JPS6059191B2

JPS6059191B2 - 炭素含有耐火物

Info

Publication number: JPS6059191B2
Application number: JP53107373A
Authority: JP
Inventors: 和男沖; 紹一高橋; 勇吾伊東; 省佐野
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1978-09-01
Filing date: 1978-09-01
Publication date: 1985-12-24
Also published as: JPS5534664A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は炭素含有耐化物の改良に関するものである。

周知の如く、炭素含有耐火物は炭素による溶鋼の濡れ難
さ、優れた潤滑性を保有するため、浸漬ノズル、スライ
ディングノズル装置のノズルプレート等に賞用されてい
る。

しかし、炭素は他の耐火材料に対する結合力が劣るため
、その耐火物は強度、緻密性が低く、溶鋼接触時に溶損
し、しかも酸化雰囲気中て酸化消失し易い。このような
ことから、従来、気孔率が１５〜３０％程度の耐火物に
タールピッチ等の炭素分を含浸、加熱処理する含浸工程
を繰り返し行なつて炭素結合を改善した炭素含有耐火物
を造る方法が提案さ一ーー・、畔ＩＬをｊ、Ｌ゛ι
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１Ｙ（【たつては極めて煩雑な含浸工程を繰り返し行な
わなければならないため、生産性の悪さ、生産コストの
高騰化を招き、しかも強度の点でかならずしも十分な改
善化は図れない。

これに対し、本発明者らは上記欠点を解消するために鋭
意研究を重ねた結果、炭素を含む耐火材に所定量の炭化
硼素及び金属シリコンを添加することによつて、炭素と
他の耐火材との結合強度が炭化硼素単独又は金属シリコ
ン単独の場合と比較して炭化硼素と金属シリコンの相互
作用により著しく高められ、しかも炭化硼素の介在によ
り炭素の耐酸化性、耐溶損性が改善され、製造が簡単で
かつ優れた強度、耐酸化性、耐蝕性を保有する炭素含有
耐火物を見出した。

すなわち、本発明の炭素含有耐火物は、アルミナ、ムラ
イト、ジルコニア又はジルコンを主たる耐火骨材とし、
炭素１０〜４０重量％、炭化硼素０．４〜２踵量％、金
属シリコンを１〜Ｗ重量％を含むことを特徴とするもの
である。

Ｊ本発明において炭素の含有量を上記範囲に限定した
理由は、炭素の量を１踵量％未満にすると、耐スポーリ
ング性の改善が期待できず、一方その量が４鍾量％を超
えると、熱伝導性が大きくなつて溶鋼中のアルミナ介在
物等の付着現象が生じ易くなり、ノズルの場合には内部
閉塞を生じて好ましくないためである。

本発明において炭化硼素の添加量を上記範囲に限定した
理由は、炭化硼素の量を０．４重量％未満にすると、炭
素の他の耐火材への結合強度を十分高められず、かとい
つてその量が２呼量％を超えると、酸化によつて変換さ
れる酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）の量が多くなり、かえつて耐
蝕性が低下し、しかも高価なためにコスト高となるから
である。

この炭化硼素粉の粒度は炭素含有耐火物の強度を高める
観点から２８メッシュ以下にすることが望ましい。本発
明において金属シリコンの添加量を上記範囲に限定した
理由は、金属シリコンの量を１重量％未満にすると、炭
化硼素との相互作用、つまり炭素の他の耐火材への結合
強度の向上作用が十分期待できず、かといつてその量が
１鍾量％を超えると、その金属シリコン自体の欠点であ
る溶損し易い性質が顕在化するからである。

この金属シリコン粉の粒度は炭化硼素粉と同様、２８メ
ッシュ以下にすることが望ましい。以下、本発明の実施
例を説明する。

実施例１ムライト粉２鍾量％、アルミナ粉６５重量％、炭素粉１
唾量％、粒度２８メッシュ以下の金属シリコン粉４重量
％及び炭化硼素粉１重量％からなる原料粉１０唾量部に
、フエノールレレジン１５重量部を添加混練し、この混
練物をラバープレス（圧力１０００ｋ９／Ｃｌｔ）で成
形した後、この成形体を窒素雰囲気下で１０００℃の温
度にて焼成せしめて炭素含有耐火物を得た。

比較例１ムライト粉２鍾量％、アルミナ粉６５重量％、炭素粉１
鍾量％及び金属シリコン粉５重量％からなる原料粉を用
いた以外前記実施例１と同様な方法により炭素含有耐火
物を得た。

比較例２ムライト粉２鍾量％、アルミナ粉６５重量％、炭素粉１
唾量％及び炭化硼素粉５重量％からなる原料粉を用いた
以外前記実施例１と同様な方法により炭素含有耐火物を
得た。

しかして、実施例１及び比較例１，２の炭素含有耐火物
の圧縮強度を調べた結果、比較例１の耐火物は９２５ｋ
９／Ｃｌｔｌ比較例２の耐火物は１１００ｋ９／ｄと低
く、使用に耐えないものであつた。

このため、タール含浸を数回繰返し行なつたところ、タ
ール含浸後の圧縮強度は、比較例１の耐火物では１５０
０ｋ９／ＣＴＩｌ比較例２の耐火物では１５５０ｋ９／
ＣＦｌｌとなつた。これに対し、実施例１の耐火物は１
７００・Ｋ９／Ｃｌｔの圧縮強度を示し、タール含浸工
程を施さずに比較例１及び２の耐火物より著しく高い強
度を示すことがわかつた。また、実施例１及び比較例１
．２の炭素含有耐火物を切断して２０ｙのブロック試料
を作製し、これら試料を８００℃，１０００℃及び１２
００℃の温度に夫々１紛間曝らし、各試料の各々の温度
下における酸化減量（％）を調べたところ、図の如き結
果となつた。

なお、図中の実線Ａは実施例１の、実線Ｂは比較例１の
、実線Ｃは比較例２の酸化減量″曲線をそれぞれ示すも
のである。この図から明らかな如く、実施例１の炭素含
有耐火物の酸化減量は比較例１の２０〜５０％、また比
較例２の酸化減量の１５〜３５％にまで低減できること
がわかる。さらに、実施例１の原料粉から製造したスラ
イディングノズル、及び比較例の原料粉を成形、焼成し
さらにタール含浸処理して造つたスライディングノズル
を、夫々容量１５０トンのレードルに装着し、連続鋳造
を行なつた。その結果、実施例１のスライディングノズ
ルはレードル内の溶鋼を全量鋳込んだときを１チャージ
とした場合、連続８チャージ行なつてもノズル下端のノ
ズル孔のコーナー欠損、摺動面の荒れを起こすことなく
、十分使用に耐えた。これに対し、タール含浸したスラ
イディングノズルは６チャージ行なつた時点で主にノズ
ル孔のコーナー欠損、摺動面の荒れを起こし、使用不可
能となつた。次いで、下記表に示す組成を有し、主たる
耐火骨材がそれぞれムライト（実施例２及び比較例３）
、ジルコニア（実施例３及び比較例４）、ジルコン（実
施例４及び比較例５）である炭素含有耐火物を上記実施
例１及び比較例１，２と同様な方法で製造した。また、
これらの炭素含有耐火物の圧縮強度及び１０００℃にお
ける酸化減量を調べた結果を下記表に併記する。上記表
から明らかなように、炭化硼素及び金属シリコンの両者
を含む実施例２，３，４の炭素含有耐火物はいずれも、
炭化硼素及び金属シリコンのうち一方だけ、又は両者を
全く含まない比較例３，４，５の炭素含有耐火物よりも
圧縮強度が高く、酸化減量が低くなつている。

また、これら実施例２，３，４の炭素含有耐火物で製作
されたスライディングノズルを用いて上記実施例１と同
様に連続鋳造を行なつたところ、ノズル孔のコーナー欠
損、摺動面の荒れを起こすことなく、多連鋳に耐えるこ
とも確認された。

以上詳述した如く、本発明によれば炭素を含む耐火材に
所定量の炭化硼素及び金属シリコンを添加することによ
つて、従来の如く煩雑なタール含浸工程を行なわずに簡
単な製造工程により優れた強度、耐酸化性、耐蝕性を保
有する耐用寿命の長い炭素含有耐火物を得ることができ
、もつて浸漬ノズル、スライディングノズル装置のノズ
ル、プレート等に有効に利用できる等顕著な効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例１及ひ比較例１，２の炭素含有耐火
物の酸化減量特性を示す線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１アルミナ、ムライト、ジルコニア又はジルコンを主
たる耐火骨材とし、炭素１０〜４０重量％、炭化硼素０
．４〜２０重量％、金属シリコンを１〜１０重量％を含
むことを特徴とする炭素含有耐火物。