JPH035388A - 耐火部材用の被膜、該被膜を有する該耐火部材及び該被膜による耐火部材の被覆方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、連続鋳造法において用いられる耐火部材の被
膜に関する。

［従来の技術］ 鋼鉄等の金属の溶湯の連続鋳造法に用いられる耐火部材
は、取鍋から分配器に流れる溶湯流の空気との直接的接
触を防ぐ為に用いられる。これらの耐火部材は、連続鋳
造の開始段階において、溶融１銖及びスラグから相当の
熱的衝撃、並びに、浸食及び化学的腐食作用を受ける。

従フて、耐火部材は、この厳しい条件に耐え得る材料に
つよって造られる。最も良く用いられる材料は、溶融シ
リカ、黒鉛化アルミナ、或は、黒鉛化アルミナと黒鉛化
ジルコニアとの混合物である。最初に挙げた材料は、基
本的に、熱的衝撃に対して際立った抵抗力を有している
が故に用いられるが、成る種類の鋼鉄に対する耐食性に
関しては限界が有る。

２番目に挙げた材料は、腐食性の強い鋼鉄でも、鋳造時
間をより長くすることが可能であることから多用される
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記耐火部材、即ち、溶湯流の保護管を用いることによ
り、溶湯が空気と直接的に接触することが回避されて鋼
鉄の品質が相当に向上するが、液体金属流の急激な流れ
により湯道内で生ずる吸入効果に依り、耐火部材の通気
性に起因する空気吸入の問題が残る。この空気吸入によ
り、溶湯は酸化されるとともに、湯道内にアルミナ析出
物が形成されることとなる。これらの析出物により湯道
が完全に塞がれ、鋳造作業が中断されることもある。更
に、斯かる空気吸入により、溶湯流中に酸化物が含まれ
るとともに気泡が入り込み、その結果、鋼鉄の品質が低
下する。これらの気泡はまた、鋳造の結果として得られ
るビレット、ブルーム或はスラブ等の鋼片の中に針状の
小孔を生じさせる。空気吸入による別のマイナス効果は
、取鍋から鋳型に至る間に鋼鉄中に混入する窒素ガスの
量が増すことである。

上述の欠点を補なうべく、耐火部材の小孔を埋める為に
作用温度で液相を生成する種々の成分を添加することに
より耐火部材の通気性を減少させる試みが為されてきた
。しかし乍ら、この方法では、液相が耐火部材の高温特
性を低下させ、その結果、耐火部材が鋼鉄及びスラグに
より相当のレベルまで摩耗する、という不都合が有る。

この解決策については、鋳造を更に長く連続して行なう
べく耐火部材の寿命を長くするための種々の試みが現在
においても為されているが、未だに満足できるものとは
いえない状況にある。

本発明の課題は、鋼鉄の連続鋳造方法の為の耐火部材に
塗布されて、特に、腐食に対する抵抗力を減少させるこ
となく、耐火部材に関する空気吸引によるマイナス効果
の問題を解決できる被膜材料を提供するにある。

［課題を解決する為の手段］ 上記課題を解決すべく、本発明は、鋼鉄の連続鋳造の為
の耐火部材に塗布される被膜であって、耐火部材の通気
性に因る空気吸入を減少させるべく、上記耐火部材の作
用温度で、空気に対して不透過性を有することを特徴と
する、耐火部材用の被膜、を提供する。

被膜材は、好適には、耐火部材の作用温度で粘性相とな
る。

本発明の第１好適実施例に係る被膜は、溶融シリカ粒子
、粉末状アルミナ、粉末状ジルコニア、粉末状ムライト
、及び、アルミナ溶滴、の中から選択された略３０〜８
５ｗｔ、％の微粒成分と、 アルミナシリカ繊維、ジルコニア繊維、二酸化チタニウ
ム繊維、アルミナクロミウム繊維、アルミナ溶滴、及び
、ジルコニア溶滴の中から選択された０〜略１０ｗｔ、
％の無機充填物と、略１５〜３０ｗｔ、％の水と、 ヘキサメタ燐酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、及び、
アクリル樹脂の中から選択された０〜略７ｗｔ、％のバ
インダと、 ０〜略４０ｗｔ、％のガラス生成フリットと、を含む懸
濁水溶液から成る。

本発明の第２好適実施例に係る被膜の組成は、重量で、 ５０〜８０％のＳｉＯ２， ５〜１５％のＡｌ２Ｏ３， ５〜２０％（’１Ｂ２０３． １〜３％のＫ２Ｏ：゜ ０〜１５％のＮａ２Ｏ， ０，５〜２％のＦｅ２Ｏ３， ０〜３％のＣＯ□ｏ３／Ｍ００３． １〜５％の０１及び、 ０〜１．５％の残余物、を含む。

本発明の被膜は、異なる材料から成る層を幾重か備えて
成ることも可能である。例えば、本発明の被膜は、第１
好適実施例に係る単一の層と、第２好適実施例に係る一
層以上の層とを備えることも可能である。同様に、連続
的に、次の層を付加する前に乾燥させた同一材料の層を
幾重か備えることも可能である。また、被膜中にセメン
ト層を含ませることも可能である。

ひとつの変更実施例に依れば、本発明の被膜は、不通気
性材料が少なくとも一層だけ塗布された従来の酸化防止
用粘土層から成る。尚、本発明の被膜は、セメント層で
覆われた乾燥粘土の厚い層から成ることも可能である。

本発明はまた、本発明に係る不通気性被膜を有する耐火
部材を提供する。本発明は更に、上記被膜による耐火部
材の被覆方法を提供する。この方法においては、被膜は
本発明に従って調製され、且つ、ブラシ、液浸、プレス
、或は、電気析出を用い、上記被膜で耐火部材が覆われ
る。

［作用］ 鋼鉄の連続鋳造方法において用いられる耐火部材の、腐
食に対する抵抗力を減少することの無い、耐火部材の不
通気性被膜が提供される。

［実施例］ 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

五五■ユ 第１図においては、従来の酸化防止層のみにより被覆さ
れた黒鉛化アルミナから成る耐火部材の通気度（曲線Ａ
）と、本発明に係る不通気性被膜により被覆された耐火
部材の通気度（曲線Ｂ）とを比較すべく、２つの曲線が
プロットされている。グラフの縦軸は通気量（ｍｌ／ｍ
ｉｎ、）を表し、且つ、横軸は温度（℃）を表す。この
本発明の実施例においては、耐火物の絶縁物に関する１
９８７年６月２６日提出のフランス特許出願第８７０９
０２３号に記述された溶融シリカに基づく被膜が用いら
れた。この被膜は、液浸により塗布された。耐火部材は
、まず、従来の酸化防止粘土から成る第１層により被覆
された。次に、重量割合で、３０〜８５％のガラス状シ
リカ粒子、０〜１０％のｍ　ｉ　１ｆｌｌ維、０〜７％
のバインダ、０〜４０％のフリット、及び、１５〜３０
％の水、を含む懸濁液が塗布された。乾燥後、被膜層の
厚さは、１乃至２ｍｍであり、且つ、次の組成を有して
いた。

９６％の５ｉｏ２ ４％のＡｔ２０．。

又、材料密度は、２０％の開孔率で１．８３ｋｇ／ｄｍ
３であった。

第１図に見られる如く、試験条件下における通気度は、
従来の酸化防止層のみを有する黒鉛化アルミナから成る
耐火部材の場合には略４５０ｍ　１　／　ｍ　ｉ　ｎ　
、であるのが、同一組成の黒鉛化アルミナから成る耐火
部材に本発明の被膜材料を用いた場合には１，０００℃
で略１００ｍ１／ｍｉｎ、まで減少するとともに１，１
４０℃以上では通気しなくなっている。

（不図示の）別実施例に依れば、同一の被膜材料が電気
析出により塗布された。この方法では、通気度は１．２
００℃以上において略３５〜４０ｍ　１　／　ｍ　ｉ　
ｎ　、　まで減少された。

火五■ユ 第２図には、耐火部材に対するアルゴンの通気量を温度
の関数としてｍ　１　／　ｍ　ｉ　ｎ　、単位で表した
２つの曲線が示されている。第１の曲線Ｃは、従来の酸
化防止層のみで被覆された黒鉛化アルミナから成る耐火
部材に対するものである。又、第２の曲線りは、本発明
の不通気性混合被膜で被覆された、同一組成の黒鉛化ア
ルミナから成る耐火部材に対するものである。曲線Ｃに
関し、実験条件は第１実施例（曲線Ａ）におけるのと同
一であり、通気量は同一、即ち、１，２００℃以上で略
４５０ｍ１／ｍｉｎ、である。此処では、混合被膜（曲
線Ｄ）は通気度を相当に減少させることが分かる。即ち
、４５０ｍ１／ｍｉｎ、だったものが、１，１００℃で
は５５ｍ１／１ｎｉｎ、まで、又、１，２１０℃以上で
は３５ｍ１／ｍｉｎ、まで減少する。

この混合被膜は、乾燥前に液浸により耐火部材に塗布さ
れた三重の粘土層と、乾燥後にブラシにより粘土層上に
塗布されたセメント層とから成っている。粘土層の組成
は、以下の通りである。

５ｉ０２　　　　　　　　：５６．４％Ｂ２０．　　　
　　　　　：１２．３％Ａｌ２Ｏ３：　　９．７％ Ｋ２Ｏ：　　　　　　　　：２．７％ Ｎａ２Ｏ：１０．１％ Ｆｅ２Ｏ３：　　０．８％ Ｃ０２０３／　Ｍ　ＯＯ３：　　２　　　％Ｃ：４．９
％ 又、セメント層は以下の組成を有していた。

Ａ１２　０ｓ　　　　　　　　　　：　　４５．　６％
Ｓｉ　　Ｏ２：４８．９　％ Ｆｅ２０３　　　　　　　　　　：　　　　１．２％Ｔ
ｉＯ２：　　　１．９％ Ｎａ２０／に、　　○　　　　：　　２．５％粘土層の
厚さは略０．５ｍｍであり、且つ、セメント層の厚さは
略２ｍｍであった。セメント層を付加せずに、三重の粘
土層のみを有する被膜もまたテストされた。該被膜では
、同一の実験条件下において、１，１４０℃以上で７０
ｍ１／ｍｉｎ、までしか通気度は減少しなかった。

概略的に述べれば、通気度の減少は、作用温度範囲で粘
性相を生成する被膜により得られるものである。被膜自
体の小孔、並びに、耐火部材の小孔が閉塞されるほどに
被膜の粘度が十分に低いときには、最良の結果が得られ
る。実際には、被膜物の粘度が減少し続けたりすると、
この被膜は耐火部材の表面に沿って流れてしまい、且つ
、層の厚さは通気が可能となるまで減少してしまう。

従って、最良の結果を得る為の被膜の良好な粘度範囲は
、３，０００乃至５，０００ボイズであると考えられる
。実施例２において述べた、耐火セメントの表層を付加
した場合には、より液相になり易い材料を用いることが
可能となる。実際、表面のセメントにより、より液相に
なり易いこれらの材料は流動し憎くなる。

［効果］ 鋼鉄の連続鋳造方法において用いられる耐火部材の、腐
食に対する抵抗力を減少させることの無い、耐火部材の
不通気性被膜が提供されることから、耐火部材の通気性
に起因する空気流入の問題が解決され、延いては、溶湯
の酸化と湯道内へのアルミナの析出とが回避されるとと
もに鋼鉄中に混入する窒素ガスの量が最小限に抑えられ
、その結果、鋼鉄の品質低下が有効に回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の酸化防止層の通気度と本発明の不通気
性被膜の通気度とを比較したグラフであり、且つ、 第２図は、従来の酸化防止層の通気度と本発明の不通気
性混合被膜の通気度とを比較したグラフである。 尚、図中、 Ａ及びＣ・・・従来の酸化防止層のみにより被覆された
黒鉛化アルミナから成る耐火材料片の通気度を表す曲線
、 Ｂ・・・本発明に係る不通気性被膜により被覆された同
様の耐火材料片の通気度を表す曲線、Ｄ・・・本発明に
係る不通気性混合被膜により被覆された同様の耐火材料
片の通気度を表す曲線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼鉄の連続鋳造の為の耐火部材に塗布される被膜で
   あって、耐火部材の通気性に因る空気吸入を減少させる
   べく、上記耐火部材の作用温度で、空気に対して不透過
   性を有することを特徴とする、耐火部材用の被膜。 ２、前記被膜は、前記耐火部材の作用温度で粘性相とな
   ることを特徴とする請求項１記載の被膜。 ３、前記被膜は、重量で、 ＳｉＯ＿２：５０〜８０％ Ａｌ＿２Ｏ＿３：５〜１５％ Ｂ＿２Ｏ＿３：５〜２０％ Ｋ＿２Ｏ：１〜３％ Ｎａ＿２Ｏ：０〜１５％ Ｆｅ＿２Ｏ＿３：０．５〜２％ Ｃｏ＿２Ｏ＿３／ＭｏＯ：０〜３％ Ｃ：１〜５％ 残余物：０〜１．５％ の組成を有することを特徴とする、請求項１或は２に記
   載の被膜。 ４、前記被膜は、 溶融シリカ粒子、粉末状アルミナ、粉末状ジルコニア、
   粉末状ムライト、及び、アルミナ溶滴、の中から選択さ
   れた略３０〜８５ｗｔ．％の微粒成分と、 アルミナシリカ繊維、ジルコニア繊維、二酸化チタニウ
   ム繊維、アルミナクロミウム繊維、アルミナ溶滴、及び
   、ジルコニア溶滴の中から選択された０〜略１０ｗｔ．
   ％の無機充填物と、 略１５〜３０ｗｔ．％の水と、 ヘキサメタ燐酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、及び、
   アクリル樹脂の中から選択された０〜略７ｗｔ．％のバ
   インダと、 ０〜略４０ｗｔ．％のガラス生成フリットと、を含む懸
   濁水溶液から成ることを特徴とする、請求項１或は２に
   記載の被膜。 ５、前記被膜は、異なる材料から成る層を幾重か備えて
   成ることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記
   載の被膜。 ６、前記被膜は、不通気性材料が少なくとも１層だけ塗
   布された従来の酸化防止粘土層から成ることを特徴とす
   る、請求項１乃至５のいずれかに記載の被膜。 ７、前記被膜は、セメント層で覆われた乾燥粘土の厚い
   層から成ることを特徴とする、請求項５或は６に記載の
   被膜。 ８、請求項１乃至７のいずれかに係る被膜を有すること
   を特徴とする、耐火部材。 ９、請求項１乃至７のいずれかに従って被膜を調製し、
   該被膜により耐火部材を被覆することを特徴とする、耐
   火部材の被覆方法。 １０、前記被膜は、ブラシ、液浸、プレス、或は、電気
   析出により塗布されることを特徴とする、請求項９記載
   の被覆方法。