JPH0343232B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0343232B2 JPH0343232B2 JP58152454A JP15245483A JPH0343232B2 JP H0343232 B2 JPH0343232 B2 JP H0343232B2 JP 58152454 A JP58152454 A JP 58152454A JP 15245483 A JP15245483 A JP 15245483A JP H0343232 B2 JPH0343232 B2 JP H0343232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zrb
- refractory
- molten metal
- powder
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Ceramic Products (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
本発明は溶融金属の流量調節口等にはスライデ
イングノズル装置（摺動装置）に用いるに最適な
プレート煉瓦などの摺動部用耐火物に関するもの
である。 摺動流量調節装置における溶融金属と接触する
耐火物は、溶鋼等の溶融金属容器の下部に流出口
を設け、その下部に溶融金属流出用の孔を有する
２枚のプレート煉瓦、即ち上側の移動しない固定
プレート煉瓦と該固定プレートと水密的に密着し
て水平方向に摺動して溶融金属の流出、停止等の
流量調節を司どる下側の摺動プレート煉瓦からな
つている。 摺動流量調節装置における問題は種々あるが、
装置に組込まれているこの種耐火物の耐久性がそ
れらのうちでも最も重要であり、耐火物の取替え
頻度をいかにして少なくするかについて種々研究
されている。 この種用途における耐火物の取替えの原因とな
るなかで主な原因は、溶融金属の通過による耐火
物の摩耗及び溶融金属との反応による孔径の拡大
等の溶損がそれである。 現在溶鋼処理において主として用いられている
この種耐火物としては、Al2O3−Ｃ系、Al2O3−
SiO2系などであるが、溶鋼による溶損に十分耐
えうるものではない。 本発明ほこれらの点に鑑み種々研究された結果
として見い出されたものであり、溶鋼等による溶
損に対して優れた耐久性をもつばかりでなく、こ
の種耐火物としてさらに必要な摺動面精度や耐衝
撃（熱及び機械的）抵抗性も十分備えた耐火物を
提供することに成功したものである。 即ち、本発明は、摺動プレート煉瓦等の溶融金
属流量調節口用溶可動耐火物における溶損等の問
題を、材質としてZrB2（２硼化ジルコニウム）質
耐火物を選ぶことにより著しく改良せしめたので
ある。 摺動流動調節装置用のプレート煉瓦などの本発
明流量調節口用耐火物は種々の形態のものが考え
られるが、少なくとも溶鋼等の溶融金属が通過
し、溶鋼等に接する表面特にプレート煉瓦のよう
に流通孔のあるものは流通孔の内表面即ち溶融金
属に面した表面がZrB2質となつていることが必
要であり、いいかえればそのような表面の少なく
とも一部がZrB2質耐火物からなつていればそれ
なりに本発明の目的は達成されるものである。 具体的に本発明によるZrB2質面（ZrB2含有層）
の形成は大別して次の２つに分けられる。 １つは耐火物そのものを直接、大部分がZrB2
からなる耐火物或はZrB2成分を均一に所定量以
上含む耐火物として得た一体成形体であり、他の
１つは主たる成形体そのものは通常別の材質（例
えばAl2O3−Ｃ質耐火物）でつくり、それらの少
なくとも溶鋼流と接触する流路となる部分に
ZrB2含有層を適当な手段で形成せしめた層成体
である。 これらについて、さらに説明するとまず前者と
しては次のようなものが使用できる。 １ ZrB2質焼結体 これはZrB2質の粉末又は焼結時にZrB2とな
りうる原料と焼結材、還元材などの配合原料を
成形後、通常還元雰囲気下で高温高圧焼結する
ことで得られる。 例えばZrO2質粉末に有機質樹脂を結合材と
して予備成形し、これを温度2000℃以上、圧力
500Kg／cm2以上のホツトプレスして得られたも
のである。 また、ZrB2粉末にSiCやB4Cなどの粉末を数
％焼結助剤として添加すればホツトプレスでな
くても2000℃で焼結が可能である。 ２ ZrB2質溶融再固化体 溶融再固化することにより主成分である結晶
がZrB2となる耐火原料の所定量を黒鉛電極を
用いるアーク式電気炉で熱溶融したものを再固
化後所定形状の孔をもつもの或いはそれらを構
成する部分品として成形加工して得られる。 例えば重量％で、B2O340％、ZrO240％、
C20％からなる粉末原料をアーク式電気炉中で
2700℃以上の高温下で熱溶融したものを徐冷し
常温まで冷却して得た結晶がZrB290％以上か
らなるものなどがそれである。 このような焼結体又は溶融再固化体のなかで本
発明に適したものはZrB2が重量％で90％以上を
含有するものであるが、本発明の目的からしてそ
れなりの効果をもたらすものとしては、ZrB2成
分として少なくとも５％以上は含まれていること
が必要であり、通常は50％以上含まれているのが
よい。 尚、ZrB2成分含有量が比較的少量の場合には
他の成分としては、可及的にZrB2成分の特質を
生かすことのできるものであることが望ましく、
そのような場合の複合成分としてはZrC、TiCな
どが適当である。 また、これらのZrB2質成形体として、耐火物
の大きさ、形状等により一体物として得にくいと
きは、分割した部分成形体として得、これを少な
くとも耐火物の最も必要な部分に組合わせた耐火
物として使用することも有効である。 ZrB2質の表面層の形成手段としては、次のよ
うなものが使用できる。 即ち、成形体の表面にZrB2質粉末のペースト
を塗布、吹付け等により被覆せしめ、或いは
ZrB2質粉末の懸濁液中に耐火物の成形体を浸漬
して成形体の気孔及び表面に該液を含浸、被覆せ
しめ、それぞれ乾燥焼成することでZrB2質層を
形成することで得られる。 ZrB2質粉末の組成としては、例えばZrB2粉90
％3Al粉＋Si粉＋フエノール樹脂10％よりなるも
のが使用できる。焼成は例えば、グラフアイト製
のサヤ中又は強還元性雰囲気炉中にて1000℃以上
にて焼成することにより耐火物成形体表面上に強
固な被膜を形成する。又、被膜焼付けが困難等含
浸させることが好ましい場合にはZrB2質微粉末
を液中にサスペンドさせ、これを真空容器中で通
気性のある成形体に含浸させる。さらに強固な被
膜を形成したいときにはプラズマコーテイングも
使用できる。 尚、この被膜を形成する方法の場合にはこの
ZrB2含有層の形成をその必要な位置即ち、少な
くとも溶鋼等の流路で入口部分に近い表面にのみ
なしておくことも可能であり、目的によつては経
済的であるが、好ましくは成形体の溶融金属と接
触する全表面に適用しておくことである。 これらのZrB2又はZrB2含有層にて形成した耐
火物のなかでも本発明の使用目的に最も適したも
のは、耐蝕、耐摩耗などの耐久性の向上において
は最も実質的効果をもたらす熱溶融再固化体であ
り、一方実質的効果とコストを考慮すればプレー
ト等、溶融金属流通調節口用耐火物のための成形
体への塗布含浸或いは吹付けなどで得たものであ
る。 このような本発明耐火物は結果として溶鋼等と
殆とんど乃至全く反応せず、かつ硬度も極めて高
く（モース高度で８以上可能）、例えば高温の曲
げ強度が1670℃で1.0Kg／mm2と高く、溶鋼流路に
対する耐摩耗力をもつていることの特質が本発明
の目的にまさに適合しているものである。 例えば従来のAl2O3−Ｃ質プレート煉瓦に比べ
て、一般に20％以上の向上は極めて容易であり
（第１表参照）、具体的にプレート煉瓦の寿命とし
て数倍以上の使用回数の向上を可能とし、溶鋼の
種類や規模によつてはさらに優れた向上を可能と
するものであり、これらからくる取替作業の著じ
るしい軽減化等も含めてその工業的な価値は多大
である。
イングノズル装置（摺動装置）に用いるに最適な
プレート煉瓦などの摺動部用耐火物に関するもの
である。 摺動流量調節装置における溶融金属と接触する
耐火物は、溶鋼等の溶融金属容器の下部に流出口
を設け、その下部に溶融金属流出用の孔を有する
２枚のプレート煉瓦、即ち上側の移動しない固定
プレート煉瓦と該固定プレートと水密的に密着し
て水平方向に摺動して溶融金属の流出、停止等の
流量調節を司どる下側の摺動プレート煉瓦からな
つている。 摺動流量調節装置における問題は種々あるが、
装置に組込まれているこの種耐火物の耐久性がそ
れらのうちでも最も重要であり、耐火物の取替え
頻度をいかにして少なくするかについて種々研究
されている。 この種用途における耐火物の取替えの原因とな
るなかで主な原因は、溶融金属の通過による耐火
物の摩耗及び溶融金属との反応による孔径の拡大
等の溶損がそれである。 現在溶鋼処理において主として用いられている
この種耐火物としては、Al2O3−Ｃ系、Al2O3−
SiO2系などであるが、溶鋼による溶損に十分耐
えうるものではない。 本発明ほこれらの点に鑑み種々研究された結果
として見い出されたものであり、溶鋼等による溶
損に対して優れた耐久性をもつばかりでなく、こ
の種耐火物としてさらに必要な摺動面精度や耐衝
撃（熱及び機械的）抵抗性も十分備えた耐火物を
提供することに成功したものである。 即ち、本発明は、摺動プレート煉瓦等の溶融金
属流量調節口用溶可動耐火物における溶損等の問
題を、材質としてZrB2（２硼化ジルコニウム）質
耐火物を選ぶことにより著しく改良せしめたので
ある。 摺動流動調節装置用のプレート煉瓦などの本発
明流量調節口用耐火物は種々の形態のものが考え
られるが、少なくとも溶鋼等の溶融金属が通過
し、溶鋼等に接する表面特にプレート煉瓦のよう
に流通孔のあるものは流通孔の内表面即ち溶融金
属に面した表面がZrB2質となつていることが必
要であり、いいかえればそのような表面の少なく
とも一部がZrB2質耐火物からなつていればそれ
なりに本発明の目的は達成されるものである。 具体的に本発明によるZrB2質面（ZrB2含有層）
の形成は大別して次の２つに分けられる。 １つは耐火物そのものを直接、大部分がZrB2
からなる耐火物或はZrB2成分を均一に所定量以
上含む耐火物として得た一体成形体であり、他の
１つは主たる成形体そのものは通常別の材質（例
えばAl2O3−Ｃ質耐火物）でつくり、それらの少
なくとも溶鋼流と接触する流路となる部分に
ZrB2含有層を適当な手段で形成せしめた層成体
である。 これらについて、さらに説明するとまず前者と
しては次のようなものが使用できる。 １ ZrB2質焼結体 これはZrB2質の粉末又は焼結時にZrB2とな
りうる原料と焼結材、還元材などの配合原料を
成形後、通常還元雰囲気下で高温高圧焼結する
ことで得られる。 例えばZrO2質粉末に有機質樹脂を結合材と
して予備成形し、これを温度2000℃以上、圧力
500Kg／cm2以上のホツトプレスして得られたも
のである。 また、ZrB2粉末にSiCやB4Cなどの粉末を数
％焼結助剤として添加すればホツトプレスでな
くても2000℃で焼結が可能である。 ２ ZrB2質溶融再固化体 溶融再固化することにより主成分である結晶
がZrB2となる耐火原料の所定量を黒鉛電極を
用いるアーク式電気炉で熱溶融したものを再固
化後所定形状の孔をもつもの或いはそれらを構
成する部分品として成形加工して得られる。 例えば重量％で、B2O340％、ZrO240％、
C20％からなる粉末原料をアーク式電気炉中で
2700℃以上の高温下で熱溶融したものを徐冷し
常温まで冷却して得た結晶がZrB290％以上か
らなるものなどがそれである。 このような焼結体又は溶融再固化体のなかで本
発明に適したものはZrB2が重量％で90％以上を
含有するものであるが、本発明の目的からしてそ
れなりの効果をもたらすものとしては、ZrB2成
分として少なくとも５％以上は含まれていること
が必要であり、通常は50％以上含まれているのが
よい。 尚、ZrB2成分含有量が比較的少量の場合には
他の成分としては、可及的にZrB2成分の特質を
生かすことのできるものであることが望ましく、
そのような場合の複合成分としてはZrC、TiCな
どが適当である。 また、これらのZrB2質成形体として、耐火物
の大きさ、形状等により一体物として得にくいと
きは、分割した部分成形体として得、これを少な
くとも耐火物の最も必要な部分に組合わせた耐火
物として使用することも有効である。 ZrB2質の表面層の形成手段としては、次のよ
うなものが使用できる。 即ち、成形体の表面にZrB2質粉末のペースト
を塗布、吹付け等により被覆せしめ、或いは
ZrB2質粉末の懸濁液中に耐火物の成形体を浸漬
して成形体の気孔及び表面に該液を含浸、被覆せ
しめ、それぞれ乾燥焼成することでZrB2質層を
形成することで得られる。 ZrB2質粉末の組成としては、例えばZrB2粉90
％3Al粉＋Si粉＋フエノール樹脂10％よりなるも
のが使用できる。焼成は例えば、グラフアイト製
のサヤ中又は強還元性雰囲気炉中にて1000℃以上
にて焼成することにより耐火物成形体表面上に強
固な被膜を形成する。又、被膜焼付けが困難等含
浸させることが好ましい場合にはZrB2質微粉末
を液中にサスペンドさせ、これを真空容器中で通
気性のある成形体に含浸させる。さらに強固な被
膜を形成したいときにはプラズマコーテイングも
使用できる。 尚、この被膜を形成する方法の場合にはこの
ZrB2含有層の形成をその必要な位置即ち、少な
くとも溶鋼等の流路で入口部分に近い表面にのみ
なしておくことも可能であり、目的によつては経
済的であるが、好ましくは成形体の溶融金属と接
触する全表面に適用しておくことである。 これらのZrB2又はZrB2含有層にて形成した耐
火物のなかでも本発明の使用目的に最も適したも
のは、耐蝕、耐摩耗などの耐久性の向上において
は最も実質的効果をもたらす熱溶融再固化体であ
り、一方実質的効果とコストを考慮すればプレー
ト等、溶融金属流通調節口用耐火物のための成形
体への塗布含浸或いは吹付けなどで得たものであ
る。 このような本発明耐火物は結果として溶鋼等と
殆とんど乃至全く反応せず、かつ硬度も極めて高
く（モース高度で８以上可能）、例えば高温の曲
げ強度が1670℃で1.0Kg／mm2と高く、溶鋼流路に
対する耐摩耗力をもつていることの特質が本発明
の目的にまさに適合しているものである。 例えば従来のAl2O3−Ｃ質プレート煉瓦に比べ
て、一般に20％以上の向上は極めて容易であり
（第１表参照）、具体的にプレート煉瓦の寿命とし
て数倍以上の使用回数の向上を可能とし、溶鋼の
種類や規模によつてはさらに優れた向上を可能と
するものであり、これらからくる取替作業の著じ
るしい軽減化等も含めてその工業的な価値は多大
である。
【表】
【表】
侵食テストは30φ×60のサンプル棒を溶鋼及
びスラグ中にデイスプレーし、侵食後の寸法変化
を比較した。（耐食性指数は試料の侵食量を１
としたときの耐食性の比で示す）。
びスラグ中にデイスプレーし、侵食後の寸法変化
を比較した。（耐食性指数は試料の侵食量を１
としたときの耐食性の比で示す）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属と接触する部分をZrB2又はZrB2含
有層にて形成してなることを特徴とする溶融金属
流量調節口用耐火物。 ２ 耐火物が、溶融金属の流通孔を有し、少なく
とも該流通孔の内表面がZrB2又はZrB2含有層に
て形成されている摺動流量調節装置に用いるため
のプレートレンガである特許請求の範囲第１項記
載の溶融金属流量調節口用耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152454A JPS6046987A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 溶融金属流量調節口用耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152454A JPS6046987A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 溶融金属流量調節口用耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046987A JPS6046987A (ja) | 1985-03-14 |
| JPH0343232B2 true JPH0343232B2 (ja) | 1991-07-01 |
Family
ID=15540869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58152454A Granted JPS6046987A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 溶融金属流量調節口用耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046987A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141456U (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-17 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性スライデイングノズル装置 |
| DE3930866C1 (ja) * | 1989-09-15 | 1991-02-28 | Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden, De | |
| DE19637960C2 (de) * | 1996-09-18 | 1999-08-19 | Didier Werke Ag | Mehrschichtiger feuerfester Verschleißkörper |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP58152454A patent/JPS6046987A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046987A (ja) | 1985-03-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |