JPS59232983A

JPS59232983A - スライデイングノズルプレ−トの製造方法

Info

Publication number: JPS59232983A
Application number: JP10639883A
Authority: JP
Inventors: 五藤　道博; 津佳藤本
Original assignee: Harima Refractories Co Ltd
Current assignee: Harima Refractories Co Ltd
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1983-06-13
Publication date: 1984-12-27

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、耐スポーリング性にすぐれたスライディング
ノズルプレートの製造方法に関するものである。

取鍋、タンディシュなどの容器の底に取付け。

溶鋼の流量を調整するスライディングノズル装置が知ら
れている。この装置に組み込む耐火材質よりなるスライ
ディングノズルプレート（以下、単にプレートと称する
）は、溶鋼によって熱衝撃と浸食作用を受け、その寿命
は、はなはだ短いものである。このため、従来からプレ
ートに耐スポーリング性と耐食性を付与すべく材質の検
討がなされているが、この両特性は相反する関係にあり
。

未だ充分なものが得られていない。

そこで本発明者らは、溶鋼が直接光たるノズル孔にセラ
ミックコーティング層を形成し、熱衝撃を緩和させるこ
とで、プレートに耐スポーリング性を付与させることを
考えた。しかし、ノズル孔は孔径で溶鋼流量が左右され
るため、熱衝撃緩和層を均一、かつ、ｉｓ＜形成しなけ
ればならず２例えばコテ塗りなどの通常の方法でのコー
ティングは、きわめて困難な作業であった。

予めコーティング層に相当する部分を成形し。

ノズル孔に七人する方法も考えられるが、プレートごと
に孔径が微妙に異なるノズル孔に合わせて寸法を調整し
なければならないという欠点がある。

しかも、ノズル孔と接着させるためにモルタル等を介在
させねばならず、その分厚さが増して薄層が形成できな
い。

本発明は、熱衝撃緩和としてのセラミックコーティング
層の形成に、電気泳動を利用し、上記欠点を解決したも
のである。

溶液内に電極を置いて、これに電圧を加えると溶質が陽
極または陰極に移動する。この現象を電気泳動といい、
電気運動学的現象の一つでもある。

ノズル孔を電気泳動によってセラミックコーティング層
を形成するためには、プレート自身ヲ一方の電極にしな
ければならない。そのために、単に導電性を持たせるの
であれば、金属粉を多量に添加すればよいが、プレート
の耐火度が低下して好ましくない。

そこで本発明は、炭素と少量の金属粉を添加しプレート
に導電性を与え、電極としての役割をもたせた。炭素は
高融点、溶鋼に濡れにくいなどの性質をもつ。一方、金
属粉は焼結剤、炭素の酸化防止剤としての効果をもつ。

このように、これらの添加は導電性付与の他に、プレー
トの組織強化を図り、耐食性をも同時に向上させる。

本発明は、炭素１〜４　Ｑｗｔ％、金属粉１〜ｌ　Ｑ　
ｗ　ｔ％、残部耐火原料よりなる配合物を混練。

成形後、還元焼成してスライディングノズルプレートを
得、ついでこの′プレートのノズル孔に電極を挿入する
と共にセラミック泥しよう物を入れ。

前記プレートと電極との間に直流電圧を与え電気泳動に
よって前記ノズル孔にセラミックコーティング層を形成
するスライディングノズルプレートの製造方法である。

本発明をさらに詳述する。プレートに添加する炭素の具
体例は、天然黒鉛９人造黒鉛、電極屑。

ピッチ、コークス、カーボンブランクなどの一種または
二種以上である。１ｗｔ％未満では導電性、耐食性付与
の効果が不充分であり、４Ｑｗｔ％を超えると耐酸化性
の面から好ましくない。

金属粉としてはシリコン、アルミニウム、クロム、マグ
ネシウム、チタニウム、鉄、フェロシリコンなどを単体
、または二種以上の組合せ、または合金が使用される。

効果および経済性の面から特にシリコンおよびアルミニ
ウムが好ましい。

１ｗｔ％未満では導電性２ｗＩ化防止などの効果に乏し
く、１９ｗｔ％を超えると耐火度を低下し。

耐食性が劣る。

耐火原料は特に限定するものではなく２例えばマグネシ
ア、クロム、スピネル、ドロマイト、カルシア、アルミ
ナ、シリカ、ムライト、ジルコン、ジルコニアなどの塩
基性、中性、ｒＭ性の耐火性金属酸化物、炭化けい素、
炭化チタンなどの炭化物、窒化けい素、窒化はう素など
の窒化物から選ばれる一種または二種以上である。

以上からなる配合物を粒度調整し、後はプレート製造の
常法どおり、無機または有機の結合剤を外掛で１〜５ｗ
ｔ％程度添加して混練し、フリクシロンプレス、オイル
プレスなどで加圧成形後。

還元焼成する。焼成温度は１０００℃以上が好ましくさ
らに好ましくは１１００〜１５００℃である。焼成後、
ピッチを含浸し、２００℃以上でベーキング処理を行っ
てもよい。

第１図はプレートｌａ、ｌｂのタテ断面図であり、複数
板重ね合わし、下プレー）１ａを摺動させることにより
ノズル孔２ａ、２ｂの開閉を行い溶鋼の流量を調整する
。

本発明では、このプレートのノズル孔に、電気泳動によ
ってセラミックコーティング層を形成する。

第２図は、その形成方法を下プレー）１ａを例にとって
示すもので、ノズル孔２ａ付近の拡大タテ断面図である
。

まず１図のようにプレートｌａを基台３に載置するか、
またはノズル孔２ａの下方に詰物をすることで、ノズル
孔下端を水蜜的に閉塞した後、電源４の一端をプレー）
１ａに接続する。ノズル孔には泥しよう物５を投入し、
同時に電極６を挿入する。

セラミック泥しよう物５の投入と、電極６の挿入は、ど
ちらを先に行ってもよい。電極６は銅などの金属棒、炭
素棒などの良導電性材質とするのがよい。

セラミック泥しよう物中のセラミック粒子の材質は、プ
レート１ａの材質と同様、特に限定するものではなく、
ｍ性、中性、塩基性の金属酸化物あるいは炭化物、窒化
物などから選ばれる一種または二種以上である。これを
好ましくは４８メツシユ以下の微粉に調整した後、水な
どの溶媒中に５０〜９５ｗｔ％程度、好ましくは６０〜
９０ｗｔ％分散させる。必要によっては、さらにヘキサ
メタリン酸ナトリウム、トリメタリン酸ナトリウム、ポ
リアクリル酸ナトリウム、アルキルスルフオン酸ナトリ
ウムなどの解こう剤を２ｗｔ％以下。

好ましくは０．０１〜１ｗｔ％を添加してもよい。

ついで電源４から、プレートＩａ−電極６間に直流電圧
を付加する。これにより、泥しよう中のセラミック粒子
が電気泳動でプレー）１ａに向かって移動し、ノズル孔
に付着し、コーティング層が形成される。セラミック粒
子の多くは、マイナスに帯電するので、プレート製造側
に移動するよう９図ではプレート１ａを陽極、セラミッ
ク泥しよう物５中に挿入する電極６を陰極にしたが、プ
ラスに帯電するセラミック粒子では、極を逆にする。

移動度（電気泳動による溶質粒子の移動速度をいう）は
、セラミック粒子の大きさ、形状、電荷。

分子構造、さらには溶媒の種類、解こう剤、温度などに
左右されるので、最適の電圧、電圧付与時間は一概に定
められないが、工業的生産性の面から、少なくとも５〜
５００ｖの範囲内で行うのがよい。

セラミック泥しよう物の溶媒は水が最も手軽であるが、
その他にも液体アンモニア、過酸化水素。

フッ化水素などでもよい。セラミック粒子が例えばカル
シア、ドロマイトなどの水和性の場合は。

非水系の溶媒が好ましい。

任意の厚さにコーティング層が形成されると。

プレート１ａから電源を切り離し、ノズル孔からは電極
を引抜いて、ノズル内孔の残留派しよう物を排出する。

コーティング層の厚さは０．５〜２０ｍｍ程度、好まし
くは１〜１０ｍｍとする。

第３図は、このようにしてコーティング層７を形成した
ノズル孔である。

本発明では、得られたプレートを再焼成してコーティン
グ層７の組織強化を否むものではないが本発明の効果と
する耐スポーリング性向上に殆ど差が認められず、コス
ト面でむしろ不利益である。

本発明におけるノズル孔へのコーティング法は図に示す
ものに限らず１例えばセラミック泥しよう物を貯留した
容器にプレートを浸漬させ、ノズル孔に電極を挿入し、
この状態でプレートと電極との間に直流電圧を与える方
法でもよい。

また、ノズル孔を同軸方向に重ね合わせることで、同時
に複数枚のプレートのノズル孔をコーティングすること
もできる。この場合、各プレート間に合成樹脂板などの
電気絶縁物を介在し、コーティング層をノズル孔ごとに
分断するのが好ましい。

本発明は以上に述べたとおり、プレートのノズル孔へ電
気泳動によってセラミックコーティングを行うため２次
のような効果がある。

（１）コーティング層が均一厚さとなり、厚さの不均一
からくる断熱効果の低下、溶鋼の乱流などがない。

（２）電圧の大きさ１通電時間などを定めることでコー
ティング層の厚さを容易にコントロールできる。

（３）プレートに電極の役割を持たせるために添加する
炭素および金属粉は、プレートの耐食性、耐酸化性を向
上させる。

（４）セラミック粒子がノズル孔の気孔中に侵入し、コ
ーティング層の付着力が大きい。

（５）コーティング層は適度の空隙をもち、断熱効果が
大きい。

実施例１ピッチコークス６ｗｔ％、シリコン２ｗｔ％。

残部マグネシアクリンカ−からなる配合物に外掛でフェ
ノール樹脂４ｗｔ％を添加し、混練後、フリクシロンプ
レスにてプレート形状に成形した。

これをコークスプリーズに詰め、トンネルキルンにて１
３５０℃×６時間還元焼成した。

このプレートのノズル孔に電気泳動により、厚さ２ｍｍ
のセラミックコーティングを行った。

ノズル孔；高さ６０ｍｍｘ８０ｍｍφ 直流電圧；５０Ｖ　（０，２５Ａ）Ｘ１０分ノズル孔に
挿入した電極；長さ８　ＱｍｍＸ　１６ｍｍφの銅製セラミック泥しよう物；３２５メソシユ以下の溶融シリカ７５ｗｔ％、残部水コーテイング後の乾燥；１５０℃×１６時間実施例２ピッチコークス１．　Ｑ　ｗ　ｔ％、カーボンブラック
５ｗｔ％、シリコン４ｗｔ％、アルミニウム２ｗｔ％、
残部焼結アルミナよりなる配合物にフェノール樹脂を外
掛で３　ｗ　ｔ％添加し、混練後、ブリクションプレス
にてプレート形状に成形した。これをコークスプリーズ
に詰め、１３５０℃×６時、　　間で還元焼成した。焼
成後、さらにピッチを含浸し、コークスプリーズに詰め
てベーキングを行った。

このプレートのノズル孔に、電気泳動により厚さ３ｍｍ
のセラミックコーティング層を形成した。

ノズル孔；高さ６０　ｍｍＸ　７０　ｍｍφ直流電圧；
　４５Ｖ　（０，５Ａ）ｘｉ　５分ノズル孔に挿入した
電極；長さ８　ＱｍｍＸ　１６ｍｍφの銅製セラミック泥しよう物；２５０ｍｍ以下のアルミナ９０ｗｔ％、ポリアクリル酸ナトリウム０．２５ｗｔ％、残部水乾燥　　；１５０℃×２４時間以上の実施例において、セラミックコーティング層は、
均一厚みの薄層をきわめて容易に形成することができた
。

得られたプレートをＡ社２５０を取鍋のスライディング
ノズル装置に組み込み、１６２０℃の出鋼温度で実温テ
ストを行ったところ、７チヤ一ジ以上の使用に耐えた。

これに対し、プレート本体の材質を実施例１゜２と同様
にし、ノズル孔にセラミックコーテング層を施さないプ
レートを前記と同条件で実湯テストを行ったところ、ノ
ズル孔を中心に放射状の亀裂の発生が著しく、この亀裂
部分への溶鋼・スラグの浸透で、いずれも４ヂヤージ以
下の寿命であった。

ティングすることができず、溶鋼流量の調整に支障が懸
念され、実温テストを行わなかった。

本発明方法は、直線後複摺動を行うスライディングノズ
ルプレートの他、ｌｉ！１転摺動を行うロータリースラ
イディングノズルプレー１・などにも適応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスライディングノズルプレートのタテ断面図、
第２図は本発明によるノズル孔セラミックコーティング
方法を示す一部拡大タテ断面図。第３図はコーテイング後のノズル孔を示す一部拡大タテ
断面図である。ｌａ、ｌｂ・・・プレート２ａ、２ｂ・・・ノズル孔３・・・基台　　　　　４・・・電源５・・・泥しよう物　　６・・・電極７・・・セラミックコーティイング層特許出願人　播磨耐火煉瓦株式会社第１図第２図第３図（１１）手続補正書（自発）昭和５８年１１月３０日昭和５８年特許願１０６３９８号２、発明の名称スライディングノズルプレートの製造方法３、補正をす
る者事件との関係　　特許出願人住　所　　兵庫県高砂市荒井町新浜１丁目３番１号名称
　　播磨耐火煉瓦株式会社明細書中、発明の詳細な説明の欄５、補正の内容（１）明細書第５頁第５行の「複数板」をｒ複数枚」に
訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】炭素１〜４　Ｑ　ｗ　ｔ％、金属粉１〜ｌＱｗｔ％。残部耐火原料よりなる配合物を混練、成形後、還元焼成
してスライディングノズルプレートを得。ついでこのプレートのノズル孔に電極を挿入すると共に
セラミック泥しよう物を入れ、前記プレートと電極との
間に直流電圧を与え、電気泳動によって前記ノズル孔に
セラミックコーティング層を形成するスライディングノ
ズルプレートの製造方法。