(57)【要約】  本発明はセラミック成形型を形成する方法に関する。前記方法は、セラミッククロスをスラリーに含浸する工程；母型の周りに前記クロスを巻く工程；および前記スラリーを硬化させる工程を含む。前記方法は、母型を除去する工程をさらに含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミッククロスにスラリーを含浸する工程、母型の周りに前記クロスを巻く工程、および前記スラリーを硬化させる工程を含む、セラミック成形型を形成する方法。
【請求項２】
前記母型を成形型から除去する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スラリーがセメントを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記スラリーがアルミナを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記スラリーが酸化クロムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記スラリーがシリカ繊維を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記母型がポリスチレンフォームを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記母型が加熱により成形型から除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記スラリーが、耐火性カルサイン、セメント、粘土、微粒シリカ、解膠剤、コロイダルシリカ、酸化クロム、カヤナイト、水およびシリカ繊維を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記セラミッククロスがシリカを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記セラミッククロスが酸化クロムを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
セラミッククロスにスラリーを含浸する工程、母型の上に前記クロスを置く工程、および前記スラリーを硬化させる工程を含む、セラミック成形型を形成する方法。
【請求項１３】
前記母型を成形型から除去する工程をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記母型が平坦な表面を持つパネルを含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火性形材(refractory shapes)の形成に利用される母型(forms)または成形型(molds)の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属産業において、溶融金属は耐火性物品の中を流れ、または耐火性物品により運搬される。インダクター、レードルおよび他の導管などの物品は耐火性材料から構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
種々の耐火性形材は、当分野に公知のとおり成形型または母型を利用して形成される。母型は典型的には紙、木または金属などの材料から構成されている。耐火性材料は母型の周囲に置かれ、所望の形状にさせる。次いで、母型材料は、耐火性材料でなく高熱に耐えられないので、加熱中にまたは耐火性材料に熱が加わる前のいずれかに、ライニング（耐火性材料）から除去しなくてはならない。多くの用途において、不規則な形状または他の制約のため、成形型を除去することが非常に困難である。成形型を永久にそのまま残すことが可能ならば問題はなくなる。
【０００４】
溶融亜鉛または溶融アルミニウムの処理などの特定の用途において、現在使用されている耐火性材料は亀裂を形成しやすい。これらの耐火性材料の作用表面の不撓性により亀裂の形成および伝播が起こる。
【０００５】
提案されている解決法の１つは、スリップキャスティング技術によりセラミック成形型を製造することである。しかし、これらは脆く、製造が困難である。
【０００６】
母型または成形型が、耐火性形材の使用温度で機能できる材料から形成されていれば有益であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はセラミック成形型を製造する方法に関する。前記方法は、セラミッククロスにスラリーを含浸する工程、母型の周りを前記クロスで包むまたは前記クロスを母型の上に置く工程およびスラリーを硬化させる工程を含む。前記方法は母型を除去する工程をさらに含む。しかし、特定の形状において、低温成形要素を、その存在がセラミック成形型の使用に有害にならない場合、そのまま残すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態によると、セラミック成形型を形成する方法は、セラミッククロスにスラリーを含浸する工程を含む。織布の織りの隙間により、含浸が可能になる。本発明の１実施形態において、セラミッククロスは、幅が約１インチから約２インチのセラミッククロステープである。この幅はテープのより容易な取扱いを可能にする。ただし、セラミッククロステープは、許容できる幅であれば用いることができる。クロステープをスラリー中に浸すことにより、クロステープにスラリーが含浸される。含浸は、大気圧でも、真空、圧力を利用しても、真空と圧力の組み合わせを利用してスラリーをクロス中に押し入れても実施できる。セラミッククロスは、例えば、シリカまたは酸化クロムを含んでいてよい。
【０００９】
スラリーは、乾燥時に硬化し且つ耐火性物品の使用に伴う温度に耐える好適な材料を含む。好ましくは、セメント結合スラリーが使用されるが、どのような好適な結合システムも使用できる。１実施形態において、スラリーは、シリカ繊維強化されたアルミナ−クロムスラリーである。
【００１０】
本発明のスラリーの構成要素は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素および二酸化チタンを含むことがある耐火性カルサイン（ＭＵＬＣＯＡ  ６０など）；焼成アルミナ；セメント；ボールクレーまたは他のモンモリロナイト含有粘土などの粘土（Ｍ＆Ｄクレーなど）；微粒シリカ；解膠剤（ホスフェート解膠剤ＢＵＤＩＰＵＲ  ８Ｈなど）；コロイダルシリカ；酸化クロム；カヤナイト；水；シリカ繊維；炭化ケイ素；炭素；ジルコン；ジルコニア；マグネシウム；および他の金属を含む。
【００１１】
セラミッククロステープにスラリーを含浸して、母型の周りを包み、または母型の上に置き、成形して適切な幾何学形状を生みだすか、または、得られる耐火性物品中に適切な表面を形成する。母型は、母型の燃焼などにより、耐火性物品の製造後に除去できる材料でできていてよい。１実施形態において母型はポリスチレンフォームでできているが、他の好適な材料も使用できる。
【００１２】
スラリーを含浸したテープを母型の上または周りに置いた後、セラミッククロステープを乾燥する。乾燥すると、高温に耐え、亀裂に耐え、腐食に耐える繊維強化セラミックの可撓性複合マトリックスを形成する。この可撓性のために、本発明の製造物が、亜鉛およびアルミニウムなどの溶融金属の処理において作用表面に使用される場合に、亀裂形成に対するバリアとして作用することができる。
【００１３】
セラミッククロステープが乾燥したら、母型をセラミック成形型から除去してよい。ポリスチレンフォーム母型を利用する実施形態において、母型が成形型から焼け落ちるまでセラミック成形型および母型を加熱することにより、母型を除去してよい。次いで、灰は従来の手段により除去できる。適切な母型材料に化学溶剤を使用して、母型を除去してもよい。
【００１４】
本発明の形態的な実施形態において、母型は平坦な表面でもよく、そのため製造される成形型は平坦な表面を有するパネルを構成する。
【実施例】
【００１５】
以下の組成を有する、サンプルスラリーを作った：
ＭＵＬＣＯＡ  ６０−２００Ａ         １８．９８％
焼成アルミナ                        ６．３３％
セメント                            ８．８６％
Ｍ＆Ｄクレー                        ０．７９％
エルケムマイクロシリカ       ３．１６％
ＢＵＤＩＰＵＲ  ８Ｈ                ０．１６％
コロイダルシリカ                    ４．７４％
酸化クロム                          ３．１６％
−１００ｍ  カヤナイト       １２．６５％
水                                 ６．１７％
シリカ繊維                          ３５．００％
レフラシルテープをスラリーに浸し、ポリスチレンフォーム母型に巻き付けた。母型はインダクターループ用に成形されていた。スラリーを風乾した。最後に、耐火性材料を母型の周りに詰め、材料を予備加熱し、ポリスチレンフォーム母型を焼き尽くした。酸化クロムなしで上述の比率どおりにスラリーを作ることもできる。
【００１６】
明らかに、本発明の多くの修正および変更が可能である。したがって、以下の特許請求項の範囲内で、具体的に記載したのとは別な方法で本発明を実施可能であることを理解されたい。本発明を特定の実施形態に関して説明したが、本発明への種々の変更、修正および追加が当業者には明らかであろう。そのような修正、変更および追加は本発明の範囲に含包されるものであり、本発明は本願に添付する特許請求項にのみ限定される。
【国際調査報告】
2009531271.tif 000002
2009531271.tif 000003
2009531271.tif 000004