JP5551992B2

JP5551992B2 - 可傾炉用黒鉛坩堝

Info

Publication number: JP5551992B2
Application number: JP2010166816A
Authority: JP
Inventors: 利行室井; 成規山本
Original assignee: Akechi Ceramics Co Ltd
Current assignee: Akechi Ceramics Co Ltd
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-07-26
Also published as: JP2012026664A

Description

本発明は、内部に収容した溶融金属を傾動に伴って出湯する可傾炉用黒鉛坩堝に関するものである。

従来より、可傾炉内に配置され、傾動に伴って出湯する可傾炉用黒鉛坩堝が使用されている。この可傾炉用黒鉛坩堝は、上部付近に出湯口を備えた有底筒状体に構成されており、その肉厚は略均一に形成されている（実開昭６３−１９０８９４号公報）。

しかし、図５または図６に示したように、反復傾動使用した従来の可傾炉用黒鉛坩堝３０を縦割りして、各部位の残厚、溶損量および溶損速度を測定したところ、図７の表に示した測定結果を得た。すなわち、傾動に伴って溶融金属が頻繁に移動する出湯口３１付近（具体的には、表中、上端からの位置が２００ｍｍの口側で出湯口の真下付近）の残厚が最も薄く１０ｍｍとなっており、溶損量が最も多く２５．５ｍｍであり、溶損速度も０．３０ｍｍ／ｃｈと最も速いことが判明した。

実開昭６３−１９０８９４号公報

そこで、本願発明者らは溶損が激しい出湯口付近の肉厚を予め大きく形成することを想起し本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の課題は、傾動によって発生する溶損に対して耐久性を増大させ高寿命化させた可傾炉用黒鉛坩堝を提供することにある。

上記課題を解決するものは、上部付近に出湯口を備え有底筒状体に構成された可傾炉用黒鉛坩堝であって、前記出湯口が設けられている側壁部付近の肉厚は、他の側壁部の肉厚に比して大きく形成されていることを特徴とする可傾炉用黒鉛坩堝である。

前記出湯口が設けられている側壁部付近の肉厚は、反対側の側壁部の肉厚に比して１．２〜２．５倍大きく形成されていることが好ましい。前記可傾炉用黒鉛坩堝は円筒体に構成されており、平面視で内側壁を構成する円の中心点は、外側壁を構成する円の中心点から、さらに前記出湯口より離間する点に位置するよう構成されていることが好ましい。前記可傾炉用黒鉛坩堝の前記側壁部は、平面視で出湯口より離間するにつれて徐々に肉薄となるように構成されていることが好ましい。

請求項１によれば、溶損が激しい出湯口付近の肉厚が予め大きく形成されているため、傾動によって発生する溶損に対して耐久性が増大し高寿命化された可傾炉用黒鉛坩堝となる。
請求項２によれば、上記請求項１の効果をより確実に担保できる可傾炉用黒鉛坩堝となる。
請求項３によれば、内側壁と外側壁の中心点を偏心させることで、上記請求項１の効果を奏する可傾炉用黒鉛坩堝をより容易に製作することができる。
請求項４によれば、肉厚の大小を溶損量により対応させることができ、上記請求項１の効果をより奏する可傾炉用黒鉛坩堝となる。

本発明の可傾炉用黒鉛坩堝の一実施例の平面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。本発明の可傾炉用黒鉛坩堝の他の実施例の平面図である。本発明の可傾炉用黒鉛坩堝の他の実施例の平面図である。反復使用後における従来の可傾炉用黒鉛坩堝の正面図である。図５のＢ―Ｂ線断面図である。図６に示した従来の可傾炉用黒鉛坩堝の各部位の残厚、溶損量および溶損速度を示した測定結果表である。

本発明では、溶損が激しい出湯口２付近の肉厚を予め大きく形成したことで、傾動によって発生する溶損に対して耐久性が向上し高寿命化された可傾炉用黒鉛坩堝１を実現した。

本発明の可傾炉用黒鉛坩堝を図１または図２に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の可傾炉用黒鉛坩堝１は、上部付近に出湯口２を備え有底筒状体３に構成された可傾炉用黒鉛坩堝であって、出湯口２が設けられている側壁部４付近の肉厚は、他の側壁部の肉厚に比して大きく形成されていることを特徴とする可傾炉用黒鉛坩堝である。以下、各構成について順次詳述する。

可傾炉用黒鉛坩堝１は、可傾炉内の坩堝台上に載置され、可傾炉の傾動に伴って出湯口２が設けられている側壁部側が傾き、出湯口２より溶融金属を出湯する坩堝である。なお、通常、出湯口２には桶状または筒状の出湯部（図示しない）が固着されて使用される。

可傾炉用黒鉛坩堝１は、黒鉛および耐火骨材から一体成形されている。黒鉛は耐溶損、耐熱衝撃に対して有効であり、その中でも、鱗片状の天然黒鉛は特に高熱伝導性および低弾性であるため好ましい。

耐火骨材としては、種々溶融金属またはスラグに対して耐食性を示す化学組成のもの、例えば、鋼・鋳鉄溶解に関してはアルミナ、マグネシア、ジルコニア、ジルコン、スピネルなどが好適であり、アルミニウムおよび銅合金の溶解に対しては炭化珪素、アルミナ、シリカなどが好適である。

可傾炉用黒鉛坩堝１の成形方法としては、例えばロクロ成形、油圧成形、フリクション成形、静水圧成形などのいずれの方法によるものでもよい。

可傾炉用黒鉛坩堝１は、図２に示すように、上部付近に出湯口２を備え有底筒状体３に構成されており、出湯口２が設けられている側壁部４付近の肉厚は、他の側壁部の肉厚に比して大きく形成されている。なお、本願において、「出湯口２が設けられている側壁部４付近」とは、「側壁部のうち、出湯口の両側と両側から底に到る付近、および出湯口の真下から底に到る付近」をいう。

このように、本発明の可傾炉用黒鉛坩堝１は、溶損が激しい出湯口２付近の肉厚が予め大きく形成されているため、傾動によって発生する溶損に対して耐久性が増大し高寿命な可傾炉用黒鉛坩堝となる。

より具体的には、出湯口２が設けられている側壁部４付近の肉厚は、図１または２に示すように、反対側の側壁部５（出湯口２とは外側壁の中心点Ｐを中心として１８０゜離間した位置の側壁部）の肉厚に比して１．２〜２．５倍大きく形成されていることが好ましい。１．２倍より小さくなると、溶損を予め補填する実効性に欠けるからであり、２．５倍を超えると重量が一方の側壁側に偏りすぎるからである。また、図７の表に示したように、出湯口２が設けられている側壁部４の溶損量が２５．５ｍｍであるのに対して、その反対側の側壁部５の溶損量が１０．５ｍｍであり、約２．５倍であることが判明したからであり、これにより、高寿命性をより確実に担保した可傾炉用黒鉛坩堝を構成できる。

また、可傾炉用黒鉛坩堝１は円筒体に構成されており、図１に示すように、平面視で内側壁６を構成する円の中心点Ｑが、外側壁７を構成する円の中心点Ｐから、さらに出湯口２より離間する点に位置する（換言すれば、平面視で内側壁６を構成する円の中心点Ｑが、出湯口２と外側壁７を構成する円の中心点Ｐを結ぶ線の延長線上に位置する）ように構成されている。このように、内側壁と外側壁の中心点Ｐ，Ｑを偏心させることで、請求項１の効果を奏する可傾炉用黒鉛坩堝をより容易に製作することができる。

さらに、可傾炉用黒鉛坩堝１の側壁部は、図１に示すように、平面視で出湯口２より離間するにつれて徐々に肉薄となるように構成されている。これにより、肉厚の大小を溶損量に対応させることができ、上記請求項１の効果をより奏する可傾炉用黒鉛坩堝となる。

つぎに、図３に示した本発明の可傾炉用黒鉛坩堝の他の実施例について説明する。
この実施例の可傾炉用黒鉛坩堝１０と前述した可傾炉用黒鉛坩堝１との相違は、出湯口２が設けられている側壁部４付近の肉厚を、他の側壁部の肉厚に比して大きく形成する構造の相違のみであり他は同じである。同一構成部分については同一符号を付し説明を省略する。

この実施例の可傾炉用黒鉛坩堝１０の外側壁７と内側壁６は、平面視で共にＰ点を中心点とする円で構成されており、出湯口２が設けられている側壁部４付近は、内側壁６が反対側の側壁部５に向かって延出する延出部１１を有することにより他の側壁部に対して肉厚に形成されている。このような構成により、出湯口２が設けられている側壁部４付近が肉厚に形成されたものも本発明の範疇に包含される。

さらに、図４に示した本発明の可傾炉用黒鉛坩堝の他の実施例について説明する。
この実施例の可傾炉用黒鉛坩堝２０と前述した可傾炉用黒鉛坩堝１との相違も、出湯口２が設けられている側壁部４付近の肉厚を、他の側壁部の肉厚に比して大きく形成する構造の相違のみであり他は同じである。同一構成部分については同一符号を付し説明を省略する。

この実施例の可傾炉用黒鉛坩堝２０の図中右半分は外側壁７と内側壁６が、平面視で共にＰ点を中心点とする円で構成されている。他方、図中左半分、すなわち、出湯口２が設けられている側は、外側壁７が平面視でＰ点を中心点とする楕円で構成されているのに対して、内側壁６が平面視でＰ点を中心点とする円で構成され、これにより出湯口２が設けられている側壁部４付近が他の側壁部に対して肉厚に形成されている。このような構成により、出湯口２が設けられている側壁部４付近が肉厚に形成されたものも本発明の範疇に包含される。

１可傾炉用黒鉛坩堝
２出湯口
３有底筒状体
４出湯口が設けられている側壁部
５反対側の側壁部
６内側壁
７外側壁

Claims

上部付近に出湯口を備え有底筒状体に構成された可傾炉用黒鉛坩堝であって、前記出湯口が設けられている側壁部付近の肉厚は、他の側壁部の肉厚に比して大きく形成されていることを特徴とする可傾炉用黒鉛坩堝。
前記出湯口が設けられている側壁部付近の肉厚は、反対側の側壁部の肉厚に比して１．２〜２．５倍大きく形成されている請求項１に記載の可傾炉用黒鉛坩堝。
前記可傾炉用黒鉛坩堝は円筒体に構成されており、平面視で内側壁を構成する円の中心点は、外側壁を構成する円の中心点から、さらに前記出湯口より離間する点に位置するよう構成されている請求項１または２に記載の可傾炉用黒鉛坩堝。
前記可傾炉用黒鉛坩堝の前記側壁部は、平面視で出湯口より離間するにつれて徐々に肉薄となるように構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の可傾炉用黒鉛坩堝。