耐火成型体、耐火成型体的制造方法和金属铸造用构件的制作方法

专利名称：耐火成型体、耐火成型体的制造方法和金属铸造用构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐火成型体、耐火成型体的制造方法和金属铸造用构件。
背景技术：
当利用压铸技术来铸造铝熔液、镁熔液时，将规定量的金属熔液从储存熔炉运送至铸造机，并作为用于向铸造机的模具内注入的容器，采用了铸勺。在以大量生产为目标的铸造装置中，铸勺搭载于机械臂等上而被自动控制，并被程序化为能够从储存熔炉中S取规定量的金属熔液并运送至铸造机而注入。另外，在以少量生产为目标的铸造装置中，铸勺在固定于手控升降握柄等上的状态下，采用手控方式被控制。
目前，由于铸勺需要对高温有耐久性并且坚固，因此，铸铁制的铸勺占市场的九成以上。但是，由于铸铁的导热性高，因此，当使用铸铁制的铸勺时，会导致储存熔炉和被运送的金属熔液的温度降低。为此，考虑到储存熔炉和金属熔液的温度降低，必须将储存熔炉的温度保持在比铸造温度高出非常多的温度中，由此存在能量损失增大的技术课题。于是，要求采用导热性低的陶瓷等无机材质制的铸勺来代替铸铁制的铸勺，但对无机材质制的铸勺而言，通常存在不耐受物理冲击和热冲击、耐久性低的技术课题。为了解决上述技术课题，在专利文献I (日本特开2005-118878号公报)中，公开了一种采用E-玻璃(无碱玻璃)制的布进行加强的陶瓷制铸勺，其是通过将以浆状陶瓷材料湿润过的E-玻璃制布依次粘贴在成型体上而制成。另外，作为构成金属铸造装置的构件，已知有能够抑制因热冲击产生龟裂的、通过在硅酸钙中混入碳纤维的材料来形成的构件(参照专利文献2 (日本特开2009-234812号公报))。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2005-118878号公报专利文献2 :日本特开2009-234812号公报

发明内容
发明要解决的课题在专利文献I所记载的方法中，尽管能够得到以导热性低、有耐冲击性的E-玻璃制布加强的陶瓷制铸勺，但要采用手工作业方式将用浆状陶瓷材料湿润过的布一片一片地粘贴在成型体上来制作铸勺，因此存在制造效率低、难以提高生产效率的技术课题。另外，除了铸勺以外，例如对于流槽、熔液储存炉、铸桶、浮体、喷管、热炉顶环头(hot top ring header)等与熔液接触的金属铸造用构件,也在要求其导热性低且具有优良的耐热冲击性，例如，作为金属铸造用构件，采用了专利文献2中所述的混入了碳纤维的硅酸钙制的构件时，由于金属熔液的温度高于碳纤维的耐热温度，因此，伴随使用会使碳纤维逐渐烧掉而易产生龟裂。因此，本发明目的在于，提供一种导热性低并且对物理冲击和热冲击的耐久性高、均质性高的新型耐火成型体，并且提供一种在高生产效率下简便地制造该耐火成型体的方法和金属铸造用构件。解决课题的方法为了实现上述目的，本发明人等进行了精心研究，结果想到了通过将无机粒子与无机短纤维混炼而得到的混炼物进行成型而在高生产效率下制作耐火成型体的方法。但是，本发明人等经过研究发现无机短纤维的状态通常是多个短纤维通过上胶剂粘结而成或者捻成的、无机短纤维集合体的状态，但这些无机短纤维集合体 生气孔或空洞等空隙而引起成型不良，因此只能添加极少量的无机短纤维。由于铸勺最薄的部分的壁厚为Icm左右，所以若产生上述空隙则会使均质性降低，无法赋予充分的韧性。基于上述见解，本发明人等进一步进行研究时发现，当耐火成型体含有无机粒子和束状的无机纤维集合体，并具有在上述无机粒子间分散有上述束状的无机纤维集合体的内部结构时，能够解决上述技术课题，并基于该见解完成了本发明。S卩，本发明提供了下列技术方案( I) 一种耐火成型体，其特征在于，含有无机粒子和束状的无机纤维集合体，并具有在前述无机粒子间分散有前述束状的无机纤维集合体的内部结构。(2)如上述(I)所述的耐火成型体(下面，适当称作“耐火成型体1”)，其中，含有粘合剂、无机粒子和束状的无机纤维集合体，并具有在由前述粘合剂结合的前述无机粒子间分散有前述束状的无机纤维集合体的内部结构。(3)如上述(2)所述的耐火成型体，其通过含有I 50质量％的前述粘合剂、30 95质量％的前述无机粒子、I 30质量％的前述束状的无机纤维集合体而形成。(4)如上述(2)或者(3)所述的耐火成型体，其中，前述束状的无机纤维集合体的直径为0. 01 5_、长度为3 30_。(5)如上述(I)所述的耐火成型体(下面适当称作“耐火成型体2”)，其含有硅酸钙粒子作为前述无机粒子的同时含有束状的无机纤维集合体，并具有在前述硅酸钙粒子间分散有前述束状的无机纤维集合体的内部结构。(6)如上述(5)所述的耐火成型体，其通过含有65 99质量％的前述无机粒子、I 30质量份的前述束状的无机纤维集合体而形成。(7)如上述(5)或者(6)所述的耐火成型体，其中，前述束状的无机纤维集合体的直径为0. 01 5_、长度为3 200mm。(8)如上述(I) (7)中任一项所述的耐火成型体，其中，基于JIS R1662测定时的夏比冲击值为0. 5 10mJ/mm2。(9) 一种耐火成型体的制造方法(下面适当称作“耐火成型体的制法1”)，其特征在于，对含有无机粒子和束状的无机纤维集合体的耐火成型体形成材料进行混炼后，对所获得的混炼物进行成型，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。
(10)如上述(9)所述的耐火成型体的制造方法，其中，对含有粘合剂、无机粒子和束状的无机纤维集合体的耐火成型体形成材料进行混炼后，对所获得的混炼物进行成型，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。(11)如上述(10)所述的耐火成型体的制造方法，其中，前述耐火成型体形成材料在固体成分中含有I 50质量％的前述粘合剂、30 95质量％的前述无机粒子、I 30质量％的前述束状的无机纤维集合体，该束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。(12)如上述(10)或者(11)所述的耐火成型体的制造方法，其中，基于JIS R 5201测定时的前述混炼物的Tap流动值(夕7° 7 口一値，tap flow value)为150_以上。(13) 一种耐火成型体的制造方法(下面适当称作“耐火成型体的制法2”)，其特征在于，对含有硅酸钙粒子的原料并同时含有束状的无机纤维集合体的耐火成型体形成用浆·料进行脱水成型，接着进行水热处理后加以干燥处理，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。(14)如上述(13)所述的耐火成型体的制造方法，其中，前述硅酸钙粒子的原料是石灰原料粉末和硅酸原料粉末。(15)如上述(14)所述的耐火成型体的制造方法,其中，在7kg/cm2以上的水蒸气压下进行前述水热处理。(16)如上述(13) (15)中任一项所述的耐火成型体的制造方法，其中，前述耐火成型体形成用浆料在固体成分中，相对于100质量份的前述无机粒子的原料，含有I 30质量份的前述束状的无机纤维集合体，该束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。(17)如上述(9) (16)中任一项所述的耐火成型体的制造方法，其中，前述通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而形成的束状的无机纤维集合体，是相对于100质量份的束状的无机纤维集合体，覆盖I 30质量份的玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。(18)—种金属铸造用构件，其特征在于，至少其表面是通过耐火成型体来形成，所述耐火成型体含有无机粒子和束状的无机纤维集合体，并具有在前述无机粒子间分散有前述束状的无机纤维集合体的内部结构。发明效果由于本发明的耐火成型体I或者耐火成型体2等的耐火成型体是由无机粒子等的无机材质来构成，由此，不仅降低了导热性，并且均质性高。另外，通过具有在无机粒子间分散有束状的无机纤维集合体的内部结构，能够提高对物理冲击和热冲击的耐久性。另外，根据本发明的耐火成型体的制法1，由于在制造耐火成型体时，作为无机纤维材料采用通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体并与无机粒子进行混炼，由此能够抑制混炼时松解、分散为单个无机纤维的现象，即使大量使用无机纤维集合体时，也能够在高生产效率下简便地制作耐火成型体。并且，根据本发明的耐火成型体的制法2，由于在通过表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体的共存下，对含有硅酸钙粒子的原料作为无机粒子原料的耐火成型体形成用浆料进行脱水成型，接着进行水热处理，由此能够在使束状的无机纤维集合体分散的状态下合成无机粒子并同时形成耐火成型体，因此，能够抑制在形成耐火成型体时向单个无机纤维的松解、分散，即使在大量使用无机纤维集合体时也能够在高的生产效率下简便地制作耐火成型体。并且，基于本发明能够提供一种导热性降低并且均质性高、对物理冲击和热冲击的耐久性得到提高的金属铸造用构件。


图I是由本发明的实施例所得到的铸勺的概要图。图2是由本发明的实施例所得到的铸桶的概要图。图3是由本发明的实施例所得到的耐火成型体I的剖面图。图4是由本发明的实施例所得到的耐火成型体2的剖面图。
具体实施例方式首先，说明本发明的耐火成型体。本发明的耐火成型体，其特征在于，通过含有无机粒子和束状的无机纤维集合体而形成，并具有在前述无机粒子间分散有前述束状的无机纤维集合体的内部结构。作为本发明的耐火成型体，具体而言，可以举出耐火成型体I和耐火成型体2。耐火成型体I是通过含有粘合剂、无机粒子以及束状的无机纤维集合体而成，并具有在由前述粘合剂结合的前述无机粒子间分散有前述束状的无机纤维集合体的内部结构；耐火成型体2是通过含有硅酸钙粒子作为无机粒子的同时还含有束状的无机纤维集合体而成，并具有在前述硅酸钙粒子间分散有前述束状的无机纤维集合体的内部结构。耐火成型体I和耐火成型体2，在耐火成型体I的必要条件是含有粘合剂而耐火成型体2的必要条件是作为无机粒子含有硅酸钙粒子的方面存在差异，但在其它方面则包含共同的技术内容，因此下面适当对比两者而进行说明。在本发明的耐火成型体中，无机粒子是作为耐火成型体的基质成分(形成耐火成型体的骨架的主要成分)来发挥功能的耐火性粒子，能够使用任意的耐火性无机粒子。当本发明的耐火成型体是耐火成型体I时，作为无机粒子，例如，可以举出选自二氧化硅粒子、氧化铝粒子、多铝红柱石粒子、碳化硅粒子、氮化硅粒子、氮氧化硅铝粒子、锆石粒子、氧化镁粒子、氧化锆粒子、石墨粒子、硅灰石粒子等硅酸钙粒子、氮化硼(BN)粒子、氮化铝(AlN)粒子、二硼化钛(TiB2)粒子、粉煤灰漂珠粒子、珠光体粒子、蛭石粒子、氟化钙粒子、氟化镁粒子、氧化钙粒子、氧化镁粒子、氧化钡粒子和硫酸钡粒子等中的一种以上。当本发明的耐火成型体是耐火成型体2时，该耐火成型体含有硅酸钙粒子作为无机粒子，具体而言，作为硅酸钙粒子可以举出硬硅钙石粒子、雪硅钙石粒子、硅灰石粒子
坐寸o优选无机粒子的平均粒径为0. I 6000 u m,更优选为0. I 5000 U m,进一步优选为0. I 4500ii m。若无机粒子的平均粒径低于0. I y m,则表面积增大而在制造耐火成型体时容易与分散介质粘接，并容易降低流动性；若超过6000 u m,则难以发挥本发明的效果。此外，在本申请文件中，平均粒径是指采用激光衍射-散射法测定时的值，例如，可使用株式会社岛津制作所制造的“SALD-2200”进行测定。优选本发明的耐火成型体含有30 99质量％的无机粒子。当本发明的耐火成型体是耐火成型体I时,优选含有30 95质量％的无机粒子，更优选含有40 90质量％，进一步优选含有45 80质量％。另外，当本发明的耐火成型体是耐火成型体2时，优选含有65 99质量％的无机粒子，更优选含有75 96质量％，进一步优选含有80 95质量％。通过使无机粒子的含量处于上述范围内，不仅容易赋予耐火成型体以充分的强度，而且容易维持耐火成型体的形状为所需要的形状。上述无机粒子的含量可根据制造耐火成型体时所用的原料量来求出。
在本发明的耐火成型体中，作为构成束状的无机纤维集合体的无机纤维，只要具有与耐火成型体的用途相对应的规定的耐热性(耐火性)的无机纤维即可，并没有特别限制，例如，可以举出玻璃纤维、氧化铝纤维、多铝红柱石纤维、二氧化硅氧化铝纤维、矿毛绝缘纤维等。作为上述无机纤维，在考虑制造成本的情况下，优选为玻璃纤维；并且，当本发明的耐火成型体是采用后述耐火成型体的制法2等伴随着水热处理的方法来形成时，则优选为耐碱玻璃纤维。在本发明的耐火成型体中，作为束状的无机纤维集合体，可以举出通过将由多条单丝(也称作单纤维或者连续纤维)集结成束而得到的纤维束以规定长度切割而成的短切原丝(短切纤维束)；通过将几十条由多条单丝(也称作单纤维或者连续纤维)集结成束而得到的纤维束进行并丝并缠绕成圆筒状的粗纱以规定长度进行切割的无机纤维集合体；通过将由多条纤维捻合而成的纱线(并捻丝)以规定长度进行切割而成的无机纤维集合体；通过将散纤维(bulk fiber)等短纤维在平行于纤维长度方向上进行汇集并连续成束而得到的无机纤维集合体等。在这些束状的无机纤维集合体中，优选将容易获得的短切原丝或粗纱或并捻丝以规定长度进行切割而得到的无机纤维集合体，更优选将并捻丝以规定长度进行切割而得到的无机纤维集合体。对并捻丝以规定长度进行切割而得到的无机纤维集合体，容易在表面生成因捻而成的凹凸，并在耐火成型体中容易发挥固定效果，因此容易提高耐火成型体的韧性。另外，在本发明的耐火成型体中，优选束状的无机纤维集合体由20 10000条无机纤维集合而成，更优选由100 8000条集合而成，进一步优选由200 6000条集合而成。在本发明的耐火成型体中，虽然根据无机纤维的比重不同而存在差异，但优选束状的无机纤维集合体的纤度为10 5000tex,更优选为50 4000tex,进一步优选为100 3000texo此外，在本申请文件中，所谓上述纤度为ltex，意思是指束状的无机纤维集合体每IOOOm的重量为lg。在本发明的耐火成型体中，优选束状的无机纤维集合体的直径为0. 01 5mm,更优选为0. 05 4mm,进一步优选为0. I 3mm。在本发明的耐火成型体中，优选束状的无机纤维集合体的长度为3 200mm。当本发明的耐火成型体是耐火成型体I时，优选束状的无机纤维集合体的长度为3 30mm,更优选为5 25mm,进一步优选为10 20mm。另外，当本发明的耐火成型体是耐火成型体2时，优选束状的无机纤维集合体的长度为3 200mm,更优选为10 120mm,进一步优选为20 80mm。此外，在本申请文件中，束状的无机纤维集合体的直径和长度，是指测定100条束状的无机纤维集合体的直径和长度时的算术平均值。通过使束状的无机纤维集合体的纤度、直径、长度处于上述范围内，不仅耐火成型体容易地大量含有无机纤维集合体，并且难以从耐火成型体中拔出无机纤维集合体，容易对耐火成型体赋予高韧性。在本发明的耐火成型体中，优选束状的无机纤维集合体的密度为0. 5 4g/cm3,更优选为I 3g/cm3,进一步优选为I. 5 3g/cm3。优选本发明的耐火成型体含有I 30质量％的束状的无机纤维集合体。当本发明的耐火成型体是耐火成型体I时，优选该耐火成型体I含有I 30质量％的束状的无机纤维集合体，更优选含有5 30质量％，进一步优选含有10 30质量％。·当本发明的耐火成型体是耐火成型体2时，优选该耐火成型体2含有I 30质量％的束状的无机纤维集合体，更优选含有2 20质量％，进一步优选含有2 13质量％。通过本发明的耐火成型体含有I 30质量的束状的无机纤维集合体，能够赋予耐火成型体充分的韧性。若束状的无机纤维集合体的含量低于I质量％，则难以赋予耐火成型体充分的韧性；若该含量超过30质量％，则在成型时成型材料的流动性降低而变得难以成型。上述束状的无机纤维集合体的含量，可根据制造耐火成型体时所用的原料量来求出。当本发明的耐火成型体是耐火成型体I时，耐火成型体I在含有上述无机粒子和束状的无机纤维集合体的同时，还作为必要成分含有粘合剂。作为上述粘合剂，优选为无机粘合剂；作为无机粘合剂，可以举出水泥、磷酸铝、硅酸钠、胶体二氧化硅等，其中，优选为水泥。作为水泥，只要发挥作为无机粘合剂的功能的水泥即可，并没有特别限制，例如可以举出选自波特兰水泥、白水泥、粉煤灰水泥、娃石水泥、高招水泥(aluminacement)等水硬水泥等中的一种以上。作为上述水泥，优选耐热性高的高铝水泥。在此，所谓高铝水泥，是指以CaO Al2O3作为主要成分的水泥，例如，优选含有70质量％以上Al2O3的高铝水泥。当本发明的耐火成型体是耐火成型体I时,优选耐火成型体I是含有I 50质量％的粘合剂，更优选含有5 40质量％，进一步优选含有10 40质量％。若粘合剂的含量低于I质量％，则难以充分结合无机粒子等；若含量超过50质量％，则无机粒子等其它成分的含量比例减少而变得难以赋予耐火成型体充分的强度。当本发明的耐火成型体是耐火成型体2时，优选该耐火成型体不含粘合剂，但也可以含有粘合剂。作为耐火成型体2可含有的粘合剂，可以举出与上述同样的粘合剂，此时，耐火成型体2可含有例如低于I质量％的粘合剂。当本发明的耐火成型体是耐火成型体2时，作为纤维成分可以含有碳纤维、纸浆(pulp)、人造纤维、聚酯纤维、耐碱性玻璃纤维等。耐火成型体2中的纤维成分的含量比率，以固体成分换算优选为5质量％以下。此外，在本申请文件中，所谓纤维成分是区别于上述束状的无机纤维集合体的成分，是指为了确保成型性而添加的短纤维。
本发明的耐火成型体具有在无机粒子间分散有束状的无机纤维集合体的内部结构，并优选具有束状的无机纤维集合体均匀地分散于整个耐火成型体的内部结构。本发明的耐火成型体通过具有束状的无机纤维集合体进行分散的内部结构，能够发挥高的韧性。对本发明的耐火成型体而言，优选根据JIS R 1662测定时的夏比冲击值为0.5 10mJ/mm2。通过使夏比冲击值处于上述范围内，能够赋予耐火成型体充分的韧性。对本发明的耐火成型体而言，优选根据JIS A 1408测定时的弯曲强度为I 20MPa。通过使弯曲强度处于上述范围内，能够赋予耐火成型体充分的强度。作为本发明的耐火成型体的具体方式，可以举出金属铸造用构件，作为金属铸造用构件，可以举出金属铸造用熔液储存构件、金属铸造装置结构构件和它们的构成材料等 。作为上述金属铸造用熔液储存构件，具体而言，可以举出铸勺、流槽、熔液储存炉、铸桶等；作为上述金属铸造装置结构构件，具体而言，可以举出浮体、喷管、热炉顶环头等。可优选采用本发明耐火成型体的制造方法来制作本发明的耐火成型体。具体而言，可优选采用后述的本发明耐火成型体的制法I来制作本发明耐火成型体I ;可优选采用后述的本发明耐火成型体的制法2来制作本发明耐火成型体2。此外，本发明的耐火成型体，还能够采用本发明耐火成型体的制造方法以外的方法来进行制作，例如，可以举出在后述的本发明耐火成型体的制法I中，采用将以规定强度下捻合表面没有树脂覆盖的多条股线(strand)而成的纱线按规定长度切割纤维，来代替在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体的方法。此时，通过在纱线制造工序中加强捻搓，从而即使对耐火成型体形成材料进行混炼时，也不会导致无机纤维集合体发生纤维松解，而能够以保持束形的状态存在于耐火成型体中。根据本发明的耐火成型体，通过由无机粒子等无机材质来构成的同时具有在无机粒子间分散有束状的无机纤维集合体的内部结构，由此能够减少导热性并能够提高对物理冲击和热冲击的耐久性。当本发明的耐火成型体是耐火成型体2时，在其构成上可以含有少量的粘合剂，或者也可以不含有粘合剂，此时能够更有效地减少导热性。下面，说明本发明的耐火成型体的制造方法。本发明的耐火成型体的制造方法，是由耐火成型体的制法I和耐火成型体的制法2所组成，在此，首先说明耐火成型体的制法1，然后再说明耐火成型体的制法2。本发明的耐火成型体的制法1，其特征在于，对含有无机粒子以及束状的无机纤维集合体的耐火成型体形成材料进行混炼后，对所获得的混炼物进行成型，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°c以下的树脂而成。本发明的耐火成型体的制法1，特别优选在制作本发明的耐火成型体I时使用。在本发明的耐火成型体的制法I中，作为无机粒子可以举出与上述本发明耐火成型体I的说明中所举出的同样的无机粒子。在本发明的耐火成型体的制法I中，优选耐火成型体形成材料在固体成分中(以固体成分换算时)含有30 95质量％的无机粒子，更优选含有40 90质量％，进一步优选含有45 80质量％。通过使无机粒子的含量处于上述范围内，不仅容易地对所得到的耐火成型体赋予充分的强度，而且容易地将所得到的耐火成型体的形状保持为所需要的形状。
在本发明的耐火成型体的制法I中，耐火成型体形成材料含有在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体。作为束状的无机纤维集合体，可以举出与上述同样的无机纤维集合体。作为覆盖在束状的无机纤维集合体表面的树脂，只要是玻璃化转变温度在40°C以下的树脂即可，并没有特别限制，例如，可以举出丙烯腈-丁二烯共聚物乳胶、苯乙烯-丁二烯共聚物乳胶、丙烯酸酯共聚物乳胶等。在本发明的耐火成型体的制法I中，在束状的无机纤维集合体表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂的同时，还可以覆盖玻璃化转变温度超过40°C的树脂。作为玻璃化转变温度超过40°C的树脂，可以举出聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯等。通过同时采用玻璃化转变温度为40°C以下的树脂和玻璃化转变温度超过40°C的树脂，能够容易地进行混炼后的干燥处理。当同时使用玻璃化转变温度为40°C以下的树脂和玻璃化转变温度超过40°C的树脂时，优选玻璃化转变温度为40°C以下的树脂占所覆盖的树脂总量的50 99质量％、玻璃化转变温度超过40°C的树脂占所覆盖的树脂总量的I 50质量％。 通过在束状的无机纤维集合体的表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂，能够赋予无机纤维集合体一定的柔软性，因此，即使对耐火成型体形成材料进行混炼时，也可以使无机纤维集合体不发生纤维松解而以保持束形的状态存在于耐火成型体中。在束状的无机纤维集合体表面覆盖的树脂量，优选相对于100质量份的束状的无机纤维集合体为I 30质量份,更优选为I 20质量份,进一步优选为3 15质量份,特别优选为5 15质量份。若在束状的无机纤维集合体表面覆盖的树脂量相对于100质量份的束状的无机纤维集合体低于I质量份，则在混炼处理时难以将无机纤维集合体保持在束形状态；若超过30质量份，则烧成后在无机纤维集合体的周围产生空隙而容易拔出无机纤维集合体，从而容易使所获得的耐火成型体的韧性降低。对束状的无机纤维集合体进行的树脂覆盖，例如，可采用浸溃、喷雾来进行。在本发明的耐火成型体的制法I中,优选耐火成型体形成材料含有I 30质量％的通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体，更优选含有5 30质量％，进一步优选含有10 30质量％。另外，在耐火成型体形成材料含有后述的粘合剂时，也优选束状的无机纤维集合体的含量比率在上述范围内。在本发明的耐火成型体的制法I中，基于耐火成型体的形成材料含有I 30质量％的束状的无机纤维集合体，能够对所获得的耐火成型体赋予充分的韧性。在本发明的耐火成型体的制法I中，优选耐火成型体形成材料含有粘合剂。作为粘合剂，可以举出与上述同样的粘合剂。通过耐火成型体形成材料含有粘合剂，可使无机粒子等充分结合，容易赋予所获得的耐火成型体充分的强度。在本发明的耐火成型体的制法I中，当耐火成型体形成材料含有粘合剂时，优选在固体成分中含有I 50质量％的粘合剂，更优选含有5 40质量％，进一步优选含有10 40质量％。若固体成分中的粘合剂含量比率低于I质量％，则难以充分结合无机粒子等；若超过50质量％，则无机粒子等其它成分含量比率减少，从而难以对所获得的耐火成型体赋予充分的强度和耐热性。
如上所述，当对无机粒子和无机纤维加以混炼而制作耐火成型体时，无机纤维的集合体在混炼时松解、分散为单个无机纤维而导致流动性显著降低，因此，在耐火成型体中只能添加极少量的无机纤维。为了解决本技术课题，本发明人等进行了深入研究的结果，令人吃惊地发现若使用在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体，则在混炼时对加压力显示出一定的柔软性，从而抑制无机纤维集合体发生纤维松解，且可使所获得的耐火成型体中含有大量的无机纤维集合体，并基于此发现完成了本发明。在本发明的耐火成型体的制法I中，耐火成型体形成材料可含有水，乙醇、丙醇等一元醇类，乙二醇等二元醇类等极性有机溶剂等的溶剂。通过耐火成型体形成材料含有溶齐U，能够分散固体成，从而能够容易流入成型模中。上述溶剂的添加量，可根据所需耐火成型体形材料的堆密度(Bulk density)、用途来适当设定。在本发明的耐火成型体的制法I中，对耐火成型体形成材料的制造方法并没有特别限制，能够采用在溶剂中添加无机粒子以及在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体等固体成分的方法；在混炼机中投入上述固体成分和溶·剂并在混炼之前进行某种程度的搅拌的方法。混炼可通过使用万能搅拌机、各种捏合机等公知的混炼装置等来进行，优选使用超声波处理装置、切碎混合搅拌机、三辊式磨机等的分散混炼机。当作为混炼装置采用捏合机时，可根据所需耐火成型体形材料的堆密度、用途来适当设定捏合机的转速、混炼时间。在本发明的耐火成型体的制法I中，作为通过上述混炼处理所获得的混炼物，优选根据JIS R 5201测定时的Tap流动值为150mm以上。对Tap流动值的上限并没有特别限制，但Tap流动值通常在300mm以下是适当的。在本发明的耐火成型体的制法I中，即使耐火成型体形成材料含有大量的无机纤维集合体的情况下，也能够将混炼物的Tap流动值控制在150_以上，因此能够保持混炼物适宜的流动性而不会形成气孔、空洞等空隙，并能够制作出均质性高的耐火成型体。在本发明的耐火成型体的制法I中,可采用所需方法来对混炼耐火成型体形成材料所得到的混炼物进行成型。优选在成型模中填充耐火成型体形成材料来进行上述成型。向成型模中填充混炼物时，优选使用例如柔性振动器(flexible vibrator)等在进行脱气的同时流入的方式进行。另外，作为成型模，能够使用木模、金属模、合成树脂模等。在这些成型模中，从尺寸精度和尺寸稳定性等观点出发，优选合成树脂模。在上述成型时，为了促进成型模吸收溶剂，可以辅助性地施行加压或者真空处理。另外，上述成型还可以通过将以具有所需粘度的方式调节粘度而获得的混炼物涂布在所需部位(例如壳体(casing)表面)来进行。在本发明的耐火成型体的制法I中，优选将混炼物填充在成型模后根据需要进行干燥、烧成处理。优选如下所述进行干燥处理将混炼物静置于成型模中的状态下或者涂布为目标物形状的状态下，在常温下保养(放置)大约一天后，在成型模中成型的情况下进行脱模，然后在110°c左右的温度下加温处理24小时左右。此外，在上述成型时，若环境温度(室温)为冰点以下，有时经过一天而未能脱模，因此，优选在流入成型模中后，在约15 30°C左右的温度环境下进行保养。另外，经干燥处理所获得的干燥处理物的烧成处理，优选在300 1300°C的温度下进行0. 5 4小时左右。基于烧成处理，能够去除干燥处理物中的结晶水。作为通过本发明耐火成型体的制法I所获得的耐火成型体，可以举出与本发明耐火成型体的说明中所述的同样的耐火成型体。在本发明的耐火成型体的制法I中，当耐火成型体形成材料含有粘合剂时，能够很好地制作出本发明的耐火成型体I。接着，说明本发明的耐火成型体的制法2。本发明的耐火成型体的制法2，其特征在于，对含有硅酸钙粒子的原料并同时含有束状的无机纤维集合体的耐火成型体形成用浆料进行脱水成型，接着进行水热处理后进行干燥处理，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。 本发明的耐火成型体的制法2，可优选应用于制作本发明的耐火成型体2的情形。在本发明耐火成型体的制法2中，作为硅酸钙粒子，可以举出与上述本发明耐火成型体2的说明中所举出的同样的硅酸钙粒子。在本发明的耐火成型体的制法2中，作为硅酸钙粒子的原料，可以举出石灰原料粉末和硅酸原料粉末。作为上述石灰原料粉末，可以举出选自消石灰、生石灰、电石渣等中的一种以上的粉末；作为上述娃酸原料粉末，可以举出选自娃藻土、娃石、娃铁粉(feroshirikon dust)等中的一种以上的粉末。在本发明的耐火成型体的制法2中，当硅酸钙粒子的原料为含有石灰原料粉末和硅酸原料粉末而成的情况下，在将石灰原料粉末换算成CaO、将硅酸原料粉末换算成SiO2时，优选石灰原料粉末相对于硅酸原料粉末的配合比(Ca0/Si02)以摩尔比计为0. 6 I. 3，更优选为0. 8 I. 2，进一步优选为0. 9 I. I。如后面所述，上述石灰原料粉末和硅酸原料粉末经过浆化并施加水热处理和干燥处理，在耐火成型体中产生硬硅钙石粒子、雪硅钙石粒子等的硅酸钙粒子。在本发明的耐火成型体的制法2中，当作为无机粒子的原料使用含有石灰原料粉末和硅酸原料粉末而成的原料时，优选耐火成型体形成用浆料在固体成分中(换算成固体成分时)含有20 99质量％的石灰原料粉末和硅酸原料粉末，更优选含有25 80质量％，进一步优选含有35 55质量％。通过使无机粒子原料的含量在上述范围内，能够使表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体均匀地分散，而且容易赋予所获得的耐火成型体充分的强度，并且还容易使所获得的耐火成型体的形状保持所需形状。在本发明的耐火成型体的制法2中，耐火成型体形成用浆料可以在作为无机粒子的原料含有硅酸钙粒子的原料的同时，还含有硅酸钙粒子。作为可在耐火成型体形成用浆料中含有的硅酸钙粒子，可以举出硅酸钙水合物粒子，具体而言，可以举出硬硅钙石粒子、雪硅钙石粒子，优选为硬硅钙石粒子。可采用上述石灰原料粉末和硅酸原料粉末并以公知的方法来制备硅酸钙水合物粒子，通过使用无机粒子的原料以及硅酸钙水合物粒子，能够提高后述脱水成型处理后的操作性。
在本发明的耐火成型体的制法2中，当作为无机粒子的原料使用含有石灰原料粉末和硅酸原料粉末而成的原料，并且还使用硅酸钙水合物粒子时，在耐火成型体形成用浆料中，若以固体成分换算将石灰原料粉末和硅酸原料粉末的合计含量设定为100质量份时，优选含有3 95质量份的硅酸钙水合物粒子，进一步优选含有5 30质量份。通过使硅酸钙水合物粒子的含量比率在上述范围内，能够有效地提高后述脱水成型处理之后的操作性在本发明的耐火成型体的制法2中，耐火成型体形成用浆料作为硅酸钙粒子可以含有硅灰石粒子。娃灰石(Wollastonite)标记为CaSiO3 (CaO SiO2),并具有以I丐阳离子连接的无数的硅-氧链(SiO3)结构，是一种晶体结构为针状的无机物质，但在宏观上呈现粉末状。作为天然矿物的硅灰石，以硅灰石的形态产自石灰岩地区，并且有时还作为杂质含有微量 (例如低于0. 5重量％)的A1203、Fe203。作为硅灰石粒子，具体而言，可以举出美国Interpace公司(Interpace Co. in USA)制造的 NYARD-G 等。在本发明的耐火成型体的制法2中，通过耐火成型体形成用浆料含有硅灰石粒子，能够提闻机械加工性，并能够提闻所获得的耐火成型体的尺寸稳定性。在本发明的耐火成型体的制法2中，当作为硅酸钙粒子的原料使用含有石灰原料粉末和硅酸原料粉末而成的原料、并且还使用硅灰石粒子时，在耐火成型体形成用浆料中，若以固体成分换算将石灰原料粉末和硅酸原料粉末的合计含量设定为100质量份时，优选含有7 120质量份的硅灰石粒子，进一步优选含有10 90质量份。通过使硅灰石粒子的含量比率在上述范围内，能够有效提高机械加工性，并提高所获得的耐火成型体的尺寸稳定性。在本发明的耐火成型体的制法2中，当作为无机粒子的原料使用含有石灰原料粉末和硅酸原料粉末而成的原料、并且还使用硅酸钙水合物粒子和硅灰石粒子时，在耐火成型体形成用浆料中，若以固体成分换算将石灰原料粉末和硅酸原料粉末的合计含量设定为100质量份时，优选含有5 170质量份的硅酸钙水合物粒子，进一步优选含有11 50质量份。另外，此时，在耐火成型体形成用浆料中，若以固体成分换算将石灰原料粉末和硅酸原料粉末的合计含量设定为100质量份，则优含有10 150质量份的硅灰石粒子，进一步优选含有16 111质量份。通过使硅酸钙水合物粒子的含量比率在上述范围内，能够有效地提高后述脱水成型处理后的操作性；通过使硅灰石粒子的含量比率在上述范围内，能够有效地提高机械加工性，并提高所获得的耐火成型体的尺寸稳定性。在本发明的耐火成型体的制法2中，耐火成型体形成用浆料还可以含有除硅酸钙粒子以外的无机粒子。作为上述除硅酸钙以外的无机粒子，可以举出选自二氧化硅粒子、氧化铝粒子、多铝红柱石粒子、碳化硅粒子、氮化硅粒子、氮氧化硅铝粒子、锆石粒子、氧化镁粒子、氧化锆粒子、石墨粒子、氮化硼(BN)粒子、氮化铝(AlN)粒子、二硼化钛(TiB2)粒子、粉煤灰漂珠粒子、珠光体粒子、蛭石粒子、氟化钙粒子、氟化镁粒子、氧化钙粒子、氧化镁粒子、氧化钡粒子和硫酸钡粒子等中的一种以上。在本发明的耐火成型体的制法2中，优选耐火成型体形成用浆料采用上述无机粒子来代替上述硅灰石粒子，或者同时含有上述无机粒子和硅灰石粒子，此时，优选以使硅灰石粒子和上述无机粒子的总量在上述硅灰石粒子的含量范围内的方式进行添加。从机械加工性、尺寸稳定性的角度考虑时，优选硅灰石粒子在硅灰石粒子和上述无机粒子的总量中所占的比率多，进一步优选为仅由硅灰石粒子构成。在本发明的耐火成型体的制法2中，当耐火成型体形成用浆料中含有硅酸钙粒子的原料和硅酸钙粒子时，硅酸钙粒子的原料和硅酸钙粒子均作为硅酸钙粒子包含在所获得的耐火成型体中。在本发明的耐火成型体的制法2中，耐火成型体形成用浆料含有在表面上覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体。作为束状的无机纤维集合体，可以举出与上述同样的无机纤维集合体。如上所述，在制作本发明耐火成型体2时，特别优选应用本发明的耐火成型体的制法2，在制作本发明的耐火成型体2时，如上所述，作为束状的无机纤维集合体，优选其长度为3 200mm，更优选为10 120臟，进一步优选为20 80mm。·通过使束状的无机纤维集合体的长度在上述范围内，能够很好地将束状的无机纤维集合体分散在所获得的耐火成型体2中，并且难以拔出束状的无机纤维集合体而易于提高韧性。对本发明的耐火成型体的制法2中使用的耐火成型体形成用浆料而言，通常其流动性高于本发明的耐火成型体的制法I中使用的耐火成型体形成材料，因此，作为束状的无机纤维集合体，能够使用具有较长的长度的无机纤维集合体。作为覆盖在束状的无机纤维集合体表面的树脂，只要是玻璃化转变温度在40°C以下的树脂即可，并没有特别限制，例如，可以举出选自丙烯腈-丁二烯共聚物乳胶、苯乙烯-丁二烯共聚物乳胶、丙烯酸酯共聚物乳胶、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯等中的一种以上。对束状的无机纤维集合体表面覆盖的树脂量而言，优选相对于100质量份的束状的无机纤维集合体为I 30质量份，更优选为I 20质量份，进一步优选为3 15质量份，特别优选为5 15质量份。相对于100质量份的束状的无机纤维集合体,若束状的无机纤维集合体表面覆盖的树脂量低于I质量份，则在后述的制备耐火成型体形成用浆料时、以及在脱水成型时难以保持无机纤维集合体的束形状态；若超过30质量份，则因后述的干燥处理和烧成处理，在无机纤维集合体的周围产生空隙，容易拔出无机纤维集合体，从而容易导致所获得的耐火成型体的韧性降低。对束状的无机纤维集合体进行的树脂覆盖，例如，能够采用浸溃、喷雾来进行。在本发明的耐火成型体的制法2中，对耐火成型体形成用浆料而言，在固体成分中(当换算成固体成分时)，相对于100质量份的上述无机粒子的原料，优选含有I 30质量份的上述通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体，更优选含有2 20质量份，进一步优选含有2 13质量份。在本发明的耐火成型体的制法2中，基于耐火成型体的形成材料以上述比率含有通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体，能够赋予所获得的耐火成型体充分的韧性。
在本发明的耐火成型体的制法2中，对耐火成型体形成用浆料而言，还可以作为纤维成分含有碳纤维、纸浆、人造纤维、聚酯纤维、耐碱性玻璃纤维等。耐火成型体形成用浆料中的纤维成分的含量比率，以固体成分换算优选为5质
量％以下。在本申请文件中，所谓纤维成分是区别于上述束状的无机纤维集合体的纤维成分，意指为了确保成型性而添加的短纤维。在本发明的耐火成型体的制法2中，通过使耐火成型体形成用浆料含有纤维成分，能够提高后述的脱水成型时的成型性。在本发明的耐火成型体的制法2中，耐火成型体形成用浆料还可含有粘合剂。作为粘合剂，可以举出与上述同样的粘合剂。对耐火成型体形成用浆料中的纤维成分的含量 率而言，以固体成分换算为低于I质量％，优选尽可能不包含粘合剂。通过使耐火成型体形成用浆料含有粘合剂，能够使无机粒子等充分结合，易于对所获得的耐火成型体赋予充分的强度，但在本发明的耐火成型体的制法2中，即使不含有粘合剂也能够对所获得的耐火成型体赋予充分的强度，并在不包含粘合剂时，能够有效减少所获得的耐火成型体的导热性。在本发明的耐火成型体的制法2中，作为构成耐火成型体形成用浆料的溶剂，可以举出水或者以水作为主要成分并含有少量亲水性有机溶剂的溶剂，优选为水。在本发明的耐火成型体的制法2中，对耐火成型体形成用浆料的制备方法没有特别限定。例如，能够采用在水溶剂中，以所需浓度加入石灰原料粉末和硅酸原料粉末、硬硅钙石浆料(含有硬硅钙石粒子的浆料)、硅灰石粒子和在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体，进而根据需要加入纤维成分，然后进行充分搅拌来制备的方法。在本发明的耐火成型体的制法2中，对上述耐火成型体形成用浆料进行脱水成型。在本发明的耐火成型体的制造方法中，对浆料而言，有时作为液体介质也包括除水以外的介质，在本申请文件中，对于除水以外的液体介质进行去除的情况也称作脱水成型。例如，脱水成型可采用下述方法来进行将该浆料流入底部设有网的成型模中，并实施抽吸上述水等液体介质的抽吸脱水成型法，或者加压脱水成型法、抽吸加压脱水法。在本发明的耐火成型体的制法2中，在运送浆料至成型模等时，既可以使用泵等，也可以在含有上述浆料的槽下部配置成型模等从而靠浆料自重进行运送。脱水成型物优选具有与要得到的耐火成型体相似的形状，例如，其形状可以举出圆筒状、有底筒状、板状、块状。优选后述干燥处理后的耐火成型体的堆密度达到0. 2 2. Og/cm3、更优选达到0. 5 I. 5g/cm3、进一步优选达到0. 6 I. Og/cm3的方式调节所加压力等而进行脱水成型。在本发明的耐火成型体的制法2中，对上述浆料经过脱水处理后得到的脱水处理物进行水热处理。对水热处理而言，优选将上述脱水处理物转送至高压锅中后，在水蒸气环境下进行。对水热处理条件而言，优选在能够从硅酸钙粒子的原料获得目标硅酸钙粒子的条件下进行，优选在7kg/cm2以上的水蒸气压下进行，更优选在14kg/cm2以上的水蒸气压下进行，进一步优选在17kg/cm2以上的水蒸气压下进行。另外，对水热处理时间也没有特别限制，可根据要获得的硅酸钙粒子的种类、水热处理时的水蒸气压来进行适当选择。例如，当要获得硬硅钙石粒子而对石灰原料粉末和硅酸原料粉末以14kg/cm2以上的水蒸气压进行水热处理时,水热处理时间优选为5 48小时。对水热处理温度也没有特别限制，可根据要获得的硅酸钙粒子的种类、水热处理时的水蒸气压、水热处理时间等来进行适当选择。基于上述水热处理，例如，可使作为原料的石灰原料粉末和硅酸原料粉末发生反应，从而生成作为硅酸钙粒子的硬硅钙石粒子。在本发明的耐火成型体的制法2中，对上述施加了水热处理的水合处理物进行干 燥处理。优选干燥处理温度为50 300°C，更优选为100 200°C。另外，优选干燥处理时间为I 24小时。优选干燥处理环境为大气环境。本发明的耐火成型体的制法2，优选作为本发明的耐火成型体2的制作方法。如上所述，当要通过混炼无机粒子和无机纤维来制作耐火成型体时，无机纤维的集合体在混炼时松解、分散为单个无机纤维而导致流动性显著降低，因此，在耐火成型体中只能添加极少量的无机纤维。为了解决本技术课题，本发明人等进行了深入研究的结果，令人吃惊地发现当耐火成型体形成用浆料含有硅酸钙粒子的原料作为无机粒子的原料，并同时还含有表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而形成的束状的无机纤维集合体时，通过对该耐火成型体形成用浆料进行脱水成型，接着进行水热处理，然后进行干燥处理，能够抑制无机纤维集合体发生纤维松解，并且可使所获得的耐火成型体中含有大量无机纤维集合体。基于此发现而完成了本发明。根据本发明的耐火成型体的制法2，在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体的共存下，对含有硅酸钙粒子的原料的耐火成型体形成用浆料进行脱水成型，接着进行水热处理，能够在使束状的无机纤维集合体分散的状态下合成硅酸钙的同时形成耐火成型体，由此能够抑制在形成耐火成型体时松解、分散为单个无机纤维的现象，即使在大量使用无机纤维集合体时也能够在高的生产效率下简便地制作耐火成型体。采用本发明耐火成型体的制造方法，能够适宜地制作出本发明的耐火成型体。具体而言，采用本发明耐火成型体的制法1，能够适宜地制作本发明的耐火成型体I ;采用本发明耐火成型体的制法2，能够适宜地制作本发明的耐火成型体2。另外，本发明的耐火成型体含有无机粒子和束状的无机纤维集合体，而不包含粘合剂时，例如，在本发明的耐火成型体的制法I中，在配制了不包含粘合剂的耐火成型体形成材料后，可采用粉浆浇铸(slip cast)法进行成型来制作。粉浆浇铸(slip cast)法是将使用溶剂调整成适宜粘度的耐火成型体形成材料流进由多孔质材料形成的成型模中，并使溶剂吸收于成型模，从而成型为具有所需厚度的目标物的方法。基于本方法，通过使耐火成型体形成材料致密地填充于成型模中，从而即使在耐火成型体形成材料不包含粘合剂的情况下，也能够制作出高密度的耐火成型体。
(金属铸造用熔液储存构件)接下来，说明本发明的金属铸造用构件。本发明的金属铸造用构件，其特征在于，至少其表面是通过耐火成型体来形成，所述耐火成型体是通过含有无机粒子和束状的无机纤维集合体而形成，并具有在前述无机粒子间分散有前述束状的无机纤维集合体的内部结构。本发明的金属铸造用构件是在金属铸造装置中与熔液相接触的部位所用的构件，具体而言，可以举出金属铸造用熔液储存构件、金属铸造装置结构构件。作为金属铸造用熔液储存构件，可以举出铸勺、流槽、熔液储存炉、铸桶等；作为金属铸造装置结构构件，可以举出浮体、喷管、热炉顶环头等。对本发明的金属铸造用构件而言，除了其形状被限定于与金属铸造用构件用途相匹配的形状以外，其它与本发明的耐火成型体相同，构成金属铸造用构件的无机粒子、束状的无机纤维集合体等的具体例子以及优选的含量比率、所获得的物理性质等，也与本发明·的耐火成型体相同。另外，对本发明的金属铸造用构件的制造方法而言，除了制造物的形状被限定于金属铸造用构件的形状以外，其它也与本发明的耐火成型体的制法I或者耐火成型体的制法2相同，可将上述耐火成型体形成材料填充于具有所需成型面形状的成型模中，或者对上述耐火成型体形成用浆料进行脱水成型、水热处理后经过干燥处理来进行制作。本发明的金属铸造用构件，还可以是在金属制壳体的表面形成由本发明的耐火成型体构成的耐火衬里材料而成的金属铸造用构件。当金属铸造用构件为耐火衬里材料形成于金属制壳体的表面而成的构件时，例如，可将形成为规定尺寸的薄板状耐火成型体制衬里材料粘贴于金属制壳体表面而形成。若不考虑其形状为薄板状等的特定形状，粘贴在金属制壳体表面的衬里材料可采用与本发明的耐火成型体的制法I或者耐火成型体的制法2相同的方法来进行制作。通过使用适当的砂浆等来将上述衬里材料粘贴于金属制壳体表面，能够制作本发明的金属铸造用构件。另外，当耐火衬里材料形成在金属制壳体表面的情况下，可采用与本发明的耐火成型体的制法I相同的方法来制作耐火成型体形成材料的混炼物，将该混炼物作为衬里材料形成用的混炼材料，并以所需形状涂布在金属制壳体表面上后，通过在与本发明的耐火成型体的制法I相同的条件下适当进行干燥、烧成来制作本发明的金属铸造用构件。金属制壳体的形状，能够设定为与要获得的金属铸造用熔液储存构件等的金属铸造用构件的形状相对应的任意形状，例如，若要获得的金属铸造用构件是铸桶时，则优选相对于2 IOmm厚度的金属制壳体,使用50 200mm厚度的衬里材料。若以金属铸造用构件为铸勺时作为例子进行说明，则作为铸勺，可以举出具有底部和侧壁还具有注入口和注出口，并且在上部具有开口部的开放容器状的铸勺，并可以举出上述开放式容器整体由本发明的耐火成型体所形成的铸勺，或者在上述开放式容器内面的全部或局部中具有由本发明的耐火成型体所形成的衬里材料的铸勺。另外，若以金属铸造用构件为铸桶时作为例子进行说明，则作为铸桶，可以举出包括具有熔液的注入口和注出口的有底筒状的铸桶主体；可将熔液注入口进行密封的开关自由的上盖；以及可将熔液注出口进行密封的开关自由的注流盖，其中，在上述铸桶主体、注入口和注出口的整体是由本发明的耐火成型体所形成的铸桶，或者在其内面的全部或局部具有由本发明的耐火成型体所形成的衬里材料的铸桶。若本发明的金属铸造用构件为金属铸造用熔液储存构件时，则根据需要可具有支承配件，通过具有该支承配件，能够使其容易安装于机械臂等其它铸造装置结构构件上。对支承配件而言，例如，在将上述耐火成型体形成材料的混炼物流入成型模中而形成金属铸造用熔液储存构件时，通过预先配置于所需位置上，能够与主体部成一体化。另夕卜，通过预先将支承配件与上述金属制壳体形成为一体，在金属制壳体的主体表面设置衬里材料以对其表面进行覆盖，并使支承配件部分露出，基于此也能够进行安装。基于本发明，能够提供一种导热性降低并且对物理冲击和热冲击的耐久性得到提高的金属铸造用构件。
下面，通过实施例更具体地说明本发明，但这些只不过是示例而已，并不对本发明进行限制。(实施例I)如表I所示，称取下列耐火成型体形成材料的固体成分，并填充到捏合机中作为粘合剂的30. 0质量份的高铝水泥；作为无机粒子的40. 0质量份的二氧化硅、30. 0质量份的硅灰石粒子；作为表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体的、2. 2质量份的丙烯腈-丁二烯共聚物乳胶涂布玻璃纤维短切原丝(在切割整齐集中的玻璃连续纤维而得到的1_直径、IOmm长度的束状的玻璃纤维集合体的表面，相对于100质量份的该束状的玻璃纤维集合体，覆盖10质量份的玻璃化转变温度为-31°c的丙烯腈-丁二烯共聚物乳胶树脂而成的玻璃纤维短切原丝)。接着，向上述捏合机中，相对于100质量份的上述耐火成型体形成材料的固体成分(水泥、无机粒子和通过覆盖树脂而成的束状的无机纤维集合体)添加15质量份的水，然后混炼10分钟，由此制作混炼物。根据JIS R 5201的规定，对所获得的混炼物的Tap流动值进行了测定，结果为175mm0将上述混炼物流入成型模(该成型模具有与铸勺形状相对应的模具框架形状并配置有支承构件)中，在105°C下干燥24小时后，进一步在700°C下烧成3小时，由此制作出如图I所示的、内容量为6L且最薄部分的厚度为Icm的带有支承构件的铸勺I。所获得的铸勺I通过具有铸勺主体部2和支承构件3而形成，未观察到气孔、空洞等空隙。将构成所获得的铸勺的耐火成型体的组成示于表2中。另外，如图2所示，在具有与(如图中以涂黑所示的)铸桶形状相对应的形状的金属壳体5上，以50mm厚度涂布上述混炼物，在105°C下干燥24小时后，进一步在700°C下烧成3小时，由此形成(如图中以斜线所示的)耐火衬里材料6而制作出铸桶4。在所获得的铸桶中，未观察到气孔、空洞等空隙。将上述混炼物填充到箱状成型模中，在105°C下干燥24小时后，进一步在700°C下烧成3小时，由此获得四角柱状的成型物，然后测定了该成型物的堆密度以及根据JIS R1662测定时的夏比冲击值,结果,堆密度为I. 6g/cm3、夏比冲击值为I. lmj/mm2。另外,对该成型物的断裂面进行目视观察时，如图3所示，能够确认在通过水泥结合的无机粒子a之间(在由无机粒子a构成的骨料中)均勻地分散有束状的无机纤维集合体b。(实施例2 实施例7)
除了如表I所示地改变水泥、无机粒子以及在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体的配合比例以外，与实施例I同样地进行操作，制作出带有支承构件的铸勺。在所获得的各铸勺中，未观察到气孔、空洞等空隙。将构成所获得的铸勺的耐火成型体的组成示于表2中。另外，使用各实施例中所得到的混炼物，与实施例I同样地测定Tap流动值。将结果示于表I中。而且，使用上述混炼物，与实施例I同样地制作四角柱状的成型物，并与实施例I同样地测定各成型物的堆密度和夏比冲击值。将结果示于表2中。对上述各成型物的断裂面进行目视观察时，均能够确认在通过水泥结合的无机粒子之间均匀地分散有束状的无机纤维集合体。表I
权利要求
1.一种耐火成型体，其特征在于，含有无机粒子和束状的无机纤维集合体，并具有在所述无机粒子间分散有所述束状的无机纤维集合体的内部结构。
2.如权利要求I所述的耐火成型体，其中，含有粘合剂、无机粒子和束状的无机纤维集合体，并具有在通过所述粘合剂结合的所述无机粒子间分散有所述束状的无机纤维集合体的内部结构。
3.如权利要求2所述的耐火成型体，其中，含有I 50质量％的所述粘合剂、30 95质量％的所述无机粒子、I 30质量％的所述束状的无机纤维集合体。
4.如权利要求2或者权利要求3所述的耐火成型体，其中，所述束状的无机纤维集合体的直径为O. 01 5mm、长度为3 30mm。
5.如权利要求I所述的耐火成型体，其中，含有硅酸钙粒子作为所述无机粒子的同时含有束状的无机纤维集合体，并具有在所述硅酸钙粒子间分散有所述束状的无机纤维集合体的内部结构。
6.如权利要求5所述的耐火成型体，其中，含有65 99质量％的所述无机粒子、I 30质量份的所述束状的无机纤维集合体而成。
7.如权利要求5或6所述的耐火成型体，其中，所述束状的无机纤维集合体的直径为O.01 5mm、长度为3 200mm。
8.如权利要求I 7中任一项所述的耐火成型体，其中，基于JISR 1662测定时的夏比冲击值为O. 5 10mJ/mm2。
9.一种耐火成型体的制造方法，其特征在于，对含有无机粒子和束状的无机纤维集合体的耐火成型体形成材料进行混炼后，对所获得的混炼物加以成型，其中，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。
10.如权利要求9所述的耐火成型体的制造方法，其特征在于，对含有粘合剂、无机粒子和束状的无机纤维集合体的耐火成型体形成材料进行混炼后，对所获得的混炼物加以成型，其中，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。
11.如权利要求10所述的耐火成型体的制造方法，其中，所述耐火成型体形成材料在固体成分中，含有I 50质量％的所述粘合剂、30 95质量％的所述无机粒子、I 30质量％的所述束状的无机纤维集合体，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。
12.如权利要求10或11所述的耐火成型体的制造方法，其中，基于JISR5201测定时的所述混炼物的Tap流动值为150mm以上。
13.—种耐火成型体的制造方法，其特征在于，对含有硅酸钙粒子的原料并同时含有束状的无机纤维集合体的耐火成型体形成用浆料进行脱水成型，接着进行水热处理后加以干燥处理，其中，所述束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。
14.如权利要求13所述的耐火成型体的制造方法，其中，所述硅酸钙粒子的原料是石灰原料粉末和硅酸原料粉末。
15.如权利要求14所述的耐火成型体的制造方法,其中,在7kg/cm2以上的水蒸气压下进行所述水热处理。
16.如权利要求13 15中任一项所述的耐火成型体的制造方法，其中，所述耐火成型体形成用浆料在固体成分中，相对于100质量份的所述无机粒子的原料，含有I 30质量份的所述束状的无机纤维集合体，该束状的无机纤维集合体是通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。
17.如权利要求9 16中任一项所述的耐火成型体的制造方法，其中，所述通过在表面覆盖玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成的束状的无机纤维集合体，是相对于100质量份的束状的无机纤维集合体覆盖I 30质量份的玻璃化转变温度为40°C以下的树脂而成。
18.一种金属铸造用构件，其特征在于，至少其表面是通过耐火成型体来形成，所述耐火成型体含有无机粒子和束状的无机纤维集合体，并具有在所述无机粒子间分散有所述束状的无机纤维集合体的内部结构。
全文摘要
本发明提供一种导热性低并且均质性高、对物理冲击和热冲击的耐久性高的新型耐火成型体。所述耐火成型体，其特征在于，含有无机粒子和束状的无机纤维集合体，并且具有在所述无机粒子间分散有所述束状的无机纤维集合体的内部结构，其中，优选一种耐火成型体，其含有粘合剂、无机粒子以及束状的无机纤维集合体，并具有在通过所述粘合剂结合的所述无机粒子间分散有所述束状的无机纤维集合体的内部结构；或者是另一种耐火成型体，其含有硅酸钙粒子作为无机粒子的同时，含有束状的无机纤维集合体，并具有在硅酸钙粒子间分散有所述束状的无机纤维集合体的内部结构。
文档编号F27D1/00GK102781879SQ20118001138
公开日2012年11月14日 申请日期2011年3月4日 优先权日2010年3月5日
发明者中间茂, 木原规浩, 菅沼洋介 申请人:霓佳斯株式会社