JP2022116676A - Deposition-adhesion prevention structure of refractory - Google Patents

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Abstract

To provide a deposition-adhesion prevention structure of a refractory capable of preventing respective vitrified antioxidants on surfaces of one and the other of graphite-containing refractories from deposition-adhering to each other, by means of using a coating agent having a glass transition point higher than that of the antioxidant.SOLUTION: A deposition prevention structure of a refractory is constituted of: an antioxidation layer 11 comprising an antioxidant having a glass transition point of 500°C or more arranged at a surface of a graphite-containing refractory 10; and a deposition prevention layer 12 comprising a coating agent having a glass transition point of 1,600°C or more arranged at the surface of the antioxidation layer. In addition, when the graphite-containing refractory is installed under a high temperature of 500°C or more, the vitrified antioxidation layer is coated with a solid deposition prevention layer. Thereby, even when components made of the graphite-containing refractory are contacted with each other, they can be easily separated after cooling.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、連続鋳造のような高温環境下で黒鉛含有耐火物からなる部品が互いに溶着することを防止する耐火物の溶着防止構造に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a refractory welding prevention structure that prevents parts made of graphite-containing refractories from welding to each other in a high-temperature environment such as continuous casting.

黒鉛含有耐火物は、連続鋳造が行われる高温環境下で空気に触れたとき、容易に酸化反応を引き起こし、劣化してしまう。当該酸化反応を防止するため、従来、黒鉛含有耐火物は、図4に示すように、その表面に酸化防止剤が塗布されている。当該酸化防止剤は、一般的に、主成分として、アルミナ(Al)、二酸化ケイ素(SiO)が配合され、バインダーとしてケイ酸カリウム(KSiO)、ケイ酸ナトリウム(NaSiO)が使用されている。当該酸化防止剤は連続鋳造中に500℃以上ともなる高温環境下でガラス化して黒鉛含有耐火物の表面をコーティングすることにより、黒鉛含有耐火物の酸化を防止している。 Graphite-containing refractories easily undergo an oxidation reaction and deteriorate when exposed to air in a high-temperature environment in which continuous casting is performed. In order to prevent the oxidation reaction, a graphite-containing refractory has conventionally been coated with an antioxidant on its surface, as shown in FIG. The antioxidant generally contains alumina (Al 2 O 3 ) and silicon dioxide (SiO 2 ) as main components, and potassium silicate (K 2 SiO 3 ) and sodium silicate (Na 2 silicate) as binders. SiO 3 ) is used. The antioxidant prevents oxidation of the graphite-containing refractory by vitrifying the surface of the graphite-containing refractory by vitrifying in a high-temperature environment of 500° C. or higher during continuous casting.

引用なしno quotes

しかしながら、連続鋳造における鋳造工程中、たとえば、溶鋼の流量調整といった場面で、黒鉛含有耐火物からなる部品同士を接触させる場合がある。このとき、連続鋳造中の高温環境下で、酸化防止剤はガラス化し、一の黒鉛含有耐火物の表面と、他の黒鉛含有耐火物の表面にあるそれぞれの酸化防止剤が接触によって溶け合ってしまう。その後、接触した部品が冷却されたとき、それらの酸化防止剤は互いに溶着したまま固化し、接触させた部品同士が外せなくなるという問題がある。このとき、部品を無理に外すと酸化防止剤が黒鉛含有耐火物表面から剥がれたり、黒鉛含有耐火物が破損したりする場合がある。 However, during the casting process in continuous casting, for example, when adjusting the flow rate of molten steel, parts made of graphite-containing refractories may come into contact with each other. At this time, under the high temperature environment during continuous casting, the antioxidant vitrifies, and the antioxidants on the surface of one graphite-containing refractory and on the surface of the other graphite-containing refractory melt together due to contact. . Then, when the parts in contact are cooled, the antioxidants solidify and remain welded together, causing the problem that the parts in contact cannot be removed. At this time, if the parts are forcibly removed, the antioxidant may peel off from the surface of the graphite-containing refractory, or the graphite-containing refractory may be damaged.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、酸化防止剤よりもガラス転換点が高温のコーティング剤を用いて、酸化防止剤が塗布された黒鉛含有耐火物をコーティングし、ガラス化した酸化防止剤が、他の黒鉛含有耐火物表面でガラス化した酸化防止剤と互いに溶着することを防止することができる耐火物の溶着防止構造を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to coat a graphite-containing refractory coated with an antioxidant using a coating agent having a higher glass transition point than the antioxidant, and vitrify the antioxidant However, it is an object of the present invention to provide a refractory adhesion prevention structure capable of preventing mutual adhesion with an antioxidant vitrified on the surface of another graphite-containing refractory.

請求項1に記載の耐火物の溶着防止構造は、黒鉛含有耐火物と、
当該黒鉛含有耐火物の表面に配された、ガラス転移点が500℃以上の酸化防止剤を有する耐酸化層と、
当該耐酸化層の表面に配された、ガラス転移点が1600℃以上のコーティング剤を有する溶着防止層と、
から構成され、
500℃以上の高温環境下に前記黒鉛含有耐火物を設置したとき、
ガラス化した前記耐酸化層を、固体の前記溶着防止層で被覆するようにしたことを特徴とする。
The refractory welding prevention structure according to claim 1 comprises a graphite-containing refractory,
an oxidation-resistant layer having an antioxidant with a glass transition point of 500° C. or higher disposed on the surface of the graphite-containing refractory;
an anti-adhesion layer having a coating agent with a glass transition point of 1600° C. or higher disposed on the surface of the oxidation resistant layer;
consists of
When the graphite-containing refractory is installed in a high temperature environment of 500 ° C. or higher,
It is characterized in that the vitrified oxidation-resistant layer is covered with the solid anti-adhesion layer.

請求項2に記載の耐火物の溶着防止構造は、請求項1に記載の発明において、前記コーティング剤が、少なくとも粉末状のジルコニア粒子と、当該ジルコニア粒子が混ぜ込まれる無機バインダーとを含有していることを特徴とする。 Claim 2 is a refractory welding prevention structure according to claim 1, wherein the coating agent contains at least powdery zirconia particles and an inorganic binder in which the zirconia particles are mixed. It is characterized by

請求項3に記載の耐火物の溶着防止構造は、請求項2に記載の発明において、前記ジルコニア粒子の粒度が、100μm以下であることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, there is provided a refractory welding prevention structure according to the second aspect, wherein the zirconia particles have a particle size of 100 μm or less.

請求項4に記載の耐火物の溶着防止構造は、請求項2に記載の発明において、前記コーティング剤に、前記ジルコニア粒子が50重量%から80重量%の割合で含有されていることを特徴とする。 The refractory welding prevention structure according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to claim 2, the zirconia particles are contained in the coating agent at a rate of 50% by weight to 80% by weight. do.

請求項5に記載の耐火物の溶着防止構造は、請求項2に記載の発明において、前記無機バインダーが粘土質であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a refractory welding prevention structure according to the second aspect of the invention, wherein the inorganic binder is clay.

請求項6に記載の耐火物の溶着防止構造は、請求項2に記載の発明において、前記コーティング剤に、前記無機バインダーが20重量%から50重量%の割合で含有されていることを特徴とする。 The structure for preventing welding of refractories according to claim 6 is characterized in that, in the invention according to claim 2, the inorganic binder is contained in the coating agent at a rate of 20% by weight to 50% by weight. do.

請求項7に記載の耐火物の溶着防止構造は、請求項1に記載の発明において、前記黒鉛含有耐火物が、連続鋳造用であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the invention, there is provided a refractory welding prevention structure according to the first aspect, wherein the graphite-containing refractory is for continuous casting.

本発明に係る耐火物の溶着防止構造によれば、黒鉛含有耐火物の表面に酸化防止剤を有する耐酸化層と、当該酸化層の表面に溶着防止層を配した積層構造を有している。そして、耐酸化層のガラス転移点を500℃以上とし、溶着防止層のガラス転移点を1600℃以上とした。そして、500℃以上の高温環境下に黒鉛含有耐火物を設置したとき、ガラス化した耐酸化層を固体の溶着防止層で被覆するようにした。
これによって、ガラス化した酸化防止剤が、他の黒鉛含有耐火物表面でガラス化した酸化防止剤と互いに溶着することを防止することができる。
According to the anti-adhesion structure for refractories according to the present invention, it has a laminated structure in which an oxidation-resistant layer containing an antioxidant is provided on the surface of a graphite-containing refractory, and an anti-adhesion layer is provided on the surface of the oxidation layer. . The glass transition point of the oxidation-resistant layer is set to 500° C. or higher, and the glass transition point of the anti-adhesion layer is set to 1600° C. or higher. Then, when the graphite-containing refractory is placed in a high-temperature environment of 500° C. or higher, the vitrified oxidation-resistant layer is covered with a solid anti-adhesion layer.
As a result, the vitrified antioxidant can be prevented from welding together with the vitrified antioxidant on the surface of another graphite-containing refractory.

また、溶着防止層を構成するコーティング剤が、少なくとも粉末状のジルコニア粒子と、当該ジルコニア粒子が混ぜ込まれる無機バインダーとを含有するようにした。固体のジルコニア粒子を含有させることによって、コーティング剤のガラス転移点を上げて、高温環境下において耐酸化層、すなわち酸化防止剤がガラス化するよりも溶着防止層がガラス化することを遅らせることができる。そして、無機バインダー、特に好ましくは粘土質のものを含有させることによって、ジルコニア粒子を水と均一に混ぜることができ、コーティング剤を耐酸化層の表面へ塗布する際、均質に延ばすことができる。
さらに好ましくは、コーティング剤に含有されるジルコニア粒子の粒度を100μm以下とし、当該ジルコニア粒子の割合を50重量%~80重量%、無機バインダーの割合を20重量%~50重量%とした。ジルコニア粒子の含有割合がこれらの値よりも高い(無機バインダーの含有割合が低い)場合は、コーティング剤の接着性が脆弱になり、耐酸化層から剥離するおそれが生じる。一方、ジルコニア粒子の含有割合がこれらの値よりも低い(無機バインダーの含有割合が高い)場合は、コーティング剤のガラス転換点の温度が下がり、耐酸化層とともに、他の黒鉛含有耐火物表面でガラス化した酸化防止剤に溶着するおそれが生じる。
そして好ましくは、黒鉛含有耐火物は、連続鋳造用である。上記のように溶着防止層を設けた黒鉛含有耐火物を用いた部品を連続鋳造の工程に使用した場合、溶鋼の流量調整で部品同士を接触させた場合であっても、容易に離間させることができる。
Also, the coating agent constituting the anti-adhesion layer contains at least powdery zirconia particles and an inorganic binder in which the zirconia particles are mixed. By including solid zirconia particles, the glass transition point of the coating agent can be raised, and vitrification of the anti-adhesion layer can be delayed more than the vitrification of the oxidation-resistant layer, that is, the antioxidant, in a high-temperature environment. can. By including an inorganic binder, particularly preferably clay, the zirconia particles can be uniformly mixed with water, and the coating agent can be uniformly spread when applied to the surface of the oxidation-resistant layer.
More preferably, the particle size of the zirconia particles contained in the coating agent is 100 μm or less, the proportion of the zirconia particles is 50 wt % to 80 wt %, and the proportion of the inorganic binder is 20 wt % to 50 wt %. If the content of the zirconia particles is higher than these values (the content of the inorganic binder is lower), the adhesion of the coating agent becomes weak and there is a risk that the coating will peel off from the oxidation-resistant layer. On the other hand, when the content of zirconia particles is lower than these values (the content of inorganic binder is high), the temperature of the glass transition point of the coating agent is lowered, and the surface of other graphite-containing refractories together with the oxidation-resistant layer There is a risk of adhesion to the vitrified antioxidant.
And preferably, the graphite-containing refractory is for continuous casting. When the parts using the graphite-containing refractory provided with the adhesion prevention layer as described above are used in the continuous casting process, even if the parts are brought into contact with each other by adjusting the flow rate of molten steel, they should be easily separated. can be done.

第1実施例に係る耐火物の溶着防止構造の構成の概略を示す説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing the outline of the configuration of a refractory welding prevention structure according to a first embodiment; 第1実施例に係る耐火物の溶着防止構造の効果を検証する実験の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the experiment which verifies the effect of the welding prevention structure of the refractories which concerns on 1st Example. 第1実施例に係る耐火物の溶着防止構造の効果を検証する比較実験の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the comparative experiment which verifies the effect of the welding prevention structure of the refractories which concerns on 1st Example. 従来の酸化防止剤が配された耐火物表面近傍の構成の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the structure near the refractory surface in which the conventional antioxidant was distribute|arranged.

本発明に係る耐火物の溶着防止構造の実施例を、添付した図面にしたがって説明する。
図1は、本実施例に係る耐火物の溶着防止構造の構成の概略を示す模式図である。
An embodiment of a refractory welding prevention structure according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the outline of the configuration of the refractory welding prevention structure according to the present embodiment.

本実施例に係る耐火物は、黒鉛含有耐火物10である。黒鉛含有耐火物10は、黒鉛、或いは黒鉛と粘土を主成分とする耐火物であって、耐熱衝撃性が大きく、耐食性が強く、濡れ難いことから、たとえば、スラグに曝される連続鋳造のノズル等の部品として多く用いられている。一方で、たとえば500℃以上ともなる連続鋳造工程における高温環境下では、空気に触れると容易に酸化反応を起こすという欠点がある。そのため、一般的に連続鋳造に用いられる黒鉛含有耐火物10の表面には、酸化防止剤が所定の厚さで塗布又は吹き付けられている。 The refractory according to this example is a graphite-containing refractory 10 . The graphite-containing refractory 10 is a refractory mainly composed of graphite or graphite and clay, and has high thermal shock resistance, high corrosion resistance, and low wettability. It is widely used as a part for On the other hand, it has the disadvantage that it easily undergoes an oxidation reaction when exposed to air in a high-temperature environment in a continuous casting process of, for example, 500° C. or higher. Therefore, the surface of the graphite-containing refractory 10 that is generally used for continuous casting is coated or sprayed with an antioxidant in a predetermined thickness.

酸化防止剤は、主成分として、アルミナ(Al)、又は二酸化ケイ素(SiO)を含有し、バインダーとしてケイ酸カリウム(KSiO)、ケイ酸ナトリウム(NaSiO)が使用されている。当該酸化防止剤は、ガラス転移点の温度が500℃以上となるように主成分の含有量が調整されている。
ガラス転移点は、固体が急激に軟化してゴム状弾性を示す温度であって、当該ガラス転移点を超えたとき、固体はガラス化する。そして、ガラス転移点からさらに過熱して融点を超えたとき、ガラスは液体に変移する。
酸化防止剤が加熱されて500℃を超えたとき、ガラス化した酸化防止剤からなる耐酸化層11が黒鉛含有耐火物10の表面に形成される。これによって、粘性を備えた所定厚さの耐酸化層11が、黒鉛含有耐火物10の表面を均一に拡がって覆うので、当該黒鉛含有耐火物10の耐酸化性を高めることができる。
このようにして、図1に示すように、黒鉛含有耐火物10の表面には、耐酸化層11が形成されている。
The antioxidant contains alumina (Al 2 O 3 ) or silicon dioxide (SiO 2 ) as a main component, and potassium silicate (K 2 SiO 3 ) and sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) as binders. in use. The content of the main component of the antioxidant is adjusted so that the temperature of the glass transition point is 500° C. or higher.
The glass transition point is the temperature at which a solid rapidly softens and exhibits rubber-like elasticity. When the glass transition point is exceeded, the solid vitrifies. Then, when the glass is further heated from the glass transition point to exceed the melting point, the glass transforms into a liquid.
When the antioxidant is heated to exceed 500° C., an oxidation-resistant layer 11 of vitrified antioxidant is formed on the surface of the graphite-containing refractory 10 . As a result, the viscous oxidation-resistant layer 11 having a predetermined thickness uniformly spreads and covers the surface of the graphite-containing refractory 10, so that the oxidation resistance of the graphite-containing refractory 10 can be enhanced.
Thus, as shown in FIG. 1, an oxidation-resistant layer 11 is formed on the surface of the graphite-containing refractory 10 .

そして、黒鉛含有耐火物10の表面に配された耐酸化層11の表面には、図1に示すように、さらに溶着防止層12が配されている。
溶着防止層12は、耐酸化層11の表面に所定の厚さで塗布又は吹き付けられたコーティング剤からなる。
コーティング剤は、少なくともジルコニア(ZrO)と無機バインダーを含有している。
As shown in FIG. 1, an anti-adhesion layer 12 is further provided on the surface of the oxidation-resistant layer 11 provided on the surface of the graphite-containing refractory 10 .
The anti-adhesion layer 12 is made of a coating agent applied or sprayed on the surface of the oxidation-resistant layer 11 to a predetermined thickness.
The coating agent contains at least zirconia (ZrO 2 ) and an inorganic binder.

ジルコニアは、その粒度が100μm以下の粉末状であるジルコニア粒子であることが好ましい。
これによって、ジルコニア粒子を無機バインダー及び水と混錬してペースト状のコーティング剤を形成したとき、当該コーティング剤を耐酸化層11の表面へ塗布又は吹き付ける際の作業性を良くすることができる。一方、粒度が100μmより大きい場合は、粒子が塗装表面で偏ったりして作業性が悪くなる場合がある。
また、ジルコニア粒子は、コーティング剤に50重量%~80重量%の割合で含有されている。
50重量%以下の場合は、コーティング剤のガラス転移点が下がり、高温環境下でガラス化又は液体化した耐酸化層11と混ざり合ってしまうおそれがある。一方、80重量%以上の場合は粉末状で含有されているジルコニア粒子の粉っぽさが強く出て耐酸化層11に対する接着性がなくなり、当該耐酸化層11から剥離してしまうおそれがある。
Zirconia is preferably powdery zirconia particles with a particle size of 100 μm or less.
As a result, when the zirconia particles are kneaded with the inorganic binder and water to form a paste-like coating agent, workability can be improved when the coating agent is applied or sprayed onto the surface of the oxidation-resistant layer 11 . On the other hand, if the particle size is larger than 100 μm, the particles may be unevenly distributed on the coating surface, resulting in poor workability.
Also, the zirconia particles are contained in the coating agent in a proportion of 50% to 80% by weight.
If the amount is 50% by weight or less, the glass transition point of the coating agent is lowered, and there is a possibility that it will be mixed with the oxidation-resistant layer 11 that is vitrified or liquefied in a high-temperature environment. On the other hand, when the amount is 80% by weight or more, the powdery zirconia particles contained in the powder form become strongly powdery, and the adhesiveness to the oxidation-resistant layer 11 is lost, and there is a possibility that the oxidation-resistant layer 11 is separated from the oxidation-resistant layer 11 . .

無機バインダーは、特に限定されないが一般的な、たとえばアルミナセメントであれば良く、粘土質であることが好ましい。無機バインダーは、ジルコニア粒子間に介在して接着剤、結合剤の役目を果たすとともに、加熱等によって脱水したとき硬化する水硬性を備えている。さらに、無機バインダーが粘土質の場合は、ジルコニア粒子と水を均一に混ぜることができ、滑らかなペースト状のコーティング剤を形成することができる。これによって、ガラス化する前の酸化防止剤からなる耐酸化層11の表面にコーティング剤を塗布するとき、当該塗布作業の作業性、及び作業効率を上げることができる。
また、無機バインダーは、コーティング剤に20重量%~50重量%の割合で含有されている。
50重量%以上の場合は、コーティング剤のガラス転移点が下がり、高温環境下でガラス化又は液体化した耐酸化層11と混ざり合ってしまうおそれがある。一方、20重量%以下の場合は粉末状で含有されているジルコニア粒子の粉っぽさが強く出て耐酸化層11に対する接着性がなくなり、当該耐酸化層11から剥離してしまうおそれがある。
The inorganic binder is not particularly limited, but may be a general one such as alumina cement, and is preferably clayey. The inorganic binder is interposed between the zirconia particles and serves as an adhesive and a binder, and is hydraulically hardened when dehydrated by heating or the like. Furthermore, when the inorganic binder is clayey, the zirconia particles and water can be uniformly mixed to form a smooth paste-like coating agent. As a result, when a coating agent is applied to the surface of the oxidation-resistant layer 11 made of an antioxidant before vitrification, the workability and work efficiency of the coating work can be improved.
Also, the inorganic binder is contained in the coating agent at a ratio of 20% to 50% by weight.
If the amount is 50% by weight or more, the glass transition point of the coating agent is lowered, and there is a possibility that it will be mixed with the oxidation-resistant layer 11 that has been vitrified or liquefied in a high-temperature environment. On the other hand, if the amount is 20% by weight or less, the zirconia particles contained in the powder form are strongly powdery, and the adhesion to the oxidation-resistant layer 11 is lost, and the oxidation-resistant layer 11 may be peeled off. .

以上から、本実施例に係るコーティング剤は、たとえば、60重量%のジルコニア粒子と20重量%の無機バインダー、さらにこれらを均一に混ぜ合わせる20重量%の水から構成されていることが好ましい。これによって、本実施例に係るコーティング剤は、融点が2715℃のジルコニア粒子と、融点が700℃以上の無機バインダーを含有し、全体としてガラス転移点が1600℃以上となるように構成されている。
なお、本実施例では粉末状のジルコニアを用いたがこれに限定されず、アルミナ(Al)又は炭化ケイ素(SiC)或いはこれらに類する融点が1500℃以上の金属酸化物類を用いても良い。
From the above, it is preferable that the coating agent according to the present embodiment is composed of, for example, 60% by weight of zirconia particles, 20% by weight of inorganic binder, and 20% by weight of water uniformly mixing them. Thus, the coating agent according to this example contains zirconia particles having a melting point of 2715° C. and an inorganic binder having a melting point of 700° C. or higher, and is configured to have a glass transition point of 1600° C. or higher as a whole. .
Although powdery zirconia was used in this embodiment, it is not limited to this, and alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), or similar metal oxides having a melting point of 1500° C. or higher may be used. Also good.

上記の構成を備えた耐火物の溶着防止構造は、図1に示すように、黒鉛含有耐火物10の表面に耐酸化層11が配され、耐酸化層11の上にコーティング剤からなる溶着防止層12が配されている。
このように構成した黒鉛含有耐火物10を、図2に示すように、互いに溶着防止層12が対向するように配置し、所定の条件の下で加熱冷却する実験を行ったところ、以下のような反応を観察することができた。
As shown in FIG. 1, the anti-adhesion structure for refractories having the above configuration has an oxidation-resistant layer 11 disposed on the surface of a graphite-containing refractory 10, and an anti-adhesion coating made of a coating agent on the oxidation-resistant layer 11. A layer 12 is arranged.
As shown in FIG. 2, the graphite-containing refractories 10 configured in this way are arranged so that the anti-adhesion layers 12 face each other, and an experiment of heating and cooling under predetermined conditions was performed. reaction could be observed.

当該実験は、図2に示すように、一対の黒鉛含有耐火物10片を互いの溶着防止層12が接触するように対向配置して、実験炉中に設置し、当該黒鉛含有耐火物10片を加熱して1000℃の状態を少なくとも5分維持した後、自然放熱によって室温まで冷却した。また、比較対象として、図3に示すように、溶着防止層12が無い従来の耐酸化層11のみを有する一対の黒鉛含有耐火物10片も同条件で実験を行った。
当該実験の後、実験炉から取り出した黒鉛含有耐火物10片について、溶着防止層12を備えたものは、容易に剥がすことができ、剥がした後の溶着防止層12表面は、固体状態が維持されていた。一方、溶着防止層12がない黒鉛含有耐火物10片は、耐酸化層11が互いに溶着して固化しており剥がせなくなっていた。
上記の実験結果に基づき溶着防止層12の反応及び効果について、以下のように考察した。
In the experiment, as shown in FIG. 2, a pair of 10 pieces of graphite-containing refractories were placed facing each other so that the adhesion prevention layers 12 were in contact with each other, placed in an experimental furnace, and the 10 pieces of the graphite-containing refractory was heated and maintained at 1000° C. for at least 5 minutes, and then cooled to room temperature by natural heat release. For comparison, a pair of 10 graphite-containing refractory pieces having only the conventional oxidation-resistant layer 11 without the anti-adhesion layer 12 as shown in FIG. 3 was also tested under the same conditions.
After the experiment, among the 10 pieces of graphite-containing refractory taken out from the experimental furnace, those provided with the anti-adhesion layer 12 can be easily peeled off, and the surface of the anti-adhesion layer 12 after peeling remains in a solid state. It had been. On the other hand, in the 10 pieces of graphite-containing refractory material without the anti-adhesion layer 12, the oxidation-resistant layers 11 were welded to each other and solidified, and could not be peeled off.
Based on the above experimental results, the reactions and effects of the anti-adhesion layer 12 were considered as follows.

ガラス転移点が約500℃である酸化防止剤を有する耐酸化層11は、500℃を超えたときガラス化し、さらに1000℃に加熱されたとき、ガラス状態の耐酸化層11は一部が液相に変移してさらに柔軟性が高くなる。
一方、溶着防止層12は、ガラス転移点が1600℃以上となるように形成されている。ここで、黒鉛含有耐火物10片が1000℃に加熱されたとき、溶着防止層12が有する無機バインダーは融点が700℃であるから液相化する。しかし、ジルコニア粒子の融点は、2715℃であって、溶着防止層12全体のガラス転移点は1600℃以上であるから、融けた無機バインダーがジルコニア粒子間に介在して、当該ジルコニア粒子を結合するとともに溶着防止層12全体は、1000℃近傍の高温環境下では固体状態を維持すると思われる。
これによって、1000℃前後の高温環境下において、溶着防止層12の表面は、図2に示すように、ガラス化又は液体化しておらず固体状態が維持されており、液体状の耐酸化層11を固体状の溶着防止層12で覆うことができる。そのため、一の黒鉛含有耐火物10片の溶着防止層12と、対向配置された他の黒鉛含有耐火物10片の溶着防止層12との間では溶着を防止することができ、黒鉛含有耐火物10片の温度が下がったとき、互いに接触している溶着防止層12が剥がれやすくなっているので、黒鉛含有耐火物10片を容易に離すことができる。
The oxidation-resistant layer 11 containing an antioxidant having a glass transition point of about 500° C. vitrifies when the temperature exceeds 500° C., and when further heated to 1000° C., the oxidation-resistant layer 11 in the glassy state becomes partially liquid. It changes phase and becomes more flexible.
On the other hand, the anti-adhesion layer 12 is formed to have a glass transition point of 1600° C. or higher. Here, when the 10 pieces of the graphite-containing refractory material are heated to 1000° C., the inorganic binder contained in the anti-adhesion layer 12 has a melting point of 700° C., so it turns into a liquid phase. However, since the melting point of the zirconia particles is 2715° C. and the glass transition point of the entire anti-adhesion layer 12 is 1600° C. or higher, the molten inorganic binder intervenes between the zirconia particles and binds the zirconia particles. At the same time, the entire anti-adhesion layer 12 seems to maintain a solid state in a high-temperature environment near 1000°C.
As a result, in a high-temperature environment of about 1000° C., as shown in FIG. can be covered with a solid anti-adhesion layer 12 . Therefore, it is possible to prevent the adhesion between the anti-adhesion layer 12 of one piece of the graphite-containing refractory and the anti-adhesion layer 12 of the other ten pieces of the graphite-containing refractory disposed opposite to each other. When the temperature of the 10 pieces drops, the adhesion prevention layer 12 in contact with each other is easily peeled off, so the 10 pieces of graphite-containing refractory can be easily separated.

以上のような溶着防止層12を備えた黒鉛含有耐火物10は、連続鋳造に用いることが好ましい。連続鋳造に係る鋳造工程では、取鍋、タンディッシュ、モールド、各ノズルといった各部品に黒鉛含有耐火物が使用されている。特に、取鍋、タンディッシュは頻繁に冷却と再加熱が繰り返されており、中でもタンディッシュに使用されているスライディングノズルに係るプレート或いはストッパーは、溶鋼の流量調整を行う場面で、当該スライディングノズルの上下に配置されている黒鉛含有耐火物からなる他のノズルに対して接触と離隔が繰り返される。
このとき、スライディングノズル周辺の部品に本実施例に係る耐火物の溶着防止構造を適用した場合、溶鋼の流れが中断されて冷却された場合であっても、溶着していないので素早く部品を交換することができ、さらに当該部品の破損を防止して製品寿命を長くすることができる。
The graphite-containing refractory 10 having the anti-adhesion layer 12 as described above is preferably used for continuous casting. In the casting process of continuous casting, graphite-containing refractories are used for parts such as ladles, tundishes, molds, and nozzles. In particular, ladle and tundish are frequently cooled and reheated. Contact and separation are repeated with other nozzles of graphite-containing refractories arranged above and below.
At this time, when the refractory adhesion prevention structure according to this embodiment is applied to the parts around the sliding nozzle, even if the flow of molten steel is interrupted and cooled, the parts are not welded, so the parts can be quickly replaced. Furthermore, damage to the parts can be prevented to prolong product life.

また、黒鉛含有耐火物からなる連続鋳造用の部品、たとえば、浸漬ノズルに本実施例に係る耐火物の溶着防止構造を適用した場合、当該浸漬ノズル外側面に予熱時の酸化を防止するために配された酸化防止剤からなる耐酸化層11を溶着防止層12で覆っているので、スラグ又はアルミナ等、溶鋼内に生じる不純物、固形物が浸漬ノズル表面に溶着することを防止することができる。 Further, when the refractory adhesion prevention structure according to the present embodiment is applied to a part for continuous casting made of a graphite-containing refractory, for example, an immersion nozzle, the outer surface of the immersion nozzle is provided with Since the anti-oxidation layer 11 made of the anti-oxidant is covered with the anti-adhesion layer 12, it is possible to prevent impurities and solids generated in the molten steel such as slag and alumina from adhering to the surface of the submerged nozzle. .

10…黒鉛含有耐火物、11…耐酸化層、12…溶着防止層。 REFERENCE SIGNS LIST 10: Graphite-containing refractory, 11: Oxidation-resistant layer, 12: Anti-adhesion layer.

Claims (7)

黒鉛含有耐火物と、
当該黒鉛含有耐火物の表面に配された、ガラス転移点が500℃以上の酸化防止剤を有する耐酸化層と、
当該耐酸化層の表面に配された、ガラス転移点が1600℃以上のコーティング剤を有する溶着防止層と、
から構成され、
500℃以上の高温環境下に前記黒鉛含有耐火物を設置したとき、
ガラス化した前記耐酸化層を、固体の前記溶着防止層で被覆するようにしたことを特徴とする耐火物の溶着防止構造。
a graphite-containing refractory;
an oxidation-resistant layer having an antioxidant with a glass transition point of 500° C. or higher disposed on the surface of the graphite-containing refractory;
an anti-adhesion layer having a coating agent with a glass transition point of 1600° C. or higher disposed on the surface of the oxidation resistant layer;
consists of
When the graphite-containing refractory is installed in a high temperature environment of 500 ° C. or higher,
An anti-adhesion structure for refractories, wherein the vitrified oxidation-resistant layer is covered with the solid anti-adhesion layer.
前記コーティング剤が、少なくとも粉末状のジルコニア粒子と、当該ジルコニア粒子が混ぜ込まれる無機バインダーとを含有していることを特徴とする請求項1に記載の耐火物の溶着防止構造。 2. The structure for preventing welding of refractories according to claim 1, wherein the coating agent contains at least powdery zirconia particles and an inorganic binder in which the zirconia particles are mixed. 前記ジルコニア粒子の粒度が、100μm以下であることを特徴とする請求項2に記載の耐火物の溶着防止構造。 3. The structure for preventing welding of refractories according to claim 2, wherein the zirconia particles have a particle size of 100 [mu]m or less. 前記コーティング剤に、前記ジルコニア粒子が50重量%から80重量%の割合で含有されていることを特徴とする請求項2に記載の耐火物の溶着防止構造。 3. The structure for preventing welding of refractories according to claim 2, wherein said coating agent contains said zirconia particles in a proportion of 50% by weight to 80% by weight. 前記無機バインダーが粘土質であることを特徴とする請求項2に記載の耐火物の溶着防止構造。 3. The structure for preventing welding of refractories according to claim 2, wherein the inorganic binder is clay. 前記コーティング剤に、前記無機バインダーが20重量%から50重量%の割合で含有されていることを特徴とする請求項2に記載の耐火物の溶着防止構造。 3. The structure for preventing welding of refractories according to claim 2, wherein the inorganic binder is contained in the coating agent at a rate of 20% by weight to 50% by weight. 前記黒鉛含有耐火物が、連続鋳造用であることを特徴とする請求項1に記載の耐火物の溶着防止構造。 2. The refractory welding prevention structure according to claim 1, wherein the graphite-containing refractory is for continuous casting.
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