JPH09182957A - Molten metal vessel and molten aluminum holding furnace - Google Patents
Molten metal vessel and molten aluminum holding furnaceInfo
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- JPH09182957A JPH09182957A JP34246895A JP34246895A JPH09182957A JP H09182957 A JPH09182957 A JP H09182957A JP 34246895 A JP34246895 A JP 34246895A JP 34246895 A JP34246895 A JP 34246895A JP H09182957 A JPH09182957 A JP H09182957A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶湯容器およびア
ルミニウム溶湯保持炉に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a molten metal container and an aluminum molten metal holding furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、一般にアルミニウム溶湯保持炉の
内張は、鉄皮ケース内に外側の耐火物層、中間の断熱層
および溶湯に接触する内側の溶湯収容容器を配置した多
重構造からなっている。より詳細には、通常鉄皮ケース
内に断熱れんが、キャスタブル耐火物などを内張りする
ことにより、耐火物層を構成し、その内側に断熱れん
が、断熱ファイバーなどの高断熱性材料を配置して断熱
層を形成し、さらにその内側にセラミックボード、キャ
スタブル耐火物などの溶湯収容容器層を配置して構成さ
れている（例えば、特開昭５４−１８２４８号公報、実
開昭６０−３０９９８号公報などを参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, the lining of an aluminum molten metal holding furnace has a multi-layered structure in which an outer refractory layer, an intermediate heat insulating layer and an inner molten metal container for contacting the molten metal are arranged in a steel case. There is. More specifically, a refractory layer is usually constructed by lining an iron brick case with a castable refractory material, and a refractory layer is formed inside, and a high insulation material such as a heat insulating fiber is placed inside the refractory layer. A layer is formed, and a molten metal container layer such as a ceramic board or castable refractory is arranged inside the layer (for example, JP-A-54-18248 and JP-A-60-30998). See).
【０００３】しかしながら、断熱層として断熱れんが或
いは断熱ファイバーを使用する溶湯保持炉には、断熱層
に到達した溶湯のそれ以上の浸透を阻止できないこと、
断熱材料の断熱性が十分でないため、断熱層の厚さが大
きくなり、炉の寸法が大きくなること、内張り作業に熟
練を要することなどの問題点がある。However, in a molten metal holding furnace that uses adiabatic bricks or adiabatic fibers as the adiabatic layer, it is impossible to prevent further infiltration of the molten metal reaching the adiabatic layer,
Since the heat insulating property of the heat insulating material is not sufficient, there are problems that the thickness of the heat insulating layer becomes large, the size of the furnace becomes large, and the lining work requires skill.
【０００４】また、溶湯収容容器層の構成材料（内張り
壁）として広く使用されているシリカ系ボード、キャス
タブル耐火物などは、アルミニウム溶湯或いは溶湯処理
用の各種フラックスと反応しやすいという問題点があ
る。反応生成物は、アルミニウム酸化物の生成原因とな
ったり、アルミニウム鋳物への混入によりハードスポッ
トを発生させたり、炉内壁からの除去に際し壁面の欠落
を発生させたりする。より詳細には、アルミニウム溶湯
および／またはスラグとセラミックス製内張り壁との反
応生成物であるハードスポットは、溶湯酸化物、非金属
介在物、初晶金属などが主な成分であり、セラミックス
中のシリカがアルミニウムにより還元されて黒色のシリ
コンとなっているので、それ自体黒色を呈している。ハ
ードスポットは、硬度が極めて高く（Hv=2500程度）且
つ高融点（融点=2000℃程度）であるため、その除去は
極めて困難である。そのため、内張り壁に付着したハー
ドスポットを除去する際に、内張り壁をも破壊してしま
うことが多い。さらに、アルミニウム鋳造製品に混入し
たハードスポットは、不良品の原因となるので、ハード
スポットの減少は、製品の歩留まり向上のためにも、極
めて重要である。Further, silica-based boards, castable refractories, etc., which are widely used as constituent materials (lining walls) for the molten metal container layer, have a problem that they easily react with molten aluminum or various fluxes for treating molten metal. . The reaction product causes generation of aluminum oxide, causes a hard spot due to mixing with an aluminum casting, and causes a lack of a wall surface when removed from the inner wall of the furnace. More specifically, the hard spot, which is a reaction product of the molten aluminum and / or the slag and the ceramic lining wall, is mainly composed of molten oxide, non-metallic inclusions, primary metal, etc. Since silica is reduced by aluminum into black silicon, it exhibits black itself. The hard spot has extremely high hardness (Hv = about 2500) and high melting point (melting point = about 2000 ° C.), and therefore its removal is extremely difficult. Therefore, when removing the hard spots attached to the lining wall, the lining wall is often destroyed. Further, since hard spots mixed in aluminum cast products cause defective products, reduction of hard spots is extremely important for improving product yield.
【０００５】さらに、内張り壁として気孔率の高いシリ
カ系ボードを使用する場合には、溶湯処理に使用される
フラックスが、ボードに侵入し、そのナトリウム分がボ
ード含有成分と反応してボードのガラス化反応が進行す
る。ガラス化したシリカ系ボードは、溶湯に対する耐食
性が低いので、溶湯が滲みだして、内張り壁の亀裂を発
生させる原因となる。また、ガラス化した層は、母材よ
りも高い熱伝導性を示すので、保持炉の外周を構成する
鉄皮ケースの表面温度の上昇原因となり、加熱電力の使
用量を増大させる。さらにまた、シリカ系ボードは、板
状製品を接続して内張りに使用しているので、施工には
熟練を要し、且つ使用中の繰り返し熱応力により、接続
部から溶湯が漏れ出るという欠点もある。Further, when a silica-based board having a high porosity is used as the lining wall, the flux used for the molten metal treatment penetrates into the board, and its sodium content reacts with the board-containing components to make the glass of the board. The chemical reaction proceeds. Since the vitrified silica-based board has low corrosion resistance to the molten metal, the molten metal oozes out and causes cracks in the lining wall. Further, since the vitrified layer has higher thermal conductivity than the base material, it causes a rise in the surface temperature of the iron case forming the outer periphery of the holding furnace, which increases the amount of heating power used. Furthermore, since the silica-based board is used as an inner lining by connecting plate-like products, it requires skill in construction and has a drawback that the molten metal leaks from the connection part due to repeated thermal stress during use. is there.
【０００６】一方、内張り材としてキャスタブル耐火
物、珪酸カルシウムスラリーなどの多量の水（30〜60重
量％程度）を含む不定形耐火物を使用する場合には、乾
燥に長時間を要する。これは、内張り材が外周の鉄皮ケ
ース内に位置しており、外周が気密となっているので、
内張り材の乾燥を内側からの片面加熱により行わざるを
得ないからである。もし、乾燥を短時間内に行う場合に
は、内張り材に収縮による亀裂を生じて、内張り壁に損
傷を与えることになる。On the other hand, when a castable refractory or an amorphous refractory containing a large amount of water (about 30 to 60% by weight) such as calcium silicate slurry is used as the lining material, it takes a long time to dry. This is because the lining material is located inside the outer case, which is airtight,
This is because there is no choice but to dry the lining material by heating one side from the inside. If the drying is carried out within a short period of time, the lining material will be cracked due to shrinkage, and the lining wall will be damaged.
【０００７】上記のような問題点を解決するために、乾
燥耐火物により内張り壁を構成す溶融金属用容器の内張
り構造（実開平２−１５５３号公報）或いは内張り耐火
物を予め別工程で一体成形し、乾燥し、焼成して一体型
としたバスをセットして内張り作業を簡単化させる技術
（特開昭５８−２２４２８９号公報、実開昭６１−１２
０５２６号公報、特開平７−６９７４４号公報など）が
提案されている。In order to solve the above-mentioned problems, an inner lining structure of a molten metal container having an inner wall made of a dry refractory (Japanese Utility Model Publication No. 2-1553) or an inner lining refractory is previously integrated in a separate process. A technique for forming an integrated bath by molding, drying, and firing to simplify the lining work (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-224289, Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-12).
No. 0526, JP-A-7-69744, etc.) have been proposed.
【０００８】しかしながら、乾燥耐火物を使用する場合
には、均質で緻密な内張りを形成するために必須である
スタンプ作業が困難となり、労力負荷が大きいという問
題点がある。一体型バスを使用する場合には、溶湯の浸
透という問題の他に、バスに亀裂を生じた際に、溶湯が
亀裂を通って外部に漏れ出すという問題点もある。However, when a dry refractory material is used, there is a problem that the stamping work, which is indispensable for forming a uniform and dense inner lining, becomes difficult and the labor load is large. When using the integrated bath, there is a problem that, in addition to the problem of the molten metal permeating, when a crack occurs in the bath, the molten metal leaks out through the crack.
【０００９】ハードスポットの生成を抑制するために
は、黒鉛を含有するバスを使用すること或いは黒鉛坩堝
を内張り容器として使用することなどが提案されている
（特開昭６０−３３４８６号公報、実開昭３−６７８９
４号公報など）。In order to suppress the formation of hard spots, it has been proposed to use a bath containing graphite, or use a graphite crucible as an inner lining container (Japanese Patent Laid-Open No. 60-33486, Japanese Utility Model Publication No. Kaisho 3-6789
No. 4, etc.).
【００１０】黒鉛含有バスは、耐食性に優れているの
で、スラグ、フラックスなどとの反応が少なく、ハード
スポットの生成も抑制され、良好な鋳造が行えるという
利点を有している。しかしながら、黒鉛含有バスは、一
旦亀裂が発生して溶湯が外側に漏れた場合には、溶湯が
短時間内に断熱材を溶解させ、外部に漏れ出すという危
険を伴う。また、黒鉛および炭化珪素量を増大させて耐
熱衝撃性および耐食性を向上させようとすると、熱伝導
率が高くなって放冷による溶湯の温度低下という問題を
生じるので、これらの含有量の増大による特性改善に
は、限度がある。Since the graphite-containing bath is excellent in corrosion resistance, it has an advantage that it hardly reacts with slag, flux, etc., the generation of hard spots is suppressed, and good casting can be performed. However, the graphite-containing bath has a risk that, once a crack is generated and the molten metal leaks to the outside, the molten metal dissolves the heat insulating material within a short time and leaks to the outside. Further, if an attempt is made to improve the thermal shock resistance and the corrosion resistance by increasing the amount of graphite and silicon carbide, the thermal conductivity becomes high and the problem of the temperature drop of the molten metal due to cooling is caused. There is a limit to the improvement of characteristics.
【００１１】また、溶湯保持炉は、通常薄肉広口の箱型
であるから、金型の設計上および製造上高価格となり、
黒鉛坩堝の製造時のプレス成形も極めて困難である。さ
らに、溶湯保持炉の内容積、寸法などの標準化は行われ
ていないので、その種類は極めて多く、それぞれに適合
した金型を準備することはやはり経済的に困難であると
いう問題点もある。Further, since the molten metal holding furnace is usually a thin-walled wide-mouthed box type, it is expensive in designing and manufacturing the die,
Press molding at the time of manufacturing a graphite crucible is also extremely difficult. Furthermore, since the internal volume and size of the molten metal holding furnace have not been standardized, there are many types, and it is still economically difficult to prepare a mold suitable for each type.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、
（イ）溶湯、フラックス、スラグなどとの反応性が低い
ので、内張り壁に酸化物などの付着が少なく、（ロ）断
熱性に優れているので、加熱電力消費量が低減でき、
（ハ）容器外部への溶湯の漏れ出し、滲み出しなどがな
く、（ニ）炉の内張り作業を短時間で行うことができ、
（ホ）内張り壁が耐衝撃強度および耐食性に優れてお
り、（ヘ）内張り壁が強度に優れているので、付着物の
除去作業によっても、破壊を生じない、（ト）構築が容
易であるなどの利点を備えたアルミニウム溶湯保持炉を
提供することを主な目的とする。Therefore, the present invention provides
(A) Since it has low reactivity with molten metal, flux, slag, etc., there is little adhesion of oxides, etc. on the lining wall, and (b) it has excellent heat insulation properties, so heating power consumption can be reduced,
(C) There is no leakage of molten metal to the outside of the container, and there is no bleeding. (D) It is possible to perform the furnace lining work in a short time.
(E) Since the lining wall has excellent impact strength and corrosion resistance, and (f) the lining wall has excellent strength, it does not cause damage even when removing deposits, and (g) is easy to construct. The main object is to provide a molten aluminum holding furnace having advantages such as the above.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者は上記のような
従来技術の問題点に留意しつつ研究を進めた結果、特定
の２層構造を有する溶湯容器を備えたアルミニウム溶湯
保持炉が優れた性能を具備していることを見出した。As a result of research conducted by the present inventor while paying attention to the problems of the prior art as described above, an aluminum molten metal holding furnace provided with a molten metal container having a specific two-layer structure is excellent. It has been found that it has excellent performance.
【００１４】すなわち、本発明は、下記のアルミニウム
溶湯保持炉を提供するものである： １．非酸化物含有成形焼結体を珪酸カルシウム質耐火物
で鋳ぐるんだ一体容器型バスからなることを特徴とする
溶湯容器。That is, the present invention provides the following molten aluminum holding furnace: A molten metal container comprising a non-oxide-containing compacted sintered body, which is formed of a calcium silicate refractory material, and which comprises an integrated container type bath.
【００１５】２．鉄皮ケース内に超断熱材料からなる第
一次断熱層、セラミックボードからなる第二次断熱層お
よび非酸化物含有成形焼結体を珪酸カルシウム質耐火物
で鋳ぐるんだ一体容器型バスからなる溶湯容器を備えた
ことを特徴とするアルミニウム溶湯保持炉。2. From an integrated container-type bath in which a primary heat insulating layer made of super heat insulating material, a second heat insulating layer made of ceramic board, and a non-oxide-containing molded sintered body are surrounded by calcium silicate refractory in a steel case. An aluminum molten metal holding furnace, which is provided with a molten metal container.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下図面を参照しつつ、本発明を
さらに詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
【００１７】図１は、非酸化物含有成形焼結体１を珪酸
カルシウム質耐火物３により鋳ぐるんだ２層構造の一体
容器型バスからなる溶湯容器５の１例を示す斜面図であ
る。ただし、受湯容器、汲み出し容器、これらを繋ぐ連
通口などは示していない。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a molten metal container 5 consisting of an integrated container type bath having a two-layer structure in which a non-oxide-containing compacted sintered body 1 is cast with a calcium silicate refractory material 3. . However, the hot water container, the pumping container, and the communication port connecting these are not shown.
【００１８】非酸化物含有成形焼結体１は、常法に従っ
て、予め準備した発泡樹脂型枠内に所定組成の不定形組
成物を流し込み、養生し、固化し、乾燥した後、樹脂型
を脱枠し、得られる上方開放の箱型容器を非酸化雰囲気
中所定の温度で焼成することにより、得られる。非酸化
物含有成形焼結体の原料としては、炭化珪素系材料、窒
化珪素系材料などが例示される。The non-oxide-containing compacted sintered body 1 is prepared by pouring an amorphous composition having a predetermined composition into a foamed resin mold prepared in advance according to a conventional method, curing it, solidifying it, and drying the resin mold. It is obtained by removing the frame and firing the obtained box container having an upper opening at a predetermined temperature in a non-oxidizing atmosphere. Examples of raw materials for the non-oxide-containing compacted sintered body include silicon carbide-based materials and silicon nitride-based materials.
【００１９】これらの材料は、流し込みにより成形でき
るので、加工困難で高価な金型は必要ではなく、加工容
易で安価な発泡樹脂製の型を使用して、大型の容器或い
は複雑な形状の容器を簡単に製造することができる。Since these materials can be molded by pouring, a mold which is difficult to process and expensive is not necessary, and a mold made of foaming resin which is easy to process and inexpensive is used to form a large container or a container having a complicated shape. Can be easily manufactured.
【００２０】また、炭化珪素系および窒化珪素系の材料
は、アルミニウム溶湯と接触しても、反応せず、耐食性
に優れているので、ハードスポットの堆積が少なく、ま
た堆積物は容易に除去することができる。さらに、これ
らの材料は、熱伝導性が高いので、上方のヒーターから
の熱が溶湯容器表面を伝わって溶湯に移動するので、溶
湯の上下の温度差を小さくするという効果も達成され
る。炭化珪素系および窒化珪素系材料の熱伝導率の高さ
は、溶湯の放熱による温度低下を招くものであるが、本
発明では、後述の断熱性に優れた超断熱材料と珪酸カル
シウム質耐火物との併用により、放熱を最小限にとどめ
ることができる。Further, since the silicon carbide-based material and the silicon nitride-based material do not react even when they come into contact with molten aluminum and have excellent corrosion resistance, hard spots are less deposited and deposits are easily removed. be able to. Further, since these materials have high thermal conductivity, the heat from the upper heater is transferred to the molten metal along the surface of the molten metal container, and the effect of reducing the temperature difference between the upper and lower portions of the molten metal is also achieved. The high thermal conductivity of the silicon carbide-based material and the silicon nitride-based material causes a temperature drop due to heat radiation of the molten metal. In the present invention, however, a super-insulating material and a calcium silicate refractory having excellent heat insulating properties described later are used. When used together with, heat dissipation can be minimized.
【００２１】これらの炭化珪素系および窒化珪素系の材
料の組成は、特に限定されるものではないが、例えば、
表１に示す通りである。以下の各表において、“％”と
あるのは重量％を意味している。なお、以下の各表にお
いて、不可避的不純物は示していないので、合計が100
％とならない場合がある。The composition of these silicon carbide-based and silicon nitride-based materials is not particularly limited.
It is as shown in Table 1. In the following tables, "%" means% by weight. In addition, since inevitable impurities are not shown in the following tables, the total is 100
It may not be%.
【００２２】[0022]
【表１】 [Table 1]
【００２３】使用条件が過酷である場合或いは特に良好
な結果が求められる場合には、炭化珪素或いは窒化珪素
の含有量80％以上の材料を使用することが好ましい。When the operating conditions are severe or particularly good results are required, it is preferable to use a material having a silicon carbide or silicon nitride content of 80% or more.
【００２４】次いで、上記で得られた非酸化物含有成形
焼結体１を予め準備した発泡樹脂型枠内に開放部を下方
にして配置し、珪酸カルシウム系不定形耐火物を型内に
流し込んで非酸化物含有焼結体１を鋳ぐるんだ後、養生
し、固化した後、樹脂型を脱枠し、１５０〜３００℃程
度で乾燥することにより、２層構造の溶湯容器５を得
る。この溶湯容器５は、工場内で各種の条件を厳重に管
理した状態で製造することができる。Next, the non-oxide-containing molded sintered body 1 obtained above is placed in a foamed resin mold prepared in advance with the open portion facing downward, and a calcium silicate-based amorphous refractory is poured into the mold. After casting the non-oxide-containing sintered body 1 in, and curing and solidifying, the resin mold is deframed and dried at about 150 to 300 ° C. to obtain the molten metal container 5 having a two-layer structure. . The molten metal container 5 can be manufactured in a factory in a state where various conditions are strictly controlled.
【００２５】珪酸カルシウム系不定形耐火物の組成も、
特に限定されるものではないが、例えば、表２に示すと
おりである。この様な珪酸カルシウム系不定形耐火物組
成物は、例えばワラストナイト、珪灰石、アルミナセメ
ントなどの混合物に適量（例えば、40％程度）の水を加
え、スラリー化することにより、調製することができ
る。The composition of calcium silicate-based amorphous refractory is also
Although not particularly limited, for example, it is as shown in Table 2. Such a calcium silicate-based amorphous refractory composition should be prepared, for example, by adding an appropriate amount (for example, about 40%) of water to a mixture of wollastonite, wollastonite, alumina cement, etc. to form a slurry. You can
【００２６】[0026]
【表２】 [Table 2]
【００２７】ワラストナイトは、針状繊維構造を有して
いるので、多量の水分を使用することにより、乾燥後の
珪酸カルシウム質耐火物成形体に多くの気孔が生成し
て、高度の断熱性を発揮する。また、珪酸カルシウム質
耐火物は、耐食性および耐熱性に優れているので、万一
溶湯が非酸化物成形焼結体１の亀裂などを通過して、珪
酸カルシウム質耐火物に直接接触したとしても、それ以
上の浸透を抑制することができるので、溶湯容器層の安
全性は著しく高まる。Since wollastonite has a needle-like fiber structure, when a large amount of water is used, many pores are generated in the dried calcium silicate refractory molded body, and a high degree of heat insulation is obtained. Exert its abilities. In addition, since the calcium silicate refractory has excellent corrosion resistance and heat resistance, even if the molten metal passes through cracks in the non-oxide molded sintered body 1 and comes into direct contact with the calcium silicate refractory. However, since the further penetration can be suppressed, the safety of the molten metal container layer is significantly enhanced.
【００２８】図１に示す溶湯容器５は、輸送乃至移動を
容易ならしめるために、吊り具として必要な本数の高強
度の樹脂製バンド（７）、（９）が掛けられており、必
要ならば、適宜梱包された状態で、アルミニウム溶解現
場に輸送され、鉄皮ケース（図示せず）内に後述の断熱
層（図示せず）とともに配置されて、溶湯保持炉として
使用される。ポリプロピレン樹脂などの樹脂からなるバ
ンドは、樹脂繊維を織り上げたものであり、厚さ数mm以
下で適当な幅を有している。この様なバンドは、厚さが
小さいので、溶湯保持炉の構築に際して障害にはなら
ず、また炉の使用開始後短時間内に加熱により消失す
る。The molten metal container 5 shown in FIG. 1 is provided with the required number of high-strength resin bands (7) and (9) as suspenders in order to facilitate transportation or movement. For example, it is transported to an aluminum melting site in an appropriately packed state, placed in a steel case (not shown) together with a heat insulating layer (not shown) described later, and used as a molten metal holding furnace. The band made of a resin such as polypropylene resin is woven of resin fibers and has an appropriate width of several mm or less. Since such a band has a small thickness, it does not hinder the construction of the molten metal holding furnace, and disappears by heating within a short time after starting the use of the furnace.
【００２９】図２および図３は、本発明による溶湯保持
炉の他の１実施態様を示す縦断面図および横断面図であ
る。本実施態様においては、鉄皮ケース１１内に外側か
ら超断熱材料からなる第一次断熱層１３、セラミックボ
ードからなる第二次断熱層１５および溶湯容器５を順次
配置してある。2 and 3 are a longitudinal sectional view and a lateral sectional view showing another embodiment of the molten metal holding furnace according to the present invention. In the present embodiment, a primary heat insulating layer 13 made of a super heat insulating material, a secondary heat insulating layer 15 made of a ceramic board, and a molten metal container 5 are sequentially arranged from the outside in the iron case 11.
【００３０】本発明において、「超断熱材料」とは、熱
伝導率0.03kcal/m・hr・℃以下の断熱材料を意味する。
より具体的な超断熱材料としては、例えば、平均粒子径
5〜12nm程度、ＳｉＯ299.8％以上の超微粒子シリカに無
機繊維状物質と微粉状の赤外線不透明化剤などを配合し
た超断熱性耐火物組成物（商標名「マイクロサーム」、
日本マイクロサーム株式会社製）などが挙げられる。セ
ラミックボードとしては、シリカ系ボード、アルミナ系
ボードなどが例示され、切削、穴あけなどの加工性に優
れていることから、シリカ系ボードがより好ましい。シ
リカ系ボードとしては、例えば、最高使用温度1000℃
で、表３に示す組成を有するものが例示される。In the present invention, the "super heat insulating material" means a heat insulating material having a thermal conductivity of 0.03 kcal / m · hr · ° C or less.
More specific super insulation materials include, for example, average particle diameter
A super-insulating refractory composition (trade name "Microtherm", which is about 5 to 12 nm and contains ultrafine silica particles of SiO 2 99.8% or more and an inorganic fibrous substance and a fine powdery infrared opacifying agent, etc.
Nihon Microtherm Co., Ltd.) and the like. Examples of the ceramic board include silica-based boards and alumina-based boards. Silica-based boards are more preferable because they have excellent workability such as cutting and drilling. As a silica board, for example, the maximum operating temperature is 1000 ° C
Examples of those having the compositions shown in Table 3 are shown below.
【００３１】[0031]
【表３】 [Table 3]
【００３２】図２、３に示すアルミニウム溶湯保持炉
は、ヒーター１９を備えた蓋１７により密閉可能であ
り、溶湯２５は、連通口２７を経て受湯容器２１から汲
み出し容器２３に移動することができる。The molten aluminum holding furnace shown in FIGS. 2 and 3 can be sealed by a lid 17 equipped with a heater 19, and the molten metal 25 can move from a hot water receiving container 21 to a pumping container 23 via a communication port 27. it can.
【００３３】なお、図２および図３に示す溶湯保持炉に
おいては、使用条件によっては、第二次断熱層１５を省
略することができる。In the molten metal holding furnace shown in FIGS. 2 and 3, the secondary heat insulating layer 15 can be omitted depending on the use conditions.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明によれば、以下のような顕著な効
果が奏される。According to the present invention, the following remarkable effects are exhibited.
【００３５】（１）２層構造の溶湯容器は、耐熱衝撃性
および耐食性に優れているので、使用中に亀裂を生じる
ことは殆どない。また、溶湯、フラックス、スラグなど
との反応も少ないので、ハードスポットの生成がなく、
アルミニウム鋳造製品の歩留まりが向上する。(1) Since the molten metal container having a two-layer structure has excellent thermal shock resistance and corrosion resistance, it hardly causes cracks during use. Also, since there is little reaction with molten metal, flux, slag, etc., no hard spots are generated,
The yield of cast aluminum products is improved.
【００３６】また、所定時間操業後に溶湯保持炉を清掃
するに際しても、溶湯接触面である非酸化物含有成形焼
結体の強度が極めて高いので、動力作動工具により内壁
付着物の除去などを行うことができる。Further, when the molten metal holding furnace is cleaned after the operation for a predetermined time, the strength of the non-oxide-containing compacted sintered body, which is the molten metal contact surface, is extremely high. be able to.
【００３７】（２）溶湯接触面である非酸化物含有成形
焼結体の背面側に位置する珪酸カルシウム質耐火物は、
耐熱性および断熱性に優れており、施工時或いは使用時
に万一非酸化物含有成形焼結体層に亀裂或いは破損を生
じた場合にも、溶湯が炉外に漏れ出す危険性はないの
で、作業の安全性が高くなる。(2) The calcium silicate refractory located on the back side of the non-oxide-containing compacted sintered body, which is the molten metal contact surface, is
It has excellent heat resistance and heat insulation, and even if cracks or damages occur in the non-oxide containing molded sintered body layer during construction or use, there is no risk of the molten metal leaking out of the furnace. Work safety is increased.
【００３８】（３）溶湯保持炉の溶湯接触面を構成する
非酸化物含有成形焼結体は、熱伝導性に優れているのに
対し、外側の断熱層を構成する超断熱材料は、断熱性に
極めて優れている。その結果、溶湯容器内での溶湯温度
差が大幅に低下するとともに（溶湯保持炉の寸法、形
状、操業条件などにもよるが、3℃以下とすることも可
能である）、内張り壁の断熱性が著しく改善されて、溶
湯保持炉外壁からの熱放散が著しく減少する。(3) While the non-oxide-containing compacted sintered body forming the molten metal contact surface of the molten metal holding furnace has excellent thermal conductivity, the super insulating material forming the outer heat insulating layer is heat insulating. It is extremely excellent in sex. As a result, the temperature difference in the molten metal in the molten metal container is significantly reduced (it can be 3 ° C or less, depending on the size, shape, and operating conditions of the molten metal holding furnace), and the insulation of the lining wall Properties are significantly improved and heat dissipation from the outer wall of the molten metal holding furnace is significantly reduced.
【００３９】（４）上記（３）の結果として、従来の溶
湯保持炉に比して、溶湯上層の汲み出し温度を保持する
ための電力使用量が低減するとともに、内張り壁の厚み
を減少させることができる。(4) As a result of the above (3), the amount of electric power used for maintaining the pumping temperature of the molten metal upper layer is reduced and the thickness of the lining wall is reduced, as compared with the conventional molten metal holding furnace. You can
【００４０】（５）２層構造の溶湯容器は、現場施工で
はなく、厳重に工程管理された独立の工程で予め製造し
ておくことができるので、安定した品質が確保される。(5) Since the molten metal container having a two-layer structure can be manufactured in advance by an independent process under strict process control instead of on-site construction, stable quality is secured.
【００４１】（６）上記の２層構造の溶湯容器は、吊り
具としてのバンドを取り付けた状態で梱包され、現場に
輸送され、予め鉄皮ケース内に配置された断熱層または
セラミックボードの内側に設置されて、容易に溶湯保持
炉に組み込むことができる。バンドは、抜き取ることな
く、そのまま放置しておくことができる。(6) The above-mentioned two-layer molten metal container is packed with a band as a suspending device attached, transported to the site, and placed inside a heat insulating layer or ceramic board which is previously placed in a steel case. Installed in the molten metal holding furnace. The band can be left as it is without removing it.
【００４２】（７）溶湯保持炉の構築、修理などに高度
の熟練技能者を必要とせず、短時間内に作業を完了する
ことができる。(7) It is possible to complete the work in a short time without requiring highly skilled workers to construct and repair the molten metal holding furnace.
【００４３】特に、溶湯保持炉の補修を行う場合には、
２層構造の溶湯容器のみを取り替えれば良いので、その
コストが大幅に低下する。In particular, when repairing the molten metal holding furnace,
Since only the molten metal container having a two-layer structure needs to be replaced, the cost is significantly reduced.
【００４４】（８）内張り作業に際して水を使用しない
ので、運転前の炉内乾燥作業が不要となり、この点から
も作業時間が短縮される。(8) Since no water is used for the lining work, the drying work inside the furnace before the operation becomes unnecessary, and the working time is shortened also from this point.
【００４５】[0045]
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。EXAMPLES Examples are shown below to further clarify the features of the present invention.
【００４６】実施例１ 図１に示す形式の２層構造の溶湯容器５を予め製造し
た。Example 1 A two-layered molten metal container 5 of the type shown in FIG. 1 was manufactured in advance.
【００４７】まず、発泡スチルロール製の型を作り、炭
化珪素系不定形耐火物（商標名“SICTEX”、日本坩堝株
式会社製、SiC90％、Al2O34％、SiO23％）を型に流し込
み、養生し、固化し、乾燥した後、樹脂型を脱枠するこ
とにより、開口型の箱型容器成形体１を得た後、約1000
℃で焼成した。成形焼結体は、圧縮強度900kg/m2、かさ
比重2.59、熱伝導率8Kcal/m・hr・℃であった。First, a mold made of foamed still roll was made and a silicon carbide type amorphous refractory (trade name "SICTEX", manufactured by Nippon Crucible Co., Ltd., SiC 90%, Al 2 O 3 4%, SiO 2 3%) was used. After pouring into a mold, curing, solidifying, and drying, the resin mold is unframed to obtain an open box-shaped container molded body 1 and then about 1000
Fired at ℃. The molded sintered body had a compressive strength of 900 kg / m 2 , a bulk specific gravity of 2.59, and a thermal conductivity of 8 Kcal / m · hr · ° C.
【００４８】次いで、得られた成形焼結体１を溶湯容器
の外形に相当する発泡スチルロール製型の枠内に上下を
逆にして配置し、スラリー状の珪酸カルシウム不定形耐
火物（商標名“Al79”、日本坩堝株式会社製、Al2O334
％、SiO230％、CaO34％）を型内に流し込んで、炭化珪
素系成形焼結体１を鋳ぐるみ、養生し、固化し、脱枠
し、約260℃で乾燥して、２層構造の溶湯容器５を製造
した。得られた２層構造の溶湯容器は、圧縮強度105kg/
m2、かさ比重1.45、熱伝導率0.4Kcal/m・hr・℃であっ
た。Next, the obtained molded sintered body 1 is placed upside down in a frame of a foaming still roll mold corresponding to the outer shape of the molten metal container, and a slurry of calcium silicate amorphous refractory (trade name) "Al79", manufactured by Nippon Crucible Co., Ltd., Al 2 O 3 34
%, SiO 2 30%, CaO 34%) is cast into the mold to cast, cure, solidify, deframe, and dry the silicon carbide type sintered body 1 at about 260 ° C. to form a two-layer structure. The molten metal container 5 was manufactured. The obtained molten metal container with a two-layer structure has a compressive strength of 105 kg /
m 2 , bulk specific gravity of 1.45, and thermal conductivity of 0.4 Kcal / m · hr · ° C.
【００４９】次いで、得られた２層構造の溶湯容器にポ
リプロピレン樹脂繊維からなるバンド７、９を掛け、梱
包した後、現場に輸送して、図２および図３に示す構造
のダイカスト用溶湯保持炉（1880mm×1300mm×高さ1170
mm、炉容量1500kg）を現場で構築した。Then, bands 7 and 9 made of polypropylene resin fiber are hung on the obtained two-layered molten metal container, packed, and then transported to the site to hold the molten metal for die casting having the structure shown in FIGS. 2 and 3. Furnace (1880 mm x 1300 mm x height 1170
mm, furnace capacity 1500 kg) was constructed on site.
【００５０】すなわち、鉄皮ケース１１の内側面と底面
に第一次断熱層１３として超断熱性耐火物（商標名「マ
イクロサーム」、日本マイクロサーム株式会社製、熱伝
導率0.03kcal/m・hr・℃）を厚さ45mmに施設し、さらに
第二次断熱層１５として厚さ約100mmのシリカボード
（熱伝導率0.065Kcal/m・hr・℃）を配置した後、上記
の２層構造の溶湯容器５を設置した。That is, a super-insulating refractory material (trade name "Microtherm", manufactured by Nippon Microtherm Co., Ltd., thermal conductivity 0.03 kcal / m. hr · ° C) to a thickness of 45 mm, and a silica board (thermal conductivity 0.065 Kcal / m · hr · ° C) with a thickness of about 100 mm is further arranged as the secondary heat insulating layer 15, and then the above two-layer structure The molten metal container 5 was installed.
【００５１】本発明による構築作業は、従来法に比し
て、作業時間が極めて短く、また高度の熟練作業者でな
くとも、容易に実施可能であった。The construction work according to the present invention has an extremely short working time as compared with the conventional method, and can be easily carried out even by a highly skilled worker.
【００５２】上記のようにして構築された炉を実際のア
ルミニウム溶湯保持に使用したところ、前記の様な操作
上の利点が達成された。When the furnace constructed as described above was used for the actual holding of molten aluminum, the above-mentioned operational advantages were achieved.
【図１】非酸化物含有成形焼結体１を珪酸カルシウム質
耐火物３により鋳ぐるんだ一体容器型バスからなる溶湯
容器５の１例を示す斜面図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a molten metal container 5 composed of an integrated container type bath in which a non-oxide-containing compacted sintered body 1 is cast with a calcium silicate refractory material 3.
【図２】図１に示す溶湯容器を使用する本発明による溶
湯保持炉の１例を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing an example of a molten metal holding furnace according to the present invention using the molten metal container shown in FIG.
【図３】図２に示す本発明よる溶湯保持炉の横断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view of the molten metal holding furnace according to the present invention shown in FIG.
１…非酸化物含有成形焼結体 ３…珪酸カルシウム質耐火物 ５…溶湯容器層 ７…バンド ９…バンド １１…鉄皮ケース １３…超断熱材料からなる第一次断熱層 １５…セラミックボードからなる第二次断熱層 １７…蓋 １９…ヒーター 1 ... Non-oxide-containing molded sintered body 3 ... Calcium silicate refractory 5 ... Molten metal container layer 7 ... Band 9 ... Band 11 ... Iron case 13 ... Primary heat insulating layer 15 made of super heat insulating material 15 ... From ceramic board Secondary insulation layer 17 ... Lid 19 ... Heater
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ２７Ｂ 14/10 Ｆ２７Ｂ 14/10 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｄ (72)発明者 川崎 仁八 愛知県春日井市高森台９丁目１番地 107 −308号─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location F27B 14/10 F27B 14/10 F27D 1/00 F27D 1/00 D (72) Inventor Shinpachi Kawasaki No. 107-308, 9-1, Takamoridai, Kasugai City, Aichi Prefecture
Claims (2)
質耐火物で鋳ぐるんだ一体容器型バスからなることを特
徴とする溶湯容器。1. A molten metal container comprising a non-oxide-containing compacted sintered body and an integrally-contained bath in which a calcium silicate refractory material is cast.
断熱層、セラミックボードからなる第二次断熱層および
非酸化物含有成形焼結体を珪酸カルシウム質耐火物で鋳
ぐるんだ一体容器型バスからなる溶湯容器を備えたこと
を特徴とするアルミニウム溶湯保持炉。2. A calcium silicate refractory is cast around a primary heat insulating layer made of a super heat insulating material, a secondary heat insulating layer made of a ceramic board, and a non-oxide-containing molded sintered body in an iron case. An aluminum molten metal holding furnace comprising a molten metal container composed of an integrated container type bath.
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1995
- 1995-12-28 JP JP7342468A patent/JP3016124B2/en not_active Expired - Fee Related
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