JPH10281653A - 誘導炉用内張り材 - Google Patents

誘導炉用内張り材

Info

Publication number
JPH10281653A
JPH10281653A JP9101096A JP10109697A JPH10281653A JP H10281653 A JPH10281653 A JP H10281653A JP 9101096 A JP9101096 A JP 9101096A JP 10109697 A JP10109697 A JP 10109697A JP H10281653 A JPH10281653 A JP H10281653A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
weight
thickness
lining
based 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
Application number
JP9101096A
Other languages
English (en)
Inventor
Kikuo Ariga
喜久雄 有賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TYK Corp
Original Assignee
TYK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TYK Corp filed Critical TYK Corp
Priority to JP9101096A priority Critical patent/JPH10281653A/ja
Publication of JPH10281653A publication Critical patent/JPH10281653A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高温下でのスラグ落し作業という悪環境下で
の3K作業の軽減ができ、炉が正常で操炉ができ、能力
を十分発揮でき得る状態が維持でき、効率良く生産する
ことが可能な誘導炉の内張り方法とその耐火物を提供す
ること。 【解決手段】 炭化珪素質材25〜55重量%,ムライ
ト質材10〜55重量%,溶融石英質材5〜35重量
%,天然珪石質材10〜30重量%で、この四者の合量
が90重量%以上で構成された耐火材に必要ならば適宜
の焼結助剤を添加した不定形耐火物2で炉底の稼働層を
30mm以上で底部厚みの50%迄の厚みで施工し、他
の部位を一般に使用されているアルミナ−ムライト−炭
化珪素質の乾式不定形耐火物3で施工してなる底部多層
構造としたことを特徴とする誘導炉用内張り材を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は銅および銅合金の溶
解や精錬を行う誘導炉の誘導炉用内張り材に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来は、銅および銅合金等の金属の溶
解、精錬を行う場合は主に黒鉛質のルツボを内装したル
ツボ炉が用いられているが最近では多量の溶解や精錬が
容易にできる作業効率が良く、品質の均一性や作業性が
高い上作業環境が良い等の優位性を持つ誘導炉が品質管
理上、作業効率上および作業環境上の諸問題より導入さ
れ、特に大型炉が急速に普及してきている。
【0003】誘導炉は外周部に電気誘導コイルを配設
し、このコイルの内側に必要ならばコイル保護用のコイ
ルセメントにより被覆層を備えさせ、その内側に湯モレ
センサー、絶縁材、断熱材等を配設しその最内側に1層
の耐火材壁(内張り材)を構築して使用されている。こ
の内張り耐火壁の構築方法は小型炉では黒鉛ルツボを内
装して炉本体とルツボとの間隙に乾式不定形耐火物(以
下バック材と称する)を充填し施工されている。また大
型炉では一般的には炉本体の内に所定の壁厚さを持たせ
るように設計された鋼製の内型枠(以下フォーマーと称
する)を炉本体内に配設し、このフォーマーと炉本体と
の間隙部に乾粉状の不定形耐火物を投入した後、フォー
マーの内側より振動を与えながら投入された不定形耐火
物を加振充填させて施工して使用に供されている。この
内張りされた底部や側壁の損傷が激しいとか、稼働面の
汚れは炉の保全作業が多くなり炉の稼働率の低下が生じ
工場全体の操業にも支障をきたし大きな影響をもたら
す。このため炉の長寿命化をはかるためここに用いられ
る耐火物は特に吟味された耐火材を用いて製造された耐
火物が使用されている。
【0004】現在一般にはSiC5〜20重量%、Si
22〜20重量%、Al2360〜95重量%の高ア
ルミナ−炭化珪素質耐火物に必要ならば無水硼酸等の適
宜の焼結助剤を添加した乾式不定形耐火物が使用されて
いるが使用回数が進むにつれて内張り材の稼働面の底部
より側壁へと操炉中に生成するスラグが徐々に付着、堆
積し、特に炉底部にその傾向は強く、炉底が高く、また
は炉内径が小さくなり炉有効容積が減少し、時にはその
減少率は容量で30容量%にも達する。このため付着ス
ラグ落し作業を余儀なくされている。このスラグ落し作
業は付着スラグが銅の酸化物と金属銅が混在することに
より高熱下でないと落しづらいことより極度な3K作業
となると共に炉の稼働率も低下することとなる。このよ
うな現状下でも作業効率、省力化や大型製品の需要増等
により炉容が大型化へと進み、この現象は更に増大し、
ますますその作業は過酷の度を増し更に保全作業頻度を
多くしている。
【0005】これらの諸問題を解決し安定した操炉がで
きて操業率が高く、ランニングコストが低く、良い環境
下での作業を目指すため炉の内張り材の補修や解体、新
規施工と云う3K作業の頻度が少なく且つ簡便で快適な
作業となることが強く望まれているのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等はこのよう
な現状に鑑み高熱下でのスラグ落し作業と云う悪環境下
での3K作業の軽減ができ、炉が正常で操炉ができ能力
を十分発揮でき得る状態が維持でき、効率良く生産する
ことが可能な誘導炉の内張り方法とその耐火物を提供す
ることを技術的な課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等はこのような
現状に鑑み、高熱下で炉の上部より覗きこむような状態
で行なわれる3K作業であるスラグ等の付着物の除去作
業をより軽減にでき、炉が正常で安定した操業ができ、
炉本来の能力を十分発揮でき得る状態が維持できる方策
を見い出すためにスラグ等の付着物の付着、堆積の過程
を種々の角度より調査を行った。その結果は以下の順序
で進行している。
【0008】操炉中に生成するスラグは出湯時に上部
より下部へ、さらに炉底部へと付着して行く。 繰返し繰返しされるため付着したスラグの成分が内張
り材の組織中に浸入して表層に異質層(以下変質層と称
する)を形成する。 変質層はスラグとのなじみが良く付着し易すくなり付
着度が増し堆積して行く、 特に炉底部の内張り材の稼
働面は湯温がやや低いため付着度合が高くなる。 付着物とスラグ等となじみが良いので繰り返し層状付
着が進む。この付着物は銅の酸化物を主成分とし、更に
は金属銅と混在することとなり冷却すると展性の高い性
状を有してくる。 付着したスラグの除去作業は高熱下で行うが、より厚
い堆積状況となった場合は 炉を冷却させて行う。
【0009】このようにスラグの付着はまずスラグが内
張り材の組織内へ浸入し稼働層に変質層が形成される。
この生成された変質層はスラグや金属銅等とのなじみが
良く容易に付着現象が発生し、付着速度が早くなる。以
後ほぼ同質のスラグが毎回接する。この両者はなじみ易
く、この現象は繰返して層状堆積へと繋がって行く、こ
の付着堆積物中には銅の酸化物を主体とし金属銅が混在
するため冷却させると銅の特性である展性が働き除去作
業は非常に困難となり手間がかかる過酷な作業となるた
め除去が容易である高熱下での除去作業となり代表的な
高熱下での3K作業がしいられる。
【0010】このような作業を続けるうちにも付着、堆
積が進み炉容量が少なくなると共に溶解効率も大きく低
下し電気エネルギーの浪費、生産性の低下により、つい
には炉内張り材の取替えを余儀なくされ、その頻度が高
くなっている等の現状を知見し得た。
【0011】以上の如くスラグの付着、堆積は操業上、
生産効率上大きな問題を生じている。現在最も多く一般
に用いられている耐火物の成分組成はSiO215重量
%、SiC15重量%、Al2370重量%の乾式不定
形耐火物である。この耐火物により炉の底部および側壁
部共に施工されている。本発明者等は使用耐火材の特性
を検討してさらに研究試験を重ねた結果、高シリカ−高
炭化珪素質材とすることによりスラグの浸透、付着を大
きく改善することを見い出し、誘導炉の材料構成を、炭
化珪素質材25〜55重量%,ムライト質材10〜55
重量%,溶融石英質材5〜35重量%,天然珪石質材1
0〜30重量%を含みこの4者の合量を90重量%以上
で構成され、必要ならば無水硼酸等の焼結助剤を添加し
た乾式不定形耐火物とすることにより材質面で大きな改
善を見い出すことができ、この乾式不定形耐火物を用い
て炉の底部の厚みで30mm以上で底部厚みの50%迄
と炉の側壁下部の炉底より100mm以上で全高の50
%の高さ迄の最内側層であるハカマ部に同時に2層状に
施工することにより現在の問題点を解決することができ
正常で安全な操業を行うことのできうる方法をここに提
供するものである。
【0012】(限定理由) 炭化珪素質材 25〜55重量% 25重量%以下ではスラグの耐浸入性や対付着効果が少
ない。55重量%以下では55重量%を越えてもその効
果が大きく改善されることもなく材料コストが高くな
る。 ムライト質材 10〜55重量% 炭化珪素質材と混在材質となることにより組織の強化が
はかられ、物性的にも秀ぐれた特性を出すが10重量%
以下ではその効果が少なく55重量%以上となると緻密
度が低下してスラグの浸透や表層での付着度が高くなる
傾向を示す。 溶融石英質材 5〜35重量% 溶融石英質材は耐熱スポーリング性と焼結力を高める効
果があるが5重量%以下では効率が小さく35重量%を
越えると耐食性が劣化する。 天然珪石質材 10〜30重量% 天然珪石質材は熱間での残存膨張性を高める。耐火材の
使用中の受熱による焼結収縮を改善し、亀裂の発生を防
止するが10重量%以下では効果が少なく、30重量%
を越えると使用中内張り材の組織の脆弱化が進むためで
ある。 炭化珪素材、ムライト質材、溶融石英質材、
および天然珪石質材の合量が9 0%重量以上この4
者の合量が90重量%以下となると本耐火材の特質がそ
こなわれるためである。 炉の底部に本耐火材を厚み30mm以上で底部厚みの
50%迄の厚さに施工する。炉底部材の厚みが30mm
以下であると炉底部材の溶損が進むと一部浮きあがり現
象を含めて損傷が大きくなる。又炉底部厚みの50%以
上の厚み迄損傷には至らないためである。 炉の底部と共に炉の側壁下部の炉底より100mm以
上で全高の50%の高さ迄の最内側層であるハカマ部に
施工する。炉底部に付着、堆積した付着物は順次側壁部
へと生長し、付着してくるが、高さ100mm以下では
効果が小さいため100mm以上が必要である。また炉
内高の50%以上の高い所迄は問題となるほど付着物の
付着がなく、また本耐火材は弱導電性材のため溶解に必
要な電気エネルギ−のロスがでるためである。
【0013】
【実施例】実施例に用いた原料の化学成分値を表1に示
す。
【表1】 実施例材の粒度構成値を表2に示す。
【表2】 実施例に用いた本発明品と比較例としての一般品の配合
比率を表3に示す。
【表3】
【0014】本発明の実施例として表1に示す定められ
た原料を用いて表3に示された配合比率で表2に示され
た粒度構成に調整して、焼結助剤として無水硼酸1重量
%添加し、ミキサーにて乾式混合を行ない供試体とし
た。
【0015】成形方法として乾式振動充填による成形を
行なった。即ち振動台(振動数1800回/分のユーラ
スモーターを設置する)上に250×40×65mmの
鋼製枠内に1mm厚のステンレス製メタルケースを挿入
した型を固定し、静圧にて5分間加振充填を行ない、こ
の成形体を保形させるために800℃で10時間加熱し
た後、ステンレス製メタルケースより取り出して、試験
体とした。この試験結果を表4に示す。
【表4】
【0016】本発明の実用実施例には表3に示された本
発明品の表3および比較品として表3にそれぞれ無
水硼酸1重量%添加し、ミキサーにて乾式混合を行ない
それぞれ乾式不定形耐火物を製造して用いる。
【0017】まず炉の底部の最低部に炉底部の厚みの5
0%の厚みを比較品の表3の乾式不定物耐火物で打設
した後、その上部に本発明品表3を残りの50%厚み
に打設し、この上に炉の底部から炉の上部までの側壁部
と、この内側の側壁下部の炉底から全高の50%迄の高
さ迄のハカマ部との2層に区分板を設けた鋼製のフォー
マーを配設し、最内側のハカマ部に本発明品の表3を
それ以外の部位には比較品表3の乾式不定形耐火物を
それぞれ投入し、加振しながら区分板を引き抜き、以後
フォ−マ−の内側より打撃振動を加えながら側壁部材を
加振充填して施工、築造した後、スターティングブロッ
クを挿入し、フォーマーと共に通電し、加熱させながら
徐々に昇温し、低温域での焼結硬化をさせながら通常溶
解時の温度より100℃高い1350℃迄昇温し2時間
保持して高温焼結を初回使用時のみ行った。後は正規の
溶解温度1250℃に調整し出湯する通常の使用とす
る。
【0018】尚本発明の実用実施例の誘導炉用内張り材
の実施態様を図1に示す。
【0019】実用実施例に用いた誘導炉の使用条件を下
に記す。 炉の大きさ 10t炉 溶解材 銅 溶湯温度 1250℃
【表5】
【0020】
【発明の効果】表5に示されるように実用試験の結果で
は比較品に比べ本発明の態様(内張り材のライニング
法)では炉の底部でのスラグの付着開始時がおそく、か
つ付着量も少ないことより付着したスラグの除去作業も
比較例に比べほぼ同じ使用回数時では5回が3回と少な
くなり、炉の冷却回数も3回と少なくなったことより炉
の加熱、冷却頻度の減少により炉壁の亀裂の発生、発達
が軽減し、地金差しによる炉の寿命終了もなく良好なる
結果が得れらた。今回の試験結果では本発明の耐火物お
よび内張り材の構成であれば更に耐用寿命の延長が見込
まれる。尚本発明の一番の課題であるスラグ付着の軽減
と炉壁材の損傷を小さくし、安全な操業、3K作業の改
善については付着したスラグの除去作業、補修作業の頻
度減少により1ch当りの作業頻度数が0.0341c
h/回が0.0116ch/回となりその頻度比率は1
00%が35.7%となり、更に耐用寿命が154ch
が228chとなり148%の耐用向上につながって溶
損効率の改善となり、生産コストの引き下げにも大きな
貢献をすることができ、その効果が絶大なるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘導炉用内張り材の実施態様を示す断
面図である。
【図2】従来の誘導炉用内張り材の他の実施態様を示す
断面図である。
【符号の説明】
1 従来の乾式不定形耐火物 2 本発明による不定形耐火物 3 フォ−マ−
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F27D 11/12 F27D 11/12 // B22D 41/02 B22D 41/02 A D

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭化珪素質材25〜55重量%、ムライ
    ト質材10〜55重量%、溶融石英質材5〜35重量
    %、天然珪石質材10〜30重量%でこの4者の合量が
    90重量%以上で構成された耐火材料に必要ならば適宜
    の焼結助剤を添加した乾式不定形耐火材物2で炉底部の
    稼動層の厚みを30mm以上で、炉底部の厚みの50%迄
    と、炉内高さで側壁部下部の炉底より100mm以上で全
    高の50%の高さ迄の最内側層(ハカマ部)の部位を施
    工し、他の部位はアルミナ−ムライト−炭化珪素質の乾
    式不定形耐火物3で施工構築した炉底部および側壁下部
    のハカマ部を多層構造としたことを特徴とする誘導炉用
    内張り材。
JP9101096A 1997-04-02 1997-04-02 誘導炉用内張り材 Pending JPH10281653A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9101096A JPH10281653A (ja) 1997-04-02 1997-04-02 誘導炉用内張り材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9101096A JPH10281653A (ja) 1997-04-02 1997-04-02 誘導炉用内張り材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10281653A true JPH10281653A (ja) 1998-10-23

Family

ID=14291572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9101096A Pending JPH10281653A (ja) 1997-04-02 1997-04-02 誘導炉用内張り材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10281653A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1787967A1 (de) 2005-11-21 2007-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Formmasse zum Herstellen einer feuerfesten Auskleidung
JP2007192434A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Asahi Tec Corp 溶解炉
CN104896940A (zh) * 2015-05-11 2015-09-09 裴柯兴 感应电炉新型复合型炉衬
CN108044090A (zh) * 2018-01-19 2018-05-18 山东钢铁集团日照有限公司 一种钢包包底砌筑方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1787967A1 (de) 2005-11-21 2007-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Formmasse zum Herstellen einer feuerfesten Auskleidung
WO2007057315A2 (de) * 2005-11-21 2007-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Formmasse zum herstellen einer feuerfesten auskleidung
WO2007057315A3 (de) * 2005-11-21 2008-09-04 Siemens Ag Formmasse zum herstellen einer feuerfesten auskleidung
US8129301B2 (en) 2005-11-21 2012-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Molding compound for producing a fireproof lining
US8137610B2 (en) * 2005-11-21 2012-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Molding compound for producing a fireproof lining
JP2007192434A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Asahi Tec Corp 溶解炉
CN104896940A (zh) * 2015-05-11 2015-09-09 裴柯兴 感应电炉新型复合型炉衬
CN108044090A (zh) * 2018-01-19 2018-05-18 山东钢铁集团日照有限公司 一种钢包包底砌筑方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103994663B (zh) 一种延长中频感应电炉炉衬寿命的方法
US3879210A (en) Fused-cast refractory
CN105174974B (zh) 氧化铝熔融铸造耐火物及其制造方法
JP3615400B2 (ja) 不焼成炭素含有耐火物および溶融金属用容器
CN108585797B (zh) 一种添加氮化硼的自润滑镁质挡渣滑板砖及其制备方法
JPH10281653A (ja) 誘導炉用内張り材
CN1026028C (zh) 金属陶瓷复合坩埚及其制备方法
JP2004131310A (ja) タンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物
JP3928818B2 (ja) 誘導炉
JPH10279357A (ja) 誘導炉用内張り材
JPH10267553A (ja) 誘導炉用内張り材
JP3683376B2 (ja) 誘導炉用内張り材
JPS62158561A (ja) 溶鋼低温鋳造用ノズル
JPS62158562A (ja) 溶鋼低温鋳造用ノズル
JP3841185B2 (ja) 誘導炉
JP3952222B2 (ja) 誘導炉
US20230212077A1 (en) Refractory lining design and steel practice for low refractory waste, and refractory based on reclaimed low-impurity magnesia-carbon aggregate
JP2704249B2 (ja) 誘導炉用塩基性不定形耐火物
WO2023132948A1 (en) Refractory lining design and steel practice for low refractory waste, and refractory based on reclaimed low-impurity magnesia-carbon aggregate
JP3756500B2 (ja) タンディッシュの内張り用キャスタブル
JP2004083361A (ja) 再生キャスタブル
JP2704250B2 (ja) 誘導炉用不定形耐火物
CN116283248A (zh) 一种再熔铝炉用致密复相砖及其制造方法
JP2024010280A (ja) 耐火物煉瓦およびその製造方法
JP3276054B2 (ja) 電気炉天井用プレキャストブロック