JPWO2021117742A1 - スライディングノズルプレート用耐火物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
SNPは拘束環境下で高温流体が孔部分を通過する過酷な条件下で使用されるが,流量調整時は絞り注入と呼ばれる溶鋼通過孔の重なり部分を狭くした状態で鋳造されることも多く,溶鋼通過孔周りの耐火物は,高温の溶鋼流速下の負圧環境下で長時間曝されることになるため耐火物の損傷も大きくなる。SNPの損傷は,化学的損傷及び物理的損傷が同時進行する。
物理的損傷としては,特に取鍋用SNPなど大きな熱衝撃がかかる操業環境では,SNPの溶鋼通過孔を中心に放射状の亀裂や孔周りのエッジ部分の欠損現象(以下「エッジ欠け」とも称する。)がある。
SNPは拘束環境下で使用されるため,変形や亀裂が発生し難い十分な強度や弾性率が必要となる。亀裂の発生は,SNPのガスシール性を損なうため,化学的損傷を助長し,地金浸透や溶損が亀裂部を中心に局所的に進行することになり,流量制御に支障を来たし,場合によっては,漏鋼につながる場合もある。
以上のように,SNPの流量制御機能を長時間維持するためには,化学的損傷を抑制し,亀裂,変形を抑制するための,強度特性のバランスよい品質が求められる。
ピッチ等含浸後は,通常有害なピッチ等由来の揮発成分をある程度除去する目的で,あるいは2回目のピッチ等含浸処理を行う際にピッチ等を耐火物組織の深部までよく含浸させる目的で400〜800℃の範囲でコーキング処理が行われる。ピッチ等含浸処理は1回又は場合によっては複数回行われ,コーキング処理はピッチ等含浸処理に付随して又は必要に応じて行われる。
さらにピッチ等含浸処理を行うと,素焼き品の品質や組織のバラツキ等を補完ないし修復し,高品質化できるという製造面での利点があり,このこともピッチ等含浸処理を一般化させている理由の一つと考えられる。
(1)製造中や使用中に発生するベンゾピレン等の有害な揮発性成分が人体や環境へ悪影響を及ぼすという問題点がある。
さらにピッチ等含浸処理品には次のような問題点もある。
(2)耐火物組織中の開気孔中に存在するピッチ等由来の残留炭素は,鋼中スラグ成分の組織内への浸透抑制効果や摺動抵抗抑制に一定の効果はあるものの,ピッチ等由来の残留炭素は溶鋼との接触により短時間で溶鋼中へ溶解し,また,酸化性ガスにより容易に酸化消失するため,その効果を維持し難い。
(3)ピッチ等含浸処理することにより,耐熱衝撃性が低下するため,溶鋼通過孔を中心に放射状に亀裂が発生しやすくなり,この亀裂部を中心に地金の侵入や局所的な化学的な損傷を早め,長寿命化の阻害要因となる。
(4)製造所要期間が長くなる等により,コスト上昇を来す。
しかしながら,特許文献4のように耐火物を構成する原料粒子の異なる粒度の組み合わせによる充填性操作による組織の緻密化だけでは,耐酸化性,耐食性,耐熱衝撃性等の問題点は十分に解消することができないことを本発明者らは知見した。
1.
タール又はピッチを含浸していない耐火物において,
1200℃非酸化雰囲気中で熱処理した耐火物試料の物性値として,
見掛気孔率が7%以下,
細孔直径1μm以下の細孔気孔容積の合計が,当該耐火物試料全体の積算細孔気孔容積の80%以上,
通気率が50×10−17m2以下,
であることを特徴とする耐火物。
2.
前記耐火物をスライディングノズル用プレートに成形した場合の,ダボ部以外の部位から切り出した試料の3点曲げ試験より得られるワイブル係数(形状指数)が15以上である,前記1に記載の耐火物。
3.
前記耐火物試料の3点曲げ試験結果のうち,ダボ部より得られた曲げ強さの平均をダボ部以外より得られた曲げ強さの平均で除した平均強度比の値が0.9以上である,前記1に記載の耐火物。
4.
混練,成形,及び熱処理を含む工程により製造される耐火物において,
前記成形用の坏土中の炭素質(化合物を除く)及び有機質の粒子を除く原料粒子(以下「無機質原料粒子」という。)の合量を100体積%として,直径45μm以下の無機質原料粒子の体積の合量割合Vfと,粒径1mm以上の無機質原料粒子の体積合量割合Vrとの比(Vf/Vr)が1.0以上1.6以下,(Vf+Vr)の体積割合の合計が50体積%以上80体積%以下であり,
さらに,少なくとも粒径1mm以上の無機質原料粒子表面に,有機系樹脂とともに粒径45μm以下の微粉を含む被覆層が形成されている,前記1から前記3のいずれか1項に記載の耐火物
5.
前記の成形用の坏土全体を100質量%とする割合で,前記の成形用の坏土が,Al2O3,SiO2,MgO,ZrO2の化学成分から選ばれる1種,若しくはAl2O3,SiO2,MgO,ZrO2,Cr2O3,CaOの化学成分から選ばれる2種以上,又はこれら2種以上の化合物若しくは固溶体を合計で84質量%以上97質量%以下,
SiC,B4Cから選ばれる炭化物成分を合計で4質量%未満(ゼロを含む),
金属としてのAl,Si,Mgから選ばれる1種又は2種以上を合計で1質量%以上7質量%未満,
炭素成分を1質量%以上4質量%未満,
含有する,前記1から前記4のいずれか1項に記載の耐火物。
6.
鋼の連続鋳造に使用するスライディングノズル,又は,その上部若しくは下部に設置されて溶鋼の通過経路をなすノズル用である,前記1から前記5のいずれか1項に記載の耐火物。
本発明者らは,化学的損傷を抑制するためには,耐火物の製造プロセスにおいてピッチ等による含浸処理を行わずに,含浸処理をした見掛気孔率レベルまで耐火物組織を緻密化する必要性があることを見いだした。
これまでのピッチ等含浸処理は,組織の緻密化は果たせるものの,鋳造時の耐火物組織の粒子間に存在する物質は,ピッチ等由来の炭素成分(いわゆる残留炭素)となってしまう。これら炭素成分は,スラグ成分の耐火物組織への浸入抑制効果には優れるものの,溶鋼や酸化性ガスとの接触により容易に溶鋼中への溶解,あるいは酸化性ガスとの接触により酸化消失する特徴がある。SNP表面での炭素成分の消失は,気孔率の増大や気孔径の拡大,通気性の上昇,ひいては耐火物摺動面の強度低下等の品質劣化をもたらす。その結果,溶鋼やスラグなどの外来成分の浸潤性が高まり,強度低下による面荒れや,ガス化反応が促進され融着剥離の原因となる。
特にSNPのように長時間又は多数回の過酷な使用条件にも高度な耐食性等を維持する,すなわちこれらの化学的損傷を長時間又は多数回使用に耐えうる程度に抑制するためには,鋳造中の気孔率の増大や気孔径の拡大,強度低下を抑制し,低通気性を維持することが最も重要であることを本発明者らは見いだした。
しかしながら,金型中で耐火性骨材同士が直接接触し,内部摩擦力が高まるような成形方法では,成形途中に粒子同士がブリッジングし成形性が低下し成形密度を上げることはできない。同時に粗骨材同士が接触した場合には,その粗骨材同士間に存在する空隙部が大きな欠陥となり,物理的な耐損傷性も低下することになる。
このような組織構造の耐火物では,製造直後ないし鋳造初期の使用には或る程度耐えることができるものの,使用時間経過に伴い耐火物組織内部への酸素や溶鋼由来成分の侵入を抑制することができなくなって,化学的損傷抵抗性が低下し,さらにはそれらにより磨耗,機械的な破壊等の物理的損傷に対する抵抗性も低下する。その結果,ピッチ等含浸品の前記問題点(2)に示したような現象に起因する耐用性の低下と同様なまたは同程度の速さでの耐用性の低下を招来すること,さらには粗粒相互が直接接触することにより粒子の熱膨張を緩和することなく周囲の粒子に直接伝播させてしまい,耐熱衝撃性や耐機械的破壊性をも低下させることがわかった。
そして本発明者らは,このような耐火物の組織の緻密性を含む均質性を3点曲げ試験より得られるワイブル係数(形状指数)で評価,特定すること,及びそれを15以上とすることが有効であることを見いだした。すなわち前記ワイブル係数を15以上とすることで,化学的損傷抵抗性と物理的損傷抵抗性の顕著な改善効果を得ることができ,すなわち本発明の課題を解決することができると共に,その長時間等の持続性をも得ることができる。
前記のワイブル係数は当該耐火物をスライディングノズル用プレートに成形した場合の,ダボ部以外の部位から切り出した試料の3点曲げ試験より得る。ここで「ダボ部」とは,表裏の各面が平行又は概ね平行な平面からなる板状物の前記いずれか一つの面上においてその平面から突出している部分を指し,この本発明における「ダボ部」には,前記突出部の直下の領域を含むものとする(図1参照)。なお,本発明において,ダボ部より得られた試料(ダボ部から切り出した試料)には,ダボ部を一部に含む試料を含むものとする。すなわち,図1において左から4〜7番目の試料が,ダボ部より得られた試料(ダボ部から切り出した試料)である。
さらに本発明者らは,成形用の坏土中の,炭素質(化合物を除く)及び有機質を除く無機質粒子(金属,炭化物粒子を含む)の合量を100体積%としたときに,粒径45μm以下の微粉の無機質原料粒子の占める体積割合Vfと,粒径1mm以上の粗粒の無機質原料粒子の占める体積割合Vrとの比(Vf/Vr)が1.0以上1.6以下であり,かつ(Vf+Vr)の体積割合の合計が50体積%以上80体積%以下の粒度構成にすることが有効であることを見いだした。
(Vf/Vr)が1.0未満の場合は,粗粒への被覆量が低下することから成形時の摩擦力が増大し緻密性が得られない。また,1.6を超える場合は,微粉の量が多いため,成形過程で微粉間の接触が多く摩擦力が増大するため緻密性が得られず,耐食性や耐熱衝撃性での品質も低下する。(Vf+Vr)の体積割合の合計が50体積%未満の場合は,中間粒が増えることになり,この場合も成形時の摩擦力が増大し緻密性が得られない。さらに80体積%を超える場合は,成形性は良好で緻密品は得られるが,中間粒度域が極めて少なくなるため,耐熱衝撃性が低下する問題が生じる。
これに対して本発明の耐火物は,耐火物組織中の粒度偏析及び成分的な偏析を防止するため,前記の粒度構成において粒径1mm以上の無機質原料粒子表面の一部又は全部に,有機系樹脂とともに粒径45μm以下の微粉を含む被覆層を形成することで,成形性が極めて良好となり欠陥が少ない緻密で均質な組織となる。これにより,ピッチ等を含浸せずとも緻密で,曲げ強度より算出したワイブル係数も高く,材料強度の破壊確率を大幅に低下可能な,安定した品質を持った耐火物を得ることが可能となり,耐化学的損傷性だけでなく耐物理的損傷性に大きく寄与する。
ところで,ワイブル係数は均質性の指標とするが,破壊に対する抵抗性の評価としての側面をも有する。また,スライディングノズル用プレートに成形した場合の,ダボ部の平均強度をダボ部以外の平均強度により除した平均強度比は、ダボ部の損傷形態として知られるエッジ溶損やエッジ欠けに対する抵抗性の評価として利用できることを本発明者らはみいだした。
本発明における前記のエッジ溶損やエッジ欠けに対する抵抗性の評価基準としての前記平均強度比は,0.9以上であり,従来技術の前記平均強度比よりも大きく,かつ,より1に近い。
本発明の耐火物は,従来技術における耐火物よりも成形体の形状に起因する成形体内の場所によるバラツキすなわち強度レベルの分布幅が小さい。これは,本発明の成形用坏土が従来技術の成形用坏土よりも成形時に流動し易く,成形体全体が均質化し易いことを示している。
なお,この均質性にかかる本発明の効果は,坏土の流動特性によりもたらされるものであるから,プレートの大きさや部位ごとの寸法等の違いがあっても,本発明の効果は得られる。
以上の手段により,ピッチ等含浸品の特性を超える化学的損傷,物理的損傷に強い耐火物とすることが可能となる。
さらに製造工程にピッチ等の含浸工程を含まないので,ピッチ等含浸品に比較して,製造コストの上昇を抑制することができ,製造所要期間を短縮することができる。
Al2O3,SiO2,MgO,ZrO2の化学成分から選ばれる1種,若しくはAl2O3,SiO2,MgO,ZrO2,Cr2O3,CaOの化学成分から選ばれる2種以上,又はこれら2種以上の化合物若しくは固溶体を合計で84質量%以上97質量%以下,SiC,B4Cから選ばれる炭化物成分を合計で4質量%未満(ゼロを含む),金属としてのAl,Si,Mgから選ばれる1種又は2種以上を合計で1質量%以上7質量%未満,炭素成分を1質量%以上4質量%未満含有することができる。
SiC,B4Cから選ばれる炭化物成分は,主として耐火物の酸化を抑制する。金属としてのAl,Si,Mgから選ばれる1種又は2種以上は,熱処理後の耐火物の強度を高めると共に,耐火物の酸化を抑制する。
本発明で使用できる無機質原料粒子としては,前記の化学成分から選ばれる1種若しくは前記の2種以上,又はこれら2種以上の化合物若しくは固溶体からなる鉱物を含む,Al2O3系(コランダム,ムライト,シリマナイト族を含む),Al2O3−MgO,ZrO2,Al2O3−ZrO2,ZrO2−2Al2O3・SiO2,ZrO2−CaO,SiO2系,SiC,B4Cなど一般的な原料から選択可能である。とくに酸化物粒子は,主に耐食性や耐熱衝撃性を付与する目的で添加される。例えば,耐食性に対する耐火原料としては,Al2O3系,Al2O3−MgO,MgO,ZrO2などの成分系から鋼種に応じて適宜選択される。例えば一般鋼では,中性酸化物系のAl2O3系材質が選択される。一方,カルシウム処理鋼,高マンガン鋼,高酸素鋼など塩基性介在物を含むような特殊鋼種に対しては塩基性のAl2O3−MgO,MgOの適用が好ましく,また,ZrO2系材質が耐食性の面でも優れる。さらに,耐熱衝撃特性が必要な場合は,熱膨張特性としてヒステリシスを持つ原料種や低膨張特性を示す原料種,たとえばAl2O3−ZrO2原料,ZrO2−2Al2O3・SiO2原料,未安定ZrO2原料などの選択により耐用改善が期待できる。Al2O3であれば、ブラウンアルミナ、ホワイトアルミナ、仮焼アルミナ等の原料であっても,また電融原料であるか焼結原料であるかにかかわらず同様の改善が期待でき,Al2O3系以外の他成分の鉱物等においても同様である。
そして,本発明の耐火物を得る過程で,成形用の坏土中の炭素質(化合物を除く)及び有機質の粒子を除く原料粒子(無機質原料粒子)の合量を100体積%として,直径45μm以下の無機質原料粒子の体積の合量割合Vfと,粒径1mm以上の無機質原料粒子の体積合量割合Vrとの比(Vf/Vr)が1.0以上1.6以下,(Vf+Vr)の体積割合の合計が50体積%以上80体積%以下とする。
ここで前記のVrおよびVfの体積割合%の算出方法を以下に説明する.配合割合表(重量割合)から,各原料の密度で除した各原料体積を算出し,その合計を100体積%とした際に,JIS試験用篩の目開き1mmで篩った際の篩上の各原料の占める体積割合をVr(体積%)とし、篩目開き45μm篩下の各原料の占める体積割合をVf(体積%)とした。各原料の密度は,定容積膨張法にて測定した。
SiC,B4Cは材料の主として耐酸化性を向上させるために添加する。これらのZrO2原料は酸化性ガスとの接触により自ら酸化し体積膨張し,気孔径を減じ,通気抵抗を増大させ材料の酸化を抑制する。これらの添加量は合計で耐食性の面で4質量%未満とすることが好ましい。4質量%以上添加すると耐食性の低下を招く虞がある。
このような樹脂由来の炭素を含む炭素成分は,1質量%以上4質量%未満含有することが好ましい。1質量%未満では十分なボンド部を得難くなり,4質量%以上では炭素成分の溶鋼内への溶出,酸化等で組織の粗化・劣化等を生じ易くなって耐用性を低下させることがある。
見掛気孔率が7%を超えると,スラグやメタル等の浸潤現象による面荒れや溶損現象が顕著となる。さらに見掛気孔率が7%以下の場合でも,細孔直径1μm以下の細孔気孔容積の合計が重要で,耐化学的損傷性を向上するためには,耐火物全体の積算細孔気孔容積の80%以上であることが必要であることが判明した。細孔直径1μm以下の細孔気孔容積の合計が80%未満であると,スラグやメタル浸潤や溶損の増大など,耐化学的損傷性が低下することが確認された。
なお,坏土が緻密化し,成形に必要な揮発分になるまでの混練時間は,混練機,成形機及び混練工程,成形工程等における諸条件によって,適宜最適化すればよい。
得られた成形体を100〜300℃の温度で硬化,乾燥処理を施し,その後,非酸化雰囲気にて500℃〜1400℃,好ましくは850℃〜1300℃の温度範囲にて焼成処理を行う。
実施例Aは,見掛気孔率,細孔直径1μm以下の細孔気孔容積の割合,通気率を変化させて,耐熱衝撃性,面荒れ性,耐食性等への影響を調査した例である。
この実施例Aの耐火物の原料は,最も一般的なAl2O3系で,コランダムから成る人工粒子を主体とし,Al2O3・ZrO2質粒子,SiC及びB4C粉,金属Al粉とし,
前述の方法により求めた(Vf/Vr)が1.0以上1.6以下,及び方法により求めた(Vf+Vr)の体積割合の合計が50体積%以上80体積%以下の範囲,かついずれの例でもほぼ同じ値になるように成形用坏土を調整した。
後述の実施例B〜Dでも同様である。
なお,実施例A〜Dの成形用坏土中における揮発部を除く無機物換算での化学成分(質量%)を表1〜表4中に記した。なお樹脂については固定炭素量を炭素成分として算出した。
[耐熱衝撃性]
高周波誘導炉に銑鉄を溶解し1600℃に保った状態で40mm角の角柱状の試料(1200℃非酸化雰囲気中で熱処理した耐火物試料のことをいう。以下同じ。)を3分間浸漬し,空冷する。この過程を5回繰り返したときの表面状態を観察した際,亀裂がほとんど見られない場合を○(優),表面に亀裂が見られる場合を△(良),亀裂が進展し剥落した場合を×(不良)として評価している。
20×20×40mmの試験片2個をCaO/Al2O3=2の合成スラグの融点以上に加熱して,加圧下で融着させた圧縮剪断用試験片を準備した。融着部にせん断を加え破断させたとき,片方の試料の母材が剥離していたら×(不良),スラグ界面で剥離が起き,母材組織が健全に保たれていれば○とした。
高周波誘導炉にて試料で内張りしたるつぼに溶鉄と侵食材のFeOを使い侵食速度で評価した。侵食速度が5μm/min未満の場合は○(優),5超10μm/min未満の場合は△(良),10μm/min以上の場合は×(不良)とした。
高周波誘導炉にて試料で内張りしたるつぼに溶鉄と侵食材のCaO/Al2O3=2の合成スラグを使い侵食速度で評価した。侵食速度が5μm/min以下の場合は○(優),5超10μm/min未満の場合は△(良),10μm/min以上の場合は×(不良)とした。
上記各評価が全て〇(優)又は△(良)である場合は〇(合格),一つでも×(不良)がある場合は×(不合格)とした。
また,粒径1mm以上の粒子の被覆状態は顕微鏡観察で判定した。
さらにワイブル係数も15以上を得ることができ,高い均質性をも得ることができていることがわかる。なお,前記(1)(2)(3)の要件を満たさない比較例ではいずれもワイブル係数も15未満となった。
実施例Bは,見掛気孔率,細孔直径1μm以下の細孔気孔容積の割合を変化させて,耐熱衝撃性,面荒れ性,耐食性等への影響を調査した例である。
なお,この実施例Bでの各例は,前述の(Vf/Vr)を調整することで得た。
一方,(Vf/Vr)が本発明の範囲(1.0以上1.6以下)内にない比較例6及び比較例7ではいずれも面荒れ性,耐食性(対FeO),耐食性(対CaO)の全てが,×(不良=不合格)となった。さらに比較例6及び比較例7ではワイブル係数も15以上を得ることができなかった。
実施例Cは,見掛気孔率,通気率を変化させて,耐熱衝撃性,面荒れ性,耐食性等への影響を調査した例である。
なお,この実施例Cでの各例は,前述の(Vf+Vr)を調整することで得た。
一方,(Vf+Vr)が本発明の範囲(50以上80以下)内にない比較例8,比較例9及び比較例10ではいずれも面荒れ性,耐食性(対FeO),耐食性(対CaO)の全てが,×(不良=不合格)となった。さらに比較例8はワイブル係数も15以上を得ることができなかった。
実施例Dは,耐火物の化学成分すなわち耐火物を構成する組成物を変化させて,耐熱衝撃性,面荒れ性,耐食性等への影響を調査した例である。
なお,この実施例Dでの各例は,1200℃非酸化雰囲気中で熱処理した耐火物試料の組成が表4に記載する構成になるよう原料(樹脂を含む)の配合割合を調整して得た。
この原料の配合割合においてSiC,B4Cの合量は,熱処理によって減少する分を加えた割合とし,Al,Si,Mgの合量は金属形態のそれぞれの組成物を,熱処理によって減少する分を加えた割合とした。
なお,SiC,B4Cはいずれも,主として高温度域での耐火物の耐酸化性や強度調整の機能を有するのでこれらをまとめて1原料(合量)とした。金属形態としてのAl,Si,Mgはいずれも,主として低温度域からの耐火物の耐酸化性や強度調整の機能を有するのでこれらをまとめて1原料(合量)とした。
これらの残部は主としてAl2O3原料粒子(主たる鉱物がコランダム),ZrO2を含有するAl2O3系原料粒子等の酸化物原料粒子とした。
本実施例でも,最も一般的な主たる構成物(主としてAl2O3系)としたが,前述のような操業条件等の個別の条件に応じて,
Al2O3,SiO2,MgO,ZrO2の化学成分から選ばれる1種,若しくはAl2O3,SiO2,MgO,ZrO2,Cr2O3,CaOの化学成分から選ばれる2種以上,又はこれら2種以上の化合物若しくは固溶体を含む各種原料を選択することができる。
ただし,耐火物全体を100質量%とする割合で,炭素量(炭素成分)が7質量%と多く,前記金属成分の合計が7質量%の実施例12では,耐熱衝撃性,面荒れ性,CaOに対する耐食性,FeOに対する耐食性がやや劣る結果となった。
同様に炭素量(炭素成分)が7質量%と多く,炭化物の合計が5質量%の実施例13では耐熱衝撃性がやや劣る結果となった。
また,金属形態としてのAl,Si,Mg成分を含有しない実施例18は,炭素量(炭素成分)が下限値に近いこともあって,耐火物表面付近の炭素成分の酸化又は一部の強度不足等が原因と思われる面荒れの増大がみられた。
1.
タール又はピッチを含浸していないスライディングノズルプレート用耐火物において,
1200℃非酸化雰囲気中で熱処理した耐火物試料の物性値として,
見掛気孔率が7%以下,
細孔直径1μm以下の細孔気孔容積の合計が,当該耐火物試料全体の積算細孔気孔容積の80%以上,
通気率が50×10−17m2以下,
であることを特徴とするスライディングノズルプレート用耐火物。
2.
前記耐火物からなるスライディングノズルプレートの,ダボ部以外の部位から切り出した試料の3点曲げ試験より得られるワイブル係数(形状指数)が15以上である,前記1に記載のスライディングノズルプレート用耐火物。
3.
前記耐火物からなるスライディングノズルプレートの,ダボ部から切り出した試料の3点曲げ試験結果より得られた曲げ強さの平均をダボ部以外から切り出した試料の3点曲げ試験結果より得られた曲げ強さの平均で除した平均強度比の値が0.9以上である,前記1に記載のスライディングノズルプレート用耐火物。
4.
前記1から前記3のいずれか1項に記載のスライディングノズルプレート用耐火物の製造方法であって,
混練,成形,及び熱処理の工程を含み,
前記成形用の坏土中の炭素質(化合物を除く)及び有機質の粒子を除く原料粒子(以下「無機質原料粒子」という。)の合量を100体積%として,直径45μm以下の無機質原料粒子の体積の合量割合Vfと,粒径1mm以上の無機質原料粒子の体積合量割合Vrとの比(Vf/Vr)が1.0以上1.6以下,(Vf+Vr)の体積割合の合計が50体積%以上80体積%以下であり,
さらに,前記成形用の坏土中の少なくとも粒径1mm以上の無機質原料粒子表面に,有機系樹脂とともに前記の粒径45μm以下の無機質原料粒子を含む被覆層が形成されている,スライディングノズルプレート用耐火物の製造方法。
5.
前記の成形用の坏土全体を100質量%とする割合で,前記の成形用の坏土が,Al2O3,SiO2,MgO,ZrO2の化学成分から選ばれる1種,若しくはAl2O3,SiO2,MgO,ZrO2,Cr2O3,CaOの化学成分から選ばれる2種以上,又はこれら2種以上の化合物若しくは固溶体を合計で84質量%以上97質量%以下,
SiC,B4Cから選ばれる炭化物成分を合計で4質量%未満(ゼロを含む),
金属としてのAl,Si,Mgから選ばれる1種又は2種以上を合計で1質量%以上7質量%未満,
炭素成分を1質量%以上4質量%未満,
含有する,前記4に記載のスライディングノズルプレート用耐火物の製造方法。
Claims (6)
- タール又はピッチを含浸していない耐火物において,
1200℃非酸化雰囲気中で熱処理した耐火物試料の物性値として,
見掛気孔率が7%以下,
細孔直径1μm以下の細孔気孔容積の合計が,当該耐火物試料全体の積算細孔気孔容積の80%以上,
通気率が50×10−17m2以下,
であることを特徴とする耐火物。 - 前記耐火物をスライディングノズル用プレートに成形した場合の,ダボ部以外の部位から切り出した試料の3点曲げ試験より得られるワイブル係数(形状指数)が15以上である,請求項1に記載の耐火物。
- 前記耐火物試料の3点曲げ試験結果のうち,ダボ部より得られた曲げ強さの平均をダボ部以外より得られた曲げ強さの平均で除した平均強度比の値が0.9以上である,請求項1に記載の耐火物。
- 混練,成形,及び熱処理を含む工程により製造される耐火物において,
前記成形用の坏土中の炭素質(化合物を除く)及び有機質の粒子を除く原料粒子(以下「無機質原料粒子」という。)の合量を100体積%として,直径45μm以下の無機質原料粒子の体積の合量割合Vfと,粒径1mm以上の無機質原料粒子の体積合量割合Vrとの比(Vf/Vr)が1.0以上1.6以下,(Vf+Vr)の体積割合の合計が50体積%以上80体積%以下であり,
さらに,少なくとも粒径1mm以上の無機質原料粒子表面に,有機系樹脂とともに粒径45μm以下の微粉を含む被覆層が形成されている,請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の耐火物。 - 前記の成形用の坏土全体を100質量%とする割合で,前記の成形用の坏土が,
Al2O3,SiO2,MgO,ZrO2の化学成分から選ばれる1種,若しくはAl2O3,SiO2,MgO,ZrO2,Cr2O3,CaOの化学成分から選ばれる2種以上,又はこれら2種以上の化合物若しくは固溶体を合計で84質量%以上97質量%以下,
SiC,B4Cから選ばれる炭化物成分を合計で4質量%未満(ゼロを含む),
金属としてのAl,Si,Mgから選ばれる1種又は2種以上を合計で1質量%以上7質量%未満,
炭素成分を1質量%以上4質量%未満,
含有する,請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の耐火物。 - 鋼の連続鋳造に使用するスライディングノズル,又は,その上部若しくは下部に設置されて溶鋼の通過経路をなすノズル用である,請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の耐火物。
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