JP3276061B2 - 誘導炉 - Google Patents

誘導炉

Info

Publication number
JP3276061B2
JP3276061B2 JP32471596A JP32471596A JP3276061B2 JP 3276061 B2 JP3276061 B2 JP 3276061B2 JP 32471596 A JP32471596 A JP 32471596A JP 32471596 A JP32471596 A JP 32471596A JP 3276061 B2 JP3276061 B2 JP 3276061B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
weight
refractory
magnesia
alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32471596A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10148475A (ja
Inventor
喜久雄 有賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TYK Corp
Original Assignee
TYK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TYK Corp filed Critical TYK Corp
Priority to JP32471596A priority Critical patent/JP3276061B2/ja
Publication of JPH10148475A publication Critical patent/JPH10148475A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3276061B2 publication Critical patent/JP3276061B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Furnace Details (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属を溶解、および
または精錬を行うために用いる誘導炉の内張用耐火物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】鋳物業界では金属を溶解およびまたは精
錬するために従来のキュポラに代り、生産性、作業の省
力化、溶湯の品質調整および作業環境等々の点から 1.溶解効率の高い 2.溶解炉の保全が容易である 3.操炉が簡便で且つ省力化の計れる 4.公害問題の少ない 5.成分、温度の調整が容易に出来る 6.品質の安定度が高く均質性の高い溶湯が容易に得ら
れる 等の諸利点を有している誘導炉の普及が急速に進んでき
ている。誘導炉は外周部に電気誘導コイルを配設しこの
コイルの内側に必要ならばコイル保護用のコイルセメン
トにより被覆層を備えさせ、その内側に湯モレセンサ
ー、絶縁材、断熱材等々を配設しその最内側に1層の耐
火物壁(内張材)を構築して使用されている。この内張
耐火壁の構築方法は一般には炉体の内側に所定の壁厚さ
を持たせるように設計された鋼製の内型枠(以下フォー
マーと称する)を炉本体内に設け、このフォーマーと炉
本体との間隙部に乾粉状の不定形耐火物を投入した後、
フォーマーの内側より振動を与えながら投入された不定
形耐火物を加振充填させて施工する。この乾粉不定形耐
火物の施工の良否が内張材の耐用を大きく左右し炉の寿
命が決る。施工時の充填度が低く且つ充填度にバラツキ
が有ると異状損傷を来たしその耐用は短命に終る。この
予定外の短命寿命の場合や大きな異状損傷は内張材の寿
命が短かくなるのみにとどまらず、炉本体の損傷にもつ
ながる重大事となり鋳造工場の稼動停止にもつながり大
きな影響をもたらす。安定した操炉を行うためにはより
確実なる施工を行うことが必要である。それには高い熟
練度を必要とされる。このような施工の良否と共に長寿
命化をはかり施工の省力化、工場の稼動率を高めるため
これに用いられる耐火材は特に吟味された珪石質材
ハイアルミナ質材 アルミナ質材 マグネシア質
材 スピネル質材等々の各耐火物をその使用条件に適
合するように選定調整し、尚必要に応じては無水硼酸等
の焼結助材を添加し使用されている。鋳鋼やステンレス
鋳物用金属を処理する場合高温操業となることより耐熱
性、耐スラグ性の点より一般にマグネシア質系の耐火物
が用いられている。表層での化学反応溶損と共に組織中
に異成分が侵入し耐火物の耐壁などの低下をまねき低融
点のガラス質物が増して過焼結状態となり、これが体
積、収縮を生じ亀裂の発生、発達し溝状損傷現象となり
この部分よりの溶湯の差し込みが生じ稼動面と平行して
内部亀裂を生じて表層剥離を起すことにより全体的には
耐火物の残存厚みを多く持ちながらも、耐用に耐えられ
なくなり炉内張材の寿命を短くしている。このため炉壁
保全の機会が多くなり炉操業率を低下させる。炉の保全
費がかさむことや解体、施工と云う極度に作業環境の悪
い3Kの代表的な作業をよぎなくされる。これらの諸問
題を解決し安定した操炉が出来て、操業率が高くランニ
ングコストが低く、良い環境での作業が出来、炉内張材
の解体、施工と云う3K作業の頻度が少なく且つ簡便な
作業となるよう強く望まれているのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、炉内張材
の寿命が短命で、その上突発的な損傷により炉の操業率
の低下をまねき鋳造工場の操業面に支障を来たすこと
や、炉保全費がかさむことや、炉の解体、施工と云う代
表的な3K作業の機会等が多くなっている。また現状の
乾粉不定形材による築炉では熟練者を必要とする等々の
諸問題をかかえている。これらの諸問題を解決して工場
の稼動率、作業環境の改善、炉の保全作業の簡易性と省
力化及び炉材の保全コストの低減化が出来るマグネシア
質−アルミナ質系の耐火材を用いてあらかじめ定形化さ
れた内張り用耐火物と成し、これを用いて構築する構造
を有する誘導炉を提供することを技術的な課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等はこの様な現
状に鑑み炉材が炉が安定して操業出来且つ長寿命化が出
来、炉の内張材の解体、施工がより容易で3K作業がよ
り省け、高い操業率を維持出来得る誘導炉を構築するた
め炉壁を構成する耐火物の素材構成耐食性を高める
ために炉内張材を高密度化する施工の熟練度を必要と
せず安定した寿命を得るため現状調査の結果、現用材の
マグネシア質系耐火材は素材自体が高温下において体積
収縮を生じたり、溶融物中よりの異成分を容易に選択吸
収することにより変質層を形成する等々の事より亀裂が
発生、発達して地金差し現象や稼動面に平行な層状剥離
現象はさけられない。これを解決するには、組織内部へ
の異成分の浸透を抑制することにあると結論付けし種々
研究を重ねた結果、マグネシア質材とアルミナ質材の2
者の複合耐火物とし、同耐火物構成を0.1mm以下の
微粒子部のマグネシア質材と、アルミナ質材の比率を0
〜28%:72〜100%で構成し、かつ全体の配合比
率をマグネシア質材を20〜80重量%、アルミナ質材
を20〜80重量%としこれをあらかじめ高密度化した
成形体とし1000℃以下の熱処理をほどこし、気孔率
を15%以下の定形耐火物とすることにより、複合化さ
せたマグネシア質材とアルミナ質材の間でMgO+Al
23→MgO−Al23とスピネルを形成させ体積膨張
をせしめることにより現用材の欠点である体積の収縮性
を改善せしめる。またここに生成する微細なスピネル結
晶は異物の浸透を抑制する特性をも有している。この特
性を引き出すことによりマグネシア質材の高耐熱性、高
耐食性を有効に生かし得て耐熱スポーリング性が高く
異物浸透による変質層の生成が抑制出来かつ使用中
での耐火材の残存膨張性とする等の特性を具備させるこ
とが出来、有害なる亀裂の発生や層状剥離現象を抑制す
ることができた。そしてあらかじめ高密度化された、こ
の1体成形体の耐火物で炉の最内側壁を構成し、この定
形耐火物と炉本体との間隙に乾式不定形耐火物を投入し
直接加振充填するこの構造体とすることにより3K作業
である築炉作業と作業環境も改善され、又誰にでも出来
て高い熟練度を必要させず確実なる施工を容易に行うこ
とが出来るようになった。尚炉の使用にさいしてはあら
かじめ1体成形体としているため従来の如く10〜15
時間と長時間を要する低温焼結工程を全く必要とせず築
炉後直ぐ正規の稼動も可能となった。このように材質と
施工方法の開発により、より安定した操業ができ、長寿
命で施工簡略化及び操炉の前工程を除くことが出来る手
法をここに提供するものである。
【0005】(限定理由) 微粒子部のマグネシア質材とアルミナ質材の比率を
0〜28重量%:72〜100 %とした理由 a マグネシア質(MgO)材比率が28重量%以上と
なるとこの両者の間で合成される成分構成がMgO・A
23+MgOとなり組織内への異物浸透量が大きくな
る可能性が大きいため、 マグネシア質材20〜80
重量% a 20重量%に満たない場合耐食性が低下するため、 b 80重量%を越えると異物の浸透量が増し総合損傷
度が高くなる。 アルミナ質材料20〜80重量% a 20重量%以内では異物の浸透防止に充分な効果が
出ないため。 b 80重量%以上では耐熱性、耐食性に問題を生ず
る。 気孔率15%以下とする 成形体の気孔率が15%以上と多孔体であると組織が粗
くかつ脆弱となるため異物の浸 透度を高め変質層を形
成し亀裂の発生と異常溶損を、更には剥離現象が生ずる
と共に総 合溶損率が大きくなるためである。 アルミナ質材、マグネシア質材、の合量が90重量
%以上でかつAl23・MgOの成分量が80重量%以
上について これらの材料及び成分量が維持できず他材料、他成分が
混入してくると耐熱性耐食性が低下してくるためであ
る。
【0006】
【実施例】以下本発明の実施例について記載する。 1.実施例に用いた耐火材料の化学成分値を表1に示
す。
【表1】 2.実施例に示す耐火物の粒度構成
【表2】 3.実施例 3−1 基礎試験・・・微粒子部の評価試験 3−2 実用材料構成による基礎試験 3−3 実材試験評価 についての試験結果を次に示す。 3−1の基礎試験(微粒子部の評価試験)について a 基礎試験の試料作成方法 1.湿式振動鋳造方法=振動台の振動数1800回/分 a−1 原料調整 a−1−1 基礎試験用試料(表3に示す配合材)リン
酸ソーダ1%と水10%を添加しミキサーで混合混練 a−1−2 実用材料構成による基礎試験 a−1−2−1 リン酸ソーダ1%と水4%を添加して
ミキサーで混合混練を行う a−1−2−2 振動台上で金属容器内で厚み30〜5
0mmとし振動脱泡5分間 a−2 成 形 振動台上に250×114×65mm
の石膏型を設置して振動させながら坏土を順次投入して
成形し12時間後脱型する。 a−3 熱処理 脱型後、予備乾燥30〜50℃で24
時間後、本熱処理500℃で10時間行う。 以上の工程により製出した試験材により品質特性値試験
と浸食試験を行う。 浸食試験の条件 ルツボ型高周波誘導炉の側壁部に各種試験材を張り分け
て比較試験を行う。 a スラグ成分 塩基度CaO/SiO2比1.5のス
ラグ c 溶融温度 1650℃にて5時間保持する 以上の条件による浸食試験でマグネシア質材とアルミナ
質材の微粒子部の配合量評価試験を行った。基礎試験配
合比率および浸食試験結果を表3に示す。
【表3】 上記に示す試験結果の如くマグネシア材が30%となる
と異成分の浸透量が大きくなり変質層が厚く形成される
ことより微粒子部の両者の構成をMgO・Al23の間
で形成されるスピネル成分値としてマグネシアの構成量
を28%以下、0%とする。次に本発明品の実用材料構
成による3−2の基礎試験の微粉部分構成として3−1
の基礎試験結果より表3No2の微粉構成を選び試験を
行う。試験結果を表4に示す。
【表4】
【0007】以上の3−1、3−2の基礎試験の結果、
マグネシア質材の組織上結合部となる微粉部をスピネル
材(MgO・Al23)+アルミナ材(Al23)で構
成することにより異物の浸透を押えることができる結果
を得た。また、マグネシア質材の含有量が80%を越す
と異成分の浸透が急激に増大し変質層を形成して稼動面
と平行して内部に層状亀裂が生じ、また表層部は亀甲状
の亀裂も発生してくることから層状剥離即ち構造的スポ
ーリング現象を起しながら亀裂内に地金の浸透が生ずる
傾向を示してくる。またアルミナ質材が多量となり80
重量%を超すと構造的損傷が少なくなるが溶損量が大き
くなることより前述の如く結合部(微粉部)をスピネル
材(MgO・Al23)+アルミナ材(Al23)と
し、中粒子部粗粒子部をマグネシア質材およびアルミナ
質材の併用又はマグネシア質材で構成し、アルミナ質材
が20〜80重量%マグネシア質材が20〜80重量%
の範囲が望ましい結果を得た。
【0008】この結果に基づき本発明品の実炉試験での
実用結果を表5に示す。本発明の実用実施品としては表
4のNo3とNo7を用いて実用材料構成による基礎試
験材(3−2)と同じ湿式振動による製造方法により所
定の形状で気孔率15%以下の一体成形品を作成する。
これを誘導炉本体内に設置し炉本体と一体成形品との間
隙に成形体を拘束材としてマグネシア質乾粉不定形耐火
物を加振充填し固定し施工をする。尚比較品は一般に用
いられているマグネシア乾粉不定形材の質材No8とN
o7−2を用いてそれぞれ所定の厚みになるフォーマー
を炉本体内に設置しこの間隙に投入し振動充填を行い築
造し使用に供した。
【表5】 実炉試験に用いた誘導炉の使用条件を下記に示す。 1.炉の大きさ→5Tの高周派誘導炉 2.溶解材→マンガン鋳鋼 3.溶湯温度→1670℃ 130℃ 4.溶解リンサイクル 60分 その施工方法を表5に、実炉使用試験結果を表6に示
す。
【表6】
【0009】
【発明の効果】以上の結果より現在一般に用いられてい
るマグネシア質材の表4及び表6の比較品No8に比べ
本発明品は内張材自体の亀裂の発生や溝状の異状損傷も
大巾に改善され耐火材料の特性を充分生かして使用がで
きると共に表4比較品No1に比べて大巾な損傷改善が
でき安定且つ安全な操業を行なうことができ、具体的に
は総合損傷比で比較品No8に対して本発明品No4、
No7はそれぞれ59%、48%、比較品No7−2に
対して本発明品No4、No7はそれぞれ89%、74
%にとどまり大巾な耐用寿命が見込まれる等大きな改善
が得られ絶大なる効果を修め得たものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F27D 1/00 - 1/18 F27B 3/00 - 3/28 F27D 11/06 C04B 35/00 - 35/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属を溶解およびまたは精錬を行う、誘
    導炉の内張用耐火物においてマグネシア質材とアルミナ
    質材の2者を必須耐火材料とし、且つ0.1mm以下の
    微粒子部をマグネシア質材とアルミナ質材の比率を0〜
    28重量%:72〜100重量%で構成しかつ、全体配
    合比率をマグネシア質材を20〜80重量%、アルミナ
    質材を20〜80重量%とし、この2者の合量が90重
    量%以上でMgO+Al23成分値が80重量%以上と
    した耐火材料に必要ならば適宜の解膠剤、硬化剤を添加
    してあらかじめ一体物とした成形物を1000℃以下で
    熱処理をほどこし気孔率が15%以下とした一体定形耐
    火物を誘導炉の少なくとも側壁用の内張材として築造し
    たことを特徴とする誘導炉。
JP32471596A 1996-11-19 1996-11-19 誘導炉 Expired - Fee Related JP3276061B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32471596A JP3276061B2 (ja) 1996-11-19 1996-11-19 誘導炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32471596A JP3276061B2 (ja) 1996-11-19 1996-11-19 誘導炉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10148475A JPH10148475A (ja) 1998-06-02
JP3276061B2 true JP3276061B2 (ja) 2002-04-22

Family

ID=18168906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32471596A Expired - Fee Related JP3276061B2 (ja) 1996-11-19 1996-11-19 誘導炉

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3276061B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006040270B4 (de) * 2006-08-28 2009-06-10 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Gebranntes feuerfestes Produkt
JP5553482B2 (ja) 2008-03-19 2014-07-16 日本坩堝株式会社 溶湯容器

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10148475A (ja) 1998-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5506181A (en) Refractory for use in casting operations
JP3276061B2 (ja) 誘導炉
JP2874831B2 (ja) 流し込み施工用耐火物
JP3928818B2 (ja) 誘導炉
JPH07330452A (ja) 溶鋼処理設備用流し込み耐火物
JP2604310B2 (ja) 流し込み施工耐火物
JP2960631B2 (ja) 溶融金属容器内張り用不定形耐火物
JP3952222B2 (ja) 誘導炉
JP2704249B2 (ja) 誘導炉用塩基性不定形耐火物
JP3841185B2 (ja) 誘導炉
JP3212856B2 (ja) 不定形流し込み耐火物及びその成形体
JPH09250878A (ja) 誘導炉
JPH09227220A (ja) 誘導炉
JP2704250B2 (ja) 誘導炉用不定形耐火物
JPH10152381A (ja) 誘導炉用不定形耐火物
JPH09227219A (ja) 誘導炉
JP4070033B2 (ja) 流し込み施工用不定形耐火物およびこれを内張りした溶鋼容器
JPH10279357A (ja) 誘導炉用内張り材
JPH07237977A (ja) アルミナスピネル質流し込み耐火物用組成物
JPH05117043A (ja) 誘導炉用乾式ラミング耐火材
JPH0967170A (ja) 流し込み施工用耐火物
JPH11100280A (ja) タンディシュ内張り用不定形耐火物
JP2000169247A (ja) 誘導炉
JPH0465370A (ja) 溶銑予備処理容器用流し込み材
JPH08325068A (ja) 流し込み施工用耐火物

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees