JPS6016858A - スライデイングノズル用上、下部ノズル - 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、組成中に熱硬化性合成樹脂および低融点金属
粉末を添加して製造した耐スポール性、耐食性に優れた
スライディングノズル用上、下部ノズルに関するもので
ある。

ここで、スライディングノズル用上、下部ノズルとは、
溶融金属流通孔分有する耐火プレート連結する上部ノズ
ル、下部ノズルと称する耐火れんがを指す。

従来から一般的に耐火れんがとしては１３００〜１８０
０Ｃで焼成されたものが使用されているが、一部に省エ
ネルギー化および低コスト化の観点から、無機質および
有機質の結合剤全使用した不焼成れんがが、ごく一部の
限られた部分に使用されている。しかしながら、これら
の結合剤は、次に示すようないくつかの問題点を有して
いる。

無機質結合剤を使用した場合は、鋼の品質に有害な不純
物の発生源となる可能性が高く、しかも結合剤によシ耐
大度が低下し、溶融金属およびスラグによって溶損され
易い傾向にある。１だ有機質結合剤を使用した場合は、
使用時の高温下において耐火物のボ・ンドを形成する有
機質結合剤が酸化分解し、著しい強度劣化をひきおこす
ため、稼動面側では溶融金属による摩耗損傷が、背面側
では酸化による脆弱化が著しくなる。

したがって、従来からの不焼成れんがは、限らｎた鋼種
および操業条件で、かつ比較的に使用条件の甘い箇所に
限定されているのが現状である。

本発明は、有機質結合剤により耐火物のボンドが形成さ
れる場合の使用時における強度上の改善全達成したもの
でおる。

なお、こ＼で述べる有機質結合剤とは、熱硬化性を有す
る全てのものを指すが、一般的には低価格と高炭化収率
の理由によシ、フェノール系の樹脂が汎用されている。

有機質の結合剤は、酸化雰囲気において普通３００Ｃ付
近から酸化分解が開始し−５００〜７００Ｃでそれが消
失するため、耐火物のボンドが有機質結合剤に全面的に
依存する従来の不焼成れんがでは、７００Ｃ付近で著し
い強度劣化を呈する。これの改善として、２００〜７０
０Ｃの範囲内に融点を有し、かつ１０００ｃ以上の温度
領域においても単体もしくは化合物として存在する物質
を添加して、それの軟化もしくは溶融によシ生じる粒の
保持機能を利用することによって、強度の補強を達成し
ようとする手法が本発明の特徴である。

上記の条件を満たす添加物質としては、低融点の金属が
有効でろｊ）、１０００ｃ以下に融点を有する金属はい
くつか挙げられるが、製造上、使用上の安全性およびそ
の金属が酸化された場合でも、その金属酸化物が高耐火
性を有する点において、６６０Ｃの融点をもつアルミニ
ウムが最適である。

一般に市販されてｂるアルミニウム粉末には、フレーク
粉とアトマイズ粉があシ、前者は鱗片状、後者は球状を
呈する。金属粉の添加目的が、耐火組成物のマトリック
ス中で添加した金属が軟化もしくは溶融し、骨材に接触
することによる粒の保持機能を発生させることにある点
で、組織中に不連続に点在するアトマイズ粉よシも、マ
トリックス中にはソ連続的にネットワークするフレーク
粉の添加の方が有効と言える。また添加した金属が組織
の中に均一に分散していることが肝要であり、その点に
おいて添加金属は微粉であるほど有利である。

本発明に係る耐火物を製造する方法について説明すると
、所定量の骨材となる耐火原料、金属粉および熱硬化性
のバインダラミキサ−にて混練する。このとき添加する
金属粉の均一な分散を目的として骨材の微粉と金属粉と
を予め混合しておくことが望ましい。混線後の配合物を
プレス成形もしくは複雑な形状の場合には鋳込み法等々
にて成形し、１００Ｃ以上の加熱硬化処理によって、本
発明耐火物は得られる。

骨材としての耐火原料の材質と粒度構成は、その使用目
的および使用条件によって任意に選定される。

金属粉の添加量としては１〜６０％が適当で、１％未満
であるとその効果は認められず、５０チを超えると金属
粉の軟化もしくは溶融によって、溶融金属流による摩耗
もしくは流出損傷が助長される。添加する金属粉として
は、前述した理由によシアルミニウムのフレーク粉が良
好であシ、これを添加する場合は、５〜１０チの添加量
が最適である。また熱硬化性合成樹脂の添加量としては
、骨材の嵩比重にある程度依存するが、２〜１５チが適
当である。その添加量が２％未満であると、れんがとし
ての成形が不能となシ、１５％を超えると成形困難とな
るばか）でなく、揮発成分が増加することによシ、使用
中の耐火物組織がラフとなり、かつ耐酸化性にも劣り脆
弱化の傾向も大きくなる。

熱間強度に与える金属粉添加の効果を図面に示す。

サンプルの作製にあたっては、合成ムライト４０％、焼
結アルミナ６０％の骨材に対して、結合材としてフェノ
ール樹脂５〜７チを外掛けで添加し、アルミニウム・フ
レーク粉をそれぞれ外掛けで、無添加、５チ添加、１０
チ添加とした。成形はプレス成形とし、２００Ｃにて２
４時間加熱硬化処理をした。

図面に示すように、アルミニウム無添加のものは高温に
なるに伴ない強度は劣化するが、アルミニウムを添加し
たものはアルミニウムの融点付近から強度が向上する。

これは換言すれば、熱間における耐摩耗性が向上するこ
とを意味している。

また添加金属の融点以上の温度領域におりては、軟化も
しくは溶融した添加金属がれんが内の気孔を閉塞するた
め、酸化の促進を防止する効果も出てくる。有機質結合
剤を使用した従来の不焼成れれんがでは、熱間強度の劣
化上々もに５結合剤の酸化分解に起因する稼動面の背面
側における脆弱化が難点となっていたが、本発明耐火物
は、これも改善する。しかも本発明耐火物のボンド形態
は、添加金属の融点以上の温度領域では、添加金属が骨
材粒間において部分的に液相が存在するため、加熱によ
シレンガ組織内に生じた広力を、との液相部分で吸収す
ることにより、非常に優れた耐スポーリング性を有する
耐火物を可能としている。

以上のように本発明耐火物は、有機質結合剤全使用した
従来の不焼成れんがの大巾な特性改善を達成し、かつ鋼
の品質−＼の悪影響が全くないものを可能としている。

また焼成工程の省略によシ、省エネルギー化、省力化を
達成し、かつ使用済みれんがラリサイクル使用できるた
め、省資源をも可能とする。

上記の説明においては、アルミニウムの場合を主体にし
たが、その他にもアルミニウムと他の低融点金属との１
穏および２種以上の組合せによる添加において、本発明
の目的を達成することができる。その他の低融点金属と
して、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｎ合金、Ｚｎ合金％　ＡＺ合金、
Ｍｇ合金等が使用可能である。

実施例 スライディング・ノズル方式の下部ノズルとして、表に
示すように、合成ムライトおよび焼結アルミナを骨材と
するアルミニウム・フレ〜り粉７チ添加品を試用した。

本発明品は、従来の焼成耐火物と同等の耐用を示し、被
食率の点においても全く遜色なく、スボＩＪングは皆無
であった。

注）品質特性は２００Ｃ熱硬化後

【図面の簡単な説明】

本発明りでおいて、熱間強度に与えるアルミニウム・フ
レーク粉の添加効果を示す図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 耐火性無機材料の１種もしくは２種以上から成る耐火骨
   材５５〜９７重量％、０．５１１１１以下の粒度合もつ
   融点１０００Ｃ以下の低融点金属粉１〜．！ＩＯ重量饅
   、および熱硬化性の合成樹脂２〜１５重量饅により構成
   され、混練、成形後、加熱処理して成るスライディング
   用上、下部ノズル。