさらに耐久性が高くなる。
　また、プラグ本体の開口群部の面積Ｓｏが上面の面積Ｓｕの２５％以下で、かつ上面の周縁から最も近い距離にある最近開口までの距離をその最近開口から中心開口までの距離より長いものとすることにより、確実に全ての開口を上面の周縁より離れたものとすることができ、より確かな高い耐スポーリング性が期待できる。
　さらに本願発明の底吹きプラグは大型の上下吹き転炉に使用されるもので、得られる鋼の生産性が高く且つ高品質のものとなる。
実施形態１の底吹きプラグの縦断面図である。 実施形態１の底吹きプラグの上面視図である。 実施形態１の変形態様の底吹きプラグの上面視図である。 実施形態２の底吹きプラグの上面視図である。
　本発明の実施形態を図面に基づいて以下に詳しく説明する。
（実施形態１）
　本実施形態の底吹きプラグの構成を、図１及び図２に基づいて説明する。本実施形態の底吹きプラグは、ガス吹き込み方向（矢印Ａ１方向）と交差する上面２aを備えるプラグ本体２とプラグ本体２に規則的に埋設された貫通孔１aをもつパイプ１を有している。
　パイプ１は、プラグ本体２の上面２ａの中心Ｏを中心とするｎ（＝６）個の同心正六角形Ｈｎ上にピッチＰ離間して配置されている。そして、最も内側の六角形Ｈ１の辺の長さは、ピッチＰに等応する。ここで等応するとは厳密にＰｍｍであることではなく、ある程度の範囲内にあることを意味する。
　本実施形態ではＰを１２ｍｍ、パイプ１の内径を２ｍｍとしている。全ての開口からなる開口群は、中心のパイプの中心開口と、６個の同心正六角形の頂点及びそれらの辺上にある１２７個の開口よりなる。また、開口群部は、最外郭の同心正六角形Ｈ６の頂点に位置する６個のパイプＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦの各開口の中心を結んだ六角形状の部分となる。この開口群部の面積Ｓｏは１３５ｃｍ２である。またこの底吹きプラグの上面は台形で、その上辺Ｗ１の長さが２５０ｍｍ、底辺Ｗ２の長さが３５０ｍｍ、高さＬが３００ｍｍで、上面の面積Ｓｕは９００ｃｍ２である。従って、本実施形態の底吹きプラグの開口群部の面積Ｓｏは上面の面積Ｓｕの１５％となり、開口群の最外郭にある開口から上面の周縁までの距離が長い。従って、本実施形態の底吹きプラグは優れた耐スポーリング性を持ち、耐久性にすぐれている。
　また開口群を構成する開口の密度は、開口の個数が１２７で開口群部の面積Ｓｏは１３５ｃｍ２であるから、０．９４個／ｃｍ２である。
（実施形態１の変形例）
　本変形例の底吹きプラグの上面視図を図３に示す。この変形例の底吹きプラグは実施形態１の底吹きプラグの最外郭の同心正六角形の頂点及び辺上に位置するパイプから６本のパイプを取り除いたもので，それ以外は実施形態１の底吹きプラグと同じである。取り除かれたパイプは，図２の符号Ａ、Ｃ、Ｄ及びＥの４本のパイプと、図２上で符号Ｃ右隣の1本と符号Ｅの右隣の１本の合計６本である。
　図３から明らかなように、正六角形の角にあるパイプ６本が無いため、最外郭のパイプを結んで形成される形は丸みをもつ台形に似た形状となっている。この変形例の底吹きプラグでは、上面の周縁に最も近い最近開口を形成するパイプは図３上で符号Ｊと符号Ｋで示される２本のパイプである。これらの最近開口から上面の周縁までの距離は８４ｍｍであり、最近開口から中心開口までの距離は６６ｍｍである。従って、この変形例の底吹きプラグでは、上面の周縁から最も近い距離にある最近開口までの距離をその最近開口から中心開口までの距離より長いものとなっている。これにより全ての開口を上面の周縁より離れたものとすることができ、より確かな高い耐スポーリング性が期待できる。
　また開口群を構成する開口の密度は、開口の個数が１２１で開口群部の面積Ｓｏは１３１ｃｍ２であるから、０．９２個／ｃｍ２である。
（実施形態２）
　本実施形態の底吹きプラグの構成を図４に基づいて説明する。本実施形態の底吹きプラグは、図１に示す実施態様１の底吹きプラグのプラグ本体２の上面２ａの形状を長方形に変えたものである。本実施形態の底吹きプラグも実施形態１の底吹きプラグと同様に、ガス吹き込み方向と交差する上面２ａを備え、プラグ本体２の中央部に規則的に埋設された貫通孔１ａをもつパイプ１を有している。
　パイプ群は、１００本のパイプ１で構成され、各パイプは、８ｍｍのピッチ（Ｐ）で縦横に１０本づつ、一辺８ｍｍの正方形の各４隅に位置する配置となっている。プラグ本体２の上面２ａの中心Ｏはこれらパイプ群の中心に位置する。
　本実施形態ではＰは８ｍｍ、パイプ１の内径を２ｍｍとしている。この開口群部の面積Ｓｏは５２ｃｍ２である。またこの底吹きプラグの上面２ａは縦（Ｗ３）２８０ｍｍ、横（Ｗ４）３００ｍｍの長方形円形で、上面２ａの面積は８４０ｃｍ２である。従って、本実施形態の底吹きプラグの開口群部の面積Ｓｏは上面の面積Ｓｕの６．２％となっている。また、開口群の最外郭にある開口から上面の周縁までの最短距離は１０４ｍｍであり、上面２ａの中心から最も遠い開口の中心までの距離は５１ｍｍである。従って、開口群の最外郭にある開口から上面の周縁までの最短距離は上面２ａの中心から最も遠い開口の中心までの距離より長い。従って、本実施形態の底吹きプラグは優れた耐スポーリング性を持ち、耐久性にすぐれている。
　また開口群を構成する開口の密度は、開口の個数が１００個で開口群部の面積Ｓｏは５２ｃｍ２であるから、１．９２個／ｃｍ２である。
　実施形態１の開口群は同心正六角形の頂点及びその辺上に開口を持つものであり、実施形態２の開口群は正方形の各頂点及びその辺上に開口を持つものである。しかし、開口の配置は、必ずしも強い規則性を持つものでなくともよい。また本発明の記載で開口群はプラグ本体の上面の中央部に設けると説明しているが、厳密なものではなく中央に近い部分でもよい。
１a・・・・・・ 貫通孔
２・・・・・・・プラグ本体
　２a・・・・・ 上面
Ｐ・・・・・・・ピッチ

Claims (4)

　1回の溶鉄の処理量が１５０トン以上である上下吹き転炉に装備され溶鉄に接する上面に少なくとも３０個の貫通孔の各開口からなる開口群が開口すると共に1個の該開口から２０～６０Ｎｌ／ｍｉｎの不活性ガスを噴出するプラグ本体を備える底吹きプラグであって、
　前記開口群は前記プラグ本体の前記上面の中央部に位置し、前記上面の面積をＳｕｃｍ２としたとき前記開口群の位置する開口群部の面積Ｓｏｃｍ２はＳｏ／Ｓｕ≦０．２５であり、Ｓｕ≧４００ｃｍ２であり、
　前記開口群を構成する前記開口の密度である前記開口の個数／開口群部の面積Ｓｏが０．６～３．９である
ことを特徴とする底吹きプラグ。
　隣接する前記開口のピッチＰは６ｍｍ～１２ｍｍである請求項１記載の底吹きプラグ。
　前記開口群を構成する前記開口の相対配置はそれぞれの前記開口が前記上面に１辺がＰｍｍの正三角形又は四角形の各頂点に位置する位置関係となる状態で前記プラグ本体に形成されている請求項１または２に記載の底吹きプラグ。
　前記上面の周縁から最も近い距離にある最近開口までの距離は該最近開口から前記開口群の中心にある中心開口までの距離より長い請求項１，２，又は３に記載の底吹きプラグ。
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