(57)【要約】【課題】作業性、密着性にも優れ、高温下での気密性にも優れており、スライドゲートプレート等を構成する各耐火物部材の接合部等にも好適に用いることができる鋳造用耐火物用エアリーク防止剤を提供する。【解決手段】長石が５０重量％以上６０重量％以下、カリ水ガラスが４０重量％以上５０重量％以下、無水ホウ砂が０重量％以上１０重量％以下配合されてなることを特徴とするエアリーク防止剤を鋳造用耐火物部材の接合部等に塗布する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
長石が５０重量％以上６０重量％以下、カリ水ガラスが４０重量％以上５０重量％以下、無水ホウ砂が０重量％以上１０重量％以下配合されてなることを特徴とする鋳造用耐火物用エアリーク防止剤。
【請求項２】
スライドゲートプレートに用いられることを特徴とする請求項１記載の鋳造用耐火物用エアリーク防止剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造用耐火物用エアリーク防止剤に関し、特に、スライドゲートプレート等の接合部におけるエアリークを防止するためのコート剤として好適に用いられる鋳造用耐火物用エアリーク防止剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼や鋳造工程においては、取鍋、タンディシュ等の溶融金属容器から溶融金属を流出させる際、スライドゲートによって、溶融金属の流出量を制御している。
このスライドゲートは、溶融金属容器の底部に設置され、流出口を有する耐火物からなる上プレートと下プレートとの間に、同様の流出口を有する耐火物からなる中プレートが設けられた３枚プレート方式のものが、一般的に知られている。
このような構成からなるスライドゲートにおいては、中プレートを摺動させて、流出口の開口面積を変化させることにより、溶融金属の流出量の制御を行う。
【０００３】
しかしながら、前記スライドゲートプレートの接合部または各プレートの摺動面は、耐火物同士が接触しており、溶融金属の流出時には、この部分の隙間から外気を巻き込み、溶融金属中に酸化物が生成したり、溶融金属の偏流を生じたりすることによって、付着物によるノズルの閉塞や介在物に起因する製鋼品の品質低下を招いていた。
【０００４】
このため、上記のような隙間からの外気の巻き込み、すなわち、エアリークを防止するために、従来は、前記プレート接合部等に、鉛ガラス、ソーダガラス等を主成分としたシール材を用いたり、軟化温度が３００〜８００℃のコート剤を前記プレートのダボ部および外周面に塗布し、該コート剤の亀裂密閉作用を利用する方法等が採用されていた（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００５】
また、他のエアリーク防止手段としては、アルゴン、窒素等の不活性ガスを供給しながら、溶融金属を流出させる方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
図２に、上記のようなガス供給機構を備えたスライドゲートプレートの一例を示す。図２に示すスライドゲートプレート１は、上プレートであり、上面に形成された溝内に、金属製ガス供給パイプ２が固定用モルタル３により固定されている。また、前記プレートのダボ部（凸部）１ａの開口部の内周面には、溶融金属の流出口４に通じる複数のガス吹出口５が形成されたガスチャンネルリング６が嵌合されている。
そして、前記ガス供給パイプ２から供給された不活性ガス等は、前記ガス吹出口５から、溶融金属流出口４に吹出されるように構成されている。
【０００６】
上記の図２に示すようなスライドゲートプレートにおいても、従来は、ガス供給パイプ２を固定する固定用モルタル３の上部、該固定用モルタル３とプレート１との接触部およびダボ部１ａとガスチャンネルリング６の接合部等には、例えば、か焼アルミナとソーダ水ガラスとを混合した耐熱性無機コート剤を塗布していた。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２５９８０３号公報
【特許文献２】
特公平６−７５７６６号公報
【特許文献３】
特開平５−１１５９６６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
溶鋼がスライドゲートプレートの流出口を流下する場合、その温度は１５５０〜１６００℃程度であり、溶融金属との非接触部分においても、スライドゲートプレートは、５００〜１０００℃程度にまで加熱される。
特に、溶鋼の流出開始直後は、急加熱されるため、スライドゲートプレートに上記のようなシール材やコート剤を適用した場合であっても、該コート剤等は、発泡して剥離する傾向があり、エアリークを十分に抑制することは困難であった。
このため、エアリークに起因する溶鋼の酸化によって、製鋼の品質が低下することを十分に抑制することはできなかった。
【０００９】
また、スライドゲートにおける気密性を保持して、エアリークを防止するためには、頻繁なメンテナンスが必要となり、生産効率の面からも、十分な改善がなされているとは言えなかった。
【００１０】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、作業性、密着性にも優れ、高温下での気密性にも優れており、スライドゲートプレート等を構成する各耐火物部材の接合部等にも好適に用いることができる鋳造用耐火物用エアリーク防止剤を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る鋳造用耐火物用エアリーク防止剤は、長石が５０重量％以上６０重量％以下、カリ水ガラスが４０重量％以上５０重量％以下、無水ホウ砂が０重量％以上１０重量％以下配合されてなることを特徴とする。
上記のような配合組成からなるエアリーク防止剤は、適度な粘弾性、接着性を有し、作業性にも優れており、また、塗布後の気密性、耐熱性にも優れていることから、耐火物が鋳造時に高温となった場合でも、優れたエアリーク防止効果が得られる。
【００１２】
前記鋳造用耐火物用エアリーク防止剤は、スライドゲートプレートに好適に用いることができる。
本発明に係るエアリーク防止剤は、鋳造用耐火物のうち、特に、エアリークによる溶融金属の酸化を招く原因箇所の一つであるスライドゲートプレートを構成する各耐火物部材の接合部等において、優れたエアリーク防止効果を発揮するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明に係る鋳造用耐火物用エアリーク防止剤は、長石が５０重量％以上６０重量％以下、カリ水ガラスが４０重量％以上５０重量％以下、無水ホウ砂が０重量％以上１０重量％以下からなる配合組成物である。
上記配合組成物においては、カリ水ガラス（融点８００℃）がバインダとして、長石（融点約１２００℃）および無水ホウ砂（融点７４２．５℃）がフィラーとしての役割を果たす。
これらの配合組成物は、溶融金属が流出する際のスライドゲートプレートにおけるエアリーク防止剤を用いる部分近傍の温度が５００〜１０００℃程度になることから、該温度までの急加熱に対する耐熱性を考慮して、選定されたものである。
【００１４】
上記のように本発明に係るエアリーク防止剤においては、長石は、５０重量％以上６０重量％以下配合されることが好ましい。
長石の配合比が５０重量％未満または６０重量％を超える場合は、接着性が低下する。
【００１５】
また、カリ水ガラスは、４０重量％以上５０重量％以下配合されることが好ましい。
カリ水ガラスの配合比が４０重量％未満または５０％を超える場合は、エアリーク防止剤の粘弾性、接着性が低下する。
【００１６】
前記エアリーク防止剤中には、フィラーとして、長石も配合するため、無水ホウ砂は、添加しなくてもよいが、１０重量％以下配合することにより、エアリーク防止剤として適度な粘性を得ることができる。
無水ホウ砂の配合比が１０重量％を超える場合は、粘性が高くなりすぎ、塗布時に伸びにくく、作業性が低下する。
【００１７】
また、長石および無水ホウ砂は、フィラーとして添加されるため、モルタルとプレートの接合部等を被覆して、気密性を向上させる観点から、粒径１００μｍ以下の微粉末を用いることが好ましい。
【００１８】
上記のような配合組成からなるエアリーク防止剤は、具体的には、フィラーとして用いられる長石および無水ホウ砂の微粉末と、バインダであるカリ水ガラスの約４０％の濃厚な水溶液とを上記範囲の配合比でポットミル等で混合することにより得られる。
そして、得られたエアリーク防止剤は、スライドゲートプレート等を構成する各耐火物部材の接合部等に塗布して使用され、１１０℃程度で乾燥させることにより固化接着させる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例により制限されるものではない。
なお、下記実施例および比較例において用いた各原材料の組成および性状を表１に示す。
また、図１に、各実施例および比較例における長石、カリ水ガラスおよび無水ホウ砂の配合組成比を示す。
【００２０】
【表１】
2004255432.tif 000002
【００２１】
［実施例１］
長石５０重量％に、カリ水ガラス５０重量％となるように４０％カリ水ガラス水溶液を添加してポットミルで混合し、エアリーク防止剤を調製した。
得られたエアリーク防止剤をスライドゲートプレートのエア供給パイプの固定用モルタルの上部、該固定用モルタルとプレートとの隙間およびガスチャンネルリングとダボ部との隙間に塗布し、１１０℃乾燥後、さらに、５００℃および８００℃加熱後の接着性について、下記の方法により評価した。
【００２２】
〈接着性評価方法〉
まず、直径６０ｍｍ、厚さ４０ｍｍの円柱体のアルミナ−カーボン質スライドゲートの焼地の底面以外の部分に、上記エアリーク防止剤を塗布して、常温で１２時間以上保持する（ｎ＝６）。
これを１１０℃で１２時間乾燥させ、円柱体の上面および側面に塗布したエアリーク防止剤の表面の亀裂、膨らみの有無を目視観察する。
次に、上記１１０℃乾燥品のうち２点を、常温から加熱し、５００℃で３時間保持して、自然冷却した後、上記と同様にして、エアリーク防止剤の表面の亀裂、膨らみの有無を目視により観察する。
また、上記１１０℃乾燥品のうち２点を、常温から加熱し、８００℃で３時間保持して、自然冷却した後、上記と同様にして、エアリーク防止剤の表面の亀裂、膨らみの有無を目視により観察する。
【００２３】
また、表面が平滑な不焼成ガス吹込みノズルと鉄皮との隙間にも、前記エアリーク防止剤を塗布し、１１０℃乾燥後、さらに、８００℃加熱後のエアリーク量を下記の方法により測定した。
【００２４】
〈エアリーク量の測定方法〉
スライドゲートプレートのガス供給パイプおよび溶融金属流出口の上下を密閉し、溶融金属流出口内部にエアを供給する。
測定圧力０．０９８ＭＰａで、エアリーク防止剤の塗布部分からのエアリーク量が１０ｌ／分以下の場合、エアリーク防止効果は良好とする。
【００２５】
上記結果を表２にまとめて示す。
なお、表２において、混練性、作業性の評価は、○が良、×が不良とした。また、接着性の評価は、○が良、△が剥離小、×が剥離大とした。
【００２６】
［実施例２］
長石５０重量％、無水ホウ砂１０重量％に、カリ水ガラス４０重量％となるように４０％カリ水ガラス水溶液を添加してポットミルで混合し、エアリーク防止剤を調製した。
このエアリーク防止剤について、実施例１と同様にして、スライドゲートプレートおよび不焼成ガス吹上げノズルに施工し、接着性、エアリーク量等の各種特性を評価した。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【００２７】
［実施例３］
長石６０重量％に、カリ水ガラス４０重量％となるように４０％カリ水ガラス水溶液を添加してポットミルで混合し、エアリーク防止剤を調製した。
このエアリーク防止剤について、実施例１と同様にして、スライドゲートプレートおよび不焼成ガス吹上げノズルに施工し、接着性、エアリーク量等の各種特性を評価した。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【００２８】
［比較例１］
か焼アルミナ７５重量％、ソーダ水ガラス２５重量％をポットミルで混合して、エアリーク防止剤を調製した。
このエアリーク防止剤について、実施例１と同様にして、スライドゲートプレートおよび不焼成ガス吹上げノズルに施工し、接着性、エアリーク量等の各種特性を評価した。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【００２９】
［比較例２〜９］
長石、カリ水ガラス、無水ホウ砂をそれぞれ、表２の比較例２〜９に示す配合組成で、ポットミルで混合して、エアリーク防止剤を調製した。
このエアリーク防止剤について、実施例１と同様にして、スライドゲートプレートおよび不焼成ガス吹上げノズルに施工し、接着性、エアリーク量等の各種特性を評価した。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【００３０】
【表２】
2004255432.tif 000003
【００３１】
表２に示したように、比較例１では、常温においては接着性に優れ、エアリーク防止効果が認められたが、使用時の温度である５００〜８００℃に加熱すると、剥離してエアリークが生じた。
これに対して、実施例１〜３では、上記のように高温加熱しても、剥離せず、接着性、気密性が良好であることが認められた。
【００３２】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明に係る鋳造用耐火物用エアリーク防止剤は、作業性、気密性等に優れており、耐火物が鋳造時に高温となった場合でも、優れたエアリーク防止効果が得られる。
このため、鋳造用耐火物のうち、特に、スライドゲートプレート等を構成する各耐火物部材の接合部等に好適に使用することができ、ガス供給機構を備えたスライドゲートプレートにおいても、優れたエアリーク防止効果を発揮することができる。
したがって、本発明に係る鋳造用耐火物用エアリーク防止剤を用いれば、鋳造時における付着物によるノズルの閉塞の防止、および、介在物に起因する製鋼品の品質低下の抑制を図ることができる。さらに、従来品よりもエアリーク防止効果を維持することができることから、生産効率の向上にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガス供給機構を備えたスライドゲートプレートの概略を示した断面図である。
【図２】実施例１〜３および比較例２〜９に係る各エアリーク防止剤の配合組成比を示した図である。
【符号の説明】
１    スライドゲートプレート
１ａ  ダボ部
２    ガス供給パイプ
３    固定用モルタル
４    溶融金属流出口
５    ガス吹出口
６    ガスチャンネルリング
【図１】
2004255432.tif 000004
【図２】
2004255432.tif 000005