JPH04104959A - 連続鋳造設備用耐火物の製造方法 - Google Patents
連続鋳造設備用耐火物の製造方法Info
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- JPH04104959A JPH04104959A JP2217363A JP21736390A JPH04104959A JP H04104959 A JPH04104959 A JP H04104959A JP 2217363 A JP2217363 A JP 2217363A JP 21736390 A JP21736390 A JP 21736390A JP H04104959 A JPH04104959 A JP H04104959A
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
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。
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Ｓ遣設備のたとえばモールド部層やノズ
ルなどの部材として用いる連続ｉ遺設備用耐火材の製造
方法に関するものである。
ルなどの部材として用いる連続ｉ遺設備用耐火材の製造
方法に関するものである。
従来の技術
連続ｆｓ造設備におけるモールド部層、ノズルなどの部
材は、苛酷な条件下で使用されるため、従来材料として
窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４ ）、窒化硼素（ＢＮ）あるいは
両者の混合物が主として用いられてきた。これらの材料
特性は第１表の通りである。
材は、苛酷な条件下で使用されるため、従来材料として
窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４ ）、窒化硼素（ＢＮ）あるいは
両者の混合物が主として用いられてきた。これらの材料
特性は第１表の通りである。
第１表
◎優 ○良 Δ不良 Ｘ劣
しかしながら上記の材料のうち、Ｓｉ３Ｎ４は耐熱衝撃
性が不十分であり、またＢＮやＳｉ３Ｎ４とＢＨの混合
物は耐摩耗性が劣るなどの欠点があり、この耐摩耗性は
Ｓｉ３Ｎ４においても必ずしも十分とはいえず、これは
いずれも硬度が低いことがあげられる。
性が不十分であり、またＢＮやＳｉ３Ｎ４とＢＨの混合
物は耐摩耗性が劣るなどの欠点があり、この耐摩耗性は
Ｓｉ３Ｎ４においても必ずしも十分とはいえず、これは
いずれも硬度が低いことがあげられる。
そのため本発明者等は、特開平２−１１１６６４号公報
において、連続鋳造投錨用の材料として必要な耐熱性、
耐熱衝撃性、耐摩耗性などを満足する連続鋳造設備用の
耐火材を提案した。
において、連続鋳造投錨用の材料として必要な耐熱性、
耐熱衝撃性、耐摩耗性などを満足する連続鋳造設備用の
耐火材を提案した。
発明が解決しようとする課題
通常、連続＃ｉ造８鑵用のノズル等に使用しうる条件と
しては、少なくとも■曲げ強さが５１ｔＩｒｆ／１ｍ１
１２以上である、■耐熱衝撃性が６５０℃以上である、
■ビッカース強度が６００以上である、■複数回のｆｓ
造に耐える、という４条件を満足する必要がある。
しては、少なくとも■曲げ強さが５１ｔＩｒｆ／１ｍ１
１２以上である、■耐熱衝撃性が６５０℃以上である、
■ビッカース強度が６００以上である、■複数回のｆｓ
造に耐える、という４条件を満足する必要がある。
ところが、上記成分を満足する耐火物でも溶鋼の付着量
が多かったり、耐摩耗性が低いものが製造されることが
あった。
が多かったり、耐摩耗性が低いものが製造されることが
あった。
本発明は上記問題点を解決して、確実に連続鋳造設備に
適した耐火物を製造できる連続ｍ遣設備用耐火物の製造
方法を提供することを目的とする。
適した耐火物を製造できる連続ｍ遣設備用耐火物の製造
方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の耐火物の製造方法
は、５〜２０重量％の窒化硼素粉末と、３〜３０重量％
のジルコニウム、ハフニウム、’ｊ−９７、クロムの硼
化物から選択した少なくとも１種の粉末と、５〜２０ｊ
ｌ量％の焼結助剤の粉末と、残りが窒化硅素の粉末とを
混練乾燥後、所定形状に成形し、この成形品を、アルゴ
ンガスが５〜３０体積％含有されかつ大気圧以上の窒素
ガス雰囲気中で焼成するものである。
は、５〜２０重量％の窒化硼素粉末と、３〜３０重量％
のジルコニウム、ハフニウム、’ｊ−９７、クロムの硼
化物から選択した少なくとも１種の粉末と、５〜２０ｊ
ｌ量％の焼結助剤の粉末と、残りが窒化硅素の粉末とを
混練乾燥後、所定形状に成形し、この成形品を、アルゴ
ンガスが５〜３０体積％含有されかつ大気圧以上の窒素
ガス雰囲気中で焼成するものである。
作用
上記耐火物の成分中、耐熱衝撃性を付与するＢＮは、３
重量％未満ではその効果が不十分であり、１５重量％よ
り多いと強度が低下する傾向があり、３〜１５重量％の
範囲で配合することが必要である。また硬度を付与し耐
溶融性を向上させるＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの硼化物は２重量
％以下では満足すべき効果が得られず、２０重量％以上
となると耐熱衝撃性が悪化し、いずれの場合も不適当で
ある。さらにＳｉ３Ｎ＋の焼結助剤としては、ＭｇＯ，
Ａ Ｉ２０３ 、 Ｓ ｉ ０２ ・ＭｇＡρ２０４
゜Ｙ２０３ 、Ｚｒｏ２などの酸化物から少なくとも１
種を選択して用いればよく、配合割合は５〜２０重量％
とすることが必要である。５重量％未満では焼結不十分
となって強度が低くなり、また２０ｊ！量％より多い場
合熱膨張率の上昇により耐熱衝撃性が悪化し、いずれの
場合も不適当である。
重量％未満ではその効果が不十分であり、１５重量％よ
り多いと強度が低下する傾向があり、３〜１５重量％の
範囲で配合することが必要である。また硬度を付与し耐
溶融性を向上させるＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの硼化物は２重量
％以下では満足すべき効果が得られず、２０重量％以上
となると耐熱衝撃性が悪化し、いずれの場合も不適当で
ある。さらにＳｉ３Ｎ＋の焼結助剤としては、ＭｇＯ，
Ａ Ｉ２０３ 、 Ｓ ｉ ０２ ・ＭｇＡρ２０４
゜Ｙ２０３ 、Ｚｒｏ２などの酸化物から少なくとも１
種を選択して用いればよく、配合割合は５〜２０重量％
とすることが必要である。５重量％未満では焼結不十分
となって強度が低くなり、また２０ｊ！量％より多い場
合熱膨張率の上昇により耐熱衝撃性が悪化し、いずれの
場合も不適当である。
そして、これらを焼結させる雰囲気ガスをＮ２ガス中に
Ａｒガスを５〜３０体積％含有させたのは、Ａｒガスが
５体積％未満では、添加した硼化物が加熱過程で、窒化
物となり、耐溶融金属性が著しく低下するためであり、
また３０体積％を越えると、母材のＳｉ３Ｎ４が分解・
昇華して気泡が生じるおそれがあり、さらに雰囲気が大
気圧未満であるとＳｉ３Ｎ４が分解・昇華するためであ
る。
Ａｒガスを５〜３０体積％含有させたのは、Ａｒガスが
５体積％未満では、添加した硼化物が加熱過程で、窒化
物となり、耐溶融金属性が著しく低下するためであり、
また３０体積％を越えると、母材のＳｉ３Ｎ４が分解・
昇華して気泡が生じるおそれがあり、さらに雰囲気が大
気圧未満であるとＳｉ３Ｎ４が分解・昇華するためであ
る。
実施例
Ｓｉ３Ｎ４粉末く平均粒径０．８μｍ）、Ａｌ２Ｏ３粉
末（平均粒径０．５ μｍ） 、Ｙ２０３粉末（平均粒
径０．５μｍ）、ＢＮ粉末（平均粒径１μｍ）、ＺｎＢ
２．ＺＮ、ＴｉＢ２．ＴｉＮ。
末（平均粒径０．５ μｍ） 、Ｙ２０３粉末（平均粒
径０．５μｍ）、ＢＮ粉末（平均粒径１μｍ）、ＺｎＢ
２．ＺＮ、ＴｉＢ２．ＴｉＮ。
ＨｆＢ２．ＨｆＮ粉末（各平均粒径１μｍ）を下記第１
表に示した組成に配合した後、それぞれエタノール中で
１６時間ボールミル混線した。そして生成したスラリー
を１２０℃で１０ｗ１１′１１乾燥後、直径１０Ｇ−の
金型中で３００ ｋｇｆ ／−の圧力で一軸成形し、さ
らに３ｔｏｎ／−の圧力でＣＥＰ成形（冷間静圧圧縮成
形）した、形成した成形体を１８００℃。
表に示した組成に配合した後、それぞれエタノール中で
１６時間ボールミル混線した。そして生成したスラリー
を１２０℃で１０ｗ１１′１１乾燥後、直径１０Ｇ−の
金型中で３００ ｋｇｆ ／−の圧力で一軸成形し、さ
らに３ｔｏｎ／−の圧力でＣＥＰ成形（冷間静圧圧縮成
形）した、形成した成形体を１８００℃。
１．５気圧で所定量のＡｒガスを含有するＮ２ガス雰囲
気中で２時間焼結した。得られた焼結体について、常温
曲げ強さ、耐熱衝撃性、ビッカース硬度を測定し、その
結果を第２表に示した。
気中で２時間焼結した。得られた焼結体について、常温
曲げ強さ、耐熱衝撃性、ビッカース硬度を測定し、その
結果を第２表に示した。
（以下余白）
第２表において、耐熱衝撃性は、（Ｊ Ｉ ５Ｒ１６０
１の曲げ試験片（３Ｘ４Ｘ３８ｍ＋＞４個を異なる温度
の電気炉内に１５分間保持した後、０℃の水中に投入し
、この試験片についてそれぞれ曲げ試験を行ない、強度
変化のない温度を耐熱衝撃温度差ΔＴとしたものである
。
１の曲げ試験片（３Ｘ４Ｘ３８ｍ＋＞４個を異なる温度
の電気炉内に１５分間保持した後、０℃の水中に投入し
、この試験片についてそれぞれ曲げ試験を行ない、強度
変化のない温度を耐熱衝撃温度差ΔＴとしたものである
。
また第１試験は、第２表に示す成分および条件により焼
成する焼結体を、外径１５０■、内径１００−１高さ１
５０〜２００ｍの筒体状で、底部に多数のスリット（幅
１００μｍ）が形成されたノズルを成形し、このノズル
により５０ｋＩｒのステンレス溶鋼の注湯を５回連続し
て行い、使用後このノズルを目視観察することにより、
耐火物の連続使用耐久性を評価した。
成する焼結体を、外径１５０■、内径１００−１高さ１
５０〜２００ｍの筒体状で、底部に多数のスリット（幅
１００μｍ）が形成されたノズルを成形し、このノズル
により５０ｋＩｒのステンレス溶鋼の注湯を５回連続し
て行い、使用後このノズルを目視観察することにより、
耐火物の連続使用耐久性を評価した。
第２表における比較例に示した試料のうち、船１は成分
中の硼化物の添加量が少ないもの、Ｉｋ１４は成分中の
ＢＨの少ないもの、馳５は成分中のＢＮの多いものを示
し、またＮＧ２は焼成雰囲気がＮ２だけのもの、ＮＧ３
は焼成雰囲気中にＡｒが多く含まれるものを示している
。
中の硼化物の添加量が少ないもの、Ｉｋ１４は成分中の
ＢＨの少ないもの、馳５は成分中のＢＮの多いものを示
し、またＮＧ２は焼成雰囲気がＮ２だけのもの、ＮＧ３
は焼成雰囲気中にＡｒが多く含まれるものを示している
。
第２表から明らかなように、第１実験でノズルとして使
用された比較例の各試料１〜５は使用に適さないことが
判明した。
用された比較例の各試料１〜５は使用に適さないことが
判明した。
また、特許請求の範囲に記載された材料および方法によ
り製造した試料Ｎ０．６〜ＮＱ１５では、第１実験の結
果、連続ｍ遺投錨にきわめて適したものが得られたこと
がわかった。なお、試料ＮＯ２および３では、材料成分
が特許請求の範囲を満足する焼結体であるにもかかわら
ず、焼成雰囲気の成分に大きく左右されて連続Ｓ造設備
に適さないものとなっており、焼成雰囲気が焼結体に及
ぼす影響を端的に示した実験結果となった。
り製造した試料Ｎ０．６〜ＮＱ１５では、第１実験の結
果、連続ｍ遺投錨にきわめて適したものが得られたこと
がわかった。なお、試料ＮＯ２および３では、材料成分
が特許請求の範囲を満足する焼結体であるにもかかわら
ず、焼成雰囲気の成分に大きく左右されて連続Ｓ造設備
に適さないものとなっており、焼成雰囲気が焼結体に及
ぼす影響を端的に示した実験結果となった。
この第１実験とは別に、各試料の焼結体を２５×ｓｏｘ
１０’ ｔｍに切断し、ツインロール型モールドの端
面に摺接して溶鋼受を構成する短辺堰の摺接部分に嵌め
込み、３５０眩のステンレス溶鋼を！ｉＩ造速度３０ｍ
／ｎｉｎで５回連続してｆａ造する第２実験を行った。
１０’ ｔｍに切断し、ツインロール型モールドの端
面に摺接して溶鋼受を構成する短辺堰の摺接部分に嵌め
込み、３５０眩のステンレス溶鋼を！ｉＩ造速度３０ｍ
／ｎｉｎで５回連続してｆａ造する第２実験を行った。
この第２実験後の焼結体を目視観察した結果、第１実験
とほぼ同じ結果を得たが、試料騎３０だけは摩耗量が大
きかった。したがって、この試料１１Ｑ３０のようにＢ
Ｈの量が３０重量％近くに増加するにしたがって摺接面
の摩耗量が大きくなり、連続＃ｌ造設鑵におけるノズル
等の溶鋼以外の直接的な摺接のない部分の使用には耐え
うるが、直接的な摺接部分には使用に適さないことがわ
かった。
とほぼ同じ結果を得たが、試料騎３０だけは摩耗量が大
きかった。したがって、この試料１１Ｑ３０のようにＢ
Ｈの量が３０重量％近くに増加するにしたがって摺接面
の摩耗量が大きくなり、連続＃ｌ造設鑵におけるノズル
等の溶鋼以外の直接的な摺接のない部分の使用には耐え
うるが、直接的な摺接部分には使用に適さないことがわ
かった。
発明の効果
以上に述べたごとく本発明によれば、耐熱衝撃性を付与
するＢＮ粉末と、硬度を付与し耐溶融性を向上させるＺ
ｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｃｒの硼化物粉末と、焼結助剤と、Ｓ
ｉ３Ｎ４粉末とを適正量混練乾燥した後成形し、これを
、加熱過程で窒化物を生成するのを防止できるとともに
Ｓｉ３Ｎｇの分解を防止できる範囲のＡｒガスを含有す
る大気圧以上の窒素ガス雰囲気中で焼成したので、連続
鋳造設備用として要求される曲げ強さ、耐熱衝撃性、硬
さ、耐摩耗性、耐食性などをすべて満足するすぐれた特
性をバランスよく兼備し、連続！１３！！設備用として
長期にわたって安定に使用することができる耐火物を確
実に製造することができる。
するＢＮ粉末と、硬度を付与し耐溶融性を向上させるＺ
ｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｃｒの硼化物粉末と、焼結助剤と、Ｓ
ｉ３Ｎ４粉末とを適正量混練乾燥した後成形し、これを
、加熱過程で窒化物を生成するのを防止できるとともに
Ｓｉ３Ｎｇの分解を防止できる範囲のＡｒガスを含有す
る大気圧以上の窒素ガス雰囲気中で焼成したので、連続
鋳造設備用として要求される曲げ強さ、耐熱衝撃性、硬
さ、耐摩耗性、耐食性などをすべて満足するすぐれた特
性をバランスよく兼備し、連続！１３！！設備用として
長期にわたって安定に使用することができる耐火物を確
実に製造することができる。
代理人 森 本 義 弘
手続補正書（自発）
平成２年１０月２３日
平成２年特許願第２１７３６３号
２、発明の名称
連続鋳造設備用耐火物の製造方法
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名 称（５１１）日立造船株式会社
４、代理人
住所 ・５５０大阪府大阪市西区西本町１丁目６、補正
の内容 〔１〕明細書の発明の詳細な説明の欄 （１）第４頁第１１行目 「耐溶融性」とあるをｒ耐溶融金属性」訂正する。
の内容 〔１〕明細書の発明の詳細な説明の欄 （１）第４頁第１１行目 「耐溶融性」とあるをｒ耐溶融金属性」訂正する。
（２）第１０頁第８行目
「耐溶融性」とあるを「耐溶融金属性ｊ訂正する。
明細書の発明の詳細な説明の欄
Claims (1)
- １．５〜２０重量％の窒化硼素粉末と、３〜３０重量％
のジルコニウム、ハフニウム、チタン、クロムの硼化物
から選択した少なくとも１種の粉末と、５〜２０重量％
の焼結助剤の粉末と、残りが窒化硅素の粉末とを混練乾
燥後、所定形状に成形し、この成形品を、アルゴンガス
が５〜３０体積％含有されかつ大気圧以上の窒素ガス雰
囲気中で焼成することを特徴とする連続鋳造設備用耐火
物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217363A JP2520190B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 連続鋳造設備用耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217363A JP2520190B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 連続鋳造設備用耐火物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104959A true JPH04104959A (ja) | 1992-04-07 |
| JP2520190B2 JP2520190B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=16703004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2217363A Expired - Lifetime JP2520190B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 連続鋳造設備用耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2520190B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020158882A1 (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | デンカ株式会社 | セラミックス焼結体及びその製造方法、並びにノズル部材 |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP2217363A patent/JP2520190B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020158882A1 (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | デンカ株式会社 | セラミックス焼結体及びその製造方法、並びにノズル部材 |
| CN113226593A (zh) * | 2019-01-31 | 2021-08-06 | 电化株式会社 | 陶瓷烧结体和其制造方法、以及喷嘴部件 |
| CN113226593B (zh) * | 2019-01-31 | 2023-09-29 | 电化株式会社 | 陶瓷烧结体和其制造方法、以及喷嘴部件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2520190B2 (ja) | 1996-07-31 |
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