JPS641954Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は合金溶湯用槽体に係り、特に清浄度の
高い合金を得ることができる合金溶湯用槽体に関
する。

［従来の技術］ 一般に、各種合金中に残留酸素及び硫黄が多い
と、その加工性、靭性、強度、耐食性などが低下
することから、残留酸素及び硫黄を十分に少なく
することは、合金の精錬技術の分野において極め
て重要である。

従来、合金溶湯の脱硫、脱酸を効率良く行う方
法として、合金溶湯をカルシア耐火物で内貼りさ
れた溶解炉、取鍋等を用いて処理する方法が知ら
れている。具体的には、真空又はアルゴンガス雰
囲気下での、精錬中の脱酸、脱硫について、特公
昭54−849号、特公昭54−24688号及び特開昭52−
58010号に、それぞれCaO（酸化カルシウム）含有
率の高い塩基性耐火物で裏付けされた溶解炉又は
取鍋を用い、真空又はアルゴンガス雰囲気中で溶
湯中にアルミニウム（Al）またはその合金を添
加することを特徴とする脱酸、脱硫方法が提案さ
れている。この原理は、Alの添加により耐火物
中のCaOを還元し、還元生成物であるカルシウム
（Ca）により溶湯中の硫黄（Ｓ）、酸素（Ｏ）を
除去するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の方法で使用されてい
る溶解炉又は取鍋等の耐火物壁は、高密度のカル
シア又はカルシア質耐火物からなり、そのごく表
面しか反応に関与しないため、精錬反応に供され
るカルシア組成物の絶対量が少ない。従つて、溶
湯からの硫黄、酸素除去の効果が比較的速やかに
低下し、多量の溶湯を処理する場合、又は、繰り
返し使用する場合等には不適当であるという問題
点を有している。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の合金溶湯用槽体は、上記従来の問題点
を解決するために、内表面をカルシア質多孔材で
ライニングしたものであり、 合金溶湯を保持するための槽体であつて、内表
面の合金溶湯と接触する面の少なくとも１部が、
CaOを40％以上含有するカルシア質の多孔材でラ
イニングされていることを特徴とする合金溶湯用
槽体、 を要旨とするものである。

［作用］ 本考案の合金溶湯用槽体は内表面にカルシア質
の多孔質ライニング層が形成されているため、合
金溶湯と接触するカルシア質ライニング層の界面
積が大きいので、脱硫速度及び脱酸速度が大幅に
向上する。しかも溶湯のカルシア質ライニング層
への侵入深さが深くなることから、脱硫反応及び
脱酸反応、酸化物吸収反応に供されるカルシア組
成物の絶対量も多くなり、脱硫及び脱酸量、酸化
物吸収量が増大し、大容量の溶湯の処理も可能で
ある。また繰り返し使用にも十分耐えることがで
きる。

本考案の槽体を用いて、合金の脱硫、脱酸等を
行なうにあたつては、合金を溶湯用槽体に溶解し
た後、Alを溶湯中に存在せしめる。このAlの一
部は、直後に、溶湯中の酸素と結合して脱酸を行
なうが、Alの他の部分は槽体内表面のCaOと反
応して 2Al＋3CaO→Al₂O₃＋3Ca となり、CaとAl₂O₃が生じる。このCaは脱酸、
脱硫反応し、CaO，CaSとなる。

一方、Al₂O₃から、 Al₂O₃＋3CaO→3CaO・Al₂O₃なる反応により
カルシウムアルミネートが槽体内表面に生じる。

このように生じたカルシウムアルミネートは、
周知の如く、脱硫能が著しく高い（例えば「鉄と
鋼」68巻（1982）、６号、68頁参照）。そのため溶
湯の脱硫が強力かつ十分に行なわれるようにな
る。また生じた活性なCaによつて脱酸と脱硫が
行なわれる。なお合金溶湯中にAlが十分に含ま
れていれば、敢えてAlを添加せずとも上記反応
が進行し得る。

［実施例］ 以下、図面を参照して本考案の実施例について
詳細に説明する。

第１図ないし第３図は本考案の合金溶湯用槽体
の実施例を示す断面図である。

なお本考案の対象とする合金溶湯用槽体とは、
溶解炉、取鍋、その他溶湯を保持する器、樋状物
あるいはこれに類する物を指す。

第１図に示す如く本考案の合金溶湯用槽体１
は、バツクアツプ構造体２の内側にレンガ３又は
スタンプ材が内貼りされており、さらにその内側
にカルシア質で多孔質のライニング層４が形成さ
れている。

レンガ３又はスタンプ材はカルシア質ライニン
グ層４との密着性、熱膨張特性の面から、ライニ
ング層４との同一又は類似した組成が好ましく、
一般に比重2.5〜3.5程度のカルシア質又はドロマ
イト質とするのが良い。

ライニング層４の組成はCaOを40％以上含有し
てなるカルシア質であれば良く、その他、MgO，
CaF₂，Al₂O₃等を、各々０〜60％、０〜40％、０
〜60％の範囲で含有してしても良い。ライニング
層の組成としては、CaO−Al₂O₃，CaO−CaF₂，
CaO−CaF₂−Al₂O₃，CaO−Al₂O₃−SiO₂等が挙
げられる。

このようにCaOを40％以上含むカルシア質多孔
質のライニング層は、Al₂O₃やHfO₂等の酸化物
と反応し易く、従つて溶湯中の酸化物を吸収し、
酸化物介在量を大幅に減少させることができる。
またCaOを40％以上含む場合は、溶湯中のＣ，
Ti，Zr等の侵食に対する安定性が高いので、合
金の高温溶解が可能となる。

ライニング層４の多孔質の程度は、合金溶湯と
ライニング層との接触面の増大の面からは大きい
方が良く、強度の面からは小さい方が良い。一般
に、ライニング層４は嵩密度で1.0〜2.5程度の多
孔度とするのが好ましい。

カルシア質多孔質のライニング層４は必ずしも
第１図の如く槽体１の内表面全域に設ける必要は
ない。例えば、比重の大きい合金を溶解する場合
等、槽体に多大な荷重が負荷され、槽体１中に比
較的少量の溶湯を収容する場合等には、ライニン
グ層４は第２図及び第３図に示す如く槽体１の内
表面の下部の溶湯が接触する部分だけに設けるよ
うにしても良い。なお第２図は、側壁下部と底面
に、また第３図は側壁下部だけに、それぞれライ
ニング層４を設けるようにしたものである。

カルシア質多孔質ライニング層４の形成方法
は、特に制限はないが、 カルシア耐火材をCaCl₂のアルコール溶液等
の適当なバインダーと混合してコテ塗りする方
法、 カルシア耐火材をCaCl₂のアルコール溶液等
の適当なバインダーと混合して吹き付けする方
法、 等により、極めて容易にライニングすることが
できる。

このようにして形成されたライニング層は、容
易に削除して補修することができ、新しい層を形
成するのも極めて容易である。

［効果］ 以上詳述した通り、本考案の合金溶湯用槽体は
内表面にカルシア質多孔質のライニング層が形成
されてなるものであり、高い脱硫速度及び脱酸速
度、酸化物吸収速度で合金溶湯を処理することが
できる。しかも脱硫、脱酸量、吸収酸化物量も極
めて多い。従つて、優れた精錬処理を行なうこと
ができ、しかも繰り返し使用も可能である。

またライニング層の補修再生も極めて容易に行
なうことができ、既存の槽体をも容易に本考案の
槽体に改良することができる。

従つて、本考案の合金溶湯用槽体の工業的有用
性は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本考案の実施例を
示す断面図である。 １……合金溶湯用槽体、２……バツクアツプ構
造体、３……レンガ、４……ライニング層。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 合金溶湯を保持するための槽体であつて、内
   表面の合金溶湯と接触する面の少なくとも１部
   が、CaOを40％以上含有するカルシア質の多孔
   材でライニングされていることを特徴とする合
   金溶湯用槽体。 (2) カルシア質多孔材の嵩密度は1.0〜2.5である
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載の合金溶湯用槽体。