JPH0446080A - 含炭素成形体の酸化防止被膜の形成方法 - 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、炭素成分を含有する成形体の酸化防止被膜の
形成方法に関する。

［従来の技術］ 炭素を含有する成形体は、例えば炭素の特徴である良導
性を利用した黒鉛電極や、同しく優れた熱伝導率や溶融
金属に対する濡れ難い性質を利用した連続鋳造用浸漬ノ
ズル、溶融金属測温用保護チューブ等がある。こうした
成形体は、はぼ４５０℃を超えた時点から、炭素成分が
空気中の酸素によって酸化作用を受は始め、次第に酸化
消失して組織劣化を招き、その稼働寿命はいずれも著し
く短いものとなってしまう そのため、上記のような含炭素成形体の耐用期間の延長
を図るために、含炭素成形体表面に酸化防止被膜を形成
することが行われている。例えば、含炭素成形体の使用
温廣域で溶融してガラス状となるコーティング材を予め
塗布することにより、該含炭素成形体の使用に伴ってガ
ラス状の被膜を表面に形成して、＃Ｉ素の存在する外気
と成形体との間を遮断して炭素成分の酸化を抑１１する
ものである。また、同様に溶融させた状態の上記コーテ
ィング材を含炭素成形体に吹き付けて、酸化防止被膜を
形成する方法も行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記酸化防止被膜は、炭素が酸化作用を
受は始める４５０℃付近から、含炭素成形体の用途によ
っては千数百℃に到るまでの幅広い温度域にわたって酸
化防止効果を発揮する必要があり、そのようなことは単
一のコーティング材を以て形成した酸化防止被膜では困
難である。従って、異なった温度域で溶融する複数のコ
ーティング材を積層して塗布する必要があり、そのため
に煩雑な工程を要することとなる。

また、含炭素成形体の用途によっては、上記コーティン
グ材がガラス状に溶融しうるだけの高温に曝される部位
と、該物質が溶融するに到らない比較的低温な部位とが
発生することとなり、酸化防止被膜が該含炭素成形体の
全面を均一に被覆しない等の問題を生じる。

そこで、本発明は上記従来の事情に鑑み、簡便な工程で
、幅広い温度域に対して有効に酸化防止効果を発揮する
酸化防止被膜の形成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〕

上記の目的を達成するために本発明では以下の手段を提
供する。

すなわち、第１図に示すように、高周波誘導加熱を行う
ことにより、予め含炭素成形体１の表面に塗布したコー
ティング材２０を溶融することとした含炭素成形体の酸
化防止被膜の形成方法である。

〔作　用］ 上記構成において、第１図に示すように、高周波電流を
コイル２に印加することにより、含炭素成形体１のコイ
ル２に対向する表面に誘導電流を生じる。該誘導電流に
伴って発生するジュール熱によって、コーティング材２
０が融解して含炭素成形体１０表面に付着して酸化防止
被膜３０を形成する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例をもとに説明する。

第１図は本発明の概念図、第２図は本発明の１実施例で
使用する装置の概略構成図である。

第２図に示す酸化防止被膜形成装置において、側面に雄
ねじ５を形成した支柱４は図示しないモータの回転によ
り、該支柱４の中心軸回りに回転する。上記支柱４に外
嵌する内径で雌ねじを形成したねし孔６を一端に備えた
コイル支持部材３は、他端に固定したコイル２を水平に
支持する。

上記コイル支持部材３は、支柱４と平行な長手方向に固
定されたガイドレール７と、該コイル支持部材３から突
設した上記ガイドレール７に外嵌するレール把持部８と
によって、支柱４の回転する方向と同方向に回転しよう
とする動きを阻止され、支柱４の回転に伴って、ガイド
レール７に沿って昇降する構成としている。

このような装置に、予め第１表に示す組成比のコーティ
ング材を塗布した後、１００℃で数時間乾燥させた外径
が１５００の円柱状の製鋼炉用黒鉛電極１ａを、その中
心軸がコイル２のほぼ中心に一致するよう配置した。

この後、高周波型：ａ１０よりコイル２に高周波を流を
印加しながら、支柱４を所定の方向に回転して、コイル
支持部材３を一定速度で図中鉛直方向に移動させる。

このとき、上記コイル２への印加出力は２０ｋＷ、高周
波の周波数５０ｋＨｚとしたとき、コイル２に対向する
黒鉛電ｉ１ａの表面には、第１図に示すように、発生す
る誘導電流に伴って、ジュール熱が発生し、コイル２に
対向する表面部位のコーティング材が加熱される。この
とき該黒鉛電極１ａの表面から０．５ｔｓ程度の層のみ
が２０００℃程度まで上昇して、第１表に示すコーティ
ング材中に含まれる固形分が融解して、ガラス状の酸化
防止被膜を形成する。

この際、コイル２が移動するに従って、黒鉛電極１ａの
表面はただちに冷却し、組織内部の特性を変化させるこ
とはない。

このようにして表面に均一に酸化防止被膜を形成した黒
鉛電極を製鋼工場電気炉のアーク用として使用したとこ
ろ、従来の黒鉛電極に比較して、使用に伴う経時変化が
少なく、安定した出力が得られた。また、黒鉛電極の折
損事故の発生率が従来品に比べて１０％以上改善された
。

また、上記実施例では固定した含炭素成形体（黒鉛電極
）に対してコイルを移動したが、固定したコイルに対し
て含炭素成形体を移動する構成としてもよい。

尚、上記コーティング材の融点は８００〜２０００℃が
望ましく、コーティング材の融点が８００℃未満では、
使用中に流下する恐れがあり、２０００℃を超える高融
点では、該ジュール熱によって融解することがなく、酸
化防止被膜を形成しない。

更に、上記酸化防止被膜の厚さは０．０１ｍ〜１．０鶴
であることが望ましく、０．０１ｍ未満の場合、酸化防
止被膜自体の物理的強度の不足により傷つき易く、また
、酸化防止被膜の厚さが１鶴を超える場合、含炭素成形
体との膨張差により剥離し易い傾向にある。該酸化防止
被膜の膜厚を調整することも、コイルに印加する高周波
電流の出力やコイルと含炭素成形体との相対的な移動速
度を変更することによって可能である。

※単位は重量％ コーティング材の組成 第１表 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、含炭素成形体の使用前に
酸化防止被膜を表面に形成するので、低温度域から高温
度域にわたる広い温度域で炭素成分が受ける酸化作用を
防止することができる。

また任意の融点のコーティング材に対しても簡便な方法
で良好な酸化防止効果を発揮する酸化防止被膜を、効率
よく形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念図、第２図は本発明の１実施例で
使用する装置の概略構成図である。 図中、 １　　（ｌａ）・・・含炭素成形体（黒鉛電極）。 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕高周波誘導加熱を行うことにより、予め含炭素成
   形体の表面に塗布したコーティング材を溶融することを
   特徴とする含炭素成形体の酸化防止被膜の形成方法。