JP2626672B2 - Immersion tube for non-ferrous molten metal - Google Patents

Immersion tube for non-ferrous molten metal

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JP2626672B2
JP2626672B2 JP63278467A JP27846788A JP2626672B2 JP 2626672 B2 JP2626672 B2 JP 2626672B2 JP 63278467 A JP63278467 A JP 63278467A JP 27846788 A JP27846788 A JP 27846788A JP 2626672 B2 JP2626672 B2 JP 2626672B2
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glass coating
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation

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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、アルミニウム、亜鉛、銅、鉛などの非鉄金
属の溶融物に浸漬して使用されるセラミックス製浸漬管
に関する。本発明にいうセラミックス製浸漬管とは、こ
れら溶融金属中に浸漬して使用される熱電対、ヒーター
などのセラミックス製保護管;これら溶融金属を搬送す
るためのセラミックス製輸送パイプなどを意味する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic immersion tube used by being immersed in a melt of a non-ferrous metal such as aluminum, zinc, copper, and lead. The ceramic immersion pipe referred to in the present invention means a ceramic protection pipe such as a thermocouple and a heater immersed in these molten metals, and a ceramic transport pipe for transporting these molten metals.

なお、本願明細書において、“部”および“%”とあ
るのは、それぞれ“重量部”および“重量%″を示す。
In this specification, “parts” and “%” indicate “parts by weight” and “% by weight”, respectively.

従来技術とその問題点 アルミニウムなどの非鉄金属(以下アルミニウムを代
表例として説明を行なうが、本発明の対象はアルミニウ
ムに限定されるものではない)を溶解乃至保持する炉に
おいては、溶融金属を加熱するためのヒーター、溶融金
属の温度を測定するための熱電対などが必要であり、こ
れらを保護するためにセラミックス製の保護管(浸漬管
とも称される)が使用されている。溶融金属に浸漬した
状態で使用されるヒーターの保護管(以下ヒーターチュ
ーブとする)を例にとれば、内部のヒーターで発生した
熱を外部の溶湯に伝達する機能が要求されている。従っ
て、一般に、ヒーターチューブの内面は、溶湯と接触す
る外面よりも、相対的に高温となるので、内外面間の熱
応力差により外面側に微小な隙間が形成され、溶湯が内
面側にまで浸透し易くなり、ヒーターチューブ全体の侵
蝕が急速に進行する傾向にある。特に、溶湯がアルミニ
ウムの場合には、それ自体活性が極めて高いので、ヒー
ターチューブとの反応性が極めて強く、しかも温度の上
昇とともに浸透性および侵蝕性が増大するので、ヒータ
ーチューブ外面は、より一層侵蝕され易くなる。このた
め、アルミニウム用のヒーターチューブでは、上記の2
つの要因が組み合わさって、損傷が特に急速に進行し、
その寿命が短縮され、操業の阻害要因となる。従来、ア
ルミニウム用ヒーターチューブとしては、溶融アルミニ
ウムに対する濡れ性が低く、耐熱性に優れ、しかも加熱
および冷却の繰返しによる熱応力破壊に対する抵抗性
(以下耐スポール性という)が高いという理由で、炭化
珪素材粒子または骨材と窒化珪素とを結合させた窒化珪
素結合炭化珪素材が主に使用されている。しかしなが
ら、この様な材質からなるヒーターチューブにおいて
も、その外表面でのアルミニウム溶湯との反応を十分に
抑制できないので、以下の如き損傷原因が進行する。
Prior art and its problems In a furnace for melting or holding a non-ferrous metal such as aluminum (hereinafter, aluminum will be described as a representative example, the object of the present invention is not limited to aluminum), the molten metal is heated. In order to protect the heater and a thermocouple for measuring the temperature of the molten metal, a ceramic protective tube (also called a dip tube) is used. Taking a protective tube (hereinafter referred to as a heater tube) of a heater used in a state of being immersed in a molten metal as an example, a function of transmitting heat generated by an internal heater to an external molten metal is required. Therefore, in general, the inner surface of the heater tube is relatively hotter than the outer surface that comes into contact with the molten metal, so that a small gap is formed on the outer surface due to a difference in thermal stress between the inner and outer surfaces, and the molten metal reaches the inner surface. It tends to penetrate easily, and the erosion of the entire heater tube tends to progress rapidly. In particular, when the molten metal is aluminum, the activity itself is extremely high, and the reactivity with the heater tube is extremely strong. In addition, the permeability and erosion increase as the temperature rises. Easily eroded. For this reason, in the heater tube for aluminum, the above-mentioned 2
These factors combine to make damage particularly rapid,
Its service life is shortened, which is an obstacle to operation. Conventionally, as a heater tube for aluminum, silicon carbide has been used because of its low wettability to molten aluminum, excellent heat resistance, and high resistance to thermal stress destruction due to repeated heating and cooling (hereinafter referred to as spall resistance). A silicon nitride-bonded silicon carbide material in which material particles or aggregates are combined with silicon nitride is mainly used. However, even with a heater tube made of such a material, the reaction with the aluminum melt on the outer surface thereof cannot be sufficiently suppressed, so that the following causes of damage progress.

(イ)ヒーターチューブ内へアルミニウムが浸透する。(A) Aluminum penetrates into the heater tube.

(ロ)浸透したアルミニウムとヒーターチューブ材質と
の大きな膨脹差により、ヒーターチューブに亀裂が発生
する。
(B) The heater tube cracks due to a large expansion difference between the permeated aluminum and the material of the heater tube.

(ハ)アルミニウム溶湯のレベルが変動するので、浸透
したアルミニウムを根元として、ヒーターチューブ表面
のレベル変動部分にアルミニウムおよびその酸化物が付
着し始め、やがてはその付着物が成長肥大する。
(C) Since the level of the molten aluminum fluctuates, aluminum and its oxides begin to adhere to the level fluctuation portion on the surface of the heater tube based on the infiltrated aluminum, and the deposit grows and grows soon.

この様にアルミニウムの浸透が加速することにより、
均一に加熱を行なうというヒーターチューブとしての機
能が低下し、さらには付着物の肥大成長が、一定条件で
の溶解作業の継続を不可能とする。
By accelerating the penetration of aluminum in this way,
The function as a heater tube for performing uniform heating is reduced, and the enlarged growth of attached matter makes it impossible to continue the melting operation under certain conditions.

問題点を解決するための手段 本発明者は、この様な技術の現状に鑑みて種々研究を
重ねた結果、ヒーターチューブの表面にB2O3系ガラス層
を形成させ、さらにその上にBN粒子を付着させる場合に
は、アルミニウムなどの溶融金属に濡れ難く、耐熱性お
よび耐スポール性に優れたヒーターチューブが得られる
ことを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventor has made various studies in view of the current state of such a technique, and as a result, formed a B 2 O 3 -based glass layer on the surface of the heater tube, and further formed a BN thereon. It has been found that when particles are attached, a heater tube which is hardly wetted by a molten metal such as aluminum and has excellent heat resistance and spall resistance can be obtained.

すなわち、本発明は、下記のセラミックス非鉄溶融金
属用浸漬管を提供するものである: 「浸漬管本体の表面にB2O32%以上を含有するガラス被
覆層およびBN粒子付着層を順次設けたことを特徴とする
非鉄溶融金属用浸漬管」 以下、本発明で使用する各材料について説明する。
That is, the present invention provides the following dip tube for molten ceramic non-ferrous metal: "A glass coating layer containing 2% or more of B 2 O 3 and a BN particle adhesion layer are sequentially provided on the surface of the dip tube body. Immersion pipe for non-ferrous molten metal characterized by the following "Each material used in the present invention will be described below.

本発明において使用する浸漬管本体は、特に限定され
ず、浸漬管として公知のものが全て使用可能である。具
体的には、炭化珪素、窒化珪素、窒化珪素結合炭化珪
素、含炭素炭化珪素、硼化ジルコニウム、アルミナ、ム
ライト、スピネル、シリカ、チタンアルミネートなどの
成形焼結体乃至溶融成形体が挙げられる。
The main body of the immersion tube used in the present invention is not particularly limited, and any known immersion tube can be used. Specific examples include a molded sintered body or a melt molded body of silicon carbide, silicon nitride, silicon nitride-bonded silicon carbide, carbon-containing silicon carbide, zirconium boride, alumina, mullite, spinel, silica, titanium aluminate, or the like. .

本発明において浸漬管本体の表面に形成されるガラス
被覆層としては、B2O3を2%以上含有するものを使用す
る必要がある。B2O3の含有量が2%未満の場合には、浸
漬管を非鉄溶融金属に浸漬した際に、ガラス被覆層の上
に形成されたBN粒子層を保持することが困難となる。
In the present invention, as the glass coating layer formed on the surface of the immersion tube main body, it is necessary to use a glass coating layer containing 2% or more of B 2 O 3 . When the content of B 2 O 3 is less than 2%, it becomes difficult to hold the BN particle layer formed on the glass coating layer when the immersion tube is immersed in the non-ferrous metal.

B2O3を2%以上含有するガラスとしては、特に限定さ
れず、実質的にはB2O3からなる硼酸化合物を加熱して溶
融し、ガラス状としたもの:B2O3にNa2Oの様なアルカリ
金属酸化物を含む化合物を加熱溶融して、ガラス状とし
たもの:硼珪酸ガラス:B2O3を配合したソーダガラス、
リン酸ガラスなどが例示される。ガラス中のB2O3の含有
量が増大するとともに、ガラス成分が浸漬管本体の気孔
に進入および反応し易くなり、ガラス被覆層と本体との
密着性が改善される。しかしながら、B2O3の含有量が70
%程度を超えると、吸湿によりガラス被覆層表面に白い
粉を生じて、被膜の均一性が損なわれることがあるの
で、この様な場合には、製品を低湿度雰囲気で保管する
か、或いは製造後短時間内に使用する様に配慮する必要
がある。ガラス被覆層の厚さは、浸漬管の材質、ガラス
の種類、非鉄溶融金属の種類などにより変わり得るが、
通常0.1〜1.0mm程度である。
The glass containing B 2 O 3 more than 2% is not particularly limited, and melted by heating boric acid compound is essentially composed of B 2 O 3, as was glassy: Na to B 2 O 3 A compound containing an alkali metal oxide such as 2 O is heated and melted to form a glass: borosilicate glass: soda glass containing B 2 O 3 ;
Phosphate glass is exemplified. As the content of B 2 O 3 in the glass increases, the glass component easily enters and reacts with the pores of the main body of the immersion tube, and the adhesion between the glass coating layer and the main body is improved. However, when the content of B 2 O 3 is 70
%, White powder may be generated on the surface of the glass coating layer due to moisture absorption, and the uniformity of the coating may be impaired. In such a case, the product should be stored in a low humidity atmosphere or manufactured. Care must be taken to use it within a short time afterwards. The thickness of the glass coating layer can vary depending on the material of the dip tube, the type of glass, the type of non-ferrous metal, etc.
Usually, it is about 0.1 to 1.0 mm.

本発明においては、B2O3を2%以上含有するガラス被
膜層上にBN粒子の付着層を形成することを必須とする。
BN粒子の純度は、低純度のものを使用する場合には、耐
蝕性が不十分となる虞れがあるので、99%以上であるこ
とが好ましい。BN粒子の粒度は、通常200メッシュ通過
以下のものを使用し、350メッシュ以下のものを使用す
ることがより好ましい。使用前のヒーターチューブにお
いて、BN粒子は、必ずしもガラス被覆層の全面を隙間な
く覆っている必要はないが、使用時に非鉄溶融金属との
接触により、ガラス被膜中のB2O3と反応して、ガラス被
膜全面を覆う必要がある。従って、ガラス被覆層に対
し、0.5〜1.0mm程度付与することが好ましい。なお、本
発明においては、BNの一部(最大20%程度まで)をB2O3
粉末により代替しても良い。但し、この場合には、B2O3
粉末が吸湿性を有するので、製品の保管管理に留意する
必要がある。
In the present invention, it is essential to form an adhesion layer of BN particles on a glass coating layer containing 2% or more of B 2 O 3 .
The purity of the BN particles is preferably 99% or more, since the use of low-purity BN particles may result in insufficient corrosion resistance. The BN particles generally have a particle size of 200 mesh or less, more preferably 350 mesh or less. In the heater tube before use, the BN particles do not necessarily cover the entire surface of the glass coating layer without any gaps, but react with B 2 O 3 in the glass coating due to contact with the non-ferrous molten metal during use. It is necessary to cover the entire surface of the glass coating. Therefore, it is preferable to provide about 0.5 to 1.0 mm to the glass coating layer. In the present invention, a part (up to about 20%) of BN is converted to B 2 O 3
It may be replaced by a powder. However, in this case, B 2 O 3
Since the powder is hygroscopic, care must be taken in the storage and management of the product.

本発明のヒーターチューブの製造方法は、特に限定さ
れないが、その一列を挙げれば、以下のとおりである。
The method for producing the heater tube of the present invention is not particularly limited, but one row thereof is as follows.

先ず、100メッシュ通過以下の硼酸ガラスの微粉末ま
たはB2O3源として硼砂或いは硼酸など配合したガラス微
粉末100部にデキストリン、アルギン酸ナトリウム、ア
クリウ酸ナトリウムなどの有機バインダー1〜3部程度
を加え、さらに水30〜40部を加えて、スラリーを調製す
る。或いは、スラリーの調製に際しては、有機バインダ
ーに代えて、水ガラス、シリカゾルなどの無機バインダ
ー30〜40部を使用しても良い。次いで、得られたスラリ
ーに浸漬管本体をドブ漬けするか、スラリーを浸漬管本
体にスプレーガン、刷毛などにより塗布し、150℃程度
の温度で乾燥して水分を除去した後、650〜1000℃程度
で加熱して浸漬管本体外面にガラス被覆層を形成させ
る。或いは、硼砂および/または硼酸の飽和水溶液に有
機バインダーを加えてスラリーを調製し、浸漬管本体に
塗布し、乾燥し、650〜1000℃程度で加熱して、浸漬管
本体外面に硼酸ガラス被覆層を直接形成させても良い。
First, about 100 parts or less of borate glass fine powder or 100 parts of glass fine powder mixed with borax or boric acid as a source of B 2 O 3 is added with about 1 to 3 parts of an organic binder such as dextrin, sodium alginate, and sodium acrylate. And further add 30-40 parts of water to prepare a slurry. Alternatively, in preparing the slurry, 30 to 40 parts of an inorganic binder such as water glass or silica sol may be used instead of the organic binder. Next, the immersion tube main body is dipped in the obtained slurry, or the slurry is applied to the immersion tube main body by a spray gun, a brush or the like, and dried at a temperature of about 150 ° C. to remove moisture, and then 650 to 1000 ° C. The glass coating layer is formed on the outer surface of the main body of the immersion tube by heating at an appropriate temperature. Alternatively, a slurry is prepared by adding an organic binder to a saturated aqueous solution of borax and / or boric acid, applied to the main body of the dip tube, dried, and heated at about 650 to 1000 ° C. to form a borate glass coating layer on the outer surface of the main body of the dip tube. May be directly formed.

ガス被覆層に対するBN粒子層の形成は、種々の手段に
より行われ得る。例えば、BN粒子を含有する市販の塗料
をドブ漬け法によりあるいはスプレーガンまたは刷毛を
使用して塗布することができる。或いは、200メッシュ
通過以下のBN微粉末100部にデキストリン、アルギン酸
ナトリウム、アクリル酸ナトリウムなどの有機バインダ
ー1〜10部程度またはシリカゾル20〜60部程度を加え、
さらに必要に応じて水を加えてスラリーを調製し、上記
と同様にして塗布しても良い。さらには、200メッシュ
通過以下のBN微粉末100部にシリコーン樹脂10〜80部程
度とトルエン、キシレンなどの有機溶剤50〜150程度を
加えた有機系スラリーを、上記と同様にして塗布しても
良い。次いで、BN含有スラリーを塗布されたガラス被覆
層形成浸漬管を150℃程度で乾燥した後、250〜650℃程
度の温度で加熱処理すれば良い。加熱温度が250℃未満
の場合には、ガラス被覆層に対するBN粒子の密着が不十
分となり易く、650℃を上回る場合には、BN粒子が酸化
される危険がある。
The formation of the BN particle layer on the gas coating layer can be performed by various means. For example, a commercially available paint containing BN particles can be applied by a dip dipping method or by using a spray gun or a brush. Alternatively, dextrin, sodium alginate, about 1 to 10 parts of an organic binder such as sodium acrylate or about 20 to 60 parts of silica sol is added to 100 parts of BN fine powder having a mesh passing of 200 mesh or less,
Further, if necessary, water may be added to prepare a slurry, and the slurry may be applied in the same manner as described above. Furthermore, an organic slurry obtained by adding about 10 to 80 parts of a silicone resin and about 50 to 150 parts of an organic solvent such as toluene and xylene to 100 parts of BN fine powder passing 200 mesh or less, in the same manner as described above, good. Next, the glass coating layer forming immersion tube coated with the BN-containing slurry is dried at about 150 ° C., and then heat-treated at a temperature of about 250 to 650 ° C. When the heating temperature is lower than 250 ° C., the adhesion of the BN particles to the glass coating layer tends to be insufficient. When the heating temperature is higher than 650 ° C., there is a risk that the BN particles are oxidized.

本発明において使用するB2O3含有ガラス被膜層とBN粒
子付着層との組み合わせが、特に顕著な効果を奏し得る
理由については、未だ完全には、解明されていないが、
以下の様な機構によるものと推測される。すなわち、BN
は、硼素化合物中でも、特にB2O3との親和性が高いの
で、ヒーターチューブの使用時に、ガラス被覆層中のB2
O3と結合し、やがてはガラス被覆層表層との一体化が完
了する。この状態では、ガラス被覆層の全面がBNで覆わ
れた状態となっているので、優れた耐蝕性が得られる。
これに対し、B2O3を含有しないガラスを使用する場合に
は、BN粒子がガラス被覆層と充分に結合しないため、非
鉄溶融金属中に溶出し、失われてしまい、耐蝕性が改善
されないことになる。また、BNに代えてB4C、ZrB2など
の他の硼素化合物の粒子を使用する場合には、これらの
化合物のB2O3に対する親和性が低いため、やはりその粒
子がB2O3含有ガラスに充分強力に結合せず、非鉄溶融金
属中に溶出し、失われてしまい、耐蝕性の改善は達成さ
れない。
The reason why the combination of the B 2 O 3 -containing glass coating layer and the BN particle adhesion layer used in the present invention can exert a particularly remarkable effect has not yet been completely elucidated,
It is presumed to be due to the following mechanism. That is, BN
Has a high affinity for B 2 O 3 among boron compounds, and therefore, when a heater tube is used, B 2 in the glass coating layer
Combined with O 3 , the integration with the surface layer of the glass coating layer is eventually completed. In this state, since the entire surface of the glass coating layer is covered with BN, excellent corrosion resistance can be obtained.
On the other hand, when a glass containing no B 2 O 3 is used, the BN particles are not sufficiently bonded to the glass coating layer, so that the BN particles are eluted in the non-ferrous molten metal and are lost, and the corrosion resistance is not improved. Will be. When particles of other boron compounds such as B 4 C and ZrB 2 are used instead of BN, the particles also have a lower affinity for B 2 O 3 because these compounds have lower affinity for B 2 O 3. It does not bond sufficiently strongly to the containing glass, elutes into the non-ferrous metal and is lost, and no improvement in corrosion resistance is achieved.

発明の効果 本発明によるヒーターチューブは、非鉄溶融金属に対
する化学的耐蝕性のみならず、急激な熱応力に起因する
機械的なスポーリングに対する耐久性にも優れている。
従って、非鉄溶融金属に浸漬した状態で使用される部材
として、極めて有用である。
Effect of the Invention The heater tube according to the present invention is excellent not only in chemical corrosion resistance to non-ferrous molten metal but also in durability against mechanical spalling caused by rapid thermal stress.
Therefore, it is extremely useful as a member used while immersed in a non-ferrous molten metal.

実 施 例 以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところを明
らかにする。
EXAMPLES Examples are given below to clarify features of the present invention.

実施例1 (イ)セラミックス材 市販されている下記の組成および物性の2種の溶融ア
ルミニウム浸漬用のヒーターチューブから、8mm×8mm×
100mmの供試体(a)および(b)を切り出した。
Example 1 (a) Ceramic material From a commercially available heater tube for dipping molten aluminum of the following two compositions and physical properties, 8 mm × 8 mm ×
Specimens (a) and (b) of 100 mm were cut out.

供試体(a):SiC約85%、Si3N4約15%の窒化珪素結合
炭化珪素製ヒーターチューブ、気孔率=16%、曲げ強度
=440kg/cm2 供試体(b):SiC約85%、C=約15%、B4C=約3%、S
iO2+Al2O3=約2%の含炭素炭化珪素製ヒーターチュー
ブ、気孔率=20%、曲げ強度=230kg/cm2、このもの
は、表面に酸化防止用ガラス層が形成されているので、
この部分を含まない様に加工した。
Specimen (a): Heater tube made of silicon nitride bonded silicon carbide of about 85% SiC and about 15% Si 3 N 4 , porosity = 16%, bending strength = 440 kg / cm 2 Specimen (b): about 85% SiC %, C = about 15%, B 4 C = about 3%, S
iO 2 + Al 2 O 3 = approximately 2% carbon-containing silicon carbide heater tube, porosity = 20%, flexural strength = 230 kg / cm 2 , since the antioxidant glass layer is formed on the surface ,
It was processed so as not to include this part.

(ロ)ガラス被覆層 第1表に示す組成の板ガラス粗砕物と第2表に示す組
成の硼珪酸ガラス粗砕内とを所定の割合で配合し、その
100部に対してメチルアルコール60部を加え、アルミナ
ボールミルで6時間粉砕して粉末の粒度を150メッシュ
通過以下とした後、乾燥した。
(B) Glass coating layer A predetermined ratio of the crushed plate glass having the composition shown in Table 1 and the inside of the crushed borosilicate glass having the composition shown in Table 2 are blended.
60 parts of methyl alcohol was added to 100 parts, and the mixture was pulverized with an alumina ball mill for 6 hours to reduce the particle size of the powder to 150 mesh or less, and then dried.

第 1 表 SiO2 72% Al2O3 1% CaO+MgO 14% Na2O 13% 第 2 表 SiO2 66% B2O3 25.6% Na2O 4.3% K2O 2% Al2O3 1.9% CaO 0.4% これらの粉末(No.2,3,7,8)および第1表に示す組成
の板ガラス+無水硼酸との混合粉末(No.4,5,6)のそれ
ぞれ100部にデキストリン2部および30%シリカゾル50
部を加え、均一なスラリーを形成させた後、供試体
(a)または(b)に刷毛により塗布し、110℃で乾燥
し、1000℃まで急速に昇温し、1時間保持して、ガラス
被覆層を設けた。粉末No.9については、煮沸しつつ、35
%硼酸水溶液に供試体(b)を20分間浸漬した後、110
℃で乾燥し、1000℃まで急速に昇温し、1時間保持し
て、ガラス被覆層を設けた。
Table 1 SiO 2 72% Al 2 O 3 1% CaO + MgO 14% Na 2 O 13% Table 2 SiO 2 66% B 2 O 3 25.6% Na 2 O 4.3% K 2 O 2% Al 2 O 3 1.9% CaO 0.4% 2 parts of dextrin are added to 100 parts of each of these powders (Nos. 2, 3, 7, 8) and a mixed powder (No. 4, 5, 6) of sheet glass and boric anhydride having the composition shown in Table 1. And 30% silica sol 50
After a uniform slurry is formed, the slurry is applied to the specimen (a) or (b) with a brush, dried at 110 ° C, rapidly heated to 1000 ° C, and held for 1 hour. A coating layer was provided. For powder No. 9, while boiling, 35
After immersing the specimen (b) in a 20% aqueous boric acid solution for 20 minutes,
C., rapidly heated to 1000.degree. C., and maintained for 1 hour to provide a glass coating layer.

(ハ)BN粒子付着層 上記で得たガラス被覆層形成供試体No.3〜9には、BN
またはB4Cを含有するスラリーを刷毛塗りした。すなわ
ち、325メッシュ通過で純度99.8%のBNまたは325メッシ
ュ通過で純度98.5%のB4C 100部にデキストリン2部お
よび30%シリカゾル120部を加えて、スラリーを調製
し、これを供試体No.3〜9に約0.5mmの厚さに塗布し、
約110℃で乾燥し、350℃まで昇温加熱した。
(C) BN particle adhesion layer The glass coating layer forming specimens Nos. 3 to 9 obtained above include BN
Alternatively, a slurry containing B 4 C was brushed. That is, 325 by adding 2 parts of 30% silica sol 120 parts dextrin B 4 C 100 parts of 98.5% pure with a purity of 99.8% BN or 325 mesh pass mesh pass, the slurry was prepared, subjected to this piece No. Apply 3 to 9 to a thickness of about 0.5mm,
It was dried at about 110 ° C, and heated to 350 ° C.

なお、ガラス被覆層形成供試体No.2には、BNまたはB4
Cを塗布しなかった。また、供試体No.1は、SiC約85%、
Si3N4約15%の市販の窒化珪素結合炭化珪素製ヒーター
チューブから切り出したそのままのものである。
Incidentally, the glass coating layer formed specimen No.2 is, BN or B 4
C was not applied. Specimen No.1 was about 85% SiC,
As-cut as cut from a commercially available silicon nitride bonded silicon carbide heater tube of about 15% Si 3 N 4 .

(ニ)耐蝕試験 各供試体に径2mmの白金線を巻き付け、径10mmのステ
ンレススチール棒の先端に吊るして、JIS ADC12のアル
ミニウム合金溶湯(750℃)に供試体が完全に浸漬し、7
20時間保持した。
(D) Corrosion resistance test A 2 mm diameter platinum wire was wound around each test piece, hung on the tip of a 10 mm diameter stainless steel rod, and the test piece was completely immersed in JIS ADC12 molten aluminum alloy (750 ° C).
Hold for 20 hours.

(ホ)試験結果 外観:溶湯から取り出した供試体表面の溶湯付着状況を
観察するとともに、ピンセットによる付着物の取除き易
さを調べた。
(E) Test results Appearance: The state of adhesion of the molten metal on the surface of the specimen taken out of the molten metal was observed, and the ease of removing the adhered substances with tweezers was examined.

浸蝕:溶湯から取り出した供試体の中央部をダイヤモン
ドカッターで切断し、溶湯の浸透状態を調べた。
Erosion: The central part of the specimen taken out of the molten metal was cut with a diamond cutter to check the permeation state of the molten metal.

耐蝕試験の結果を第3表に示す。 Table 3 shows the results of the corrosion resistance test.

第3表に示す結果から、以下のことが明らかである。 From the results shown in Table 3, the following is clear.

供試体No.1は、著るしく浸蝕されており、市販の窒化
珪素結合炭化珪素製ヒーターチューブが耐蝕性に欠ける
ことは、明白である。
Specimen No. 1 was significantly eroded, and it is clear that the commercially available heater tube made of silicon nitride-bonded silicon carbide lacks corrosion resistance.

B2O3を含有しないガラスの被覆層を設けた供試体No.2
は、供試体No.1よりも耐蝕性に優れている。これは、該
ガラス被覆層自体は、殆ど耐蝕性を有しないが、含炭素
炭化珪素自体が、窒化珪素結合炭化珪素よりも、耐蝕性
に優れているためであると推考される。
Specimen No. 2 provided with a glass coating layer containing no B 2 O 3
Has better corrosion resistance than Specimen No. 1. This is presumed to be because the glass coating layer itself hardly has corrosion resistance, but carbon-containing silicon carbide itself has better corrosion resistance than silicon nitride-bonded silicon carbide.

また、供試体No.3および4は、ガラスの被覆層が2%
以上のB2O3を含有しない場合には、BN粒子付着層を形成
しても、ヒーターチューブの耐蝕性の改善が殆ど達成さ
れないことを示している。
Specimens Nos. 3 and 4 had a 2% glass coating layer.
The results show that when B 2 O 3 is not contained, the corrosion resistance of the heater tube is hardly improved even if the BN particle adhesion layer is formed.

これに対し、供試体No.5〜7および9は、B2O3を2%
以上含有するガラスの被覆層とBN粒子付着層を形成する
場合には、ヒーターチューブに極めて高い耐蝕性が付与
されることを示している。
On the other hand, specimens Nos. 5 to 7 and 9 contained 2% B 2 O 3.
It shows that when the coating layer of glass and the BN particle adhesion layer are contained, the heater tube is provided with extremely high corrosion resistance.

さらに、供試体No.8は、BN粒子に代えて他の硼素化合
物を使用する場合には、耐蝕性の向上は達成できないこ
とを示している。
Further, Sample No. 8 shows that when other boron compounds are used instead of the BN particles, improvement in corrosion resistance cannot be achieved.

なお、第3表における評価は、以下の基準で行った。 In addition, the evaluation in Table 3 was performed based on the following criteria.

×…不良 △…やや悪い ○…良い ◎…非常に良い ×: poor △: slightly poor ○: good ◎: very good

フロントページの続き (72)発明者 萬木 茂信 大阪府大阪市東区平野町5丁目1番地 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐野 浩司 大阪府大阪市東区平野町5丁目1番地 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 林 良隆 大阪府大阪市東区平野町5丁目1番地 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 横山 久男 大阪府大阪市東区平野町5丁目1番地 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 西平 賀炯 大阪府大東市川中新町24―501 (72)発明者 朝田 弘一 大阪府東大阪市菱屋東199 (72)発明者 今城 守 大阪府東大阪市菱屋東207―843 (56)参考文献 特開 昭62−21778(JP,A)Continued on the front page (72) Inventor Shigenobu Manki 5-1-1, Hirano-cho, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Inside (72) Inventor Koji 5-1-1, Hirano-cho, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Yoshitaka Hayashi 5-1-1, Hirano-cho, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Hisao Yokoyama 5-1-1, Hirano-cho, Higashi-ku, Osaka, Osaka, Japan (72) Inventor Kakei Nishihira 24-501 Kawanakashinmachi, Daito City, Osaka Prefecture References JP-A-62-21778 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】浸漬管本体の表面にB2O32%以上を含有す
るガラス被覆層およびBN粒子付着層を順次設けたことを
特徴とする非鉄溶融金属用浸漬管。
An immersion tube for a non-ferrous molten metal, wherein a glass coating layer containing 2% or more of B 2 O 3 and a BN particle adhesion layer are sequentially provided on the surface of the immersion tube main body.
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