JPS6051660A - スライデイングノズルプレ−トの製造方法 - Google Patents

スライデイングノズルプレ−トの製造方法

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JPS6051660A
JPS6051660A JP58156510A JP15651083A JPS6051660A JP S6051660 A JPS6051660 A JP S6051660A JP 58156510 A JP58156510 A JP 58156510A JP 15651083 A JP15651083 A JP 15651083A JP S6051660 A JPS6051660 A JP S6051660A
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alumina
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thermal shock
plate
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津佳 藤本
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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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】 本発明は取鍋、タンディツシュなどのスライディングノ
ズル装置の耐火物部相であるスライディングノズルプレ
ート(以下SNプレートと称す)の製造方法に関するも
のである。
SNプレートは流出孔を穿設した複数枚のグレートから
なシ、摺動による流出孔の開閉によって溶鋼の流量制御
を行うものである。このため摺動面の平滑度が良好であ
ること、流出孔の拡大損傷が少ないこと、熱衝撃によシ
摺動面に亀裂が入らないことなど、他の耐火物とは著し
く異なり、しかも厳しい特性が要求される。
SNプレートの材質としては従来、アルミナ原料をペー
スに高アルミナ質原料、例えばムシイト原料、シリマナ
イト原料を添加し、混線・成形・焼成したものにピッチ
又はタールを含浸し、ピッチ又はタールの揮発熱にょシ
急熱時の熱衝撃を緩和し、摺動面の亀裂発生をおさえた
高アルミナ質やまだアルミナ原料及び高アルミナ質原料
にカーボン、金属珪素、金属アルミニウムなどを添加し
、ピッチ、フェノール樹脂などで混線、成形後、非酸化
性雰囲気中で焼成しカーボンボンドあるいは金属炭化物
ボンドの形成による耐熱衝撃性、耐溶損性の付与によっ
て耐用性を向上させたアルミナ−カーボン質などが使用
されている。しかしながら前者は使用中にタール、ピッ
チ力・らの発煙で作業環境が悪く、またタール、ピッチ
が揮発した後、耐熱衝撃性が極端に劣化し長期間の使用
に耐えられない〆し、後者は使用中に6oo℃以上に熱
せられると、カーボンボンド、金属炭化物ボンドが酸化
作用を受け組織劣化をおこし、摺動面精度を長期間維持
するのが困難などの欠点にょシそれぞれ一長一短があっ
た。
本発明者は上記従来材質の欠点を解決すべく研究した結
果、Ant Os 35〜90重量%、Zr0.10〜
50重量%、Sin、 25重量%以下の化学組成から
々る耐火原料5〜50重量%、残部にアルミナ質原料及
び又は高アルミナ質原料を混線・成形・焼成した後、ピ
ッチ、タール、フェノール系樹脂、フラン系樹脂から選
ばれる一覆又は二種以上を含浸し、350℃以上の非酸
化性雰囲気中で加熱処理することにより、ピッチ、ター
ル等による使用中の発煙を皆無とし、酸化による組織劣
化を生じることなく、しかも耐熱衝撃性、耐溶損性にす
ぐれたSNプレートを得るに至ったものである。
本発明の詳細な説明すると次の通りである。
本発明で使用されるアルミナ・ジルコニア質原料はSN
プレートに耐熱衝撃性を付与するものである。その機構
は、アルミナ・ジルコニア質原料の組織中に存在するZ
rO,が1000℃付近の単斜晶H正方晶への変態によ
る体積変化(第1図に示す)と、共存するAl2O,、
Sin、などの熱膨張、収縮とのバランスにより、10
00℃以ヒで見掛は上熱膨張係数が非常に小さくなる。
そしてこの原料を加えることにより、SNプレートが低
膨張材質になるためである。アルミナ・ジルコニア質原
料中のZrO,の量は10〜50重量%でなければなら
ない。10重量%未満ではZrO,の変態による体積変
化量が小さすぎ、共存するM、20ss 5iO1など
の熱膨張、収縮が支配的になり、50重量%を超えると
逆にZrO,の変態体積変化が支配的となって、共に1
000 ℃以上でのアルミナ・ジルコニア質原料の見掛
は熱膨張係数が小さくなくなるからである。アルミナ・
ジルコニア質原料中の鳩03、Sin、とも膨張収縮の
バランスを考えると”Lx’s 35〜90重量%、S
in。
5重量%以下でなければならない。なお、こ\に対する
耐溶損性が低下する。
アルミナ・ジルコニア質原料は、以上の化学組成よりな
りアルミナとジルコン又はジルコニアとを主原料とし、
これを電融または焼結して製造される。
第1表は鳩O5、ZrO,、Sin、 (D化学成分を
変化させた電融品のアルミナ・ジルコニア質原料t−示
したものである。このうち符号り、Hは化学組成が本発
明の範囲のものである。
第1表 アルミナ・ジルコニア質原料の化学組成第2図
は、上記第1表に示す各アルミナ・ジルコニア質原料の
熱膨張曲線を示したものである。この測定には、アルミ
ナ・ジルコニア質原料を1m以下に粉砕し、メチルセロ
ースと水とを加え1000 kgA#fテ加圧成形し乾
燥後、1500℃X5hrsで焼成した試験片を使用し
た。
アルミナ・ジルコニア質原料の添加量は5〜50重tチ
とする。5重t%未満では耐熱衝撃性向上の効果が表わ
れず、50重量%を超えると耐溶損性向上に効果のある
アルミナ質原料及び又は高アルミナ質原料の相対量が減
シ、SNプレートとして十分な耐溶損性が得られないか
らである。アルミナ質原料は焼結あるいは電融品でAI
、O,成分が90重量−以上含有されるものをいう。
高アルミナ質原料とは、M、0.成分50重量%以上、
Sin、成分10重量%以上含有する原料で、一般にム
ライト、シリマナイト、アングルサイトの鉱物からなる
ものをさす。これらの原料はSNプレートの耐溶損性付
与に必要でA1.O,含有量が多いものほどその効果は
大きいため、主としてアルミナ質原料を使用し、高アル
ミナ質原料は全体配合に対して20重f%以下であるこ
とが好ましい。
まだ、以上の配合物に酸化クロムを10重量%以下、好
ましくは1〜8重′!:チを添加するとCr、O,成分
が焼成中、AH,Os成分と固溶体を作りこれが溶鋼ス
ラグからくる鉄酸化物のSNプレート組織内への浸透を
抑制する働きがあシ、耐溶損性をさらに向上させること
ができる。
酸化クロムは純度90重量%以上、粒度が10μ以下が
好ましい。割合が10重量%を招えると耐熱衝撃性が劣
化する。
本発明は以上の原料を所定量配合し、後は常法により粘
土、水、樹脂、ワックスなど耐火物成形に一般に用いら
れる結合剤を添加してフレットアイリッヒミキサーなど
で混練し、オイルプレス、フリクションプレスなどの成
形機にてSNプレート形状に成形する。
得られた素地を十分乾燥させた後、酸化物セラミック結
合が形成される温度にて焼成する。
一般的には1300℃以上好ましくけ1400℃〜17
00℃である。
こうして得られた焼成体にピッチ、タール、フェノール
系樹脂、フラン系樹脂から選ばれる一種又は二種以上を
含浸し、350℃以上好ましくは400〜1100℃の
非酸化性雰囲気中で加熱処したカーボンが残留する。カ
ーボンは溶鋼、スラグにぬれにくい性質を有するためS
Nプレート組織中への溶鋼、スラグの侵入を抑制し、S
Nプレート摺動面への地金付着、スラグ付着を著しく軽
減させ、同時に摺動面、ノズル孔の耐溶損性を向上させ
る。加熱処理を350 ℃以上の非酸化性雰囲気中でと
限定したのはピッチ、タール、フェノール系樹脂、フラ
ン系樹脂中の揮発発煙成分を完全に揮発させ、残留カー
ボンのみを残すためである。これにょシSNプレートは
使用時に発煙することもなく、作業環境の向上を図る。
以上のとおシ本発明方法により得られるSNプレートは
、アルミナ・ジルコニア質原料により終始安定した熱衝
撃抵抗性を保持し、使用初期にはカーボンの溶鋼、スラ
グ浸透抑制効果があり、また長時間使用してカーボンが
酸化消失してもアルミナ質、高アルミナ質原料の効果に
より高い耐溶損性を有し、カーボン消失による組織劣化
が全くおこらず、摺III面精度が長時間維持できるな
ど画期的な材質である。
本発明実施例およびその比較例を第2表に示す。
各側のアルミナ・ジルコニア質原料は前記第1表に示し
たものを使用した。
アルミナ質原料はAM、0398LJit’%の焼結ア
ルミナを、高アルミナ質原料はAt、0,70重量多、
Sin。
28重敏チの合成ムライトをそれぞれ使用した。
比較例、実施例配合はいずれもフレットにて混練し、フ
リクションプレスによす所定のSNプレート形状に成形
し、80〜150℃で48時間乾燥させた後トンネルキ
ルンにて1600 ℃X 5hrs焼成した。
試験方法を次に示す、(牙2表) □−一□ 耐熱衝撃性; SNプレートの流出孔をプロパンガスバーナーで加熱し
、流出孔周辺に亀裂が入るまでの時間を測定した。数字
が大きい方が耐熱衝撃性が大きい。
耐溶損性; 回転ドラム式侵食試験装置を用い1650℃×3hrの
条件で鉄1oo ’16の侵食剤にてプロパンガスバー
ナーで加熱し溶損寸法を測定した。
それぞれの溶損寸法のうち実施例風1の溶損寸法を10
0とし、他の例の溶損寸法を相対値で表わした。数字が
小さい方が耐溶損性にすぐれている。
バーナー加熱による発煙; バーナー加熱による耐熱衝撃性を測定する時、発煙があ
ったかどうか肉眼にて観察した。
表から本発明実施例は耐熱衝撃性、耐溶損性とも非常に
すぐれた材質であることがわかる。
さらに本発明の効果を確認するため従来多用されている
、高アルミナ質、アルミナ−カーボン質等の材質と耐酸
化性、耐熱衝撃性、耐溶損性を比較し第3表に示した。
従来例1.2は実施例と全く同じ作り方、従来例3.4
は成形までは実施例と同じであるが、焼成は1400℃
×6Hでコークスプリーズ中で還元焼成した。
牙 3 表 耐熱衝撃性Aと耐溶損性、バーナー加熱による発煙は前
記したと同じ方法で行なった。
カーボン酸化後強度 SNプレート形状から20X20X120++mのテス
トピースを切出し電気炉大気雰囲気中で800℃xsH
酸化させた後ピースの曲げ強度を測定した。
耐熱衝撃性B SNプレートを電気炉大気雰囲気中で8oo℃X5H酸
化させた後耐熱衝撃性Aと同様な方法で耐熱衝撃性を試
験した。 − 第3表かられかるように実施例No、 3と7は従来例
点1.2に比して酸化した後の耐熱衝撃性が大きく、従
来例Na3.4に比して酸化した後の曲げ強度が大きい
ことがわかる。
また本発明実施例N113とNa7をA社250tが取
鍋スライディング装置に取り付は試験使用したところ、
従来使用していた高アルミナ質SNプレート、アルミナ
・カーボン質SNプレート°・では取鍋3〜5チヤ一ジ
程度の耐用であったが、本発明実施例風3、隘7は5〜
8チヤ〜ジと飛躍的に耐用性が向上した。
従来のプレートの使用後観察を行なったところ、高アル
ミナ質のものには流出孔周辺の亀裂が多く、アルミナカ
ーボン質のものはSNプレート摺動面が酸化により組織
が劣化し、面精度が維持できていなかった。
本発明品No、3は8チヤージ耐用が限界と見られたが
、酸化クロムを添加した翫7の摺動面はほとんど荒れて
おらず面精度が維持されており、さらVC2チャージ程
度の耐用が可能であった。
【図面の簡単な説明】
第1図はZrO,の熱膨張収縮曲線図、第2図はアルミ
ナ・ジルコニア質原料の熱膨張収縮曲線図である。 特許出願人 播磨耐火煉瓦株式会社 HJJ γ2目 夕5−4[’c] 手続補正書 昭1058年9月22日 ’[V許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1 !■件の表示 特願昭58−156510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 出願人 播磨耐火煉瓦株式会社 6、 補正の内容 (1) 明細書第11負第2表中配合割合の欄中−1酸
化クロム粉(10朋以下)」とあるを[酸化クロム粉(
10μm以下)jと補正する。 (2) 第2図を別紙のごとく補正する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) NttOm 35〜90重量%、210110
    〜50重量%、Sin、 25重量−以下の化学組成か
    らなるアルミナ・ジルコニア質原料5〜50重量%残部
    アルミナ原料及び又は高アルミナ質原料を混線・成形・
    焼成した後ピッチ、タール、フェノール系樹脂、フラン
    系樹脂から選ばれる一種又は二種以上を含浸し、レート
    の製造方法。
  2. (2) AltOs 35〜90重量%、zrO!10
    〜50重量矛、E3tOt 25重量−以下の化学組成
    からなるアルミナ・ジルコニア質原料5〜50重猾チ、
    酸化クロム10重量967以上残部にアルミナ原料及び
    又は高アルミナ質原料を混線・成形・焼成した後、ピッ
    チ、タール、フェノール系樹脂、7ラン系樹脂から選ば
    れる一種又は二種以上を含浸し、350 ℃以上の非酸
    化性雰囲気中で加熱処理することを V特徴とする、スライディングノズルプレートの製造方
    法。
JP58156510A 1983-08-29 1983-08-29 スライデイングノズルプレ−トの製造方法 Granted JPS6051660A (ja)

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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS4966711A (ja) * 1972-10-17 1974-06-28
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