JPH06273062A - 誘導炉 - Google Patents
誘導炉Info
- Publication number
- JPH06273062A JPH06273062A JP8823293A JP8823293A JPH06273062A JP H06273062 A JPH06273062 A JP H06273062A JP 8823293 A JP8823293 A JP 8823293A JP 8823293 A JP8823293 A JP 8823293A JP H06273062 A JPH06273062 A JP H06273062A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- refractory material
- refractory
- lining
- side wall
- 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
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Landscapes
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 炉の内張り作業の軽減と作業環境の改善及び
炉の耐用寿命の向上をはかり、炉の操業を安定化させ
る。 【構成】 炉１内張り用耐火物を側壁部２と底部３とに
分離し、側壁部２が筒型状の一体成形分としてまた底部
３が稼働層１０mm〜１５０mmを易焼結耐火材料４で非稼
働層を少なくとも２０mm以上を難焼結耐火材料５の不定
形耐火物で２層以上の多層構造でそれぞれ施工されたこ
とを特徴としている。 【効果】 大幅に耐用寿命を延長することができたこと
及び底部と側壁部の接続部及び内張材に亀裂の発生もな
く安定した操業ができ、その効果は絶大である。
炉の耐用寿命の向上をはかり、炉の操業を安定化させ
る。 【構成】 炉１内張り用耐火物を側壁部２と底部３とに
分離し、側壁部２が筒型状の一体成形分としてまた底部
３が稼働層１０mm〜１５０mmを易焼結耐火材料４で非稼
働層を少なくとも２０mm以上を難焼結耐火材料５の不定
形耐火物で２層以上の多層構造でそれぞれ施工されたこ
とを特徴としている。 【効果】 大幅に耐用寿命を延長することができたこと
及び底部と側壁部の接続部及び内張材に亀裂の発生もな
く安定した操業ができ、その効果は絶大である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は金属を溶かすために用
いられる誘導炉の炉内壁の構造に関するものである。
いられる誘導炉の炉内壁の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋳物業界での金属（鋳物）の溶解は、
生産性，省力化と溶湯の品質及び作業環境等々の
問題より今までの主流であったキュポラから誘導炉へと
急速に置換が進み普及して来ている。誘導炉はキュポラ
に比べて (イ) 溶解損失が少ない。 (ロ) 作業操作が簡単でかつ省力化が出来る。 (ハ) 公害問題が少ない。 (ニ) 誘導撹拌作用効果により均質性の高い溶湯が確保
できる。 (ホ) 成分、温度の制御が容易である。 等々の利点を有していることにより誘導炉の導入が進め
られている。
生産性，省力化と溶湯の品質及び作業環境等々の
問題より今までの主流であったキュポラから誘導炉へと
急速に置換が進み普及して来ている。誘導炉はキュポラ
に比べて (イ) 溶解損失が少ない。 (ロ) 作業操作が簡単でかつ省力化が出来る。 (ハ) 公害問題が少ない。 (ニ) 誘導撹拌作用効果により均質性の高い溶湯が確保
できる。 (ホ) 成分、温度の制御が容易である。 等々の利点を有していることにより誘導炉の導入が進め
られている。
【０００３】従来のキュポラに替り設置される誘導炉は
溶解能力をキュポラに匹敵させなければならないため順
次大型化される傾向にある。そしてこれらの誘導炉の炉
壁を形成する内張り用耐火物は、一般には不定形耐火物
で築造されるが、この耐火材及び耐火材の施工の良否が
炉の寿命、稼働率を左右する。この耐火内張り材の耐用
が低いと炉の稼働率を低下させるのみならず、炉自体を
も損なうことにもなり、鋳造工場全体が停止する等その
影響は非常に大きいことより、ここに用いられる耐火物
は耐熱性，耐熱衝撃性，耐食性及び熱間での耐摩耗性が
高い等の特徴を有し亀裂が入らなくて溶損が小さいこと
が要求される。
溶解能力をキュポラに匹敵させなければならないため順
次大型化される傾向にある。そしてこれらの誘導炉の炉
壁を形成する内張り用耐火物は、一般には不定形耐火物
で築造されるが、この耐火材及び耐火材の施工の良否が
炉の寿命、稼働率を左右する。この耐火内張り材の耐用
が低いと炉の稼働率を低下させるのみならず、炉自体を
も損なうことにもなり、鋳造工場全体が停止する等その
影響は非常に大きいことより、ここに用いられる耐火物
は耐熱性，耐熱衝撃性，耐食性及び熱間での耐摩耗性が
高い等の特徴を有し亀裂が入らなくて溶損が小さいこと
が要求される。
【０００４】現在一部の銅等の非鉄金属用の小型，中型
の誘導炉においては黒鉛質やアルミナ質，ジルコニア質
又はマグネシアおよびまたはスピネル質等々の耐火材料
によるルツボ状の定形耐火物が用いられているが、いず
れも５００kg以内の炉で大型炉へは製造上、及び品質上
の問題よりいまだ適用はされていないのが現状である。
これら大型炉は一般には珪石質高アルミナ質，アルミナ
質，マグネシア質およびまたはスピネル質やジルコニア
質等が用いられ、更に特殊な場合にはこれらに炭化物を
添加する場合もある。これら諸材料は前記諸特性を満た
すため、いづれも高純度の材料を用いて構成されている
が、このように高純度の耐火材を用いながらも耐火物と
しては必要悪ながら強度を保持させるために無水硼酸等
の焼結助材を添加した不定形耐火物が主に用いられ、乾
粉による振動充填若しくはスタンプ（つき固め）施工法
により築造されている。このような施工方法の場合、施
工時に不定形耐火材料自体の粒度の偏析を生ずるとか、
施工が確実に行なわれないとき等では全体の損耗を早め
るのみならず、局部的溶損又は亀裂が発生し易く、これ
らがもとで溶湯の差し込み現像を起こし湯もれ事故の原
因となるばかりでは無く炉本体をも損傷させてしまうこ
ともまま有るので、炉の寿命を縮めるのみならず２湯の
操業を止めるなど操業の安全性，工場の稼働率経済性等
を大きくそこなうこととなるため内張り材の施工者は作
業の内容、施工に精通し、しかも確実なる施工が行える
熟練者を必要とする。又炉施工時には図１に示すよう炉
１ａ内に鋼製の型枠（通称ホーマー）６を組み込み、こ
の鋼製の型枠６と炉１ａ壁との間に乾粉不定形耐火物７
を投入してこの型枠６の内側を振動子を付けた加振機に
よる打撃により材料に振動を与えながら充填をするか又
はランマー等によりスタンプをし施工する。この乾粉不
定形耐火材料７の投入時には多量の粉塵の飛散があり、
作業環境を悪くすること又この耐火材料の投入時など充
填時においても耐火材料の粒子の偏析が起り易く、この
粒子の偏析が施工体の物性的又は、化学的溶損等に不安
定な要素となる。特に粒子の偏析がおき粗粒子が集まっ
た部分は粒子間（組織）内に湯差しが生ずるとか、また
微粒子が片寄った所では使用中異物の浸透が生じ易く、
この高温下での異物浸透がもととなり、変質層を形成
し、体積変化を起こし、亀裂を発生させる。この亀裂の
発生個所内に湯差しや局部剥離現像が生じ操業が出来な
くなる等の問題点を有している。このような不安定な現
状では炉の安定した寿命、安定した操業が出来得ない。
尚現在の主流をなしている乾粉施工法では施工時に用い
られる鋼製のホーマーは造形及び施工壁の強度を保たせ
るため加熱材、及び保形用具としての役目より一回の使
用となり、毎回が消耗品と成ることより施工費が高くな
る等の問題を残し誘導炉の炉性能を充分生かしきれてな
いことより炉壁内張り用耐火物の品質、及び施工方法の
改善が強く望まれているのが現状である。
の誘導炉においては黒鉛質やアルミナ質，ジルコニア質
又はマグネシアおよびまたはスピネル質等々の耐火材料
によるルツボ状の定形耐火物が用いられているが、いず
れも５００kg以内の炉で大型炉へは製造上、及び品質上
の問題よりいまだ適用はされていないのが現状である。
これら大型炉は一般には珪石質高アルミナ質，アルミナ
質，マグネシア質およびまたはスピネル質やジルコニア
質等が用いられ、更に特殊な場合にはこれらに炭化物を
添加する場合もある。これら諸材料は前記諸特性を満た
すため、いづれも高純度の材料を用いて構成されている
が、このように高純度の耐火材を用いながらも耐火物と
しては必要悪ながら強度を保持させるために無水硼酸等
の焼結助材を添加した不定形耐火物が主に用いられ、乾
粉による振動充填若しくはスタンプ（つき固め）施工法
により築造されている。このような施工方法の場合、施
工時に不定形耐火材料自体の粒度の偏析を生ずるとか、
施工が確実に行なわれないとき等では全体の損耗を早め
るのみならず、局部的溶損又は亀裂が発生し易く、これ
らがもとで溶湯の差し込み現像を起こし湯もれ事故の原
因となるばかりでは無く炉本体をも損傷させてしまうこ
ともまま有るので、炉の寿命を縮めるのみならず２湯の
操業を止めるなど操業の安全性，工場の稼働率経済性等
を大きくそこなうこととなるため内張り材の施工者は作
業の内容、施工に精通し、しかも確実なる施工が行える
熟練者を必要とする。又炉施工時には図１に示すよう炉
１ａ内に鋼製の型枠（通称ホーマー）６を組み込み、こ
の鋼製の型枠６と炉１ａ壁との間に乾粉不定形耐火物７
を投入してこの型枠６の内側を振動子を付けた加振機に
よる打撃により材料に振動を与えながら充填をするか又
はランマー等によりスタンプをし施工する。この乾粉不
定形耐火材料７の投入時には多量の粉塵の飛散があり、
作業環境を悪くすること又この耐火材料の投入時など充
填時においても耐火材料の粒子の偏析が起り易く、この
粒子の偏析が施工体の物性的又は、化学的溶損等に不安
定な要素となる。特に粒子の偏析がおき粗粒子が集まっ
た部分は粒子間（組織）内に湯差しが生ずるとか、また
微粒子が片寄った所では使用中異物の浸透が生じ易く、
この高温下での異物浸透がもととなり、変質層を形成
し、体積変化を起こし、亀裂を発生させる。この亀裂の
発生個所内に湯差しや局部剥離現像が生じ操業が出来な
くなる等の問題点を有している。このような不安定な現
状では炉の安定した寿命、安定した操業が出来得ない。
尚現在の主流をなしている乾粉施工法では施工時に用い
られる鋼製のホーマーは造形及び施工壁の強度を保たせ
るため加熱材、及び保形用具としての役目より一回の使
用となり、毎回が消耗品と成ることより施工費が高くな
る等の問題を残し誘導炉の炉性能を充分生かしきれてな
いことより炉壁内張り用耐火物の品質、及び施工方法の
改善が強く望まれているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現在の現場での炉の内
張り材の解体、施工時の３Ｋ（キツイ・キタナイ・キケ
ン）作業の軽減と作業環境の改善、及び炉の耐用寿命の
バラツキによる炉操業の不安定さの撲滅と耐用寿命の向
上が出来る内張り用耐火物及びその施工方法を改善する
手法と提供することを技術的課題とする。
張り材の解体、施工時の３Ｋ（キツイ・キタナイ・キケ
ン）作業の軽減と作業環境の改善、及び炉の耐用寿命の
バラツキによる炉操業の不安定さの撲滅と耐用寿命の向
上が出来る内張り用耐火物及びその施工方法を改善する
手法と提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等はこのような
現状に鑑み炉内張り材を均一且つ高密度に充填すること
により炉材の寿命延長が計られることに着目し、種々な
研究を重ねた結果亀裂の発生及び炉内張り材の寿命の観
点より側壁部と底部とを分離することがより効果的であ
ること、及び炉底部内層材の非稼働部までの溶損はなく
むしろ焼結度が高いと亀裂が発生した場合炉本体部まで
容易に達しこの亀裂部より溶湯の侵入を許し、湯もれ現
像となること又は侵入地金が内部で過溶融状態となり非
常に高熱を発することとなり、炉材の局部溶損を推進さ
せることとなり炉材寿命をより低下させることを見い出
した。即ち本発明の手段は図２において、炉１内壁部の
稼働層を側壁部２と底部３とを分割し
現状に鑑み炉内張り材を均一且つ高密度に充填すること
により炉材の寿命延長が計られることに着目し、種々な
研究を重ねた結果亀裂の発生及び炉内張り材の寿命の観
点より側壁部と底部とを分離することがより効果的であ
ること、及び炉底部内層材の非稼働部までの溶損はなく
むしろ焼結度が高いと亀裂が発生した場合炉本体部まで
容易に達しこの亀裂部より溶湯の侵入を許し、湯もれ現
像となること又は侵入地金が内部で過溶融状態となり非
常に高熱を発することとなり、炉材の局部溶損を推進さ
せることとなり炉材寿命をより低下させることを見い出
した。即ち本発明の手段は図２において、炉１内壁部の
稼働層を側壁部２と底部３とを分割し
【０００７】側壁部２を１体形の筒状成形体とするこ
とによりあらかじめ単品の成形作業を行なうため、ａ材
料の充填密度が高まり耐化学的溶損及び使用中高温下で
の溶融物と接しているが異物の浸透が非常に少なくなる
ことより構造的損傷を小さく抑えることが出来るので寿
命の延長を計ることが出来る。 底部４と分離することにより炉内張り材で最も熱応力
差の出易い側壁部２と底部４との継ぎ個所への亀裂の発
生を防ぐことが出来る利点を有する。 底部４の稼働層を易焼結耐火材で非稼働層３を難焼結
性耐火材料とし２層以上の多層材料で構成し稼働層の易
焼結材料層を１０mm〜１５０mmとし非稼働層を２０mm以
上とさせることにより使用上の問題点など施工解体作業
をより省力化せしめることが出来る。
とによりあらかじめ単品の成形作業を行なうため、ａ材
料の充填密度が高まり耐化学的溶損及び使用中高温下で
の溶融物と接しているが異物の浸透が非常に少なくなる
ことより構造的損傷を小さく抑えることが出来るので寿
命の延長を計ることが出来る。 底部４と分離することにより炉内張り材で最も熱応力
差の出易い側壁部２と底部４との継ぎ個所への亀裂の発
生を防ぐことが出来る利点を有する。 底部４の稼働層を易焼結耐火材で非稼働層３を難焼結
性耐火材料とし２層以上の多層材料で構成し稼働層の易
焼結材料層を１０mm〜１５０mmとし非稼働層を２０mm以
上とさせることにより使用上の問題点など施工解体作業
をより省力化せしめることが出来る。
【０００８】以上の如き炉内張り材の寿命、炉の安定度
の高い操業及び内張材の解体・施工をより省力化出来る
手段をこれに提供するものである。以下に実施例を示
す。
の高い操業及び内張材の解体・施工をより省力化出来る
手段をこれに提供するものである。以下に実施例を示
す。
【０００９】実施例に用いた施工炉及び操業条件 １．３トン型低周波誘導炉 ２．溶融金属 普通鋳物 ３．溶解サイクル １００分／１回 ４．溶解温度 １５３０℃ ◎内張り用耐火材料 Ａ 原料 Ａ 天然珪石質材料 構成 Ｂ 溶融石英質材料 Ｃ 無水硼酸 Ｂ 原料の化学成分比 ＳiＯ2 Ａｌ2Ｏ3 Ｆe2Ｏ3 Ａ 天然珪石質材料 ９７．３ １．２３ ０．８７ Ｂ 溶融石英質材料 ９９．６ ０．１３ ０．１１ Ｃ ライニング材粒度構成 最大粒 ４mm 粒度 構成 １mm 以 上 １mm〜０．１mm ０．１mm 以 下 ４５％ ２８％ ２７％ 以上の原料を用い乾式振動充填成形法にて実施する表１
の結果に示されるように３Ｋ作業の代表とされる粉塵発
生の多い中での解体施工作業は作業環境の改善と合わせ
て解体から施工完了迄の所要時間も３７．５％となりし
かも耐用寿命も対溶損比６１．３％となり大巾に改善す
ることが出来ると共に底部と側壁部の接合回りに亀裂の
発生もなく安定した操業を行うことが出来た。
の結果に示されるように３Ｋ作業の代表とされる粉塵発
生の多い中での解体施工作業は作業環境の改善と合わせ
て解体から施工完了迄の所要時間も３７．５％となりし
かも耐用寿命も対溶損比６１．３％となり大巾に改善す
ることが出来ると共に底部と側壁部の接合回りに亀裂の
発生もなく安定した操業を行うことが出来た。
【発明の効果】 作業面（解体・築炉の施工面） 前記実施例に示されるように比較例に対して３Ｋ作業の
代表的な作業である誘導炉の炉内張り材の解体から施工
迄の所要時間は表１に示されるように比較例が２００分
を要するのに比べて本発明の実施例においては７５分と
なり比較例に比数３７．５％にとどまり大きな省力化が
出来かつ粉体の取扱量も少なくなり作業環境も改善され
た。 炉内張り材の寿命 側壁部の一体局部成形体はあらかじめ湿式振動により充
填成形されているため表１に示されるように充填密度が
比較例２．０６に対して２．１７と高くなっておりその
耐用寿命も耐溶損比が比較例１００％に対して本発明に
よる実施例は６１．３％にとどまり大巾に耐用寿命を延
長することが出来たこと及び底部と側壁部の継続部及び
炉内張り材に亀裂の発生がなく安定な操業ができその結
果は絶大である。 （限定理由） 易焼結材の厚み１０mm〜１５０mm，１０mm以内では初
期の結合力が弱くマモウ溶損が大きく１５０mm以上とな
ると亀裂の発生及び解体時に手間がかかる。 難焼結材 ２０mm以上 ２０mmあれば充分亀裂貫通の効果及び解体が容易となる
効果が出るため
代表的な作業である誘導炉の炉内張り材の解体から施工
迄の所要時間は表１に示されるように比較例が２００分
を要するのに比べて本発明の実施例においては７５分と
なり比較例に比数３７．５％にとどまり大きな省力化が
出来かつ粉体の取扱量も少なくなり作業環境も改善され
た。 炉内張り材の寿命 側壁部の一体局部成形体はあらかじめ湿式振動により充
填成形されているため表１に示されるように充填密度が
比較例２．０６に対して２．１７と高くなっておりその
耐用寿命も耐溶損比が比較例１００％に対して本発明に
よる実施例は６１．３％にとどまり大巾に耐用寿命を延
長することが出来たこと及び底部と側壁部の継続部及び
炉内張り材に亀裂の発生がなく安定な操業ができその結
果は絶大である。 （限定理由） 易焼結材の厚み１０mm〜１５０mm，１０mm以内では初
期の結合力が弱くマモウ溶損が大きく１５０mm以上とな
ると亀裂の発生及び解体時に手間がかかる。 難焼結材 ２０mm以上 ２０mmあれば充分亀裂貫通の効果及び解体が容易となる
効果が出るため
【図１】従来方式の誘導炉の縦断説明図である。
【図２】本発明方式の誘導炉の縦断説明図である。
１，１ａ 炉 ２ 側壁部 ３ 底部非稼働層 ４ 底部稼働層 ６ 施工枠（ホーマー） ７ 乾粉内張り耐火材料
【表１】
Claims (1)
- 金属溶融用として用いられる誘導炉の炉内張り用耐火物
を側壁部と底部とに分離し、側壁部を筒型状の一体成形
物としてまた底部は稼働層１０mm〜１５０mmを易焼結耐
火材料で非稼働層を少なくとも２０mm以上を難焼結耐火
材料の不定形耐火物で２層以上の多層構造でそれぞれ施
工されたことを特徴とする金属溶解用の誘導炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8823293A JPH06273062A (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 誘導炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8823293A JPH06273062A (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 誘導炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273062A true JPH06273062A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13937126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8823293A Pending JPH06273062A (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 誘導炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273062A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11263674A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 誘導炉の内張り用ラミング材 |
| JP2002147959A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Asahi Tec Corp | キュポラ |
| JP2011173737A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 金属溶解用ルツボの製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS514925A (ja) * | 1974-07-02 | 1976-01-16 | Shaken Kk | Mojihatsuseisochi |
| JPS57187167A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-17 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Applicating method for lining of molten metal vessel |
| JPH02169986A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-06-29 | Akira Hashimoto | 誘導熔解炉の内張耐火部材とその製造方法 |
| JPH0539982A (ja) * | 1991-01-31 | 1993-02-19 | Sky Alum Co Ltd | 誘導炉およびそのライニング施工方法 |
-
1993
- 1993-03-17 JP JP8823293A patent/JPH06273062A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57187167A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-17 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Applicating method for lining of molten metal vessel |
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| JP2011173737A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 金属溶解用ルツボの製造方法 |
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