JPH0328591A - 輸送管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高密度セラミック酸化物管の外面壁に低密度
セラミック酸化物カバーが直接結合した構造の輸送管の
作製に関する。

従来技術 従来、化学的に不活性であり熱衝撃に強いので、アルミ
ナおよびジルコニアの低密度管が溶融金属を輻送するの
に使用されてきた。これらの低密度管には、機械的に弱
く、亀裂が入って移送金属の特性に極めて有害な破片が
はがれ、溶融金属の流れに入る欠点がある。低密度管は
破損しやすい。

また、低密度管は表面が↑■く、したがって比表面積が
極めて大きく、そこに酸化物やスラッグが付着し、最終
的にオリフィスを塞ぐ。他方、高密度管は耐熱衝撃性に
乏しいので役に立たない。

発明の要旨 この発明は、高密度セラミック酸化物管の外面壁を好ま
しくは低密度セラミック酸化物材料で包囲した構造の一
体の輸送管を提供することにより、従来の欠点を克服す
る。低密度材料の熱伝導率を高密度管のそれより十分に
低くして、高密度管に有意な有害作用をもつ熱応力が高
密度管に累積するのを防止する。また、この発明の輸送
管の高密度管は滑らかな、または実質的に滑らかな表面
を呈し、これにより酸化物やスラッグの付着をなくすか
有意に低減する。

簡潔に述べると、この発明の輸送管は、高密度中空管の
外面壁だけに単一の連続な低密度シェルが直接結合した
構造の管で、上記高密度管および低密度シェルが多結晶
セラミック酸化物材料からなり、上記高密度管は理論密
度の約９０％以上の密度を有し、上記高密度管には断面
積が溶融金属の輸送に少なくとも十分な通路がその全長
にわたって貫通し、上記低密度シェルは理論密度の約４
０％〜８０％の範囲の密度を有し、上記低密度シェルの
熱伝導率は上記高密度管のそれより約１０％以上低く、
上記低密度シェルの熱膨張係数は上記高密度管の熱膨張
係数の約±２５％以内にある。

ここで用語「金属」は金属合金、特にスーバアロイも包
含する。

当業者がこの発明を十分に理解できるように、以下に添
付の図面を参照しながらこの発明をさらに詳しく説明す
る。

実施例の記載 第１図に示す輸送管１は高密度セラミック酸化物管２を
含み、この管２はその上端部分３、すなわち溶融金属の
入口端と下端部分４、すなわち溶融金属の出口端との両
方が開口している。管２には通路５が貫通し、この実施
例では通路５はその全長にわたって同一の円形断面積を
もつ。低密度セラミック酸化物シェル６が高密度管２の
外而壁７に直接結合されている。

第２図に示す輸送管１０を構成する高密度セラミック酸
化物管１１は、溶融金属が管に入る上端部分１２と、溶
融金属が管から出る下端部分１３の両方が開口している
。管１１には通路１４が貫通し、この実施例では通路１
４はその円形断面積が上端部分１２から下端部分１３ま
で減少している。低密度セラミック酸化物シェル１５が
高密度管１ｌの外面壁１６に直接結合されている。

この発明の輸送管において、高密度管は２つの開口端、
すなわち人口端と出口端とを有する中空体である。高密
度管には通路がその全長にわたって、すなわち両開口端
を通って延在している。通路の断面積は、少なくとも、
溶融金属が通路を通って下方に通過するのを許すのに十
分である。通路の特定の断面積は輸送管の特定の用途に
大きく依存し、実験的に決定される。通路の断面積は通
常約０．　　８〜５０００ｗｍ２の範囲、多くの場合約
３〜ｌ５００ｌｌ１２、特に約７〜１０００ｍｍ２の範
囲にある。断面積は通路の長さ方向に同一でも変化して
もよい。

高密度管およびそこに貫通する通路はどのような形状で
もとることができる。たとえば、通路の断面を円、正方
形、楕円、長方形、星形の形状、またはこれらの任意の
組合わせとすることができる。高密度管の外壁は平坦と
することができるが、湾曲面とするのが好ましい。たと
えば、高密度管は円筒、長方形または正方形の形状とす
ることができる。その通路を含めて高密度管の形状を円
筒形とするのが好ましい。

高密度管の最小壁厚さは輸送管の用途に大きく依存し、
実験的に決定される。通常、高密度管は、少なくとも、
溶融金属を管に流すときに輸送管内でその一体性を維持
するか実質的に維持するのに十分な壁厚さを有する。高
密度管の壁厚さは通常約０．１２５關から約６．５ｍｍ
未満の範囲、多くの場合約０．　　２　５　０ｅｍ〜２
ｍｍ，特に約０．７００１ｍ〜１．５００關の範囲にあ
る。通常、高密度管の壁厚さを約６．５■より厚くして
も特に効果がない。

高密度管の長さは輸送管の用途に応じて広い範囲で変え
ることができ、実験的に決定される。高密度管は少なく
とも、管を通して溶融金属を移送するのに十分な長さを
有する。所望に応じた長さとすることができる。高密度
管の長さは通常約１５關〜１０００關の範囲、多くの場
合、約２５ｍｍ〜２０（１＋ｍの範囲にある。たとえば
、輸送管をオリフィスとして用いる場合、その長さは通
常約２５〜１００關の範囲とする。

高密度管の密度は通常理論密度の約９０％〜約１００％
、好ましくは約９５％〜１００％の範囲にある。特定の
密度は輸送管の特定の用途に大きく依存し、実験的に決
定される。高密度管の気孔が相互連通していないのが好
ましい。

高密度管の平均粒度は輸送管の特定の用途に応じて変わ
り、実験的に決定される。高密度管の平均粒度は、管が
特定使用温度の通過溶融金属に接触したとき、亀裂によ
る管からの破片のはがれまたは有意なはがれを防止する
のに十分な小さい粒度であるのが好ましい。高密度管の
平均粒度は通常、約５μｍ〜５０μｍの範囲、好ましく
は約１０μｍ〜４０μｍ１特に好ましくは約２０μｍ〜
３０μｍの範囲にある。

高密度セラミック酸化物管の化学組成は輸送管の特定の
用途に大きく依存し、実験的に決定される。高密度管は
、管に流す予定の溶融材料に対して化学的に不活性また
は実質的に化学的に不活性な多結晶セラミック酸化物材
料から形威される。

特に、セラミック酸化物材料が管を通過する溶融金属に
有意な有害作用をもってはならない。

高密度管をアルミナ、ベリリア、マグネシア、アルミン
酸マグネシウム、ムライト、イットリア、ジルコニアお
よびこれらの混合物よりなる群から選んだセラミック酸
化物材料から構成するのが好ましい。ジルコニアは、当
業界で一般に、安定化ジルコニアとして知られ、通常等
情晶系構造をもつか、等軸品系と単斜晶系と正方晶系構
造の組合わせからなる。

高密度管は商業経路で人手することができ、またセラミ
ック業界で周知の多数の従来技術により製造することも
できる。好適な方法では、焼結可能なセラミック酸化物
粒状材料を、緻密化されると所望の高密度管を生成する
寸法を有する所望の形状の中空管に成形し、気体雰囲気
または減圧下で材料が所望の密度に緻密化する温度で焼
結する。

焼結性材料の粒度は実験的に決定でき、高密度管に望ま
れる粒度に大きく依存する。通常、焼結性粒状材料の平
均粒度を５μｍ以下とする。焼結性粒状材料の組成も、
望ましい特定の高密度管に応じて広い範囲で変わる。た
とえば、焼結性材料はセラミック酸化物粉末のみから構
成するか、セラミック酸化物粉末と実験的に決定された
十分な量の焼結剤との混合物とすることができる。焼結
性ジルコニア材料には、当業界でよく知られているよう
に、等軸品系構造または等軸品系と単斜晶系と正方晶系
構造の組合わせを生成するのに有効な量の安定化剤を含
有させる。具体的には、平均粒度約４μｍのアルミナ粉
末を管に形成し、アルゴン中ほぼ大気圧約１７００℃で
焼結して、この発明の高密度管を生成することができる
。

高密度管の熱膨張係数は望ましい特定の輸送管およびそ
の用途に大きく依存し、実験的に決定される。高密度管
の熱膨張係数は、通常約４０Ｘ＝７ １０　／℃以上で、多くの場合約６５Ｘ１０’／℃以上
、そして大抵は９　０　Ｘ　１　０−７／’Ｃ程度であ
る。

この発明の輸送管においては、高密度管を低密度シェル
で包囲する。低密度シェルは通常、その熱膨張係数が高
密度管の熱膨張係数の±２５％以内、好ましくは±１０
％以内、特に好ましくは±５％以内である。低密度シェ
ルの熱膨張係数が高密度管の熱膨張係数に等しいか、そ
れから有意な差がないのが特に好ましい。

低密度シェルの熱伝導率は、いつも高密度管の熱伝導率
より著しく低く、輸送管の用途に大きく依存し、実験的
に決定される。低密度シェルは、高密度管の壁に著しく
有害な大きな温度勾配が生じるのを防ぐのに十分な低い
熱伝導率を有する。

通常低密度シェルは、高密度管の破片が管を通過する溶
融金属にはがれ落ちるまたは有意にはがれ落ちるのを防
止する。低密度シェルは、その熱伝導率が低く、高密度
管に直接結合されているので、高密度管の壁を横切る温
度勾配を物理的に十分低減し、このためこの発明の輸送
管は溶融金属の転送に有用となる。低密度シェルが高密
度管に直接結合されているので、高密度管の拘束が確実
になり、有効な二軸圧縮応力の高密度管への伝達が容易
になる。高密度管に著しく有害な熱勾配も、低密度シェ
ルにはなんら有害な作用をもたない。低密度シェルの弾
性モジュラスが低く、靭性が高いからである。低密度シ
ェルの熱伝導率は、通常高密度管の熱伝導率より約１０
〜９０％低く、好ましくは約２０〜５０％低い。

低密度シェルの密度は輸送管の特定の用途に大きく依存
し、実験的に決定される。一般に、同じ化学組或の低密
度シェルでは、その気孔容積が大きければ大きいほど、
その熱伝導率は低くなる。

低密度シェルの密度は通常理論密度の約４０％〜８０％
の範囲で、多くの場合約５０％〜７０％、特に好ましく
は約６０％〜６５％の範囲である。

低密度シェルの気孔は相互連通している。

低密度シェルの粒度はそれに望ましい気孔率に応じて変
わる。低密度シェルは、通常約５μｍ〜１　０　０　ｕ
　ｍｓ好ましくは約１０μｍ　〜９０４ｍの範囲の拉度
分布をもつ。平均粒度は通常約１０μｍ〜８０μｍ１好
ましくは約１０μｍ〜７０μｍの範囲にある。

低密度シェルは種々の形状とすることができる。

低密度シェルの最小壁厚さは輸送管の特定の用途に大き
く依存し、実験的に決定される。最小壁厚さは溶融金属
を管に流すときに高密度管への有害作用、または有意な
有害作用を防止するのに十分でなければならない。通常
、低密度シェルの最小壁厚さは約１關である。低密度シ
ェルの最大壁厚さは所望に応じていくらでも大きくでき
る。低密度シェルの璧厚さは通常約１一一〜１００ｍｍ
の範囲、好ましくは約２關〜５０關、特に好ましくは約
３一一〜１０ｍｓの範囲である。

低密度シェルは一体のものである。通常、低密度シェル
は高密度管の外面壁を覆い、その有意な部分を露出させ
て残さない。たとえば、もし望ましければ、高密度管の
片方の端部分または両方の端部分を露出状態に残し、そ
うすれば得られた輸送管を必要なら特定の装置に嵌めこ
むことができる。低密度シェルが高密度管の外面壁にま
ったくまたはほぼまったく露出部分を残さないのが好ま
しい。

低密度シェルはセラミック酸化物材料から構成され、そ
の組成は輸送管の特定の用途に応じて変わり、実験的に
決定される。

低密度シェルをアルミナ、ベリリア、マグネシア、アル
ミン酸マグネシウム、ムライト、イットリア、ジルコニ
アおよびこれらの混合物よりなる群から選んだセラミッ
ク酸化物材料から構成するのが好ましい。ジルコニアは
、通常等軸晶系構造をもつか、等軸晶系と単斜晶系と正
方晶系構造の組合わせからなる安定化ジルコニアである
。

この発明は、高密度中空管の外面壁にその有意な部分を
露出することなく最高密度が理論密度の約８０％の連続
な多結晶シェルが直接結合した構造の輸送管を製造する
方法も提供し、この方法は、理論密度の約９０％以上の
密度を有するセラミック酸化物材料からなる高密度多結
晶中空管を用意し、 焼結により上記シェルを形成する粒状セラミック酸化物
材料を用意し、 閉止端部分、開放端部分および上記輸送管の形成を可能
にする内壁を有するモールドを用意し、上記高密度管を
上記モールド内に配置し、高密度管の全外面壁をモール
ドの内壁から離して、上記シェル形成性粒状材料を受け
入れる空間を残し、上記高密度管と上記モールドの内壁
との間の空間に上記シェル形成性粒状材料を導入して、
粒状材料の自由堆積体を形成し、この際上記シェル形成
性粒状材料は上記シェルを形成するのに十分な量を堆積
し、 得られる組立体を上記シェル形成性材料が焼結して上記
輸送管を生成する温度に加熱し、この焼結を上記組立体
に有意な有害作用を与えない雰囲気または減圧下で行な
い、上記モールドも上記輸送管に有意な有害作用を与え
ない工程を含む。

シェルを形成するのに用いる焼結可能なセラミック酸化
物粒状材料、すなわちシェル形成性粉末は、広い範囲の
粒度とすることができるが、所望の焼結シェルを生成す
る実験的に決定された粒度または粒度分布とするべきで
ある。１実施例では、シェル形成性粉末を粒度が約１５
μｍ〜４０μｍの範囲の粗い粒子から構成する。別の例
では、シェル形成性粉末を粒度分布のある粒子、通常細
かい粒子と粗い粒子の混合物から、一般に約１μｍ〜１
００μｍの範囲の粒度分布の粒子から構成する。細かい
粒子単独、すなわち約１０μｍ以下の粒度の粉末は低密
度シェルの製造には不適当である。

シェル形成性粉末の組成は、望ましい特定の低密度シェ
ルに応じて広い範囲で変えることができる。シェル形成
性粉末は、高密度管の外面壁に直接結合した所望のシェ
ルを生成する組成をもたなければならない。たとえば、
セラミック酸化物粉末単独またはセラミック酸化物粉末
と実験的に決定された十分な量の焼結剤との混合物から
構威すればよい。焼結剤ジルコニア粒状材料には当業界
でよく知られているよう安定化剤を含有させる。

この発明の方法を実施するにあたっては、輸送管の作製
に適当な、すなわち高密度管と所望のシェルを生成する
のに必要な量のシェル形成性粉末とを収容する寸法およ
び形状のモールドを用意する。通常、モールドは２つの
互いに反対側の端部分、すなわち閉止端部分と開放端部
分とを有する．多くの場合、モールドは一端が閉止され
他端が開口した中空円筒の形状である。モールド壁の長
さは少なくとも所望のシェルの形成を可能にするのに十
分でなければむらない。

この発明の方法では、モールドが輸送管の製造または輸
送管自体に有害作用または有意な有害作用を与えない。

少なくとも成形表面、好ましくはモールド全体が輸送管
を形成するのに用いた構成要素に対して実質的に化学的
に不活性である。成形表面が輸送管を形成するのに用い
た構成要素に付着してはならない。戊形表面を窒化硼素
から構或するのが好ましく、モールド全体を窒化硼素か
ら構成するのが特に好ましい。

第３図に、この発明の輸送管を製造するのに有用な好適
な組立体３０を示す。底端部分３３が閉じられ上端部分
３４が開いたモールド３１内の中心に高密度管３２が配
置されている。高密度管３２の外面壁３６とモールドの
成形壁３７との間の空間にシェル形成性粉末３５が配置
゛されている。

中実な窒化硼素管が商業経路で入手でき、これを用いて
第３図に示したようなモールドを構成することができる
。たとえば、市販の窒化硼素管を、通常の方法で切削す
ることにより中ぐりし、窒化硼素の平板を取り付けて底
部分３３を形成することができる。しかし、市販の窒化
硼素材は酸化硼素を含むことが多く、また焼結中にシェ
ル形成．性粉末にくっつき、輸送管の製造を妨げる他の
物質を含有することもある。したがって、使用前に、市
販の窒化硼素材を焼威して、成形表面のくっつきの原因
となる物質を十分に除去するのが好ましい。通常、窒化
硼素材を約Ｑ　．２　Ｔｏｒｒの減圧下約１９００℃の
温度で約１時間焼成すれば、所望の非粘着性成形表面を
得るのに十分である。

通常、この発明の方法を実施するにあたっては、高密度
管をモールド内にそのほぼ中心に、その外面壁のまわり
にシェルをほぼ均一に形成できるように、配置する。

シェル形成性粉末を高密度管の外面壁とモールドの内壁
との間の空間に導入し、自由堆積した粉末堆積体を生成
する。この自由堆積体は焼結中になんら拘束なく収縮し
てモールドの内面から離れる。シェル形成性粉末をモー
ルドの上記空間に穏やかに装入して高密度管を囲み、か
つ高密度管の外壁およびモールドの内壁と直接接触させ
る。一般に、シェル形成性粉末を上記空間に完全にまた
は実質的に充満させる。粉末に圧縮力をかけてはいけな
い。もしもモールド内の粉末に圧力をかけその後取９除
くと、圧縮された粉末は一部は跳ね戻るが、一部は相五
に物理的に結着した状態に留まり、これにより粉末筒体
に割れ目（隙間）ができ、この結果、焼結しても有害な
クラックのある焼結体となるか、島状になってしまう。

これとは対照的に、この発明によれば、シェルはクラッ
クのない、または有害なクラック、すなわち高密度管の
外面壁を露出するクラックのない一体の連続体である。

したがって、この発明の方法では、シェル形成性粉末を
モールド中に、モールド内に生じる粉末筒体に連続シェ
ルの生成を妨げる割れ目（隙間）ができないように装入
する。

こうして得られる組立体、たとえば組立体３０を、通常
の焼結炉、たとえばモリブデン炉に入れ、ここでシェル
形成性粉末を焼結して輸送管を生成する。焼結は輸送管
生成過程にも得られる輸送管にも有意な有害作用を与え
ない雰囲気中で行なう。

焼結雰囲気を窒化硼素に対して非酸化性とするのが好ま
しい。有効なガス雰囲気としては希ガス、たとえばアル
ゴンが代表的である。通常、ガス雰囲気を大気圧または
それ以下とする。減圧は通常大気圧以下から約０　．　
　Ｉ　Ｔｏｒｒまでである。

焼結は、シェル形成性粉末を緻密化、すなわち焼結して
所望の低密度のシェルを生成する実験的に決定された温
度および期間行なう。焼結温度は通常約１０００℃〜１
９００℃の範囲で、多くの場合約１６００℃〜１８５０
℃の範囲であり、具体的な焼結温度は焼結する特定の材
料に大きく依存する。焼結は通常１時間以内に完了する
。一般に、シェル形成性粉末は実質的に異方性焼結を呈
する。すなわち、シェル形成性粉末は有意な半径方向収
縮を生じるが、有意な長さ方向収縮を生じない。

こうして得られる焼結構造、すなわち輸送管を有意な有
害作用を及ぼさない速度で冷却する。すなわち、冷却は
輸送管の亀裂を防止する速度で行なわなければならない
。輸送管を炉冷してもよい。

通常、輸送管を焼結を行なったのと同じ雰囲気または減
圧下で冷却する。そして通常室温付近まで、すなわち約
２０℃〜３０℃まで冷却する。

第４図の組立体４０は第３図の組立体３０を焼結した後
の状態を示す。第４図は、焼結した低密度シェル４１が
高密度管４２の外面壁４３に直接結合され、こうしてこ
の発明の輸送管４６を構成していることを示す。また第
４図から、モールド４５の成形壁４４とシエル４１との
間に結合や付着が起こらなかったこともわかる。

この発明の輸送管は溶融金属、特に合金または超合金を
転送するのに有用な一体の管である。この発明の輸送管
は約５００℃から１９００℃未満、特に約１０００℃か
ら１９００℃未満、さらに約１１００℃〜１８００℃、
さらに特定すれば約１３００℃〜１６００℃の温度の溶
融金属、合金、または超合金を転送するのに特に有用で
ある。通常、輸送管を、管に通す予定の溶融金属の温度
の約３００℃以内の温度に予熱する。そうしないと、輸
送管の高密度管部分に亀裂が生じるおそれがある。輸送
管の予熱は通常の方法で、たとえば外部抵抗加熱体また
は誘導加熱体によって行なうことができる。

この発明の輸送管は、そこを通過する溶融金属、金属合
金または超合金に有意な有害作用を与えない。輸送管は
、そこを通過する溶融金属、金属合金または超合金に対
して化学的に不活性または実質的に化学的に不活性であ
る。

この発明の輸送管は、使用温度で寸法安定性または実質
的に寸法安定性である。低密度シェルが輸送管の使用温
度で収縮しないか、有意な程度に収縮しないのが好まし
い。

この発明は、溶融金属の輸送に有用な輸送管を直接製造
することができる。しかし、所望に応じて、輸送管を通
常の方法で切削して必要な仕様に合わせることもできる
。

この発明の輸送管は、鉄鋼業でインゴットを鋳造するの
に特に有用である。

実施例 以下に実施例を示してこの発明をさらに具体的に説明す
る。特記しない限り下記の手順を用いた。

モリブデンヒータ付きの抵抗炉を用いた。

焼結と冷却はヘリウム中でほぼ大気圧で行なった。

焼結した輸送管をほぼ室温、すなわち約２０℃〜３０℃
まで炉冷した。

輸送管の特性の測定には標準法を採用した。

実施例１ 市販の多結晶アルミナの高密度中空円筒管を使用した。

この管は密度が理論密度の約９９％で、平均粒度が約２
０μｍであった。管は円筒形で、同一断面積の円筒形通
路が貫通していた。管の内径は約５關、壁厚さは約１　
ｍｌ，長さは約５４關であった。

シェル形成性粉末として、平均粒度約２５μｍの砥粒級
アルミナ粒子を使用した。

窒化硼素のモールドを作製した。具体的には、直径約２
２ｍｍの市販の中実な窒化硼素ロッドを通常の方法で切
削することにより中ぐりし、実質的に同一断面積の円筒
形通路が貫通した中空管を作製した。この中空窒化硼素
管は壁厚さが約３開、長さが約３８ｍｍであった。別の
市販の中実な窒化硼素ロッドを切削して、外周にフラン
ジの付いたほぼ平坦な部材を形成し、これを中空管の一
端に嵌め、一端が閉止され他端が開口したモールドをつ
くった。

このモールドを約０　．　　Ｉ　Ｔｏｒｒの減圧下１９
００℃で１時間加熱し、ついで室温まで炉冷した。モー
ルドは６％の減量を示した。この熱処理は、アルミナ粒
子のモールド壁への付着の原因となる８２　０３などを
窒化硼素から除去するために行なった。

つぎに、高密度管を窒化硼素モールドのほぼ中央に置い
た。約２５ｇのシェル形成性アルミナ粉末を、高密度ア
ルミナ管の外壁とモールドの内壁との間の空間に静かに
振り入れ、空間を粉末で充満させた。モールド内のアル
ミナ粉末は、高密度アルミナ管の外面壁とモールドの内
面と密着した粉末の自由堆積物であった。

得られた組立体を直立姿勢で、すなわちモールドの開口
端部分を炉雰囲気に露出させた状態で炉に入れ、３０℃
／分の速度で加熱し、１８００℃にｌＯ分間等温保持し
、ついで室温まで炉冷した。

組立体を検査したところ、アルミナがモールドの内面に
付着していなかった。

得られた輸送管は、高密度管の外面壁に、その外而璧を
まったく露出することなく、低密度シェルが直接結合し
た構成であった。シェルにはまったく亀裂がなかった。

アルミナ粉末は約１０％の半径方向収縮を生じたが、長
さ方向収縮は本質的にゼロであった。自由堆積アルミナ
粉末が窒化硼素表面から離れる結果、粉末には亀裂を生
じることなく実質的に異方性の収縮が生じた。シェルは
平均粒度約２５μｍであった。

この輸送管を切断して、長さ約１（７）の切断部分をつ
くり、これを用いてシェルの密度を測定したところ５９
．９％であった。シェルの気孔は相互連通していた。

実施例２ この実施例で輸送管の製造に用いた手順と材料は実施例
１に記載したのと同じである。

？りられた輸送管は実施例１で製造したものと同一であ
った。

つぎに、輸送管を窒化硼素支持スリーブに入れ、１６０
０℃の溶融Ｒｅｎｅ９　５合金を管に約３分間流した。

溶湯をるつぼにとり、そこで凝固してインゴットとした
。

輸送管を検査したところ、高密度管部分に亀裂が入って
いるが、部品自体はそのままであった。

実施例３ この実施例で輸送管の製造に用いた手順と材料は実施例
１に記載したのと同じである。

得られた輸送管は実施例１で製造したものと同一であっ
た。

つぎに、輸送管を窒化硼素支持スリーブに入れ、モリブ
デンワイヤ巻回オープンをそのまわりに配置し、輸送管
を１６００℃の３００℃以内の温度に加熱した。

１６００℃の溶融Ｒｅｎｅ９　５合金を加熱管に約３分
間流した。溶湯をるつぼにとり、そこで凝固してインゴ
ットとした。

輸送管を検査したところ、管は溶融金属からなんら有害
作用を受けなかった。高密度管部分に亀裂が見られなか
った。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の輸送管の１実施例を示す断面図、 第２図はこの発明の輸送管の別の実施例を示す断面図、 第３図は輸送管を製造するのに必要な処理を行なうのに
適当な組立体の１例を示す断面図、そして 第４図は焼結を行なって輸送管を製造した状態の第３図
と同じ組立体を示す断面図である。 主な符号の説明 ｉ，１ｏ：輸送管、 ２．１１：高密度管、 ３，１２：上端部分、 ４．１３８下端部分、 ５．１４二通路、 ６．１５；低密度シェル、 ７，１６：外面壁、 ３０．４０；組立体、 ３１，４５：モールド、 ３２．４２；高密度管、 ３３：底端部分、 ３４：上端部分、 ３５：シェル形成性粉末、 ３６．４３：外面壁、 ３７，４４：成形壁、 ４１：低密度シェル、 ４６：輸送管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高密度中空管の外面壁にその有意な部分を露出する
   ことなく最高密度が論理密度の約８０％の連続な多結晶
   シェルが直接係合した構造の溶融金属の輸送に適当な輸
   送管を製造するにあたり、理論密度の約９０％以上の密
   度を有するセラミック酸化物材料からなる高密度多結晶
   中空管を用意し、 焼結により上記シェルを形成する粒状セラミック酸化物
   材料を用意し、 閉止端部分、開放端部分および上記輸送管の形成を可能
   にする内壁を有するモールドを用意し、上記高密度管を
   上記モールド内に配置し、高密度管の全外面壁をモール
   ドの内壁から離して、上記シェル形成性粒状材料を受け
   入れる空間を残し、上記高密度管と上記モールドの内壁
   との間の空間に上記シェル形成性粒状材料を導入して、
   粒状材料の自由堆積体を形成し、この際上記シェル形成
   性粒状材料は上記シェルを形成するのに十分な量を堆積
   し、 得られる組立体を上記シェル形成性材料が焼結して上記
   輸送管を生成する温度に加熱し、この焼結を上記組立体
   に有意な有害作用を与えない雰囲気または減圧下で行な
   い、上記モールドも上記輸送管に有意な有害作用を与え
   ない 工程を含む輸送管の製造方法。 ２、上記高密度管がアルミナ、ベリリア、マグネシア、
   アルミン酸マグネシウム、ムライト、イットリア、ジル
   コニアおよびこれらの混合物よりなる群から選んだセラ
   ミック酸化物材料からなる請求項１に記載の方法。 ３、上記シェルがアルミナ、ベリリア、マグネシア、ア
   ルミン酸マグネシウム、ムライト、イットリア、ジルコ
   ニアおよびこれらの混合物よりなる群から選んだセラミ
   ック酸化物材料からなる請求項１に記載の方法。 ４、上記シェルの密度が理論密度の約４０％〜８０％の
   範囲にある請求項１に記載の方法。 ５、上記高密度管の密度が理論密度の約９０％〜１００
   ％の範囲にある請求項１に記載の方法。 ６、上記輸送管がアルミナよりなる請求項１に記載の方
   法。 ７、上記モールドが窒化硼素からなる請求項１に記載の
   方法。 ８、上記焼結温度が約１０００℃〜１９００℃の範囲に
   ある請求項１に記載の方法。 ９、高密度中空管の外面壁にその有意な部分を露出する
   ことなく単一の連続な低密度シェルが直接結合した構造
   の溶融金属の輸送に適当な輸送管であって、上記高密度
   管および低密度シェルが多結晶セラミック酸化物材料か
   らなり、上記高密度管は理論密度の約９０％以上の密度
   を有し、上記高密度管には断面積が溶融金属の輸送に少
   なくとも十分な通路がその全長にわたって貫通し、上記
   低密度シェルは理論密度の約４０％〜８０％の範囲の密
   度を有し、上記低密度シェルの熱伝導率は上記高密度管
   のそれより約１０％以上低く、上記低密度シェルの熱膨
   張係数は上記高密度管の熱膨張係数の約±２５％以内に
   ある輸送管。 １０、上記高密度管がアルミナ、ベリリア、マグネシア
   、アルミン酸マグネシウム、ムライト、イットリア、ジ
   ルコニアおよびこれらの混合物よりなる群から選んだセ
   ラミック酸化物材料からなる請求項９に記載の輸送管。 １１、上記シェルがアルミナ、ベリリア、マグネシア、
   アルミン酸マグネシウム、ムライト、イットリア、ジル
   コニアおよびこれらの混合物よりなる群から選んだセラ
   ミック酸化物材料からなる請求項９に記載の輸送管。 １２、上記輸送管がアルミナよりなる請求項９に記載の
   輸送管。 １３、上記シェルの密度が理論密度の約５０％〜７０％
   の範囲にある請求項９に記載の輸送管。 １４、上記高密度管の壁厚さが約０．１２５ｍｍ以上で
   ある請求項９に記載の輸送管。 １５、上記シェルの壁厚さが約１ｍｍ以上である請求項
   ９に記載の輸送管。 １６、上記高密度管および通路がほぼ円筒形である請求
   項９に記載の輸送管。 １７、上記シェルの熱膨張係数が上記高密度管の熱膨張
   係数にほぼ等しい請求項９に記載の輸送管。 １８、高密度中空管の外面壁にその有意な部分を露出す
   ることなく単一の連続な低密度シェルが直接結合した構
   造の溶融金属の輸送に適当な輸送管であって、上記高密
   度管および低密度シェルが多結晶アルミナからなり、上
   記高密度管は理論密度の約９５％〜９９％の密度および
   約０．２５ｍｍ以上の壁厚さを有し、上記高密度管には
   断面積が溶融金属の輸送に少なくとも十分な通路がその
   全長にわたって貫通し、上記低密度シェルは理論密度の
   約５０％〜７０％の範囲の密度および約２ｍｍ以上の壁
   厚さを有する輸送管。 １９、上記シェルが上記高密度管の外面壁をまったく露
   出しない請求項１８に記載の輸送管。 ２０、上記輸送管、通路およびシェルがほぼ円筒形であ
   る請求項１８に記載の輸送管。