JP2012055944A - High-temperature assembly, and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-temperature assembly favorable for enhancing sealing property at a boundary region between first and second members that are used in a high-temperature environment, and to provide a method for manufacturing the same.SOLUTION: The high-temperature assembly includes: a first member 1X formed of metal or refractory; a second member 6 formed of metal or refractory, and opposite to the first member; a recessed pool section 1W which is formed in at least any one of the first member 1X and the second member 6 so as to be arranged in a boundary region between the first member 1X and the second member 6; and a heat-resistant ceramic seal section 1R formed by baking a heat-resistant sealant which is filled in the recessed pool section 1W, synthesized by the heat during the use, and subjected to cubic expansion.

Description

本発明は高温組付体、高温組付体の製造方法に関する。   The present invention relates to a high-temperature assembly and a method for producing a high-temperature assembly.

溶湯などの金属溶湯にガスを吹き込んでガスバブリングを行うガス吹き込みノズルが使用されている。ガス吹き込みノズルは、ガスを流すガス通路を有する耐火物と、耐火物を包囲する鉄皮とを有する(特許文献1)。しかし、耐火物と鉄皮との境界領域のシール性を更に高めることが要請されている。更に、溶鋼等の溶湯を通過させる溶湯ノズルも提供されている。溶湯ノズルは、溶湯を通過させる溶湯通路を有する耐火物と、耐火物を包囲する鉄皮とを有する。この場合においても、耐火物と鉄皮との境界領域のシール性を更に高めることが要請されている。   Gas blowing nozzles that perform gas bubbling by blowing gas into a molten metal such as a molten metal are used. The gas blowing nozzle includes a refractory having a gas passage through which a gas flows and an iron skin surrounding the refractory (Patent Document 1). However, it is required to further improve the sealing performance in the boundary region between the refractory and the iron skin. Furthermore, a molten metal nozzle that allows molten metal such as molten steel to pass therethrough is also provided. The molten metal nozzle has a refractory having a molten metal passage through which the molten metal passes and an iron skin surrounding the refractory. Even in this case, it is required to further improve the sealing performance in the boundary region between the refractory and the iron skin.

特開2007-262471号公報JP 2007-262471 A

本発明は、加熱される高温環境で使用される第1部材と第2部材との境界領域におけるシール性を高めるのに有利な高温組付体および高温組付体の製造方法を提供するにある。   The present invention provides a high-temperature assembly and a method for manufacturing a high-temperature assembly that are advantageous for improving the sealing performance in the boundary region between the first member and the second member used in a heated high-temperature environment. .

本発明に係る高温組付体は、金属または耐火物で形成された第1部材と、第1部材に対向する金属または耐火物で形成された第2部材と、第1部材と第2部材との境界領域に配置されるように第1部材および第2部材のうちの少なくとも一方に形成された凹状プール部と、凹状プール部に装填され使用時の熱により合成された体積膨張する耐熱シール剤を焼成して形成された耐熱セラミックスシール部とを具備することを特徴とする。   A high-temperature assembly according to the present invention includes a first member formed of metal or refractory, a second member formed of metal or refractory facing the first member, a first member, and a second member. A concave pool portion formed in at least one of the first member and the second member so as to be disposed in the boundary region of the first layer, and a heat-resistant sealant that expands in volume by being combined in the concave pool portion and synthesized by heat during use And a heat-resistant ceramic seal part formed by firing.

本発明に係る高温組付体の製造方法は、(1)合成されると体積膨張する複数種類のセラミックス粒子を含有する耐熱シール剤と、第1部材と、第2部材とを用意する第1工程と、(2)第1部材と前記第2部材との境界領域に形成された凹状プール部に前記耐熱シール剤を装填させた状態で、少なくとも第1部材と第2部材とを組み付けて組付体を形成する第2工程と、(3)組付体の第1部材と第2部材との境界領域に形成された凹状プール部に耐熱シール剤を装填させた状態で、組付体の使用時における組付体の使用温度、組付体の使用前における組付体の予熱温度、組付体の搬入前における組付体の加熱温度のうちのいずれか少なくとも一つで耐熱シール剤を加熱して焼成させ、複数種類のセラミックス粒子を合成させて体積膨張する合成セラミックスを形成して組付体の第1部材と第2部材との境界領域をシールする第3工程とを含むことを特徴とする。   The method for producing a high-temperature assembly according to the present invention includes: (1) a first heat-resistant sealant containing a plurality of types of ceramic particles that undergo volume expansion when synthesized, a first member, and a second member. And (2) assembling by assembling at least the first member and the second member in a state where the heat resistant sealant is loaded in the concave pool portion formed in the boundary region between the first member and the second member. A second step of forming the attachment, and (3) in a state in which the heat-resistant sealant is loaded in the concave pool portion formed in the boundary region between the first member and the second member of the assembly. Use a heat-resistant sealant at at least one of the operating temperature of the assembly when in use, the preheating temperature of the assembly before using the assembly, and the heating temperature of the assembly before loading the assembly. Heat and sinter, synthesize multiple types of ceramic particles and expand volume Characterized in that it comprises forming a composite ceramic first member of the assembly body and a third step of sealing the boundary region between the second member.

本発明に係る高温組付体は、少なくとも第1部材および第2部材を具備すると共に、第1部材と第2部材との境界領域に形成された凹状プール部に装填された耐熱シール剤を焼成させた形成された耐熱セラミックスプール部を有する。使用時、予熱時等において、高温組付体は、例えば600〜2000℃、特に800〜2000℃の高温領域に加熱されるものである。このため耐熱シール剤は高温領域に長時間にわたり加熱される。上記したように第1部材と第2部材との境界領域に形成された凹状プール部に未焼成または半焼成の耐熱シール剤を装填させる。その状態で、組付体の使用時における組付体の使用温度、組付体の使用前における組付体の予熱温度、組付体の搬入前における組付体の加熱温度のうちのいずれか少なくとも一つで、耐熱シール剤を加熱して焼成させる。すなわち、組付体を使用するときの使用温度により、あるいは、組付体の使用前に予熱工程または加熱工程を別途実施して、耐熱シール剤を加熱して焼成させる。これにより耐熱シール剤を構成する複数種類のセラミックス粒子を合成させてセラミックスを形成し、耐熱セラミックスプール部を形成する。この結果、組付体の第1部材と第2部材との境界領域をシールする。この場合、第1部材と第2部材との境界領域におけるシール性を高めることができる。   The high-temperature assembly according to the present invention includes at least a first member and a second member, and fires a heat-resistant sealant loaded in a concave pool portion formed in a boundary region between the first member and the second member. And a formed heat-resistant ceramic pool portion. During use, preheating, etc., the high temperature assembly is heated to a high temperature region of, for example, 600 to 2000 ° C., particularly 800 to 2000 ° C. For this reason, the heat resistant sealant is heated to a high temperature region for a long time. As described above, an unfired or semi-fired heat-resistant sealant is loaded into the recessed pool portion formed in the boundary region between the first member and the second member. In this state, any one of the operating temperature of the assembly when using the assembly, the preheating temperature of the assembly before using the assembly, and the heating temperature of the assembly before loading the assembly At least one, the heat-resistant sealant is heated and fired. That is, the heat-resistant sealant is heated and fired by using a preheating step or a heating step separately depending on a use temperature when using the assembly or before using the assembly. As a result, the ceramic particles are formed by synthesizing a plurality of types of ceramic particles constituting the heat-resistant sealant, and the heat-resistant ceramic pool portion is formed. As a result, the boundary region between the first member and the second member of the assembly is sealed. In this case, the sealing performance in the boundary region between the first member and the second member can be improved.

組付体の使用時における組付体の使用温度、組付体の使用前における組付体の予熱温度、組付体の搬入前における組付体の加熱温度は、600〜2000℃、特に800〜2000℃の高温領域である。従って第1部材と第2部材との境界領域に介在する耐熱シール剤も高温に加熱されるため、耐熱シール剤に含有されている第1セラミックス粒子および第2セラミックス粒子は、反応前よりも体積膨張するセラミックス(例えばムライト、スピネル等)を形成する。   The use temperature of the assembly when using the assembly, the preheating temperature of the assembly before using the assembly, and the heating temperature of the assembly before carrying the assembly are 600 to 2000 ° C., particularly 800 It is a high temperature region of ˜2000 ° C. Therefore, since the heat-resistant sealing agent interposed in the boundary region between the first member and the second member is also heated to a high temperature, the first ceramic particles and the second ceramic particles contained in the heat-resistant sealing agent are more in volume than before the reaction. Forms expanding ceramics (eg mullite, spinel, etc.).

以上説明したように本発明によれば、耐熱シール剤を構成する複数種類のセラミックスを合成させて合成セラミックスを形成して耐熱セラミックスプール部が形成される。これにより高温組付体の第1部材と第2部材との境界領域がシールされる。耐熱シール部の焼成については、使用時の温度で加熱して焼成しても良いし、あるいは、使用前の段階において別途加熱して焼成しても良い。使用時の温度で加熱して焼成すれば、耐熱シール部を加熱して焼成させる焼成工程を別途必要としないため、簡易である。   As described above, according to the present invention, a plurality of types of ceramics constituting the heat-resistant sealant are synthesized to form a synthetic ceramic to form a heat-resistant ceramic pool portion. As a result, the boundary region between the first member and the second member of the high-temperature assembly is sealed. Regarding the firing of the heat resistant seal portion, it may be fired by heating at the temperature at the time of use, or may be separately heated and fired at a stage before use. Heating and baking at the temperature at the time of use is simple because it does not require a separate baking step of heating and baking the heat-resistant seal portion.

実施形態1に係り、タンディッシュ上部ノズルの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the tundish upper nozzle according to the first embodiment. 実施形態1に係り、耐熱セラミックスプール部付近の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the heat-resistant ceramic pool portion according to the first embodiment. 実施形態2に係るタンディッシュ上部ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the tundish upper nozzle which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係るタンディッシュ上部ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the tundish upper nozzle which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施形態6に係るタンディッシュ上部ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the tundish upper nozzle which concerns on Embodiment 6. FIG. 実施形態7に係るタンディッシュ上部ノズルの断面図である。It is sectional drawing of the tundish upper nozzle which concerns on Embodiment 7. FIG. 実施形態8に係る吹き込みプラグの断面図である。It is sectional drawing of the blowing plug which concerns on Embodiment 8. FIG. 実施形態8係る吹き込みプラグの断面図であり、図7のVIII−VIII線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing of the blowing plug which concerns on Embodiment 8, and is sectional drawing cut | disconnected along the VIII-VIII line of FIG. 実施形態10に係り、タンディッシュ上部ノズルの断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of a tundish upper nozzle according to the tenth embodiment. 実施形態11に係り、タンディッシュ上部ノズルの断面図である。FIG. 20 is a sectional view of a tundish upper nozzle according to the eleventh embodiment. 試験例に係り、ガス漏れ試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a gas leak test concerning a test example. 試験例に係り、シール層の組織の顕微鏡写真を示す写真図である。It is a photograph figure which shows the microscope picture of the structure | tissue of a sealing layer in connection with a test example.

耐熱セラミックスプール部は、第1部材および第2部材のうちの少なくとも一方よりも厚肉にできる。但しこれに限定されるものではない。本発明によれば、合成されると体積膨張する合成セラミックスはムライトであり、第1セラミックス粒子はシリカで形成され、第2セラミックス粒子はアルミナで形成されていることが好ましい。この場合、次の(1)式のようにムライトが合成される。
2SiO2+3Al2O3→3Al2O3・2SiO2 (ムライト) (1)
合成されたムライト(3Al2O3・2SiO2)は、体積が反応前より膨張する。この場合、耐熱シール剤における気孔が閉じられ易い。この場合、(1)の式を考慮すれば、質量比でシリカ(SiO2)よりも多くのアルミナ(Al2O3)を含有することがより好ましい。例えば、シリカ(SiO2)とSiO2より多くのアルミナ(Al2O3)を含む材料を水等の分散媒で練って耐熱シール剤材を形成できる。また、合成されると体積膨張する合成セラミックスはスピネルであり、第1セラミックス粒子はマグネシアで形成され、第2セラミックス粒子はアルミナで形成されていることが好ましい。
この場合、次の(2)式のようにムライトが合成される。
MgO+Al2O3→MgO・Al2O3 (スピネル) (2)
合成されたスピネル(MgO・Al2O3)は体積が反応前より膨張する。
The heat resistant ceramic pool portion can be thicker than at least one of the first member and the second member. However, it is not limited to this. According to the present invention, it is preferable that the synthetic ceramic that expands in volume when synthesized is mullite, the first ceramic particles are formed of silica, and the second ceramic particles are formed of alumina. In this case, mullite is synthesized as in the following equation (1).
2SiO 2 + 3Al 2 O 3 → 3Al 2 O 3 · 2SiO 2 (Mullite) (1)
The synthesized mullite (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) expands in volume from before the reaction. In this case, the pores in the heat resistant sealant are easily closed. In this case, considering the formula (1), it is more preferable to contain more alumina (Al 2 O 3 ) than silica (SiO 2 ) by mass ratio. For example, a heat-resistant sealant material can be formed by kneading a material containing silica (SiO 2 ) and more alumina (Al 2 O 3 ) than SiO 2 with a dispersion medium such as water. In addition, it is preferable that the synthetic ceramic that expands in volume when synthesized is spinel, the first ceramic particles are made of magnesia, and the second ceramic particles are made of alumina.
In this case, mullite is synthesized as in the following equation (2).
MgO + Al 2 O 3 → MgO ・ Al 2 O 3 (Spinel) (2)
The volume of the synthesized spinel (MgO.Al 2 O 3 ) expands from before the reaction.

また、耐熱シール剤を構成する第1セラミックス粒子および第2セラミックス粒子の一方の粒径は、30マイクロメートル以下であることが好ましい。この場合、一方の粒径は、30マイクロメートル以下、20マイクロメートル以下、10マイクロメートル以下、5マイクロメートル以下であることが好ましい。粒径が小さいと、反応性を高めることができる。第1セラミックス粒子および第2セラミックス粒子の他方の粒径は200マイクロメートル以下、100マイクロメートル以下、50マイクロメートル以下、30マイクロメートル以下、20マイクロメートル以下であることが好ましい。耐熱シール剤で形成されたシール層の厚みは高温組付体の用途、サイズ、種類によって相違するが、0.2〜20ミリメートル、0.2〜10ミリメートルが例示される。   Moreover, it is preferable that the one particle size of the 1st ceramic particle and the 2nd ceramic particle which comprise a heat resistant sealing agent is 30 micrometers or less. In this case, it is preferable that one particle diameter is 30 micrometers or less, 20 micrometers or less, 10 micrometers or less, and 5 micrometers or less. When the particle size is small, the reactivity can be increased. The other particle size of the first ceramic particles and the second ceramic particles is preferably 200 micrometers or less, 100 micrometers or less, 50 micrometers or less, 30 micrometers or less, or 20 micrometers or less. Although the thickness of the seal layer formed of the heat-resistant sealant varies depending on the use, size, and type of the high-temperature assembly, 0.2 to 20 millimeters and 0.2 to 10 millimeters are exemplified.

本発明に係る高温組付体は、第1部材と、第2部材と、第1部材と第2部材との境界領域に配置された凹状プール部に装填された耐熱シール剤を焼成させた耐熱セラミックスプール部とを具備するものであり、高温領域で使用される。耐熱シール剤は、合成されると体積膨張する合成セラミックスを形成する複数種類のセラミックス粒子を含有する。体積膨張するため、第1部材と第2部材との境界領域におけるシール性が高まる。第1部材および第2部材は金属でも良いし耐火物でも良い。従って、第1部材と第2部材との組合わせは、耐火物と金属との組み合わせ、耐火物と耐火物との組み合わせ、金属と金属との組み合わせが例示される。金属としては、炭素鋼、合金鋼、鋳鉄、鋳鋼、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金が挙げられる。第1部材と第2部材との組合わせに金属が存在すれば、耐熱シール剤への熱伝導を高めることができる。   The high-temperature assembly according to the present invention is a heat-resistant sealant loaded in a concave pool portion disposed in a boundary region between the first member, the second member, and the first member and the second member. The ceramic pool portion is used, and is used in a high temperature region. The heat-resistant sealant contains a plurality of types of ceramic particles that form a synthetic ceramic that expands in volume when synthesized. Since the volume expands, the sealing performance in the boundary region between the first member and the second member is enhanced. The first member and the second member may be metal or refractory. Accordingly, examples of the combination of the first member and the second member include a combination of a refractory and a metal, a combination of a refractory and a refractory, and a combination of a metal and a metal. Examples of the metal include carbon steel, alloy steel, cast iron, cast steel, titanium, titanium alloy, aluminum, and aluminum alloy. If a metal exists in the combination of the first member and the second member, the heat conduction to the heat-resistant sealant can be enhanced.

焼成前の耐熱シール剤において、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて配合できる。カイアナイトおよびアンダルサイトはシリマイト系鉱物である。ここで、焼成前の耐熱シール剤におけるセラミックスを100%とするとき、質量比で、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方が0.01〜40%含有されている形態を採用できる。加熱されると、カイアナイトおよびアンダルサイトはそれぞれ膨張するため、シール層における膨張に伴うシール性を向上させることができる。シリマナイト族鉱物は、加熱により分解してムライトとシリカになると考えられている。ムライトは、シリマナイト族鉱物より比重が小さいため容積変化(膨張)を起こす。カイアナイトおよびアンダルサイトの粒径が大きいほど、残存膨張は大きくなり、粒径が小さくなると、ほとんど残存膨張に関する効果が得られなくなる。   In the heat-resistant sealant before firing, at least one of kyanite and andalusite can be blended as necessary. Kyanite and andalusite are sillimitite minerals. Here, when the ceramic in the heat-resistant sealant before firing is 100%, it is possible to adopt a form in which at least one of kyanite and andalusite is contained by 0.01 to 40% by mass ratio. When heated, each of the kyanite and the andalusite expands, so that the sealability associated with the expansion in the seal layer can be improved. Sillimanite group minerals are believed to decompose by heating to mullite and silica. Since mullite has a lower specific gravity than sillimanite group minerals, it causes volume change (expansion). The larger the kyanite and andalusite particle size, the larger the residual expansion. When the particle size is small, the effect on the residual expansion is hardly obtained.

(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1について図1を参照しつつ説明する。吹き込みノズル(タンディッシュ上部ノズル,高温組付体)は、高温の溶湯(例えば溶鋼)を保持する溶湯容器であるタンデッシュの底側に装備されるものであり、ガス透過性を有する筒状ポーラス耐火物1X(第1部材および第2部材のうちの一方)と、ポーラス耐火物1Xを包囲する金属製(鉄系)の筒状の外側鉄皮6(第1部材および第2部材のうちの他方)とを有する。筒状ポーラス耐火物1Xの内部には、リング状のガスプール19が形成されている。ガスプール19に吹込ガスを供給する下段ガス導入通路としてのガス導入パイプ5が設けられている。筒状ポーラス耐火物1Xには、上下方向にのびる溶湯通過用の通路7が縦方向に沿って形成されている。ポーラス耐火物1Xは、ガスを透過できる多数の連通細孔を有しており、材料としては、例えば、アルミナ系、マグネシア系、ジルコニア系等を例示できる。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. The blow nozzle (tundish upper nozzle, high temperature assembly) is equipped on the bottom side of the tundish, which is a molten metal container for holding a high temperature molten metal (for example, molten steel), and has a cylindrical porous fireproof property with gas permeability. An object 1X (one of the first member and the second member) and a metal (iron-based) cylindrical outer skin 6 surrounding the porous refractory 1X (the other of the first member and the second member) ). A ring-shaped gas pool 19 is formed inside the cylindrical porous refractory 1X. A gas introduction pipe 5 is provided as a lower gas introduction passage for supplying the blown gas to the gas pool 19. In the cylindrical porous refractory 1X, a passage 7 for passing a molten metal extending in the vertical direction is formed along the vertical direction. The porous refractory 1X has a large number of communicating pores through which gas can pass, and examples of the material include alumina, magnesia, and zirconia.

図1に示すように、筒状ポーラス耐火物1Xと筒状の外側鉄皮6との境界領域には、軸線P1回りのリング状の凹状プール部1Wが形成されている。凹状プール部1Wは、筒状ポーラス耐火物1Xの外周部の上部においてこれを1周するようにリング状に形成されている。組付時には、凹状プール部1Wには、未焼成の耐熱シール剤が装填されている。この耐熱シール剤は、予熱時の加熱、使用(搬入)前の加熱、または使用時の加熱等により焼成(合成)される。これにより耐熱セラミックスプール部1Rが軸線P1回りのリング状に形成される。耐熱セラミックスプール部1Rは、焼成(合成)により径方向および高さ方向に残存膨張として膨張する。この結果、筒状ポーラス耐火物1Xの上部と筒状の外側鉄皮6の上部6uとの境界領域をシールする。殊に、耐熱セラミックスプール部1Rは、外側鉄皮6の厚みよりも厚く、径方向への残存膨張量が良好に確保される。この結果、筒状ポーラス耐火物1Xの上部と筒状の外側鉄皮6の上部との境界領域を良好にシールできる。この結果、ガスプール18などに吹き込まれたガスが当該境界領域から外側鉄皮6の上端6up側に漏れることが抑制される。鉄皮6(組付体)の全高寸法をHAとして示し、高さ寸法の中央位置をHmとして示し、高さ寸法のうち下端6dから2/3の位置をHxとして示す。図1に示すように、耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において位置Hmよりも上側に位置にする。従って、耐熱セラミックスプール部1Rは、鉄皮6のうち上端6upに向かうにつれて縮径する円錐形状の上部6uに位置している。殊に、耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において位置Hxよりも上側に位置することが好ましい。タンデッシュ内の溶湯により鉄皮6はこれの上側からも激しく加熱され、鉄皮6の上側は激しい高温環境に晒されるため、シール性を高めることが好ましいためである。この結果、ガスプール19などに吹き込まれたガスが外側鉄皮6の上端6up側に漏れることが耐熱セラミックスプール部1Rにより抑制される。なお、鉄皮6の径方向の熱膨張は、筒状ポーラス耐火物1Xの径方向の膨張量に比較して小さいと考えられる。   As shown in FIG. 1, a ring-shaped concave pool portion 1 </ b> W around the axis P <b> 1 is formed in a boundary region between the cylindrical porous refractory 1 </ b> X and the cylindrical outer iron skin 6. The concave pool portion 1W is formed in a ring shape so as to go around the upper portion of the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1X. At the time of assembly, the unfired heat-resistant sealant is loaded in the concave pool portion 1W. This heat-resistant sealant is fired (synthesized) by heating at the time of preheating, heating before use (carrying in), heating at the time of use, or the like. Thereby, the heat resistant ceramic pool portion 1R is formed in a ring shape around the axis P1. The heat-resistant ceramic pool portion 1R expands as residual expansion in the radial direction and the height direction by firing (synthesis). As a result, the boundary region between the upper part of the cylindrical porous refractory 1X and the upper part 6u of the cylindrical outer iron shell 6 is sealed. In particular, the heat-resistant ceramic pool portion 1R is thicker than the thickness of the outer iron shell 6, and a sufficient amount of residual expansion in the radial direction is ensured. As a result, the boundary region between the upper part of the cylindrical porous refractory 1X and the upper part of the cylindrical outer iron shell 6 can be satisfactorily sealed. As a result, the gas blown into the gas pool 18 or the like is prevented from leaking from the boundary region to the upper end 6up side of the outer iron shell 6. The overall height dimension of the iron skin 6 (assembly) is indicated as HA, the center position of the height dimension is indicated as Hm, and the position 2/3 from the lower end 6d of the height dimension is indicated as Hx. As shown in FIG. 1, the heat-resistant ceramic pool portion 1 </ b> R is positioned above the position Hm in the iron skin 6. Accordingly, the heat-resistant ceramic pool portion 1R is located in the upper portion 6u having a conical shape whose diameter decreases toward the upper end 6up of the iron shell 6. In particular, the heat-resistant ceramic pool portion 1R is preferably positioned above the position Hx in the iron skin 6. This is because it is preferable to improve the sealing property because the iron skin 6 is heated violently from the upper side by the molten metal in the tundish and the upper side of the iron skin 6 is exposed to a high temperature environment. As a result, the gas blown into the gas pool 19 or the like is prevented by the heat-resistant ceramic pool portion 1R from leaking to the upper end 6up side of the outer iron shell 6. In addition, it is thought that the thermal expansion in the radial direction of the iron skin 6 is smaller than the expansion amount in the radial direction of the cylindrical porous refractory 1X.

上記した耐熱セラミックスプール部1Rを形成する焼成前の耐熱シール剤は、アルミナ(Al2O3)およびシリカ(SiO2)を主要成分(有効成分)として含有する。耐熱シール剤の組成については、質量比で、シリカ(SiO2)よりも多くのアルミナ(Al2O3)を含有すること好ましい。例えば、シリカ(SiO2)と、シリカ(SiO2)より多くのアルミナ(Al2O3)を含む材料を水(分散媒)で練った耐熱シール剤を用いる。分散媒はアルコール等としても良い。そして、かかる耐熱シール剤を凹状プール部1Wに装填する。このように装填した状態で、吹き込みノズルの使用時には、吹き込みノズルは高温領域において維持される。この場合、例えば1400〜1700℃程度といった高温の溶湯が通路7を矢印A1方向に流れる。このように高温組付体の使用時において高温の溶湯からの受熱で、シール剤には、(1)式のような反応が起こる。鉄皮6,耐火物1Xは伝熱性を有するため、シール剤の加熱に貢献できる。
2SiO2+3Al2O3→3Al2O3・2SiO2 (1)
このように2モルのSiO2と3モルのAl2O3とでムライト(3Al2O3・2SiO2)が合成される。合成される3Al2O3・2SiO2(ムライト)は、体積が反応前より膨張する。更にムライトを生成させた耐熱セラミックスプール部1Rは、緻密体であるか、気孔を有していたとしても、気孔は閉じられることが好ましい。このように高温組付体であるガス吹き込みノズルの使用時の熱により、ムライト(3Al2O3・2SiO2)は合成され、体積が反応前より膨張するため、合成工程である加熱工程を別途実施せずとも良い。ここで、シリカ粒子(SiO2)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径が小さい程、(1)式の合成反応が起こりやすい。このため、シリカ粒子(SiO2)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径は小さい方がよい。シリカ粒子(SiO2)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径粒径は、100マイクロメートル以下が好ましく、30マイクロメートル以下、10マイクロメートル以下、3マイクロメートル以下が更に好ましく、1マイクロメートル以下が特に好ましい。
The heat-resistant sealant before firing forming the heat-resistant ceramic pool portion 1R described above contains alumina (Al 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ) as main components (active components). The composition of the heat-resistant sealant preferably contains more alumina (Al 2 O 3 ) than silica (SiO 2 ) by mass ratio. For example, silica (SiO 2), silica (SiO 2) materials containing more alumina (Al 2 O 3) is used a heat-sealing agent which is kneaded with water (dispersion medium). The dispersion medium may be alcohol. Then, the heat-resistant sealant is loaded into the concave pool portion 1W. When the blowing nozzle is used in such a loaded state, the blowing nozzle is maintained in a high temperature region. In this case, for example, a high-temperature molten metal of about 1400 to 1700 ° C. flows through the passage 7 in the direction of the arrow A1. In this way, when the high-temperature assembly is used, a reaction such as the formula (1) occurs in the sealant by receiving heat from the high-temperature molten metal. Since the iron shell 6 and the refractory 1X have heat transfer properties, they can contribute to the heating of the sealing agent.
2SiO 2 + 3Al 2 O 3 → 3Al 2 O 3 · 2SiO 2 (1)
Thus, mullite (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) is synthesized from 2 mol of SiO 2 and 3 mol of Al 2 O 3 . The synthesized 3Al 2 O 3 .2SiO 2 (mullite) expands in volume from before the reaction. Furthermore, even if the heat-resistant ceramic pool part 1R that has generated mullite is a dense body or has pores, the pores are preferably closed. In this way, mullite (3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ) is synthesized by the heat when using the gas blowing nozzle, which is a high-temperature assembly, and the volume expands from before the reaction. It is not necessary to carry out. Here, the smaller the particle size of the silica particles (SiO 2 ) and the alumina particles (Al 2 O 3 ), the easier the synthesis reaction of the formula (1) occurs. For this reason, it is better that the particle diameters of the silica particles (SiO 2 ) and the alumina particles (Al 2 O 3 ) are small. The particle size of the silica particles (SiO 2 ) and alumina particles (Al 2 O 3 ) is preferably 100 micrometers or less, more preferably 30 micrometers or less, 10 micrometers or less, and 3 micrometers or less, and more preferably 1 micrometer. The following are particularly preferred:

ある形態によれば、例えば、シリカ粒子(SiO2)の粒子粒径は3マイクロメートル以下または1マイクロメートル以下とされ、アルミナ粒子(Al2O3)の粒径粒径は、高密度で充填することを考慮し、75〜1マイクロメートルとされていることが好ましい。ここで、焼成前の耐熱シール剤における組成は、シリカ(SiO2)が5〜50質量%で、残部がアルミナ(Al2O3)であると、体積膨張の点で好ましい。さらに、シリカ(SiO2)が10〜20質量%で、残りがアルミナ(Al2O3)であると、更に好ましい。焼成前のシール剤のセラミックスは、質量比で、アルミナおよびシリカで実質的に95%以上、98%以上、100%であることが好ましい。従って、焼成前(合成反応前)の耐熱シール剤は、マグネシア、ジルコニア等の他の成分を含有していない方が良いと考えられる。従って、耐熱シール剤のセラミックス組成としては、次の(a)〜(e)ように例示できる。但しこれに限定されるものではない。
(a)75マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を70%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を15%、1マイクロメートル以下のシリカ粒子(SiO2)を15%の配合にできる。
(b)75マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を70%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を15%、3マイクロメートル以下のシリカ粒子(SiO2)を15%の配合にできる。
(c)100マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を70%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を10%、3マイクロメートル以下のシリカ粒子(SiO2)を20%の配合にできる。但しこれに限定されるものではない。
(d)50マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を60%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を20%、1マイクロメートル以下のシリカ粒子(SiO2)を20%の配合にできる。
(e)30マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を50%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を10%、1マイクロメートル以下のシリカ粒子(SiO2)を40%の配合にできる。%は質量%を意味する。ムライトに合成されなかったアルミナは、アルミナとして残存する。シール層におけるアルミナはシール層の耐熱性の向上に貢献できる。
According to a certain form, for example, the particle size of silica particles (SiO 2 ) is 3 micrometers or less or 1 micrometer or less, and the particle diameter of alumina particles (Al 2 O 3 ) is packed at a high density. Therefore, it is preferable that the thickness is 75 to 1 micrometer. Here, the composition of the heat-resistant sealant before firing is preferably 5 to 50% by mass of silica (SiO 2 ) and the balance of alumina (Al 2 O 3 ) from the viewpoint of volume expansion. Further, it is more preferable that silica (SiO 2 ) is 10 to 20% by mass and the remainder is alumina (Al 2 O 3 ). The ceramic of the sealant before firing is preferably substantially 95% or more, 98% or more, and 100% of alumina and silica by mass ratio. Therefore, it is considered that the heat-resistant sealant before firing (before the synthesis reaction) should not contain other components such as magnesia and zirconia. Therefore, the ceramic composition of the heat-resistant sealant can be exemplified as follows (a) to (e). However, it is not limited to this.
(A) 70% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 75 micrometers or less, 15% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 10 micrometers or less, 15 of silica particles (SiO 2 ) of 1 micrometers or less %.
(B) 70% alumina particles (Al 2 O 3 ) of 75 micrometers or less, 15% alumina particles (Al 2 O 3 ) of 10 micrometers or less, 15 silica particles (SiO 2 ) of 3 micrometers or less %.
(C) 70% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 100 μm or less, 10% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 10 μm or less, and 20 of silica particles (SiO 2 ) of 3 μm or less %. However, it is not limited to this.
(D) 60% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 50 μm or less, 20% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 10 μm or less, and 20 of silica particles (SiO 2 ) of 1 μm or less. %.
(E) 50% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 30 μm or less, 10% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 10 μm or less, and 40 of silica particles (SiO 2 ) of 1 μm or less %. % Means mass%. Alumina that has not been synthesized into mullite remains as alumina. Alumina in the seal layer can contribute to improving the heat resistance of the seal layer.

次に、本実施形態のガス吹き込みノズルを連続鋳造において使用する際のガスの流れについて説明する。使用の際には、取鍋から移し替えられたタンディッシュ内の溶鋼等の溶湯は連鋳機に向けて流れるが、溶湯は、通路7内を下方(図1に示す矢印A1方向)に向けて流れる。この場合、ガス源からガス導入パイプ5にガス(例えばアルゴンガス等の不活性ガス)がそれぞれ供給される。ガス供給パイプ5に供給されたガスは、ガスプール19を介してポーラス耐火物1Xのポーラス部分に供給され、内周面1Xiから通路7内に向けて(矢印C1方向,B1方向)吹き出される。これによりタンディッシュスライディングノズル装置の摺動板、コレクターノズル、浸漬ノズルへのアルミナの付着が抑制される。また、耐熱セラミックスプール部1Rを形成する耐熱シール剤が、焼成により体積が増大して筒状ポーラス耐火物1Xの外周部と外側鉄皮6との境界領域に隙間を生じさせ難い組成を有している。このため使用中に高温になっても当該境界領域からガスが漏れ出し難くなる。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。   Next, the flow of gas when the gas blowing nozzle of this embodiment is used in continuous casting will be described. In use, the molten steel, etc. in the tundish transferred from the ladle flows toward the continuous casting machine, but the molten metal is directed downward (in the direction of arrow A1 in FIG. 1) in the passage 7. Flowing. In this case, gas (for example, inert gas such as argon gas) is supplied from the gas source to the gas introduction pipe 5. The gas supplied to the gas supply pipe 5 is supplied to the porous portion of the porous refractory 1X through the gas pool 19, and is blown out from the inner peripheral surface 1Xi into the passage 7 (arrow C1 direction, B1 direction). . This suppresses the adhesion of alumina to the sliding plate, collector nozzle, and immersion nozzle of the tundish sliding nozzle device. In addition, the heat-resistant sealing agent that forms the heat-resistant ceramic pool portion 1R has a composition in which the volume is increased by firing and it is difficult to generate a gap in the boundary region between the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1X and the outer iron shell 6. ing. For this reason, even if the temperature becomes high during use, it is difficult for gas to leak out from the boundary region. In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed.

図2は、耐熱シール剤の焼成(合成)で形成された耐熱セラミックスプール部1R付近を示す。ここで、外側鉄皮6の厚みをa1とし、耐熱セラミックスプール部1Rの最大厚みをa2とし、耐熱セラミックスプール部1Rの高さをbとすると、耐熱セラミックスプール部1R付近のシール性を高める為には、a1<a2の関係、a1<a2<bの関係が得られることが好ましい。但しこれに限定されるものではない。a2<bであるため、耐熱セラミックスプール部1Rのシール距離(斜辺部101)がbとして確保され、高いシール性が得られる。なお、耐熱セラミックスプール部1Rが形成される筒状ポーラス耐火物1Xは、多数の気孔を有するポーラス質であるため、膨張が気孔で吸収され、膨張量には限界がある。この点本実施形態によれば、合成により径方向および高さ方向に膨張する残存膨張を形成できるリング状の耐熱セラミックスプール部1Rで形成されているため、膨張量の確保ひいてはシール性の確保に有利である。   FIG. 2 shows the vicinity of the heat resistant ceramic pool portion 1R formed by firing (synthesis) of the heat resistant sealant. Here, when the thickness of the outer iron skin 6 is a1, the maximum thickness of the heat-resistant ceramic pool portion 1R is a2, and the height of the heat-resistant ceramic pool portion 1R is b, the sealing performance near the heat-resistant ceramic pool portion 1R is improved. It is preferable that a relationship of a1 <a2 and a relationship of a1 <a2 <b are obtained. However, it is not limited to this. Since a2 <b, the sealing distance (slope side portion 101) of the heat resistant ceramic pool portion 1R is secured as b, and high sealing performance is obtained. In addition, since the cylindrical porous refractory 1X in which the heat resistant ceramic pool portion 1R is formed is a porous material having a large number of pores, the expansion is absorbed by the pores, and the amount of expansion is limited. In this respect, according to the present embodiment, the ring-shaped heat-resistant ceramic pool portion 1R that can form a residual expansion that expands in the radial direction and the height direction by synthesis is formed. It is advantageous.

鉄皮6の上部6u側では、筒状ポーラス耐火物1X(耐火物)の上部は円錐形状されており、鉄皮6の上端6up側に向かうにつれて径方向(矢印DA方向)の厚みが小さくなる。この場合、環境条件が過酷であれば、筒状ポーラス耐火物1Xの強度が不足し、亀裂が発生するおそれがある。そこで図2に示すように、凹状プール部1Wおよび耐熱セラミックスプール部1Rの断面ほぼ三角形状とされており、鉄皮6の内壁面に沿った斜辺部101と、筒状ポーラス耐火物1Xに対面する上側の斜辺部102と、筒状ポーラス耐火物1Xに対面する下側の斜辺部103と、斜辺部102および斜辺部103が交差する交差部104とをもつ。図2に示すように、斜辺部101の長さをK1として示し、斜辺部102の長さをK2として示し、斜辺部103の長さをK3として示す。K2>K3の関係、K2>K1>K3の関係とされている。これにより耐熱セラミックスプール部1Rにおいて交差部104が相対的に下側に位置する。このため筒状ポーラス耐火物1Xのうち斜辺部102に対面する部分1X3(図2参照)の径方向(矢印DA方向)の厚みが確保される。K3/K2=0.8以下、0.6以下、0.4以下が例示される。交差部104は丸みをもつことが好ましい。但し、亀裂等が問題にならないときには、K2=K3、K3>K2としても良い。場合によっては、凹状プール部1Wおよび耐熱セラミックスプール部1Rの断面をほぼ台形状としても良い。   On the upper part 6u side of the iron shell 6, the upper part of the cylindrical porous refractory 1X (refractory) has a conical shape, and the thickness in the radial direction (arrow DA direction) decreases toward the upper end 6up side of the iron skin 6. . In this case, if the environmental conditions are severe, the strength of the cylindrical porous refractory 1X is insufficient, and cracks may occur. Therefore, as shown in FIG. 2, the concave pool portion 1W and the heat-resistant ceramic pool portion 1R have a substantially triangular cross section, and face the hypotenuse 101 along the inner wall surface of the iron shell 6 and the cylindrical porous refractory 1X. The upper oblique side 102, the lower oblique side 103 facing the cylindrical porous refractory 1X, and the intersection 104 where the oblique side 102 and the oblique side 103 intersect. As shown in FIG. 2, the length of the hypotenuse part 101 is indicated as K1, the length of the hypotenuse part 102 is indicated as K2, and the length of the hypotenuse part 103 is indicated as K3. The relationship is K2> K3, and the relationship is K2> K1> K3. As a result, the intersecting portion 104 is positioned relatively lower in the heat resistant ceramic pool portion 1R. For this reason, the thickness of the radial direction (arrow DA direction) of the part 1X3 (refer FIG. 2) which faces the hypotenuse part 102 among the cylindrical porous refractories 1X is ensured. Examples are K3 / K2 = 0.8 or less, 0.6 or less, and 0.4 or less. The intersection 104 is preferably rounded. However, when a crack or the like does not become a problem, K2 = K3 and K3> K2 may be set. In some cases, the cross sections of the concave pool portion 1W and the heat-resistant ceramic pool portion 1R may be substantially trapezoidal.

(実施形態2)
図3は実施形態2を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図3に示すように、吹き込みノズル(タンディッシュ上部ノズル,高温組付体)は、相対的に上側に配置されたガス透過性を有する筒状上段ポーラス耐火物1と、上段ポーラス耐火物1よりも相対的に下側に配置されたガス透過性を有する筒状下段ポーラス耐火物2と、上段ポーラス耐火物1と下段ポーラス耐火物2との間に介装される筒状緻密質耐火物3と、上段ポーラス耐火物1に吹込ガスを供給する上段ガス導入通路としての上段ガス導入パイプ4と、下段ポーラス耐火物2に吹込ガスを供給する下段ガス導入通路としての下段ガス導入パイプ5と、上段ポーラス耐火物1、緻密質耐火物3及び下段ポーラス耐火物2の外周面を包囲して保持する金属皮体としての鉄皮として機能する筒形状をなす外側鉄皮6と、を備えている。これにより上下方向にのびる溶湯通過用の通路7を形成している。なお、16は、上段ポーラス耐火物1の上方に積層された補助緻密質耐火物である。筒状ポーラス耐火物1Xと筒状の外側鉄皮6との間には、リング状の上段のガスプール18が形成されている。筒状ポーラス耐火物1Xの内部には、リング状の下段のガスプール19が形成されている。図2に示すように、緻密質耐火物3は、上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとに分割されている。上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとの間には、耐熱シール剤が填装されてシール層8を形成している。上段緻密質耐火物3a、下段緻密質耐火物3b及び下段ポーラス耐火物2の外周面には、焼嵌め等で取り付けられ鉄皮(内側金属皮体)9を備えている。鉄皮9は外側鉄皮6の内周側に位置している。この部分は二重鉄皮になっている。鉄皮6(第1部材)と鉄皮9(第1部材)との間にはシール層17が介装されている。
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows a second embodiment. This embodiment has basically the same configuration and the same function and effect as the first embodiment. As shown in FIG. 3, the blowing nozzle (tundish upper nozzle, high temperature assembly) is composed of a cylindrical upper porous refractory 1 having gas permeability and an upper porous refractory 1 arranged relatively on the upper side. Also, a cylindrical lower porous refractory 2 having gas permeability disposed relatively below, and a cylindrical dense refractory 3 interposed between the upper porous refractory 1 and the lower porous refractory 2. An upper gas introduction pipe 4 as an upper gas introduction passage for supplying blowing gas to the upper porous refractory 1, and a lower gas introduction pipe 5 as a lower gas introduction passage for supplying blowing gas to the lower porous refractory 2, An outer iron skin 6 having a cylindrical shape that functions as an iron skin as a metal skin that surrounds and holds the outer peripheral surfaces of the upper porous refractory 1, the dense refractory 3 and the lower porous refractory 2; . Thereby, the passage 7 for the molten metal passage extending in the vertical direction is formed. Reference numeral 16 denotes an auxiliary dense refractory laminated above the upper porous refractory 1. A ring-shaped upper gas pool 18 is formed between the cylindrical porous refractory 1 </ b> X and the cylindrical outer iron shell 6. A ring-shaped lower gas pool 19 is formed inside the cylindrical porous refractory 1X. As shown in FIG. 2, the dense refractory 3 is divided into an upper dense refractory 3a and a lower dense refractory 3b. Between the upper dense refractory 3a and the lower dense refractory 3b, a heat-resistant sealing agent is filled to form the seal layer 8. The outer dense surfaces of the upper dense refractory 3a, the lower dense refractory 3b, and the lower porous refractory 2 are provided with an iron skin (inner metal skin) 9 attached by shrink fitting or the like. The iron skin 9 is located on the inner peripheral side of the outer iron skin 6. This part is a double iron skin. A seal layer 17 is interposed between the iron skin 6 (first member) and the iron skin 9 (first member).

上段ガス導入パイプ4は、先端部4aが緻密質耐火物3の外周部に沿って上向きになるように導入されている。上段ガス導入パイプ4の先端部4aは、リング状または筒状のガスプール18を介して上段ポーラス耐火物1の外周部1pに連通している。鉄皮9の内周部と緻密質耐火物3の外周部との境界領域には、シール層8と同じ耐熱シール剤が填装されておりシール層8cを形成しており、ガスが漏れ出せないようになっている。下段ガス導入パイプ5は、先端部5aが横向きになるように導入され、リング状のガスプール19を介して下段ポーラス耐火物2の外周部2pに連通している。上段ポーラス耐火物1及び下段ポーラス耐火物2は、ガスを透過できる多数の連通細孔を有し、互いに同一材料または同系材料で形成されていることが好ましい。材料としては、例えば、アルミナ系、マグネシア系、ジルコニア系等を例示できる。緻密質耐火物3と補助緻密質耐火物16とは、緻密となるように焼成された耐火物で形成されており、不焼成のキャスタブル層とは異なり、気孔率が極めて低く、ガス透過性が小さく、高い緻密性及び高い強度を有する。すなわち、緻密質耐火物3は、上段ポーラス耐火物1及び下段ポーラス耐火物2よりもガス透過性が小さく緻密性を有する。   The upper gas introduction pipe 4 is introduced so that the front end portion 4 a faces upward along the outer peripheral portion of the dense refractory 3. The tip portion 4a of the upper gas introduction pipe 4 communicates with the outer peripheral portion 1p of the upper porous refractory 1 through a ring-shaped or cylindrical gas pool 18. The boundary region between the inner peripheral portion of the iron skin 9 and the outer peripheral portion of the dense refractory 3 is filled with the same heat-resistant sealant as the seal layer 8 to form the seal layer 8c, and gas can leak out. There is no such thing. The lower gas introduction pipe 5 is introduced so that the front end portion 5 a is in the horizontal direction, and communicates with the outer peripheral portion 2 p of the lower porous refractory 2 through the ring-shaped gas pool 19. The upper porous refractory 1 and the lower porous refractory 2 preferably have a large number of communicating pores through which gas can permeate and are formed of the same material or a similar material. Examples of the material include alumina, magnesia, and zirconia. The dense refractory 3 and the auxiliary dense refractory 16 are formed of a refractory fired so as to be dense. Unlike a non-fired castable layer, the porosity is extremely low and the gas permeability is low. Small, high density and high strength. That is, the dense refractory 3 has smaller gas permeability than the upper porous refractory 1 and the lower porous refractory 2 and has a denseness.

シール層8,8c,17を形成する焼成前の耐熱シール剤は、アルミナ(Al2O3)およびシリカ(SiO2)を主要成分(有効成分)として含有する。耐熱シール剤の組成については、質量比で、シリカ(SiO2)よりも多くのアルミナ(Al2O3)を含有すること好ましい。例えば、シリカ(SiO2)と、シリカ(SiO2)より多くのアルミナ(Al2O3)を含む材料を水またはアルコール等で練った耐熱シール剤を用いる。そして、かかる耐熱シール剤を、上段緻密質耐火物3a(第1部材)の下面3dと下段緻密質耐火物3b(第2部材)の上面3uとの間の境界領域に塗布しておく。筒状ポーラス耐火物1Xの外周部に形成されている凹状プール部1Wにも耐熱シール剤を装填しておく。このように焼成前のシール剤を当該境域領域に塗布しておく。この状態の吹き込みノズルの使用時には、吹き込みノズルは高温領域において維持される。この場合、例えば1400〜1600℃程度といった高温の溶湯が通路7を矢印A1方向に流れる。このように高温組付体の使用時において高温の溶湯からの受熱で、シール剤には、(1)式のような反応が起こる。鉄皮6,9,耐火物1,2,3a,3b,16は伝熱性を有するため、シール剤の加熱に貢献できる。 The heat-resistant sealant before firing for forming the seal layers 8, 8c, 17 contains alumina (Al 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ) as main components (active components). The composition of the heat-resistant sealant preferably contains more alumina (Al 2 O 3 ) than silica (SiO 2 ) by mass ratio. For example, silica (SiO 2), silica (SiO 2) more alumina (Al 2 O 3) material containing used heat sealing agent which is kneaded with water or alcohol. Then, such a heat-resistant sealing agent is applied to a boundary region between the lower surface 3d of the upper dense refractory 3a (first member) and the upper surface 3u of the lower dense refractory 3b (second member). A heat resistant sealant is also loaded into the concave pool portion 1W formed on the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1X. Thus, the sealing agent before baking is apply | coated to the said border region. When the blowing nozzle in this state is used, the blowing nozzle is maintained in a high temperature region. In this case, for example, a high temperature molten metal of about 1400 to 1600 ° C. flows through the passage 7 in the direction of the arrow A1. In this way, when the high-temperature assembly is used, a reaction such as the formula (1) occurs in the sealant by receiving heat from the high-temperature molten metal. Since the iron skins 6 and 9 and the refractories 1, 2, 3a, 3b and 16 have heat transfer properties, they can contribute to the heating of the sealing agent.

2SiO2+3Al2O3→3Al2O3・2SiO2 (1)
このように2モルのSiO2と3モルのAl2O3とでムライト(3Al2O3・2SiO2)が合成される。合成される3Al2O3・2SiO2(ムライト)は、体積が反応前より膨張する。このように高温組付体であるガス吹き込みノズルの使用時の熱により、ムライト(3Al2O3・2SiO2)は合成され、体積が合成反応(焼成)前より膨張するため、合成工程である加熱工程を別途実施せずとも良い。ここで、シリカ粒子(SiO2)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径が小さい程、(1)式の合成反応が起こりやすい。このため、シリカ粒子(SiO2)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径は小さい方がよい。シリカ粒子(SiO2)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径粒径は、100マイクロメートル以下が好ましく、30マイクロメートル以下、10マイクロメートル以下、3マイクロメートル以下が更に好ましく、1マイクロメートル以下が特に好ましい。
2SiO 2 + 3Al 2 O 3 → 3Al 2 O 3 · 2SiO 2 (1)
Thus, mullite (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) is synthesized from 2 mol of SiO 2 and 3 mol of Al 2 O 3 . The synthesized 3Al 2 O 3 .2SiO 2 (mullite) expands in volume from before the reaction. In this way, mullite (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) is synthesized by heat during use of the gas blowing nozzle, which is a high-temperature assembly, and the volume expands before the synthesis reaction (firing). The heating process may not be performed separately. Here, the smaller the particle size of the silica particles (SiO 2 ) and the alumina particles (Al 2 O 3 ), the easier the synthesis reaction of the formula (1) occurs. For this reason, it is better that the particle diameters of the silica particles (SiO 2 ) and the alumina particles (Al 2 O 3 ) are small. The particle size of the silica particles (SiO 2 ) and alumina particles (Al 2 O 3 ) is preferably 100 micrometers or less, more preferably 30 micrometers or less, 10 micrometers or less, and 3 micrometers or less, and more preferably 1 micrometer. The following are particularly preferred:

ある形態によれば、例えば、シリカ粒子(SiO2)の粒子粒径は3マイクロメートル以下または1マイクロメートル以下とされ、アルミナ粒子(Al2O3)の粒径粒径は、高密度で充填することを考慮し、75〜1マイクロメートルとされていることが好ましい。ここで、焼成前の耐熱シール剤における組成は、シリカ(SiO2)が5〜50質量%で、残部がアルミナ(Al2O3)であると、体積膨張の点で好ましい。さらに、シリカ(SiO2)が10〜20質量%で、残りがアルミナ(Al2O3)であると、更に好ましい。焼成前のシール剤のセラミックスは、質量比で、アルミナおよびシリカで実質的に95%以上、98%以上、100%であることが好ましい。 According to a certain form, for example, the particle size of silica particles (SiO 2 ) is 3 micrometers or less or 1 micrometer or less, and the particle diameter of alumina particles (Al 2 O 3 ) is packed at a high density. Therefore, it is preferable that the thickness is 75 to 1 micrometer. Here, the composition of the heat-resistant sealant before firing is preferably 5 to 50% by mass of silica (SiO 2 ) and the balance of alumina (Al 2 O 3 ) from the viewpoint of volume expansion. Further, it is more preferable that silica (SiO 2 ) is 10 to 20% by mass and the remainder is alumina (Al 2 O 3 ). The ceramic of the sealant before firing is preferably substantially 95% or more, 98% or more, and 100% of alumina and silica by mass ratio.

次に、本実施形態のガス吹き込みノズルを連続鋳造において使用する際のガスの流れについて説明する。使用の際には、取鍋から移し替えられたタンディッシュ内の溶鋼等の溶湯は連鋳機に向けて流れるが、溶湯は、通路7内を下方(図1に示す矢印A1方向)に向けて流れる。この場合、ガス源から上段ガス導入パイプ4、下段ガス導入パイプ5にガス(例えばアルゴンガス等の不活性ガス)がそれぞれ供給される。上段ガス導入パイプ4に供給されたガスは、ガスプール18を介して上段ポーラス耐火物1のポーラス部分に供給され、上段ポーラス耐火物1の内周面1iから通路7内に向けて(矢印B1方向に)吹き出される。これによりノズル上部へのアルミナの付着が抑制される。下段ガス供給パイプ5に供給されたガスは、ガスプール19を介して下段ポーラス耐火物2のポーラス部分に供給され、下段ポーラス耐火物2の内周面2iから通路7内に向けて(矢印C1方向に)吹き出される。これによりタンディッシュスライディングノズル装置の摺動板、コレクターノズル、浸漬ノズルへのアルミナの付着が抑制される。   Next, the flow of gas when the gas blowing nozzle of this embodiment is used in continuous casting will be described. In use, the molten steel, etc. in the tundish transferred from the ladle flows toward the continuous casting machine, but the molten metal is directed downward (in the direction of arrow A1 in FIG. 1) in the passage 7. Flowing. In this case, gas (for example, inert gas such as argon gas) is supplied from the gas source to the upper gas introduction pipe 4 and the lower gas introduction pipe 5. The gas supplied to the upper gas introduction pipe 4 is supplied to the porous portion of the upper porous refractory 1 through the gas pool 18, and is directed from the inner peripheral surface 1i of the upper porous refractory 1 into the passage 7 (arrow B1). Blown in the direction). Thereby, the adhesion of alumina to the upper part of the nozzle is suppressed. The gas supplied to the lower gas supply pipe 5 is supplied to the porous portion of the lower porous refractory 2 via the gas pool 19, and is directed from the inner peripheral surface 2i of the lower porous refractory 2 into the passage 7 (arrow C1). Blown in the direction). This suppresses the adhesion of alumina to the sliding plate, collector nozzle, and immersion nozzle of the tundish sliding nozzle device.

さて本実施形態によれば、図3に示すように、筒状の緻密質耐火物16の外周部と筒状の外側鉄皮6の内周部との境界領域には、軸線P1回りのリング状の凹状プール部1Wが形成されている。凹状プール部1Wは、筒状ポーラス耐火物1Xの外周部に1周するようにリング状に形成されている。組付時には、凹状プール部1Wには耐熱シール剤が装填されている。この耐熱シール剤は、使用時の熱により焼成されて耐熱セラミックスプール部1Rとなる。耐熱セラミックスプール部1Rは、鉄皮6の厚みよりも厚くされており、軸線P1回りでリング状に形成されている。耐熱セラミックスプール部1Rは、筒状ポーラス耐火物1Xの上部と筒状の外側鉄皮6の上部との境界領域をシールしている。このため、ガスプール18からのガスが当該境界領域から、即ち、外側鉄皮6の上部から外部に漏れることが抑制されている。耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において位置Hmよりも上側に位置にする。殊に、耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において位置Hxよりも上側に位置することが好ましい。タンデッシュに保持されている高温の溶湯により鉄皮6はこれの上側からも激しく加熱される。鉄皮6の上側は激しい高温環境に晒される。このため、シール性を高めることが好ましいためである。ガスプール18からのガスが外側鉄皮6の上部から外部に漏れることが抑制されている。場合によっては、セラミックスプール部1Rは位置Hxと位置Hmとの間に位置していても良い。図3に示すように、耐熱セラミックスプール部1Rを保持する緻密質耐火物16は緻密質であり、気孔率は極めて小さい。このため、耐熱セラミックスプール部1Rの径方向の膨張量が緻密質耐火物16によって吸収されることが抑制され、シール性を高めるのに貢献できる。   Now, according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, a ring around the axis P <b> 1 is formed in the boundary region between the outer peripheral portion of the cylindrical dense refractory 16 and the inner peripheral portion of the cylindrical outer iron shell 6. A concave pool portion 1W is formed. The concave pool portion 1W is formed in a ring shape so as to make one round on the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1X. At the time of assembly, the recessed pool portion 1W is loaded with a heat-resistant sealant. This heat-resistant sealant is baked by heat at the time of use and becomes the heat-resistant ceramic pool portion 1R. The heat resistant ceramic pool portion 1R is thicker than the thickness of the iron skin 6, and is formed in a ring shape around the axis P1. The heat-resistant ceramic pool portion 1R seals the boundary region between the upper part of the cylindrical porous refractory 1X and the upper part of the cylindrical outer iron shell 6. For this reason, it is suppressed that the gas from the gas pool 18 leaks outside from the said boundary area, ie, the upper part of the outer side iron shell 6. FIG. The heat-resistant ceramic pool portion 1R is positioned above the position Hm in the iron skin 6. In particular, the heat-resistant ceramic pool portion 1R is preferably positioned above the position Hx in the iron skin 6. The iron skin 6 is heated violently from the upper side by the hot molten metal held in the tundish. The upper side of the iron skin 6 is exposed to a severe high temperature environment. For this reason, it is because it is preferable to improve sealing performance. The gas from the gas pool 18 is prevented from leaking from the upper part of the outer iron shell 6 to the outside. In some cases, the ceramic pool portion 1R may be located between the position Hx and the position Hm. As shown in FIG. 3, the dense refractory 16 holding the heat-resistant ceramic pool portion 1R is dense and has a very low porosity. For this reason, the amount of expansion in the radial direction of the heat-resistant ceramic pool portion 1R is suppressed from being absorbed by the dense refractory 16 and can contribute to enhancing the sealing performance.

緻密質耐火物3は、不焼成のキャスタブルと異なり、予め焼成された緻密な焼成耐火物で形成されているためガス透過性が小さいが、僅かながらガスが透過することもある。すなわち、上段ポーラス耐火物1に供給されたガスの一部が上段緻密質耐火物3a内を透過して下段緻密質耐火物3bに漏れ出そうとすることもある。同様に、下段ポーラス耐火物2に供給されたガスの一部が下段緻密質耐火物3b内を透過して上段緻密質耐火物3aに漏れ出そうとすることもある。しかし本実施形態によれば、上段緻密質耐火物3aの下面3dと下段緻密質耐火物3bの上面3uとの境界領域にはシール層8が介在している。このため、上段緻密質耐火物3aから下段緻密質耐火物3bへの漏れ出しがブロックされる。且つ、下段緻密質耐火物3bから上段緻密質耐火物3aへの漏れ出しがブロックされる。したがって、上段ポーラス耐火物1及び下段ポーラス耐火物2へのガス供給をそれぞれ独立して行うことができる。   Unlike the non-fired castable, the dense refractory 3 is formed of a dense fired refractory that has been fired in advance, so that the gas permeability is small, but gas may permeate slightly. That is, a part of the gas supplied to the upper porous refractory 1 may permeate through the upper dense refractory 3a to leak into the lower dense refractory 3b. Similarly, part of the gas supplied to the lower porous refractory 2 may permeate through the lower dense refractory 3b and try to leak into the upper dense refractory 3a. However, according to the present embodiment, the seal layer 8 is interposed in the boundary region between the lower surface 3d of the upper dense refractory 3a and the upper surface 3u of the lower dense refractory 3b. For this reason, the leakage from the upper dense refractory 3a to the lower dense refractory 3b is blocked. In addition, leakage from the lower dense refractory 3b to the upper dense refractory 3a is blocked. Therefore, gas supply to the upper porous refractory 1 and the lower porous refractory 2 can be performed independently.

また、シール層8を形成する耐熱シール剤が、焼成により体積が増大して上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとの境界領域に隙間を生じさせ難い組成を有している。このため使用中に高温になってもシール層8からガスが漏れ出し難くなる。また、上段緻密質耐火物3a、下段緻密質耐火物3b及び下段ポーラス耐火物2の外周面を包囲する金属皮体として鉄皮9が設けられている。そして、シール層8の外周縁部8pが鉄皮9の内周壁に当接しているので、上段緻密質耐火物3a、下段緻密質耐火物3b及び下段ポーラス耐火物2の外周に沿ってガスが流れることが抑制される。したがって、上段ポーラス耐火物1及び下段ポーラス耐火物2へのガス供給を一層独立して行うのに有利となる。また、パイプ4と接する鉄皮9及び緻密質耐火物3との間には、シール層8と同じ耐熱シール剤で形成されたシール層8cが填装されている。このためパイプ4の外側を通ってガスが漏れ出せないようになっている。したがって、上段ポーラス耐火物1及び下段ポーラス耐火物2へのガス供給を一層独立して行うことができる。   In addition, the heat-resistant sealant that forms the seal layer 8 has a composition in which the volume is increased by firing and a gap is hardly generated in the boundary region between the upper dense refractory 3a and the lower dense refractory 3b. For this reason, even if the temperature becomes high during use, it becomes difficult for the gas to leak from the seal layer 8. Further, an iron skin 9 is provided as a metal skin surrounding the outer peripheral surfaces of the upper dense refractory 3a, the lower dense refractory 3b, and the lower porous refractory 2. Since the outer peripheral edge 8p of the seal layer 8 is in contact with the inner peripheral wall of the iron shell 9, gas flows along the outer peripheries of the upper dense refractory 3a, the lower dense refractory 3b, and the lower porous refractory 2. Flow is suppressed. Therefore, it is advantageous to supply the gas to the upper porous refractory 1 and the lower porous refractory 2 more independently. Further, a seal layer 8 c formed of the same heat-resistant sealant as that of the seal layer 8 is inserted between the iron skin 9 and the dense refractory 3 that are in contact with the pipe 4. For this reason, gas cannot leak through the outside of the pipe 4. Therefore, the gas supply to the upper porous refractory 1 and the lower porous refractory 2 can be performed more independently.

また本実施形態によれば、上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとの間に耐熱シール剤が填装されてシール層8を形成するので、上段ポーラス耐火物1と上段緻密質耐火物3aからなる上段部の組と、下段ポーラス耐火物2と下段緻密質耐火物3bとからなる下段部の組とを、シール層8を形成する耐熱シール剤で接着して組み立てることができる。また本実施形態によれば、前述したように、鉄皮6(第1部材および第2部材のうちの一方)と鉄皮9(第1部材および第2部材のうちの他方)との間にも、耐熱シールで形成されたシール層17が介装されている。シール層17を形成する耐熱シール剤に有効成分として含有されているシリカ粒子(SiO2)およびアルミナ粒子(Al2O3)が配合されている。更に外側鉄皮6(第1部材および第2部材のうちの一方)の下部6dと下段ポーラス耐火物2(第1部材および第2部材のうちの他方)との境界領域においても、耐熱シール剤を塗布して形成されたシール層20が形成されている。更にまた、外側鉄皮6(第1部材)の上部6uの内周部と上段ポーラス耐火物1(第2部材)の外周部との境界領域においても、外側鉄皮6(第1部材)の上部6uの内周部と補助緻密室耐火物16(第2部材)の外周部との境界領域においても、耐熱シール剤を塗布して形成されたシール層25が形成されている。 Further, according to the present embodiment, since the heat-resistant sealant is filled between the upper dense refractory 3a and the lower dense refractory 3b to form the seal layer 8, the upper porous refractory 1 and the upper dense refractory 3b are formed. A set of upper tiers made of refractory 3a and a set of lower tiers made of lower porous refractory 2 and lower dense refractory 3b can be assembled by bonding with a heat-resistant sealant that forms seal layer 8. . Further, according to the present embodiment, as described above, between the iron skin 6 (one of the first member and the second member) and the iron skin 9 (the other of the first member and the second member). Also, a seal layer 17 formed of a heat-resistant seal is interposed. Silica particles (SiO 2 ) and alumina particles (Al 2 O 3 ), which are contained as active ingredients, are blended in the heat-resistant sealant that forms the seal layer 17. Further, in the boundary region between the lower portion 6d of the outer skin 6 (one of the first member and the second member) and the lower porous refractory 2 (the other of the first member and the second member), the heat-resistant sealant A sealing layer 20 is formed by coating the film. Furthermore, in the boundary region between the inner peripheral portion of the upper portion 6u of the outer iron shell 6 (first member) and the outer peripheral portion of the upper porous refractory 1 (second member), the outer iron shell 6 (first member) Also in the boundary region between the inner peripheral portion of the upper portion 6u and the outer peripheral portion of the auxiliary dense chamber refractory 16 (second member), a seal layer 25 formed by applying a heat-resistant sealant is formed.

そして、耐熱セラミックスプール部1R、シール層8,8c,17,20,25を構成するシール剤は、上記した耐熱シール剤で形成されている。このため吹き込みノズルの使用時において、高温の溶鋼等の溶湯が通路7を通過するため、溶鋼等の溶湯の熱からの伝熱により、耐熱セラミックスプール部1R、シール層8,8c,17,20,25が高温に加熱される。よって、当該シール剤を構成するシリカ粒子(SiO2)およびアルミナ粒子(Al2O3)がムライトを合成して膨張する。このため上記したシール層8,8c,17,20,25におけるシール性も高めることができる。場合によっては、使用前の予熱または組付体の搬入前の加熱により、耐熱セラミックスプール部1R、シール層8,8c,17,20,25が高温に加熱されることにしても良い。なお上述したように、シール層8,8c,17,20,25は本実施形態に係る耐熱シール剤で形成されているが、これに限らず、シール層8,8c,17,20,25のうちの少なくともいずれか一つについて、本実施形態に係る耐熱シール剤で形成されており、残りを公知のシール剤(モルタル等)で形成することにしても良い。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。 And the sealing agent which comprises the heat resistant ceramic pool part 1R and the sealing layers 8, 8c, 17, 20, and 25 is formed with the above-mentioned heat resistant sealing agent. For this reason, since the molten metal such as high-temperature molten steel passes through the passage 7 when the blowing nozzle is used, the heat-resistant ceramic pool portion 1R and the seal layers 8, 8c, 17, and 20 are transferred by heat transfer from the molten metal such as molten steel. 25 are heated to a high temperature. Therefore, the silica particles (SiO 2 ) and alumina particles (Al 2 O 3 ) constituting the sealing agent synthesize mullite and expand. For this reason, the sealing performance in the sealing layers 8, 8c, 17, 20, and 25 described above can be improved. In some cases, the heat-resistant ceramic pool portion 1R and the seal layers 8, 8c, 17, 20, and 25 may be heated to a high temperature by preheating before use or heating before carrying in the assembly. As described above, the seal layers 8, 8 c, 17, 20, and 25 are formed of the heat-resistant sealant according to the present embodiment. At least one of them is formed with the heat-resistant sealant according to the present embodiment, and the rest may be formed with a known sealant (such as mortar). In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed.

(実施形態3)
図4は実施形態3を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。前記した図3に示す実施形態では、緻密質耐火物3は、上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとに分割されている。そして上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとの間には、上記したように焼成されるとムライトを合成する耐熱シール剤が填装されてシール層8が形成されている。但し本実施形態では、図4に示すように、緻密質耐火物3は、実施形態1に係る上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとが一体化された形状とされているため、実施形態1のシール層8は形成されていない。本実施形態においても、耐熱セラミックスプール部1R、シール層8c,17,20,25は、本実施形態に係るムライトを形成する耐熱シール剤で形成されている。すなわち、本実施形態においても、図4に示すように、筒状の緻密質耐火物16と筒状の外側鉄皮6との境界領域には、軸線P1回りのリング状の凹状プール部1Wが形成されている。凹状プール部1Wは筒状ポーラス耐火物1Xの外周部に1周するように形成されている。組付時に凹状プール部1Wには耐熱シール剤が装填されている。この耐熱シール剤は、使用時の熱により、つまり通路7を通過する溶湯の熱により、焼成されて耐熱セラミックスプール部1Rとなり、径方向および高さ方向に膨張する。耐熱セラミックスプール部1Rは、鉄皮6の厚みよりも厚く、軸線P1回りでリング状に形成されている。
(Embodiment 3)
FIG. 4 shows a third embodiment. This embodiment has basically the same configuration and the same function and effect as the first embodiment. In the embodiment shown in FIG. 3, the dense refractory 3 is divided into an upper dense refractory 3a and a lower dense refractory 3b. And between the upper dense refractory 3a and the lower dense refractory 3b, a heat-resistant sealant that synthesizes mullite is filled to form a seal layer 8 when fired as described above. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the dense refractory 3 has a shape in which the upper dense refractory 3 a and the lower dense refractory 3 b according to Embodiment 1 are integrated. The seal layer 8 of the first embodiment is not formed. Also in the present embodiment, the heat-resistant ceramic pool portion 1R and the seal layers 8c, 17, 20, and 25 are formed of a heat-resistant sealant that forms the mullite according to the present embodiment. That is, also in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the ring-shaped concave pool portion 1 </ b> W around the axis P <b> 1 is formed in the boundary region between the cylindrical dense refractory 16 and the cylindrical outer iron shell 6. Is formed. The recessed pool portion 1W is formed so as to make one round on the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1X. The recessed pool portion 1W is loaded with a heat-resistant sealant during assembly. This heat-resistant sealant is baked by the heat during use, that is, by the heat of the molten metal passing through the passage 7 to become the heat-resistant ceramic pool portion 1R, and expands in the radial direction and the height direction. The heat-resistant ceramic pool portion 1R is thicker than the thickness of the iron shell 6, and is formed in a ring shape around the axis P1.

この結果、耐熱セラミックスプール部1Rは、径方向および高さ方向に膨張して緻密質耐火物16の外周部と筒状の外側鉄皮6の内周部との境界領域をシールする。このため、ガスプール18のガスが当該境界領域から鉄皮6の上端6up側に漏れることが抑制されている。図4に示すように、耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において位置Hmよりも上側に位置にする。殊に、耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において位置Hxよりも上側に位置することが好ましい。鉄皮6はこれの上側からも激しく加熱されるため、鉄皮6の上側は激しい高温環境に晒されるため、シール性を高めることが好ましいためである。図4に示すように、緻密質耐火物16の外周部と筒状の外側鉄皮6の内周部とは、上部に向かうにつれて縮径する円錐形状をなしている。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。   As a result, the heat-resistant ceramic pool portion 1 </ b> R expands in the radial direction and the height direction, and seals the boundary region between the outer peripheral portion of the dense refractory 16 and the inner peripheral portion of the cylindrical outer iron shell 6. For this reason, it is suppressed that the gas of the gas pool 18 leaks to the upper end 6up side of the iron skin 6 from the said boundary area | region. As shown in FIG. 4, the heat resistant ceramic pool portion 1 </ b> R is positioned above the position Hm in the iron skin 6. In particular, the heat-resistant ceramic pool portion 1R is preferably positioned above the position Hx in the iron skin 6. This is because the upper surface of the iron skin 6 is exposed to a high-temperature environment because the iron skin 6 is heated violently from the upper side thereof, so that it is preferable to improve the sealing performance. As shown in FIG. 4, the outer peripheral part of the dense refractory 16 and the inner peripheral part of the cylindrical outer iron shell 6 have a conical shape with a diameter decreasing toward the upper part. In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed.

(実施形態4)
実施形態4は実施形態1〜3と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図1〜図4を準用する。耐熱セラミックスプール部1Rなどを形成する焼成前の耐熱シール剤におけるセラミックスを100%とするとき、質量比で、シリカ粒子(SiO2)が0.1〜30%、アルミナ粒子(Al2O3)が50〜70%、アンダルサイトおよびカイアナイトのうちの一方または双方の粒子が0.1〜20%(0.1〜10%,0.1〜50%)含有されている。加熱されると、アンダルサイトおよびカイアナイト(カイヤナイトともいう)はアルミニウムケイ酸塩(Al2SiO5)であり、加熱されると膨張するため、使用中に膨張して、シール性を更に向上させることができる。アンダルサイトまたはカイアナイトの粒子の粒径としては、必要に応じて選択でき、1〜1000マイクロメートル、1〜100マイクロメートル、5〜50マイクロメートルが挙げられるが、これらに限定されるものではない。カイアナイトおよびアンダルサイトの粒径が大きいほど、残存膨張は大きくなり、粒径が小さくなると、ほとんど残存膨張に関する効果が得られなくなる。場合によっては、アンダルサイトおよび/またはカイアナイトの粒子の配合割合は質量比で1〜30%とすることもできる。アンダルサイトまたはカイアナイトの粒子が過大であると、均質な組織が得られにくい。なお、アンダルサイトまたはカイアナイトの添加量を増やすと、焼成後において残存線変化率は大きくなり、膨張が継続すると考えられる。ただし、アンダルサイトまたはカイアナイトの添加量が過剰に多くなると、残存膨張が大きくなりすぎ、しかも、膨張が継続して組織が脆弱化し、剥落発生の恐れが生じる。
(Embodiment 4)
Since the fourth embodiment has basically the same configuration and the same operation and effect as the first to third embodiments, FIGS. 1 to 4 are applied mutatis mutandis. When the ceramics in the heat-resistant sealant before firing forming the heat-resistant ceramic pool portion 1R and the like is 100%, the silica particles (SiO 2 ) are 0.1 to 30% by mass ratio, and the alumina particles (Al 2 O 3 ). Is contained in an amount of 0.1 to 20% (0.1 to 10%, 0.1 to 50%) of one or both of andalusite and kyanite. When heated, andalusite and kyanite (also referred to as kyanite) are aluminum silicates (Al 2 SiO 5 ), and when heated, they expand and thus expand during use, further improving sealability. be able to. The particle size of the particles of andalusite or kyanite can be selected as necessary, and examples thereof include 1 to 1000 micrometers, 1 to 100 micrometers, and 5 to 50 micrometers, but are not limited thereto. The larger the kyanite and andalusite particle size, the larger the residual expansion. When the particle size is small, the effect on the residual expansion is hardly obtained. In some cases, the blending ratio of the andalusite and / or kyanite particles may be 1 to 30% by mass ratio. If the particles of andalusite or kyanite are excessive, it is difficult to obtain a homogeneous structure. In addition, when the addition amount of an andalusite or a kyanite is increased, the residual line change rate is increased after firing and the expansion is considered to continue. However, when the addition amount of andalusite or kyanite is excessively large, the residual expansion becomes too large, and the expansion continues and the structure becomes brittle, which may cause peeling.

(実施形態5)
実施形態5は実施形態1〜3と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図1〜図4を準用する。但し、以下の点が相違する。本実施形態においては、耐熱セラミックスプール部1Rなどを形成する耐熱シール剤により合成されると体積膨張するセラミックスはスピネルである。従って耐熱シール剤においては、第1セラミックス粒子はマグネシアで形成され、第2セラミックス粒子はアルミナで形成されている。耐熱シール剤は、アルミナ(Al2O3)およびマグネシア(MgO)を主要成分(有効成分)として含有する。耐熱シール剤のセラミックス組成については、質量比で、マグネシア(MgO)よりも多くのアルミナ(Al2O3)を含有すること好ましい。例えば、マグネシア(MgO)と、シリカ(SiO2)より多くのアルミナ(Al2O3)を含む材料を水で練った耐熱シール剤を用いることが好ましい。そして、かかる耐熱シール剤を、上段緻密質耐火物3a(第1部材)の下面3dと下段緻密質耐火物3b(第2部材)の上面3uとの間の境界領域に塗布しておく。このように焼成前のシール剤を当該境域領域に塗布しておく。この状態の吹き込みノズルの使用時には、吹き込みノズルは高温領域において維持される。この場合、例えば1400〜1650℃程度といった高温の溶湯が通路7を矢印A1方向に流れる。溶湯からの受熱でシール剤には(2)式のような反応が起こる。
(Embodiment 5)
Since the fifth embodiment basically has the same configuration and the same function and effect as the first to third embodiments, FIGS. 1 to 4 are applied mutatis mutandis. However, the following points are different. In this embodiment, the ceramic that expands in volume when it is synthesized by a heat-resistant sealant that forms the heat-resistant ceramic pool portion 1R or the like is spinel. Therefore, in the heat resistant sealant, the first ceramic particles are formed of magnesia, and the second ceramic particles are formed of alumina. The heat-resistant sealant contains alumina (Al 2 O 3 ) and magnesia (MgO) as main components (active ingredients). The ceramic composition of the heat-resistant sealant preferably contains more alumina (Al 2 O 3 ) than magnesia (MgO) by mass ratio. For example, it is preferable to use a heat-resistant sealant obtained by kneading a material containing magnesia (MgO) and more alumina (Al 2 O 3 ) than silica (SiO 2 ) with water. Then, such a heat-resistant sealing agent is applied to a boundary region between the lower surface 3d of the upper dense refractory 3a (first member) and the upper surface 3u of the lower dense refractory 3b (second member). Thus, the sealing agent before baking is apply | coated to the said border region. When the blowing nozzle in this state is used, the blowing nozzle is maintained in a high temperature region. In this case, for example, a high temperature molten metal of about 1400 to 1650 ° C. flows through the passage 7 in the direction of the arrow A1. Reaction as shown in the formula (2) occurs in the sealant by receiving heat from the molten metal.

MgO+Al2O3→MgO・Al2O3 (2)
1モルのMgOと1モルのAl2O3とが焼成されてスピネルが合成される。スピネル(MgO・Al2O3)は、体積が反応前より膨張する。膨張は残存膨張として残る。このように高温組付体であるガス吹き込みノズルの使用時の熱により、スピネルは使用の際に合成され、体積が反応前より膨張するため、加熱工程(合成工程)を別途実施せずとも良い。ここで、マグネシア粒子(MgO)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径が小さい程、(2)式の合成反応が起こりやすい。このため、マグネシア粒子(MgO)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径は小さい方がよい。マグネシア粒子(MgO)とアルミナ粒子(Al2O3)の粒径粒径は、100マイクロメートル以下が好ましく、50マイクロメートル以下、10マイクロメートル以下が更に好ましく、1マイクロメートル以下が特に好ましい。
MgO + Al 2 O 3 → MgO ・ Al 2 O 3 (2)
One mole of MgO and one mole of Al 2 O 3 are fired to synthesize spinel. Spinel (MgO.Al 2 O 3 ) expands in volume from before the reaction. Expansion remains as residual expansion. As described above, the spinel is synthesized at the time of use due to the heat at the time of using the gas blowing nozzle which is a high-temperature assembly, and the volume expands from before the reaction. Therefore, it is not necessary to separately perform the heating step (synthesis step). . Here, the smaller the particle size of the magnesia particles (MgO) and the alumina particles (Al 2 O 3 ), the easier the synthesis reaction of the formula (2) occurs. For this reason, it is better that the magnesia particles (MgO) and the alumina particles (Al 2 O 3 ) have smaller particle sizes. The particle size of the magnesia particles (MgO) and the alumina particles (Al 2 O 3 ) is preferably 100 micrometers or less, more preferably 50 micrometers or less, 10 micrometers or less, and particularly preferably 1 micrometers or less.

ある実施形態によれば、例えば、マグネシア粒子(MgO)の粒径粒径は1マイクロメートル以下とされ、アルミナ粒子(Al2O3)の粒径粒径は、高密度で充填することを考慮し、75〜1マイクロメートルとされていることが好ましい。ここで、焼成前の耐熱シール剤におけるセラミックスについては、アルミナおよびシリカで実質的に95%以上、98%以上、100%であることが好ましい。焼成前の耐熱シール剤におけるセラミックスについては、マグネシア(MgO)が1〜50質量%で、残部がアルミナ(Al2O3)であると、体積膨張の点で好ましい。さらに、マグネシア(MgO)が1〜20質量%で、残りがアルミナ(Al2O3)であると、更に好ましい。次の(a)〜(c)の形態を採用できる。
(a)75マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を70%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を15%、1マイクロメートル以下のマグネシア粒子(MgO)を15%の配合にできる。
(b)75マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を70%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を15%、3マイクロメートル以下のマグネシア粒子(MgO)を15%の配合にできる。
(c)100マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を70%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を10%、3マイクロメートル以下のマグネシア粒子(MgO)を20%の配合にできる。但しこれに限定されるものではない。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。
According to an embodiment, for example, the particle size of the magnesia particles (MgO) is 1 micrometer or less, and the particle size of the alumina particles (Al 2 O 3 ) is considered to be packed at a high density. However, it is preferably 75 to 1 micrometer. Here, the ceramics in the heat-resistant sealant before firing is preferably substantially 95% or more, 98% or more, and 100% for alumina and silica. As for ceramics in the heat-resistant sealant before firing, it is preferable in terms of volume expansion that magnesia (MgO) is 1 to 50% by mass and the balance is alumina (Al 2 O 3 ). Further, it is more preferable that magnesia (MgO) is 1 to 20% by mass and the remainder is alumina (Al 2 O 3 ). The following forms (a) to (c) can be adopted.
(A) 70% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 75 micrometers or less, 15% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 10 micrometers or less, 15% of magnesia particles (MgO) of 1 micrometers or less Can be blended.
(B) 70% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 75 micrometers or less, 15% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 10 micrometers or less, 15% of magnesia particles (MgO) of 3 micrometers or less Can be blended.
(C) 70% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 100 micrometers or less, 10% of alumina particles (Al 2 O 3 ) of 10 micrometers or less, 20% of magnesia particles (MgO) of 3 micrometers or less Can be blended. However, it is not limited to this. In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed.

(実施形態6)
図5は実施形態6を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。本実施形態においても、図5に示すように、筒状の緻密質耐火物16の外周部と筒状の外側鉄皮6の内周部との境界領域には、軸線P1回りのリング状の凹状プール部1Wが形成されている。凹状プール部1Wは、緻密質耐火物16の円錐形状(上部に向かうにつれて縮径する円錐)の外周部に1周するように形成されている。鉄皮6の上部は、これの上端に向かうにつれて縮径するように円錐状とされている。ここで円錐形状は、上部に向かうにつれて縮径する円錐を意味する。組付時には、凹状プール部1Wには耐熱シール剤が装填されている。この耐熱シール剤は、使用時の熱により、つまり通路7を通過する溶湯の熱により、焼成されて膨張して耐熱セラミックスプール部1Rとなる。耐熱セラミックスプール部1Rは、軸線P1回りのリング状に形成されている。耐熱セラミックスプール部1Rは、合成されると膨張するムライトまたはスピネルで形成されており、緻密質耐火物16の円錐形状の上部と筒状の外側鉄皮6の円錐形状の上部との境界領域をシールしている。図5に示すように、耐熱セラミックスプール部1Rを保持する緻密質耐火物16は緻密質であり、ポーラス耐火物よりも気孔率は極めて小さい。このため、耐熱セラミックスプール部1Rの径方向の膨張量が緻密質耐火物16によって吸収されることが抑制される。よって、シール性を高めるのに貢献できる。
(Embodiment 6)
FIG. 5 shows a sixth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and the same function and effect as the above-described embodiment. Also in the present embodiment, as shown in FIG. 5, in the boundary region between the outer peripheral portion of the cylindrical dense refractory 16 and the inner peripheral portion of the cylindrical outer iron shell 6, a ring shape around the axis P <b> 1 is formed. A recessed pool portion 1W is formed. The concave pool portion 1W is formed so as to make one round on the outer peripheral portion of the conical shape of the dense refractory 16 (cone whose diameter decreases toward the top). The upper part of the iron skin 6 is formed in a conical shape so as to decrease in diameter toward the upper end thereof. Here, the cone shape means a cone whose diameter decreases toward the top. At the time of assembly, the recessed pool portion 1W is loaded with a heat-resistant sealant. This heat-resistant sealant is baked and expanded by the heat during use, that is, by the heat of the molten metal passing through the passage 7 to form the heat-resistant ceramic pool portion 1R. The heat-resistant ceramic pool portion 1R is formed in a ring shape around the axis P1. The heat resistant ceramic pool portion 1R is formed of mullite or spinel that expands when synthesized, and forms a boundary region between the conical upper portion of the dense refractory 16 and the conical upper portion of the cylindrical outer iron shell 6. It is sealed. As shown in FIG. 5, the dense refractory 16 that holds the heat-resistant ceramic pool portion 1R is dense and has a porosity that is extremely smaller than that of the porous refractory. For this reason, the amount of expansion in the radial direction of the heat-resistant ceramic pool portion 1 </ b> R is suppressed from being absorbed by the dense refractory 16. Therefore, it can contribute to improving sealing performance.

図5に示すように、緻密質耐火物3は、上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとに分割されている。そして上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとの間には、上記したように焼成されるとムライトを合成する耐熱シール剤が填装されてシール層8が形成されている。さらに図5に示すように、上段緻密質耐火物3aと下段緻密質耐火物3bとの境界領域には、リング状の凹状プール部3Wが軸線P1回りで形成されている。組付時には、凹状プール部3Wには耐熱シール剤が装填されている。装填された耐熱シール剤は、使用時の熱によりムライトまたはスピネルとして焼成(合成)されて径方向および高さ方向に膨張し、耐熱セラミックスプール部3Rが形成される。この膨張は残存膨張としてその後においても存存する。この結果、外側鉄皮6の上部6uの上端6upに向かう付勢力FA(図5参照)が発生する。この結果、筒状の緻密質耐火物16の円錐形状の外周部を、外側鉄皮6の円錐形状の内周部に接近または密接させるのに有利となる。このため、筒状の緻密質耐火物16の円錐形状の外周部と外側鉄皮6の円錐形状の内周部との境界領域のシール性を一層高め得る。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。   As shown in FIG. 5, the dense refractory 3 is divided into an upper dense refractory 3a and a lower dense refractory 3b. And between the upper dense refractory 3a and the lower dense refractory 3b, a heat-resistant sealant that synthesizes mullite is filled to form a seal layer 8 when fired as described above. Further, as shown in FIG. 5, a ring-shaped concave pool portion 3W is formed around the axis P1 in the boundary region between the upper dense refractory 3a and the lower dense refractory 3b. At the time of assembly, the recessed pool portion 3W is loaded with a heat-resistant sealant. The loaded heat-resistant sealant is fired (synthesized) as mullite or spinel by heat during use and expands in the radial direction and the height direction to form the heat-resistant ceramic pool portion 3R. This expansion will remain as a residual expansion thereafter. As a result, a biasing force FA (see FIG. 5) is generated toward the upper end 6up of the upper part 6u of the outer iron shell 6. As a result, it is advantageous to bring the conical outer periphery of the cylindrical dense refractory 16 closer to or in close contact with the conical inner periphery of the outer iron shell 6. For this reason, the sealing performance of the boundary region between the conical outer periphery of the cylindrical dense refractory 16 and the conical inner periphery of the outer iron shell 6 can be further enhanced. In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed.

(実施形態7)
図6は実施形態7を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。本実施形態においても、図6に示すように、筒状の緻密質耐火物16と筒状の外側鉄皮6との境界領域には、軸線P1回りのリング状の凹状プール部1Wが形成されている。凹状プール部1Wは、筒状の緻密質耐火物16の外周部において1周するように形成されている。組付時において、凹状プール部1Wには、未焼成または半焼成の耐熱シール剤が装填されている。この耐熱シール剤は、使用時の熱により焼成されて耐熱セラミックスプール部1Rが形成される。耐熱セラミックスプール部1Rは、軸線P1回りでリング状に形成されている。耐熱セラミックスプール部1Rは、合成されると膨張するムライトまたはスピネルで形成されており、径方向および高さ方向に膨張し、結果として、筒状の緻密質耐火物16の外周部と筒状の外側鉄皮6の内周部との境界領域をシールしている。このためガスプール18のガスが当該境界領域を介して鉄皮6の上端6up側から漏れることが抑制されている。
(Embodiment 7)
FIG. 6 shows a seventh embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and the same function and effect as the above-described embodiment. Also in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a ring-shaped concave pool portion 1W around the axis P1 is formed in the boundary region between the cylindrical dense refractory 16 and the cylindrical outer iron shell 6. ing. The recessed pool portion 1W is formed so as to make one round in the outer peripheral portion of the cylindrical dense refractory 16. At the time of assembly, the recessed pool portion 1W is loaded with an unfired or semi-fired heat resistant sealant. This heat-resistant sealant is fired by heat during use to form the heat-resistant ceramic pool portion 1R. The heat-resistant ceramic pool portion 1R is formed in a ring shape around the axis P1. The heat-resistant ceramic pool portion 1R is formed of mullite or spinel that expands when synthesized, and expands in the radial direction and the height direction. As a result, the outer peripheral portion of the cylindrical dense refractory 16 and the cylindrical shape are formed. The boundary region with the inner periphery of the outer iron skin 6 is sealed. For this reason, it is suppressed that the gas of the gas pool 18 leaks from the upper end 6up side of the iron skin 6 through the said boundary area | region.

さらに本実施形態によれば、図6に示すように、筒状上段ポーラス耐火物1と補助緻密質耐火物16との境界領域には、リング状の凹状プール部16Wが軸線P1回りで形成されている。凹状プール部16Wには未焼成の耐熱シール剤が装填されている。装填された耐熱シール剤は、使用時の熱により焼成(合成)されると、ムライトまたはスピネルを形成して径方向および高さ方向に膨張し、耐熱セラミックスプール部16Rを形成する。この膨張は残存膨張として存存する。この結果、外側鉄皮6の上端6upに向かう付勢力FA(図6参照)を発揮する。この結果、補助緻密質耐火物16の円錐形状(上部に向かうにつれて縮径する円錐)の外周部を、外側鉄皮6の円錐形状の内周部(上部に向かうにつれて縮径する円錐)に接近または密接させるのに有利となる。従って、補助緻密質耐火物16の円錐形状の外周部と外側鉄皮6の円錐形状の内周部との境界領域のシール性を一層高め得る。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。図6に示すように、耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において中央高さ位置Hmよりも上側に位置にする。殊に、耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において高さ方向の位置Hxよりも上側に位置することが好ましい。タンデッシュ等の貯湯容器の下側に配置されている鉄皮6はこれの上側から激しく加熱され、鉄皮6の上側は激しい高温環境に晒されるため、シール性を高めることが好ましいためである。凹状プール部1Wおよび耐熱セラミックスプール部1Rの断面をほぼ台形状とされているが、断面三角形状としても良い。   Furthermore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, in the boundary region between the cylindrical upper porous refractory 1 and the auxiliary dense refractory 16, a ring-shaped concave pool portion 16W is formed around the axis P1. ing. The recessed pool portion 16W is filled with an unfired heat resistant sealant. When the loaded heat-resistant sealant is baked (synthesized) by heat during use, it forms mullite or spinel and expands in the radial direction and the height direction to form the heat-resistant ceramic pool portion 16R. This expansion exists as a residual expansion. As a result, an urging force FA (see FIG. 6) toward the upper end 6up of the outer iron shell 6 is exhibited. As a result, the outer periphery of the conical shape of the auxiliary dense refractory 16 (cone that decreases in diameter toward the upper part) approaches the inner peripheral part of the conical shape of the outer iron shell 6 (cone that decreases in diameter toward the upper part). Or it is advantageous for close contact. Therefore, the sealing performance of the boundary region between the conical outer periphery of the auxiliary dense refractory 16 and the conical inner periphery of the outer iron shell 6 can be further enhanced. In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed. As shown in FIG. 6, the heat resistant ceramic pool portion 1 </ b> R is positioned above the center height position Hm in the iron skin 6. In particular, the heat-resistant ceramic pool portion 1R is preferably positioned above the position Hx in the height direction in the iron skin 6. This is because the iron skin 6 disposed on the lower side of a hot water storage container such as tundish is vigorously heated from the upper side thereof, and the upper side of the iron skin 6 is exposed to a severe high temperature environment, so that it is preferable to improve the sealing property. The cross sections of the recessed pool portion 1W and the heat resistant ceramic pool portion 1R are substantially trapezoidal, but they may be triangular in cross section.

(実施形態8)
図7および図8は実施形態8を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。本実施形態は、取鍋の底壁Wに埋設されるように取り付けられる吹き込みプラグ(高温組付体)に適用した場合である。吹き込みプラグは、耐火物層30(第1部材および第2部材のうちの他方)と、耐火物層30の外周部30pを包囲する鉄皮32(第1部材および第2部材のうちの一方)と、鉄皮32の底部32bに接続されたガス供給管33とをもつ。耐火物層30は、金属溶湯Mにハブリング用のガスを吹き込むガス通路35と、耐火物層30の下面30dと鉄皮32との間に形成され且つガス通路35に連通するガスプール室36とをもつ。耐火物層30の外周部30pと鉄皮32の内周部32iとの間には、耐熱シール剤が塗布されたシール層38が形成されている。シール層38を形成する耐熱シール剤のセラミックスは、実施形態1と同様に、アルミナ粒子(Al2O3)およびシリカ粒子(SiO2)を主要成分(有効成分)として含有する。耐熱シール剤のセラミックス組成については、質量比で、シリカ(SiO2)よりも多くのアルミナ(Al2O3)を含有すること好ましい。例えば、シリカ(SiO2)と、シリカ(SiO2)より多くのアルミナ(Al2O3)を含む材料を水で練った耐熱シール剤を用いることができる。そして、かかる耐熱シール剤を、耐火物層30の外周部30p、および/または、鉄皮32の内周部32iに塗布しておく。このように焼成前のシール剤を当該境域領域に塗布しておく。その後、耐火物層30および鉄皮32を組み付ける。この状態の吹き込みプラグの使用すれば、吹き込みノズルは高温領域において維持される。この場合、吹き込みプラグは例えば1400〜1700℃程度といった高温の溶湯Mを貯留する取鍋の底壁Wに埋設されている。このため、溶湯Mからの受熱で加熱されたシール剤には、前記した(1)式のような反応が起こり、ムライトが合成される。このため耐火物層30(第1部材および第2部材のうちの一方)の外周部30pと鉄皮32(第1部材および第2部材のうちの他方)の内周部32iとの境界領域におけるシール性を高めることができる。必要に応じて、焼成前の耐熱シール剤にカイアナイトを配合させることもできる。
(Embodiment 8)
7 and 8 show an eighth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and the same function and effect as the above-described embodiment. This embodiment is a case where it applies to the blowing plug (high temperature assembly) attached so that it may be embed | buried under the bottom wall W of a ladle. The blow plug includes a refractory layer 30 (the other of the first member and the second member) and an iron skin 32 (one of the first member and the second member) surrounding the outer peripheral portion 30p of the refractory layer 30. And a gas supply pipe 33 connected to the bottom 32 b of the iron skin 32. The refractory layer 30 includes a gas passage 35 for blowing hubring gas into the molten metal M, a gas pool chamber 36 formed between the lower surface 30 d of the refractory layer 30 and the iron shell 32 and communicating with the gas passage 35. It has. Between the outer peripheral portion 30p of the refractory layer 30 and the inner peripheral portion 32i of the iron shell 32, a seal layer 38 to which a heat resistant sealant is applied is formed. Similarly to the first embodiment, the ceramic of the heat-resistant sealant that forms the seal layer 38 contains alumina particles (Al 2 O 3 ) and silica particles (SiO 2 ) as main components (active components). The ceramic composition of the heat-resistant sealant preferably contains more alumina (Al 2 O 3 ) than silica (SiO 2 ) by mass ratio. For example, silica (SiO 2), silica materials containing more alumina than (SiO 2) (Al 2 O 3) can be used a heat-sealing agent which is kneaded with water. Then, the heat-resistant sealant is applied to the outer peripheral portion 30 p of the refractory layer 30 and / or the inner peripheral portion 32 i of the iron skin 32. Thus, the sealing agent before baking is apply | coated to the said border region. Thereafter, the refractory layer 30 and the iron skin 32 are assembled. If the blowing plug in this state is used, the blowing nozzle is maintained in a high temperature region. In this case, the blow plug is embedded in the bottom wall W of the ladle that stores the high-temperature molten metal M of about 1400 to 1700 ° C., for example. For this reason, in the sealing agent heated by the heat received from the molten metal M, a reaction such as the above-described formula (1) occurs, and mullite is synthesized. Therefore, in the boundary region between the outer peripheral portion 30p of the refractory layer 30 (one of the first member and the second member) and the inner peripheral portion 32i of the iron shell 32 (the other of the first member and the second member). Sealability can be improved. If necessary, kyanite can be added to the heat-resistant sealant before firing.

本実施形態によれば、図7に示すように、耐火物層30と筒状の鉄皮32との境界領域には、軸線P1回りのリング状の凹状プール部1Wが形成されている。凹状プール部1Wは、耐火物層30の外周部においてこれを1周するように形成されている。組付時において、凹状プール部1Wには耐熱シール剤が装填されている。この耐熱シール剤は、使用時の熱により、つまり溶湯Mの熱により、焼成されて耐熱セラミックスプール部1Rが形成される。耐熱セラミックスプール部1Rは、軸線P1回りのリング状に形成されている。耐熱セラミックスプール部1Rは、合成されると膨張するムライトで形成されており、径方向および高さ方向に膨張する。この結果、耐火物層30の外周部の上部と鉄皮32の内周部の上部との境界領域をシールするシール性を高める。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮32の高さ寸法の中央の位置Hmよりも上側に位置にする。鉄皮32はこれの上側からも激しく加熱されるため、鉄皮6の上側は激しい高温環境に晒されるため、シール性を高めることが好ましいためである。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 7, a ring-shaped concave pool portion 1 </ b> W around the axis P <b> 1 is formed in the boundary region between the refractory layer 30 and the cylindrical iron shell 32. The concave pool portion 1 </ b> W is formed so as to make one round at the outer peripheral portion of the refractory layer 30. At the time of assembly, the recessed pool portion 1W is loaded with a heat-resistant sealant. This heat-resistant sealant is baked by heat during use, that is, by the heat of the molten metal M, so that the heat-resistant ceramic pool portion 1R is formed. The heat-resistant ceramic pool portion 1R is formed in a ring shape around the axis P1. The heat resistant ceramic pool portion 1R is formed of mullite that expands when synthesized, and expands in the radial direction and the height direction. As a result, the sealing performance for sealing the boundary region between the upper part of the outer peripheral part of the refractory layer 30 and the upper part of the inner peripheral part of the iron shell 32 is enhanced. In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed. The heat-resistant ceramic pool portion 1R is positioned above the center position Hm of the height dimension of the iron skin 32. This is because the upper surface of the iron skin 6 is exposed to a high-temperature environment because the iron skin 32 is heated intensely from the upper side thereof, so that it is preferable to improve the sealing performance.

図7に示すように凹状プール部1Wおよび耐熱セラミックスプール部1Rの断面ほぼ三角形状とされており、鉄皮32の内壁面に沿った斜辺部101と、上側の斜辺部102と、下側の斜辺部103と、交差部104とをもつ。そして斜辺部102の長さは長いため交差部104が相対的に下側に位置する。このため耐火物層30のうち斜辺部102に対面する部分30x(図7参照)の径方向(矢印DA方向)の厚みが確保される。   As shown in FIG. 7, the concave pool portion 1W and the heat-resistant ceramic pool portion 1R have a substantially triangular cross section. The oblique side portion 101 along the inner wall surface of the iron shell 32, the upper oblique side portion 102, and the lower side It has a hypotenuse 103 and an intersection 104. Since the hypotenuse part 102 is long, the intersecting part 104 is positioned relatively on the lower side. For this reason, the thickness of the part 30x (refer FIG. 7) which faces the hypotenuse part 102 among the refractory layers 30 is ensured in the radial direction (arrow DA direction).

(実施形態9)
本実施形態は前記した図7および図8に示す実施形態8と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図7および図8を準用する。耐熱シール剤は、シール層38および耐熱セラミックスプール部1Rを形成する。耐熱シール剤は、実施形態1と同様に、アルミナ粒子(Al2O3)およびマグネシア粒子(MgO)を主要成分(有効成分)として含有しており、使用時の熱により合成されてスピネルを形成する。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。
(Embodiment 9)
Since this embodiment basically has the same configuration and the same operation and effect as the eighth embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the FIGS. 7 and 8 are applied mutatis mutandis. The heat resistant sealant forms the seal layer 38 and the heat resistant ceramic pool portion 1R. As in Embodiment 1, the heat-resistant sealant contains alumina particles (Al 2 O 3 ) and magnesia particles (MgO) as main components (active ingredients) and is synthesized by heat during use to form spinel. To do. In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed.

(実施形態10)
図9は実施形態10を示す。本実施形態は前記した実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図9に示すように、筒状ポーラス耐火物1X(耐火物)の外周部と筒状の外側鉄皮6の内周部との境界領域には、軸線P1回りのリング状の凹状プール部1W1,1W2が形成されている。凹状プール部1W1,1W2は、筒状ポーラス耐火物1Xの外周部に1周するように形成されている。組付時には、凹状プール部1W1,1W2に耐熱シール剤が装填されている。この耐熱シール剤は、使用時の熱により、つまり通路7を通過する溶湯の熱により、焼成(合成)されて耐熱セラミックスプール部1R1,1R2を形成する。耐熱セラミックスプール部1R1,1R2は、軸線P1回りのリング状に形成されており、焼成より膨張するムライトまたはスピネルで形成されている。この耐熱セラミックスプール部1R1,1R2は、筒状ポーラス耐火物1Xの円錐形状の外周部の上部と筒状の外側鉄皮6の円錐形状の内周部の上部6uとの境界領域をシールしている。殊に、耐熱セラミックスプール部1R1,1R2は、外側鉄皮6の厚みよりも厚く、径方向(軸線P1に対して直交する方向)への残存膨張量が良好に確保される。この結果、筒状ポーラス耐火物1Xの外周部の上部と、筒状の外側鉄皮6の上部6uとの境界領域を良好にシールできる。ここで、上部は、鉄皮6の高さ寸法HAの半分の高さ位置Hmよりも上側を意味する。耐熱セラミックスプール部1Rは鉄皮6において位置Hmよりも上側に位置する。殊に、位置Hxよりも上側に位置することが好ましい。この結果、ガスプール19などに吹き込まれたガスが当該境界領域から外側鉄皮6の上端6up側に漏れることが効果的に抑制される。筒状ポーラス耐火物1Xは多数の気孔を有するポーラス質であるため、膨張が気孔で吸収されるため、膨張には限界がある。この点本実施形態によれば、リング状の耐熱セラミックスプール部1R1,1R2が位置Hmよりも上側において高さ方向に複数段(2段)で形成されているため、膨張量の確保に有利である。
(Embodiment 10)
FIG. 9 shows a tenth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and the same function and effect as the first embodiment. As shown in FIG. 9, in the boundary region between the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1X (refractory) and the inner peripheral portion of the cylindrical outer iron shell 6, a ring-shaped concave pool portion 1W1 around the axis P1 is provided. , 1W2 is formed. The recessed pool portions 1W1 and 1W2 are formed so as to make one round on the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1X. At the time of assembly, the heat resistant sealant is loaded in the concave pool portions 1W1 and 1W2. This heat-resistant sealant is fired (synthesized) by heat during use, that is, by the heat of the molten metal passing through the passage 7 to form the heat-resistant ceramic pool portions 1R1 and 1R2. The heat-resistant ceramic pool portions 1R1, 1R2 are formed in a ring shape around the axis P1, and are formed of mullite or spinel that expands by firing. The heat-resistant ceramic pool portions 1R1 and 1R2 seal the boundary region between the upper part of the outer peripheral part of the conical shape of the cylindrical porous refractory 1X and the upper part 6u of the inner peripheral part of the conical shape of the cylindrical outer iron shell 6. Yes. In particular, the heat-resistant ceramic pool portions 1R1 and 1R2 are thicker than the thickness of the outer iron shell 6, and the residual expansion amount in the radial direction (direction perpendicular to the axis P1) is ensured satisfactorily. As a result, it is possible to satisfactorily seal the boundary region between the upper portion of the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1X and the upper portion 6u of the cylindrical outer iron shell 6. Here, the upper part means the upper side of the height position Hm which is half the height dimension HA of the iron skin 6. The heat-resistant ceramic pool portion 1R is located above the position Hm in the iron skin 6. In particular, it is preferably located above the position Hx. As a result, the gas blown into the gas pool 19 or the like is effectively suppressed from leaking from the boundary region to the upper end 6up side of the outer iron shell 6. Since the cylindrical porous refractory 1X is a porous material having a large number of pores, the expansion is absorbed by the pores, so there is a limit to the expansion. In this respect, according to the present embodiment, the ring-shaped heat-resistant ceramic pool portions 1R1 and 1R2 are formed in a plurality of steps (two steps) in the height direction above the position Hm, which is advantageous for securing the expansion amount. is there.

図9に示すように、上側の耐熱セラミックスプール部1R1の厚みをa11として示す。下側の耐熱セラミックスプール部1R1の厚みをa12として示す。この場合、a11>a12の関係とされている。筒状ポーラス耐火物1Xの上部と筒状の外側鉄皮6の上部との境界領域を良好にシールできる。使用時には鉄皮6は上方からも激しく加熱されるため、鉄皮6の上部はより激しい環境に晒される。このためa11>a12の関係により耐熱シール剤の効果をより効果的に発揮することができる利点が得られる。この結果、ガスプール19などに吹き込まれたガスが当該境界領域から外側鉄皮6の上端6up側に漏れることが抑制される。耐熱シール剤は実施形態1と同様に、使用時の熱により合成されてムライトまたはスピネルを形成する。なお、焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。但し使用環境によっては、a11<a12、あるいは、a11=a12の関係とされていても良い。   As shown in FIG. 9, the thickness of the upper heat-resistant ceramic pool portion 1R1 is shown as a11. The thickness of the lower heat-resistant ceramic pool portion 1R1 is shown as a12. In this case, the relationship is a11> a12. The boundary region between the upper part of the cylindrical porous refractory 1X and the upper part of the cylindrical outer iron shell 6 can be satisfactorily sealed. During use, the iron skin 6 is also heated intensely from above, so that the upper part of the iron skin 6 is exposed to a more severe environment. For this reason, the advantage which can exhibit the effect of a heat-resistant sealing agent more effectively by the relationship of a11> a12 is acquired. As a result, the gas blown into the gas pool 19 or the like is prevented from leaking from the boundary region to the upper end 6up side of the outer iron shell 6. As in Embodiment 1, the heat-resistant sealant is synthesized by heat during use to form mullite or spinel. In addition, the heat-resistant sealing agent before baking can contain at least one of a kyanite and an andalusite as needed. However, depending on the use environment, the relationship may be a11 <a12 or a11 = a12.

図9に示すように、筒状ポーラス耐火物1Xの上部は円錐形状とされており、径方向(DA方向)の厚みが小さくされている。このため、筒状ポーラス耐火物1XのDA方向の厚みをできるだけ確保すべく、相対的に上側に位置する凹状プール部1W1および耐熱セラミックスプール部1R1の断面は、ほぼ三角形状とされている。但し、相対的に下側に位置する凹状プール部1W1および耐熱セラミックスプール部1R1の断面は、ほぼ四角形状または台形状とされている。耐熱セラミックスプール部1R1は下側であるため、ポーラス耐火物1XのDA方向の厚みを確保できるためである。   As shown in FIG. 9, the upper part of the cylindrical porous refractory 1 </ b> X has a conical shape, and the thickness in the radial direction (DA direction) is reduced. For this reason, in order to ensure the thickness of the cylindrical porous refractory 1X in the DA direction as much as possible, the cross sections of the concave pool portion 1W1 and the heat-resistant ceramic pool portion 1R1 positioned relatively on the upper side are substantially triangular. However, the cross sections of the recessed pool portion 1W1 and the heat-resistant ceramic pool portion 1R1 positioned relatively below are substantially rectangular or trapezoidal. This is because the heat-resistant ceramic pool portion 1R1 is on the lower side, so that the thickness of the porous refractory 1X in the DA direction can be secured.

(実施形態11)
図10は実施形態11を示す。本実施形態は前記した実施形態1と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図10に示すように、筒状ポーラス耐火物1Xの外周部の上部には、これよりも気孔率が少なく緻密なリング状の緻密耐火物1Mが同軸的に設けられている。緻密耐火物1Mの外周部と筒状の外側鉄皮6の内周部との境界領域には、つまり、緻密耐火物1Mの外周部には、軸線P1回りにリング状の凹状プール部1W1,1W2が上下複数段に形成されている。凹状プール部1W1,1W2は、緻密耐火物1Mの外周部において1周するように形成されている。組付時には、凹状プール部1W1,1W2には未焼成(未合成)の耐熱シール剤が装填されている。焼成前の耐熱シール剤は、カイアナイトおよびアンダルサイトのうちの少なくとも一方を必要に応じて含有できる。この耐熱シール剤は、使用時の熱により、つまり通路7を通過する溶湯の熱により、焼成(合成)されて耐熱セラミックスプール部1R1,1R2を上下に形成する。耐熱セラミックスプール部1R1,1R2は、軸線P1回りのリング状に形成されており、焼成より膨張するムライトまたはスピネルで形成されている。耐熱セラミックスプール部1R1,1R2の内周側は、高い緻密性をもつ緻密耐火物1Mとされているため、耐熱セラミックスプール部1R1,1R2の径方向の膨張は良好に確保され、前記した境界領域におけるシール性が向上する。
(Embodiment 11)
FIG. 10 shows an eleventh embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and the same function and effect as the first embodiment. As shown in FIG. 10, a dense ring-shaped dense refractory 1 </ b> M having a lower porosity than that of the dense porous refractory 1 </ b> M is coaxially provided on the outer peripheral portion of the cylindrical porous refractory 1 </ b> X. In the boundary region between the outer periphery of the dense refractory 1M and the inner periphery of the cylindrical outer iron shell 6, that is, the outer periphery of the dense refractory 1M has a ring-shaped concave pool portion 1W1, around the axis P1. 1W2 is formed in a plurality of upper and lower stages. The concave pool portions 1W1 and 1W2 are formed so as to make one round in the outer peripheral portion of the dense refractory 1M. When assembled, the recessed pool portions 1W1 and 1W2 are loaded with an unfired (non-synthesized) heat-resistant sealant. The heat-resistant sealant before firing can contain at least one of kyanite and andalusite as necessary. This heat-resistant sealant is fired (synthesized) by heat during use, that is, by the heat of the molten metal passing through the passage 7 to form the heat-resistant ceramic pool portions 1R1 and 1R2 up and down. The heat-resistant ceramic pool portions 1R1, 1R2 are formed in a ring shape around the axis P1, and are formed of mullite or spinel that expands by firing. Since the inner peripheral side of the heat-resistant ceramic pool portions 1R1 and 1R2 is a dense refractory 1M having high density, the radial expansion of the heat-resistant ceramic pool portions 1R1 and 1R2 is ensured well, and the boundary region described above Improved sealing performance.

(試験例)
耐熱セラミックスプール部1Rなどを形成する耐熱シール剤について試験を行った。この試験例では、耐熱シール剤のうちセラミックスは、質量比で、75マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を70%、10マイクロメートル以下のアルミナ粒子(Al2O3)を15%、1マイクロメートル以下のシリカ粒子(SiO2)を15%の配合にされていた。そして分散媒である水とセラミックスとを混合して耐熱シール剤が形成されていた。第1部材(材質:ハイアルミナ)と第2部材(材質:ハイアルミナ)との境界領域にこの耐熱シール剤を塗布した。塗布厚みは1ミリメートルとした。そして、外側からバーナの燃焼火炎で1500℃に加熱しつつ、ガスを入口から出口に向けて流した。そして出口から排出されるガスのリーク流量を測定した。ノズルの背圧については0.2kg/cmを保持した。比較例として、従来から使用しているモルタルを使用し、試験例と同様な条件で試験を行った。
(Test example)
A test was conducted on a heat-resistant sealant for forming the heat-resistant ceramic pool portion 1R and the like. In this test example, ceramics of the heat-resistant sealant is 70% alumina particles (Al 2 O 3 ) having a mass ratio of 75 micrometers or less and 15% alumina particles (Al 2 O 3 ) having a diameter of 10 micrometers or less. Silica particles (SiO 2 ) of 1 micrometer or less were blended at 15%. And the heat-resistant sealing agent was formed by mixing water and ceramics as a dispersion medium. This heat-resistant sealant was applied to the boundary region between the first member (material: high alumina) and the second member (material: high alumina). The coating thickness was 1 mm. Then, the gas was allowed to flow from the inlet toward the outlet while being heated to 1500 ° C. with a burner combustion flame from the outside. And the leak flow rate of the gas discharged | emitted from an exit was measured. The nozzle back pressure was maintained at 0.2 kg / cm 2 . As a comparative example, a mortar conventionally used was used, and the test was performed under the same conditions as in the test example.

試験結果を図11に示す。図11において●印は本発明の試験例を示す。◆は比較例を示す。図11の◆印として示すように、比較例では、試験開始から20分間を経過した頃から、リークするガス流量が増加している。また図11の●印として示すように、試験例では、試験開始から120分間を経過しても、リークするガス流量は増加していない。このことから本発明に係る耐熱シール剤は高温領域における高いシール性が安定して得られることがわかる。   The test results are shown in FIG. In FIG. 11, the ● marks indicate test examples of the present invention. ◆ indicates a comparative example. As shown by the asterisks in FIG. 11, in the comparative example, the leaked gas flow rate has increased since about 20 minutes have passed since the start of the test. Further, as shown by the ● marks in FIG. 11, in the test example, the leaked gas flow rate does not increase even after 120 minutes have elapsed from the start of the test. From this, it can be seen that the heat-resistant sealant according to the present invention can stably obtain high sealing performance in a high temperature region.

試験開始から120分間経過したシール層の一例について光学顕微鏡で観察した。その結果を図12に示す。図12に示すように、ノズル本体にシール層は密着していた。ノズル本体とシール層との境界をみると、一部に溶融が発生している可能性があるとも推定される。微細なシリカ粒子が溶融したものと考えられる。シール層に島状の気孔(黒色部分)が発生しているが、気孔は開放気孔ではなく、閉鎖気孔とされていた。このことからも本発明のシール層のシール性が向上していることがわかる。ムライト合成により反応前よりも体積膨張が影響しているものと推察される。閉鎖気孔は体積膨張に有利と考えられる。またシール層において気孔以外のセラミックス部分は緻密であった。このことからも本発明のシール層のシール性が更に向上していることがわかる。   An example of the seal layer after 120 minutes from the start of the test was observed with an optical microscope. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 12, the seal layer was in close contact with the nozzle body. Looking at the boundary between the nozzle body and the seal layer, it is estimated that there is a possibility that melting has occurred in part. It is considered that fine silica particles are melted. Although island-like pores (black portions) are generated in the seal layer, the pores are not open pores but closed pores. This also shows that the sealing performance of the sealing layer of the present invention is improved. It is inferred that the volume expansion is more affected by the mullite synthesis than before the reaction. Closed pores are considered advantageous for volume expansion. In the sealing layer, the ceramic portion other than the pores was dense. This also shows that the sealing performance of the sealing layer of the present invention is further improved.

(その他)本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。第1部材と第2部材との組み合わせは、耐火物−耐火物、金属−金属、耐火物−金属、金属−耐火物の組み合わせでも良いものである。耐熱シール剤としてモルタル(mortar)としても良い。モルタルは、砂(細骨材)とセメントと水とを練り混ぜて作るバインダである。本発明の高温組付体の用途としても、溶鋼、溶銑、アルミニウム溶湯、チタン溶湯等の金属溶湯が使用される高温領域、高温のガスに晒される高温領域などに広く使用できる。   (Others) The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist. The combination of the first member and the second member may be a combination of refractory-refractory, metal-metal, refractory-metal, metal-refractory. Mortar may be used as the heat-resistant sealant. Mortar is a binder made by mixing sand (fine aggregate), cement and water. As a use of the high temperature assembly of the present invention, it can be widely used in a high temperature region in which a molten metal such as molten steel, molten iron, molten aluminum, and molten titanium is used, a high temperature region exposed to a high temperature gas, and the like.

1Xは筒状ポーラス耐火物、1Wは凹状プール部、1Rは耐熱セラミックスプール部、1は上段ポーラス耐火物、2は下段ポーラス耐火物、3は緻密質耐火物、3aは上段緻密質耐火物、3bは下段緻密質耐火物、4は上段ガス導入通路、5は下段ガス導入通路、6は外側鉄皮、7は通路、8はシール層、9は鉄皮を示す。   1X is a cylindrical porous refractory, 1W is a concave pool portion, 1R is a heat resistant ceramic pool portion, 1 is an upper porous refractory, 2 is a lower porous refractory, 3 is a dense refractory, 3a is an upper dense refractory, 3b is a lower dense refractory, 4 is an upper gas introduction passage, 5 is a lower gas introduction passage, 6 is an outer iron skin, 7 is a passage, 8 is a seal layer, and 9 is an iron skin.

Claims (6)

金属または耐火物で形成された第1部材と、前記第1部材に対向する金属または耐火物で形成された第2部材と、前記第1部材と前記第2部材との境界領域に配置されるように前記第1部材および前記第2部材のうちの少なくとも一方に形成された凹状プール部と、前記凹状プール部に装填され使用時の熱により合成されて体積膨張する耐熱シール剤を焼成して形成された耐熱セラミックスシール部とを具備することを特徴とする高温組付体。   A first member formed of metal or refractory, a second member formed of metal or refractory facing the first member, and a boundary region between the first member and the second member. As described above, the concave pool portion formed in at least one of the first member and the second member and the heat-resistant sealant that is loaded into the concave pool portion and synthesized by heat during use and expands in volume are fired. A high-temperature assembly comprising a heat-resistant ceramic seal portion formed. 請求項1において、合成されると体積膨張するセラミックスはムライトであり、前記耐熱シール剤は第1セラミックス粒子および第2セラミックス粒子を含み、前記第1セラミックス粒子はシリカで形成され、前記第2セラミックス粒子はアルミナで形成されていることを特徴とする高温組付体。   2. The ceramic according to claim 1, wherein the ceramic that expands in volume when synthesized is mullite, the heat-resistant sealant includes first ceramic particles and second ceramic particles, and the first ceramic particles are formed of silica, and the second ceramics. A high temperature assembly wherein the particles are made of alumina. 請求項1において、合成されると体積膨張するセラミックスはスピネルであり、前記耐熱シール剤は第1セラミックス粒子および第2セラミックス粒子を含み、前記第1セラミックス粒子はマグネシアで形成され、前記第2セラミックス粒子はアルミナで形成されていることを特徴とする高温組付体。   2. The ceramic according to claim 1, wherein the ceramic that expands in volume when synthesized is spinel, the heat-resistant sealant includes first ceramic particles and second ceramic particles, and the first ceramic particles are formed of magnesia, A high temperature assembly wherein the particles are made of alumina. 請求項1〜3のうちの一項において、前記第1セラミックス粒子および前記第2セラミックス粒子の一方の粒径は、30マイクロメートル以下であり、他方の粒径は200マイクロメートル以下であることを特徴とする高温組付体。   In one of Claims 1-3, one particle size of the said 1st ceramic particle and the said 2nd ceramic particle is 30 micrometers or less, and the other particle size is 200 micrometers or less. A featured high temperature assembly. 請求項1〜4のうちの一項において、前記耐熱シール剤におけるセラミックスを100%とするとき、質量比で、アンダルサイトおよびカイアナイトのうちの一方または双方が0.01〜40%含有されていることを特徴とする高温組付体。   In one of Claims 1-4, when the ceramics in the said heat-resistant sealant are 100%, one or both of andalusite and kyanite are contained in a mass ratio of 0.01 to 40%. High temperature assembly characterized by that. 合成されると体積膨張する複数種類のセラミックス粒子を含有する耐熱シール剤と、第1部材と、第2部材とを用意する第1工程と、
前記第1部材と前記第2部材との境界領域に形成された凹状プール部に前記耐熱シール剤を装填させた状態で、少なくとも前記第1部材と前記第2部材とを組み付けて組付体を形成する第2工程と、
前記組付体の前記第1部材と前記第2部材との境界領域に形成された前記凹状プール部に前記耐熱シール剤を装填させた状態で、前記組付体の使用時における前記組付体の使用温度、前記組付体の使用前における前記組付体の予熱温度、前記組付体の搬入前における前記組付体の加熱温度のうちのいずれか少なくとも一つで前記耐熱シール剤を加熱して焼成させ、前記複数種類のセラミックス粒子を合成させて体積膨張する合成セラミックスを形成して前記組付体の前記第1部材と前記第2部材との境界領域をシールする第3工程とを含むことを特徴とする高温組付体の製造方法。
A first step of preparing a heat-resistant sealant containing a plurality of types of ceramic particles that undergo volume expansion when synthesized, a first member, and a second member;
An assembled body is assembled by assembling at least the first member and the second member in a state where the heat-resistant sealant is loaded in a concave pool portion formed in a boundary region between the first member and the second member. A second step of forming;
The assembled body when the assembled body is used in a state where the heat resistant sealant is loaded in the concave pool portion formed in a boundary region between the first member and the second member of the assembled body. The heat-resistant sealant is heated at at least one of a use temperature of the assembly, a preheating temperature of the assembly before use of the assembly, and a heating temperature of the assembly before delivery of the assembly A third step of sealing the boundary region between the first member and the second member of the assembly by forming a synthetic ceramic that is volume-expanded by synthesizing the plurality of types of ceramic particles. A method for producing a high-temperature assembly comprising:
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