JPH06629A - 誘導加熱装置付溶融金属容器用中空耐火物 - Google Patents
誘導加熱装置付溶融金属容器用中空耐火物Info
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- JPH06629A JPH06629A JP3045709A JP4570991A JPH06629A JP H06629 A JPH06629 A JP H06629A JP 3045709 A JP3045709 A JP 3045709A JP 4570991 A JP4570991 A JP 4570991A JP H06629 A JPH06629 A JP H06629A
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- molten metal
- hollow refractory
- refractory
- alumina
- induction heating
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、電磁誘導により溶鋼の加熱を行う
連続鋳造用タンディッシュに用いる耐蝕性、耐溶損性に
優れた中空耐火物である。 【構成】 アルミナ５０〜９０％、ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3系
スピネル１０〜５０％からなる耐火物により、連続鋳造
用タンディッシュに設けた電磁誘導加熱装置の溶鋼流通
溝を構成する。また、上記の配合に更にＣａＯ質原料を
外掛けで２〜１５％配合して成形した中空耐火物により
溶鋼流通溝を構成する。 【効果】 従来知られている同用途の中空耐火物に比
べ、耐用寿命を５倍に延長することができる。
連続鋳造用タンディッシュに用いる耐蝕性、耐溶損性に
優れた中空耐火物である。 【構成】 アルミナ５０〜９０％、ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3系
スピネル１０〜５０％からなる耐火物により、連続鋳造
用タンディッシュに設けた電磁誘導加熱装置の溶鋼流通
溝を構成する。また、上記の配合に更にＣａＯ質原料を
外掛けで２〜１５％配合して成形した中空耐火物により
溶鋼流通溝を構成する。 【効果】 従来知られている同用途の中空耐火物に比
べ、耐用寿命を５倍に延長することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘導加熱装置の溶融金属
通過用耐火物に関するものである。
通過用耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属容器に誘導加熱装置を設け溶融
金属を連続的に加熱する方法がある。近年、この方法は
連続鋳造用タンディッシュ（以下タンディッシュと略
す）で盛んに用いられている。このタンディッシュは、
低周波電流を流す鉄心とその周囲を溶融金属の通過を可
能ならしめる中空耐火物で構成されている。 加熱の原
理は、鉄心に一次コイルを巻き交流電流を印加すること
により中空耐火物内を通過する溶融金属が二次コイルと
なり、ファラディの電磁誘導の法則に従って誘導電流ｉ
が発生し、ジュールｉ2Ｒにより溶融金属が加熱される
ものである。特開昭６１−３８７５４号公報で溝タイプ
の誘導加熱方法が開示されている。これに用いる溶融金
属容器は中間に貫通する空間を設け、その空間に誘導コ
イルおよび鉄心を通す構造である。この構造は図３
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、タンデ
ィッシュ９を取鍋３から溶融金属を供給される受湯室１
と浸漬ノズル８を通してモールド１０に注入される出湯
室２に分割し、その間を複数の中空耐火物７で接合する
ことによって溶融金属が流通できる溝を形成させるもの
である。
金属を連続的に加熱する方法がある。近年、この方法は
連続鋳造用タンディッシュ（以下タンディッシュと略
す）で盛んに用いられている。このタンディッシュは、
低周波電流を流す鉄心とその周囲を溶融金属の通過を可
能ならしめる中空耐火物で構成されている。 加熱の原
理は、鉄心に一次コイルを巻き交流電流を印加すること
により中空耐火物内を通過する溶融金属が二次コイルと
なり、ファラディの電磁誘導の法則に従って誘導電流ｉ
が発生し、ジュールｉ2Ｒにより溶融金属が加熱される
ものである。特開昭６１−３８７５４号公報で溝タイプ
の誘導加熱方法が開示されている。これに用いる溶融金
属容器は中間に貫通する空間を設け、その空間に誘導コ
イルおよび鉄心を通す構造である。この構造は図３
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、タンデ
ィッシュ９を取鍋３から溶融金属を供給される受湯室１
と浸漬ノズル８を通してモールド１０に注入される出湯
室２に分割し、その間を複数の中空耐火物７で接合する
ことによって溶融金属が流通できる溝を形成させるもの
である。
【０００３】そして、複数の中空耐火物７を設けたこと
によって生じた空間６に一次コイル４を巻いた鉄心を貫
通させることによって二次コイルに相当する通電ループ
が溝１１の中の溶融金属を通して形成される。
によって生じた空間６に一次コイル４を巻いた鉄心を貫
通させることによって二次コイルに相当する通電ループ
が溝１１の中の溶融金属を通して形成される。
【０００４】この中空耐火物７には、誘導電流発生防止
を最重視し、固有抵抗がほぼ無限に大きいハイアルミナ
系キャスタブルのプレキャスト品が使用され、これに耐
スポール性を重視し炭素含有量５〜３５％あるいは炭化
珪素含有量５〜２０％の材質が用いられている（特開昭
６３−１６８２５８号公報）。この材質は連続鋳造時間
が短く、鋳造する溶融金属中の酸素やＭｎＯ等が少ない
場合優れた耐用性を示すものである。
を最重視し、固有抵抗がほぼ無限に大きいハイアルミナ
系キャスタブルのプレキャスト品が使用され、これに耐
スポール性を重視し炭素含有量５〜３５％あるいは炭化
珪素含有量５〜２０％の材質が用いられている（特開昭
６３−１６８２５８号公報）。この材質は連続鋳造時間
が短く、鋳造する溶融金属中の酸素やＭｎＯ等が少ない
場合優れた耐用性を示すものである。
【０００５】ここで、中空耐火物７には具備特性とし
て、耐溶損性と溶融金属中の介在物等の付着および、成
長を防止する耐スポーリング性が要求される。耐スポー
リング性は中空耐火物７に金属ファイバーを２〜５％添
加することで亀裂を微細にすることができることと、周
囲の不定形耐火物１２を充分に施工することで亀裂が発
生しても、この亀裂から溶融金属が中空耐火物７外に洩
れないようにすることができる。 従って中空耐火物７
は、耐溶損性と溶融金属中の介在物等の付着防止が重要
になり、これらの問題の発生は溶融金属の成分と密接な
関係にありマンガン、酸素、シリコン等の多い場合は溶
損傾向に、アルミ等が多い場合は付着傾向になる。
て、耐溶損性と溶融金属中の介在物等の付着および、成
長を防止する耐スポーリング性が要求される。耐スポー
リング性は中空耐火物７に金属ファイバーを２〜５％添
加することで亀裂を微細にすることができることと、周
囲の不定形耐火物１２を充分に施工することで亀裂が発
生しても、この亀裂から溶融金属が中空耐火物７外に洩
れないようにすることができる。 従って中空耐火物７
は、耐溶損性と溶融金属中の介在物等の付着防止が重要
になり、これらの問題の発生は溶融金属の成分と密接な
関係にありマンガン、酸素、シリコン等の多い場合は溶
損傾向に、アルミ等が多い場合は付着傾向になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】中空耐火物７は溶損が
大きい場合は消失し、溶融金属が鉄心５を貫通させるた
めの空間６に洩れ出す問題が、また介在物等の付着、成
長は中空耐火物７の溝１１が狭められ、溶融金属の通過
量が減少したり、通過できなくなる問題がある。前記特
開昭６３−１６８２５８号公報で開示されている炭素含
有量５〜３５％のハイアルミナキャスタブルは溶融金属
中に含まれるアルミナ等の高融点非金属介在物の付着
が、また炭化珪素含有量５〜２０％のハイアルミナキャ
スタブルは溶融金属中の酸素により炭化珪素が酸化され
ることにより溶損するという問題がある。この２材質に
は、実施例に示すＳｉＯ2の配合が２５％以上ありこれ
が溶融金属中のＭｎ，Ｃａ，Ａｌ等に還元されることも
高い耐用性を得られない理由の一つである。
大きい場合は消失し、溶融金属が鉄心５を貫通させるた
めの空間６に洩れ出す問題が、また介在物等の付着、成
長は中空耐火物７の溝１１が狭められ、溶融金属の通過
量が減少したり、通過できなくなる問題がある。前記特
開昭６３−１６８２５８号公報で開示されている炭素含
有量５〜３５％のハイアルミナキャスタブルは溶融金属
中に含まれるアルミナ等の高融点非金属介在物の付着
が、また炭化珪素含有量５〜２０％のハイアルミナキャ
スタブルは溶融金属中の酸素により炭化珪素が酸化され
ることにより溶損するという問題がある。この２材質に
は、実施例に示すＳｉＯ2の配合が２５％以上ありこれ
が溶融金属中のＭｎ，Ｃａ，Ａｌ等に還元されることも
高い耐用性を得られない理由の一つである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる中空耐
火物７が溶融金属成分の影響による、溶損や介在物の付
着の問題を解決するものである。その骨子は耐溶損性と
して、ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3系スピネル（以下スピネルと略
す）を特定の割合で組み合わせ、付着防止はこれにＣａ
Ｏ原料を特定の割合で配合するものであり、炭素、炭化
珪素、ＳｉＯ2を用いない中空耐火物７を提供するもの
である。
火物７が溶融金属成分の影響による、溶損や介在物の付
着の問題を解決するものである。その骨子は耐溶損性と
して、ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3系スピネル（以下スピネルと略
す）を特定の割合で組み合わせ、付着防止はこれにＣａ
Ｏ原料を特定の割合で配合するものであり、炭素、炭化
珪素、ＳｉＯ2を用いない中空耐火物７を提供するもの
である。
【０００８】
【実施例および作用】中空耐火物用の主原料のアルミナ
は耐溶損性と容積安定性（耐スポーリング対策）の役割
を持ち、 副原料のスピネルは溶融金属との反応を抑制
する役割を持つ。両者の配合割合は図１に示すように、
アルミナが５０％未満では耐溶損性に劣り、９０％を超
えるとスピネルの配合量が減少し溶融金属との反応が進
む。従って、アルミナが５０％〜９０％、スピネルが１
０％〜５０％の配合が中空耐火物の適正範囲であり、望
ましい最適値はアルミナ７０％〜８５％、スピネル１５
％〜３０％にある。 アルミナ原料は焼結アルミナ、電
融アルミナ、ばん土けつ岩、ボーキサイト、シリマナイ
トなどの中から一種もしくは二種以上の配合を耐溶損性
と容積安定性を満たす条件で決定すれば良い。またスピ
ネル原料は電融スピネル、焼結スピネルのいずれか、両
者の組み合わせたもので構成されるが、ＭｇＯ／Ａｌ2
Ｏ3はモル比で０．７〜１．３／１．３〜０．７の範囲
のものを用いれば溶融金属との反応を抑制に効果があ
る。
は耐溶損性と容積安定性（耐スポーリング対策）の役割
を持ち、 副原料のスピネルは溶融金属との反応を抑制
する役割を持つ。両者の配合割合は図１に示すように、
アルミナが５０％未満では耐溶損性に劣り、９０％を超
えるとスピネルの配合量が減少し溶融金属との反応が進
む。従って、アルミナが５０％〜９０％、スピネルが１
０％〜５０％の配合が中空耐火物の適正範囲であり、望
ましい最適値はアルミナ７０％〜８５％、スピネル１５
％〜３０％にある。 アルミナ原料は焼結アルミナ、電
融アルミナ、ばん土けつ岩、ボーキサイト、シリマナイ
トなどの中から一種もしくは二種以上の配合を耐溶損性
と容積安定性を満たす条件で決定すれば良い。またスピ
ネル原料は電融スピネル、焼結スピネルのいずれか、両
者の組み合わせたもので構成されるが、ＭｇＯ／Ａｌ2
Ｏ3はモル比で０．７〜１．３／１．３〜０．７の範囲
のものを用いれば溶融金属との反応を抑制に効果があ
る。
【０００９】このようにして配合した原料で中空耐火物
７を製作し、これを誘導加熱タンディッシュ９に使用し
た結果、連続操業１０時間を６回繰り返し使用（合計６
０ヒート）する実績を得ることができた。この実績は中
空耐火物への非金属介在物の付着の少ない溶融金属で操
業したものであり、付着の多い溶融金属ではこの実績の
約１／３に耐用回数が減少する。
７を製作し、これを誘導加熱タンディッシュ９に使用し
た結果、連続操業１０時間を６回繰り返し使用（合計６
０ヒート）する実績を得ることができた。この実績は中
空耐火物への非金属介在物の付着の少ない溶融金属で操
業したものであり、付着の多い溶融金属ではこの実績の
約１／３に耐用回数が減少する。
【００１０】溶融金属中のアルミの多い操業では高融点
の非金属介在物が中空耐火物７の溝１１内に付着し溝１
１の内径が縮小され、鋳造回数がわずか５ヒートで使用
出来なくなる場合もある。
の非金属介在物が中空耐火物７の溝１１内に付着し溝１
１の内径が縮小され、鋳造回数がわずか５ヒートで使用
出来なくなる場合もある。
【００１１】これに対し、付着物の融点を低下させ、中
空耐火物７との付着力を弱め剥離させ流出させる方法と
して、中空耐火物７にアルミとの間で１２００℃の低融
物を生成するＣａＯを配合し、実験を行った。この実験
で図２に示すようにアルミナ５０％〜９０％、スピネル
１０％〜５０％の耐火物にＣａＯの添加量を増していく
と付着物は減少するが、溶損量が増加する関係を導き出
した。
空耐火物７との付着力を弱め剥離させ流出させる方法と
して、中空耐火物７にアルミとの間で１２００℃の低融
物を生成するＣａＯを配合し、実験を行った。この実験
で図２に示すようにアルミナ５０％〜９０％、スピネル
１０％〜５０％の耐火物にＣａＯの添加量を増していく
と付着物は減少するが、溶損量が増加する関係を導き出
した。
【００１２】
【実施例】この結果を基に、ＣａＯをアルミナ５０〜９
０ｗｔ％およびＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3系スピネル１０〜５０
ｗｔ％の混合物に外掛け２％〜２０％配合した中空耐火
物を試作し連続鋳造用誘導加熱タンディッシュ９で実用
試験を実施した。 この結果、表１Ａ，Ｂに示すように
ＣａＯ原料をＣａＯ（換算）で２％〜１５％の間で使用
が可能であり、付着防止と耐溶損性を同時に満足する望
ましい最適値は６％〜８％であることを見い出した。
０ｗｔ％およびＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3系スピネル１０〜５０
ｗｔ％の混合物に外掛け２％〜２０％配合した中空耐火
物を試作し連続鋳造用誘導加熱タンディッシュ９で実用
試験を実施した。 この結果、表１Ａ，Ｂに示すように
ＣａＯ原料をＣａＯ（換算）で２％〜１５％の間で使用
が可能であり、付着防止と耐溶損性を同時に満足する望
ましい最適値は６％〜８％であることを見い出した。
【００１３】この原料で中空耐火物７を製作し、 誘導
加熱タンディッシュ９に使用した結果、アルミ成分の多
い溶融金属を含む連続操業１０時間を６回繰り返し使用
（合計６０ヒート）する実績を得ることができた。
加熱タンディッシュ９に使用した結果、アルミ成分の多
い溶融金属を含む連続操業１０時間を６回繰り返し使用
（合計６０ヒート）する実績を得ることができた。
【００１４】
【表１Ａ】
【００１５】
【表１Ｂ】
【００１６】ＣａＯ原料としては、ＣａＣＯ3、Ｃａ
（ＯＨ)2、ＣａＯ、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系化合物（３Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2Ｏ3、１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ・Ａｌ
2Ｏ3、ＣａＯ・２Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ・６Ａｌ2Ｏ3）があ
り、本発明はこれらから選ばれる１種または２種以上使
用できる。
（ＯＨ)2、ＣａＯ、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系化合物（３Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2Ｏ3、１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ・Ａｌ
2Ｏ3、ＣａＯ・２Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ・６Ａｌ2Ｏ3）があ
り、本発明はこれらから選ばれる１種または２種以上使
用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は中空耐火
物７の材質としてアルミナとスピネルを適正配合するこ
とで耐用性を従来用いていたアルミナ−ＳｉＯ2−（炭
素または炭化珪素）系材質に対し約５倍にすることがで
き、またこの材質にＣａＯを添加することで溶融金属中
の高融点、非金属介在物の付着を耐溶損性を確保しなが
ら防止する効果が得られた。
物７の材質としてアルミナとスピネルを適正配合するこ
とで耐用性を従来用いていたアルミナ−ＳｉＯ2−（炭
素または炭化珪素）系材質に対し約５倍にすることがで
き、またこの材質にＣａＯを添加することで溶融金属中
の高融点、非金属介在物の付着を耐溶損性を確保しなが
ら防止する効果が得られた。
【図１】本発明に係わるアルミナとスピネルの配合と溶
融金属に対する溶損および浸透の関係、
融金属に対する溶損および浸透の関係、
【図２】本発明に係わるアルミナ・スピネル材質にＣａ
Ｏ配合率を変えた場合の溶融金属に対する溶損および介
在物付着状況を示す。
Ｏ配合率を変えた場合の溶融金属に対する溶損および介
在物付着状況を示す。
【図３】（ａ）：本発明に係わる中空耐火物の部位を示
すもので、誘導加熱タンディッシュの要部断面図、 （ｂ）：図３ａに於けるＢ断面、 （ｃ）：図３ａの平面図、 （ｄ）：中空耐火物の拡大断面図。
すもので、誘導加熱タンディッシュの要部断面図、 （ｂ）：図３ａに於けるＢ断面、 （ｃ）：図３ａの平面図、 （ｄ）：中空耐火物の拡大断面図。
１ 受湯室 ２ 出湯室 ３ 取鍋 ４ 一次コイル ５ 取鍋ノズル ６ 空間、 ７ 中空耐火物 ８ 浸漬ノズル ９ タンディッシュ １０ モールド １１ 溝 １２ 不定形耐火物。
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるアルミナとスピネルの配合と溶
融金属に対する溶損および浸透の関係、
融金属に対する溶損および浸透の関係、
【図２】本発明に係わるアルミナ・スピネル材質にＣａ
Ｏ配合率を変えた場合の溶融金属に対する溶損および介
在物付着状況を示す。
Ｏ配合率を変えた場合の溶融金属に対する溶損および介
在物付着状況を示す。
【図３Ａ】（ａ）：本発明に係わる中空耐火物の部位を
示すもので、誘導加熱タンディッシュの要部断面図、 （ｂ）：図３ａに於けるＢ断面、
示すもので、誘導加熱タンディッシュの要部断面図、 （ｂ）：図３ａに於けるＢ断面、
【図３Ｂ】（ｃ）：図３ａの平面図、 （ｄ）：中空耐火物の拡大断面図。
【符号の説明】 １ 受湯室 ２ 出湯室 ３ 取鍋 ４ 一次コイル ５ 取鍋ノズル ６ 空間、 ７ 中空耐火物 ８ 浸漬ノズル ９ タンディッシュ １０ モールド １１ 溝 １２ 不定形耐火物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 輝男 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内 (72)発明者 仲村 誠 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 後藤 幸彦 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 本間 光昭 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミナ５０〜９０ｗｔ％およびＭｇＯ
・Ａｌ2Ｏ3系スピネル１０〜５０ｗｔ％からなる誘導加
熱装置付溶融金属容器用中空耐火物。 - 【請求項２】 アルミナ５０〜９０ｗｔ％およびＭｇＯ
・Ａｌ2Ｏ3系スピネル１０〜５０ｗｔ％からなる混合物
に、ＣａＯ質原料をＣａＯ換算で外掛け２〜１５ｗｔ％
加えて構成した誘導加熱装置付溶融金属容器用中空耐火
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045709A JPH06629A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 誘導加熱装置付溶融金属容器用中空耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045709A JPH06629A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 誘導加熱装置付溶融金属容器用中空耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06629A true JPH06629A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=12726882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3045709A Pending JPH06629A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 誘導加熱装置付溶融金属容器用中空耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06629A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264834A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Jfe Steel Kk | 連続鋳造用タンディッシュ |
| CN102836978A (zh) * | 2012-09-06 | 2012-12-26 | 上海宝明耐火材料有限公司 | 中间包感应加热用流钢通道总成及其生产方法 |
| JP2015221456A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | 新日鐵住金株式会社 | 誘導加熱型タンディッシュの堰耐火物施工方法及びこの方法で施工した堰耐火物の補修方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6060985A (ja) * | 1983-09-08 | 1985-04-08 | 新日本製鐵株式会社 | 取鍋内張り用不定形耐火組成物 |
| JPS6347539A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高変速比遊星歯車装置 |
| JPS63171256A (ja) * | 1987-04-23 | 1988-07-15 | Nippon Steel Corp | 中間溝型誘導加熱タンデイツシユの湯溝耐火物 |
| JPH01197370A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-09 | Daiichi Taika Renga Kk | 溶融金属容器ライニング用不定形耐火物 |
| JPH01264976A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-23 | Nippon Steel Corp | 火炎溶射材 |
| JPH026373A (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-10 | Kawasaki Refract Co Ltd | 流し込み不定形耐火物 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3045709A patent/JPH06629A/ja active Pending
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