JPH04154676A - 耐火物用パッキング材 - 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〕 本発明は溶融金属に対する耐食性、気密性、離型性の良
好な耐火物間に介在させるパッキング材に関する。

〔従来の技術〕

溶鋼の連続鋳造において、親鍋からタンデイツシュ、タ
ンデイツシュからモールドへの溶鋼流量のコントロール
手段は、ストッパ一方式から制御性の高いスライプイン
クノズル方式に移行しつつある。

スライディングノズル装置において使用される耐火物の
種類も多く、必然的にその接合部も多くなる。例えば親
鍋のスライディ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等の接合には、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、すみやかに耐火物間の接合を外れ易くするために
、通常セラミックファイバーシートが使用されている。

このように多くのれんがを接合し、一つのシステムとし
て機能させるためにはパッキング材の働きは極めて重要
である。

ところが、上記従来パッキング材として使用されてきた
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、及び気密性が十分でないことである。また、使用
時に必要量以上にまとめて混練する場合が多く、廃棄さ
れる量も多くなるという問題もある。一方セラミックフ
ァイバーの欠点は、溶鋼に対する耐食性、気密性に劣る
ことであるが、作業工程上れんが交換を短時間で行わな
ければならないたｔ１上記欠点があるにもかかわらず、
離型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。

上記のモルタル、セラミックファイバー等の従来のパッ
キング材の欠点を解消するための手段として、特公昭６
０４５５９２号公報にあっては耐火性粉末、繊維、低融
点金属からなる配合を縮合リン酸ソーダオたはフェノー
ル樹脂をバインダーとして混練、成形したパッキング材
を使用することが開示されている。また、特公昭６３−
４４４６２号公報においては下部ノズル（コレクターノ
ズル）とロングノズル（エアシールパイプ〉の間に、耐
火性粉末とバインダーからなるパッキング材と黒鉛質パ
ッキングを組み合わせて挟むことにより、ロングノズル
との離型性を与えることが開示されている。

ところが、上記各公報に開示されたパッキング材では、
予熱された浸漬ノズルにセットし下部ノズルと嵌合させ
るまでの時間が長い場合にはバインダーとして使用して
いるフェノール樹脂の硬化が進行し、嵌合させる時には
変形性が失われ、また熱収縮により発生した亀裂、気孔
のためにシール性が低下するという問題がある。また、
リン酸ソーダをバインダーとして使用した場合、経時変
化により材質が硬化し変形性が失われるという問題があ
った。

〔発明が解決しようとする課Ｈ〕

本発明は上ε己従来のパッキング材の欠点を解消して、
スライディングノズル装置ノズル内孔の接合部における
溶鋼流のために発生する負圧のために外部の空気を巻き
込み鋼の品質低下を招くことがない耐火物の接合部用パ
ッキング材を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１は、耐火物性粉末の少なくとも１種以上と
、２００〜１０００℃の軟化温度を持つ低融点粉末の少
なくとも１種以上を０５〜４０重量％と、繊維質材料よ
りなる配合物に、３．　Ｑｍｍ　以下望ましくはｌ、　
Ｑｍｍ以下の粒度を持つ低融点金属を０．５〜３０重量
％とバインダーを添加して混練、成形してなることを特
徴とする。

また、その第２の発明は、耐火性粉末の少なくとも１種
以上、２００〜１０００℃の軟化温度を持つ低融点粉末
の少なくとも１種以上を００５〜４０重量％及びｍｆｆ
１によりなる配合に、低融点金属を０．５〜２０重量％
、加熱により膨張する材料を０．０１〜５重量％及びバ
インダーを添加して混練、成形してなることを特徴とす
る。

〔作用〕

低融点粉末は２００〜１０００℃の軟化温度を持ち、バ
インダーが熱硬化する温度域でも軟化変形して熱間てパ
ッキング材自体に変形性を付与し、通気性の低下及び可
使用時間の延長を達成せしめ、あるいは溶融してジヨイ
ント材自体の気孔を充填し緻密化することによって通気
性の低下を達成せしするものである。

低融点粉末としては硼酸、硼珪酸ソーダ、燐酸アルミン
ーダ等のガラスと、これらにジルコン、石灰、酸化チタ
ン、酸化バリウム、酸化鉛等の酸化物を添加したほうろ
う用釉薬粉末が好適に使用される。

低融点粉末の軟化温度は、２０ＯｔＥ下ではパッキング
材自体のｔＩ４造が維持できなくなり、１０００℃以上
゛では浸漬ノズル（またはロングノズル）と下部ノズル
の嵌合の際に十分な変形性を発揮できない。またその添
加量につし）では０．５　重量％未満では軟化変形量が
少なくパッキング材自体の変形性が得られず、４０重量
％を超えると熱間でのパッキング材の構造が維持てきな
くなる。

このようにパッキング材に低融点粉末を添加することに
より通気性の低下は達成できるが、これらに加えて発泡
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、膨張性黒糺
、バーミキュライトのような無機質材料を０．０１〜５
重量％添加することによって、パッキング材自体の気孔
の充填が一層可能となり、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％以上ではパッ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、金属窒化物の内から任
意に選んだ１種以上のものを使用することが可能である
が、アルミナ、ムライト、粘土、カーボン等が好適に使
用される。

繊維は成形したパッキング材の保形性維持のだｔに添加
され、通常の無機質、有機質、金属等の繊維が使用可能
である。添加量については、パッキング材の保形性、展
性、引っ張り強度の点ては多い方が良好であるが、混練
時の配合の状態から外掛けで３〜１０重量％が適当であ
る。

低融点金属は、例えば金属Ａｆを０．５〜３０重量％、
配合中に添加することによって、使用中にＡｌが溶融し
、パッキング材中に浸透してきた空気中の酸素をキャッ
チしてアルミナになり、またこの際の体積膨張によりパ
ッキング材の気孔を充填し、緻密化することによって通
気性の低下を達成せしとだものである。低融点金属はＡ
７の他に、Ｍｇ１ＣｕＳｚｎおよびこれらの合金等が考
えられるが、量的問題、取り扱いの問題、酸化物になっ
てかろの耐食性の間頚を考慮するとＡｆが好適である。

金属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、３０重量％以上では融液の生成量が多
くなり、パッキング材の構造が維持てきなくなる。

本パッキング材はモルタルと同様の使用法も可能である
が、予め成形しセラミックファイバーシートと同様の使
用方法が適しており、錆造用耐火物の間に使用し、使用
時に変形性を有するものである。使用先、使用箇所によ
っては、れんが交換時の離型性が重要な具備特性になる
。例えばれんが交換時、ロングノズルと取鍋スライディ
ングノズル下部ノズルの場合は下部ノズル側に、浸漬ノ
ズルとタンデイツシュスライディングノズル下部ノズル
の場合は浸漬ノズル側に、それぞれパッキング材が付着
しないと後の工程に支障をきたす。

したがって、ロングノズルやタンディッンユスライデイ
ンクノズル下部ノズルのダボ匪に離型剤を塗布する方法
、あるいは成形した本パッキング材の片側の面に水溶性
あるいは油性の黒鉛質あるいは二硫化モリブデンまたは
窒化硼素系等の離型剤を塗布することで十分対処できる
。

〔実施例〕

第１表に示す試験材を調製し、各種のテストに供した。

第１表において符号Ｂ−Ｅが本発明の実施例であり、Δ
は比較例を示す。

比較例Ａは特公昭６０−１５５９２号公報所載のパッキ
ング材を示し、アルミナ粉末３２５　メツシュ以下６５
重量％、粘土２０Ｍ量％、ベントナイト５重量％、金属
Ａ　１１０．２ｍｍ以下１０重量％、セラミックファイ
バー外掛けで６重量％、カーボン粉末外掛けで１重量％
からなる配合に、バインダーとしてフェノール樹脂／エ
チレングリコール（４／１）外掛けて３２重量％添加し
てミキサーで混練し成形したものである。

本発明の実施例Ｂは硼酸を材質へのアルミナ粉末の代替
として内掛けて１０重量％添加した配合をバインダーと
してフェノール樹脂／エチレングリコール（４／１）を
外掛けで３６重量％添加して混練、成形したものである
。

実施例Ｃ，Ｄはそれぞれ硼珪酸ガラス、ジルコン・硼珪
酸ガラスを材質Ａのアルミナ粉末３２５　メツシュの代
替として内掛けで１０重量％添加した配合を、バインダ
ーとしてフェノール樹脂／エチレングリコール（４／１
）を３５重量％添加して混練、成形したものである。

実施例Ｅは実施例Ｃの配合物に膨張性黒鉛を外掛けて０
．２重量％とバインダーとしてフェノール樹脂／エチレ
ングリコール（４／１）を３５Ｍ量％添加して混練、成
形したものである。

第１表 上記パッキング材の品質測定結果を第２表及び第３表に
示す。

品質の測定には第１図に示す装置を用い、下記の手順に
より熱間シール件を気密性維持時間で評価した。

これは予熱された浸漬ノズル（またはロングノズル）の
フランジ部にパッキング材を置いて、下部ノズルと嵌合
させるまでを想定している。

同図において、ヒーター１内に浸漬ノズル（またはロン
グノズル）想定の受は金物２を置き、６００℃まて加熱
した。下部ノズル想定の中空押付はロッド３の底部に初
期厚み５ｍｍのジョイント材テストサンプル４を貼り付
け、ヒーター１内の受は金物２の上面にのせる。３０秒
後に押付はボルト５によりバネを撓ませ、ロードセル６
の表示を見ながら設定値まで締ｔつける。１０分間６０
０℃に保った後真空ポンプ７を作動させ、中空押付はロ
ッド３内部を０．５気圧まで減圧する。０．５　気圧ま
で到達した時点でボールバルブ８を閉めて、中空押付は
ロッド３の内部圧力の大気圧への復帰過程を圧力センサ
ーにより記録する。

第２表に上記要領で気密性維持時間を６００　℃、０、
５ａｔｍからｌａｔｍ　まての復帰時間を測定したもの
を示す。

以上の結果より明らかなように、本発明の実施例Ｂ、Ｃ
，Ｄ、Ｅはいずれも比較例Ａよりも低い通気性すなわち
高し）ンール性を有していることがわかる。そのなかで
も特に低融点粉末として硼珪酸ガラスを添加し、さらに
加熱により秘録する材料上して膨張性黒鉛を添加した実
施例Ｅは、その体積安定性かみ特に面圧が高い場合にン
ール性の大幅な向上を、示している。

上記のような評価方法、いわゆる熱間セット時の通気性
・可使用時間の評価の他に、冷間セット時の評価も、第
１図に示す装置を用い、以下の手順で行った。これは訪
造用耐火物を予を嵌合させておき、その後でタンディッ
シ５　（または粗錫）を予熱する操業方法を想定して行
なった。

第１図において、押付はロッド３の底部に初期厚み５ｍ
ｍのジョイント材テストサンプル４を貼り付け、常温の
受は金物２の上面にのせる。押付はボルト５によりバネ
を撓ませ、ロードセル６の表示を見ながら押付は圧が５
　ｋｇ／ｃｍ２になるまて締めつける。受は金物２の温
度を６００　℃まで昇温させた後、真空ポンプ７を作動
させ、押付はロッド３内部を０．５ａｔｍまで減圧する
。Ｑ、　５ａｔｍに到達した時点てボールバルブ８を閉
めて、押付はロッド３内部圧力の０．７５　　ａｔｍへ
の復帰過程を圧力センサーにより記録する。

上記方法で評価した冷間セット時の各ジヨイント材の通
気性・可使用時間を第３表に示す。

なお、同試験は気密性維持温度を６００　℃とし、Ｑ、
　５ａｔｍからＱ、　７５ａｔｍ　までの復帰時間を測
定したものである。

第３表 第３表の結果から明らかなように、本発明の実施例Ｂ、
Ｃ，Ｄ、Ｅは冷間セットにおいていずれも比較用材質へ
よりも良好なシール性すなわち低通気性を有している。

特に硼珪酸ガラスを添加したＤ及びＥは気密性維持時間
の大幅な向上を示している。

以上に示した、本発明を適用したパッキング材の内、硼
珪酸ガラスを添加した材質Ｂを冷間セットを前提とする
タンディッンユ下部ノズル〜浸漬ノズル間のジヨイント
材として実炉使用した結果、下部ノズル−浸漬ノズル間
からの空気巻き込みもなく、鋼の品質が大幅に向上する
という結果が得られた。

〔発胡の効果〕

本発明においては耐火物間に介在させるパッキング材の
原料として２００〜１０００℃の軟化温度を有する低融
点粉末を使用することにより、通気性の低下（シール性
の向上）を達成することができる。

更に、この材質に加熱により膨張する原料を添加するこ
とにより、シール性を一層向上させることができる。こ
れに伴い、連続鋳造において耐火物の接合部からの空気
の巻き込みを軽減し、鋼の品質を大幅に向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における通気性（シール性）
及び可使用時間測定装置を示す。 １：ヒーター　　　　　　２：受は金物３：押付はロッ
ド ４：ジョイント材テストサンプル ５：押付はボルト　　　　６゛ロードセル７：真空ポン
プ　　　　　８；ボールバルブ特許出願人　　黒崎窯業
株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．耐火性粉末の少なくとも１種以上と２００〜１００
   ０℃の軟化温度を持つ低融点粉末の少なくとも１種以上
   と繊維質材料とからなる配合物に、低融点金属とバイン
   ダーを添加してなり、常温及び熱間で変形性を有する耐
   火物用パッキング材。
2. ２．耐火性粉末の少なくとも１種以上と２００〜１００
   ０℃の軟化温度を持つ低融点粉末の少なくとも１種以上
   と繊維質材料とからなる配合物に、低融点金属と、加熱
   されたときに膨張する材料とバインダーとを添加してな
   り、常温及び熱間で変形性を有する耐火物用パッキング
   材。