JPH0924458A - 銅合金鋳造用流量制御装置 - Google Patents
銅合金鋳造用流量制御装置Info
- Publication number
- JPH0924458A JPH0924458A JP7201275A JP20127595A JPH0924458A JP H0924458 A JPH0924458 A JP H0924458A JP 7201275 A JP7201275 A JP 7201275A JP 20127595 A JP20127595 A JP 20127595A JP H0924458 A JPH0924458 A JP H0924458A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- float
- casting
- copper alloy
- flow rate
- graphite
- 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
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- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は耐酸化性，耐溶損性に優れ、フラッ
クス等の付着の少ない材質で構成している銅合金鋳造用
流量制御装置を提供する。 【構成】 黒鉛１０−３０重量％，ＳiＯ2５−２０重量
％，Ａｌ2Ｏ3５０−８０重量％，ＳiＣ５−１０重量％
からなる耐火材料粉末の混合物に有機質結合剤を加えて
混練，加圧成形した後に７００℃以上の温度で還元雰囲
気中で焼成した炭素質複合材料で少なくともフロート及
びその部品を構成していることを特徴としている。 【効果】 本発明の材料を使用したノズルを使用すれば
銅合金の連続鋳造においてフロートの寿命を大幅に延ば
し、フロートを交換することなしに鋳造回数を増やすこ
とができ、フロート交換に伴う作業を削減し、作業能率
を向上させる。また酸化によるフロート寸法の変化が少
ないため鋳造において安定した流量を常に得ることがで
き、製品の品質管理の面からも有利なものである。
クス等の付着の少ない材質で構成している銅合金鋳造用
流量制御装置を提供する。 【構成】 黒鉛１０−３０重量％，ＳiＯ2５−２０重量
％，Ａｌ2Ｏ3５０−８０重量％，ＳiＣ５−１０重量％
からなる耐火材料粉末の混合物に有機質結合剤を加えて
混練，加圧成形した後に７００℃以上の温度で還元雰囲
気中で焼成した炭素質複合材料で少なくともフロート及
びその部品を構成していることを特徴としている。 【効果】 本発明の材料を使用したノズルを使用すれば
銅合金の連続鋳造においてフロートの寿命を大幅に延ば
し、フロートを交換することなしに鋳造回数を増やすこ
とができ、フロート交換に伴う作業を削減し、作業能率
を向上させる。また酸化によるフロート寸法の変化が少
ないため鋳造において安定した流量を常に得ることがで
き、製品の品質管理の面からも有利なものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融した純銅あるいは銅
合金を連続鋳造するときにタンディシュからモールドへ
溶融銅を注入するために使用するイマージョンノズル内
の流量を制御するフロート及びその部品に関するもので
ある。
合金を連続鋳造するときにタンディシュからモールドへ
溶融銅を注入するために使用するイマージョンノズル内
の流量を制御するフロート及びその部品に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】銅合金用のフロートの材質としては耐熱
性が高く、金属との反応性、濡れ性が小さく、加工性に
も優れることから主として、コークスに有機系結合剤を
加え、混練、成形、焼成、黒鉛化工程をへた人造黒鉛材
料が用いられている。しかし黒鉛は大気雰囲気中では４
００℃以上で酸化が始まる。通常銅合金の鋳造温度は１
２００℃前後であるため酸化防止処理をしないと黒鉛が
急速に酸化劣化を起こしフロートの割れ、損耗の原因と
なり寿命を低下させる。この場合、フロートの酸化劣化
を防止するために表面にＳi−Ａｌ−Ｏなどから成る酸
化防止剤をコーティングして使用されるが、カーボンと
酸化防止剤の濡れ性が悪いため操業中に酸化防止剤が流
れ落ち、その結果フロートの使用時間が限定され、長時
間の連続操業が困難なものとなっている。
性が高く、金属との反応性、濡れ性が小さく、加工性に
も優れることから主として、コークスに有機系結合剤を
加え、混練、成形、焼成、黒鉛化工程をへた人造黒鉛材
料が用いられている。しかし黒鉛は大気雰囲気中では４
００℃以上で酸化が始まる。通常銅合金の鋳造温度は１
２００℃前後であるため酸化防止処理をしないと黒鉛が
急速に酸化劣化を起こしフロートの割れ、損耗の原因と
なり寿命を低下させる。この場合、フロートの酸化劣化
を防止するために表面にＳi−Ａｌ−Ｏなどから成る酸
化防止剤をコーティングして使用されるが、カーボンと
酸化防止剤の濡れ性が悪いため操業中に酸化防止剤が流
れ落ち、その結果フロートの使用時間が限定され、長時
間の連続操業が困難なものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの問題を解決す
る方法としては、特願平３−３４８８８８で述べられて
いるようにＣ−Ａｌ2Ｏ3−ＳiＣの３成分系材質による
ものが提案されているが、純銅の連続鋳造のように高い
温度で使用する場合、実際には必ずしも酸化に対して満
足のゆく結果が得られているわけではない。本発明は耐
酸化性，耐溶損性に優れフラックス等の付着の少ない材
質で構成している銅合金鋳造用ストッパーを提供するこ
とを目的とする。
る方法としては、特願平３−３４８８８８で述べられて
いるようにＣ−Ａｌ2Ｏ3−ＳiＣの３成分系材質による
ものが提案されているが、純銅の連続鋳造のように高い
温度で使用する場合、実際には必ずしも酸化に対して満
足のゆく結果が得られているわけではない。本発明は耐
酸化性，耐溶損性に優れフラックス等の付着の少ない材
質で構成している銅合金鋳造用ストッパーを提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑み鋭意研究を重ねた結果Ｃ−ＳiＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｓi
Ｃ成分の組み合わせにより、特に耐酸化性に優れ、フラ
ックス等の付着の少ない材質を完成した。即ち本発明は
黒鉛１０−３０重量％，ＳiＯ2５−２０重量％，Ａｌ2
Ｏ3５０−８０重量％，ＳiＣ５−１０重量％からなる耐
火物粉末の混合物に有機質結合剤を加えて混練、加圧成
形した後に７００℃以上の温度で還元雰囲気中で焼成し
た材質で少なくともフロート及びその部品を構成してい
る銅合金鋳造用炭素質複合材料である。本発明に用いる
黒鉛は天然黒鉛でも人造黒鉛でも問題は無いが、耐熱衝
撃性向上のためには鱗状黒鉛が望ましい。粒径としては
３−０．５ｍｍ程度である。黒鉛量については多ければ
多いほど耐熱衝撃にすぐれ、フラックス等の付着は無く
なるが、選択的に酸化され寿命の低下を引き起こす。黒
鉛の配合量変更による特性変更テストを行った結果、使
用時の熱衝撃による割れを発生せず、酸化による劣化を
最小限にする配合量として１０−３０重量％が適当であ
るとの結論を得た。Ａｌ2Ｏ3については耐溶損性を向上
させる、同時に酸化防止成分との濡れ性を改善する目的
で配合する。粒径としては１−０．１ｍｍ程度である。
Ａｌ2Ｏ3が８０重量％以上になると耐熱衝撃性が低下
し、割れを生じやすくなる。また金属及びフラックス等
の付着が増えてノズル詰まり等の原因になる。Ａｌ2Ｏ3
が４０重量％以下になると耐溶損性が低下し、酸化防止
剤との濡れ性が低下するため、並びに黒鉛の相対的な量
が増えるため酸化の進行が大きくなる。
鑑み鋭意研究を重ねた結果Ｃ−ＳiＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｓi
Ｃ成分の組み合わせにより、特に耐酸化性に優れ、フラ
ックス等の付着の少ない材質を完成した。即ち本発明は
黒鉛１０−３０重量％，ＳiＯ2５−２０重量％，Ａｌ2
Ｏ3５０−８０重量％，ＳiＣ５−１０重量％からなる耐
火物粉末の混合物に有機質結合剤を加えて混練、加圧成
形した後に７００℃以上の温度で還元雰囲気中で焼成し
た材質で少なくともフロート及びその部品を構成してい
る銅合金鋳造用炭素質複合材料である。本発明に用いる
黒鉛は天然黒鉛でも人造黒鉛でも問題は無いが、耐熱衝
撃性向上のためには鱗状黒鉛が望ましい。粒径としては
３−０．５ｍｍ程度である。黒鉛量については多ければ
多いほど耐熱衝撃にすぐれ、フラックス等の付着は無く
なるが、選択的に酸化され寿命の低下を引き起こす。黒
鉛の配合量変更による特性変更テストを行った結果、使
用時の熱衝撃による割れを発生せず、酸化による劣化を
最小限にする配合量として１０−３０重量％が適当であ
るとの結論を得た。Ａｌ2Ｏ3については耐溶損性を向上
させる、同時に酸化防止成分との濡れ性を改善する目的
で配合する。粒径としては１−０．１ｍｍ程度である。
Ａｌ2Ｏ3が８０重量％以上になると耐熱衝撃性が低下
し、割れを生じやすくなる。また金属及びフラックス等
の付着が増えてノズル詰まり等の原因になる。Ａｌ2Ｏ3
が４０重量％以下になると耐溶損性が低下し、酸化防止
剤との濡れ性が低下するため、並びに黒鉛の相対的な量
が増えるため酸化の進行が大きくなる。
【０００５】ＳiＯ2，ＳiＣは主として材質の酸化防止
及び酸化防止剤との濡れ性改善のために配合する。特に
ＳiＯ2は１０００℃以上においてガラス質液相を形成
し、黒鉛表面を覆うことになる。また、ＳiＣにおいて
も１０００℃以上では酸化によって一部がＳiＯ2に変化
し、このとき生じるガラス質液相によって黒鉛部が覆わ
れる。しかしガラス生成量としては、ＳiＯ2から生成す
る量が圧倒的に多い。この時黒鉛が大気中の酸素と遮断
されることによって酸化が抑制される。酸化防止剤を塗
布した場合は表面に生成するガラス質と酸化防止剤中の
ＳiＯ2成分が接触することによって素材との濡れ性が大
幅に改善されるために操業中に酸化防止剤が流れ落ちて
素材が酸化するということを大きく改善できる。Ｓi
Ｏ2，ＳiＣそれぞれの配合量がそれぞれ５重量％以下で
あると液相の生成量が少なくなるため黒鉛部の酸化劣化
の度合いが大きい。一方、ＳiＯ2，ＳiＣの総和が２５
重量％以上になるとフラックス等の付着が多くなる。粒
径的にはいずれも０．５−０．０１ｍｍ程度である。結
合剤については還元焼成によってカーボンボンディング
させるために固定炭素量の多いものがよく、タールピッ
チ、フェノール樹脂、フラン樹脂等を単味或いは混合し
て使用する。成形については等方等圧成形、押し出し成
形、１軸加圧成形のいずれでもよいが、素材の強度面、
使用条件を鑑みると等方等圧成形が最も望ましい。
及び酸化防止剤との濡れ性改善のために配合する。特に
ＳiＯ2は１０００℃以上においてガラス質液相を形成
し、黒鉛表面を覆うことになる。また、ＳiＣにおいて
も１０００℃以上では酸化によって一部がＳiＯ2に変化
し、このとき生じるガラス質液相によって黒鉛部が覆わ
れる。しかしガラス生成量としては、ＳiＯ2から生成す
る量が圧倒的に多い。この時黒鉛が大気中の酸素と遮断
されることによって酸化が抑制される。酸化防止剤を塗
布した場合は表面に生成するガラス質と酸化防止剤中の
ＳiＯ2成分が接触することによって素材との濡れ性が大
幅に改善されるために操業中に酸化防止剤が流れ落ちて
素材が酸化するということを大きく改善できる。Ｓi
Ｏ2，ＳiＣそれぞれの配合量がそれぞれ５重量％以下で
あると液相の生成量が少なくなるため黒鉛部の酸化劣化
の度合いが大きい。一方、ＳiＯ2，ＳiＣの総和が２５
重量％以上になるとフラックス等の付着が多くなる。粒
径的にはいずれも０．５−０．０１ｍｍ程度である。結
合剤については還元焼成によってカーボンボンディング
させるために固定炭素量の多いものがよく、タールピッ
チ、フェノール樹脂、フラン樹脂等を単味或いは混合し
て使用する。成形については等方等圧成形、押し出し成
形、１軸加圧成形のいずれでもよいが、素材の強度面、
使用条件を鑑みると等方等圧成形が最も望ましい。
【０００６】
【実施例】本発明品及び比較品の配合割合と物性値を表
１に、試験結果を表２に示す。結合剤としてはフェノー
ル樹脂を用いて、８０℃にて混練を行い、冷却後ゴム型
に詰めてＣＩＰにて１００Ｍｐａの圧力で成形を行い、
１１００℃にてブリーズ中で還元焼成を行い製品をえ
た。重量減少率測定に関しては、製品から３０×３０×
３０ｍｍのブロックを切り出してＳｉ−Ａｌ−Ｏを主成
分とする酸化防止剤を塗布し、乾燥した後に１２００℃
の電気炉中にセットして大気雰囲気にて２４時間での重
量減少率を測定した。溶損量測定に関しては、製品から
２０×２０×６０ｍｍのブロックを切り出して溶融した
銅の中に浸漬し、１０ｍ／ｍｉｎの周速度にて１時間回
転侵食テストを行ない測定した。表２から明らかなよう
に本発明品は比較品、従来品と比べて酸化重量減少量が
少なく、溶損量においても良好な結果を示している。酸
化に関しては表面に塗布した酸化防止剤が流れ落ちてい
ないこととＳiＯ2，ＳiＣの酸化防止効果によるものと
考えられる。一方従来品に関しては、酸化防止剤が流れ
落ちた部分から選択的に酸化されていた。また溶損に関
しても従来品は銅の界面において最も侵食されており、
これは酸化によって組織の強度、気孔率が低下したため
だと考えられる。比較品についても同様で酸化防止剤の
流れ落ちたものはそこから選択的に酸化、溶損が生じ
た。Ｎｏ３については銅に浸漬中に割れを生じた。熱衝
撃によるもと考えられる。本材料を用いたフロートを実
際に使用した結果、従来品を使用したものは９時間の操
業にて酸化劣化して使用不可能になったが、本発明の材
料を用いたフロートにおいては１６時間以上の耐用であ
った。これらの結果から本発明の優位性が明らかになっ
た。
１に、試験結果を表２に示す。結合剤としてはフェノー
ル樹脂を用いて、８０℃にて混練を行い、冷却後ゴム型
に詰めてＣＩＰにて１００Ｍｐａの圧力で成形を行い、
１１００℃にてブリーズ中で還元焼成を行い製品をえ
た。重量減少率測定に関しては、製品から３０×３０×
３０ｍｍのブロックを切り出してＳｉ−Ａｌ−Ｏを主成
分とする酸化防止剤を塗布し、乾燥した後に１２００℃
の電気炉中にセットして大気雰囲気にて２４時間での重
量減少率を測定した。溶損量測定に関しては、製品から
２０×２０×６０ｍｍのブロックを切り出して溶融した
銅の中に浸漬し、１０ｍ／ｍｉｎの周速度にて１時間回
転侵食テストを行ない測定した。表２から明らかなよう
に本発明品は比較品、従来品と比べて酸化重量減少量が
少なく、溶損量においても良好な結果を示している。酸
化に関しては表面に塗布した酸化防止剤が流れ落ちてい
ないこととＳiＯ2，ＳiＣの酸化防止効果によるものと
考えられる。一方従来品に関しては、酸化防止剤が流れ
落ちた部分から選択的に酸化されていた。また溶損に関
しても従来品は銅の界面において最も侵食されており、
これは酸化によって組織の強度、気孔率が低下したため
だと考えられる。比較品についても同様で酸化防止剤の
流れ落ちたものはそこから選択的に酸化、溶損が生じ
た。Ｎｏ３については銅に浸漬中に割れを生じた。熱衝
撃によるもと考えられる。本材料を用いたフロートを実
際に使用した結果、従来品を使用したものは９時間の操
業にて酸化劣化して使用不可能になったが、本発明の材
料を用いたフロートにおいては１６時間以上の耐用であ
った。これらの結果から本発明の優位性が明らかになっ
た。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【表２】
【０００９】
【発明の効果】本発明の材料を使用したノズルを使用す
れば銅合金の連続鋳造においてフロートの寿命を大幅に
延ばし、フロートを交換することなしに鋳造回数を増や
すことができ、フロート交換に伴う作業を削減し、作業
能率を向上させる。また、酸化によるフロート寸法の変
化が少ないため鋳造において安定した流量を常に得るこ
とができ、製品の品質管理の面から見ても有利なもので
ある。
れば銅合金の連続鋳造においてフロートの寿命を大幅に
延ばし、フロートを交換することなしに鋳造回数を増や
すことができ、フロート交換に伴う作業を削減し、作業
能率を向上させる。また、酸化によるフロート寸法の変
化が少ないため鋳造において安定した流量を常に得るこ
とができ、製品の品質管理の面から見ても有利なもので
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 黒鉛１０−３０重量％，ＳiＯ2５−２０
重量％，Ａｌ2Ｏ3５０−８０重量％，ＳiＣ５−１０重
量％からなる耐火材料粉末の混合物に有機質結合剤を加
えて混練、加圧成形した後に７００℃以上の温度で還元
雰囲気中で焼成した炭素質複合材料で少なくともフロー
ト及びその部品を構成していることを特徴とする銅合金
鋳造用流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7201275A JPH0924458A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 銅合金鋳造用流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7201275A JPH0924458A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 銅合金鋳造用流量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0924458A true JPH0924458A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16438270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7201275A Pending JPH0924458A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 銅合金鋳造用流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0924458A (ja) |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP7201275A patent/JPH0924458A/ja active Pending
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