CN102630191A - 高温组装体、高温组装体的制造方法、耐热密封剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在高温环境中使用的有利于提高第一部件和第二部件的边界区域的密封性的高温组装体、高温组装体的制造方法和耐热密封剂。配置在第一部件和第二部件的边界区域中的耐热密封剂含有多种材质的陶瓷颗粒，这些陶瓷颗粒用于形成在合成时体积膨胀的陶瓷。

Description

高温组装体、高温组装体的制造方法、耐热密封剂
技术领域
本发明涉及中间包（tundish）上水口等高温组装体、高温组装体的制造方法、使用于它们的耐热密封剂。
背景技术
目前正使用向熔融金属等金属熔融物中吹入气体而进行气体鼓泡的气体吹入水口。气体吹入水口具备：具有使气体流过的气体通道的耐火物、以及包围耐火物的铁皮（专利文献1）。但是，要求进一步提高耐火物和铁皮的边界区域的密封性。并且，还提供了使钢水等熔融金属通过的熔融金属水口。熔融金属水口具备：具有使熔融金属通过的熔融金属通道的耐火物、以及包围耐火物的铁皮。在这种情况下，也要求进一步提高耐火物和铁皮的边界区域的密封性。
专利文献1:日本特开2007-262471号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种有利于提高在被加热的高温环境中使用的第一部件和第二部件的边界区域的密封性的高温组装体、高温组装体的制造方法、耐热密封剂。
本发明的高温组装体被用在高温区域中，其至少具备第一部件和第二部件，并且具备配置在第一部件和第二部件的边界区域中的耐热密封剂，其特征在于：耐热密封剂作为有效成分含有第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，该第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒用于形成在合成时体积膨胀的陶瓷。作为有效成分含有的意思是：作为形成在合成（烧成）时体积膨胀的陶瓷的陶瓷颗粒而含有。高温组装体例如在800~2000℃的高温区域中被使用。耐热密封剂例如在800~2000℃的高温区域中被长时间加热。
本发明的高温组装体的制造方法，其特征在于，其包括：第一工序，准备耐热密封剂、第一部件和第二部件，该耐热密封剂作为有效成分含有第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，该第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒用于形成在合成时体积膨胀的陶瓷；第二工序，以使耐热密封剂位于第一部件和第二部件的边界区域间的方式，至少组装第一部件和第二部件，从而形成组装体；以及第三工序，在使耐热密封剂位于组装体的第一部件和第二部件的边界区域间的状态下，以组装体的使用时的组装体的使用温度、组装体的使用前的组装体的加热温度、组装体的搬入前的组装体的加热温度中的至少一个温度，来加热耐热密封剂而进行烧成，使第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒合成而形成体积膨胀的陶瓷，以对组装体的第一部件和第二部件的边界区域进行密封。
本发明的陶瓷材料是被设置在第一部件和第二部件的边界区域间的耐热密封剂，其特征在于：作为有效成分含有第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，该第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒在合成（烧成）时形成体积膨胀的陶瓷。
如上所述，使合成前（烧成前）的耐热密封剂位于第一部件和第二部件的边界区域。在该状态下，以组装体的使用时的组装体使用温度、组装体的使用前的组装体加热温度、组装体的搬入前的组装体加热温度中的至少一个温度，加热合成前（烧成前）的耐热密封剂而烧成。由此使构成耐热密封剂的第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒合成（烧成）而形成陶瓷，对组装体的第一部件和第二部件的边界区域进行密封。这种情况下，耐热密封剂膨胀而形成密封层。密封层的膨胀将残留。通过密封层的残余膨胀，可以提高第一部件和第二部件的边界区域的密封性。组装体的加热温度（使用温度）例如是800~2000℃的高温区域。从而，位于第一部件和第二部件的边界区域间的合成前的耐热密封剂也被高温加热，因此，耐热密封剂中含有的第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒形成与反应前相比体积膨胀的陶瓷（例如莫来石（mullite）、尖晶石（spinel）等）。
发明效果
如以上所说明的，通过本发明，使构成耐热密封剂的第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒合成（烧成）而形成陶瓷，来密封组装体的第一部件和第二部件的边界区域。这种情况下，可以提高第一部件和第二部件的边界区域的密封性。由于是合成前的耐热密封剂，因此，可以在合成前直接涂敷到要求密封性的部件上。耐热密封剂在被烧成时膨胀，形成具有残余膨胀的密封层。可以膨胀（残余膨胀）而提高间隙中的密封性。关于耐热密封部的烧成（合成），也可以以高温组装体的使用时的温度加热而烧成。或者，也可以在高温组装体的使用前的阶段，在将高温组装体搬入工厂前另行加热而烧成。而且，如果以高温组装体的使用时的温度加热而烧成，则没有必要另外设置加热耐热密封部而烧成的烧成工序，因此较为简便。
附图说明
图1是实施方式1的中间包上水口的截面图。
图2是实施方式2的中间包上水口的截面图。
图3是实施方式5的吹入塞（blowing plug）的截面图。
图4是实施方式5的吹入塞的截面图，是沿着图3的Ⅳ-Ⅳ线切断的截面图。
图5是试验例的表示漏气试验结果的曲线图。
图6是试验例的表示密封层组织的显微镜照片的照片平面图。
图7是实施方式7的中间包上水口的截面图。
图8是实施方式8的中间包上水口的截面图。
图9是实施方式8的主要部分的截面图。
图10是实施方式9的中间包上水口的截面图。
图11是实施方式10的中间包上水口的截面图。
附图标记的说明
1表示上层多孔耐火物，2表示下层多孔耐火物，3表示致密质耐火物，3a表示上层致密质耐火物，3b表示下层致密质耐火物，4表示上层气体导入通道，5表示下层气体导入通道，6表示外侧铁皮，7表示通道，8表示密封层，9表示铁皮。
具体实施方式
根据本发明的耐热密封剂，合成时体积膨胀的陶瓷优选莫来石。这种情况下，优选第一陶瓷颗粒由二氧化硅形成，第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。这种情况下，如下面的式（1）所示合成（烧成）莫来石。
2SiO2＋3Al2O3→3Al2O3·2SiO2（莫来石）（1）
所合成的莫来石（3Al2O3·2SiO2）的体积与反应前相比膨胀。这种情况下，耐热密封剂中的气孔容易被封闭。这种情况下，如果考虑式（1），则更优选以质量比（摩尔比）计含有比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）。例如，可以用水等分散介质搅拌包含二氧化硅（SiO2）和比SiO2多的氧化铝（Al2O3）的材料而形成耐热密封剂。
另外，合成时体积膨胀的陶瓷优选尖晶石。这种情况下，优选第一陶瓷颗粒由氧化镁形成、第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。这种情况下，如下面的式（2）所示合成（烧成）尖晶石。
MgO＋Al2O3→MgO·Al2O3（尖晶石）（2）
所合成的尖晶石（MgO·Al2O3）的体积与反应前相比膨胀。
构成合成前的耐热密封剂的第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒中的一方的粒径优选30微米以下。这种情况下，一方的粒径优选在30微米以下、20微米以下、10微米以下、5微米以下。粒径小时，可以提高反应性。第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒中的另一方的粒径优选200微米以下、100微米以下、50微米以下、30微米以下、20微米以下。由耐热密封剂形成的合成前和合成后的密封层的厚度根据高温组装体的用途、尺寸、种类而不同，但是，可以为0.2~20毫米、0.2~10毫米。
本发明的高温组装体被用在高温区域中，具备第一部件、第二部件、以及配置在第一部件和第二部件的边界区域中的耐热密封剂。合成前的耐热密封剂作为有效成分含有第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，该第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒用于形成在合成时体积膨胀的陶瓷。由于体积膨胀，能提高第一部件和第二部件的边界区域的密封性。第一部件和第二部件的组合可以例示耐火物和金属的组合、耐火物和耐火物的组合、金属和金属的组合。作为金属，可以列举碳素钢、合金钢、铸铁、铸钢、钛、钛合金、铝、铝合金。如果第一部件和第二部件的组合中存在金属，则可以提高向耐热密封剂的热传导。作为耐火物，例如可以例示多孔质耐火物和致密质耐火物中的至少一种。作为金属，例如可以例示筒形状、箱形状、壁形状和板形状中的至少一种。
合成前的耐热密封剂中，根据需要混合了蓝晶石和红柱石中的至少一种。蓝晶石和红柱石是硅线石（sillimanite）类矿物。这里，可以采用当合成前的耐热密封剂中的陶瓷为100%时，以质量比计，含有0.01~40%的蓝晶石和红柱石中的至少一种的方式。被加热时，蓝晶石和红柱石分别膨胀，因此，可以提高密封层的密封性。硅线石类矿物被认为通过加热而分解成为莫来石和二氧化硅。莫来石比硅线石族矿物比重小，因此引起容积变化（膨胀）。蓝晶石和红柱石的粒径越大，则残余膨胀越大，而粒径变小时，几乎得不到与残余膨胀相关的效果。
（实施方式1）
以下，参照图1对本发明的实施方式1进行说明。吹入水口是中间包上水口（高温组装体）。该水口是在连续铸造机中使用的用于储存熔融金属的中间包的底部安装的中间包滑动水口装置的上水口。中间包上水口具备：筒状的上层多孔耐火物1，配置在相对上侧，具有发挥透气性的细孔1m；筒状的下层多孔耐火物2，与上层多孔耐火物1相比配置在相对下侧，具有发挥透气性的细孔2m；筒状的致密质耐火物3，其被安装在上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2之间；上层气体导入管4，其为向上层多孔耐火物1供应吹入气体的上层气体导入通道；下层气体导入管5，其为向下层多孔耐火物2供应吹入气体的下层气体导入通道；以及外侧铁皮6，其呈圆筒形，具有作为包围并保持上层多孔耐火物1、致密质耐火物3和下层多孔耐火物2的外周面的金属壳体的铁皮的作用。由此形成了在上下方向上延伸的熔融金属通过用的通道7。而且，16是层叠在上层多孔耐火物1的上方的辅助致密质耐火物。如图1所示，致密质耐火物3被分割为上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b。所谓致密质，是指比多孔耐火物致密，在具有相同的厚度时透气性比多孔耐火物低。在上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b之间填充耐热密封剂而形成了密封层8。上层致密质耐火物3a、下层致密质耐火物3b和下层多孔耐火物2的外周面上具备通过热嵌配合等来安装的铁皮（内侧金属壳体）9。铁皮9位于外侧铁皮6的内周侧。该部分成为双层铁皮。铁皮6（第一部件）和铁皮9（第一部件）之间夹装着密封层17。
上层气体导入管4以前端部4a沿着致密质耐火物3的外周部朝向上方的方式被导入。上层气体导入管4的前端部4a经由环状或筒状的气池（gas pool）18与上层多孔耐火物1的外周部1p连通。铁皮9的内周部和致密质耐火物3的外周部的边界区域中填充着与密封层8相同的耐热密封剂，从而形成了密封层8c，以防止气体漏出。下层气体导入管5以前端部5a成为横向的方式被导入，并经由环状的气池19与下层多孔耐火物2的外周部2p连通。上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2具有气体可以透过的大量的连通细孔，优选由彼此相同的材料或同类材料形成。作为材料，例如可以例示氧化铝系、氧化镁系、氧化锆系等。致密质耐火物3和辅助致密质耐火物16由烧成得致密的耐火物形成，与未烧成的浇注层不同，气孔率极低，透气性小，具有高致密性和高强度。即，致密质耐火物3比上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2透气性小并具有致密性。所谓透气性小，是指相同厚度时，厚度方向上的透气性小。
形成密封层8、8c、17的合成前的耐热密封剂含有氧化铝（Al2O3）和二氧化硅（SiO2）作为主要成分（有效成分）。关于耐热密封剂的组成，以质量比（摩尔比）计，优选含有比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）。例如使用用水搅拌包含二氧化硅（SiO2）和比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）的材料的耐热密封剂。此外，将这样的合成前的耐热密封剂涂敷到上层致密质耐火物3a（第一部件）的下表面3d和下层致密质耐火物3b（第二部件）的上表面3u之间的边界区域。这样，将合成前的密封剂涂敷到该边界区域。该状态下的吹入水口在使用时，吹入水口被维持在高温区域。这种情况下，例如1400~1600℃程度高温的熔融金属沿箭头A1方向流过通道7。这样，高温组装体的使用时，通过来自高温的熔融金属的受热，在密封剂中引起式（1）的反应。铁皮6、9、耐火物1、2、3a、3b、16具有传热性，因此，可以对密封剂的加热作出贡献。
2SiO2＋3Al2O3→3Al2O3·2SiO2（1）
这样，由摩尔比2的SiO2和摩尔比3的Al2O3合成莫来石（3Al2O3·2SiO2）。合成的3Al2O3·2SiO2（莫来石）的体积与反应前相比膨胀。且通过显微镜观察生成了莫来石的密封层8、8c、17时，发现密封层8、8c、17中的气孔被封闭。这样，由高温组装体即气体吹入水口的使用时的热合成莫来石（3Al2O3·2SiO2），体积与反应前相比膨胀，因此，也可以不另行实施合成工序即加热工序。这里，二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径越小，越容易引起式（1）的合成反应。因此，二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径最好小一些。二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径优选100微米以下，更优选30微米以下、10微米以下、3微米以下，特别优选1微米以下。
根据某一方式，例如，使二氧化硅颗粒（SiO2）的粒径为3微米以下或1微米以下，考虑到高密度地填充密封层8、8c、17，优选使氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径为75~1微米。这里，合成前的耐热密封剂中的组成中，二氧化硅（SiO2）为5~50质量%、余量为氧化铝（Al2O3）时，在体积膨胀这一点上考虑是优选的。并且，更优选为，二氧化硅（SiO2）为10~20质量%、余量为氧化铝（Al2O3）。合成前的密封剂的陶瓷以质量比计，优选氧化铝和二氧化硅实质上为95%以上、98%以上、100%。从而，认为烧成前（合成反应前）的耐热密封剂最好不含有氧化镁、氧化锆等其它成分。
从而，作为合成前的耐热密封剂的陶瓷组成，可以例示下面的（a）~（e）。但并不仅限于此。
（a）可以混合70%的75微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的1微米以下的二氧化硅颗粒（SiO2）。
（b）可以混合70%的75微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的3微米以下的二氧化硅颗粒（SiO2）。
（c）可以混合70%的100微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、10%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、20%的3微米以下的二氧化硅颗粒（SiO2）。但并不仅限于此。
（d）可以混合60%的50微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、20%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、20%的1微米以下的二氧化硅颗粒（SiO2）。
（e）可以混合50%的30微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、10%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、40%的1微米以下的二氧化硅颗粒（SiO2）。
上述百分比（%）意味着质量%。没有合成为莫来石的氧化铝，作为氧化铝而残留。密封层中的氧化铝可以对密封层的耐热性的提高作出贡献。
接着，对在连续铸造中使用本实施方式的气体吹入水口时的气体流动进行说明。在使用时，从钢包转移到中间包内的钢水等熔融金属流向连铸机，而熔融金属在通道7内朝向下方流动（图1所示的箭头A1方向）。这种情况下，气体从气体源分别向上层气体导入管4、下层气体导入管5供应（例如氩气等惰性气体）。被供应到上层气体导入管4的气体经由气池18被供应到上层多孔耐火物1的多孔部分，并从上层多孔耐火物1的内周面1i向通道7内（沿箭头B1方向）吹出。由此，可以抑制氧化铝向水口上部的附着。被供应到下层气体供应管5的气体经由气池19被供应到下层多孔耐火物2的多孔部分，并从下层多孔耐火物2的内周面2i向通道7内（沿箭头C1方向）吹出。由此，可以抑制氧化铝向中间包滑动水口装置的滑板、下水口（collectornozzle）、浸入式水口的附着。
致密质耐火物3与未烧成的浇注物不同，由烧成的致密的烧成耐火物形成，因此，与多孔耐火物1、2相比气孔率和透气性小，但在有些情况下透过微量的气体。即，被供应到上层多孔耐火物1的气体的一部分在有些情况下会透过上层致密质耐火物3a内而泄漏到下层致密质耐火物3b中。同样，被供应到下层多孔耐火物2的气体的一部分在有些情况下会透过下层致密质耐火物3b内而泄漏到上层致密质耐火物3a中。但是，根据本实施方式，如图1所示，合成后的密封层8位于上层致密质耐火物3a的下表面3d和下层致密质耐火物3b的上表面3u的边界区域间。因此，从上层致密质耐火物3a向下层致密质耐火物3b的泄露被阻止。并且，从下层致密质耐火物3b向上层致密质耐火物3a的泄露被阻止。从而，可以分别独立地进行向上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2的气体供应。
另外，形成密封层8的耐热密封剂具有：由于烧成（合成）而体积增大从而难以在上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b的边界区域中产生间隙的组成。因此，即使在使用中处于高温，也难以从密封层8泄露气体。另外，设置有铁皮9作为包围上层致密质耐火物3a、下层致密质耐火物3b和下层多孔耐火物2的外周面的金属壳体。此外，密封层8的外周缘部8p与铁皮9的内周壁抵接，因此，能够抑制气体沿着上层致密质耐火物3a、下层致密质耐火物3b和下层多孔耐火物2的外周流动。从而，有利于进一步独立地进行向上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2的气体供应。另外，在与管4接触的铁皮9和致密质耐火物3之间填充着由与密封层8相同的耐热密封剂形成的密封层8c。因此，气体不会通过管4的外侧漏出。从而，可以进一步独立地进行向上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2的气体供应。
另外，根据本实施方式，在上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b之间填充耐热密封剂而形成密封层8，因此，能够将由上层多孔耐火物1和上层致密质耐火物3a构成的上层部的组，和由下层多孔耐火物2和下层致密质耐火物3b构成的下层部的组，用形成密封层8的耐热密封剂粘接来组装。另外，根据本实施方式，如上所述，在铁皮6（第一部件和第二部件中的一方）和铁皮9（第一部件和第二部件中的另一方）之间也夹装着由耐热密封剂形成的密封层17。形成密封层17的耐热密封剂中，混合了作为有效成分含有的二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）。
并且，在外侧铁皮6（第一部件和第二部件中的一方）的下部6d和下层多孔耐火物2（第一部件和第二部件中的另一方）的边界区域中，也形成有涂敷耐热密封剂而形成的密封层20。进而，无论在外侧铁皮6（第一部件）的上部6u的内周部和上层多孔耐火物1（第二部件）的外周部的边界区域中，还是在外侧铁皮6（第一部件）的上部6u的内周部和辅助致密质耐火物16（第二部件）的外周部的边界区域中，都形成有涂敷耐热密封剂而形成的密封层25。此外，构成密封层8、8c、17、20、25的密封剂由上述的耐热密封剂形成。因此，在使用吹入水口时，高温的钢水等熔融金属通过通道7，因此，通过来自钢水等熔融金属的热的传热，密封层8、8c、17、20、25被加热成高温。因此，构成该密封剂的二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）合成莫来石并向密封层的厚度方向膨胀。因此，也可以提高上述的密封层8、8c、17、20、25中的密封性。而且，如上所述，密封层8、8c、17、20、25由本实施方式的耐热密封剂形成，但并不仅限于此，也可以是，密封层8、8c、17、20、25中的至少任意一个由本实施方式的耐热密封剂形成，而其余的由公知的密封剂（砂浆等）形成。
（实施方式2）
图2表示实施方式2。本实施方式具有和实施方式1基本相同的构成、相同的作用效果。但是，以下的点不同。图1所示的实施方式中，致密质耐火物3被分割为上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b。此外，在上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b之间，如上所述填充有在烧成时合成莫来石的耐热密封剂从而形成密封层8。但是，在本实施方式中，如图2所示，使致密质耐火物3为将实施方式1的上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b一体化的形状，因此，没有形成实施方式1的密封层8。本实施方式中，密封层8c、17、20、25也由本实施方式的耐热密封剂形成。但并不仅限于此，也可以是，密封层8c、17、20、25中的至少任意一个由本实施方式的耐热密封剂形成，而其余的由公知的密封剂（砂浆等）形成。
（实施方式3）
实施方式3具有和实施方式1、2基本相同的构成及相同的作用效果。设合成前的耐热密封剂中的陶瓷为100%时，以质量比计含有0.1~30%的二氧化硅颗粒（SiO2）、50~70%的氧化铝颗粒（Al2O3）、0.1~20%（0.1~10%、0.1~50%）的红柱石和蓝晶石中的一方或双方的颗粒。被加热时，红柱石和蓝晶石属于硅酸铝（Al2SiO5），被加热时膨胀，因此，在使用中膨胀而可以进一步提高密封性。作为红柱石或蓝晶石的颗粒的粒径，可以根据需要选择，可以列举1~1000微米、1~100微米、5~50微米，但是，并不仅限于此。蓝晶石和红柱石的粒径越大，则残余膨胀越大，而粒径变小时，几乎得不到与残余膨胀相关的效果。根据情况，也可以使红柱石和/或蓝晶石的颗粒的混合比例以质量比计为1~30%。红柱石或蓝晶石的颗粒过大时，难以得到均质的组织。而且认为，红柱石或蓝晶石的添加量增加时，烧成后残余线性变化率变大，会继续膨胀。但是，红柱石或蓝晶石的添加量过多时，残余膨胀会变得过大，并且，会继续膨胀而使组织脆化，有可能会产生剥落。
（实施方式4）
实施方式4具有和实施方式1、2基本上同样的构成、同样的作用效果，因此，适用图1和图2。但是，以下的点不同。在本实施方式中，由耐热密封剂合成时体积膨胀的陶瓷是尖晶石。从而，在耐热密封剂中，第一陶瓷颗粒由氧化镁形成，第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。形成上述的密封层8、8c、17、20、25的耐热密封剂含有氧化铝（Al2O3）和氧化镁（MgO）作为主要成分（有效成分）。关于耐热密封剂的陶瓷组成，以质量比计，优选含有比氧化镁（MgO）多的氧化铝（Al2O3）。例如，优选使用将包含氧化镁（MgO）和比氧化镁（MgO）多的氧化铝（Al2O3）的材料用水搅拌而成的耐热密封剂。此外，将这样的耐热密封剂涂敷到上层致密质耐火物3a（第一部件）的下表面3d和下层致密质耐火物3b（第二部件）的上表面3u之间的边界区域。这样，将合成前的密封剂涂敷到该边界区域。该状态下的吹入水口在使用时，将吹入水口维持在高温区域。这种情况下，例如1400~1600℃程度高温的熔融金属沿箭头A1方向流过通道7。通过来自熔融金属的受热，在密封剂中引起式（2）的反应。
MgO＋Al2O3→MgO·Al2O3（2）
由摩尔比1的MgO和摩尔比1的Al2O3合成尖晶石。尖晶石（MgO·Al2O3）的体积与反应前相比膨胀。通过在使用高温组装体即气体吹入水口时的热，尖晶石在使用时被合成（烧成），体积与反应前相比膨胀，因此，也可以不另行实施加热工序（合成工序）。这里，氧化镁颗粒（MgO）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径越小，越容易引起式（2）的合成反应。因此，氧化镁颗粒（MgO）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径最好小一些。氧化镁颗粒（MgO）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径优选100微米以下，更优选50微米以下、10微米以下，特别优选1微米以下。
根据某一实施方式，例如，设氧化镁颗粒（MgO）的粒径为1微米以下，考虑到高密度地填充密封层8、8c、17、20、25，优选使氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径为75~1微米。这里，对于合成前的耐热密封剂中的陶瓷，优选氧化铝和氧化镁实质上为95%以上、98%以上、100%。对于合成前的耐热密封剂中的陶瓷，氧化镁（MgO）为1~50质量%、余量为氧化铝（Al2O3）时，在体积膨胀这一点上是优选的。并且，氧化镁（MgO）为1~20质量%、余量为氧化铝（Al2O3）时，更是优选的。可以采用下面的（a）~（c）的方式。
（a）可以混合70%的75微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的1微米以下的氧化镁颗粒（MgO）。
（b）可以混合70%的75微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的3微米以下的氧化镁颗粒（MgO）。
（c）可以混合70%的100微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、10%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、20%的3微米以下的氧化镁颗粒（MgO）。但是并不仅限于此。
而且，根据本实施方式，密封层8、8c、17、20、25由烧成时合成尖晶石的本实施方式的耐热密封剂形成，但并不仅限于此，也可以是密封层8、8c、17、20、25中的至少任意一个由本实施方式的合成尖晶石的耐热密封剂形成，而余部由公知的密封剂形成。
（实施方式5）
图3和图4表示实施方式5。本实施方式具有和上述的实施方式基本相同的构成及相同的作用效果。但是，以下的点不同。本实施方式为适用于以埋设在钢包的底壁W中的方式安装的吹入塞（高温组装体）的情况。吹入塞具有耐火物层30、包围耐火物层30的外周部30p的铁皮32、与铁皮32的底部32b连接的气体供应管33。耐火物层30具有将鼓泡用的气体吹入金属熔融物M中的气体通道35、形成在耐火物层30的下表面30d和铁皮32之间并且与气体通道35连通的气池室36。在耐火物层30的外周部30p和铁皮32的内周部32i之间形成有涂敷了耐热密封剂的密封层38。形成密封层38的耐热密封剂的陶瓷与实施方式1同样，含有氧化铝颗粒（Al2O3）和二氧化硅颗粒（SiO2）作为主要成分（有效成分）。关于合成前的耐热密封剂的陶瓷组成，以质量比（摩尔比）计，优选含有比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）。例如，可以使用将包含二氧化硅（SiO2）和比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）的材料用水搅拌而成的耐热密封剂。此外，将这样的耐热密封剂涂敷到耐火物层30的外周部30p和/或铁皮32的内周部32i。这样，将合成前的密封剂涂敷到该边界区域。此后，组装耐火物层30和铁皮32。如果使用该状态下的吹入塞，则可以将吹入水口维持在高温区域。这种情况下，吹入塞被埋设在储存例如1400~1650℃程度高温的熔融金属M的钢包的底壁W中，因此，通过来自熔融金属M的受热在密封剂中引起上述的式（1）式的反应，合成莫来石。因此，可以提高耐火物层30（第一部件和第二部件中的一方）的外周部30p和铁皮32（第一部件和第二部件中的另一方）的内周部32i的边界区域中的密封性。根据需要也可以将蓝晶石混合在合成前的耐热密封剂中。
（实施方式6）
本实施方式具有和上述的图3和图4所示的实施方式5基本上相同的构成、相同的作用效果。合成前的耐热密封剂与实施方式1同样，含有氧化铝颗粒（Al2O3）和氧化镁颗粒（MgO）作为主要成分（有效成分）。
（试验例）
对耐热密封剂进行了试验。该试验例中，耐热密封剂中陶瓷以质量比计混合了70%的75微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的10微米以下的氧化铝颗粒（Al2O3）、15%的1微米以下的二氧化硅颗粒（SiO2）。此外，将分散介质即水和陶瓷混合而形成了耐热密封剂。在第一部件（材质：高氧化铝）和第二部件（材质：高氧化铝）的边界区域涂敷了该耐热密封剂。涂敷厚度为1毫米。此外，从外侧用燃烧器的燃烧火焰加热到1500℃，同时使气体从入口向出口流动。此外，测定了从出口排出的气体的泄漏流量。关于水口的背压，保持了0.2kg/cm2。作为比较例，使用以往所使用的砂浆，以和试验例同样的条件进行了试验。试验结果如图5所示。图5中，标记●表示本发明的试验例，◆表示比较例。如图5的标记◆所示，比较例中，从开始试验经过了20分钟左右开始，泄漏的气体流量增加了。另外，如图5的标记●所示，试验例中，即使从开始试验经过了120分钟，泄漏的气体流量也没有增加。据此可知，本发明的耐热密封剂能够稳定地得到高温区域中的高密封性。
通过光学显微镜观察了从开始试验经过了120分钟的密封层。其结果如图6所示。如图6所示，构成密封层的密封剂贴紧在水口主体上。观察水口主体和密封层的边界时，推定有可能在一部分上产生了熔融。认为是微细的二氧化硅颗粒熔融了。密封层上产生了岛状的气孔（黑色部分），但是，气孔并不是开放气孔，而是封闭气孔。气体不能透过封闭气孔。据此也可知，本发明的密封层的密封性提高了。作为能够得到封闭气孔的理由，推测是因为通过莫来石合成而与反应前相比体积膨胀。一般认为体积膨胀不利于开放气孔的形成，而有利于封闭气孔的形成。另外，密封层中除了气孔以外的陶瓷部分是致密的。据此也可知，本发明的密封层的密封性进一步提高了。
（实施方式7）
图7表示实施方式7。本实施方式具有和上述的实施方式基本上相同的构成、相同的作用效果。对相同部位标以相同标记。如图7所示，在上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b之间填充耐热密封剂而形成了密封层8。形成密封层8的合成前的耐热密封剂具有氧化铝（Al2O3）和二氧化硅（SiO2）作为主要成分（有效成分）。关于合成前的耐热密封剂的组成，以质量比计，优选含有比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）。致密质耐火物3与未烧成的浇注物不同，由烧成的致密的烧成耐火物形成，因此透气性小，但在有些情况下透过微量的气体。即，被供应到上层多孔耐火物1的气体的一部分在有些情况下会透过上层致密质耐火物3a内而泄漏到下层致密质耐火物3b中。同样，被供应到下层多孔耐火物2的气体的一部分在有些情况下会透过下层致密质耐火物3b内而泄漏到上层致密质耐火物3a中。但是，根据本实施方式，如图7所示，密封层8位于上层致密质耐火物3a的下表面3d和下层致密质耐火物3b的上表面3u的边界区域。因此，从上层致密质耐火物3a向下层致密质耐火物3b的泄漏被阻止。并且，从下层致密质耐火物3b向上层致密质耐火物3a的泄漏被阻止。从而，可以分别独立地进行向上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2的气体供应。
（实施方式8）
图8和图9表示实施方式8。吹入水口（中间包上水口、高温组装体）被装备在用于保持高温熔融金属（例如钢水）的熔融金属容器、即中间包的底侧，并具有透气性的筒状多孔耐火物1X（第一部件和第二部件中的一方）和包围多孔耐火物1X的金属制（铁系）的筒状的外侧铁皮6（第一部件和第二部件中的另一方）。在筒状多孔耐火物1X的内部形成了环状的气池19。在气池19中设置有作为供应吹入气体的下层气体导入通道的气体导入管5。在筒状多孔耐火物1X中，沿着纵向形成有在上下方向上延伸的熔融金属通过用的通道7。多孔耐火物1X具有在其厚度方向上可以透过气体的大量的细孔1m，作为材料，例如可以例示氧化铝系、氧化镁系、氧化锆系等。
如图8所示，在筒状多孔耐火物1X和筒状的外侧铁皮6的边界区域形成有围绕轴线P1的环状的凹状池部1W。凹状池部1W在筒状多孔耐火物1X的外周部的上部以绕其一周的方式形成环状。组装时，在凹状池部1W中填充了未烧成的耐热密封剂。
该耐热密封剂通过预热时的加热、高温组装体的使用（搬入）前的加热、或高温组装体的使用时由熔融金属进行的加热等而烧成（合成）。由此，密封层1R形成为围绕轴线P1的环状。密封层1R通过烧成（合成）而向径向和高度方向膨胀，作为残余膨胀。其结果是，将筒状多孔耐火物1X的上部和筒状的外侧铁皮6的上部6u的边界区域密封。特别是，合成后的密封层1R比外侧铁皮6的厚度更厚，能够良好地确保向径向的残余膨胀量。其结果是，可以良好地密封筒状多孔耐火物1X的上部和筒状的外侧铁皮6的上部的边界区域。其结果是，能够抑制被吹入气池18等中的气体从该边界区域向外侧铁皮6的上端6up侧泄漏。将铁皮6（组装体）的整体高度尺寸表示为HA，将高度尺寸的中央位置表示为Hm，将高度尺寸中从下端6d起2/3的位置表示为Hx。如图8所示，密封层1R在铁皮6中位于位置Hm上侧。从而，密封层1R位于铁皮6中随着朝向上端6up而缩径的圆锥形状的上部6u。特别是，在高度方向上，密封层1R优选在铁皮6中位于位置Hx的上侧。其理由是因为：通过中间包内的熔融金属，铁皮6从其上侧也被剧烈加热，铁皮6的上侧处于剧烈的高温环境中，因此优选提高铁皮6的上侧的密封性。其结果是，通过密封层1R能够抑制吹入气池19等中的气体向外侧铁皮6的上端6up侧泄漏。而且，认为铁皮6的径向的热膨胀比筒状多孔耐火物1X的径向的膨胀量小。
形成上述的密封层1R的合成前的耐热密封剂含有氧化铝（Al2O3）和二氧化硅（SiO2）作为主要成分（有效成分）。关于耐热密封剂的组成，以质量比计，优选含有比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）。例如使用将包含二氧化硅（SiO2）和比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）的材料用水（分散介质）搅拌而成的耐热密封剂。分散介质也可以是乙醇等。此外，将这样的耐热密封剂填充在凹状池部1W中。这样，在填充了的状态下，在使用吹入水口时，能将吹入水口维持在高温区域。这种情况下，例如1400~1700℃左右高温的熔融金属沿箭头A1方向流过通道7。这样，在高温组装体的使用时，通过来自高温的熔融金属的受热，在密封剂中引起式（1）的反应。铁皮6、耐火物1X具有传热性，因此，可以对密封剂的加热作出贡献。
2SiO2＋3Al2O3→3Al2O3·2SiO2（1）
这样，由摩尔比2的SiO2和摩尔比3的Al2O3合成莫来石（3Al2O3·2SiO2）。合成的3Al2O3·2SiO2（莫来石）的体积与反应前相比膨胀。并且，生成了莫来石的密封层1R是致密体，或者，即便具有气孔，气孔也被封闭。这样，由高温组装体、即气体吹入水口的使用时的热来合成莫来石（3Al2O3·2SiO2），体积与反应前相比膨胀，因此，也可以不另行实施合成工序、即加热工序。这里，二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径越小，越容易引起式（1）的合成反应。因此，二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径最好小一些。二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径优选100微米以下，更优选30微米以下、10微米以下、3微米以下，特别优选1微米以下。
接着，对在连续铸造中使用本实施方式的气体吹入水口时的气体流动进行说明。在使用时，从钢包转移至中间包内的钢水等熔融金属流向连铸机，而熔融金属在通道7内流向下方（图8所示的箭头A1方向）。这种情况下，从气体源分别向气体导入管5供应气体（例如氩气等惰性气体）。被供应到气体供应管5的气体经由气池19被供应到多孔耐火物1X的多孔部分，并从内周面1Xi向通道7内（箭头C1方向、B1方向）吹出。由此，能够抑制氧化铝附着于中间包滑动水口装置的滑板、下水口、浸入式水口。另外，形成密封层1R的耐热密封剂具有通过烧成使体积增大而难以在筒状多孔耐火物1X的外周部和外侧铁皮6的边界区域产生间隙的组成。因此，即便使用中处于高温，气体也难以从该边界区域漏出。而且，合成前的耐热密封剂，可以根据需要含有蓝晶石和红柱石中的至少一种。
图9表示通过耐热密封剂的烧成（合成）而形成的密封层1R附近。这里，将外侧铁皮6的厚度设为a1，将合成后的密封层1R的最大厚度设为a2，将密封层1R的高度设为b时，为了提高密封层1R附近的密封性，优选形成a1＜a2的关系或a1＜a2＜b的关系。但是并不仅限于此。由于a2＜b，因此，密封层1R的密封距离（斜边部101）可以确保为b，能够得到高密封性。而且，形成密封层1R的筒状多孔耐火物1X是具有大量的气孔的多孔质，因此，膨胀被气孔吸收，膨胀量有限。而根据本实施方式，由于形成了环状的密封层1R，且该密封层1R可以通过合成而形成在径向和高度方向上膨胀的残余膨胀，因此，有利于膨胀量的确保，进而有利于密封性的确保。如图9所示，在铁皮6的上部6u侧，筒状多孔耐火物1X（耐火物）的上部呈圆锥形状，并随着朝向铁皮6的上端6up侧，径向（箭头DA方向）的厚度变小。这种情况下，如果环境条件过于苛刻，则筒状多孔耐火物1X的强度不足，有可能会产生裂纹。因此，如图2所示，使凹状池部1W和密封层1R的截面为大致三角形状，并具有：沿着铁皮6的内壁面的斜边部101、与筒状多孔耐火物1X相面对的上侧的斜边部102、与筒状多孔耐火物1X相面对的下侧的斜边部103、斜边部102和斜边部103交叉的交叉部104。如图9所示，将斜边部101的长度表示为K1，将斜边部102的长度表示为K2，将斜边部103的长度表示为K3。可知，成为K2＞K3的关系、K2＞K1＞K3的关系。由此，在密封层1R中，交叉部104位于相对下侧。因此，能够确保筒状多孔耐火物1X中与斜边部102相面对的部分1X3（参见图9）的径向（箭头DA方向）的厚度。可以例示K3/K2=0.8以下、0.6以下、0.4以下。交叉部104优选具有圆角。但是，裂纹等不成为问题时，也可以是K2=K3或K3＞K2。根据情况，凹状池部1W和密封层1R的截面也可以是大致梯形状。
（实施方式9）
图10表示实施方式9。本实施方式具有和实施方式1、8基本相同的构成、相同的作用效果。如图10所示，吹入水口（中间包上水口、高温组装体）具备：配置在相对上侧的具有透气性的上层多孔耐火物1；与上层多孔耐火物1相比配置在相对下侧的具有透气性的下层多孔耐火物2；夹装在上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2之间的致密质耐火物3；向上层多孔耐火物1供应吹入气体的上层气体导入管4；向下层多孔耐火物2供应吹入气体的下层气体导入管5；以及呈筒形状的外侧铁皮6，其具有包围并保持上层多孔耐火物1、致密质耐火物3和下层多孔耐火物2的外周面的金属壳体的作用。由此，形成了在上下方向上延伸的熔融金属通过用的通道7。而且，16是层叠在上层多孔耐火物1的上方的辅助致密质耐火物。在筒状多孔耐火物1X和筒状的外侧铁皮6之间，形成有环状的上层的气池18。在筒状多孔耐火物1X的内部，形成有环状的下层的气池19。如图10所示，致密质耐火物3在高度方向上被分割为上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b。在上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b之间，耐热密封剂在填充状态下被进行了合成。因此，形成了合成后的密封层8。在上层致密质耐火物3a、下层致密质耐火物3b和下层多孔耐火物2的外周面上，具备通过热嵌配合等来安装的铁皮（内侧金属壳体）9。铁皮9位于外侧铁皮6的内周侧。该部分成为双层铁皮。在铁皮6（第一部件）和铁皮9（第一部件）之间夹装着密封层17。
如图10所示，上层气体导入管4以前端部4a沿着致密质耐火物3的外周部朝向上方的方式被导入。上层气体导入管4的前端部4a经由环状或筒状的气池18与上层多孔耐火物1的外周部1p连通。铁皮9的内周部和致密质耐火物3的外周部的边界区域中填充着与密封层8相同的耐热密封剂，从而形成了密封层8c，以防止气体漏出。下层气体导入管5以前端部5a成为横向的方式被导入，并经由环状的气池19与下层多孔耐火物2的外周部2p连通。上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2具有气体可以透过的大量的细孔1m、2m，优选由彼此相同的材料或同系材料形成。作为材料，例如可使用氧化铝系、氧化镁系、氧化锆系等。致密质耐火物3和辅助致密质耐火物16由烧成得致密的耐火物形成，与未烧成的浇注层不同，气孔率极低，透气性小，具有高致密性和高强度。即，致密质耐火物3比上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2透气性小，并具有致密性。
形成密封层8、8c、17的合成前的耐热密封剂含有氧化铝（Al2O3）和二氧化硅（SiO2）作为主要成分（有效成分）。关于合成前的耐热密封剂的组成，以质量比计，优选含有比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）。例如，使用将包含二氧化硅（SiO2）和比二氧化硅（SiO2）多的氧化铝（Al2O3）的材料用水或乙醇搅拌而成的耐热密封剂。此外，将这样的耐热密封剂涂敷到上层致密质耐火物3a（第一部件）的下表面3d和下层致密质耐火物3b（第二部件）的上表面3u之间的边界区域。在筒状多孔耐火物1X的外周部上形成的凹状池部1W中也填充耐热密封剂。这样，将合成前的密封剂涂敷到该边界区域。该状态下的吹入水口在使用时，吹入水口被维持在高温区域。这种情况下，例如1400~1600℃程度高温的熔融金属沿箭头A1方向流过通道7。这样，高温组装体的使用时，通过来自高温的熔融金属的受热，在密封剂中引起式（1）的反应。铁皮6、9、耐火物1、2、3a、3b、16具有传热性，因此，可以对密封剂的加热作出贡献。
2SiO2＋3Al2O3→3Al2O3·2SiO2（1）
这样，由摩尔比2的SiO2和摩尔比3的Al2O3合成莫来石（3Al2O3·2SiO2）。合成的3Al2O3·2SiO2（莫来石）的体积与反应前相比膨胀。这样，由高温组装体、即气体吹入水口的使用时的热合成莫来石（3Al2O3·2SiO2），体积与合成反应（烧成）前相比膨胀，因此，也可以不另行实施合成工序即加热工序。这里，二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径越小，越容易引起式（1）的合成反应。因此，二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径最好小一些。二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）的粒径优选100微米以下，更优选30微米以下、10微米以下、3微米以下，特别优选1微米以下。
接着，对在连续铸造中使用本实施方式的气体吹入水口时的气体流动进行说明。在使用时，从钢包转移到中间包内的钢水等熔融金属流向连铸机。而熔融金属在通道7内流向下方（图10所示的箭头A1方向）。这种情况下，从气体源分别向上层气体导入管4、下层气体导入管5供应气体（例如氩气等惰性气体）。被供应到上层气体导入管4的气体经由气池18被供应到上层多孔耐火物1的多孔部分，并从上层多孔耐火物1的内周面1i向通道7内（沿箭头B1方向）吹出。由此，可以抑制向氧化铝水口上部的附着。被供应到下层气体供应管5的气体经由气池19被供应到下层多孔耐火物2的多孔部分，并从下层多孔耐火物2的内周面2i向通道7内（沿箭头C1方向）吹出。由此，可以抑制氧化铝附着于中间包滑动水口装置的滑板、下水口、浸入式水口。
然后，根据本实施方式，如图10所示，在筒状的致密质耐火物16的外周部和筒状的外侧铁皮6的内周部的边界区域形成有围绕轴线P1的环状的凹状池部1W。凹状池部1W在筒状多孔耐火物1X的外周部以环绕一周的方式形成环状。组装时，在凹状池部1W中填充了耐热密封剂。该耐热密封剂通过使用时的热烧成而成为密封层1R。合成后的密封层1R比铁皮6的厚度更厚，并围绕轴线P1形成为环状。密封层1R密封了筒状多孔耐火物1X的上部和筒状的外侧铁皮6的上部的边界区域。因此，抑制了来自气池18的气体从该边界区域、即从外侧铁皮6的上部向外部泄漏。密封层1R在铁皮6中位于位置Hm上侧。特别是，优选密封层1R在铁皮6中位于位置Hx的上侧。通过中间包中保持的高温熔融金属，铁皮6从其上侧也被剧烈加热。铁皮6的上侧被曝露于剧烈的高温环境中。其是为了提高铁皮6的上侧的密封性。抑制了来自气池18的气体从外侧铁皮6的上部向外部泄漏。根据情况，密封层1R也可以位于位置Hx和位置Hm之间。如图3所示，保持密封层1R的致密质耐火物16是致密质的，气孔率极小。因此，可以抑制密封层1R的径向的膨胀量被致密质耐火物16吸收的现象，可以对提高密封性作出贡献。
致密质耐火物3和未烧成的浇注物不同，由预先烧成的致密的烧成耐火物形成，因此透气性小，但在有些情况下透过微量的气体。即，被供应到上层多孔耐火物1的气体的一部分在有些情况下会透过上层致密质耐火物3a内而泄漏到下层致密质耐火物3b中。同样，被供应到下层多孔耐火物2的气体的一部分在有些情况下会透过下层致密质耐火物3b内而漏出到上层致密质耐火物3a中。但是，根据本实施方式，密封层8位于上层致密质耐火物3a的下表面3d和下层致密质耐火物3b的上表面3u的边界区域。因此，从上层致密质耐火物3a向下层致密质耐火物3b的泄漏被阻止。并且，从下层致密质耐火物3b向上层致密质耐火物3a的泄漏被阻止。从而，可以分别独立地进行向上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2的气体供应。
另外，形成密封层8的耐热密封剂具有：由于烧成而体积增大而难以在上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b的边界区域中产生间隙的组成。因此，即使使用中处于高温，也难以从密封层8泄漏气体。另外，设置有铁皮9作为包围上层致密质耐火物3a、下层致密质耐火物3b和下层多孔耐火物2的外周面的金属壳体。此外，密封层8的外周缘部8p与铁皮9的内周壁抵接，因此，能够抑制气体沿着上层致密质耐火物3a、下层致密质耐火物3b和下层多孔耐火物2的外周流动。从而，有利于进一步独立地进行向上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2的气体供应。另外，在与管4接触的铁皮9和致密质耐火物3之间填充着由与密封层8相同的耐热密封剂形成的密封层8c。因此，气体不会通过管4的外侧泄漏。从而，可以进一步独立地进行向上层多孔耐火物1和下层多孔耐火物2的气体供应。
另外，根据本实施方式，在上层致密质耐火物3a和下层致密质耐火物3b之间填充耐热密封剂而形成密封层8。从而，可以将由上层多孔耐火物1和上层致密质耐火物3a构成的上层部的组，和由下层多孔耐火物2和下层致密质耐火物3b构成的下层部的组，用形成密封层8的耐热密封剂粘接来组装。另外，根据本实施方式，如上所述，在铁皮6（第一部件和第二部件中的一方）和铁皮9（第一部件和第二部件中的另一方）之间也夹装着由耐热密封剂形成的密封层17。形成密封层17的耐热密封剂中，混合了作为有效成分含有的二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）。并且，在外侧铁皮6（第一部件和第二部件中的一方）的下部6d和下层多孔耐火物2（第一部件和第二部件中的另一方）的边界区域中，也形成有涂敷耐热密封剂而形成的密封层20。进而，无论在外侧铁皮6（第一部件）的上部6u的内周部和上层多孔耐火物1（第二部件）的外周部的边界区域中，还是在外侧铁皮6（第一部件）的上部6u的内周部和辅助致密室耐火物16（第二部件）的外周部的边界区域中，都形成有涂敷耐热密封剂而形成的密封层25。
此外，构成密封层1R、密封层8、8c、17、20、25的密封剂由上述的耐热密封剂形成。因此，在使用吹入水口时，高温的钢水等熔融金属通过通道7，因此，通过来自钢水等熔融金属的热的传热，密封层1R、密封层8、8c、17、20、25被高温加热。因此，构成该密封剂的二氧化硅颗粒（SiO2）和氧化铝颗粒（Al2O3）合成莫来石并膨胀。因此，也可以提高上述的密封层8、8c、17、20、25中的密封性。根据情况，也可以通过使用前的预热或组装体的搬入前加热，将密封层1R、密封层8、8c、17、20、25高温加热。而且如上所述，密封层8、8c、17、20、25由本实施方式的耐热密封剂形成，但并不仅限于此，也可以是，密封层8、8c、17、20、25中的至少任意一个由本实施方式的耐热密封剂形成，而其余的由公知的密封剂（砂浆等）形成。而且，合成前的耐热密封剂可以根据需要含有蓝晶石和红柱石中的至少一种。
（实施方式10）
图11表示实施方式10。本实施方式具有和上述的实施方式基本相同的构成、相同的作用效果。本实施方式中，如图11所示，也在筒状的致密质耐火物16和筒状的外侧铁皮6的边界区域中形成了围绕轴线P1的环状的凹状池部1W。凹状池部1W在筒状的致密质耐火物16的外周部以环绕一周的方式形成。组装时，在凹状池部1W中填充了未烧成或半烧成的耐热密封剂。该耐热密封剂由通过使用时的通道7的熔融金属的热烧成而形成密封层1R。密封层1R围绕轴线P1形成为环状。密封层1R由合成时膨胀的莫来石或尖晶石形成，并向径向（DA方向）和高度方向膨胀。作为结果，密封了致密质耐火物16的外周部和筒状的外侧铁皮6的内周部的边界区域。因此，抑制了气池18的气体经由该边界区域从铁皮6的上端6up侧泄漏。
并且，根据本实施方式，如图11所示，在上层多孔耐火物1和辅助致密质耐火物16的边界区域中，环状的凹状池部16W围绕轴线P1形成。在凹状池部16W中填充了未烧成的耐热密封剂。所填充的耐热密封剂通过来自使用时的熔融金属的热、高温组装体的使用前的加热、高温组装体的搬入前的加热中的任意一种被烧成（合成），形成莫来石或尖晶石并向径向和高度方向膨胀，形成密封层16R。该膨胀作为残余膨胀残留。其结果是，发挥向外侧铁皮6的上端6up的施加力ＦA（参见图11）。其结果是，有利于使辅助致密质耐火物16的圆锥形状（随着朝向上部而缩径的圆锥）的外周部接近或密接外侧铁皮6的圆锥形状的内周部（随着朝向上部而缩径的圆锥）。从而，能进一步提高辅助致密质耐火物16的圆锥形状的外周部和外侧铁皮6的圆锥形状的内周部的边界区域的密封性。而且，合成前的耐热密封剂可以根据需要含有蓝晶石和红柱石中的至少一种。如图11所示，密封层1R在铁皮6中位于中央高度位置Hm上侧。特别是，密封层1R优选在铁皮6中位于高度方向上的位置Hx上侧。这是因为，配置在中间包等熔融液储存容器的下侧的铁皮6从其上侧被剧烈加热，铁皮6的上侧被曝露在剧烈的高温环境中，因此，优选提高铁皮6的上侧的密封性。凹状池部1W和密封层1R的截面为大致梯形状，但是，也可以是截面三角形状。而且，合成前的耐热密封剂可以根据需要含有蓝晶石和红柱石中的至少一种。
（其它）本发明并不仅限于如上所述并且如附图所示的实施方式，在不脱离发明主旨的范围内可以适当变更来实施。作为高温组装体，也可以适用于真空脱气装置的浸渍管等。
产业上的利用领域
本发明的高温组装体可以广泛应用于使用钢水、铁水、铝水、钛水等金属熔融物的高温区域、曝露于高温气体的高温区域等。第一部件和第二部件的组合可以是耐火物-耐火物、金属-金属、耐火物-金属、金属-耐火物的组合。作为耐火物，可以例示标准砖等砖、使具有流动性的耐火材料干燥固化的浇注物等。作为金属，可以例示金属壳体、金属板体。也可以由通过合成而膨胀的密封层来密封第一致密质耐火物和第二致密质耐火物的边界区域。也可以由通过合成而膨胀的密封层来密封第一多孔质耐火物和第二多孔质耐火物的边界区域。
也可以由通过合成而膨胀的密封层来密封多孔质耐火物和致密质耐火物的边界区域。还可以由通过合成而膨胀的密封层来密封多孔质耐火物和致密质耐火物中的至少一方和铁皮之间。

Claims (12)

1.一种高温组装体，使用于高温区域，其至少具备第一部件和第二部件，并且具备配置在所述第一部件和所述第二部件的边界区域中的耐热密封剂，其特征在于：
所述耐热密封剂，作为有效成分含有第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，该第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒用于形成在合成时体积膨胀的陶瓷。
2.根据权利要求1所述的高温组装体，其特征在于：
合成时体积膨胀的陶瓷是莫来石，所述第一陶瓷颗粒由二氧化硅形成，所述第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。
3.根据权利要求1所述的高温组装体，其特征在于：
合成时体积膨胀的陶瓷是尖晶石，所述第一陶瓷颗粒由氧化镁形成，所述第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。
4.一种高温组装体的制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，准备合成前的耐热密封剂、第一部件和第二部件，该耐热密封剂作为有效成分含有第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，该第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒用于形成在合成时体积膨胀的陶瓷；
第二工序，以使合成前的耐热密封剂位于所述第一部件和所述第二部件的边界区域的方式，至少组装所述第一部件和所述第二部件而形成组装体；以及
第三工序，在使所述耐热密封剂位于所述组装体的所述第一部件和所述第二部件的边界区域的状态下，以所述组装体的使用时的所述组装体的使用温度、所述组装体的使用前的所述组装体的加热温度、所述组装体的搬入前的所述组装体的加热温度中的至少一个温度，来加热所述耐热密封剂而进行烧成，使所述第一陶瓷颗粒和所述第二陶瓷颗粒合成而形成体积膨胀的陶瓷，以对所述组装体的所述第一部件和所述第二部件的边界区域进行密封。
5.根据权利要求4所述的高温组装体的制造方法，其特征在于：
合成时体积膨胀的陶瓷是莫来石，所述第一陶瓷颗粒由二氧化硅形成，所述第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。
6.根据权利要求4所述的高温组装体的制造方法，其特征在于：
合成时体积膨胀的陶瓷是尖晶石，所述第一陶瓷颗粒由氧化镁形成，所述第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。
7.根据权利要求4~6中任意一项所述的高温组装体的制造方法，其特征在于：
设所述第一工序的所述耐热密封剂中的陶瓷为100%时，以质量比计，含有0.01~40%的红柱石和蓝晶石中的一方或双方。
8.一种耐热密封剂，是被设置在第一部件和第二部件的边界区域中的合成前的耐热密封剂，其特征在于：
作为有效成分含有第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，该第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒用于形成在合成时体积膨胀的陶瓷。
9.根据权利要求8所述的耐热密封剂，其特征在于：
合成时体积膨胀的陶瓷是莫来石，所述第一陶瓷颗粒由二氧化硅形成，第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。
10.根据权利要求8所述的耐热密封剂，其特征在于：
合成时体积膨胀的陶瓷是尖晶石，所述第一陶瓷颗粒由氧化镁形成，所述第二陶瓷颗粒由氧化铝形成。
11.根据权利要求8~10中任意一项所述的耐热密封剂，其特征在于：
所述第一陶瓷颗粒和所述第二陶瓷颗粒中的一方的粒径为30微米以下，另一方的粒径为200微米以下。
12.根据权利要求8~10中任意一项所述的耐热密封剂，其特征在于：
设所述耐热密封剂中的陶瓷为100%时，以质量比计，含有0.01~40%的红柱石和蓝晶石中的一方或双方。
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