TW201604167A - 鑄造用耐火物、使用其之鑄造用嘴以及滑動嘴用板 - Google Patents

鑄造用耐火物、使用其之鑄造用嘴以及滑動嘴用板 Download PDF

Info

Publication number
TW201604167A
TW201604167A TW104107040A TW104107040A TW201604167A TW 201604167 A TW201604167 A TW 201604167A TW 104107040 A TW104107040 A TW 104107040A TW 104107040 A TW104107040 A TW 104107040A TW 201604167 A TW201604167 A TW 201604167A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
refractory
metal
mass
casting
component
Prior art date
Application number
TW104107040A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI554485B (zh
Inventor
Keiichiro Akamine
Kazuo Ito
Taro Makino
Original Assignee
Krosakiharima Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krosakiharima Corp filed Critical Krosakiharima Corp
Publication of TW201604167A publication Critical patent/TW201604167A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI554485B publication Critical patent/TWI554485B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
    • C04B35/103—Refractories from grain sized mixtures containing non-oxide refractory materials, e.g. carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/28—Plates therefor
    • B22D41/30—Manufacturing or repairing thereof
    • B22D41/32—Manufacturing or repairing thereof characterised by the materials used therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/52—Manufacturing or repairing thereof
    • B22D41/54—Manufacturing or repairing thereof characterised by the materials used therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/013—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics containing carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
    • C04B35/106—Refractories from grain sized mixtures containing zirconium oxide or zircon (ZrSiO4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/5603—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides with a well-defined oxygen content, e.g. oxycarbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/62665—Flame, plasma or melting treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C04B35/645—Pressure sintering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003—Linings or walls
    • F27D1/0006—Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14—Charging or discharging liquid or molten material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3821—Boron carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3826—Silicon carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/386—Boron nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3873—Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3895—Non-oxides with a defined oxygen content, e.g. SiOC, TiON
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/402—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/428—Silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5427—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof millimeter or submillimeter sized, i.e. larger than 0,1 mm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5463—Particle size distributions
    • C04B2235/5472—Bimodal, multi-modal or multi-fraction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C04B2235/721—Carbon content

Abstract

本發明之課題在於提昇鑄造用耐火物，特別是如鑄造用嘴或SN板般之供長時間使用或重複使用之耐火物的耐用性。 作為本發明解決手段之鑄造用耐火物，其含有15質量%以上60質量%以下之Al4O4C、及1.2質量%以上10.0質量%以下之作為金屬之Al成分，其餘部分為Al2O3、游離C及其他耐火性成分；其特徵為：Al4O4C、Al2O3及作為金屬之Al成分的合計為85質量%以上，且Al4O4C之含量(Al4O4C)與作為金屬之Al成分之含量(Al)與游離C之含量(C)符合下述式1及式2之關係：1.0≦C/(Al4O4C×0.038+Al×0.33)…式1 1.0≧C/(Al4O4C×0.13+Al×0.67)…式2。

Description

鑄造用耐火物、使用其之鑄造用嘴以及滑動嘴用板
本發明有關一種鋼之鑄造中所使用之鑄造用耐火物、使用該耐火物之鑄造用嘴、以及控制熔融鋼的流量之滑動嘴裝置(以下稱為「SN裝置」)中所用之滑動嘴用板(以下稱為「SN板」)。
按，鋼之鑄造中會使用到作為自盛桶或餵槽等熔融鋼容器排出之熔融鋼的流路之鑄造用嘴、以及控制熔融鋼的流量之SN裝置。此一SN裝置中使用2片或是3片之耐火物製之具有嘴孔的SN板。SN板係在受拘束之條件下重疊，且於附加有面壓之狀態下移動，藉由調整嘴孔之開度而使熔融鋼之流量獲得調整。
基於此，SN板乃被要求具有：可耐在受拘束條件下使用之機械強度、針對鑄造時之熱應力之耐熱衝擊性、針對熔融鋼中之成分或爐渣等之耐腐蝕性、耐氧化性、以及針對成為作動面之動面遭到損耗「表面粗糙」之「耐表面粗糙性」等等之特性。
SN板一般係使用氧化鋁碳質耐火物，依其製 法大致可區分成以約1000℃以上之高溫煅燒成之高溫煅燒品及以未達約1000℃之溫度煅燒成之低溫煅燒品。一般而言，高溫煅燒品因煅燒時之組織變化其氣孔模數較低溫煅燒品為高，且進而係在含浸焦油、瀝青等之情形下而被製造。如此，高溫煅燒品藉由高溫下之煅燒及含浸而形成緻密且強固之組織，且因在高溫下被煅燒，因此至高溫區域為止為熱安定，而且耐熱衝擊性亦屬優異，是為其特徴。然而，高溫下煅燒或是含浸焦油或瀝青，進而為了將使用時產生之煙塵或有害物質預予除去而於含浸後還要進行焦化處理等等，於SN板之製造之層面，不管是能源上或是步驟上都需要極高之成本，而且因使用焦油或瀝青等而對於環境方面亦產生顧慮之必要。
相對於此，低溫煅燒品相較於高溫煅燒品，其能源成本可被壓低且對環境亦屬友善，是為其優點。作為此一低溫煅燒品，為了賦與強度或耐氧化性，此前揭示有許多其中添加有低熔點之金屬鋁或含金屬鋁之合金，而有以未達約1000℃之各種溫度區域煅燒成之被稱為所謂之輕度煅燒品或所謂之非煅燒品者。
例如，專利文獻1中曾揭示一種將包含耐火原料、酚系樹脂及球狀霧化粉之金屬鋁粉末的調配物混練成形後，以550~650℃之溫度進行加熱處理之製造方法。加熱處理溫度若未達550℃，則酚系樹脂之耐氧化性轉劣且產生分解氣體，而在使用時會發生臭氣，且若超過650℃則會生成碳化鋁。又，若是生成碳化鋁，則在常溫 常壓下易於與水反應而生成氫氧化金屬鋁，而伴隨有體積膨脹與重量増加，因此在儲存中板多會崩壞。
專利文獻2中，曾揭示一種在包含耐火性無機材料骨材90~99.5質量%與金屬鋁或金屬鋁合金之纖維0.5~10質量%之調配物中添加酚樹脂，並以700℃、850℃或1000℃進行熱處理。藉由以金屬鋁或金屬鋁合金之熔點(金屬鋁為660℃)以上進行熱處理，令金屬鋁浸透周圍組織之粒間，而可使耐火物之強度飛耀性地提高，且耐熱衝擊性也可因之大幅提高。又，熱處理溫度若是高於1000℃，則作為金屬鋁或金屬鋁合金之纖維的良好特性將無法保持，使得纖維與粉末在特性上之差異消失，而且金屬鋁之浸透將會進行而使纖維存在之部位產生空隙，毋寧說是耐腐蝕性有劣化之情事。
專利文獻3中，曾揭示一種包含耐火性無機原料、碳質原料及金屬質原料，由此等原料構成粒徑為0.1μm以上4000μm以下之連續粒度分布系，且在其中添加酚樹脂，並於非氧化性氛圍下以800~1500℃煅燒，而且不進行含浸處理之製造方法。又，於其實施例中曾揭示以850℃煅燒成之表觀氣孔模數為5.0%之耐火物。
專利文獻4中，曾揭示一種於含有金屬鋁及/或金屬鋁合金0.5~20質量%之耐火原料調配物中添加有機結合劑，並在混練後予以成形，於400℃以上1000℃以下進行熱處理，而後，不含浸焦油、瀝青等之含碳質液狀物而成之耐火物，其係壓縮強度為180MPa以上，且利用 高壓釜之消化試驗下之重量増加模數為1%以下之耐火物。
如此等專利文獻1~4中亦有揭示，先前一般之鑄造用耐火物，特別是被要求高度之耐腐蝕性或耐摩耗性等之SN板用之耐火物(以下稱為「嘴板耐火物」)，係以氧化鋁質、氧化鎂質、尖晶石質、氧化鋯質等之氧化物為其主要構成材料。然而，此等氧化物其熱膨脹率大，因此會有耐熱衝擊性不足之問題。
鑄造用耐火物，特別是嘴板耐火物，作為提昇其耐熱衝擊性之手法，多是採用併用富鋁紅柱石等之含二氧化矽之原料、或是併用氧化鋯富鋁紅柱石或氧化鋁氧化鋯等之含氧化鋯原料之手段。
含有二氧化矽之原料(含二氧化矽原料)，例如富鋁紅柱石，其礦物本身相較於氧化鋁質、氧化鎂質、尖晶石質、氧化鋯質等之氧化物所構成之礦物其熱膨脹率較小，因此藉由調整其含量可降低作為耐火物之熱膨脹率，而可改善耐熱衝擊性。
含有氧化鋯之原料(含氧化鋯原料)與氧化鋁原料相較，其為低熱膨脹率，且因基於氧化鋯特有之相轉移所伴隨之特異性膨脹擧動，組織內會生成微龜裂或微空間，以致有降低耐火物之彈性模數之效果，據信由該熱膨脹率與彈性模數之降低效果可賦與耐熱衝擊性。
為了藉由含有此等二氧化矽或氧化鋯之原料之併用而改善耐熱衝擊性，有必要含有例如5.0質量%~ 15.0質量%程度之較多量。但是，此等原料之多量使用，反而可能造成耐用性降低。
亦即，就二氧化矽成分而言，在與碳共存之氛圍下將會容易地被還原而成為SiO氣體而變得易於消失，使得耐火物組織粗化，而鐵系氧化物或爐渣成分將易於深深地浸潤於組織中，且耐氧化性也有低落之傾向。再者，二氧化矽成分會與來自熔融鋼之鐵系氧化物、或鋼中夾雜物、爐渣成分反應而生成低熔點物熔損。因此，富鋁紅柱石或氧化鋯富鋁紅柱石等之二氧化矽成分多量含有時，由於耐腐蝕性、耐氧化性等之低落，其耐用性會降低。
就氧化鋯成分，由於利用源自微龜裂或微空間等之應力緩和效果等，因此重複使用次數少、鑄造時間較短等，在使用條件較為緩和之情況下有其效果。然而，併用含氧化鋯原料之耐火物，在長時間使用或重複多次使用之條件下，源自龜裂之擴大或組織劣化之邊緣缺損或動面之磨耗等之損傷等將會增大，反而會降低耐用性。
此處所稱之重複使用，係指重複高溫加熱、冷卻之使用條件，例如作為盛桶用之SN板來使用之情況，或是於餵槽將其熱間重複使用之使用條件等等，其係於嘴孔周邊成為1000℃以上之高溫條件之鑄造後板本身被冷卻，而至下一次鑄造之前成為約500℃以下之溫度條件。盛桶之情形下之多數次使用，係指複數ch(例如8ch以上)被使用之條件，餵槽之熱間重複使用之情形下，係 指2cast以上被使用之條件。
又，長時間使用係指於盛桶被使用之情形下，鑄造時間之合計例如為約500分鐘以上之長時間受鋼之條件，餵槽之熱間重複使用之情況下例如為800分鐘以上之條件。
如此之使用條件，由於重複性加熱冷卻，且又長時間置於高溫條件下，因此造成嘴板耐火物之組織變化。因此，此為嘴板耐火物之損耗增大之嚴苛性使用條件。
鑄造用耐火物之大多數，其結合組織係採用碳鍵。因此，為了保護此碳以免氧化消失，多是併用氧親和力強之以金屬鋁為代表之金屬。上述專利文獻1~4中所揭示之低溫或高溫煅燒成之耐火物中，亦有應用金屬鋁。
另一方面，應用且含有如此般金屬鋁等之氧親和力強之低熔點金屬的耐火物中，若是併用含氧化鋯原料，則會成為降低耐火物之耐用性的一個要因。
此一要因、機構可作如下考慮。
於鑄造用嘴之嘴孔周邊或SN板之動面等之置於高溫之條件下，耐火物之氣孔內之氛圍與內含碳亦屬有關，成為還原氛圍。再者，組織中若存在金屬鋁時，氧濃度會進一步降低，而成為強還原氛圍。此一強還原氛圍中，不只二氧化矽，氧化鋯亦容易地被還原，而後與碳反應而生成碳化鋯、一氧化鋯、鋯。生成之碳化鋯、一氧化 鋯、鋯之氧親和力高，在氧化氛圍下將容易被氧化而生成氧化鋯。此時，將會產生體積膨脹而在組織內產生缺陷。如是，於長時間之鑄造或重複使用時，耐火物之組織會劣化，而招致上述般之各種損傷。
如此，金屬鋁等之氧親和力高的物質，作為抗氧化劑之效果高，但另一方面，在耐火物之組織中若是長時間置於高溫條件下，則會令耐火物中之氧化物原料還原而變質，還會產生耐火物之組織劣化或耐用性低落此等之害處。
又，鎂等之其他金屬亦然，就各金屬成為活性之溫度區域等等雖有所不同，但因其氧親和力而與金屬鋁產生相同之反應。基於此，於含有金屬鋁、鎂及含其等之合金的耐火物中，若是將先前技術之氧化鋁氧化鋯或氧化鋯富鋁紅柱石等含氧化鋯或二氧化矽之原料，以根據其原料而企圖改善耐熱衝擊性之程度的多量應用，然而在長時間鑄造或多數次重複等之熱嚴苛的條件下，耐用性之改善有其界限。
如此般之含氧化鋯或二氧化矽之原料與金屬鋁等之反應或耐火物之損傷程度，還因其等之相對性含量、存在形態而互異。又，於如此之耐火物組成中若是多量使用金屬鋁，因金屬鋁之反應，耐火物會緻密化且高彈性模數化，以致耐熱衝擊性低落，因此特別是大型形狀之SN板，其重複使用困難。
另一方面，專利文獻5中曾揭示一種作為礦 物相含有5~95質量%之Al4O4C、熱膨脹係數為8×10-6/K以下、且常溫下之抗彎強度為10MPa以上60MPa以下之SN板。
Al4O4C為低熱膨脹性，因此在耐熱衝擊性之改善上受到期待。然而，Al4O4C因長時間或多數次使用等而置於氧化條件下時，會有Al2O3化進展，以致作為低熱膨脹性基材之效果減小。是以，僅含有Al4O4C，無法充分獲得其耐熱衝擊性或耐用性之改善效果。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-94121號公報
[專利文獻2]日本特開平1-313358號公報
[專利文獻3]日本特開平11-199328號公報
[專利文獻4]國際公開第2009/119683號
[專利文獻5]日本特開2011-104596號公報
本發明所欲解決之課題，係在提昇鑄造用耐火物，特別是如鑄造用嘴或SN板般之供長時間使用或重複使用之耐火物的耐用性。
本發明係以下1~6所記載之鑄造用耐火物、鑄造用嘴及SN板。
1.一種鑄造用耐火物，其含有15質量%以上60質量%以下之Al4O4C、及1.2質量%以上10.0質量%以下之作為金屬之Al成分，其餘部分包含Al2O3、游離C及其他耐火性成分；其特徵為：Al4O4C、Al2O3及作為金屬之Al成分的合計為85質量%以上，且Al4O4C之含量(Al4O4C)與作為金屬之Al成分之含量(Al)與游離C之含量(C)符合下述式1及式2之關係：1.0≦C/(Al4O4C×0.038+Al×0.33)…式1
1.0≧C/(Al4O4C×0.13+Al×0.67)…式2。
2.如上述1之鑄造用耐火物，其中，上述Al4O4C係來自藉由電熔法所製造之含Al4O4C的原料粒子。
3.如上述2之鑄造用耐火物，其中，含有上述Al4O4C之原料粒子內之Al4O4C的結晶之大小，將Al4O4C之結晶之截面積換算成圓時之平均直徑為20μm以上。
4.如上述1至3中任一者之鑄造用耐火物，其中，上述其餘部分之其他耐火性成分，係選自MgO、SiO2、正方晶或單斜晶之ZrO2、SiC、B4C、BN、Si3N4及金屬Si所組成之群的1種或複數種。
5.如上述1至4中任一者之鑄造用耐火物，其中，以相對作為上述金屬之Al成分的含量之質量比模 數計，含有10%以上200%以下之金屬Si。
6.一種鑄造用嘴或SN板，其一部分或全部配設有上述1至5中任一者之鑄造用耐火物。
以下兹將本發明詳細說明之。
為了消除上述般之含氧化鋯或二氧化矽之原料所存在之問題，本發明係將Al4O4C作為耐火物之主要構成材料。Al4O4C之熱膨脹率在4×10-6/K以下，為氧化鋁之約一半左右因而為低熱膨脹性。根據此一低熱膨脹性，可使耐火物具備高度之耐熱衝擊性。而且相較於先前技術之氧化鋁氧化鋯等之含氧化鋯原料，熱膨脹率之降低效果高。又，Al4O4C即使在高溫區域也不會發生如氧化鋯般之相轉移，不會表現出特異之膨脹擧動，因此在降低彈性模數之效果闕如的反面，卻有即便是重複使用也不易發生組織劣化之優點。
Al4O4C在850℃以上之一氧化碳氛圍下，根據式3所示之反應，會析出Al2O3。藉此，最初是在作動面形成緻密之氧化鋁層，此一氧化鋁層會保護Al4O4C而抑制Al4O4C之進一步之氧化等所造成的變化。Al4O4C，包含其表面之氧化鋁保護層，於耐火物內不含多量之低耐腐蝕性之二氧化矽成分，因此表現出高耐腐蝕性、耐摩耗性等。
Al4O4C+2CO=2Al2O3+3C…式3
又，Al4O4C因氛圍之不同，還會形成包含氮化物、碳化物之變質層。
Al4O4C因如此般之以Al2O3被析出，故與氧化鋁-氧化鋯原料或氧化鋯富鋁紅柱石原料等之之含氧化鋯原料比較，耐腐蝕性優異，對於動面之損耗其改善效果可獲得期待。
有關作為礦物相之Al4O4C之含量，若是未達15質量%則熱膨脹率之降低效果小，耐熱衝擊性不充分。另一方面，Al4O4C之含量若是超過60質量%則Al4O4C相對過多，單單僅以游離C與作為金屬之Al成分的含量之調整將難以抑制Al4O4C之Al2O3化所伴隨之燒結。
又，嘴板耐火物一般而言多是由熱套冷縮調配之鐵製箍圈被拘束其外周部，或是於鐵製之容器內配置使用。伴隨著耐火物中之Al4O4C之含量增多，耐火物之熱膨脹率降低，因此在鑄造時相較於其耐火物之膨脹量，以上述鐵製箍圈或鐵製容器之膨脹量為較大，因此會有鐵製箍圈自耐火物脫落或與鐵製容器之間產生間隙之情事。此一現象，特別是在長時間之使用中會成為耐火物本身龜裂擴大之原因，重複使用時也會成為耐火物(板狀)脫落之原因。基於此等理由，作為礦物相之Al4O4C之含量必須在15質量%以上60質量%以下。
Al4O4C因長時間或多次使用等而若置於氧化條件時，會有Al2O3化進行，以致作為低熱膨脹性基材之效果減少。又，Al2O3之密度若設為3.9，C之密度若設為2.0，Al4O4C之密度若設為2.7時，伴隨著上述式3之反應，會有約3.1%之體積膨脹伴同發生之情形，因此 Al4O4C作Al2O3化時以及伴隨著其進行，緻密化也會進行，且因燒結之進行等耐熱衝擊性也會出現降低之傾向。
因此，作為用以維持耐熱衝擊性之主要之耐火骨材的Al4O4C，宜抑制其Al2O3化使其以Al4O4C之態樣殘存。
是以本發明中，係於含有Al4O4C作為骨材之耐火物中使金屬鋁並存，而金屬鋁係較Al4O4C優先捕捉氧，藉而保護Al4O4C而提高其殘存量。
金屬鋁或金屬鋁合金其熔點係在660℃以下，因此在約660℃附近以至鑄造溫度為止之寬廣溫度區域中可表現耐氧化性效果。因此，例如SN板之重複使用等等，於其嘴板耐火物內之溫度分布中，可對低溫之部分存在之情況下等等之耐氧化性強化有貢獻。亦即，可抑制暨防止Al4O4C之耐氧化性表現之約850℃以下之溫度區域中之耐火物(碳成分)的氧化，而且可抑制暨防止約850℃以上之溫度區域中之Al4O4C氧化。
於此，本發明之鑄造用耐火物中中所含之「作為金屬之Al成分」，係指除與其他之元素的化合物以外，含有來自只由鋁構成之原料的Al成分、及來自含鋁合金原料之Al成分；1.2質量%以上10質量%以下此一含量，係指僅換算成作為金屬之Al成分的量。
此一作為金屬之Al成分的含量若是未達1.2質量%，則無法獲得耐火物組織中之C及Al4O4C之氧化抑制效果。另一方面，若是超過10質量%，則因使用時 之受熱金屬鋁會反應，以致緻密化或燒結等過度進行等等，而無法獲得充分之耐熱衝擊性。
此一作為金屬之Al成分的含量，可因應個別之鑄造用嘴、SN板之形狀或使用(操作)條件而任意調整。含有作為金屬之Al成分的合金，可使用金屬鋁-氧化鎂合金、金屬鋁-矽合金等。
此等金屬鋁、含金屬鋁之合金，宜分散於Al4O4C之粒子(無關球狀或板狀)之周圍。基於此點，金屬鋁或含金屬鋁之合金，宜為0.3mm以下之霧化或纖維狀。
Al4O4C在850℃以上之一氧化碳氛圍中，自與該氛圍相接之粒子的界面，上述式3所示之反應將會進行，而生成以Al2O3及C為主成分之相。因之，Al4O4C之表層與Al4O4C、Al2O3、SiO2等之骨材原料相接時將容易燒結，而形成網狀結構。藉由形成如此般之反應層，Al4O4C直接與氛圍相接此擧將受到妨害，而抑制Al4O4C之氧化，於此之反面，過度之反應之進行，將會因與周圍之氧化物成分等燒結而招致過度之鍵結或高彈性模數化等，而降低耐熱衝擊性。
又，金屬鋁或含金屬鋁之合金若是置於熔點以上之溫度條件下將會熔融，而浸透於基體內而形成作為金屬之Al成分彼此之網狀結構，又因氛圍條件，根據以下之式4及式5所示之反應，析出Al2O3或Al2O3與C而使組織緻密化且成為高強度。然而，於其反面，也會顯著 地成為高彈性模數。同樣地，超微粉之氧化鋁粒子等之易燒結性之氧化物也是因燒結而會形成網狀結構導致高強度，而且也可能顯著地成為高彈性模數。
4Al(l)+3C(s)=Al4C3(s)…式4
2Al+3CO=2Al2O3+3C…式5
Al之密度若設為2.7，C之密度若設為2.0，Al4C3之密度若設為2.36，Al2O3之密度若設為3.9時，Al於上述式5所示之析出Al2O3與C時，將會伴隨有約120%之體積膨脹，因此會顯著地使組織緻密化。游離C分散於基體中存在時，會與熔融之金屬鋁反應，而易於生成碳化鋁。碳化鋁之生成反應所導致之體積膨脹為5.2%左右，組織之緻密化效果小，並未能如形成Al2O3時之程度般之提高緻密性。
為了抑制此等反應所造成之緻密化的過度進行或彈性模數之過度上昇，一定量之游離C的存在將成為必要。游離C係指不問非晶質或結晶質，起因於酚樹脂等結合劑之碳、石墨、焦炭粉、瀝青粉、碳黑、粉末狀樹脂等之構成未形成與其他元素之化合物的碳質基材之C成分。亦即，以Al4O4C、SiC、B4C等之化合物存在之碳不包含在內。
耐火物之基體中，特別是Al4O4C之粒子周圍有游離C分散存在，可抑制Al4O4C、或是作為金屬之Al成分之反應所形成之Al2O3(及C)之析出本身。而且，還兼有遮斷起因於此一反應或變質之與其他骨材原料等之 燒結等所形成之網狀結構的效果。
為了具備可耐長時間或多次使用之特性，為了抑制上述之Al4O4C或作為金屬之Al成分與Al2O3等其他耐火成分之反應本身並予適當化，Al4O4C之含量(Al4O4C)、作為金屬之Al成分之含量(Al)及游離C之含量(C)，必須符合式1及式2。
1.0≦C/(Al4O4C×0.038+Al×0.33)…式1
1.0≧C/(Al4O4C×0.13+Al×0.67)…式2
如上所述，於一氧化碳氛圍中，Al4O4C會藉由與一氧化碳之反應而析出Al2O3與C，而獲得使組織緻密化之效果，但相對Al以1莫耳還原1.5莫耳之一氧化碳之效果，Al4O4C卻有以1莫耳還原3莫耳之一氧化碳之效果。這是表示，相對Al：1質量%，Al4O4C以5.1質量%具有同樣之氧化防止效果。
為了抑制Al4O4C之反應所造成之燒結或過度之緻密化(高彈性模數化等)，期望的是至少Al4O4C粒子之界面所生之變質層由基體中之游離C所圍繞，使上述變質層儘量不與Al2O3等之氧化物直接接觸。
第1圖表示的是，含Al4O4C之原料與含游離C之原料為主原料，將Al4O4C之含量與游離C之含量改變，製作游離C與Al4O4C之體積比改變之試料，於1300℃非氧化氛圍中煅燒所得之耐火物之彈性模數。其結果確認，游離C為Al4O4C之體積之5.0%以上時，彈性模數降低之傾向強烈。
第2圖表示的是，於平均粒徑0.6μm之假燒氧化鋁中添加一次粒徑為5nm之碳黑(游離C)之情況下，將改變添加量並混練後成形為特定形狀之試料，以1500℃之非氧化氛圍煅燒後之線變化模數。於未添加C之條件下，因氧化鋁粒子彼此之接觸面之燒結而收縮，但C之添加量愈多則收縮模數愈低，C添加量約10體積%時收縮模數大致為零。基於此可推想的是，假燒氧化鋁之粒子之表層為碳黑(C)所被覆或圍繞而防止氧化鋁粒子彼此之接着此擧，可抑制燒結。
又，粒子間之燒結速度或程度等與粒子周圍之C層之厚度的關係，可想像的是幾乎不因粒子之種類而有差異，且為了易於確認燒結性，此處是改變Al4O4C使用假燒氧化鋁。
表1(及將表1標繪化之第3圖)中，係根據此一結果將被覆或圍繞Al4O4C之粒子之表層的碳黑之厚度概算。此一概算結果顯示，C添加量為10體積%(7.66質量%)時之Al4O4C粒子周圍的C層之厚度，換言之被覆或圍繞Al4O4C粒子之碳黑(C)之厚度若為0.02μm以上，可抑制Al4O4C之燒結。
又，Al4O4C之燒結所造成之彈性模數之上昇等，可認為是由根據上述式3析出Al2O3與C時之體積膨脹所導致之組織的緻密化、與析出之Al2O3與周圍之Al2O3等氧化物成分的燒結所生。
其次，表2(及將表2標繪化成之第4圖)表示的是，改變Al4O4C之平均粒徑，並於其粒子之表層被覆或圍繞0.02μm之厚度的游離C時之Al4O4C與游離C之體積比及質量比之計算結果。
滿足：於Al4O4C粒子之表層形成0.02μm之厚度的游離C層、及為了獲得基於上述第1圖之實驗結果的Al4O4C之彈性模數降低效果之必要的Al4O4C量之相對 游離C量：5體積%此二條件之Al4O4C粒子的最小大小，基於此計算結果(表2)為1.2μm。亦即，Al4O4C粒子之大小為1.2μm以上且相對此Al4O4C粒子量將游離C以最低5體積%添加的話，Al4O4C粒子周圍或粒子間，可獲得為了降低彈性模數有必要且充分厚度之游離C層，Al4O4C粒子之大小愈大則其游離C之厚度愈厚。換言之，Al4O4C之平均粒徑若為1.2μm以上，則游離C之含有體積即使為Al4O4C之含有體積之5.0%以下，仍可將Al4O4C之所有粒子之表面以游離之碳被覆或圍繞。亦即可獲得燒結抑制效果。
此處，本發明之鑄造用耐火物中，Al4O4C係作為主要之構成基材或其基材之一部分特別擔負提高耐熱衝擊性之機能者。為了發揮此一機能之基材之大小，採用相對上大(亦可稱粗粒)或中(較基體之微粉為大的部分，亦可稱中間粒)程度者乃為技術常識。亦即，本發明之鑄造用耐火物中之Al4O4C之平均粒徑必然較1.2μm為大，又如後所述，Al4O4C之結晶之大小宜為20μm以上，因此Al4O4C之粒子之大小也宜為20μm以上。
基於此，本發明之鑄造用耐火物中，藉由至少相對Al4O4C量含有5.0體積%以上游離C，於上述技術常識之範圍內，無關Al4O4C粒子之大小，可抑制與Al4O4C粒子周邊之其他耐火性成分之燒結等。
Al4O4C之體積的5.0體積%以上之游離C，Al4O4C之密度若設為2.7，游離C之密度若設為2.0，將 其換算成質量比模數，則為Al4O4C之質量的3.8質量%以上。
又，將含Al4O4C之原料粒子之表層部被覆或圍繞存在之游離C，也可為作為耐火物之基體之結合組織本身或以其一部分存在者。
有關作為金屬之Al成分也是，可計算於其周圍為了抑制燒結而令C層存在之必要C量。又，較佳的是抑制自作為金屬之Al成分生成上述式5所示之Al2O3，亦即膨脹量大的反應，並促進膨脹量較小之上述式4所示之反應。換言之，作為金屬之Al成分生成式4所示之碳化鋁所需之游離C量，相對Al成分1莫耳為3/4莫耳之游離C，Al成分之33質量%以上之量乃為必要。
基於以上，為了獲得耐熱衝擊性，被覆或圍繞含Al4O4C之原料粒子及作為金屬之Al成分之表層部而存在之必要性游離C的含量，則將為Al4O4C含量之3.8質量%以上、與作為金屬之Al成分含量之33質量%以上二者合計之量以上。
此一游離C之含量、與作為金屬之Al成分含量及Al4O4C含量之關係係如式6所示。
C≧(Al4O4C×0.038+Al×0.33)…式6
將此式變形，則成為上述式1。
不符合此式6亦即式1之情況下，Al4O4C及Al之反應與燒結所導致之過度的緻密化進行或過度的彈 性模數上昇之抑制效果小，且於長時間之鑄造時，龜裂或邊緣缺損等之損耗易於產生。
另一方面，過量之游離C存在時，特別是置於作動面附近等之氧化氛圍時，根據以下之反應而被氧化。
2C+O2=2CO…式7
C+CO2=2CO…式8
游離C若被氧化，會招致組織劣化，且會助長損耗，成為耐用性降低之要因。特別是長時間或重複使用時，其傾向更是顯著。
如上所述，Al或Al4O4C可將氧化之C，以式3及式5所示之反應還原，並以C的形式析出，同時使組織緻密化，藉而獲得氧化防止效果。
Al係基於式5，具有以1莫耳將1.5莫耳之氧化C再度以C的形式於組織中析出之效果，但就超過1.5莫耳之氧化之C，則無法以C的形式析出。這是表示，以Al：1質量%可具有0.67質量%之C之氧化抑制效果。
Al4O4C基於式4，具有以1莫耳將2莫耳之氧化C析出成原來之C之效果，但就超過2莫耳之氧化之C，則無法以C予以析出。將其換算成質量，Al4O4C以1質量%具有0.13質量%之C之氧化防止效果。
因此，耐火物中之Al4O4C與作為金屬之Al成分可防止游離C之氧化之最大量，若將其換算成游離C之質量%改寫，則可以式9表示。
C≦(Al4O4C×0.13+Al×0.67)…式9
將此式變形，則成為上述式2。
游離C之含量不符合上述式9亦即式2時，含有之Al4O4C及Al將變得無法抑制含有之游離C完全之氧化。
又，自式6與式9可導出以下之關係式。
(Al4O4C×0.038+Al×0.33)≦C≦(Al4O4C×0.13+Al×0.67)…式10
如上所述，作為金屬之Al成分或Al4O4C，藉由將遭氧化之C還原而以C的形式析出，而同時以並非氧化物之游離C將組織緻密化，可在不降低耐熱衝擊性下獲得氧化防止效果。
根據本發明，可在維持鑄造用耐火物所被要求之耐氧化性、耐腐蝕性、耐摩耗性下提高耐熱衝擊性，可長時間或重複使用。因此，使用本發明之鑄造用耐火物的鑄造用嘴或SN板適於長時間或是重複使用，可獲得優異之耐用性。
第1圖係表示耐火物中之游離C相對Al4O4C之體積比與彈性模數之關係的實驗結果之例。
第2圖係表示碳黑(游離C)添加量與煅燒變化模數的關係之實驗例
第3圖係表示Al2O3之平均粒徑與其C層厚度之關係(C/Al4O4C體積比、質量比)的實驗結果之例(將表1標繪化而成者)。
第4圖係表示Al4O4C之平均粒徑與其C層厚度之關係(C/Al4O4C體積比、質量比)的實驗結果之例(將表2標繪化而成者)。
第5圖係表示本發明之Al4O4C之含量與游離之碳量的範圍(式1及式2所規定之範圍)之概念圖。
作為本發明中所使用之含Al4O4C之原料粒子，係配合應用之耐火物之形狀等個別之條件或需求，選擇其粒徑之大小、分級與調配比模數等即可。例如可將其分級成5mm~3mm、3mm~1mm、1mm~0mm或0.074mm以上，將其等以任意之比模數應用。為了提高降低耐火物之熱膨脹率的效果，較佳的是將原料本身為低膨脹性之含Al4O4C原料作為相對大的粒子，即所謂之粗骨材應用。Al4O4C宜為球狀或接近球狀之形狀，板狀亦屬無妨。
含Al4O4C原料粒子內之Al4O4C之結晶的大小，將Al4O4C之結晶之截面積換算成圓時之平均直徑宜為20μm以上。含Al4O4C原料粒子內之Al4O4C之結晶徑 愈大，即使是長時間之使用條件下，仍可更高度地抑制Al4O4C之Al2O3化，而可殘存Al4O4C。
含Al4O4C原料粒子宜為電弧熔融之電熔原料，此一電熔原料之主要構成成分宜為Al4O4C與剛玉(Al2O3)。含Al4O4C原料，以既存之燒結法其生產性不佳，在現實上工業化困難，而且難以製造緻密且可形成Al4O4C之結晶徑大的骨材之原料。相對於此，電弧熔融所得之電熔原料其生產性高，同時可獲得緻密且結晶徑大之任意粒度的Al4O4C之骨材原料。因如此般之緻密，即便是在高溫、氧化條件下，與氧或一氧化碳之接觸面積縮小而抑制Al4O4C之氧化、氧化鋁化，而可長時間維持低熱膨脹率。又，Al4O4C之其他主要構成成分為剛玉(Al2O3)，因此可維持高耐腐蝕性。再者，含Al4O4C之電熔原料含例如0.5mm以上之粗大粒子，而且係以例如約20μm以上之所謂中間粒、粗粒範圍為中心而構成，因此可提高該耐火物之熱膨脹率的降低效果，可持續長時間之低熱膨脹率此一特性。同時，還可抑制(低速化)長時間之使用條件下之Al4O4C之氧化鋁化的進行。
作為金屬之Al成分源的金屬鋁之形態，可採用球狀之形態、片狀之形態或纖維狀之形態之任一種。又，也可採用與Si或Mg等之合金的形態。
本發明之鑄造用耐火物，在660℃以上之溫度區域被煅燒時，作為適用之金屬鋁的形態，宜為比表面積小且可殘存至較高溫區域之霧化等之球狀形態或纖維狀形 態，在應用之金屬鋁量設為100質量份之情況下，平均粒徑0.074mm以上之粒度宜添加30質量份以上90質量份以下。
相較於自金屬鋁生成氧化鋁，生成碳化鋁之體積膨脹較小，因此為了抑制金屬鋁之反應所造成之緻密化、高彈性模數化，相較於氧化鋁以生成碳化鋁為宜。假定含有之金屬鋁(作為金屬之Al成分)全量均生成碳化鋁，則如上述式4所示，相對Al：4莫耳，C：3莫耳，亦即相對Al：1質量%，C：0.33質量%，亦即含有1/3之游離C即可。
然而，例如熔融鋼接觸面或嘴板耐火物之動面等之重要部位，無論其為高溫狀態或數百℃以下之低溫狀態，包含置於由來自大氣或其他來源之水蒸氣的步驟而被重複使用般之使用條件，以及耐火物中多量存在金屬鋁之情況下，特別是產生如式11所示之碳化鋁之消化，而有可能導致耐火物組織之破壞等。
Al4C3+6H2O=4Al(OH)3+3CO+9/2H2…式11
一般之單次使用、或即便是長時間碳化鋁之消化也不會產生之條件，亦即，雖依耐火物之組織、構造、組成等以及耐火物之周圍之環境等等而有不同，但大致在約200℃以下或不會產生水蒸氣所導致之消化反應之使用條件下，不會有因生成碳化鋁所導致之弊害，因此碳化鋁之生成本身令人滿意。
如此般之條件以外之重複使用等，亦即碳化鋁之消化反應會產生之條件下，為了抑制上述之消化反應，宜少量含有金屬Si或SiO2成分。藉由將碳化鋁中之Al之一部分以Si置換，可獲得針對消化之耐性。
如此，作為進行重複使用等之條件，本發明之耐火物中宜含有0.5質量%以上10質量%以下之金屬Si，或是以相對作為金屬之Al成分的質量比模數計，含有10%以上200%以下。
作為Al4O4C以外之骨材，宜以Al2O3為主體。本發明之耐火物中，較好的是Al4O4C、作為金屬之Al成分及Al2O3之含量之合計必須為85質量%以上，其餘部分係以游離C及碳化物、氮化物、硼化物等，或含矽、氧化鎂等金屬之耐火性成分為主體。
Al4O4C、作為金屬之Al成分及Al2O3之含量之最小合計量85質量%及基於上述式1及2之游離C量以外的其餘部分即其他耐火性成分，係碳化物、硼化物、氮化物，或是Si或Mg等之金屬，或是氧化鎂、微量之氧化鋯或二氧化矽等之氧化物。
如此，於其餘部分中，以對於爐渣等之耐蝕性或耐浸潤性、耐氧化性之提高等為目的，可含有碳化物、硼化物、氮化物等。然而，其餘部分中若多量含有碳化物、硼化物、氮化物等時，其等自身之氧化損耗或於熔融鋼中之溶出所導致之損耗會增大，以致耐火物之損耗增大。又，Si或Mg等之金屬多量(例如其餘部分之全部) 含有時，耐火物組織之燒結將會顯著地進展，而因彈性模數之上昇等導致耐熱衝擊性降低，使得龜裂或破壞等之損耗增大。氧化鋯或二氧化矽等之成分多時，其等會被還原而成為助長組織劣化或損耗之要因。又，氧化鎂之含量多時，氧化鎂以方鎂石的形式存在之情況，因其本身之熱膨脹率大、且因與耐火物中之氧化鋁反應而產生尖晶石化反應，而表現大的膨脹擧動，故耐熱衝擊性之降低所導致之龜裂或損耗增大。惟，氧化鎂若以既已尖晶石化之原料的形式含有之情況，可與氧化鋁原料同樣地處置。
作為此等氧化物成分之礦物，可含有β-氧化鋁、尖晶石、富鋁紅柱石、黏土、高嶺土、單斜晶系之氧化鋯、正方晶系之氧化鋯、玻璃層等。氧化鋯就不會導致伴隨著變態之特異性膨脹擧動之點來看，宜為單斜晶或正方晶。
本發明之耐火物之製造方法，係以製造SN板為例表示。應用本發明之耐火物之SN板，係可由一般之SN板之製造方法獲得。
亦即，此一製造方法為包含：將以Al2O3為主成分之骨材粒子、金屬鋁、碳基質骨材、及構成其餘部分之其他耐火原料以特定之粒度構成予以混和之步驟，添加酚樹脂等之形成碳鍵之有機結合劑並予混練之步驟，成形為特定之SN板的形狀之步驟，進行乾燥及熱處理之步驟，以及表面等之加工步驟的製造方法。其等之詳細條件，係可依配合個別條件之任意設計而最適化。熱處理係 於非氧化氛圍進行，更好的是於惰性氣體氛圍進行。
[實施例]
於含Al4O4C原料、氧化鋁質原料、金屬鋁、碳質原料及其他耐火性骨材中加入有機結合劑予以混練，以油壓予以成形成耐火物形狀後，予以乾燥，並進行特定之溫度下之熱處理而獲得耐火物。作為含Al4O4C原料，除後述之實施例D(表6)以外，係使用以Al4O4C與剛玉為主成分之電熔原料粒子、最大粒徑(原料粒度)為1mm、Al4O4C之結晶尺寸於將Al4O4C之結晶之截面積換算成圓時之平均直徑為50μm者。
針對所獲得之耐火物，採取以下之要領分析其組成。
耐火物之組成中，就Al4O4C、Al2O3(剛玉)、Al(作為金屬之Al成分)及Si，係以利用X線繞射之內部標準法、及於無標準樣本時以根據里德伯爾德法之形貌進行定量。就游離C(F.C.)及所有C(TOTAL C)，根據JIS-R-2012進行定量化。就其他之成分ZrO2，SiO2及MgO，根據JIS-R-2216以螢光X線進行定量化。
又，自所獲得之耐火物，將特定形狀之試料切出供進行下述評估。
(1)容積比重：根據JIS-R-2205。
(2)熱膨脹率：根據JIS-R-2207。
另外，作為針對重複使用、多數次使用之適 性之評估，將有關耐氧化磨耗性及耐熱衝擊性之試驗，根據氧化氛圍下之加熱、冷卻重複3次之方法實施，據之進行消化(水合)試驗。
具體之評估內容係如下所示。
(3)耐氧化磨耗性：使用轉爐將試料在大氣氛圍下、以1000℃熱處理2小時，熱處理後進行冷卻，重複此一操作3次。之後，根據BS(英國標準)磨耗法，對於氧化後之此一試料將磨粒予以噴砂，將磨耗量定量化。進一步將此一磨耗量，以比較例6(參見表5)設為100相對予以指數化。此一指數愈小，表示耐氧化磨耗性愈是優異。
(4)耐熱衝擊性：以因受熱而組織變化後之耐熱衝擊性評估為目的，在電爐中於非氧化氛圍下，以1400℃進行3小時熱處理後，使用高頻誘導爐，於1600℃之銑鐵中浸漬3分鐘後進行冷卻而評估之，此一過程重複3次，將評估後之試料之狀態予以評估。
(5)耐消化性：將50mm×50mm×50mm之形狀之試料於非氧化氛圍下，以1400℃加熱3小時冷卻至室溫，將該試料使用根據日本學術振興會法4所記載的氧化鎂燒結塊之消化試驗方法的高壓釜，於0.49MPa之加濕條件下於150℃下保持3小時，評估試驗後之試料之外觀。
[實施例A]
實施例A係針對耐火物中之Al4O4C之含量調査之例子。表3表示此等各個例子之構成與結果。
將不含Al4O4C而以Al2O3為主體之比較例1作為先前技術之典型例。隨著Al4O4C之含量増大，可知熱膨脹率有顯著減小之傾向。Al4O4C含量為14質量%之 比較例2中，相較於先前技術之比較例1熱膨脹率雖然降低，但接受加熱處理後之耐熱衝擊性並不充分，又耐氧化磨耗性雖與比較例1為同等，但有關耐熱衝擊性，若是考慮長時間重複使用等等，則並不充分。
Al4O4C含量為15~60質量%之實施例1~3中，可知耐熱衝擊性與耐氧化磨耗性均獲得改善，對於重複使用等之條件可稱充分。Al4O4C含量為62質量%之比較例3中，相較於先前技術之比較例1雖然耐氧化磨耗性大幅改善，但耐熱衝擊性卻顯示降低之傾向。
[實施例B]
實施例B係針對耐火物中之Al4O4C、Al2O3及作為金屬之Al成分的合計含量作出調査之例子。表4中表示此等各例之構成與結果。
耐火物中含有7質量%之ZrO2、且上述合計含量為83質量%之比較例4中，於耐熱衝擊性試驗中發生崩壞。可考慮此係因ZrC之生成及其消化所導致。然而，ZrO2若是含有4質量%，則上述之合計含量為85質量%之實施例4中則無崩壞現象，由此得知即使是重複條件亦可使用。實施例4以外之上述之合計含量為85質量%以上之實施例5及實施例1、實施例3，其耐氧化磨耗 性均屬優異，即使是長時間重複條件下亦可使用。
[實施例C]
實施例C係有關游離C含量之針對上述式1及式2之調査例子。表5中表示此等各個例子之構成與結果。
滿足上述式1及式2之實施例6~12及實施例1中，耐熱衝擊性、耐氧化磨耗性均屬優異。相對於此，對於熱衝擊性影響大之不符合式1之比較例5、比較例8及比較例10，其耐氧化磨耗性雖屬優異，但耐熱衝擊性低落。另一方面，對於耐氧化磨耗性影響大之不符合式2之比較例6、比較例7及比較例9，其耐熱衝擊性雖屬優異，但耐氧化磨耗性大幅降低。
[實施例D]
實施例D係作為含Al4O4C原料，調查其原料之製造方法以及Al4O4C結晶之結晶尺寸及其原料粒度(原料粒度)之影響之例子。表6中表示此等例子之構成與結果。又，Al4O4C結晶之結晶尺寸(結晶之大小)係指Al4O4C結晶之截面積換算成圓時之平均直徑。換言之，其指各Al4O4C結晶之截面積換算成圓時之各圓之直徑的平均值。
實施例13、16、5、17係使用以熔融法(電弧熔融法)所製造之原料粒度為0.21mm以上且Al4O4C結晶之結晶尺寸為20μm以上者之例子，實施例14係使用以燒結法所製造且原料粒度為0.074mm且Al4O4C結晶之結晶尺寸為5μm者之例子。
實施例14由於係以燒結法製造，因此Al4O4C結晶之結晶尺寸係小至5μm，由於微細，其熱膨脹率之 降低效果小，且因熱處理以致Al2O3(剛玉化)進行，熱膨脹率及彈性模數上昇，雖然Al4O4C之含量為20質量%，但耐熱衝擊性只有少許降低。
實施例15係應用以熔融法(電弧熔融法)所製造之Al4O4C原料之例子，由於Al4O4C結晶之結晶尺寸小至15μm而屬微細，因此熱膨脹率之降低效果稍小，且因熱處理Al2O3化(剛玉化)易於進行，因此熱膨脹率及彈性模數上昇，雖然Al4O4C之含量為20質量%，耐熱衝擊性稍低。
[實施例E]
實施例E係調查金屬Si之影響之例子。表7係表示此等各個例子之構成與結果。
不含金屬Si之實施例18，於高壓釜試驗中產生中度龜裂。又，相對作為金屬之Al成分含量以質量比計含8%金屬Si之實施例15，於高壓釜試驗中產生小龜裂。相對於此，相對作為金屬之Al成分含量以質量比計含10~200%金屬Si之實施例20~22，於高壓釜試驗中並無變化，獲得良好之結果。相對作為金屬之Al成分含量以質量比計含220%金屬Si之實施例23，於高壓釜試驗中 並無變化而屬良好，但其耐熱衝擊性成為稍微降低之結果，雖然Al4O4C之含量為20質量%。這是因為金屬Si進一步形成強固之鍵結。
[實施例F]
實施例F係表示將本發明之耐火物應用於SN板而於實物機器之SN裝置中試用之例子。表8中表示此等各個例子之構成與結果。
表8中，「實物爐使用結果A」中所示之使 用條件，係作為250噸之盛桶用SN板使用，而在1ch之鑄造時間之平均為40分鐘左右下作8ch以上之多數次使用之條件。又，「實物爐使用結果A之再生使用」中，係表示將實物爐使用結果A所使用之SN板再度加工，在將環件內插後，將動面研磨而再生之再生SN板使用之結果。
另一方面，「實物爐使用結果B」中所示之使用條件，係作為300噸之盛桶用SN板使用，而在1ch之鑄造時間之平均為120分鐘下作5ch以上次數之使用，且合計為500分鐘以上之長時間鑄造條件。
先前技術之耐火物且不含金屬Al等之比較例11，不管是在任何條件下使用均是於動面產生大的損耗(表面粗糙)。因此無法獲得良好之耐用性。又，同樣為先前材質且含有金屬Al等之比較例12，在實物爐使用結果A及B中龜裂大，而且也會產生邊緣缺損。因此無法獲得良好之耐用性。再者，於實物爐使用結果A之再生使用條件下，於使用後之SN板加工時產生龜裂，無法再生。認為此係導因於碳化鋁之消化。
相對於此，實施例24不管是在任何條件下，動面之損耗(表面粗糙)與龜裂均屬輕微，顯示良好之耐用性。

Claims (8)

  1. 一種鑄造用耐火物，其含有15質量%以上60質量%以下之Al4O4C、及1.2質量%以上10.0質量%以下之作為金屬之Al成分，其餘部分為Al2O3、游離C及其他耐火性成分所構成；其特徵為：Al4O4C、Al2O3及作為金屬之Al成分的合計為85質量%以上，且Al4O4C之含量(Al4O4C)與作為金屬之Al成分之含量(Al)與游離C之含量(C)符合下述式1及式2之關係：1.0≦C/(Al4O4C×0.038+Al×0.33)…式1 1.0≧C/(Al4O4C×0.13+Al×0.67)…式2。
  2. 如申請專利範圍第1項之鑄造用耐火物，其中，上述Al4O4C係來自藉由電熔法所製造之含Al4O4C的原料粒子。
  3. 如申請專利範圍第2項之鑄造用耐火物，其中，含有上述Al4O4C之原料粒子內之Al4O4C的結晶之大小，將Al4O4C之結晶之截面積換算成圓時之平均直徑為20μm以上。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鑄造用耐火物，其中，上述其餘部分之其他耐火性成分，係選自MgO、SiO2、正方晶或單斜晶之ZrO2、SiC、B4C、BN、Si3N4及金屬Si所組成之群的1種或複數種。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鑄造用耐火物，其中，以相對於作為上述金屬之Al成分的含量之質量比模數計，含有10%以上200%以下之金屬Si。
  6. 如申請專利範圍第4項之鑄造用耐火物，其中，以相對於作為上述金屬之Al成分的含量之質量比模數計，含有10%以上200%以下之金屬Si。
  7. 一種鑄造用嘴，其特徵在於，在一部分或全部配設有申請專利範圍第1至6項中任一項之鑄造用耐火物。
  8. 一種滑動嘴用板，其特徵在於，在一部分或全部配設有申請專利範圍第1至6項中任一項之鑄造用耐火物。
TW104107040A 2014-03-31 2015-03-05 Cast refractory, the use of its casting mouth and sliding mouth with the board TWI554485B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014073350A JP6193793B2 (ja) 2014-03-31 2014-03-31 鋳造用耐火物、並びにそれを使用した鋳造用ノズル及びスライディングノズル用プレート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201604167A true TW201604167A (zh) 2016-02-01
TWI554485B TWI554485B (zh) 2016-10-21

Family

ID=54239938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104107040A TWI554485B (zh) 2014-03-31 2015-03-05 Cast refractory, the use of its casting mouth and sliding mouth with the board

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9815741B2 (zh)
EP (1) EP3127887A4 (zh)
JP (1) JP6193793B2 (zh)
KR (1) KR101896642B1 (zh)
CN (1) CN106132904A (zh)
CA (1) CA2941372C (zh)
TW (1) TWI554485B (zh)
WO (1) WO2015151599A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL3053897T3 (pl) * 2015-02-09 2017-07-31 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Zestaw do wytwarzania wyrobu ogniotrwałego, sposób wytwarzania wyrobu ogniotrwałego, wyrób ogniotrwały oraz zastosowanie wyrobu ogniotrwałego
JP2017154146A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 黒崎播磨株式会社 鋳造用耐火物及びスライディングノズル装置用のプレート
CA3037462C (en) * 2016-09-27 2021-04-27 Krosakiharima Corporation A refractory material for sliding nozzle plate and a method for producing the same
EP3511307B9 (de) * 2018-01-16 2020-11-18 Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG Schmelzrohstoff zur herstellung eines feuerfesten erzeugnisses, ein verfahren zur herstellung des schmelzrohstoffs sowie eine verwendung des schmelzrohstoffs

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2511292B2 (ja) 1988-06-13 1996-06-26 東芝セラミックス株式会社 スライドゲ―ト用耐火物の製造方法
JPH09295857A (ja) * 1996-04-26 1997-11-18 Kyushu Refract Co Ltd アルミニウムオキシカ−バイドを含むカ−ボン含有れんが
JP3825162B2 (ja) 1998-01-14 2006-09-20 東芝セラミックス株式会社 炭素含有スライドゲートプレー卜
JP2000094121A (ja) 1998-09-22 2000-04-04 Toshiba Ceramics Co Ltd スライドゲート用プレートの製造方法
JP2001285289A (ja) 2000-03-30 2001-10-12 Hitachi Kokusai Electric Inc 情報表示システム及び情報表示装置
JP4903114B2 (ja) 2007-11-14 2012-03-28 株式会社リコー 画像形成装置
GB2471054B (en) 2008-03-25 2013-04-10 Krosakiharima Corp Plate brick and production method therefor
KR101297225B1 (ko) * 2009-03-30 2013-08-16 구로사키 하리마 코포레이션 알루미늄 옥시카바이드 조성물 및 그 제조 방법
JP2011104596A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Kurosaki Harima Corp スライディングノズルプレート
JP2012066986A (ja) * 2010-09-27 2012-04-05 Kurosaki Harima Corp アルミニウムオキシカーバイド組成物及びその製造方法
JP5331077B2 (ja) * 2010-09-28 2013-10-30 黒崎播磨株式会社 カーボン含有耐火物
JP5622325B2 (ja) * 2011-09-02 2014-11-12 黒崎播磨株式会社 アルミニウムオキシカーバイド組成物及びその製造方法、並びに耐火物
CN102898157B (zh) * 2012-10-08 2014-01-15 北京科技大学 Al4O4C结合Al-Al2O3复合无碳滑板及制备方法
CN103588494B (zh) * 2013-11-29 2015-05-13 湖南湘钢瑞泰科技有限公司 滑板砖及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3127887A4 (en) 2017-11-08
US9815741B2 (en) 2017-11-14
CN106132904A (zh) 2016-11-16
KR20160110990A (ko) 2016-09-23
CA2941372A1 (en) 2015-10-08
JP2015193512A (ja) 2015-11-05
JP6193793B2 (ja) 2017-09-06
US20170088469A1 (en) 2017-03-30
KR101896642B1 (ko) 2018-09-07
CA2941372C (en) 2018-04-24
TWI554485B (zh) 2016-10-21
WO2015151599A1 (ja) 2015-10-08
EP3127887A1 (en) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101722041B1 (ko) 내화물 및 주조용 노즐
KR101823665B1 (ko) 강의 주조용 내화물 및 슬라이딩 노즐 장치용 플레이트와 강의 주조용 내화물의 제조 방법
AU2009229913A1 (en) Plate brick and manufacturing method therefor
TWI554485B (zh) Cast refractory, the use of its casting mouth and sliding mouth with the board
WO2010095637A1 (ja) アルミナカーボン系不焼成れんが及びそれを用いた窯炉設備
WO2008056655A1 (fr) Manchons durables
Roungos et al. Novel Al2O3‐C refractories with less residual carbon due to nanoscaled additives for continuous steel casting applications
JP2015193511A (ja) 鋳造用耐火物、並びにそれを使用した鋳造用ノズル及びスライディングノズル用プレート
JP2016527083A (ja) 炭素結合又は樹脂結合定形耐火製品を製造するためのバッチ、当該製品を製造するための方法、当該製品、及び、マグネシアスピネル‐酸化ジルコニウムの使用
JP6662346B2 (ja) 耐火物及びその製造方法
WO2011058811A1 (ja) スライディングノズルプレート
JP2012192430A (ja) アルミナ−カーボン質スライドゲートプレート
JP6767659B2 (ja) スライドプレート耐火物
TWI644882B (zh) Flat plate for casting refractory and sliding nozzle device
JP6541607B2 (ja) スライディングノズル用炭素含有プレート耐火物の製造方法
US20230028785A1 (en) Refractory product
JP4856513B2 (ja) カーボン含有耐火物
JP6744555B2 (ja) スライディング・ゲート型プレート耐火物
JP2006026728A (ja) スライディングノズルプレートおよびその製造方法
JP2016185890A (ja) 耐火物及びスライディングノズル用プレート
JPH11240747A (ja) プレートれんが
JP2006117453A (ja) 金属化合物粒子含有有機樹脂バインダー及び該有機樹脂バインダーを用いた炭素含有耐火物
JP2006110614A (ja) スライディングノズル用プレート耐火物
JP2004009059A (ja) スライディングノズル用プレート
JPH11246264A (ja) 上部ノズルれんが

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees