JPH11140532A - ガス吹き込み用耐火物の製造方法 - Google Patents
ガス吹き込み用耐火物の製造方法Info
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- JPH11140532A JPH11140532A JP30763397A JP30763397A JPH11140532A JP H11140532 A JPH11140532 A JP H11140532A JP 30763397 A JP30763397 A JP 30763397A JP 30763397 A JP30763397 A JP 30763397A JP H11140532 A JPH11140532 A JP H11140532A
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- Japan
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- refractory
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性、耐食性に優れ、かつ通気性、流量
制御性に優れた溶融金属用ガス吹き込み耐火物を得る。
さらには、より簡便な製造方法でより低コストでガス吹
き込み耐火物を得る。 【解決手段】カーボン含有耐火物組成のような坏土に、
メタクリル酸メチル系高分子とその誘導体とから構成さ
れる樹脂からなる、分解温度Ｔｄが４００℃以下で、か
つ熱分解により発生する単量体収率が７０％以上である
捧状あるいは線状の樹脂を埋設して成形した後、４００
〜１０００℃、加熱処理を経て樹脂を消失させて複数の
貫通孔を得る。
制御性に優れた溶融金属用ガス吹き込み耐火物を得る。
さらには、より簡便な製造方法でより低コストでガス吹
き込み耐火物を得る。 【解決手段】カーボン含有耐火物組成のような坏土に、
メタクリル酸メチル系高分子とその誘導体とから構成さ
れる樹脂からなる、分解温度Ｔｄが４００℃以下で、か
つ熱分解により発生する単量体収率が７０％以上である
捧状あるいは線状の樹脂を埋設して成形した後、４００
〜１０００℃、加熱処理を経て樹脂を消失させて複数の
貫通孔を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属精錬時に
溶融金属内にガスを吹き込むために用いられる、耐熱
性、耐用性に富み、通気性及び流量制御性に優れたガス
吹き込み用装置に関する。
溶融金属内にガスを吹き込むために用いられる、耐熱
性、耐用性に富み、通気性及び流量制御性に優れたガス
吹き込み用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】（耐熱性、耐用性に富み、通気性及び流
量制御性に優れた）従来のガス吹き込み耐火物の製造方
法は、耐火物成形時にＳＵＳに代表される金属パイプを
埋設する方法が一般的である。また、金属パイプを用い
ることなく、直接煉瓦母材に貫通孔を設けたガス吹き込
み用耐火物の製造方法としては、後加工により孔を穿つ
方法及び成形時に加熱により焼失する物質を埋設する方
法がある。
量制御性に優れた）従来のガス吹き込み耐火物の製造方
法は、耐火物成形時にＳＵＳに代表される金属パイプを
埋設する方法が一般的である。また、金属パイプを用い
ることなく、直接煉瓦母材に貫通孔を設けたガス吹き込
み用耐火物の製造方法としては、後加工により孔を穿つ
方法及び成形時に加熱により焼失する物質を埋設する方
法がある。
【０００３】この直接煉瓦母材に貫通孔を設ける方法と
して、特開昭５５−１４９７５０号公報には、繊維、樹
脂を耐火物と同時成形し、加熱によりこれを消失させて
耐火物中に貫通孔を形成する記述があり、また、特開昭
４７−４２５３１号公報には紙、繊維を耐火物中に埋設
した後にこれを焼失させることにより、耐火物中に毛細
貫通孔を成形することが開示されている。
して、特開昭５５−１４９７５０号公報には、繊維、樹
脂を耐火物と同時成形し、加熱によりこれを消失させて
耐火物中に貫通孔を形成する記述があり、また、特開昭
４７−４２５３１号公報には紙、繊維を耐火物中に埋設
した後にこれを焼失させることにより、耐火物中に毛細
貫通孔を成形することが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】但し上記従来技術には
以下の問題点があった。
以下の問題点があった。
【０００５】（１）ＳＵＳの様な金属パイプを埋設する
方法は、金属パイプ自体のコストが高く、また金属との
複合体となるため、加工し難いという製造上の問題があ
る。更に、使用時において、金属パイプの融点以上の高
温では、ガスの通気性と流量制御性、耐熱性に限界があ
る。
方法は、金属パイプ自体のコストが高く、また金属との
複合体となるため、加工し難いという製造上の問題があ
る。更に、使用時において、金属パイプの融点以上の高
温では、ガスの通気性と流量制御性、耐熱性に限界があ
る。
【０００６】（２）成形後の煉瓦母材に加工により貫通
孔を穿つ方法は、特に孔径が小さくかつ孔長が大きく、
数が多い場合は膨大な加工コストが掛かり、現実的では
ない。
孔を穿つ方法は、特に孔径が小さくかつ孔長が大きく、
数が多い場合は膨大な加工コストが掛かり、現実的では
ない。
【０００７】（３）成形時に加熱により焼失する物質を
埋設し、加熱処理後、貫通孔を得る方法は上記（１）
（２）の問題は解消されるが、以下のような解決すべき
課題がある。
埋設し、加熱処理後、貫通孔を得る方法は上記（１）
（２）の問題は解消されるが、以下のような解決すべき
課題がある。
【０００８】Ａ． 繊維、紙を埋設する場合、強度に乏
しく、成形時に変形しがちで、ガスの流通に好適な直線
状の連続貫通孔が得られにくい。
しく、成形時に変形しがちで、ガスの流通に好適な直線
状の連続貫通孔が得られにくい。
【０００９】Ｂ． 樹脂を埋設する場合も、その性状に
よっては、あるいは孔径が小さく、孔長が長い場合に
は、成形時に孔の変形、寸断、またスプリングバック現
象が生じ、母材煉瓦にキレツ等が発生し易い。
よっては、あるいは孔径が小さく、孔長が長い場合に
は、成形時に孔の変形、寸断、またスプリングバック現
象が生じ、母材煉瓦にキレツ等が発生し易い。
【００１０】Ｃ． 埋設物を加熱により消失させる際
に、カーボン等の燃焼残渣が孔中に残り、ガスの流通を
阻害する場合がある。
に、カーボン等の燃焼残渣が孔中に残り、ガスの流通を
阻害する場合がある。
【００１１】Ｄ． 上記に起因する歩留まり低下も含め
て、製造コストが高くなりがちである。
て、製造コストが高くなりがちである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、耐火物組成坏
土を金型に充填する際に、加熱処理後に貫通孔を形成す
る前駆体として、分解温度が４００℃以下で、かつ熱分
解により発生する単量体収率が７０％以上である、棒状
あるいは薄板状の樹脂を当該坏土中に埋設して成形した
後、加熱処理を経て樹脂を消失させて複数の貫通孔を得
ることで、通気性、流量制御性に優れたガス吹き込み用
耐火物を得てその課題を解決した。
土を金型に充填する際に、加熱処理後に貫通孔を形成す
る前駆体として、分解温度が４００℃以下で、かつ熱分
解により発生する単量体収率が７０％以上である、棒状
あるいは薄板状の樹脂を当該坏土中に埋設して成形した
後、加熱処理を経て樹脂を消失させて複数の貫通孔を得
ることで、通気性、流量制御性に優れたガス吹き込み用
耐火物を得てその課題を解決した。
【００１３】これにより、従来多く行われているＳＵＳ
パイプを埋設する方法よりも耐熱性に優れ、加工性も良
好な溶融金属用ガス吹き込み耐火物を安価に得ると共
に、従来技術に見られる紙、繊維状樹脂を埋設し、成形
後熱処理を行う方法に比べ、貫通孔の歪み、寸断、残存
物による詰まりの問題もなく、高い耐熱性、耐用性を有
し、ガス通気性及び流量制御性に優れた信頼性の高いガ
ス吹き込み用耐火物が得られる。
パイプを埋設する方法よりも耐熱性に優れ、加工性も良
好な溶融金属用ガス吹き込み耐火物を安価に得ると共
に、従来技術に見られる紙、繊維状樹脂を埋設し、成形
後熱処理を行う方法に比べ、貫通孔の歪み、寸断、残存
物による詰まりの問題もなく、高い耐熱性、耐用性を有
し、ガス通気性及び流量制御性に優れた信頼性の高いガ
ス吹き込み用耐火物が得られる。
【００１４】坏土中に埋設する樹脂は、メタクリル酸メ
チル系高分子とその誘導体とから構成される樹脂である
のがよい。
チル系高分子とその誘導体とから構成される樹脂である
のがよい。
【００１５】また、坏土は、カーボン含有耐火物組成で
あり、埋設された捧状あるいは薄板状樹脂を消失させる
加熱処理温度が４００〜１０００℃である。
あり、埋設された捧状あるいは薄板状樹脂を消失させる
加熱処理温度が４００〜１０００℃である。
【００１６】分解温度が４００℃以下で、かつ熱分解に
より発生する単量体収率が７０％以上である棒状あるい
は薄板状樹脂を耐火物坏土中に埋設、成形後、加熱処理
する。 また、上記条件を満たす樹脂のうち、アクリル
酸樹脂と称されるメタクリル酸メチル系高分子とその誘
導体とから構成される樹脂を用いることにより、より一
層の効果を得ることができ、かつ経済性にも優れる。
より発生する単量体収率が７０％以上である棒状あるい
は薄板状樹脂を耐火物坏土中に埋設、成形後、加熱処理
する。 また、上記条件を満たす樹脂のうち、アクリル
酸樹脂と称されるメタクリル酸メチル系高分子とその誘
導体とから構成される樹脂を用いることにより、より一
層の効果を得ることができ、かつ経済性にも優れる。
【００１７】さらに、母材としてカーボン含有耐火物を
適用し、加熱処理温度を５００〜１０００℃とすること
により、耐食性と耐スポーリング性を兼備するガス吹き
込み用耐火物が得られ、併せて加熱処理のエネルギーコ
ストも最小限に抑えることができる。
適用し、加熱処理温度を５００〜１０００℃とすること
により、耐食性と耐スポーリング性を兼備するガス吹き
込み用耐火物が得られ、併せて加熱処理のエネルギーコ
ストも最小限に抑えることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】分解温度が４００℃以上である樹
脂の場合、加熱処理後も孔中に樹脂残渣が残り、通気性
を阻害する確率が大きい。また熱分解による単量体収率
が７０％以下では、加熱処理過程で解重合せずに残る高
分子が熱処理によりカーボンに変質して孔中に残存し、
同様に通気性を阻害しがちである。
脂の場合、加熱処理後も孔中に樹脂残渣が残り、通気性
を阻害する確率が大きい。また熱分解による単量体収率
が７０％以下では、加熱処理過程で解重合せずに残る高
分子が熱処理によりカーボンに変質して孔中に残存し、
同様に通気性を阻害しがちである。
【００１９】この条件を満たす樹脂としては、５００ｋ
ｇ／ｃｍ2以上の高い引っ張り強度と、３０×１０3ｋｇ
／ｃｍ2程度の高い引っ張り弾性率を有し、加熱過程で
容易に解重合して単量体に分解、揮発するもので、比較
的安価なアクリル酸樹脂と称されるもののうち、メタク
リル酸メチル系高分子、その誘導体、またはメタクリル
酸メチル系高分子とその誘導体との混合体が好適に使用
される。
ｇ／ｃｍ2以上の高い引っ張り強度と、３０×１０3ｋｇ
／ｃｍ2程度の高い引っ張り弾性率を有し、加熱過程で
容易に解重合して単量体に分解、揮発するもので、比較
的安価なアクリル酸樹脂と称されるもののうち、メタク
リル酸メチル系高分子、その誘導体、またはメタクリル
酸メチル系高分子とその誘導体との混合体が好適に使用
される。
【００２０】これにより、成形時の変形、寸断、スプリ
ングバックが無く、かつ４００〜１０００℃での加熱処
理により、残渣が残らず、真っ直ぐな貫通孔が得られ、
通気性と流量制御性に優れた貫通孔を得ることが可能で
ある。
ングバックが無く、かつ４００〜１０００℃での加熱処
理により、残渣が残らず、真っ直ぐな貫通孔が得られ、
通気性と流量制御性に優れた貫通孔を得ることが可能で
ある。
【００２１】母材耐火物としては、耐食性と耐スポーリ
ング性を併せ持つ、例えば、アルミナカーボン及びマグ
ネシアカーボン等のカーボン含有耐火物が好ましい。
ング性を併せ持つ、例えば、アルミナカーボン及びマグ
ネシアカーボン等のカーボン含有耐火物が好ましい。
【００２２】更に樹脂を消失させるための加熱処理温度
は、４００〜１０００℃が好適である。加熱処理温度が
４００℃未満であると、未反応樹脂の残存により、通気
性が阻害される恐れがあり、逆に１０００℃を越える
と、カーボン含有耐火物中に含まれる、例えば、金属ア
ルミニウムや金属シリコン等の添加物が変質する場合が
あり、また加熱処理のコストが高くなり、好ましくな
い。
は、４００〜１０００℃が好適である。加熱処理温度が
４００℃未満であると、未反応樹脂の残存により、通気
性が阻害される恐れがあり、逆に１０００℃を越える
と、カーボン含有耐火物中に含まれる、例えば、金属ア
ルミニウムや金属シリコン等の添加物が変質する場合が
あり、また加熱処理のコストが高くなり、好ましくな
い。
【００２３】以下の表１に、従来使用されていたスチレ
ン樹脂とアクリル酸樹脂との特性比較を示す。
ン樹脂とアクリル酸樹脂との特性比較を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【実施例】天然黒鉛２０％と焼結マグネシア原料７７％
及び金属アルミニウム３％からなる混合物に液状のフェ
ノールレジン約３％を添加しつつ加圧ミキサーにより混
練してマグネシア・カーボン質耐火物坏土を調製した。
及び金属アルミニウム３％からなる混合物に液状のフェ
ノールレジン約３％を添加しつつ加圧ミキサーにより混
練してマグネシア・カーボン質耐火物坏土を調製した。
【００２６】この坏土を平面サイズ、２００ｍｍ×５０
０ｍｍの成形金枠内に上面を均しながら投入し、坏土投
入毎に対して直径１ｍｍ／長さ５００ｍｍのメタクリル
酸メチル樹脂丸捧（分解温度Ｔｄ＝３３０℃、単量体収
率９５％）を１０ｍｍピッチで１０本ずつ成形金枠の５
００ｍｍ長さ方向と平行に配列した。これを繰り返して
１０層×１０本で計１００本のメタクリル酸メチル樹脂
丸捧を埋設させた後、上方から１．５ｔｏｎ／ｃｍ2の
圧力により成形して２００ｍｍ×２００ｍｍ×５００ｍ
ｍの成形体を得た。
０ｍｍの成形金枠内に上面を均しながら投入し、坏土投
入毎に対して直径１ｍｍ／長さ５００ｍｍのメタクリル
酸メチル樹脂丸捧（分解温度Ｔｄ＝３３０℃、単量体収
率９５％）を１０ｍｍピッチで１０本ずつ成形金枠の５
００ｍｍ長さ方向と平行に配列した。これを繰り返して
１０層×１０本で計１００本のメタクリル酸メチル樹脂
丸捧を埋設させた後、上方から１．５ｔｏｎ／ｃｍ2の
圧力により成形して２００ｍｍ×２００ｍｍ×５００ｍ
ｍの成形体を得た。
【００２７】この成形体を１５０℃にてフェノール樹脂
の硬化処理を行った後、５００ｍｍ長さ方向の両端を約
１０ｍｍ切断して埋設したメタクリル酸メチル製丸捧を
露出させ、コークス粒に埋設して２５℃／時間の昇温速
度で７５０℃×５時間加熱処理を行った。得られたマグ
ネシア・カーボン質ガス吹き込み用耐火物には約１０ｍ
ｍピッチで１０×１０＝１００個の貫通孔が形成されて
おり、耐火物母材中にキレツやクラックの形成もなかっ
た。また形成された１００個の孔にピアノ線を通したと
ころ、全てが屈曲のない直線状の貫通孔であることが確
認された。更にガス吹き込み用耐火物の一端から背圧５
Ｋｇ／ｃｍ2にてＮ2ガスを吹き込んだところ、貫通孔の
出口側より流量６００ＮＬ／ｍｉｎ．のＮ2ガスの流出
が認められ、良好な通気性を有することが実証された。
の硬化処理を行った後、５００ｍｍ長さ方向の両端を約
１０ｍｍ切断して埋設したメタクリル酸メチル製丸捧を
露出させ、コークス粒に埋設して２５℃／時間の昇温速
度で７５０℃×５時間加熱処理を行った。得られたマグ
ネシア・カーボン質ガス吹き込み用耐火物には約１０ｍ
ｍピッチで１０×１０＝１００個の貫通孔が形成されて
おり、耐火物母材中にキレツやクラックの形成もなかっ
た。また形成された１００個の孔にピアノ線を通したと
ころ、全てが屈曲のない直線状の貫通孔であることが確
認された。更にガス吹き込み用耐火物の一端から背圧５
Ｋｇ／ｃｍ2にてＮ2ガスを吹き込んだところ、貫通孔の
出口側より流量６００ＮＬ／ｍｉｎ．のＮ2ガスの流出
が認められ、良好な通気性を有することが実証された。
【００２８】比較例１として、実施例１において、メタ
クリル酸メチル製丸捧の代わりに同サイズのスチレン樹
脂丸捧（分解温度Ｔｄ＝３６０℃、単量体収率４２％）
を同要領にて埋設、加熱処理を行ったところ、形成され
た孔にはカーボン系の残留物が残り、通気が阻害される
結果となった。また、耐火物母材自体にもキレツが生じ
ていた。
クリル酸メチル製丸捧の代わりに同サイズのスチレン樹
脂丸捧（分解温度Ｔｄ＝３６０℃、単量体収率４２％）
を同要領にて埋設、加熱処理を行ったところ、形成され
た孔にはカーボン系の残留物が残り、通気が阻害される
結果となった。また、耐火物母材自体にもキレツが生じ
ていた。
【００２９】
【発明の効果】（１）従来の製造法と比べて、耐熱性に
優れ、通気性、流量制御性に優れたガス吹き込み用耐火
物を得ることができる。
優れ、通気性、流量制御性に優れたガス吹き込み用耐火
物を得ることができる。
【００３０】（２）母材材質をカーボン含有耐火物とす
ることにより、耐食性に優れ、この効果に加えて、高耐
用を示ずガス吹き込み用耐火物が得られる。
ることにより、耐食性に優れ、この効果に加えて、高耐
用を示ずガス吹き込み用耐火物が得られる。
【００３１】（３）従来法に比し、より簡便な製造方法
であるので、低コストでガス吹き込み用耐火物を作るこ
とができる。
であるので、低コストでガス吹き込み用耐火物を作るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 和男 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 河野 幸次 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 武内 美継 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (3)
- 【請求項１】 耐火物組成坏土に、分解温度Ｔｄが４０
０℃以下で、かつ熱分解により発生する単量体収率が７
０％以上である棒状あるいは薄板状の樹脂を当該坏土中
に埋設して成形した後、加熱処理を経て樹脂を消失させ
て複数の貫通孔を得ることを特徴とするガス吹き込み用
耐火物の製造方法。 - 【請求項２】 耐火物組成坏土中に埋設する樹脂が、メ
タクリル酸メチル系高分子とその誘導体とからなること
を特徴とする請求項１に記載のガス吹き込み用耐火物の
製造方法。 - 【請求項３】 当該坏土がカーボン含有耐火物組成であ
り、埋設された捧状あるいは薄板状樹脂を消失させる加
熱処理温度が４００〜１０００℃であることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載のガス吹き込み用耐火
物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30763397A JPH11140532A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | ガス吹き込み用耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30763397A JPH11140532A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | ガス吹き込み用耐火物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11140532A true JPH11140532A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17971393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30763397A Withdrawn JPH11140532A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | ガス吹き込み用耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11140532A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002302714A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-10-18 | Kawasaki Steel Corp | 真空脱ガス設備の操業方法 |
| JP2017178729A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日本碍子株式会社 | 多孔質体，ハニカムフィルタ，微構造解析方法，そのプログラム及び微構造解析装置 |
| WO2025205003A1 (ja) * | 2024-03-26 | 2025-10-02 | 黒崎播磨株式会社 | 連続鋳造用ストッパーの製造方法 |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP30763397A patent/JPH11140532A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002302714A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-10-18 | Kawasaki Steel Corp | 真空脱ガス設備の操業方法 |
| JP2017178729A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 日本碍子株式会社 | 多孔質体，ハニカムフィルタ，微構造解析方法，そのプログラム及び微構造解析装置 |
| WO2025205003A1 (ja) * | 2024-03-26 | 2025-10-02 | 黒崎播磨株式会社 | 連続鋳造用ストッパーの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |