JPH11199328A - 炭素含有スライドゲートプレー卜 - Google Patents
炭素含有スライドゲートプレー卜Info
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- JPH11199328A JPH11199328A JP10017687A JP1768798A JPH11199328A JP H11199328 A JPH11199328 A JP H11199328A JP 10017687 A JP10017687 A JP 10017687A JP 1768798 A JP1768798 A JP 1768798A JP H11199328 A JPH11199328 A JP H11199328A
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Abstract
ドゲートプレートを提供する。 【解決手段】 溶融金属の流量を制御するスライドゲー
トプレートの原料が少なくとも耐火性無機原料、炭素質
原料および金属質原料からなり、それらの原料は、粒子
径が0.1μm以上4000μm以下である連続粒度分
布系を構成し、その連続粒度分布系が、最大粒子径より
最小粒子径まで順に2の平方根で除して複数の粒度分布
に区分けしていき、互いに隣り合う粒度分布の粒径範囲
に含まれる粒子の体積比r(すなわち大きい方の粒径範
囲に含まれる粒子の体積%をそのすぐ下の粒径範囲に含
まれる粒子の体積%で除した値)が、0.8〜1.4に
なるように調整した連続粒度分布系である。
Description
制御するスライドゲートプレートに関するものである。
量の有効な制御手段として広く採用されている。スライ
ドゲートプレートは非常に高度な特性が要求される。た
とえば、通常、スライドゲートプレートは、円形の開孔
部を有した2枚あるいは3枚のプレートを互いに摺動さ
せて溶融金属の流量制御を行うため、機械的強度はもち
ろん耐スポール性および耐食性が要求される。
て主流となっているのは、結合剤として添加している有
機質の液状バインダーの炭化によるカーボンボンドを有
する炭素含有のものである。このような炭素含有スライ
ドゲートプレートは、さらなる耐用回数の向上を目的と
して、タールあるいはピッチなどを単独で使用するか両
者を併用して、1回あるいは2回以上含浸処理をしてい
るのが普通である。
ゲートプレートは一般に耐用向上を目的としてタールあ
るいはピッチの含浸処理を行っている。
などの問題が生じる。
ことが知られている。近年、世界的に地球環境あるいは
人の健康への影響を与える物質の低減が求められている
中で、耐火物の技術分野においても、この種物質の含浸
処理を無くすことは、今後非常に重要となってくるであ
ろう。
含浸スライドゲートプレートは各耐火物メーカーで開発
され、各社で使用されていた。
トプレートは、プレートを構成する原料の化学成分に着
目して製造されてきただけで、その粒度構成は着目され
てこなかった。そのためもあって、従来の無含浸スライ
ドゲートプレートは、見掛気孔率が15%以上と高く、
耐食性に劣る。
用条件あるいは操業条件が厳しくなることを勘案する
と、従来の無含浸スライドゲートプレートは、所望の耐
用回数が得られていない。
としては、低温熱処理により低気孔率としたスライドゲ
ートプレートや、孔径の小さなスライドゲートプレート
などが一部で使用されているだけである。
れる炭素含有スライドゲートプレートを提供することで
ある。
は、溶融金属の流量を制御するスライドゲートプレート
において、スライドゲートプレートを構成する原料が少
なくとも耐火性無機原料、炭素質原料および金属質原料
からなり、前記耐火性無機原料、炭素質原料および金属
質原料は、粒子径が0.1μm以上4000μm以下で
ある連続粒度分布系を構成し、前記連続粒度分布系が、
最大粒子径より最小粒子径まで順に2の平方根で除して
複数の粒度分布に区分けしていき、互いに隣り合う粒度
分布の粒径範囲に含まれる粒子の体積比r(すなわち大
きい方の粒径範囲に含まれる粒子の体積%をそのすぐ下
の粒径範囲に含まれる粒子の体積%で除した値)が、
0.8〜1.4になるように調整した連続粒度分布系で
あることを特徴とする炭素含有スライドゲートプレート
である。
を制御するスライドゲートプレートにおいて、スライド
ゲートプレートを構成する原料が少なくとも耐火性無機
原料、炭素質原料および金属質原料からなり、前記耐火
性無機原料、炭素質原料および金属質原料は、粒子径が
0.1μm以上4000μm以下である連続粒度分布系
を構成し、最密充填曲線に近似させたものであることを
特徴とする炭素含有スライドゲートプレートである。
トプレートを構成する原料の粒度分布を調整し、たとえ
ば最密充填理論曲線に近似させることにより低気孔率化
を図っている。そうすることにより、従来の無含浸スラ
イドゲートプレートの問題点である高気孔率による耐食
性の低下を引き起こすことが回避される。しかも、含浸
処理をしないにもかかわらず、含浸を行ったスライドゲ
ートプレートと同等の耐用が得られるのである。
最適の形態では、少なくとも耐火性無機原料、炭素質原
料および金属質原料で構成する。これらの原料の粒子径
は0.1μm以上4000μm以下である。しかも、耐
火性無機原料、炭素質原料および金属質原料は、連続粒
度分布系を構成している。
最大粒子径から最小粒子径まで順に2の平方根で除して
多数の粒度分布に区分けしていき、それらの多数の粒度
分布において互いに隣り合う粒度分布の粒径範囲に含ま
れる粒子の体積比r(すなわち大きい方の粒径範囲に含
まれる粒子の体積%をそのすぐ下の粒径範囲に含まれる
粒子の体積%で除した値)が、0.8〜1.4になるよ
うに調整した連続粒度分布系である。
いて説明すると、最大粒子径より最小粒子径まで順に2
の平方根で除して多数の粒度分布に区分けしていったと
きに互いに隣り合う粒度分布の粒径範囲に含まれる粒子
の体積比rがr±15%の範囲内になるように調整した
連続粒度分布系である。
ートプレートは、上記のように調整した連続粒度分布系
である配合において、バインダーとしてフェノール樹脂
を外掛けで1〜10wt%加えて混練、成形および加熱
処理をした後、非酸化性雰囲気で800〜1500℃で
焼成し、含浸処理を行わないものである。
ドゲートプレートの製造方法の好適例を詳細に説明す
る。
均一粒子径の一定体積当たりの空間率ε(0.3〜0.
6)と使用原料の粒度範囲を特定することで、得られる
最密充填理論分布に限りなく近づける。そうすることに
よって、低気孔率化をはかり、無含浸での使用を可能に
するものである。
ートプレートの製造に使用する原料の連続粒度分布系の
好適例を示すと、次のとおりである。
をグラフの形にして示している。図1は分布曲線A〜D
の例を示し、図2は適例〜を示し、図3は不適例
〜を示す。
よび最小粒子径)での理論的な最密充填理論曲線を示
す。
囲を4000μm〜5μmとし、空間率を0.3とした
場合、多数の粒度分布において互いに隣り合う粒度分布
の粒径範囲に含まれる粒子の体積比r(すなわち大きい
方の粒径範囲に含まれる粒子の体積%をそのすぐ下の粒
径範囲に含まれる粒子の体積%で除した値)が、1.1
1になるように調整した連続粒度分布系が採用されてい
る。たとえば、4000μm〜2830μmの粒度の原
料は2830〜2000μmの粒度の原料の体積比で
1.11倍であり、順次、2830〜2000μmと2
000〜1410μm、2000〜1410μmと14
10〜1000μm、1410〜1000μmと100
0〜700μm…というように、隣り合う粒度分布の粒
径範囲に含まれる粒子の体積比が同じ比率(1.11
倍)となる粒度分布であることを示す。
00μm〜1μmとし、空間率を0.4とした場合、多
数の粒度分布において互いに隣り合う粒度分布の粒径範
囲に含まれる粒子の体積比r(すなわち大きい方の粒径
範囲に含まれる粒子の体積%をそのすぐ下の粒径範囲に
含まれる粒子の体積%で除した値)が、1.09になる
ように調整した連続粒度分布系が採用されている。たと
えば、3100μm〜2120μmの粒度の原料は21
20〜1500μmの粒度の原料の体積比で1.09倍
であり、順次、2120〜1500μmと1500〜1
060μm、1500〜1060μmと1060〜75
0μm、1060〜750μmと750〜530μm…
というように、隣り合う粒度分布の粒径範囲に含まれる
粒子の体積比が同じ比率(1.09倍)となる粒度分布
であることを示す。
00μm〜0.1μmとし、空間率を0.6とした場
合、多数の粒度分布において互いに隣り合う粒度分布の
粒径範囲に含まれる粒子の体積比r(すなわち大きい方
の粒径範囲に含まれる粒子の体積%をそのすぐ下の粒径
範囲に含まれる粒子の体積%で除した値)が、1.05
になるように調整した連続粒度分布系が採用されてい
る。たとえば、4000〜2830μmの粒度の原料は
2830〜2000μmの粒度の原料の体積比で1.0
5倍であり、順次2830〜2000μmと2000〜
1410μm、2000〜1410μmと1410〜1
000μm、1410〜1000μmと1000〜70
0μm…というように、隣り合う粒度分布の粒度範囲に
含まれる粒子の体積比が同じ比率(1.05倍)となる
粒度分布であることを示す。
00μm〜0.1μmとし、空間率を0.4とした場
合、多数の粒度分布において互いに隣り合う粒度分布の
粒径範囲に含まれる粒子の体積比r(すなわち大きい方
の粒径範囲に含まれる粒子の体積%をそのすぐ下の粒径
範囲に含まれる粒子の体積%で除した値)が、1.08
になるように調整した連続粒度分布系が採用されてい
る。たとえば、1000〜700μmの粒度の原料は7
00〜500μmの粒度の原料の体積比で1.08倍で
あり、順次700〜500μmと500〜350μm、
500〜350μmと350〜250μm、350〜2
50μmと250〜170μm…というように、隣り合
う粒度分布の粒度範囲に含まれる粒子の体積比が同じ比
率(1.08倍)となる粒度分布であることを示す。
m以上4000μm以下とした理由は、次のとおりであ
る。すなわち、最小粒子の粒子径が0.lμm以下の原
料を任意の量使用するのは非常に困雛であり、かつコス
ト高になる。また、最大粒子の粒子径が4000μmを
超えると、機械的強度が低下する。原料の粒度範囲が
0.1μm以上4000μm以下であれば、最小粒子お
よび最大粒子の粒子径は、通常の、スライドゲートプレ
ートを構成する原料の粒子径であれば、特に制限するも
のではないが、最小粒子径は5μm以下とし、最大粒子
径は1000μm以上とするのが好ましい。
子形状・粒子径・充填状態などに依存するが、均一粒子
径において空間率が0.6以上となることは事実上な
く、0.3以下となるのは、均一粒子径の粒子が完全に
球形でありかつ理論的に最密な充填(菱面体充填)の場
合のみである。こりようなものは、スライドゲートプレ
ート用の原料においては事実上あり得ない。
順に2の平方根で除して区分けしていって、互いに隣り
合う粒度分布の粒径範囲に含まれる粒子の体積比rを
0.8〜1.4としたのは、0.8以下あるいは1.4
以上では最密充填理論曲線に近似させて低気孔率化を図
るという本発明の目的が達成できないからである。
る。
比rがいずれの粒径範囲においても一定となるときであ
る(図1参照)が、そのようなことはスライドゲートプ
レート用原料においては事実上難しく、r±15%の範
囲であればよい。より好ましくはr±10%である。
ライドゲートプレートに使用されるものであれば特に限
定されることはなく、アルミナ、マグネシア、ジルコニ
アなどの酸化物や、炭化珪素、窒化珪素、炭化硼素など
の非酸化物があげられる。
などの天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラックなどがあ
げられる。
どの低融点の金属の粉末があげられる。
する特性に合わせて任意に調整するものであり、特に限
定するものではない。ただし、炭素質原料を1〜30w
t%とし、残部が耐火性無機原料および金属質原料など
から成ることが好ましい。炭素質原料がlwt%未満で
は、溶融スラグに対して濡れ難い性質を十分に利用でき
ないことがあり、30wt%を超えると、逆に耐火物の
特性が低下してしまうことがある。
は、上述のような粒度分布を最密充填となるように調整
した耐火性無機原料と炭素質原料および金属質原料など
からなる配合物に、バインダーとしてフェノール樹脂を
外掛けで1〜10wt%加えて混練して成形した後、加
熱処理をし、800℃〜1500℃の非酸化性囲気中で
焼成して製造される。
ると、十分な強度の発現が得られず、15wt%を超え
ると、ガス発生量が多くなり、結果としてスライドゲー
トプレートの特性を低下させてしまう恐れがある。ま
た、焼成温度を800℃以上としたのは、添加させた低
融点金属が反応により気孔を充填し、低気孔率化を促進
する効果を得るためである。焼成温度を1500℃以下
とするのは、それ以上ではコスト増になるとともに、揮
発する成分が増加して気孔率が増加する恐れがあるから
である。
これらの実施例と比較例は本発明の実施を容易化あるい
は促進化するためのものであり、本発明を限定するもの
ではない。
び2に示す。
近似させたることによる効果を明確にするために、記載
してある本発明の実施例および比較例は、すべて化学成
分は等しいものである。
(従来の無含浸品)と比較して、見掛気孔率が低下し、
耐食性が向上した。また、比較例7〜9(従來の含浸
品)と比較して、ほぼ同等の特性を示した。
は、焼成温度が低いと、耐スポール性が低下し、亀裂が
増加した。焼成温度が高いと、見掛気孔率が増加し、耐
食性の向上が余り認められなかった。また、最大粒子径
4.2mmの原料を使用すると、機械的強度が低下し
た。
したところ、従来の含浸品と同等の耐用回数(6回)を
示した。また、本発明の実施例2は、亀裂および摺動面
の面状態も、従来の含浸品とほぼ同等となった。
成する原料の粒度構成を最密充填曲線に近似させること
により、加圧焼成あるいは高温焼成などの特殊工程を必
要とせず、従来と同じ製法で製造してもスライドゲート
プレートの低気孔率化を図ることができ、従来の含浸を
行ったスライドゲートプレートと同等の耐用を得ること
ができる。
る。
すグラフである。
すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 溶融金属の流量を制御するスライドゲー
トプレートにおいて、スライドゲートプレートを構成す
る原料が少なくとも耐火性無機原料、炭素質原料および
金属質原料からなり、前記耐火性無機原料、炭素質原料
および金属質原料は、粒子径が0.1μm以上4000
μm以下である連続粒度分布系を構成し、前記連続粒度
分布系が、最大粒子径より最小粒子径まで順に2の平方
根で除して複数の粒度分布に区分けしていき、互いに隣
り合う粒度分布の粒径範囲に含まれる粒子の体積比r
(すなわち大きい方の粒径範囲に含まれる粒子の体積%
をそのすぐ下の粒径範囲に含まれる粒子の体積%で除し
た値)が、0.8〜1.4になるように調整した連続粒
度分布系であることを特徴とする炭素含有スライドゲー
トプレート。 - 【請求項2】 溶融金属の流量を制御するスライドゲー
トプレートにおいて、スライドゲートプレートを構成す
る原料が少なくとも耐火性無機原料、炭素質原料および
金属質原料からなり、前記耐火性無機原料、炭素質原料
および金属質原料は、粒子径が0.1μm以上4000
μm以下である連続粒度分布系を構成し、最密充填曲線
に近似させたものであることを特徴とする炭素含有スラ
イドゲートプレート。 - 【請求項3】 前記連続粒度分布系が、最大粒子径より
最小粒子径まで順に2の平方根で除して区分けしていっ
たときに互いに隣り合う粒度分布の粒径範囲に含まれる
粒子の体積比rがr±15%の範囲内になるように調整
した連続粒度分布系であることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の炭素含有スライドゲートプレート。 - 【請求項4】 バインダーとしてフェノール樹脂を外掛
けで1〜10wt%加えて、混練、成形および加熱処理
をした後、非酸化性雰囲気で800〜1500℃で焼成
し、かつ、含浸処理を行わないことを特徴とする請求項
1、2または3に記載の炭素含有スライドゲートプレー
ト。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP01768798A JP3825162B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 炭素含有スライドゲートプレー卜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01768798A JP3825162B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 炭素含有スライドゲートプレー卜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11199328A true JPH11199328A (ja) | 1999-07-27 |
JP3825162B2 JP3825162B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=11950742
Family Applications (1)
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JP01768798A Expired - Fee Related JP3825162B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 炭素含有スライドゲートプレー卜 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3825162B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112009000724T5 (de) | 2008-03-25 | 2011-07-28 | Krosakiharima Corp., Fukuoka | Ziegelsteinplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung |
KR20160110990A (ko) | 2014-03-31 | 2016-09-23 | 구로사키 하리마 코포레이션 | 주조용 내화물과 이를 사용한 주조용 노즐 및 슬라이딩 노즐용 플레이트 |
WO2021117742A1 (ja) | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 黒崎播磨株式会社 | 耐火物 |
EP4074433A4 (en) * | 2019-12-10 | 2023-04-12 | Krosakiharima Corporation | REFRACTORY MATERIAL |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP01768798A patent/JP3825162B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP5565907B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2014-08-06 | 黒崎播磨株式会社 | プレートれんが及びその製造方法 |
DE112009000724B4 (de) | 2008-03-25 | 2017-11-30 | Krosakiharima Corp. | Ziegelsteinplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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US9815741B2 (en) | 2014-03-31 | 2017-11-14 | Krosakiharima Corporation | Refractory for casting, nozzle for casting and sliding nozzle plate using same |
WO2021117742A1 (ja) | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 黒崎播磨株式会社 | 耐火物 |
EP4074433A4 (en) * | 2019-12-10 | 2023-04-12 | Krosakiharima Corporation | REFRACTORY MATERIAL |
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