JPH09110540A - 溶融金属鋳造用耐火物及びその製造方法 - Google Patents
溶融金属鋳造用耐火物及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH09110540A JPH09110540A JP7297409A JP29740995A JPH09110540A JP H09110540 A JPH09110540 A JP H09110540A JP 7297409 A JP7297409 A JP 7297409A JP 29740995 A JP29740995 A JP 29740995A JP H09110540 A JPH09110540 A JP H09110540A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory
- molten metal
- carbon
- fiber
- thermal expansion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融金属鋳造に用いて、熱衝撃や熱履歴によ
る亀裂の発生を防止し、また、発生亀裂の拡大を抑止す
る溶融金属鋳造用耐火物の提供。 【解決手段】 アルミナ、ジルコニア、シリカ及びマグ
ネシアよりなる群から選ばれた1または2以上の耐火性
原料と、カーボン及び/または金属からなる添加剤とを
含有してなる溶融金属鋳造用の耐火物であり、内部に低
熱膨張性材料で形成されるファイバーまたはネットが層
状に配設されてなることを特徴とする溶融金属鋳造用耐
火物。本発明の溶融金属耐火物において、耐火性原料が
シリカであり、添加剤がカーボンであり、低熱膨張性材
料がカーボンまたは炭化ケイ素であることが好ましい。
る亀裂の発生を防止し、また、発生亀裂の拡大を抑止す
る溶融金属鋳造用耐火物の提供。 【解決手段】 アルミナ、ジルコニア、シリカ及びマグ
ネシアよりなる群から選ばれた1または2以上の耐火性
原料と、カーボン及び/または金属からなる添加剤とを
含有してなる溶融金属鋳造用の耐火物であり、内部に低
熱膨張性材料で形成されるファイバーまたはネットが層
状に配設されてなることを特徴とする溶融金属鋳造用耐
火物。本発明の溶融金属耐火物において、耐火性原料が
シリカであり、添加剤がカーボンであり、低熱膨張性材
料がカーボンまたは炭化ケイ素であることが好ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は溶融金属鋳造用耐火
物及びその製造方法に関し、更に詳しくは、溶融金属の
連続鋳造において溶鋼の流量を制御するスライディング
ノズル等に使用される溶融金属鋳造用耐火物を改良し熱
衝撃や熱履歴による亀裂の発生を抑止し、且つ、発生亀
裂の拡大を防止する溶融金属鋳造用耐火物及びその製造
方法に関する。
物及びその製造方法に関し、更に詳しくは、溶融金属の
連続鋳造において溶鋼の流量を制御するスライディング
ノズル等に使用される溶融金属鋳造用耐火物を改良し熱
衝撃や熱履歴による亀裂の発生を抑止し、且つ、発生亀
裂の拡大を防止する溶融金属鋳造用耐火物及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から溶融金属の鋳造用として多くの
耐火物が用いられており、例えば、製鉄所において溶鋼
流量の制御のために使用されるスライディングノズル等
は各種の改良が重ねられている。それらの改良は、構造
的なものや耐火物原料の組成に関するもの等種々である
が、いずれも溶鋼等の極めて高温度の溶融金属が接触す
ることによる損傷や熱衝撃破損に対する改良技術各種提
案されている。例えば、実公昭59−42198号公報
では、溶融金属鋳造用エアシール・パイプとして金属も
しくはカーボン繊維等の耐火性繊維の円筒網目状構造体
を内挿したものが提案されている。これは熱的、機械的
ストレスに対抗して引張り強度を高め、耐スポール性に
優れている。
耐火物が用いられており、例えば、製鉄所において溶鋼
流量の制御のために使用されるスライディングノズル等
は各種の改良が重ねられている。それらの改良は、構造
的なものや耐火物原料の組成に関するもの等種々である
が、いずれも溶鋼等の極めて高温度の溶融金属が接触す
ることによる損傷や熱衝撃破損に対する改良技術各種提
案されている。例えば、実公昭59−42198号公報
では、溶融金属鋳造用エアシール・パイプとして金属も
しくはカーボン繊維等の耐火性繊維の円筒網目状構造体
を内挿したものが提案されている。これは熱的、機械的
ストレスに対抗して引張り強度を高め、耐スポール性に
優れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
公昭59−42198号公報で提案のものは、金属繊維
等を用いるため焼成時や使用時に、浸炭現象が起き効果
が小さい。また、熱膨張が大きいため引張り強度の作用
が強くない等で好ましくない。特に、従来、溶融金属鋳
造用として多用されている耐火物は、主に、アルミナ、
ジルコニア、マグネシア及びシリカ等を主成分とし、カ
ーボンや金属等が添加剤として用いられているものであ
り、このような耐火物において、カーボンまたは金属の
繊維等を内挿しても、鋳造時の熱衝撃や熱履歴に対して
十分な耐性を有するものでなく、亀裂の発生を防止する
ことや、亀裂からの拡大の防止も未だ満足できるもので
なかった。溶融金属鋳造における耐火物の亀裂は、溶鋼
の漏出、空気の吸い込み、鋼付着等多くの不都合を生ず
るため、十分な防止技術が更に求められている。本発明
は、上記のような溶融金属鋳造用耐火物の現状を鑑みな
されたものであり、熱衝撃や熱履歴に対して亀裂を生じ
難く、長期間安定して連続的に使用できる溶融金属鋳造
用耐火物の提供を目的とする。発明者は、上記目的を達
成すべく鋭意研究を重ね、アルミナを主成分とする通常
の耐火物の熱膨張率が6×10-6程度であることに着目
し、これよりも熱膨張率が低い材料を所定にして配設す
ることにより、耐熱衝撃に優れ亀裂の発生を著しく低減
して防止できることを見出し、本発明を完成した。
公昭59−42198号公報で提案のものは、金属繊維
等を用いるため焼成時や使用時に、浸炭現象が起き効果
が小さい。また、熱膨張が大きいため引張り強度の作用
が強くない等で好ましくない。特に、従来、溶融金属鋳
造用として多用されている耐火物は、主に、アルミナ、
ジルコニア、マグネシア及びシリカ等を主成分とし、カ
ーボンや金属等が添加剤として用いられているものであ
り、このような耐火物において、カーボンまたは金属の
繊維等を内挿しても、鋳造時の熱衝撃や熱履歴に対して
十分な耐性を有するものでなく、亀裂の発生を防止する
ことや、亀裂からの拡大の防止も未だ満足できるもので
なかった。溶融金属鋳造における耐火物の亀裂は、溶鋼
の漏出、空気の吸い込み、鋼付着等多くの不都合を生ず
るため、十分な防止技術が更に求められている。本発明
は、上記のような溶融金属鋳造用耐火物の現状を鑑みな
されたものであり、熱衝撃や熱履歴に対して亀裂を生じ
難く、長期間安定して連続的に使用できる溶融金属鋳造
用耐火物の提供を目的とする。発明者は、上記目的を達
成すべく鋭意研究を重ね、アルミナを主成分とする通常
の耐火物の熱膨張率が6×10-6程度であることに着目
し、これよりも熱膨張率が低い材料を所定にして配設す
ることにより、耐熱衝撃に優れ亀裂の発生を著しく低減
して防止できることを見出し、本発明を完成した。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、アルミ
ナ、ジルコニア、シリカ及びマグネシアよりなる群から
選ばれた1または2以上の耐火性原料と、カーボン及び
/または金属からなる添加剤とを含有してなる溶融金属
鋳造用の耐火物であり、内部に低熱膨張性材料で形成さ
れるファイバーまたはネットが層状に配設されてなるこ
とを特徴とする溶融金属鋳造用耐火物が提供される。上
記本発明の溶融金属鋳造用耐火物において、耐火性原料
がシリカであり、添加剤がカーボンであることが好まし
い。また、低熱膨張性材料がカーボンまたは炭化ケイ素
であることが好ましく、その低熱膨張性材料により形成
されるファイバーが太さが5〜500μmで、長さが5
mm以下であることが好ましく、また、ネットはその太
さが50〜500μmの糸状体で構成され、且つ、目開
きが3〜20mmであることが好ましい。
ナ、ジルコニア、シリカ及びマグネシアよりなる群から
選ばれた1または2以上の耐火性原料と、カーボン及び
/または金属からなる添加剤とを含有してなる溶融金属
鋳造用の耐火物であり、内部に低熱膨張性材料で形成さ
れるファイバーまたはネットが層状に配設されてなるこ
とを特徴とする溶融金属鋳造用耐火物が提供される。上
記本発明の溶融金属鋳造用耐火物において、耐火性原料
がシリカであり、添加剤がカーボンであることが好まし
い。また、低熱膨張性材料がカーボンまたは炭化ケイ素
であることが好ましく、その低熱膨張性材料により形成
されるファイバーが太さが5〜500μmで、長さが5
mm以下であることが好ましく、また、ネットはその太
さが50〜500μmの糸状体で構成され、且つ、目開
きが3〜20mmであることが好ましい。
【0005】また、本発明によれば、少なくとも耐火性
原料としてシリカ、添加剤としてカーボンを含有する耐
火物原料粉末配合土を用いて、耐火物の中間部の少なく
とも一平面に該耐火物より低熱膨張性のファイバーまた
はネットの層を有するように所定に成形し、得られた成
形体を1150〜1350℃で焼成することを特徴とす
る溶融金属鋳造用耐火物の製造方法が提供される。
原料としてシリカ、添加剤としてカーボンを含有する耐
火物原料粉末配合土を用いて、耐火物の中間部の少なく
とも一平面に該耐火物より低熱膨張性のファイバーまた
はネットの層を有するように所定に成形し、得られた成
形体を1150〜1350℃で焼成することを特徴とす
る溶融金属鋳造用耐火物の製造方法が提供される。
【0006】本発明は上記のように構成され、従来から
溶融金属鋳造に用いられている耐火物より低熱膨張性材
料からなるファイバーまたはネットを層状に配置したこ
とから、熱衝撃等の熱応力に対する耐性に優れ、また、
曲げ強度、引張り強度等機械的強度も向上し、高温度の
溶融金属との接触による亀裂発生を著しく低減すること
ができる。また、たとえ耐火物母材と上記低熱膨張性材
料との熱膨張率の差により亀裂が発生した場合でも、低
熱膨張性材料がファイバーやネット状で配設されること
から、引張り強度が向上することから亀裂の拡大を抑制
することができる。特に、耐火性原料としてシリカ、添
加剤としてカーボンを含有させ、1150℃以上に加熱
焼成して耐火物を形成する場合、低熱膨張性材料、特に
炭化ケイ素のファイバーやネットが生成核として作用し
て、SiCが形成され易くなり、且つ、生成されるSi
Cがウイスカー状として母材組織中に入り込む状態とな
り強固に連結されて一体化されるため、機械的強度のよ
り一層の向上を図ることができる。
溶融金属鋳造に用いられている耐火物より低熱膨張性材
料からなるファイバーまたはネットを層状に配置したこ
とから、熱衝撃等の熱応力に対する耐性に優れ、また、
曲げ強度、引張り強度等機械的強度も向上し、高温度の
溶融金属との接触による亀裂発生を著しく低減すること
ができる。また、たとえ耐火物母材と上記低熱膨張性材
料との熱膨張率の差により亀裂が発生した場合でも、低
熱膨張性材料がファイバーやネット状で配設されること
から、引張り強度が向上することから亀裂の拡大を抑制
することができる。特に、耐火性原料としてシリカ、添
加剤としてカーボンを含有させ、1150℃以上に加熱
焼成して耐火物を形成する場合、低熱膨張性材料、特に
炭化ケイ素のファイバーやネットが生成核として作用し
て、SiCが形成され易くなり、且つ、生成されるSi
Cがウイスカー状として母材組織中に入り込む状態とな
り強固に連結されて一体化されるため、機械的強度のよ
り一層の向上を図ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の溶融金属鋳造用耐火物を構成する耐火性
原料としては、従来公知の溶融金属鋳造用耐火物原料を
用いることができ、通常、アルミナ、ジルコニア、シリ
カ及びマグネシアよりなる群から選ばれた1または2以
上の耐火性原料である。これらのうち、特に、アルミナ
及びジルコニアが好ましい。シリカは耐食性が劣り、マ
グネシアは強度が弱く熱膨張が大きいためである。ま
た、添加剤としてカーボン及び/または金属を用いる。
これら添加剤は、マトリックスとして作用するため本発
明において必須である。カーボンは、通常、ピッチ粉、
黒鉛が用いられ、金属はシリコンまたはアルミニウム等
が用いられる。上記耐火物原料成分は、通常の耐火物製
造と同様に、通常、粉体として用いることが好ましい。
する。本発明の溶融金属鋳造用耐火物を構成する耐火性
原料としては、従来公知の溶融金属鋳造用耐火物原料を
用いることができ、通常、アルミナ、ジルコニア、シリ
カ及びマグネシアよりなる群から選ばれた1または2以
上の耐火性原料である。これらのうち、特に、アルミナ
及びジルコニアが好ましい。シリカは耐食性が劣り、マ
グネシアは強度が弱く熱膨張が大きいためである。ま
た、添加剤としてカーボン及び/または金属を用いる。
これら添加剤は、マトリックスとして作用するため本発
明において必須である。カーボンは、通常、ピッチ粉、
黒鉛が用いられ、金属はシリコンまたはアルミニウム等
が用いられる。上記耐火物原料成分は、通常の耐火物製
造と同様に、通常、粉体として用いることが好ましい。
【0008】本発明の溶融金属鋳造用耐火物の低熱膨張
性材料としては、一般的な鋳造用耐火物の熱膨張率が6
×10-6であり、これと同等またはより低い約2〜4×
10-6の熱膨張率を有する耐熱性物質であればよい。例
えば、炭化ケイ素(SiC)は4×10-6であり、カー
ボンは2×10-6であり、好適に使用することができ
る。これに対し、耐熱性金属材料は、耐熱ではあるが一
般に熱膨張率が高く、約1〜2×10-5であり、耐火物
生成のための900℃以上の高温焼成において、耐火物
原料中に添加剤にカーボンを用いる等の炭素源が存在す
る場合には侵炭や炭化物の生成が起こり、耐火物の強度
が低下し易くなるので好ましくない。特に、耐火物の用
途がスライドゲートの場合には、加工時に水に濡れるこ
ともあり、炭化物が生成され存在するとそれら炭化物の
水和反応が起こる可能性があるので好ましくない。
性材料としては、一般的な鋳造用耐火物の熱膨張率が6
×10-6であり、これと同等またはより低い約2〜4×
10-6の熱膨張率を有する耐熱性物質であればよい。例
えば、炭化ケイ素(SiC)は4×10-6であり、カー
ボンは2×10-6であり、好適に使用することができ
る。これに対し、耐熱性金属材料は、耐熱ではあるが一
般に熱膨張率が高く、約1〜2×10-5であり、耐火物
生成のための900℃以上の高温焼成において、耐火物
原料中に添加剤にカーボンを用いる等の炭素源が存在す
る場合には侵炭や炭化物の生成が起こり、耐火物の強度
が低下し易くなるので好ましくない。特に、耐火物の用
途がスライドゲートの場合には、加工時に水に濡れるこ
ともあり、炭化物が生成され存在するとそれら炭化物の
水和反応が起こる可能性があるので好ましくない。
【0009】本発明において、上記低熱膨張性材料は、
溶融金属鋳造用耐火物内部にファイバー及びネット状で
配設される。ファイバーまたはネット状で配設すること
により、連続的な構造をとることができ、引張応力に方
向性をもたせることができ好ましい。ファイバーの太さ
は、耐火物の寸法との関係で種々変更することができる
が、通常、5〜500μmとするのが好ましい。5μm
未満の場合には、耐火性原料との分散性や強度の低下を
招くので好ましくない。500μmを超えると熱膨張差
によるずれが生じ易く密着が悪くなり不都合を生じるた
めである。ファイバー長さは、5mm以下とするのが好
ましい。分散性を良好に保持するためである。しかし、
あまり短すぎると効果が小さくなるため、通常、2〜4
mmのものが用いられる。一方、ネットを構成する繊維
の太さは、50〜500μmとするのが好ましい。50
μm未満の場合には、変形したり強度の低下を招くので
好ましくない。500μmを超えるとファイバーと同様
に密着性が低下するためである。ネットの目開きは3〜
20mmとするのが好ましい。3mm未満の場合には変
形し易く、20mmを超えると強度が低下して、亀裂抑
制効果が不十分となり易いので好ましくない。
溶融金属鋳造用耐火物内部にファイバー及びネット状で
配設される。ファイバーまたはネット状で配設すること
により、連続的な構造をとることができ、引張応力に方
向性をもたせることができ好ましい。ファイバーの太さ
は、耐火物の寸法との関係で種々変更することができる
が、通常、5〜500μmとするのが好ましい。5μm
未満の場合には、耐火性原料との分散性や強度の低下を
招くので好ましくない。500μmを超えると熱膨張差
によるずれが生じ易く密着が悪くなり不都合を生じるた
めである。ファイバー長さは、5mm以下とするのが好
ましい。分散性を良好に保持するためである。しかし、
あまり短すぎると効果が小さくなるため、通常、2〜4
mmのものが用いられる。一方、ネットを構成する繊維
の太さは、50〜500μmとするのが好ましい。50
μm未満の場合には、変形したり強度の低下を招くので
好ましくない。500μmを超えるとファイバーと同様
に密着性が低下するためである。ネットの目開きは3〜
20mmとするのが好ましい。3mm未満の場合には変
形し易く、20mmを超えると強度が低下して、亀裂抑
制効果が不十分となり易いので好ましくない。
【0010】本発明の上記アルミナ、ジルコニア、シリ
カ及びマグネシア等の耐火性原料と上記低熱膨張性材料
との組み合わせについては、特に制限されるものではな
く、任意の組合わせを採用することができる。特に、耐
火性原料にSi成分とC成分が含まれる場合には、低熱
膨張性材料としてSiCを使用するのが好ましい。例え
ば、耐火性原料にシリカ及びカーボンを含有する場合、
耐火物生成のための高温、約1150℃〜1350℃の
高温焼成においてシリカによる珪素(Si)とカーボン
とが反応してSiCが生成される可能性が高い。従っ
て、SiC製のファイバーやネットを耐火性原料に所定
に配設して焼成すれば、ファイバーやネットがSiC生
成の核となり、その核部分からウィスカーが成長し、耐
火性原料からなる母材組織内に延び強固に連結されて一
体化するため、一層良好な亀裂発生防止及び亀裂拡大抑
制効果を奏する。
カ及びマグネシア等の耐火性原料と上記低熱膨張性材料
との組み合わせについては、特に制限されるものではな
く、任意の組合わせを採用することができる。特に、耐
火性原料にSi成分とC成分が含まれる場合には、低熱
膨張性材料としてSiCを使用するのが好ましい。例え
ば、耐火性原料にシリカ及びカーボンを含有する場合、
耐火物生成のための高温、約1150℃〜1350℃の
高温焼成においてシリカによる珪素(Si)とカーボン
とが反応してSiCが生成される可能性が高い。従っ
て、SiC製のファイバーやネットを耐火性原料に所定
に配設して焼成すれば、ファイバーやネットがSiC生
成の核となり、その核部分からウィスカーが成長し、耐
火性原料からなる母材組織内に延び強固に連結されて一
体化するため、一層良好な亀裂発生防止及び亀裂拡大抑
制効果を奏する。
【0011】本発明の上記ファイバー及びネットは、耐
火物内部に層状に配設する。このファイバー層及びネッ
ト層の配設数は、1または複数である。しかし、通常、
3層以上配設しても亀裂抑制効果はあまり向上するもの
ではなく、耐火物自体の製造効率も低下するため、通
常、1または2のファイバー層及びネット層を配設す
る。上記ファイバー層等の耐火物内部での配設位置とし
ては、使用面側、例えば、本発明の溶融金属鋳造用耐火
物がスライドゲートである場合には、摺動面側に近接し
た内部位置とするのが好ましい。具体的にはスライドゲ
ートの摺動面から、スライドゲートの全厚みの約30%
の深さに配置するのが好ましい。摺動面から全厚さの3
0%未満でより浅い場合には、摺動面で母材が剥離する
可能性があり好ましくない。一方、35%を超えると、
亀裂抑制効果が低減するので好ましくない。また、ファ
イバー層等を2層配設する場合は、第1層を上記のよう
に約30%の位置に配設し、第2層を50〜70%の位
置に配設するのが好ましい。第2層がこの範囲を外れる
場合は、第1層に近過ぎると1層と2層間で強度が低下
する。また、第1層から離れ過ぎると裏面側が剥離する
おそれがあり、更に、熱的な影響が小さいため充分な効
果が得られないためである。
火物内部に層状に配設する。このファイバー層及びネッ
ト層の配設数は、1または複数である。しかし、通常、
3層以上配設しても亀裂抑制効果はあまり向上するもの
ではなく、耐火物自体の製造効率も低下するため、通
常、1または2のファイバー層及びネット層を配設す
る。上記ファイバー層等の耐火物内部での配設位置とし
ては、使用面側、例えば、本発明の溶融金属鋳造用耐火
物がスライドゲートである場合には、摺動面側に近接し
た内部位置とするのが好ましい。具体的にはスライドゲ
ートの摺動面から、スライドゲートの全厚みの約30%
の深さに配置するのが好ましい。摺動面から全厚さの3
0%未満でより浅い場合には、摺動面で母材が剥離する
可能性があり好ましくない。一方、35%を超えると、
亀裂抑制効果が低減するので好ましくない。また、ファ
イバー層等を2層配設する場合は、第1層を上記のよう
に約30%の位置に配設し、第2層を50〜70%の位
置に配設するのが好ましい。第2層がこの範囲を外れる
場合は、第1層に近過ぎると1層と2層間で強度が低下
する。また、第1層から離れ過ぎると裏面側が剥離する
おそれがあり、更に、熱的な影響が小さいため充分な効
果が得られないためである。
【0012】
【実施例】本発明について図面を参照し実施例に基づ
き、更に詳細に説明する。但し、本発明は、下記の実施
例に制限されるものでない。 実施例1 アルミナ80重量%、カオリナイト5重量%、カーボン
4重量%、シリコン2重量%、添加剤9重量%の配合比
からなる原料に、フェノールレジンを混入し、配合土を
得た。得られた配合土をスライドゲートの成形型に充填
した。この際、配合土の約1/3を上記成形型に充填
し、次いで、太さ30μm、長さ3mmのカーボンファ
イバーを配合土表面に散布した後、更に1/3の配合土
を充填して同様にカーボンファイバーを散布し、その
後、残りの配合土を充填し、2ton/cm2 で加圧成
形してスライドゲート成形体を得た。次に、得られた成
形体を700〜800℃の還元雰囲気中で焼成し、摺動
面側を平面研磨機にて研磨加工し、図1に示すようなス
ライドゲート摺動盤1を得た。
き、更に詳細に説明する。但し、本発明は、下記の実施
例に制限されるものでない。 実施例1 アルミナ80重量%、カオリナイト5重量%、カーボン
4重量%、シリコン2重量%、添加剤9重量%の配合比
からなる原料に、フェノールレジンを混入し、配合土を
得た。得られた配合土をスライドゲートの成形型に充填
した。この際、配合土の約1/3を上記成形型に充填
し、次いで、太さ30μm、長さ3mmのカーボンファ
イバーを配合土表面に散布した後、更に1/3の配合土
を充填して同様にカーボンファイバーを散布し、その
後、残りの配合土を充填し、2ton/cm2 で加圧成
形してスライドゲート成形体を得た。次に、得られた成
形体を700〜800℃の還元雰囲気中で焼成し、摺動
面側を平面研磨機にて研磨加工し、図1に示すようなス
ライドゲート摺動盤1を得た。
【0013】図1において、このスライドゲート摺動盤
1は、厚さ(d)が4cmであり、摺動面Sから裏面凸
部の溶融金属流出部2に貫通孔3が形成され、且つ、2
層の第1ファイバー層4及び第2ファイバー層5が配設
されており、第1ファイバー層4の配設位置は、摺動面
Sからスライドゲート1の厚さdの約30%の1.3c
mの深さであり、第2ファイバー層5の配設位置は約7
0%の1.3cmの深さにあった。
1は、厚さ(d)が4cmであり、摺動面Sから裏面凸
部の溶融金属流出部2に貫通孔3が形成され、且つ、2
層の第1ファイバー層4及び第2ファイバー層5が配設
されており、第1ファイバー層4の配設位置は、摺動面
Sからスライドゲート1の厚さdの約30%の1.3c
mの深さであり、第2ファイバー層5の配設位置は約7
0%の1.3cmの深さにあった。
【0014】(性能評価)上記のようにして得られたス
ライドゲート摺動盤1を、図2に示したテスト装置を用
いて耐久性能評価試験を行った。即ち、図2において、
得られたスライドゲート摺動盤1の摺動面S上に、貫通
孔3を閉鎖する状態でスライドゲート固定盤10を配置
し、スライドゲート固定盤10のノズル孔11に誘導加
熱炉で溶融した約1600℃の溶鋼12を注入する操作
を3回繰り返して行い、ノズル孔11に接する摺動面を
中心に亀裂の発生の有無を観察した。その結果、スライ
ドゲート摺動盤1に亀裂の発生は認められなかった。
ライドゲート摺動盤1を、図2に示したテスト装置を用
いて耐久性能評価試験を行った。即ち、図2において、
得られたスライドゲート摺動盤1の摺動面S上に、貫通
孔3を閉鎖する状態でスライドゲート固定盤10を配置
し、スライドゲート固定盤10のノズル孔11に誘導加
熱炉で溶融した約1600℃の溶鋼12を注入する操作
を3回繰り返して行い、ノズル孔11に接する摺動面を
中心に亀裂の発生の有無を観察した。その結果、スライ
ドゲート摺動盤1に亀裂の発生は認められなかった。
【0015】実施例2 上記実施例1と同様にして得られた成形体を1150〜
1350℃で焼成した。その結果、得られた焼成体の強
度が向上することが確認された。これは、高温焼成によ
り内部でSiCが生成され、ファイバーと結合したため
推測される。
1350℃で焼成した。その結果、得られた焼成体の強
度が向上することが確認された。これは、高温焼成によ
り内部でSiCが生成され、ファイバーと結合したため
推測される。
【0016】比較例1 実施例1のスライドゲート摺動盤の製造において、配合
土に直接カーボンファイバーを混入して分散させ、次い
で、成形、焼成した。この場合には、成形加圧時にファ
イバーがスプリングバック作用を示し、焼成不良などの
不都合を引起こし、得られるスライドゲートの品質を低
下させた。この結果、層状配設が好ましいことが確認さ
れた。なお、この場合、ファイバー長を5mm以下にす
ることにより、耐火物品質の低下を回避できることが確
認された。
土に直接カーボンファイバーを混入して分散させ、次い
で、成形、焼成した。この場合には、成形加圧時にファ
イバーがスプリングバック作用を示し、焼成不良などの
不都合を引起こし、得られるスライドゲートの品質を低
下させた。この結果、層状配設が好ましいことが確認さ
れた。なお、この場合、ファイバー長を5mm以下にす
ることにより、耐火物品質の低下を回避できることが確
認された。
【0017】比較例2 カーボンファイバーを配設しなかった以外は、実施例1
と同様の操作を繰り返し、スライドゲート摺動盤を得
た。上記と同様に性能評価を行った結果、0.5mm以
上の太い亀裂が5〜6本発生した。
と同様の操作を繰り返し、スライドゲート摺動盤を得
た。上記と同様に性能評価を行った結果、0.5mm以
上の太い亀裂が5〜6本発生した。
【0018】実施例3 実施例1の配合土を使用し、カーボンファイバーの代用
として、繊維太さ200μm、目開き10mmのSiC
ネットを埋設した。但し、SiCネットの個数はは1層
とし、得られた焼成体の形状は、400×200×50
(mm)の板状体であった。この板状体を試験片として
常温曲げ強度を測定した結果、22MPaであった。
として、繊維太さ200μm、目開き10mmのSiC
ネットを埋設した。但し、SiCネットの個数はは1層
とし、得られた焼成体の形状は、400×200×50
(mm)の板状体であった。この板状体を試験片として
常温曲げ強度を測定した結果、22MPaであった。
【0019】比較例3 SiCネットの代わりに金属ネットを用いた以外は、実
施例2と同様の操作を繰り返し、常温曲げ強度を測定し
た結果、20MPaであった。このことより、SiCを
配設すると、金属に比し曲げ強度が約10%向上するこ
とが分かる。
施例2と同様の操作を繰り返し、常温曲げ強度を測定し
た結果、20MPaであった。このことより、SiCを
配設すると、金属に比し曲げ強度が約10%向上するこ
とが分かる。
【0020】上記において本発明を実施例により説明し
たが、本発明はこれら実施例の外、その要旨の範囲内で
種々の変形が可能である。例えば、配合土の組成や成
形、焼成条件は実施例1記載のものに限定されるもので
はなく、種々の組成、成形条件、焼成条件を採用でき
る。また、本発明の耐火物の用途もスライドゲートに限
定されるものではなく、鋳造用不焼成上ノズルや下ノズ
ルにも適用できる。
たが、本発明はこれら実施例の外、その要旨の範囲内で
種々の変形が可能である。例えば、配合土の組成や成
形、焼成条件は実施例1記載のものに限定されるもので
はなく、種々の組成、成形条件、焼成条件を採用でき
る。また、本発明の耐火物の用途もスライドゲートに限
定されるものではなく、鋳造用不焼成上ノズルや下ノズ
ルにも適用できる。
【0021】
【発明の効果】本発明の溶融金属鋳造用耐火物は、内部
に熱膨張率が低い材料を所定形状に配設するため、熱衝
撃や熱履歴に対して亀裂を生じ難く、また生じた亀裂の
拡大を抑止し長期間使用可能である。
に熱膨張率が低い材料を所定形状に配設するため、熱衝
撃や熱履歴に対して亀裂を生じ難く、また生じた亀裂の
拡大を抑止し長期間使用可能である。
【図1】本発明の耐火物の一実施例を示す断面説明図で
ある。
ある。
【図2】本発明の実施例で用いた耐久性能評価に用いた
テスト装置の説明図である。
テスト装置の説明図である。
S 摺動面 d スライドゲート厚さ 1 スライドゲート摺動盤 2 溶融金属流出部 3 貫通孔 4 第1ファイバー層 5 第2ファイバー層 10 スライドゲート固定盤 11 ノズル孔 12 注入溶鋼
Claims (7)
- 【請求項1】 アルミナ、ジルコニア、シリカ及びマグ
ネシアよりなる群から選ばれた1または2以上の耐火性
原料と、カーボン及び/または金属からなる添加剤とを
含有してなる溶融金属鋳造用の耐火物であり、内部に低
熱膨張性材料で形成されるファイバーまたはネットが層
状に配設されてなることを特徴とする溶融金属鋳造用耐
火物。 - 【請求項2】 前記耐火性原料がシリカであり、添加剤
がカーボンである請求項1記載の溶融金属鋳造用耐火
物。 - 【請求項3】 前記低熱膨張性材料が、カーボンまたは
炭化ケイ素である請求項1または2記載の溶融金属鋳造
用耐火物。 - 【請求項4】 前記ファイバーが、太さ5〜500μ
m、長さ5mm以下である請求項1〜3のいずれか記載
の溶融金属鋳造用耐火物。 - 【請求項5】 前記ネットが、太さ50〜500μmの
糸状体により形成され、且つ、目開きが3〜20mmで
ある請求項1〜3いずれか記載の溶融金属鋳造用耐火
物。 - 【請求項6】 少なくとも耐火性原料としてシリカ、添
加剤としてカーボンを含有する耐火物原料粉末配合土を
用いて、耐火物の中間部の少なくとも一平面に該耐火物
より低熱膨張性のファイバーまたはネットの層を有する
ように所定に成形し、得られた成形体を1150〜13
50℃で焼成することを特徴とする溶融金属鋳造用耐火
物の製造方法。 - 【請求項7】 前記低熱膨張性ファイバーまたはネット
が、炭化ケイ素により構成される請求項6記載の溶融金
属鋳造用耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7297409A JPH09110540A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 溶融金属鋳造用耐火物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7297409A JPH09110540A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 溶融金属鋳造用耐火物及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09110540A true JPH09110540A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17846138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7297409A Pending JPH09110540A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | 溶融金属鋳造用耐火物及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09110540A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110997182A (zh) * | 2017-08-02 | 2020-04-10 | 株式会社Posco | 铸造滑动门 |
JP2020158327A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Jfeスチール株式会社 | 黒鉛含有耐火物 |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP7297409A patent/JPH09110540A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110997182A (zh) * | 2017-08-02 | 2020-04-10 | 株式会社Posco | 铸造滑动门 |
JP2020528826A (ja) * | 2017-08-02 | 2020-10-01 | ポスコPosco | 鋳造用のスライディングゲート |
US11260450B2 (en) | 2017-08-02 | 2022-03-01 | Posco | Casting sliding gate |
CN110997182B (zh) * | 2017-08-02 | 2022-05-27 | 株式会社Posco | 铸造滑动门 |
JP2020158327A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Jfeスチール株式会社 | 黒鉛含有耐火物 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103864446B (zh) | 碳化硅结合含碳耐火材料及制备方法 | |
WO2008056655A1 (fr) | Manchons durables | |
EP2263989A1 (en) | Hot spray repairing material | |
TWI554485B (zh) | Cast refractory, the use of its casting mouth and sliding mouth with the board | |
CN105036754A (zh) | 一种延长脱硫喷枪寿命用的高强度浇注料及其制备方法 | |
JPH09110540A (ja) | 溶融金属鋳造用耐火物及びその製造方法 | |
JP4945257B2 (ja) | 耐火物 | |
TWI738262B (zh) | 高溫熔融物的精煉容器 | |
JP2599428B2 (ja) | MgO−C系不焼成れんがの製造方法 | |
JP2006021972A (ja) | マグネシア−カーボンれんが | |
CN101623758A (zh) | 一种抗热震滑动水口砖的制造方法 | |
JP4160796B2 (ja) | 高耐熱衝撃性スライディングノズルプレートれんが | |
JP4234804B2 (ja) | スライディングノズル装置用プレートれんが | |
JP6957544B2 (ja) | 黒鉛含有耐火物の製造方法 | |
JP6974801B2 (ja) | 黒鉛含有耐火物 | |
EP4074433A1 (en) | Refractory material | |
JP2017144460A (ja) | ガス吹き込みノズル用耐火物の製造方法 | |
JPH1157957A (ja) | スライディングノズルプレートおよびその製造方法 | |
JP2006026728A (ja) | スライディングノズルプレートおよびその製造方法 | |
JP2023166933A (ja) | 黒鉛含有耐火物の製造方法 | |
JP6567588B2 (ja) | 高温溶融物の精錬容器 | |
JPH09235162A (ja) | 高炉用羽口リング及びその製造方法 | |
JP2023166932A (ja) | 黒鉛含有耐火物 | |
JP2002248556A (ja) | 金属鋳造装置用溶融槽 | |
TW202342399A (zh) | 連續鑄造用之耐火物及耐火物構件 |