JPS61115663A - 溶湯の出湯用耐火消耗部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、Ａｌ２Ｏ３、黒鉛、融剤および炭素含有結合
剤を混合し、成形し、できるだけ空気を排除しながら焼
成して製造される、溶湯特に溶銅の出湯用消耗部材に関
する。

従来技術 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２１６４３０１号明細
書から、黒鉛−酸化アルミニウムー炭化けい素を基材と
する耐火材料が既に公知であり、その製造のみガラス状
材料と炭素含有結合剤とが使用された。この耐火材料は
スラグによる浸食、スポーリング、および高い温度にお
ける酸化に対してすぐれた抵抗力をもっている。これは
電気成形法または焼成法により製萌され、塩基性酸素の
出口として、上注ぎ鋳造用鋳塊鋳型用底板として、また
は高炉の出湯通路に使用できることが示されている。

発明の目的 本発明の目的は、溶湯時に溶銅の出湯用耐火消耗部材、
すなわち高い機械的強度を維持しながら長い耐用時間を
もつ浸漬出湯ノズルまたは遮蔽管を提供することである
。

目的を達するための手段 このＮ刷を解決するため、次の特徴をもつ最初にあげた
踵類の耐火消耗部材が役だつ。すなわちその製造のため
に、５５０ないし９００’Ｃの範囲の融点をもつ第１の
融剤と、混合物において１３５０ないし１５５０℃の温
度範囲で作用する第２の融剤と、炭素含有結合剤として
の合成樹脂と、金属粉末とを含む混合物が使用され、焼
成された消耗部材が場合によっては全部または一部生上
薬をかけられ、場合によっては続いて酸化焼成される。

有利な実施態様によれば、耐火消耗部材を製造するため
に使用される両方の融剤があらかじめ混合され、それか
らはじめて、耐火消耗部材の製造に使用される他の成分
に混合される。

別の好ましい実施態様によれば、耐火消耗部材の製造の
際使用される第１の融剤がほう素含有融剤である。

さらに好ましい実施態様によれば、耐火消耗部材の製造
の際使用される第２の融剤が、１３５０ないし１５５０
℃の温度範囲で混合物に作用するアルカリ長石である。

耐火消耗部材の製造の際使用される原材料は次のとおり
である。

第１の成分としての酸化アルミニウム、Ａｌ２Ｏ３、こ
の例は電気鋼玉および板状アルミナである。電気鋼玉は
例えばＯないし０．５ｍｍの粒度で使用され、−力板状
アルミナは通常０ないし０．１２ｍｍの粒度で使用され
る。電気鋼玉と板状アルミナとの混合物の使用も同様に
可能である。

第２の成分は黒鉛、この例は電気黒鉛で、その灰分は３
０重量％以下であるのが有利である。

耐火消耗部材を製造するための炭素含有結合剤として合
成Ｎ脂が使用される。このような合成便脂の例は流動性
エポキシ樹脂またはフェノール樹脂である。第４の成分
は金属粉末であり、このような金属粉末の例はけい素で
、Ｏｏ−０９ｔｎ以下の粒度が有利である。

耐火消耗部材の製造の際使用される第１の融剤は５５０
ないし９００℃の範囲にある融点をもっている。このよ
うな融剤の例はほう酸、はう砂、低融点はう素フリット
であり、この第１の融剤は融点に達するとできるだけ衝
撃的に流動性となる。

耐火消耗部材の製造の際使用される第２の融剤は、混合
物全体において１３５０ないし１５５０℃の温度範囲で
作用し、すなわち流動性を生じなければならない。この
ような第２の融剤の例は長石、ガラスフリット、長石と
ＺｒＯ２またはＺｒ５ｊ０４との混合物、または長石と
徒刑（粉末状）酸化アルミニウムとの混合物である。

酸化アルミニウムは通常固体成分に関して３０ないし６
４重量％の量で使用され、４０ないし５５重量％の量が
有利である。黒鉛は通常２０ないし４０重量％の量で使
用され、２０ないし３０重量％が有利である。原料混合
物における金属粉末の割合は一般に１ないし８重量％で
、２ないし６重１％が酊利である。合成ｇＢ腸詰合剤は
、一般に固体成分に関してＩＯないし２０重量％の量で
使用され、１２ないし１８重量％が有利であり、タール
またはピッチのような他の熱分解可能な炭素含有物質が
合成層指詰合剤と等価である。第１および第２の融剤の
和の量は一般に４ないし２０重量％であり、８ないし１
５重Ｍ％が有利である。第１の融剤と第２の融剤との重
量比は一般に２：ｌないし１：１５であり、１：ｌない
し１　：　１０なるべくｌ：３ないし１：８が有利であ
る。

驚くべきことに、前述した扉類の第２のＭ剤を使用する
と、耐火消耗部材の結合を行なう炭素への浸食が大幅に
回避されることがわかった。

第１の融剤は粒状で、すなわちほば０−１ｍｍ以上の粒
度で添加することができ、第２の融剤は微動粉末の形で
、すなわち０．０４ｍｒｎ以下の粒度で使用するのが有
利である。

耐火消７耗部材は原材料成分から場合によっては液体を
添加して混合される。フェノールレゾール溶液を使用す
る場合、混合過程における液体の雌用を省略することが
できる。得られた混合物があまりにも塑性的でありすぎ
、すなわち液体割合が大きすぎる場合には、適当なプレ
スなるべく均圧プレスにおいて成形して、成形部材例え
ば浸漬出湯ノズルまたは遮蔽管にする。

液体を添加せねばならない場合には、これを水または容
易に蒸発可能な他の有機液体とすることができる。

成形部材の成形とその乾燥後、場合によっては残留する
液体を除去するため例えば６０ないし１２０’（：の温
度で１ないし８時間加熱し、また樹脂を硬化するため通
常的２００６Ｃの最高温度まで適当な時間例えばｌない
し２４時間後加熱を行なって、成形部材が充分な強度を
とるようにする。続いて成形部材を石炭粒へ包み込んだ
後、すなわち還元雰囲気でまたは空気をできるだけ排除
して、１０００″Ｃまでの温度で焼、′：ｉＪする。

還元焼成を受けるこの成形部材は、場合によってはそれ
からさらに全部または一部生上薬をかけられ、その際清
適の上薬が塗布される。この上薬は、消耗部材を使用す
る際酸化を回避するのに役たち、すなわち使用の諜溶融
金属と接触しない消耗部材表面へ塗布される。

焼成されて上薬をかけられるかまたはかけられない成形
部材に、Ｓ合によってはさらに酸化焼成を行なうことも
できる。この焼成は約９００ないし１０００℃の温度で
行なわれ、９５０℃で行なわれるのが有利である。これ
により、上薬を施されない消耗部材表面で炭素が焼失さ
れる。この場合第１の融剤が組織の強すぎる損傷を防止
する。酸化焼成は通常２０分ないし５時間行なわれる。

消耗部材を使用する警笛２の融剤は、使用するときすな
わち例えば１５００ないし１５５０℃で溶銅を出湯する
とき作用し、すなわちこの温度で流動的になり、この使
用温度で消耗部材のＣ結合を、保護する。このことは、
本発明により使用される第２の碧削が使用温度で流動的
になりすぎ、したがって使用の東も作用することを意味
する。

本発明を次の例）こついてさらに説明する。

例１ Ｏないし０．５ｍ＋ｎの粒度をもつ２４重量部の電気鋼
玉と、０ないしＯ，１２ｍｍの粒度をもつ８重量部の電
気鋼玉と、４４ＬＬＩ１１以下の粒度をもつ１５重爪部
の板状アルミナと、０ないし０−０９ｍｍの粒度をもつ
５重量部のけい素金属府末と、６０％がＯ＝１６ｍｍ以
上の粒度をもつ３０重量部の天然の薄片状黒鉛と、さら
に第１の融剤として０．３ないし０．７５ｍｍの粒度を
もつ３重竜部のはう砂と、第２の融剤として５重量部の
カリ長石とからなる混合前が、混合島で徹Ｉ冗的に混合
され、これに７０重量％の翁指分を含む１４．２重量部
の流動性フェノールレゾール樹脂溶液が添加された。

徹底的な混合後、均圧プレスで消耗部材に成形されるよ
うになるまで、河川性混合物が乾燥外径とＩ　０００ｍ
ｍの長さをもつ出湯管が８００ｂａｒの圧力で成形され
、続シ）で８０’Ｃの温度で４時間乾燥された。樹脂を
硬化するため約２００’（：の牙高温度まで後加熱過程
が１２時間行なわれ、続いて成形部材が石炭粒に包み込
まれ、約１０°ｃ／／ｈの加熱速度で８００℃にされ、
それから約１時間そのままに保たれた。

還元ＪｙＡ、Ｓを受けるこの成形部材は、続いて外面に
普通の低融索上薬を施され、塗布された上薬混合物は約
９０℃で生上薬を形成しながら乾燥された。

生上薬を施されたこの成形部材は続いて酸ｆヒ雰囲気で
９５０″Ｃにおいて０．５時間焼成され、上薬を施され
ない管の内側の表面で炭素の焼失が行なわれた。

この角耗部材は、窮の連続νｉ造において取鍋と分配器
との間つ出湯流用保護管として使用でき、′管をあらか
じめ加熱する必要はなかった。

例２ 例１の動作が反覆されたが、合成樹脂結合剤として流励
性エポキシＨＩｉ脂が、第１の融剤としてほう酸が、ま
た第２の融剤としてアルカリ長石とＺｒＳｉＯ４との混
合物が使用された。

８００℃で焼改後得られた消耗部材は上薬をか５″ｊら
れす、酸化焼成も受けなかった。こうして得られた消［
部材は鋳銅の際浸漬出湯ノズルとして使用された。浸漬
出湯ノズルはあらかじめ加熱する必要はなく、非常に長
い耐用時間をもっていた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　Ａｌ＿２Ｏ＿３、黒鉛、融剤および炭素含有結合剤
   を混合し、成形し、できるだけ空気を排除しながら焼成
   して製造される消耗部材において、その製造のために、
   ５５０ないし９００℃の範囲の融点をもつ第１の融剤と
   、混合物において１３５０ないし１５５０℃の温度範囲
   で作用する第２の融剤と、炭素含有結合剤としての合成
   樹脂と、金属粉末とを含む混合物が使用され、焼成され
   た消耗部材が場合によつては全部または一部生上薬をか
   けられ、場合によつては続いて酸化焼成されることを特
   徴とする、溶湯の出湯用耐火消耗部材。 ２　両方の融剤があらかじめ混合され、続いて添加され
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の耐
   火消耗部材。 ３　第１の融剤としてほう素含有融剤が使用されること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の耐火消耗
   部材。 ４　第２の融剤としてアルカリ長石が使用されることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の耐火消耗部
   材。