JP2556875B2 - セラミック製ガス噴出体の製造方法 - Google Patents
セラミック製ガス噴出体の製造方法Info
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- JP2556875B2 JP2556875B2 JP63038872A JP3887288A JP2556875B2 JP 2556875 B2 JP2556875 B2 JP 2556875B2 JP 63038872 A JP63038872 A JP 63038872A JP 3887288 A JP3887288 A JP 3887288A JP 2556875 B2 JP2556875 B2 JP 2556875B2
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- gas
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属溶湯を撹拌する場合などに使用するセラ
ミック製ガス噴出体の製造方法に関する。
ミック製ガス噴出体の製造方法に関する。
（従来の技術） 金属溶湯中へガスを噴出して溶湯の撹拌を行う方法が
従来から実施されており、この場合のガス噴出体として
は、溶湯に侵食されない耐熱金属にガス噴出用の細孔を
形成したり、耐熱金属を焼結させたものを用いている。
しかしながら、金属によってガス噴出体を構成すると、
長時間の使用によって徐々に溶湯によって侵食され、ま
た形成する細孔の径にも限度がある。
従来から実施されており、この場合のガス噴出体として
は、溶湯に侵食されない耐熱金属にガス噴出用の細孔を
形成したり、耐熱金属を焼結させたものを用いている。
しかしながら、金属によってガス噴出体を構成すると、
長時間の使用によって徐々に溶湯によって侵食され、ま
た形成する細孔の径にも限度がある。
そこでセラミックによってガス噴出体を構成すること
が考えられる。斯かるセラミック製ガス噴出体の製造方
法としては特開昭61−44778号に開示されるものが知ら
れている。この方法は発泡樹脂の骨格表面にセラミック
スラリーを付着せしめた後、発泡樹脂を回転せしめ、遠
心力によってセラミックスラリーを外周部に集め、発泡
樹脂を燃焼飛散せしめるとともにセラミックを焼結する
ことで、外周部に緻密な層を形成するようにしたもので
ある。
が考えられる。斯かるセラミック製ガス噴出体の製造方
法としては特開昭61−44778号に開示されるものが知ら
れている。この方法は発泡樹脂の骨格表面にセラミック
スラリーを付着せしめた後、発泡樹脂を回転せしめ、遠
心力によってセラミックスラリーを外周部に集め、発泡
樹脂を燃焼飛散せしめるとともにセラミックを焼結する
ことで、外周部に緻密な層を形成するようにしたもので
ある。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように外周部に緻密な層を有する多孔セラミ
ック体であれば、ガスの流れに方向性を持たせることが
できるのであるが、微細な孔を形成することが困難で且
つ緻密な層は外周部にしか形成できないため用途が限定
されてしまう。
ック体であれば、ガスの流れに方向性を持たせることが
できるのであるが、微細な孔を形成することが困難で且
つ緻密な層は外周部にしか形成できないため用途が限定
されてしまう。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明は、発泡樹脂の骨格表面
にセラミックスラリーを付着せしめ、これを型内にセッ
トし、更に型と発泡樹脂との隙間に別途用意したセラミ
ックスラリーを充填し、このセラミックスラリーの部分
を後の焼結によって緻密な表皮層とするようにした。
にセラミックスラリーを付着せしめ、これを型内にセッ
トし、更に型と発泡樹脂との隙間に別途用意したセラミ
ックスラリーを充填し、このセラミックスラリーの部分
を後の焼結によって緻密な表皮層とするようにした。
（作用） 骨格表面にセラミックスラリーが付着した発泡樹脂と
の隙間に、所定粘度の他のセラミックスラリーを充填す
ると、このセラミックスラリーは発泡樹脂内部にあまり
浸入せず、焼結後に当該セラミックが緻密な表皮層とな
る。そして、この表皮層の厚みを適切なものとするか、
酸処理を施すことで、ガスの導入又は噴出に適した細孔
を形成することができる。
の隙間に、所定粘度の他のセラミックスラリーを充填す
ると、このセラミックスラリーは発泡樹脂内部にあまり
浸入せず、焼結後に当該セラミックが緻密な表皮層とな
る。そして、この表皮層の厚みを適切なものとするか、
酸処理を施すことで、ガスの導入又は噴出に適した細孔
を形成することができる。
（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図乃至第３図は本発明によって作製したガス噴出
体の使用例を示す図である。
体の使用例を示す図である。
即ち、第１図は溶湯撹拌用としての使用例を示し、加
熱炉１内にはルツボ２が設置され、このルツボ２内には
金属溶湯３が保持され、更にルツボ２の底部にはセラミ
ック製ガス噴出体４をセットし、このガス噴出体４にガ
ス導入管５を接続し、溶湯３中にガスを噴出して撹拌す
るようにしている。
熱炉１内にはルツボ２が設置され、このルツボ２内には
金属溶湯３が保持され、更にルツボ２の底部にはセラミ
ック製ガス噴出体４をセットし、このガス噴出体４にガ
ス導入管５を接続し、溶湯３中にガスを噴出して撹拌す
るようにしている。
ガス噴出体４は第２図に示すように、全体がリング状
となっており内部を多孔質4aとし、外周面及び上下面を
溶湯の侵入を阻止し得る緻密な表皮層4bとし、更に内周
面には緻密ではあるがガスを噴出し得る細孔を有する表
皮層4cとしている。
となっており内部を多孔質4aとし、外周面及び上下面を
溶湯の侵入を阻止し得る緻密な表皮層4bとし、更に内周
面には緻密ではあるがガスを噴出し得る細孔を有する表
皮層4cとしている。
第３図はガスシール用としての使用例を示し、加熱炉
１内にはMg等の空気（酸素）との接触をきらう溶湯３を
保持したルツボ２が設置され、このルツボ２上面を蓋体
６にて気密に塞いでいる。そして蓋体６の中央には開口
７を形成し、この開口７上に金型８をセットするととも
に開口７から下方へストーク９を垂下し、このストーク
９の中間にガス噴出体４を取付けている。
１内にはMg等の空気（酸素）との接触をきらう溶湯３を
保持したルツボ２が設置され、このルツボ２上面を蓋体
６にて気密に塞いでいる。そして蓋体６の中央には開口
７を形成し、この開口７上に金型８をセットするととも
に開口７から下方へストーク９を垂下し、このストーク
９の中間にガス噴出体４を取付けている。
このガス噴出体４はルツボ２内に供給されたAr,N2等
の不活性ガスをストーク９内へ噴出することで、鋳造後
に金型８を離型する際に空気がストーク９内にある溶湯
３に接触しないようにしている。したがってこのガス噴
出体４は上下面を溶湯の侵入を阻止し得る緻密な表皮層
4bとし、内周面及び外周面をガスの導入及び噴出が容易
になされる細孔を有する表皮層4cとしている。
の不活性ガスをストーク９内へ噴出することで、鋳造後
に金型８を離型する際に空気がストーク９内にある溶湯
３に接触しないようにしている。したがってこのガス噴
出体４は上下面を溶湯の侵入を阻止し得る緻密な表皮層
4bとし、内周面及び外周面をガスの導入及び噴出が容易
になされる細孔を有する表皮層4cとしている。
次に前記セラミック製ガス噴出体４の製造方法を第４
図乃至第11図に基いて説明する。
図乃至第11図に基いて説明する。
先ず第４図に示すようにウレタンフォーム等の三次元
網目構造をなす発泡樹脂10を用意する。次いで発泡樹脂
10を第５図に示すようにセラミックスラリー11中に浸漬
し、第６図の拡大図に示すように発泡樹脂10の骨格10a
表面にセラミックスラリー11を付着せしめる。この付着
を促進するには乳棒等によって発泡樹脂10をスラリー中
で押したり伸ばしたりするとよい。
網目構造をなす発泡樹脂10を用意する。次いで発泡樹脂
10を第５図に示すようにセラミックスラリー11中に浸漬
し、第６図の拡大図に示すように発泡樹脂10の骨格10a
表面にセラミックスラリー11を付着せしめる。この付着
を促進するには乳棒等によって発泡樹脂10をスラリー中
で押したり伸ばしたりするとよい。
ここで、セラミックスラリー11を構成するセラミック
粉末としては、Si3N4,SiC,Al2O3,ZrO2,ムライト，コー
ジェライト等を用い、これらを水又はポリアクリル酸ア
ンモニウム、水溶性フェノール、アルギン酸アンモニウ
ム等の有機溶剤の溶液（３％程度）に混合し、粘度が３
〜15CP程度のスラリーを調整する。
粉末としては、Si3N4,SiC,Al2O3,ZrO2,ムライト，コー
ジェライト等を用い、これらを水又はポリアクリル酸ア
ンモニウム、水溶性フェノール、アルギン酸アンモニウ
ム等の有機溶剤の溶液（３％程度）に混合し、粘度が３
〜15CP程度のスラリーを調整する。
以上のようにして発泡樹脂10の骨格にセラミックスラ
リー11を付着せしめたならば、第７図に示すように発泡
樹脂10を石膏型12内にセットし、発泡樹脂10と石膏型12
との隙間にセラミックスラリー13を流し込む。このセラ
ミックスラリー13の成分は前記セラミックスラリー11と
同一でよいが、粘度については前記セラミックスラリー
11よりも高粘度とする。具体的にはセラミックスラリー
13の粘度は20〜500CPでチクソトロピー性を有するもの
とする。この粘度範囲とする理由は、20CP未満とする
と、発泡樹脂10内にセラミックスラリー13が入り込み、
500CPを超えると隙間の中に充填しにくくなることによ
る。
リー11を付着せしめたならば、第７図に示すように発泡
樹脂10を石膏型12内にセットし、発泡樹脂10と石膏型12
との隙間にセラミックスラリー13を流し込む。このセラ
ミックスラリー13の成分は前記セラミックスラリー11と
同一でよいが、粘度については前記セラミックスラリー
11よりも高粘度とする。具体的にはセラミックスラリー
13の粘度は20〜500CPでチクソトロピー性を有するもの
とする。この粘度範囲とする理由は、20CP未満とする
と、発泡樹脂10内にセラミックスラリー13が入り込み、
500CPを超えると隙間の中に充填しにくくなることによ
る。
このようにして、型12と発泡樹脂10との隙間にセラミ
ックスラリー13を充填したならば、型内で固化せしめ
る。その結果第８図及び第８図のＡ−Ａ線断面図である
第９図に示すように、内部を多孔質14aとし、外周面、
内周面及び上下面を緻密な表皮層14bとして成形体14が
得られる。ここで表皮層14bの厚さについては内周面に
形成する表皮層14bを他の部分よりも薄くなるようにし
ている。
ックスラリー13を充填したならば、型内で固化せしめ
る。その結果第８図及び第８図のＡ−Ａ線断面図である
第９図に示すように、内部を多孔質14aとし、外周面、
内周面及び上下面を緻密な表皮層14bとして成形体14が
得られる。ここで表皮層14bの厚さについては内周面に
形成する表皮層14bを他の部分よりも薄くなるようにし
ている。
次いで、成形体14を型12から離型し、100〜150℃の温
度で１〜２時間乾燥せしめ、次いで200〜300℃の温度で
２〜３時間脱脂する。斯かる加熱処理により成形体14中
へ発泡樹脂10は燃焼飛散し、第10図に示すようにセラミ
ックのみからなる三次元網目構造体15が得られる。
度で１〜２時間乾燥せしめ、次いで200〜300℃の温度で
２〜３時間脱脂する。斯かる加熱処理により成形体14中
へ発泡樹脂10は燃焼飛散し、第10図に示すようにセラミ
ックのみからなる三次元網目構造体15が得られる。
この後上記三次元網目構造体15を650℃程度で１時
間、1200℃程度で２時間仮焼成し、更に1700〜1750℃で
２時間本焼成し目的とするガス噴出体４を得る。
間、1200℃程度で２時間仮焼成し、更に1700〜1750℃で
２時間本焼成し目的とするガス噴出体４を得る。
即ち、焼成前の三次元網目構造体15の内周面には、外
周面及び上下面に形成された表皮層よりも薄い表皮層が
形成されており、この薄い表皮層は前記焼成工程におい
て他の表皮層よりも大きく収縮するため、内周面の表皮
層には微細な気孔が形成されることとなる。したがって
前記したように上下面及び外周面が溶湯の侵入を阻止し
得る緻密な表皮層4bとし、内周面をガスの噴出が容易に
なされる細孔を有する表皮層4cとしたガス噴出体４が得
られる。
周面及び上下面に形成された表皮層よりも薄い表皮層が
形成されており、この薄い表皮層は前記焼成工程におい
て他の表皮層よりも大きく収縮するため、内周面の表皮
層には微細な気孔が形成されることとなる。したがって
前記したように上下面及び外周面が溶湯の侵入を阻止し
得る緻密な表皮層4bとし、内周面をガスの噴出が容易に
なされる細孔を有する表皮層4cとしたガス噴出体４が得
られる。
尚、前記した方法にあっては、微細な気孔を形成する
ために、表皮層を薄くして焼成するようにしたが、第11
図に示すように酸処理を行うようにしてもよい。
ために、表皮層を薄くして焼成するようにしたが、第11
図に示すように酸処理を行うようにしてもよい。
つまり、ガス噴出体４の上下面及び外周面を酢酸ビニ
ル等からなるシート16で被覆し、内周面を露出した状態
で酸液17中に浸漬し、内周面に微細な気孔を形成するよ
うにしてもよい。
ル等からなるシート16で被覆し、内周面を露出した状態
で酸液17中に浸漬し、内周面に微細な気孔を形成するよ
うにしてもよい。
（発明の効果） 以上に説明した如く本発明によれば、溶湯の撹拌用、
ガスシール用或いは清浄用フィルター等として、極めて
微細な気孔を有するセラミック製ガス噴出体を得ること
ができる。
ガスシール用或いは清浄用フィルター等として、極めて
微細な気孔を有するセラミック製ガス噴出体を得ること
ができる。
第１図乃至第３図は本発明方法によって製造したガス噴
出体の使用例を示す図、第４図乃至第11図は製造工程を
順に示した図である。 尚、図面中、３は溶湯、４はガス噴出体、4aは多孔質、
4b,4cは表皮層、10は発泡樹脂、11,13はセラミックスラ
リー、14は成形体である。
出体の使用例を示す図、第４図乃至第11図は製造工程を
順に示した図である。 尚、図面中、３は溶湯、４はガス噴出体、4aは多孔質、
4b,4cは表皮層、10は発泡樹脂、11,13はセラミックスラ
リー、14は成形体である。
Claims (3)
- 【請求項１】三次元網目構造をなす発泡樹脂をセラミッ
クスラリー中に浸漬して発泡樹脂の骨格表面にセラミッ
クスラリーを付着せしめ、次いでセラミックスラリーが
付着した発泡樹脂を型内にセットし、この型と発泡樹脂
との隙間にセラミックスラリーを流し込み、この後セラ
ミックスラリーを乾燥固化せしめるとともに発泡樹脂を
燃焼飛散させ、次いでセラミックを焼成することで表面
を緻密な表皮層とし内部を多孔質とするようにしたセラ
ミック製ガス噴出体の製造方法。 - 【請求項２】前記緻密な表皮層のうち、ガスの導入部又
は噴出部に形成する表皮層については薄肉とするように
したことを特徴とする請求項１記載のセラミック製ガス
噴出体の製造方法。 - 【請求項３】前記緻密な表皮層のうち、ガスの導入部又
は噴出部に形成する表皮層については酸処理を行うよう
にしたことを特徴とする請求項１記載のセラミック製ガ
ス噴出体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038872A JP2556875B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | セラミック製ガス噴出体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038872A JP2556875B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | セラミック製ガス噴出体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215770A JPH01215770A (ja) | 1989-08-29 |
| JP2556875B2 true JP2556875B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=12537304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63038872A Expired - Lifetime JP2556875B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | セラミック製ガス噴出体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556875B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0679683B2 (ja) * | 1990-02-09 | 1994-10-12 | 日本碍子株式会社 | 散気板 |
| JPH0818885B2 (ja) * | 1990-11-08 | 1996-02-28 | 三喜ゴム株式会社 | 多孔セラミック板の製造方法 |
| JP2683954B2 (ja) * | 1990-11-08 | 1997-12-03 | 株式会社カミヤマ | 均一孔の多孔セラミック板 |
| JP2006122829A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Sanki Gomme Kk | セラミックフィルタエレメント及びその製造方法 |
| US7832458B2 (en) | 2005-09-01 | 2010-11-16 | Actech Gmbh | Method for producing a casting mold from a composite mold material for foundry purposes |
| JP6078885B2 (ja) * | 2013-04-02 | 2017-02-15 | 日本碍子株式会社 | 複合耐火物および複合耐火物の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63038872A patent/JP2556875B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01215770A (ja) | 1989-08-29 |
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