JP2002333280A

JP2002333280A - 誘導炉用ラミング材

Info

Publication number: JP2002333280A
Application number: JP2001143382A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nakamura; 登中村; Hisanori Umemura; 久憲梅村
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】自動築炉機を使用した充填作業を行う場合の誘
導炉用ラミング材として適し、狭くて深い部位から炉頂
上部まで一気にラミング材を投入しても、側壁の一部に
部分的にラミング材の粒度の偏析が発生することがない
誘導炉用ラミング材を提供する。【解決手段】最大粒子径が１．６８〜３．３６ｍｍでＳ
ｉＯ_２成分を９７．５重量％以上含有する天然珪石粉砕
品を使用した誘導炉用ラミング材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主に鋳鉄を溶解する
誘導炉の内張り耐火物として使用される誘導炉用ラミン
グ材に関する。

【０００２】

【従来の技術】主に鋳鉄を溶解する誘導炉用内張り材と
しては、最大粒子径を４．Ｏ〜６．ＯｍｍとするＳｉＯ
_２天然珪石粉砕品を使用した誘導炉用ラミング材および
最大粒子径を４．０〜６．０ｍｍとする天然珪石粉砕品
と、最大粒子径を４．０〜６．０ｍｍとする溶融珪石粉
砕品を混合した誘導炉用ラミング材が使用されている。

【０００３】このような誘導炉用ラミング材を用いた築
炉は、従来、電動ランマーやエアーランマー等により、
充填作業による一度の搗き上がり高さは、約６０ｍｍと
していた。このため、一度の充填作業に必要な搗き上が
り高さ約６０ｍｍ分のラミング材はその投入量が少な
く、また、搗き上がり高さ約６０ｍｍ分のラミング材の
投入毎に投入個所表面の均しや空気抜きを実施していた
ため、ラミング材の粒度の偏析が発生することは少なか
った。

【０００４】しかし、近年は、築炉作業の簡素化のた
め、自動築炉機を使用した充填作業を行うことが多くな
っている。この自動築炉機を使用した充填作業を行う場
合において、特に側壁は、コイルレヤー面に貼り付けら
れた湯もれ検知網やレヤークッションの内側とシリンダ
ーホーマーとの間は狭くて深い部位となっている。この
深い部位から炉頂上部まで一気にラミング材を投入する
ことにより、側壁の一部に部分的にラミング材の粒度の
偏析が発生することがある。

【０００５】このラミング材の粒度の偏析が発生した部
位については、正常な均一な密充填組織と比べ溶損速度
が異常に大きく、また、湯さし等により耐用が大きく低
下する。

【０００６】誘導炉用ラミング材に用いられる誘導炉用
ラミング材の改良を図ったものとして、特開平７−８２
０４５号公報に記載のような誘導炉用ラミング材があ
る。この公報記載の誘導炉用ラミング材は、焼結バイン
ダ−を含まないもので、アルミナが０．５〜３．０重量
％、酸化カリウムが０．５〜３．０重量％含有した溶融
シリカを４０〜８０重量％を含み、残部が天然シリカか
らなり、耐蝕性、耐熱衝撃性があって稼働面にき裂の発
生が少なく、従って溶湯によって浸蝕されることも少な
く、さらに施工体の背部に粉体層残存して、施工体の背
部まで硬化することなく、優れた断熱効果の得られる誘
導炉用ラミング材が記載されている。

【０００７】しかし、この公報記載の誘導炉用ラミング
材は、自動築炉機を使用した充填作業時に、上記のよう
な狭く深い部位から炉頂上部まで一気にラミング材を投
入する場合は、側壁の一部に部分的なラミング材の粒度
の偏析が発生するのを抑制することができず、また、均
一な充填組織とすることは難しく、ムラが小さく安定し
た耐用が得られないため、誘導炉内張り材の平均耐用の
向上が望めない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、自動築炉機を
使用した充填作業時の誘導炉用ラミング材として適し、
狭くて深い部位から炉頂上部まで一気にラミング材を投
入しても、側壁の一部に部分的なラミング材の粒度の偏
析が発生することがない誘導炉用ラミング材が要望され
ていた。

【０００９】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、自動築炉機を使用した充填作業時に誘導炉用ラ
ミング材として適し、狭くて深い部位から炉頂上部まで
一気にラミング材を投入しても、側壁の一部に部分的な
ラミング材の粒度の偏析が発生することがない誘導炉用
ラミング材を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、最大粒子径が１．６
８〜３．３６ｍｍでＳｉＯ_２成分を９７．５重量％以上
含有する天然珪石粉砕品を使用したことを特徴とする誘
導炉用ラミング材であることを要旨としている。

【００１１】本願請求項２の発明では、最大粒子径が
１．６８〜３．３６ｍｍでＳｉＯ_２成分を９７．５重量
％以上含有する天然珪石粉砕品と、最大粒子径が１．６
８〜３．３６ｍｍでＳｉＯ_２成分を９７．５重量％以上
含有する溶融珪石粉砕品とを混合したことを特徴とする
誘導炉用ラミング材であることを要旨としている。

【００１２】本願請求項３の発明では、焼結助材とし
て、使用条件に応じ有水硼酸ベースで２重量％以下を添
加したことを特徴とする請求項１または２に記載の誘導
炉用ラミング材であることを要旨としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係わる誘導炉用ラミング
材の実施の形態について説明する。

【００１４】本実施形態の誘導炉用ラミング材は、天然
珪石粉砕品を使用し、この天然珪石粉砕品は、最大粒子
径が１．６８〜３．３６ｍｍでＳｉＯ_２成分を９７．５
重量％以上含有する。

【００１５】このような最大粒子径とＳｉＯ_２成分を調
整することで、実使用に問題のない、対粒度偏析性、充
填性、耐食性を併せ持たせることができる。

【００１６】焼結助剤として硼酸を用いるのが好まし
く、有水硼酸ベースで外掛け２重量％以下（無添加を含
む）であり、その添加量は誘導炉用ラミング材の使用条
件に合わせて選択すればよい。硼酸を添加することによ
り、稼働面には硼珪酸ガラスの生成による緻密な焼結層
が得られ、溶湯の電磁誘導撹拌作用等による機械的損耗
に対する抵抗性が要求される場合の耐用向上が可能とな
る。

【００１７】天然珪石粉砕品の最大粒子径は１．６８〜
３．３６ｍｍであり、より好ましい範囲は、２．００〜
２．８３ｍｍである。最大粒子径を３．３６ｍｍ以上と
すると充填密度が劣り均一な充填組織になり難く、ま
た、自動築炉機を使用した充填作業を行う場合、特に側
壁はコイルレヤー面に貼り付けられた湯もれ検知網やレ
ヤークッションの内側とシリンダーホーマーとの間は狭
くて深い部位となっており、この深い部位から炉頂上部
まで一気にラミング材を投入することによって側壁の一
部に部分的にラミング材の粒度の偏析が発生することを
抑制する効果が小さい。

【００１８】また、１．６８ｍｍ未満とすると、上記の
ように狭くて深い部位から炉頂上部まで一気にラミング
材を投入することによって側壁の一部に部分的にラミン
グ材の粒度の偏析が発生することを抑制する効果は大き
いが、充填密度が劣り緻密な充填組織になり難い。

【００１９】本実施形態の誘導炉用ラミング材を使用す
ることにより、自動築炉機を使用した充填作業を行う場
合、上記のように狭くて深い部位から炉頂上部まで一気
にラミング材を投入しても側壁の一部に部分的にラミン
グ材の粒度の偏析が発生することを抑制することがで
き、均一な充填組織とすることでムラが小さく安定した
耐用が得られるようになったため、誘導炉内張り材の平
均耐用の向上が可能となった。

【００２０】次に、本発明に係わる誘導炉用ラミング材
の他の実施の形態について説明する。

【００２１】本実施形態の誘導炉用ラミング材は、天然
珪石粉砕品と溶融珪石粉砕品を使用し、これらの珪石粉
砕品は、最大粒子径が１．６８〜３．３６ｍｍでＳｉＯ
_２成分を９７．５重量％以上含有する。このように、天
然珪石粉砕品と溶融珪石粉砕品の最大粒子径およびＳｉ
Ｏ_２成分を調整することで、実使用に問題のない、対粒
度偏析性、充填性、耐食性を併せ持たせることができ
る。

【００２２】上記第１の実施形態と同様に、焼結助剤と
して硼酸を用いるのが好ましく、有水硼酸ベースで外掛
け２重量％以下（無添加を含む）であり、その添加量は
誘導炉用ラミング材の使用条件に合わせて選択する。

【００２３】天然珪石粉砕品と同様に溶融珪石粉砕品の
最大粒子径は１．６８〜３．３６ｍｍであり、より好ま
しい範囲は、２．００〜２．８３ｍｍである。最大粒子
径を３．３６ｍｍ以上とすると、上述した天然珪石粉砕
品の場合と同様に、充填密度がやや劣り緻密な充填組織
になり難く、また、ラミング材の粒度の偏析が発生する
ことを抑制する効果が小さく、さらに、１．６８ｍｍ未
満とすると、ラミング材の粒度の偏析が発生することを
抑制する効果は大きいが、充填密度が劣り緻密な充填組
織になり難い。

【００２４】本実施形態においても上記第１の実施形態
と同様にラミング材の粒度の偏析が発生することを抑制
することができ、均一な充填組織とすることでムラが小
さく安定した耐用が得られるようになったため、誘導炉
内張り材の平均耐用の向上が可能となった。

【００２５】

【実施例】（目的）：表１および表２に示すような最大
粒子径の天然珪石粉砕品および溶融珪石粉砕品を用い、
天然珪石粉砕品、溶融珪石粉砕品の配合割合および最大
粒子径を変化させて、充填性、通気量および粒度偏析抑
制度合いの評価を行う。

【００２６】（方法）：表１に示す各試料を３００ｍ
ｍの高さから同位置に落下させ、落下中央部より順に落
下量の半量を除去し、残量について、ＪＩＳＲ２５７４
−７７用成形用ランマーで１００回打撃充填し、充填性
を評価する。

【００２７】表１および表２に示す各試料を３００ｍ
ｍの高さから同位置に落下させ、落下中央部より順に落
下量の半量を除去し、残量について、ＪＩＳＲ２５７４
−７７用成形用ランマーで１００回打撃充填成形した５
０ｍｍテストピースを成形用筒から脱型しない状態で、
図１に示すような通気測定装置にセットし、通気量を測
定し、粒度偏析による通気量の変化を調査し、粒度偏析
抑制の度合いを評価する。

【００２８】

【表１】

【００２９】上記表１において、充填性評価については
比較例１の充填密度を１００（指数）とし、充填密度
（指数）が１０１以上の場合には優れているとして
（○）を表示し、充填密度（指数）が１００を超えて１
０１未満の場合には良好として（△）を表示し、充填密
度（指数）が１００以下の場合には劣っているとして
（×）を表示。

【００３０】また、粒度偏析抑制度合いの評価について
は、比較例１の通気量を１００（指数）とし、通気量
（指数）が８５未満の場合には優れているとして（○）
を表示し、通気量（指数）が８５を超えて１００未満の
場合には良好として（△）を表示し、通気量（指数）が
１００以上の場合には劣っているとして（×）を表示。

【００３１】

【表２】

【００３２】上記表２において、充填性評価については
比較例３の充填密度を１００（指数）とし、充填密度
（指数）が１０１以上の場合には優れているとして
（○）を表示し、充填密度（指数）が１００を超えて１
０１未満の場合には良好として（△）を表示し、充填密
度（指数）が１００以下の場合には劣っているとして
（×）を表示している。

【００３３】また、粒度偏析抑制度合いの評価について
は、比較例３の通気量を１００（指数）とし、通気量
（指数）が８５未満の場合には優れているとして（○）
を表示し、通気量（指数）が８５を超えて１００未満の
場合には良好として（△）を表示し、通気量（指数）が
１００以上の場合には劣っているとして（×）を表示し
ている。

【００３４】（結果）：表１および表２に示す。

【００３５】充填性評価結果については、天然珪石粉
砕品のみの実施例１〜５および天然珪石粉砕品と溶融珪
石粉砕品からなる実施例６〜１０は良好であったが、天
然珪石粉砕品のみで最大粒子径が本発明の範囲外の比較
例１、２および天然珪石粉砕品と溶融珪石粉砕品からな
り最大粒子径が本発明の範囲外の比較例３、４は劣る。

【００３６】粒度偏析抑制度合いの評価については、
実施例１〜５および実施例６〜１０は良好であるが、比
較例１と比較例３は劣る。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係わる誘導炉用ラミング材によ
れば、自動築炉機を使用した充填作業を行う場合の誘導
炉用ラミング材として適し、狭くて深い部位から炉頂上
部まで一気にラミング材を投入しても、側壁の一部に部
分的にラミング材の粒度の偏析が発生することがない誘
導炉用ラミング材を提供することができる。

【００３８】すなわち、最大粒子径が１．６８〜３．３
６ｍｍでＳｉＯ_２成分を９７．５重量％以上含有する天
然珪石粉砕品を使用した誘導炉用ラミング材であるの
で、対粒度偏析性、充填性、耐食性を併せ持たせること
ができる。特に、側壁の一部に部分的にラミング材の粒
度の偏析が発生することを抑制することができ、均一な
充填組織とすることでムラが小さく安定した耐用が得ら
れるようになるため、誘導炉内張り材の平均耐用の向上
が可能となる。

【００３９】また、最大粒子径が１．６８〜３．３６ｍ
ｍでＳｉＯ_２成分を９７．５重量％以上含有する天然珪
石粉砕品と、最大粒子径が１．６８〜３．３６ｍｍでＳ
ｉＯ _２成分を９７．５重量％以上含有する溶融珪石粉砕
品とを混合した誘導炉用ラミング材であるので、対粒度
偏析性、充填性、耐食性を併せ持たせることができる。
特に、さらに、側壁の一部に部分的にラミング材の粒度
の偏析が発生することを抑制することができ、均一な充
填組織とすることでムラが小さく安定した耐用が得られ
るようになるため、誘導炉内張り材の平均耐用の向上が
可能となる。

【００４０】また、焼結助材として、使用条件に応じ有
水硼酸ベースで２重量％以下を添加するので、硼酸を添
加することにより、稼働面には硼珪酸ガラスの生成によ
る緻密な焼結層が得られ、溶湯の電磁誘導撹拌作用等に
よる機械的損耗に対する抵抗性が要求される場合の耐用
向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる誘導炉用ラミング材の実施例の
試験に用いられる通気測定装置の概念図。

フロントページの続きＦターム(参考） 4G033 AB08 BA06 4K046 AA01 BA01 CB08 CD02 4K051 AA05 AB03 AB05 BE00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】最大粒子径が１．６８〜３．３６ｍｍで
ＳｉＯ_２成分を９７．５重量％以上含有する天然珪石粉
砕品を使用したことを特徴とする誘導炉用ラミング材。
【請求項２】最大粒子径が１．６８〜３．３６ｍｍで
ＳｉＯ_２成分を９７．５重量％以上含有する天然珪石粉
砕品と、最大粒子径が１．６８〜３．３６ｍｍでＳｉＯ
_２成分を９７．５重量％以上含有する溶融珪石粉砕品と
を混合したことを特徴とする誘導炉用ラミング材。
【請求項３】焼結助材として、使用条件に応じ有水硼
酸ベースで２重量％以下を添加したことを特徴とする請
求項１または２に記載の誘導炉用ラミング材。