JP3180665U - Molten metal ladle - Google Patents
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Abstract
【課題】長時間使用しても出湯管内に溶湯の地金や酸化物の付着が生じることを抑制できる溶融金属搬送取鍋を提供する。
【解決手段】溶融金属搬送取鍋１は、溶融金属が収容される収容空間２０を有する取鍋本体２と、収容空間２０と連通するように取鍋本体２に設けられた出湯管５とを備える。出湯管５は、溶融金属と接触する内面が、チタン酸アルミニウムまたはチタン酸アルミニウムを主成分としたものを成形焼成したセラミックス焼結体からなる被覆パイプ６によって被覆されている。
【選択図】図１The present invention provides a molten metal transport ladle that can suppress the adhesion of molten metal and oxide in a tapping pipe even when used for a long time.
A molten metal transport ladle 1 includes a ladle body 2 having a storage space 20 in which molten metal is stored, and a tapping pipe 5 provided in the ladle body 2 so as to communicate with the storage space 20. Prepare. The inner surface of the tapping pipe 5 that is in contact with the molten metal is covered with a coated pipe 6 made of a sintered ceramic body formed and fired from aluminum titanate or aluminum titanate as a main component.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、溶融金属（溶湯）の鋳造場所に設置されている溶湯保持炉に、溶融したアルミニウム等の溶湯を運搬し、供給するのに用いられる溶融金属搬送取鍋に関する。 The present invention relates to a molten metal transport ladle used to transport and supply a molten metal such as molten aluminum to a molten metal holding furnace installed at a casting site of molten metal (molten metal).
アルミニウム等の鋳造品を製造する場合には、生産性を高くするために、通常多数のダイキャストマシーンを備えた工場で鋳造作業が行われる。溶融したアルミニウム等の溶融金属（溶湯）のダイキャストマシーンへの注湯は、ダイキャストマシーン用の溶湯保持炉から注湯鍋に溶湯を移し、注湯鍋から溶湯を供給する方法によって行われている。一方、溶湯保持炉には、常に所定量の溶湯が保持されている必要があるが、工場内または工場外の溶湯製造現場の溶解炉において一旦溶解させた溶湯を凝固させてインゴットにし、鋳造現場で再び溶解させるのはエネルギー効率が悪い。そこで、溶湯製造現場の溶解炉で溶解させた溶湯を、溶融金属搬送取鍋によってそのままの状態で鋳造現場にトラック等で搬送して鋳造現場の溶湯保持炉に供給し、溶湯供給後は、空の溶融金属搬送取鍋を再び溶湯製造現場に搬送することが従来から行われている。このような溶融金属搬送取鍋としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。 In the case of producing a cast product such as aluminum, casting work is usually performed in a factory equipped with a large number of die-cast machines in order to increase productivity. Molten metal (molten metal) such as molten aluminum is poured into a die casting machine by transferring the molten metal from a molten metal holding furnace for the die casting machine to a pouring pan and supplying the molten metal from the pouring pan. On the other hand, the molten metal holding furnace always needs to hold a predetermined amount of molten metal. However, the molten metal once melted in the melting furnace in the molten metal production site inside or outside the factory is solidified into an ingot, and then the casting site. It is not energy efficient to dissolve again. Therefore, the molten metal melted in the melting furnace at the molten metal production site is transported as it is to the casting site by a truck etc. by the molten metal transport ladle and supplied to the molten metal holding furnace at the casting site. It has been conventionally performed to transport the molten metal transport ladle again to the molten metal production site. As such a molten metal conveyance ladle, there exists a thing disclosed by patent document 1, for example.
この種の溶融金属搬送取鍋１００は、図２に示すように、溶湯を収容する収容空間１０２を有する取鍋本体１０１と、取鍋本体１０１に設けられた出湯管１０３とを備えており、取鍋本体１０１を傾けることにより、出湯管１０３の先端の出湯口１０４から溶湯を排出して溶湯保持炉へ溶湯を供給するようになっている。なお、その他の溶湯搬送取鍋としては、取鍋本体内に圧縮空気を導入するガス導入管（図示せず）を備えているとともに、ガス導入管に圧縮空気供給手段（例えば、コンプレッサー等）を接続し、圧縮空気を取鍋本体内に導入して、湯面を加圧することにより、内部に収容された溶湯を出湯部の出湯口から押し出す加圧出湯型のものもある。 As shown in FIG. 2, this type of molten metal transport ladle 100 includes a ladle body 101 having a storage space 102 for storing molten metal, and a tapping pipe 103 provided in the ladle body 101. By tilting the ladle body 101, the molten metal is discharged from the hot water outlet 104 at the end of the hot water discharge pipe 103 and supplied to the molten metal holding furnace. In addition, as other molten metal conveyance ladles, a gas introduction pipe (not shown) for introducing compressed air into the ladle body is provided, and compressed air supply means (for example, a compressor) is provided in the gas introduction pipe. There is also a pressurized hot water type that pushes the molten metal accommodated in the hot water outlet of the hot water outlet by connecting and introducing compressed air into the pan body and pressurizing the hot water surface.
溶湯を収納する取鍋本体１０１や溶湯を排出する出湯管１０３においては、高温の溶湯と接触したり、加熱時に高温雰囲気に曝されたりすることで損傷を受けやすいことから、内面に耐火材を含むライニング材１０５を内張りして保護することが従来から行われている。ライニング材１０５を構成する耐火材としては、溶湯の浸透抑制、耐スポーリング性や強度の点から珪酸カルシウム系の耐火材やアルミナ系の耐火材が一般的に使用されている。 The ladle main body 101 for storing the molten metal and the tapping pipe 103 for discharging the molten metal are easily damaged by contact with the high temperature molten metal or exposed to a high temperature atmosphere during heating. Conventionally, the lining material 105 including the lining material 105 is lined and protected. As the refractory material constituting the lining material 105, a calcium silicate-based refractory material or an alumina-based refractory material is generally used in terms of suppression of molten metal penetration, spalling resistance and strength.
しかし、この種の耐火材によるライニング材１０５は、長時間使用すると、取鍋本体１０１内や出湯管１０３内に溶湯の凝固物（地金）が付着したり、溶湯の酸化物が付着し、これらが堆積すると取鍋本体１０１内や出湯管１０３内を閉塞するという問題が生じる。特に、出湯管１０３は、地金や酸化物が構造的に付着しやすい部位であり、出湯管１０３内が地金や酸化物により閉塞されると、溶湯の出湯作業が行えなくなる上、この場合には、ライニング材１０５を一旦、解体し、再度、ライニング材１０５を内張りする必要があり、余計な手間や多額の施工費用が必要となるという問題が生じる。また、取鍋本体１０１や出湯管１０３は、溶湯の注入前には予めバーナーなどで内面が加熱されるために高温雰囲気（８００℃程度）に曝される一方で、溶湯の出湯後は大気に曝されるために、温度低下が大きく、その結果、熱膨張・収縮によりライニング材１０５に亀裂が生じやすい。ライニング材１０５に亀裂が生じると、この亀裂から溶湯が浸透して地金や酸化物が付着しやすく、また、付着した地金や酸化物の剥離も困難であるという問題がある。 However, when this type of refractory material lining material 105 is used for a long time, molten metal coagulate (metal) adheres to the ladle body 101 or the tapping pipe 103, or oxide of the molten metal adheres. If these deposit, the problem that the ladle main body 101 and the tapping pipe 103 will be obstruct | occluded will arise. In particular, the tapping pipe 103 is a part where the metal base and oxide are structurally easy to adhere. If the inside of the tapping pipe 103 is blocked by the base metal and oxide, the hot metal tapping operation cannot be performed. In this case, it is necessary to dismantle the lining material 105 once and then lining the lining material 105 again, which causes a problem that extra labor and a large construction cost are required. Further, the ladle body 101 and the tapping pipe 103 are exposed to a high temperature atmosphere (about 800 ° C.) because the inner surface is heated in advance by a burner or the like before the molten metal is poured, while the molten metal is exposed to the atmosphere after the molten metal is tapped. Because of the exposure, the temperature drop is large, and as a result, the lining material 105 is likely to crack due to thermal expansion and contraction. When a crack occurs in the lining material 105, there is a problem that the molten metal permeates through the crack and the metal and oxide are easily attached, and that the metal and oxide attached are difficult to peel off.
そこで、上記した問題を解決するために、出湯管１０３のライニング材１０５の内面に、セラミックス焼結体よりなる被覆パイプを埋設することが行われている。セラミックス焼結体としては、ＳｉＣ−黒鉛系、ＳｉＣ系、窒化珪素系、ＳｉＡｌＯＮ系のものが挙げられる。 Therefore, in order to solve the above-described problem, a covering pipe made of a ceramic sintered body is embedded in the inner surface of the lining material 105 of the hot water discharge pipe 103. Examples of the ceramic sintered body include those of SiC-graphite, SiC, silicon nitride, and SiAlON.
しかし、出湯管１０３は、上述したように、８００℃以上の高温雰囲気に曝されたり、大気に曝されたりするので、温度低下が非常に大きく、セラミックス焼結体よりなる被覆パイプを埋設させた場合でも、その材質が黒鉛系であれば被覆パイプに酸化劣化が生じ、また、他の材質であれば熱膨張・収縮により被覆パイプに亀裂が生じる結果、地金や酸化物の付着の原因となり、長時間の使用が困難であるという問題がある。 However, as described above, the hot water outlet pipe 103 is exposed to a high-temperature atmosphere of 800 ° C. or higher or exposed to the air, so that the temperature drop is very large, and a covered pipe made of a ceramic sintered body is embedded. Even in this case, if the material is graphite, the coated pipe will be oxidized and deteriorated. If the other material is used, the coated pipe will crack due to thermal expansion and contraction, which may cause adhesion of metal and oxide. There is a problem that long-time use is difficult.
本考案は、上記した問題に着目してなされたもので、長時間使用しても出湯管内に溶湯の地金や酸化物の付着が生じることを抑制できる溶融金属搬送取鍋を提供することを目的とする。 This invention was made paying attention to the above-mentioned problem, and provides a molten metal conveyance ladle which can suppress adhesion of molten metal and oxide in a tapping pipe even if it is used for a long time. Objective.
本考案の上記目的は、搬送可能であり、かつ、内部に溶融金属が収容される収容空間を有する取鍋本体と、前記収容空間と連通するように前記取鍋本体に設けられた出湯管と、を備え、前記出湯管を介して前記収容空間内の溶融金属を外部に導出する溶融金属搬送取鍋であって、前記出湯管は、溶融金属と接触する内面が、チタン酸アルミニウムまたはチタン酸アルミニウムを主成分としたものを成形焼成したセラミックス焼結体からなる被覆パイプによって被覆されている溶融金属搬送取鍋によって達成される。 The object of the present invention is to provide a ladle body that is transportable and has a housing space in which molten metal is housed, and a tapping pipe provided in the ladle body so as to communicate with the housing space. A molten metal transport ladle that leads the molten metal in the housing space to the outside via the tapping pipe, and the tapping pipe has an inner surface that contacts the molten metal, aluminum titanate or titanic acid. This is achieved by a molten metal conveying ladle covered with a coated pipe made of a ceramic sintered body obtained by molding and firing a material mainly composed of aluminum.
本考案の好ましい実施態様においては、前記出湯管は、金属製の管本体と、前記管本体に内張りされ、溶融金属を流通させるための流路を内在した少なくとも耐火材を含むライニング材と、を備え、前記流路の少なくとも一部を囲うように前記ライニング材の内面に前記被覆パイプが装着されていることを特徴としている。 In a preferred embodiment of the present invention, the tapping pipe includes a metal pipe main body, and a lining material that is lined with the pipe main body and includes at least a refractory material having a flow path for circulating molten metal. And the covering pipe is attached to the inner surface of the lining material so as to surround at least a part of the flow path.
本考案のさらに好ましい実施態様においては、前記被覆パイプの内径は、４０ｍｍ〜１２０ｍｍであることを特徴としている。 In a further preferred embodiment of the present invention, the inner diameter of the coated pipe is 40 mm to 120 mm.
本考案のさらに好ましい実施態様においては、前記被覆パイプの肉厚は、７ｍｍ〜２５ｍｍであることを特徴としている。 In a further preferred embodiment of the present invention, the coated pipe has a thickness of 7 mm to 25 mm.
本考案のさらに好ましい実施態様においては、前記被覆パイプの長さは、２００ｍｍ〜１０００ｍｍであることを特徴としている。 In a further preferred embodiment of the present invention, the length of the coated pipe is 200 mm to 1000 mm.
本考案のさらに好ましい実施態様においては、前記取鍋本体を傾動させることにより、前記出湯管を介して前記収容空間内の溶融金属を外部に導出することを特徴としている。 In a further preferred embodiment of the present invention, the ladle body is tilted to lead the molten metal in the housing space to the outside through the tapping pipe.
本考案の溶融金属搬送取鍋によると、長時間使用しても、出湯管内に溶湯の地金や酸化物の付着が生じることを防止できるうえ、被覆パイプに亀裂が生じることを防止できるので、亀裂から溶湯が浸透して地金や酸化物が付着することを防止できる結果、出湯作業を良好に行うことができる。その上、長時間使用しても出湯管が地金や酸化物により閉塞されることがないので、出湯管のライニング材を一旦、解体し、再度、内張りする等の余計な作業・コストを抑えることができる。 According to the molten metal conveying ladle of the present invention, even if it is used for a long time, it is possible to prevent the adhesion of molten metal and oxide in the tapping pipe, and also to prevent the coated pipe from cracking. As a result of preventing the molten metal from permeating through the cracks and adhering the metal and oxide, the hot water discharge operation can be performed satisfactorily. In addition, since the tapping pipe will not be blocked by metal or oxide even if it is used for a long time, the lining material of the tapping pipe is once disassembled, and the extra work and costs such as lining it again are suppressed. be able to.
以下、本考案の一実施形態に係る溶融金属搬送取鍋について添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の溶融金属搬送取鍋の断面図である。溶融金属搬送取鍋１は、溶融金属（溶湯）の鋳造場所に設置されている溶湯保持炉（図示せず）に、溶湯製造現場から溶湯を運搬して供給するものであり、図１に示すように、取鍋本体２と、大蓋３と、小蓋４と、出湯管５とを備えている。なお、本実施形態の溶融金属搬送取鍋１は、アルミニウムを含有する溶湯（アルミニウム溶湯）に適用するのが好ましい。 Hereinafter, a molten metal transport ladle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a molten metal transport ladle according to the present embodiment. The molten metal transport ladle 1 is for transporting and supplying a molten metal from a molten metal production site to a molten metal holding furnace (not shown) installed at a molten metal (molten metal) casting site, as shown in FIG. As shown, the ladle body 2, the large lid 3, the small lid 4, and the tapping pipe 5 are provided. In addition, it is preferable to apply the molten metal conveyance ladle 1 of this embodiment to the molten metal (aluminum molten metal) containing aluminum.
取鍋本体２は、内部に溶湯の収容空間２０を有し、上部に開口２１を有する有底筒状の容体であり、鋼鉄等の金属製のケーシング２２に断熱材２３および耐火材２４を内張して形成されている。ここで、断熱材２３としては、例えば、断熱煉瓦、セラミックファイバー質のフェルト、断熱ボードおよびモルタル等を例示することができる。また、耐火材２４としては、例えば、耐火煉瓦、キャスタブル耐火物およびプラスチック耐火物等を例示することができ、その材料としては、珪酸カルシウム系、アルミナ系などの耐熱性、耐食性に優れるものを好ましく例示することができる。なお、取鍋本体２の側面においては、断熱材２３が２層構造となっている。取鍋本体２の底部裏面には、フォークリフトのフォーク部を差し込むためのフォークポケット２５ａを有する一対の脚部２５が設けられている。 The ladle body 2 is a bottomed cylindrical container having a molten metal storage space 20 inside and an opening 21 at the top, and a heat insulating material 23 and a refractory material 24 are contained in a metal casing 22 such as steel. It is formed with tension. Here, examples of the heat insulating material 23 include heat insulating bricks, ceramic fiber felts, heat insulating boards, and mortar. Examples of the refractory material 24 include refractory bricks, castable refractories, plastic refractories, and the like. As the material, a material excellent in heat resistance and corrosion resistance such as calcium silicate and alumina is preferable. It can be illustrated. In addition, in the side surface of the ladle main body 2, the heat insulating material 23 has a two-layer structure. A pair of leg portions 25 having fork pockets 25a for inserting a fork portion of a forklift are provided on the bottom rear surface of the ladle body 2.
大蓋３は、取鍋本体２の上部開口２１を覆う蓋体であり、取鍋本体２と同様に、鋼鉄等の金属製の外皮３０に断熱材３１および耐火材３２を内張して形成されている。この大蓋３の中央部には、取鍋本体２の収容空間２０への溶湯の注入、内部の観察、アルミニウムの酸化物等の除去、清掃、バーナーによる加熱等の作業に利用される注入口３３が形成されている。大蓋３と取鍋本体２との間は、耐熱性（例えば、カーボン系）のシール材等を使用して、実質的に密封されるように構成されている。 The large lid 3 is a lid that covers the upper opening 21 of the ladle body 2 and, like the ladle body 2, is formed by lining a heat insulating material 31 and a refractory material 32 on a metal outer skin 30 such as steel. Has been. In the central portion of the large lid 3, an inlet used for operations such as pouring molten metal into the storage space 20 of the ladle body 2, observing the inside, removing oxides of aluminum, cleaning, heating with a burner, etc. 33 is formed. Between the large lid 3 and the ladle main body 2, it is comprised so that it may be sealed substantially using a heat resistant (for example, carbon type) sealing material.
小蓋４は、大蓋３に形成された注入口３３を開閉自在に覆う蓋体であり、取鍋本体２と同様に、鋼鉄等の金属製の外皮４０に断熱材４１および耐火材４２を内張して形成されている。また、この小蓋４と大蓋３との間も、耐熱性（例えば、カーボン系）のシール材等を使用して、実質的に密封されるように構成されている。 The small lid 4 is a lid that covers the inlet 33 formed in the large lid 3 so that it can be opened and closed. Like the ladle body 2, a heat insulating material 41 and a refractory material 42 are provided on a metal outer shell 40 such as steel. It is formed with a lining. The small lid 4 and the large lid 3 are also configured to be substantially sealed using a heat-resistant (for example, carbon-based) sealing material or the like.
出湯管５は、取鍋本体２の収容空間２０と連通する円管状のものであり、取鍋本体２の下部側面から斜め上方に突き出るように設けられ、収容空間２０と取鍋本体２の外部とを連通している。本実施形態では、取鍋本体２を傾動させることにより、収容空間２０に収容されている溶湯が、出湯管５の先端の出湯口５０から外部に注ぎ出される。この出湯管５は、鋼鉄等の金属製の管本体５１に断熱材５２および耐火材５３からなるライニング材５４を内張りして形成されており、ライニング材５４の内部が溶湯を外部に流通させるための流路５５となっている。ライニング材５４を構成する断熱材５２および耐火材５３は、取鍋本体２と同様の材料を使用することができる。 The tapping pipe 5 is a circular tube that communicates with the storage space 20 of the ladle body 2, is provided so as to protrude obliquely upward from the lower side surface of the ladle body 2, and is external to the storage space 20 and the ladle body 2. And communicate with. In this embodiment, the ladle main body 2 is tilted so that the molten metal accommodated in the accommodating space 20 is poured out from the hot water outlet 50 at the tip of the tapping pipe 5. The tapping pipe 5 is formed by lining a lining material 54 made of a heat insulating material 52 and a refractory material 53 on a metal pipe body 51 such as steel, and the inside of the lining material 54 circulates the molten metal to the outside. It becomes this flow path 55. As the heat insulating material 52 and the refractory material 53 constituting the lining material 54, the same material as that of the ladle body 2 can be used.
ライニング材５４の内面には、流路５５の少なくとも一部（本実施形態では全部）を囲うように被覆パイプ６が設けられており、出湯管５は、溶湯と接触する内面が被覆パイプ６によって被覆されている。被覆パイプ６は、内部空間を有する円管状のものであり、ライニング材５４内に嵌挿されている。被覆パイプ６の上端部外周には、フランジ６０が一体形成されており、被覆パイプ６をライニング材５４内に挿入して設置した場合に、フランジ６０がライニング材５４の上面に当接するように構成されている。 A covering pipe 6 is provided on the inner surface of the lining material 54 so as to surround at least a part (all in the present embodiment) of the flow path 55, and the tapping pipe 5 has an inner surface in contact with the molten metal by the covering pipe 6. It is covered. The covering pipe 6 has a circular tube shape having an internal space, and is fitted into the lining material 54. A flange 60 is integrally formed on the outer periphery of the upper end portion of the covering pipe 6, and the flange 60 contacts the upper surface of the lining material 54 when the covering pipe 6 is inserted into the lining material 54 and installed. Has been.
この被覆パイプ６は、チタン酸アルミニウムまたはチタン酸アルミニウムを主成分とするセラミックス焼結体により形成されている。チタン酸アルミニウムは、耐熱性に優れている上、熱膨張率（熱膨張係数）が極めて低く、また、溶融金属（アルミニウム溶湯）に対する非濡れ性が優れているため、被覆パイプ６の材質がチタン酸アルミニウムからなることで、以下の効果を奏する。まず、溶融金属（アルミニウム溶湯）に対する非濡れ性が優れているので、取鍋本体２の収容空間２０内の溶融金属（アルミニウム溶湯）が出湯管５を経由して外部に注ぎ出された後において、溶融金属（アルミニウム溶湯）の湯離れがよく、出湯管５の内面（被覆パイプ６の内面）に残留する溶融金属（アルミニウム溶湯）がへばりつくことが防止される。その結果、出湯管５の内面に対して溶融金属（アルミニウム溶湯）の凝固物（地金）や溶融金属（アルミニウム溶湯）の酸化物が付着するようなことがほとんどない。さらに、熱膨張率（熱膨張係数）が極めて低いので、加熱冷却の繰り返しでも、熱膨張・収縮によって被覆パイプ６に亀裂等が生じにくいため、亀裂等を介して被覆パイプ６に溶融金属（アルミニウム溶湯）が浸透して、地金や酸化物が付着したりすることもほとんどない。よって、長時間使用しても、出湯管５内に溶融金属（アルミニウム溶湯）の地金や酸化物が付着することを防止できるので、出湯管５が閉塞されることを防止できる結果、出湯作業を良好に行うことができる。その上、長時間使用しても出湯管５が閉塞されるのが防止されるので、出湯管５のライニング材５２を一旦、解体し、再度、内張りする等の余計な作業・コストを抑えることができる。 The coated pipe 6 is made of aluminum titanate or a ceramic sintered body mainly composed of aluminum titanate. Aluminum titanate is excellent in heat resistance, has an extremely low coefficient of thermal expansion (thermal expansion coefficient), and has excellent non-wetting properties against molten metal (aluminum molten metal). Therefore, the material of the coated pipe 6 is titanium. By comprising aluminum oxide, the following effects are obtained. First, since the non-wetting property with respect to the molten metal (aluminum molten metal) is excellent, after the molten metal (aluminum molten metal) in the accommodation space 20 of the ladle body 2 is poured out to the outside via the tapping pipe 5 The molten metal (aluminum molten metal) is easily removed, and the molten metal (aluminum molten metal) remaining on the inner surface of the tapping pipe 5 (inner surface of the coated pipe 6) is prevented from sticking. As a result, the molten metal (aluminum molten metal) solidified material (metal) and the molten metal (aluminum molten metal) oxide hardly adhere to the inner surface of the tapping pipe 5. Furthermore, since the coefficient of thermal expansion (coefficient of thermal expansion) is extremely low, cracks and the like are not easily generated in the coated pipe 6 due to thermal expansion and contraction even when heating and cooling are repeated. The molten metal) penetrates and bare metal and oxide are hardly attached. Therefore, even if it uses for a long time, since it can prevent that the metal metal and oxide of molten metal (aluminum molten metal) adhere in the tapping pipe 5, it can prevent that the tapping pipe 5 is obstruct | occluded, As a result, tapping work Can be performed satisfactorily. In addition, since the outlet pipe 5 is prevented from being clogged even when used for a long time, the lining material 52 of the outlet pipe 5 is once disassembled and the extra work and cost such as lining again are suppressed. Can do.
被覆パイプ６は、チタン酸アルミニウムの原料粉末、つまり、酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末を所定の混合比で混合し、若干のバインダーを加えて例えば、ＣＩＰ法、スリップキャスティング法、振動成形法等により成形した後、還元性雰囲気中において約１５００℃で焼成することで形成することができる。なお、チタン酸アルミニウムの原料粉末としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉末を主成分とし、その他にシリカ（ＳｉＯ２）の粉末やマグネシア（ＭｇＯ）の粉末等を加えるようにしてもよい。 The coated pipe 6 is prepared by mixing aluminum titanate raw material powder, that is, titanium oxide (TiO 2 ) powder and alumina (Al 2 O 3 ) powder in a predetermined mixing ratio, and adding a slight binder, for example, CIP It can be formed by firing at about 1500 ° C. in a reducing atmosphere after molding by a method, slip casting method, vibration molding method or the like. The raw material powder of aluminum titanate is mainly composed of titanium oxide (TiO 2 ) powder and alumina (Al 2 O 3 ) powder, and silica (SiO 2 ) powder and magnesia (MgO) powder. Etc. may be added.
このようにして形成された被覆パイプ６の内径は、４０ｍｍ〜１２０ｍｍであることが好ましく、６０ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましい。また、被覆パイプ６の肉厚は、７ｍｍ〜２５ｍｍであることが好ましく、１０ｍｍ〜２０ｍｍであることがより好ましい。また、被覆パイプ６の長さは、２００ｍｍ〜１０００ｍｍであることが好ましく、３００ｍｍ〜８００ｍｍであることがより好ましい。 The inner diameter of the coated pipe 6 formed in this manner is preferably 40 mm to 120 mm, and more preferably 60 mm to 100 mm. The wall thickness of the coated pipe 6 is preferably 7 mm to 25 mm, and more preferably 10 mm to 20 mm. Moreover, it is preferable that the length of the covering pipe 6 is 200 mm-1000 mm, and it is more preferable that it is 300 mm-800 mm.
以下に実施例および比較例を示し、本考案をより具体的に説明する。但し、本考案は実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the embodiments.
主成分として表１に示される組成を含むチタン酸アルミニウムの原料粉末をＣＩＰ法により円管状に成形後、還元性雰囲気中において、１４００℃〜１５００℃で６時間以上焼結して被覆パイプを作製した。被覆パイプの寸法としては、内径が約８０ｍｍ、外径が約１００ｍｍ（肉厚が約１０ｍｍ）、長さが約５００ｍｍであった。この被覆パイプを、図１に示すように、溶融金属搬送取鍋の出湯管の内面（ライニング材の内面）に装着し、その性能を確認した。具体的には、溶湯製造現場において、溶解炉から溶融金属（アルミニウム溶湯）を溶融金属搬送取鍋に注入する前に、予めバーナーなどで内面を８００℃程度まで加熱した後、注入口から溶融金属（アルミニウム溶湯）を約１ｔ注入し、小蓋を閉めて、トラックで溶融金属搬送取鍋を鋳造現場まで約２〜３時間掛けて搬送した。そして、鋳造現場において再度、溶融金属搬送取鍋を加熱後、フォークリフトで傾動させて、溶湯保持炉に収納空間の溶融金属（アルミニウム溶湯）を出湯管から出湯した。溶融金属（アルミニウム溶湯）の出湯後の空の溶融金属搬送取鍋は、再びトラックで溶湯製造現場まで戻される。この際、溶融金属搬送取鍋の内面温度は自然冷却で常温まで低下することもある。この作業を１日２回、毎日繰り返し実施した。 A raw material powder of aluminum titanate containing the composition shown in Table 1 as a main component is formed into a circular tube by the CIP method, and then sintered in a reducing atmosphere at 1400 ° C. to 1500 ° C. for 6 hours or more to produce a coated pipe did. The dimensions of the coated pipe were an inner diameter of about 80 mm, an outer diameter of about 100 mm (thickness of about 10 mm), and a length of about 500 mm. As shown in FIG. 1, this coated pipe was attached to the inner surface (the inner surface of the lining material) of the tapping pipe of the molten metal transport ladle, and its performance was confirmed. Specifically, before pouring molten metal (aluminum molten metal) from the melting furnace into the molten metal transport ladle at the molten metal production site, the inner surface is heated to about 800 ° C. in advance with a burner or the like, and then the molten metal is injected from the inlet. About 1 t of (aluminum molten metal) was injected, the small lid was closed, and the molten metal transport ladle was transported to the casting site over a period of about 2 to 3 hours. Then, the molten metal transport ladle was heated again at the casting site, and then tilted with a forklift, and the molten metal (aluminum melt) in the storage space was discharged from the tapping pipe into the molten metal holding furnace. The empty molten metal carrying ladle after the molten metal (aluminum molten metal) is discharged is returned again to the molten metal production site by a truck. At this time, the inner surface temperature of the molten metal transport ladle may be lowered to room temperature by natural cooling. This operation was repeated twice a day every day.
なお、比較例として、チタン酸アルミニウム系のセラミックス焼結体ではなく、ＳｉＣ−黒鉛系のセラミックス焼結体（比較例１）、ＳｉＣ系のセラミックス焼結体（比較例２）、窒化珪素系のセラミックス焼結体（比較例３）、ＳｉＡｌＯＮ系のセラミックス焼結体（比較例４）からなる被覆パイプをそれぞれ溶融金属搬送取鍋の出湯管の内面（ライニング材の内面）に装着したものについても、その性能を確認した。各被覆パイプの物性は表２のとおりである。また、被覆パイプで溶融金属搬送取鍋の出湯管の内面（ライニング材の内面）を被覆していないもの（比較例５）についても、その性能を確認した。なお、ライニング材の溶融金属（アルミニウム溶湯）と接触する内面は、アルミナ系の耐火材で構成した。 As a comparative example, not an aluminum titanate-based ceramic sintered body, but an SiC-graphite-based ceramic sintered body (Comparative Example 1), an SiC-based ceramic sintered body (Comparative Example 2), and a silicon nitride-based sintered body. Also about what attached the covering pipe which consists of a ceramic sintered compact (comparative example 3) and a SiAlON type ceramic sintered compact (comparative example 4) to the inner surface (the inner surface of a lining material) of a tapping pipe of a molten metal conveyance ladle , Confirmed its performance. Table 2 shows the physical properties of each coated pipe. Moreover, the performance was confirmed also about the thing (Comparative Example 5) which does not coat | cover the inner surface (inner surface of lining material) of the tapping pipe of a molten metal conveyance ladle with a covering pipe. In addition, the inner surface which contacts the molten metal (aluminum molten metal) of the lining material was composed of an alumina-based refractory material.
被覆パイプを使用しない従来例の溶融金属搬送取鍋（比較例５）では、数日間で出湯管内に溶融金属（アルミニウム溶湯）の地金や酸化物が付着し、その除去作業が必要になった。これに対して、実施例のように、チタン酸アルミニウム系のセラミックス焼結体からなる被覆パイプが装着された溶融金属搬送取鍋では、溶融金属（アルミニウム溶湯）の地金や酸化物の付着がほとんど生じず、約１年経過した後においても、出湯管には溶融金属（アルミニウム溶湯）の地金や酸化物の付着がほとんど認められなかった。また、被覆パイプに亀裂等も全くなく、付着した地金や酸化物の除去も容易であるため、メンテナンス性が向上し、長期間にわたり安定して溶融金属搬送取鍋を使用可能であった。 In the conventional molten metal transport ladle that does not use a coated pipe (Comparative Example 5), the metal or molten oxide of molten metal (aluminum molten metal) adheres to the tapping pipe within a few days, and it is necessary to remove it. . On the other hand, in the molten metal transport ladle equipped with a coated pipe made of an aluminum titanate ceramic sintered body as in the example, the adhesion of the molten metal (aluminum molten metal) metal or oxide is not. Almost no adhesion occurred, and even after about 1 year, almost no metal or oxide of molten metal (aluminum melt) was found on the tapping pipe. Moreover, since there was no crack etc. in the coated pipe and it was easy to remove the attached metal and oxide, the maintainability was improved, and the molten metal transport ladle could be used stably over a long period of time.
一方で、ＳｉＣ−黒鉛系のセラミックス焼結体からなる被覆パイプ（比較例１）、ＳｉＣ系のセラミックス焼結体からなる被覆パイプ（比較例２）が装着された溶融金属搬送取鍋では、５ヶ月程度であれば、溶融金属（アルミニウム溶湯）の地金や酸化物の付着はほとんど生じなかったが、６ヶ月目頃からパイプ構成成分のカーボンの酸化が生じ出し、被覆パイプに亀裂等が生じて、この亀裂等から溶融金属（アルミニウム溶湯）の地金や酸化物の付着が顕著に生じ出した。また、窒化珪素系のセラミックス焼結体からなる被覆パイプ（比較例３）、ＳｉＡｌＯＮ系のセラミックス焼結体からなる被覆パイプ（比較例４）が装着された溶融金属搬送取鍋では、溶融金属（アルミニウム溶湯）の地金や酸化物の付着はほとんど生じなかったが、温度変化により被覆パイプに亀裂等が比較的短期間で生じ、この亀裂等から溶融金属（アルミニウム溶湯）の地金や酸化物の付着が生じた。このように、比較例１〜４および比較例５の溶融金属搬送取鍋では、長期間にわたって安定した使用が困難であり、実施例の溶融金属搬送取鍋が最も良好であることが確認された。 On the other hand, in a molten metal transport ladle equipped with a coated pipe made of a SiC-graphite-based ceramic sintered body (Comparative Example 1) and a coated pipe made of a SiC-based ceramic sintered body (Comparative Example 2), 5 For about a month, there was almost no adhesion of molten metal (aluminum molten metal) metal or oxide, but from around the 6th month, oxidation of carbon, which is a component of the pipe, started, causing cracks in the coated pipe. As a result, adhesion of molten metal (aluminum molten metal) ingots and oxides remarkably occurred. In a molten metal transport ladle equipped with a coated pipe made of a silicon nitride ceramic sintered body (Comparative Example 3) and a coated pipe made of a SiAlON ceramic sintered body (Comparative Example 4), the molten metal ( Almost no adhesion of metal and oxide of molten aluminum), but cracks etc. occurred in the coated pipe in a relatively short period of time due to temperature change, and molten metal (molten aluminum) Adhesion occurred. Thus, in the molten metal conveyance ladle of Comparative Examples 1-4 and Comparative Example 5, it was difficult to use stably over a long period of time, and it was confirmed that the molten metal conveyance ladle of the example was the best. .
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、取鍋本体２を傾動させることにより、収容空間２０に収容されている溶湯を出湯管５から外部に注ぎ出しているが、取鍋本体２内に圧縮空気を導入するガス導入管を取り付けるとともに、ガス導入管に圧縮空気供給手段（例えば、コンプレッサーなど）を接続し、圧縮空気を取鍋本体２内に導入して、湯面を加圧することにより、収容空間２０内の溶湯を出湯管５から押し出すように構成してもよい。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific aspect of this invention is not limited to the said embodiment. For example, in this embodiment, the ladle body 2 is tilted to pour out the molten metal stored in the storage space 20 from the tapping pipe 5 to the outside, but the compressed air is introduced into the ladle body 2. Attaching the gas introduction pipe, connecting compressed air supply means (for example, a compressor) to the gas introduction pipe, introducing the compressed air into the ladle body 2 and pressurizing the hot water surface, The molten metal may be extruded from the tapping pipe 5.
１ 溶融金属搬送取鍋
２ 取鍋本体
５ 出湯管
６ 被覆パイプ
２０ 収容空間
５１ 管本体
５３ 耐火材
５４ ライニング材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molten metal conveyance ladle 2 Ladle main body 5 Outlet pipe 6 Coated pipe 20 Storage space 51 Pipe main body 53 Refractory material 54 Lining material
Claims (6)
前記収容空間と連通するように前記取鍋本体に設けられた出湯管と、を備え、
前記出湯管を介して前記収容空間内の溶融金属を外部に導出する溶融金属搬送取鍋であって、
前記出湯管は、溶融金属と接触する内面が、チタン酸アルミニウムまたはチタン酸アルミニウムを主成分としたものを成形焼成したセラミックス焼結体からなる被覆パイプによって被覆されている溶融金属搬送取鍋。 A ladle body that is transportable and has a storage space in which molten metal is stored;
A tapping pipe provided in the ladle main body so as to communicate with the housing space,
A molten metal transport ladle that leads the molten metal in the housing space to the outside through the hot water pipe,
The tapping pipe is a molten metal transport ladle in which an inner surface in contact with the molten metal is covered with a coated pipe made of a sintered ceramic body formed and fired from aluminum titanate or aluminum titanate as a main component.
前記流路の少なくとも一部を囲うように前記ライニング材の内面に前記被覆パイプが装着されている請求項１に記載の溶融金属搬送取鍋。 The hot water pipe includes a metal pipe main body, and a lining material that is lined with the pipe main body and includes at least a refractory material having a flow path for circulating molten metal,
The molten metal transport ladle according to claim 1, wherein the covering pipe is attached to an inner surface of the lining material so as to surround at least a part of the flow path.
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015066564A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 三菱アルミニウム株式会社 | Aluminium casting apparatus |
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