JPS58151359A - ガス吹込用多孔質耐火物の製造方法 - 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】 本発明は、最近の製鉄産業における鋼の高品質化指向、
品實安定、歩留向上あるいはコストダウン等の趨勢の中
で、その＊＊が高ま夛つつあるガス吹込用多孔質耐火物
の製造方法に関するものである。

浴融金属中にアルゴン、１ｉｌＸ婚の不活性ガスを吹込
むことによって非金属介在物の浮上分離、脱ガス促進、
溶鋼温度・成分の均一化を図る技術は、取鍋等に採用さ
れて久しい。また、連続鋳造においても、不活性ガスを
吹込むことで溶鋼の酸化、ノズル閉塞等を防止すること
が試みられている。

この方法で使用されるガス吹込用耐人物は、通気性の高
いことが要求される。この特性は一般に耐火物に内在す
る気孔を介して与えられるため、気孔の量、大きさおよ
びその存在形態に大きく影響される。

現在、巾広く採用されているガス吹込用耐火物の製造方
法は、耐火原料の粒度を粗にするか、又は成形圧力の調
整で気孔率を高めるものでＩＣ１したがって、耐火物組
織が脱輪となってその耐食性、耐摩耗性をも低下させて
いる。

上記の欠点を解消するため、耐火原料配合物に可燃性繊
維を添加・混合し、成形後、焼成することにより前記繊
維を焼失し、ガス吹込用耐火物を得ることが知られてい
るが、この方法は、（１）圧力成形後、繊維の可縮性に
よる膨張によりて、耐火物内部に亀裂を生じさせる。

（２）　　Ｓ練時、繊維の凝集・浮上分離によシ、繊維
の添加量が限定される。

（３）鮭済面によシ、工業的に利用可能な繊維は径が大
きいため、それによって形成される通気孔が大きくなシ
、Ｉｌｌ！鋼・スラグの浸透によって耐火物の耐食性が
低下する。

（４）繊維をガス通気方向に配向させることが困難、等
の理由によシ、広く採用されるに至っていない。

このような、耐火物原料配合物に可燃物を混入して成形
し、可燃物の燃焼跡で気孔を形成させたものにおいては
、気孔径（気孔の断面が長尺形状の場合は、その幅）お
よび気孔率を一定にした場合、従来の繊維燃焼跡から得
られる円筒状気孔に比べ、板状気孔の方が通気性が高く
なる。ｔた、気孔をガス通気方向に配向すると、ガス流
による冷却効果が耐火物中の温度勾配の緩和に大きく作
用して耐火物のスｌ−ル防止に作用すると共に、通気方
向と直角の溶鋼流に対する耐食性にすぐれる。

以上の観点から、板状可燃物として鱗状黒鉛を使用し、
ガス吹込用多孔質耐火物を製造する方法が知られている
。しかし、この方法も次のような問題があっ九。

（１）　　耐火物の焼成過程で黒鉛の燃焼に伴う還元作
用によシ、金属配化物よシなる耐火原料が変質し、耐火
物に強度等の品質低下をきたす。し九がって、可燃物の
添加量、成形圧、焼成温度、あるいは耐火原料の椎類が
制約される。

（２）混線中に鱗状黒鉛が砕け、必要以上に微小化する
。

（３）鱗状黒鉛はその厚さが一定でないことから、気孔
の幅を制御できない。

本発明は上記従来の欠点を解決するための本ので、板状
気孔の形成材として再生セルロースフィルムの微小片を
使用したことを特徴とするものである。

再生セルロースフィルムは、天然セルロースが化学的あ
るいは物理的に変化したものを再びもとのセルロースに
戻し、これをフィルム状に成形し友もので、一般にはセ
ロハンと称して市販されている。Ｖスコースおよびセル
ロースの銅アン七ン溶液から作る二つの方法があるが、
工業的にはビスコースのものが大部分をしめる。

一般に市販されている再生セルロースフィルムは、包俟
・妓飾材として供するため、プレンセロハンのようにグ
リセリン、グリコール等の軟イヒ斉ｊを吸収させる、あ
るいは防湿性セロノ１ンのようにビニル系、ゴム誘導体
、セルロース防導体等の防湿性合成ｍ脂を塗布する勢の
処理が行われている。

このような処理を行った再生セルロースハソのまｔ使用
してもよいが、予じめ１５０〜１７５℃程度で加熱し、
処理剤を揮散させ、耐火物成形時のライネーシ曹ンの原
因となるクツシ箇ン性を除去するのが好ましい、加熱温
度が１５０℃未満では効果がな（，１７５℃を超えると
セルロースの分解が遂行する。また、耐火物製造上の環
境問題および吸湿性の面から、再生セルロースフィルム
中には塩素を含まないことが好ましい。

再生セルロースフィルムのサイズは、厚さ４０μ以下で
、１６〜２００メツシ＆程度の徴／ｊ％片を用いる。厚
さが４０μを超えると溶鋼ｄ！没入しやすくなる。最も
好ましいのは２０へ３０μである。

一方、嵩が１６メツシ為を超えると耐火物の強度低下が
太き（，２００メツシ為未満では再生セルロース添加量
に対する通気性向上の効率が低下する。さらに好ましい
範囲は２０〜１００メツシ為である・ 微小化の方法は特に限定するものではなく、例えばカッ
ターによる切断、フレットミルによる破砕等がある。

耐火原料に対する添加量は、内掛で３０重量−以下とし
、その範囲内で耐火原料の粒度、成形時の圧力等を考鳳
して任意に決定する。３０重量−を超えると耐火物の強
度低下をき九す、なお、最も好−ｔ’シい範囲は５・〜
２０重量−である。

以上の再生セルロースフィルム徽小片を耐火原料に添加
し、混合・混線後、加圧成形又は振動成形する。全体と
しての形状が扁平な再生セルロースフイルムの微細片は
、この成形によシ耐大物中で自ら一方向に配向する。

具体的な成形方法は、例えば加圧成形としてはフリクシ
ーンプレス、オイルプレス、押し出しであ）、振動成形
は成形棒に振動を付与する通常の方法の他に、成形用配
合物に加圧を掛けた状態で振動を付与する方法がある。

ｔた、成形用配合物に振動を付与した後、さらに加圧成
形すると、再生セルロースフィルムの配向けより一層、
完全なものとなる。

つぎに、この成形体を焼成すると、耐火粒子が焼結する
と共に再生セルロースフィルムが焼失して配向した気孔
を内在する多孔質耐火物が得られる。

ここで骨材として使用する耐火原料は、従来のもとの何
んら変らず例えばコランダム、ムライト、ｉグネシア、
マグネシアクロム、スピネル、ジルコン、ジルコニア、
粘土、縦索等の１種又は２１ｍ以上の組合せが用いられ
る。

また、前記以外にも耐火物製造において公知の添加剤を
用いてもよい。

混線時に添加するバインダーとしては、例えばフェノー
ル樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂等であシ、外掛で２
〜５重量％程度添加する。

本発明によると、気孔形成用の可燃物を繊維糸とした従
来に比べ、得られる気孔が扁平でしかも一方向に配向し
ていることによシ、耐火物全体としての気孔率は低いに
もかかわらず、高い通気率を有するガス吹込用多孔質耐
火物が得られる。

さらに、同じ扁平状可燃物として知←れている鱗状黒鉛
を使用し九ものに比べても、次のような効果がある。

（１）再生セルロースフィルムは厚みが均一であ夛、形
成される気孔径にバラツキがなく、ガス吹込みの際には
微細なガス気泡の発生が期待できる。

（２）鱗状黒鉛に比べ再生セルロースフィルムは低温度
域で容易に焼失し、耐火粒子の焼結を阻害することもな
いのす、耐火物の強度、耐食性などが向上する。

（３）鱗状黒鉛は焼失の際、燃焼に伴う還元作用により
、金属酸化物よりなる耐火粒子を変質させ、耐火物組織
を低下させるが、再生セルロースフィルムはこのような
作用が殆んどない。

（４）　　混練時の加圧力で鱗状黒鉛はｇ！ＩＩＩＩＪ
！性によシ必要以上に微小化するが、再生セルロースは
一体組織で形状が安定している。

本発明で得られるガス吹込用耐大物は取鍋等の溶融金属
容器の底部に取付けられるガス吹込用グラブの他、スラ
イディングノズル、タンデッシェノズル、ロングノズル
、イマージ曹ンノズルエヤーカーテン轡のガス吹込みに
適応できる。

以下にアルンナ質およびマグネシア質のガス吹込用多孔
質耐火物を例にと９、本発明実施例とその比較例を示す
。

使用した再生セルロースフィルムは、ポリ塩化ビニール
によって機種処理された厚さ２０μのセロハンで、市販
品よシ求め友。

第１表で示す実施例では、前記のセロハンを１５０℃Ｘ
２４時間で加熱し、処理剤を揮散させた後、フレットイ
ルにより　１８　Ｘ　１００メツシエに粉砕し九微小片
を使用した。

粉砕・分粒によシ粒度詞整した耐火原料と、その他の副
原料とに前記の再生セルロースフィルム又は鱗状黒鉛を
添加して混合後、バインダーとしてフェノール樹脂を加
えて混練した。次いでフリクシｌンプレスによ如成形し
、１５０℃Ｘ４８時間乾燥後、１７００℃×２０時間で
焼成した。

なお、この振動成形法によっても同様の結果が得られた
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　粒度１１１Ｌ九耐火原料に対し、再生セルロースフ
   ィルムの微小片を内掛で３０重量−以下添加し、混合・
   混線後、加圧成形又は珈動成形し、これを焼成すること
   を特徴とするガス吹込用多孔質耐火物の製造方法。 ２　再生セルロースフィルムの微小片が厚さ４０μ以下
   で、かつ、１６〜２００メツシユであ＆の範囲第１項記
   載のガス吹込用多孔質耐火物の製造方法。