(57)【要約】      （修正有）【課題】サーメットＴiＣチップとハイクロム鋳鉄とを真空コーティング薄膜を除去することなく鑞付接合を実現する鋳鉄鋳ぐるみ構造体の製造方法を提供する。【解決手段】表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、陶土粒体を含有させた液体フラックスを浸漬付着させ、加熱してフラックスの焼成膜を形成し、ハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込む方法において、前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸と、硼砂７〜10wt％と、弗化カリウム5〜10wt％と、硼弗化カリウム5〜10wt％と、カリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトの割合を38〜20wt％含有させて、当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたことを特徴とするサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法。およびこの鋳ぐるみ方法を採用したプレートライナー構造。【選択図】図１４
2020116625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体を含有させた陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して前記陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込む方法において、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたことを特徴とするサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法。  
【請求項２】
高炉の原料装入装置の装入原料を受けて炉内周囲に跳ね返えして炉内径方向に適正な分布で原料を装入するプレートライナーにおいて、
前記プレートライナーの下部領域をセグメント方式で抜け防止小穴を明けた金枠内に表面を脱脂酸洗して洗浄した真空薄膜コーティングのサーメットＴiＣチップを配列し、
前記金枠及びサーメットＴiＣチップの表面に無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込み、前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にし、
前記プレートライナーの上部領域はセグメント方式で抜け防止小穴を明け且つ表面に前記陶土粒体含有液体フラックスを焼成形成した金枠を配置し、前記金枠内に高合金化ハイクロム鋳鉄を鋳ぐるみ、
前記上部領域の高合金化ハイクロム鋳鉄は、成分構成を、Ｃ：3.0〜5.0wt％、Ｓi:2.5〜3.5％、Ｍn：0.5〜0.8wt％、Ｃr：25.0〜30.0wt％、Nｂ：3.0〜4.0wt％、Ｍo：1.5〜2.5wt％、Ｎi：1.0〜2.0wt％、Ｖ：1.5〜2.0wt％、Ｗ：1.5〜2.0wt％、残部Ｆｅとして、鋳造後に前記陶土粒体の液体フラックスによる表面張力除去効果と金枠の冷し金効果により炭化物として少なくともＣr2Ｃ7、ＮbＣ2、ＭoＣ、ＶＣ、ＷＣの５種類を有して、硬度をＨｓ85〜95にしてなることを特徴とする前記プレートライナー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法及びこの方法を利用した原料装入装置のプレートライナー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明においてハイクロム鋳鉄とは、アメリカのＡＳＴＭ規格の資料：Ａ532/Ａ 532Ｍ−93a（2003）の292〜293頁に記載の「TABLE１Chemical  Requiments,Weight %」及び「TABLE２ Hardness Requiments」おける「Class３ Type Ａ」の鋳鉄（Cast Iron）、又はＪＩＳ規格にはないが、日本の鋳鉄鋳造メーカーでそれぞれ自社独自のハイクロム鋳鉄として、成分をAl,Ti,Nb,V,W等を入れて複合炭化物とした一般公知のハイクロム鋳鉄である。
複合炭化物はCr2C7、TiC.NbC2.VC.WC.MoC等になるが、炭素による炭化物を抑える元素としてNiやCuを入れているのが一般的である。
因みに、製鉄所の焼結設備における高温度焼結ケーキの破砕装置の分割受歯セグメントの先部に配置のサーメットＴｉＣチップを鋳ぐるむためのハイクロム鋳鉄は、一般に、Cr2C7（炭化クロム）NbC2（ニオブカーバイト）WC（炭化タングステン）MoC（モリブデンカーバイト）VC（バナジウムカーバイト）の5種類の炭化物が出るよう設計されている。
【０００３】
一方、機械加工用刃物として超硬チップ（ＷＣ）と同時にサーメットＴiＣチップも、加工メーカーより回収されるが、約半分はサーメットチップであるが再生費用の方が高く着く為、100%が廃棄処分される。
超硬チップ中には高価なW、Co、Niが主体であり再利用されるが、サーメットＴiＣチップを分解してもTiとCであるため、耐熱耐摩耗性は超硬チップ以上であり、かつ硬度も非常に高い。地球上に多量にありコスト的に安いので再生メリットが少ない。このためチップメーカーの廃棄処分費用が掛かるため活用されていない。
【０００４】
ハイクロム中に超硬鋳ぐるみ、又はハイクロム鋳物にセラミックス張りつけ、又は鑞付又はスタット止めと複合的組み合わせによる利用法は色々あるが、大部分は摩耗対策の延長であり、施工法も色々あるが、これ等の施工工程はいずれも複雑煩雑多義にわたり、いずれも施工費用が高価であり、サーメットＴiＣチップの利用は無いに等しい。
【０００５】
最大の欠点はサーメットＴiＣチップの鋳ぐるみは、ハイクロム鋳鉄が冷えて固る時の収縮応力にＴiＣサーメットが弱い事であった。これは鋳ぐるみサーメットＴiＣチップがバラバラと成って比重が軽い為、割れて浮上する事が原因である。
サーメットＴiＣチップは、刃物チップとして4角の形状でハイクロム鋳鉄に必要とするところに姿を留めて鋳込む事が可能であれば、超硬高金の弱点と言える高温酸化に強い為、高温摩耗を主とする焼結設備の鬼歯、受歯に最適の材料である。
【０００６】
収縮応力に耐えるサーメットＴiＣチップを作る事はまず不可能である。対策としては鋳ぐるみ応力を緩和させサーメットＴiＣチップに対する収縮応力を弱める事である。
しかし、ハイクロム鋳鉄は1500℃±50℃であり、従来の液体fluxは1000℃±100℃が限界であった。これではNiメッキ1455℃以外は鑞とはならないため、fluxが耐え切れなかったことである。
【０００７】
そこで、従来鑞付用としてのfluxの役目は、
１、サーメットＴiＣチップ表面の酸化物を除去し、清浄化する作用を有する事。
２、鑞付温度範囲において活性を有する事。
３、鑞の流動性、拡延性を促進する作用を有する事。
これは一般に大気鑞付で目で見える鑞付の条件である。
鋳ぐるみは一種の置鑞付に近いかつ一瞬にて1450℃±50℃のハイクロム鋳鉄湯にて飲み込まれてしまい、超高熱に一瞬にてさらされる。この急熱過熱にてＴiＣに[ヒビ]が入り、ハイクロム鋳鉄が次第に冷える際1450℃→1200℃±50℃収縮応力発生前に割れて浮上する。
これが従来のfluxであり、この過激な熱負荷現象時間は約20秒間である。
【０００８】
急激なる熱負荷は目で見えないが、冷えて固って研磨した際又はこの切断によってサーメットＴiＣチップの割れと粉砕が見られたのが今までの鋳ぐるみ結果であった。この応力を吸収する対策として、1200℃迄泡状と成って張りつくfluxの開発であった。琺瑯はmax1000℃である。陶土は1200℃〜1500℃である。
この両方の温度条件を持ったfluxの開発である。
それは陶土でfluxとしての役目を持つ長石と硅石の混合であった。
熱量計算にて1550℃→1200℃に冷えるのに20秒と計算が成立した為、1200℃に耐える琺瑯を作れば良いと、flux中の温度upと伸びを吸収する炭酸リチウム、炭酸バリウムを入る事で、泡状fluxが1200℃迄は爆破的な衝撃と熱を吸収し、flux自体は高温にて液体状ガラスと成って、サーメットＴiＣチップ表面に張り付く事で熱量と収縮応力に耐えれる事を証明した。
【０００９】
従来のハイクロム鋳鉄は主として常温摩耗の所に使われていた。人間が持つmax重さとして20kg以内のライナーで100%耐摩耗対策ライナーであった。寿命を伸ばそうと思えば肉厚を厚くする。厚くすると重く成る。20kgの壁を超える為、超硬鋳ぐるみは更に重く成る。
サーメットＴiＣチップは比重も軽い為標準ライナーとしては簡単に作れるが市場性がなかった。これは鋳ぐるみに最適fluxがなかった為である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2001-96182号公報「鋳ぐるみ鑞付法による焼結鉱破砕用長寿命受歯」
【特許文献２】特開2003-71556号公報「高温物処理用稼働部材の製造方法」
【特許文献３】特開2012-86225号公報「超硬合金の鋳ぐるみ方法」
【特許文献４】特開2010-100441号公報「液体fluxとその製造装置」
【特許文献５】特開2015-30451号公報「鍍金銀鑞による鋳包み鑞付方法」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
次に上記各特許文献に紹介の発明の問題点を説明する。
１．特許文献−１で紹介の鋳ぐるみ鑞付方法の問題点
超硬チップＷＣとサーメットＴiＣチップを交互に挟んで組立、鋳ぐるみ収縮応力を緩和し、かつfluxは固体fluxの塗布であり、400℃〜500℃に仮り焼付でモジュールを組み立てているが、最大のポイントは、ＷＣ、サーメットＴiＣチップ表面の真空薄膜の除去後、無電解銅メッキをして鑞付の鑞としている。
fluxはmax1000℃が限界であり、100％の鑞付は期待出来てないが、焼結鉱粉砕の鬼歯と受歯の長寿命化には或る程度成功している。
ＷＣとＴiＣの交互鋳ぐるみによる応力援助が成功している。
【００１２】
２．特許文献−２で紹介の高温物処理用稼働部材の製造方法の問題点
液体fluxを溶射面に含浸させる事で鑞材とfluxを泡状に成長させて鋳ぐるみ収縮応力を緩和しているが、サーメットＴiＣチップの真空薄膜除去が大変である。
液体fluxは無機物（硼酸H3BO3）、（硼砂NA2B4O7・1OH2O）、（KF）、（NaF）、（KBF4）等）の為、max1000℃迄である。
ハイクロム鋳鉄湯1450℃±50℃に20秒間耐えるかの疑問残る。
鑞材は溶射の為、酸化膜が張る恐れあり、鑞材＋酸化物の混合鑞では100%の鑞材とは言えない。
【００１３】
３．特許文献−３で紹介の超硬合金の鋳ぐるみ方法の問題点
超硬チップ（ＷＣ）とサーメットＴiＣチップの表面の真空薄膜を除去せず、無電解メッキを着ける液体fluxを作った事である。従来の液体flux中に硼弗化銅（CuBF4）等の金属イオンを入れたPH-1の強力な弗化物にてサーメットＴiＣチップ表面の薄膜層をエッチングしながら、金属イオンをカルバル電池の原理で表面に着けた事であるが、融点がmax1000℃が限界であり、単独のサーメットＴiＣチップだけの鋳ぐるみは困難の為、ＷＣとサーメットＴiＣチップの合せ組立鋳込みである。
【００１４】
４．特許文献−４で紹介の液体fluxとその製造装置の問題点
前記無機物（硼酸H3BO3）、（硼砂NA2B4O7・1OH2O）、（KF）、（NaF）、（KBF4）等）を強力な磁界中でメタノール中に30%以上溶解した液体fluxで、その作り方である。この液体flux は融点がmax1000℃が限界である。  
【００１５】
５．特許文献−５で紹介の方法の鍍金銀鑞による鋳包み鑞付方法の問題点
単独の鍍金Zn、Ag、Cuを次々に重ねる事で、3層メッキ層のポーラス面に液体fluxを含侵させて鋳ぐるみ熱にて銀鑞を作り、少ない鋳ぐるみ熱にて鑞付をする。鋳ぐるみ法である。
上記特許文献１〜５迄のflux開発は本発明者の原田哲男が全て開発したもので、鋳ぐるみの長所と欠点を知った上で研究開発したものでもある。
【００１６】
而して、ハイクロム鋳鉄以外の鋳ぐるみとしてポンプケーシング等の確実に喰われる所には粉砕し、複合メッキとしてサーメットＴiＣチップの粒子にＮｉ−ＢメッキとしてSUS系鋳物等にも鋳ぐるんだ。この時はＴiＣ粒子50〜100メッシュ粒子1つ1つにfluxコーティングする必要があり、従来の液体fluxに硼弗化ニッケル（NiBF4)を含有させて1440℃で成功はしているが、粒子1つに対する100%の球面コーティングの為であったからと思われる。
又、軽い為浮上して１ヶ所に集る性質を利用したが、１個の角度を持ったサーメットＴiＣチップとしては、flux量が少ない為、耐熱性で先に浮上する。１個3g以上の粒子は無理である。
【００１７】
このように、従来においては、サーメットＴiＣチップとハイクロム鋳鉄を接合するためには、サーメットＴiＣチップの表面に鑞材をコーティングするが、このためには予めサーメットＴiＣチップ表面からの真空コーティング薄膜の除去と、この薄膜除去後の再鍍金鑞又は溶射鑞等の複雑な工程が必要であった。
【００１８】
本発明は、サーメットＴiＣチップとハイクロム鋳鉄とを真空コーティング薄膜を除去することなくカーケンドル効果による鑞付接合を実現するサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は前記課題を全うするものであり、その特徴とする技術的手段の特徴は次の1)〜2)の通りである。
1)、表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体を含有させた液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して前記陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込む方法において、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたことを特徴とするサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法。
2)、高炉の原料装入装置の装入原料を受けて炉内周囲に跳ね返えして炉内径方向に適正な分布で原料を装入するプレートライナーにおいて、前記プレートライナーの下部領域をセグメント方式で抜け防止小穴を明けた金枠内に表面を脱脂酸洗して洗浄した真空薄膜コーティングのサーメットＴiＣチップを配列し、
前記金枠及びサーメットＴiＣチップの表面に無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込み、前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にし、
前記プレートライナーの上部領域はセグメント方式で抜け防止小穴を明け且つ表面に前記陶土粒体含有液体フラックスを焼成形成した金枠を配置し、前記金枠内に高合金化ハイクロム鋳鉄を鋳ぐるみ、
前記上部領域の高合金化ハイクロム鋳鉄は、成分構成を、Ｃ：3.0〜5.0wt％、Ｓi:2.5〜3.5％、Ｍn：0.5〜0.8wt％、Ｃr：25.0〜30.0wt％、Nｂ：3.0〜4.0wt％、Ｍo：1.5〜2.5wt％、Ｎi：1.0〜2.0wt％、Ｖ：1.5〜2.0wt％、Ｗ：1.5〜2.0wt％、残部Ｆｅとして、鋳造後に前記陶土粒体含有の液体フラックスによる表面張力除去効果と金枠の冷し金効果により炭化物として少なくともＣr2Ｃ7、ＮbＣ2、ＭoＣ、ＶＣ、ＷＣの５種類を有して、硬度をがＨｓ85〜95にしてなることを特徴とする前記プレートライナー構造。
【００２０】
而して本発明における前記液体フラックスの溶解方法は、特開2010-100441号公報「液体fluxとその製造装置」において紹介した磁界中パルス電圧溶解方法である。
即ち、前記液体フラックスは、前記硼酸はグリセリンを入れた容器中で、前記硼砂はエチレングリコールを入れた容器中で、前記弗化カリウムはアセトンを入れた容器中で、前記硼弗化カリウムはアセトンを入れた容器中で、それぞれ磁場をかけて回転させながら電解電極から定常的に２０〜３０Ｖの電圧を付加し且つ電圧電極から少なくとも１０秒内に１回以上１００〜３００００Ｖのパルス電圧をかけて溶解し、次にこれらの全ての溶液にアルコール（CH3OH）を混合した液体フラックスである。
また、陶土粒体は、主原料を好ましくはカリウム長石（K2O、Al2O3、6SiO2）→1400℃±50℃、ナトリウム長石（NaO2、Al2O3、6SiO2）→1200℃、カオリナイト（Al2Si2O5（OH）4）→1600℃とし、これらの配合で前記陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜のハイクロム鋳鉄湯との接触による融点を1200℃±50℃にするものである。
【発明の効果】
【００２１】
前記特徴とする構成の本発明は、簡易なしかも安価な処理手段でありながら、例えば、製鉄関連の、微粉炭の吹き込みパイプ、高炉のベルレス原料装入分配シュートアームやプレートライナー、焼結鉱破砕設備の鬼歯及び受歯、混練真空押出成形機のピストンとダイス、鋼管熱押しピアサとダイス等、耐摩耗性及び／又は耐熱性を必要とするハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ構造体の全てに適用可能であり、それらの寿命を従来の１０数倍に延長することを有利に実現したものである。
【００２２】
以下に本発明のサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は、その特徴とする技術条件とそれによる作用効果（：技術的意義）を説明する。
【００２３】
即ち、本発明の前記サーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は、表面を真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップ表面に直に、前記無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金し、その後に前記電気Ｎi−Ｂ鍍金をしてポーラス状の共晶合金の鑞材を作る。
この２層鍍金の鑞材を、前記陶土粒体含有の前記液体fluxに浸漬して陶土粒体含有液体fluxを前記鑞材のポーラス面内に含浸させて後、焼成して全ての溶媒を気化除去して焼成膜を形成しておくのである。
この前記陶土粒体含有の液体fluxの焼成膜における成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有したものである。
この陶土粒体含有液体fluxの前記焼成膜は、1450℃±50℃のハイクロム鋳鉄湯で鋳包むと、1200℃±50℃のガラス状の小泡となり、この小泡と前記鑞材とによりハイクロム鋳鉄湯からのサーマルショック（：収縮応力）を吸収して、前記サーメットＴiＣチップ表面に密着した前記共晶合金の鑞材の溶解時の酸化を防止してその表面張力を除去し、前記サーメットＴiＣチップ表面へのハイクロム鋳鉄の鑞付を100％可能にし、サーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄の鋳ぐるみを問題なく確実に可能にしたものである。  
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】焼け方を確認するためのアルカリとシリカの相関図
【図２】カリウム長石とソーダ長石の混合物の耐火度を示すグラフ
【図３】アルミナとシリカの相関図で溶け方を確認するための釉薬として経験値を計算値に置き換えたものである。
【図４】各種溶着金属の高温硬度の一例を示すグラフ。
【図５】適用例１で紹介の製鉄所の製鉄所の焼結工場の焼結鉱破砕設備の側断面概要を示す図である。
【図６】適用例１で紹介の前記焼結鉱破砕設備の受歯一本の縦断面図（1）、同受歯の要部をサーメットＴiＣチップを押湯のハイクロム鋳鉄で鋳ぐるんでいる縦断面図（2）、本発明法によりハイクロム鋳鉄で鋳ぐるんだ結果の横断面図(3)である。
【図７】適用例２であり、焼結鉱破砕設備の他の受歯例の分割受歯セグメントの縦断面(1)、同例受歯を本発明法によりサーメットＴiＣチップをハイクロム鋳鉄で鋳ぐるんだ状態を示す横断面図(2)とその縦断面図(3)である。
【図８】適用例３であり、前記焼結鉱破砕設備の水冷式鬼歯の歯先構造を示す縦断面説明図(1)と側断面説明図(2)と横断面図(3)である。
【図９】適用例４で紹介の高炉のベルレス鉱石装入設備の分配ショートアーマーの側面図(1)、斜視図(2)、(2)の矢視Ｃ−Ｃからの横断面図(3)、(2)の矢視Ｄ−Ｄからの縦断面図(4)、同シュートのライナーの横断面図(5)と縦断面(6)である。
【図１０】適用例５であり、石油掘削用の13Cr-1Niの特殊パイプ成形用の穴明け鋼管ピアサとダイスの縦断面構造を示す
【図１１】適用例６であり、電気集塵機等で集めたダスト塊成鉱を混練押し出しスクリューの羽根の横断面図(1)と縦断面図(2)である。
【図１２】前記図１１に示す混練押し出しのスクリュー羽根のパドル羽根の鋳ぐるみ構造を示す横断面図(1)と縦断面図(2)である。
【図１３】適用例７であり、適用例１で紹介の前記焼結鉱破砕設備のストーンボックスのヘッドに装着されているシュート先端金物の横断面説明図である。
【図１４】適用例８であり、(1)はプレートライナーを高炉の炉内側から見た正面図、(2)はプレートライナーを上から見た平面図、(3)はプレートライナーを下から見た底面図、(4)はプレートライナーを側部から見た側面図である。
【図１５】(1)はプレートライナーの上部領域802の1セグメントの正面図であり、(2)は(1)の矢視Ａ-Ａからの横断面図ある。
【図１６】(1)はプレートライナーの下部領域803の1セグメントの正面図であり、(2)は(1)の矢視Ｂ-Ｂからの横断面図あり、(3)は(2)の矢視Ｃ-Ｃからの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明を実施するための形態とその技術的意義について詳細に説明する。
【００２７】
１．＜表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし、この後に電気Ｎi−Ｂ鍍金をしておく理由＞
回収サーメットＴiＣチップをハイクロム鋳鉄に鋳ぐるむ方法として、従来は鑞材としての電気Ｎi−Ｂ鍍金はサーメットＴiＣチップ表面に直接鍍金することが不可能なため、サーメットＴiＣチップ表面の真空薄膜を除去しないと鍍金が困難の為コーティング膜除去工程が必要であった。
一般にハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ湯に対する鑞材は、線膨張率に添って近い物で作りかつ融点も降げる事を目的として、合せ鍍金による鑞付である。
Mn→22×10-6   Ag→19.7×10-6   Cu→16.5×10-6   Ni→13.3×10-6
Fe→11.7×10-6 Zn→39.7×10-6   Cd→29.8×10-6   Pb→29.3×10-6
Al→23.9×10-6 Ir→33×10-6     Sn→23×10-6
ホワイト系は融点も低く、線膨張率も大きいが鋳ぐるみのハイクロム鋳鉄として使える元素は、Mn.Ag.Cu.Ni.Zn迄である。
本発明においては、この元素の合金化を目的として前述のように二層鍍金即ち前記無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金した後に前記電気Ｎi−Ｂ鍍金をしてポーラス状の共晶合金の鑞材を作る。この二層鍍金後に、前記陶土粒体含有の液体fluxに浸漬して陶土粒体含有の液体fluxをポーラス面内に含浸させて後、予め加熱し溶液を全て気化させて焼成膜を形成しておくことにより、1450℃±50℃のハイクロム鋳鉄湯で鋳包むと、陶土粒体含有の液体fluxの前記焼成膜はガラス状の泡の成長を適切に押えてこの泡でハイクロム鋳鉄湯のサーマルショックを吸収して融点が1200℃±50℃のガラス状と成り前記サーメットＴiＣチップ表面に密着した共晶合金の鑞の溶解時の酸化を防止してその表面張力を除去して鑞付のfluxの役目を果し、鑞付を成功させてハイクロム鋳鉄の鋳ぐるみを可能にするのである。  
【００２８】
２．＜二重鍍金後に陶土粒体含有液体フラックスに浸漬付着させ焼成膜を形成する理由＞
前記二重鍍金の層表面はポーラス状になっており、これに陶土粒体含有液体フラックスを該層表面に含浸させるとその後に、加熱して溶媒を気化除去し焼成するため前記鍍金と陶土粒体含有液体フラックスの密着焼成膜の生成が可能となる。
この鍍金と陶土粒体含有液体フラックスの密着焼成膜は、1450℃±50℃のハイクロム鋳鉄の鋳込みの際、ハイクロム鋳鉄の湯が半凝固状と成る1200℃迄の約20秒間に、泡状にふくれ半ゼリー状から液体ガラス化して全てが液体ガラスと成るが、陶土粒体のアルカリ金属、アルカリ土類金属が当該ガラス状の中に入っており融点を1200℃±50℃に上げてハイクロム鋳鉄湯からのサーマルショックを緩和して前記鑞材とハイクロム鋳ぐるみ鋳鉄の鑞付を可能とした。また陶土粒体含有液体フラックスの焼成体の液体ガラス化は、前記サーメットＴiＣチップ表面に密着した前記共晶合金の鑞材の溶解時の酸化を防止してその表面張力を除去し、前記サーメットＴiＣチップ表面へのハイクロム鋳鉄の鑞付を100％可能にし、サーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄の鋳ぐるみを問題なく確実に可能にしたものである。
【００２９】
４．＜本発明における陶土粒体含有液体フラックスの条件例＞
本発明における陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％をグリセリンで磁界中でパルス電圧溶解した濃度40〜50％の溶液と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％をエチレングリコールで磁界中でパルス電圧溶解した濃度10〜15％の溶液と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％をアセトンで磁界中でパルス電圧溶解した濃度10〜15％の溶液と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％をアセトンで磁界中でパルス電圧溶解した濃度10〜15％の溶液と、これら溶液を全てその100容量％に対してアルコール（CH3OH）を20〜30容量％とを混合した溶質62〜80wt％の液体フラックスに、陶土粒体を38〜20wt％含有させたものであり、前記陶土は、好ましくはカリウム長石（K2O.Al2O3.6H2O-1400℃±50℃）及びカオリナイト（Al2O3.SiO2・2H2O-1600℃）の粒体とし、この含陶土粒体により有前記陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜が高温度ハイクロム鋳鉄との接触により焼成膜の融点を1200℃±50℃にするものである。
つまり前記液体フラックスの焼成膜みのでは融点がmax1000℃であるのに対して前記陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜は、融点1200℃±50℃迄耐熱性が向上して、ハイクロム鋳鉄鋳込み湯1450℃±50℃に対する好ましい鋳ぐるみfluxと成るのである。前記陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜は、前記液体fluxに前記陶土を含有させた所謂釉薬と液体fluxの長所を合せた一種の琺瑯に近く融点が1200℃±50℃のfluxとなる。
前記溶媒の濃度については、必須条件ではないが対象の溶質が過飽和にならず且つ前記焼成化の際の気化除去効率を鑑みて例示したものである。
前記耐熱性とは1450℃±50℃のハイクロム鋳鉄の湯が半凝固状と成る1200℃±50℃迄の約20秒間を言う。この20秒間を陶土粒体含有液体フラックスはまず泡状にふくれ半ゼリー状から液体ガラス化する100%液体ガラスと成って始めて鑞材とハイクロム鋳ぐるみ鋳鉄の鑞付が可能と成る。
【００３０】
５．＜陶土粒体含有液体フラックスにおける液体フラックスの条件設定と陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜の成分構成の意義＞
1）、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）は、溶媒をグリセリンにし前記焼成膜に占める割合を45〜50wt％としそのする理由
硼酸はグリセリンが効率的溶解液として最適であり、前記焼成膜に占める割合を45〜50wt％にすると前記液体ガラス化機能が保持される。つまり45wt％未満及び50wt％超えると前記液体ガラス化機能が劣化する。
２）、硼砂（Na2B4O7・10H2O）は、溶媒をエチレングリコールとし前記焼成膜に占める割合を７〜10wt％とする理由
硼砂はエチレングリコールが効率的溶解液として最適であり、前記焼成膜に占める液体フラックスに占める割合を７〜10wt％にすると前記液体ガラス化機能が保持される。つまり７wt％未満及び10wt％超えると前記液体ガラス化機能が劣化する。
３）、弗化カリウム（KF）は、溶媒をアセトンにし前記焼成膜に占める割合を5〜10wt％とする理由。
弗化カリウムは、アセトンが効率的溶解液として最適であり、前記焼成膜に占める割合を７〜10wt％にすると前記焼成膜としての前記液体ガラス化機能が保持される。つまり７wt％未満及び10wt％超えると前記液体ガラス化機能が劣化する。
４）、硼弗化カリウム（KBF4）は、溶媒をアセトンにし前記焼成膜に占める割合を5〜10wt％とする理由
硼弗化カリウムはアセトンが効率的溶解液として最適であり、前記焼成膜に占める割合を７〜10wt％にすると前記焼成膜としての前記液体ガラス化機能が保持される。つまり７wt％未満及び10wt％超えると前記液体ガラス化機能が劣化する。
５）、前記１)〜４)の各溶液をその合計容量100％に対してアルコール単体20〜30容量％で混合する理由
前記１)〜４)の溶液を混合して液体フラックスにするにはをその合計容量100％に対してアルコール単体を20〜30容量％で混合することが液体フラックスとしての混合状態を良好に維持しされる。つまり20容量％未満及び30容量％超えると混合状態が劣化する。
６)、液体フラックス中の前記溶質の全量を62〜80wt％にする理由
前記溶質の全量を62wt％未満にすると焼成化後のハイクロム鋳鉄湯との接触による泡状のふくれが大きくなり脆弱化し、また80wt％を超えると泡状ふくれが小さくなり前記液体ガラス化が減少しサーマルショック吸収効果が減少する。
７）、前記液体フラックス中の溶質62〜80wt％に陶土を38〜20wt％含有させる意義
前記液体フラックス中の溶質62〜80wt％に陶土を38〜20wt％含有させると、その焼成化後は、ハイクロム鋳鉄鋳込み湯1450℃±50℃の好ましい鋳ぐるみfluxと成る。即ち鋳込み湯との接触で小泡状になり半ゼリー状から100%液体ガラス化して鑞材とハイクロム鋳ぐるみ鋳鉄の鑞付を可能とする。
８)、陶土をカリウム長石（K2O、Al2O3、6SiO2）→1220〜1400℃  ナトリウム長石（NaO2、Al2O3、6SiO2）→1100〜1200℃  カオリナイト（Al2Si2O5（OH）4）→950〜1600℃とし、前記焼成膜の構成比を38〜20wt％にする理由
【００３１】
陶土は、好ましくは溶解温度を下げる為、カリウム長石（K2O、Al2O3、6SiO2）→1400℃  ナトリウム長石（NaO2、Al2O3、6SiO2）→1200℃  カオリナイト（Al2Si2O5（OH）4）→1600℃の3種類混合とし、前記焼成膜での構成比を38〜20wt％にすることにより前記ガラス状の泡の成長を適切に押えてこの泡でハイクロム鋳鉄湯のサーマルショックを吸収して液体フラックスと共に1200℃±50℃のガラス状と成り前記サーメットＴiＣチップ表面に密着した共晶合金の鑞の溶解時の酸化を防止してその表面張力を除去して鑞付のfluxの役目を果し、鑞付を成功させてハイクロム鋳鉄の鋳ぐるみを可能にする。
即ち本発明において適用する前記陶土の主原料カリウム長石・ナトリウム長石・カオリナイトは、液体flux中に含有して前記焼成膜の融点を計算にて1200℃±50℃に調節できる好ましい鉱物である。表１はその配合例を示す。
【００３２】
【表１】
2020116625.tif 000003
カリウム長石は焼成温度が広く、ガラス質の粘性が高く高温を維持する為、fluxに適するが、ナトリウム長石は1200℃と低い為、両者を合す事で1200℃±50℃近辺をキープする主原材料とする。
炭酸リチウムは炭酸バリウムをmax5%入ると釉薬の急激なるふくれを押える為、必要である。
K.Naを含んだ釉薬は膨張率が大きく成る為、割れやすい為、リチウムやバリウムを入ると割れにくい。この事は液体flux中にもNaは多量に入っている為、割れやすい事が泡のふくれと成る。その為１液主成分中にmax5%の２液を入る。
炭酸ストロンチウム（SrCO3）、炭酸バリウム（BaCO3）、炭酸カルシウム（CaCO3）、炭酸リチウム（LiCO3）として炭酸ガスとしてガス発生剤の炭酸化合物にアルカリ土類金属を入る事で泡の発生内でもfluxの脱落を防ぐ。
fluxとして液体flux70%に対して釉薬30%の配合でflux的役目を持ち400℃〜500℃の鋳型（砂型）の仮り加熱にて砂型中の水分除去による加熱にて、もち状に大きくふくれる上るガラス状になったflux中の泡の成長を押える事で1450℃±50℃の温度のハイクロム鋳鉄湯のサーマルショックをこの泡が吸収し、自体は1200℃±50℃のにてガラス状と成ってサーメットＴiＣチップ表面のメッキ鑞を酸化より守りかつ湯の表面張力を除去し、かつ鑞付のfluxの役目を果し、ハイクロム鋳鉄の鋳ぐるみを助ける。
【００３３】
つまり前述した液体fluxのみでは、ハイクロム鋳鉄湯1450℃±50℃には単独では無理である。その為本発明では該液体flux中に陶土の釉薬を入れた陶土紛体含有の液体fluxである。
単純に温度を上げる事は簡単であるが、fluxの役目としては前述した通りであるが今迄釉薬を入れたfluxは作られていない。
リチウム・シリケート（SiO2/Li2O）は一種の水ガラスであるが、flux的役目にもなる。1000℃迄は分解や溶解を起さず、リチヤガラスと成って液体flux中に自己溶解しても釉薬の接着剤と成る。
液体fluxと陶土：釉薬の熱反応は一種のソーダーガラス＋αを作る。
このソーダーガラス＋αの成分は、SiO2：70〜73％、Na2O・K2O：10〜15%、CaO：5〜8%、B2O3：2〜3%、Al2O3：0.5〜2%、LiO：0.5〜1%、CaF：0.5〜１％である。
これ等の多成分系のガラス状の機能は網目形酸化物を作る為、ガラス化して1200℃〜1300℃の近辺に温度低降を起す。
CaO（酸化カルシウム：1550℃）Al2O3（酸化アルミニウム：1600℃）近辺の物が金属合金化と同じでガラス化する事で、1200℃±50℃迄降下する。
SiO2、B2O3、P2O5等と成る事で、Na2O・K2Oと結びつくと次の式(1)となる。
【００３４】
【化１】
2020116625.tif 000004
このようにイオン分離する事が融点を降げるガラス化に繋がる。
液体flux中に、これ等の釉薬が入る事は多能機能を持ったガラスを作る。ガラス中に弗化物中の弗素が入り込み弗化カルシウムに変化する際、清浄作用を果す。酸化リチウムLi2Oは無理矢理分解させる事でLiイオンとして飛び出して流れを良くする役目を果す。
【００３５】
次に本発明における二層鍍金と陶土粒子含有液体fluxについて更に詳細に説明する。
多層メッキによる仮りに3元銀鑞を作ろうとすればZu（30%）Ag（40%）Cu（30%）とすると、Zu 2/100  Ag 4/100  Cu 2/100  合計6/100m/mの電気厚メッキにて作る事が可能の為、かつメッキ面は均一にピンホールがある。このピンホール中に液体fluxを入れて加熱する事はカーケンドル効果にてメッキ層が共晶合金を作り銀鑞が出来る。複雑形状鑞接の際は、温度分布による鑞の流れが高い方に流れる為、前もって置鑞をする。これと同じ原理で色々複雑形状セグメントでも鍍金液が流れるところは100%鍍金が可能である。
ハイクロム鋳鉄の持つ1450℃±50℃の溶解熱にて鑞付したり、鋳ぐるみ鑞付としてのCu単体-1083℃（Ni単体-1455℃では無理の為、Ni+P：950℃±50℃、Ni+B-1000℃±50℃にて使う）
ハイクロム鋳鉄の半凝固1200℃近辺で鑞付するわけであり、銀鑞鋳ぐるみの場合は小物（max5kg程度）10kg以上と成ると1200℃対策が必要である。
【００３６】
液体fluxは一般の鑞付fluxをアルコール中に30%〜40%強磁界の中で溶解した物で硼酸（H3BO3-180℃〜800℃）硼砂（Na2B4O7・1OH2O-740℃〜1000℃）弗化カリウム（KF-800℃〜1000℃）弗化ナトリウム（NaF-650℃〜750℃）硼弗化カリウム（KBF4-450℃〜600℃）硼化物と弗化物の組み合わせで450℃〜1000℃を目的とし、一瞬の効果しか期待出来ぬ。max1600℃の一瞬でも耐える事を考えると、アルミナ（Al2O3）とシリカ（SiO2）の釉薬原料の成分表を表２に示す。
【００３７】
【表２】
2020116625.tif 000005
そして上記各成分の分子量（式量）を表３に示す。
【００３８】
【表３】
2020116625.tif 000006
100%これ等の釉薬は配合比計算モルで出すと1180℃〜1300℃間はカリウム長石−K2O.Al2O3.6H2O  ソーダー長石−Na2O.Al2O3.2H2O  の2種類はKとNAの比率にAl2O3が加わっただけであるが図２を参考すれば自由に変化する。
かつfluxとしての元素KとNaが入っている為、この2つを入るだけで耐熱性はupするも液体flux中には100%溶解しない。
液体fluxがこれ等の釉薬をmax1000℃迄接着している間はこれ等の釉薬が耐熱シールをする為、鋳ぐるみを可能とした。
【００３９】
一般の焼き物は土の表面に[うわ薬]として釉薬の1例として福島長石（80g）合成土灰(20g)カオリン(10g)を表４に示す。
【００４０】
【表４】
2020116625.tif 000007
主な釉薬原料の成分表を表５に示す。
【００４１】
【表５】
2020116625.tif 000008
（表５中の分析外は熱によって失われた成分である。）
図１に示す溶け方を確認するためのアルミナとシリカの相関図に基いて、各成分のモル数を割り出した結果を表６に示す。
【００４２】
【表６】
2020116625.tif 000009
上記配合比110gの釉薬は1.52モルと成る。10gは焼成消耗量となる。
【００４３】
割り出された各成分のモル数を表７に示すように[アルカリ][アルミナ][シリカ]の仲間別にまとめ、アルカリの仲間のモル数を足す。
【００４４】
【表７】
2020116625.tif 000010
そしてアルカリ成分の合計数：０．３で各成分を割ってアルカリ成分の合計数が１と成るように他の成分（アルカリとシリカ）の数値を揃えた結果を表８に示す。
【００４５】
【表８】
2020116625.tif 000011
図３はアルミナとシリカの相関図で溶け方を確認する為の釉薬として経験値を計算値に置き換えたものである。
アルミナ−0.6でシリカ−3.5となる位置の点Vが釉薬として安定を示す最適条件である。  
【００４６】
薬物釉薬と液体fluxを合体する場合は、共通元素は多々あるが、液体fluxは強磁場の中で強制的に30%程度溶解したfluxで飽和状態にあるから、陶土用釉薬を溶解する事はまずできない。液体fluxは釉薬粒子1つ1つに360°張りついている状態で、これ等はチップ表面の[ぬれ性]に効力を出し、チップ全体を組み込んだセグメント上で釉薬30%に液体flux70%のスラリー状の合せ釉薬液中に浸し、全体に[ぬれ性]でコーティングを確認して火をつけて、アルコール分を100%燃焼させる。
これでflux＋釉薬の張りついたセグメントの完成である。
このセグメントは全体に釉薬が白っぽく焼きついた状態であり、これを砂型の鋳型中に入れて、全体をさらに450℃±50℃に焼く事で、鋳型中の砂の中の湿気分を除去する。
これでfluxにて１時的に焼固められた釉薬の粒子は今度はflux中の主として硼酸（H3BO3）の半溶解による焼付の為泡状にふくれ上ってカチカチに釉薬粒子を固定して、体積が約30%ふくれてfluxはポーラス状と成っている。ここに1450℃±50℃の溶解ハイクロム鋳鉄湯が流れ込むと熱応力による瞬間のサーメットＴiＣチップの伸びは割れに繋がるが、この30%ちかくふくれ上った泡状のflux＋釉薬が熱衝撃を吸収し、自体はガラス状になり[ぬれ性]が生れる。
このガラス液体状に張りついたfluxがサーメットＴiＣチップ表面の鍍金鑞を酸化より守りかつ、表面張力を除去してハイクロム鋳鉄とサーメットＴiＣチップの鑞付をする。
【００４７】
従来の液体fluxはmax1000℃に対して1450℃〜1600℃迄と自由に陶土用釉薬を入る事で達成した。
琺瑯と良く似たfluxである。従来の琺瑯も、酸化ジルコニヤ、酸化アルミナ、酸化シリコンを数%入る事でmax1000℃にupさせている。
家庭用鍋、フライパン、浴槽と明治時代より大きな変化はないのが琺瑯の良い所であるが、次第に衰退中である。
下地の鉄、鋳物に対して、ステンレス＋αの目的で耐熱のupした熱交換器用として、耐熱琺瑯が生れているも1450℃〜1600℃という物はない。
熱交換器の蓄熱板として100万KW級の火力発電所と成ると、1台50t〜60tの1次側低温側の蓄熱板としてSUS304に酸化コバルト塗布の琺瑯が焼付いており、これは希硝酸対策であり、400℃〜500℃のairヒーターとして排熱より燃焼空気を暖めている。ポーラスを防ぎ耐蝕耐熱性を向上させている。
この液体flux＋釉薬の合せ物は琺瑯の代用にも成る。
【００４８】
発明者原田哲男等は、特許公開2013-035017号公報で紹介の発明 [塗型材及び鋳造法] にて、砂型中に液体fluxを前もって塗布し、鋳型を450℃〜550℃にて焼いて湿気分を飛ばした際、砂粒1つ1つを液体fluxでシールして、水素ガスの再吸収性を防ぐ方法として砂を固める不飽和油脂酸（フラン外）や塩素系有機材（アニリン酸）等が再分解した際の吸収を押える。
鋳型には前もってfluxを床面全面に塗布し、火をつけて砂型の補強とシール性を向上させてセグメントを組み込んで450℃〜550℃で仮焼をする。
鋳造には100%砂型の場合は塗形剤は使われる主成分が黒鉛＋硼酸（H3BO3）＋硼砂（Na2B4O7・1OH2O）であり、耐熱性を1000℃近くで砂を結合する硼酸系の合わせわざである。
従来は発生する水素ガス対策が非常に少なかった。我々の塗型剤は脱水素対策が充分の為、鋳ぐるみ中の発生水素を消す方法がほぼ完全である為、ＴiＣチップ鋳ぐるみが100%可能である。
サーメットＴiＣチップを複雑に組立る為、ハイクロム湯は常に＋50℃の高めとする為、耐熱性が向上したfluxは一段と要求される。流れを害する井関と耐熱性と表面張力除去と様々の組合の為、押し湯の持つ熱エネルギー迄、計算上の鋳込技術が必要である。押し湯を多く使うほど鋳造コストはupする為、max製品重量の20%程度とするが、少なすぎると引け対策として、押し湯の表面に冷却防止剤として発熱剤が必要であり、これ又、鋳造のコスト増に継る。少ない押し湯で100%の物を作る為には、湯流れの湯道設計、肉厚の大小の差による冷却効果引け対策と技術と経験を必要するのが鋳造である。その為経験も長年者が必要で衰退産業でありつつある。
【００４９】
図４に示すグラフは、各種溶着金属の高温硬度の一例である。
このグラフより500℃を境として急激に硬度はドロップする。同じ加工物チップでもWC系の超硬チップは200℃迄は最高の硬度を示すもサーメットＴiＣチップと比較すると20%近くドロップし、800℃と成るとＴiＣの約1/3である。
回収サーメットＴiＣチップの利用はここが高い為とコストが零に近く回収出来る。資源の再利用として、熱の掛る高温摩耗個所に最適な材料である。同じ主金属としてのハイクロム鋳鉄の高温硬度を示す。    
このハイクロム鋳鉄でサーメットＴiＣチップを鋳ぐるむ為、max450℃以内で使うよう水冷構造で使用する事により3〜5倍の長寿命化が計れる。
【００５０】
＜サーメットＴiＣチップを再利用する場合の具体例＞
而して、現実的にサーメットＴiＣチップは、主として機械加工切削チップを小さい物を組み合わせて1つのセグメント(構造体)を作る。
サーメットＴiＣチップは切削台に取りつける為φ3〜φ5の取りつけ穴が明いている。
このサーメットＴiＣチップの全面に1/100〜5/100ｍｍ厚の前記無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金した後に、チップ取付板にボルトM3〜M5でナットで締めで固定しセグメントにする。その後、サーメットＴiＣチップの取りついたセグメントを今度は5/100〜10/100ｍｍの前記電気Ｎi−Ｂ鍍金をする。
前記電気Ｎi−Ｂ鍍金の特長として角面に電気密度が集中する為、サーメットＴiＣチップ4隅角面は10/100〜15/100ｍｍと厚く鍍金される。この厚鍍金が鑞材と成る。
サーメットＴiＣチップに前もって前記の無電解鍍金をしてある為、その後の前記電気鍍金は、100%密着する。そしてこの後に前記陶土粒体含有液体フラックスに浸漬し、加熱して前記鍍金とフラックスの焼成膜を形成して一連の表面処理を完了しておく為、種々様々なサーメットＴiＣチップの組み込まれたセグメントの中にハイクロム鋳鉄を鋳込む事ができる。
因みに製鉄所等における特殊型状の灼熱焼結鉱の破砕鬼歯、受歯、熱間パイプ開孔ピアサ、高炉の原料装入ベルレスライナー、大ベルライナー、大形ブロアーの揚力羽根等に従来の肉盛以上の耐寿命を伸ばす事を可能にしたのである。
【００５１】
以下に本発明のサーメットサーメットＴiＣチップの適用例１〜８を紹介する。
【００５２】
＜適用例１＞
図５に製鉄所の焼結工場の焼結鉱破砕設備の側面概要を示す図。
鉄鉱石を生石灰とコークスにて焼結し、1000℃近辺でパレット台車の上で焼結し、これを粉砕して冷却後高炉に入る設備である。
焼結鉱破砕設備を簡単に説明する。
０１はパレット台車で走行しながら台車の上で鉄鉱石と生石灰とコークスにて焼き固める。０２はパレット台車より落降する焼結鉱であり、ストーンボックス０３にて一冷的にプールされて均一に公配面を落降する。
０４は焼結鉱を粉砕する回転する鬼歯である。水冷構造であり０５は鬼歯の刃先である。白銑鋳鉄の肉盛りがしてあるむろん水冷である。が肉盛りの為クラックが多く熱量計算でもクラックなしでも600℃±30°に達する。
０６は受歯である水冷構造の硬化肉盛り構造であるが、肉盛りの為クラックが多く入っている為、550℃±50℃の所が精いっぱいである。
０７は鬼歯と受歯にて粉砕された焼結鉱で1000℃近いストンボックス０３の公配上面を流れる。この井関と言うべきプール保持面も耐熱耐摩耗の掛る所でありハイクロム鋳鉄が使われている。
【００５３】
振動フルイ０８にて高炉に最適粒度粒を選別する。大き目焼結鉱は別の粉砕材（Wロール方式）にて再度粉砕する。
以上が、焼結設備のメインであるがすべて高温摩耗にさらされる。
０４、０５、０６のみ水冷化されているが鬼歯０５の約２年に対して受歯０６は反転してやっと２年である。
ハイクロム鋳鉄中にＴiＣサーメットチップを鋳ぐるむ事は２倍以上の長寿命と成る。かつ450℃以下にて鋳ぐるみ面を保持出来れば、もっと長寿命化が予想される。水冷化と成って約30年まったく白銑肉盛以外使われず進歩性がなかった。発明者は過去特開2001-96182鋳ぐるみ鑞付法による焼結鉱破砕用長寿命受歯に関して、鋳ぐるみflux開発したが、2倍以上の長寿命に繋がるも主として超硬チップであり、回収サーメットＴiＣチップも高価であった。
かつサーメットＴiＣチップ表面の真空薄膜除去費もコストupの原因であった。
サーメットＴiＣチップは圧縮応用に弱い為、割れて浮き上るトップ面の20%のみ使った。特開2003-71556の発明では、サーメットＴiＣチップの鋳ぐるみにチャレンジしたが、この時も100%メッキをする為、真空薄膜除去に苦労した。
メッキを厚く出来ず、アーク溶射面のポーラス面に液体fluxを含侵する技術を開発化した。
【００５４】
適用例1は図６に示す、前記焼結鉱破砕設備の受歯100であり、一本の受歯100の縦断面図を図６の（1）に示し、同受歯の要部をハイクロム鋳鉄で鋳ぐるむ構造を図６の（2）に示し、同受歯の要部を本発明の図１に示すサーメットＴiＣチップを鋳鉄で鋳ぐるんだ横断面図を図６の（3）に示す。
図６の(1)〜(3)において、この受歯100は、隣り合う受歯と共にその間に入る鬼歯によって、焼結して固った焼結鉱を剪断しながら荒粉砕をする水冷構造の受歯である。
図６の(1)の左側の入水は下段を通って上段に2分割した室を流れる。
101は中央の３山に３等分に分割したハイクロム鋳鉄鋳ぐるみの分割受歯セグメント101である。ここは常に落降して破砕する、落降衝撃と伸び縮みが激しい箇所であり、１体構造とせず、分割し且つ前後の分割受歯セグメント106に比較して30%程度高くしてあるのが特長である。107は中央部で焼結鉱の落降が反転受歯に行かぬよう一段低くしてここで受け止める受歯でありサーメットＴiＣチップは入っていない。
【００５５】
分割受歯セグメント101の先部に配置のサーメットＴiＣチップ102を鋳ぐるむためのハイクロム鋳鉄103は、Cr2C7（炭化クロム）NbC2（ニオブカーバイト）WC（炭化タングステン）MoC（モリブデンカーバイト）VC（バナジウムカーバイト）5種類の炭化物が出るよう設計して、図６の(2)に示すように押湯の湯流れを良くする為と炭化物を作る為炭素量もmax3〜5%と高く設計されている。図４の高温硬さの特殊ハイクロム鋳鉄を参考の事。
104はハイクロム鋳鉄を冷却する為の銅製のフインボルトで430℃以下に冷却可能とする為、分割受歯セグメント１個約150立方センチメートルの中に3本を入れているのが特長である。HV-900±20を保持する設計で熱量計算にてM30×P=2の3本銅ボルトとし、常に水冷室に浸って冷却する構造である。
【００５６】
105はハイクロム鋳鉄を抜け防止と水冷室を兼用する鋳ぐるみ主板であり、SS400の40m/m板厚に、抜け防止対策の2本の台形溝111にてハイクロム鋳鉄をアンカーする。
108は入水、排水切り変側板で105と106の入れ変えする反転の場合水路確保の側板である。
109は断面Ｈ型で受歯全体の両側面を形成保持する水冷室兼用のH鋼型側板であり、その側面には109を守る為の硬化ライナーを配置してある。
110は全体の熱応力にて伸び縮みする為のクッション的役目をする銅板である。ハイクロム鋳鉄と鉄の線膨張率は9.5×10-6と11.7×10-6約20%の差を銅の17.7×10-6でカバーしている。（一種のショックアブソーバーの役目を銅板がする）1000℃近い焼結鉱にて水冷しないと700℃±100℃迄に成る為、水冷化にて従来の水冷化は627℃±30°（肉盛方式の為クラックが多く水冷効率が悪かった。）と図４の高温硬度表参考の事（HV-300〜450である）
従来の2倍の硬度を保持し、かつ5種の複合炭化物の出る特殊なハイクロム鋳鉄の中にサーメットＴiＣチップが入ったセグメント分割方式の受歯である。かつ水路が貯水線のように１時的に水が止まっても15リットルの水を確保出来る設計であり、上下30リットルの水を常に確保している。
【００５７】
図６の(3)において、受歯分割受歯セグメント101方式のハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ103の断面と冷却ボルト112とサーメットＴiＣチップ102の配置を示す。  
ハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ103は特殊複合炭化物が出る鋳鉄である。下段の台形溝111は抜け防止である。サーメットＴiＣチップ102は冷却フイン113にボルトとボルトナットで止める構造で、冷却フイン113はクラッド鋼に溶接組み立てられて銅ボルトケース114に溶接されている。サーメットＴiＣチップ102は表面の硬化膜である真空薄膜を除去しないまま硬化膜の上に前記二層鍍金し、その表層に前記陶土粒体含有液体fluxを浸漬付着し、加熱焼成してある。
【００５８】
115は鋳ぐるみ架台と成る40m/mの厚板に台形抜け止め溝111を掘った主板である。116は105のクラット鋼105と溶接する為のSS400のパイプで銅ボルト104のトップ面104Ｐのφ10×15リットルのパウダー銀鑞とfluxで混合したペスト状の45%〜35%の銀鑞で鋳ぐるみ、熱1500℃〜1550℃にて鑞付される。その為、104と104Ｐは１体化していて、冷却効果に変化はない。銅ボルト104は、M30でP=2のネジが切ってあり、フイン面積を20%拡大した。105のクラッド鋼は両サイドがSS400で中央部が銅板で構成し6−M6ボルトで締めつけられて外側より銀鑞して作る。
【００５９】
112はサーメットＴiＣチップ102を冷却フィン113に止めるボルトナットである。
前記サーメットＴiＣチップ102は、保持板嫌水冷効果を出す冷却フィン113に止まっている為、密着部は冷却効果あり。かつ組立完了後チップ102のついたまま全体を前記電気鍍金してある為、Ni+Bメッキが鋳ぐるみ熱と特殊flux塗布効果にて1200℃±50℃にて鑞付される。
特殊ハイクロム鋳鉄のHV550±30に対してサーメットＴiＣチップ102とHV900±30のダブル効果の為、3倍近い長寿命と成る。かつ水冷室に附着するスライム対策として、銅ボルト104に磁石が入っている為、鉄から銅にイオン電流が流れる為、スライムの附着防止効果が大である。
図６の(2)において、117は井関であり、押湯の特殊ハイクロム鋳鉄が直接当る為、サーメットＴiＣチップ102の保持がSS400  3.2m/mに対してSS400  9m/mを溶接し、この井関で1回止めて、対流にて上昇させる。  
2本の井関117にて湯が確実に砂型のトップ面の湯口兼用の押し湯口118に入り、ここより発熱剤の力を借りて最後迄冷え固らず20秒後より凝固する間、押し湯兼収縮時の体積の縮む分だけ湯を供給する。
湯口兼押し湯口118は、2つに別れた湯道119、120を通って台形溝111に連通して井関117でストップする為、上昇して次に降下し強制的な流れである。
【００６０】
前記適用例１にて採用したサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は次の通りである。
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込むに際して、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石・ナトリウム長石・カオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたものである。
【００６１】
＜適用例２＞
適用例２は同じく受歯であり、図７の(1)〜(3)に詳細図を示す。  
図７の(1)〜(3)において、鋳ぐるみの骨と成る台座201には台形溝202が切ってある為、断面B-Bに示す通りH鋼203で形成した水冷室204、205は上下段の面積を異ならしめて、上段の水冷室204の水路を最大にして水冷効果と水ストップの際の１時的加熱を防止対策として15リットルの水が水路に溜る設計で冷却用の銅ボルト206が1分割受歯セグメント200に3個入っている。
この3本の銅ボルト206（M30×P=2）には、１ケ3000Gのネオジ磁石207が1本につき14個入り、互いに反磁場の磁力線が銅ボルト206に対して直角に出る事でフレミングの法則により磁場を水が流れると微電流が発生する為、微電流はイオン化電流として側面板のSSより銅ボルト206に流れる為、水冷室204、205内壁にスライムの附着を防止する。銅ボルト206のトップ面には35〜45%のペスト銀鑞が入る室を形成して、置鑞室にする。ハイクロム鋳鉄湯1500℃〜1550℃にてペスト銀鑞中のfluxの働きにて、取付ケース（207、208）と１体化する鑞付が湯が入って20秒程度で完了する。
【００６２】
銅ボルト206の先端にはクラッド鋼207間の銅板208を介してサーメットＴiＣチップ210が銅製のボルトナット212付けされている。
207のクラッド鋼は中心に銅板208が入りかつφ20の穴209を13個が明けてある為、この穴209に湯を入らせて、抜け防止と鋳鉄湯の冷却効果を向上させる構造である。
水冷室204、205を形成するH鋼の両側面には、硬化肉盛ライナー211（HV-900）の張り合せてあり、H鋼の水冷室204、205を保護する。
鋳鉄湯は、本発明によるコーティングを全体にしたサーメットＴiＣチップ210を鋳ぐむ。つまり液体fluxの焼成膜の上に、5/100±1/100ｍｍのNiメッキをしてあり、その表面に釉薬の含有した特殊液体fluxのコーティングをしたため、1200℃迄約20秒間燃焼せず、メッキ鑞を守る為、1200℃近くで凝固した際に鑞付されるが、かつ抜け防止えの2本の台形溝202とφ20-13の穴209にて固定される。過去に発明者は、様々の特許にて鋳ぐるみに関する経験を実施をして来たが、過去に本発明者等が開発したfluxは1000℃にて鑞付出来る本当のfluxでなかった。つまり当該ハイクロム鋳鉄鋳ぐるみfluxは、琺瑯に近く、釉薬でもなく、耐熱鑞付fluxでもなく鋳ぐるまれて初めて絶大な優れた機能を発揮するfluxである。本発明者等が長年の鑞付fluxの研究と実績が加わってやっと成功したものである。
【００６３】
前記適用例２にて採用したサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は次の通りである。
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込むに際して、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石・ナトリウム長石・カオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたものである。
【００６４】
＜適用例３＞
適用例３は、前記水冷方式焼結鉱粉砕クラッシャーの鬼歯04であり、図８に分解交換方式の鬼歯の刃先を拡大して表示して、サーメットＴiＣチップの鋳ぐるみと固定方法を示す。
通常鬼歯には、シャフト301表面の3本/1台の水路より水が、鬼歯内の3水路に流れて３本の鬼歯アーム302とその先部の破砕部303の ハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ314を冷却している。
各鬼歯アーム302は鬼歯母材312内に冷却水路311を有する。鬼歯アーム302は鬼歯母材312の先端部に形成した破砕部303の鋳ぐるみには、従来は100%白銑ハイクロム鋳鉄棒（溶接棒φ12〜φ20）をカーボーンアークにて白銑肉盛り部に炭素を入る事でHs80±5の高硬度の出る肉盛り法の為、SS400の井関[マス目]に加熱注入する。肉盛りと言うよりは鋳掛に近い。  
その為、白銑肉盛面は亀甲状にクラックが入り、井関にてかろうじて保持されている。
冷却効果は[マス目]のSS400は良いが、鋳掛部はクラックの為、冷却効果は思ったより期待薄であり、550℃〜650℃間で回転していた。
受歯と違って鬼歯は回転する為、スライムの附着は非常に少ない。
受歯の両方反転で寿命が1年に対して鬼歯が確実に1年と言えないのは回転振動と打撃力が加わる為である。鬼歯は1式組み込むと40t±5tの総重量があり1年に1回の交換も高所の為、保修費として分解組立費が大きい。
分解は刃先のみ交換出来ると、分割費は1/4で終る。
長寿命化と簡単に交換出来る事は各製鉄所のコストダウンに繋がる。
【００６５】
図８の(1)〜(3)において、鋳ぐるむサーメットＴiＣチップ304は、母材312の受溝に支持された冷却銅板305の台形溝306に添って上から下に支持アーム313を介して配置され、配置添入されると鬼歯母材312の後より2本のM16のボルト307,308で固定されてトップ面もM16のボルト309,310にて母材310に押え装着されられる。水冷室311の背中はスタート時機械加工している為、確実に添入組み立てられるが常に打撃力背中に加わる為、台形溝306にガタが出る。
その為、伝熱セメント（黒鉛＋水ガラス）をボルト307,308のメネジにポンプ方式で圧入する（グリス注入と同じ原理）。圧入後に伝熱セメントの両サイドトップよりのリークを見た上でボルトを締つける。水ガラスは450℃以上でふくれる為、体積が増大してその圧力にて密着する。その為、交換方式は現場で可能とした。
【００６６】
前記適用例３にて採用したサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は次の通りである。
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込むに際して、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石・ナトリウム長石・カオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたものである。
【００６７】
＜適用例４＞
適用例４は、図９に示す高炉鉱石投入ベルレスの旋回シュート400のライナー401であり、図９の(1)〜(6)に略図を示す。
図９の(1)〜(6)において、旋回シュート400は、U字形の幅約1000m/m、長さ400mm、高さ1600mmの中を鉄鉱石、コークス、生灰石の順に高炉の外周に添って360°これ等を傾斜角コンピューター制御にて高炉内容積に均一の厚みに分散する装置であり、そのライナー401の摩耗防止として中心より断面で複数面にハイクロム鋳鉄402の中にすでに超硬ＣＷ403が鋳ぐるまれている。
発明者の特許5013349号に記載の超硬鋳ぐるみ方法であり、超硬比重19.3より1枚50〜52kgある。交換する際はこの中で人間がする。非常に重く、労働安全衛生法では20〜25ｋgと成っている。
サーメットＴiＣチップ404鋳ぐるみ404のライナー401にすると、1枚35〜37kgと成る（30〜35%）の重量減である。
【００６８】
旋回シュート400は、ベルレス本体ケーシングであり、405はハイクロム保持板であり、保持板405の上には、ハイクロム鋳鉄402にサーメットＴiＣチップ404と支持フイン406が鋳ぐるまれている。支持フイン406には、長穴407が形成され、この長穴407により次のフインに湯は流れる。この支持フイン406は全体を下地に無電解メッキ後電気メッキのNiがしてあり、その上を特殊flux+釉薬の混合した琺瑯に似た耐熱fluxにてコーティングしてあり、砂型450℃〜500℃の過熱の際液体fluxの硼化物硼弗化物が釉薬の粒1つ1つを固定する為、1500℃±50℃のハイクロム鋳鉄湯のサーマルショックと耐熱性をカバーして、下地の鍍金鑞と1200℃±50℃の所でハイクロム鋳鉄が半凝固する際鑞付される。  
【００６９】
保持板405の下面には、φ22〜φ20の逆皿の穴408が明けられている為ハイクロム鋳鉄402の抜け防止と成る。鉱石の流れに添って段付面と成っている為、張り合せ面の喰われはない。鉱石投入の際はふく射熱1200℃〜1300℃の高炉内の熱ふく射を受ける為、シュート投入口先端は476℃近辺でつりあう。超硬は高温酸化に弱いと言うハンデイがあるが、サーメットＴiＣチップ404の図５の高温硬度表より800℃でもHV550を保持する超硬チップと大差がでる。軽く高温度硬度の高い高摩耗ライナーが作れる。100%鋳ぐるみ鑞付と言えるのは、このfluxだけである。
発明者のこれ迄のflux鑞付はmax1000℃でありmax1550℃用のfluxとは従来の無機硼化物、硼弗化物では不可能である。
【００７０】
前記適用例４にて採用したサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は次の通りである。
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込むに際して、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石・ナトリウム長石・カオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたものである。
【００７１】
＜適用例５＞
適用例５は、図１０に示す石油掘削用13Cｒ−１Niの特殊パイプ用の穴明ピアサ501とダイス502である。max1450℃の丸ビレット（マルティンサイト鋼）に穴を明る為ピアサ501は高温耐摩耗を受ける為、ピアサ表面に紛体プラズマにてＴiＣ、WC、Cr2C7、VC、MoC、NbC等の炭化物をバインダーと成るステライト系粉末と一緒に肉盛っている。
WC系」とNbC系は400℃を超えると急激に酸化が始まる為、この酸化膜が高温潤滑剤と成ってピアサの役目を果す。
従来は紛体プラズマ肉盛りの為片肉4m/mが限界であった。その為、穴明も1本30個が限界であった。
【００７２】
ハイクロム鋳鉄の化学成分中のW→0.5〜1%をW1.5〜2%とし、Nb0.5〜1%をNb→2.5%〜3%とまず化学成分を調整し、炭化物を作る炭素2.5〜2.8%を3〜3.5%と増加する事で複合炭化物を容易に作る。
従来は、表層にSCM−440の紛体プラズマで5〜6種の炭化物層を形成したピアサ本体と押し棒を止める特殊ハイリードネジの組み合わせで構成している。
マルテンサイト系丸棒の押し込みと従来ピアサには水蒸気通り穴が明いている。マルテンサイト鋼圧入中にこれ等の水蒸気を噴射する事で酸化膜の成形を早くする事で炭化物の酸化膜による酸化膜が潤滑剤として素早く成形出来ていた。
ダイスは1400℃±50℃の丸鋼押し出し入口で強力なる衝撃と摩擦を受ける為、一種の耐熱鋼と言ってもハイクロムのハイアロイ鋼の鋳造品である。
前記プラズマ肉盛り部がmax10m/m摩耗すると、荒ダイスに回し、仕上ダイスは常に新品である。その為鋳造品の為、回収して再鋳込するダイスである。
【００７３】
本適用例５のピアサ501の特殊ハイクロム鋳鉄503は、鋳鉄中の炭素とWとNbを増加させている為、WC、NbCの量が従来のハイクロム鋳鉄より2倍以上に成っている。特殊ハイクロム鋳鉄503を鋳ぐるみ且つ特殊ハイクロム鋳鉄503を保持する芯金本体504は円錐状の構造体であり、その周囲に螺旋フイン505が6〜8本巻かれていて、この螺旋フインに超硬チップ506とサーメットＴiＣチップ507が交互に組まれてスパイラル状に溶接組み立てられている。
サーメットＴiＣチップ507に掛る圧縮応力を逃す為スパイラル形状にしてある、本体504の最下段には抜け防止の台形溝508が掘られている。これ等芯金本体504を含め全体表面をNi鍍金し、特殊fluxでコーティングし、砂型を450℃〜500℃加熱して後、特殊ハイクロム鋳鉄503を鋳ぐるむ。図示していないが水蒸気の通過穴として穴明は確保している。前記紛体プラズマのmax4m/mの従来ピアサに対してサーメットＴiＣチップ15m/mにより、約4倍近い耐摩耗の厚さと成り、スタート時は仕上ピアサとして使い、摩耗量にて1番2番として使える為、従来のピアサの3倍以上の寿命である。
【００７４】
このようにピアサ本体504の表層部に下層のWC系超硬チップ506と上層のサーメットＴiＣチップ507を鋳ぐるむ事で、従来の耐酸化膜NiO2、CrO2は弱かったが、WCの酸化膜とＴiＣの酸化膜は高潤滑剤と成る為、長寿命と成る。  
当該ピアサ本体504の回収、再鋳ぐるみは、サーメットＴiＣチップ507は1500℃±50℃では完全に溶解し、脱酸剤として浮上するので、骨のフイン504はSS400の為、全体の化学成分として1〜2%の鉄の増化はWC超硬チップ506の再溶解と成る為、WCの潤滑剤的働きが増す。再溶解する度、Wは増化する為max5%とする。ダイス下段よりは水蒸気（H2O↑）が常に入る為、強制的にダイス表面は酸化を受け、この酸化膜がパイプとダイス間の高温潤滑剤の働きをする為、摩耗を低く押えている。
潤滑剤と言えば油であるが、1400℃±50℃の世界では固体潤滑剤であり黒鉛や蛇紋石（Mg3Si2O(OH)4）、雲母（Si4O10(OH)）氷晶石（Na3AlF6）硼酸（H3BO3）が良く使われるが、1400℃±50℃に対する融点が低い為、ガラス状に外側に張りついたり、SUSの場合は黒鉛が浸炭作用をする為、耐蝕性を害する恐れがある。高融点金属の酸化膜を潤滑剤として使う。
回収チップにてコストダウンで作る事を可能とした。
【００７５】
ダイス502も同様にして、表層部に下層のWC系超硬チップ521と上層のサーメットＴiＣチップ522を交互に配置してハイクロム鋳鉄503で鋳ぐるむ。
510はピアサ501とダイス502にてパイプ状に成形されたパイプである。
ダイス502は1400℃±50℃の丸鋼押し出し入口で強力なる衝撃と摩擦を受ける為、従来は一種の耐熱鋼と言ってもハイクロム鋳鉄のハイアロイ鋼の鋳造品であった。
表層部がmax10m/m摩耗すると、荒ダイスに回し、仕上ダイスは常に新品である。その為鋳造品の為、回収して再鋳込ダイスである。
表層部にWC系超硬チップ521とサーメットＴiＣチップ522を鋳ぐるむ事で、従来の耐酸化膜NiO2、CrO2は弱かったが、WCの酸化膜とＴiＣの酸化膜は高潤滑剤と成る為、長寿命と成る。
【００７６】
前記適用例５にて採用したサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は次の通りである。
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込むに際して、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、前記陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたものである。
【００７７】
＜適用例６＞
適用例６は、混練機押し出しスクリューの羽根であり、図１１にスクリュー羽根600の横断面図(1)と縦断面図(2)を示し、図１２には、パドル羽根601-1,601-2部の鋳ぐるみ構造の横断面図(1)と縦断面図(2)を示す。  
混練機押し出しスクリューの羽根600は、焼結工場、転炉工場、高炉工場、トピードカー脱リン脱ケイ素脱炭工場、コークス工場等の各工場の各電気集塵材で集めた集塵ダストを混練機押し出し塊成鉱化する。
図１１に示すスクリューの羽根600は、回転軸610の両先端に、図１２に示すパドル羽根601-1,601-2の鋳ぐるみ部を上下に分離して溶接装着する。
パドル羽根601-1,601-2は、回転軸610の軸方向に32組連結してEP灰（電気集塵機で集塵した灰）をタールを入れながら混錬をし先端のφ20〜φ22のダイス穴に押し出し、φ20〜22  長さ=25〜30ｍ/ｍのビレットを作る。この回収EPビレットを転炉の上面に載せて、湯の酸化防止と製錬を助けて40〜50%入っている酸化鉄とSi、Mn、Ca等の助けにより転炉上面で製錬鉄と成る。年間4〜5万tの鉄と成っている。
スクリュー羽根600は、従来は、先端のみハイクロム鋳鉄鋳ぐるみであったが、摩耗段差がつきにくい為、SUS±#630の析出自硬性のあるSUS系鋳ぐるみである。
本適用例６は、芯金602にフイン603が溶接されて、フイン603の先端にサーメットＴiＣチップ604がボルト605で固定されこの全体組み立て後、電気銅メッキ（1083℃とNiより融点が低い）をして少ない湯量（SUS±#630）で鋳ぐるみ鑞付をする。
この時も特殊鋳ぐるみfluxの助け必要とする。そしてこの後ハイクロム鋳鉄606で鋳ぐるむのである。
ハイクロム鋳鉄Hs65±5に対してSUSは、SUS±#630、Hs50±5の為、鋳ぐるみ鋳鉄の方が早く摩耗するとＴiＣチップ601との間に段差が生れる。この段差がスクリュー送りに適し、均一の圧縮力で押し出しを可能とした。  
これにより従来のWC系の肉盛りに比し4〜5倍の長寿命と成っている。
かつ均一の送りと成った為、脈流の防止に繋がり1年の長寿命である
【００７８】
前記適用例６にて採用したサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は次の通りである。
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込むに際して、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたものである。
【００７９】
＜適用例７＞
適用例７は図１３に示し、図５のストーンボックス０３のヘッドに装着されているシュート先端金物701である。シュート先端金物701は、落下する焼結鉱900℃±100℃の自然冷却と一時プールの役目をする為、従来はヘッド702に一般のハイクロム鋳鉄が取りつけられてM32のボルト締であり、ボルトのヘッド迄摩耗する20〜30m/mが取り換える寿命として0.7〜１年であった。
シュート先端金物701の摩耗部は、押えボルトの頭に硬化肉盛りもなくその為0.7〜1年の寿命であった。
図１３において、ボルト703の頭にはヘッド20m/mの特殊ハイクロム鋳鉄704で鋳込み、L型ヘッド702にサーメットＴiＣチップ705を鋳ぐるむ事で2.5年〜3年の長寿命と成る。
【００８０】
L型ヘッド702の押え込みを  M32のボルト703で行い、ステライトの鋳込みがＣＷup したハイクロム鋳鉄704とすれば確実に3倍の長寿命と成る。
定修の長寿命化は現場が熱く、粉砕の多い急公配の足場と最悪の条件での定修は人数確保も大変である。
長寿命化を一番すべき場所であり、サーメットＴiＣチップ705の800℃でもHV600以上の硬度保持はハイクロム鋳鉄単独の構造の3倍である。
【００８１】
前記適用例７にて採用したサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は次の通りである。
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーメットＴiＣチップを鋳込むに際して、
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたものである。
【００８２】
＜適用例８＞
適用例８は図１４の(1)〜(4)及び図１５の(1)〜(2)に示し、溶鉱炉の炉頂に設置の例えばベルレス原料装入装置のムーバブルアーマのプレートライナー801の下部領域に本発明を適用したプレートライナー構造例である。
図１４の(1)において、ベルレス原料装入装置の旋回炉内シュートからの原料を受けて炉内周囲に跳ね返えして炉内径方向に適正な分布で原料を装入する複数枚のムーバブルアーマのプレートライナー801の上部領域802即ち原料が最初に衝突する領域をサーメットＴiＣチップの鋳ぐるみのない高合金化ハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ部として耐衝撃性を確保し、該衝突した原料が滑り且つ炉内側に跳ね返す下部領域803を本発明を適用したサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ部として耐衝撃性と耐摩耗性の両方を確保してプレートライナー801の超長寿命化を実現したものである。
複数枚の各プレートライナー801は角度調整アームで衝突角度調整可能にしてあり、上端部のトッププレート804に炉壁のフックに掛ける吊具805を一対設けてあり炉壁の周面に沿って湾曲形成してある。
【００８３】
図１４の(1)及び図１５の(1)と(2)において、前記トッププレート804に次いで配置の上部領域802の高合金化ハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ部は、４段で8列のセグメント806からなり各セグメント806は鋳込みベース807上の金枠808内に仕切り板809を設け、金枠808と仕切り板809に抜け防止小穴810を明け、前記鋳込みベース807と金枠808と仕切り板809に前記陶土粒体の液体フラックスを焼成コーティングして後に高合金化ハイクロム鋳鉄800を鋳ぐんだものである。
前記高合金化ハイクロム鋳鉄800は次の成分構成である。
Ｃ：3.0〜5.0wt％、Ｓi:2.5〜3.5％、Ｍn：0.5〜0.8wt％、Ｃr：25.0〜30.0wt％、Nｂ：3.0〜4.0wt％、Ｍo：1.5〜2.5wt％、Ｎi：1.0〜2.0wt％、Ｖ：1.5〜2.0wt％、Ｗ：1.5〜2.0wt％、残部Ｆｅ
この高合金化ハイクロム鋳鉄800は、非常に炭素が多いが鋳造が砂型中であれば冷えて固まる時間が3〜5分と長くなるため、炭素のグラファイト化が進み炭化物が出来難い。その炭化物としてはＣr2Ｃ7が主力で２相合金に近くマルテンサイト＋オーステナイト組織になるため硬度がmaxHS60±5程度低い。しかし本例は金枠807表面への特殊の前記陶土粒体含有液体フラックスによる表面張力除去効果と金枠807と仕切り板809との冷し金効果により炭化物として
Ｃr2Ｃ7、ＮbＣ2、ＭoＣ、ＶＣ、ＷＣの５種類が確実にできて硬度がＨｓ85〜95と非常に硬い組織となり、耐衝撃性つまり旋回炉内シュートから投入される原料から受ける衝撃に対して極めて強い耐久性ありプレートライナー801の上部領域の超長寿命化を可能にした。
つまりこれでプレートライナー801の上部領域は高合金化ハイクロム鋳鉄の単独鋳ぐるみだけで十分な耐衝撃性効果が得られる。
【００８４】
図１４の(1)及び図１６の(1)〜(3)において、プレートライナー801の上部領域802の高合金化ハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ部に続いて配置の下部領域803のハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ部は、７段８列のセグメントからなり各セグメント816は鋳込みベース817上の金枠818内に仕切り板819を設け、金枠818と仕切り板819に抜け防止小穴820を明け、金枠817内の仕切り板819に表面を脱脂酸洗洗浄したサーメットＴiＣチップ821を4段8列に配列し、前記鋳込みベース817と金枠818と仕切り板819とサーメットＴiＣチップ821の表面に事前に次に記載の二層鍍金とその表面に陶土粒体含有液体フラックスの焼成コーティングをしてある。この後にハイクロム鋳鉄900を鋳ぐるんだものである。
【００８５】
前記前記鋳込みベース817と金枠818と仕切り板819とサーメットＴiＣチップ821の表面への二層鍍金及び陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜の成分構成は次のとおりである。
前記二層鍍金は、無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし更に電気Ｎi−Ｂ鍍金をする。
この二層鍍金後に陶土粒体含有液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して陶土粒体含有液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜を形成する。
前記陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Na2B4O7・10H2O）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（KF）ををアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（KBF4）をアセトンで溶解し、これら溶液を全てアルコール（CH3OH）で混合すると共に前記陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含有液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt％と、硼砂（Na2B4O7・10H2O）７〜10wt％と、弗化カリウム（KF）を5〜10wt％と、硼弗化カリウム（KBF4）5〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt％含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたものである。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明のサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法は、前記した優れた作用効果と適用効果を呈するため、製鉄関連事業、産業機器等の産業界における耐熱及び／又は摩耗対策手段の大幅な長寿命化を実現可能にするなど貢献すること多大なものがある。
【符号の説明】
【００８７】
102、210、304、404、601、522、507、705、808：サーメットＴiＣチップ
100：水冷方式焼結鉱粉砕クラッシャーの受歯
200：受歯セグメント
302：水冷方式焼結鉱粉砕クラッシャーの鬼歯アーム
401：旋回シュート400ライナー
502：ダイス  
504：ピアサ本体
601-1,601-2：パドル羽根
701：シュート先端金物
801：プレートライナー
802：上部領域
803：下部領域
804：トッププレート
805：吊具
806、816：セグメント
807、817：鋳込みベース
808、818：金枠
809、819：仕切り板
810、820：抜け防止小穴
821、サーメットＴiＣチップ
【図１】
2020116625.tif 000012
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020116625.tif 000022
【図１２】
2020116625.tif 000023
【図１３】
2020116625.tif 000024
【図１４】
2020116625.tif 000025
【図１５】
2020116625.tif 000026
【図１６】
2020116625.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月30日(2019.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし、更に電気Ｎi-B鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体を含浸させた液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して前記陶土粒体含浸液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含浸液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーッメットＴiＣチップを鋳込む方法において、
前記陶土粒体含浸液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（ＫＦ）をアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（ＫＢＦ4）で溶解し、これら溶液を全てアルコールCH3OHで混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含浸液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt%と、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）７〜10wt％と、弗化カリウム（ＫＦ）５〜10wt%と、弗化カリウム（ＫＢＦ4）５〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt%含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたことを特徴とするサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法。
【請求項２】
高炉のベルレス原料装入装置の回転炉内シュートからの原料を受けて炉内周囲に跳ね返して炉内径方向に適正な分布で原料を装入するプレートライナーの製造方法において、
前記プレートライナーの下部領域をセグメント方式で抜け防止小穴を明けた金枠内に表面を脱脂酸洗して洗浄した真空薄膜コーティングのサーメットＴiＣチップを配列し、前記金枠及びサーメットＴiＣチップの表面に無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし、更に電気Ｎi-B鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体を含浸させた液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して前記陶土粒体含浸液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含浸液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーッメットＴiＣチップを鋳込み、前記陶土粒体含浸液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（ＫＦ）をアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（ＫＢＦ4）で溶解し、これら溶液を全てアルコールCH3OHで混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含浸液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt%と、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）７〜10wt％と、弗化カリウム（ＫＦ）５〜10wt%と、弗化カリウム（ＫＢＦ4）５〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt%含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にし、
前記プレートライナーの上部領域はセグメント方式で抜け防止小穴を明け且つ表面に前記陶土粒体含浸液体フラックスを焼成形成した金枠を配置し、前記かな枠内に高合金化ハイクロム鋳鉄を鋳ぐるみ、
前記上部領域に鋳込むハイクロム鋳鉄は、成分構成をＣ：3.0〜3.0wt%、Ｓi:2.5〜3.5wt%、Ｍｎ：0.5〜0.8wt%、Ｃｒ：25.0〜30.0wt%、Ｎｂ：3.0〜4.0wt%、Ｍｏ：1.5〜2.5wt%、Ｎi：1.0〜2.0wt%、Ｖ：1.5〜2.0wt%、Ｗ：1.5〜2.0wt%、残部Ｆｅとして、鋳造後に前記陶土粒体含浸液体フラックスによる表面張力除去効果と金枠の冷し金効果により炭化物として少なくともＣｒ2Ｃ7、ＮｂＣ6、ＭｏＣ、ＶＣ、ＷＣの５種類を有して、硬度をＨｓ85〜95にしてなることを特徴とするプレートライナーの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明は、前記の課題を全うするものであり、その特徴とする技術的手段は次の1）〜2）の通りである。
1）、表面に真空薄膜コーティングしたサーメットＴiＣチップは、表面を脱脂酸洗して洗浄し、この後無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし、更に電気Ｎi-B鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体を含浸させた液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して前記陶土粒体含浸液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含浸液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーッメットＴiＣチップを鋳込む方法において、
前記陶土粒体含浸液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（ＫＦ）をアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（ＫＢＦ4）で溶解し、これら溶液を全てアルコールCH3OHで混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含浸液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt%と、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）７〜10wt％と、弗化カリウム（ＫＦ）5〜10wt%と、弗化カリウム（ＫＢＦ4）５〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt%含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にしたことを特徴とするサーメットＴiＣチップのハイクロム鋳鉄鋳ぐるみ方法。
2）、高炉のベルレス原料装入装置の回転炉内シュートからの原料を受けて炉内周囲に跳ね返して炉内径方向に適正な分布で原料を装入するプレートライナーの製造方法において、
前記プレートライナーの下部領域をセグメント方式で抜け防止小穴を明けた金枠内に表面を脱脂酸洗して洗浄した真空薄膜コーティングのサーメットＴiＣチップを配列し、前記金枠及びサーメットＴiＣチップの表面に無電解銅鍍金又は無電解Ｎｉ鍍金をし、更に電気Ｎi-B鍍金をし、この二層鍍金の表面に陶土粒体を含浸させた液体フラックスを浸漬付着させ、次に加熱して前記陶土粒体含浸液体フラックスの溶媒を気化除去して陶土粒体含浸液体フラックスの焼成膜を形成してこの後にハイクロム鋳鉄で前記サーッメットＴiＣチップを鋳込み、前記陶土粒体含浸液体フラックスは、硼酸（H3BO3）をグリセリンで溶解し、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）をエチレングリコールで溶解し、弗化カリウム（ＫＦ）をアセトンで溶解し、硼弗化カリウム（ＫＢＦ4）で溶解し、これら溶液を全てアルコールCH3OHで混合すると共に陶土粒体を含有させたものであり、この陶土粒体含浸液体フラックスの前記焼成膜の成分構成は、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50wt%と、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）７〜10wt％と、弗化カリウム（ＫＦ）５〜10wt%と、弗化カリウム（ＫＢＦ4）５〜10wt％と、陶土粒体をカリウム長石とナトリウム長石とカオリナイトで構成しその割合を38〜20wt%含有させて、高温度ハイクロム鋳鉄との接触による当該焼成膜の融点を1200℃±50℃にし、
前記プレートライナーの上部領域はセグメント方式で抜け防止小穴を明け且つ表面に前記陶土粒体含浸液体フラックスを焼成形成した金枠を配置し、前記かな枠内に高合金化ハイクロム鋳鉄を鋳ぐるみ、
前記上部領域に鋳込むハイクロム鋳鉄は、成分構成をＣ：3.0〜3.0wt%、Ｓi:2.5〜3.5wt%、Ｍｎ：0.5〜0.8wt%、Ｃｒ：25.0〜30.0wt%、Ｎｂ：3.0〜4.0wt%、Ｍｏ：1.5〜2.5wt%、Ｎi：1.0〜2.0wt%、Ｖ：1.5〜2.0wt%、Ｗ：1.5〜2.0wt%、残部Ｆｅとして、鋳造後に前記陶土粒体含浸液体フラックスによる表面張力除去効果と金枠の冷し金効果により炭化物として少なくともＣｒ2Ｃ7、ＮｂＣ2、ＭｏＣ、ＶＣ、ＷＣの５種類を有して、硬度をＨｓ85〜95にしてなることを特徴とするプレートライナーの製造方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
而して本発明における前記液体フラックスの溶解方法は、特開2010-100441号公報「液体flaxその製造方法」において紹介した磁界中パルス電圧溶解方法である。
即ち、前記液体フラックスは、前記硼酸はグリセリンを入れた容器中で、前記硼砂はエチレングリコールを入れた容器中で、前記弗化カリウムはアセトンを入れた容器中で、前記硼弗化カリウムはアセトンを入れた容器中で、それぞれ磁場をかけて回転させながら電解電極から定常的に20〜30Ｖの電圧を付加し且つ電圧電極から少なくとも１０秒内に１回以上１００〜３００００Ｖのパルス電圧をかけて溶解し、次にこれらの全ての溶液にアルコールCH3OHを混合した液体フラックスである。
また陶土粒体は、主原料を好ましくはカリウム長石（Ｋ2Ｏ、Ａl2Ｏ3、6ＳｉＯ2→融点1400℃±50℃）、ナトリウム長石（ＮａＯ2、Ａl2Ｏ3、６ＳｉＯ2→融点1200℃）、カオリナイト（Al2Si2O3（OH4）→融点1600℃）とし、これらの配合で前記陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜のハイクロム鋳鉄湯との接触による融点を1200℃±50℃にするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【図１】焼け方を確認するためのアルカリとシリカの相関図。
【図２】カリウム長石とソーダ長石の混合物の耐火度を示すグラフ。
【図３】アルミナとシリカの相関図で溶け方を確認するための釉薬として経験値を計算値に置き換えたものである。
【図４】各種溶着金属の高温硬度の一例を示すグラフ。
【図５】適用例１で紹介の製鉄所の焼結工場の焼結鉱破砕設備の側断面概要を示す図である。
【図６】適用例１で紹介の焼結鉱破砕設備の受歯一本の縦断面図(1)、同受歯の要部においてサーメットＴｉＣチップを押湯のハイクロム鋳鉄で鋳ぐるんでいる縦断面図(2)、本発明法によりハイクロム鋳鉄で鋳ぐるんだ結果の横断面図(3)である。
【図７】適用例２であり、焼結鉱破砕設備の他の受歯例の分割受歯セグメントの縦断面図(1)、同例受歯を本発明法によりサーメットＴｉＣチップをハイクロム鋳鉄で鋳ぐるんだ状態を示す横断面図(2)とその縦断面図(3)である。
【図８】適用例３であり、前記焼結鉱破砕設備の水冷式鬼歯の歯先構造を示す縦断面説明図(1)と側断面説明図(2)と横断面図(3)である。
【図９】適用例４で紹介の高炉のベルレス鉱石装入装置の分配シュートアーマーの側断面図(1)、斜視図(2)、(2)の矢視Ｃ−Ｃからの横断面図(3)、(2)の矢視Ｄ−Ｄからの縦断面図(4)、同シュートのライナーの横断面図(5)と横断面図(6)である。
【図１０】適用例５であり、石油掘削用の12Ｃｒ-Ｎｉの特殊パイプ成形用の穴明け鋼管ピアサとダイスの縦断面構造を示す。
【図１１】適用例６であり、電気集塵機等で集めたダスト塊成鉱を混練押し出しスクリューの羽根の横断面図(1)と縦断面図(2)である。
【図１２】前記図１１に示す混練押し出しスクリュー羽根のパドル羽根の鋳ぐるみ構造を示す横断面図(1)と縦断面図(2)である。
【図１３】適用例７であり、適用例１で紹介の前記焼結鉱破砕設備のストーンボックスのヘッドに装着されているシュート先端金物の横断説明図である。
【図１４】適用例８であり、(1)はプレートライナーを高炉の炉内側から見た正面図、(2)はプレートライナーを上から見た平面図、(3)はプレートライナーを下から見た底面図、(4)はプレートライナーを横から見た側面図である。
【図１５】(1)はプレートライナーの上部領域802の1セグメントの正面図であり、(2)は(1)の矢視Ａ−Ａからの横断面図である。
【図１６】(1)はプレートライナーの下部領域803の1セグメントの正面図であり、(2)は(1)の矢視Ｂ−Ｂからの横断面図であり、(3)は(2)の矢視Ｃ−Ｃからの縦断面図である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
３．＜本発明における陶土粒体含有液体フラックスの条件例＞
本発明における陶土粒体含有液体フラックスは、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）45〜50ｗｔ％をグリセリンで磁界中でパルス電圧溶解した濃度40〜50％の溶液と、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）7〜10ｗｔ％をエチレングリコールで磁界中でパルス電圧溶解した濃度40〜50％の溶液、弗化カリウム（ＫＦ）5〜10ｗｔ％をアセトンで磁界中でパルス電圧溶解した濃度10〜15％の溶液と、硼弗化カリウム（ＫＢＦ4）5〜10ｗｔ％をアセトンで磁界中でパルス電圧溶解した濃度10〜15％の溶液と、これら溶液を全てその100容量％に対してアルコールCH3OHを20〜30容量％とを混合した溶質62〜80ｗｔ％の液体フラックスに、陶土粒体を38〜20ｗｔ％含有させたものであり、この陶土粒体は、好ましくはカリウム長石（Ｋ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・６Ｈ2Ｏ：1400℃±50℃）とカオリナイト（Ｋ2Ｏ・ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ：1600℃）の粒体とし、この含有陶土粒体により前記陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜が高温度のハイクロム鋳鉄との接触により焼成膜の融点を1200℃±50℃にするものである。
つまり前記液体フラックスのみでは融点がmax1000℃であるのに対して前記陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜は融点の1200℃±50℃迄耐熱性が向上して、ハイクロム鋳鉄の鋳込み場1450℃±50℃に対する好ましい鋳ぐるみfluxと成るのである。前記陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜は、前記液体フラックスに前記陶土粒体を含有させた所謂釉薬と液体フラックスの長所を合わせた一種の琺瑯に近く融点が1200℃±50℃のフラックスとなる。
前記溶媒の濃度については、必須条件ではないが対象の溶質が過飽和にならず且つ前記焼成化の際の気化除去効率を鑑みて例示したものである。
前記耐熱性とは、1450℃±50℃のハイクロム鋳鉄の湯が半凝固状となる1200℃50℃までの約20秒間を言う。この20秒間を前記陶土粒体含有液体フラックスはまず泡状に膨れ半ゼリー状から液体ガラス化する。この液体ガラス化が100％になってはじめて鑞材とハイクロム鋳ぐるみ鋳鉄の鑞付けが可能になる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
４．＜陶土粒体含有液体フラックスにおける液体フラックスの条件設定と陶土粒体含有液体フラックスの焼成膜の成分構成の意義＞
1)、硼酸（Ｈ3ＢＯ3）は溶媒をグリセリンにし前記焼成膜に占める割合を45〜50ｗｔ％にする理由。
硼酸はグリセリンが効率溶解液として最適であり、前記焼成膜に占める割合を45〜50ｗｔ％にすると前記液体フラックスのガラス化機能が保持される。つまり45ｗｔ％未満及び50ｗｔ％超にすると前記液体フラックスのガラス化機能が劣化する。
2)、硼砂（Ｎa2Ｂ4Ｏ7・１０Ｈ2Ｏ）は、溶媒をエチレングリコールとし前記焼成膜に占める割合を7〜10ｗｔ％とする理由。
硼砂はエチレングリコールが効率溶解液として最適であり、前記焼成膜に占める割合を7〜10ｗｔ％にすると前記液体フラックスのガラス化機能が保持される。つまり7ｗｔ％未満及び10ｗｔ％超にすると前記液体フラックスのガラス化機能が劣化する。  
3)、弗化カリウム（ＫＦ）は溶媒をアセトンとし前記焼成膜に占める割合を5〜10ｗｔ％とする理由。
弗化カリウムはアセトンが効率溶解液として最適であり、前記焼成膜に占める割合を5〜10ｗｔ％にすると前記液体フラックスのガラス化機能が保持される。つまり5ｗｔ％未満及び10ｗｔ％超にすると前記液体フラックスのガラス化機能が劣化する。
4)、硼弗化カリウム（ＫＢＦ4）は溶媒をアセトンとし前記焼成膜に占める割合を5〜10ｗｔ％とする理由。
硼弗化カリウムはアセトンが効率溶解液として最適であり、前記焼成膜に占める割合を5〜10ｗｔ％にすると前記液体フラックスのガラス化機能が保持される。つまり5ｗｔ％未満及び10ｗｔ％超にすると前記液体フラックスのガラス化機能が劣化する。
5)、前記1)〜4）の各溶液をその合計容量100％に対してアルコールCH3OH単体20〜30容量％で混合する理由。
前記1)〜4）の溶液で混合して液体フラックスにするにはその合計容量100％に対してアルコール単体を20〜30容量％で混合することが液体フラックスとしての混合状態を良好に維持される。つまり20容量％未満及び30容量％超にすると前記液体フラックスの混合状態が劣化する。
6)、液体フラックス中の前記溶質の全量を62〜80ｗｔ％にする理由。
前記溶質の全量を62ｗｔ％未満にすると焼成化後のハイクロム鋳鉄湯との接触による泡状のふくれが大きくなり脆弱化し、また80ｗｔ％を超えると泡状のふくれが小さくなり前記液体ガラス化が減少しサーマルショックの吸収効果が減少する。
7）、前記液体フラックス中の溶質62〜80ｗｔ％に陶土粒体を38〜20ｗｔ％含有させる意義。
前記液体フラックス中の溶質62〜80ｗｔ％に陶土粒体を38〜20ｗｔ％含有させると、その焼成化後は、ハイクロム鋳鉄鋳込み湯1450℃±50℃の好ましい鋳ぐるみファックスとなる。即ち鋳込み湯との接触で小泡状になり半ゼリー状から100％液体ガラス化して鑞材とハイクロム鋳ぐるみ鋳鉄の鑞付を可能にする。
8），陶土粒体を、カリウム長石（K2O、Al2O3、6SiO2→融点1400℃）、ナトリウム長石（NaO2、Al2O3、6SiO2→融点1200℃）、カオリナイト（Al2Si2O3（OH）4）→融点1600℃）とし、前記焼成膜での構成比を38〜20ｗｔ％にする理由。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
陶土粒体は、主原料を好ましくはカリウム長石（K2O、Al2O3、6SiO2→融点1400℃）、ナトリウム長石（NaO2、Al2O3、6SiO2→融点1200℃）、カオリナイト（Al2Si2O3（OH）4）→融点1600℃）とし、前記焼成膜での構成比を38〜20ｗｔ％にすることにより前記ガラス状の泡の成長を押さえてこの泡でハイクロム鋳鉄湯のサーマルショックを吸収して液体フラックスと共に融点1200℃±50℃のガラス状となり前記サーメットＴｉＣチップ表面に密着した共晶合金の鑞の溶解時の酸化を防止してその表面張力を除去して鑞付のフラックス役目を果たし、鑞付を成功させてハイクロム鋳鉄の鋳ぐるみを可能にする。  
即ち、本発明において、適用する前記陶土粒体の主原料カリウム、長石ナトリウム長石、カオリナイトは液体フラックス中に含有して前記焼成膜の融点を計算にて1200℃±50℃に調節できる好ましい鉱物である。表１はその配合例を示す。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
【表１】
2020116625.tif 000028
カリウム長石は焼成温度が広く、ガラス質の粘土が高く高温を維持するため、フラックスに適するが、ナトリウム長石は融点が1200℃と低いためこの両者を主に合わすことで融点を1200℃±50℃近辺をキープする主原材料とする。
炭酸リチウムは炭酸バリウムをmax5%入れると釉薬の急激なふくれを押さえるため必要である。
Ｋ、Ｎaを含んだ釉薬は膨張率が大きくなるため割れやすい。リチウムやバリウムを入れると割れにくい。このことは液体フラックス中にもＮaは多量に入っているので割れやすいことが泡のふくれと成る。その為１液成分中にmax5%の２液を入れる。炭酸ストロンチウム（SrCO3）、炭酸バリウム（BaCO3）、炭酸カルシウム（CaCO3）、炭酸リチウム（LiCO3）等の炭酸ガス発生剤にアルカリ土類金属を入れると泡の発生内でもフラックスの脱落を防ぐ。
フラックスとして液体フラックス70％に対して釉薬30％の配合でフラックス的役目を持ち400℃〜500℃の鋳型（砂型）の反り加熱にて砂型中の水分除去による加熱にてもち状に大きくふくれ上がるガラス状になったフラックス中の泡の成長を適正に押さえることで1450℃±50℃の温度のハイクロム鋳鉄湯からのサーマルショックをこの泡で吸収し、自体は1200℃℃±50℃にてガラス化状となってサーメットＴｉＣチップ表面の鍍金鑞を酸化から守り且つ湯の表面張力を除去し、且つ鑞付のフラックスの役目を果たし、ハイクロム鋳鉄の鋳ぐるみを助ける。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
液体フラックスは、一般の鑞付フラックスをアルコール中に30〜40％強磁界の中で溶解したもので、硼酸（H3BO3−180℃〜800℃）、硼砂（Na2B4O7・10H2O−740℃〜1000℃）、弗化カリウム（KF−800℃〜1000℃）、弗化ナトリウム（NaF−650℃〜750℃）、硼弗化カリウム（KBF4−450℃〜600℃）の硼化物と弗化物の組み合わせで450℃〜1000℃を目的とし、一瞬の効果としか期待できない。Max1600℃の一瞬でも耐えることを考えると、アルミナ（Al2O3）とシリカ（SiO2）の釉薬原料の成分表を表２に示す。
以上