JPH0892663A - 非鉄金属溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根 - Google Patents
非鉄金属溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根Info
- Publication number
- JPH0892663A JPH0892663A JP6254864A JP25486494A JPH0892663A JP H0892663 A JPH0892663 A JP H0892663A JP 6254864 A JP6254864 A JP 6254864A JP 25486494 A JP25486494 A JP 25486494A JP H0892663 A JPH0892663 A JP H0892663A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- stirring blade
- ferrous
- ferrous metal
- sialon
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根におい
て、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因となる溶損
や浸透の極めて小さいシャフトと撹拌羽根の素材を提供
する。 【構成】 Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の
単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金溶湯脱ガス装置
用シャフト及び撹拌羽根において、その構成成分がＳＩ
ＡＬＯＮ／ＢＮ質である材料で作製する。ＳＩＡＬＯＮ
は化学式 Ｓｉ6_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値が２．０
〜４．０である。ＢＮは０．５〜５０重量％である。 【効果】 本発明のＳＩＡＬＯＮ／ＢＮのシャフトと撹
拌羽根はＡｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｎ、Ｓｎ等非鉄金属の単
体及び二種以上の各種非鉄金属の合金及びフラックスか
ら受ける溶損と浸透はほとんど無く、よってシャフトと
撹拌羽根の高寿命化によるメンテナンスフリー化及びＡ
ｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種
以上の各種非鉄金属の合金の製品の高品質化が可能に成
る。
の合金溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根におい
て、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因となる溶損
や浸透の極めて小さいシャフトと撹拌羽根の素材を提供
する。 【構成】 Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の
単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金溶湯脱ガス装置
用シャフト及び撹拌羽根において、その構成成分がＳＩ
ＡＬＯＮ／ＢＮ質である材料で作製する。ＳＩＡＬＯＮ
は化学式 Ｓｉ6_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値が２．０
〜４．０である。ＢＮは０．５〜５０重量％である。 【効果】 本発明のＳＩＡＬＯＮ／ＢＮのシャフトと撹
拌羽根はＡｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｎ、Ｓｎ等非鉄金属の単
体及び二種以上の各種非鉄金属の合金及びフラックスか
ら受ける溶損と浸透はほとんど無く、よってシャフトと
撹拌羽根の高寿命化によるメンテナンスフリー化及びＡ
ｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種
以上の各種非鉄金属の合金の製品の高品質化が可能に成
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根に関す
る。
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般にＡｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等
非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金溶湯
脱ガス装置を用いる処理工程に溶湯を撹拌するためのシ
ャフト及び撹拌羽根が必要であり、シャフト及び撹拌羽
根は溶湯及びフラックスに対して耐食性が高く高寿命で
あることが望まれる。従来、これらシャフト及び撹拌羽
根の素材としてはアルミナ質・窒化珪素質・炭珪窒珪質
・黒鉛質あるいは鋼等が用いられているが、使用条件に
よっては問題を生じていた。一般に鋼や黒鉛製のシャフ
トと撹拌羽根が使われるが、鋼製のシャフトと撹拌羽根
は脱ガス中に鉄不純物として溶湯中に溶解するため高純
度の溶湯精製には適さない。一方、黒鉛質については不
純物ピックアップ量は少ないが、高温での黒鉛の酸化及
びフラックスの浸透・溶損が生じ短寿命となり易い。窒
化珪素質・炭珪窒珪質については溶損・浸透に強いがス
ポーリングに弱い為加熱・冷却のサイクルで割れ易い。
またアルミナ質とした場合には高膨張性のため割損を生
ずるため適用し難い。
非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金溶湯
脱ガス装置を用いる処理工程に溶湯を撹拌するためのシ
ャフト及び撹拌羽根が必要であり、シャフト及び撹拌羽
根は溶湯及びフラックスに対して耐食性が高く高寿命で
あることが望まれる。従来、これらシャフト及び撹拌羽
根の素材としてはアルミナ質・窒化珪素質・炭珪窒珪質
・黒鉛質あるいは鋼等が用いられているが、使用条件に
よっては問題を生じていた。一般に鋼や黒鉛製のシャフ
トと撹拌羽根が使われるが、鋼製のシャフトと撹拌羽根
は脱ガス中に鉄不純物として溶湯中に溶解するため高純
度の溶湯精製には適さない。一方、黒鉛質については不
純物ピックアップ量は少ないが、高温での黒鉛の酸化及
びフラックスの浸透・溶損が生じ短寿命となり易い。窒
化珪素質・炭珪窒珪質については溶損・浸透に強いがス
ポーリングに弱い為加熱・冷却のサイクルで割れ易い。
またアルミナ質とした場合には高膨張性のため割損を生
ずるため適用し難い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根におい
て、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因となる溶損
や浸透の極めて小さいシャフトと撹拌羽根の素材を提供
することを目的とする。
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根におい
て、溶湯コンタミネーションや低寿命の要因となる溶損
や浸透の極めて小さいシャフトと撹拌羽根の素材を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根におい
て、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ／ＢＮ質である材料で
作製する。ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6_zＡｌzＯzＮ8_
z におけるＺ値が２．０〜４．０である。ＢＮは０．５
〜５０重量％である。
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根におい
て、その構成成分がＳＩＡＬＯＮ／ＢＮ質である材料で
作製する。ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6_zＡｌzＯzＮ8_
z におけるＺ値が２．０〜４．０である。ＢＮは０．５
〜５０重量％である。
【０００５】
【作用】ＳＩＡＬＯＮ／ＢＮのシャフトと撹拌羽根をＡ
ｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種
以上の各種非鉄金属の合金溶湯に浸漬する。本発明によ
るシャフトと撹拌羽根を以下詳細に説明する。構成成分
はＳＩＡＬＯＮ／ＢＮ質であり、ＳＩＡＬＯＮはβ’型
でその化学式Ｓｉ6_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値が
２．０〜４．０及びＢＮ含有量は重量比で０．５〜５０
％である。
ｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種
以上の各種非鉄金属の合金溶湯に浸漬する。本発明によ
るシャフトと撹拌羽根を以下詳細に説明する。構成成分
はＳＩＡＬＯＮ／ＢＮ質であり、ＳＩＡＬＯＮはβ’型
でその化学式Ｓｉ6_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値が
２．０〜４．０及びＢＮ含有量は重量比で０．５〜５０
％である。
【０００６】製造方法は、原料調整→成形→乾燥及び脱
脂→加工→燒結である、出発原料は焼成を経て最終的に
上記構成成分となるように調合する。すなわち、常圧燒
結を用いるときにはＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3の各粉
末を上記Ｚ値が２．０〜４．０になるよう調合し、燒結
助材、バインダー及びＢＮ粉末を所定量添加したものを
アセトン等非水溶媒と共にトロミルにて１２〜２４時間
混合し、噴霧造粒して成形に供する。
脂→加工→燒結である、出発原料は焼成を経て最終的に
上記構成成分となるように調合する。すなわち、常圧燒
結を用いるときにはＳｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3の各粉
末を上記Ｚ値が２．０〜４．０になるよう調合し、燒結
助材、バインダー及びＢＮ粉末を所定量添加したものを
アセトン等非水溶媒と共にトロミルにて１２〜２４時間
混合し、噴霧造粒して成形に供する。
【０００７】また、反応燒結による時には、Ｓｉ、Ａ
ｌ、Ａｌ2Ｏ3の各粉末を上記Ｚ値が窒化反応後に２．０
〜４．０になるよう調合し、バインダー及びＢＮ粉末を
所定量添加したものをアセトン等非水溶媒と共にトロミ
ルにて１２〜２４時間混合し、噴霧造粒して成形に供す
る。
ｌ、Ａｌ2Ｏ3の各粉末を上記Ｚ値が窒化反応後に２．０
〜４．０になるよう調合し、バインダー及びＢＮ粉末を
所定量添加したものをアセトン等非水溶媒と共にトロミ
ルにて１２〜２４時間混合し、噴霧造粒して成形に供す
る。
【０００８】ここでＺ値を２．０〜４．０としたのは、
２．０未満であるとＡｌ2Ｏ3の固溶量が少ないためＳｉ
3Ｎ4そのものの性質に近くなり、耐蝕性、耐酸化性に不
足を生ずるためであり、一方Ｚが４．０を超えると耐蝕
性等は向上するものの、耐熱衝撃性と強度の低下を来す
からである。またＢＮ量を０．５〜５０重量％とした
が、５０％を超えるとＢＮがＳＩＡＬＯＮの生成及び燒
結を阻害する傾向が強すぎ、強度の低下が著しく、実用
上問題となり易いからである。
２．０未満であるとＡｌ2Ｏ3の固溶量が少ないためＳｉ
3Ｎ4そのものの性質に近くなり、耐蝕性、耐酸化性に不
足を生ずるためであり、一方Ｚが４．０を超えると耐蝕
性等は向上するものの、耐熱衝撃性と強度の低下を来す
からである。またＢＮ量を０．５〜５０重量％とした
が、５０％を超えるとＢＮがＳＩＡＬＯＮの生成及び燒
結を阻害する傾向が強すぎ、強度の低下が著しく、実用
上問題となり易いからである。
【０００９】成形には通常単軸成形法または静水圧成形
法が用いられるが、場合によっては原料を造粒せずにス
リップキャスティングすることも可能である。成形体は
乾燥及びバインダー類の揮散除去（脱脂）後、加工を経
て燒結する。常圧燒結の場合は、窒素雰囲気下で１６５
０〜１８００℃、保持時間は５〜１０時間が望ましく、
高温であるほど保持時間は短くすべきである。反応燒結
の場合は窒素雰囲気下１４００〜１６００℃で行い、保
持時間は形状にもよるが５〜１０時間が望ましい。
法が用いられるが、場合によっては原料を造粒せずにス
リップキャスティングすることも可能である。成形体は
乾燥及びバインダー類の揮散除去（脱脂）後、加工を経
て燒結する。常圧燒結の場合は、窒素雰囲気下で１６５
０〜１８００℃、保持時間は５〜１０時間が望ましく、
高温であるほど保持時間は短くすべきである。反応燒結
の場合は窒素雰囲気下１４００〜１６００℃で行い、保
持時間は形状にもよるが５〜１０時間が望ましい。
【００１０】
【実施例】次に実施例により説明する。ＳＩＡＬＯＮ／
ＢＮ質として、ＢＮ量を３０重量％、ＳＩＡＬＯＮの化
学式のＳｉ6_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値を計算上
１．０〜５．０まで変化させた試験体と、ＳＩＡＬＯＮ
のＺ値を３．０とし、ＢＮ量を０〜６０重量％まで変化
させた試験体を作製した。次に□２０Ｘ２５０ｍｍに切
り出した各試験体を１０００℃に溶融したマグネシウム
中に１２０時間浸漬し、溶損量、金属浸透量、酸化減量
を測定した。結果を表１及び表２に示す。
ＢＮ質として、ＢＮ量を３０重量％、ＳＩＡＬＯＮの化
学式のＳｉ6_zＡｌzＯzＮ8_z におけるＺ値を計算上
１．０〜５．０まで変化させた試験体と、ＳＩＡＬＯＮ
のＺ値を３．０とし、ＢＮ量を０〜６０重量％まで変化
させた試験体を作製した。次に□２０Ｘ２５０ｍｍに切
り出した各試験体を１０００℃に溶融したマグネシウム
中に１２０時間浸漬し、溶損量、金属浸透量、酸化減量
を測定した。結果を表１及び表２に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】次にＳＩＡＬＯＮ／ＢＮ質（Ｚ＝３．０、
ＢＮ＝３０重量％）にて□２０Ｘ２５０ｍｍの試験体を
作製し、金属・フラックス中の浸漬試験を行なった。条
件として、マグネシウム合金２．０ｋｇとフラックス５
００ｇを共に＃２０坩堝内で溶解し８００℃で保持す
る、試験体を溶湯に１５分間浸漬しながら撹拌し、溶湯
から出して放冷する操作を最大１２回繰り返す。比較材
質として黒鉛質、アルミナ質、窒化硅素質の各試験体に
同様の試験を行なった。その結果を表３に示す。
ＢＮ＝３０重量％）にて□２０Ｘ２５０ｍｍの試験体を
作製し、金属・フラックス中の浸漬試験を行なった。条
件として、マグネシウム合金２．０ｋｇとフラックス５
００ｇを共に＃２０坩堝内で溶解し８００℃で保持す
る、試験体を溶湯に１５分間浸漬しながら撹拌し、溶湯
から出して放冷する操作を最大１２回繰り返す。比較材
質として黒鉛質、アルミナ質、窒化硅素質の各試験体に
同様の試験を行なった。その結果を表３に示す。
【００１４】
【表３】
【００１５】本発明品の試験体は１２回繰り返しても割
損せず、溶損・浸透・酸化量は極めて小さい。比較品の
黒鉛は６回目で割損し、表面まで浸透が達した。アルミ
ナ質は浸漬した段階で溶損した。窒化硅素質の溶損、浸
漬と酸化はゼロであるが熱衝撃の為で９回目で割れた。
損せず、溶損・浸透・酸化量は極めて小さい。比較品の
黒鉛は６回目で割損し、表面まで浸透が達した。アルミ
ナ質は浸漬した段階で溶損した。窒化硅素質の溶損、浸
漬と酸化はゼロであるが熱衝撃の為で９回目で割れた。
【００１６】
【発明の効果】上記実施例の結果の様に本発明のＳＩＡ
ＬＯＮ／ＢＮのシャフトと撹拌羽根をはＡｌ，Ｍｇ、Ｚ
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非
鉄金属の合金及びフラックスから受ける溶損と浸透はほ
とんど無く、よってシャフトと撹拌羽根をの高寿命化に
よるメンテナンスフリー化及びＡｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金の製品の高品質化が可能に成る。
ＬＯＮ／ＢＮのシャフトと撹拌羽根をはＡｌ，Ｍｇ、Ｚ
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非
鉄金属の合金及びフラックスから受ける溶損と浸透はほ
とんど無く、よってシャフトと撹拌羽根をの高寿命化に
よるメンテナンスフリー化及びＡｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ等非鉄金属の単体及び二種以上の各種非鉄金属
の合金の製品の高品質化が可能に成る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/58 ３０２ Ｙ
Claims (3)
- 【請求項１】Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓｎ等非鉄金属
の単体及び二種以上の各種非鉄金属の合金溶湯脱ガス装
置用シャフト及び撹拌羽根において、その構成成分がＳ
ＩＡＬＯＮ／ＢＮ質であることを特徴とする非鉄金属溶
湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根。 - 【請求項２】前記ＳＩＡＬＯＮは化学式 Ｓｉ6_zＡｌz
ＯzＮ8_z におけるＺ値が２．０〜４．０であることを
特徴とする請求項１に記載の非鉄金属溶湯脱ガス装置用
シャフト及び撹拌羽根。 - 【請求項３】前記ＢＮは０．５〜５０重量％であること
を特徴とする請求項１、２に記載の非鉄金属溶湯脱ガス
装置用シャフト及び撹拌羽根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6254864A JPH0892663A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 非鉄金属溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6254864A JPH0892663A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 非鉄金属溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0892663A true JPH0892663A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=17270908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6254864A Pending JPH0892663A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 非鉄金属溶湯脱ガス装置用シャフト及び撹拌羽根 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0892663A (ja) |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP6254864A patent/JPH0892663A/ja active Pending
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