JP3017026B2 - 注湯装置の耐火内張層 - Google Patents
注湯装置の耐火内張層Info
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- JP3017026B2 JP3017026B2 JP6243688A JP24368894A JP3017026B2 JP 3017026 B2 JP3017026 B2 JP 3017026B2 JP 6243688 A JP6243688 A JP 6243688A JP 24368894 A JP24368894 A JP 24368894A JP 3017026 B2 JP3017026 B2 JP 3017026B2
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- JP
- Japan
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- ladle
- refractory
- molten metal
- lining layer
- refractory lining
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高融点のＣｒ含有合金
溶湯等の注湯装置として使用される取鍋等の耐火内張層
の改良に関する。
溶湯等の注湯装置として使用される取鍋等の耐火内張層
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明の課題】溶解炉で溶製した合金
溶湯の注湯に使用される取鍋等の注湯装置の内張層には
各種の耐火材が知られている。珪砂系耐火材は最も一般
的な内張層耐火材の１つである。しかし、合金溶湯とし
て、例えば高周波溶解炉で溶製した高融点のＣｒ−Ｆｅ
合金溶湯の注湯に、珪砂系内張層を設けた取鍋を使用す
ると、溶湯面上に著しく流動性の高いスラグが生成す
る。このため、傾動式の取鍋では、取鍋内の溶湯を鋳込
みホッパに注入する際に、溶湯と共に多量のスラグが流
出し、鋳造操業が困難となり、また溶湯にスラグが混入
することにより、製品鋳物に重大な品質欠陥が生じる。
溶湯の注湯に使用される取鍋等の注湯装置の内張層には
各種の耐火材が知られている。珪砂系耐火材は最も一般
的な内張層耐火材の１つである。しかし、合金溶湯とし
て、例えば高周波溶解炉で溶製した高融点のＣｒ−Ｆｅ
合金溶湯の注湯に、珪砂系内張層を設けた取鍋を使用す
ると、溶湯面上に著しく流動性の高いスラグが生成す
る。このため、傾動式の取鍋では、取鍋内の溶湯を鋳込
みホッパに注入する際に、溶湯と共に多量のスラグが流
出し、鋳造操業が困難となり、また溶湯にスラグが混入
することにより、製品鋳物に重大な品質欠陥が生じる。
【０００３】この不具合は、内張耐火物として珪砂系に
代え、海水マグネシア等のマグネシア系スタンプ材を使
用することにより解消できるが、マグネシア系の内張層
は熱伝導率が高いので、高Ｃｒ含有（Ｃｒ約７０％以
上）のＣｒ−Ｆｅ合金（融点約１６７０℃以上）のよう
な高融点合金の溶湯の場合には、内張層の表面に溶湯や
スラグの凝着を生じ易い。そのため、鋳造終了後、取鍋
内に残留した溶湯やスラグ等の凝固ないし半凝固物（ス
カル）を掻き出す作業が必要となる。その掻き出し作業
の反復実施は内張層の損傷を早める原因ともなる。しか
も、マグネシア系内張層の取鍋においては、上記不具合
の他に、六価クロムのヒュームが発生するという問題が
付随する。この六価クロムの発生は、溶湯の湯面近傍に
おける溶湯中のＣｒと雰囲気中の酸素との反応（Ｃｒ＋
３Ｏ2 →Ｃｒ+6＋３Ｏ-2）が、マグネシア系内張層（ア
ルカリ性である）を触媒として促進されることによる。
代え、海水マグネシア等のマグネシア系スタンプ材を使
用することにより解消できるが、マグネシア系の内張層
は熱伝導率が高いので、高Ｃｒ含有（Ｃｒ約７０％以
上）のＣｒ−Ｆｅ合金（融点約１６７０℃以上）のよう
な高融点合金の溶湯の場合には、内張層の表面に溶湯や
スラグの凝着を生じ易い。そのため、鋳造終了後、取鍋
内に残留した溶湯やスラグ等の凝固ないし半凝固物（ス
カル）を掻き出す作業が必要となる。その掻き出し作業
の反復実施は内張層の損傷を早める原因ともなる。しか
も、マグネシア系内張層の取鍋においては、上記不具合
の他に、六価クロムのヒュームが発生するという問題が
付随する。この六価クロムの発生は、溶湯の湯面近傍に
おける溶湯中のＣｒと雰囲気中の酸素との反応（Ｃｒ＋
３Ｏ2 →Ｃｒ+6＋３Ｏ-2）が、マグネシア系内張層（ア
ルカリ性である）を触媒として促進されることによる。
【０００４】上記六価クロムの生成反応を抑制防止する
方法としては、取鍋の上部（溶湯面より上部領域）の内
張層耐火物として、酸性耐火物を適用することが考えら
れる。しかし、その場合、取鍋上部の酸性耐火物の内張
層と、その下部領域のマグネシア系内張層との接合部に
溶損反応が生じ、溶湯の目差しが生じ易くなるという不
都合が生じる。本発明は、高融点の高Ｃｒ含有合金溶湯
等の注湯関する上記問題を解決するための注湯装置の改
良された耐火内張層を提供するものである。
方法としては、取鍋の上部（溶湯面より上部領域）の内
張層耐火物として、酸性耐火物を適用することが考えら
れる。しかし、その場合、取鍋上部の酸性耐火物の内張
層と、その下部領域のマグネシア系内張層との接合部に
溶損反応が生じ、溶湯の目差しが生じ易くなるという不
都合が生じる。本発明は、高融点の高Ｃｒ含有合金溶湯
等の注湯関する上記問題を解決するための注湯装置の改
良された耐火内張層を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の高Ｃｒ合金注湯
装置用耐火内張層は、ジルコン系耐火物からなることを
特徴としている。
装置用耐火内張層は、ジルコン系耐火物からなることを
特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明の注湯装置の内張層を形成するジルコン
系耐火物層は、珪砂系内張層の場合のような高流動性の
スラグの発生がなく、またマグネシア系内張層に比べ
て、熱伝導率および熱容量が小さい〔熱伝導率（cal/se
c ℃ cm -1）：マグネシア約0.025, ジルコン 約0.00
5 。比熱（cal/g ℃）マグネシア 約0.025,ジルコン
約0.13，at700 ℃）。このため、鋳造時の溶湯の鋳込み
に付随するスラグの流出が抑制防止され、また溶湯の降
温粘稠化とそれに伴うスカルの発生も抑制防止される。
更に、その内張層は耐熱性および高強度が高く、溶損・
崩れに対する抵抗性を備えていると共に、溶湯との反応
性がないので、鋳造終了後の残留溶湯・スラグの除去の
困難が回避される。しかも酸性耐火物であることによ
り、六価クロムの生成反応も抑制防止される。
系耐火物層は、珪砂系内張層の場合のような高流動性の
スラグの発生がなく、またマグネシア系内張層に比べ
て、熱伝導率および熱容量が小さい〔熱伝導率（cal/se
c ℃ cm -1）：マグネシア約0.025, ジルコン 約0.00
5 。比熱（cal/g ℃）マグネシア 約0.025,ジルコン
約0.13，at700 ℃）。このため、鋳造時の溶湯の鋳込み
に付随するスラグの流出が抑制防止され、また溶湯の降
温粘稠化とそれに伴うスカルの発生も抑制防止される。
更に、その内張層は耐熱性および高強度が高く、溶損・
崩れに対する抵抗性を備えていると共に、溶湯との反応
性がないので、鋳造終了後の残留溶湯・スラグの除去の
困難が回避される。しかも酸性耐火物であることによ
り、六価クロムの生成反応も抑制防止される。
【０００７】本発明の注湯装置の耐火内張層の形成は、
ジルコン系耐火物を使用する点以外は、常法に従って施
工される。ジルコン系耐火物は、例えばジルコン系鋳型
材として公知のジルコンサンド（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ2 ）
が使用され、これを骨材とし、第一燐酸アルミニウムを
バインダとして添加し、スタンプ施工することにより取
鍋内に所定の層厚に成形し、加熱処理を加えて固結させ
る。ジルコンサンド／バインダの配合比（重量比）は、
約100/3 〜100/10の範囲が適当であり、加熱処理は、バ
ーナ等により、約700 〜1000℃に加熱することにより達
成される。
ジルコン系耐火物を使用する点以外は、常法に従って施
工される。ジルコン系耐火物は、例えばジルコン系鋳型
材として公知のジルコンサンド（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ2 ）
が使用され、これを骨材とし、第一燐酸アルミニウムを
バインダとして添加し、スタンプ施工することにより取
鍋内に所定の層厚に成形し、加熱処理を加えて固結させ
る。ジルコンサンド／バインダの配合比（重量比）は、
約100/3 〜100/10の範囲が適当であり、加熱処理は、バ
ーナ等により、約700 〜1000℃に加熱することにより達
成される。
【０００８】本発明の耐火内張構造は、取鍋のみなら
ず、取鍋から供給される溶湯を鋳型内に案内する鋳込み
ホッパの内張層等としても適用される。
ず、取鍋から供給される溶湯を鋳型内に案内する鋳込み
ホッパの内張層等としても適用される。
【０００９】
〔１〕傾動式取鍋の内張層の形成 (1)内層材組成 骨材：ジルコンサンド（オーストラリア産） ZrO22 66.7, SiO 2 32.5, TiO 2 0.1,Fe2 O 3 0.08。 バインダ：第一燐酸アルミニウム 配合比（ジルコンサンド／バインダ） １００／５（重
量比） 加熱温度：700 〜1000℃ 〔２〕注湯操業 高周波溶解炉で溶製したＦｅ−Ｃｒ合金（Ｃｒ量８０
％，融点１７２５℃）の溶湯を上記取鍋に受湯し、鋳造
を行った。
量比） 加熱温度：700 〜1000℃ 〔２〕注湯操業 高周波溶解炉で溶製したＦｅ−Ｃｒ合金（Ｃｒ量８０
％，融点１７２５℃）の溶湯を上記取鍋に受湯し、鋳造
を行った。
【００１０】〔３〕操業結果 鋳型への溶湯鋳込み操業における、取鍋からのスラグの
流入および鋳造操作への支障は皆無であった。また、六
価クロムのヒュームの発生も皆無であった。更に、鋳造
終了後の取鍋中の残湯およびスラブの凝着は殆どなく、
スカルの除去は容易かつ簡単に行うことができ、その除
去作業に起因する内張層の損傷は実質的に皆無であっ
た。
流入および鋳造操作への支障は皆無であった。また、六
価クロムのヒュームの発生も皆無であった。更に、鋳造
終了後の取鍋中の残湯およびスラブの凝着は殆どなく、
スカルの除去は容易かつ簡単に行うことができ、その除
去作業に起因する内張層の損傷は実質的に皆無であっ
た。
【００１１】
【発明の効果】本発明の耐火内張層を取鍋に形設するこ
とにより、高融点の高Ｃｒ含有合金の注湯においても、
鋳造操作の際に取鍋からのスラグ流出を阻止し、かつ有
害な六価クロムの発生を抑制防止し得ると共に、取鍋内
の残湯やスラグの凝着も最小限に抑制される。取鍋のほ
か、鋳込みホッパ等の内張層として適用することにより
同様の効果が得られ、鋳造操業の円滑な遂行、および鋳
造品質の向上等の効果を得ることができる。
とにより、高融点の高Ｃｒ含有合金の注湯においても、
鋳造操作の際に取鍋からのスラグ流出を阻止し、かつ有
害な六価クロムの発生を抑制防止し得ると共に、取鍋内
の残湯やスラグの凝着も最小限に抑制される。取鍋のほ
か、鋳込みホッパ等の内張層として適用することにより
同様の効果が得られ、鋳造操業の円滑な遂行、および鋳
造品質の向上等の効果を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠崎 斌 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株式会社クボタ 枚方製造所内 (56)参考文献 特開 平７−330451（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−322452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−188469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−85475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−100328（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−93630（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−4105（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−225575（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−80477（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−1110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−102866（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 41/02 C04B 35/00 C04B 35/49 C04B 35/63 F27D 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ジルコン系耐火物からなることを特徴と
する高融点Ｃｒ含有合金溶湯用注湯装置の耐火内張層。 - 【請求項２】 ジルコンサンドを骨材とし、これにバイ
ンダとして第一燐酸アルミニウムが添加された混練物か
らなる請求項１に記載の高融点Ｃｒ含有合金溶湯用注湯
装置の耐火内張層。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6243688A JP3017026B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 注湯装置の耐火内張層 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6243688A JP3017026B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 注湯装置の耐火内張層 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08108266A JPH08108266A (ja) | 1996-04-30 |
| JP3017026B2 true JP3017026B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=17107513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6243688A Expired - Lifetime JP3017026B2 (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 注湯装置の耐火内張層 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017026B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109776101B (zh) * | 2019-03-14 | 2021-05-18 | 武汉科技大学 | 一种CA6-MA-Cr2O3-Al2O3钢包内衬浇注料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP6243688A patent/JP3017026B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08108266A (ja) | 1996-04-30 |
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