(57)【要約】【課題】終点判定用耐火物を用いた終点判定が可能で、かつ、終点判定用耐火物とプラグ母体との境界の目地部を介した、溶鋼漏れの恐れを低減できるガス吹込みプラグの製造方法、及び該方法により製造されるガス吹込みプラグを提供する。【解決手段】ガス吹込みプラグ１１は、ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体２と、プラグ母体２とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成され、プラグ母体２との間に目地部を有することなく一体化された終点判定体３とを具備する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体に、該プラグ母体とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された終点判定体が埋設されたガス吹込みプラグの製造方法であって、
前記終点判定体の原料耐火材料を定形化して定形物を得る工程と、
前記定形物を成形型の内方に保持した状態で、前記プラグ母体の原料耐火材料の泥しょうを前記成形型内に流し込み、前記定形物の少なくとも一部が埋設された不定形耐火物層を形成する工程と、
前記定形物が埋設された前記不定形耐火物層を乾燥又は／及び焼成する工程と
を具備することを特徴とするガス吹込みプラグの製造方法。
【請求項２】
ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体に、該プラグ母体とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された終点判定体が埋設されたガス吹込みプラグの製造方法であって、
前記プラグ母体の原料耐火材料を定形化し、外表面の一部に凹部を有する定形物を得る工程と、
前記終点判定体の原料耐火材料の泥しょうを前記凹部に流し込み、不定形耐火物層を形成する工程と、
前記不定形耐火物層が形成された前記定形物を乾燥又は／及び焼成する工程と
を具備することを特徴とするガス吹込みプラグの製造方法。
【請求項３】
ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体と、
該プラグ母体とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成され、前記プラグ母体との間に目地部を有することなく一体化された終点判定体と
を具備することを特徴とするガス吹込みプラグ。
【請求項４】
前記終点判定体は、全体が前記プラグ母体の内部に埋設されていることを特徴とする請求項３に記載のガス吹込みプラグ。
【請求項５】
前記終点判定体は多孔質耐火物で構成され、前記プラグ母体はスリットが形成された緻密質耐火物で構成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のガス吹込みプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス吹込みプラグの製造方法及びガス吹込みプラグに関するものであり、特に、製鋼プロセスにおいて取鍋等の容器に取付けられ、溶鋼中にガスを吹き込むために使用されるガス吹込みプラグの製造方法、及び該方法により製造されるガス吹込みプラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鋼プロセスでは、溶鋼の撹拌、温度調整、非金属成分の除去等のために、ガス透過性の耐火物を用いたガス吹込みプラグを取鍋等の容器の底部等に取付け、アルゴンや窒素などの種々のガスを吹き込む処理が行われる。このガス吹込みプラグは、耐火物内部のガス流通路にも溶鋼が浸入することから、取鍋等の容器の内張りの耐火物に比べて溶鋼による損耗が激しい。そのため、溶鋼漏れという重大な事故を回避するために、損耗が著しく進行する前に、新しいガス吹込みプラグに交換することが必要となる。しかしながら、溶鋼漏れを恐れるあまりに早期にガス吹込みプラグの交換を行うのでは、資源的、労力的、経済的に無駄が大きい。
【０００３】
そこで、従来、図８（ａ）に例示するように、ガス透過性を有する耐火物で構成されたプラグ母体１０２に、交換時期の到来を検知するための終点判定用耐火物１０３が埋設されたガス吹込みプラグ１００が使用されている。より詳細に説明すると、ガス吹込みプラグ１００には、使用の際に取鍋等の容器の外側となる一端に、ガスを供給するガス供給管１０８が取付けられている。そして、使用の際に溶鋼側となる内側の端部は、終点判定用耐火物１０３の端部１０３ｂが、プラグ母体１０２の端部１０２ｂより外側（容器側）となるように設定されている。これにより、プラグ母体１０２が内側の端部１０２ｂ側から損耗し、終点判定用耐火物１０３の端部１０３ｂが露呈した際に、これを検知すれば、交換時期が到来したことを知ることができる。ここで、終点判定用耐火物１０３の端部１０３ｂが露呈したことの検知は、例えば、プラグ母体１０２と終点判定用耐火物１０３とを、熱伝導率の異なる耐火材料で構成させることにより、溶鋼排出時の赤熱の度合いによる色の相違を利用して行うことができる（例えば、特許文献１，２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２２９６８６号公報
【特許文献２】特開平１０−２１９３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のガス吹込みプラグ１００は、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、終点判定用耐火物１０３の形状に対応する凹部１０４を有する形状に予め焼成されたプラグ母体１０２、或いは鋳込成形体を乾燥させたプラグ母体１０２に、予め焼成した終点判定用耐火物１０３を挿入し、モルタル１０５で接着することにより製造されていた。そのため、ガス吹込みプラグ１００による溶鋼内へのガスの吹き込み処理に伴い、プラグ母体１０２が損耗して終点判定用耐火物１０３が露呈しかけた段階では、耐火性の低いモルタル１０５が溶鋼に接触して先行的に溶損し、溶鋼がプラグ母体１０２と終点判定用耐火物１０３との境界の目地部に浸入して、溶鋼漏れに至る恐れがあった。
【０００６】
また、目地部へのモルタル１０５の充填が不十分となって、いわゆる空目地となる可能性もあり、その場合の溶鋼漏れの恐れは、上記の場合に比べてより大きいものであった。特に、終点判定用耐火物１０３が角柱状など角部を有する形状の場合は、プラグ母体１０２の凹部１０４に、モルタル１０５を介して終点判定用耐火物１０３を挿入する際の擦り合わせ操作が行い難いために、空目地となる部分が生じる可能性がより高く、溶鋼漏れの恐れは更に大きいものであった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、終点判定用耐火物を用いた終点判定が可能で、かつ、終点判定用耐火物とプラグ母体との境界の目地部を介した溶鋼漏れの恐れを低減できるガス吹込みプラグの製造方法、及び該方法により製造されるガス吹込みプラグの提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明にかかるガス吹込みプラグの製造方法は、「ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体に、該プラグ母体とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された終点判定体が埋設されたガス吹込みプラグの製造方法であって、前記終点判定体の原料耐火材料を定形化して定形物を得る工程と、前記定形物を成形型の内方に保持した状態で、前記プラグ母体の原料耐火材料の泥しょうを前記成形型内に流し込み、前記定形物の少なくとも一部が埋設された不定形耐火物層を形成する工程と、前記定形物が埋設された前記不定形耐火物層を乾燥又は／及び焼成する工程とを」具備している。
【０００９】
「終点判定体」における「終点判定」とは、ガス吹込みプラグが所定の長さ以上損耗したことを検知することによって、新しいガス吹込みプラグに交換すべき時期が到来したことを知ることの意で用いている。また、プラグ母体に終点判定体が埋設されたガス吹込みプラグは、使用の際に溶鋼側となる内側の端部において、終点判定体の端部がプラグ母体の端部より外側（容器側）となるように、取鍋等の容器に取付けられる。これにより、プラグ母体の内側の端部が損耗し、終点判定体の内側の端部が露呈した際、これを検知することで終点判定を行うことができる。
【００１０】
「ガス透過性の耐火物」としては、ガス流通路としてのスリットが形成された緻密質耐火物や、多孔質耐火物を例示することができる。
【００１１】
プラグ母体と終点判定体とが「ガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成される」とは、例えば、プラグ母体はスリットが形成された緻密質耐火物で終点判定体は多孔質耐火物の場合、プラグ母体が多孔質耐火物で終点判定体が緻密質耐火物の場合、プラグ母体及び終点判定体が共に多孔質耐火物で、両者の組成の違いにより熱伝導率が相違する場合、プラグ母体及び終点判定体が共に多孔質耐火物で気孔率の違いによりガス透過性が相違する場合、を挙げることができる。ここで、プラグ母体と終点判定体のガス透過性が異なる場合は、取鍋等の容器から溶鋼を排出した際に、ガス透過性の高い方が噴出するガスによる冷却作用によって暗色を呈することを利用して、終点判定を行うことができる。また、プラグ母体と終点判定体の熱伝導率の異なる場合は、赤熱の度合いによる色の相違を利用して、終点判定を行うことができる。
【００１２】
プラグ母体及び終点判定体の「原料耐火材料」の種類は特に限定されず、例えば、アルミナ質、スピネル質、アルミナ−シリカ質、アルミナ−スピネル質、アルミナ−マグネシア質、アルミナ−カーボン質、マグネシア−カーボン質、アルミナ−クロム質、マグネシア−クロム質等の耐火材料を使用することができる。
【００１３】
原料耐火材料を定形化した「定形物」は、耐火材料を一定の形状を保持できる状態としたものを広く包含する意で用いており、成形後に焼成された焼結体、成形後に仮焼された仮焼体、加圧成形された成形体、鋳込み成形後に乾燥させた乾燥体を例示することができる。
【００１４】
「泥しょう」は、原料耐火材料を水及び結合剤、硬化剤、分散剤等の調整剤と混合して調製することができる。また、定形物が不定形耐火物層に「少なくとも一部が埋設された」構成としては、最終的なガス吹込みプラグの構成として、終点判定体が部分的にプラグ母体に埋設される構成であっても、終点判定体の全体がプラグ母体の内部に埋設された構成であっても良い。
【００１５】
泥しょうを流し込んで不定形耐火物層を形成する工程の後、「乾燥又は／及び焼成する工程」を行う態様としては、泥しょうを流し込んだ鋳込み成形体を乾燥する工程のみを行う場合、鋳込み成形体を乾燥する工程を経た後に焼成する工程を行う場合、鋳込み成形体を硬化剤等で固化し脱型した後に、昇温条件等の制御により乾燥と焼成とを一つの工程で行う場合、等を例示することができる。また、上記の工程に他の工程を付加して構成させることもでき、例えば、脱型する工程、仮焼する工程等を設けることができる。更に、プラグ母体をスリットの形成された緻密質耐火物で構成させる場合は、スリットを形成するための工程を設けることができる。例えば、焼成により焼失する可燃性材料を不定形耐火物層内に配する工程、あるいは、不定形耐火物層を貫通するように配した線条材を、不定形耐火物層がある程度固化した段階で引き抜く工程を設けることができる。
【００１６】
上記の構成により、本発明によれば、プラグ母体と終点判定体のうち、終点判定体の原料耐火材料を予め定形化しておき、その周りにプラグ母体の原料耐火材料の泥しょうを流し込んで不定形耐火物層を形成し、その後に乾燥又は／及び焼成を行うことにより、プラグ母体と終点判定体が一体化されたガス吹き込みプラグが製造される。これにより、終点判定体とプラグ母体との境界に目地部が形成されないため、目地部を介して溶鋼漏れに至る恐れがあるという従来の問題を、解消することができる。
【００１７】
加えて、従来の製造方法では、プラグ母体の凹部にモルタルで終点判定体を接着する際、モルタルが充分に充填されるよう、終点判定体を凹部の内周面に擦り合わせつつ挿入することが行われていた。そのため、終点判定体の形状は、円柱状などの擦り合わせ操作の行い易い形状に限定され易いものであった。これに対し、本発明では、プラグ母体と終点判定体とをモルタルを介することなく一体化することができ、上記のような擦り合わせ操作を行う必要がないため、角柱状などの角部を有する形状を含め、終点判定体の形状の自由度の高いものとなる。
【００１８】
また、従来の製造方法では、予め、プラグ母体を終点判定体の形状に対応する凹部を有する形状に成形する必要があった。一般的に、抜き型を用いる成形では複雑な形状の成形は困難であるため、プラグ母体に形成できる凹部の形状、すなわち終点判定体の形状はある程度単純な形状に限られていた。これに対し、本発明では、定形化された終点判定体の周りに泥しょうを流し込んでプラグ母体となる不定形耐火物層を形成する方法であるため、割り型の使用等により終点判定体を複雑な形状としても、その形状に対応したプラグ母体を形成することができる。
【００１９】
また、本発明にかかるガス吹込みプラグの製造方法は、「ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体に、該プラグ母体とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された終点判定体が埋設されたガス吹込みプラグの製造方法であって、前記プラグ母体の原料耐火材料を定形化し、外表面の一部に凹部を有する定形物を得る工程と、前記終点判定体の原料耐火材料の泥しょうを前記凹部に流し込み、不定形耐火物層を形成する工程と、前記不定形耐火物層が形成された前記定形物を乾燥又は／及び焼成する工程とを」具備している。
【００２０】
定形物の「外表面の一部の凹部」は、加圧成形や鋳込み成形を行う際の型の設定により形成することができる。あるいは、所定形状の定形耐火物の複数を列設することにより、定形耐火物間にスリットを形成しつつ、外表面の一部に凹部を有する定形物を形成することができる。
【００２１】
上記の構成により、本発明によれば、プラグ母体と終点判定体のうち、プラグ母体の原料耐火材料を予め定形化しておき、その外表面に形成された凹部に終点判定体の原料耐火材料の泥しょうを流し込んで不定形耐火物層を形成し、その後に、乾燥又は／及び焼成を行うことにより、プラグ母体と終点判定体が一体化されたガス吹き込みプラグが製造される。これにより、終点判定体とプラグ母体との境界に目地部が形成されないため、目地部を介して溶鋼漏れに至る恐れがあるという従来の問題を、解消することができる。また、モルタルの擦り合わせ操作を行う必要がないため、凹部の形状すなわち終点判定体の形状が、角柱状などの角部を有する形状を含めて自由度の高いものとなる。
【００２２】
更に、本発明にかかるガス吹込みプラグは、「ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体と、該プラグ母体とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成され、前記プラグ母体との間に目地部を有することなく一体化された終点判定体とを」具備している。
【００２３】
かかる構成のガス吹込みプラグは、上記の製造方法により製造することができる。本発明によれば、終点判定体とプラグ母体との間に、「目地部」、すなわち、モルタル層やいわゆる空目地と呼ばれる空隙層を有することなく、両者が一体化されている。そのため、目地部を介して溶鋼漏れに至る恐れがあるという従来の問題を、解消することができる。
【００２４】
また、本発明にかかるガス吹込みプラグは、「前記終点判定体は、全体が前記プラグ母体の内部に埋設されている」ものとすることができる。
【００２５】
かかる構成のガス吹込みプラグは、例えば、終点判定体の原料耐火材料を予め定形化しておき、その定形物をワイヤ等の保持具で成形型内に保持した状態で、定形物が部分的に埋没するように成形型内にプラグ母体の原料耐火材料の泥しょうを流し込んで不定形耐火物層を形成し、不定形耐火物層をある程度固化させた段階で保持具を取り外し、更に定形物が完全に埋没するように泥しょうを流し込むことによって製造することができる。
【００２６】
上記の構成により、本発明によれば、終点判定体とプラグ母体との境界がガス吹込みプラグの何れの端部にも達していない。これにより、ガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された終点判定体とプラグ母体の熱膨張率の差異等に起因して、万一、終点判定体とプラグ母体との境界に亀裂が生じたとしても、その亀裂がガス吹込みプラグの外側の端部に達する恐れは小さいため、溶鋼漏れをより確実に防止することができる。
【００２７】
更に、本発明にかかるガス吹込みプラグは、「前記終点判定体は多孔質耐火物で構成され、前記プラグ母体はスリットが形成された緻密質耐火物で構成されている」ものとすることができる。
【００２８】
上記構成により、通常の使用時には、ガスはプラグ母体のスリットを介して溶鋼に吹き込まれる。そして、プラグ母体の溶鋼側の端部（内側の端部）の損耗が進行して終点判定体が露呈すると、多孔質耐火物で構成された終点判定体を介してガスが多量に噴出する。これにより、溶鋼を取鍋等の容器から排出した際、緻密質耐火物で構成されたプラグ母体は赤熱しているのに対し、噴出するガスによって冷却される終点判定体は暗色を呈するため、終点判定体が露呈したことを容易に検知し、ガス吹込みプラグの交換時期が到来したことを知ることができる。
【００２９】
また、プラグ母体が多孔質耐火物で終点判定体が緻密質耐火物であっても、上記の色の相違によって終点判定体が露呈したことを検知することが可能であるが、本発明では、通常の使用時に溶鋼に接する構成を、溶鋼に対する耐性が多孔質耐火物より高い緻密質耐火物とすることにより、ガス吹込みプラグの耐用期間の長期化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明の効果として、終点判定用耐火物を用いた終点判定が可能で、かつ、終点判定用耐火物とプラグ母体との境界の目地部を介した溶鋼漏れの恐れを低減できるガス吹込みプラグの製造方法、及び該方法により製造されるガス吹込みプラグを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の最良の一実施形態であるガス吹込みプラグの製造方法（以下、単に「製造方法」という）、及び該製造方法により製造されるガス吹込みプラグについて、図１乃至図７に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の一実施形態の製造方法の工程図であり、図２は図１の製造方法を説明する説明図であり、図３は他の実施形態の製造方法の工程図であり、図４は図３の製造方法を説明する説明図であり、図５は図１及び図３の製造方法により製造されるガス吹込みプラグの構成を示す断面図であり、図６は更に他の実施形態のガス吹込みプラグの構成を示す断面図であり、図７は図６のガス吹込みプラグの製造方法を説明する説明図である。なお、図１乃至図７は概略図であり、ガス吹込みプラグの形状や寸法比を正確に表示したものではない。
【００３２】
本実施形態のガス吹込みプラグ１１は、図５に示すように、ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体２と、プラグ母体２とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成され、プラグ母体２との間に目地部を有することなく一体化された終点判定体３とを具備している。
【００３３】
より詳細に説明すると、プラグ母体２は略載頭円錐形状に形成され、終点判定体３は略載頭四角錐形状に形成されている。また、終点判定体３はプラグ母体２の内部に埋設されると共に、ガス吹込みプラグ１１が取鍋等の容器に取付けられて使用される際に外側となる外側端部において、終点判定体３の外側端部３ａとプラグ母体２の外側端部２ａとは、略同一面となっている。そして、両方の外側端部２ａ，３ａは、共にガスプール部９を経てガス供給管８と接続されている。また、終点判定体３の内側端部３ａは、プラグ母体２の内側端部２ｂより外側に位置するよう設定されている。なお、配設されたガス供給管８は、プラグ母体２の外表面及びガスプール部９を被覆する鉄皮１０によって支持されている。
【００３４】
次に、上記の構成のガス吹込みプラグ１１の製造方法について、図１及び図２を用いて説明する。本実施形態の製造方法は、ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体２に、プラグ母体２とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された終点判定体３が埋設されたガス吹込みプラグ１１の製造方法であって、終点判定体３の原料耐火材料３００を定形化して定形物３１を得る工程Ｓ１と、定形物３１を成形型１８の内方に保持した状態で、プラグ母体２の原料耐火材料２００の泥しょうを成形型１８内に流し込み、定形物３１の少なくとも一部が埋設された不定形耐火物層２２を形成する工程Ｓ２，Ｓ３と、定形物３１が埋設された不定形耐火物層２２を乾燥する工程Ｓ５、脱型する工程Ｓ５、及び焼成する工程Ｓ６を具備している。
【００３５】
より詳細に説明すると、まず、終点判定体３の原料耐火材料３００を、成形後に焼成、成形後に仮焼、加圧成形、鋳込み成形後に乾燥等の方法により定形化し、定形物３１を得る（工程Ｓ１）（図２（ａ）参照）。次に、定形物３１をワイヤ等の保持具１９を使用して成形型１８の内方に吊り下げて保持し（工程Ｓ２）、その状態でプラグ母体２の原料耐火材料２００の泥しょうを成形型１８内に流し込む（工程Ｓ３）（図２（ｂ）参照）。本実施形態では、成形型１８内で泥しょうの上面が定形物３１の上方の端部と略同一面となるように、泥しょうの流し込みを行う。これにより、定形物３１が一方の端部をのぞいて埋設された不定形耐火物層２２が形成される。なお、定形物３１の保持方法や成形型１８内での保持位置は、本実施形態で図示を用いて説明したものに限定されるものではない。
【００３６】
次に、不定形耐火物層２２を乾燥させ（工程Ｓ４）（図２（ｃ）参照）、保持具１９を定形物３１から取り外すと共に、脱型を行う（工程Ｓ５）。そして、定形物３１が埋設された不定形耐火物層２２を焼成する（焼成工程Ｓ６）。これにより、終点判定体３とプラグ母体２とが焼結したガス吹込みプラグ１１が製造される（図２（ｄ）参照）。
【００３７】
上記の製造方法で製造される本実施形態のガス吹込みプラグ１１によれば、終点判定体３とプラグ母体２との境界に目地部が形成されることなく両者が一体化されるため、目地部を介して溶鋼漏れに至る恐れがあるという従来の問題を、解消することができる。また、本実施形態では、乾燥する工程Ｓ４の後に焼成する工程Ｓ６を行っているため、一体化されている終点判定体３とプラグ母体２が、焼結によって更に強固に結合し、溶鋼漏れの恐れをより低減することができる。
【００３８】
加えて、従来の製造方法とは異なり、プラグ母体の凹部にモルタルを介して終点判定体を擦り合わせつつ挿入する必要がないため、終点判定体３を角部を有する載頭四角錐形状としても支障がないものとなっている。なお、本実施形態では終点判定体３を載頭四角錐形状とした場合を例示したが、これに限定されない。例えば、本実施形態では、プラグ母体は終点判定体の周りに泥しょうを流し込んで形成させるため、割り型を用いる等により終点判定体を多角柱状などの複雑な形状としても、その形状に対応したプラグ母体を形成することができる。
【００３９】
次に、ガス吹込みプラグ１１は、図３及び図４に示すような、他の実施形態の製造方法によっても製造することができる。本実施形態の製造方法は、ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体２に、プラグ母体２とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された終点判定体３が埋設されたガス吹込みプラグ１１の製造方法であって、プラグ母体２の原料耐火材料２００を定形化し、外表面の一部に凹部２４を有する定形物２１を得る工程Ｐ１と、終点判定体３の原料耐火材料３００の泥しょうを凹部２４に流し込み、不定形耐火物層３２を形成する工程Ｐ２と、不定形耐火物層３２が形成された定形物２１を乾燥する工程Ｐ３及び焼成する工程Ｐ４とを具備している。
【００４０】
より詳細に説明すると、まず、プラグ母体２の原料耐火材料２００を定形化して定形物２１を得る（工程Ｐ１）（図４（ａ）参照）。このとき、成形型の形状の設定等により、終点判定体３の形状として所望する形状に対応した凹部２４を、定形物２１の外表面に形成させる。
【００４１】
次に、終点判定体３の原料耐火材料３００の泥しょうを凹部２４に流し込む（工程Ｐ２）（図４（ｂ）参照）。これにより、凹部２４内に不定形耐火物層３２が形成され、不定形耐火物層３２が一方の端部をのぞいて埋設された定形物２１が形成される（図４（ｃ）参照）。
【００４２】
その後、不定形耐火物層３２を乾燥させ（工程Ｐ３）、更に焼成する（焼成工程Ｐ４）。これにより、終点判定体３とプラグ母体２とが焼結によって強固に一体化され、終点判定体３とプラグ母体２との境界に目地部が形成されないガス吹込みプラグ１１が製造される（図４（ｄ）参照）。
【００４３】
更に、他の実施形態のガス吹込みプラグ１２について説明する。本実施形態のガス吹込みプラグ１２は、図６に示すように、ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体２’と、プラグ母体２’とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成され、プラグ母体２’との間に目地部を有することなく一体化された終点判定体３’とを具備し、終点判定体３’は、全体がプラグ母体２’の内部に埋設されている。なお、以下では、ガス吹込みプラグ１１と同様の構成については、同一の符号を用いると共に、詳細な説明は省略する。
【００４４】
かかる構成のガス吹込みプラグ１２の製造方法を、図７を用いて例示する。本実施形態の製造方法は、ガス透過性の耐火物で構成されたプラグ母体２’に、プラグ母体２’とはガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された終点判定体３’が埋設されたガス吹込みプラグ１２の製造方法であって、終点判定体３’の原料耐火材料３００を定形化して定形物３１’を得る工程と、定形物３１’を成形型１８の内方に保持した状態で、プラグ母体２’の原料耐火材料２００の泥しょうを成形型１８内に流し込み、定形物３１’が埋設された不定形耐火物層２２’を形成する工程と、定形物３１’が埋設された不定形耐火物層２２’を乾燥する工程及び焼成する工程を具備している。
【００４５】
より詳細に説明すると、まず、終点判定体３’の原料耐火材料３００を定形化して定形物３１’を得、次に、定形物３１’を保持具１９を使用して成形型１８の内方に保持した状態で、プラグ母体２’の原料耐火材料２００の泥しょうを成形型１８に流し込む（図７（ａ）参照）。
【００４６】
このとき、定形物３１’が部分的に埋没するように成形型１８内に泥しょうを流し込み、不定形耐火物層２２’を形成する（図７（ｂ）参照）。そして、不定形耐火物層２２’をある程度固化させて保持具１９を取り外し（図７（ｃ）参照）、更に、定形物３１’の全体が埋設するように泥しょうを流し込む（図７（ｄ）参照）。これにより、定形物３１’の全体が埋設された不定形耐火物層２２’が形成される（図７（ｅ）参照）。
【００４７】
その後、上記の実施形態と同様に、乾燥、脱型を行い、定形物３１’の全体が埋設された不定形耐火物層２２’を焼成する。これにより、終点判定体３’の全体がプラグ母体２’に埋設され、両者が焼結によって強固に一体化したガス吹込みプラグ１２が製造される（図７（ｆ）参照）。
【００４８】
本実施形態のガス吹込みプラグ１２によれば、終点判定体３’とプラグ母体２’との境界がガス吹込みプラグ１２の何れの端部にも達していない。そのため、ガス透過性又は／及び熱伝導率の異なる耐火物で構成された、終点判定体３’とプラグ母体２’の熱膨張率の差異等に起因して、万一、終点判定体３’とプラグ母体２’との境界に亀裂が生じたとしても、その亀裂はガス吹込みプラグ１２の外側の端部には達し難い。これにより、溶鋼漏れをより確実に防止することができる。
【００４９】
なお、ガス吹込みプラグ１１，１２において、プラグ本体２，２’をスリットの形成された緻密質耐火物で構成させ、終点判定体３，３’を多孔質耐火物で構成させることができる。かかる構成により、通常の使用時にはプラグ本体２，２’のスリットを介して溶鋼内にガスが吹き込まれ、損耗によって終点判定体３，３’が露呈した際は、多孔質耐火物である終点判定体３，３’を介してガスが多量に噴出する。これにより、溶鋼を取鍋等の容器から排出した際に、緻密質耐火物であるために赤熱しているプラグ母体２，２’と、多量に噴出するガスの冷却作用により暗色を呈する終点判定体３，３’との色の違いによって、終点判定体３，３’が露呈したことを容易に検知することができる。
【００５０】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００５１】
例えば、上記の実施形態では、プラグ母体をスリットを有する緻密質耐火物で構成し、終点判定体を多孔質耐火物で構成させる場合を例示したが、これに限定されない。例えば、プラグ母体を多孔質耐火物で構成させ、終点判定体を緻密質耐火物で構成することができる。この場合、噴出するガスによる冷却によって暗色を呈するプラグ母体の中に、赤熱する終点判定体が視認されることにより、終点判定を行うことができる。
【００５２】
あるいは、プラグ母体及び終点判定体が同程度のガス透過性を有する場合であっても、両者を熱伝導率の異なる耐火物で構成させることにより、赤熱の度合いによる色の相違を利用して、終点判定を行うことができる。
【００５３】
また、上記の実施形態では、乾燥工程を経て焼成工程を行う場合を例示したが、これに限定されず、乾燥工程を終えた段階でガス吹き込みプラグとして使用することもできる。或いは、鋳込み成形体を硬化剤等で固化して脱型した後に、昇温条件等の制御により乾燥と焼成とを一つの工程で行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態の製造方法の工程図である。
【図２】図１の製造方法を説明する説明図である。
【図３】他の実施形態の製造方法の工程図である。
【図４】図３の製造方法を説明する説明図である。
【図５】図１及び図３の製造方法により製造されるガス吹込みプラグの構成を示す断面図である。
【図６】更に他の実施形態のガス吹込みプラグの構成を示す断面図である。
【図７】図６のガス吹込みプラグの製造方法を説明する説明図である。
【図８】（ａ）は従来のガス吹込みプラグの概略構成を示す断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）のガス吹込みプラグの製造方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
２，２’  プラグ母体
３，３’  終点判定体
８  ガス供給管
９  ガスプール部
１０  鉄皮
１１，１２  ガス吹込みプラグ
２１，３１  定形物
２２，３２  不定形耐火物層
２４  凹部
２００，３００  原料耐火材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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