JPH0377261B2 - - Google Patents
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Description
(産業上の利用分野)
本発明は、テルミツトコーテイングを有する支
持体を含む溶融金属フイルターに関する。このコ
ーテイングは、金属が過される際に起こる発熱
反応、酸化還元反応およびそれらの組合せを含
む。このフイルターにテルミツトコーテイングを
用いることによつて得られる効果は、過中の金
属凝固の防止、過効率の向上、およびフイルタ
ーの化学的攻撃に対する保護である。これら全て
の効果がフイルターの作用を向上させる。 (従来の技術) 溶融金属の処理中、金属を液体状態で過する
ことが有益であることがわかつた。金属を液体で
過するには特別な特性を有するフイルターを必
要とする。このフイルターは、極限の熱的衝撃、
化学腐蝕および機械的応力に耐えられなければな
らない。現在の溶融金属フイルターには、焼結炭
化ケイ素、ジルコニア、アルミナおよび/または
シリカを主成分として必要な改質剤を加えたセラ
ミツクモノリスが使われている。 通常、溶融金属の作業では、還元された金属を
その溶融点より高温まで加熱し、貯蔵または製品
への成形を目的として注込成形される。成形前の
注込中、混入物をとらえて溶融金属から排除する
ためにセラミツクフイルターが導入されている。
成形物から混入物を排除することによつて優れた
特性の固体金属が低コストで得られることが当業
者によつて見出された。 例えば超合金、ステンレススチール、スチール
合金、鋳鉄および非鉄金属などの溶融金属を、セ
ラミツク材料の物理的および化学的特性の限界を
判断する温度まで加熱する。これらの限度を越え
たことは、注込中のフイルターの突発破損によつ
てわかる。突発破損中、フイルターは多くの小片
に破壊される。このフイルターは突発破損より小
さい衝撃を受けても他の破損機構によつて使用不
能となることがある。例えばセラミツク材料の機
械的強度を越える力が作用すると、フイルターは
流れの方向に変形する。 セラミツク材料はまた、化学的腐蝕にもさらさ
れる。溶融金属スラグは、一例として、シリカの
ケイ素−酸素結合を攻撃し、よつてフイルターの
構造的一体性を弱める。このフラグの攻撃または
破壊作用はフイルターの重大な欠陥の原因とな
る。 溶融金属中の混入物の酸化物ベースの不純物で
あり、これらは酸化物ベースのセラミツクによつ
て良好に過される。過性は、酸化物フイルタ
ーの表面エネルギーを過すべき混入物に適合さ
せることによつて向上される。従つて、特定の溶
融金属にとつて最も効率の良いフイルターを選ぶ
際に、表面効果は考慮すべき重要な点である。 さらに、溶融金属を過する際のいくつかの問
題は、その溶融金属がフイルターと接触した時の
凝固に直接関係している。フイルターの温度は溶
融金属の注込時の温度よりずつと低いので、フイ
ルターと接触した初期の溶融金属は、熱をフイル
ターに与える。フイルターは熱を金属から受け取
るので、熱を与えた部分の溶融金属は温度が下が
り、それによつて金属は凝固する。フイルター内
で金属が凝固するので、その固体金属がセラミツ
クの過性を全てまたは少くとも一部阻害し、あ
るいは注ぎ込みの最初の段階で過の速度を低下
させ、過能力を下げる。同じような現象が、溶
融金属フイルターの前に配置されたいくつかのゲ
ートまたは入口手段において見られる。フイルタ
ーと接触する前に金属が凝固するのを防ぐため
に、ノズル、シース、注入カツプまたはセキバ
チ、スプルー、スプルー溜め、ランナー、または
湯溜めなどの入口手段をテルミツトコーテイング
することは有益であることがわかつた。さらに、
このテルミツトコーテイングを、フイルターの下
流側または出口手段に施すことも有益であると考
えられる。金属の凝固は注込の効率を低下させる
ので、フイルターの後ろに配置されたモールドお
よびランナー系に問題があることがわかる。 本発明は、溶融金属フイルターに関する前記問
題点の多くを解決するものである。フイルター表
面での発熱反応、酸化還元反応、またはそれらの
組合せを含み、その反応生成物が過中フイルタ
ーの表面に残つているテルミツトコーテイングに
よつて、これまで同じ環境中で破損していたフイ
ルターが破損せずに使用できるようになることが
わかつた。 (発明の構成) 本発明によれば、セラミツクの溶融金属フイル
ターが反応性化学種でコーテイングされる。第1
の実施態様では、その化学種は発熱反応を刺激す
る開始熱処理または熱伝達によつて反応し、ある
いは第2の実施態様では、酸化還元反応を刺激す
る開始熱処理または熱伝達により化学種が反応
し、あるいは第3の実施態様として、前記2つの
実施態様の組合せがある。このコーテイングを与
える本発明の実施態様と反応に伴つて発生する力
を組み合わせると、本発明による溶融金属フイル
ターの長い寿命と有効性がわかる。 本発明は、溶融金属フイルター上のテルミツト
コーテイングを開示しており、そのコーテイング
は、負の反応自由エネルギーを有する反応体から
成り、その反応体は、触媒または前記テルミツト
コーテイングとの熱伝達によつて反応を開始し、
それによつてその反応の生成物がフイルターの保
護コーテイングを与え、あるいはそのフイルター
または溶融金属のための熱を与え、あるいは化学
的攻撃に対する耐性を与え、あるいはそれらの組
合せを与える。さらに、コーテイングが酸化還元
反応または発熱反応と酸化還元反応の組合せを含
むテルミツトコーテイングも本発明の範囲に入
る。 本発明を知ることにより、溶融金属フイルター
上のテルミツトコーテイングの利点が明らかとな
る。 本発明の第1の実施態様は、触媒、または開始
エネルギーの付与あるいは熱伝達を反応体に対し
て行なうことのいずれかによつて十分に促進され
ると、反応が完了して生成物が得られ、それによ
つて反応の工程中に熱を発生しそしてその環境の
温度を上げるという熱力学的関係を利用してい
る。この種の反応は発熱反応として知られてい
る。発熱反応は、全体として負の反応自由エネル
ギーを有してることが知られている。そのような
反応の例は、ZrC+VNがZrN+VC+熱を生じる
反応である。 この種の反応は、自由エネルギーに関する重要
な特性である反応なエンタルピーによつても特徴
づけることができる。反応中の反応体の個々のエ
ンタルピーは相互反応中の主要な要因であり、利
用し得る正味エンタルピーは、注込温度において
0〓cal/モルに近いか0〓cal/モルである。反
応の正味エンタルピーが負でなくても、これらの
反応はフイルターに有益性を与える。そのような
反応の例はMgO+SiO2がMgO・SiO2を与える相
互反応である。 本発明の第2の実施態様では、酸化還元反応ま
たはレドツクスカツプル反応の力を利用してい
る。例えばアルミニウム、チタニア、および窒化
アルミニウムを混合して窒化チタンおよびアルミ
ナを与えるようなこの実施例のレドツクスカツプ
ルを、レドツクスカツプルを必要としない第1の
実施態様と同様に、セラミツクフイルターの表面
および/またはそのフイルターへの入口手段の表
面に、コーテイングしてまたはその一部として施
す。スラリーの形態でコーテイングを施した後、
レドツクス反応体はセラミツクの表面で乾燥す
る。コーテイングされたフイルターは、次に、
過のため、溶融金属注込路におかれる。溶融金属
がコーテイングされたフイルターに近づくかまた
は接触すると、金属から出る熱がレドツクスカツ
プルの活性化エネルギーに打ち勝つのに必要な開
始エネルギーまたは前記第1の実施態様の代わり
となるエネルギーを与える。一度活性化される
と、反応は完了するまで進む。 一般に、本発明の動的コーテイングの好ましい
レドツクスカツプルは熱を放出する。すなわち、
このレドツクス反応は発熱反応である。本発明の
この第3の実施態様はレドツクス反応と発熱反応
の組合せを利用しており、それによつてこのレド
ツクス反応は負の反応自由エネルギーを有する。
この有益性および反応の機構は上記した第1およ
び第2の実施態様の場合と類似している。発熱反
応は熱を金属に与え、その結果金属はフイルター
内で凝固しない。さらに、発熱反応は熱をフイル
ターに与え、よつてフイルターが溶融金属の温度
まで引き上げられる際の金属からの熱の流れが少
くて済む。テルミツト反応のこの段階はフイルタ
ープライミングとして知られている。 それがレドツクスの反応機構によるものであろ
うと熱の反応機構によるものであろうと、テルミ
ツトコーテイング反応のフイルタープライミング
反応の完了時には、その反応の生成物がセラミツ
クフイルター上に層として残る。この生成物は、
酸化された形であつても、あるいは単に反応体の
より安定な化合物であつても良く、それによつて
セラミツクフイルターに耐薬品性を付与する。こ
の耐薬品性は、スラグによる攻撃に対する保護を
与えるセラミツクフイルター上の物理的バリヤー
または犠牲層として明白となる。コーテイングと
して選択される特定の反応は、とらえるべき混入
物の組成、過すべき溶融金属のタイプ、フイル
ターの支持体組成、コーテイングの反応による発
熱、必要なプライミング温度、スラグの化学的性
質、取鍋の耐火性、またはそれらの組合せに依存
しても良い。混入物とフイルターの物理的および
化学的相溶性はより効果的な過へと導くことが
知られている。例えば、もしアルミナ混合物がス
ラグ中の主な成分ならば、過のための最も効果
的な表面はアルミナ・コーテイングである。化学
的性質を適合させることにより、この場合はアル
ミナであるが、混入物はフイルターと高度に結び
つくようになり、従つて溶融金属から過され
る。 都合の良いことに、コーテイングをスラグの特
性に合わせることにより、溶融金属と接触する際
にさらされる温度に耐えることのできるフイルタ
ーを材料の問題からはなれて設計する自由が得ら
れる。例えば、ムライトのようなアルミナまたは
シリカの含有量が多いフイルター支持体は、通
常、カルシア含有量の多いスラグによる攻撃に耐
えることができない。ムライト支持体上のテルミ
ツトコーテイングによつて得られる種々の保護機
構により、今まで突発破壊をおこしていたであろ
う支持体を使用できるようになる。 本発明において、支持体フイルター材料として
ムライトおよびアルミナの混合物を選択すること
が有益であることが見出された。ムライトバツチ
組成に過剰のアルミナを加え、約1400℃で焼成す
ると、ムライトおよびアルミナ結晶質相を含むセ
ラミツク体が生成されることがわかつた。これら
の構造は、2800〓(約1537℃)を越える溶融低炭
素鋼の典型的注込温度に耐えることができる。 支持体フイルター材料は、アルミナ、ムライ
ト、ジルコン、ジルコニア、スピネル、きん青
石、アルミノ珪酸リチウム、チタニア、長石、石
英、融解石英、炭化ケイ素、カオインクレー、チ
タン酸アルミニウム、ケイ酸塩、アルミン酸塩、
およびそれらの混合物から都合良く作り得る。さ
らに、アルミニウム、鉄、銅、スチール、錫、そ
れらの合金、およびそれらの混合物の粉末から焼
結された多孔質金属体が有用な支持体材料を与え
ることがわかつた。 ムライト−アルミナセラミツク体中に、そのセ
ラミツクの熱衝撃特性を助けるであろう小さいガ
ラス相が存在しても良いことが指摘された。アル
カリアルミノ珪酸塩組成を有するガラスが異つた
相間の粒状体部位を占めることもできる。このガ
ラスは、ムライトおよびアルミナの結晶質相を破
壊することなく、急激な加熱に起因する熱的応力
を軽減する。 溶融金属の注込によつて開始され得る全ての反
応がテルミツトコーテイングとして有用であると
考えられる。これには、遷移金属および/または
稀土類金属の反応体が含まれる。一般に、次のよ
うな反応が得られる。 Mx Lz+yR=Ry Lz+xM (ここでxはyに等しくても等しくなくてもよ
く、あるいはxとyはzに等しくても等しくなく
てもよい。そしてLはアニオンである。さらに、
多重レドツクス反応のためのさらにもう1つのレ
ドツクスカツプルを導くために、酸化された金属
をこの反応式の反応体側に加えても良い。) 可能な金属反応体は、リチウム、水銀、パラジ
ウム、銀、銅、鉛、カドミウム、コバルト、ニツ
ケル、モリブデン、錫、鉄、タングステン、バナ
ジウム、カリウム、亜鉛、ニオブ、およびクロム
から誘導できる。上記反応式中でMとして表示さ
れているこれらの金属は、他の金属と反応して発
熱反応、レドツクス反応、または組合せ反応をお
こさせるために、酸化物、炭化物、窒化物、ハロ
ゲン化物、リン化物、ホウ化物、アルミ化物、ケ
イ化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、炭酸塩のよ
うな酸化種、またはオキシレート、スクシネー
ト、およびキレートのような有機アニオンとして
存在しても良い。 上記反応式中にRとして表示した、本発明に係
る反応性金属のグループおよび代表例は、A
属、A属、A属、A属、B属、B属、
B属、B属、属、B属、および稀土類
金属である。さらに詳細には、イツトリウム、マ
ンガン、タンタル、バナジウム、ケイ素、チタ
ン、ジルコニウム、アルミニウム、ウラン、バリ
ウム、マグネシウム、ベリリウム、トリウム、お
よびカルシウムが、本発明に有用に使用できる。 最も好ましいレドツクスカツプルはFe2O3とAl
(50/50のFe/Al合金中に含まれるものとして)
である。この反応は、適切なプライミング反応を
与え、耐久性のある保護コーテイングを作り、そ
して溶融物中の不純物を過するのを助ける。 本発明は、さらにコーテイング内の成分との反
応ではなく、コーテイングが過される溶融金属
と反応するレドツクス反応および/または発熱反
応中に具体化されている。この例において、溶融
金属中の反応性金属源はコーテイング中の酸化種
と反応する。例えば酸化錫プラス鉄は溶融スチー
ル中の鉄を酸化する。同様に、スチールの溶解ケ
イ素、マンガン、およびアルミニウム成分は他の
酸化物を発熱的に還元し、本発明の効果を発揮す
る。この実施態様の特に有益な点は、コーテイン
グに耐火性金属を加える必要がなく、従つてコー
テイングスラリーの不安定性を減じることができ
ることである。組成のコントロールを欠き、そし
て望ましくない副産物を生成するために、合伴つ
た欠点が生じてしまうかもしれない。 本発明はまた、コーテイングと支持体の反応中
に具体化されている。この実施態様において、コ
ーテイングと反応させるために、支持体中の酸化
反応体が利用でき、これは金属還元体を含む。フ
イルター中のシリカ、クロミア(chromia)、お
よびチタニアなどの安定性の小さい酸化物は、ジ
ルコニウムおよびアルミニウムなどの攻撃的な還
元体によつて還元され得る。溶融金属中に存在す
る溶解酸素、硫黄、およびリン(特に3価)もま
た、反応性金属に反応させるために利用できる。 本発明の効果を発揮させるために、上記種の組
合せを利用しても良い。 コーテイング中で自己反応する反応体の寄せ集
めを混合し、溶融金属と反応させ、そしてフイル
ター支持体と反応させて、発熱反応、レドツクス
反応、および/またはそれらの組合せ反応を起こ
して上記効果を得ることもできる。同様な効果を
得るために前記化学種の組合せを用いても良い。 テルミツト反応に希釈剤を加えることも有益で
あることがわかつた。稀釈剤の添加はテルミツト
反応の反応速度を遅くし、よつてフイルターの局
部的溶融を防止する。稀釈剤は、発熱反応から熱
を吸収する不活性物質とすることができる。もし
稀釈剤が断熱火災温度未満で溶融すると、より多
くの熱を脱出すことができる。発熱反応中にフイ
ルター上に焼結するように稀釈剤を選ぶとさらな
る効果が得られる。その結果、追加的な保護バリ
ヤーができる。アルミナは最も好ましい稀釈剤で
ある。他の稀釈剤としては、チタニア、クロミ
ア、ジルコニアなどがあり、これらは全て、スラ
グの攻撃に対して強い耐性を示す。 以下の実施例でさらに詳細に述べるが、テルミ
ツトコーテイングの有用性および範囲が、テルミ
ツトコーテイングによつて与えられる保護性によ
つて溶融金属フイルターの支持体材料の現行の組
成範囲を広げる。 (実施例) 本発明を以下の実施例に基づいてさらに詳細に
説明する。 溶融金属フイルターの支持体はムライト−アル
ミナ組成を含む。バルク粉末の組成は、72−
86wt%のアルミナと残りの部分を占めるシリカ
である。得られるボデイ重大な影響を与えない範
囲で、アルカリ土類などの種々の不純物が原料中
に存在していても良い。焼結の際、存在する結晶
相は45−20wt%のアルミナ、55−80wt%のムラ
イト、0−2wt%のクリストバライト、および0
−10wt%の非晶相である。 好ましい支持体バルク組成は、実質的に72−
82wt%のアルミナと残りの部分を占めるシリカ
から成る。混合物を前述したように処理し、約
1400℃で焼結する。最も好ましい支持体バルク組
成は、実質的に75−78wt%のアルミナと残りの
部分を占めるシリカから成る。このセラミツク混
合物を次に約1400℃で焼結する。 ムライト−アルミナセラミツク体をハニカム構
造を有するモノリスに押し出し、次に焼結しても
良い。このようなボデイを、次に、選択されたレ
ドツクスカツプルまたは反応カツプルでコーテイ
ングする。 実施例 1 実施例1において、438gの細かい顔料グレー
ド(99%プラス純枠)赤色酸化鉄、316gの
AlcoaA16SGグレードアルミナ、446gの−325メ
ツシユFe−Al金属粉末(50%Fe)、および147g
のダウコーニング6−2230シリコーン樹脂をリト
ルフオード(Littleford)ミキサー内で10分間混
合した。その混合粉末を次に、アルミナ粉末媒体
で1/4から1/3満たされた1ガロンの広口プラスチ
ツク容器内に注入した。粉砕媒体は直径1/4から
1インチ(6.35mmから25.4mm)であつた。1320g
のイソプロピルアルコールを容器に加えた。次に
この容器を約90rpmで30分間以上ロールミルして
スラリーを形成した。このスラリーを浴中に置
き、焼結フイルターを次にスラリー中に浸漬し
た。次に、このフイルターを、かくはんせずに約
15秒間、浴中に沈めた。フイルターをスラリー浴
から取り出し、ハニカム中に見られるようなフイ
ルターのセル開口が開いたままであることを確実
にするように処理した。フイルター上の湿つたコ
ーテイングを、フイルターが乾燥するまで、オー
ブン中にて200℃以下で強制空気乾燥した。この
乾燥工程は約15分間かかつた。 実施例 2−10 ここに開示した全ての実施例をコーテイングす
るために、この一般的手順を用いた。スプレーコ
ーテイングまたは加圧供給(pressure feeding)
などへ、コーテイング手順を変更しても、同等な
結果が得られることは容易にわかるであろう。こ
れらの結果はフイルター上の均一なコーテイング
となる。 実施例2−10に対して、同じ手順でコーテイン
グを施した。実施例2のコーテイングは、100%
の−100メツシユ試薬グレード酸化錫から構成し
た。実施例3は100%の−200メツシユ試薬グレー
ド酸化第二銅から構成した。実施例4は100%の
−200メツシユAl粉末から構成した。これらの実
施例のものは溶融金属と反応して発熱反応を生
じ、コーテイングの有益な特性を与えた。 実施例6は50.4wt%の−325メツシユFe/Al粉
末(50/50)と49.6wt%の細かい顔料グレード赤
色酸化鉄から構成した。実施例7は40.4wt%の−
325メツシユFe/Al粉末(50/50)と59.6wt%の
−200メツシユ試薬グレード酸化第二銅から構成
した。実施例8は37.2wt%の−325メツシユFe/
Al粉末(50/50)、36.5wt%の細かい顔料グレー
ド赤色酸化鉄、および26.3wt%の−270メツシユ
Combustion Engineering Mineralsクロム鉱石
(約45%の酸化鉄と残りを占めるクロミア)から
構成した。実施例9は55.3wt%のAlcoaA16SGグ
レードアルミナ、37.1wt%の顔料グレード赤色酸
化鉄、および7.6wt%の−200メツシユ二ホウ化ア
ルミニウムから構成した。実施例10は50.4wt%の
−200メツシユCr/Al粉末と49.6wt%の顔料グレ
ード赤色酸化鉄から構成した。 上記のテルミツトコーテイングを施した全ての
フイルターが、コーテイングをしていない同様な
溶融金属フイルターが経験した突発破壊または作
用不能を克服した。いくつかのコーテイングは、
過する金属の種類に依存してより良好な効果を
発揮した。過する金属によつて、コーテイング
が酸化スラグか塩基性スラグか中性スラグのいず
れにさらされるのかが決定された。好ましいコー
テイングは酸化鉄、アルミナ、およびFe/Al合
金である。最も好ましいコーテイングは酸化鉄、
クロミア、およびFe/Alである。 表は、セラミツク支持体に施された種々のテル
ミツトコーテイングの結果を示している。観察さ
れた現象を詳述している各々の結果も載せてあ
る。
持体を含む溶融金属フイルターに関する。このコ
ーテイングは、金属が過される際に起こる発熱
反応、酸化還元反応およびそれらの組合せを含
む。このフイルターにテルミツトコーテイングを
用いることによつて得られる効果は、過中の金
属凝固の防止、過効率の向上、およびフイルタ
ーの化学的攻撃に対する保護である。これら全て
の効果がフイルターの作用を向上させる。 (従来の技術) 溶融金属の処理中、金属を液体状態で過する
ことが有益であることがわかつた。金属を液体で
過するには特別な特性を有するフイルターを必
要とする。このフイルターは、極限の熱的衝撃、
化学腐蝕および機械的応力に耐えられなければな
らない。現在の溶融金属フイルターには、焼結炭
化ケイ素、ジルコニア、アルミナおよび/または
シリカを主成分として必要な改質剤を加えたセラ
ミツクモノリスが使われている。 通常、溶融金属の作業では、還元された金属を
その溶融点より高温まで加熱し、貯蔵または製品
への成形を目的として注込成形される。成形前の
注込中、混入物をとらえて溶融金属から排除する
ためにセラミツクフイルターが導入されている。
成形物から混入物を排除することによつて優れた
特性の固体金属が低コストで得られることが当業
者によつて見出された。 例えば超合金、ステンレススチール、スチール
合金、鋳鉄および非鉄金属などの溶融金属を、セ
ラミツク材料の物理的および化学的特性の限界を
判断する温度まで加熱する。これらの限度を越え
たことは、注込中のフイルターの突発破損によつ
てわかる。突発破損中、フイルターは多くの小片
に破壊される。このフイルターは突発破損より小
さい衝撃を受けても他の破損機構によつて使用不
能となることがある。例えばセラミツク材料の機
械的強度を越える力が作用すると、フイルターは
流れの方向に変形する。 セラミツク材料はまた、化学的腐蝕にもさらさ
れる。溶融金属スラグは、一例として、シリカの
ケイ素−酸素結合を攻撃し、よつてフイルターの
構造的一体性を弱める。このフラグの攻撃または
破壊作用はフイルターの重大な欠陥の原因とな
る。 溶融金属中の混入物の酸化物ベースの不純物で
あり、これらは酸化物ベースのセラミツクによつ
て良好に過される。過性は、酸化物フイルタ
ーの表面エネルギーを過すべき混入物に適合さ
せることによつて向上される。従つて、特定の溶
融金属にとつて最も効率の良いフイルターを選ぶ
際に、表面効果は考慮すべき重要な点である。 さらに、溶融金属を過する際のいくつかの問
題は、その溶融金属がフイルターと接触した時の
凝固に直接関係している。フイルターの温度は溶
融金属の注込時の温度よりずつと低いので、フイ
ルターと接触した初期の溶融金属は、熱をフイル
ターに与える。フイルターは熱を金属から受け取
るので、熱を与えた部分の溶融金属は温度が下が
り、それによつて金属は凝固する。フイルター内
で金属が凝固するので、その固体金属がセラミツ
クの過性を全てまたは少くとも一部阻害し、あ
るいは注ぎ込みの最初の段階で過の速度を低下
させ、過能力を下げる。同じような現象が、溶
融金属フイルターの前に配置されたいくつかのゲ
ートまたは入口手段において見られる。フイルタ
ーと接触する前に金属が凝固するのを防ぐため
に、ノズル、シース、注入カツプまたはセキバ
チ、スプルー、スプルー溜め、ランナー、または
湯溜めなどの入口手段をテルミツトコーテイング
することは有益であることがわかつた。さらに、
このテルミツトコーテイングを、フイルターの下
流側または出口手段に施すことも有益であると考
えられる。金属の凝固は注込の効率を低下させる
ので、フイルターの後ろに配置されたモールドお
よびランナー系に問題があることがわかる。 本発明は、溶融金属フイルターに関する前記問
題点の多くを解決するものである。フイルター表
面での発熱反応、酸化還元反応、またはそれらの
組合せを含み、その反応生成物が過中フイルタ
ーの表面に残つているテルミツトコーテイングに
よつて、これまで同じ環境中で破損していたフイ
ルターが破損せずに使用できるようになることが
わかつた。 (発明の構成) 本発明によれば、セラミツクの溶融金属フイル
ターが反応性化学種でコーテイングされる。第1
の実施態様では、その化学種は発熱反応を刺激す
る開始熱処理または熱伝達によつて反応し、ある
いは第2の実施態様では、酸化還元反応を刺激す
る開始熱処理または熱伝達により化学種が反応
し、あるいは第3の実施態様として、前記2つの
実施態様の組合せがある。このコーテイングを与
える本発明の実施態様と反応に伴つて発生する力
を組み合わせると、本発明による溶融金属フイル
ターの長い寿命と有効性がわかる。 本発明は、溶融金属フイルター上のテルミツト
コーテイングを開示しており、そのコーテイング
は、負の反応自由エネルギーを有する反応体から
成り、その反応体は、触媒または前記テルミツト
コーテイングとの熱伝達によつて反応を開始し、
それによつてその反応の生成物がフイルターの保
護コーテイングを与え、あるいはそのフイルター
または溶融金属のための熱を与え、あるいは化学
的攻撃に対する耐性を与え、あるいはそれらの組
合せを与える。さらに、コーテイングが酸化還元
反応または発熱反応と酸化還元反応の組合せを含
むテルミツトコーテイングも本発明の範囲に入
る。 本発明を知ることにより、溶融金属フイルター
上のテルミツトコーテイングの利点が明らかとな
る。 本発明の第1の実施態様は、触媒、または開始
エネルギーの付与あるいは熱伝達を反応体に対し
て行なうことのいずれかによつて十分に促進され
ると、反応が完了して生成物が得られ、それによ
つて反応の工程中に熱を発生しそしてその環境の
温度を上げるという熱力学的関係を利用してい
る。この種の反応は発熱反応として知られてい
る。発熱反応は、全体として負の反応自由エネル
ギーを有してることが知られている。そのような
反応の例は、ZrC+VNがZrN+VC+熱を生じる
反応である。 この種の反応は、自由エネルギーに関する重要
な特性である反応なエンタルピーによつても特徴
づけることができる。反応中の反応体の個々のエ
ンタルピーは相互反応中の主要な要因であり、利
用し得る正味エンタルピーは、注込温度において
0〓cal/モルに近いか0〓cal/モルである。反
応の正味エンタルピーが負でなくても、これらの
反応はフイルターに有益性を与える。そのような
反応の例はMgO+SiO2がMgO・SiO2を与える相
互反応である。 本発明の第2の実施態様では、酸化還元反応ま
たはレドツクスカツプル反応の力を利用してい
る。例えばアルミニウム、チタニア、および窒化
アルミニウムを混合して窒化チタンおよびアルミ
ナを与えるようなこの実施例のレドツクスカツプ
ルを、レドツクスカツプルを必要としない第1の
実施態様と同様に、セラミツクフイルターの表面
および/またはそのフイルターへの入口手段の表
面に、コーテイングしてまたはその一部として施
す。スラリーの形態でコーテイングを施した後、
レドツクス反応体はセラミツクの表面で乾燥す
る。コーテイングされたフイルターは、次に、
過のため、溶融金属注込路におかれる。溶融金属
がコーテイングされたフイルターに近づくかまた
は接触すると、金属から出る熱がレドツクスカツ
プルの活性化エネルギーに打ち勝つのに必要な開
始エネルギーまたは前記第1の実施態様の代わり
となるエネルギーを与える。一度活性化される
と、反応は完了するまで進む。 一般に、本発明の動的コーテイングの好ましい
レドツクスカツプルは熱を放出する。すなわち、
このレドツクス反応は発熱反応である。本発明の
この第3の実施態様はレドツクス反応と発熱反応
の組合せを利用しており、それによつてこのレド
ツクス反応は負の反応自由エネルギーを有する。
この有益性および反応の機構は上記した第1およ
び第2の実施態様の場合と類似している。発熱反
応は熱を金属に与え、その結果金属はフイルター
内で凝固しない。さらに、発熱反応は熱をフイル
ターに与え、よつてフイルターが溶融金属の温度
まで引き上げられる際の金属からの熱の流れが少
くて済む。テルミツト反応のこの段階はフイルタ
ープライミングとして知られている。 それがレドツクスの反応機構によるものであろ
うと熱の反応機構によるものであろうと、テルミ
ツトコーテイング反応のフイルタープライミング
反応の完了時には、その反応の生成物がセラミツ
クフイルター上に層として残る。この生成物は、
酸化された形であつても、あるいは単に反応体の
より安定な化合物であつても良く、それによつて
セラミツクフイルターに耐薬品性を付与する。こ
の耐薬品性は、スラグによる攻撃に対する保護を
与えるセラミツクフイルター上の物理的バリヤー
または犠牲層として明白となる。コーテイングと
して選択される特定の反応は、とらえるべき混入
物の組成、過すべき溶融金属のタイプ、フイル
ターの支持体組成、コーテイングの反応による発
熱、必要なプライミング温度、スラグの化学的性
質、取鍋の耐火性、またはそれらの組合せに依存
しても良い。混入物とフイルターの物理的および
化学的相溶性はより効果的な過へと導くことが
知られている。例えば、もしアルミナ混合物がス
ラグ中の主な成分ならば、過のための最も効果
的な表面はアルミナ・コーテイングである。化学
的性質を適合させることにより、この場合はアル
ミナであるが、混入物はフイルターと高度に結び
つくようになり、従つて溶融金属から過され
る。 都合の良いことに、コーテイングをスラグの特
性に合わせることにより、溶融金属と接触する際
にさらされる温度に耐えることのできるフイルタ
ーを材料の問題からはなれて設計する自由が得ら
れる。例えば、ムライトのようなアルミナまたは
シリカの含有量が多いフイルター支持体は、通
常、カルシア含有量の多いスラグによる攻撃に耐
えることができない。ムライト支持体上のテルミ
ツトコーテイングによつて得られる種々の保護機
構により、今まで突発破壊をおこしていたであろ
う支持体を使用できるようになる。 本発明において、支持体フイルター材料として
ムライトおよびアルミナの混合物を選択すること
が有益であることが見出された。ムライトバツチ
組成に過剰のアルミナを加え、約1400℃で焼成す
ると、ムライトおよびアルミナ結晶質相を含むセ
ラミツク体が生成されることがわかつた。これら
の構造は、2800〓(約1537℃)を越える溶融低炭
素鋼の典型的注込温度に耐えることができる。 支持体フイルター材料は、アルミナ、ムライ
ト、ジルコン、ジルコニア、スピネル、きん青
石、アルミノ珪酸リチウム、チタニア、長石、石
英、融解石英、炭化ケイ素、カオインクレー、チ
タン酸アルミニウム、ケイ酸塩、アルミン酸塩、
およびそれらの混合物から都合良く作り得る。さ
らに、アルミニウム、鉄、銅、スチール、錫、そ
れらの合金、およびそれらの混合物の粉末から焼
結された多孔質金属体が有用な支持体材料を与え
ることがわかつた。 ムライト−アルミナセラミツク体中に、そのセ
ラミツクの熱衝撃特性を助けるであろう小さいガ
ラス相が存在しても良いことが指摘された。アル
カリアルミノ珪酸塩組成を有するガラスが異つた
相間の粒状体部位を占めることもできる。このガ
ラスは、ムライトおよびアルミナの結晶質相を破
壊することなく、急激な加熱に起因する熱的応力
を軽減する。 溶融金属の注込によつて開始され得る全ての反
応がテルミツトコーテイングとして有用であると
考えられる。これには、遷移金属および/または
稀土類金属の反応体が含まれる。一般に、次のよ
うな反応が得られる。 Mx Lz+yR=Ry Lz+xM (ここでxはyに等しくても等しくなくてもよ
く、あるいはxとyはzに等しくても等しくなく
てもよい。そしてLはアニオンである。さらに、
多重レドツクス反応のためのさらにもう1つのレ
ドツクスカツプルを導くために、酸化された金属
をこの反応式の反応体側に加えても良い。) 可能な金属反応体は、リチウム、水銀、パラジ
ウム、銀、銅、鉛、カドミウム、コバルト、ニツ
ケル、モリブデン、錫、鉄、タングステン、バナ
ジウム、カリウム、亜鉛、ニオブ、およびクロム
から誘導できる。上記反応式中でMとして表示さ
れているこれらの金属は、他の金属と反応して発
熱反応、レドツクス反応、または組合せ反応をお
こさせるために、酸化物、炭化物、窒化物、ハロ
ゲン化物、リン化物、ホウ化物、アルミ化物、ケ
イ化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、炭酸塩のよ
うな酸化種、またはオキシレート、スクシネー
ト、およびキレートのような有機アニオンとして
存在しても良い。 上記反応式中にRとして表示した、本発明に係
る反応性金属のグループおよび代表例は、A
属、A属、A属、A属、B属、B属、
B属、B属、属、B属、および稀土類
金属である。さらに詳細には、イツトリウム、マ
ンガン、タンタル、バナジウム、ケイ素、チタ
ン、ジルコニウム、アルミニウム、ウラン、バリ
ウム、マグネシウム、ベリリウム、トリウム、お
よびカルシウムが、本発明に有用に使用できる。 最も好ましいレドツクスカツプルはFe2O3とAl
(50/50のFe/Al合金中に含まれるものとして)
である。この反応は、適切なプライミング反応を
与え、耐久性のある保護コーテイングを作り、そ
して溶融物中の不純物を過するのを助ける。 本発明は、さらにコーテイング内の成分との反
応ではなく、コーテイングが過される溶融金属
と反応するレドツクス反応および/または発熱反
応中に具体化されている。この例において、溶融
金属中の反応性金属源はコーテイング中の酸化種
と反応する。例えば酸化錫プラス鉄は溶融スチー
ル中の鉄を酸化する。同様に、スチールの溶解ケ
イ素、マンガン、およびアルミニウム成分は他の
酸化物を発熱的に還元し、本発明の効果を発揮す
る。この実施態様の特に有益な点は、コーテイン
グに耐火性金属を加える必要がなく、従つてコー
テイングスラリーの不安定性を減じることができ
ることである。組成のコントロールを欠き、そし
て望ましくない副産物を生成するために、合伴つ
た欠点が生じてしまうかもしれない。 本発明はまた、コーテイングと支持体の反応中
に具体化されている。この実施態様において、コ
ーテイングと反応させるために、支持体中の酸化
反応体が利用でき、これは金属還元体を含む。フ
イルター中のシリカ、クロミア(chromia)、お
よびチタニアなどの安定性の小さい酸化物は、ジ
ルコニウムおよびアルミニウムなどの攻撃的な還
元体によつて還元され得る。溶融金属中に存在す
る溶解酸素、硫黄、およびリン(特に3価)もま
た、反応性金属に反応させるために利用できる。 本発明の効果を発揮させるために、上記種の組
合せを利用しても良い。 コーテイング中で自己反応する反応体の寄せ集
めを混合し、溶融金属と反応させ、そしてフイル
ター支持体と反応させて、発熱反応、レドツクス
反応、および/またはそれらの組合せ反応を起こ
して上記効果を得ることもできる。同様な効果を
得るために前記化学種の組合せを用いても良い。 テルミツト反応に希釈剤を加えることも有益で
あることがわかつた。稀釈剤の添加はテルミツト
反応の反応速度を遅くし、よつてフイルターの局
部的溶融を防止する。稀釈剤は、発熱反応から熱
を吸収する不活性物質とすることができる。もし
稀釈剤が断熱火災温度未満で溶融すると、より多
くの熱を脱出すことができる。発熱反応中にフイ
ルター上に焼結するように稀釈剤を選ぶとさらな
る効果が得られる。その結果、追加的な保護バリ
ヤーができる。アルミナは最も好ましい稀釈剤で
ある。他の稀釈剤としては、チタニア、クロミ
ア、ジルコニアなどがあり、これらは全て、スラ
グの攻撃に対して強い耐性を示す。 以下の実施例でさらに詳細に述べるが、テルミ
ツトコーテイングの有用性および範囲が、テルミ
ツトコーテイングによつて与えられる保護性によ
つて溶融金属フイルターの支持体材料の現行の組
成範囲を広げる。 (実施例) 本発明を以下の実施例に基づいてさらに詳細に
説明する。 溶融金属フイルターの支持体はムライト−アル
ミナ組成を含む。バルク粉末の組成は、72−
86wt%のアルミナと残りの部分を占めるシリカ
である。得られるボデイ重大な影響を与えない範
囲で、アルカリ土類などの種々の不純物が原料中
に存在していても良い。焼結の際、存在する結晶
相は45−20wt%のアルミナ、55−80wt%のムラ
イト、0−2wt%のクリストバライト、および0
−10wt%の非晶相である。 好ましい支持体バルク組成は、実質的に72−
82wt%のアルミナと残りの部分を占めるシリカ
から成る。混合物を前述したように処理し、約
1400℃で焼結する。最も好ましい支持体バルク組
成は、実質的に75−78wt%のアルミナと残りの
部分を占めるシリカから成る。このセラミツク混
合物を次に約1400℃で焼結する。 ムライト−アルミナセラミツク体をハニカム構
造を有するモノリスに押し出し、次に焼結しても
良い。このようなボデイを、次に、選択されたレ
ドツクスカツプルまたは反応カツプルでコーテイ
ングする。 実施例 1 実施例1において、438gの細かい顔料グレー
ド(99%プラス純枠)赤色酸化鉄、316gの
AlcoaA16SGグレードアルミナ、446gの−325メ
ツシユFe−Al金属粉末(50%Fe)、および147g
のダウコーニング6−2230シリコーン樹脂をリト
ルフオード(Littleford)ミキサー内で10分間混
合した。その混合粉末を次に、アルミナ粉末媒体
で1/4から1/3満たされた1ガロンの広口プラスチ
ツク容器内に注入した。粉砕媒体は直径1/4から
1インチ(6.35mmから25.4mm)であつた。1320g
のイソプロピルアルコールを容器に加えた。次に
この容器を約90rpmで30分間以上ロールミルして
スラリーを形成した。このスラリーを浴中に置
き、焼結フイルターを次にスラリー中に浸漬し
た。次に、このフイルターを、かくはんせずに約
15秒間、浴中に沈めた。フイルターをスラリー浴
から取り出し、ハニカム中に見られるようなフイ
ルターのセル開口が開いたままであることを確実
にするように処理した。フイルター上の湿つたコ
ーテイングを、フイルターが乾燥するまで、オー
ブン中にて200℃以下で強制空気乾燥した。この
乾燥工程は約15分間かかつた。 実施例 2−10 ここに開示した全ての実施例をコーテイングす
るために、この一般的手順を用いた。スプレーコ
ーテイングまたは加圧供給(pressure feeding)
などへ、コーテイング手順を変更しても、同等な
結果が得られることは容易にわかるであろう。こ
れらの結果はフイルター上の均一なコーテイング
となる。 実施例2−10に対して、同じ手順でコーテイン
グを施した。実施例2のコーテイングは、100%
の−100メツシユ試薬グレード酸化錫から構成し
た。実施例3は100%の−200メツシユ試薬グレー
ド酸化第二銅から構成した。実施例4は100%の
−200メツシユAl粉末から構成した。これらの実
施例のものは溶融金属と反応して発熱反応を生
じ、コーテイングの有益な特性を与えた。 実施例6は50.4wt%の−325メツシユFe/Al粉
末(50/50)と49.6wt%の細かい顔料グレード赤
色酸化鉄から構成した。実施例7は40.4wt%の−
325メツシユFe/Al粉末(50/50)と59.6wt%の
−200メツシユ試薬グレード酸化第二銅から構成
した。実施例8は37.2wt%の−325メツシユFe/
Al粉末(50/50)、36.5wt%の細かい顔料グレー
ド赤色酸化鉄、および26.3wt%の−270メツシユ
Combustion Engineering Mineralsクロム鉱石
(約45%の酸化鉄と残りを占めるクロミア)から
構成した。実施例9は55.3wt%のAlcoaA16SGグ
レードアルミナ、37.1wt%の顔料グレード赤色酸
化鉄、および7.6wt%の−200メツシユ二ホウ化ア
ルミニウムから構成した。実施例10は50.4wt%の
−200メツシユCr/Al粉末と49.6wt%の顔料グレ
ード赤色酸化鉄から構成した。 上記のテルミツトコーテイングを施した全ての
フイルターが、コーテイングをしていない同様な
溶融金属フイルターが経験した突発破壊または作
用不能を克服した。いくつかのコーテイングは、
過する金属の種類に依存してより良好な効果を
発揮した。過する金属によつて、コーテイング
が酸化スラグか塩基性スラグか中性スラグのいず
れにさらされるのかが決定された。好ましいコー
テイングは酸化鉄、アルミナ、およびFe/Al合
金である。最も好ましいコーテイングは酸化鉄、
クロミア、およびFe/Alである。 表は、セラミツク支持体に施された種々のテル
ミツトコーテイングの結果を示している。観察さ
れた現象を詳述している各々の結果も載せてあ
る。
【表】
テイングフイルターはより以前
に突発破損)実施例6参照
に突発破損)実施例6参照
【表】
同等の耐性
本発明の溶融金属フイルターに用いるテルミツ
トコーテイングの実施態様を下記に示す。 (1) 溶融金属フイルター上のテルミツトコーテイ
ングであつて、該コーテイングが負の反応自由
エネルギーを有する反応体から成り、その反応
体は、触媒、または前記テルミツトコーテイン
グとの間の熱伝達によつて反応を開始し、それ
によつてその反応の生成物が前記フイルターの
保護コーテイングを与え、あるいは前記フイル
ターまたは溶融金属のための熱を与え、あるい
は科学的攻撃に対する耐性を与え、あるいはそ
れらの組合せを与えるテルミツトコーテイン
グ。 (2) 溶融金属フイルター上のテルミツトコーテイ
ングであつて、該コーテイングが無機酸化還元
反応体から成り、その反応体は、触媒、または
前記テルミツトコーテイングとの間の熱伝達に
よつて反応を開始し、それによつてその反応の
生成物が前記フイルターの保護コーテイングを
与え、あるいは前記フイルターまたは溶融金属
のための熱を与え、あるいは化学的攻撃に対す
る耐性を与え、あるいはそれらの組合せを与え
るテルミツトコーテイング。 (3) 溶融金属フイルター上のテルミツトコーテイ
ングであつて、該コーテイングが無機酸化還元
反応体から成り、その反応体は負の反応自由エ
ネルギーを有し、その反応体は、触媒、または
前記テルミツトコーテイングとの間の熱伝達に
よつて反応を開始し、それによつてその反応の
生成物が前記フイルターの保護コーテイングを
与え、あるいは前記フイルターまたは溶融金属
のための熱を与え、あるいは化学的攻撃に対す
る耐性を与え、あるいはそれらの組合せを与え
るテルミツトコーテイング。 (4) 前記コーテイングが、それ自身の内で反応す
るか、あるいは支持体と反応するか、溶融金属
と反応するか、あるいはそれらの組合せである
ことを特徴とする実施態様1、2または3記載
のテルミツトコーテイング。 (5) 前記反応体が、リチウム、水銀、パラジウ
ム、銀、銅、鉛、カドミウム、コバルト、ニツ
ケル、モリブデン、錫、鉄、タングステン、バ
ナジウム、カリウム、亜鉛、ニオブ、クロム、
およびそれらの組合せから成る群より選択され
ることを特徴とする実施態様1、2または3記
載のテルミツトコーテイング。 (6) 前記反応体が、酸化物、ホウ化物、炭化物、
窒化物、ハロゲン化物、リン化物、有機アニオ
ン、およびそれらの組合せから成る群より選択
されたアニオンと組み合わせれても良いことを
特徴とする実施態様1、2または3記載のテル
ミツトコーテイング。 (7) 前記反応体が、イツトリウム、マンガン、タ
ンタル、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アル
ミニウム、ウラン、バリウム、マグネシウム、
ベリリウム、トリウム、カルシウム、稀土類金
属、およびそれらの組合せから成る群より選択
されることを特徴とする実施態様1、2または
3記載のテルミツトコーテイング。 (8) 前記コーテイングが、主に酸化鉄とアルミニ
ウムから成ることを特徴とする実施態様1、2
または3記載のテルミツトコーテイング。 (9) 前記コーテイングを、アルミナ、ムライト、
ジルコン、ジルコニア、スピネル、きん青石、
アルミノ珪酸リチウム、チタニア、長石、石
英、融解石英、炭化ケイ素、カオリンクレー、
チタン酸アルミニウム、ケイ酸塩、アルミン酸
塩、およびそれらの混合物から成る群より選択
された支持体組成に施すことを特徴とする実施
態様1、2または3記載のテルミツトコーテイ
ング。 (10) 前記コーテイングを、アルミニウム、鉄、
銅、スチール、錫、およびそれらの間の合金、
およびそれらの混合物から成る群より選択され
た焼結金属粉末から成る支持体組成に施すこと
を特徴とする実施態様1、2または3記載のテ
ルミツトコーテイング。 (11) 前記テルミツトコーテイングが溶融金属フ
イルターへの入口手段をコーテイングしている
ことを特徴とする実施態様1、2または3記載
のテルミツトコーテイング。 (12) 前記コーテイングが、クロミア、酸化鉄、
およびアルミニウムから成ることを特徴とする
実施態様1、2または3記載のテルミツトコー
テイング。 (13) 前記テルミツトコーテイングが溶融金属フ
イルターへの入口手段をコーテイングしてお
り、その入口手段が、ノズル、シース、注入カ
ツプまたはセキバチ、スプルースプルー溜め、
ランナー、湯溜め、およびそれらの組合せから
成る群より選択されることを特徴とする実施態
様1、2または3記載のテルミツトコーテイン
グ。 (14) アルミナ、クロミア、チタニア、ジルコニ
ア、およびそれらの組合せから成る群より選択
された稀釈剤を加えることを特徴とする実施態
様1、2または3記載のテルミツトコーテイン
グ。 (15) 前記テルミツトコーテイングが溶融金属フ
イルターから出口手段をコーテイングしている
ことを特徴とする実施態様1、2または3記載
のテルミツトコーテイング。
本発明の溶融金属フイルターに用いるテルミツ
トコーテイングの実施態様を下記に示す。 (1) 溶融金属フイルター上のテルミツトコーテイ
ングであつて、該コーテイングが負の反応自由
エネルギーを有する反応体から成り、その反応
体は、触媒、または前記テルミツトコーテイン
グとの間の熱伝達によつて反応を開始し、それ
によつてその反応の生成物が前記フイルターの
保護コーテイングを与え、あるいは前記フイル
ターまたは溶融金属のための熱を与え、あるい
は科学的攻撃に対する耐性を与え、あるいはそ
れらの組合せを与えるテルミツトコーテイン
グ。 (2) 溶融金属フイルター上のテルミツトコーテイ
ングであつて、該コーテイングが無機酸化還元
反応体から成り、その反応体は、触媒、または
前記テルミツトコーテイングとの間の熱伝達に
よつて反応を開始し、それによつてその反応の
生成物が前記フイルターの保護コーテイングを
与え、あるいは前記フイルターまたは溶融金属
のための熱を与え、あるいは化学的攻撃に対す
る耐性を与え、あるいはそれらの組合せを与え
るテルミツトコーテイング。 (3) 溶融金属フイルター上のテルミツトコーテイ
ングであつて、該コーテイングが無機酸化還元
反応体から成り、その反応体は負の反応自由エ
ネルギーを有し、その反応体は、触媒、または
前記テルミツトコーテイングとの間の熱伝達に
よつて反応を開始し、それによつてその反応の
生成物が前記フイルターの保護コーテイングを
与え、あるいは前記フイルターまたは溶融金属
のための熱を与え、あるいは化学的攻撃に対す
る耐性を与え、あるいはそれらの組合せを与え
るテルミツトコーテイング。 (4) 前記コーテイングが、それ自身の内で反応す
るか、あるいは支持体と反応するか、溶融金属
と反応するか、あるいはそれらの組合せである
ことを特徴とする実施態様1、2または3記載
のテルミツトコーテイング。 (5) 前記反応体が、リチウム、水銀、パラジウ
ム、銀、銅、鉛、カドミウム、コバルト、ニツ
ケル、モリブデン、錫、鉄、タングステン、バ
ナジウム、カリウム、亜鉛、ニオブ、クロム、
およびそれらの組合せから成る群より選択され
ることを特徴とする実施態様1、2または3記
載のテルミツトコーテイング。 (6) 前記反応体が、酸化物、ホウ化物、炭化物、
窒化物、ハロゲン化物、リン化物、有機アニオ
ン、およびそれらの組合せから成る群より選択
されたアニオンと組み合わせれても良いことを
特徴とする実施態様1、2または3記載のテル
ミツトコーテイング。 (7) 前記反応体が、イツトリウム、マンガン、タ
ンタル、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アル
ミニウム、ウラン、バリウム、マグネシウム、
ベリリウム、トリウム、カルシウム、稀土類金
属、およびそれらの組合せから成る群より選択
されることを特徴とする実施態様1、2または
3記載のテルミツトコーテイング。 (8) 前記コーテイングが、主に酸化鉄とアルミニ
ウムから成ることを特徴とする実施態様1、2
または3記載のテルミツトコーテイング。 (9) 前記コーテイングを、アルミナ、ムライト、
ジルコン、ジルコニア、スピネル、きん青石、
アルミノ珪酸リチウム、チタニア、長石、石
英、融解石英、炭化ケイ素、カオリンクレー、
チタン酸アルミニウム、ケイ酸塩、アルミン酸
塩、およびそれらの混合物から成る群より選択
された支持体組成に施すことを特徴とする実施
態様1、2または3記載のテルミツトコーテイ
ング。 (10) 前記コーテイングを、アルミニウム、鉄、
銅、スチール、錫、およびそれらの間の合金、
およびそれらの混合物から成る群より選択され
た焼結金属粉末から成る支持体組成に施すこと
を特徴とする実施態様1、2または3記載のテ
ルミツトコーテイング。 (11) 前記テルミツトコーテイングが溶融金属フ
イルターへの入口手段をコーテイングしている
ことを特徴とする実施態様1、2または3記載
のテルミツトコーテイング。 (12) 前記コーテイングが、クロミア、酸化鉄、
およびアルミニウムから成ることを特徴とする
実施態様1、2または3記載のテルミツトコー
テイング。 (13) 前記テルミツトコーテイングが溶融金属フ
イルターへの入口手段をコーテイングしてお
り、その入口手段が、ノズル、シース、注入カ
ツプまたはセキバチ、スプルースプルー溜め、
ランナー、湯溜め、およびそれらの組合せから
成る群より選択されることを特徴とする実施態
様1、2または3記載のテルミツトコーテイン
グ。 (14) アルミナ、クロミア、チタニア、ジルコニ
ア、およびそれらの組合せから成る群より選択
された稀釈剤を加えることを特徴とする実施態
様1、2または3記載のテルミツトコーテイン
グ。 (15) 前記テルミツトコーテイングが溶融金属フ
イルターから出口手段をコーテイングしている
ことを特徴とする実施態様1、2または3記載
のテルミツトコーテイング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 テルミツトコーテイングを有する支持体を含
む溶融金属フイルターであつて、 前記コーテイングは、触媒作用または前記テル
ミツトコーテイングとの熱伝達によつて開始され
る反応を起す反応体を含み、 該反応体は、(a)負の反応自由エネルギーを有す
る反応を起す反応体および(b)無機酸化還元反応体
から選択されることを特徴とするフイルター。 2 前記コーテイングが、それ自身の内で反応す
るか、あるいは前記支持体と反応するか、あるい
は前記溶融金属と反応するか、あるいはそれらの
組合せであることを特徴とする請求項1記載のフ
イルター。 3 前記溶融金属フイルターへの入口手段を有
し、該入口手段が前記テルミツトコーテイングで
コーテイングされていることを特徴とする請求項
1記載のフイルター。 4 前記溶融金属フイルターからの出口手段を有
し、該出口手段が前記テルミツトコーテイングで
コーテイングされていることを特徴とする請求項
1記載のフイルター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US241581 | 1988-09-08 | ||
| US07/241,581 US5022991A (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Thermite coated filter |
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|---|---|
| JPH0285325A JPH0285325A (ja) | 1990-03-26 |
| JPH0377261B2 true JPH0377261B2 (ja) | 1991-12-10 |
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| JP (1) | JPH0285325A (ja) |
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