JPS6117792B2

JPS6117792B2 -

Info

Publication number: JPS6117792B2
Application number: JP10921176A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzuki; Juji Sengoku; Kazuo Mukozaka; Takeshi Nomura
Original assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 1976-09-11
Filing date: 1976-09-11
Publication date: 1986-05-09
Also published as: JPS5334607A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は金属溶解用ルツボ又は炉の新しい保護
塗型剤に関するものである。さらに詳しくは、該
塗型剤を使用して金属溶解ルツボ又は炉、具体的
には鋳鉄ルツボ、反射炉、低周波誘導炉に塗布す
ることにより、金属の溶融温度状態において、溶
融金属とルツボ又は炉の間に強じんで安定性に富
んだ保護膜を形成せしめ、金属溶湯圧、及び該ル
ツボ又は炉の熱伸縮にも耐えて溶融金属又はフラ
ツクスガスの侵入を防止することを可能あらしめ
た保護塗型剤に関するものである。従来から金属の溶解には鋳鉄製ルツボ、耐火レ
ンガ製の反射炉、低周波誘導炉等が使用されてい
る。鋳鉄ルツボでは主にアルミニウム、亜鉛等の溶
解が行なわれているが、溶融金属並びに溶融金属
中の不純物を除去するために使用されるフラツク
ス、例えばNaC、KC、NaF、ＡF₃等の反
応性に富んだガス化物（以下フラツクスガスと称
す）から鋳鉄ルツボの侵蝕を防止するために、及
び鋳鉄ルツボによる溶融金属の汚染を防止するた
めに、鋳鉄ルツボには保護塗型剤が塗布されてき
た。この塗型剤は一般に土状黒鉛、酸化クロム、酸
化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム
等の耐熱材料、及びカオリン類（木節粘土）、モ
ンモリロン類（タルク、ベントナイト等）の粘土
系物質で代表される粘結剤並びに硝酸、硫酸、リ
ン酸等の金属塩から成る密着性向上剤で構成され
ており、金属溶解温度で分解又は昇華して消失す
ることなく、且つ金属溶湯圧、ルツボの熱伸縮に
も耐える強じんな安定性を得ることを主たる目的
としている。これらの塗型剤はその構成成分の配合割合の相
違により、発揮される作用効果が著るしく異なつ
てくるので、その配合割合に関しては重大な考慮
が拂われている。一般的にはこれらの配合割合に関しては耐熱材
料30〜50重量％、粘結剤53〜42重量％、密着性向
上剤８〜12重量％程度の範囲が採用されている。これら従来公知の塗型剤は塗布した後、鋳鉄ル
ツボを加熱昇温させるに従い、粘結剤として使用
している粘土系物質が脱水反応を起こし、このも
のは不定形状の反応し易い非結晶物となり、加え
て脱水することにより収縮が生じ、塗型剤に亀裂
が生じる結果をもたらす。この亀裂は鋳鉄ルツボ
の加熱冷却により膨張、収縮からも生じ、その結
果塗型剤は溶融金属中に消失したり、溶融金属及
びフラツクスガスの侵入を招き、鋳鉄ルツボは著
るしく侵蝕され、劣化する原因となつている。このため従来公知の塗型剤のもつ上記したよう
な欠点の改良が大いに望まれている。又、耐火レンガから成る反射炉、低周波誘導炉
は一般的には、鋳鉄ルツボに使用されている様な
塗型剤を使用してはいないが、金属を溶解した場
合耐火レンガには溶融金属及びフラツクスガスが
浸透し、耐火レンガは著るしく損傷し易いものと
なる。耐火レンガ表面には溶融金属、溶融金属中
の不純物等が堆積するが、このものと耐火レンガ
中に侵透した溶融金属とが結合し、この堆積物は
耐火レンガ表面に強固に密着したものとなり、熱
効率その他から炉の清掃が行なわれる際等に堆積
物除去に伴なう耐火レンガの損傷は著るしいもの
である。こうした溶融金属及びフラツクスガスからの侵
蝕を防止し得る、且つ耐火レンガ表面への堆積も
回避し得る塗型剤が強く要望されている。本発明者らは上記の如き従来公知の塗型剤のも
つ欠点に鑑み先にルツボに塗布することにより、
溶融金属中に消失することのない、且つ鋳鉄ルツ
ボの熱伸縮にも塗型剤に亀裂が生じることのない
薄く強じんな膜を溶融金属と鋳鉄ルツボの間に形
成させることを可能にした塗型剤を提案した。（特公昭56−6395号）この提案による塗型剤は特定の構造を有する含
ハロゲン有機リン化合物の特定量を従来公知の塗
型剤に添加したものであり、この塗型剤を使用し
た場合には驚くべき効果が発揮されたが、本発明
はこの提案による塗型剤のもつ作用効果を更に強
化し、安定化させるべく鋭意努力検討した結果到
達し得たものであり、更には、このものを耐火レ
ンガ製の反射炉、低周波誘導炉にも使用すること
により、従来、該炉の有していた既述のような欠
点を著るしく軽減させることを可能ならしめた。本発明は金属溶解用鉄製ルツボ用の塗型剤に含
ハロゲン有機リン重合体を１〜20重量％及び繊維
素含有物質、アクリロニトリル系繊維、ビスコー
ル系繊維、及び炭素繊維の中から選ばれた一種又
は二種以上を0.1〜10重量％添加して成る鋳鉄ル
ツボ、反射炉、低周波誘導炉等に使用する塗型剤
を提供するものである。本発明で使用する繊維素含有物質とは胡麻、菜
種、綿実等の植物種子から油分を圧搾法又は抽出
法にて菜取した後のいわゆる“粕”の部分とか、
その他オガクズ、木粉、モミガラ等が挙げられ、
繊維素を有するもの全てを総称するものである。上記した繊維素含有物質、アクリロニトリル系
繊維、ビスコース系繊維、炭素繊維の中から選ば
れる一種又は二種以上を金属溶解用鋳鉄ルツボの
塗型剤に含ハロゲン有機リン重合体を１〜20重量
％と共に添加して得られる塗型剤をもつてすれ
ば、前記した如くの優れた効果を発揮するが、更
に前記繊維類を予め含ハロゲン有機リン重合体に
より表面処理法又は内部添加法に基づき処理した
ものを用いれば、それを添加して得られる塗型剤
は、より一層優れた効果を齎し得るものである。繊維素含有物質、アクリロニトリル系繊維、ビ
スコール系繊維又は炭素繊維を含ハロゲン有機リ
ン重合体にて処理する場合には常法により行なえ
ば良く、例えばアクリロニトリル系繊維、ビスコ
ール系繊維に内部添加する合には、アクリロニト
リル系繊維ならば紡糸原液であるポリアクリロニ
トリル、D.M.F溶液中に添加すれば良く、ビスコ
ール系繊維であれば同じく紡糸原液である、アル
カリセルロース中に添加して、通常公知の方法で
紡糸すれば良い。通常含ハロゲン有機リン重合体のこれらに対す
る処理量は、処理されるものに対して重量で１〜
30重量％である。これらの繊維素含有物質、アクリロニトリル系
繊維、ビスコース系繊維、又は炭素繊維は通常水
にて均一スラリー状化された含ハロゲン有機リン
重合体を１〜20重量％含有せしめた塗型剤に添加
され、均一に分散されるが、これに使用されるア
クリロニトリル系、ビスコース系及び炭素繊維は
短かくカツトされたものを用いる方が良く、例え
ば0.2〜0.5cm程度にカツトしたものが好ましい。この場合の添加量は0.1〜10重量％が最も好ま
しい。これ以外の添加量は効果が期待出来なかつ
たり、塗型剤への分散が不良であつたり、塗布性
が不良であつたりして好ましい。本発明の塗型剤は鋳鉄ルツボ、反射炉、低周波
誘導炉等に塗布することにより、金属溶解時に消
失することなく、金属溶湯圧及びルツボ又は炉の
熱伸縮にも塗膜に亀裂を生ずることに耐えること
が出来、溶融金属、フラツクスガスの侵入をも防
止することを可能ならしめ、ルツボ、炉の寿命を
著るしく延長せしめることが出来る。本発明の塗型剤は上記以外に金属溶解時に使用
される撹拌棒その他に対して溶融金属からの保護
用剤として使用することが可能である。次に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発
明は、これに限定されるものではない。先ず本発明の塗型剤と比較のための塗型剤につ
いて行なつた試験方法並びに試験に使用した塗型
剤について説明する。溶融金属の堆積試験塗型剤を塗布したルツボ又は炉を使用して１
回／日金属の溶解を行ない、同操作を７日間繰り
返し、ルツボ、炉表面への堆積物状態を観察判定
した。評価は次の通りである。〇堆積が殆んど見られない。 △ 堆積がやゝ見られない。 × 堆積層が２cm以上である。堆積物の密着剥離試験上記と同条件で金属溶解を７日間繰り返した後
表面に堆積した金属の剥離の程度を観察した。〇堆積物が素手にて剥離可能である。 ×堆積物が完全に密着している。ルツボ、炉のクワレ試験上記と同条件にて金属溶解を７日間繰り返した
後、塗型剤の残存している程度及びルツボの侵蝕
された程度（侵蝕深さ）からクワレの評価を行な
つた。尚、炉の場合は、塗型剤の残存している程度の
みにて評価した。評価は次の通りである。評価塗型剤残存の程度侵蝕の程度（深さ）
◎ 80％以上が残存０〇 50〜80％が残存０〜10mm △ 20〜50％が残存 10〜20mm × 残存がほとんどない 20mm以上耐久性試験塗型剤を塗布したルツボ又は炉を用いて１回／
日金属溶解を行ない塗型剤の更新は１回／週と
し、ルツボ、炉の耐久性を日数で表わした。本発明実施例及び比較例の塗型剤は次のように
して調製した。耐熱材料、粘結剤、密着性向上剤を混合したも
のに、規定量の水道水を徐々に加え、均一スラリ
ー状とした後に含ハロゲン有機リン重合体、繊維
素含有物質、繊維等を混入、均一化した。実施例１水酸化アルミニウム
25部（重量部以下いずれも同じ）ジルコンフラワー 20部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部含ハロゲン有機リン重合体 10部胡麻粕（含油３％）５部水道水 115部実施例２水酸化アルミニウム 20部ジルコンフラワー 25部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部含ハロゲン有機リン重合体 10部木粉（200メツシユ）５部水道水 115部実施例３ジルコンフラワー 45部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部含ハロゲン有機リン重合体５部ビスコース、スフ、短カツト糸(1) ３％胡麻粕（残油３％）２部水道水 1105部実施例４土状黒鉛 20部ジルコンフラワー 25部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部含ハロゲン有機リン重合体５部ビスコース、スフ、短カツト糸(2) 10部水道水 115部実施例５ジルコンフラワー 45部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部含ハロゲン有機リン重合体９部アクリルステーブル短カツト糸１部水道水 110部比較例１ジルコンフラワー 45部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部水道水 110部比較例２土状黒鉛 45部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部水道水 100部比較例３（特願昭50−50357号による塗型剤）ジルコンフラワー 45部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部含ハロゲン有機リン重合体 10部水道水 110部比較例４ジルコンフラワー 45部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部アクリルステープル短カツト糸 10部水道水 110部比較例５ジルコンフラワー 45部木節粘土 22.5部タルク 22.5部硼酸 10部胡麻粕（残油３％） 10部水道水 110部注）含ハロゲン有機リン重合体

【式】平均分子量 4000 固体状融点85〜90℃ から成る重合体100部に対してキシレン20部及
びアルキルフエニルエーテル型非イオン活性剤
（竹本油脂社製パイオニンＤ―6120―Ｐ―15）10
部を加え水乳化型としたもの。ビスコース、スフ、短カツト糸(1)，(2) ビスコース、スフ、短カツト糸(1)は上記含ハロ
ゲン有機リン重合体が20重量％内部添加されたも
のであり、同(2)は未添加のもの。試験１ 350Kg用金属溶解用鋳鉄ルツボの内面に塗型剤
を1000ｇハケにて均一に塗布する。次いで塗布し
た各ルツボを加熱炉にかけ余熱した後アルミニウ
ム地金とフラツクスガスをルツボに入れ、重油バ
ーナーにて加熱した溶解した。この際溶解されたアルミニウムの温度は700〜
800℃であつた。試験の結果第１表に示すが、本発明の塗型剤は
従来公知の塗型剤に比べ著るしく優れた効果を示
すことが明らかである。

【表】試験２ 500Kg用低周波誘導炉の内面に塗型剤1800ｇを
均一に塗布した後、アルミニウム地金、フラツク
スを炉に投入し、次いで加熱し、アルミニウムを
溶解し試験１と同様の方法で試験を行なつた。試験結果を第２表に示したが、本発明塗型剤の
効果は著るしく良好である。

【表】試験３ 500Kg用反射炉の内面に塗型剤を1800ｇを均一
に塗布した後、アルミニウム地金、フラツクスを
炉に投入し、次いで加熱し、アルミニウムを溶解
し、試験１と同様な方法で試験を行なつた。試験結果は第３表に示したが、本発明の塗型剤
の効果は著るしく良好である。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１金属溶解用鋳鉄ルツボの塗型剤に含ハロゲン
有機リン重合体を１〜20重量％及び、繊維素含有
物質、アクリロニトリル系繊維、ビスコール系繊
維及び炭素繊維の中から選ばれた一種又は二種以
上を0.1〜10重量％添加してなることを特徴とす
る金属溶解用のルツボ又は炉の塗型剤。