JPH09250878A - 誘導炉 - Google Patents
誘導炉Info
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- JPH09250878A JPH09250878A JP8087320A JP8732096A JPH09250878A JP H09250878 A JPH09250878 A JP H09250878A JP 8087320 A JP8087320 A JP 8087320A JP 8732096 A JP8732096 A JP 8732096A JP H09250878 A JPH09250878 A JP H09250878A
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- furnace
- magnesia
- alumina
- refractory
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 工場の稼動率、作業環境の改善、作業の簡易
化と省力化及び低コスト化などできるよう、予め定形化
された内張用耐火物を用いて構築の誘導炉を提供するに
ある。 【構成】 アルミナ質材とマグネシア質材及びマグネシ
ア−アルミナ系スピネル質材の３者を必須材とした耐火
材を用いて予め側壁部を一体物として成形し、１０００
℃以下で熱処理をほどこし気孔率が１５％以下とした定
形耐火物を炉の稼働面内張材として築造したことを特徴
とする。 【効果】 操業が安心してできると共に耐用のバラツキ
も少なく、かつ施工に際して熟練者を必要とせず、誰で
も簡単、かつ確実に施工でき、寿命のみならず、操業
面、コスト面でもその効果は大である。
化と省力化及び低コスト化などできるよう、予め定形化
された内張用耐火物を用いて構築の誘導炉を提供するに
ある。 【構成】 アルミナ質材とマグネシア質材及びマグネシ
ア−アルミナ系スピネル質材の３者を必須材とした耐火
材を用いて予め側壁部を一体物として成形し、１０００
℃以下で熱処理をほどこし気孔率が１５％以下とした定
形耐火物を炉の稼働面内張材として築造したことを特徴
とする。 【効果】 操業が安心してできると共に耐用のバラツキ
も少なく、かつ施工に際して熟練者を必要とせず、誰で
も簡単、かつ確実に施工でき、寿命のみならず、操業
面、コスト面でもその効果は大である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属を溶解およびまたは
精錬を行うために用いられる誘導炉の内張用耐火材およ
びその構造に関するものである。
精錬を行うために用いられる誘導炉の内張用耐火材およ
びその構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋳造業界では金属を溶解およびまたは精
錬するのに従来のキュポラに代り、生産性、作業の省力
化、溶湯の品質調整および作業環境等々の点から １．溶解効率の高い ２．溶解炉の保全が容易である ３．操炉が簡便で且つ省力化の計れる ４．公害問題の少ない ５．成分、温度の調整が容易に出来る ６．品質の安定度が高く均質性の高い溶湯が容易に得ら
れる 等の諸利点を有している誘導炉の普及が急速に進んでき
ている。誘導炉は外周部に電気誘導コイルを配設しこの
コイルの内側に必要ならばコイル保護用のコイルセメン
トにより被覆層を備えさせ、その内側に湯モレセンサ
ー、絶縁材、断熱材等々を配設しその最内側に１層の耐
火材壁（内張材）を構築して使用されている。この内張
耐火壁の構築方法は一般には炉体の内側に所定の壁厚さ
を持たせるように設計された鋼製の内型枠（以下フォー
マーと称する）を炉本体内に設し、このフォーマーと炉
本体との間隙部に乾粉状の不定形耐火物を投入した後、
フォーマーの内側より振動を与えながら投入された不定
形耐火物を加振充填させて施工する。この乾粉不定形耐
火物の施工の良否が内張材の耐用を大きく左右し炉の寿
命が決る。施工時の充填度が低く且つ充填度にバラツキ
が有ると異状損傷を来たしその耐用は短命に終る。この
予定外の短命寿命の場合や大きな異状損傷は内張材にと
どまらず、炉本体の損傷にもつながる重大事となり鋳造
工場の稼動停止にもつながり大きな影響をもたらす。安
定した操炉を行うためにはより確実なる施工を行うこと
が必要である。それには高い熟練度が必要とされる。こ
のように施工の良否と共に長寿命化をはかり施工の省力
化、工場の稼動率を高めるためこれに用いられる耐火材
は特に吟味された珪石質材 ハイアルミナ質材
アルミナ質材 マグネシア質材 スピネル質材等々
の各原料をその使用条件に適合するように選定調整し、
尚必要に応じては無水硼酸等の焼結助材を添加し使用さ
れているが、使用時に金属、スラグ等の溶融物との反応
溶損とか、これらの溶融物は特にマグネシア質材等の塩
基性耐火物には組織内に浸透して変質層を形成して稼動
面にそって層状剥離現象を起こして、局部異状損傷を起
こしたり、又一方では組織内への浸入により耐火物の耐
熱性の低下をまねきガラス質物が増して過焼結状態とな
り、これが体積収縮を生じ大きな亀裂が発生し、発達し
て溝状損傷現象となりこの部分よりの溶湯の差し込みが
生じ、全体的には耐火物の残存厚みを多く持ちながら
も、耐用に耐えられなくなり炉壁の寿命を短くしてい
る。このため炉壁保全の機会が多くなり炉操業率を低下
させる。炉の保全費がかさむことや解体、施工と云う極
度に作業環境の悪い３Ｋの代表的な作業をよぎなくされ
る。これらの諸問題を解決し安定した操炉が出来て、操
業率が高くランニングコストが低く、良い環境での作業
が出来、炉壁材の解体施工と云う３Ｋ作業の頻度が少な
く且つ簡便な作業となるよう強く望まれているのが現状
である。
錬するのに従来のキュポラに代り、生産性、作業の省力
化、溶湯の品質調整および作業環境等々の点から １．溶解効率の高い ２．溶解炉の保全が容易である ３．操炉が簡便で且つ省力化の計れる ４．公害問題の少ない ５．成分、温度の調整が容易に出来る ６．品質の安定度が高く均質性の高い溶湯が容易に得ら
れる 等の諸利点を有している誘導炉の普及が急速に進んでき
ている。誘導炉は外周部に電気誘導コイルを配設しこの
コイルの内側に必要ならばコイル保護用のコイルセメン
トにより被覆層を備えさせ、その内側に湯モレセンサ
ー、絶縁材、断熱材等々を配設しその最内側に１層の耐
火材壁（内張材）を構築して使用されている。この内張
耐火壁の構築方法は一般には炉体の内側に所定の壁厚さ
を持たせるように設計された鋼製の内型枠（以下フォー
マーと称する）を炉本体内に設し、このフォーマーと炉
本体との間隙部に乾粉状の不定形耐火物を投入した後、
フォーマーの内側より振動を与えながら投入された不定
形耐火物を加振充填させて施工する。この乾粉不定形耐
火物の施工の良否が内張材の耐用を大きく左右し炉の寿
命が決る。施工時の充填度が低く且つ充填度にバラツキ
が有ると異状損傷を来たしその耐用は短命に終る。この
予定外の短命寿命の場合や大きな異状損傷は内張材にと
どまらず、炉本体の損傷にもつながる重大事となり鋳造
工場の稼動停止にもつながり大きな影響をもたらす。安
定した操炉を行うためにはより確実なる施工を行うこと
が必要である。それには高い熟練度が必要とされる。こ
のように施工の良否と共に長寿命化をはかり施工の省力
化、工場の稼動率を高めるためこれに用いられる耐火材
は特に吟味された珪石質材 ハイアルミナ質材
アルミナ質材 マグネシア質材 スピネル質材等々
の各原料をその使用条件に適合するように選定調整し、
尚必要に応じては無水硼酸等の焼結助材を添加し使用さ
れているが、使用時に金属、スラグ等の溶融物との反応
溶損とか、これらの溶融物は特にマグネシア質材等の塩
基性耐火物には組織内に浸透して変質層を形成して稼動
面にそって層状剥離現象を起こして、局部異状損傷を起
こしたり、又一方では組織内への浸入により耐火物の耐
熱性の低下をまねきガラス質物が増して過焼結状態とな
り、これが体積収縮を生じ大きな亀裂が発生し、発達し
て溝状損傷現象となりこの部分よりの溶湯の差し込みが
生じ、全体的には耐火物の残存厚みを多く持ちながら
も、耐用に耐えられなくなり炉壁の寿命を短くしてい
る。このため炉壁保全の機会が多くなり炉操業率を低下
させる。炉の保全費がかさむことや解体、施工と云う極
度に作業環境の悪い３Ｋの代表的な作業をよぎなくされ
る。これらの諸問題を解決し安定した操炉が出来て、操
業率が高くランニングコストが低く、良い環境での作業
が出来、炉壁材の解体施工と云う３Ｋ作業の頻度が少な
く且つ簡便な作業となるよう強く望まれているのが現状
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、炉内張材
の寿命が短命で、その上突発的な損傷により炉の操業率
の低下をまねき鋳造工場の操業面に支障を来たすこと
や、炉保全費がかさむことや、炉の解体、施工と云う代
表的な３Ｋ作業の機会等が多くなっている。また現状の
乾粉不定形材による築炉では熟練者を必要とする等々の
問題をかゝえている。これらの諸問題を解決して工場の
稼動率、作業環境の改善、炉の保全作業の簡易性と省力
化及び低コスト化等出来るよう、マグネシア−アルミナ
−マグネシアアルミナ系スピネル耐火材によるあらかじ
め定形化された内張用耐火物を用いて構築する構造を有
する誘導炉を提供することを技術的な課題とする。
の寿命が短命で、その上突発的な損傷により炉の操業率
の低下をまねき鋳造工場の操業面に支障を来たすこと
や、炉保全費がかさむことや、炉の解体、施工と云う代
表的な３Ｋ作業の機会等が多くなっている。また現状の
乾粉不定形材による築炉では熟練者を必要とする等々の
問題をかゝえている。これらの諸問題を解決して工場の
稼動率、作業環境の改善、炉の保全作業の簡易性と省力
化及び低コスト化等出来るよう、マグネシア−アルミナ
−マグネシアアルミナ系スピネル耐火材によるあらかじ
め定形化された内張用耐火物を用いて構築する構造を有
する誘導炉を提供することを技術的な課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等はこの様な現
状に鑑み炉材が炉が安定して操業出来且つ長寿命化が出
来、炉壁の解体施工がより容易で３Ｋ作業がより省け高
い操業率を維持出来得る誘導炉を構築するために炉壁
を構成する耐火物の素材構成耐食性を高めるために炉
壁材を高密度化する施工の熟練度を必要とせず安定し
た寿命を得るため種々研究を重ねた結果アルミナ質材と
マグネシア質材、ＭｇＯ，Ａｌ2Ｏ3系のスピネル材質の
三者の複合耐火物とすることにより改善出来得ることを
見い出した。現用材のマグネシア質材やマグネシア−ス
ピネル質材は、素材自体の高温下における体積収縮性お
よび溶融物中よりの異成分の易選択吸収性により変質層
を形成する等の事より亀裂の発生、発達や層状剥離現象
はさけられない現象であるこのもっとも大きな原因は第
１に溶融物の組織内への浸透によるものが一番の問題で
ある。この異物の浸透を阻止するために側壁耐火物をあ
らかじめ高充填密度化した一体成形物とすること、およ
び材質的には耐異物浸透性でもっとも効果の大きくマグ
ネシア質材を含有する耐火材を用いること、かつ耐火材
自体受熱により残存膨張性を示す体積膨張特性を具備さ
せるに有効なアルミナ骨材を用い、受熱により一部マグ
ネシア質材との間でＭｇＯ＋Ａｌ2Ｏ3→ＭｇＯ＋Ａｌ2
Ｏ3とスピネルを形成させ体積膨張をせしめることによ
り現用材の如き体積の収縮性を改善せしめる。またここ
に生成する微細なスピネル結晶は異物の浸透を抑制する
特性をも有している。以上の如き効果によりマグネシア
質材・アルミナ質材とＭｇＯ＋Ａｌ2Ｏ3系のスピネル質
材の３者を複合させることによりマグネシア質材の高耐
熱性、高耐食性を有効に生かし得て耐熱スポーリング
性が高く異物浸透に変質層の生成が抑制出来かつ使
用中での耐火材の残存膨張性とする等の特性を具備させ
ることが出来有害なる亀裂の発生や層状剥離現象を抑制
することが出来た。以上３者材のもっとも有効な効果を
得ることの出来る各原料の比率はＡｌ2Ｏ3成分を９０％
以上を含有するアルミナ質材を４０〜８５重量％、マグ
ネシア質材５〜３０重量％、マグネシア−アルミナ系ス
ピネル質材を５〜３０重量％としこの３者の合量が９０
重量％以上でかつＡｌ2Ｏ3，ＭｇＯの成分の合量が８５
重量％以上とすることがもっとも良いことを見い出し
た。さらにより安定化、長寿命化を計るため材料の均一
化と高密度化を計るためにあらかじめこれらの耐火材を
用いて必要ならば適宜のバインダーを加え成形を行うこ
とにより充填密度を高めることに成功した。この成形体
は乾燥後１０００℃以下で熱処理をほどこして気孔率１
５％以下の定形耐火物を得ることが出来た。この１体成
形体の耐火物で炉の最内側壁を構成しこの定形耐火物と
炉本体との間隙乾式不定形耐火物を投入し直接加振充填
するこの構造体とすることにより３Ｋ作業である築炉作
業と作業環境も改善され又誰にでも出来て高い熟練度を
必要とせず確実なる施工を容易に行うことが出来るよう
になった。尚炉の使用にさいしてはあらかじめ１体成形
体としているため従来の如く１０〜１５時間と長時間を
要する低温焼結工程を全く必要とせず築炉後直ぐ正規の
稼働も可能となった。このように材質と施工方法の開発
により、より安定した操業が出来、長寿命で施工簡略化
及び操炉の前工程を省くことが出来る手法をここに提供
するものである。 限定理由 ９０％以上Ａｌ2Ｏ3を含有するアルミナ質材４０〜８
０重量％について ａ）９０％以上のＡｌ2Ｏ3を含有する Ａｌ2Ｏ3以外の成分例としては、ＳiＯ2やＦe2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2等で、この含有量が高くなりＡｌ2Ｏ3含有量が低
くなると他成分との間で低融物をつくり耐食性及び過焼
結現象を起し剥離や亀裂の発生、異状溶損が大きくな
る。 ｂ）アルミナ質材４０〜８０重量％について アルミナ質材４０重量％以下ではマグネシア質材・マグ
ネシア−アルミナ系スピネル質材が多くなり亀裂の発生
や剥離現象が生ずる。又８０重量％以上となると耐食性
がやゝ低下するためである。 マグネシア質材５〜３０重量％について ａ）マグネシア質材が５重量％より少なくなると耐食性
が低下し、かつ耐火物の残存膨張率が小さく、尚マイナ
スとなる傾向が出来てくるため、また３０重量％を越す
とアルミナ質材との間でのスピネル化度が高くなり組織
の緻密性がそこなわれ、かえって異物の混入をまねき内
部亀裂の発生、剥離現象、亀裂や異状損傷の発生等々問
題を生じるためである。 マグネシア−アルミナ系スピネル質材１０〜３０重量
％について アルミナ質材との間ではＡｌ2Ｏ3−ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3で
スピネルとアルミナ、又マグネシア質材との間ではＭｇ
Ｏ−ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3でスピネルとマグネシアとそれぞ
れ両者の混在した組織物を形成すことにより異物の浸
透を少なくし耐熱スポーリング性を高め亀裂の防止と
なるまた体積の安定度を高める効果をもたらすが１０
重量％以下ではその効果が小さくまた３０重量％を越す
と耐食性が低下するためである。 気孔率１５％以下とする 成形体の気孔率が１５％以上と多孔体であると組織が粗
くかつ脆弱となるため異物の浸透度を高め変質層を形成
し亀裂の発生と異状溶損を、更には剥離現象が生ずると
共に総合溶損率が大きくなるためである。 アルミナ質材，マグネシア質材、マグネシア−アルミ
ナ系スピネル質材の合量が９０重量％以上でかつＡｌ2
Ｏ3・ＭｇＯの成分量が８５重量％以上について これらの材料及び成分量が維持出来ず他材料、他成分が
混入してくると耐熱性、耐食性が低下してくるためであ
る。
状に鑑み炉材が炉が安定して操業出来且つ長寿命化が出
来、炉壁の解体施工がより容易で３Ｋ作業がより省け高
い操業率を維持出来得る誘導炉を構築するために炉壁
を構成する耐火物の素材構成耐食性を高めるために炉
壁材を高密度化する施工の熟練度を必要とせず安定し
た寿命を得るため種々研究を重ねた結果アルミナ質材と
マグネシア質材、ＭｇＯ，Ａｌ2Ｏ3系のスピネル材質の
三者の複合耐火物とすることにより改善出来得ることを
見い出した。現用材のマグネシア質材やマグネシア−ス
ピネル質材は、素材自体の高温下における体積収縮性お
よび溶融物中よりの異成分の易選択吸収性により変質層
を形成する等の事より亀裂の発生、発達や層状剥離現象
はさけられない現象であるこのもっとも大きな原因は第
１に溶融物の組織内への浸透によるものが一番の問題で
ある。この異物の浸透を阻止するために側壁耐火物をあ
らかじめ高充填密度化した一体成形物とすること、およ
び材質的には耐異物浸透性でもっとも効果の大きくマグ
ネシア質材を含有する耐火材を用いること、かつ耐火材
自体受熱により残存膨張性を示す体積膨張特性を具備さ
せるに有効なアルミナ骨材を用い、受熱により一部マグ
ネシア質材との間でＭｇＯ＋Ａｌ2Ｏ3→ＭｇＯ＋Ａｌ2
Ｏ3とスピネルを形成させ体積膨張をせしめることによ
り現用材の如き体積の収縮性を改善せしめる。またここ
に生成する微細なスピネル結晶は異物の浸透を抑制する
特性をも有している。以上の如き効果によりマグネシア
質材・アルミナ質材とＭｇＯ＋Ａｌ2Ｏ3系のスピネル質
材の３者を複合させることによりマグネシア質材の高耐
熱性、高耐食性を有効に生かし得て耐熱スポーリング
性が高く異物浸透に変質層の生成が抑制出来かつ使
用中での耐火材の残存膨張性とする等の特性を具備させ
ることが出来有害なる亀裂の発生や層状剥離現象を抑制
することが出来た。以上３者材のもっとも有効な効果を
得ることの出来る各原料の比率はＡｌ2Ｏ3成分を９０％
以上を含有するアルミナ質材を４０〜８５重量％、マグ
ネシア質材５〜３０重量％、マグネシア−アルミナ系ス
ピネル質材を５〜３０重量％としこの３者の合量が９０
重量％以上でかつＡｌ2Ｏ3，ＭｇＯの成分の合量が８５
重量％以上とすることがもっとも良いことを見い出し
た。さらにより安定化、長寿命化を計るため材料の均一
化と高密度化を計るためにあらかじめこれらの耐火材を
用いて必要ならば適宜のバインダーを加え成形を行うこ
とにより充填密度を高めることに成功した。この成形体
は乾燥後１０００℃以下で熱処理をほどこして気孔率１
５％以下の定形耐火物を得ることが出来た。この１体成
形体の耐火物で炉の最内側壁を構成しこの定形耐火物と
炉本体との間隙乾式不定形耐火物を投入し直接加振充填
するこの構造体とすることにより３Ｋ作業である築炉作
業と作業環境も改善され又誰にでも出来て高い熟練度を
必要とせず確実なる施工を容易に行うことが出来るよう
になった。尚炉の使用にさいしてはあらかじめ１体成形
体としているため従来の如く１０〜１５時間と長時間を
要する低温焼結工程を全く必要とせず築炉後直ぐ正規の
稼働も可能となった。このように材質と施工方法の開発
により、より安定した操業が出来、長寿命で施工簡略化
及び操炉の前工程を省くことが出来る手法をここに提供
するものである。 限定理由 ９０％以上Ａｌ2Ｏ3を含有するアルミナ質材４０〜８
０重量％について ａ）９０％以上のＡｌ2Ｏ3を含有する Ａｌ2Ｏ3以外の成分例としては、ＳiＯ2やＦe2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2等で、この含有量が高くなりＡｌ2Ｏ3含有量が低
くなると他成分との間で低融物をつくり耐食性及び過焼
結現象を起し剥離や亀裂の発生、異状溶損が大きくな
る。 ｂ）アルミナ質材４０〜８０重量％について アルミナ質材４０重量％以下ではマグネシア質材・マグ
ネシア−アルミナ系スピネル質材が多くなり亀裂の発生
や剥離現象が生ずる。又８０重量％以上となると耐食性
がやゝ低下するためである。 マグネシア質材５〜３０重量％について ａ）マグネシア質材が５重量％より少なくなると耐食性
が低下し、かつ耐火物の残存膨張率が小さく、尚マイナ
スとなる傾向が出来てくるため、また３０重量％を越す
とアルミナ質材との間でのスピネル化度が高くなり組織
の緻密性がそこなわれ、かえって異物の混入をまねき内
部亀裂の発生、剥離現象、亀裂や異状損傷の発生等々問
題を生じるためである。 マグネシア−アルミナ系スピネル質材１０〜３０重量
％について アルミナ質材との間ではＡｌ2Ｏ3−ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3で
スピネルとアルミナ、又マグネシア質材との間ではＭｇ
Ｏ−ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3でスピネルとマグネシアとそれぞ
れ両者の混在した組織物を形成すことにより異物の浸
透を少なくし耐熱スポーリング性を高め亀裂の防止と
なるまた体積の安定度を高める効果をもたらすが１０
重量％以下ではその効果が小さくまた３０重量％を越す
と耐食性が低下するためである。 気孔率１５％以下とする 成形体の気孔率が１５％以上と多孔体であると組織が粗
くかつ脆弱となるため異物の浸透度を高め変質層を形成
し亀裂の発生と異状溶損を、更には剥離現象が生ずると
共に総合溶損率が大きくなるためである。 アルミナ質材，マグネシア質材、マグネシア−アルミ
ナ系スピネル質材の合量が９０重量％以上でかつＡｌ2
Ｏ3・ＭｇＯの成分量が８５重量％以上について これらの材料及び成分量が維持出来ず他材料、他成分が
混入してくると耐熱性、耐食性が低下してくるためであ
る。
【０００５】
【実施例】以上本発明の実施例について記載する。 １．実施例に用いた耐火材料の化学成分値を表１に示
す。
す。
【０００６】
【表１】
【０００７】２．本発明の実施体様例 ２−１ １体成形品の粒度構成例を表２に示す。
【０００８】
【表２】
【０００９】２−２ 材質決定のための第１次基礎試験
結果を表３に示す。
結果を表３に示す。
【００１０】
【表３】
【００１１】本発明の実施例材の試験結果を表４に示
す。
す。
【００１２】
【表４】
【００１３】第１次基礎試験では表３よりマグネシア質
材が３５重量％（ＮＯ８）となるとスラグの浸透深さも
深くなり層状の亀裂の発生も見られる。また溶損量もマ
グネシア質材の増加にともない改善されているが３０重
量％超えると組織の脆化と共に大きくなる本発明の実施
例については第１次試験結果よりマグネシア質材の添加
量を２０重量％と限定してマグネシア−アルミナ系スピ
ネル質材を５重量％より順次アルミナ質材と置換して行
う。その製造方法は、表４に示される材料の配合比率で
表２に示されるような基準粒度構成になるよう調整し、
これに水を４％とリン酸ソーダ１％を加え混練後加振脱
泡を行い、坏土をつくる。これを振動台上に吸水性鋳型
を設置し振動させながら前記坏土を除々に投入して振動
充填を行い成形体を成形し５００℃×１０時間にて熱処
理を行い試料を製造して用いる。その結果を表４に示
す。本発明実施例が耐食性及びスラグの浸透度、亀
裂の有無についても良い結果を示し、比較例のとなる
と亀裂の発生が認められる。以上の結果に基づき本発明
品材と比較例材について実炉における築炉の状を表５
に、実用試験結果を表６に示す。実炉での実施例に用い
た耐火物は本発明範囲の内側壁耐火物として実施例表４
の中より材材を比較例として表４中の材及び材
の乾粉施工体の２材質合計４材質について行う。尚材
材材の一体成形品は実施例材の製造方法により所定
の形状にあらかじめ成形し気孔率を１５％以内の一体成
形品となしこの成形体を誘導炉本体内に設置し、炉本体
と定形体との間隙に成形体の捕捉材としてマグネシア質
材の乾粉状不定形耐火物を加振充填し固定する。尚比較
材の材乾粉状不定形耐火材は炉本体中に所定のフォー
マーを用いてフォーマーを通して乾粉状不定形耐火物に
振動を与えながら加振充填を行い施工築造し５Ｔ型炉高
周波誘導炉で鋳鋼用材の溶解精錬炉として使用に供し
た。
材が３５重量％（ＮＯ８）となるとスラグの浸透深さも
深くなり層状の亀裂の発生も見られる。また溶損量もマ
グネシア質材の増加にともない改善されているが３０重
量％超えると組織の脆化と共に大きくなる本発明の実施
例については第１次試験結果よりマグネシア質材の添加
量を２０重量％と限定してマグネシア−アルミナ系スピ
ネル質材を５重量％より順次アルミナ質材と置換して行
う。その製造方法は、表４に示される材料の配合比率で
表２に示されるような基準粒度構成になるよう調整し、
これに水を４％とリン酸ソーダ１％を加え混練後加振脱
泡を行い、坏土をつくる。これを振動台上に吸水性鋳型
を設置し振動させながら前記坏土を除々に投入して振動
充填を行い成形体を成形し５００℃×１０時間にて熱処
理を行い試料を製造して用いる。その結果を表４に示
す。本発明実施例が耐食性及びスラグの浸透度、亀
裂の有無についても良い結果を示し、比較例のとなる
と亀裂の発生が認められる。以上の結果に基づき本発明
品材と比較例材について実炉における築炉の状を表５
に、実用試験結果を表６に示す。実炉での実施例に用い
た耐火物は本発明範囲の内側壁耐火物として実施例表４
の中より材材を比較例として表４中の材及び材
の乾粉施工体の２材質合計４材質について行う。尚材
材材の一体成形品は実施例材の製造方法により所定
の形状にあらかじめ成形し気孔率を１５％以内の一体成
形品となしこの成形体を誘導炉本体内に設置し、炉本体
と定形体との間隙に成形体の捕捉材としてマグネシア質
材の乾粉状不定形耐火物を加振充填し固定する。尚比較
材の材乾粉状不定形耐火材は炉本体中に所定のフォー
マーを用いてフォーマーを通して乾粉状不定形耐火物に
振動を与えながら加振充填を行い施工築造し５Ｔ型炉高
周波誘導炉で鋳鋼用材の溶解精錬炉として使用に供し
た。
【００１４】
【表５】
【００１５】
【表６】
【００１６】
【発明の効果】誘導炉用ライニング材の内、現在塩基性
耐火物はマグネシア質材１００％品がもっとも一般的に
用いられているが、ＳiＯ2成分を主体とする異物の組織
内への浸透が容易に生じて２ＭｇＯ．ＳiＯ2、ＭｇＯ．
ＳiＯ2系の低融点材を形成し、体積収縮による亀裂の発
生と溶損が大きくなり安定且つ長寿命の炉とすることが
出来ない。アルミナ質材、マグネシア質材とマグネシア
−アルミナ系スピネル質材の３者を必須材として構成す
ること、及び定形化することにより耐用寿命が１．７９
〜２．０８倍となり使用中の亀裂、剥離現象や溶損が多
くなる等の欠陥を生ずることなく、安定して操業が出来
ると共に耐用のバラツキも少なく且つ解体、施工の３Ｋ
作業の軽減と施工に際して熟練者を必要とせず、誰でも
簡単且つ確実に施工が出来、炉立上り時に１０〜１５時
間と長時間を要する低温域での焼結工程を省くことが出
来ると共にフォーマー材の混入もなく、初溶解湯をも製
品を鋳造することが出来、炉の寿命のみならず操業面、
コスト面にも大きな効果が得られた。
耐火物はマグネシア質材１００％品がもっとも一般的に
用いられているが、ＳiＯ2成分を主体とする異物の組織
内への浸透が容易に生じて２ＭｇＯ．ＳiＯ2、ＭｇＯ．
ＳiＯ2系の低融点材を形成し、体積収縮による亀裂の発
生と溶損が大きくなり安定且つ長寿命の炉とすることが
出来ない。アルミナ質材、マグネシア質材とマグネシア
−アルミナ系スピネル質材の３者を必須材として構成す
ること、及び定形化することにより耐用寿命が１．７９
〜２．０８倍となり使用中の亀裂、剥離現象や溶損が多
くなる等の欠陥を生ずることなく、安定して操業が出来
ると共に耐用のバラツキも少なく且つ解体、施工の３Ｋ
作業の軽減と施工に際して熟練者を必要とせず、誰でも
簡単且つ確実に施工が出来、炉立上り時に１０〜１５時
間と長時間を要する低温域での焼結工程を省くことが出
来ると共にフォーマー材の混入もなく、初溶解湯をも製
品を鋳造することが出来、炉の寿命のみならず操業面、
コスト面にも大きな効果が得られた。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属の溶解およびまたは精錬を行う誘導
炉の内張材において、アルミナ質材とマグネシア質材お
よびマグネシア−アルミナ系スピネル質材の３者を必須
材とし、アルミナ質材が４０〜８５重量％、マグネシア
質材が５〜３０重量％、マグネシア−アルミナ系スピネ
ル質材が５〜３０重量％でこの３者の合量が９０重量％
以上である耐火材を用い必要ならば適宜の解膠剤、硬化
剤を添加してあらかじめ少なくとも側壁部を一体物とし
て成形し、１０００℃以下で熱処理をほどこし気孔率が
１５％以下とした定形耐火物を炉の稼働面内張材として
築造したことを特徴とする誘導炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8087320A JPH09250878A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 誘導炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8087320A JPH09250878A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 誘導炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250878A true JPH09250878A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13911563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8087320A Pending JPH09250878A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 誘導炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09250878A (ja) |
-
1996
- 1996-03-14 JP JP8087320A patent/JPH09250878A/ja active Pending
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