JPH1177285A - 取 鍋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 保温性にとんだ取鍋として、安全かつ高効率
な鋳造作業ができ、高能率で生産コストを引きさげるこ
とができると共に高歩留でバラツキが無く、高品質の鋳
造品が製出できる取鍋を提供する。 【解決手段】 取鍋の鉄板の底部に内張り材を押し出す
治具を挿入できる貫通孔５を備えて鉄板内側に押出し用
保持板１を配設した二重底取鍋に乾式不定形耐火物３ｃ
または定形耐火物を施工した後、ワ−ク用一体成形定形
耐火物３ａを挿入し、取鍋本体とワ−ク用一体定形耐火
物３ａとの間を使用温度下では焼固しない乾式不定形耐
火物３ｃを充填した多層内張り施工をし上部を熱硬化性
湿式不定形耐火物封止用材３ｄにより止め付けて築造す
ることを特徴とする取鍋を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶融金属の輸送およ
びまたは鋳型に鋳造するために用いられる取鍋の構造内
張り材の施工に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般に用いられている取鍋は鉄
皮のままあるいは耐火煉瓦や流し込み不定形耐火物で
ウラ張り部を構成しその内側にワーク用内張り材として
接触する溶融状態の金属やスラグとの反応性が小さく且
つ耐熱性を有する小割された煉瓦または不定形耐火物に
より施工され構成され使用されているが、現在一般に用
いられている取鍋は前者の鉄皮に直接ワーク材を張りつ
けた一層ライニング方式が多いため取鍋の安全性のため
ワーク材を多く残しての張替となるため硬く焼結した内
張り材の解体にはきつい３Ｋ作業が長時間要する。一般
に使用されている取鍋は前述の如く取鍋の鉄皮直かにプ
ラスチック状湿式不定形材の流し込み施工用の不定形耐
火物により内張り施工されるため、高い熟練された技術
と長時間要する整備作業と、更には施工後には養生、自
然乾燥、低温乾燥、さらに高温乾燥後１０００℃以上で
の焼きつけ工程等３〜４日間を要して行なわれる等取鍋
保全作業上の種々な問題を持つと同時に鉄皮に直かの一
層内張り方式のため熱の伝導が高く取鍋自体からの外部
への放熱が高いため炉よりの出湯温度も取鍋内での湯温
低下を見こして高温出湯を行ないおぎなはなければなら
ない。これからはこのような３Ｋ作業の代表的な作業で
ある取鍋の解体施工である保全作業をいかに簡単且つ軽
減化するか、より良い取鍋、作業環境とすることにあ
る。

【０００３】取鍋の使命は溶解炉や保持炉、精錬炉より
受けた溶湯をより安全に且つ高品位を保ち、高歩留で製
品を鋳造することができることを第一とする。これがた
めには受湯した溶湯の温度が鋳造初期から終了する迄温
度低下が小さくて温度差による品質の変化および鋳造物
の湯回り不良等を撲滅して、且つ異状な溶湯温度低下に
よる鋳造不能で炉への戻し湯がないように、より効率の
良い鋳造作業が完遂できることにある。このように高品
質で、バラツキの無い鋳造品ができ、製造ロスが無いこ
とが取鍋のあるべき姿であるが、いまだ充分な働きを満
たすことができず、あるべき姿を具現できる取鍋が強く
求められているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の如く第一に取鍋
の内張り材の解体や施工等の保全作業をより簡単にしか
も熟練を要することなく誰にでも確実にでき且つ３Ｋ作
業の解体、施工の作業時間と施工後の養生から乾燥迄の
所要時間を短かく保全作業の効率を高めること。第二と
して品質のバラツキが小さく高品質の鋳物がより高い表
層で鋳造を行なうために取鍋に受けた溶融金属の温度の
低下をより小さく出来る保温性にとんだ取鍋として、安
全且つ高効率な鋳造作業ができ、高能率で生産コストを
引きさげることができると共に高歩留でバラツキが無
く、高品質の鋳造品が製出できる取鍋を提供することを
技術的な課題とする。

【０００５】

【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、まづ取鍋内張り材の解体、施工より養生乾
燥迄の保全作業時間と全所要時間をより少なく誰にでも
できて熟練技を必要とせず容易且つ簡単に確実な作業が
できて、施工後直ちに取鍋が使用できる垂直立上げので
きること、さらに取鍋としての使命である炉より受けた
溶湯をより安全に且つ高品質を持ちバラツキの少ない良
い鋳造品を、そして高歩留で製品を鋳造することおよび
作業者にやさしい取鍋とするため種々検討を加えた結
果、内張り材を多層方式としワーク用耐火物をあらかじ
め所定の形状に一体成形体となし、その外周部に耐火性
を有する乾式不定形耐火物を充填し、ワーク用一体成形
体を外部より拘束して力学的に補助して割れ等の損傷現
象を起さしめない構造とすることにより解体時この外
周充填材が固まることなくワーク用一体成形体が簡単に
排出できて、しかも粉体充填材なるがため高い断熱効果
をもたらしてくれることを見い出した。尚このような状
態であるため使用後のワーク内張り材を下部からの小さ
な力での押し上げにて容易にゆるめることができ、倒転
させれば容易に排出することのできることも共に見い出
した。具体的には取鍋の底部中央部または周りに１ヶな
いしは複数個の貫通孔を設ける。この内側にほぼ鍋底と
同じか、やゝ小さい大きさの鋳物板、鋼板または耐火物
の板状材を配設する。この板が取鍋底に設けた貫通孔を
塞ぐこととなり施工された内張り材の保持となり解体時
にはこの孔より押し棒を入れ加圧することにより内張り
材を押し出すこととなる。この作業をより確実に、より
簡便にするために取鍋の内張り材として取鍋本体内に配
設する内張り材を２層とする。即ち最も内側の内張り材
は溶融した金属、スラグとの反応性が小さく且つ耐熱
性、耐摩耗性に富み、より施工性を良くするため少なく
とも側壁部を一体成形体とした（底部つき１体成形体が
より良い）定形耐火物で底部と取鍋本体とこの一体成形
体との間に１０ｍｍ〜５０ｍｍの間隙を設けて、この間
隙に乾式不定形耐火物を充填した後、上部層を硬化バイ
ンダ−を添加した材料で封止し乾式不定形耐火物の洩れ
を防ぐ構造とすること、この２点の構造改革を行うこと
によりワ−ク材の裏側に充填する乾式不定形耐火物は使
用中の受熱による焼固を付与することなく使用完了時も
軟かい状態を示すので 内張り材の解体時は取鍋底に設けた貫通孔に押出し用
治具としての押し棒を挿入して加圧することにより簡単
に押し出すことが出来、瞬時に終わる。 内張り材の施工は鍋底に２０〜５０ｍｍの乾式不定形
耐火物を打設又は加振充填した後、一体成形体としたワ
−ク材をほぼ中央部に配設しワ−ク材と取鍋本体の間隙
に乾式不定形耐火物かまたは砂状耐火物を充填した後、
上部３０〜５０ｍｍに硬化バインダ−を添加した湿式不
定形耐火物で封止し、この内張り材を拘束する治具を取
り付けて施工を行うもので何ら熟練も必要とせず、容易
且つ簡単に施工を完了することができる。 取鍋鉄皮よりの伝導放熱について 内張り材−鉄皮を通じて逃げる熱が大きく高温受湯によ
る鋳込の不都合も内張り材を２層方式とすることにより
第２層目の乾式不定形耐火物の熱伝導度が小さいことよ
り放散熱量が少なくなり、受湯時の溶湯温度も下げるこ
とができると共に取鍋の放熱も少なく鋳込作業の環境改
善にも寄与することができ、且つ鋳造製品の歩留も向上
させることができた。

【０００６】等々の現在かかえている種々の問題点を改
善し解決でき得る手段をここに提供するものである。

【０００７】（限定理由） 取鍋本体鉄板の底のほぼ中央部又は囲りに貫通孔を１
ヶないしは複数個設ける。取鍋の鉄皮の底外部より内張
材を押し上げるためのほぼ水平に押し上げ力が伝わった
方が抜け易いため１ヶの場合中央部に複数個の場合は押
し上げ力が均等に加わるようにするためである。 取鍋鉄皮の底部に配設する鋳物板、鋼板および耐火物
板は、その大きさとして底部に入る大きさはやゝ小さめ
の板が望ましい。この内装板は鋳物板、鋼板等でも受熱
変形がなければ良いが、受熱変形がある場合は上面に耐
火物板を用いて複合板とするか又耐火物板のみでは下部
よりの押上げ力により破壊される可能性の有る場合は鋳
物板、または鋼板を下側に重ね複合板とすると共に、心
配の無い場合はそれぞれ単体で使用しても良い。 内張り耐火物をワ−ク層を少なくとも側壁一体成形体
とする。この成形体と取鍋本体の間に間隙を設けて乾式
不定形耐火物を充填して２層構造とする。この乾式不定
形耐火物は焼固しないこと。 ａ ３Ｋ解体作業をより簡単にすること。 ｂ 断熱効果をより高めるためである。 この外周部に用いる不定形耐火物の材質については特に
限定しないがワーク材より高い熱間線膨脹率を有する
こと、素材的には低熱伝導性であることが望ましい。
以下本発明の実施例につき詳述する。

【０００８】

【実施例】鋳物鋳造用１トン取鍋を用いる。 取鍋の大きさと内張材の厚み（ｍｍ）を表１に示す。

【表１】 本発明実施のための取鍋本体の改造について ２ａ 取鍋本体の底部中央部にφ８０ｍｍの貫通孔を
開ける。 ２ｂ 取鍋の底部の敷板 ＦＣ，２５材でφ６８０ｍｍ×２０ｍｍの板状物を底部
のほぼ中央に敷く。 実施例に用いた内張材 ３ａ ワーク用内張り材 一体成形体のワーク用内張り材は所定の大きさの形を振
動台上にセットして耐火材料として珪酸塩クリンカ−を
５５重量％，溶融石英２０重量％，焼ボーキサイト２０
重量％，炭化硅素５重量％を配合し、粒径５〜１ｍｍ５
５重量％０．０４４ｍｍ以下２５重量％に粒度調整し、
硬化材としてコロイダルシリカ（ＳｉＯ₂２０％）を４
％および水４％を加え湿式混練後、振動台上で加振脱泡
し前述の型内に順次投入し加振充填を行った後、１６時
間放置後脱型し、 ２４時間自然乾燥後、最高温度２０
０℃で総時間２４時間で乾燥硬化させて底 付き１体成
形品として製出する。表２に１体成形体のワ−ク用内張
り材の品質特性値を示す。

【表２】 表３に底下部用乾式不定形耐火物の品質特性値を示す。

【表３】 表４に側壁部乾式不定形耐火物の品質特性値を示す。

【表４】 ３ｄ 上部封止材及び比較例内張り材として用いられる
熱硬化性温式不定形耐火物（練土状）の品質特性値を表
５に示す。

【表５】 ４．本発明品と比較例の取鍋の構造は図１、図２に示す （図１）（図２） ５．取鍋内張り材の保全作業工程の所要時間および使用
中の取鍋鉄皮温度と溶湯温度の推移の比較を表６に示
す。 以上のように本発明の施工方法は図１に示すように一体
成形されたワーク用内張り材を最内張り耐火物（表２）
とし取鍋本体とワーク用一体成形物との間に表４に示す
高珪酸質の側壁部乾式不定形耐火物を加振動充填し、上
部を表５に示す熱硬化性湿式不定形耐火物（練土状）に
より封止し、施工した。比較例としては従来の通り表５
に示す熱硬化性湿式不定形耐火物（練土状）を手作業で
打設しながら築造する。このため本発明品は耐火物に付
着水分はほとんどなく乾燥焼付工程を特に要せず、施工
後直ちに使用に入れたが比較例は脱型、養生、自然乾
燥、高温乾燥と幾多の工程を経て始めて使用に供した。

【０００９】

【表６】

【００１０】

【発明の効果】以上の実施例の結果に示されるように取
鍋内張り用耐火物の張り替え保全作業を３Ｋ作業として
悪環境下での内張り材解体作業として従来のエアーピッ
クを用いての解体作業で１３０分かかっていたが本発明
の施工方法ではこれらを用いることなく１８分で完了す
ることができ、内張り材の張替えも手作業で１９５分を
要していたのが３５分で、しかも軽作業で完了すること
ができ、この解体と内張り材の施工という両者の作業に
要する時間が３２５分に対して５３分となり１６．３％
の作業時間となった。この取鍋保全に要する総時間数も
従来の方法では解体から使用に入れる迄に５１３５分を
要したが、これが５３分で完了し、使用できることとな
り１．０３％の所要時間となり約１／１００となるなど
軽作業化できると共に短時間で保全できること、また副
効果として使用に際しての受湯１５分後で取鍋鉄皮温度
は１０９℃が６８℃と大巾に改善され、溶湯温度も受湯
後１０分間での温度低下が１２０℃あったものが６０℃
の低下に止まり作業環境の改善と溶解エネルギーの節約
と湯温低下による歩留品質の安定性を高めることができ
る等の副効果を修めることができて大きな改善ができ絶
大なる効果をあげることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の取鍋の構造を示す説明図である。

【図２】従来の取鍋の構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 取鍋鉄皮押出し用保持板 3a ワ−ク用一体成形体 3b 底下部用乾式不定形体 3c 側壁部用乾式不定形耐火物 3d 熱硬化性湿式不定形耐火物 ４ 内張り材押え金属板 ５ 貫通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳物の鋳造時に用いられる溶融金属用容
   器（以下取鍋と称する）において、取鍋の鉄皮の底部に
   内張り材を押し出す治具を挿入できる貫通孔を１ヶまた
   は２ヶ以上備えて鉄皮内側に押出し用保持板を配設した
   二重底取鍋にウラ底用耐火材として乾式不定形耐火物ま
   たは定形耐火物施工した後、ワ−ク用の一体成形された
   定形耐火物を挿入し取鍋本体とワーク用一体定形耐火物
   との間を使用温度下では焼固しない耐熱性のある乾式不
   定形耐火物を充填した多層内張り施工し上部を熱硬化性
   湿式不定形耐火物の封止用材により止める。尚必要なら
   ば内張材押えの金属板を取り付けて築造することを特徴
   とする取鍋。