JPS63274085A

JPS63274085A - ヒ−タ−チユ−ブ

Info

Publication number: JPS63274085A
Application number: JP62109578A
Authority: JP
Inventors: Suehiro Yamada; 山田　末広
Original assignee: TYK Corp
Current assignee: TYK Corp
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1987-05-01
Publication date: 1988-11-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、アルミニウムを溶解、保持、処理。

鋳込を行うために用いられる保持炉における浸漬型ヒー
ターのチューブ材質に関するものである。

（従来の技術）従来のヒーターチューブにおいては、粗粒子をＳｉＣと
し、結合材部をＳｉ３Ｎ４とした鋳込成形。

焼成体が使用されていた。そしてそれは下記の特徴を有
するため、アルミニウムをフラッグス処理しない保持炉
においては６力月〜１年の好耐用を得ていた。

ｌ）　セラミックス製であるので溶湯に浸食されず、従
って溶湯の鉄分による汚染がない。

２）鋳込成形であるので、複雑な形状の成形が可能で、
かつ緻密質で低気孔となるので溶湯の浸入が極めて遅い
。

３）　高強度である。

４）成分的に高熱伝導である。

５）比較的熱膨張率が低く、耐スポーリング性にも優れ
ている。下表に一般品質を示す。

表なお上記の他、ＳｉＣ粒粉を主要構成原料とし、結合材
として微粉部にセメント、粘土等を使用した材質もある
が、いずれもアルミニウム溶湯の昇温（ヒーターチュー
ブ内ヒーターエレメントの急加熱）や、ヒーターチュー
ブ間に付着成長するアルミカス除去時にヒーターチュー
ブを湯中より引き上げる際のヒーターチューブ自身の軟
化変形や亀裂発生により、最近はヒーターチューブには
使用されず、溶湯の測温用保護管に一部使用されるのみ
となっている。

（発明が解決しようとする問題点）近年、溶融アルミニウム用保持炉において、溶湯の改質
のためフラックス（Ｎａｃｌ３ＮＡＦ）が投入される様
になると、従来のものでは１５〜３０日に耐用が低下し
た。

そしてこの耐用低下の原因は、ヒーターチューブ内面に
白色発泡物が吹き出し、これがヒーターチューブ内に残
存するヒーターと接触し、ショートすることによって、
ヒーターが断線するからである。

この内面吹出物を回折Ｘ線にて：Ａ査した結果、主成分
はａ−８ＩＣ，ａづｒｉｄｙｍｉｔｅ、　ａ　−Ｃｒｉ
ｓｔｏｂａｌｉｔｅであり、その他α、β−３ｉ３Ｎ４
．Ａｌｂｉｔｅも検出された。

また同しフラックスを用いてルツボ法（注）にて試験を
行ったところによれば、結合材部のＳｉ３Ｎ４（２５％
）を全量ＳｉＣに置換したものについては。

組織劣化及び透明な浸潤層は生じるものの、白色発泡物
の生成がなく、結論として下記の反応機構を推察した。

付着、成長するアルミカスの除去作業が困５ｒｌで、高
温雰囲気下における多大の労力９時間が必要という点が
ある。

この発明は、従来の材質を持つ以上のような欠点を大幅
に緩和し、長寿命のヒーターチューブを提供することを
目的とする。

（注）ルツボ法；各成分の試料からサイコロ状試料を切断加工により得、
この−面に穴を開け、内部にフラックスを投入し、電気
炉内で加熱処理を行うことにより、フラックスの試料中
への浸透、試料の組織劣化を比較するもの。

（問題点を解決するための手段）この発明は、その目的を達成させるために、次のような
構成としている。− この発明は詳しくは、ＳｉＣ粒と８１１８４粒とを主要
構成原料とする配合物に、少なくとも１０５μ以下の粒
径のアルミナ粉を内掛に０．５〜２０重量部添加してな
る組成物を混練、−成形、乾燥、焼成して製造すること
特徴とするヒーターチューブを提供するにある。

すなわち１、主な骨材（粗〜細粒子）をＳｉＣとし。

フラックスと反応し易い結合部材（微粒子）のＳｉ３Ｎ
４量を減少させ、Ａｔ２０．を添加したものとしている
。

実施例ＳｉＣｔｔ８〜２２０　　７５　７５　７５　　７５　
６５ＡＩ２０１４８１１９ｓｈ↓　　−−−−１０＃　
　３２５ａｅｓｈ↓　　−−−５１０〃５５μ↓　　−
５１０５５Ｓｊ３Ｎ、１０μ↓２５　２０　１５　　１５　１０コ
ロイダルシリカ　　　０．５　　　−　　　０．５　　
　−　　　０．５コロイダルアルミナ　　−０，５−０
，５−水分　　　６．２６．２　６．１６．２　６．０
気孔率（％）　　　　　　１２．８１２．６　１２，８
１３．２　１２．５圧縮強さくｋｇ／ａＪ）　　　　１
８（Ｋｌ　　　　１５００　　　１４５０　　　１１０
０　　　１０５０上記中、０は標準品（従来材質を高温
焼成したもの）であり、０〜４とも微粉部（３２５Ｆ）
は解膠材を含む泥漿状態として配合し、これらの配合物
を振動鋳込成形した。

なおＳｉＣ粒としては、純度９７％以上のＪＩＳ品を用
いたが、ＳｉＯ２及び金属Ｓｉが合計１％以下ならば、
純度９０％品の使用も可能である。

また八１□０．としては、純度９９％以上の焼結アルミ
ナを４８ｍｅｓｈ↓、３２５ｍｅｓｈ↓に用い、５μ↓
としては活性アルミナ純度９９％以上を使用したが、純
度９６％以上ならば上記の他に、電融アルミナの使用も
可能である。

Ｓｉ３Ｎ４については純度９９％以上品を用いたが、こ
れを金属ｓｉ＋５ｉｏ２が１％以下ならば９５％品の使
用も可能である。

（発明の効果）前記実施例材質をルツボ法テスト試料形状４０°。

厚さ４０．穴径φ１０．穴深さ２０　（ｍｍ）孔中にフ
ラックス１．５ｇｒ投入、電気炉７５０℃、１２ｈｒ保
持で試験したところ１次のようにフラックス浸入９允泡
層が薄くなった。

フラックス発泡層厚さ　　１５　　８　　６　　６　　
５（注）注）前記試験後、孔に添って縦切断し、再度１２００℃
１０分加熱した後の発泡部厚さくｍｌ１）フラックス投
入頻度は時間及びフラックス投入頻度に相関し、上記結
果より、実操業でも２倍以上の耐用が得られると予想さ
れた。

（２）による材質にてヒーターチューブを作製し、２５
００欣保持炉にて湯温７１１０℃（ヒータ一温度］　０
５０°Ｃ）にて操業テストを行ったところ、従来、１５日〜３０１］のものが６５日に耐用向上した
。（３本／炉の使用）また外周面へのアルミカスについては、付着成長に関し
ては、従来品同様であったが、その除去が容易で外周面
からきれいに剥れ良好であった。

Claims

【特許請求の範囲】

ＳｉＣ粒とＳｉ＿３Ｎ＿４とを主要構成原料とする配合
物に、少なくとも１０５μ以下の粒径のアルミナ粉を内
掛に０．５〜２０重量部添加してなる組成物を混練、成
形、乾燥、焼成して製造することを特徴とするヒーター
チューブ。