JPH06213572A - るつぼ型誘導炉 - Google Patents
るつぼ型誘導炉Info
- Publication number
- JPH06213572A JPH06213572A JP2059593A JP2059593A JPH06213572A JP H06213572 A JPH06213572 A JP H06213572A JP 2059593 A JP2059593 A JP 2059593A JP 2059593 A JP2059593 A JP 2059593A JP H06213572 A JPH06213572 A JP H06213572A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- lining layer
- molten metal
- crucible
- ramming material
- 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.)
- Pending
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 複数の耐火物ライニング層から形成されるる
つぼの外周部に誘導コイルを配設したるつぼ型誘導溶解
炉において、溶湯と接する最内層のライニング層を１〜
５％の焼結バインダーを添加した乾式ラミング材から形
成し、その外側に焼結バインダーを添加しない乾式ラミ
ング材からなるライニング層を設け、層の厚さの比率を
４：６〜６：４とした。 【効果】 亀裂等の損傷が生じることなく、長期間安定
且つ安全な操業が確保できる。特にＡｌ−Ｌｉ合金の溶
解に有用である。
つぼの外周部に誘導コイルを配設したるつぼ型誘導溶解
炉において、溶湯と接する最内層のライニング層を１〜
５％の焼結バインダーを添加した乾式ラミング材から形
成し、その外側に焼結バインダーを添加しない乾式ラミ
ング材からなるライニング層を設け、層の厚さの比率を
４：６〜６：４とした。 【効果】 亀裂等の損傷が生じることなく、長期間安定
且つ安全な操業が確保できる。特にＡｌ−Ｌｉ合金の溶
解に有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、るつぼ型誘導炉、特に
Ａｌ−Ｌｉ合金のような活性な金属、合金の溶解に好適
に使用されるるつぼ型誘導炉の耐火物構造に関する。
Ａｌ−Ｌｉ合金のような活性な金属、合金の溶解に好適
に使用されるるつぼ型誘導炉の耐火物構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】るつぼ型誘導炉において、るつぼを形成
するライニング材としては、ほとんどの場合乾式ラミン
グ材が使用されており、この乾式ラミング材には、溶湯
と接する稼働面の焼結強度を高めるため通常硼酸、リン
酸等の焼結バインダーが添加されている。しかしなが
ら、焼結バインダーの添加により、ライニング層全体が
硬化し、サ−マルスポーリングや溶解材料装入時の機械
的衝撃等によってライニング層に亀裂が発生することが
少なくない。亀裂はライニング層全体に及び、亀裂から
溶湯が侵入して湯洩れ事故に至る場合もある。特に、Ａ
ｌ−Ｌｉ合金のような活性な金属、合金の場合には耐火
物との反応が生じ易いため、微細な亀裂でも溶湯侵食の
原因となる。ライニング層の硬化は、ライニング層の熱
伝導率を上げて炉の熱効率を低下させ、さらに、ライニ
ング層が硬化すると炉の解体に多くの時間を要するとい
う難点もある。
するライニング材としては、ほとんどの場合乾式ラミン
グ材が使用されており、この乾式ラミング材には、溶湯
と接する稼働面の焼結強度を高めるため通常硼酸、リン
酸等の焼結バインダーが添加されている。しかしなが
ら、焼結バインダーの添加により、ライニング層全体が
硬化し、サ−マルスポーリングや溶解材料装入時の機械
的衝撃等によってライニング層に亀裂が発生することが
少なくない。亀裂はライニング層全体に及び、亀裂から
溶湯が侵入して湯洩れ事故に至る場合もある。特に、Ａ
ｌ−Ｌｉ合金のような活性な金属、合金の場合には耐火
物との反応が生じ易いため、微細な亀裂でも溶湯侵食の
原因となる。ライニング層の硬化は、ライニング層の熱
伝導率を上げて炉の熱効率を低下させ、さらに、ライニ
ング層が硬化すると炉の解体に多くの時間を要するとい
う難点もある。
【０００３】上記の問題点を解決するために、２層のラ
イニング層を形成した炉体構造も開発されている（特開
昭６１−１２８０８９号）が、この構造でも、溶湯側に
位置するライニング層のみでなく、誘導コイル側に位置
するライニング層にも硼酸等の焼結バインダーが少量添
加されているため、さらにその外側に配置される断熱層
の厚さや溶解温度の影響によりライニング層が３００℃
以上の高温に達したような場合には、誘導コイル側のラ
イニング層まで焼結が進行し硬化が生じるおそれがあ
る。
イニング層を形成した炉体構造も開発されている（特開
昭６１−１２８０８９号）が、この構造でも、溶湯側に
位置するライニング層のみでなく、誘導コイル側に位置
するライニング層にも硼酸等の焼結バインダーが少量添
加されているため、さらにその外側に配置される断熱層
の厚さや溶解温度の影響によりライニング層が３００℃
以上の高温に達したような場合には、誘導コイル側のラ
イニング層まで焼結が進行し硬化が生じるおそれがあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、るつぼ型誘
導炉における上記問題点を解消するためになされたもの
であり、その目的は、るつぼのライニング層全体が硬化
することなく、従って亀裂等損傷の発生を回避し、長期
間安定した操業を可能としたるつぼ型誘導炉を提供する
ことを目的とする。
導炉における上記問題点を解消するためになされたもの
であり、その目的は、るつぼのライニング層全体が硬化
することなく、従って亀裂等損傷の発生を回避し、長期
間安定した操業を可能としたるつぼ型誘導炉を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるるつぼ型誘導炉は、複数の耐火物ライ
ニング層から形成されたるつぼの外周部に誘導コイルを
配設したるつぼ型誘導溶解炉において、溶湯と接する最
内層のライニング層を１〜５重量％の焼結バインダーを
添加した乾式ラミング材から形成し、その外側に焼結バ
インダーを添加しない乾式ラミング材からなるライニン
グ層を設けたことを構成上の第１の特徴とし、焼結バイ
ンダーを添加した乾式ラミング材からなる最内層のライ
ニング層と焼結バインダーを添加しない乾式ラミング材
からなるライニング層の厚みの比が、４：６〜６：４で
あることを第２の特徴とする。
めの本発明によるるつぼ型誘導炉は、複数の耐火物ライ
ニング層から形成されたるつぼの外周部に誘導コイルを
配設したるつぼ型誘導溶解炉において、溶湯と接する最
内層のライニング層を１〜５重量％の焼結バインダーを
添加した乾式ラミング材から形成し、その外側に焼結バ
インダーを添加しない乾式ラミング材からなるライニン
グ層を設けたことを構成上の第１の特徴とし、焼結バイ
ンダーを添加した乾式ラミング材からなる最内層のライ
ニング層と焼結バインダーを添加しない乾式ラミング材
からなるライニング層の厚みの比が、４：６〜６：４で
あることを第２の特徴とする。
【０００６】図１に示すように、るつぼ型誘導炉１は、
複数の耐火物ライニング層３、４、５、６により溶湯Ｍ
を収容するるつぼが形成され、るつぼの外側部に誘導コ
イル２が配設されている。溶湯Ｍと接する最内層のライ
ニング層６は、アルミナ質、マグネシア質、アルミナ・
マグネシア質等の乾式ラミング材に、硼酸、リン酸等の
焼結バインダーを１〜５重量％添加した耐火材より形成
される。焼結バインダーを添加したライニング層６は、
溶湯と接して加熱されると強固な焼結層が生成し、この
焼結層が、溶解中の合金成分による化学的侵食や誘導炉
特有の電磁撹拌力による機械的浸食からライニング層を
保護する。焼結バインダーの添加が１％未満では、特に
Ａｌ−Ｌｉ合金等活性な金属の侵食に対して保護を与え
るに十分な焼結層生成の効果が小さく、５％を越えて添
加されてもそれ以上の効果の向上が期待できず、ライニ
ング層自体の耐食性が低下するおそれもある。適正な焼
結バインダーの添加量は、溶解する金属の種類、溶解温
度、溶解方法等により決定する。
複数の耐火物ライニング層３、４、５、６により溶湯Ｍ
を収容するるつぼが形成され、るつぼの外側部に誘導コ
イル２が配設されている。溶湯Ｍと接する最内層のライ
ニング層６は、アルミナ質、マグネシア質、アルミナ・
マグネシア質等の乾式ラミング材に、硼酸、リン酸等の
焼結バインダーを１〜５重量％添加した耐火材より形成
される。焼結バインダーを添加したライニング層６は、
溶湯と接して加熱されると強固な焼結層が生成し、この
焼結層が、溶解中の合金成分による化学的侵食や誘導炉
特有の電磁撹拌力による機械的浸食からライニング層を
保護する。焼結バインダーの添加が１％未満では、特に
Ａｌ−Ｌｉ合金等活性な金属の侵食に対して保護を与え
るに十分な焼結層生成の効果が小さく、５％を越えて添
加されてもそれ以上の効果の向上が期待できず、ライニ
ング層自体の耐食性が低下するおそれもある。適正な焼
結バインダーの添加量は、溶解する金属の種類、溶解温
度、溶解方法等により決定する。
【０００７】ライニング層６の外側に配置されるライニ
ング層５は、焼結バインダーを添加しない乾式ラミング
材からなり、使用中加熱されても乾式ラミング材そのま
まの乾粉が残存する。従って、仮にライニング層６に亀
裂が生じ、該亀裂を通じて溶湯がライニング層５に達し
てもライニング層５で阻止される結果、湯洩れ等の事故
となるおそれはなく操業上の安全性が確保される。ま
た、ライニング層５中に乾粉による粉体層が残存するこ
とにより、断熱効果が高くなって炉の熱効率が向上す
る。炉の解体作業にも多くの時間を要することはない。
炉壁は実質的にライニング層６およびライニング層５に
より構成される。ライニング層６とライニング層５の厚
さの比は、４：６〜６：４が好ましく、ライニング層６
の厚さがこの比率より薄いと、Ａｌ−Ｌｉ合金等の活性
な金属溶湯の侵食からライニング層６を保護する効果が
小さく、ライニング層５の厚さがこの比率より薄いと、
ライニング層６の亀裂を通じて溶湯がライニング層５に
達した場合、活性金属の溶湯では侵食が急速に進行する
から、溶湯を阻止する効果が不完全となり易い。さらに
好ましくは、上記厚さの比を１：１とするのがよい。図
１中、４は、ライニング層の熱膨張吸収と保温のために
設けられる断熱シートであり、３は誘導コイル２を保護
するための耐火物層である。
ング層５は、焼結バインダーを添加しない乾式ラミング
材からなり、使用中加熱されても乾式ラミング材そのま
まの乾粉が残存する。従って、仮にライニング層６に亀
裂が生じ、該亀裂を通じて溶湯がライニング層５に達し
てもライニング層５で阻止される結果、湯洩れ等の事故
となるおそれはなく操業上の安全性が確保される。ま
た、ライニング層５中に乾粉による粉体層が残存するこ
とにより、断熱効果が高くなって炉の熱効率が向上す
る。炉の解体作業にも多くの時間を要することはない。
炉壁は実質的にライニング層６およびライニング層５に
より構成される。ライニング層６とライニング層５の厚
さの比は、４：６〜６：４が好ましく、ライニング層６
の厚さがこの比率より薄いと、Ａｌ−Ｌｉ合金等の活性
な金属溶湯の侵食からライニング層６を保護する効果が
小さく、ライニング層５の厚さがこの比率より薄いと、
ライニング層６の亀裂を通じて溶湯がライニング層５に
達した場合、活性金属の溶湯では侵食が急速に進行する
から、溶湯を阻止する効果が不完全となり易い。さらに
好ましくは、上記厚さの比を１：１とするのがよい。図
１中、４は、ライニング層の熱膨張吸収と保温のために
設けられる断熱シートであり、３は誘導コイル２を保護
するための耐火物層である。
【０００８】
【作用】本発明では、溶湯と接する最内層に焼結バイン
ダーを添加した乾式ラミング材により形成されたライニ
ング層を設けたことにより、強固な焼結層が生成して溶
湯による侵食が抑制される。また、その外側に焼結バイ
ンダーを添加しない乾式ラミング材からなる粉体層を残
存させることにより、仮に焼結層より溶湯の浸透が生じ
ても浸透は粉体層で阻止されて湯洩れ事故等が生じるお
それはない。
ダーを添加した乾式ラミング材により形成されたライニ
ング層を設けたことにより、強固な焼結層が生成して溶
湯による侵食が抑制される。また、その外側に焼結バイ
ンダーを添加しない乾式ラミング材からなる粉体層を残
存させることにより、仮に焼結層より溶湯の浸透が生じ
ても浸透は粉体層で阻止されて湯洩れ事故等が生じるお
それはない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例 ２００ｋｇるつぼ型高周波誘導炉の築炉を図２に示す要
領で行った。図１と共通な部分には同一の符号を付し
た。図２に示すように、るつぼの内側を画定する築炉シ
リンダー８および仕切り板７を配設し、断熱シート４と
仕切り板７との間に焼結バインダーを添加しないアルミ
ナ・マグネシア質乾式ラミング材（Ａｌ2Ｏ3 ９５％、
ＭｇＯ５％）を装入し、築炉シリンダー８と仕切り板７
との間には焼結バインダーとして硼酸２％を添加した上
記アルミナ・マグネシア質乾式ラミング材を装入して、
脱気棒で脱気充填した。築炉シリンダー８と仕切り板７
との間隙と、断熱シート４と仕切り板７との間隙は同一
とした。充填後、仕切り板７を抜き取り、エアー式工具
により所定の充填密度が得られるまで振動充填を行っ
た。ついで、再び仕切り板７を配設し、上記の方法を繰
り返して炉上部まで施工し、ライニング層５、６を厚さ
１：１の割合で形成した。施工完了後、築炉シリンダー
８を加熱して外面に巻かれていた厚紙を燃焼させ、冷却
後築炉シリンダー８を抜き取った。その後、焼結溶解を
行ってライニング層６を焼結させ、使用に供した。
領で行った。図１と共通な部分には同一の符号を付し
た。図２に示すように、るつぼの内側を画定する築炉シ
リンダー８および仕切り板７を配設し、断熱シート４と
仕切り板７との間に焼結バインダーを添加しないアルミ
ナ・マグネシア質乾式ラミング材（Ａｌ2Ｏ3 ９５％、
ＭｇＯ５％）を装入し、築炉シリンダー８と仕切り板７
との間には焼結バインダーとして硼酸２％を添加した上
記アルミナ・マグネシア質乾式ラミング材を装入して、
脱気棒で脱気充填した。築炉シリンダー８と仕切り板７
との間隙と、断熱シート４と仕切り板７との間隙は同一
とした。充填後、仕切り板７を抜き取り、エアー式工具
により所定の充填密度が得られるまで振動充填を行っ
た。ついで、再び仕切り板７を配設し、上記の方法を繰
り返して炉上部まで施工し、ライニング層５、６を厚さ
１：１の割合で形成した。施工完了後、築炉シリンダー
８を加熱して外面に巻かれていた厚紙を燃焼させ、冷却
後築炉シリンダー８を抜き取った。その後、焼結溶解を
行ってライニング層６を焼結させ、使用に供した。
【００１０】上記のように築炉されたるつぼ型誘導炉を
用いて２％のＬｉを含有するＡｌ−Ｌｉ合金を繰り返し
５０回溶解したが、るつぼには亀裂その他の損傷は全く
認められなかった。これに対して、ライニング層を全て
焼結バインダーを含む乾式ラミング材で形成したるつぼ
を使用した誘導炉による溶解の場合は、２５回の溶解
後、るつぼに亀裂が生じていた。
用いて２％のＬｉを含有するＡｌ−Ｌｉ合金を繰り返し
５０回溶解したが、るつぼには亀裂その他の損傷は全く
認められなかった。これに対して、ライニング層を全て
焼結バインダーを含む乾式ラミング材で形成したるつぼ
を使用した誘導炉による溶解の場合は、２５回の溶解
後、るつぼに亀裂が生じていた。
【００１１】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、るつぼ
に亀裂等の損傷が生じることなく、長期間安定且つ安全
な操業を行うことができるとともに、炉の熱効率も向上
し、特にＡｌ−Ｌｉ合金等活性な金属、合金の溶解に有
用である。
に亀裂等の損傷が生じることなく、長期間安定且つ安全
な操業を行うことができるとともに、炉の熱効率も向上
し、特にＡｌ−Ｌｉ合金等活性な金属、合金の溶解に有
用である。
【図１】本発明の使用中の実施例を示す要部を正面から
みた断面図である。
みた断面図である。
【図２】本発明の使用前の実施例を示す要部を正面から
みた断面図である。
みた断面図である。
１ るつぼ型誘導炉 ２ 誘導コイル ３ コイル保護用耐火物層 ４ 断熱シート ５ ライニング層 ６ ライニング層 ７ 仕切り板 ８ 築炉シリンダー Ｍ 溶湯
フロントページの続き (72)発明者 豊嶋 雅康 三重県四日市市小古曽東２丁目２番２号 株式会社アリシウム内 (72)発明者 大園 智哉 三重県四日市市小古曽東２丁目２番２号 株式会社アリシウム内 (72)発明者 鷲尾 治七 東京都新宿区西新宿１丁目26番２号 東芝 セラミックス株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の耐火物ライニング層からなるるつ
ぼの外周部に誘導コイルを配設したるつぼ型誘導溶解炉
において、溶湯と接する最内層のライニング層を１〜５
重量％の焼結バインダーを添加した乾式ラミング材から
形成し、その外側に焼結バインダーを添加しない乾式ラ
ミング材からなるライニング層を設けたことを特徴とす
るるつぼ型誘導炉。 - 【請求項２】 焼結バインダーを添加した乾式ラミング
材からなる最内層のライニング層と焼結バインダーを添
加しない乾式ラミング材からなるライニング層の厚みの
比が、４：６〜６：４であることを特徴とする請求項１
記載のるつぼ型誘導炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059593A JPH06213572A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | るつぼ型誘導炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059593A JPH06213572A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | るつぼ型誘導炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213572A true JPH06213572A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12031623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2059593A Pending JPH06213572A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | るつぼ型誘導炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06213572A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011519317A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-07-07 | エルメリン リミテッド | 炉のライニング材 |
| CN102261840A (zh) * | 2011-06-14 | 2011-11-30 | 南京信息工程大学 | 微波炉烧结非吸波材料用盛料装置 |
| WO2014006990A1 (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | 日本碍子株式会社 | 溶湯容器 |
| CN115231916A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-10-25 | 西安西工大思强科技股份有限公司 | 一种镁铝尖晶石成型坩埚及其制造方法 |
| CN115388652A (zh) * | 2022-07-30 | 2022-11-25 | 西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司 | 感应炉用坩埚组件及其制备方法 |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP2059593A patent/JPH06213572A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011519317A (ja) * | 2008-04-04 | 2011-07-07 | エルメリン リミテッド | 炉のライニング材 |
| CN102261840A (zh) * | 2011-06-14 | 2011-11-30 | 南京信息工程大学 | 微波炉烧结非吸波材料用盛料装置 |
| WO2014006990A1 (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-09 | 日本碍子株式会社 | 溶湯容器 |
| CN115231916A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-10-25 | 西安西工大思强科技股份有限公司 | 一种镁铝尖晶石成型坩埚及其制造方法 |
| CN115231916B (zh) * | 2022-07-13 | 2023-08-15 | 西安西工大思强科技股份有限公司 | 一种镁铝尖晶石成型坩埚及其制造方法 |
| CN115388652A (zh) * | 2022-07-30 | 2022-11-25 | 西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司 | 感应炉用坩埚组件及其制备方法 |
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