JPS61157624A - 連続鋳造鋳片のコ−テイング剤 - Google Patents

連続鋳造鋳片のコ−テイング剤

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JPS61157624A
JPS61157624A JP28077084A JP28077084A JPS61157624A JP S61157624 A JPS61157624 A JP S61157624A JP 28077084 A JP28077084 A JP 28077084A JP 28077084 A JP28077084 A JP 28077084A JP S61157624 A JPS61157624 A JP S61157624A
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Genpei Yaji
矢治 源平
Nozomi Tamura
望 田村
Norihiro Ueda
上田 典弘
Yoshihisa Kitano
嘉久 北野
Akira Sugino
杉野 旭
Hisatomi Muraki
村木 久富
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HAKUTOU KAGAKU KK
JFE Steel Corp
Original Assignee
HAKUTOU KAGAKU KK
Kawasaki Steel Corp
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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】 産業上の利用分野 本発明は、金属の連続鋳造鋳片の劣化を防止するコーテ
ィング剤に関する。更に詳しくは、金属の連続鋳造工程
において、高温鋳片の表面に断熱!耐熱性l塗膜を形成
させ、鋳片の割れの防止、酸化等による鋳片の劣化を防
止するコーティング剤に関する。
従来の技術 鉄鋼の連続鋳造法(以下連鋳という)は、近年急速に発
展した澗造法で、最近は鋳片が大型化し、連鋳機内での
鋳片の凝固過程において冷却の不均衡によって生じる熱
応力により、同時に連鋳機にめ酸化を受ける。連鋳工程
においては、溶鋼が1600℃〜1650℃でモールド
9に注湯され、モールド内で外枠表面より凝固し、モー
ルド9の出口で其の表面温度は1200℃前後で表面よ
#)凝固部分が増し固まって行く、その鋳片の内部及び
中心部との温度差は大きい。鋳片はモールドを出た後、
冷却水が水平面上に大量に噴射されながら進行するが、
その冷却の状況はいくら均一化を図っても、中心部と両
端部分の均一化は至難であシ、時に巾広の大型鋳6片に
なる程、両端;−ナ一部は適冷化現象金主じ、適冷化に
伴う!熱応力による割れが発生する。このモール・ドt
−出た直後から生じた初期の小さい割れが、鋳片が伺段
もの冷却水の噴射上受け、凝固が完全に進む間に連鋳機
の振動と共にさらに割れは成長する。鋳片に生じた割れ
は、割れの深度速切り落とし手入しなければならず、大
きな製品の歩溜シ減となる。
従来これらの防止対策として、耐火性骨材(A4zO3
・5102・MgO)  と耐火性バインダーを配合し
た、水分散型塗料を用いて其の保温効果による割れ防止
を試みた例はある。この水分散型塗料の場合には、鋳片
表面の高熱によって塗料の吹付けと同時に水の瞬間的突
沸現象を起こし、耐火物粒子及びバインダーは水と共に
鋳片表面からはね返り、其の殆んどが飛散ロスとなって
一定の皮膜形成は不可能に近い、又、水性塗料を直接高
温表面に当てた場合の水による急冷作用も部分的適冷化
を起す因子となる。
又、乾式、半乾式の吹付けによる耐火物骨材粉とバイン
ダーの混合粉末の吹付法を採っても、大部分が飛散ロス
となり、特に割れを生じ易い鋳片の両端側面コーナ一部
分に、断熱性皮膜全連続的に形成させることは不可能で
ある。又、純水性塗料は、一部塗膜が形成されたとして
も、塗膜内部は水の急蒸発による爆裂現象によって塗膜
の接着力が弱く、連鋳機の振動や鋳片の移動で、剥離、
脱落し、其の効果を完全に発揮していないのが現状であ
る。
発明の目的 本発明者等は、かかる金属の連続鋳造工程における高温
鋳片の割れ、酸化等の現象を解析し、これ等の現象を抑
制する効果のある薬剤の組成物全塗布して保温塗膜全形
成させることにより高温鋳片の割れ、酸化等の劣化を防
止しうるコーティング剤を提供するものである。
発明の構成 本発明は、主要素全共有する次の3種のコーティング剤
を包含している。すなわち、 1、(a)  硅酸塩、コロイダルシリカ、リン酸塩、
結晶リン硅酸ガラス、フェノールレジン、天然樹脂、お
よびアルばナゾルから成る群から選ばれる少なくとも1
種の結合剤10〜30重量%;(bl  エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエタノ−ルアε)
、エステル類、 鉱油(沸点150℃以上、引火点10
0℃以上)。
油脂(結合脂肪酸の沸点200℃以上)これらのうち相
溶するものの組合せ溶媒、およびそれらを水に乳化分散
させた分散溶媒から成る群から選ばれる少なくとも一種
の溶媒5〜90重量%; 全主要有効成分とし、これに粘度調整剤全添加して成る
コーティング剤。
2、(a)  硅酸[、コロイダルシリカ、リン酸塩、
結晶リン硅酸ガラス、フェノールレジン、天然樹脂、お
よびアルミナゾルから成る群から選ばれる少なくとも1
種の結合剤10〜30重量%;[b)  エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエタノールアミン
、エステル類、鉱油(沸点150℃以上、引火点100
℃以上)、油脂(結合脂肪酸の沸点200℃以上)、こ
れらのうち相溶するものの組合せ溶媒、およびそれらを
水に乳化分散させた分散溶媒から成る群から選ばれる少
なくとも−・種の溶媒5〜90重量%: 全主要有効成分とし、これに粘度調整剤全添加して成る
予備コーティング剤:および (a)  aeR塩、コロイダルシリカ、リン酸塩、結
゛晶りン硅酸ガラス、フェノールレジン、天然樹脂およ
びアルミナゾルから成る群から選ばれる少なくとも1種
の結合剤10〜30重量%;Ccf)  エチレンクリ
コール、ジエチレングリコール、トリエタノールアミン
、エステル類、鉱油(沸点150℃以上、引火点100
℃以上)、油脂(結合脂肪酸の沸点200℃以上)、水
、これらのうち相溶するものの組合せ溶媒、およびそれ
ら(水を除<)全水に乳化分散させた分散溶媒から成る
群から選ばれる少なくとも一種の溶媒5〜90!it%
: (♂)  ALzOa、5102、MgO,C(LO,
TiO2、オヨびZrO2から成る群から選ばれる少な
くとも1種の耐火度1400℃以上の耐火骨、110〜
8010〜8 全主要有効成分とし、これに粘度調整剤を添加して成シ
、前記予備コーティング剤で処理した表面に適用するた
めのコーティング剤:と全組合せて成る二液性コーティ
ング剤、および3、(1)  硅酸塩、コロイダルシリ
カ、リン酸塩、結晶リン硅酸ガラス、フェノールレジン
、天然樹脂、およびアルミナゾルから成る群から選ばれ
る少なくとも1種の結合剤10〜30重量%:(t5’
)  エチレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエタノールアミン、エステル類、鉱油(沸点150℃
以上、引火点100℃以上)、油脂(結合脂肪酸の沸点
200℃以上)、これらのうち相溶するものの組合せ溶
媒、およびそれらを水に乳化分散させた分散溶媒から成
る群から選ばれる少なくとも一極の溶媒5〜90重量7
o; ((!I)  A1420J、5i02.MgO%Ct
LO,TiO2、オヨびZrO2から成る群から選ばれ
る少なくとも1種の耐火度1400℃以上の耐火骨材1
0〜80重i%; 全主要有効成分とし、これに粘度調整剤を添加して成る
コーティング剤とからなるものである。
本発明は、鋳片がモールド金山た直後(表面温度約12
00℃)よシ第1段目の冷却水が噴射される間に吹付は
点を設け、コーティング剤を7トマイジングノズルを用
いて鋳片の両端コーナ一部を中心に吹付け、塗膜を形成
する。−液性の場合は2〜5m/m の塗膜厚みに、予
備コーティング剤との二液性の場合は3〜5m/mの塗
膜厚みを鋳片両端側面のコーナ一部を中心に形成する。
本発明によるコーティング剤による断熱耐火性の塗膜は
、鋳片両端コーナ一部を中心として保温効果を発揮し、
鋳片の進行に従って受ける水の噴射による不均一な局部
適冷化を防ぎ、さらに空気の通気性全遮断して酸化を防
止し、割れの防止とと酸化スケールの軽減に役立つこと
になる。
本発明のコーティング剤の結合剤は、鋳片表面に吹付む
れた時、その表面に融解して接着し、その一部又は全部
がガラス化した粘着状態となル。
耐火骨材が存在する際はこれらが一体化した塗膜を形成
する。特に有機性の結合剤は、高温表面に瞬間的に融解
して同時に分解燃焼しつつ無機質の結合剤と共に融合粘
着性を速めかつ接着性金高める。
本発明の結合剤の配合量は、10〜30%が好ましい、
10%以下では塗膜の強度が弱く又30%以上では溶液
の構成が難しくなる。
高沸点溶剤は、結合剤や耐火骨材が高温鋳片の表面に接
触した際、突沸現象金主じることなく瞬間的に燃焼し、
これらの結晶や粉末粒子の付着性を容易にする。又燃焼
によシ発熱し、水溶性の単一塗料のように付着部分を一
時的にも急冷する現象を起こさない丸め1局部適冷を防
止する塗料として有効である。高沸点溶媒を用いる配合
量は、5〜90重量%が好ましく、水で分散乳化して用
いる際には、水の量を溶剤の量より少なくシ、界面活性
剤全使用して乳化する。5%以下の溶媒量では溶液の形
成が難しく、90%以上の多量の配合を行っても特にそ
の効果は向上せず、その上燃焼の結果生じる煙りや火焔
の丸め、連鋳機内を汚ごす結果となって不利である。
耐火性骨材は、耐火性の断熱膜の主要構成分であシ、配
合上10〜80%を含有せしめる。10%よシ少量では
形成膜の耐火性が十分でなく、一方80%よシ多量では
コーティング剤の調製が難しくかつその安定性が悪くな
る。
粘度調整剤は、ステアリン酸アルミニウム、ステアリル
アミド、フェノールレジン、リレルイン酸等’t o、
 i〜2%用いてコーティング剤に粘度を付与して、結
合剤、耐火骨材の結晶や粉末粒子を分散させる。水を用
いる際の粘度調整剤としては、CMC1澱粉、アクリル
アマイド等の高分子水溶性粘性剤を用い、水に対し0.
1〜2%配合して粘性を付与する。
水と油性タイプの溶剤との乳化剤として、アニオン、非
イオン系の界面活性剤(ポリオキシエーテル、アルキル
フェノール系)を乳化溶媒に対し。
0.1〜3%配合して乳化分散媒を作る。
以下、本発明の詳細を実施例によって明らかにする。
実施例1.高温表面に対する塗膜形成 敏) コーティング剤の調製 配合A(成分:a+b) 粉末硅酸力IJ     20       外観: 
褐色スラリーアル中ツト”41を脂   15    
 粘度:  1320cps(at 25℃)潤滑油 
     20     比息:  1.08大豆油 
      44     引火点=176℃ひ′まし
Sヒイヒ月旨原に決     l上記コーティング剤の
調製は、溶媒(潤滑油及び大豆油)ft60℃〜70℃
に加温し、加温中にアルチット樹脂を入れ溶解し、次に
粘度調整剤のひまし硬化脂肪酸を入れ完全に溶解しに後
、常温迄冷却する。粘度が付与され九ものに粉末硅酸力
  ′すを加え、充分混合し均一なスラリー液とする。
(b)  配合B(成分: a’+b’+c’ )配合
成分      配合重量% コーティング剤の性状硅
曹土(360メツシユ以下)    15  外観:乳
黄色スラリー粉末クレー(2007ツシ≠ズ下)   
10    pH:12.5粉末硅酸ンーダ     
  10  比重:1.18硼砂          
  5  粘度二1150cps(at25℃)なたね
油          15% ポリオキシエーテル       I CMG              O,3水    
          44.7上記コーテイング剤の調
製は、上記の配合により水に0MCfC除々に入れ攪拌
し乳化剤ポリオギシ硅曹土全混合して均一な分散乳液を
作る。
[c)  配合C(成分:a“+b“+C“)硅曹土(
360メツシ1下)     20   外観:黒色ス
ラリーギルンナイト樹脂粉     15  引火点:
220℃なたね油          50 ひまし硬化脂肪酸      1 上記コーティング剤の調製は、溶媒(なたね油)を60
℃〜70℃に加温して、粘度調製剤のひまし硬化脂肪酸
を入れ完全に溶解した後、常温迄冷却し、粘性が附与さ
れたものに硅胃土、ベントナイト、粉末硅酸ソーダ、ギ
ルツナイト樹脂粉の所定量を入れ充分混合し均一なスラ
リー液とする。
次に、上記の如く調製したコーティング剤(配合二Aの
一液性、A+Bの二液性、Cの一液性)金剛いて、高温
(1200℃)の鋳鋼試片の表面に以下の試験手順によ
って塗布し、高温表面に対する塗膜形成の可否金確めた
試験手順 第1図において、予め加熱し1400℃に設定しである
電気炉内に、(厚み) 120 m/mX (巾)80
m/mX(長さ)120m/mの鋳鋼試片を約5分間挿
入し、試片の表面温度が1400℃に達した試片を取シ
出し、第1図に示すような要領で試片の裏面全加熱バー
ナーで加熱しながら塗料を吹付け、吹付は面の温度t−
1200℃±20℃に保持しながら霧吹き式スプレーガ
ン(岩田式モルタルガンM021a)’t”用いて上記
コーティング剤を吹付る。
上記の試験結果によって試片上に形成された塗膜の組成
及び特性を次表に示す。
組成(重量%) 成 分 配合A配合A+B配合C特 性5i02 74
3  80.1  82.0  外観 淡灰色AezO
3−6243かさfi (117CC)  0.91N
a20 22.5  10510.5  圧縮強度(k
Fcd )  11.2CaOO,10,10,1熱伝
導度(Kc a l/mh ℃) 0.6Mg0   
 O,10,10,1 C3,03,03,0 又、上記の試験結果で塗膜の試片表面に対する接着強度
に就いて調べ几結果金第1表に示す。接着強度の測定は
、J工SK 6854による接着剤の剥離接着強さの試
験方法を参考にした。具体的には、塗膜上に市販の接着
剤を用いてJ型金具金付着させ、塗布した鋳鋼試片を固
定し、J型金具に重みを掛け、塗膜接触面で試片から塗
膜が剥離して落下する重量t−J型金具の接触面積で割
った値を接着強度(時/工2)とする。
但し、従来技術による水性スラリー塗料、腐1と2の配
合を下記に示す。
硼砂        25重量% フリントクレー    71 粉末硅酸ソーダ   1o I CMCl  # 水         571 42(二液性) 下塗シ塗料        上塗り塗料粉末硅酸ソーダ
  20重量% 硅盲土(360メ2り以下)15MB
Jコロイダルシリカ  5 l  粉末りL/−15#
CMCO,3#   粉末硅酸ソーダ     1ol
水   ’14.7 #  硼砂    51CMO0
,3g 水          54.11 上表の試験結果よプ明らかである様に、従来技術による
水性型の塗料について塗布表面の温度が800℃〜12
00℃では塗布膜の形成が不可能である。これに対比し
て1本発明による配合A。
A+B、Cのコーティング剤に共に均一な塗膜が密着し
、その接着強度的2に!?/ぼ2以上を示している。即
ち、少なく共8oo℃以上の連関機内において塗膜形成
が可能であることが明らかである。
実施例2.酸化防止 本発明による上記配合A、(A+B )、Cのコーティ
ング剤t−鋳鋼試片に塗布し、第2図に示す連鋳機の加
熱条件と機内に滞留する時間上想定した電気炉中に試験
片を挿入して、其の酸化防止効果を調べた。
試験方法 (厚み)3rt/mX(巾360m/mX(長さ)10
0m/m(表裏面積120cm2、重1141P)に切
断した鋳鋼試片に、上記配合A、(A+B)、C。
コーティング剤を各厚み2m1mk塗布し乾燥後。
予め1200℃に設定し友1!気炉中に挿入し、第2図
に示す加熱条件の下で2時間加熱し、其の後電気炉より
試片全敗9出し、脱塗膜及び脱スケール全行なって洗滌
し、乾燥後秤量する。此の間。
無塗布の試片全対照試片として、常に同条件の下で処理
する。各々の加熱減量全測定して酸化防止率を求め友6
本試験は5回繰返し、其の平均値を求め次、此の試験結
果を第2表に示す。
但し酸化防止率(%)は下式による算出(対組試片重量
ロス#/c+a2) 酸化防止率(%) 上記第2表から本発明によるコーティング剤の使上の酸
化防止効果を奏し、鋼片の歩菌9向上に寄与することは
明らかである。
実施例355本発明よるコーティング剤金適用しt鋳片
の割れトよ 以下に図示例に基づいて説明する。
第3図は1本発明の実施装置を例示すか東略図であシ、
図中1は連続鋳造機全体S2はそのモールド、3はスプ
レー冷却帯域tそれぞれ示す。
モールド2からスプレー冷却帯域3へ送シ込まインク剤
の噴出により、断熱耐熱性の被覆層がコーナ一部に形成
される。
方さらにはもつと多数個を設けても良い、さらに、二液
性の前記配合A+Bである時は、噴出ノズル! 2 Fと7t″予備コーテイング剤(A)用とコーティング
剤の)用に分けて使用する。噴出ノズルはそれぞれる配
置は、たとえば第4図(aJに実線で示すように、その
それぞれのコーナ部4aの各側面に対して135°とす
ることが好ましく、かかる配置により。
第4図(lに示すように、各コーナ部4&の表面に、少
なくとも、端縁からほぼ100wmの範囲内で。
厚さが2〜5朋の均一なる断熱耐熱性被覆層7が! 形成される。また、実験によれば、噴出ノズル番、グを
、第4図1a)に仮想線で示すように、鋳片4の長辺面
に対して直角となるよう配置しても、ノズルピースの選
択により1幅が約150關、厚さが2〜5Bの断熱耐熱
性被覆層7t−形成し得ることが確認されている。
コーティング剤としては、実施例1で調製し九配合A(
成分−a+bの一液性ン:配合A+B(成分−(a+’
b )+ (a’+b’+c’ )の二液性):た、比
較例としては、実施例1における比較試料;従来の一液
性の水性スラリ 4/シと従来の二液性の水性スラリー
の、%2t″使用した。
鋳片の長さ7.6 mのスラブを長さ方向に100等分
して等分され友各部分中のコーナー割れの発生数t−1
00分率で調べた。゛ 第3表から、本発明に係るコーティング剤が比較例に比
べ、顕著な割れの防止効果き奏することが認められる。
発明の効果 本発明に係るコーティング剤は、連鋳鋳片の800℃〜
1200℃の高温に対する断熱耐熱性塗膜の形成が可能
であシ、この断熱耐熱性塗膜の形成により、高温鋳片の
割れ、酸化等の劣化全防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
ig1図は、連鋳鋳片の高温表面に対するコーティング
剤の塗膜の形成を試験する丸めの試験装置の概略図であ
る。 第2図は、連鋳機の加熱条件と吹付後の時間(分)との
関係図である。 第3図(ωは、本発明の実施装at−例示する概略図で
あシ、向(旬は、その要部拡大図である。 第4図ralと(旬は断熱耐熱性被覆層の形成様式金示
す断面図である。 1・・・連続鋳造機、2・・・モールド9.3・・・ス
プレー冷却帯域、4・・・連鋳鋳片、5,6・・・コー
ティング剤噴出ノズル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)硅酸塩、コロイダルシリカ、リン酸塩、結晶
    リン硅酸ガラス、フェノールレジン、天然樹脂、および
    アルミナゾルから成る群から選ばれる少なくとも1種の
    結合剤10〜30重量%;(b)エチレングリコール、
    ジエチレングリコール、トリエタノールアミン、エステ
    ル類、鉱油(沸点150℃以上、引火点100℃以上)
    、油脂(結合脂肪酸の沸点200℃以上)、これらのう
    ち相溶するものの組合せ溶媒、およびそれらを水に乳化
    分散させた分散溶媒から成る群から選ばれる少なくとも
    一種の溶媒5〜90重量%; を主要有効成分とし、これに粘度調整剤を添加して成る
    ことを特徴とする連続鋳造工程中の高温鋳片のコーティ
    ング剤。 2、(a)硅酸塩、コロイダルシリカ、リン酸塩、結晶
    リン硅酸ガラス、フェノールレジン、天然樹脂、および
    アルミナゾルから成る群から選ばれる少なくとも1種の
    結合剤10〜30重量%;(b)エチレングリコール、
    ジエチレングリコール、トリエタノールアミン、エステ
    ル類、鉱油(沸点150℃以上、引火点100℃以上)
    、油脂(結合脂肪酸の沸点200℃以上)、これらのう
    ち相溶するものの組合せ溶媒、およびそれらを水に乳化
    分散させた分散溶媒から成る群から選ばれる少なくとも
    一種の溶媒5〜90重量%; を主要有効成分とし、これに粘度調整剤を添加して成る
    予備コーティング剤;および、 (a′)硅酸塩、コロイダルシリカ、リン酸塩、結晶リ
    ン硅酸ガラス、フェノールレジン、天然樹脂、およびア
    ルミナゾルから成る群から選ばれる少なくとも1種の結
    合剤10〜30重量%;(b′)エチレングリコール、
    ジエチレングリコール、トリエタノールアミン、エステ
    ル類、鉱油(沸点150℃以上、引火点100℃以上)
    、油脂(結合脂肪酸の沸点200℃以上)、水、これら
    のうち相溶するものの組合せ溶媒、およびそれら(水を
    除く)を水に乳化分散させた分散溶媒から成る群から選
    ばれる少なくとも一種の溶媒5〜90重量%; (c′)Al_2O_3、SiO_2、MgO、CaO
    、TiO_2、およびZrO_2から成る群から選ばれ
    る少なくとも1種の耐火度1400℃以上の耐火骨材1
    0〜80重量%; を主要有効成分とし、これに粘度調整剤を添加して成り
    、前記予備コーティング剤で処理した表面に適用するた
    めのコーティング剤; とを組合せて成ることを特徴とする連続鋳造工程中の高
    温鋳片の二液性コーティング剤。 3、(a″)硅酸塩、コロイダルシリカ、リン酸塩、結
    晶リン硅酸ガラス、フェノールレジン、天然樹脂、およ
    びアルミナゾルから成る群から選ばれる少なくとも1種
    の結合剤10〜30重量%;(b″)エチレングリコー
    ル、ジエチレングリコール、トリエタノールアミン、エ
    ステル類、鉱油(沸点150℃以上、引火点100℃以
    上)、油脂(結合脂肪酸の沸点200℃以上)、これら
    のうち相溶するものの組合せ溶媒、およびそれらを水に
    乳化分散させた分散溶媒から成る群から選ばれる少なく
    とも一種の溶媒5〜90重量%; (c″)Al_2O_3、SiO_2、MgO、CaO
    、TiO_2、およびZrO_2から成る群から選ばれ
    る少なくとも1種の耐火度1400℃以上の耐火骨材1
    0〜80重量%; を主要有効成分とし、これに粘度調整剤を添加して成る
    ことを特徴とする連続鋳造工程中の高温鋳片のコーティ
    ング剤。
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