JPH09170883A - 誘導炉用ラミング材 - Google Patents
誘導炉用ラミング材Info
- Publication number
- JPH09170883A JPH09170883A JP7348255A JP34825595A JPH09170883A JP H09170883 A JPH09170883 A JP H09170883A JP 7348255 A JP7348255 A JP 7348255A JP 34825595 A JP34825595 A JP 34825595A JP H09170883 A JPH09170883 A JP H09170883A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １５５０℃以上の高温加熱が必要となる特殊
鋳鉄の溶解に使用した場合にも十分な耐用寿命が得ら
れ、より低温で溶解可能な普通鋳鉄の溶解を行った場合
には更なる耐用寿命の向上が可能となる誘導炉用ラミン
グ材を提供する。 【解決手段】 ジルコン５〜３０重量％、無水硼酸０．
２〜１．０重量％、残部が溶融シリカ及び天然シリカか
ら構成されることを特徴とする誘導炉用ラミング材。
鋳鉄の溶解に使用した場合にも十分な耐用寿命が得ら
れ、より低温で溶解可能な普通鋳鉄の溶解を行った場合
には更なる耐用寿命の向上が可能となる誘導炉用ラミン
グ材を提供する。 【解決手段】 ジルコン５〜３０重量％、無水硼酸０．
２〜１．０重量％、残部が溶融シリカ及び天然シリカか
ら構成されることを特徴とする誘導炉用ラミング材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、誘導炉用ラミン
グ材に関し、特に、鋳鉄溶融を行う誘導炉の内張り材と
して好適な誘導炉用ラミング材に関するものである。
グ材に関し、特に、鋳鉄溶融を行う誘導炉の内張り材と
して好適な誘導炉用ラミング材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラミング材（耐火物）はエアーランマー
で打撃施工され、目地なしの一体構造物を形成するのに
適している。
で打撃施工され、目地なしの一体構造物を形成するのに
適している。
【０００３】鋳鉄を溶解するための誘導炉の内張り材と
しては、溶融シリカ質ラミング材や天然シリカ質ラミン
グ材が用いられる。
しては、溶融シリカ質ラミング材や天然シリカ質ラミン
グ材が用いられる。
【０００４】溶融シリカ質ラミング材は、熱膨張率が小
さく、耐熱衝撃性に優れた特性を有している。このた
め、激しい熱サイクル、すなわち急熱急冷を繰返し行う
高周波誘導炉の内張り材として多く用いられている。
さく、耐熱衝撃性に優れた特性を有している。このた
め、激しい熱サイクル、すなわち急熱急冷を繰返し行う
高周波誘導炉の内張り材として多く用いられている。
【０００５】一方、天然シリカ質ラミング材は、溶融シ
リカ質ラミング材に比べて熱膨張率が大きく、耐熱衝撃
性に劣っている。このため、炉の特性から残湯溶解を行
い急激な温度変化の少ない低周波誘導炉で主に使用され
ている。
リカ質ラミング材に比べて熱膨張率が大きく、耐熱衝撃
性に劣っている。このため、炉の特性から残湯溶解を行
い急激な温度変化の少ない低周波誘導炉で主に使用され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ラミング材は、溶融シ
リカや天然シリカ等の骨材を粒度調整し、これに化学結
合材を添加して製造される。
リカや天然シリカ等の骨材を粒度調整し、これに化学結
合材を添加して製造される。
【０００７】一般に、粘土系材質の場合には結合材（バ
インダー）として粘土、水ガラス、リン酸塩等が用いら
れ、塩基性材質の場合には硫酸マグネシウム、苦汁（に
がり）、タール、樹脂等が用いられる。
インダー）として粘土、水ガラス、リン酸塩等が用いら
れ、塩基性材質の場合には硫酸マグネシウム、苦汁（に
がり）、タール、樹脂等が用いられる。
【０００８】さて、従来のラミング材は、ＦＣやＦＣＤ
等の普通鋳鉄の一般的な溶解温度、すなわち１５５０℃
以下で使用される場合は、２００〜３００ｃｈ程度の耐
用寿命が一般的であった。
等の普通鋳鉄の一般的な溶解温度、すなわち１５５０℃
以下で使用される場合は、２００〜３００ｃｈ程度の耐
用寿命が一般的であった。
【０００９】しかしながら、溶解温度が１５５０℃を超
える特殊鋳鉄、すなわちニレジストや高クロム鋳鉄等を
溶解する場合には、化学的浸食や物理的浸食を受け易く
なり、耐用寿命が２００ｃｈを下回ることが多かった。
える特殊鋳鉄、すなわちニレジストや高クロム鋳鉄等を
溶解する場合には、化学的浸食や物理的浸食を受け易く
なり、耐用寿命が２００ｃｈを下回ることが多かった。
【００１０】このように、従来の誘導炉用ラミング材
は、厳しい条件で使用した場合に十分な耐用寿命を享受
することができなかった。
は、厳しい条件で使用した場合に十分な耐用寿命を享受
することができなかった。
【００１１】本発明は、１５５０℃以上の高温加熱が必
要となる特殊鋳鉄の溶解に使用した場合にも十分な耐用
寿命が得られ、より低温で溶解可能な普通鋳鉄の溶解を
行った場合には更なる耐用寿命の向上が可能となる誘導
炉用ラミング材を提供することを目的としている。
要となる特殊鋳鉄の溶解に使用した場合にも十分な耐用
寿命が得られ、より低温で溶解可能な普通鋳鉄の溶解を
行った場合には更なる耐用寿命の向上が可能となる誘導
炉用ラミング材を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願発明は、ジルコン５
〜３０重量％、無水硼酸０．２〜１．０重量％、残部が
溶融シリカ及び天然シリカから構成されることを特徴と
する誘導炉用ラミング材を要旨としている。
〜３０重量％、無水硼酸０．２〜１．０重量％、残部が
溶融シリカ及び天然シリカから構成されることを特徴と
する誘導炉用ラミング材を要旨としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】ジルコンは２０００℃以上の高融
点を有し、化学的浸食に対する抵抗力が非常に高い。ま
た、熱膨脹率は１０００℃で０．４％と小さく、容積安
定性に優れ、しかも金属溶湯に濡れにくい特性を有して
いる。
点を有し、化学的浸食に対する抵抗力が非常に高い。ま
た、熱膨脹率は１０００℃で０．４％と小さく、容積安
定性に優れ、しかも金属溶湯に濡れにくい特性を有して
いる。
【００１４】本発明の誘導炉用ラミング材では、このよ
うな優れた特性を有するジルコンを、５〜３０重量％使
用する構成になっている。これにより、例えば１５５０
℃を超える高温溶解の場合にも、大きな耐食性が得ら
れ、耐用寿命を飛躍的に向上できる。
うな優れた特性を有するジルコンを、５〜３０重量％使
用する構成になっている。これにより、例えば１５５０
℃を超える高温溶解の場合にも、大きな耐食性が得ら
れ、耐用寿命を飛躍的に向上できる。
【００１５】ジルコンの含有量が５重量％未満の場合に
は、高温での耐食性の向上が期待できない。一方、ジル
コンの含有量が３０重量％を超える場合には、溶解〜出
湯と繰返し受ける熱サイクルにより、亀裂が増大する恐
れがある。
は、高温での耐食性の向上が期待できない。一方、ジル
コンの含有量が３０重量％を超える場合には、溶解〜出
湯と繰返し受ける熱サイクルにより、亀裂が増大する恐
れがある。
【００１６】このような観点から、ジルコンのさらに好
ましい含有量は７〜２０重量％である。
ましい含有量は７〜２０重量％である。
【００１７】ジルコンの粒度は、０．５ｍｍ以下とする
のが好ましい。なぜなら、溶湯成分と耐火物の反応及び
耐火物組織への溶湯の浸透は、主として耐火物の骨格部
分を結合するマトリックス部分で行われるからである。
のが好ましい。なぜなら、溶湯成分と耐火物の反応及び
耐火物組織への溶湯の浸透は、主として耐火物の骨格部
分を結合するマトリックス部分で行われるからである。
【００１８】このような観点から、ジルコンのさらに好
ましい粒度は０．３ｍｍ以下である。
ましい粒度は０．３ｍｍ以下である。
【００１９】また、本発明の誘導炉用ラミング材では、
焼結バインダーとして無水硼酸を、０．２〜１．０重量
％添加する構成になっている。
焼結バインダーとして無水硼酸を、０．２〜１．０重量
％添加する構成になっている。
【００２０】無水硼酸を０．２〜１．０重量％添加する
ことによって、溶湯と接する稼働面に硼珪酸ガラスを生
成させ、緻密な焼結性を得ることができる。これによっ
て、化学的浸食に対する抵抗力を増大できると共に、誘
導炉に特有の溶湯の電磁撹拌力等の物理的浸食に対する
抵抗力も向上できる。
ことによって、溶湯と接する稼働面に硼珪酸ガラスを生
成させ、緻密な焼結性を得ることができる。これによっ
て、化学的浸食に対する抵抗力を増大できると共に、誘
導炉に特有の溶湯の電磁撹拌力等の物理的浸食に対する
抵抗力も向上できる。
【００２１】無水硼酸の添加量が０．２重量％未満の場
合には、緻密な焼結層が生成しない可能性がある。一
方、無水硼酸の添加量が１．０重量％を超える場合に
は、耐火物の融点が下がり、耐食性が低下する。
合には、緻密な焼結層が生成しない可能性がある。一
方、無水硼酸の添加量が１．０重量％を超える場合に
は、耐火物の融点が下がり、耐食性が低下する。
【００２２】このような観点から、無水硼酸の好ましい
添加量は０．４〜０．８重量％である。
添加量は０．４〜０．８重量％である。
【００２３】無水硼酸の粒度は、０．３ｍｍ以下が好ま
しい。その理由は、マトリックス部分への均一な分散に
よる強度発現促進のためである。
しい。その理由は、マトリックス部分への均一な分散に
よる強度発現促進のためである。
【００２４】このような観点から、無水硼酸のさらに好
ましい粒度は０．２ｍｍ以下である。
ましい粒度は０．２ｍｍ以下である。
【００２５】本発明の誘導炉用ラミング材では、上記ジ
ルコンと無水硼酸以外の残部は、溶融シリカ及び天然シ
リカから構成される。
ルコンと無水硼酸以外の残部は、溶融シリカ及び天然シ
リカから構成される。
【００２６】溶融シリカと天然シリカは、使用条件やコ
ストを勘案して適宜使い分けることが望ましい。
ストを勘案して適宜使い分けることが望ましい。
【００２７】すなわち、高周波誘導炉のように全量出湯
操業で、急熱急冷の激しい熱サイクルを繰返す誘導炉に
適用する場合には、耐熱衝撃性に優れる溶融シリカを主
体に配合する。
操業で、急熱急冷の激しい熱サイクルを繰返す誘導炉に
適用する場合には、耐熱衝撃性に優れる溶融シリカを主
体に配合する。
【００２８】一方、低周波誘導炉等で残湯溶解を行う場
合には、急激な温度変化は少ないので、コスト面も考慮
して天然シリカを主体に配合する。
合には、急激な温度変化は少ないので、コスト面も考慮
して天然シリカを主体に配合する。
【００２９】溶融シリカ及び天然シリカの粒度は、７ｍ
ｍ以下が好ましい。その理由は、粗粒、中粒、微粉の最
適な粒度配合により、最密な充填性を得るためである。
ｍ以下が好ましい。その理由は、粗粒、中粒、微粉の最
適な粒度配合により、最密な充填性を得るためである。
【００３０】このような観点から、溶融シリカ及び天然
シリカのさらに好ましい粒度は４ｍｍ以下である。
シリカのさらに好ましい粒度は４ｍｍ以下である。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の実施例１〜３を説明する。
【００３２】粒度４ｍｍ以下の溶融シリカ、粒度４ｍｍ
以下の天然シリカ、粒度０．５ｍｍ以下のジルコン、粒
度０．３ｍｍ以下の無水硼酸を表１に示す割合で配合し
て、実施例１〜３の配合品を得た。
以下の天然シリカ、粒度０．５ｍｍ以下のジルコン、粒
度０．３ｍｍ以下の無水硼酸を表１に示す割合で配合し
て、実施例１〜３の配合品を得た。
【００３３】同様にして、比較例１〜５の配合品も準備
した。
した。
【００３４】そして、これらの配合品を張り合わせて、
図１及び図２に示す３００ｋｇ高周波誘導炉の内張耐火
物を構築した。
図１及び図２に示す３００ｋｇ高周波誘導炉の内張耐火
物を構築した。
【００３５】先ず、コイル保護用耐火物２の内面に断熱
シート３をセットし、その後で実施例１〜３及び比較例
１〜５の各配合品をそれぞれ炉床部に所定量挿入し、エ
アランマーで炉床部の施工を行った。
シート３をセットし、その後で実施例１〜３及び比較例
１〜５の各配合品をそれぞれ炉床部に所定量挿入し、エ
アランマーで炉床部の施工を行った。
【００３６】炉床部の施工完了後、施工面を平滑に仕上
げ、築炉シリンダー５を炉内の中央部にセットした。そ
して、築炉シリンダー５と断熱シートとの間に仕切板を
等間隔でセットして、各配合品をそれぞれ炉壁部に所定
量挿入した。しかる後に、各配合品の表面を平らに均
し、仕切板を炉上部に引抜き、エアーランマーで施工し
た。１回当りの施工高さは、６０ｍｍ〜７０ｍｍとし
た。
げ、築炉シリンダー５を炉内の中央部にセットした。そ
して、築炉シリンダー５と断熱シートとの間に仕切板を
等間隔でセットして、各配合品をそれぞれ炉壁部に所定
量挿入した。しかる後に、各配合品の表面を平らに均
し、仕切板を炉上部に引抜き、エアーランマーで施工し
た。１回当りの施工高さは、６０ｍｍ〜７０ｍｍとし
た。
【００３７】施工後に、打継ぎ面でのラミネーション防
止のため、施工面の目粗しを行い、再度仕切板６をセッ
トし、同様の方法を繰り返して炉上部まで内張り材の施
工を行った。
止のため、施工面の目粗しを行い、再度仕切板６をセッ
トし、同様の方法を繰り返して炉上部まで内張り材の施
工を行った。
【００３８】完成した高周波誘導炉の内径Ａは３３０ｍ
ｍ、内張り材壁厚Ｂは６０ｍｍ、深さは５００ｍｍであ
った。
ｍ、内張り材壁厚Ｂは６０ｍｍ、深さは５００ｍｍであ
った。
【００３９】各高周波誘導炉内に銑鉄を挿入し、内張り
材の溶解試験を行った。
材の溶解試験を行った。
【００４０】溶解試験は、銑鉄２００ｋｇを炉内で溶融
し、１６２０〜１６５０℃の高温で６時間保持すること
により行った。この溶解耐用試験は３回に分けて実施し
た。
し、１６２０〜１６５０℃の高温で６時間保持すること
により行った。この溶解耐用試験は３回に分けて実施し
た。
【００４１】試験結果を表１に示した。試験結果の主な
点を以下に要約する。
点を以下に要約する。
【００４２】（１）ジルコンを５〜３０重量％配合した
実施例１〜３では、侵食及び亀裂が共に少なく、十分な
耐用寿命が得られることが判明した。
実施例１〜３では、侵食及び亀裂が共に少なく、十分な
耐用寿命が得られることが判明した。
【００４３】（２）ジルコンを３重量％配合した比較例
１では、侵食及び浸潤が共に大きかった。また、ジルコ
ンを３５重量％配合した比較例２では、大きな亀裂が発
生した。
１では、侵食及び浸潤が共に大きかった。また、ジルコ
ンを３５重量％配合した比較例２では、大きな亀裂が発
生した。
【００４４】（３）ジルコンを全く配合しない比較例３
では、侵食及び浸潤が共に大きかった。
では、侵食及び浸潤が共に大きかった。
【００４５】（４）ジルコンを２０重量％、無水硼酸を
０．１重量％添加した比較例４では、焼結不足で侵食及
び浸潤が共に大きかった。また、無水硼酸を１．５重量
％添加した比較例５では、侵食が大きかった。
０．１重量％添加した比較例４では、焼結不足で侵食及
び浸潤が共に大きかった。また、無水硼酸を１．５重量
％添加した比較例５では、侵食が大きかった。
【００４６】以上の結果をまとめると、実施例１〜３で
は、シリカに比較して優れた耐食性を有するジルコンを
５〜３０重量％使用しているため、侵食量は最大でも２
ｍｍと少なかった。これは、ジルコンを使用していない
比較例３の侵食量７ｍｍの１／３以下であった。このよ
うに、本発明実施例では、耐食性が飛躍的に向上するこ
とが確認された。
は、シリカに比較して優れた耐食性を有するジルコンを
５〜３０重量％使用しているため、侵食量は最大でも２
ｍｍと少なかった。これは、ジルコンを使用していない
比較例３の侵食量７ｍｍの１／３以下であった。このよ
うに、本発明実施例では、耐食性が飛躍的に向上するこ
とが確認された。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【発明の効果】本発明の誘導炉用ラミング材によれば、
従来の酸性ラミング材に比べて、高温溶解（１５５０℃
以上）に於ける耐用を大幅に向上することが可能であ
り、安定した長寿命を得ることができる。もちろん、普
通鋳鉄を溶解（１５５０℃以下）する場合には、さらに
耐用寿命を向上することが可能である。
従来の酸性ラミング材に比べて、高温溶解（１５５０℃
以上）に於ける耐用を大幅に向上することが可能であ
り、安定した長寿命を得ることができる。もちろん、普
通鋳鉄を溶解（１５５０℃以下）する場合には、さらに
耐用寿命を向上することが可能である。
【図１】本発明の実施例の高周波誘導炉の旋工方法を示
す上面図。
す上面図。
【図２】図１の高周波誘導炉の断面図。
１ 誘導コイル ２ コイル保護用耐火物 ３ 断熱シート ４ 内張り材 ５ 築炉シリンダー ６ 仕切板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｃ０４Ｂ 35/68
Claims (3)
- 【請求項１】 ジルコン５〜３０重量％、無水硼酸０．
２〜１．０重量％、残部が溶融シリカ及び天然シリカか
ら構成されることを特徴とする誘導炉用ラミング材。 - 【請求項２】 ジルコンの粒度が０．５ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の誘導炉用ラミング材。 - 【請求項３】 無水硼酸の粒度が０．３ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の誘導炉用ラミング材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348255A JPH09170883A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 誘導炉用ラミング材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348255A JPH09170883A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 誘導炉用ラミング材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170883A true JPH09170883A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18395806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7348255A Pending JPH09170883A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 誘導炉用ラミング材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09170883A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11263674A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 誘導炉の内張り用ラミング材 |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7348255A patent/JPH09170883A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11263674A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 誘導炉の内張り用ラミング材 |
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