JPH0711395B2 - Induction furnace - Google Patents

Induction furnace

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JPH0711395B2
JPH0711395B2 JP2303001A JP30300190A JPH0711395B2 JP H0711395 B2 JPH0711395 B2 JP H0711395B2 JP 2303001 A JP2303001 A JP 2303001A JP 30300190 A JP30300190 A JP 30300190A JP H0711395 B2 JPH0711395 B2 JP H0711395B2
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refractory
inner layer
induction furnace
molten metal
lining
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至 谷口
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NIPPON REONA KK
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  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は耐火ライニングの構造を改良した誘導炉に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to an induction furnace having an improved refractory lining structure.

(従来の技術) 例えば、るつぼ形誘導炉は一般に第4図に示すような構
造に築炉される。即ち、コイルセメントと称する耐熱性
のセメントにより外枠1が形成されており、その外枠1
を囲むようにして水冷式の加熱コイル2が配設される。
外枠1内にはフォーマーと称する鉄製容器3が収納さ
れ、その鉄製容器3と外枠1との間には耐火ライニング
4が設けられる。溶融すべきインゴット5は同図に示す
ように鉄製容器3内に収納され、加熱コイル2に高周波
電流を流すことにより鉄製容器3と共に加熱・溶融され
る。
(Prior Art) For example, a crucible induction furnace is generally constructed in a structure as shown in FIG. That is, the outer frame 1 is formed of heat-resistant cement called coil cement.
A water-cooled heating coil 2 is arranged so as to surround the.
An iron container 3 called a former is housed in the outer frame 1, and a fireproof lining 4 is provided between the iron container 3 and the outer frame 1. The ingot 5 to be melted is housed in the iron container 3 as shown in the figure, and is heated and melted together with the iron container 3 by passing a high frequency current through the heating coil 2.

ここで、上記耐火ライニング4としては、従来より、少
量の水分を含んだ湿式耐火物によりこれを構成する方法
と、水分を含まない状態で施工される乾式の粉体耐火物
により構成する方法とがあった。
Here, as the above-mentioned refractory lining 4, conventionally, a method of forming it by a wet refractory containing a small amount of water, and a method of forming it by a dry powder refractory that is constructed without water was there.

(発明が解決しようとする課題) この種の誘導炉は、耐火ライニング4の消耗が激しいた
め、1週間程度で耐火ライニングを改修する築炉作業が
繰り返されることが一般的である。しかしながら、前者
の湿式耐火物によって施工された誘導炉では、耐火ライ
ニング4中の水分を十分に除去しなければ運転を開始で
きないから、施工後にバーナーで加熱して十分に乾燥さ
せ、その後にインゴット5を投入してこれを徐々に溶融
するという手順が必要になる。このため、築炉後の立上
がりが遅く、ひいては誘導炉の改修・築炉の間における
鋳造ラインの停止時間が長くなってラインの生産性を低
下させるという問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In this type of induction furnace, since the fireproof lining 4 is heavily consumed, it is common to repeat the furnace construction work for repairing the fireproof lining in about one week. However, in the induction furnace constructed by the former wet refractory, the operation cannot be started unless the water content in the refractory lining 4 is sufficiently removed. Therefore, after the construction, the burner is heated to be sufficiently dried, and then the ingot 5 is removed. Is required to gradually melt the mixture. For this reason, there is a problem that the start-up is slow after the furnace is built, and eventually the casting line is stopped for a long time during the refurbishment / building of the induction furnace and the productivity of the line is reduced.

しかも、この種の誘導炉では溶湯の汲出し・インゴット
5の補給が繰り返されるから、その度に耐火ライニング
4が大きな温度変化を受け、スポーリングによるクラッ
クが不可避的に発生するという事情がある。ところが、
湿式耐火物によって構成された耐火ライニング4では、
全体が一体的に硬化した状態にあるから、一旦生じたク
ラックは第5図に示すように耐火ライニング4の全体を
貫通するように進展し易い。このため、溶湯が耐火ライ
ニング4を貫通して外枠1にまで早期に到達し易く、ひ
いては水冷式の加熱コイル2に蝕れて爆発する等の重大
事故を招く危険性が高いという問題もある。
Moreover, in this type of induction furnace, since the molten metal is repeatedly pumped out and the ingot 5 is replenished, the refractory lining 4 undergoes a large temperature change each time and cracks due to spalling inevitably occur. However,
In the refractory lining 4 made of wet refractory,
Since the whole is in a state of being integrally hardened, the cracks once generated are likely to propagate so as to penetrate the entire refractory lining 4 as shown in FIG. For this reason, there is a problem that the molten metal easily penetrates the refractory lining 4 and reaches the outer frame 1 at an early stage, and there is a high risk of causing a serious accident such as corrosion by the water-cooled heating coil 2 and explosion. .

一方、乾式の粉体耐火物により施工された誘導炉では、
外枠1内に粉体耐火物を充填するだけであるから築炉作
業が簡単であるばかりでなく、耐火ライニング4中の水
分除去に手間を掛ける必要がないため、築炉後の立上が
りも早いという利点がある。また、耐火ライニング4の
外側層は一体的に固結していない砂層状をなすから、た
とえ溶湯がその部分に至ったとしても、溶湯が砂層に拡
散しながらしみ込むようになって凝固し、加熱コイル2
方向への溶湯の侵入が阻止され、安全性が高いという利
点がある。
On the other hand, in the induction furnace constructed with dry powder refractory,
Not only is the furnace construction work easy because the outer frame 1 is filled with powder refractory material, but it is not necessary to remove the water in the refractory lining 4, so the start-up after furnace construction is quick. There is an advantage. Further, since the outer layer of the refractory lining 4 has a sand layer shape that is not integrally solidified, even if the molten metal reaches that portion, the molten metal diffuses into the sand layer and soaks into the sand layer to solidify and heat. Coil 2
The advantage is that the intrusion of molten metal in the direction is blocked and the safety is high.

しかしながら、この粉体耐火物により施工された誘導炉
では、次に述べるように電気的故障を招き易く、しかも
耐火ライニング4の改修・築炉作業が頻繁に必要になる
という大きな欠点がある。即ち、この種の誘導炉では、
溶湯が耐火ライニング4を貫通したことを検出して事故
を防止するために湯漏れ検出器が設けられている。これ
は、耐火ライニング4に発生したクラックを通って溶湯
が外側に漏れ出た時には、耐火ライニング4の外周部と
溶湯との間の電気抵抗が低下することを利用してこれを
検出する構成である。ところが、誘導炉内に投入される
インゴット5には、例えば亜鉛引鋼板のスクラップに起
因する亜鉛等の低融点金属が含まれている。このため、
溶湯から亜鉛蒸気が発生し、これが耐火ライニング内を
外側に向けて徐々に浸透し、最後に温度が低い耐火ライ
ニングの外周部内で凝縮して金属亜鉛を析出させること
がある。すると、この金属亜鉛のために耐火ライニング
4の外周部と溶湯との間の電気抵抗が急激に低下して湯
漏れ検出器の誤作動を引き起こすのである。因みに、粉
体耐火物を使用したこの種の誘導炉では、従来、1日程
度の連続運転を続けると、湯漏れ検出器の誤作動が発生
していたのが実情である。しかも、この様な金属亜鉛が
多量に析出すれば、加熱コイル2の短絡事故の原因にも
なる。
However, the induction furnace constructed with this powder refractory material has a major drawback that it is apt to cause an electrical failure as described below, and that the refractory lining 4 needs to be frequently repaired and constructed. That is, in this type of induction furnace,
A molten metal leak detector is provided to detect that the molten metal has penetrated the refractory lining 4 to prevent an accident. This is a configuration in which, when the molten metal leaks to the outside through the crack generated in the refractory lining 4, it is detected by utilizing the fact that the electric resistance between the outer peripheral portion of the refractory lining 4 and the molten metal decreases. is there. However, the ingot 5 put into the induction furnace contains a low melting point metal such as zinc due to scrap of the zinc-coated steel sheet, for example. For this reason,
Zinc vapor is generated from the molten metal and gradually penetrates into the refractory lining toward the outside, and finally condenses in the outer periphery of the refractory lining having a low temperature to deposit metallic zinc. Then, due to the metallic zinc, the electrical resistance between the outer peripheral portion of the refractory lining 4 and the molten metal sharply decreases, causing malfunction of the molten metal leak detector. By the way, in this type of induction furnace using a powder refractory, the hot water leak detector malfunctions when the continuous operation is continued for about one day. Moreover, if such a large amount of metallic zinc is deposited, it may cause a short circuit accident of the heating coil 2.

また、るつぼ形誘導炉が運転状態にあるとき、耐火ライ
ニング4の最内層には溶湯からの熱を受けて1〜2cm程
度の薄い焼結層ができている。しかし、この運転状態で
は、第6図に示すようにスラグ6が溶湯の表面に浮き、
内部の溶湯は矢印で示すように熱対流を生じているた
め、耐火ライニング4のうちスラグ6に接する部分は、
スラグ6や空気中の酸素との反応が容易に生ずる上、対
流する溶湯に乗じたスラグ6によって擦られるから、同
図に示したような浸蝕が進む。一旦、このような焼結層
を削り取るような浸蝕が発生すると、対磨耗性がより低
い未焼結層がスラグ6に晒されるようになるため、加速
度的に浸蝕が進行してしまい、結局、耐火ライニング4
が早期に劣化してその改修・築炉作業が頻繁に必要にな
るのである。
Further, when the crucible induction furnace is in operation, a thin sintered layer of about 1 to 2 cm is formed in the innermost layer of the refractory lining 4 by receiving heat from the molten metal. However, in this operating state, the slag 6 floats on the surface of the molten metal as shown in FIG.
Since the internal molten metal causes thermal convection as shown by the arrow, the portion of the refractory lining 4 that contacts the slag 6 is
The reaction with the slag 6 and oxygen in the air easily occurs, and since the slag 6 rubbed by the convectional molten metal is rubbed, the erosion as shown in the figure proceeds. Once such erosion that scrapes away the sintered layer occurs, the unsintered layer having a lower wear resistance is exposed to the slag 6, so that the erosion progresses at an accelerated rate, and eventually, Fireproof lining 4
Is deteriorated at an early stage, and renovation and construction work is required frequently.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。従っ
て、その目的は、改修・築炉作業が容易で、且つ安全性
に優れ、しかもそれでいながら、低融点金属蒸気が耐火
ライニングを浸透して電気的故障を生じさせたり、耐火
ライニングがスラグによって早期に劣化したりすること
を防止できるライニング構造の誘導炉を提供するにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances. Therefore, the purpose is that the repair / construction work is easy and excellent in safety, and yet low melting point metal vapor penetrates the refractory lining to cause an electrical failure, or the refractory lining is slag-induced. (EN) It is an object to provide an induction furnace having a lining structure that can prevent deterioration at an early stage.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の誘導炉は、耐火ライニングを、添加水分量が7
%以下のラミング耐火物又はキャスタブル耐火物にて予
め所定形状に成形された内層と、この内層の外側を包囲
する粉体耐火物からなる外層とから構成したところに特
徴を有する。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The induction furnace of the present invention has a refractory lining and a water content of 7%.
% Or less of a ramming refractory material or a castable refractory material, which is formed in advance into a predetermined shape, and an outer layer made of a powder refractory material which surrounds the inner layer.

(作用) 耐火ライニングの内層は、運転中に高温の溶湯に触れて
焼結反応が進み、表面に焼結層が生ずる。この内層は、
気孔率が低く緻密なラミング耐火物又はキャスタブル耐
火物により形成されているから、その焼結層は粉体耐火
物の焼結層に比べて耐蝕性に優れる。このため、溶湯に
よる耐火ライニングの浸蝕を長期間にわたって抑えるこ
とができ、ひいては誘導炉の長寿命化を図り得る。
(Function) The inner layer of the refractory lining comes into contact with the high-temperature molten metal during operation and the sintering reaction proceeds, and a sintered layer is formed on the surface. This inner layer is
Since it is formed of a dense ramming refractory or castable refractory having a low porosity, its sintered layer has excellent corrosion resistance as compared with the sintered layer of a powder refractory. Therefore, the corrosion of the refractory lining due to the molten metal can be suppressed for a long period of time, and the life of the induction furnace can be extended.

また、内層の外側には粉体耐火物により構成された砂層
状をなす外層が設けられているから、たとえ内層にクラ
ックが生じて溶湯がクラック内に侵入したとしても、そ
の溶湯の先端は外層内に拡散してしみ込むようになって
凝固し、それ以上の溶湯の侵入が阻止され、安全性が高
い。
Moreover, since the sand-layered outer layer made of powder refractory is provided on the outer side of the inner layer, even if a crack occurs in the inner layer and the molten metal enters the crack, the tip of the molten metal is As it diffuses into the interior and soaks into it, it solidifies and prevents further intrusion of the molten metal, providing high safety.

しかも、内層を成形性に優れるラミング耐火物又はキャ
スタブル耐火物製としたことから、例えば鉄製容器の外
周にこれらの耐火物によって内層を構成しておき、これ
を誘導炉の外枠内に収納すると共に外枠と内層との間に
粉末耐火物を充填するという施工方法が採用できる。こ
れによれば、工場生産にて鉄製容器付の耐火ライニング
の内層を完成させ、これを誘導炉の施工現場に搬入して
粉体耐火物を充填することにより外層を完成させること
ができるから、耐火ライニング全体を湿式耐火物或いは
乾式耐火物のいずれかのみによって構成するものに比べ
て誘導炉の施工作業も簡単になる。
Moreover, since the inner layer is made of a ramming refractory or castable refractory having excellent formability, for example, the inner layer is formed by these refractories on the outer circumference of the iron container, and this is stored in the outer frame of the induction furnace. At the same time, a construction method of filling powder refractory between the outer frame and the inner layer can be adopted. According to this, it is possible to complete the inner layer of the refractory lining with the iron container in the factory production, and bring it to the induction furnace construction site and fill the powder refractory to complete the outer layer, The construction work of the induction furnace is also simpler than the construction in which the entire refractory lining is composed of either wet refractory or dry refractory.

一方、耐火ライニングを上述のように二層構造にする場
合には、内層を例えばプラスチック耐火物等の他の湿式
耐火物を利用して構成することも考えられるが、本発明
ではこれを添加水分量が6%以下のラミング耐火物又は
キャスタブル耐火物により構成しているから、次のよう
に耐火ライニングの気孔率を低下させて金属蒸気の浸透
を防止し、且つ全体の均質化を図ることができる。即
ち、湿式耐火物に添加された水分は乾燥工程で除去され
るから、耐火物中の気孔の原因となる。ところが、プラ
スチック耐火物では可塑性付与等のために8%程度もの
水分を含んでいるから、ラミング耐火物又はキャスタブ
ル耐火物に比べて気孔率が大きくなり、金属蒸気の浸透
度合いが多くなる。これに対し、本発明では添加水分量
が7%以下のラミング耐火物又はキャスタブル耐火物に
より内層を構成しているから、気孔率が小さく、金属蒸
気の浸透を防いで耐火ライニングの外周部での金属の析
出を少量に抑えることができる。しかも、ラミング耐火
物又はキャスタブル耐火物は、型の空間内に充填して締
め固めるだけでよいから、パテ状をなしていて型に打ち
付けて付着させる必要があるプラスチック耐火物に比べ
て成形性に優れ、内層全体を均質化してクラック等の欠
陥の発生を抑制できるようになる。なお、添加水分量は
少量であるほど好ましいが、最低添加量は施工性・成形
性を確保する面からの制約を受ける。また、添加水分量
の上限値は、内層の気孔率を抑える見地これと同心に鉄
製容器16を配置し、その成型枠と鉄製容器16との間の円
筒状空間に添加水分量が例えば3.5%〜5.5%の範囲に調
整したキャスタブル耐火物を流し込んで固め、その後、
成型枠を取り除くことにより行った。これにより鉄製容
器16の周囲に固化した内層14が一体化されるから、例え
ば乾燥炉内に収納して約300℃で乾燥して水分を十分に
除去する。
On the other hand, in the case where the refractory lining has a two-layer structure as described above, it is also conceivable that the inner layer is constituted by using another wet refractory such as a plastic refractory, but in the present invention, this is added moisture. Since the amount is 6% or less of ramming refractory or castable refractory, it is possible to reduce the porosity of the refractory lining to prevent penetration of metal vapor and to homogenize the whole. it can. That is, the water added to the wet refractory is removed in the drying step, which causes pores in the refractory. However, since the plastic refractory contains as much as 8% of water for imparting plasticity, the porosity is larger than that of the ramming refractory or the castable refractory, and the penetration of metal vapor is large. On the other hand, in the present invention, since the inner layer is made of a ramming refractory or castable refractory having an added water content of 7% or less, the porosity is small, the penetration of metal vapor is prevented, and the outer peripheral portion of the refractory lining is prevented. Precipitation of metal can be suppressed to a small amount. In addition, ramming refractory or castable refractory need only be filled in the mold space and compacted, so it has better moldability than plastic refractory that is putty-like and needs to be adhered to the mold. It is excellent, and it becomes possible to suppress the generation of defects such as cracks by homogenizing the entire inner layer. The smaller the amount of water added, the more preferable, but the minimum amount of water added is restricted in terms of ensuring workability and formability. Further, the upper limit of the amount of added water, the iron container 16 is arranged concentrically from the viewpoint of suppressing the porosity of the inner layer, the amount of added water in the cylindrical space between the molding frame and the iron container 16 is, for example, 3.5%. Cast castable refractories adjusted to ~ 5.5% range to harden, then
This was done by removing the molding frame. As a result, the solidified inner layer 14 is integrated around the iron container 16, and thus the inner layer 14 is housed in, for example, a drying furnace and dried at about 300 ° C. to sufficiently remove water.

一方、外層15は、例えばアルミナ、マグネシア、シリカ
等からなる乾式の粉体耐火物にて構成され、誘導炉が設
置されている現場にて施工されたものである。即ち、予
め所定厚さに粉体耐火物を投入した外枠12内に、上述の
ようにして工場生産された内層14を収納すると共に、内
層14の周囲空間に粉体耐火物を叩いて固めながら密に充
填するのである。これにより、第1図に示す誘導炉の築
炉作業が終了する。なお、図示はしないが、外枠12の外
周部には耐火ライニング11の外周部と溶湯との間の電気
抵抗を測定して溶湯の漏出を検出するための湯漏れ検出
器が設けられてから7%以下であることが必要である。
On the other hand, the outer layer 15 is made of, for example, a dry powder refractory made of alumina, magnesia, silica or the like, and is constructed at the site where the induction furnace is installed. That is, the inner layer 14 factory-manufactured as described above is stored in the outer frame 12 in which the powder refractory is put in a predetermined thickness in advance, and the powder refractory is beaten and solidified in the space around the inner layer 14. While filling it closely. This completes the induction furnace construction work shown in FIG. Although not shown in the drawings, since the outer peripheral portion of the outer frame 12 is provided with a molten metal leak detector for detecting the leakage of the molten metal by measuring the electrical resistance between the outer peripheral portion of the refractory lining 11 and the molten metal. It should be 7% or less.

(実施例) 以下本発明の一実施例を第1図及び第2図を参照して説
明する。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図はるつぼ形誘導炉の完成形態を示し、容器状の耐
火ライニング11の外側にコイルセメントからなる外枠12
が設けられ、その外側に加熱コイル13が配設されている
一般的構造である。耐火ライニング11は内層14及び外層
15からなる二層構造で、その耐火ライニング11の内側に
はインゴット10を投入するための鉄製容器16が設けられ
ている。鉄製容器16は、必要とされる溶湯の容量に応じ
て種々の径寸法のものが使用されるが、ここでは例えば
内径約60cmで、その周壁には内層14の付着性を高めるた
めに多数の透孔16aが形成されている。
FIG. 1 shows a completed form of a crucible-type induction furnace. An outer frame 12 made of coil cement is provided outside a container-shaped refractory lining 11.
Is provided, and the heating coil 13 is disposed on the outside thereof. Fireproof lining 11 is inner layer 14 and outer layer
A two-layered structure consisting of 15 is provided inside the fireproof lining 11 with an iron container 16 for loading the ingot 10. The iron container 16 has various diameters depending on the volume of the molten metal required, but here, for example, the inner diameter is about 60 cm, and a large number of them are provided on the peripheral wall thereof in order to enhance the adhesion of the inner layer 14. A through hole 16a is formed.

さて内層14は、例えばアルミナ質のキャスタブル耐火物
のキャスティングにより形成したもので、例えば厚さ寸
法が約3〜4cmである。このキャスティング工程は、例
えば円筒状の成型枠内にいる。
The inner layer 14 is formed by casting, for example, an alumina castable refractory, and has a thickness of, for example, about 3 to 4 cm. This casting process is in a cylindrical molding frame, for example.

このようにして築かれた誘導炉を運転するには、鉄製容
器16内に溶解すべきインゴット10を投入し、加熱コイル
13に電流を流す。これにてインゴット10及び鉄製容器16
が発熱して溶融すると共に、耐火ライニング11は内側か
ら徐々に焼結が進む。なお、この焼結反応を十分に進め
るには、最終温度に至るまでの途中のいくつかの温度で
定温度に維持するというステップ状の昇温を行うことが
好ましい。
In order to operate the induction furnace constructed in this way, the ingot 10 to be melted is put into the iron container 16 and the heating coil
Apply current to 13. With this, the ingot 10 and the iron container 16
Is heated and melted, and the refractory lining 11 is gradually sintered from the inside. In order to sufficiently advance this sintering reaction, it is preferable to carry out stepwise temperature raising, in which the temperature is maintained at a constant temperature at some temperatures on the way to the final temperature.

誘導炉の運転状態では、鉄製容器16は溶解して耐火ライ
ニング11の内層14に溶湯が直接に接している。また、溶
湯の表面にはスラグが浮き上がった状態にあり、このス
ラグは熱対流を生じている溶湯に乗じて内層14の表面を
擦り続ける。このため、内層14のうちスラグに接する部
分は、常に物理的・化学的な複合的浸蝕を受ける傾向に
ある。しかし、本実施例では、耐火ライニング11の内層
14は、粉体耐火物の焼結層に比べて組織の緻密性に優れ
るキャスタブル耐火物により形成しているから、耐蝕性
に優れ、耐火ライニング11の寿命を長くでき、ひいては
誘導炉の改修・築炉作業の頻度を少なくすることができ
る。誘導炉の改修・築炉作業を行う間は鋳造ライン等を
停止させることが必要になるから、本実施例のように誘
導炉の改修・築炉作業の頻度を少なくできることは、そ
のラインの停止頻度を少なくできて生産性の向上に寄与
できることを意味する。
In the operating state of the induction furnace, the iron container 16 is melted and the molten metal is in direct contact with the inner layer 14 of the refractory lining 11. In addition, the slag floats on the surface of the molten metal, and this slag continues to rub the surface of the inner layer 14 by riding on the molten metal which causes heat convection. Therefore, the portion of the inner layer 14 that is in contact with the slag always tends to undergo physical and chemical complex erosion. However, in this embodiment, the inner layer of the refractory lining 11 is
Since 14 is made of castable refractory, which has a finer structure than the sintered layer of powder refractory, it has excellent corrosion resistance and can extend the life of the refractory lining 11. The frequency of furnace construction work can be reduced. Since it is necessary to stop the casting line, etc. while the induction furnace is being refurbished and constructed, it is possible to reduce the frequency of induction furnace refurbishment and construction, as in this example, to stop the line. This means that the frequency can be reduced and the productivity can be improved.

また、誘導炉の運転中は、溶湯の汲出し及びインゴット
の補給が繰り返されるため、耐火ライニング11は熱ショ
ックを受けてスポーリングを起こしやすい事情にある。
しかし、本実施例ではスポーリングによるクラックが内
層14に発生したとしても、耐火ライニング11は二層構造
であるから、その進展は内層14内に止まり、外層15には
及ばない。このため、第2図に示すように内層14に発生
したクラックCが比較的大きいため溶湯が直ちにここに
浸透したとしても、その溶湯の先端部が低温の砂層状を
なす外層15内に拡散するようにしみ込んで凝固してしま
う。これにて、高温度の溶湯が一気に耐火ライニング11
を貫通して浸透し、水冷式の加熱コイル12に触れて爆発
する等の重大事故に至ることを確実に防止することがで
き、安全性を大きく高めることができる。
Further, while the induction furnace is in operation, the molten metal is repeatedly pumped out and the ingot is replenished, so that the refractory lining 11 is susceptible to thermal shock and spalling.
However, in this embodiment, even if cracks due to spalling occur in the inner layer 14, since the refractory lining 11 has a two-layer structure, the progress thereof stops in the inner layer 14 and does not reach the outer layer 15. Therefore, as shown in FIG. 2, since the crack C generated in the inner layer 14 is relatively large, even if the molten metal immediately penetrates into the inner layer 14, the tip of the molten metal diffuses into the outer layer 15 forming a low temperature sand layer. Soaks and solidifies. With this, the high temperature molten metal can be treated with fireproof lining 11 at a stretch.
It is possible to surely prevent a serious accident such as an explosion by penetrating through and penetrating the water-cooling type heating coil 12 and greatly increasing safety.

更に、本実施例のるつぼ形誘導炉によれば、定期的に行
われる改修・築炉作業を容易に行い得るようになり、誘
導炉の改修・築炉の間における鋳造ラインの停止時間を
短くしてラインの生産性を高めることができる。即ち、
誘導炉の改修・築炉を行うには、浸蝕を受けて古くなっ
た耐火ライニング11を廃棄し、新たに第1図に示す構造
の耐火ライニング11を築くことになるが、この場合に
は、前述したように予め工場生産した鉄製容器16付の内
層14を施工現場に搬入し、これを外枠12内に収納して粉
体耐火物を充填することにより外層15を構成すれば良
い。これに対し、耐火ライニングの全体を湿式耐火物に
て構成する従来の構造では、作業の全てが現場施工であ
って大掛かりとなり、その上、大形の湿式耐火物の乾燥
に長時間を要する関係上、耐火ライニングの施工作業が
相当に面倒で且つ長時間を要するという事情があった
が、本実施例の構造によれば、キャスタブル耐火物にて
予め製造された内層14は小形で、しかも工場生産時に十
分な乾燥が終えられているから、現場施工は著しく容易
になる。また、耐火ライニングの全体を乾式の粉体耐火
物にて構成する従来の構造では、多量の粉体耐火物を充
填する作業が必要になるが、本実施例の構造によれば、
外層15のみを粉体耐火物にて構成すれば良く、その分、
全体を粉体耐火物にて構成する従来構造に比べても施工
作業が容易になる。
Furthermore, according to the crucible-type induction furnace of this embodiment, it becomes possible to easily perform the refurbishment / building work which is regularly performed, and the downtime of the casting line between the refurbishment / building of the induction furnace is shortened. Can increase the productivity of the line. That is,
In order to repair or build an induction furnace, the refractory lining 11 that has been eroded and becomes old must be discarded, and a new refractory lining 11 with the structure shown in Fig. 1 must be built. In this case, As described above, the inner layer 14 with the iron container 16 produced in the factory in advance may be carried into the construction site, housed in the outer frame 12, and filled with the powder refractory to form the outer layer 15. On the other hand, in the conventional structure in which the entire refractory lining is composed of wet refractory, all of the work is on-site construction and requires a large amount of work, and in addition, it takes a long time to dry the large wet refractory. Above, there was a situation that the construction work of the refractory lining is considerably troublesome and takes a long time, but according to the structure of this embodiment, the inner layer 14 pre-manufactured with castable refractory is small, and the factory Since it has been dried sufficiently during production, on-site construction will be significantly easier. Further, in the conventional structure in which the entire refractory lining is composed of a dry powder refractory, it is necessary to fill a large amount of powder refractory, but according to the structure of this embodiment,
Only the outer layer 15 needs to be made of powder refractory,
Construction work is easier than the conventional structure in which the whole is made of powder refractory.

しかも、本実施例では添加水分量が7%以下のキャスタ
ブル耐火物により内層14を構成しているから、耐火ライ
ニングの全体を粉体耐火物により構成するものや、添加
水分量が多いプラスチック耐火物等により構成したもの
に比べて気孔率が小さくなる。このため、溶湯中に亜鉛
等の低融点金属が含まれていて溶湯から金属蒸気が発生
したとしても、その金属蒸気が耐火ライニング11内を浸
透することを抑えることができるから、結局、耐火ライ
ニング11の外周部における金属の析出を少量に抑えるこ
とができ、湯漏れ検出器の誤作動や加熱コイル2の短絡
事故が発生することを未然に防止することができる。因
みに、本実施例で使用したアルミナ質キャスタブル耐火
物とプラスチック耐火物との見掛け気孔率を化学成分及
び添加水分量と共に掲げると次表の通りとなる。
Moreover, in this embodiment, since the inner layer 14 is composed of the castable refractory having the added water content of 7% or less, the entire refractory lining is made of the powder refractory or the plastic refractory having a large amount of the added water. The porosity is smaller than that of the one constituted by the above. Therefore, even if a low melting point metal such as zinc is contained in the molten metal and metal vapor is generated from the molten metal, it is possible to prevent the metal vapor from penetrating into the refractory lining 11. It is possible to suppress the deposition of metal on the outer peripheral portion of 11 to a small amount, and it is possible to prevent the malfunction of the hot water leak detector and the occurrence of a short circuit of the heating coil 2 from occurring. By the way, the apparent porosities of the alumina castable refractory and the plastic refractory used in this example are listed below together with the chemical components and the amount of added water.

また、内層14を構成するキャスタブル耐火物は、プラス
チック耐火物に比べて施工性に優れ、また全体を一度に
成型できるから、内層14全体を均質化することができ、
もって内層14にクラック等の欠陥が発生することを抑制
できて耐火ライニング11の一層の長寿命化が可能にな
る。
In addition, the castable refractory forming the inner layer 14 has excellent workability compared to the plastic refractory, and the entire inner layer 14 can be molded at once, so that the entire inner layer 14 can be homogenized,
Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defects such as cracks in the inner layer 14, and it is possible to further extend the life of the refractory lining 11.

なお、上記実施例では、内層14を低無しの円筒状に形成
したが、本発明はこれに限られず、第3図に示すように
底付きの容器状に形成するようにしても良い。また、内
層を構成する耐火物は、上記実施例に示したアルミナ質
のキャスタブル耐火物に限らず、多量の酸化マグネシウ
ムを含む塩基性キャスタブル耐火物であっても良く、ま
たラミング耐火物であっても良い。ラミング耐火物とし
ては、例えば主成分がアルミナ83%、シリカが10%であ
るアルミナ質のものが代表的に利用でき、この場合添加
水分量は5%〜6%が好ましい。その他、本発明は上記
し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、例
えば、るつぼ形の誘導炉に限らず、溶湯の加熱部分のみ
を独立させたみぞ形誘導炉にも適用できる等、要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更して実施することができるも
のである。
Although the inner layer 14 is formed in a cylindrical shape without lowering in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and may be formed in a container shape with a bottom as shown in FIG. Further, the refractory forming the inner layer is not limited to the alumina castable refractory shown in the above examples, it may be a basic castable refractory containing a large amount of magnesium oxide, also ramming refractory. Is also good. As the ramming refractory material, for example, an alumina-based material having a main component of 83% alumina and a silica content of 10% can be typically used. In this case, the added water content is preferably 5% to 6%. In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings. For example, the present invention is not limited to a crucible-type induction furnace, but can be applied to a groove-type induction furnace in which only a heated portion of molten metal is independent. However, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

[発明の効果] 以上述べたように、本発明の誘導炉は、耐火ライニング
を、添加水分量が7%以下のラミング耐火物又はキャス
タブル耐火物にて予め所定形状に成形された内層と、こ
の内層の外側を包囲する粉体耐火物からなる外層とから
構成したから、改修・築炉作業が容易で、且つ安全性に
優れ、しかもそれでいながら、低融点金属蒸気が耐火ラ
イニングを浸透して電気的故障を生じさせたり、耐火ラ
イニングがスラグによって早期に劣化されたりすること
を防止できるという優れた効果を奏するものである。
[Effects of the Invention] As described above, in the induction furnace of the present invention, the refractory lining has an inner layer formed in advance into a predetermined shape with a ramming refractory or castable refractory having an added water content of 7% or less, and Since it is composed of an outer layer made of powder refractory that surrounds the inner layer, it is easy to carry out repairs and furnace construction, and has excellent safety, yet the low-melting metal vapor penetrates the refractory lining. It has an excellent effect that it is possible to prevent electrical failure and prevent the fireproof lining from being deteriorated early by slag.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図及び第2図は本発明の一実施例を示し、第1図は
るつぼ形誘導炉の縦断面図、第2図は内層にクラックが
発生した状態を示す拡大縦断面図である。第3図は本発
明の異なる実施例を示す第1図相当図、第4図は従来の
るつぼ形誘導炉を示す第1図相当図、第5図は同第2図
相当図、第6図は同運転状態の縦断面図である。 図面中、11は耐火ライニング、13は加熱コイル、14は内
層、15は外層、16は鉄製容器である。
1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a crucible induction furnace, and FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view showing a state where cracks are generated in an inner layer. FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1 showing a different embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional crucible induction furnace, and FIG. 5 is a view corresponding to FIG. [Fig. 3] is a vertical sectional view of the same operating state. In the drawings, 11 is a refractory lining, 13 is a heating coil, 14 is an inner layer, 15 is an outer layer, and 16 is an iron container.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】誘導炉の金属溶湯を囲む耐火ライニングを
構成してなるものにおいて、前記耐火ライニングを、添
加水分量が7%以下のラミング耐火物又はキャスタブル
耐火物にて予め所定形状に成形された内層と、この内層
の外側を包囲する粉体耐火物からなる外層とから構成し
たことを特徴とする誘導炉。
1. A refractory lining surrounding a molten metal of an induction furnace, wherein the refractory lining is preliminarily formed into a predetermined shape with a ramming refractory or castable refractory having a water content of 7% or less. An induction furnace comprising an inner layer and an outer layer made of powder refractory surrounding the inner layer.
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