JP2520150B2 - 溶融金属用セラミックス内張り容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶融金属用の容器に関する。

［従来の技術］ 一般に溶融金属を取り扱う物としては溶融金属用鍋、
桶類あるいは鋳造するためのロート、湯道等（以下総称
して容器と称する）がある。

これ等の容器は高温の溶融金属であるがために、鉄皮
に種々の耐火物を内張りして溶損対策を図っている。こ
の代表例としてアルミあるいは鋼等の溶融金属の鋳造を
見ると、例えば実開昭54−118415号公報に示すように円
筒状鉄皮に粒状耐火部材とロート状耐火材を用いるか、
あるいは特開昭54−56029号公報のように、鋳型上にロ
ートノズルを配置して鋳造する方法が採用されかなりの
効果を上げている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、溶融金属の鋳造においてはこれ等の鋳
造設備である容器の長寿命化及び低コスト化が必要であ
るとともに、該鋳造品は最終製品であることから確実な
品質保証が絶対条件である。従来、容器をこの観点から
見ると二、三の技術的問題点がある。

まず、従来の容器は内張りされる耐火物がシャモット
又はハイアルミナ系、ドロマイト系、マグネシア系等の
通常のものであり、しかもその施工においてもこれ等の
不定形物を充填内張りするか、あるいはこれ等の成型レ
ンガを内張りする方法を用いている。このため溶融金属
の種類及び鋳造温度によっては、急激な損耗を生じ多量
処理に支障を招く。

また、これ等の損耗は鋳造される溶融金属中に、溶損
された耐火物が混入して鋳造品の重大欠陥を招来すると
ともに、場合によっては内張り耐火物と溶融金属とが直
接反応して加速的な損耗を招く。

このように従来の内張り耐火物ではその寿命及び低コ
スト化を達成する上で問題点があり、しかも鋳造品の品
質保証の点からも十分とは言い難い。

本発明はこれ等の問題点を十分に解決した溶融金属容
器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 以下本発明の溶融金属容器を図に基づいて述べる。

第１図は本発明のロートの平面及び断面図を示し、第
２図及び第３図は第１図の内張りの部分断面図を示す。

図において、１はロート鉄皮であり、この内面に適宜
小片のセラミックスチップ２が内張りしてあり、湯道部
３についても同様に施工されている。

この内張りは第４図に示すように、まずセラミックス
チップ２の筌端部の窪み４を介して、金属板を四方から
かしめ出した金属ケース５に嵌合され、且つ該金属ケー
ス５には突起６を設けてあり、第５図に示す工程で行な
われる。

このようにして順次セラミックスチップ２を第２図の
如く、内張り１〜３列程施工したら目地材７を窪み4,4
との間の空間部に充填し、更にこのセラミックスチップ
上の内張りと目地材７の充填を繰り返し行なう。この目
地材７の充填は、市販のコーキングガンに外直径約3m
m、内径2mmの細長い管を取りつけたものを用いる。

まず、母材に取付けたセラミックスチップ２の窪み４
のすきまに管を挿入し、セラミックスチップ２の端まで
通す。次に、目地材７を出しながら、ゆっくり管を引き
抜いていく。目地材７をすきまに残しながら、完全に目
地が埋まるように入れる。続いて、向きを直角の方向か
ら再び管を挿入し、同様に目地をつめる。

なお、全ての施工が完了したら目地材７の種類によっ
ては、120〜150℃の低温で１〜２時間程度全体を焼成す
る。

また、第３図に示すようにセラミックスチップ２の一
部を段ちがいに形成して重複せしめて、第２図の如き通
し目地を解消するとより好ましい。更に、これ等の施工
においてセラミックスチップ２の通電電極８が入らない
狭隘部は、第６図に示す如く特殊なチップを用いること
で容易に施工できる。

短管部は、この方法の他に、全体を短管形状に作った
セラミックスを直接挿入しても良い。但し、熱衝撃を解
消する為に、３〜４分割する必要がある。もちろん目地
施工を行なうと良い。

この狭隘部用のセラミックスチップ２の構成は底部に
スタッド９を接合し、スタッド９の先端に突起６を設け
るとともに、スタッド９の一端にピン10を突出せしめ、
これを電極としたものである。11は段部、12は肩部、13
はノッチを示す。

さらにまた、第７図の如く、セラミックスチップ２の
平板に前記のスタッド９及びピン10を設けたものも用い
ることができる。14はコーン部、15はフランジ部、16は
漬部を示す。

なお、本発明に用いるセラミックスチップ２の素材は
アルミナ系、ジルコニア系、サイアロン系、窒化硅素
系、炭化硅素系等の種々のセラミックスを用いることが
できるとともに、目地材７としてもセラミックス粉末と
無機系の一液型ペースト状接着材の混合物、あるいはセ
ラミックス又は耐火物を主成分とし、シリコン系、低融
点ガラス等を混合したものが好ましいが、場合によって
はモルタル等も活用できる。

また、金属ケース５においてもSS41,SUS304,SUS316そ
の他の金属板を用いることができる。

以上の如く構成することによって溶融金属容器は溶融
金属と接触した際に、溶融金属との漏れ性が極めて悪く
なるために殆んど浸食を受けず、しかもセラミックス自
体が優れた耐熱性を有することから高温状態でも特性が
発現する。

また、本発明の容器は小片のセラミックスチップを全
面に内張りすることから、溶融金属の如き高温状態にお
ける熱膨張及び冷却時の収縮を効果的に分散吸収できる
ことから施工寿命が極めて長い。さらにまた、接合が金
属母材に直接金属接合する方法であるため接合強度が強
く、しかも繰り返し加熱冷却時でも剥離がない等種々の
特性に優れている。

［実施例］ 次に、本発明によるセラミックス内張り容器を溶鋼の
鋳造用ロートに用いた結果について述べる。

まず、内張りされるセラミックスチップ２はアルミナ
系のセラミックスで、25mm×25mmのものをSS41の金属ケ
ース５でまいたものを用いて、第１図の如く内張りする
とともに、目地材７もセラミックス粉末を主体にしたも
のを充填した。

このように施工されたロートを用いた結果、熱負荷に
伴う欠損は全く認められず、溶損状態も極めて小さく長
寿命性が立証された。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明によるセラミックス内張り容
器は施工が容易であり、しかも施工精度及び使用寿命が
極めて良好である。

また、耐溶損性に優れていることから取扱う溶融金属
を鋳造した際に、該耐火物に起因した品質欠陥の発生も
ない等溶融金属取り扱い容器として優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）は本発明による鋳造用ロートの平
面及びその断面図、第２、第３図はセラミックスチップ
内張りの部分断面図、第４図は本発明に用いるセラミッ
クスチップの断面図、第５図は第４図のセラミックスチ
ップの内張り工程説明図、第6,第７図は本発明に用いる
他のセラミックスチップの断面図を示す。 ２……セラミックスチップ、５……金属ケース ６……突起、７……目地材 ８……通電電極、９……スタッド 10……ピン部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甫立 敏昭 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 林 芳郎 愛知県豊田市トヨタ町１ トヨタ自動車 株式会社内 (72)発明者 甲斐田 健治 愛知県豊田市トヨタ町１ トヨタ自動車 株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックスチップに通電アーク用突起部
   を有する金属部を設け、該セラミックスチップを容器の
   鉄皮にアーク溶接したことを特徴とする溶融金属用セラ
   ミックス内張り容器。