JPH09301782A - 耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミックファイバー成形品及びその製造方法 - Google Patents
耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミックファイバー成形品及びその製造方法Info
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- JPH09301782A JPH09301782A JP8114614A JP11461496A JPH09301782A JP H09301782 A JPH09301782 A JP H09301782A JP 8114614 A JP8114614 A JP 8114614A JP 11461496 A JP11461496 A JP 11461496A JP H09301782 A JPH09301782 A JP H09301782A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量で安価であると同時に、アルミニウム合
金等の非鉄金属溶湯に対する耐濡れ性及び耐侵食性に優
れ、高い断熱性と、熱衝撃に対する十分な耐久性を備え
たセラミックファイバー成形品を提供する。 【解決手段】 セラミックファイバー成形品１の金属溶
湯と接する表面、例えば内周面２ａに該表面に近いほど
高濃度になるように濃度傾斜した耐火性無機粉末の傾斜
含浸層３を設けた。このセラミックファイバー成形品１
は、その金属溶湯と接する表面に耐火性無機粉末の懸濁
溶液を接触させ、耐火性無機粉末の濃度が該表面に近い
ほど高濃度になるように懸濁溶液を傾斜して含浸せし、
焼成して製造する。
金等の非鉄金属溶湯に対する耐濡れ性及び耐侵食性に優
れ、高い断熱性と、熱衝撃に対する十分な耐久性を備え
たセラミックファイバー成形品を提供する。 【解決手段】 セラミックファイバー成形品１の金属溶
湯と接する表面、例えば内周面２ａに該表面に近いほど
高濃度になるように濃度傾斜した耐火性無機粉末の傾斜
含浸層３を設けた。このセラミックファイバー成形品１
は、その金属溶湯と接する表面に耐火性無機粉末の懸濁
溶液を接触させ、耐火性無機粉末の濃度が該表面に近い
ほど高濃度になるように懸濁溶液を傾斜して含浸せし、
焼成して製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非鉄金属の精錬及
び鋳造等の設備に使用される給湯管や注湯樋あるいは給
気管のような、非鉄金属溶湯に接する部材の表面を被覆
するセラミックファイバー成形品、及びその製造方法に
関する。
び鋳造等の設備に使用される給湯管や注湯樋あるいは給
気管のような、非鉄金属溶湯に接する部材の表面を被覆
するセラミックファイバー成形品、及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金のような非鉄金属の精
錬や鋳造等においては、その溶湯を流す給湯管や注湯
樋、溶湯をくみ取る取鍋、更には溶湯中に空気等を吹く
込むための給気管など、高温の溶湯を移送し又は取り扱
うための各種の部材が使用されている。
錬や鋳造等においては、その溶湯を流す給湯管や注湯
樋、溶湯をくみ取る取鍋、更には溶湯中に空気等を吹く
込むための給気管など、高温の溶湯を移送し又は取り扱
うための各種の部材が使用されている。
【０００３】非鉄金属溶湯に接するこれらの部材は一般
に鋼管等で作製されているが、これらの部材を溶湯の高
温から保護するため、部材の溶湯が接する表面に断熱性
に優れた被覆材を施すことが一般に行われている。かか
る被覆材として、使用条件が特に厳しい部分にはセラミ
ック焼結体が使用されるが、それ以外の多くの部分に
は、焼結体に比べて軽量で耐熱性に優れたセラミックフ
ァイバーを、給湯管等の形状に合わせて形成したセラミ
ックファイバー成形品が使用されている。
に鋼管等で作製されているが、これらの部材を溶湯の高
温から保護するため、部材の溶湯が接する表面に断熱性
に優れた被覆材を施すことが一般に行われている。かか
る被覆材として、使用条件が特に厳しい部分にはセラミ
ック焼結体が使用されるが、それ以外の多くの部分に
は、焼結体に比べて軽量で耐熱性に優れたセラミックフ
ァイバーを、給湯管等の形状に合わせて形成したセラミ
ックファイバー成形品が使用されている。
【０００４】このセラミックファイバー成形品は、通常
はアルミナ・シリカ系、ケイ酸カルシウム系、炭化ケイ
素系、窒化ケイ素系等のファイバーから製造され、軽量
で断熱性に優れているが、アルミニウム合金等の金属溶
湯に対して濡れやすく、しかも気孔率が大きいため金属
溶湯により侵食されやすいので、使用寿命が短いという
欠点があった。
はアルミナ・シリカ系、ケイ酸カルシウム系、炭化ケイ
素系、窒化ケイ素系等のファイバーから製造され、軽量
で断熱性に優れているが、アルミニウム合金等の金属溶
湯に対して濡れやすく、しかも気孔率が大きいため金属
溶湯により侵食されやすいので、使用寿命が短いという
欠点があった。
【０００５】そこで従来は、チタニア、ジルコニア、黒
鉛等の粉末をベースにしたコーテイング剤を、セラミッ
クファイバー成形品の表面に吹き付け塗布することによ
り、金属溶湯に対する耐濡れ性及び耐侵食性の改善を図
っていた。
鉛等の粉末をベースにしたコーテイング剤を、セラミッ
クファイバー成形品の表面に吹き付け塗布することによ
り、金属溶湯に対する耐濡れ性及び耐侵食性の改善を図
っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、アルミ
ニウム合金等の金属溶湯を取り扱う給湯管等の部材の溶
湯との接触面上には、表面に耐火性のコーテイング膜を
設けたセラミックファイバー成形品を被覆しているが、
柔らかいセラミックファイバー成形品の表面に固いコー
テイング膜を設けるうえ、両者の熱膨張率も違うので、
金属溶湯の接触時の加熱と非接触時の冷却の繰り返しに
よりコーテイング膜に亀裂が生じたり、コーテイング膜
が剥離しやすく、使用寿命が短いという問題があった。
ニウム合金等の金属溶湯を取り扱う給湯管等の部材の溶
湯との接触面上には、表面に耐火性のコーテイング膜を
設けたセラミックファイバー成形品を被覆しているが、
柔らかいセラミックファイバー成形品の表面に固いコー
テイング膜を設けるうえ、両者の熱膨張率も違うので、
金属溶湯の接触時の加熱と非接触時の冷却の繰り返しに
よりコーテイング膜に亀裂が生じたり、コーテイング膜
が剥離しやすく、使用寿命が短いという問題があった。
【０００７】本発明は、このような従来の問題点を解決
するため、軽量で安価であると同時に、アルミニウム合
金等の非鉄金属溶湯に対する耐濡れ性及び耐侵食性に優
れ、高い断熱性と、熱衝撃に対する十分な耐久性を備え
たセラミックファイバー成形品を提供することを目的と
するものである。
するため、軽量で安価であると同時に、アルミニウム合
金等の非鉄金属溶湯に対する耐濡れ性及び耐侵食性に優
れ、高い断熱性と、熱衝撃に対する十分な耐久性を備え
たセラミックファイバー成形品を提供することを目的と
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミ
ックファイバー成形品は、セラミックファイバー成形品
の少なくとも金属溶湯と接する表面側に、該表面に近い
ほど高濃度になるように濃度傾斜した耐火性無機粉末の
傾斜含浸層を設けたことを特徴とする。
め、本発明が提供する耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミ
ックファイバー成形品は、セラミックファイバー成形品
の少なくとも金属溶湯と接する表面側に、該表面に近い
ほど高濃度になるように濃度傾斜した耐火性無機粉末の
傾斜含浸層を設けたことを特徴とする。
【０００９】また、この本発明のセラミックファイバー
成形品の製造方法は、セラミックファイバー成形品の少
なくとも金属溶湯と接する表面に耐火性無機粉末の懸濁
溶液を接触させ、耐火性無機粉末の濃度が該表面に近い
ほど高濃度になるように懸濁溶液を該表面から成形品内
に傾斜して含浸せしめた後、その成形品を焼成すること
を特徴とする。
成形品の製造方法は、セラミックファイバー成形品の少
なくとも金属溶湯と接する表面に耐火性無機粉末の懸濁
溶液を接触させ、耐火性無機粉末の濃度が該表面に近い
ほど高濃度になるように懸濁溶液を該表面から成形品内
に傾斜して含浸せしめた後、その成形品を焼成すること
を特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】前記したように、耐非鉄金属溶湯
性の向上を図るため、従来はセラミックファイバー成形
品の表面に耐火性のコーテイング膜を設けていたが、熱
膨張率の違い等によりコーテイング膜に亀裂や剥離が生
じる。
性の向上を図るため、従来はセラミックファイバー成形
品の表面に耐火性のコーテイング膜を設けていたが、熱
膨張率の違い等によりコーテイング膜に亀裂や剥離が生
じる。
【００１１】そこで、成形品の成形段階で、原料である
セラミックファイバーの懸濁液中に耐火性粉末を分散さ
せておくことによりセラミックファイバー成形品全体に
耐火性粉末を混在させることも考えられるが、この場合
には耐火性粉末が成形品の全体に分散されるため、耐火
性粉末の使用量に比較して十分な耐濡れ性や耐侵食性が
得られないばかりか、全体に混合された耐火性粉末のた
めに成形品の重量が重くなり、セラミックファイバーの
軽量で断熱性に優れるという特性が失われることにな
る。
セラミックファイバーの懸濁液中に耐火性粉末を分散さ
せておくことによりセラミックファイバー成形品全体に
耐火性粉末を混在させることも考えられるが、この場合
には耐火性粉末が成形品の全体に分散されるため、耐火
性粉末の使用量に比較して十分な耐濡れ性や耐侵食性が
得られないばかりか、全体に混合された耐火性粉末のた
めに成形品の重量が重くなり、セラミックファイバーの
軽量で断熱性に優れるという特性が失われることにな
る。
【００１２】これに対して本発明では、セラミックファ
イバー成形品内に、少なくとも金属溶湯と接する表面で
高濃度に、該表面から離れるほど低濃度になるように濃
度傾斜した耐火性無機粉末の傾斜含浸層を設ける。尚、
耐火性無機粉末をセラミックファイバー成形品全体に傾
斜濃度で含浸させることもできるが、金属溶湯と接する
表面と反対の表面側及び／又はその内部に、耐火性無機
粉末の傾斜含浸層が存在しないセラミックファイバーの
みからなる部分を残すことが好ましい。
イバー成形品内に、少なくとも金属溶湯と接する表面で
高濃度に、該表面から離れるほど低濃度になるように濃
度傾斜した耐火性無機粉末の傾斜含浸層を設ける。尚、
耐火性無機粉末をセラミックファイバー成形品全体に傾
斜濃度で含浸させることもできるが、金属溶湯と接する
表面と反対の表面側及び／又はその内部に、耐火性無機
粉末の傾斜含浸層が存在しないセラミックファイバーの
みからなる部分を残すことが好ましい。
【００１３】かかる傾斜含浸層においては、耐火性無機
粉末が表面に膜状に層をなすのではなく、表面で多量に
且つ内側にいくほど漸減して存在するので、軽量で断熱
性に優れるセラミックファイバーの特性を失うことな
く、金属溶湯に対する十分な耐濡れ性と耐侵食性を確保
し、しかも加熱と冷却の繰り返しによる熱衝撃にも強い
セラミックファイバー成形品が得られる。
粉末が表面に膜状に層をなすのではなく、表面で多量に
且つ内側にいくほど漸減して存在するので、軽量で断熱
性に優れるセラミックファイバーの特性を失うことな
く、金属溶湯に対する十分な耐濡れ性と耐侵食性を確保
し、しかも加熱と冷却の繰り返しによる熱衝撃にも強い
セラミックファイバー成形品が得られる。
【００１４】本発明のセラミックファイバー成形品にお
いて、使用するセラミックファイバーは、同様の目的で
従来から通常使用されているもので良く、例えばアルミ
ナ・シリカ系、ケイ酸カルシウム系、炭化ケイ素系、窒
化ケイ素系等のセラミックファイバーであって良い。こ
れらのセラミックファイバーは、通常のごとく、その懸
濁液から吸引濾過等の手段により必要な形状に成形し
て、セラミックファイバー成形品とすることができる。
いて、使用するセラミックファイバーは、同様の目的で
従来から通常使用されているもので良く、例えばアルミ
ナ・シリカ系、ケイ酸カルシウム系、炭化ケイ素系、窒
化ケイ素系等のセラミックファイバーであって良い。こ
れらのセラミックファイバーは、通常のごとく、その懸
濁液から吸引濾過等の手段により必要な形状に成形し
て、セラミックファイバー成形品とすることができる。
【００１５】このセラミックファイバー成形品に含浸さ
れる耐火性無機粉末としては、従来のコーティング剤に
使用されている粉末をはじめ、非鉄金属溶湯に対する耐
濡れ性や耐侵食性を有する粉末であれば特に制限はな
い。具体的には、黒鉛、チタニア、アルミナ、ジルコニ
ア、シリカ、カルシア、ムライト、タルク等があり、こ
れらを単独で又は複数組み合わせて使用することができ
る。尚、これらの耐火性無機粉末として、セラミックフ
ァイバー成形品内に含浸できる程度の粒径のものを使用
することは当然である。
れる耐火性無機粉末としては、従来のコーティング剤に
使用されている粉末をはじめ、非鉄金属溶湯に対する耐
濡れ性や耐侵食性を有する粉末であれば特に制限はな
い。具体的には、黒鉛、チタニア、アルミナ、ジルコニ
ア、シリカ、カルシア、ムライト、タルク等があり、こ
れらを単独で又は複数組み合わせて使用することができ
る。尚、これらの耐火性無機粉末として、セラミックフ
ァイバー成形品内に含浸できる程度の粒径のものを使用
することは当然である。
【００１６】上記耐火性無機粉末のうち、黒鉛粉末は金
属溶湯に対する耐濡れ性に優れ、チタニア粉末は耐火断
熱性に優れ、アルミナ粉末やジルコニア粉末は金属溶湯
に対する耐侵食性に優れている。また、タルク粉末は、
金属溶湯に対する流動抵抗を低減して、溶湯の流れを良
くする効果がある。尚、シリカ粉末は、亜鉛、鉛、錫等
の溶湯に対しては有効であるが、アルミニウム溶湯の場
合にはケイ素が溶出しやすいので避けることが望まし
い。
属溶湯に対する耐濡れ性に優れ、チタニア粉末は耐火断
熱性に優れ、アルミナ粉末やジルコニア粉末は金属溶湯
に対する耐侵食性に優れている。また、タルク粉末は、
金属溶湯に対する流動抵抗を低減して、溶湯の流れを良
くする効果がある。尚、シリカ粉末は、亜鉛、鉛、錫等
の溶湯に対しては有効であるが、アルミニウム溶湯の場
合にはケイ素が溶出しやすいので避けることが望まし
い。
【００１７】次に、本発明のセラミックファイバー成形
品の製造方法を具体的に説明する。まず、前記のごとく
セラミックファイバーからなる所望形状の成形品を作製
し、一方、上記の耐火性無機粉末を水に加えて撹拌し、
懸濁溶液を調整する。セラミックファイバー成形品の金
属溶湯と接する表面に耐火性無機粉末の懸濁溶液を接触
させ、その表面から懸濁溶液をセラミックファイバー成
形品の内部に含浸させる。
品の製造方法を具体的に説明する。まず、前記のごとく
セラミックファイバーからなる所望形状の成形品を作製
し、一方、上記の耐火性無機粉末を水に加えて撹拌し、
懸濁溶液を調整する。セラミックファイバー成形品の金
属溶湯と接する表面に耐火性無機粉末の懸濁溶液を接触
させ、その表面から懸濁溶液をセラミックファイバー成
形品の内部に含浸させる。
【００１８】このとき、接触時間や粉末濃度を調節する
ことによって、耐火性無機粉末の濃度が傾斜濃度となる
ように、即ち成形品表面で高く且つ成形品内にいくほど
連続的に又は段階的に低くなるように、懸濁溶液の含浸
の深さや含浸量等をコントロールする。また、懸濁溶液
を数回に分けて接触させ、各々の接触時間や粉末濃度を
各接触工程ごとに変えることによって、例えば最初は低
濃度の懸濁溶液を成形品表面に接触させ、次に高濃度の
懸濁溶液を最初より短い時間で接触させる方法により、
段階的な傾斜濃度を更に簡単に達成することが可能であ
る。
ことによって、耐火性無機粉末の濃度が傾斜濃度となる
ように、即ち成形品表面で高く且つ成形品内にいくほど
連続的に又は段階的に低くなるように、懸濁溶液の含浸
の深さや含浸量等をコントロールする。また、懸濁溶液
を数回に分けて接触させ、各々の接触時間や粉末濃度を
各接触工程ごとに変えることによって、例えば最初は低
濃度の懸濁溶液を成形品表面に接触させ、次に高濃度の
懸濁溶液を最初より短い時間で接触させる方法により、
段階的な傾斜濃度を更に簡単に達成することが可能であ
る。
【００１９】この耐火性無機粉末の濃度が傾斜した傾斜
含浸層の厚さ（成形品表面からの深さ）や濃度傾斜の程
度は、セラミックファイバー成形品の使用用途に応じて
適宜選択することができる。例えば、セラミックファイ
バー成形品の厚さに対して傾斜含浸層の厚さをその１／
４〜１／２程度とすることも、また成形品全体に傾斜含
浸層を形成することも可能である。尚、傾斜含浸層を形
成する耐火性無機粉末の合計含浸量は、セラミックファ
イバー成形品に対して外割で５〜３０重量％程度が好ま
しい。
含浸層の厚さ（成形品表面からの深さ）や濃度傾斜の程
度は、セラミックファイバー成形品の使用用途に応じて
適宜選択することができる。例えば、セラミックファイ
バー成形品の厚さに対して傾斜含浸層の厚さをその１／
４〜１／２程度とすることも、また成形品全体に傾斜含
浸層を形成することも可能である。尚、傾斜含浸層を形
成する耐火性無機粉末の合計含浸量は、セラミックファ
イバー成形品に対して外割で５〜３０重量％程度が好ま
しい。
【００２０】このように耐火性無機粉末を含浸させたセ
ラミックファイバー成形品は、乾燥させた後、金属溶湯
の温度に近い温度で焼成する。この焼成により、耐火性
無機粉末がセラミックファイバーに付着挟持されると同
時に、セラミックファイバーの種類によっては成形品の
熱収縮が起こるので、後に金属溶湯に接した時の熱収縮
を防止できる利点もある。ただし、黒鉛粉末を含浸させ
る場合には、非酸化性の雰囲気中で焼成する必要があ
る。
ラミックファイバー成形品は、乾燥させた後、金属溶湯
の温度に近い温度で焼成する。この焼成により、耐火性
無機粉末がセラミックファイバーに付着挟持されると同
時に、セラミックファイバーの種類によっては成形品の
熱収縮が起こるので、後に金属溶湯に接した時の熱収縮
を防止できる利点もある。ただし、黒鉛粉末を含浸させ
る場合には、非酸化性の雰囲気中で焼成する必要があ
る。
【００２１】かくして得られた本発明のセラミックファ
イバー成形品は、表面側が高濃度の耐火性無機粉末を含
有する緻密な含浸層で、内部になるに従い次第に耐火性
無機粉末の濃度が低下して気孔率が増加し、最後にはセ
ラミックファイバーのみとなるので、軽量で断熱性に優
れるセラミックファイバーの特性を失うことなく、金属
溶湯に対する十分な耐濡れ性と耐侵食性を有し、しかも
熱衝撃にも強いので、長期の使用に耐える耐久性を備
え、従来のセラミックファイバー成形品に比べて使用寿
命が格段に改善向上する。
イバー成形品は、表面側が高濃度の耐火性無機粉末を含
有する緻密な含浸層で、内部になるに従い次第に耐火性
無機粉末の濃度が低下して気孔率が増加し、最後にはセ
ラミックファイバーのみとなるので、軽量で断熱性に優
れるセラミックファイバーの特性を失うことなく、金属
溶湯に対する十分な耐濡れ性と耐侵食性を有し、しかも
熱衝撃にも強いので、長期の使用に耐える耐久性を備
え、従来のセラミックファイバー成形品に比べて使用寿
命が格段に改善向上する。
【００２２】また、耐火性無機粉末の懸濁溶液に、アル
ミナゾル及び／又はシリカゾルを混合することにより、
更に耐久性や使用寿命を向上することができる。即ち、
アルミナゾルやシリカゾルは、含浸後の焼成によってセ
ラミックファイバーに耐火性無機粉末を固着保持させる
と共に、セラミックファイバー成形品の表面に固く緻密
な層を形成して細孔を閉じ又は縮小させるので、金属溶
湯に対する耐侵食性が一層向上し、使用寿命を更に改善
することができる。
ミナゾル及び／又はシリカゾルを混合することにより、
更に耐久性や使用寿命を向上することができる。即ち、
アルミナゾルやシリカゾルは、含浸後の焼成によってセ
ラミックファイバーに耐火性無機粉末を固着保持させる
と共に、セラミックファイバー成形品の表面に固く緻密
な層を形成して細孔を閉じ又は縮小させるので、金属溶
湯に対する耐侵食性が一層向上し、使用寿命を更に改善
することができる。
【００２３】
【実施例】本発明のセラミックファイバー成形品の一具
体例を、図面に基づいて更に説明する。アルミナ５０
％：シリカ５０％からなるアルミナ・シリカ系セラミッ
クファイバーから、通常の方法に従って円筒状の成形品
を作製した。このセラミックファイバーの円筒状成形品
は金属溶湯の給湯管に嵌合して使用するものであり、厚
さが１.５ｃｍで、かさ比重が０.２５であり、気孔率が
９６％程度のものである。
体例を、図面に基づいて更に説明する。アルミナ５０
％：シリカ５０％からなるアルミナ・シリカ系セラミッ
クファイバーから、通常の方法に従って円筒状の成形品
を作製した。このセラミックファイバーの円筒状成形品
は金属溶湯の給湯管に嵌合して使用するものであり、厚
さが１.５ｃｍで、かさ比重が０.２５であり、気孔率が
９６％程度のものである。
【００２４】一方、耐火性無機粉末として、チタニア粉
末４０重量％、アルミナ粉末３０重量％、タルク粉末２
０重量％を混合し、この混合粉末２０重量部をアルミナ
ゾル５重量部と共に水７５重量部に添加し、撹拌して懸
濁溶液を得た。
末４０重量％、アルミナ粉末３０重量％、タルク粉末２
０重量％を混合し、この混合粉末２０重量部をアルミナ
ゾル５重量部と共に水７５重量部に添加し、撹拌して懸
濁溶液を得た。
【００２５】得られた懸濁溶液を上記セラミックファイ
バーの円筒状成形品の内周面側に注入し、成形品の両端
を閉じて水平に保持した状態で中心軸線の回りに回転さ
せながら、内周表面から懸濁溶液を５〜１０秒間含浸さ
せた。その後、残った懸濁溶液を排出除去し、乾燥した
後、セラミックファイバーの円筒状成形品を大気中にお
いて７００℃に加熱して焼成した。
バーの円筒状成形品の内周面側に注入し、成形品の両端
を閉じて水平に保持した状態で中心軸線の回りに回転さ
せながら、内周表面から懸濁溶液を５〜１０秒間含浸さ
せた。その後、残った懸濁溶液を排出除去し、乾燥した
後、セラミックファイバーの円筒状成形品を大気中にお
いて７００℃に加熱して焼成した。
【００２６】得られたセラミックファイバー成形品１
は、図１に示すように、厚さ１.５ｃｍのセラミックフ
ァイバーの円筒状成形品２の内周面２ａ側に、内周面２
ａから約１.０ｃｍの深さまで耐火性無機粉末の傾斜含
浸層３を有し、この傾斜含浸層３は内部になるに従って
耐火性無機粉末による着色が薄くなっていることから、
耐火性無機粉末の濃度が次第に減少していることが目視
により確認できた。また、このセラミックファイバー成
形品１のかさ比重は０.３０であり、含浸前の円筒状成
形品２に比べ若干重くなったものの、従来のセラミック
焼結体からなる成形品にくらべると遥かに軽量で取り扱
いやすかった。
は、図１に示すように、厚さ１.５ｃｍのセラミックフ
ァイバーの円筒状成形品２の内周面２ａ側に、内周面２
ａから約１.０ｃｍの深さまで耐火性無機粉末の傾斜含
浸層３を有し、この傾斜含浸層３は内部になるに従って
耐火性無機粉末による着色が薄くなっていることから、
耐火性無機粉末の濃度が次第に減少していることが目視
により確認できた。また、このセラミックファイバー成
形品１のかさ比重は０.３０であり、含浸前の円筒状成
形品２に比べ若干重くなったものの、従来のセラミック
焼結体からなる成形品にくらべると遥かに軽量で取り扱
いやすかった。
【００２７】このセラミックファイバー成形品１を、給
湯管の内周に嵌め込み、接着剤で固定して使用したとこ
ろ、長期にわたりアルミニウム合金溶湯の給湯を繰り返
しても傾斜含浸層３に亀裂や剥離が発生せず、また予熱
なしに使用しても溶湯の温度低下は殆どなく、累計給湯
量２００トンの時点においてもセラミックファイバー成
形品１には溶湯による侵食が殆ど認められなかった。
湯管の内周に嵌め込み、接着剤で固定して使用したとこ
ろ、長期にわたりアルミニウム合金溶湯の給湯を繰り返
しても傾斜含浸層３に亀裂や剥離が発生せず、また予熱
なしに使用しても溶湯の温度低下は殆どなく、累計給湯
量２００トンの時点においてもセラミックファイバー成
形品１には溶湯による侵食が殆ど認められなかった。
【００２８】比較のために、傾斜含浸層３を設けない以
外は上記と全く同じセラミックファイバー成形品（前記
円筒状成形品２の状態）を給湯管に嵌め込み、同様に給
湯を繰り返したところ、累計給湯量５０トンの時点で内
周面に溶湯による侵食が発生し、それ以上の使用は不可
能と判断された。また、傾斜含浸層３を設けない同じ円
筒状成形品２の内周面２ａに、上記懸濁溶液を吹き付け
塗布してコーティング膜を形成したセラミックファイバ
ー成形品を給湯管に嵌め込み、同様に給湯を繰り返した
ところ、累計給湯量１００トンの時点でコーティング膜
に亀裂及び剥離が発生し、それ以上の使用は不可能と判
断された。
外は上記と全く同じセラミックファイバー成形品（前記
円筒状成形品２の状態）を給湯管に嵌め込み、同様に給
湯を繰り返したところ、累計給湯量５０トンの時点で内
周面に溶湯による侵食が発生し、それ以上の使用は不可
能と判断された。また、傾斜含浸層３を設けない同じ円
筒状成形品２の内周面２ａに、上記懸濁溶液を吹き付け
塗布してコーティング膜を形成したセラミックファイバ
ー成形品を給湯管に嵌め込み、同様に給湯を繰り返した
ところ、累計給湯量１００トンの時点でコーティング膜
に亀裂及び剥離が発生し、それ以上の使用は不可能と判
断された。
【００２９】尚、上記具体例のセラミックファイバー成
形品１では、円筒状成形品２の内周面２ａ側にのみ傾斜
含浸層３を設けたが、図２に示すように、端面２ｂ側に
も傾斜含浸層３を形成すれば、２本以上のセラミックフ
ァイバー成形品１を継ぎ足して給湯管内に嵌め込む場合
でも、溶湯による継目となる部分への侵食を端面２ｂの
傾斜含浸層３により防止することができる。
形品１では、円筒状成形品２の内周面２ａ側にのみ傾斜
含浸層３を設けたが、図２に示すように、端面２ｂ側に
も傾斜含浸層３を形成すれば、２本以上のセラミックフ
ァイバー成形品１を継ぎ足して給湯管内に嵌め込む場合
でも、溶湯による継目となる部分への侵食を端面２ｂの
傾斜含浸層３により防止することができる。
【００３０】また、円筒状成形品２を懸濁溶液に浸漬し
て、全表面から懸濁溶液を含浸させれば、図３に示すよ
うに、円筒状成形品２の内周面２ａ側、端面２ｂ側、外
周面２ｃ側の全てに傾斜含浸層３を形成することができ
る。この場合にも、セラミックファイバー成形品１の内
部に、傾斜含浸層３の存在しないセラミックファイバー
のみの部分を残すことが好ましい。
て、全表面から懸濁溶液を含浸させれば、図３に示すよ
うに、円筒状成形品２の内周面２ａ側、端面２ｂ側、外
周面２ｃ側の全てに傾斜含浸層３を形成することができ
る。この場合にも、セラミックファイバー成形品１の内
部に、傾斜含浸層３の存在しないセラミックファイバー
のみの部分を残すことが好ましい。
【００３１】本発明は上記具体例に限定されるものでは
なく、例えば成形品の形状、セラミックファイバーや耐
火性無機粉末の材質、懸濁溶液の含浸方法などは、上記
以外のものであっても良い。また、本発明のセラミック
ファイバー成形品は、セラミックファイバーや耐火性無
機粉末の材質等を適宜選択することにより、アルミニウ
ム合金以外の非鉄金属溶湯に対しても適用することがで
きる。
なく、例えば成形品の形状、セラミックファイバーや耐
火性無機粉末の材質、懸濁溶液の含浸方法などは、上記
以外のものであっても良い。また、本発明のセラミック
ファイバー成形品は、セラミックファイバーや耐火性無
機粉末の材質等を適宜選択することにより、アルミニウ
ム合金以外の非鉄金属溶湯に対しても適用することがで
きる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、軽量で安価であると同
時に、アルミニウム合金等の非鉄金属溶湯に対する耐濡
れ性及び耐侵食性に優れ、高い断熱性と、熱衝撃に対す
る十分な耐久性を備えたセラミックファイバー成形品を
提供することができる。
時に、アルミニウム合金等の非鉄金属溶湯に対する耐濡
れ性及び耐侵食性に優れ、高い断熱性と、熱衝撃に対す
る十分な耐久性を備えたセラミックファイバー成形品を
提供することができる。
【００３３】従って、本発明のセラミックファイバー成
形品は、非鉄金属の精錬及び鋳造等の設備に使用される
給湯管や注湯樋あるいは給気管のような、非鉄金属溶湯
に接する部材の表面を被覆する部品として極めて有効で
ある。
形品は、非鉄金属の精錬及び鋳造等の設備に使用される
給湯管や注湯樋あるいは給気管のような、非鉄金属溶湯
に接する部材の表面を被覆する部品として極めて有効で
ある。
【図１】本発明のセラミックファイバー成形品であっ
て、円筒状成形品の内周面側に傾斜含浸層を設けた具体
例を示す概略の断面図である。
て、円筒状成形品の内周面側に傾斜含浸層を設けた具体
例を示す概略の断面図である。
【図２】本発明のセラミックファイバー成形品であっ
て、円筒状成形品の内周面側と端面側に傾斜含浸層を設
けた具体例を示す概略の断面図である。
て、円筒状成形品の内周面側と端面側に傾斜含浸層を設
けた具体例を示す概略の断面図である。
【図３】本発明のセラミックファイバー成形品であっ
て、円筒状成形品の内周面側と端面側及び外周面側に傾
斜含浸層を設けた具体例を示す概略の断面図である。
て、円筒状成形品の内周面側と端面側及び外周面側に傾
斜含浸層を設けた具体例を示す概略の断面図である。
１ セラミックファイバー成形品 ２ 円筒状成形品 ２ａ 内周面 ２ｂ 端面 ２ｃ 外周面 ３ 傾斜含浸層
Claims (5)
- 【請求項１】 セラミックファイバー成形品の少なくと
も金属溶湯と接する表面側に、該表面に近いほど高濃度
になるように濃度傾斜した耐火性無機粉末の傾斜含浸層
を設けたことを特徴とする耐非鉄金属溶湯性に優れたセ
ラミックファイバー成形品。 - 【請求項２】 セラミックファイバー成形品の金属溶湯
と接する表面と反対の表面側及び／又はその内部に、上
記耐火性無機粉末の傾斜含浸層が存在しない部分を有す
ることを特徴とする、請求項１に記載の耐非鉄金属溶湯
性に優れたセラミックファイバー成形品。 - 【請求項３】 上記耐火性無機粉末が、黒鉛、チタニ
ア、アルミナ、ジルコニア、シリカ、カルシア、ムライ
ト、及びタルクからなる群から選ばれた少なくとも１種
の粉末であることを特徴とする、請求項１又は２に記載
の耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミックファイバー成形
品。 - 【請求項４】 セラミックファイバー成形品の少なくと
も金属溶湯と接する表面に耐火性無機粉末の懸濁溶液を
接触させ、耐火性無機粉末の濃度が該表面に近いほど高
濃度になるように懸濁溶液を該表面から成形品内に傾斜
して含浸せしめた後、その成形品を焼成することを特徴
とする耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミックファイバー
成形品の製造方法。 - 【請求項５】 上記懸濁溶液が、耐火性無機粉末と共
に、アルミナゾル及び／又はシリカゾルを含むことを特
徴とする、請求項４に記載の耐非鉄金属溶湯性に優れた
セラミックファイバー成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114614A JPH09301782A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミックファイバー成形品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8114614A JPH09301782A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミックファイバー成形品及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09301782A true JPH09301782A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14642271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8114614A Pending JPH09301782A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 耐非鉄金属溶湯性に優れたセラミックファイバー成形品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09301782A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006273675A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Nichias Corp | 溶融シリカ質耐火物及びその製造方法 |
| JP2017159313A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | 東芝機械株式会社 | 非鉄金属合金溶湯用の給湯管、給湯管組立体及び非鉄金属鋳造システム |
| CN107190260A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-22 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种耐蚀隔热涂层体系及其制备方法 |
| CN110548862A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-10 | 湛江市红鹰铭德新材料科技有限公司 | 一种覆盖有铝膜的陶瓷纤维保温材料 |
| JP2022021196A (ja) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 中部電力株式会社 | セラミック基複合材料部材、セラミック基複合材料部材被覆体、セラミック基複合材料部材の製造方法及びセラミック基複合材料部材被覆体の製造方法 |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP8114614A patent/JPH09301782A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006273675A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Nichias Corp | 溶融シリカ質耐火物及びその製造方法 |
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| CN107159866A (zh) * | 2016-03-08 | 2017-09-15 | 东芝机械株式会社 | 非铁金属合金熔液用的供液管、供液管组装体及非铁金属铸造系统 |
| US10835953B2 (en) | 2016-03-08 | 2020-11-17 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Molten metal feed pipe for molten nonferrous alloy, assembly of molten metal feed pipes, and nonferrous alloy casting system |
| CN107159866B (zh) * | 2016-03-08 | 2021-06-18 | 芝浦机械株式会社 | 非铁金属合金熔液用的供液管、供液管组装体及非铁金属铸造系统 |
| CN107190260A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-22 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种耐蚀隔热涂层体系及其制备方法 |
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| JP2022021196A (ja) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 中部電力株式会社 | セラミック基複合材料部材、セラミック基複合材料部材被覆体、セラミック基複合材料部材の製造方法及びセラミック基複合材料部材被覆体の製造方法 |
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