JP2000044327A - スライディングノズルプレート - Google Patents
スライディングノズルプレートInfo
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- JP2000044327A JP2000044327A JP10212621A JP21262198A JP2000044327A JP 2000044327 A JP2000044327 A JP 2000044327A JP 10212621 A JP10212621 A JP 10212621A JP 21262198 A JP21262198 A JP 21262198A JP 2000044327 A JP2000044327 A JP 2000044327A
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- alumina
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた耐熱衝撃性を備えたスライディングノ
ズルプレートを提供する。 【解決手段】 電融アルミナ−ジルコニア骨材を使用し
たスライディングノズルプレートを前提としており、ア
ルミナ初晶の平均径が5〜70μmでありジルコニア含
有量が5〜43重量%である電融アルミナ−ジルコニア
を3〜40重量%含むことを特徴とする。初晶として析
出されるアルミナの平均径が5〜70μmの場合、アル
ミナ初晶とアルミナ−ジルコニア共晶部分とが細かく複
雑に混合するため、電融アルミナ−ジルコニア粒子を割
るには大きなエネルギーを必要とする。
ズルプレートを提供する。 【解決手段】 電融アルミナ−ジルコニア骨材を使用し
たスライディングノズルプレートを前提としており、ア
ルミナ初晶の平均径が5〜70μmでありジルコニア含
有量が5〜43重量%である電融アルミナ−ジルコニア
を3〜40重量%含むことを特徴とする。初晶として析
出されるアルミナの平均径が5〜70μmの場合、アル
ミナ初晶とアルミナ−ジルコニア共晶部分とが細かく複
雑に混合するため、電融アルミナ−ジルコニア粒子を割
るには大きなエネルギーを必要とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐火物部材である
スライディングノズルプレートに関し、特に耐熱衝撃性
を大幅に向上したスライディングノズルプレートに関す
るものである。
スライディングノズルプレートに関し、特に耐熱衝撃性
を大幅に向上したスライディングノズルプレートに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、スライディングノズルプレート
は、アルミナや電融アルミナ−ジルコニア等の耐火原料
と炭素等とをSi系バインダー・ピッチ・フェノール樹
脂等と混練したのち成形・焼成することによって製造さ
れ、図3に示すように、アルミナや電融アルミナ−ジル
コニア等の骨材2とアルミナやカーボン等のマトリック
ス3とから成る。
は、アルミナや電融アルミナ−ジルコニア等の耐火原料
と炭素等とをSi系バインダー・ピッチ・フェノール樹
脂等と混練したのち成形・焼成することによって製造さ
れ、図3に示すように、アルミナや電融アルミナ−ジル
コニア等の骨材2とアルミナやカーボン等のマトリック
ス3とから成る。
【0003】ところで、上記のようなスライディングノ
ズルプレート1は、製鋼用の取鍋・タンディッシュなど
のスライディングノズル装置の耐火物部材として使用さ
れるため、特に耐熱衝撃性に優れることが要求される。
すなわち、使用時に受ける激しい熱衝撃によって亀裂が
生じた場合、この亀裂の進展を抑制できることが要求さ
れる。
ズルプレート1は、製鋼用の取鍋・タンディッシュなど
のスライディングノズル装置の耐火物部材として使用さ
れるため、特に耐熱衝撃性に優れることが要求される。
すなわち、使用時に受ける激しい熱衝撃によって亀裂が
生じた場合、この亀裂の進展を抑制できることが要求さ
れる。
【0004】そこで従来より、亀裂を屈曲させる(エネ
ルギーを消費させる)ことによって亀裂の進展を抑制す
る方法が提案されており、例えば「耐火物.Vol.36,No.
5,p300-304(1984)」「第55回造塊用耐火物専門委員会
本委員会試料(1979)」「特許登録1373568号公
報」「特許登録1585262号公報」「特許登録25
09093号公報」等では、亀裂を屈曲させる骨材2と
して様々な組成が試みられている。すなわち、マトリッ
クス3とは異なる熱膨張率や弾性率をもつ骨材2あるい
はマトリックス3とは異なる熱膨張のヒステリシスを示
す骨材2を添加することによって、残留応力やマイクロ
クラックを発生させて骨材2周囲で亀裂を屈曲させるよ
うにしている。
ルギーを消費させる)ことによって亀裂の進展を抑制す
る方法が提案されており、例えば「耐火物.Vol.36,No.
5,p300-304(1984)」「第55回造塊用耐火物専門委員会
本委員会試料(1979)」「特許登録1373568号公
報」「特許登録1585262号公報」「特許登録25
09093号公報」等では、亀裂を屈曲させる骨材2と
して様々な組成が試みられている。すなわち、マトリッ
クス3とは異なる熱膨張率や弾性率をもつ骨材2あるい
はマトリックス3とは異なる熱膨張のヒステリシスを示
す骨材2を添加することによって、残留応力やマイクロ
クラックを発生させて骨材2周囲で亀裂を屈曲させるよ
うにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスライディングノズルプレート1では、ある程度の
耐熱衝撃性は確保できるものの優れた耐熱衝撃性を期待
することは難しく、特に、内孔エッジ部(図示せず)の
亀裂による剥離・欠落が問題視されている。
来のスライディングノズルプレート1では、ある程度の
耐熱衝撃性は確保できるものの優れた耐熱衝撃性を期待
することは難しく、特に、内孔エッジ部(図示せず)の
亀裂による剥離・欠落が問題視されている。
【0006】電融アルミナ−ジルコニア粒子を割ること
によりエネルギーを消費させて亀裂の進展を抑制する方
法も考えられるが、このような方法では、電融アルミナ
−ジルコニア粒子自体に亀裂が生じているような場合、
マトリックス3で発生した亀裂は直進することになり
(迂回するよりも電融アルミナ−ジルコニア粒子を割る
方が消費エネルギーが小さいため)、耐熱衝撃性向上の
効果は小さい。
によりエネルギーを消費させて亀裂の進展を抑制する方
法も考えられるが、このような方法では、電融アルミナ
−ジルコニア粒子自体に亀裂が生じているような場合、
マトリックス3で発生した亀裂は直進することになり
(迂回するよりも電融アルミナ−ジルコニア粒子を割る
方が消費エネルギーが小さいため)、耐熱衝撃性向上の
効果は小さい。
【0007】本発明は上記従来の事情に基づいて提案さ
れたものであって、優れた耐熱衝撃性を備えたスライデ
ィングノズルプレートを提供することを目的とするもの
である。
れたものであって、優れた耐熱衝撃性を備えたスライデ
ィングノズルプレートを提供することを目的とするもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、本発
明は電融アルミナ−ジルコニア骨材を使用したスライデ
ィングノズルプレートを前提としており、アルミナ初晶
の平均径が5〜70μmでありジルコニア含有量が5〜
43重量%である電融アルミナ−ジルコニアを3〜40
重量%含むことを特徴とする。
するために以下の手段を採用している。すなわち、本発
明は電融アルミナ−ジルコニア骨材を使用したスライデ
ィングノズルプレートを前提としており、アルミナ初晶
の平均径が5〜70μmでありジルコニア含有量が5〜
43重量%である電融アルミナ−ジルコニアを3〜40
重量%含むことを特徴とする。
【0009】初晶として析出されるアルミナの平均径が
5〜70μmの場合、アルミナ初晶とアルミナ−ジルコ
ニア共晶部分とが細かく複雑に混合するため、電融アル
ミナ−ジルコニア粒子を割るには大きなエネルギーを必
要とする。従って図1(a)に示すように、亀裂4は骨
材2周囲で屈曲することになる。一方、上記平均径が5
μmより小さい場合は、電融アルミナ−ジルコニア粒子
を構成するアルミナとアルミナ−ジルコニア共晶とが細
かすぎるため割れやすくなる。また、上記平均径が70
μmより大きい場合は、図1(b)に示すように、アル
ミナ−ジルコニア共晶のマトリックス3に大きなアルミ
ナが分散している組織となるため割れやすくなる(アル
ミナは熱衝撃に弱いため)とともに、上記共晶部分が数
百μm程度の領域に分かれ、この領域の境界5に亀裂が
生じやすくなる(従来の電融アルミナ−ジルコニア粒子
を使用したスライディングノズルプレートにおいて期待
されたほど耐熱衝撃性が向上しなかったのはこの理由に
よると思われる。)。
5〜70μmの場合、アルミナ初晶とアルミナ−ジルコ
ニア共晶部分とが細かく複雑に混合するため、電融アル
ミナ−ジルコニア粒子を割るには大きなエネルギーを必
要とする。従って図1(a)に示すように、亀裂4は骨
材2周囲で屈曲することになる。一方、上記平均径が5
μmより小さい場合は、電融アルミナ−ジルコニア粒子
を構成するアルミナとアルミナ−ジルコニア共晶とが細
かすぎるため割れやすくなる。また、上記平均径が70
μmより大きい場合は、図1(b)に示すように、アル
ミナ−ジルコニア共晶のマトリックス3に大きなアルミ
ナが分散している組織となるため割れやすくなる(アル
ミナは熱衝撃に弱いため)とともに、上記共晶部分が数
百μm程度の領域に分かれ、この領域の境界5に亀裂が
生じやすくなる(従来の電融アルミナ−ジルコニア粒子
を使用したスライディングノズルプレートにおいて期待
されたほど耐熱衝撃性が向上しなかったのはこの理由に
よると思われる。)。
【0010】電融アルミナ−ジルコニアのジルコニア含
有量は、上述したように5〜43重量%とし、10〜3
0重量%が好ましい。上記ジルコニア含有量が5重量%
未満の場合は、残留応力・マイクロクラックの発生がな
いため亀裂進展の抑制効果がなく、43重量%を越える
場合は、ジルコニアが初晶となり熱膨張のヒステリシス
が大きくなりすぎるため骨材2周囲のマイクロクラック
が多くなりすぎて逆効果になる。
有量は、上述したように5〜43重量%とし、10〜3
0重量%が好ましい。上記ジルコニア含有量が5重量%
未満の場合は、残留応力・マイクロクラックの発生がな
いため亀裂進展の抑制効果がなく、43重量%を越える
場合は、ジルコニアが初晶となり熱膨張のヒステリシス
が大きくなりすぎるため骨材2周囲のマイクロクラック
が多くなりすぎて逆効果になる。
【0011】スライディングノズルプレートに添加する
電融アルミナ−ジルコニアは、上述したように3〜40
重量%とし、5〜30重量%好ましい。3重量%未満の
場合は耐熱衝撃性向上の効果がなく、40重量%を越え
る場合は残留応力・マイクロクラックが多くなりすぎて
逆効果になる。
電融アルミナ−ジルコニアは、上述したように3〜40
重量%とし、5〜30重量%好ましい。3重量%未満の
場合は耐熱衝撃性向上の効果がなく、40重量%を越え
る場合は残留応力・マイクロクラックが多くなりすぎて
逆効果になる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。まず、実施例1〜5および比
較例1〜3として以下に示すスライディングノズルプレ
ートの残存強度比を表1に示す。この残存強度比は、各
スライディングノズルプレートから20×20×100
mmの試料を切り出し、切り出した試料を1200℃に
急加熱した後徐冷し、その際に測定した加熱後強度を加
熱前強度で割ることによって算出した。
に従って詳細に説明する。まず、実施例1〜5および比
較例1〜3として以下に示すスライディングノズルプレ
ートの残存強度比を表1に示す。この残存強度比は、各
スライディングノズルプレートから20×20×100
mmの試料を切り出し、切り出した試料を1200℃に
急加熱した後徐冷し、その際に測定した加熱後強度を加
熱前強度で割ることによって算出した。
【0013】また、アルミナ初晶の平均径は、以下のよ
うにして測定した。すなわち、電融アルミナ−ジルコニ
アの切断面を顕微鏡写真に撮り、図2(a)に示すよう
に、アルミナ粒子の最大幅に対応する線分Aの長さaと
該線分Aの中点で直交する線分Bの長さbとの平均値を
粒径とし(粒径=(a+b)/2)、このように測定し
た300の粒径の平均値を平均径とした。なお、図2
(b)に示すように、複数のアルミナ粒子が相互に接合
している場合、粒径は、接合部分で分離して測定するよ
うにした。
うにして測定した。すなわち、電融アルミナ−ジルコニ
アの切断面を顕微鏡写真に撮り、図2(a)に示すよう
に、アルミナ粒子の最大幅に対応する線分Aの長さaと
該線分Aの中点で直交する線分Bの長さbとの平均値を
粒径とし(粒径=(a+b)/2)、このように測定し
た300の粒径の平均値を平均径とした。なお、図2
(b)に示すように、複数のアルミナ粒子が相互に接合
している場合、粒径は、接合部分で分離して測定するよ
うにした。
【0014】なお、電融アルミナ−ジルコニアは、アル
ミナとジルコニアとの溶融物を冷却することによって得
られる。すなわち、ジルコニア含有量が43重量%以下
の上記溶融物を冷却すると、アルミナが初晶として析出
された後、アルミナとジルコニアとが共晶として同時に
析出され、アルミナ初晶とアルミナ−ジルコニア共晶と
が混在した組織が得られる(冷却速度と組織との詳細な
関係は不明であるが、冷却速度によって組織が異なり、
冷却速度が速いと初晶のアルミナ粒子が小さくな
る。)。
ミナとジルコニアとの溶融物を冷却することによって得
られる。すなわち、ジルコニア含有量が43重量%以下
の上記溶融物を冷却すると、アルミナが初晶として析出
された後、アルミナとジルコニアとが共晶として同時に
析出され、アルミナ初晶とアルミナ−ジルコニア共晶と
が混在した組織が得られる(冷却速度と組織との詳細な
関係は不明であるが、冷却速度によって組織が異なり、
冷却速度が速いと初晶のアルミナ粒子が小さくな
る。)。
【0015】(実施例1)アルミナ初晶の平均径が30
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが5重量%、アルミナが85重
量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズル
プレート。
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが5重量%、アルミナが85重
量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズル
プレート。
【0016】(実施例2)アルミナ初晶の平均径が30
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが15重量%、アルミナが75
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが15重量%、アルミナが75
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
【0017】(実施例3)アルミナ初晶の平均径が30
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが25重量%、アルミナが65
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが25重量%、アルミナが65
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
【0018】(実施例4)アルミナ初晶の平均径が30
μm以下でありジルコニア含有量が10重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが15重量%、アルミナが75
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
μm以下でありジルコニア含有量が10重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが15重量%、アルミナが75
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
【0019】(実施例5)アルミナ初晶の平均径が30
μm以下でありジルコニア含有量が40重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが15重量%、アルミナが75
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
μm以下でありジルコニア含有量が40重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが15重量%、アルミナが75
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
【0020】(比較例1)アルミナ初晶の平均径が80
μm以下でありジルコニア含有量が30重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが15重量%、アルミナが75
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
μm以下でありジルコニア含有量が30重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが15重量%、アルミナが75
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
【0021】(比較例2)アルミナ初晶の平均径が30
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが2重量%、アルミナが88重
量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズル
プレート。
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが2重量%、アルミナが88重
量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズル
プレート。
【0022】(比較例3)アルミナ初晶の平均径が30
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが40重量%、アルミナが60
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
μm以下でありジルコニア含有量が25重量%である電
融アルミナ−ジルコニアが40重量%、アルミナが60
重量%、残部がカーボン等からなるスライディングノズ
ルプレート。
【0023】
【表1】
【0024】表1に示すように、実施例1〜5のスライ
ディングノズルプレートは、比較例1〜3のスライディ
ングノズルプレートに比べて残存強度比が大きい。すな
わち、アルミナ初晶の平均径が5〜70μmでありジル
コニア含有量が5〜43重量%である電融アルミナ−ジ
ルコニアを3〜40重量%含むスライディングノズルプ
レートは耐熱衝撃性に優れていることが判る(残存強度
比が大きいほど耐熱衝撃性に優れている。)。
ディングノズルプレートは、比較例1〜3のスライディ
ングノズルプレートに比べて残存強度比が大きい。すな
わち、アルミナ初晶の平均径が5〜70μmでありジル
コニア含有量が5〜43重量%である電融アルミナ−ジ
ルコニアを3〜40重量%含むスライディングノズルプ
レートは耐熱衝撃性に優れていることが判る(残存強度
比が大きいほど耐熱衝撃性に優れている。)。
【0025】なお、電融アルミナ−ジルコニアの粒径は
特に限定されるものではないが、0.5〜5mmとする
のが好ましい。0.5mmより小さい場合はマイクロク
ラックの効果が少なくなり、5mmより大きい場合はス
ライディングノズルプレートの強度が若干低下する。
特に限定されるものではないが、0.5〜5mmとする
のが好ましい。0.5mmより小さい場合はマイクロク
ラックの効果が少なくなり、5mmより大きい場合はス
ライディングノズルプレートの強度が若干低下する。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明は、組成や粒度で
なく粒子の微構造に着目することによって、耐熱衝撃性
に優れたスライディングノズルプレートを提供すること
を可能とした。
なく粒子の微構造に着目することによって、耐熱衝撃性
に優れたスライディングノズルプレートを提供すること
を可能とした。
【図1】亀裂進展の説明図である。
【図2】粒径の測定方法の説明図である。
【図3】スライディングノズルプレートの説明図であ
る。
る。
【符号の説明】 1 スライディングノズルプレート 2 骨材 3 マトリックス
Claims (1)
- 【請求項1】 電融アルミナ−ジルコニア骨材を使用し
たスライディングノズルプレートにおいて、 アルミナ初晶の平均径が5〜70μmでありジルコニア
含有量が5〜43重量%である電融アルミナ−ジルコニ
アを3〜40重量%含むことを特徴とするスライディン
グノズルプレート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10212621A JP2000044327A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | スライディングノズルプレート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10212621A JP2000044327A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | スライディングノズルプレート |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000044327A true JP2000044327A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16625721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10212621A Pending JP2000044327A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | スライディングノズルプレート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000044327A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112009000274T5 (de) | 2008-01-30 | 2011-02-10 | Krosakiharima Corp., Kitakyushu-shi | Refraktäres Zirkoniumdioxid-Mullit-Rohmaterial und plattenförmiger Ziegel |
-
1998
- 1998-07-28 JP JP10212621A patent/JP2000044327A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112009000274T5 (de) | 2008-01-30 | 2011-02-10 | Krosakiharima Corp., Kitakyushu-shi | Refraktäres Zirkoniumdioxid-Mullit-Rohmaterial und plattenförmiger Ziegel |
US8138109B2 (en) | 2008-01-30 | 2012-03-20 | Krosakiharima Corporation | Zirconia-mullite refractory raw material and a plate brick |
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