JP3430360B2 - ガス吹込み用ポーラスプラグ - Google Patents
ガス吹込み用ポーラスプラグInfo
- Publication number
- JP3430360B2 JP3430360B2 JP07081897A JP7081897A JP3430360B2 JP 3430360 B2 JP3430360 B2 JP 3430360B2 JP 07081897 A JP07081897 A JP 07081897A JP 7081897 A JP7081897 A JP 7081897A JP 3430360 B2 JP3430360 B2 JP 3430360B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory
- porous
- alumina
- gas
- porous plug
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0087—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for metallurgical applications
- C04B2111/00887—Ferrous metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼処理に用いるガス
吹込み用ポーラスプラグに関するものである。
吹込み用ポーラスプラグに関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶鋼に対する温度調整、成分の均一化、
非金属介在物の除去などを目的として、溶鋼容器の底か
ら溶鋼中にアルゴンなどの不活性ガスを吹き込むことが
行われている。これに使用されるガス吹込み用ポーラス
プラグ(以下、ポーラスプラグと称する)に要求される一
般特性は、ガス透過性、耐食性および溶鋼浸透防止であ
る。
非金属介在物の除去などを目的として、溶鋼容器の底か
ら溶鋼中にアルゴンなどの不活性ガスを吹き込むことが
行われている。これに使用されるガス吹込み用ポーラス
プラグ(以下、ポーラスプラグと称する)に要求される一
般特性は、ガス透過性、耐食性および溶鋼浸透防止であ
る。
【0003】ポーラスプラグ用の多孔質耐火物として、
本願出願人は先の特開昭平59−203756号公報で
アルミナ−ジルコン質を提案した。この材質はジルコン
(ZrO2・SiO2)が使用中の高温で解離して生じた
SiO2が、溶融状態下での表面張力で骨材の接触点に
集積し、骨材のアルミナとの反応でムライト(3Al 2
O3・2SiO2)を生成する。そして、このムライトが
骨材粒子間を強固に結合することにより、高ガスを透過
しての使用であっても耐用性に優れた材質となる。
本願出願人は先の特開昭平59−203756号公報で
アルミナ−ジルコン質を提案した。この材質はジルコン
(ZrO2・SiO2)が使用中の高温で解離して生じた
SiO2が、溶融状態下での表面張力で骨材の接触点に
集積し、骨材のアルミナとの反応でムライト(3Al 2
O3・2SiO2)を生成する。そして、このムライトが
骨材粒子間を強固に結合することにより、高ガスを透過
しての使用であっても耐用性に優れた材質となる。
【0004】また、特開昭63−166752号公報に
は、ポーラスプラグ用の多孔質耐火物としてジルコニア
・ムライト−アルミナ質が提案されている。この材質
は、ジルコニア・ムライトの低膨張性による耐スポーリ
ング性と、ジルコニア・ムライトが溶鋼スラグと反応し
て粘性を向上することによる溶鋼スラグ浸透防止の効果
がある。
は、ポーラスプラグ用の多孔質耐火物としてジルコニア
・ムライト−アルミナ質が提案されている。この材質
は、ジルコニア・ムライトの低膨張性による耐スポーリ
ング性と、ジルコニア・ムライトが溶鋼スラグと反応し
て粘性を向上することによる溶鋼スラグ浸透防止の効果
がある。
【0005】図1および図2の縦断面図に示したポーラ
スプラグは、多孔質耐火物の側面外周に緻密質キャスタ
ブル耐火物を周設した構造の2例である。図1および図
2においてポーラスプラグは使用時、ガス導入管(1)
から供給した不活性ガスが、ガスプール室(2)を経て
多孔質耐火物(3)の組織内に侵入し、この多孔質耐火
物(3)の気孔中を通過して溶鋼内に噴出する。緻密質
キャスタブル耐火物(4)は、多孔質のために強度に劣
る多孔質耐火物(3)の保護と、不活性ガスが多孔質耐
火物(3)の側面から漏れるのを防止する役割とをも
つ。
スプラグは、多孔質耐火物の側面外周に緻密質キャスタ
ブル耐火物を周設した構造の2例である。図1および図
2においてポーラスプラグは使用時、ガス導入管(1)
から供給した不活性ガスが、ガスプール室(2)を経て
多孔質耐火物(3)の組織内に侵入し、この多孔質耐火
物(3)の気孔中を通過して溶鋼内に噴出する。緻密質
キャスタブル耐火物(4)は、多孔質のために強度に劣
る多孔質耐火物(3)の保護と、不活性ガスが多孔質耐
火物(3)の側面から漏れるのを防止する役割とをも
つ。
【0006】図2の例では、多孔質耐火物(3)の底部
にも緻密質キャスタブル耐火物を設けたものである。こ
の場合、ガスプール室(2)の不活性ガスは、底部の緻
密質キャスタブル耐火物を貫通した多数の細孔(5)透
過し、多孔質耐火物(3)に到達する。緻密質キャスタ
ブル耐火物は耐食性に優れていることから、多孔質耐火
物(3)が急激に損耗した場合でも、底部に位置した緻
密質キャスタブル耐火物によって湯漏れなどの事故を防
止することができる。
にも緻密質キャスタブル耐火物を設けたものである。こ
の場合、ガスプール室(2)の不活性ガスは、底部の緻
密質キャスタブル耐火物を貫通した多数の細孔(5)透
過し、多孔質耐火物(3)に到達する。緻密質キャスタ
ブル耐火物は耐食性に優れていることから、多孔質耐火
物(3)が急激に損耗した場合でも、底部に位置した緻
密質キャスタブル耐火物によって湯漏れなどの事故を防
止することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ポーラスプラグはその
使用による加熱冷却の繰り返しによって、緻密質キャス
タブル耐火物(4)と多孔質耐火物(3)との界面に空
隙が生じる。そして、緻密質キャスタブル耐火物(4)
と多孔質耐火物(3)との間の上方が、多孔質耐火物
(3)の側面から漏れた不活性ガスの集中的な噴出によ
って、図3の模式図のように先行損耗(6)を招く。
使用による加熱冷却の繰り返しによって、緻密質キャス
タブル耐火物(4)と多孔質耐火物(3)との界面に空
隙が生じる。そして、緻密質キャスタブル耐火物(4)
と多孔質耐火物(3)との間の上方が、多孔質耐火物
(3)の側面から漏れた不活性ガスの集中的な噴出によ
って、図3の模式図のように先行損耗(6)を招く。
【0008】また、ポーラスプラグは上端面が溶鋼との
接触による温度勾配で水平方向の亀裂が発生するが、緻
密質キャスタブル耐火物(4)と多孔質耐火物(3)と
の界面における空隙形成あるいは先行損耗によって支持
を失われた多孔質耐火物(4)が図4の模式図のように
亀裂箇所からの剥離浮上し、損耗が大きく進行する。
接触による温度勾配で水平方向の亀裂が発生するが、緻
密質キャスタブル耐火物(4)と多孔質耐火物(3)と
の界面における空隙形成あるいは先行損耗によって支持
を失われた多孔質耐火物(4)が図4の模式図のように
亀裂箇所からの剥離浮上し、損耗が大きく進行する。
【0009】近年は、ポーラスプラグによる溶鋼撹拌機
能を向上させるために透過ガス量が多く、多孔質耐火物
(3)内のガス圧が増していることも、前記の問題が生
じやすいものにしている。本発明は、多孔質耐火物の側
面外周に緻密質キャスタブル耐火物を周設した構造のポ
ーラスプラグにおいて、以上の問題を解決することを目
的とする。
能を向上させるために透過ガス量が多く、多孔質耐火物
(3)内のガス圧が増していることも、前記の問題が生
じやすいものにしている。本発明は、多孔質耐火物の側
面外周に緻密質キャスタブル耐火物を周設した構造のポ
ーラスプラグにおいて、以上の問題を解決することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリカ質原料
1〜20wt%、アルミナ80〜99wt%を含む耐火
骨材を混練、成形、焼成して得た多孔質耐火物の側面外
周に、耐火骨材にマグネシア1〜15wt%、アルミナ
85〜99wt%を含む緻密質キャスタブル耐火物を鋳
込み成形して製造されるガス吹込み用ポーラスプラグで
ある。
1〜20wt%、アルミナ80〜99wt%を含む耐火
骨材を混練、成形、焼成して得た多孔質耐火物の側面外
周に、耐火骨材にマグネシア1〜15wt%、アルミナ
85〜99wt%を含む緻密質キャスタブル耐火物を鋳
込み成形して製造されるガス吹込み用ポーラスプラグで
ある。
【0011】本発明において、アルミナに特定量のシリ
カ質原料を組合せて製造される多孔質耐火物は、焼成時
にシリカ質原料の溶融で耐火物粒子間にシリカ皮膜を形
成し、ガス透過性を低下させることなく溶鋼スラグ浸透
防止に優れた効果を発揮する。本発明によるポーラスプ
ラグは、前記の多孔質耐火物と側面に周設したマグネシ
ア−アルミナ質の緻密質キャスタブル耐火物との組み合
わせによって、両耐火物の間からのガス漏れ防止され、
図3あるいは図4に見られるような局部的先行損耗が抑
制される結果、耐用性が格段に向上する。
カ質原料を組合せて製造される多孔質耐火物は、焼成時
にシリカ質原料の溶融で耐火物粒子間にシリカ皮膜を形
成し、ガス透過性を低下させることなく溶鋼スラグ浸透
防止に優れた効果を発揮する。本発明によるポーラスプ
ラグは、前記の多孔質耐火物と側面に周設したマグネシ
ア−アルミナ質の緻密質キャスタブル耐火物との組み合
わせによって、両耐火物の間からのガス漏れ防止され、
図3あるいは図4に見られるような局部的先行損耗が抑
制される結果、耐用性が格段に向上する。
【0012】前記ガス漏れ防止の効果は、緻密質キャス
タブル耐火物に含まれMgO成分およびAl2O3成分が
使用中の高温下で反応してスピネル(MgO・Al
2O3)を生成し、その生成に伴う体積膨張で多孔質耐火
物との間の迫り応力が増すことにあると考えられる。加
えて、緻密質キャスタブル耐火物に含まれるMgO成分
およびAl2O3成分と、多孔質耐火物のシリカ原料から
のSiO2とが反応し、緻密質キャスタブル耐火物と多
孔質耐火物との境面にAl2O3−MgO−SiO2系の
低融物を生成して、両耐火物間が強固に焼結するためと
考えられる。
タブル耐火物に含まれMgO成分およびAl2O3成分が
使用中の高温下で反応してスピネル(MgO・Al
2O3)を生成し、その生成に伴う体積膨張で多孔質耐火
物との間の迫り応力が増すことにあると考えられる。加
えて、緻密質キャスタブル耐火物に含まれるMgO成分
およびAl2O3成分と、多孔質耐火物のシリカ原料から
のSiO2とが反応し、緻密質キャスタブル耐火物と多
孔質耐火物との境面にAl2O3−MgO−SiO2系の
低融物を生成して、両耐火物間が強固に焼結するためと
考えられる。
【0013】また、本発明での多孔質耐火物の製造にお
いて、シリカ質原料とアルミナとの組合せにさらに特定
の割合でジルコニアを特定の割合で組み合わせると、多
孔質耐火物のガス透過性が向上する。これは、焼成時に
ジルコニアが単斜晶→正方晶の転移に伴う体積膨張で耐
火物組織内にガス通気孔となる微細な亀裂が生じるため
と考えられる。しかも、この亀裂で生じる空隙はきわめ
て微細であり、ガス透過性に優れていても溶鋼スラグの
浸透はきわめて少ない。
いて、シリカ質原料とアルミナとの組合せにさらに特定
の割合でジルコニアを特定の割合で組み合わせると、多
孔質耐火物のガス透過性が向上する。これは、焼成時に
ジルコニアが単斜晶→正方晶の転移に伴う体積膨張で耐
火物組織内にガス通気孔となる微細な亀裂が生じるため
と考えられる。しかも、この亀裂で生じる空隙はきわめ
て微細であり、ガス透過性に優れていても溶鋼スラグの
浸透はきわめて少ない。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明において、まず、多孔質耐
火物の製法を説明する。使用するシリカ質原料、ジルコ
ニアおよびアルミナの粒度は特に限定するものではな
い。多孔質耐火物のガス透過性をより向上させるため
に、従来材質と同様、粒子間の空隙の形成を図るため
に、中間粒の割合を少なくして粗粒が主体の粒度構成に
するのが好ましい。
火物の製法を説明する。使用するシリカ質原料、ジルコ
ニアおよびアルミナの粒度は特に限定するものではな
い。多孔質耐火物のガス透過性をより向上させるため
に、従来材質と同様、粒子間の空隙の形成を図るため
に、中間粒の割合を少なくして粗粒が主体の粒度構成に
するのが好ましい。
【0015】アルミナの粒径は、ガス透過経路となる粒
子間の空隙を形成しやすくするために、例えば0.15
〜2mmが70wt%以上になるように調整する。ま
た、シリカ質原料およびジルコニアは割合が少ないの
で、その粒径は例えば1mm以下、さらに好ましくは
0.5mm以下とし、耐火物組織内での分散をより均一
化する。
子間の空隙を形成しやすくするために、例えば0.15
〜2mmが70wt%以上になるように調整する。ま
た、シリカ質原料およびジルコニアは割合が少ないの
で、その粒径は例えば1mm以下、さらに好ましくは
0.5mm以下とし、耐火物組織内での分散をより均一
化する。
【0016】シリカ質原料の具体例は、溶融シリカ、珪
石、珪砂、ムライトなどである。中でも、熱膨張性が小
さい溶融シリカ(別名、石英ガラスあるいは溶融石英)
の使用が好ましい。その割合は20wt%を超えると耐
食性に劣り、1wt%未満では緻密質キャスタブル耐火
物との焼結が不十分となる。
石、珪砂、ムライトなどである。中でも、熱膨張性が小
さい溶融シリカ(別名、石英ガラスあるいは溶融石英)
の使用が好ましい。その割合は20wt%を超えると耐
食性に劣り、1wt%未満では緻密質キャスタブル耐火
物との焼結が不十分となる。
【0017】ジルコニアは、一般にはジルコンを電気炉
中で溶融脱珪することで製造される。CaO、MgO等
を添加してた安定化ジルコニア、半安定化ジルコニアが
知られているが、転移に伴う体積膨張が顕著な未安定化
ジルコニアが好ましい。耐火骨材に占める割合は10w
t%以下とし、10wt%を超えると体積膨張が過多に
なるためか耐食性に劣る。また、ジルコニアによる十分
なガス透過性向上の効果を得るには、その割合を1wt
%以上とする。
中で溶融脱珪することで製造される。CaO、MgO等
を添加してた安定化ジルコニア、半安定化ジルコニアが
知られているが、転移に伴う体積膨張が顕著な未安定化
ジルコニアが好ましい。耐火骨材に占める割合は10w
t%以下とし、10wt%を超えると体積膨張が過多に
なるためか耐食性に劣る。また、ジルコニアによる十分
なガス透過性向上の効果を得るには、その割合を1wt
%以上とする。
【0018】残部の主体となるアルミナは、耐食性およ
び耐スポーリング性の面から電融アルミナ、焼結アルミ
ナなどの高純度品を主体に使用するのが好ましい。ボー
キサイト、ばん土けつ岩、シリマナイトなどを組み合わ
せてもよい。また、球状品、非球状品(粉砕品)のいずれ
てもよい。
び耐スポーリング性の面から電融アルミナ、焼結アルミ
ナなどの高純度品を主体に使用するのが好ましい。ボー
キサイト、ばん土けつ岩、シリマナイトなどを組み合わ
せてもよい。また、球状品、非球状品(粉砕品)のいずれ
てもよい。
【0019】このアルミナの割合は、骨材としてシリカ
質原料と組み合わせる場合は、80〜99wt%とす
る。80wt%未満では耐食性に劣る。99wt%を超
えるとその分、シリカ質原料の割合が少なくなり、緻密
質キャスタブル耐火物との焼結が低減し、本発明の効果
に劣る。
質原料と組み合わせる場合は、80〜99wt%とす
る。80wt%未満では耐食性に劣る。99wt%を超
えるとその分、シリカ質原料の割合が少なくなり、緻密
質キャスタブル耐火物との焼結が低減し、本発明の効果
に劣る。
【0020】シリカ質原料と共にジルコニアを組み合わ
せる場合、アルミナの割合は79wt%未満では耐食性
に劣る。98wt%を超えるとシリカ質原料の割合が少
なくなことによる緻密質キャスタブル耐火物との焼結性
の低下を招く。本発明の効果を阻害しない範囲であれ
ば、さらに粘土、酸化クロムなどを12wt%以下、さ
らに好ましくは8wt%以下の範囲で含ませてもよい。
12wt%を超えると、ガス透過性の低下や過焼結によ
る耐スポーリング性に劣る。
せる場合、アルミナの割合は79wt%未満では耐食性
に劣る。98wt%を超えるとシリカ質原料の割合が少
なくなことによる緻密質キャスタブル耐火物との焼結性
の低下を招く。本発明の効果を阻害しない範囲であれ
ば、さらに粘土、酸化クロムなどを12wt%以下、さ
らに好ましくは8wt%以下の範囲で含ませてもよい。
12wt%を超えると、ガス透過性の低下や過焼結によ
る耐スポーリング性に劣る。
【0021】本発明は、以上の配合物をもって後は常法
どおり混練、成形後、焼成して多孔質耐火物を得る。混
練は結合剤を添加し、ミキサーなどによって行う。結合
剤としては、耐火物製造の際の結合剤として知られてい
る有機質、無機質あるいは有機無機複合物を使用でき
る。成形は、加圧成形で行う。焼成温度は、1000〜
1800℃が好ましい。
どおり混練、成形後、焼成して多孔質耐火物を得る。混
練は結合剤を添加し、ミキサーなどによって行う。結合
剤としては、耐火物製造の際の結合剤として知られてい
る有機質、無機質あるいは有機無機複合物を使用でき
る。成形は、加圧成形で行う。焼成温度は、1000〜
1800℃が好ましい。
【0022】次に、緻密質キャスタブル耐火物について
説明する。骨材には、マグネシアとアルミナとを使用す
る。マグネシアは電融品、焼結品のいずれでもよい。骨
材中に占めるマグネシアの割合が1wt%未満では、多
孔質耐火物との間の迫り応力あるいは焼結力が不足する
ためか局部的な先行溶損の原因となるガス漏れの防止効
果に劣る。また、マグネシアが15wt%を超えると耐
スポーリング性に劣り、損耗が大きくなる。
説明する。骨材には、マグネシアとアルミナとを使用す
る。マグネシアは電融品、焼結品のいずれでもよい。骨
材中に占めるマグネシアの割合が1wt%未満では、多
孔質耐火物との間の迫り応力あるいは焼結力が不足する
ためか局部的な先行溶損の原因となるガス漏れの防止効
果に劣る。また、マグネシアが15wt%を超えると耐
スポーリング性に劣り、損耗が大きくなる。
【0023】一方、アルミナは前記の多孔質耐火物での
骨材の場合と同様、耐食性および耐スポーリング性の面
から電融アルミナ、焼結アルミナなどの高純度品を主体
に使用するのが好ましい。これにボーキサイト、ばん土
けつ岩、シリマナイトなどを組合わせてでもよい。ま
た、球状品、非球状品(粉砕品)のいずれでもよい。
骨材の場合と同様、耐食性および耐スポーリング性の面
から電融アルミナ、焼結アルミナなどの高純度品を主体
に使用するのが好ましい。これにボーキサイト、ばん土
けつ岩、シリマナイトなどを組合わせてでもよい。ま
た、球状品、非球状品(粉砕品)のいずれでもよい。
【0024】アルミナの割合は、58wt%未満では耐
食性および耐スポーリング性に劣る。99wt%を超え
るとマグネシアの割合が少なくなって多孔質耐火物に対
する迫り応力および焼結が不十分となるためか、本発明
の効果が得られない。
食性および耐スポーリング性に劣る。99wt%を超え
るとマグネシアの割合が少なくなって多孔質耐火物に対
する迫り応力および焼結が不十分となるためか、本発明
の効果が得られない。
【0025】本願発明の効果を阻害しない範囲で、キャ
スタブル耐火物の配合物として知られている揮発シリ
カ、分散剤、粘土、酸化クロム、金属粉、ほう化物、窒
化物、炭化物、炭素、有機繊維、無機繊維、金属繊維な
どを含ませてもよい。例えば揮発シリカの割合は0.1
〜1wt%が好ましい。
スタブル耐火物の配合物として知られている揮発シリ
カ、分散剤、粘土、酸化クロム、金属粉、ほう化物、窒
化物、炭化物、炭素、有機繊維、無機繊維、金属繊維な
どを含ませてもよい。例えば揮発シリカの割合は0.1
〜1wt%が好ましい。
【0026】また、マグネシアの一部を電融あるいは焼
結のAl2O3・MgO系スピネルに置き換えてもよい。
スピネルを配合する場合は、骨材全体に対して10wt
%以下とし、マグネシアとスピネルの合量は20wt%
以下とする。
結のAl2O3・MgO系スピネルに置き換えてもよい。
スピネルを配合する場合は、骨材全体に対して10wt
%以下とし、マグネシアとスピネルの合量は20wt%
以下とする。
【0027】結合剤は、キャスタブル耐火物の結合剤と
して知られている有機質、無機質あるいは有機無機複合
物を使用できる。本願発明で使用するキャスタブル耐火
物は特に緻密質としているが、これは多孔質耐火物に対
する表現であって、特に多孔質のものでない限り、キャ
スタブル耐火物としては通常の緻密度の材質であればよ
い。
して知られている有機質、無機質あるいは有機無機複合
物を使用できる。本願発明で使用するキャスタブル耐火
物は特に緻密質としているが、これは多孔質耐火物に対
する表現であって、特に多孔質のものでない限り、キャ
スタブル耐火物としては通常の緻密度の材質であればよ
い。
【0028】鋳込み成形には流動性を付与のために分散
剤を添加するのが好ましい。分散剤の種類は特に限定さ
れるものではなく、例えば縮合リン酸塩、カルボン酸や
その塩、リグニンスルフォン酸塩などであり、耐火骨材
に対して外掛け0.01〜1wt%の範囲で添加する。
剤を添加するのが好ましい。分散剤の種類は特に限定さ
れるものではなく、例えば縮合リン酸塩、カルボン酸や
その塩、リグニンスルフォン酸塩などであり、耐火骨材
に対して外掛け0.01〜1wt%の範囲で添加する。
【0029】鋳込み成形に際しては、多孔質耐火物の外
周に、ポーラスプラグの外周に相当する間隔および形状
をもって型枠を設け、この型枠と多孔質耐火物との間
に、施工水の添加で混練した緻密質キャスタブル耐火物
を鋳込む。多孔質耐火物の底部にも緻密質キャスタブル
耐火物を設けたポーラスプラグでは、この底部にも緻密
質キャスタブル耐火物を鋳込む。ガス供給管、外殻鉄皮
など取付けについては、従来と同様にすれば足りる。
周に、ポーラスプラグの外周に相当する間隔および形状
をもって型枠を設け、この型枠と多孔質耐火物との間
に、施工水の添加で混練した緻密質キャスタブル耐火物
を鋳込む。多孔質耐火物の底部にも緻密質キャスタブル
耐火物を設けたポーラスプラグでは、この底部にも緻密
質キャスタブル耐火物を鋳込む。ガス供給管、外殻鉄皮
など取付けについては、従来と同様にすれば足りる。
【0030】また、多孔質耐火物の外周に水ガラスまた
は水ガラスを結合剤としたモルタルを塗布した後、緻密
質キャスタブル耐火物を鋳込んでもよい。水ガラスは二
酸化珪素とアルカリとを融解して得られる珪酸アルカリ
塩を濃厚水溶液としたものである。水ガラス成分中のア
ルカリによって、多孔質耐火物と緻密質キャスタブル耐
火物との焼結がより一層促進され、ポーラスプラグの耐
用性がさらに向上する。
は水ガラスを結合剤としたモルタルを塗布した後、緻密
質キャスタブル耐火物を鋳込んでもよい。水ガラスは二
酸化珪素とアルカリとを融解して得られる珪酸アルカリ
塩を濃厚水溶液としたものである。水ガラス成分中のア
ルカリによって、多孔質耐火物と緻密質キャスタブル耐
火物との焼結がより一層促進され、ポーラスプラグの耐
用性がさらに向上する。
【0031】本発明が適用できるポーラスプラグの構造
は、図1、図2に限らない。図には示していないが、例
えば多孔質耐火物が上下方向に形状が異なるもの(実開
平57−122751号公報)、多孔質耐火物の下方に
緻密質耐火物を内在させて(実開平57−188100
号公報)多孔質耐火物寿命の終点判定を容易にしたもの
などについても適用できる。
は、図1、図2に限らない。図には示していないが、例
えば多孔質耐火物が上下方向に形状が異なるもの(実開
平57−122751号公報)、多孔質耐火物の下方に
緻密質耐火物を内在させて(実開平57−188100
号公報)多孔質耐火物寿命の終点判定を容易にしたもの
などについても適用できる。
【0032】
【実施例】以下、本発明の実施例とその比較例を示す。
ポーラスプラグは、各例共に図1と同じ形状とした。耐
火物部分は、下部直径110mm、上部直径80mm、
高さ130mmの戴頭円錐形とした。多孔質耐火物の側
面に厚さ25mmの緻密質キャスタブル耐火物を鋳込み
によって周設した。
ポーラスプラグは、各例共に図1と同じ形状とした。耐
火物部分は、下部直径110mm、上部直径80mm、
高さ130mmの戴頭円錐形とした。多孔質耐火物の側
面に厚さ25mmの緻密質キャスタブル耐火物を鋳込み
によって周設した。
【0033】表1は、各例の耐火物の骨材として使用し
たの耐火骨材の化学成分である。表2は、各例で使用し
た多孔質耐火物と緻密質キャスタブル耐火物との配合組
成と、それにより構成されるポーラスプラグの試験結果
を示す。
たの耐火骨材の化学成分である。表2は、各例で使用し
た多孔質耐火物と緻密質キャスタブル耐火物との配合組
成と、それにより構成されるポーラスプラグの試験結果
を示す。
【0034】多孔質耐火物は、表2に示す配合組成に結
合剤としてパルプ廃液を外掛け2wt%添加してミキサ
ーにて混練し、フリクションプレスで加圧成形し、乾燥
後、1700℃×5時間にて焼成して得たものである。
合剤としてパルプ廃液を外掛け2wt%添加してミキサ
ーにて混練し、フリクションプレスで加圧成形し、乾燥
後、1700℃×5時間にて焼成して得たものである。
【0035】緻密質キャスタブル耐火物は、表に示す配
合組成に対しアルミナセメント(結合剤)外掛け10w
t%および縮合リン酸塩(分散剤)外掛け0.1wt%
を添加し、さらに施工水を外掛け7wt%添加し、混練
後、前記の多孔質耐火物の側面に鋳込んだ。鋳込み後
は、養生乾燥した。表2に示す試験の測定方法は、以下
のとおりである。
合組成に対しアルミナセメント(結合剤)外掛け10w
t%および縮合リン酸塩(分散剤)外掛け0.1wt%
を添加し、さらに施工水を外掛け7wt%添加し、混練
後、前記の多孔質耐火物の側面に鋳込んだ。鋳込み後
は、養生乾燥した。表2に示す試験の測定方法は、以下
のとおりである。
【0036】多孔質耐火物のガス透過性;JIS=R2
205−74に準じ、多孔質耐火物の気孔率を測定し
た。気孔率とガス透過性とは比例関係にある。 多孔質耐火物の耐溶鋼浸透性;鋼を溶剤とする高周波誘
導炉の底に試験片を埋込み、1650℃の温度にて稼働
させた後、溶鋼の浸透寸法を測定した。
205−74に準じ、多孔質耐火物の気孔率を測定し
た。気孔率とガス透過性とは比例関係にある。 多孔質耐火物の耐溶鋼浸透性;鋼を溶剤とする高周波誘
導炉の底に試験片を埋込み、1650℃の温度にて稼働
させた後、溶鋼の浸透寸法を測定した。
【0037】ガス漏れ防止;ポーラスプラグを電気炉に
て1500℃×120分加熱後、室温での徐冷を5回繰
り返し、その後、このポーラスプラグを水中にてガス供
給管から空気を通し、多孔質耐火物と緻密質キャスタブ
ル耐火物との間からのガス漏れの程度を試験した。 耐用性;ポーラスプラグを300t溶鋼取鍋に取付けて
使用し、耐用寿命を測定した。なお、試験結果を未記載
のものは測定しなかったものである。
て1500℃×120分加熱後、室温での徐冷を5回繰
り返し、その後、このポーラスプラグを水中にてガス供
給管から空気を通し、多孔質耐火物と緻密質キャスタブ
ル耐火物との間からのガス漏れの程度を試験した。 耐用性;ポーラスプラグを300t溶鋼取鍋に取付けて
使用し、耐用寿命を測定した。なお、試験結果を未記載
のものは測定しなかったものである。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】本発明の実施例により得られたポーラスプ
ラグは、ガス透過性、耐溶鋼浸透性およびガス漏れ防止
を兼ね備え、耐用性に優れている。多孔質耐火物にジル
コニアを配合した実施例5〜8はガス透過性に優れ、し
かも、多孔質耐火物内のガス圧が低下するためか耐用性
においても特に優れている。
ラグは、ガス透過性、耐溶鋼浸透性およびガス漏れ防止
を兼ね備え、耐用性に優れている。多孔質耐火物にジル
コニアを配合した実施例5〜8はガス透過性に優れ、し
かも、多孔質耐火物内のガス圧が低下するためか耐用性
においても特に優れている。
【0041】これに対し多孔質耐火物がアルミナとジル
コニア・ムライトの組み合わせである比較例1は、ガス
漏れ防止に効果が得られない。緻密質キャスタブル耐火
物のマグネシア割合が多すぎる比較例2はスポーリング
による亀裂発生のためかガス漏れ防止に劣り、耐用性に
も劣る。、緻密質キャスタブル耐火物にマグネシアを配
合しない比較例3は、多孔質耐火物と緻密キャスタブル
耐火物の間からのガス漏れに起因した損耗によって、そ
の耐用性に劣る。多孔質耐火物のシリカの割合が多すぎ
る比較例4は多孔質耐火物の耐食性の低下で耐用性に劣
る。アルミナ-ジルコン質多孔質耐火物を使用した比較
例5は、ガス透過性が不十分であると同時に、ガス漏れ
に起因した損耗によって耐用性にも劣る。
コニア・ムライトの組み合わせである比較例1は、ガス
漏れ防止に効果が得られない。緻密質キャスタブル耐火
物のマグネシア割合が多すぎる比較例2はスポーリング
による亀裂発生のためかガス漏れ防止に劣り、耐用性に
も劣る。、緻密質キャスタブル耐火物にマグネシアを配
合しない比較例3は、多孔質耐火物と緻密キャスタブル
耐火物の間からのガス漏れに起因した損耗によって、そ
の耐用性に劣る。多孔質耐火物のシリカの割合が多すぎ
る比較例4は多孔質耐火物の耐食性の低下で耐用性に劣
る。アルミナ-ジルコン質多孔質耐火物を使用した比較
例5は、ガス透過性が不十分であると同時に、ガス漏れ
に起因した損耗によって耐用性にも劣る。
【0042】
【効果】本発明は、多孔質耐火物の側面外周に緻密質キ
ャスタブル耐火物を鋳込み成形して製造されるポーラス
プラグにおいて、以上の実施例の試験結果が示すよう
に、多孔質耐火物と緻密質キャスタブル耐火物との間か
らのガス漏れに起因した局部的先行損耗や剥離損耗の防
止され、その耐用性が格段に向上する。その結果、本発
明によるポーラスプラグは、溶鋼撹拌機能の向上などの
ために透過ガス量が多くして使用される場合でも、十分
な耐用性が得られる。
ャスタブル耐火物を鋳込み成形して製造されるポーラス
プラグにおいて、以上の実施例の試験結果が示すよう
に、多孔質耐火物と緻密質キャスタブル耐火物との間か
らのガス漏れに起因した局部的先行損耗や剥離損耗の防
止され、その耐用性が格段に向上する。その結果、本発
明によるポーラスプラグは、溶鋼撹拌機能の向上などの
ために透過ガス量が多くして使用される場合でも、十分
な耐用性が得られる。
【図1】ポーラスプラグの構造例の縦断面図。
【図2】ポーラスプラグの他の構造例の縦断面図。
【図3】ポーラスプラグの使用による損耗状態を示した
模式的図。
模式的図。
【図4】ポーラスプラグの使用による損耗状態を示した
模式的図。
模式的図。
1 ガス導入管
2 ガスプール室
3 多孔質耐火物
4 緻密質キャスタブル耐火物
5 細孔
6 先行損耗
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−251738(JP,A)
特開 平3−193813(JP,A)
特開 平10−95682(JP,A)
特開 平9−52168(JP,A)
特開 平9−52169(JP,A)
特開 平8−85816(JP,A)
実開 平3−9258(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B22D 11/10 360
B22D 11/117
C21C 5/48
C21C 7/072
Claims (2)
- 【請求項1】 シリカ質原料1〜20wt%、アルミナ
80〜99wt%を含む耐火骨材を混練、成形、焼成し
て得た多孔質耐火物の側面外周に、耐火骨材にマグネシ
ア1〜15wt%、アルミナ85〜99wt%を含む緻
密質キャスタブル耐火物を鋳込み成形して製造されるガ
ス吹込み用ポーラスプラグ。 - 【請求項2】 シリカ質原料1〜20wt%、ジルコニ
ア10wt%以下、アルミナ79〜98wt%を含む耐
火骨材を混練、成形、焼成して得た多孔質耐火物の側面
外周に、耐火骨材にマグネシア1〜15wt%、アルミ
ナ85〜99wt%を含む緻密質キャスタブル耐火物を
鋳込み成形して製造されるガス吹込み用ポーラスプラ
グ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07081897A JP3430360B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | ガス吹込み用ポーラスプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07081897A JP3430360B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | ガス吹込み用ポーラスプラグ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10251739A JPH10251739A (ja) | 1998-09-22 |
JP3430360B2 true JP3430360B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=13442546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07081897A Expired - Fee Related JP3430360B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | ガス吹込み用ポーラスプラグ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3430360B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60036228T2 (de) * | 2000-05-17 | 2007-12-27 | Tetron, Inc., Farmington Hills | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von einer metallurgisch verbesserten metallschmelze |
WO2011061919A1 (ja) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | 東京窯業株式会社 | 高温組付体、高温組付体の製造方法、耐熱シール剤 |
JP5701548B2 (ja) * | 2010-09-10 | 2015-04-15 | 東京窯業株式会社 | 高温組付体、高温組付体の製造方法 |
JP2011256079A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 耐熱シール剤、高温組付体、高温組付体の製造方法 |
JP5523067B2 (ja) * | 2009-11-18 | 2014-06-18 | 東京窯業株式会社 | タンディッシュ上部ノズル |
JP5455983B2 (ja) * | 2011-06-21 | 2014-03-26 | テトロン インコーポレイテッド | 冶金学的に改善された溶融金属を供給する方法 |
CN102873318B (zh) * | 2011-07-15 | 2014-10-08 | 中冶宝钢技术服务有限公司 | 钢包透气砖熔损测量装置及测量方法 |
JP7218300B2 (ja) * | 2017-04-17 | 2023-02-06 | ベスビウス ユーエスエー コーポレイション | 多孔質耐火材、その使用及び製造 |
JP7094238B2 (ja) * | 2019-03-26 | 2022-07-01 | 東京窯業株式会社 | ポーラスプラグ |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP07081897A patent/JP3430360B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10251739A (ja) | 1998-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Refractories: Controlled microstructure composites for extreme environments | |
JP3430360B2 (ja) | ガス吹込み用ポーラスプラグ | |
CZ20003060A3 (cs) | Bázická volně tekoucí licí hmota a tvarované díly vyrobené z této hmoty | |
US5888586A (en) | Use of a water-containing fire-resistant ceramic casting material | |
JP3430359B2 (ja) | ガス吹込み用ポーラスプラグ | |
JPH082975A (ja) | 流し込み施工用耐火物 | |
JP2002234776A (ja) | 溶鋼取鍋用不定形耐火組成物 | |
CN113683426A (zh) | 一种免烧的高强度金属陶瓷复合材料及其制备方法和应用 | |
JP4336030B2 (ja) | 溶鋼取鍋の不定形耐火物内張り構造 | |
JP4408552B2 (ja) | 炭酸マグネシウムをマグネシア源とするアルミナ−マグネシア質キャスタブル耐火物 | |
JP2002167283A (ja) | 高炉出銑樋用不定形耐火物 | |
JPH06345550A (ja) | キャスタブル耐火物 | |
JPH0633179B2 (ja) | 流し込み用不定形耐火物 | |
JPH0952169A (ja) | 溶鋼容器羽口用耐火物 | |
JP4373081B2 (ja) | 耐火物 | |
JP3673961B2 (ja) | 真空脱ガス装置真空槽の内張り構造 | |
JP3212856B2 (ja) | 不定形流し込み耐火物及びその成形体 | |
JP3459865B2 (ja) | ガス吹込みポーラスプラグ | |
CN208776769U (zh) | 一种复合型狭缝透气砖 | |
JPH10128507A (ja) | 鋼の連続鋳造用ノズル | |
JP2005238241A (ja) | 浸漬ノズルおよびその使用方法 | |
JP3536886B2 (ja) | ガス吹き込みポーラスプラグ用多孔質耐火物の製造方法 | |
JP3692387B2 (ja) | スライドゲートプレートの製造方法 | |
KR100473111B1 (ko) | 캐스팅시공용부정형내화물및이것을라이닝한용강용기 | |
JP4070033B2 (ja) | 流し込み施工用不定形耐火物およびこれを内張りした溶鋼容器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |