JPH028635B2

JPH028635B2 -

Info

Publication number: JPH028635B2
Application number: JP57032429A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kano; Tsutomu Harada
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 1982-03-03
Filing date: 1982-03-03
Publication date: 1990-02-26
Also published as: JPS58149977A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、鋳造用耐火物の相互間に介在させる
溶融金属耐食性、気密性、剥離性の良好なパツキ
ング材に関するものである。製鋼における造塊作業の近代化としての連続鋳
造技術の進歩は目ざましいものがある。連続鋳造
用耐火物について大別すると、長時間にわたり溶
鋼を保持し、タンデイツシユに供給する親鍋用耐
火物とタンデイツシユ用耐火物に区分される。親
鍋からタンデイツシユ、タンデイツシユからモー
ルドへの溶鋼流量のコントロール手段は、ストツ
パー方式からスライデイングノズル方式に移行し
つゝある。例えば親鍋のスライデイングノズル方式では、
羽口れんがと上部ノズル、上部ノズルと上部プレ
ートの接合、また下部プレートと下部ノズルの接
合には、通常モルタルが使用されている。さらに
下部ノズルとロングノズルとの接合には、鍋交換
の際、すみやかにはずれやすくなければならない
ために、通常セラミツクフアイバーシートが使用
されている。またタンデイツシユにおいては、ス
トツパー方式の場合、タンデイツシユノズルと浸
漬ノズルの接合にはセラミツクフアイバーシート
が、またスライデイングノズル方式の場合、上部
ノズルと上部プレートの接合、下部プレートと中
間ノズルの接合にはモルタルが、中間ノズルと浸
漬ノズルの接合にはセラミツクフアイバーシート
が通常使用されている。各れんがを接合し、一つ
のシステムとして機能させる際、パツキング材の
働きは極めて重要である。以上に述べた各れんが
を鋳造用耐火物と称する。モルタルの欠点は作業に熟練を要し、またれん
が交換時のモルタル除去の際、れんがの接合部を
痛めてしまうこと、および気密性が十分でないこ
とである。またセラミツクフアイバーの欠点は、
溶鋼に対する耐食性、気密性に劣ることであり、
作業工程上れんが交換を短時間で行なわなければ
ならないため、上記欠点があるにもかゝわらず、
剥離性等の作業性を重視して使用されているのが
現状である。本発明は、上記モルタルやセラミツクフアイバ
ーシートの問題点を解決するためになされたもの
であつて、可塑材を含まない耐火性粉末の少なく
とも１種以上および繊維よりなる配合に、3.0mm
以下望ましくは1.0mm以下の粒度をもつ低融点金
属を0.5〜20重量％およびバインダーを添加して
混練、成形されてなり、変形性を有することを特
徴とする鋳造用耐火物の相互間に介在させる高耐
食性高気密性パツキング材であり、また前記配合
に、さらに加熱された時に膨張する材料を0.01〜
５重量％添加してなることを特徴とする高耐食性
高気密性パツキング材である。本発明者らは、先に特願昭56−9580号で同様の
パツキング材を提案しているが、本発明は、加熱
による収縮を、より少なくするために粘土等の可
塑材を除いたものである。本発明の骨子は、低融点金属例えばAlを0.5〜
20重量％配合中に添加することによつて、使用中
にAlが溶融し、パツキング材に浸透してきた空
気中の酸素をキヤツチしてAl₂O₃になり、また、
この際の体積膨張によりパツキング材の気孔を充
填して緻密化することによつて、完全に低通気性
を達成せしめたものである。低融点金属はAlの
他に、Mg、Cu、Zn等が考えられるが、量的問
題、取り扱いの問題、酸化物になつてからの耐食
性の問題を考慮すると、Alが最適である。Alの
添加量については、0.5重量％以下では前述の効
果がなく、20重量％以上では融液の生成量が多く
なり、パツキング材自体の構造が維持できなくな
る。このようにAlの添加だけでも十分気密性は良
好となるが、さらに発泡スチロール、発泡ポリエ
チレン、ウレタン等の製造時に用いられる加熱に
より膨張する有機質材料、膨張性黒鉛、バーミキ
ユライトのような無機質材料を0.01〜５重量％添
加することによつて、パツキング材自体の気孔の
充填が可能となり、気密性がさらに良好となる。
例えば、膨張性黒鉛は急激な加熱により約60倍の
体積となる。添加量が0.01重量％以下では前述の
効果がなく、５重量％以上ではパツキング材自体
の構造が維持できなくなる。耐火性粉末は、通常、金属酸化物、金属炭化
物、金属窒化物のうちから任意に選んだ１種以上
のものを使用することが可能であり、アルミナ−
シリカ系、マグネシア−アルミナ系、マグネシア
−クロム鉱系、マグネシア−マグ・クロ系、マグ
ネシア−カルシア系、ジルコニア−シリカ系、炭
化珪素−アルミナ−シリカ系、窒化珪素−アルミ
ナ−シリカ系等がある。アルミナ−シリカ系として、カイヤナイトのよ
うな加熱によつて膨張する耐火性粉末を併用する
ことによつて、パツキング材自体の気孔の充填が
可能となり、気密性がさらに良好となる。膨張性
材料の添加は、パツキング自体の気密性を高める
と同時に、パツキングとれんがとの気密性も向上
させる効果があり、二重の意味で空気の侵入を防
止する働きがある。カイヤナイトの添加量は１〜30重量％が好まし
く、１重量％未満では効果がなく、30重量％を超
える量では組織の脆弱化により逆効果となる。さ
らに、本発明の特徴として、粘土、ベントナイト
等の可塑材を含まない点である。粘土、ベントナ
イトの使用については、保形性の点では良好であ
るが、パツキング材に必要な軟度にするために、
バインダー添加量を増加せしめ、ひいては発煙の
問題が生じたり、加熱により収縮の問題があるた
め使用しないものである。繊維は通常の無機質、有機質、金属等使用可能
である。添加量については、パツキング材の展
性、引つぱり強度の点では多い方が良好である
が、混練時の配合の状態から外掛で３〜10重量％
が適当である。バインダーはヘキサメタリン酸ソーダ、トリポ
リリン酸ソーダ、ピロリン酸ソーダ、フエノール
樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹旨、シリコン樹脂
等の無機質、有機質を問わないが、たゞ配合中の
Alが混練中および貯蔵中にAl（OH）₃に変化しな
いためには、無機質のなかでは縮合リン酸ソーダ
が望ましく、また有機質の中では残炭率が高く、
コストの点でフエノール樹脂が望ましい。粘性調
整のためアルコール類、ケトン類、エステル類等
の希釈剤で任意にうすめてもよい。当パツキング材はモルタルと同様の使用方法も
可能であるが、予め成形しセラミツクフアイバー
シートと同様の使用方法が適しており、鋳造用耐
火物の相互間にセツト時に変形性を有しているも
のである。使用先、使用箇所によつては、れんが
交換時の剥離性が重要な具備特性となる。例えば
れんが交換時、ロングノズルと下部ノズルの場合
は下部ノズル側に、浸漬ノズルと中間ノズルの場
合は浸漬ノズル側に、それぞれパツキング材が付
着しないと、後の工程に支障をきたす。したがつ
て、ロングノズルや中間ノズルのダボ面に離型材
を塗布する方法、あるいは成形した当パツキング
材の片側の面に水性または油性の黒鉛質または二
硫化モリブデンまたは窒化硼素系等の離型材を塗
布することで十分対処可能である。以下本発明の実施例について説明する。実施例１焼結アルミナ１mm以下30重量％、同325メツシ
ユ以下60重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラミ
ツクフアイバー外掛で６重量％、カーボン粉末外
掛で１重量％、フエノールレジン／エチレグリコ
ール（４／１）外掛で22重量％をミキサーでよく
混練し、所定の厚さに延ばして各測定に供した。実施例２マグネシアクリンカ−１mm以下30重量％、同
325メツシュ以下60重量％、Al0.2mm以下10重量
％、セラミツクフアイバー外掛で６重量％、カー
ボン粉末外掛で１重量％、フエノールレジン／エ
チレングリコール（４／１）外掛で22重量％をミ
キサーでよく混練し、所定の厚さに延ばして各測
定に供した。実施例３スピネル（Mg・Al₂O₃）１mm以下30重量％、
同325メツシユ以下60重量％、Al0.2mm以下10重量
％、セラミツクフアイバー外掛で６重量％、カー
ボン粉末外掛で１重量％、フエノールレジン／エ
チレングリコール（４／１）外掛で22重量％をミ
キサーでよく混練し、所定の厚さに延ばして各測
定に供した。実施例４クロム鉱１mm以下3.0重量％、同325メツシユ以
下60重量％、Al0.2mm重量％以下10重量％、セラ
ミツクフアイバー外掛で６重量％、カーボン粉末
外掛で１重量％、フエノールレジン／エチレング
リコール（４／１）外掛で22重量％をミキサーで
よく混練し、所定の厚さに延ばして各測定に供し
た。実施例５人工マグ・クロ原料１mm以下30重量％、同325
メツシユ以下60重量％、Al0.2mm以下10重量％、
セラミツクフアイバー外掛で６重量％、カーボン
粉末外掛で１重量％、フエノールレジン／エチレ
ングリコール（４／１）外掛で22重量％をミキサ
ーでよく混練し、所定の厚さに延ばして各測定に
供した。実施例６ジルコンサンド30重量％、ジルコンフラワー60
重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラミツクフア
イバー外掛で６重量％、カーボン粉末外掛で１重
量％、フエノールレジン／エチレングリコール
（４／１）外掛で22重量％をミキサーでよく混練
し、所定の厚さに延ばして各測定に供した。実施例７ジルコニア１mm以下30重量％、同325メツシユ
以下60重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラミツ
クフアイバー外掛で６重量％、カーボン粉末外掛
で１重量％、フエノールレンジ／エチレングリコ
ール（４／１）外掛で22重量％をミキサーでよく
混練し、所定の厚さに延ばして各測定に供した。実施例８珪石１mm以下30重量％、同325メツシユ以下60
重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラミツクフア
イバー外掛で６重量％、カーボン粉末外掛で１重
量％、フエノールレジン／エチレングリコール
（４／１）外掛で22重量％をよく混練し、所定の
厚さに延ばして各測定に供した。実施例９焼結アルミナ１mm以下30重量％、マグネシア
325メツシユ以下60重量％、Al0.2mm以下10重量
％、セラミツクフアイバー外掛で６重量％、カー
ボン粉末外掛で１重量％、フエノールレジン／エ
チレングリコール（４／１）外掛で22重量％をよ
く混練し、所定の厚さに延ばして各測定に供し
た。実施例 10 クロム鉱１mm以下30重量％、マグネシア325メ
ツシユ以下60重量％、Al0.2mm以下10重量％、セ
ラミツクフアイバー外掛で６重量％、カーボン粉
末外掛で１重量％、フエノールレジン／エチレン
グリコール（４／１）外掛で22重量％をよく混練
し、所定の厚さに延ばして各測定に供した。実施例 11 人工マグ・クロ原料１mm以下30重量％、マグネ
シア325メツシユ以下60重量％、Al0.2mm以下10重
量％、セラミツクフアイバー外掛で６重量％、カ
ーボン粉末外掛で１重量％、フエノールレジン／
エチレングリコール（４／１）外掛で22重量％を
よく混練し、所定の厚さに延ばして各測定に供し
た。実施例 12 人工ドロマイト原料１mm以下30重量％、マグネ
シア325メツシユ60重量％、Al0.2mm以下10重量
％、セラミツクフアイバー外掛で６重量％、カー
ボン粉末外掛で１重量％、フエノールレジン／エ
チレングリコール（４／１）外掛で22重量％をよ
く混練し、所定の厚さに延ばして各測定に供し
た。実施例 13 ジルコンサンド30重量％、ジルコニア325メツ
シユ以下60重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラ
ミツクフアイバー外掛で６重量％、カーボン粉末
外掛で１重量％、フエノールレジン／ジエチレン
グリコール（４／１）外掛で22重量％をよく混練
し、所定の厚さに延ばして各測定に供した。実施例 14 炭化珪素１mm以下30重量％、同325メツシユ以
下60重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラミツク
フアイバー外掛で６重量％、カーボン粉末外掛で
１重量％、フエノールレジン／エチレングリコー
ル（４／１）外掛で22重量％をよく混練し、所定
の厚さに延ばして各測定に供した。実施例 15 窒化珪素１mm以下30重量％、同325メツシユ以
下60重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラミツク
フアイバー外掛で６重量％、カーボン粉末外掛で
１重量％、フエノールレジン／エチレングリコー
ル（４／１）外掛で22重量％をよく混練し、所定
の厚さに延ばして各測定に供した。実施例 16 焼結アルミナ１mm以下30重量％、焼結アルミナ
325メツシユ以下50重量％、カイヤナイト0.2mm以
下10重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラミツク
フアイバー外掛で６重量％、カーボン粉末外掛で
１重量％、フエノールレジン／ジエチレングリコ
ール（９／１）外掛で21重量％をミキサーでよく
混練し、所定の厚さに延ばして各測定に供した。実施例 17 実施例２で得られた成形体の片側の面に、水溶
性の黒鉛質離型材を塗布したものである。実施例 18 焼結アルミナ１mm以下30重量％、焼結アルミナ
325メツシユ以下50重量％、カイヤナイト0.2mm以
下10重量％、Al0.2mm以下10重量％、セラミツク
フアイバー外掛で６重量％、カーボン粉末外掛で
１重量％、シリコーン樹脂外掛で15重量％をミキ
サーでよく混練し、所定の厚さに延ばし、得られ
た成形体の片側の面に水性の黒鉛質離型材を塗布
した。比較例１従来のハイアルミナ質モルタル。比較例２従来のセラミツクフアイバーシート上記パツキング材の品質測定結果を第１表に示
す。熱間での溶積安定性を調査するために、アル
ミナ−グラフアイト質れんがより径30mm、高さ30
mmのサンプルを切り出し、これを中央より半分に
カツトし、この間に目地厚さ３mmのパツキング材
を挾み込み、N₂中荷重4.0Kg／cm²の条件で荷重軟
化テストを行ない、れんが自体の寸法変化を補正
したパツキング材のみの測定値を示す。剥離性は、上記荷重軟化テスト後のれんがとパ
ツキング材との離れやすさでその良否を判定し
た。通気率は、径50mm、高さ30mmのサンプル形状
で、100℃で24時間、1400℃で２時間、酸化雰囲
気で加熱処理した後、測定に供した。溶鉄に対する耐食性は、回転浸食テスト用にれ
んがを切り出したあと、これを半分にカツトし、
この間に目地厚さ４mmでパツキング材を挾みこ
み、粘性の低い銑鉄を使用して、溶鉄の浸入した
深さを測定した。

【表】

【表】第１表より明らかなように、実施例１〜18は比
較例１〜２に比較して熱間での溶積安定性に優
れ、銑鉄に対する耐食性が良好で、低通気性を有
している。また実施例17、18は剥離性も良好であ
る。当パツキング材をＡ社にて、タンデイツシユ
の中間ノズルと浸漬ノズル間に、max.8チヤー
ジ、時間にして約７時間使用した結果、空気の巻
込みもなく、従来のモルタルやセラミツクフアイ
バーシートでは得られなかつた良好な結果を修め
ることができた。また中間ノズルのダボ部に離型
材を塗布することによつて、れんが交換時浸漬ノ
ズル側に付着し、前述の剥離性の問題も全くおき
なかつた。なお、当材料はパツキング材に限定されること
なく、一般の目地材、真空脱ガス装置等空気の侵
入を極力低減する必要のあるれんが目地材あるい
はタンデイツシユコーチング材等他の用途にも十
分使用可能である。

Claims

【特許請求の範囲】１可塑材を含まない耐火性粉末の少なくとも１
種以上および繊維よりなる配合に、低融点金属を
0.5〜20重量％およびバインダーを添加して混練、
成形されてなり、変形性を有することを特徴とす
る鋳造用耐火物の相互間に介在させる溶融金属に
対する耐食性および気密性の良好なパツキング
材。２可塑材を含まない耐火性粉末の少なくとも１
種以上および繊維よりなる配合に、低融点金属を
0.5〜20重量％と加熱された時に膨張する材料を
0.01〜５重量％およびバインダーを添加して混
練、成形されてなり、変形性を有することを特徴
とする鋳造用耐火物の相互間に介在させる溶融金
属に対する耐食性および気密性の良好なパツキン
グ材。