JPS623796B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

近年製鉄業において連鋳化および高品質の鋼へ
の指向が顕著であるが、本発明はこのような状況
に対処するべく開発されたガス吹込用耐火物及び
その製造方法に関する。 このようなガス吹込耐火物は広汎な用途を有し
ているが、特にポーラスプラグ（溶銑や溶鋼温度
の撹拌による均一化及び任意温度への降下、溶鋼
中の非金属介在物の除去、溶鋼中の水素・酸素等
の脱ガスのために使用される）や鋼の連続鋳造化
におけるタンデイシユノズル、タンデイシユスラ
イデイングノズルを使用する場合の上位及び下位
ノズル、スライデイングノズルプレート、浸漬ノ
ズル等についてガスを供給を行うガス吹込部を形
成するのに用いられている。 従来のガス吹込み用耐火物については高通気性
を維持するために、各種原料（コランダム、ムラ
イト、マグネシア、マグネシアクロム、ジルコ
ン、ジルコニア、スピネル）を粒度調整し、また
粒子の形状を考慮することにより、ブロツク全体
を多孔質とすることを特徴としている。このよう
な従来の粒度構成による方法では、気孔径の小さ
なものを作ると通気抵抗が増し、必要通気量が得
られない可能性があり、また通気量を維持するた
めに気孔径の大きなものを作ると、材質自体は耐
用性があつても、浸透層が大きくなり、使用寿命
が伸びない傾向にある。すなわちこのような耐火
物よりなる一般多孔質ブロツクは、(イ) 低強度、
(ロ) 高溶損性、(ハ) 使用寿命の頭打ち等の問題を
有していた。 このような問題を解決するべく、ポーラスプラ
グの分野においては、低気孔率、高強度の緻密質
ブロツクに貫通孔を設けることを特徴とするもの
が実用化されている。 しかし貫通孔式ブロツクもまた固有の問題点、
すなわち、(イ) 貫通孔径の精度が問題となる（こ
れは孔径が小さくなればなるほど問題となる）、
(ロ) 貫通孔へのメタルの侵入が大であり、目詰り
により、ガス吹込み不良となる傾向がある、(ハ)
貫通孔を設けることにより、耐スポーリング性が
劣化につながる傾向がある、(ニ) 通常の多孔質ブ
ロツクに比し、通気性に劣り、撹拌効果に問題が
ある、(ホ) 多孔質ブロツクに比し、ブロツクの孔
径が大であるため、溶銑または溶鋼へガスを吹込
む場合、気泡が大きく非金属介在物の除去には不
向きである、等の問題を有していた。 本発明はこのような現状をかえりみて創作され
たものであり、その目的は高通気性を有し、気孔
径が小さく、耐摩耗性、耐溶損性に優れ、常温及
び熱間で充分な強度を有し、メタルの侵入も少く
かつバブリング時の気泡径も小さいガス吹込用耐
火物及びその製造方法を提供せんとするものであ
る。 本発明は、内部に無数の配向された扁平通気孔
を有するガス吹込用耐火物及び (1) 成形体形成時に低気孔率の緻密質な耐火物と
なり得る耐火骨材の一種または二種以上に、40
重量％以下の鱗状黒鉛を添加混練し、 (2) 同混合物を型枠に入れ鱗状黒鉛を一方向に配
向させた状態にて成形し、 (3) 同加圧成形体を焼成し、鱗状黒鉛を燃焼消失
して扁平気孔を発生させ、これら気孔にてガス
通路を形成する、 上記(1)から(4)の工程よりなることを特徴とする
ガス吹込用耐火物の製造方法に係るものである。 上記方法において用いる耐火骨材としてはコラ
ンダム、ムライト、マグネシア、マグネシアクロ
ム、ジルコン、ジルコニア、スピネル、粘土質等
の一種又は二種以上の組合せが考えられる。 また本発明では、気孔径を小さくしかつ通気抵
抗を減ずるためには、できるだけ通気経路を短か
く（理想的には直線）する必要があり、このよう
な気孔を作成する方向として黒鉛の結晶厚さ約７
Åのものが多数重なり厚くなつて鱗状を形成して
いる鱗状黒鉛の扁平な特性とその配向による構造
の特性を利用するものであり、このため鱗状黒鉛
はできるだけ扁平でしかも大粒のものが好まし
い。粒径は200mesh以下が多少含まれてもかまわ
ないが、200mesh以上が好ましい。鱗状黒鉛の添
加量としては40重量％以下とする。40重量％以上
では気孔率の増大となり、かつ耐火骨材の特性も
生かされなくなり、耐用性が落ちるので好ましく
ない。 なお本発明では鱗状黒鉛の添加を要旨としてい
るが、鱗状黒鉛以外の無定形炭素あるいはバイン
ダの炭素化による炭素等の炭素原料を添加する場
合もある。この場合、鱗状黒鉛とその他の炭素原
料とその合計、即ち全炭素量としては40重量％を
最大とする。この限定を行う理由は、耐用性を向
上させるためには気孔率を50重量％以下に抑える
必要があり、また炭素原料の可燃速度は、添加
量、焼成温度、焼成時間により決定されるが、焼
成温度、焼成時間は骨材自体の特性を引き出す上
で重要な因子であり、骨材への影響がなく、完全
燃焼し得る量は最大40重量％と考えられるからで
ある。その他の炭素の添加量は成形体、焼成、孔
率、強度、耐食性、操業条件等の原因によつて鱗
状黒鉛との比率が決定される。 また製造工程の一つである振動成型及び加圧成
型は第１図に示すごとくライナーボツクス内に混
練材料を振動により充填し、充分な配向させた後
で配向方向と直角をなす方向から加圧成形する、
又は流込成形により加圧をしない場合もある。 その他の炭素原料を添加した場合の効果として
（焼成後）焼成品の組織が第２図に示されてお
り、図示するごとく長尺扁平の気孔(1)（鱗状黒鉛
の燃焼にて発生したもの）が粒状の気孔(2)（微粉
無定形炭素あるいはバインダーの燃焼によつて発
生したもの）によつて連絡され実質的にガス通路
を形成している。その他の炭素原料の添加によつ
て上記の微細な気孔が良好で簡単に得られるが、
この炭素原料を添加しないで耐火骨材の種類や粒
度調整、あるいはバインダーの種類によつても可
能である。 本発明に係る方法によつて製造されるガス吹込
用耐火物の用途は上述したごとく広汎に及ぶか、
具体的使用例としては第３図に示すごとくポーラ
スプラグとして使用できるし、また第４図、第５
図に示すごとくタンデイシユノズル、スライデイ
ング上ノズル、スライデイングノズルプレート等
として、あるいはこれらのインサートとしての使
用があげられる。なお気孔の配向方向は湯の流れ
方向に対して直角となるようにする。 つぎに本発明に係る製造方法の一実施例及びそ
の結果を下記に示す。 実施例

【表】 (1) 製造工程 (イ) 第１表に示すＡ、Ｂの坏土を得、鱗状黒
鉛、石油ピツチを除いてミキサーで混合し
た。 (ロ) 上記混合物に鱗状黒鉛、微粉石油ピツチを
添加し混合し坏土Ａ、Ｂを得た。 (ハ) 坏土Ａ，Ｂを各々第６図に示す矩形錐台形
状の焼成品を得るためのライナーボツクス３
内に投入し、振動台上にて１分間充填させ
た。 (ニ) 機械成形機を使用し、第１図の如く１軸加
圧成形４を行つた。 (ホ) 自然乾燥を、24時間行い、その後強制乾燥
（約110℃）を24時間行つた。 (ヘ) 昇温速度を20℃／時でキープ温度をＡでは
1700℃（15時間）、Ｂでは1670℃（約５時
間）にて焼成を行い、第６図に示す形態の焼
成品７を作成し、同焼成品を第７図に示すご
とく截頭円錐状の型枠５の中心にセツトし、
型枠５と焼成品の間にコランダム質、粘土質
や塩基性質等のキヤスタブル６を流し込み、
第８図に示す截頭円錐状のキヤスタブル筒体
に組込みポーラスプラグを形成した。 (2) 焼成品の特性

【表】 以上述べてきたごとく本発明に係るガス吹込用
耐火物の製造方法は下記の効果を秦する。 (1) 従来の多孔質焼成品に比べ、通気経路が短縮
されたことにより、気孔径が小さくても通気性
が良好である。 (2) 従来の貫通孔式焼成品より製造工程を簡略化
することとができる。 (3) 緻密質レンガの耐用性が活かされる。 (4) 貫通孔式レンガに比べ耐スポーリング性の向
上につながる。 (5) 実施例のごとく断面を矩形にしてかつ鱗状黒
鉛を配向して通気方向に対して直角に加圧し成
形した場合には、１個の多孔質レンガにおいて
どの個所の品質特性においてもバルツキが極め
て少く真正に均質な多孔質レンガを得ることが
できる。 (6) ポーラスプラグ等の形状に関係なく内側焼成
品の吐出口の断面積により通気量を簡単に管理
することができる。例えば、簡単な比例計算で
吐出口の断面積を求めることによつて行う。 (7) ポーラスプラグ等の全体的強度が向上し、耐
摩耗性、耐溶損性、使用寿命の向上をもたらす
ことができる。 (8) ポーラスプラグ等の全体形状に関係なく内側
焼成品を得られ、そのうえ要求されるポーラス
プラグ等の全体形状には自在に適応できるので
型枠や原料、手順の簡略化により製造工程、品
質管理、在庫管理等の合理化が図れる。 (9) 第７図に示すごとく流込成形を行う場合、保
護鉄皮は同時に外側筒体と成形されるので、従
来の鉄皮を外側筒体に成形後被覆する方法に比
べて容易かつ迅速に行える。また外側筒体と保
護鉄皮間の密着度も強固なものとなる。さらに
目地材も不要となすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る製造方法のうち振動充填
および加圧成形工程の具体例を示す説明図、第２
図は焼成品の内部組織を示す説明図、第３図はポ
ーラスプラグに用いた場合の斜視図、第４図およ
び第５図はタンデイシユノズル、スライデイング
ノズル等に用いた場合の斜視図、第６図、第７図
および第８図は実施例にて製造したポーラスプラ
グの説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に無数の配向された偏平通気孔を有する
   ガス吹込用耐火物。 ２ 下記(1)から(3)の工程よりなるガス吹込用耐火
   物の製造方法。 (1) 成形体形成時に低気孔率の緻密質な耐火物と
   なり得る耐火骨材の一種または二種以上に40重
   量％以下の鱗状黒鉛を添加混合し、 (2) 同混合物を型枠に入れ振動して鱗状黒鉛を一
   方向に配向させた状態で成形し、 (3) 同成形体を焼成して鱗状黒鉛を燃焼消失して
   偏平な気孔を発生させて、同偏平気孔によつて
   ガス通路を形成する。