JP3168173B2 - ラドル - Google Patents
ラドルInfo
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- JP3168173B2 JP3168173B2 JP11254697A JP11254697A JP3168173B2 JP 3168173 B2 JP3168173 B2 JP 3168173B2 JP 11254697 A JP11254697 A JP 11254697A JP 11254697 A JP11254697 A JP 11254697A JP 3168173 B2 JP3168173 B2 JP 3168173B2
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- Japan
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- ladle
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、セラミックファ
イバーを主成分とする成形体より成るラドルに関するも
のである。
イバーを主成分とする成形体より成るラドルに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、非鉄金属ダイカスト製品は、反
射炉等の親炉でインゴットを溶融して得た溶融金属を取
鍋等に一旦受け、次に溶融金属を手元炉に移動したの
ち、該手元炉中の溶融金属の必要量を、鋳鉄製或いはセ
ラミックファイバー成形体製のラドルで掬って、このラ
ドルを介して溶融金属をダイカストマシンやグラビティ
鋳造型に注入して成形される。この鋳造工程で使用され
るラドルは、溶融金属と直接接触するため、機械的強度
や耐熱性に優れることが肝要である。
射炉等の親炉でインゴットを溶融して得た溶融金属を取
鍋等に一旦受け、次に溶融金属を手元炉に移動したの
ち、該手元炉中の溶融金属の必要量を、鋳鉄製或いはセ
ラミックファイバー成形体製のラドルで掬って、このラ
ドルを介して溶融金属をダイカストマシンやグラビティ
鋳造型に注入して成形される。この鋳造工程で使用され
るラドルは、溶融金属と直接接触するため、機械的強度
や耐熱性に優れることが肝要である。
【０００３】そこで、実開昭52−104656号公報では、セ
ラミックファイバー成形体によるラドルについて、成形
体内部に金属網又は金属板を埋めて補強することが、提
案されている。すなわち、セラミックファイバー成形体
を金属で補強することによって、機械的強度や耐熱性は
向上し、さらに保温性能や軽量化が達成される。
ラミックファイバー成形体によるラドルについて、成形
体内部に金属網又は金属板を埋めて補強することが、提
案されている。すなわち、セラミックファイバー成形体
を金属で補強することによって、機械的強度や耐熱性は
向上し、さらに保温性能や軽量化が達成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ラドルで溶融
金属を掬う過程において、ラドルの底部は、溶融金属と
接触するとともに、その静圧を受けるため、その他の部
分と比較して溶融金属の浸食を受けて欠損しやすい。そ
して、ラドルの底部が欠損すると、ラドルの補強材とし
て埋め込んだ補強金具や金網を溶融金属が浸食する結
果、ラドル自体の部分落下、もしくは破壊が生じ、ま
た、溶融金属中にラドル内の補強金具が落下し異物とし
て混入し、溶融金属の純度が損なわれるため、ラドルの
早期交換を余儀なくされる。
金属を掬う過程において、ラドルの底部は、溶融金属と
接触するとともに、その静圧を受けるため、その他の部
分と比較して溶融金属の浸食を受けて欠損しやすい。そ
して、ラドルの底部が欠損すると、ラドルの補強材とし
て埋め込んだ補強金具や金網を溶融金属が浸食する結
果、ラドル自体の部分落下、もしくは破壊が生じ、ま
た、溶融金属中にラドル内の補強金具が落下し異物とし
て混入し、溶融金属の純度が損なわれるため、ラドルの
早期交換を余儀なくされる。
【０００５】従って、この発明の目的は、溶融金属によ
る浸食に対する耐性を増強した、長寿命のラドルを提供
することにある。
る浸食に対する耐性を増強した、長寿命のラドルを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、セラミック
ファイバーの成形体を金属材で補強したラドルであっ
て、少なくともラドルの底面を、該底面に沿って成形体
中に埋設した耐熱性クロス材にて強化したことを特徴と
するラドルである。
ファイバーの成形体を金属材で補強したラドルであっ
て、少なくともラドルの底面を、該底面に沿って成形体
中に埋設した耐熱性クロス材にて強化したことを特徴と
するラドルである。
【０００７】なお、耐熱性クロス材には、SiO2：80wt％
以上を含有する組成になるもの、またはAl2O3 ：65wt％
以上を含有する組成になるもの、が有利に適合する。
以上を含有する組成になるもの、またはAl2O3 ：65wt％
以上を含有する組成になるもの、が有利に適合する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明に従うラドルを、
図面に基づいて詳細に説明する。すなわち、図１はラド
ルの斜視図であり、図２は図１に示すラドルの縦断面図
である。これら図において、１はセラミックファイバー
成形体、２は溶融金属の計量線、３は注入口、４は補強
用金属材、そして５は耐熱性クロス材である。
図面に基づいて詳細に説明する。すなわち、図１はラド
ルの斜視図であり、図２は図１に示すラドルの縦断面図
である。これら図において、１はセラミックファイバー
成形体、２は溶融金属の計量線、３は注入口、４は補強
用金属材、そして５は耐熱性クロス材である。
【０００９】ここで、セラミックファイバー成形体１
は、珪素質繊維、アルミナ繊維、珪酸・アルミナ質繊維
またはジルコニア繊維などの比較的に高耐熱性の無機繊
維を主成分とし、必要に応じてアルミナゾル、シリカゾ
ル、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）またはアル
ギン酸ソーダなどの無機質或いは有機質バインダーや、
硫酸バンドまたはアクリルアミドなどの定着剤、を水と
共に混練し、所望のラドル形状に成形、そして乾燥した
ものである。
は、珪素質繊維、アルミナ繊維、珪酸・アルミナ質繊維
またはジルコニア繊維などの比較的に高耐熱性の無機繊
維を主成分とし、必要に応じてアルミナゾル、シリカゾ
ル、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）またはアル
ギン酸ソーダなどの無機質或いは有機質バインダーや、
硫酸バンドまたはアクリルアミドなどの定着剤、を水と
共に混練し、所望のラドル形状に成形、そして乾燥した
ものである。
【００１０】具体的には、セラミックファイバー繊維
を、パルパー等の攪拌機を用いて、バインダーを分散
材、定着材及び粉体とともに水中に分散したものを、ア
ルミニウム、ステンレス鋼または鉄等のパンチングメタ
ル表面に、同材質の金鋼を溶接した真空吸引成形金型に
て、吸引しながら成形を行う、真空吸引式成形法、或い
はセラミックファイバー繊維にバインダーを加えて粘土
状に混練したのち、プレス成形により所定形状に製作す
るプレス成形方法、さらには上記真空吸引成形後プレス
型で押え込み、密度や強度を高める、真空吸引プレス成
形方法や上記プレス成形における混練材料を型に流し込
む、鋳込み成形方法が有利に適合する。
を、パルパー等の攪拌機を用いて、バインダーを分散
材、定着材及び粉体とともに水中に分散したものを、ア
ルミニウム、ステンレス鋼または鉄等のパンチングメタ
ル表面に、同材質の金鋼を溶接した真空吸引成形金型に
て、吸引しながら成形を行う、真空吸引式成形法、或い
はセラミックファイバー繊維にバインダーを加えて粘土
状に混練したのち、プレス成形により所定形状に製作す
るプレス成形方法、さらには上記真空吸引成形後プレス
型で押え込み、密度や強度を高める、真空吸引プレス成
形方法や上記プレス成形における混練材料を型に流し込
む、鋳込み成形方法が有利に適合する。
【００１１】このセラミックファイバー成形体１には、
厚み中心またはその近傍に補強用金属材４を埋設して全
体を補強し、さらに少なくともラドル底面、図示例では
底面および底面と連続する一部側壁を含む部分の、補強
用金属材４の外側に、耐熱性クロス材５を底面および一
部側壁に沿って埋設し、少なくとも底面を強化したとこ
ろに特徴がある。
厚み中心またはその近傍に補強用金属材４を埋設して全
体を補強し、さらに少なくともラドル底面、図示例では
底面および底面と連続する一部側壁を含む部分の、補強
用金属材４の外側に、耐熱性クロス材５を底面および一
部側壁に沿って埋設し、少なくとも底面を強化したとこ
ろに特徴がある。
【００１２】すなわち、補強用金属材４には、孔空き金
属板エキスパンドメタルまたは金網などを用いることが
でき、例えば、孔空き金属板を、図示例のように、配置
する構造が好ましい。一方、孔空き金属板に換えてエキ
スパンドメタルや金属網を用いる場合も、同様に配置す
ればよい。
属板エキスパンドメタルまたは金網などを用いることが
でき、例えば、孔空き金属板を、図示例のように、配置
する構造が好ましい。一方、孔空き金属板に換えてエキ
スパンドメタルや金属網を用いる場合も、同様に配置す
ればよい。
【００１３】ここで、金属板の場合、厚さは1.0 〜4.0m
m 程度のものを用いることが、補強および軽量化の両立
の点で好ましい。そして、エキスパンドメタルは、JIS
G 3351のXS32〜63に規定のもの、また金網は、線径0.5
〜１mm程度で１〜10メッシュのもの、さらに、孔空き金
属板は孔が、４〜10mm径で開口率15〜40％程度のもの、
がそれぞれ推奨される。
m 程度のものを用いることが、補強および軽量化の両立
の点で好ましい。そして、エキスパンドメタルは、JIS
G 3351のXS32〜63に規定のもの、また金網は、線径0.5
〜１mm程度で１〜10メッシュのもの、さらに、孔空き金
属板は孔が、４〜10mm径で開口率15〜40％程度のもの、
がそれぞれ推奨される。
【００１４】さらに、この発明では、少なくともラドル
底面において、補強用金属材４の外側に、耐熱性クロス
材５を底面に沿って埋設することによって、少なくとも
底面を強化することが、肝要である。この耐熱性クロス
材５を埋設する範囲は、少なくとも底面であればよい
が、ラドルの全外壁の内側に配置してラドルの全面強化
をはかることも可能である。
底面において、補強用金属材４の外側に、耐熱性クロス
材５を底面に沿って埋設することによって、少なくとも
底面を強化することが、肝要である。この耐熱性クロス
材５を埋設する範囲は、少なくとも底面であればよい
が、ラドルの全外壁の内側に配置してラドルの全面強化
をはかることも可能である。
【００１５】ここに、耐熱性クロス材５は、耐熱材、好
ましくはSiO2：80wt％以上および残部Al2O3 等またはAl
2O3 ：65wt％以上および残部SiO2等の成分組成の線材に
よる織物である。より具体的には、0.1 〜１mmの線材
を、縦糸：６〜80本／25mmおよび横糸：６〜80本／25m
m、好ましくは縦糸：11〜40本／25mmおよび横糸：11〜4
0本／25mmで、綾織り、二重綾織り、朱子織りまたは平
織りなどにて織り上げたものを使用する。とりわけ、耐
熱性クロス材５の成分組成をSiO2：80wt％以上またはAl
2O3 ：65wt％以上とするのは、SiO2組成が80wt％未満
で、Na2O, CaO 及びMgO 等の成分が含まれる場合、もし
くはAl2O3 組成が65wt％未満で上記と同様の成分が含ま
れる場合、溶融金属の温度が500 ℃を越えると、セラミ
ック繊維の溶融もしくは熱収縮を生じやすく、また非結
晶のセラミック繊維の場合は、結晶が析出する際の繊維
自体の劣化により、ラドル底部の補強強度が著しく劣化
することによる。
ましくはSiO2：80wt％以上および残部Al2O3 等またはAl
2O3 ：65wt％以上および残部SiO2等の成分組成の線材に
よる織物である。より具体的には、0.1 〜１mmの線材
を、縦糸：６〜80本／25mmおよび横糸：６〜80本／25m
m、好ましくは縦糸：11〜40本／25mmおよび横糸：11〜4
0本／25mmで、綾織り、二重綾織り、朱子織りまたは平
織りなどにて織り上げたものを使用する。とりわけ、耐
熱性クロス材５の成分組成をSiO2：80wt％以上またはAl
2O3 ：65wt％以上とするのは、SiO2組成が80wt％未満
で、Na2O, CaO 及びMgO 等の成分が含まれる場合、もし
くはAl2O3 組成が65wt％未満で上記と同様の成分が含ま
れる場合、溶融金属の温度が500 ℃を越えると、セラミ
ック繊維の溶融もしくは熱収縮を生じやすく、また非結
晶のセラミック繊維の場合は、結晶が析出する際の繊維
自体の劣化により、ラドル底部の補強強度が著しく劣化
することによる。
【００１６】また、この耐熱性クロス材５、そして金属
補強材４をセラミックファイバー成形体１中に配置する
に当たり、図３に示すように、ラドルの厚み方向におい
て、耐熱性クロス材５の厚み中心とラドル外表面との間
隔ｔ、そして金属補強材４の厚み中心とラドル外表面と
の間隔ｌ、が、それぞれ次の範囲にあることが、好まし
い。 ｔ：１〜10 mm ｌ：10〜50 mm なぜなら、ｔが１mm未満では、耐熱性クロス材がセラミ
ックファイバー成形体の中に取り込まれにくく溶融金属
中で成形体より剥離しやすく、一方ｔが10mmをこえる
と、ラドルに埋設した補強金属材に耐熱性クロス材が接
近しすぎてセラミックファイバー成形体のラドルを成形
する際に作業効率が低下する。同様に、ｌが10mm未満で
は、補強金属材に伝わる熱量が大きくなり、補強金属材
の熱膨張が大きくなり、セラミックファイバー成形体と
の膨張係数の差により剥離を生じやすくなり、一方ｌが
50mmをこえると、セラミックファイバー成形体自体の成
形性が悪化し、成形体外表面の密度が金属補強材４近傍
の内部の密度に比べて低くなる結果、溶融金属内で静圧
を受けた場合、表面の浸食が激しくなるためである。
補強材４をセラミックファイバー成形体１中に配置する
に当たり、図３に示すように、ラドルの厚み方向におい
て、耐熱性クロス材５の厚み中心とラドル外表面との間
隔ｔ、そして金属補強材４の厚み中心とラドル外表面と
の間隔ｌ、が、それぞれ次の範囲にあることが、好まし
い。 ｔ：１〜10 mm ｌ：10〜50 mm なぜなら、ｔが１mm未満では、耐熱性クロス材がセラミ
ックファイバー成形体の中に取り込まれにくく溶融金属
中で成形体より剥離しやすく、一方ｔが10mmをこえる
と、ラドルに埋設した補強金属材に耐熱性クロス材が接
近しすぎてセラミックファイバー成形体のラドルを成形
する際に作業効率が低下する。同様に、ｌが10mm未満で
は、補強金属材に伝わる熱量が大きくなり、補強金属材
の熱膨張が大きくなり、セラミックファイバー成形体と
の膨張係数の差により剥離を生じやすくなり、一方ｌが
50mmをこえると、セラミックファイバー成形体自体の成
形性が悪化し、成形体外表面の密度が金属補強材４近傍
の内部の密度に比べて低くなる結果、溶融金属内で静圧
を受けた場合、表面の浸食が激しくなるためである。
【００１７】なお、金属補強材４および耐熱性クロス材
５をセラミックファイバー成形体１に埋設するには、金
属補強材４および耐熱性クロス材５を金型中に載置して
成形すればセラミックファイバー成形体中に金属補強材
を埋設することができる。かくして得られたラドルは、
溶融金属にラドル底部が浸食されても、耐熱クロス材が
埋設されているため、セラミックファイバー成形体のみ
の場合に比べて、溶融金属による劣化や浸食が起こりに
くい。すなわち、耐熱性クロス材が、浸食を一定レベル
以下に抑えるとともに、ラドルの補強金属板まで溶融金
属が侵入することを防止するのである。また、耐熱性ク
ロス材を埋め込み成形後に、シリカゾルまたはアルミナ
ゾル（水：シリカまたはアルミナゾル＝３：１〜０：
１）を含浸することによって、更に耐久性を向上させ得
る。なお、シリカまたはアルミナゾルの含浸は、セラミ
ックファイバー成形体の成形時もしくは成形乾燥後に、
数回にわたり行うことができる。この含浸により、ラド
ルの表面硬度及び密度は、含浸しない場合の30〜40％向
上できる。
５をセラミックファイバー成形体１に埋設するには、金
属補強材４および耐熱性クロス材５を金型中に載置して
成形すればセラミックファイバー成形体中に金属補強材
を埋設することができる。かくして得られたラドルは、
溶融金属にラドル底部が浸食されても、耐熱クロス材が
埋設されているため、セラミックファイバー成形体のみ
の場合に比べて、溶融金属による劣化や浸食が起こりに
くい。すなわち、耐熱性クロス材が、浸食を一定レベル
以下に抑えるとともに、ラドルの補強金属板まで溶融金
属が侵入することを防止するのである。また、耐熱性ク
ロス材を埋め込み成形後に、シリカゾルまたはアルミナ
ゾル（水：シリカまたはアルミナゾル＝３：１〜０：
１）を含浸することによって、更に耐久性を向上させ得
る。なお、シリカまたはアルミナゾルの含浸は、セラミ
ックファイバー成形体の成形時もしくは成形乾燥後に、
数回にわたり行うことができる。この含浸により、ラド
ルの表面硬度及び密度は、含浸しない場合の30〜40％向
上できる。
【００１８】
【実施例】図１〜３に示したところに従って、表１に示
す仕様で制作したラドルを用いて、Al合金のダイカスト
製品を製造した。すなわち、手元炉に装入したAl合金の
溶湯（720 ℃）12kgをラドルで掬って、この溶湯をダイ
カストマシンに注入して成形を行った。また、比較とし
て、耐熱性クロス材を埋設しない他は上記と同様のラド
ルを用いて、同様にAl合金のダイカスト製品を製造し
た。
す仕様で制作したラドルを用いて、Al合金のダイカスト
製品を製造した。すなわち、手元炉に装入したAl合金の
溶湯（720 ℃）12kgをラドルで掬って、この溶湯をダイ
カストマシンに注入して成形を行った。また、比較とし
て、耐熱性クロス材を埋設しない他は上記と同様のラド
ルを用いて、同様にAl合金のダイカスト製品を製造し
た。
【００１９】上記の操業において、使用したラドルの補
強金属材が露出するまでの期間を調査した結果につい
て、表１に併記する。同表から、耐熱性クロス材でラド
ルの底面を強化することによって、ラドルの寿命が大幅
に延長されることがわかる。
強金属材が露出するまでの期間を調査した結果につい
て、表１に併記する。同表から、耐熱性クロス材でラド
ルの底面を強化することによって、ラドルの寿命が大幅
に延長されることがわかる。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】この発明によれば、溶融金属の浸食に対
する耐久性をラドルに付与する結果、従来対比で大幅に
寿命の長いラドルを提供することができる。しかも、ラ
ドル底面の強化に供した耐熱性クロス材は軽量であるか
ら、従来のラドルに対する重量増はほとんど無いに等し
いものであり、従ってラドルの操作作業を阻害すること
もない。
する耐久性をラドルに付与する結果、従来対比で大幅に
寿命の長いラドルを提供することができる。しかも、ラ
ドル底面の強化に供した耐熱性クロス材は軽量であるか
ら、従来のラドルに対する重量増はほとんど無いに等し
いものであり、従ってラドルの操作作業を阻害すること
もない。
【図１】この発明に従うラドルの一部を切欠いた斜視図
である。
である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図２の断面図の一部拡大図である。
１ セラミックファイバー成形体 ２ 溶湯計量線 ３ 注入口 ４ 金属補強材 ５ 耐熱性クロス材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−166365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−66969（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−271932（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−104239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−149881（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−97115（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−56416（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−104656（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−185363（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−185358（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 41/02 B22D 17/30 B22D 41/02 B22D 41/04 B22D 41/06
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミックファイバーの成形体を金属材
で補強したラドルであって、少なくともラドルの底面
を、該底面に沿って成形体中に埋設した耐熱性クロス材
にて強化したことを特徴とするラドル。 - 【請求項２】 耐熱性クロス材は、SiO2：80wt％以上を
含有する組成になる請求項１記載のラドル。 - 【請求項３】 耐熱性クロス材は、Al2O3 ：65wt％以上
を含有する組成になる請求項１記載のラドル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11254697A JP3168173B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | ラドル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11254697A JP3168173B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | ラドル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296427A JPH10296427A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3168173B2 true JP3168173B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=14589371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11254697A Expired - Lifetime JP3168173B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | ラドル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3168173B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1410861A1 (de) * | 2002-10-10 | 2004-04-21 | Gustav Ohnsmann | Metallschmelzengefäss |
| PL361771A1 (en) * | 2003-08-21 | 2005-03-07 | Federal-Mogul Gorzyce S.A. | Shank ladle particularly ceramic |
| GB2410455B (en) * | 2003-10-11 | 2006-10-11 | Pyrotek Engineering Materials | Casting ladle |
| JP5792740B2 (ja) | 2009-12-10 | 2015-10-14 | ノベリス・インコーポレイテッドＮｏｖｅｌｉｓ Ｉｎｃ． | 溶融金属収容容器およびその製造方法 |
| JP5675480B2 (ja) * | 2011-04-22 | 2015-02-25 | トヨタ自動車株式会社 | ラドル |
| CN104785764A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-22 | 张家港市金邦铝业有限公司 | 具有至少两个连接柄的铝液盛放装置 |
| CN104785763A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-22 | 张家港市金邦铝业有限公司 | 具有外保温层的铝液盛放装置 |
| TWI750205B (zh) * | 2016-08-24 | 2021-12-21 | 美商維蘇威美國公司 | 具有包覆的金屬層的冶金容器內襯及將熔融金屬之氧化縮減到最小的方法 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP11254697A patent/JP3168173B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10296427A (ja) | 1998-11-10 |
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