專利名稱：不易附著氧化鋁的連續(xù)鑄造用浸漬水口的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不易附著氧化鋁的連續(xù)鑄造用浸漬水口，即在作為鋼水流通道的內(nèi)孔的壁面上使用含有CaO的材料，從而使氧化鋁難以附著的連續(xù)鑄造用浸漬水口的制造方法。
背景技術(shù)：
近些年來，在進行長時間鋼的連續(xù)鑄造時，隨著對鋼材品質(zhì)的嚴(yán)格管理，浸漬水口的內(nèi)孔壁面上附著氧化鋁等非金屬夾雜物成為生產(chǎn)的障礙。因此，人們在減少連續(xù)鑄造用浸漬水口(以下也稱浸漬水口或水口)內(nèi)孔壁面上附著氧化鋁等非金屬夾雜物上下了很大功夫。
作為一種防止該氧化鋁附著的方法，已知的方法為從水口的內(nèi)表面向鋼水中吹入氬氣，通過物理方法來防止氧化鋁的附著。但是，在使用這種方法時，若氬氣的吹入量過多，則會使鑄片中混入氣泡而形成氣孔，因而對氬氣的吹入量有所限制，從而不能成為十分完美的對策。
此外，還有一種方法是使磚本身具有防止氧化鋁附著的功能，例如在特開昭57-71860號公報中，公示了一種使用了組合石墨與燒結(jié)氧化鈣、電熔氧化鈣或含有CaO成份的其它陶瓷工業(yè)用原料的耐火材料的鑄造用水口。它通過使水口內(nèi)孔壁面上附著的氧化鋁與磚中的CaO進行反應(yīng)生成低熔物來防止氧化鋁的堆積。
這種含CaO的耐火材料顯示出一定程度的防氧化鋁附著的效果，其中尤以使用了含有石灰熔塊、白云石熔塊的氧化鈣/氧化鎂熔塊等含有作為礦物相的CaO的熔塊的耐火材料效果優(yōu)異。
因此，浸漬水口的制造方式為在內(nèi)孔部分或主體部配置使用了含有作為礦物相的CaO的熔塊的混合物，在渣線powder line部中設(shè)置氧化鋯/石墨質(zhì)材料的混合物并使它們一體成型，且將所述成型體放置在還原氣氛中進行燒結(jié)。
但是，這種制造過程存在的問題為，在燒結(jié)中在材料邊界處會產(chǎn)生龜裂。其原因在于，作為粘結(jié)劑，為了磚的碳素結(jié)合而添加的百分之幾至百分十幾的酚醛樹脂在升溫中會分解并釋放水分，該水分與熔塊中含有的礦物相CaO進行熟化反應(yīng)而產(chǎn)生體積膨脹，該升溫過程中的膨脹狀況如果不均勻就可能產(chǎn)生龜裂。
作為其解決對策，在特表2000-514394號公報中公開了這樣一種方案，即通過在渣線部中的氧化鋯/石墨質(zhì)材料的混合物中添加含有CaO的粉末，使各部位中的膨脹狀況相同，從而消除龜裂的產(chǎn)生。但是，若在氧化鋯/石墨質(zhì)材料的混合中添加含有CaO的粉末，則會降低其耐腐蝕性，因而會降低作為應(yīng)用部位的渣線部的耐用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的課題為在渣線部配置氧化鋯/石墨質(zhì)材料混合物，同時為了防止氧化鋁的附著，至少在內(nèi)孔體部分配置使用了含有礦物相CaO的熔塊的混合物并使它們一體成型，將該成型體放置在還原氣氛中進行燒結(jié)的浸漬水口的制造方法中，防止在燒結(jié)過程中產(chǎn)生龜裂。
作為上述制造過程中產(chǎn)生龜裂的一個原因的燒結(jié)時的體積膨脹，可通過對含有作為礦物相的CaO的熔塊進行防止水合處理，通過抑制從樹脂中釋放的水分與CaO的熟化反應(yīng)來防止燒結(jié)龜裂的產(chǎn)生，本發(fā)明正是基于這一點來解決上述課題的。
即，本發(fā)明的特征在于在渣線部采用了氧化鋯/石墨質(zhì)耐火材料的連續(xù)鑄造用浸漬水口中，至少在內(nèi)孔體部分使含有10質(zhì)量％以上在含有作為礦物相的CaO的粒子表面實施了防止水合處理的熔塊的混合物與主體一體成形。
作為含有作為礦物相的CaO的熔塊的防止水合處理的具體方法，可以采用使在熔塊表面曝露的CaO成為不與水反應(yīng)的穩(wěn)定的化合物的方法和用水分不易透過的涂膜涂覆熔塊整體的方法。
作為前一種方法，例如，可采用使CaO變?yōu)镃aCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2等穩(wěn)定化合物的方法。例如，為了使CaO成為CaCO3，可以采用在CO2氣氛中、以300～850℃左右對未處理的熔塊進行熱處理的方法。
此外，作為后一種以涂膜涂覆熔塊整體的方法，例如，可采用使用硅樹脂等耐熱樹脂、瀝青、硫酸鎂等水分不易透過的涂膜進行涂覆的方法。
在這些防止水合處理中，使在熔塊表面曝露的CaO成為CaCO3的處理在處理成本、防止水合能力、對燒結(jié)后耐火材料質(zhì)量的影響等方面都具有優(yōu)勢，故優(yōu)選。
雖然，這種防止水合處理優(yōu)選在耐火材料的混合物中所含的整個熔塊上實施，但是，即使僅處理一部分，根據(jù)處理的程度也可發(fā)揮相應(yīng)的效果。
作為適用于本發(fā)明的含有礦物相CaO的包含石灰熔塊、白云石熔塊的含有氧化鈣·氧化鎂熔塊的耐火材料的混合物，也可以使用僅在熔塊中添加粘結(jié)劑制成的混合物。作為其他的骨料，也可以以含有CaO的熔塊中不存在礦物相CaO的CaZrO3熔塊、CaO·SiO2熔塊以及其它CaO系化合物作為主體材料，還可以任意添加氧化物、碳化物、碳等。
另外，從防止氧化鋁附著這一點來考慮，在全部混合物中含有作為礦物相的CaO的熔塊的量為10質(zhì)量％以上，優(yōu)選20質(zhì)量％以上，更優(yōu)選30質(zhì)量％以上。另外，主體部分采用通常使用的材料即可。


圖1以模式方式顯示了適用于本發(fā)明的實施了防止水合處理的白云石熔塊的剖面。
具體實施例方式
下面，通過實施例對本發(fā)明的實施方式進行說明。
在渣線部設(shè)置氧化鋯/石墨材料，按照各個混合例在1000Kg/cm2的成型壓下進行CIP成型，以燒結(jié)溫度1000℃進行還原燒結(jié)，觀察燒結(jié)后龜裂的產(chǎn)生狀況。
表1示出了含有包含作為礦物相的CaO的熔塊的混合物的組成、是否在CO2氣氛中進行熱處理以使在熔塊表面曝露的CaO成為CaCO3、燒結(jié)后有無龜裂進行檢查后的結(jié)果。
表1

*1比較例及本發(fā)明的各1～3有無對白云石熔塊進行CO2處理，比較例及本發(fā)明的各4～6有無對石灰熔塊、白云石熔塊進行CO2處理。
作為本發(fā)明1～3所示的實施例中的白云石熔塊均為在CO2氣氛中進行熱處理、實施了防止水合處理的熔塊。比較例1～3所示的白云石熔塊為未實施表面防止水合處理的一般熔塊。作為材料，在渣線部以外的部分為含有作為礦物相的CaO的熔塊，由在表中所示的原料中添加適量的酚醛樹脂并均勻混合的混合物構(gòu)成。此外，氧化鋯/石墨材料由在氧化鋯為90質(zhì)量％、石墨為10質(zhì)量％中添加適量的酚醛樹脂并均勻混合的混合物構(gòu)成，并且表1中所有的水口均通用。
圖1以模式方式顯示了表1所示的本發(fā)明中所示的實施了防止水合處理的白云石熔塊的剖面，該圖顯示了通過使含有CaO的熔塊表面曝露的CaO成為CaCO3的處理方法進行覆蓋后的狀態(tài)。
在表1的本發(fā)明的1～3例中，通過使用實施了防止水合處理的熔塊可以防止燒結(jié)時的龜裂，與此相比，比較例1～3在與氧化鋯/石墨材料的邊界處均產(chǎn)生了橫向龜裂。
同樣，表1的本發(fā)明4～6顯示了石灰熔塊及白云石熔塊均為在CO2氣氛中進行熱處理的實施了防止水合處理的熔塊的例子。比較例4～6所示的石灰熔塊及白云石熔塊為未實旋表面防止水合處理的一般熔塊。在本發(fā)明4～6與比較例4～6的例子中，主體部使用了在氧化鎂70％、石墨30％中添加適量的酚醛樹脂并均勻混煉的氧化鎂/石墨材料的混合物，僅在內(nèi)孔部采用了含有熔塊(其包含作為礦物相的CaO)的混合物。
對表1所示的本發(fā)明4～6與比較例4～6的結(jié)果進行比較可以清楚地看出，如本發(fā)明那樣，通過使用實施防止水合處理的熔塊可以防止燒結(jié)時的龜裂。在比較例中，在氧化鋯/石墨材料與氧化鎂/碳材料的邊界的延長線上均產(chǎn)生了橫向龜裂，有一部分甚至產(chǎn)生了到達(dá)外周的龜裂。
如上所述，本發(fā)明能夠防止在具有良好防止氧化鋁附著功能的連續(xù)鑄造用浸漬水口的燒結(jié)時產(chǎn)生龜裂，提高產(chǎn)品合格率，同時，獲得的浸漬水口有助于提高連續(xù)鑄造的操作效率并有助于提高鋼材的質(zhì)量。
本發(fā)明可應(yīng)用于在作為鋼水流通道的內(nèi)孔的壁面上使用含有CaO的材料以使氧化鋁難以附著的連續(xù)鑄造用浸漬水口的鑄造中。
權(quán)利要求
1.不易附著氧化鋁的連續(xù)鑄造用浸漬水口的制造方法，該方法在渣線部采用了氧化鋯·石墨質(zhì)耐火材料，其中，至少在內(nèi)孔體部分使含有10質(zhì)量％以上的在含有作為礦物相的CaO的粒子表面實施了防止水合處理的熔塊的混合物一體成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不易附著氧化鋁的連續(xù)鑄造用浸漬水口的制造方法，其中，防止水合處理為使含有CaO的熔塊的表面曝露的CaO成為CaCO3的處理方法。
全文摘要
在浸漬水口中，至少在內(nèi)孔體部分使含有10質(zhì)量％以上的熔塊的混合物與渣線部的氧化鋯/石墨質(zhì)混合物一體成形，其中，所述熔塊在含有作為礦物相的CaO的粒子表面實施了通過在CO
文檔編號C04B35/057GK1694772SQ0381955
公開日2005年11月9日 申請日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月20日
發(fā)明者緒方浩二, D·B·胡佛 申請人:黑崎播磨株式會社, 祿緯堡耐火材料有限公司