JPH10182254A - 誘導炉用不定形耐火物 - Google Patents

誘導炉用不定形耐火物

Info

Publication number
JPH10182254A
JPH10182254A JP8355233A JP35523396A JPH10182254A JP H10182254 A JPH10182254 A JP H10182254A JP 8355233 A JP8355233 A JP 8355233A JP 35523396 A JP35523396 A JP 35523396A JP H10182254 A JPH10182254 A JP H10182254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
refractory
weight
test
lining
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.)
Granted
Application number
JP8355233A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3928818B2 (ja
Inventor
Kikuo Ariga
喜久雄 有賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TYK Corp
Original Assignee
TYK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TYK Corp filed Critical TYK Corp
Priority to JP35523396A priority Critical patent/JP3928818B2/ja
Publication of JPH10182254A publication Critical patent/JPH10182254A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3928818B2 publication Critical patent/JP3928818B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工場の稼動率面、製造コスト面、および作業
面の改善をすることのできる誘導炉の内張用耐火物を提
供することにある。 【解決手段】 炉の最内側壁部または側壁部と底部を溶
融石英材5〜30重量%、炭化けい素質材5〜40重量
%、Al23含有量が55%以上のハイアルミナ質材及
びアルミナ質材30〜90重量%でこの3者の合量が9
0%以上である耐火材料に必要ならば適宜の焼結助材を
添加して製造したことを特徴とする誘導炉用内張不定形
耐火物を提供する。 【効果】 本発明品は亀裂の発生もきわめて少なく、ま
た小さく有害な異状損傷までに発達することなく、安全
で安定して使用ができる。また大巾な耐用寿命の向上が
見込まれ、異状損傷がごく小さくなることより耐用寿命
の向上、操業の安定性にも絶大なる効果が修められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は銅および銅合金を溶
解、精錬をするために用いる誘導炉の内張用耐物に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来は銅および銅合金を溶解、精錬する
場合、黒鉛ルツボを内装した誘導炉またはルツボ炉が用
いられている。最近では溶解、精錬がより簡便でかつ省
力化、溶湯の品質調整が容易で、しかも作業環境が良い
等の点から、 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。特に500kg以上の大型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
に配設し、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ハイア
ルミナ質材,アルミナ質材,マグネシア質材,およびス
ピネル質材や、これらの材料に炭化けい素質材を5〜2
0重量%添加された、炭化けい素質の耐火物に必要なら
ば無水硼酸等の焼結助材を添加した乾式不定形耐火物が
使用に供されているが、炉の操業中に生成する銅の酸化
物を主な成分とするノロの付着および組織内へのノロの
選択的浸透により異成分組織の形成や過焼結により操業
中において加熱冷却が繰り返されることにより内張材に
亀裂が発生し、この亀裂部に地金が侵入し全体的には炉
壁の残存厚を多く残しながらも耐用に耐えられなくなり
内張材の寿命を短くしている。この間付着ノロの除去作
業は高温中に行なわないと除去が困難となるため非常な
高熱作業が要求される。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でき、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、炉の稼働
中に炉の内張材の稼働面に多く付着する銅の酸化物を主
成分とするノロが付着する高熱場所でのノロ除去作業や
亀裂の発生による地金差し等による突発的な損傷により
炉の操業率の低下をまねき、ひいては鋳造工場の操業面
にも支障をきたす。このための炉の保全費、チョコ停に
よるロスが非常に高くなることや炉の解体、打施工と云
う代表的な3K作業の機会が多くなり操業面、炉の費用
面、および3K作業面等々の多くの問題をかかえてい
る。これらの諸問題を解決して工場の稼動率面、コスト
面、および作業面の改善することの出来る誘導炉の内張
用耐火物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】本発明者等はこのような
現状に鑑み炉が安定して操業ができ、且つ、ノロ取り等
の高熱下での作業頻度を少なくし3K作業の軽減が計ら
れ、突発的な内張材の解体、打施工作業をなくし、より
高い安全、安定操業が維持できるために内張用耐火物の
材料構成を溶融石英材5〜30重量%、炭化けい素質材
5〜40重量%、Al23含有量が55%以上のハイア
ルミナ質材およびアルミナ質材30〜90重量%で、こ
の3者の合量が90%以上である耐火材料に必要ならば
適宜の焼結助材を添加した乾粉状の不定形耐火物とする
ことにより解決の途を見い出したものである。即ち55
%以上のAl23を含有するハイアルミナ質材およびア
ルミナ質材により高耐食性を維持し、これに炭化けい素
質材を加えて耐食性、スラグの組織内への耐浸透性を高
めるとともに高熱伝導性がはかられる。尚溶融石英材の
添加は全体の熱間線膨脹率を小さくするとともに耐火物
組織内に大きく異る低膨脹性材料を複合化させることに
より耐熱衝撃性を高める効率を生み出すことができると
ともに、使用中は溶湯よりの受熱や大気との接触等によ
り炭化けい素質材は一部酸化現象を生じクリストバライ
ト等の酸化物を生成することや、溶融石英は粒の外層部
より一部結晶化を生ずる。この酸化現象、結晶化現象に
よる体積が膨脹して耐火物素材が焼結による体積収縮を
おこし、これにともなう亀裂の発生が抑制される等々の
好成績を修めることができることにより溶損が少なく、
割れ、亀裂が小さく、ノロの付着が少なくなることによ
り現在の諸問題を大きく改善することができて、安全且
つ安定した操業が出来、チョコ停を改善した高能率な作
業ができることおよび高熱下でのノロ除去作業も大巾に
軽減することができる誘導炉用不定形耐火物を提供する
ものである。
【0005】(限定理由) 炭化けい素質材の添加量5〜40重量% a 5重量%以下ではノロの付着性、ノロの浸透性およ
び耐食性の改善効果が小さい b 40重量%以上であると、導電材であるためエネル
ギー効率が小さくなること、耐食性および耐熱衝撃性の
改善効果が認められないことおよび原料コストが高くな
るためである。 溶融石英材の添加量5〜30重量% a 5重量%以下となると、溶融石英の諸特性を引き出
すことができない。 b 30重量%以上となると耐熱衝撃性の面で強化には
なるが耐食性がより低下してくる。 Al23含有量55%以上のハイアルミナ質材および
アルミナ質材30〜90重量% a Al23含有量55%以下となると耐食性が低くな
る。 b 30重量%以下の場合は耐食性が低くなる。
【0006】
【実施例】以下本発明の実施例について詳記する。実施
例に用いる耐火材料の化学成分値を表1に示し、基本粒
度構成を表2に示す。
【0007】
【表1】
【0008】
【表2】
【0009】一次基礎試験 Al23−SiO2系材料および溶融石英材について、一
次基礎試験の配合比率および試験結果を表3に示す。
【0010】
【表3】
【0011】試験体は表1、2に示す定められた材料を
用いて表3に示された配合比率に調整して、焼結助材と
して無水硼酸1重量%添加し、ミキサーにて乾式混合を
行ない供試材とした。成形方法としては乾式振動充填に
よる成形を行なった。即ち振動台(振動数 1800回
/分のユーラスモーターを設置する)上に250×40
×65mm鋼製枠内に1mm厚のステンレス製メタルケ
ースを挿入した型を固定し、静圧にて5分間加振充填を
行ない、この成形体を保形させるために800℃で10
時間加熱した後、ステンレス製メタルケースより取り出
して、試験体とした。この試験体を用いて、品質特性値
試験および高周波誘導炉を用いて、側壁張り分け法での
浸食試験を行なう。品質特性値は1000℃ 10時間
加熱処理を行なった試験体で行なった。 浸食試験の条件 溶解物 銅 溶湯温度 1300℃ 保持時間 72時間 この基礎試験の結果よりAl23−SiO2系材料でA
2350%含有材は溶損が大きい。尚溶融石英材は稼
動層の焼結が進み、溶損量はハイアルミナ材に比べ大き
な差はなく異成分の浸透も非常に少ない状態である。 二次基礎試験 炭化けい素材の適正添加量を求めるため二次基礎試験を
行なった。その配合比率と試験結果を表4に示す。
【0012】
【表4】
【0013】一次基礎試験のNo3およびNo4を基と
して、アルミナ質材30重量%、ムライト質材70重量
%を基準材とし、ムライト質材と炭化けい素質材を置換
して、炭化けい素質材の適正配合量を求めた。試験体は
一次基礎試験と同様の方法で製出し、品質特性値試験お
よび浸食試験を行ない検討した。この二次基礎試験の結
果より炭化けい素質材の添加量は5重量%より異成分の
浸透深さおよび耐溶損、耐スラグ性の効果が認められ、
添加量の増量にともない35重量%まではその改善効果
が高くなるが40重量%以上ではほぼ同じ位の平行値で
推移する。 三次基礎試験 二次基礎試験をもとに溶融石英材の適正配合比率をきめ
るため三次基礎試験を行った。その結果を表5に示す。
二次基礎試験の試験材,を基に炭化けい素質材15
重量%,アルミナ質材30重量%,ムライト質材50重
量%を基準材とし、ムライト質材と溶融石英材を置換し
て溶融石英材の適正配合比率を求めた。耐熱スポーリン
グ試験結果を表6に示す。試験体は一次基礎試験と同様
の方法で製出し、品質特性値試験浸食試験および弾性率
の変化率による耐熱スポーリング性試験を行なった。
【0014】
【表5】
【0015】
【表6】
【0016】溶融石英材の添加量は5重量%で耐スポー
リング性の向上が認められるが30重量%以上ではその
効果はほぼ同様である。 実炉使用試験 基礎試験の結果にもとづいて本発明品の実炉試験を行な
った。実用結果を比較例とともに表7に示す。
【0017】
【表7】
【0018】本発明品の実用実施品として三次基礎試験
のNo2およびNo4の本発明品を用いた。比較例とし
てNo1、No6を用いた。いずれも基礎試験の製造方
法と同様に焼結助材として、無水硼酸1重量%添加し、
ミキサーにて乾式混合を行ない、乾式不定形材として試
験材を製造し、各試験材は誘導炉本体の底部に投設し底
部を築造後、フォーマーを配設し、炉本体とフォーマー
との間(所定の炉側壁ライニング厚み)にこの乾式不定
形材を投入して、フォーマーの内側より打撃振動を加え
ながら加振充填して築造し、フォーマーごと使用、開始
時の初回は低温度焼結させ、銅および銅合金の溶解、精
錬の通常温度よりも100℃高い1350℃で2時間保
持し、高温焼結を行なった後、通常の1250℃で溶
解、精錬作業を繰返して使用した。実炉試験に用いた誘
導炉の使用条件を下記に示す。 炉の大きさ 2T 溶解物 銅 溶湯温度 1250℃
【0019】
【発明の効果】以上の結果に示されるように現在一般に
用いられている表7の実用実施例比較品No6のアルミ
ナ・ムライト:炭化けい素質系のハイアルミナ−炭化け
い素質材は使用中に亀裂の発生が多く、かつ溝状の異状
損傷へと発達し、この溝に地金が差し込み使用に耐えら
れなくなるが本発明品は亀裂の発生もきわめて少なく、
また小さく有害な異状損傷迄に発達することなく安全で
安定して使用ができる。尚総1ch当りの損傷量比は本
発明品のNo2とNo4は比較品No1に対してはそれ
ぞれ33%,36%、比較品No6に対してはそれぞれ
63%,67%にとどまり大巾な耐用寿命の向上が見込
まれ異状損傷がごく小さくなることにより耐用寿命の向
上と、操業の安定性にも絶大なる効果が修められるもの
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅および銅合金を溶解、精錬する誘導炉
    に於いて炉の最内側壁部又は側壁部と底部を溶融石英材
    5〜30重量%、炭化けい素質材5〜40重量%、Al
    23含有量が55%以上のハイアルミナ質材およびアル
    ミナ質材30〜90重量%で、この3者の合量が90重
    量%以上である耐火材料に必要ならば適宜の焼結助材を
    添加して製造したことを特徴とする誘導炉用内張不定形
    耐火物。
JP35523396A 1996-12-19 1996-12-19 誘導炉 Expired - Lifetime JP3928818B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35523396A JP3928818B2 (ja) 1996-12-19 1996-12-19 誘導炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35523396A JP3928818B2 (ja) 1996-12-19 1996-12-19 誘導炉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10182254A true JPH10182254A (ja) 1998-07-07
JP3928818B2 JP3928818B2 (ja) 2007-06-13

Family

ID=18442738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35523396A Expired - Lifetime JP3928818B2 (ja) 1996-12-19 1996-12-19 誘導炉

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3928818B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1300538C (zh) * 2001-10-23 2007-02-14 洛阳市洛华粉体工程特种耐火材料厂 一种新型工频无芯感应电炉坩锅
CN100369866C (zh) * 2006-07-24 2008-02-20 孙邢哲 石英质热修料及使用方法
JP2019089682A (ja) * 2017-11-16 2019-06-13 黒崎播磨株式会社 不定形耐火物

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103342569B (zh) * 2013-07-31 2014-08-13 高金菊 一种引导棒的耐火层浇注料的制备方法
CN103342568B (zh) * 2013-07-31 2014-07-16 高金菊 一种挡渣塞用引导棒的耐火层浇注料
CN103712444A (zh) * 2013-12-31 2014-04-09 四川宝龙建材有限责任公司 中频炉炉衬浇筑用的活动坩埚

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1300538C (zh) * 2001-10-23 2007-02-14 洛阳市洛华粉体工程特种耐火材料厂 一种新型工频无芯感应电炉坩锅
CN100369866C (zh) * 2006-07-24 2008-02-20 孙邢哲 石英质热修料及使用方法
JP2019089682A (ja) * 2017-11-16 2019-06-13 黒崎播磨株式会社 不定形耐火物

Also Published As

Publication number Publication date
JP3928818B2 (ja) 2007-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3615400B2 (ja) 不焼成炭素含有耐火物および溶融金属用容器
JPH09202667A (ja) スライドゲート用キャスタブル耐火物
JP3928818B2 (ja) 誘導炉
JP2874831B2 (ja) 流し込み施工用耐火物
JP2573227B2 (ja) るつぼ形誘導炉用乾式ラミング材
JP3464323B2 (ja) 溶鋼取鍋およびその補修方法
JP3841185B2 (ja) 誘導炉
JP3952222B2 (ja) 誘導炉
KR100804961B1 (ko) 장입래들용 알시카질 내화벽돌 조성물
JP3276061B2 (ja) 誘導炉
JP2704249B2 (ja) 誘導炉用塩基性不定形耐火物
JPH0818880B2 (ja) 高ジルコニア質熱溶融耐火物
JP3027721B2 (ja) ポーラスプラグ耐火物及びその製造方法
JP3823132B2 (ja) ランスパイプ用不定形耐火組成物
JPH10279357A (ja) 誘導炉用内張り材
JPH05117043A (ja) 誘導炉用乾式ラミング耐火材
JP2704250B2 (ja) 誘導炉用不定形耐火物
JPH10226580A (ja) 誘導炉内張り用不定形耐火物
JPH10281653A (ja) 誘導炉用内張り材
JP2872670B2 (ja) 溶融金属容器ライニング用不定形耐火物
JPH09227219A (ja) 誘導炉
JP4070033B2 (ja) 流し込み施工用不定形耐火物およびこれを内張りした溶鋼容器
JPH09227220A (ja) 誘導炉
JP2026047793A (ja) ステンレス鋼用取鍋のスラグラインれんが
JP2552980B2 (ja) アルミナ−マグネシア質流し込み耐火物

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060428

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060530

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070301

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140316

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term