JPH11245005A - 溶融金属排出用ノズル - Google Patents
溶融金属排出用ノズルInfo
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- JPH11245005A JPH11245005A JP5461298A JP5461298A JPH11245005A JP H11245005 A JPH11245005 A JP H11245005A JP 5461298 A JP5461298 A JP 5461298A JP 5461298 A JP5461298 A JP 5461298A JP H11245005 A JPH11245005 A JP H11245005A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱衝撃を緩和して、亀裂の発生しない溶融金
属排出用ノズルを提供する。 【解決手段】 耐火物製のノズル本体１の外周面２ａお
よび排出孔３の内壁面３ａに沿って断熱体７を被覆・形
成する。断熱体７は、セラミックファイバーを主成分と
して含む少なくとも二つの断熱層５，６で構成される。
ノズル本体１に接触する断熱層５のかさ密度を０．１ｇ
／ｃｍ3以下とし、ノズル本体１から遠い断熱層６のか
さ密度を０．３ｇ／ｃｍ3以上とする。断熱層５，６の
厚さをそれぞれ１ｍｍ以上とする。
属排出用ノズルを提供する。 【解決手段】 耐火物製のノズル本体１の外周面２ａお
よび排出孔３の内壁面３ａに沿って断熱体７を被覆・形
成する。断熱体７は、セラミックファイバーを主成分と
して含む少なくとも二つの断熱層５，６で構成される。
ノズル本体１に接触する断熱層５のかさ密度を０．１ｇ
／ｃｍ3以下とし、ノズル本体１から遠い断熱層６のか
さ密度を０．３ｇ／ｃｍ3以上とする。断熱層５，６の
厚さをそれぞれ１ｍｍ以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、溶融金属排出用
ノズルに関し、さらに詳しく言えば、溶融金属を排出す
る際の熱衝撃を緩和して、亀裂の発生を防止するように
した溶融金属排出用ノズルに関する。
ノズルに関し、さらに詳しく言えば、溶融金属を排出す
る際の熱衝撃を緩和して、亀裂の発生を防止するように
した溶融金属排出用ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、溶融金属排出用ノズルは、連続
鋳造用装置の溶融金属排出装置に取り付けられて使用さ
れるもので、例えば、取鍋に装着される「ロングノズ
ル」やタンディシュに装着される「浸漬ノズル」などが
ある。
鋳造用装置の溶融金属排出装置に取り付けられて使用さ
れるもので、例えば、取鍋に装着される「ロングノズ
ル」やタンディシュに装着される「浸漬ノズル」などが
ある。
【０００３】この溶融金属排出用ノズル（以下、単にノ
ズルという）の使用時には、そのノズルの本体に形成さ
れた排出孔の内壁が溶融金属により加熱されるので、外
気に曝されたノズルの外周面と排出孔の内壁との間に大
きな温度差が生じる。この温度差はノズルに対して熱衝
撃として作用し、ノズルに亀裂を発生させる原因とな
る。
ズルという）の使用時には、そのノズルの本体に形成さ
れた排出孔の内壁が溶融金属により加熱されるので、外
気に曝されたノズルの外周面と排出孔の内壁との間に大
きな温度差が生じる。この温度差はノズルに対して熱衝
撃として作用し、ノズルに亀裂を発生させる原因とな
る。
【０００４】特に、溶融金属の注入を開始した直後（以
下、使用初期と称する）は、ノズルと溶融金属との温度
差が最も大きいので、ノズルに加わる熱衝撃は最大とな
り、亀裂が発生し易い。
下、使用初期と称する）は、ノズルと溶融金属との温度
差が最も大きいので、ノズルに加わる熱衝撃は最大とな
り、亀裂が発生し易い。
【０００５】そこで、亀裂の発生を防止するために、
（ａ）耐熱衝撃性に優れた材料を用いてノズルを形成し
たり、（ｂ）使用前にノズルを予備加熱して使用初期の
温度差を少なくするなどの方法が一般に使用されてい
る。しかし、ノズルの使用条件によっては、上記方法で
は十分な成果を得られないことがある。
（ａ）耐熱衝撃性に優れた材料を用いてノズルを形成し
たり、（ｂ）使用前にノズルを予備加熱して使用初期の
温度差を少なくするなどの方法が一般に使用されてい
る。しかし、ノズルの使用条件によっては、上記方法で
は十分な成果を得られないことがある。
【０００６】例えば、ロングノズルのように、使用した
後に取り置き、異常がないことを検査してから再使用す
る場合、すなわちノズルの「取り置き再使用」をする場
合、（ａ）の方法では亀裂を防止できない。それは、溶
融金属から受ける熱によってノズルの材質が変質してい
るため、再使用時には耐熱衝撃性が著しく低下している
からである。
後に取り置き、異常がないことを検査してから再使用す
る場合、すなわちノズルの「取り置き再使用」をする場
合、（ａ）の方法では亀裂を防止できない。それは、溶
融金属から受ける熱によってノズルの材質が変質してい
るため、再使用時には耐熱衝撃性が著しく低下している
からである。
【０００７】（ｂ）の方法では、予備加熱を行った後に
直ちに使用されるわけではないので、使用開始までの間
に熱輻射によりノズルの温度が低下してしまい、使用初
期のノズルと溶融金属との温度差を十分に小さくできな
い。その結果、（ｂ）の方法でも亀裂を防止できない。
例えば、浸漬ノズルでは、予備加熱終了から使用開始ま
でに２０〜３０分を要する場合があり、その場合には使
用直前のノズル温度が５００℃以下にまで低下してしま
う。このように温度が大きく低下すると、亀裂の発生を
防止することはできない。
直ちに使用されるわけではないので、使用開始までの間
に熱輻射によりノズルの温度が低下してしまい、使用初
期のノズルと溶融金属との温度差を十分に小さくできな
い。その結果、（ｂ）の方法でも亀裂を防止できない。
例えば、浸漬ノズルでは、予備加熱終了から使用開始ま
でに２０〜３０分を要する場合があり、その場合には使
用直前のノズル温度が５００℃以下にまで低下してしま
う。このように温度が大きく低下すると、亀裂の発生を
防止することはできない。
【０００８】そこで、従来より、耐火物製のノズル本体
の外周面および溶融金属排出孔の内壁面を断熱体で被覆
する構成が提案されている。この断熱体としては、単一
のセラミックファイバー層（すなわち、セラミックペー
パー）あるいは複数の同一のセラミックファイバー層の
積層体が好適に使用される。
の外周面および溶融金属排出孔の内壁面を断熱体で被覆
する構成が提案されている。この断熱体としては、単一
のセラミックファイバー層（すなわち、セラミックペー
パー）あるいは複数の同一のセラミックファイバー層の
積層体が好適に使用される。
【０００９】セラミックファイバー層は多数の気孔を含
んでいるため、それら気孔内に閉じ込められた熱伝導率
の低い気体（主として空気）により断熱効果が促進され
る。この断熱効果により、予備加熱によりノズル本体に
蓄積された熱の放散が抑制されるため、使用開始時の熱
衝撃が緩和されて亀裂の発生が防止される。
んでいるため、それら気孔内に閉じ込められた熱伝導率
の低い気体（主として空気）により断熱効果が促進され
る。この断熱効果により、予備加熱によりノズル本体に
蓄積された熱の放散が抑制されるため、使用開始時の熱
衝撃が緩和されて亀裂の発生が防止される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、セラミックフ
ァイバー層よりなる断熱体を備えた上記従来の溶融金属
排出用ノズルでは、次のような問題がある。
ァイバー層よりなる断熱体を備えた上記従来の溶融金属
排出用ノズルでは、次のような問題がある。
【００１１】まず、かさ密度が比較的高いセラミックフ
ァイバー層を断熱体として使用した場合、かさ密度に反
比例して断熱体の気孔率が低くなり、その結果、断熱体
内の気孔中に存在する気体による断熱効果は小さくな
る。よって、使用条件によっては使用初期にノズル本体
に亀裂が発生するという問題がある。
ァイバー層を断熱体として使用した場合、かさ密度に反
比例して断熱体の気孔率が低くなり、その結果、断熱体
内の気孔中に存在する気体による断熱効果は小さくな
る。よって、使用条件によっては使用初期にノズル本体
に亀裂が発生するという問題がある。
【００１２】反対に、かさ密度の比較的低いセラミック
ファイバー層を断熱体として使用した場合、気孔率が高
いため、加熱時のセラミックファイバーの収縮に伴って
断熱体内に開気孔が形成される。それらの開気孔には外
気が流入しやすく、ノズル本体が外気によって冷却され
る。このため、ノズル本体の温度低下を抑制する効果が
低くなり、やはり使用条件によっては使用初期にノズル
本体に亀裂が発生するという問題がある。
ファイバー層を断熱体として使用した場合、気孔率が高
いため、加熱時のセラミックファイバーの収縮に伴って
断熱体内に開気孔が形成される。それらの開気孔には外
気が流入しやすく、ノズル本体が外気によって冷却され
る。このため、ノズル本体の温度低下を抑制する効果が
低くなり、やはり使用条件によっては使用初期にノズル
本体に亀裂が発生するという問題がある。
【００１３】そこで、この発明の目的は、従来の溶融金
属排出用ノズルより亀裂が発生し難い溶融金属排出用ノ
ズルを提供することにある。
属排出用ノズルより亀裂が発生し難い溶融金属排出用ノ
ズルを提供することにある。
【００１４】この発明の他の目的は、断熱体の断熱効果
が改善された溶融金属排出用ノズルを提供することにあ
る。
が改善された溶融金属排出用ノズルを提供することにあ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】（１） この発明の溶融
金属排出用ノズルは、溶融金属の排出孔を有する耐火物
製の本体と、前記本体の外周面および前記排出孔の内壁
面を少なくとも被覆する断熱体とを備えてなり、前記断
熱体は、セラミックファイバーを主成分として含む複数
の断熱層の積層体から構成され、前記複数の断熱層のう
ち前記本体から最も遠い最外層のかさ密度が前記本体に
接触する最内層のかさ密度よりも高く設定されており、
しかも、前記最内層の断熱効果が前記最外層の断熱効果
よりも大きく設定されている特徴とする。
金属排出用ノズルは、溶融金属の排出孔を有する耐火物
製の本体と、前記本体の外周面および前記排出孔の内壁
面を少なくとも被覆する断熱体とを備えてなり、前記断
熱体は、セラミックファイバーを主成分として含む複数
の断熱層の積層体から構成され、前記複数の断熱層のう
ち前記本体から最も遠い最外層のかさ密度が前記本体に
接触する最内層のかさ密度よりも高く設定されており、
しかも、前記最内層の断熱効果が前記最外層の断熱効果
よりも大きく設定されている特徴とする。
【００１６】（２） この発明の溶融金属排出用ノズル
では、断熱体がセラミックファイバーを主成分として含
む複数の断熱層の積層体から構成され、前記複数の断熱
層のうち前記本体に接触する最内層の断熱効果が前記本
体から最も遠い最外層の断熱効果よりも大きく設定され
ている。このため、複数の断熱層のうちの最内層によ
り、本体の持つ熱の放散を効果的に抑制することが可能
となる。
では、断熱体がセラミックファイバーを主成分として含
む複数の断熱層の積層体から構成され、前記複数の断熱
層のうち前記本体に接触する最内層の断熱効果が前記本
体から最も遠い最外層の断熱効果よりも大きく設定され
ている。このため、複数の断熱層のうちの最内層によ
り、本体の持つ熱の放散を効果的に抑制することが可能
となる。
【００１７】それと同時に、前記本体から最も遠い最外
層のかさ密度が前記本体に接触する最内層のかさ密度よ
りも高く設定されているため、セラミックファイバーの
収縮に起因する最外層内への外気の流入が抑制される。
このため、最内層を最外層によって外気から遮断された
状態にすることができる。
層のかさ密度が前記本体に接触する最内層のかさ密度よ
りも高く設定されているため、セラミックファイバーの
収縮に起因する最外層内への外気の流入が抑制される。
このため、最内層を最外層によって外気から遮断された
状態にすることができる。
【００１８】また、かさ密度の低い最内層は高い気孔率
を持つので、最内層の内部の気孔に存在する気体によ
り、与えられた熱が蓄積されやすい。
を持つので、最内層の内部の気孔に存在する気体によ
り、与えられた熱が蓄積されやすい。
【００１９】したがって、この発明の溶融金属排出用ノ
ズルでは、予備加熱により本体に蓄積された熱の放散が
断熱体の最内層によって抑制されると同時に、予備加熱
により最内層それ自体に蓄積された熱の放散と外気から
の影響が最外層によって抑制される。これは、断熱体の
断熱効果が従来より改善されたことを意味するものであ
る。
ズルでは、予備加熱により本体に蓄積された熱の放散が
断熱体の最内層によって抑制されると同時に、予備加熱
により最内層それ自体に蓄積された熱の放散と外気から
の影響が最外層によって抑制される。これは、断熱体の
断熱効果が従来より改善されたことを意味するものであ
る。
【００２０】その結果、使用初期における熱衝撃がいっ
そう緩和され、従来よりも亀裂が発生し難くなる。
そう緩和され、従来よりも亀裂が発生し難くなる。
【００２１】（３） 好ましくは、前記複数の断熱層の
うちの前記最内層のかさ密度は０．１ｇ／ｃｍ3以下、
前記最外層のかさ密度は０．３ｇ／ｃｍ3以上とされ
る。前記最内層のかさ密度を０．１ｇ／ｃｍ3以下とし
たのは、０．１ｇ／ｃｍ3を超えると気孔率が小さく断
熱機能が不足するためである。最外層のかさ密度を０．
３ｇ／ｃｍ3以上としたのは、０．３ｇ／ｃｍ3未満で
は、気孔率が過大となるため、加熱時に開気孔が形成さ
れて外気を遮断する効果が不十分となるからである。
うちの前記最内層のかさ密度は０．１ｇ／ｃｍ3以下、
前記最外層のかさ密度は０．３ｇ／ｃｍ3以上とされ
る。前記最内層のかさ密度を０．１ｇ／ｃｍ3以下とし
たのは、０．１ｇ／ｃｍ3を超えると気孔率が小さく断
熱機能が不足するためである。最外層のかさ密度を０．
３ｇ／ｃｍ3以上としたのは、０．３ｇ／ｃｍ3未満で
は、気孔率が過大となるため、加熱時に開気孔が形成さ
れて外気を遮断する効果が不十分となるからである。
【００２２】好ましくは、前記最内層および前記最外層
の厚さはそれぞれ１ｍｍ以上とされる。最外層および最
内層の厚さが１ｍｍ未満では、最外層の断熱機能が不足
し、最内層の外気遮断効果が不十分となるからである。
の厚さはそれぞれ１ｍｍ以上とされる。最外層および最
内層の厚さが１ｍｍ未満では、最外層の断熱機能が不足
し、最内層の外気遮断効果が不十分となるからである。
【００２３】（４） 前記断熱体を構成する最内層のか
さ密度の好ましい範囲は、０．０８〜０．１ｇ／ｃｍ3
である。０．０８ｇ／ｃｍ3未満では、セラミックファ
イバーよりも空間の占める割合が大きすぎて層状に形成
するのが困難となるからである。
さ密度の好ましい範囲は、０．０８〜０．１ｇ／ｃｍ3
である。０．０８ｇ／ｃｍ3未満では、セラミックファ
イバーよりも空間の占める割合が大きすぎて層状に形成
するのが困難となるからである。
【００２４】他方、前記断熱体を構成する最外層のかさ
密度の好ましい範囲は、０．３〜０．４ｇ／ｃｍ3であ
る。０．４ｇ／ｃｍ3を超えると、最外層がセラミック
ボードのように堅くなって柔軟性がなくなり、ノズルの
周囲に巻き付けて装着することが困難になるからであ
る。
密度の好ましい範囲は、０．３〜０．４ｇ／ｃｍ3であ
る。０．４ｇ／ｃｍ3を超えると、最外層がセラミック
ボードのように堅くなって柔軟性がなくなり、ノズルの
周囲に巻き付けて装着することが困難になるからであ
る。
【００２５】前記最外層および最内層の厚さの好ましい
範囲は、それぞれ１〜３ｍｍである。３ｍｍを超える
と、そのままではノズルを溶融金属排出装置に装着する
のが困難な場合が多くなって、ノズルの装着作業が煩雑
になるからである。
範囲は、それぞれ１〜３ｍｍである。３ｍｍを超える
と、そのままではノズルを溶融金属排出装置に装着する
のが困難な場合が多くなって、ノズルの装着作業が煩雑
になるからである。
【００２６】（５） 前記断熱体を構成する断熱層の数
は、２または３以上の任意の値に設定できる。
は、２または３以上の任意の値に設定できる。
【００２７】前記断熱層の数を３以上とする場合、前記
最内層と前記最外層とを除く他の層は、かさ密度と断熱
効果と厚さを任意に設定することができる。
最内層と前記最外層とを除く他の層は、かさ密度と断熱
効果と厚さを任意に設定することができる。
【００２８】例えば、前記断熱層の数を３以上とする場
合、中間層を最内層に準じたかさ密度および厚さとする
ことで断熱効果が高まる。中間層を最外層に準じたかさ
密度および厚さとすることで、外気の遮断効果が高ま
る。
合、中間層を最内層に準じたかさ密度および厚さとする
ことで断熱効果が高まる。中間層を最外層に準じたかさ
密度および厚さとすることで、外気の遮断効果が高ま
る。
【００２９】中間層のかさ密度を最内層のかさ密度と最
外層のかさ密度の中間の値に設定することも可能であ
る。この場合、断熱機能と外気遮断効果の双方を高める
ことができる利点がある。
外層のかさ密度の中間の値に設定することも可能であ
る。この場合、断熱機能と外気遮断効果の双方を高める
ことができる利点がある。
【００３０】さらに、前記断熱層の数をｎ（ｎは自然
数）とする場合も同様である。第２層を第１層（すなわ
ち、最内層）に準じたかさ密度および厚さとし、第（ｎ
−１）層を第ｎ層（すなわち、最外層）に準じたかさ密
度および厚さとすれば、断熱機能および外気遮断効果の
双方を高めることができる。第２層から第（ｎ−１）層
の順にかさ密度が次第に大きくなるように設定してもよ
い。
数）とする場合も同様である。第２層を第１層（すなわ
ち、最内層）に準じたかさ密度および厚さとし、第（ｎ
−１）層を第ｎ層（すなわち、最外層）に準じたかさ密
度および厚さとすれば、断熱機能および外気遮断効果の
双方を高めることができる。第２層から第（ｎ−１）層
の順にかさ密度が次第に大きくなるように設定してもよ
い。
【００３１】このように、使用条件に合わせて所望の効
果が得られるように、最内層と最外層とを除く他の層の
かさ密度および厚さを適宜選定すればよい。
果が得られるように、最内層と最外層とを除く他の層の
かさ密度および厚さを適宜選定すればよい。
【００３２】（６） 前記断熱層は、セラミックファイ
バーを主成分として含み、排出する溶融金属に対する耐
熱性を有していれば、任意のものが使用できる。また、
セラミックファイバーを主成分として含んでいれば足り
るので、セラミックファイバーのみからなる材料でもよ
いし、セラミックファイバー以外の成分（例えばモルタ
ルなど）を含んでいてもよい。
バーを主成分として含み、排出する溶融金属に対する耐
熱性を有していれば、任意のものが使用できる。また、
セラミックファイバーを主成分として含んでいれば足り
るので、セラミックファイバーのみからなる材料でもよ
いし、セラミックファイバー以外の成分（例えばモルタ
ルなど）を含んでいてもよい。
【００３３】セラミックファイバーとしては、非晶質ア
ルミナ・シリカファイバー、ムライトファイバーなどの
耐熱性セラミックファイバーが好適に使用できる。１種
のセラミックファイバーのみを使用してもよいし、２種
以上のセラミックファイバーを混合して使用してもよ
い。
ルミナ・シリカファイバー、ムライトファイバーなどの
耐熱性セラミックファイバーが好適に使用できる。１種
のセラミックファイバーのみを使用してもよいし、２種
以上のセラミックファイバーを混合して使用してもよ
い。
【００３４】好ましいセラミックファイバーは、非晶質
アルミナ・シリカ系ファイバーである。
アルミナ・シリカ系ファイバーである。
【００３５】複数の断熱層の最内層と本体の間、および
各断熱層間の接着には、任意の耐火性バインダーを使用
することができる。例えば、ＳｉＯ2とＮａ2Ｏからなる
珪酸ソーダが使用可能であり、他に酸性燐酸アルミニウ
ムや珪酸カリウムなどを使用することもできる。
各断熱層間の接着には、任意の耐火性バインダーを使用
することができる。例えば、ＳｉＯ2とＮａ2Ｏからなる
珪酸ソーダが使用可能であり、他に酸性燐酸アルミニウ
ムや珪酸カリウムなどを使用することもできる。
【００３６】（７） 前記断熱体は、前記本体から取り
外し可能にしてもよい。この場合、ノズルを溶融金属排
出装置に装着する際に前記断熱体を一時的に取り外すこ
とができ、ノズルの装着作業が容易になる。
外し可能にしてもよい。この場合、ノズルを溶融金属排
出装置に装着する際に前記断熱体を一時的に取り外すこ
とができ、ノズルの装着作業が容易になる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態を添付図面を参照しながら説明する。
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００３８】［第１の実施形態］図１は、この発明の第
１の実施形態の溶融金属排出ノズル１を示す。
１の実施形態の溶融金属排出ノズル１を示す。
【００３９】図１のノズル１は、耐火物よりなるノズル
本体２を備えている。ノズル本体２は、相対的に直径の
大きい略円錐台状の上部と、相対的に直径の小さい略円
柱状の下部とから構成されている。ノズル本体２の内部
には、その長軸に沿って上下方向に穿設された排出孔３
が形成されている。排出孔３の上端には、直径の大きい
拡張部４が形成されている。
本体２を備えている。ノズル本体２は、相対的に直径の
大きい略円錐台状の上部と、相対的に直径の小さい略円
柱状の下部とから構成されている。ノズル本体２の内部
には、その長軸に沿って上下方向に穿設された排出孔３
が形成されている。排出孔３の上端には、直径の大きい
拡張部４が形成されている。
【００４０】ノズル本体２の外周面２ａおよび排出孔３
の内壁面３ａは、第１セラミックファイバー層５で覆わ
れている。第１セラミックファイバー層５の表面には、
第２セラミックファイバー層６が積層・形成されてい
る。第１および第２セラミックファイバー層５、６は、
断熱体７を構成する。
の内壁面３ａは、第１セラミックファイバー層５で覆わ
れている。第１セラミックファイバー層５の表面には、
第２セラミックファイバー層６が積層・形成されてい
る。第１および第２セラミックファイバー層５、６は、
断熱体７を構成する。
【００４１】第１および第２セラミックファイバー層
５、６は、アルミナ・シリカなどの非晶質系セラミック
ファイバー、あるいはムライトなどの多結晶系セラミッ
クファイバーを含む耐熱性材料からなり、例えば、公知
のセラミックペーパーを接着して形成される。
５、６は、アルミナ・シリカなどの非晶質系セラミック
ファイバー、あるいはムライトなどの多結晶系セラミッ
クファイバーを含む耐熱性材料からなり、例えば、公知
のセラミックペーパーを接着して形成される。
【００４２】第１セラミックファイバー層５のかさ密度
は、０．１ｇ／ｃｍ3以下であり、好ましくは、０．０
８〜０．１ｇ／ｃｍ3である。第２セラミックファイバ
ー層６のかさ密度は、０．３ｇ／ｃｍ3以上であり、好
ましくは、０．３〜０．４ｇ／ｃｍ3である。第１およ
び第２セラミックファイバー層５、６の厚さは、１ｍｍ
以上であり、好ましくは、１〜３ｍｍである。
は、０．１ｇ／ｃｍ3以下であり、好ましくは、０．０
８〜０．１ｇ／ｃｍ3である。第２セラミックファイバ
ー層６のかさ密度は、０．３ｇ／ｃｍ3以上であり、好
ましくは、０．３〜０．４ｇ／ｃｍ3である。第１およ
び第２セラミックファイバー層５、６の厚さは、１ｍｍ
以上であり、好ましくは、１〜３ｍｍである。
【００４３】このノズル１は、使用時にはその上端が取
鍋やタンディシュの底部に固定される。取鍋内またはタ
ンディシュ内の溶融金属は、ノズル本体２の上端より排
出孔３を通過してノズル本体２の下端から排出される。
鍋やタンディシュの底部に固定される。取鍋内またはタ
ンディシュ内の溶融金属は、ノズル本体２の上端より排
出孔３を通過してノズル本体２の下端から排出される。
【００４４】図２は、図１のＡ部を拡大した図である。
図２に示すように、第１セラミックファイバー層５内に
は、その低いかさ密度を反映して多数の気孔８が形成さ
れており、気孔率が高い。これらの気孔８内には気体
（主として空気）が閉じ込められている。このため、第
１セラミックファイバー層５は、熱伝導率の低い気体層
として機能し、高い断熱効果をもたらす。
図２に示すように、第１セラミックファイバー層５内に
は、その低いかさ密度を反映して多数の気孔８が形成さ
れており、気孔率が高い。これらの気孔８内には気体
（主として空気）が閉じ込められている。このため、第
１セラミックファイバー層５は、熱伝導率の低い気体層
として機能し、高い断熱効果をもたらす。
【００４５】一方、第２セラミックファイバー層６内に
は、その高いかさ密度を反映して少数の気孔が形成され
ているだけであり、気孔率が低い。このため、加熱され
てセラミックファイバーが収縮しても外部に通じる開気
孔が形成されることがない。
は、その高いかさ密度を反映して少数の気孔が形成され
ているだけであり、気孔率が低い。このため、加熱され
てセラミックファイバーが収縮しても外部に通じる開気
孔が形成されることがない。
【００４６】以上の構成を持つ溶融金属排出ノズル１
は、次のような方法で製造される。
は、次のような方法で製造される。
【００４７】まず、所定の原料耐火物を用いて、公知の
方法により、ノズル本体２が形成される。この際、排出
孔３も同時に形成する。
方法により、ノズル本体２が形成される。この際、排出
孔３も同時に形成する。
【００４８】次に、アルミナ・シリカなどの非晶質系あ
るいはムライトなどの多結晶系のセラミックファイバー
を含む耐熱性材料からなり、所望のかさ密度および厚さ
を有するセラミックペーパーを準備する。
るいはムライトなどの多結晶系のセラミックファイバー
を含む耐熱性材料からなり、所望のかさ密度および厚さ
を有するセラミックペーパーを準備する。
【００４９】そのセラミックペーパーをプレス加工し、
ノズル本体２の外周面２ａに嵌合する形状に成形して外
周用セラミックペーパー成形体を作製する。同様にし
て、排出孔３の内壁面３ａに嵌合する形状に成形して排
出孔用セラミックペーパー成形体を作製する。
ノズル本体２の外周面２ａに嵌合する形状に成形して外
周用セラミックペーパー成形体を作製する。同様にし
て、排出孔３の内壁面３ａに嵌合する形状に成形して排
出孔用セラミックペーパー成形体を作製する。
【００５０】さらに、外周用および排出孔用セラミック
ペーパーを任意の耐火性バインダー（例えば、ＳｉＯ2
とＮａ2Ｏからなるバインダー）を用いて、ノズル本体
２の外周面２ａおよび排出孔３の内壁面３ａにそれぞれ
接着する。常温でバインダーを乾燥・凝固させ、第１セ
ラミックファイバー層５を形成する。
ペーパーを任意の耐火性バインダー（例えば、ＳｉＯ2
とＮａ2Ｏからなるバインダー）を用いて、ノズル本体
２の外周面２ａおよび排出孔３の内壁面３ａにそれぞれ
接着する。常温でバインダーを乾燥・凝固させ、第１セ
ラミックファイバー層５を形成する。
【００５１】他方、第１セラミックファイバー層５の場
合と同様にしてセラミックペーパーの成形と接着を行
い、第２セラミックファイバー層６を形成する。第２セ
ラミックファイバー層６となるセラミックペーパー成形
体は、第１セラミックファイバー層５の厚みを考慮した
寸法に作製する。
合と同様にしてセラミックペーパーの成形と接着を行
い、第２セラミックファイバー層６を形成する。第２セ
ラミックファイバー層６となるセラミックペーパー成形
体は、第１セラミックファイバー層５の厚みを考慮した
寸法に作製する。
【００５２】以上述べたように、第１の実施形態の溶融
金属排出ノズル１では、ノズル本体２の外周面２ａおよ
び排出孔３の内壁面３ａに形成された断熱体７が、第１
および第２セラミックファイバー層５、６の積層体から
形成されている。第１セラミックファイバー層５は気孔
率が高く、熱導電率の低い気体層として機能するので、
断熱体７の断熱効果が高い。また、第２セラミックファ
イバー層６は気孔率が低く、加熱時に開気孔が形成され
ることがないので、外気を遮断する効果が高く、断熱体
７内部への外気の対流を防ぐ。
金属排出ノズル１では、ノズル本体２の外周面２ａおよ
び排出孔３の内壁面３ａに形成された断熱体７が、第１
および第２セラミックファイバー層５、６の積層体から
形成されている。第１セラミックファイバー層５は気孔
率が高く、熱導電率の低い気体層として機能するので、
断熱体７の断熱効果が高い。また、第２セラミックファ
イバー層６は気孔率が低く、加熱時に開気孔が形成され
ることがないので、外気を遮断する効果が高く、断熱体
７内部への外気の対流を防ぐ。
【００５３】このため、予備加熱によりノズル本体２内
に蓄積された熱は、予備加熱終了から使用開始までの
間、ほとんど排出されずにノズル本体２内に留まる。ま
た、第１セラミックファイバー層５内に閉じ込められた
気体が予備加熱時に暖められて熱を余分に蓄積する。こ
の結果、予備加熱後のノズル本体２の温度低下が抑制さ
れ、使用初期における溶融金属とノズル本体２との温度
差が軽減される。
に蓄積された熱は、予備加熱終了から使用開始までの
間、ほとんど排出されずにノズル本体２内に留まる。ま
た、第１セラミックファイバー層５内に閉じ込められた
気体が予備加熱時に暖められて熱を余分に蓄積する。こ
の結果、予備加熱後のノズル本体２の温度低下が抑制さ
れ、使用初期における溶融金属とノズル本体２との温度
差が軽減される。
【００５４】他方、断熱体７の断熱効果が高いため、溶
融金属から排出孔３の内壁３ａへの熱伝導が抑制され、
内壁３ａの温度上昇も緩やかになる。
融金属から排出孔３の内壁３ａへの熱伝導が抑制され、
内壁３ａの温度上昇も緩やかになる。
【００５５】このように、ノズル本体２に加わる熱衝撃
が緩和されるので、ノズル本体２に亀裂が発生すること
がない。
が緩和されるので、ノズル本体２に亀裂が発生すること
がない。
【００５６】［第２の実施形態］図３は、この発明の第
２の実施形態の溶融金属排出ノズル１を示す。
２の実施形態の溶融金属排出ノズル１を示す。
【００５７】図３に示すように、第２の実施形態のノズ
ル１は、断熱体７が三つのセラミックファイバー層の積
層体から構成されている点で、上述した第１の実施形態
と異なる。その他の構成は、第１の実施形態のそれと同
じである。よって、図２において同一または対応する構
成要素に図１と同じ符号を付して、同一構成の部分につ
いての説明は省略する。
ル１は、断熱体７が三つのセラミックファイバー層の積
層体から構成されている点で、上述した第１の実施形態
と異なる。その他の構成は、第１の実施形態のそれと同
じである。よって、図２において同一または対応する構
成要素に図１と同じ符号を付して、同一構成の部分につ
いての説明は省略する。
【００５８】第２の実施形態のノズル１では、ノズル本
体２の外周面２ａおよび排出孔３の内壁面３ａは、第１
セラミックファイバー層１５で覆われている。第１セラ
ミックファイバー層１５の表面には第２セラミックファ
イバー層１６が形成され、第２セラミックファイバー層
１６の表面には第３セラミックファイバー層１７が形成
されている。第１、第２、および第３セラミックファイ
バー層１５、１６、１７は、断熱体７を構成する。
体２の外周面２ａおよび排出孔３の内壁面３ａは、第１
セラミックファイバー層１５で覆われている。第１セラ
ミックファイバー層１５の表面には第２セラミックファ
イバー層１６が形成され、第２セラミックファイバー層
１６の表面には第３セラミックファイバー層１７が形成
されている。第１、第２、および第３セラミックファイ
バー層１５、１６、１７は、断熱体７を構成する。
【００５９】第１、第２、および第３セラミックファイ
バー層１５、１６、１７は、アルミナ・シリカなどの非
晶質系あるいはムライトなどの多結晶系のセラミックフ
ァイバーを含む耐熱性材料からなり、例えば、公知のセ
ラミックペーパーにより形成される。
バー層１５、１６、１７は、アルミナ・シリカなどの非
晶質系あるいはムライトなどの多結晶系のセラミックフ
ァイバーを含む耐熱性材料からなり、例えば、公知のセ
ラミックペーパーにより形成される。
【００６０】第１セラミックファイバー層１５のかさ密
度は、０．１ｇ／ｃｍ3以下であり、好ましくは、０．
０８〜０．１ｇ／ｃｍ3である。第３セラミックファイ
バー層１７かさ密度は、０．３ｇ／ｃｍ3以上であり、
好ましくは、０．３〜０．４ｇ／ｃｍ3である。第１お
よび第２セラミックファイバー層５、６の厚さは、１ｍ
ｍ以上であり、好ましくは、１〜３ｍｍである。第２セ
ラミックファイバー層１６のかさ密度および厚さは任意
に選定できるが、例えば、かさ密度が０．１〜０．３ｇ
／ｃｍ3、厚さが１〜３ｍｍに設定される。
度は、０．１ｇ／ｃｍ3以下であり、好ましくは、０．
０８〜０．１ｇ／ｃｍ3である。第３セラミックファイ
バー層１７かさ密度は、０．３ｇ／ｃｍ3以上であり、
好ましくは、０．３〜０．４ｇ／ｃｍ3である。第１お
よび第２セラミックファイバー層５、６の厚さは、１ｍ
ｍ以上であり、好ましくは、１〜３ｍｍである。第２セ
ラミックファイバー層１６のかさ密度および厚さは任意
に選定できるが、例えば、かさ密度が０．１〜０．３ｇ
／ｃｍ3、厚さが１〜３ｍｍに設定される。
【００６１】断熱体７を以上の構成とすることにより、
第１の実施形態と同じ効果が得られる。
第１の実施形態と同じ効果が得られる。
【００６２】第２の実施形態の溶融金属排出用ノズル１
の製造方法は、第１の実施形態のそれと同様であるの
で、その説明を省略する。
の製造方法は、第１の実施形態のそれと同様であるの
で、その説明を省略する。
【００６３】上述した第２の実施形態の溶融金属排出ノ
ズルでは、断熱体を三つの層で構成しているが、断熱体
を四つ以上の多層で構成することもできる。この場合、
例えば、最内層のセラミックファイバー層のかさ密度は
０．１ｇ／ｃｍ3以下とし、好ましくは、０．０８〜
０．１ｇ／ｃｍ3とする。最外層のセラミックファイバ
ー層のかさ密度は０．１ｇ／ｃｍ3以下とし、好ましく
は、０．０８〜０．１ｇ／ｃｍ3とする。最内層および
最外層の厚さはそれぞれ１ｍｍ以上とし、好ましくは、
１〜３ｍｍとする。
ズルでは、断熱体を三つの層で構成しているが、断熱体
を四つ以上の多層で構成することもできる。この場合、
例えば、最内層のセラミックファイバー層のかさ密度は
０．１ｇ／ｃｍ3以下とし、好ましくは、０．０８〜
０．１ｇ／ｃｍ3とする。最外層のセラミックファイバ
ー層のかさ密度は０．１ｇ／ｃｍ3以下とし、好ましく
は、０．０８〜０．１ｇ／ｃｍ3とする。最内層および
最外層の厚さはそれぞれ１ｍｍ以上とし、好ましくは、
１〜３ｍｍとする。
【００６４】上述した第１および第２の実施形態では、
アルミナ・シリカなどの非晶質系のセラミックファイバ
ー、あるいはムライトなどの多結晶系のセラミックファ
イバーによりセラミックファイバー層を形成している
が、その他のセラミックファイバー、例えば硼酸アルミ
ニウムや窒化珪素などのウィスカーなどを含むセラミッ
クファイバー層を使用してもよい。
アルミナ・シリカなどの非晶質系のセラミックファイバ
ー、あるいはムライトなどの多結晶系のセラミックファ
イバーによりセラミックファイバー層を形成している
が、その他のセラミックファイバー、例えば硼酸アルミ
ニウムや窒化珪素などのウィスカーなどを含むセラミッ
クファイバー層を使用してもよい。
【００６５】［確認試験］上述した第１および第２の実
施形態の効果を確認するため、以下の通り確認試験を実
施した。
施形態の効果を確認するため、以下の通り確認試験を実
施した。
【００６６】（実施例１）試験片（形状：坩堝形、外形
φ１５０ｍｍ、内径φ８０ｍｍ、材質：アルミナ黒鉛材
質（Ａ１2Ｏ3：６５ｗｔ％、ＳｉＯ2：１０ｗｔ％、
Ｃ：２５ｗｔ％））の外周面、内周面及び内底面に断熱
体として二層のセラミックファイバー層を形成した。使
用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。セラミックファイバー層として、セラミックペ
ーパー成形体を用い、ＳｉＯ2とＮａ2Ｏからなるバイン
ダー（モル比ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ＝２．５）を使用して接
着した。
φ１５０ｍｍ、内径φ８０ｍｍ、材質：アルミナ黒鉛材
質（Ａ１2Ｏ3：６５ｗｔ％、ＳｉＯ2：１０ｗｔ％、
Ｃ：２５ｗｔ％））の外周面、内周面及び内底面に断熱
体として二層のセラミックファイバー層を形成した。使
用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。セラミックファイバー層として、セラミックペ
ーパー成形体を用い、ＳｉＯ2とＮａ2Ｏからなるバイン
ダー（モル比ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ＝２．５）を使用して接
着した。
【００６７】約１５００℃の溶融金属に１分間浸漬した
後、溶融金属から引き出して水冷した。その後、試験片
を切断して断面の状況を観察したところ、亀裂は認めら
れなかった。
後、溶融金属から引き出して水冷した。その後、試験片
を切断して断面の状況を観察したところ、亀裂は認めら
れなかった。
【００６８】（実施例２）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．１ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．１ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
【００６９】試験後、試験片断面には亀裂が認められな
かった。
かった。
【００７０】（実施例３）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．３ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．３ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
【００７１】試験後、試験片断面には亀裂が認められな
かった。
かった。
【００７２】（実施例４）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ３ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ３ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ３ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ３ｍｍ である。
【００７３】試験後、試験片断面には亀裂が認められな
かった。
かった。
【００７４】（実施例５）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ１ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ１ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ１ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ１ｍｍ である。
【００７５】試験後、試験片断面には亀裂が認められな
かった。
かった。
【００７６】（実施例６）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：多結晶ムライト系、最高使用温度１６００℃、
かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：多結晶ムライト系、最高使用温度１６００℃、
かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：多結晶ムライト系、最高使用温度１６００℃、
かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：多結晶ムライト系、最高使用温度１６００℃、
かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
【００７７】試験後、試験片断面には亀裂が認められな
かった。
かった。
【００７８】（実施例７）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は３層で、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．２ｇ／ｃｍ3、厚さ１ｍｍ 第３層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は３層で、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．２ｇ／ｃｍ3、厚さ１ｍｍ 第３層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
【００７９】試験後、試験片断面には亀裂が認められな
かった。
かった。
【００８０】（比較例１）実施例１と同じ試験片を使用
した。セラミックファイバー層は形成しなかった。
した。セラミックファイバー層は形成しなかった。
【００８１】実施例１と同じ試験の後、試験片を切断し
て断面の状況を観察したところ、亀裂が数カ所に発生し
ていた。
て断面の状況を観察したところ、亀裂が数カ所に発生し
ていた。
【００８２】（比較例２）実施例１と同じ試験片を使用
し、断熱体として下記のセラミックファイバー層を一層
だけ形成した。
し、断熱体として下記のセラミックファイバー層を一層
だけ形成した。
【００８３】非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度
１４００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 試験後、試験片を切断して断面の状況を観察したとこ
ろ、亀裂が数カ所に発生していた。
１４００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 試験後、試験片を切断して断面の状況を観察したとこ
ろ、亀裂が数カ所に発生していた。
【００８４】（比較例３）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．２ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．２ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
【００８５】試験後、試験片を切断して断面の状況を観
察したところ、亀裂が発生していた。
察したところ、亀裂が発生していた。
【００８６】（比較例４）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．２ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．２ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
【００８７】試験後、試験片を切断して断面の状況を観
察したところ、亀裂が発生していた。
察したところ、亀裂が発生していた。
【００８８】（比較例５）実施例１と同じ試験片を使用
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ０．８ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ０．８ｍｍ である。
した。使用したセラミックファイバー層は、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ０．８ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ０．８ｍｍ である。
【００８９】試験後、試験片を切断して断面の状況を観
察したところ、亀裂が発生していた。
察したところ、亀裂が発生していた。
【００９０】上記の実施例１〜７および比較例１〜５を
まとめて示すと、次の表１および表２のようになる。
まとめて示すと、次の表１および表２のようになる。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【表２】
【００９３】表１および表２より、次のことが分かる。
【００９４】第１に、比較例１または比較例２のよう
に、断熱体を配置しない場合や一層のみの断熱体を配置
した場合は、亀裂が発生する。
に、断熱体を配置しない場合や一層のみの断熱体を配置
した場合は、亀裂が発生する。
【００９５】第２に、実施例１〜２と比較例３より、二
層構成の断熱体の第１層（すなわち、最下層）のかさ密
度が０．１ｇ／ｃｍ3を超えると、亀裂が発生する。
層構成の断熱体の第１層（すなわち、最下層）のかさ密
度が０．１ｇ／ｃｍ3を超えると、亀裂が発生する。
【００９６】第３に、実施例３〜４と比較例４より、二
層構成の断熱体の第２層（すなわち、最上層）のかさ密
度が０．３ｇ／ｃｍ3未満では、亀裂が発生する。
層構成の断熱体の第２層（すなわち、最上層）のかさ密
度が０．３ｇ／ｃｍ3未満では、亀裂が発生する。
【００９７】第４に、実施例５〜６と比較例５より、二
層構成の断熱体の第１層（すなわち、最下層）のかさ密
度が０．１ｇ／ｃｍ3以下、第２層（すなわち、最上
層）のかさ密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上であっても、第
１層（すなわち、最下層）および第２層（すなわち、最
上層）の厚さが１ｍｍ未満の場合には、亀裂が発生す
る。
層構成の断熱体の第１層（すなわち、最下層）のかさ密
度が０．１ｇ／ｃｍ3以下、第２層（すなわち、最上
層）のかさ密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上であっても、第
１層（すなわち、最下層）および第２層（すなわち、最
上層）の厚さが１ｍｍ未満の場合には、亀裂が発生す
る。
【００９８】第５に、実施例５と実施例６より、セラミ
ックファイバー層は、非晶質ＳｉＯ2系または多結晶ム
ライト系のいずれであってもよい。
ックファイバー層は、非晶質ＳｉＯ2系または多結晶ム
ライト系のいずれであってもよい。
【００９９】第６に、実施例１と実施例７より、断熱体
は三層構成であっても、第１層（すなわち、最内層）の
かさ密度が０．１ｇ／ｃｍ3以下、第３層（すなわち、
最外層）のかさ密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上であればよ
い。
は三層構成であっても、第１層（すなわち、最内層）の
かさ密度が０．１ｇ／ｃｍ3以下、第３層（すなわち、
最外層）のかさ密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上であればよ
い。
【０１００】（実機試験）この発明の効果を確認するた
め、円筒形（外形φ２００ｍｍ、内径φ９０ｍｍ、全長
５００ｍｍ）で材質がアルミナ黒鉛材質（Ａ１2Ｏ3：６
５ｗｔ％、ＳｉＯ2：１０ｗｔ％、Ｃ：２５ｗｔ％）の
浸漬ノズルにおいて外周面および排出孔の内壁面に断熱
体としてセラミックファイバー層を形成したものと、セ
ラミックファイバー層を形成しないものを用いて実機試
験を実施した。使用したセラミックファイバー層は二層
で、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
め、円筒形（外形φ２００ｍｍ、内径φ９０ｍｍ、全長
５００ｍｍ）で材質がアルミナ黒鉛材質（Ａ１2Ｏ3：６
５ｗｔ％、ＳｉＯ2：１０ｗｔ％、Ｃ：２５ｗｔ％）の
浸漬ノズルにおいて外周面および排出孔の内壁面に断熱
体としてセラミックファイバー層を形成したものと、セ
ラミックファイバー層を形成しないものを用いて実機試
験を実施した。使用したセラミックファイバー層は二層
で、 第１層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．０８ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ 第２層：非晶質アルミナ・シリカ系、最高使用温度１４
００℃、かさ密度０．４ｇ／ｃｍ3、厚さ２ｍｍ である。
【０１０１】セラミックファイバー層としては、セラミ
ックペーパー成形体を用い、ＳｉＯ2とＮａ2Ｏからなる
バインダー（モル比ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ＝２．５）を使用
して接着した。
ックペーパー成形体を用い、ＳｉＯ2とＮａ2Ｏからなる
バインダー（モル比ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ＝２．５）を使用
して接着した。
【０１０２】この浸漬ノズルを約３時間、１０００℃ま
で予備加熱を行い、予備加熱終了３０分後、１６００℃
の溶融金属内に１０分間浸漬した。試験後切断し、状態
を観察した結果、セラミックファイバー層を形成した浸
漬ノズルに亀裂はなかったが、セラミックファイバー層
を形成しなかった浸漬ノズルは垂直方向に亀裂が発生し
ていた。
で予備加熱を行い、予備加熱終了３０分後、１６００℃
の溶融金属内に１０分間浸漬した。試験後切断し、状態
を観察した結果、セラミックファイバー層を形成した浸
漬ノズルに亀裂はなかったが、セラミックファイバー層
を形成しなかった浸漬ノズルは垂直方向に亀裂が発生し
ていた。
【０１０３】材料の異なるセラミックファイバー層を何
種類か試験したが特に性能の差異は認められなかった。
種類か試験したが特に性能の差異は認められなかった。
【０１０４】
【発明の効果】以上説明した通り、この発明の溶融金属
排出ノズルは、断熱体の断熱効果が改善されており、従
来の溶融金属排出用ノズルより亀裂が発生し難いという
効果がある。
排出ノズルは、断熱体の断熱効果が改善されており、従
来の溶融金属排出用ノズルより亀裂が発生し難いという
効果がある。
【図１】この発明の第１の実施形態の溶融金属排出ノズ
ルを示す断面図である。
ルを示す断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態の溶融金属排出ノズ
ルの部分断面図である。
ルの部分断面図である。
【図３】この発明の第２の実施形態の溶融金属排出ノズ
ルを示す断面図である。
ルを示す断面図である。
１ ノズル ２ ノズル本体 ３ 排出孔 ４ 拡張部 ５ 第１セラミックファイバー層 ６ 第２セラミックファイバー層 ７ 断熱体 ８ 気孔 １５ 第１セラミックファイバー層 １６ 第２セラミックファイバー層 １７ 第３セラミックファイバー層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷部 悦弘 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内
Claims (4)
- 【請求項１】 溶融金属の排出孔を有する耐火物製の本
体と、 前記本体の外周面および前記排出孔の内壁面を少なくと
も被覆する断熱体とを備えてなり、 前記断熱体は、セラミックファイバーを主成分として含
む複数の断熱層の積層体から構成され、 前記複数の断熱層のうち前記本体から最も遠い最外層の
かさ密度が前記本体に接触する最内層のかさ密度よりも
高く設定されており、しかも、前記最内層の断熱効果が
前記最外層の断熱効果よりも大きく設定されていること
を特徴とする溶融金属排出用ノズル。 - 【請求項２】 前記複数の断熱層のうちの前記最内層の
かさ密度が０．１ｇ／ｃｍ3以下であり、前記最外層の
かさ密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上である請求項１に記載
の溶融金属排出用ノズル。 - 【請求項３】 前記複数の断熱層のうち前記最内層のか
さ密度が０．１ｇ／ｃｍ3以下であるとともに前記最外
層のかさ密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上であり、且つ、前
記最内層および前記最外層の厚さがそれぞれ１ｍｍ以上
である請求項１に記載の溶融金属排出用ノズル。 - 【請求項４】 前記断熱体が前記本体から取り外し可能
である請求項１〜３のいずれかに記載の溶融金属排出用
ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5461298A JPH11245005A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 溶融金属排出用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5461298A JPH11245005A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 溶融金属排出用ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11245005A true JPH11245005A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=12975574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5461298A Pending JPH11245005A (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 溶融金属排出用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11245005A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001072454A1 (de) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Sms Demag Aktiengesellschaft | VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM STRANGGIESSEN VON Al-BERUHIGTEN STÄHLEN MIT EINER WASSERGEKÜHLTEN KOKILLE |
| US20220062980A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | Oskar Frech Gmbh + Co. Kg | Foundry Component Having an Anticorrosion Layer Structure |
-
1998
- 1998-03-06 JP JP5461298A patent/JPH11245005A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001072454A1 (de) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Sms Demag Aktiengesellschaft | VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM STRANGGIESSEN VON Al-BERUHIGTEN STÄHLEN MIT EINER WASSERGEKÜHLTEN KOKILLE |
| US20220062980A1 (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-03 | Oskar Frech Gmbh + Co. Kg | Foundry Component Having an Anticorrosion Layer Structure |
| US12502706B2 (en) * | 2020-08-28 | 2025-12-23 | Oskar Frech Gmbh + Co. Kg | Foundry component having an anticorrosion layer structure |
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