JP2573227B2 - Dry ramming material for crucible induction furnace - Google Patents

Dry ramming material for crucible induction furnace

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JP2573227B2
JP2573227B2 JP62143405A JP14340587A JP2573227B2 JP 2573227 B2 JP2573227 B2 JP 2573227B2 JP 62143405 A JP62143405 A JP 62143405A JP 14340587 A JP14340587 A JP 14340587A JP 2573227 B2 JP2573227 B2 JP 2573227B2
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ramming material
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Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、溶融金属や溶融スラグに対する耐食性、耐
浸透性および急熱急冷時における亀裂の発生に対する抵
抗性等を大幅に改善したるつぼ形誘導炉用乾式ラミング
材に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION << Industrial application field >> The present invention relates to a crucible-shaped induction material which has significantly improved the corrosion resistance, penetration resistance to molten metal and molten slag, and the resistance to cracking during rapid heating and quenching. The present invention relates to a dry ramming material for a furnace.

《従来の技術》 誘導炉により鉄、銅、アルミニウム等の各種金属の溶
解、保持が行われている。誘導炉としては、るつぼ形誘
導炉と溝形誘導炉があるが、るつぼ形誘導炉は溶融金属
の溶解を主目的とするものであり、溝形誘導炉は溶融金
属の保温および昇温を主目的とするものである。これら
は溶融金属の種類、溶解目的、操業条件等によって使い
分けられている。
<< Conventional Technology >> Various metals such as iron, copper, and aluminum are melted and held by an induction furnace. There are two types of induction furnaces: crucible-type induction furnaces and groove-type induction furnaces.The crucible-type induction furnaces are mainly used for melting molten metal, and groove-type induction furnaces are mainly used for keeping and raising the temperature of molten metal. It is the purpose. These are properly used depending on the type of molten metal, the purpose of melting, operating conditions, and the like.

誘導炉用ラミング材も溶融金属等によって、シリカ
質、アルミナ質、ジルコニア質、マグネシア質、スピネ
ル質等、各種の耐火物が使用されているが、鋳鉄や合金
鉄をるつぼ形誘導炉で溶解する際のラミング材として
は、天然珪岩を粉砕したものに結合材を添加した酸性乾
式ラミング材が以前から使用されている。天然珪岩の粉
砕物は急熱急冷時における亀裂の発生に対する抵抗性を
有するので、種々の容量の誘導炉に使用でき、価格が安
いことも利点となっている。
Various refractory materials such as silica, alumina, zirconia, magnesia, and spinel are used for the ramming material for induction furnaces depending on the molten metal, etc., but cast iron and alloy iron are melted in a crucible induction furnace. As the ramming material in this case, an acidic dry ramming material obtained by adding a binder to a crushed natural quartzite has been used. Since the crushed material of natural quartz has resistance to crack generation during rapid heating and quenching, it can be used for induction furnaces of various capacities and has the advantage of low price.

《発明が解決しようとする問題点》 ところで、使用条件の過酷化にしたがって、最近で
は、耐食性や耐熱衝撃性を向上するため、天然珪岩の粉
砕物の一部に電融シリカを使用し酸化ほう素等の結合材
を添加した酸性乾式ラミング材または天然珪岩を全く使
用しない電融シリカ単味の酸性乾式ラミング材が使用さ
れてきている。酸性乾式ラミング材で内張りした炉を使
用したとき、内張り材には、溶融金属と接した高温の表
面部分に、緻密で溶融物に対して不浸透性の層であるガ
ラス結合の焼結層が形成され、該焼結層の裏側に、焼結
層ほど緻密でない焼固層と未焼固なルーズ層が形成され
る。ルーズ層は焼結層に発生した亀裂をこの層で以後の
亀裂の成長を止めてしまうのである。
《Problems to be solved by the invention》 By the way, in accordance with the severer use conditions, recently, in order to improve corrosion resistance and thermal shock resistance, fused silica is used for a part of the crushed material of natural quartzite to oxidize. An acidic dry ramming material to which a binder such as silicon has been added, or an acid dry ramming material having no fused silica and only plain fused silica has been used. When using a furnace lined with an acid dry ramming material, the liner material has a sintered layer of glass bonding, which is a dense and impervious layer to the melt, on the high-temperature surface in contact with the molten metal. On the back side of the sintered layer, a hardened layer and an unsintered loose layer that are not as dense as the sintered layer are formed. The loose layer stops the cracks generated in the sintered layer from growing further in this layer.

しかしながら、最近、経済環境の変化に伴って、誘導
炉を使用する職場においても、省資源、省エネルギー、
炉材原単位の低減を推進している。そのため、誘導炉の
内張り材もますます過酷な条件で使用されるようになっ
てきた。すなわち、鋳鉄や合金鉄を溶解する誘導炉の内
張り材として、上述した天然珪岩の粉砕物に添加した乾
式ラミング材や、天然珪岩の粉砕物と電融シリカに結合
材を添加した酸性乾式ラミング材や電融シリカ単味に結
合材を添加した酸性乾式ラミング材が使用されているの
であるが、溶融金属や溶融スラグに対する耐食性、耐浸
透性および急熱急冷時の亀裂の発生に対する抵抗性等に
おいて、満足でないケースが増大してきている。
However, with the recent changes in the economic environment, even in the workplace where induction furnaces are used, resource saving, energy saving,
We are promoting reduction of furnace unit consumption. For this reason, the lining materials of induction furnaces have been used under increasingly severe conditions. That is, as a lining material of an induction furnace for melting cast iron or ferromagnetic iron, a dry ramming material added to the above-mentioned crushed natural quartzite or an acid dry ramming material added to a binder of the crushed natural quartzite and fused silica. Or fusible silica, and an acid dry ramming material with a binder added is used, but its corrosion resistance, penetration resistance to molten metal and molten slag, and resistance to cracking during rapid thermal quenching, etc. The number of unsatisfied cases is increasing.

とりわけ、鋳鉄や合金鉄を間欠操業で溶解する大型の
るつぼ形誘導炉の場合と、亜鉛メッキ鋼板のスクラップ
を溶解するるつぼ形誘導炉の場合はなおさらである。間
欠操業とは、従来休炉中でも炉内に加熱保温していたも
のを、休炉中ではこの加熱保温を停止し、操業再開時に
改めて加熱を行う操業の方法である。この間欠操業によ
って、休炉中の加熱保温に消費する燃料費や電力費を大
幅に節減しようとするものである。
Particularly, in the case of a large crucible-type induction furnace in which cast iron or alloy iron is melted intermittently, and in the case of a crucible-type induction furnace in which scrap of galvanized steel sheet is melted. The intermittent operation is an operation method in which heating and keeping the temperature in the furnace even during the furnace shutdown in the past is stopped during the furnace shutdown and the heating is restarted when the operation is restarted. This intermittent operation intends to drastically reduce fuel costs and electric power costs consumed for heating and keeping the furnace closed.

間欠操業で溶解する場合には、内張り材が、操業の停
止、再開時の加熱にともない、急熱急冷による繰り返し
応力を受ける。このため、内張り材には膨張収縮による
亀裂が発生し、その亀裂が成長して、亀裂内に溶融金属
や溶融スラグが浸透したり、リークが起こり、内張り材
の耐用低下の原因になっている。この現象は炉の大小で
相違がみられ、炉容10トン未満では余り問題とならない
ことがあるが、炉容10トン以上の大型炉では問題が多
い。
In the case of melting by intermittent operation, the lining material is subjected to repeated stress due to rapid heating and quenching as the operation is stopped and restarted. For this reason, cracks due to expansion and contraction occur in the lining material, the cracks grow, and molten metal or molten slag penetrates into the cracks and leaks occur, which causes a decrease in the serviceability of the lining material . This phenomenon is different depending on the size of the furnace, and may not be a problem when the furnace volume is less than 10 tons, but there are many problems when the furnace volume is 10 tons or more.

一方、亜鉛メッキ鋼板のスクラップを溶解する場合に
は、次のような問題がある。自動車の塩害等による防錆
対策として、近時、ますます多用化する傾向にあり、亜
鉛メッキの厚さも増やされる趨勢にある。このため、最
近、亜鉛メッキ鋼板のスクラップの発生が増え、このス
クラップを溶解して鋳鉄用原料とするため、るつぼ形誘
導炉で亜鉛メッキ鋼板のスクラップを溶解する比率が増
加してきた。亜鉛メッキ鋼板を誘導炉で溶解したとき
は、溶融金属中の亜鉛の含有量がわずかに約0.5〜0.7%
に過ぎないが、亜鉛は内張り材に浸透し易いことから、
亜鉛は微細な亀裂等を通過して湯道を形成し、その結
果、湯漏れの原因となり、内張り材の耐用が大幅に低下
するという問題を生じてきている。すなわち、大型炉で
は内張り材に生じた亀裂が大きいので、ルーズ層でも亀
裂の成長を抑えることが困難な場合が多く、また、浸透
性のある亜鉛鋼板のスクラップを溶解したときは、ルー
ズ層に達した溶湯は微細な隙間でも浸透していく場合が
多く、内張り材の耐用低下の原因になっている。
On the other hand, when melting scrap of a galvanized steel sheet, there are the following problems. In recent years, as a measure against rust caused by salt damage of automobiles, there is a tendency to use more and more, and the thickness of zinc plating is also increasing. For this reason, the generation of scrap of galvanized steel sheet has recently increased, and the ratio of melting the scrap of galvanized steel sheet in a crucible-type induction furnace has been increasing in order to melt this scrap and use it as a raw material for cast iron. When galvanized steel sheet is melted in an induction furnace, the content of zinc in the molten metal is slightly about 0.5-0.7%
However, since zinc easily penetrates the lining material,
Zinc passes through fine cracks and the like to form a runner, and as a result, causes a problem of leakage of the hot water, thereby causing a problem that the durability of the lining material is greatly reduced. That is, in large furnaces, the cracks generated in the lining material are large, so it is often difficult to suppress crack growth even in the loose layer, and when the scrap of permeable zinc steel sheet is melted, In many cases, the reached molten metal penetrates even in minute gaps, which causes a decrease in the durability of the lining material.

これに対し、ガラス結合焼結層は緻密で不浸透性であ
るので、亜鉛メッキ鋼板のごとき浸透性のある溶湯に対
して抵抗性を有するのであるが、反面、結合材の増加は
耐熱衝撃性を低下させるから内張り表面に亀裂の発生が
多くなる。また、結合材は高温で骨材と反応して低融性
の物資を生成するから、結合材を多く含有した内張り材
は耐食性に劣る、という問題がある。他方、天然珪岩を
主成分とする従来の酸性乾式ラミング材は耐食性、耐浸
透性および急熱急冷時の亀裂発生伝播に対する抵抗性等
において満足されてはいない。天然の珪岩のシリカ分の
結晶形態の相違やSiO2分の純度にこれら耐食性等の性質
が著しく左右され、耐用の低下や、耐用上のばらつきの
原因となっているからである。
On the other hand, the glass-bonded sintered layer is dense and impervious, so it has resistance to permeable molten metal such as galvanized steel sheet. Therefore, the occurrence of cracks on the lining surface increases. Further, since the binder reacts with the aggregate at a high temperature to generate a material having low melting point, there is a problem that the lining material containing a large amount of the binder is inferior in corrosion resistance. On the other hand, conventional acid dry ramming materials mainly composed of natural quartzite are not satisfactory in corrosion resistance, penetration resistance, resistance to crack propagation during rapid heating and quenching, and the like. This is because the properties such as corrosion resistance are significantly affected by the difference in the crystal form of the silica content of the natural quartzite and the purity of the SiO 2 content, which causes a reduction in the durability and a variation in the durability.

そこで、酸性乾式ラミング材においては、SiO2以外の
成分の混入に制約があることから、高純度シリカ材料指
向が強く、依然として、天然珪岩や電融シリカのシリカ
を主成分とするSiO2単一成分系の乾式ラミング材が使用
されているのが現状である。したがって、間欠操業をす
る大型のるつぼ形誘導炉の場合や、亜鉛メッキ鋼板を溶
解する場合では、前記した状況により大幅な耐用低下を
きたしているのが現状である。
Therefore, in the acidic dry ramming material, since there are restrictions on the mixing of components other than SiO 2, strong high-purity silica materials oriented, still, SiO 2 single mainly composed of silica natural quartzite or fused silica At present, component-type dry ramming materials are used. Therefore, in the case of a large crucible-type induction furnace that operates intermittently or when galvanized steel sheet is melted, the current situation is that the service life is greatly reduced due to the above-mentioned situation.

本発明は、かかる事情を背景にしてなされたものであ
る。その目的とするところは、結合材の使用量の増加に
よってガラス結合焼結層を厚くして耐浸透性を向上した
ときに、それに伴って耐食性および急熱急冷における亀
裂の発生抵抗性等の諸性質の低下をきたさない内張り材
を得ることにある。これにより、鋳鉄や合金鉄等を溶解
する間欠操業をする大型のるつぼ形誘導炉用と、亜鉛メ
ッキ鋼板のスクラップを溶解するるつぼ形誘導炉用にお
いても、好成績を収めることのできる内張り材を提供し
ようとするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances. The purpose is to improve the penetration resistance by increasing the thickness of the glass-bonded sintered layer by increasing the amount of binder used, and in conjunction with this, various factors such as corrosion resistance and resistance to crack initiation during rapid thermal quenching are considered. An object of the present invention is to obtain a lining material that does not cause deterioration in properties. This provides a liner that can achieve good results in large crucible-type induction furnaces that operate intermittently to melt cast iron and alloyed iron, and crucible-type induction furnaces that melt scrap galvanized steel sheets. What you want to do.

《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するため、本発明のるつぼ形誘導炉用
乾式ラミング材は、重量で、電融シリカ10〜98%、粒度
1mm以下の炭化珪素1〜20%を含み、残部が耐火材から
なることを特徴とする。また、他の発明にかかるるつぼ
形誘導炉用乾式ラミング材は、さらに平均粒径0.1〜2
μmのシリカ質超微粉を重量で1〜6%を含むことを特
徴とするものである。
<< Means for Solving the Problems >> In order to achieve the above object, the dry ramming material for a crucible-type induction furnace of the present invention contains 10 to 98% by weight of fused silica,
It is characterized in that it contains 1 to 20% of silicon carbide of 1 mm or less, and the remainder is made of a refractory material. The dry ramming material for a crucible-type induction furnace according to another invention further has an average particle size of 0.1 to 2 mm.
It is characterized in that it contains 1 to 6% by weight of a μm siliceous ultrafine powder.

炭化珪素は溶融金属およびスラグに対して漏れ難く、
熱伝導率が高く、熱膨張率が小さいことから、炭化珪素
を耐火物に使用して耐火物の耐食性および耐熱衝撃性等
を向上させることは公知であり、誘導炉用耐火物におい
ても、例えば、特開昭48-67307号公報および特開昭55-7
7692号公報等においても、炭化珪素のこれらの特徴を利
用した誘導炉用耐火物が記載されている。しかしなが
ら、これらは補修用の耐火物であって乾式ラミング材で
はなかったり、炭化珪素を出発原料として添加するので
はなく、使用中に炭化珪素を生成させるもので実用性に
乏しいものであったり、アルミナ系の乾式ラミング材に
関するものである。
Silicon carbide is hard to leak to molten metal and slag,
Since the thermal conductivity is high and the coefficient of thermal expansion is small, it is known that silicon carbide is used as a refractory to improve the corrosion resistance and thermal shock resistance of the refractory. JP-A-48-67307 and JP-A-55-7
JP 7692 and the like also describe a refractory for an induction furnace utilizing these characteristics of silicon carbide. However, these are refractory materials for repair and are not dry ramming materials, or they do not add silicon carbide as a starting material, but generate silicon carbide during use, and have poor practicality. It relates to an alumina-based dry ramming material.

本願発明は、電融シリカ−炭化珪素系の乾式ラミング
材であるが、アルミナ−炭化珪素系の乾式ラミング材が
公知であるにもかかわらず、現実には、シリカ−炭化珪
素系の乾式ラミング材が実用に供されていない。その理
由として考えられることは、永年にわたりSiO2の純度重
視の指向から、炭化珪素が酸化したときの不純物が耐食
性等の性質を低下させることが懸念されること、炭化珪
素はシリカや結合材と反応し難く焼結性が悪いので炭化
珪素を添加すると焼結層の生成に余分の結合材が必要と
なり耐食性等の性質を低下させることが懸念されるこ
と、炭化珪素は高い熱伝導率を有するので内張り層にお
いて焼結層の割合が大きくなり耐蝕性等の性質を低下さ
せることが懸念される等があった。
The invention of the present application is a dry ramming material based on fused silica-silicon carbide. However, although a dry ramming material based on alumina-silicon carbide is known, it is actually a dry ramming material based on silica-silicon carbide. Is not in practical use. The possible reason is that, for many years, the importance of the purity of SiO 2 has been considered, and there is a concern that impurities when silicon carbide is oxidized may deteriorate properties such as corrosion resistance. Since silicon carbide is difficult to react and has poor sinterability, the addition of silicon carbide requires an extra binder for the formation of a sintered layer, which may deteriorate properties such as corrosion resistance, and silicon carbide has a high thermal conductivity. Therefore, there is a concern that the ratio of the sintered layer in the lining layer is increased and the properties such as corrosion resistance are reduced.

発明者らが鋭意研究したところ、電融シリカは天然珪
岩に比較して焼結性がよく、特にシリカ超微粉は少量で
あっても焼結性が著しく向上し、したがって、電融シリ
カまたは天然珪岩と電融シリカの配合物に特定量の炭化
珪素を添加したものは、結合材を増加しても耐食性等の
諸性質が改善されることを知見することができた。すな
わち、シリカ質原料に電融シリカを使用し炭化珪素の粒
度および使用割合を限定すれば、従来の酸性乾式ラミン
グ材を大幅に改良し上記のマイナス要因は顕在化しない
ことの知見が得られ、本発明を完成することができたも
のである。
The inventors have conducted intensive studies and found that fused silica has a better sintering property than natural quartzite, and in particular, the sinterability is significantly improved even with a small amount of ultrafine silica powder. It has been found that, when a specific amount of silicon carbide is added to a mixture of quartzite and fused silica, various properties such as corrosion resistance are improved even when the binder is increased. In other words, if fused silica is used as the siliceous raw material and the particle size and usage ratio of silicon carbide are limited, the knowledge is obtained that the conventional acidic dry ramming material is significantly improved and the above-mentioned negative factors do not become apparent, The present invention has been completed.

次に、本発明を構成する原料の使用目的と使用割合に
ついて詳細に説明する。
Next, the use purpose and the use ratio of the raw material constituting the present invention will be described in detail.

電融シリカは、粒度が約5mm以下のものを粒度調整し
て、重量で10〜98%使用する。電融シリカはSiO2分が高
く、熱膨張係数が低く、焼結層を形成しやすいので耐食
性および耐熱衝撃性に優れる。したがって、電融シリカ
を使用した乾式ラミング材は結合材の使用量を最小限に
することができるので、耐食性および耐熱衝撃性に優
れ、急熱急冷時の亀裂の発生に対する抵抗性が良好とな
る。使用量が10%以下であると添加の効果がでない。
As for the fused silica, those having a particle size of about 5 mm or less are adjusted in particle size, and 10 to 98% by weight is used. The fused silica has a high SiO 2 content, a low coefficient of thermal expansion, and is easy to form a sintered layer, and therefore has excellent corrosion resistance and thermal shock resistance. Therefore, the dry-type ramming material using fused silica can minimize the amount of the binder used, so that it has excellent corrosion resistance and thermal shock resistance, and has good resistance to cracking during rapid thermal quenching. . If the amount used is 10% or less, the effect of addition is not obtained.

炭化珪素は、粒度が1mm以下のものを、重量で1〜20
%使用する。1mmを越えた場合では分散が不十分で、耐
食性および耐浸透性が向上しない。使用量が1%以下で
は、炭化珪素を添加した効果は現れず、20%を越えた場
合では溶湯中にSi成分の混入量が多くなってしまう。好
ましくは、粒度が1mm以下のものを重量で5〜15%とし
た方がよい。
Silicon carbide has a particle size of 1 mm or less, and a weight of 1 to 20
%use. If it exceeds 1 mm, the dispersion is insufficient and the corrosion resistance and penetration resistance do not improve. If the used amount is 1% or less, the effect of adding silicon carbide does not appear, and if it exceeds 20%, the mixed amount of the Si component in the molten metal increases. Preferably, the particles having a particle size of 1 mm or less have a weight of 5 to 15%.

シリカ超微粉は、粒度が平均粒径で0.1〜2μmのも
のを、重量で1〜6%使用する。シリカ質超微粉はシリ
カフラワーまたは非晶質シリカ超微粉等であり、超微粉
は粒子間に入り粒子同士が結合しやすくなるので、低い
温度で焼結できるうえ、隙間が小さくなるので焼結して
も体積の変化が小さくなる。したがって、結合材の使用
量を減らすことができる。シリカ質超微粉の平均粒径が
0.1μm以下であると、シリカ質超微粉の分散が悪く、
かさが高くなり内張り施工性が悪くなる。また、焼結性
に対する効果は同等であり、0.1μm以下のシリカ質超
微粉は高価となるので経済的ではない。2μm以上で
は、通常のシリカ質微粉の焼結性と変わらず、内張り材
の焼結強度が不足する。シリカ質超微粉が1%以下では
添加した効果が現れず、6%以上では配合粉体のかさが
大きくなり、施工性が悪くなるとともに、施工時の充填
密度が小さくなる。好ましくは、粒度が平均粒径で0.1
〜2μmのものを3〜5%とした方がよい。
Ultrafine silica powder having an average particle size of 0.1 to 2 μm is used in an amount of 1 to 6% by weight. Silica ultrafine powder is silica flour or amorphous silica ultrafine powder, etc. Ultrafine powder enters between particles and bonds easily with each other, so that it can be sintered at a low temperature. However, the change in volume is small. Therefore, the amount of the binder used can be reduced. The average particle size of the siliceous ultrafine powder is
If it is 0.1 μm or less, the dispersion of the ultrafine silica powder is poor,
The bulk increases and the lining workability deteriorates. The effect on sinterability is the same, and ultrafine silica powder of 0.1 μm or less is expensive and not economical. If it is 2 μm or more, the sinterability of ordinary silica fine powder is not changed, and the sintering strength of the lining material is insufficient. When the amount of the ultrafine siliceous powder is 1% or less, the effect of the addition is not exhibited, and when the amount is 6% or more, the bulk of the compounded powder becomes large, the workability deteriorates, and the packing density at the time of construction decreases. Preferably, the particle size is 0.1
It is better to set the thickness of 2 to 2 μm to 3 to 5%.

残部の耐火材としては、天然珪岩および結合材のいず
れも使用することができる。天然珪岩は、約5mm以下の
天然珪岩の粉砕物を粒度調整して使用するが、天然珪岩
SiO2分の高いものが好ましい。結合材としては、酸化ほ
う素、ほう酸、珪酸ソーダ等の珪酸塩、りん酸アルミニ
ウム等のりん酸塩等を用いることができる。結合材は高
温で骨材と反応して低融性の物質を生成するので、内張
り材の焼結を促進する。反面、この結合材の使用量を多
くすると、耐熱衝撃性を低下させる欠点がある。結合材
は内張り材のシンターのときの壁崩れを防止するのに必
要な強度を内張り材にもたせるために添加するのが、本
来的な使用目的となっている。したがって、5トン以下
のるつぼ形誘導炉のような、壁崩れが比較的起き難い小
型炉の場合では結合材をとくに使用しなくてもよい。こ
れは、微粉部分が結合材と同様の焼結作用を有するから
である。
As the remaining refractory material, either natural quartzite or a binder can be used. For natural quartzite, crushed natural quartzite of about 5 mm or less is used with particle size adjustment.
Those having a high SiO 2 content are preferred. As the binder, silicates such as boron oxide, boric acid and sodium silicate, and phosphates such as aluminum phosphate can be used. The binder reacts with the aggregate at elevated temperatures to produce a low-melting material, thus promoting sintering of the lining. On the other hand, when this binder is used in a large amount, there is a disadvantage that the thermal shock resistance is reduced. The primary use of the binder is to add a binder to the lining to provide the necessary strength to prevent wall collapse during sintering of the lining. Accordingly, in the case of a small furnace in which wall collapse is relatively unlikely to occur, such as a crucible-type induction furnace of 5 tons or less, the binder need not be particularly used. This is because the fine powder portion has the same sintering action as the binder.

《発明の効果》 本願発明の乾式ラミング材は以上述べた構成を有する
ので、次のような特徴を有する。
<< Effect of the Invention >> Since the dry ramming material of the present invention has the above-described configuration, it has the following features.

(1)ガラス結合焼結層は緻密な組織であるので、炭化
珪素は酸化されずに組織内に残留する。したがって、ガ
ラス結合焼結層は耐食性、耐熱衝撃性、急熱急冷時にお
ける亀裂の発生に対する抵抗性および耐浸透性に優れる
ので、内張り材の耐用が向上する。
(1) Since the glass-bonded sintered layer has a dense structure, silicon carbide remains in the structure without being oxidized. Therefore, the glass-bonded sintered layer is excellent in corrosion resistance, thermal shock resistance, resistance to crack generation during rapid thermal quenching, and penetration resistance, so that the durability of the lining material is improved.

(2)ガラス結合焼結層は緻密なうえに肉厚を厚くでき
るので、亜鉛メッキ鋼板の溶湯中の亜鉛、Mg等の蒸気圧
の高い成分の浸透を抑制することができ、内張り材の耐
用が向上する。
(2) Since the glass-bonded sintered layer is dense and thick, the penetration of high vapor pressure components such as zinc and Mg in the molten zinc-plated steel sheet can be suppressed, and the durability of the lining material can be reduced. Is improved.

《実施例》 第1表No.1〜No.7は本発明の実施例であり、No.8〜N
o.10は比較例である従来の酸性乾式ラミング材である。
第1表に示す原料を使用した配合物を充分に混合した
後、振動を加えながら充填し、供試体を作成した。供試
体の充填率は第1表記載の通りであった。
<< Examples >> Table 1 Nos. 1 to 7 are examples of the present invention, and Nos. 8 to N
o.10 is a conventional acidic dry ramming material as a comparative example.
After sufficiently mixing the blends using the raw materials shown in Table 1, they were filled while applying vibration to prepare test specimens. The filling rate of the test specimen was as shown in Table 1.

次に、供試体を1000℃および1500℃で各3時間シンタ
ーし、冷却後、圧縮強さを測定した。No.6は結合材を全
く使用しないものであり、No.2は結合材の添加量が少な
いにもかかわらず、シリカ質超微粉の併用によって、圧
縮強さは他のものに比べて低値であるが、熱間曲げ強さ
は比較品に比べて、高い値を示した。No.6、No.2および
No.3はシリカ質超微粉を使用したものである。No.6は結
合材を全く使用しないものであり、No.2は結合材を0.6
重量部添加し、No.3は1.2重量部添加したものである。
これらの物性からシリカ質超微粉を使用したものは、結
合材を使用しなくても焼結性があり、結合材を増量して
も耐食性、耐熱衝撃性および耐浸透性が向上することが
示されている。耐熱衝撃性については、波形れんが形状
の供試体をシンターし、アコースチック・エミッション
法(AE法)で試験した。AE法は、耐火物に大きな熱応力
を急激に加えたとき耐火物の組織が破壊する際に発生す
る弾性波をセンサーによりAEカウント数で読みとり、そ
の値の大小で耐熱衝撃性を評価するものである。AEカウ
ント数の小さいものほど耐熱衝撃性が良好と評価され
る。本発明品はいずれも比較品に比べて良好な耐熱衝撃
性を示した。
Next, the specimen was sintered at 1000 ° C. and 1500 ° C. for 3 hours each, and after cooling, the compressive strength was measured. No. 6 does not use any binder, while No. 2 has a lower compressive strength than other materials due to the combined use of ultrafine silica powder, despite the small amount of binder added. However, the hot bending strength showed a higher value than the comparative product. No.6, No.2 and
No. 3 uses silica fine powder. No. 6 uses no binder, while No. 2 uses 0.6
No. 3 was added by 1.2 parts by weight.
From these properties, it was shown that the one using silica ultrafine powder has sinterability without using a binder, and the corrosion resistance, thermal shock resistance and penetration resistance are improved even if the binder is increased. Have been. With respect to thermal shock resistance, a corrugated brick-shaped specimen was sintered and tested by an acoustic emission method (AE method). The AE method reads the elastic waves generated when the refractory structure is destroyed when a large thermal stress is suddenly applied to the refractory, using a sensor to read the AE count number, and evaluates the thermal shock resistance based on the magnitude of the value. It is. The smaller the AE count, the better the thermal shock resistance. All of the products of the present invention exhibited better thermal shock resistance than the comparative products.

耐食性および耐浸透性については、台形柱状の供試体
を1000℃でシンターし、高周波誘導電気炉内のるつぼの
内側に張り合わせて筒状とし、その筒状の内部に鋳鉄と
スラグを入れて、1550℃で5時間保持して供試体を溶湯
と反応させた。溶湯を排出して冷却後、供試体をとり出
し、スラグによる浸食量および浸透量と、メタルによる
浸食量および浸透量を測定し、その値をNo.9を100とす
る指数をもって比較した。本発明品は比較品と比べて、
耐食性および耐浸透性について、いずれも優れた値を示
した。
For corrosion resistance and penetration resistance, trapezoidal columnar specimens were sintered at 1000 ° C, glued to the inside of a crucible in a high frequency induction electric furnace to form a tube, and cast iron and slag were inserted inside the tube. The specimen was kept at 5 ° C. for 5 hours to react with the molten metal. After the molten metal was discharged and cooled, the specimen was taken out, the amount of erosion and permeation by the slag and the amount of erosion and permeation by the metal were measured, and the values were compared using an index with No. 9 being 100. The product of the present invention is
Both the corrosion resistance and the penetration resistance showed excellent values.

以上述べたように本発明の乾式ラミング材は溶融金属
および溶融スラグに対する耐食性、耐浸透性および耐熱
衝撃性に優れているので、鋳鉄や合金鉄を溶解するるつ
ぼ形誘導炉の内張り材、とりわけ間欠操業で溶解する大
型のるつぼ形誘導炉の場合や、亜鉛メッキ鋼板のスクラ
ップを溶解するるつぼ形誘導炉の場合の、内張り材とし
て適するものである。
As described above, the dry-type ramming material of the present invention is excellent in corrosion resistance, penetration resistance and thermal shock resistance to molten metal and molten slag. It is suitable as a lining material in the case of a large crucible-type induction furnace that melts during operation or in the case of a crucible-type induction furnace that melts scrap of galvanized steel sheet.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】重量で、電融シリカ10〜98%、粒度1mm以
下の炭化珪素1〜20%を含み、残部が耐火材料からなる
ことを特徴とするるつぼ形誘導炉用乾式ラミング材。
1. A dry-type ramming material for a crucible-type induction furnace, comprising 10 to 98% by weight of fused silica, 1 to 20% of silicon carbide having a particle size of 1 mm or less, and the remainder made of a refractory material.
【請求項2】重量で、平均粒径0.1〜2μmのシリカ質
超微粉1〜6%を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載のるつぼ形誘導炉用乾式ラミング材。
2. The dry ramming material for a crucible-type induction furnace according to claim 1, wherein the material contains 1 to 6% by weight of a siliceous ultrafine powder having an average particle size of 0.1 to 2 μm.
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