(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属を溶融するために使用されるアルミナキャスタブル耐火物製品に於いて、補強材の定型ＭｇＯ−Ｃれんがに耐水塗料や釉薬などを表面に塗布することによりコーティング処理を施し、耐火物製品の成形鋳型に埋設して、アルミナキャスタブルを鋳込むことにより、定型ＭｇＯ−Ｃれんがへの水分の侵入を阻止して、水和反応や熱分解で発生するメタンガスや水蒸気の発生を防止して、寿命延長を目的としたことを特徴とするコーティングを施したＭｇＯ−Ｃれんが使用のアルミナキャスタブル製造方法。
【請求項２】
約２５０℃で乾燥処理をして得られた不焼成の定型ＭｇＯ−Ｃれんがを使用して製造したことを特徴とする請求項１に記載のコーティングを施したＭｇＯ−Ｃれんが使用のアルミナキャスタブル製造方法。
【請求項３】
約１４００℃以下で熱処理して得られた還元焼成の定型ＭｇＯ−Ｃれんがを使用して製造したことを特徴とする請求項１に記載のコーティングを施したＭｇＯ−Ｃれんが使用のアルミナキャスタブル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属を溶融するために使用される補強材としての定型ＭｇＯ−Ｃれんがをコーティング処理をすることにより、耐火物内の生成されたメタンガスや水蒸気圧による耐火物の亀裂や組織崩壊を抑制し、耐火物の寿命延長を目的とした製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、量産鋼の高級化に伴い脱ガス、脱Ｃを主目的とした真空精錬法、とりわけＲＨ脱ガス法、ＤＨ脱ガス法が一般的に採用され、多くのアルミナキャスタブルを使用した装置が使用されている。
【０００３】
従来アルミナキャスタブルを使用した製品の一例には、金属を溶融中に製品の品質調整の為にキャリアガスや不活性ガスを吹き込む手段としてランスパイプがある。そのランスパイプは、使用目的、使用条件等を考慮して様々なタイプがあり、耐久性において限りない研究が成されて来た。そこで、ランスパイプを例に挙げて従来の製造方法を説明する。
【０００４】
図２のブロック図に示すように、ランスパイプ１０を製造するに当り、溶融金属との耐食性、対スポーリング性、高緻密化、の対策によりアルミナキャスタブル３はアルミナ系、アルミナ−マグネシア系、アルミナ−カーボン系、アルミナ−クロム系など用途により多種多様の製品が開発されて来た。
【０００５】
但し、これらのアルミナキャスタブル３でも溶鋼流による摩耗、熱サイクルによるスポーリング、スラグの目地侵入による損傷・欠落などの問題が多く、未だにランスパイプ１０の適切な延命対策には至っていない。
【０００６】
そこで図２に於て、ランスパイプ１０に定型ＭｇＯ−Ｃれんが４を配列することにより、スラグインによる溶損を解決し、ランスパイプ１０を支える鉄芯１の変形を抑制し、下部の欠落の抑制対策に効果を求める方法が考え出されている。然しその効果は、まだ不十分でアルミナキャスタブル３と定型ＭｇＯ−Ｃれんが４との熱伝導率や熱膨張率の相違から両材質の境界部の目地が拡大し、損傷を大きくしていた。またその対策として凸凹配列や補強スタッド２を増設して対応しているところである。
【０００７】
また他の方法では、定型ＭｇＯ−Ｃれんが４の補強リングとしてアルミナキャスタブル３の中へ鋳込むことが考えだされている。この方法とは、ランスパイプ１０を製造する過程で鉄芯１と補強スタッド２の間に定型ＭｇＯ−Ｃれんが４の補強リングを挿入固定し、成形鋳型へアルミナキャスタブル３を流し込んで成形する方法である。
【０００８】
これは鉄芯１の補強と同等の発想で埋め込むことによりスラグなどの外部環境からの影響を保護し、アルミナキャスタブル３と定型ＭｇＯ−Ｃれんが４との貼り合わせの目地をなくすことによりスラグイン対策をして、補強効果により延命対策を施したものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
但し、この方法により新たに製造途中で炭素含有耐火物から生成される炭化アルミの水和反応が大きな問題点となってくる。
その問題を図３に於て示して説明すると、炭素含有耐火物である定型ＭｇＯ−Ｃれんが４ａは耐酸化性と熱間強度を改善するために、Ａｌ金属が添加されている。この添加Ａｌ金属は加熱中に約７００℃以上で炭素と反応してＡｌ4Ｃ3（図示なし）を生成する。
【００１０】
このＡｌ4Ｃ3は、耐火物が常温に冷却された場合、空気中の水蒸気と反応して水和物を定型ＭｇＯ−Ｃれんが内で生成する。図３に於いて、αは水の侵入方向を示している。又再加熱の際その化合物である水酸化アルミが分解して水蒸気８を発生する。具体的には下記の式化１、式化２で表わされる。
【００１１】
【化１】
0003829279.tif 000002
（ｓ）は固体の状態を（ｇ）は気体の状態を表す。
【化２】
0003829279.tif 000003
（ｓ）は固体の状態を（ｇ）は気体の状態を表す。
【００１２】
定型ＭｇＯ−Ｃれんが４ａ内で、この反応に伴いガス化したメタンガス７と水蒸気８が膨張し、定型ＭｇＯ−Ｃれんが４ａ内に亀裂９を及ぼし定型ＭｇＯ−Ｃれんが４ａの組織崩壊へと繋がって行くのである。
【００１３】
また、約３００℃以下の乾燥処理での不焼成工程では定型ＭｇＯ−Ｃれんが４内に空気中の水分が侵入し易いことが考えられ、またキャスタブルの鋳込み作業中でも水が侵入することがあり、Ａｌ4Ｃ3の水和反応とその化合物の熱分解が容易に発生し易いことが考えられる。この場合の水の侵入方向を方向βで表わす。
【００１４】
そこで定型ＭｇＯ−Ｃれんが内に水分が容易に侵入できない方法を開発し、更なる高耐用化を望むものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨  とするところは、金属を溶融するために使用されるアルミナキャスタブル耐火物製品に於いて、補強材の定型ＭｇＯ−Ｃれんがに耐水塗料や釉薬などを表面に塗布することによりコーティング処理を施し、耐火物製品の成形鋳型に埋設して、アルミナキャスタブルを鋳込むことにより、定型ＭｇＯ−Ｃれんがへの水分の侵入を阻止して、水和反応や熱分解で発生するメタンガスや水蒸気の発生を防止して、耐久性保持の目的としたことを特徴とするコーティングを施したＭｇＯ−Ｃれんが使用のアルミナキャスタブル製造方法に関するものであり、また約２５０℃で乾燥処理をして得られた不焼成の定型ＭｇＯ−Ｃれんがを使用して製造したことを特徴とするコーティングを施したＭｇＯ−Ｃれんが使用のアルミナキャスタブル製造方法に関するものであり、更に約１４００℃以下で熱処理して得られた還元焼成の定型ＭｇＯ−Ｃれんがを使用して製造したことを特徴とするコーティングを施したＭｇＯ−Ｃれんが使用のアルミナキャスタブル製造方法に関するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
（実施例）
ブロック図の図２は、一例のランスパイプの一般的な製造工程を示す。
一般にランスパイプは溶鋼、溶銑に脱Ｓｉ，脱Ｐ，脱Ｓなどを目的とした処理剤をキャリアガスと共に吹き込むパウダーインジェクションランスと溶鋼の温度制御、成分均一を目的とし不活性ガスを吹き込むガスブローランスなどがある。
【００１８】
図１に於て、本発明の実施例のランスパイプ１０の縦断面を示し、本発明のコーティング処理された定型ＭｇＯ−Ｃれんが４の参考埋設位置とし、定型ＭｇＯ−Ｃれんが４の製品長さや厚みは参考であり、本図で決定されるものではない。
それぞれの目的に合わせて形状や原料調整したアルミナキャスタブル３を鋳込み型へ流し込んで性能に合わせてランスパイプ１０を製造されるため、本図では一般的な製造方法で説明する。
【００１９】
図１に於て、ランスパイプのスラグ湯面６付近は、通常約φ４００ｍｍの口径で出来ており、全長の約７０００ｍｍに渡って鉄芯１を補強材とし、アルミナキャスタブル３の鋳込み固定のためＶ形状の補強スタッド２が各要部に配設される。図１は、そのスラグ湯面６付近のランスパイプの断面を示している。
【００２０】
図２で示すように、別工程で定型ＭｇＯ−Ｃれんが４を中空パイプ状（通常約φ340〜380ｍｍｘφ220〜270ｍｍ）に成形し、これを約２５０℃で乾燥処理をして不焼成の定型ＭｇＯ−Ｃれんが４を製造する。ここで本発明のコーティング処理５の工程を説明する。
【００２１】
このコーティング処理５は、定型ＭｇＯ−Ｃれんが４への空気中またはアルミナキャスタブル３への水分の侵入を阻止し、定型ＭｇＯ−Ｃれんが４内でのＡｌ4Ｃ3の水和反応とその化合物の熱分解を防止する為のもので耐水塗料を塗布することが考えられる。耐水塗料を定型ＭｇＯ−Ｃれんが４の表面に浸漬または刷毛塗りで塗布することにより、表面を外部からの水の侵入を防止する為のコーティング処理５をすることが出来る。
【００２２】
また、定型ＭｇＯ−Ｃれんが４を約１４００℃以下で還元焼成した工程の製品にも耐水塗料を定型ＭｇＯ−Ｃれんが４の表面に浸漬または刷毛塗りで塗布することにより、更に表面を水の侵入を防止する為のコーティング処理をすることが出来る。
【００２３】
更に、コーティングの種類は耐水塗料に限らず、釉薬を表面に塗布して一定時間焼成しても水の侵入防止のコーティング処理が可能である。
【００２４】
図１により、コーティング処理５を施された定型ＭｇＯ−Ｃれんが４をランスパイプ成形鋳型に挿入し、所定の位置に装設した後、アルミナキャスタブル３を流入させ定型ＭｇＯ−Ｃれんが４を埋設させる。その後キャスタブル３を乾燥させて品質確認をしてランスパイプの製品を完成させることができる。
【００２５】
以上、定型ＭｇＯ−Ｃれんがを使用したアルミナキャスタブル製品であるランスパイプに於いて実施例としたが、一般に定型ＭｇＯ−Ｃれんがを使用するアルミナキャスタブル製品に於いても、すべてコーティングを施した定型ＭｇＯ−Ｃれんがを使用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明により定型ＭｇＯ−Ｃれんがに耐水仕様のコーティングを施すことは、定型ＭｇＯ−Ｃれんがに含有されているＡｌ4Ｃ3の水和反応とその化合物の熱分解を阻止し、亀裂を防止することにより定型ＭｇＯ−Ｃれんがの耐久性が増し、ランスパイプの寿命延長に作用するものである。
【００２７】
本発明は、複雑な装置を使用せず容易に定型ＭｇＯ−Ｃれんがにコーティングすることで延命効果が期待できる優れたアルミナキャスタブルの補強方法と言えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のランスパイプの中間部にコーティング耐火れんがを埋設した参考断面図である
【図２】本発明の実施例のランスパイプの中間部にコーティング耐火れんがを埋設したランスパイプの製造工程を示したブロック図である
【図３】従来のランスパイプの中間部に通常の耐火れんがを埋設した参考断面図である
【符号の説明】
１    鉄芯
１ａ  鉄芯
２    補強スタッド
２ａ  補強スタッド
３    アルミナキャスタブル
３ａ  アルミナキャスタブル
４    定型ＭｇＯ−Ｃれんが
４ａ  定型ＭｇＯ−Ｃれんが
５    コーティング処理
６    スラグ湯面
７    メタンガス
８    水蒸気
９    亀裂
10    ランスパイプ
10ａ  ランスパイプ
α    方向
β    方向
【図１】
0003829279.tif 000004
【図２】
0003829279.tif 000005
【図３】
0003829279.tif 000006