JP3172547B2 - 黒鉛含有耐火物の酸化防止剤 - Google Patents
黒鉛含有耐火物の酸化防止剤Info
- Publication number
- JP3172547B2 JP3172547B2 JP20089791A JP20089791A JP3172547B2 JP 3172547 B2 JP3172547 B2 JP 3172547B2 JP 20089791 A JP20089791 A JP 20089791A JP 20089791 A JP20089791 A JP 20089791A JP 3172547 B2 JP3172547 B2 JP 3172547B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- antioxidant
- silica
- weight
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造設備にお
ける取鍋の各種ノズル材、タンディッシュに使用される
黒鉛含有耐火物の酸化防止技術に関する。
ける取鍋の各種ノズル材、タンディッシュに使用される
黒鉛含有耐火物の酸化防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造設備に使用される耐火物に
は、溶鋼と接触する際の急激な温度上昇による熱衝撃に
対する抵抗性と、溶鋼とスラグに濡れにくい性質を持つ
ことが要求され、このような要求特性にマッチする耐火
物として黒鉛含有組成物が使用されている。
は、溶鋼と接触する際の急激な温度上昇による熱衝撃に
対する抵抗性と、溶鋼とスラグに濡れにくい性質を持つ
ことが要求され、このような要求特性にマッチする耐火
物として黒鉛含有組成物が使用されている。
【０００３】この耐火組成物は、その使用に際しては熱
衝撃を緩和するために予め加熱されるのが通常である。
ところが、組成物中の黒鉛は、このような予熱段階に限
らず、大気中で加熱されることにより酸化されて耐火物
としての特性が劣化する。この対策として、耐火物表面
に、低融点ガラスと耐火物原料、それに、無機あるいは
有機溶液よりなる酸化防止剤を表面に塗布することが、
特開昭６２−２１２２８４号公報、特開昭５９−１０７
９６０号公報等に開示されている。
衝撃を緩和するために予め加熱されるのが通常である。
ところが、組成物中の黒鉛は、このような予熱段階に限
らず、大気中で加熱されることにより酸化されて耐火物
としての特性が劣化する。この対策として、耐火物表面
に、低融点ガラスと耐火物原料、それに、無機あるいは
有機溶液よりなる酸化防止剤を表面に塗布することが、
特開昭６２−２１２２８４号公報、特開昭５９−１０７
９６０号公報等に開示されている。
【０００４】しかしながら、このような酸化防止剤は、
含有する低融点ガラスが、溶融後の温度上昇に伴う粘性
の低下により黒鉛との濡れ性が低下し、高温下ではガラ
スの流下現象や表面張力によるはじけ現象により耐火物
表面が露出して酸化が進行し、酸化防止剤として機能し
なくなるという欠点がある。
含有する低融点ガラスが、溶融後の温度上昇に伴う粘性
の低下により黒鉛との濡れ性が低下し、高温下ではガラ
スの流下現象や表面張力によるはじけ現象により耐火物
表面が露出して酸化が進行し、酸化防止剤として機能し
なくなるという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の酸化防
止剤のかかる欠点を解消するもので、高温においても黒
鉛の濡れ性が維持できて充分に酸化防止機能を発揮でき
る酸化防止剤を提供することを目的とする。
止剤のかかる欠点を解消するもので、高温においても黒
鉛の濡れ性が維持できて充分に酸化防止機能を発揮でき
る酸化防止剤を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の酸化防止剤は、
従来の酸化防止剤と黒鉛含有物との間に遷移金属の酸化
物とＮＷＦ金属を含有する酸化防止剤を存在させること
が有効であるという新規な知見に基づいて完成したもの
で、低融点ガラスと、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｎ等
の遷移金属の酸化物と、ガラスのＮＷＦとして作用する
Ｐ，Ｂ，Ａｓ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ａｌ，
Ｚｒ等の金属と、シリカ系液状バインダーとの混和物を
第１層とし、低融点ガラスと、珪石、ろう石、シャモッ
ト、ムライト、アルミナ、溶融シリカ、ジルコニア等の
耐火物原料と、シリカ系液状バインダーとの混和物を第
２層として形成したことを特徴とする。ここでいうシリ
カ系液状バインダーとしては、珪酸ナトリウム，珪酸カ
リウム，珪酸リチウム等の珪酸塩系あるいはシリカゾ
ル，エチルシリケート等が使用できる。
従来の酸化防止剤と黒鉛含有物との間に遷移金属の酸化
物とＮＷＦ金属を含有する酸化防止剤を存在させること
が有効であるという新規な知見に基づいて完成したもの
で、低融点ガラスと、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｎ等
の遷移金属の酸化物と、ガラスのＮＷＦとして作用する
Ｐ，Ｂ，Ａｓ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ａｌ，
Ｚｒ等の金属と、シリカ系液状バインダーとの混和物を
第１層とし、低融点ガラスと、珪石、ろう石、シャモッ
ト、ムライト、アルミナ、溶融シリカ、ジルコニア等の
耐火物原料と、シリカ系液状バインダーとの混和物を第
２層として形成したことを特徴とする。ここでいうシリ
カ系液状バインダーとしては、珪酸ナトリウム，珪酸カ
リウム，珪酸リチウム等の珪酸塩系あるいはシリカゾ
ル，エチルシリケート等が使用できる。
【０００７】第１層の各成分組成は、低融点ガラスが５
〜９０重量％と、遷移金属の酸化物が５〜９０重量％
と、ＮＷＦ金属が５〜９０重量％とからなる混合物にシ
リカ系液状バインダーを外掛２０〜１５０重量％配合し
てスラリー状にし、第２層は低融点ガラスまたは耐火物
原料に、あるいは、低融点ガラスと耐火物原料との任意
の混合物に、シリカ系液状バインダーを外掛２０〜１５
０重量％配合したスラリー状物を被覆して形成される。
〜９０重量％と、遷移金属の酸化物が５〜９０重量％
と、ＮＷＦ金属が５〜９０重量％とからなる混合物にシ
リカ系液状バインダーを外掛２０〜１５０重量％配合し
てスラリー状にし、第２層は低融点ガラスまたは耐火物
原料に、あるいは、低融点ガラスと耐火物原料との任意
の混合物に、シリカ系液状バインダーを外掛２０〜１５
０重量％配合したスラリー状物を被覆して形成される。
【０００８】
【作用】本発明によって、遷移金属の炭化物層を黒鉛含
有物の表面に形成し、この炭化物層は、ガラスと黒鉛含
有物の結合層として作用し、ＮＷＦの併用により、溶融
した酸化防止剤の粘性を向上させる。
有物の表面に形成し、この炭化物層は、ガラスと黒鉛含
有物の結合層として作用し、ＮＷＦの併用により、溶融
した酸化防止剤の粘性を向上させる。
【０００９】従来の酸化防止剤と黒鉛含有物との間に遷
移金属の酸化物とＮＷＦ金属との含有物の介在による機
能を、遷移金属の酸化物としてＣｒ2 Ｏ3 ，ＮＷＦ金属
としてＳｉを例にとってこの機構を説明すると以下のよ
うになる。
移金属の酸化物とＮＷＦ金属との含有物の介在による機
能を、遷移金属の酸化物としてＣｒ2 Ｏ3 ，ＮＷＦ金属
としてＳｉを例にとってこの機構を説明すると以下のよ
うになる。
【００１０】まず、加熱過程で、（１）式に示すよう
に、Ｃｒ2 Ｏ3 は金属Ｓｉへの酸素供給源となり、生成
されたＳｉＯ2 は溶融したガラス分に供給され、ガラス
中のＳｉＯ2 成分の増加により粘性が増す。
に、Ｃｒ2 Ｏ3 は金属Ｓｉへの酸素供給源となり、生成
されたＳｉＯ2 は溶融したガラス分に供給され、ガラス
中のＳｉＯ2 成分の増加により粘性が増す。
【００１１】 ２／３Ｃｒ2 Ｏ3 ＋Ｓｉ→４／３Ｃｒ＋ＳｉＯ2 ・・・・（１） 次に（１）の反応によって生成した金属Ｃｒは（２）式
に示すように酸素と結合し、活性の高い低次の酸化物Ｃ
ｒＯを形成する。
に示すように酸素と結合し、活性の高い低次の酸化物Ｃ
ｒＯを形成する。
【００１２】 Ｃｒ＋Ｏ→ＣｒＯ ・・・・（２） ガラス中のＣｒＯは、黒鉛含有物表面でカーボンと反応
し、クロムカーバイト（Ｃｒ3 Ｃ2 ）層を形成する。
（３）式の反応によって形成された炭化物層は、ガラス
と黒鉛含有物の結合層として作用し、濡れ性が向上し、
黒鉛に対する酸化防止機能は改善される。
し、クロムカーバイト（Ｃｒ3 Ｃ2 ）層を形成する。
（３）式の反応によって形成された炭化物層は、ガラス
と黒鉛含有物の結合層として作用し、濡れ性が向上し、
黒鉛に対する酸化防止機能は改善される。
【００１３】 ３ＣｒＯ＋５Ｃ→Ｃｒ3 Ｃ2 （Ｓ）＋３ＣＯ（ｇ）・・・・（３）
【００１４】
【実施例】本発明の酸化防止剤の黒鉛に対する濡れ性の
改善の評価試験を行った。
改善の評価試験を行った。
【００１５】まず、遷移金属の炭化物がガラスと黒鉛含
有物との濡れ性を改善させる評価試験として、珪酸ナト
リウム粉末とそれぞれの遷移金属粉末の混合物を黒鉛基
板全面に載せ、電気炉にて１５００℃×５分加熱した後
のガラスと黒鉛基板との接触面積を測定した。比較例と
して遷移金属を添加しない例を同様に接触面積を測定し
た。
有物との濡れ性を改善させる評価試験として、珪酸ナト
リウム粉末とそれぞれの遷移金属粉末の混合物を黒鉛基
板全面に載せ、電気炉にて１５００℃×５分加熱した後
のガラスと黒鉛基板との接触面積を測定した。比較例と
して遷移金属を添加しない例を同様に接触面積を測定し
た。
【００１６】測定結果を表１に示す。遷移金属無添加の
場合の試験例１では、加熱後のガラスと黒鉛基板との接
触面積率は５％であるのに対し、遷移金属添加の試験例
２〜６ではいずれも濡れ性は向上している。
場合の試験例１では、加熱後のガラスと黒鉛基板との接
触面積率は５％であるのに対し、遷移金属添加の試験例
２〜６ではいずれも濡れ性は向上している。
【００１７】
【表１】
【００１８】次に硼珪酸ガラスとろう石にシリカ系液状
バインダーとの混合スラリーからなる第１層と、低融点
ガラスと遷移金属の酸化物とＮＷＦ金属とシリカ系液状
バインダーの第２層の二層構造をもつ酸化防止剤の加熱
時の耐久性試験をガスバーナ加熱炉によって行った。な
お、使用したシリカゾルは濃度２０％のものである。結
果を表２に示す。
バインダーとの混合スラリーからなる第１層と、低融点
ガラスと遷移金属の酸化物とＮＷＦ金属とシリカ系液状
バインダーの第２層の二層構造をもつ酸化防止剤の加熱
時の耐久性試験をガスバーナ加熱炉によって行った。な
お、使用したシリカゾルは濃度２０％のものである。結
果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】図１は、試験用のガスバーナ加熱炉１０を
示すもので、Ａｌ2Ｏ3 ７０重量％、Ｃ３０重量％の組
成からなり、外径１５０ｍｍ、内径９０ｍｍ、長さ６０
０ｍｍのパイプ状の黒鉛含有耐火物試料の表面に、珪酸
ナトリウム９５重量％と遷移金属の酸化物としてＣｒ2
Ｏ3 、ＮＷＦ金属としてＳｉを使用し、第１層を０．３
ｍｍの厚み、第２層を０．３ｍｍの厚みに均一に酸化防
止剤層１を形成した試料２を、炉中央に設置して炉底の
周囲に配置したバーナ３によって、１３００℃に２時間
加熱して試料２の酸化状態を調べた。
示すもので、Ａｌ2Ｏ3 ７０重量％、Ｃ３０重量％の組
成からなり、外径１５０ｍｍ、内径９０ｍｍ、長さ６０
０ｍｍのパイプ状の黒鉛含有耐火物試料の表面に、珪酸
ナトリウム９５重量％と遷移金属の酸化物としてＣｒ2
Ｏ3 、ＮＷＦ金属としてＳｉを使用し、第１層を０．３
ｍｍの厚み、第２層を０．３ｍｍの厚みに均一に酸化防
止剤層１を形成した試料２を、炉中央に設置して炉底の
周囲に配置したバーナ３によって、１３００℃に２時間
加熱して試料２の酸化状態を調べた。
【００２１】ここで、外表面側の低融点ガラス＋耐火物
原料＋シリカ系液状バインダーは、昇温過程での酸素の
侵入を防止することを主目的としており、昇温速度や保
持温度，保持時間により低融点ガラス添加量や耐火物原
料の銘柄、添加量は異なるが今回のテストでは硼珪酸ガ
ラス＋ろう石系を使用した。
原料＋シリカ系液状バインダーは、昇温過程での酸素の
侵入を防止することを主目的としており、昇温速度や保
持温度，保持時間により低融点ガラス添加量や耐火物原
料の銘柄、添加量は異なるが今回のテストでは硼珪酸ガ
ラス＋ろう石系を使用した。
【００２２】実施例１〜８はその試験結果を示す、同実
施例において１〜４は、とくに好適な例を示し、何れも
黒鉛含有耐火物基材には酸化は起こらなかった。実施例
５〜８は、従来例と比較して効果はあるが、実施例１〜
４と比較して、その効果は劣る。
施例において１〜４は、とくに好適な例を示し、何れも
黒鉛含有耐火物基材には酸化は起こらなかった。実施例
５〜８は、従来例と比較して効果はあるが、実施例１〜
４と比較して、その効果は劣る。
【００２３】従来例の場合では、加熱時のガラスの粘性
低下が激しく、全面に酸化層を生じた。
低下が激しく、全面に酸化層を生じた。
【００２４】
【発明の効果】本発明の酸化防止剤によって、酸化防止
剤の溶融時の流下現象やはじけ現象が少なく、酸化防止
効果が優れた黒鉛含有耐火物とすることができる。
剤の溶融時の流下現象やはじけ現象が少なく、酸化防止
効果が優れた黒鉛含有耐火物とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る酸化防止剤の評価に使用した試
験炉の態様を示す。
験炉の態様を示す。
１ 酸化防止剤層 ２ 試料 ３ バーナ １０ ガスバーナ加熱炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−212284（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−107960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−108388（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 41/00 C04B 41/89
Claims (2)
- 【請求項１】 低融点ガラスと、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｍｎ等の遷移金属の酸化物と、ガラスのネットワー
クフォーマー（ＮＷＦ）として作用するＰ，Ｂ，Ａｓ，
Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｚｒ等の金属
と、シリカ系液状バインダーとの混和物を第１層とし、
低融点ガラスと、珪石、ろう石、シャモット、ムライ
ト、アルミナ、溶融シリカ、ジルコニア等の耐火物原料
と、シリカ系液状バインダーとの混和物を第２層として
形成した黒鉛含有耐火物の酸化防止剤。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、第１層の各成
分組成が、低融点ガラスが５〜９０重量％と、遷移金属
の酸化物が５〜９０重量％と、ＮＷＦ金属が５〜９０重
量％とからなる混合物にシリカ系液状バインダーを外掛
２０〜１５０重量％配合してスラリー状にし、第２層は
低融点ガラスまたは耐火物原料に、あるいは、低融点ガ
ラスと耐火物原料との任意の混合物に、シリカ系液状バ
インダーを外掛２０〜１５０重量％配合したスラリー状
物を被覆してなる黒鉛含有耐火物の酸化防止剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20089791A JP3172547B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 黒鉛含有耐火物の酸化防止剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20089791A JP3172547B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 黒鉛含有耐火物の酸化防止剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543354A JPH0543354A (ja) | 1993-02-23 |
| JP3172547B2 true JP3172547B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=16432074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20089791A Expired - Fee Related JP3172547B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 黒鉛含有耐火物の酸化防止剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3172547B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490984B1 (ko) * | 2000-11-22 | 2005-05-24 | 조선내화 주식회사 | 연속주조용 흑연질 내화물과 그에 도포되는 산화방지제 |
| US6726753B2 (en) | 2002-07-30 | 2004-04-27 | Honeywell International Inc. | Coated carbon brake disc materials |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP20089791A patent/JP3172547B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0543354A (ja) | 1993-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3172547B2 (ja) | 黒鉛含有耐火物の酸化防止剤 | |
| JPH09202667A (ja) | スライドゲート用キャスタブル耐火物 | |
| JPS63108950A (ja) | 連続鋳造用耐火物 | |
| EP0116194B1 (en) | A carbon-containing refractory | |
| JPH0657873B2 (ja) | 熱処理炉用ロ−ル | |
| KR100355140B1 (ko) | 배면 산화방지용 코팅 MgO-C계 연와의 제조방법과 사용방법 | |
| JP2885629B2 (ja) | 火炎溶射材 | |
| JPH0130784B2 (ja) | ||
| JPH01286950A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPS5943811A (ja) | ランスパイプ | |
| JPH05319902A (ja) | 炭素含有塩基性耐火物 | |
| JPH09132466A (ja) | 浸漬ランス用キャスタブル耐火物 | |
| JPH04344857A (ja) | 溶融金属鋳造用ノズル | |
| JPH07291712A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JP2948020B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPS6120619B2 (ja) | ||
| JPS60112677A (ja) | 不定形耐火物 | |
| JPH0288476A (ja) | 通気性耐火物 | |
| JPH0550197A (ja) | 溶融金属鋳造用ノズル | |
| JP2000001364A (ja) | 耐火物内張り | |
| JPH08217533A (ja) | ストッパーヘッド | |
| JPH0285692A (ja) | 工業窯炉用火炎溶射材 | |
| JPH0694387B2 (ja) | 溶鉄用炭素含有耐火物 | |
| JPH02274370A (ja) | 溶銑予備処理容器用耐火物 | |
| JPH072573A (ja) | アルミナ−マグネシア系不定形耐火物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110323 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |