滑动喷嘴用板的制造方法技术

本发明专利技术提供一种即使进行高温下的热处理也能抑制裂纹产生的由耐火物构成的滑动喷嘴用板的制造方法及板。本发明专利技术的滑动喷嘴用板的制造方法的特征在于：在以整体为100质量％时，将2～23质量％的Al4SiC4，2～10质量％的碳材料，剩余部分为氧化铝、氧化铝

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动喷嘴用板的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种滑动喷嘴用板的制造方法。

技术介绍

[0002]钢水从储存钢水的容器经由设置于容器的喷嘴而排出。喷嘴具备用于控制排出钢水的流量的滑动喷嘴。滑动喷嘴具有设置了内孔的上板和下板2片滑动喷嘴用板、或者对其加入了中板的3片滑动喷嘴用板，通过使这些滑动喷嘴用板相对地滑动运作，从而调整钢水流路即内孔的开度，进行钢水的流量控制。
[0003]滑动喷嘴用板由耐火物形成。作为耐火物，广而周知的是将以氧化铝等为主体的原料作为骨材，添加各种金属、碳化物、氮化物、碳材料等，在超过1000℃的温度下进行烧结的含烧结碳的板耐火物、在1000℃以下进行热处理的含未烧结碳的板耐火物。作为耐火物的骨材原料，根据目的特性可使用氧化铝、莫来石、锆莫来石、氧化铝氧化锆、尖晶石、氧化镁等。
[0004]该耐火物中，通过利用粒度配合的调整等使组织致密化，从而抑制钢水中包含的氧、外部空气与组织内的碳发生反应。然而，组织的致密化导致耐火物整体的热膨胀量的增大。其结果是耐火物的耐热冲击性可能降低。
[0005]另外，通过在耐火物中含有不易氧化的碳材料，或含有氧化物、碳化物、氮化物、金属等的抗氧化剂，从而可实现与耐火物熔损相关的脱碳反应的抑制。然而，在上述的使用条件中，由于反复受热(热履历)引起的组织的松散、碳材料的氧化反应，在与钢水接触的运行面上，容易产生组织脆化。如此，钢水中包含的成分从运行面向组织内部浸润，可能引起耐火物的熔损。
[0006]并且，作为抗氧化剂，广而周知的是Al、Al－Mg等金属粉末。这些金属粉末在粒度变细时可能会在制造时产生爆炸，因此不易使用规定以下的粒度的粉末。并且，Al、Al－Mg等金属粉末在1000℃以上的温度区域中变化为Al4C3，出现耐火物的耐腐蚀性降低的问题。另外，作为抗氧化剂，还已知有B4C、SiC这样的碳化物。这些碳化物在1500℃以上的高温下无法充分发挥添加效果，不易使耐火物的致密化继续。
[0007]针对这样的问题，如专利文献1所示，研究了在耐火物中含有Al4SiC4的方案。Al4SiC4有助于耐火物的组织的致密化。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开平8
‑
119719号公报

技术实现思路

[0011]然而，含有Al4SiC4的耐火物存在容易产生裂纹的问题。具体而言，特别是实施了高温(例如1200℃以上)下的热处理的耐火物容易产生裂纹。
[0012]本专利技术鉴于上述实际情况而完成，课题在于提供一种即使进行高温下的热处理也
能抑制裂纹产生的由耐火物构成的滑动喷嘴用板的制造方法。
[0013]解决上述课题的本专利技术的滑动喷嘴用板的制造方法(以下，称为本专利技术的制造方法)是：在以整体为100质量％时，将2～23质量％的Al4SiC4，2～10质量％的碳材料，剩余部分为氧化铝、氧化铝
‑
氧化锆、锆莫来石、氧化镁、氧化镁－尖晶石中的1种以上以及水分含量为1％以下的酚醛树脂进行混合，然后，在150～1400℃的加热温度下进行热处理。
[0014]利用本专利技术的制造方法制造的板使用水分含量为1％以下的酚醛树脂。根据该构成，发挥如下效果：成为即使进行高温下的热处理也能抑制裂纹产生的由耐火物构成的滑动喷嘴用板。
附图说明
[0015]图1是表示实施方式的制造方法的各工序的流程图。
具体实施方式
[0016]以下，使用实施方式，具体说明本专利技术。
[0017][制造方法][0018]本方式的制造方法按照图1所示的各工序制造滑动喷嘴用板。
[0019]首先，准备滑动喷嘴用板的原料(原料准备工序：S1)。具体而言，准备Al4SiC4，碳材料，氧化铝、氧化铝
‑
氧化锆、锆莫来石、氧化镁、氧化镁－尖晶石的1种以上，以及水分含量为1％以下的酚醛树脂。这些原料分别以粉末状体准备。
[0020]Al4SiC4有助于制造的板的组织的致密化。Al4SiC4在碳共存下暴露于高温时，通过反应产生包含Al的气体。包含Al的气体扩散到板(耐火物)中的空隙整体。然后，与CO气体反应，将Al2O3和碳进行再凝缩。该再凝缩(特别是Al2O3的再凝缩)最终有助于组织的致密化。即，进行下述的(1)式的反应。
[0021]Al4SiC4(s)+6CO(g)＝2Al2O3(s)+SiC(s)+9C(s)
……
(1)
[0022]在添加Al4SiC4的情况下，经由气相生成的生成物填充到板(耐火物)的空隙。其结果是，即使进行致密化，也不产生材料的线变化。因此，与以往的添加了金属Al、SiC等抗氧化剂的情况相比，在高温下也可维持致密化。并且经由气相生成的生成物发挥具有不易引起热冲击性质的效果。
[0023]如果进行上述的(1)式所示的反应，则具有在原料粉末的粒子彼此间形成有空穴，氧化铝在该空穴的内表面(甚至该空穴的内部)发生再凝缩的构成。该结构的确定较为困难。
[0024]Al4SiC4在将准备的原料的整体设为100质量％时，以成为2～23质量％的方式准备。通过以该比例包含Al4SiC4，从而可发挥添加Al4SiC4的效果。如果小于2质量％，则无法充分发挥致密化的效果。另外，如果超过23质量％，则虽然可以发挥致密化的效果，但在热处理时板(耐火物)容易产生裂纹。Al4SiC4的含有比例更优选为3～20质量％，更优选为5～15质量％。
[0025]Al4SiC4的粉末的粒度(平均粒径)没有限定。优选平均粒径为5μm～200μm的粉末。平均粒径表示粒度分布的平均粒径(D50)，可利用以往公知的方法进行测定。通过使平均粒径在该范围内，从而可制造致密的板(耐火物)。如果平均粒径小于5μm，则粒度过小，其操作
产生困难。另外，如果平均粒径超过200μm，则平均粒径变得过大，Al4SiC4分解形成的空穴变大，或者反应性变低而无法充分地进行反应，或者无法充分地得到组织的致密化的效果。
[0026]Al4SiC4优选S的含有比例为100ppm以下。在Al4SiC4中，有时其制造原料(例如成为Al4SiC4的碳源的炭黑等)中包含的S(硫)作为不可避免的杂质残留。通过使S的含有比例为100ppm以下，可以抑制在板(耐火物)上产生裂纹。如果在Al4SiC4中大量残留S，则通过下述的(2)～(3)式的反应会大量产生硫化氢气体。硫化氢气体在板(耐火物)进行热处理(其后的工序的混合粉末的热处理)时会产生裂纹。此外，在(2)式中进行硫化铝的生成反应，在(3)式中进行由硫化铝的水解引起的硫化氢气体的生成反应。
[0027]2Al
3+
+3S
2－
→
Al2S3……
(2)
[0028]Al2S3+6H2O
→
2Al(OH)3+3H2S
……
(3)
[0029]碳材料在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种滑动喷嘴用板的制造方法，其特征在于，在以整体为100质量％时，将2～23质量％的Al4SiC4，2～10质量％的碳材料，剩余部分为氧化铝、氧化铝
‑
氧化锆、锆莫来石、氧化镁、氧化镁－尖晶石的1种以上以及水分含量为1％以下的酚醛树脂进行混合，然后，在150～1400℃的加热温度下进行热处理。2.根据权利要求1所述的滑动喷嘴用板的制造方法，其中，所述Al4SiC4为平均粒径为5μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：余多分智博，八反田浩胜，
申请(专利权)人：东京窑业株式会社，
类型：发明
国别省市：