JPS605444B2 - 成形体中に芯線を配列混入する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、強度および鞠性等の機械的強度の向上を目的
として成形体中に混入して使用される金属芯線のうち強
磁性芯線を、成形体中に一定方向に整合配列せる状態で
混入する方法に関する。

従来より耐火性キャスタブル、耐火性流し込材および耐
火性振動成形材等には、得られる成形体の強度、鋤性、
耐スポール性および耐摩耗性等の改善向上を図る為に、
これら成形体中に金属芯線を０．１〜１０％程度添加浸
入することが行なわれている。これらの金属芯線はラン
ダムな方向で混入することが多いが、一般には金属芯線
を三次元的にランダムな混入とした場合には、所要の応
力方向に有効に作用する金属芯線は全量の４１％に過ぎ
ないと謂われている。ために、得られる成形体の使用目
的によっては混入する金属芯線が一定方向に配列する方
が望ましい場合が多くあり、これらを達成する方法とし
て遠心成形法があるが、製造する成形体の形状ないいま
混入する金属芯線の比率等夕の設定に制約があり、特定
の形状のものには応用できても一般の不定形の成形体に
は必ずしも適当な方法とは言い難かったのである。ここ
において本発明者は、対称軸を有しない不定形の成形体
であってもその形態、大小を間わ０ず、成形体中に金属
芯線を所望の方向に容易に整合配列し得る方法を提供せ
んとするもので、本発明の方法につき詳述すると、予じ
めランダムに混入された強磁性芯線を含む成形材を振動
成形又は流し込みにより鋳込みながら成形型枠（非金属
タ製）の１面あるいは２面以上より磁力による磁界を与
え強磁性芯線の方向が整った時点で磁束を消去するが、
更には金属芯線を全然含まない成形材か、あるいは非磁
性芯線のみが既にランダムに漁入された成形材を振動成
形又は流し込みにより鋳込みついで成形型枠の１面ある
いは２面以上より磁力により磁界を与えつつ強磁性芯線
を成形材上面に撒布投入し、強磁性芯線が成形材中に沈
降しながら方向が整った時点で磁束を消去するのである
。

本発明の方法にて使用する成形材は、主として耐火材質
のキャスタブルおよび振動成形材で、蝋石、珪右、電融
アルミナ、ボーキサイト、シャモット、マグネシア、ク
ロム鉱、炭化珪素、粘土および耐火性セメント等の１種
類又は２種類以上で構成される組成のものであり、これ
らの粘度構成は最大粒径として１仇肋、粒径１肋以上の
量が８０％未満で、水分は４〜１５％の含水成形材が望
ましい。

粒径が１動物を超したり１柳以下が８０％以上であれば
、強磁性芯線が粗粒子に支障されたり、成形材が繊密に
なり過ぎたりして該芯線が所望の方向に整合され歎くな
る。又、水分が４％以下では流動性が乏しくその抵抗を
排して強磁性芯線が整合配列することが困難であり、水
分が１５％を超えると強磁性芯線は所定の場合に滞留で
きず磁極のある面へ泳動し勝ちな現象が見られる。磁界
を生ぜしめる磁石は、磁石を当てがつた成形型枠の対向
面での磁束密度が１００ガウス以上であることが望まし
く１００ガウス未満では強磁性芯線を移動せしめること
は困難である。

更に磁石はパーマネント磁石又は電磁石の何れでもよく
、生ずる磁界の状態は磁力を一定値で連続的に加えても
よいが、むしろ磁力を変化したり断続させたりして間歌
的に加えて磁界を変動せしめた方が効率よく芯線を整合
配列する目的を達し得るのであった。次に、成形材を各
種の耐火材とし、それぞれに強磁性芯線のみを混入し、
あるいは強磁性芯線と非磁性芯線とを共に混入して成形
するに際し、磁力を作用せしめない通常の方法と、本発
明の方法により磁界中において強磁性芯線を整合配列せ
しめた場合とを比較して実施例を示す。

実施に際して使用した金属芯線は材質が、強磁性のＳＵ
Ｓ３０４および軟鋼線と非磁性のＳＵＳ３１庇であり、
０．３〜０，５肋径で長さが３物帆のものである。

実施例 １シャモット質の流し込材で第１表に示す如く
、ＮＯ．１一１は磁界を与えない場合であって耐火材に
水分添加後芯線をランダムに混入してモルタルミキサー
で漉練したものを１００×１００×ｌｏｗ舷の木型に流
し込み、ＮＯ．１−２は芯線を混入せずに水分添加し混
練したものを同じ木型に流し込んだ後、木型底部より磁
力を与えつつ、芯線の１／３を撒布投入して軽い振動を
与え芯線が垂直になりつつ沈降して見えなくなった時点
で次の１／３を撒布投入し、同様に反覆して全芯線を撒
布投入した。

かくて得られた成形体の乾燥後の物理特性は第１表に示
す如く、整合配列した強磁性芯線に直角な方向をＶ方向
、強磁性芯線に平行な方向を日万向として曲げ強さを測
定した結果は、強磁性芯線に垂直なＶ方向の曲げ強さと
平行なＨ方向の曲げ強さとの比は、本発明の方法によれ
ば約１．７倍の値を示し、明確に強磁性芯線の方向性が
確認できたのである。

実施例 ２ 高アルミナ質キャスタブルを鋳込みにより成形するに当
り強磁性芯線と非磁性芯線を混合して用いた例で、第２
表、Ｎ〇２−１は磁界を与えない場合でＮＯ．２−２は
鋳込み後木型底部より磁力を加え約５分間整い振動を与
えつつ、強磁性芯線のみを整合配列せしめたもので、撒
布投入した場合よりも磁界方向よりやや偏椅した強磁性
芯線が存在する傾向はあるが第２表に示す如くＶ方向の
曲げ強さとＨ方向の曲げ強さとの比は、本発明の方法に
よれば約１．４倍となり整合配列の特性は充分認められ
る。

実施例 ３ 蝋石−ジルコン質の振動成形材を用いて振動成形した場
合で、上廻り混練機を用いて強磁性芯線を混入濃練した
のち３６００ＶＰＭの振動を与えて成形したものと（第
３表ＮＯ．３−１）、同様に上廻り混練機で耐火材を混
練して木型にて振動成形し、木型底部より磁力を加えつ
つ振動を続け強磁性芯線を１分間に１％の割合で一定速
度で撒布投入し、投入が終了した後も１分間振動を続け
て与え、強磁性芯線を整合配列せしめたものをＮＯ．３
−２として乾燥後の物理特性を見ると第３表に示す如く
トＶ方向に対する日方向の曲げ強さの比は本発明の方法
によるＮＯ．３一２が１．母音で目的の方向性は顕著に
現われている。

第１表 第２表 第３表 叙上の如く、本発明の方法によるなれば、成形体中に混
入した強磁性芯線の整合配列を容易に行なうことが可能
であり、継鉄を有する電磁石を用いると磁束密度が高く
得られ、且つ漏洩磁束も少く効率よく実施でき、又、パ
ーマネント磁石の場合は磁石の極性は任意であって、共
に、特定方向に強度を要求される成形体の芯線混入に多
大の効果を示すのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は成形型枠の１面に磁力を加加えた状態、第２図
は継鉄を有する電磁石により磁力を加えた状態を示す。 １・・・成形型枠、２…パーマネント磁石、３・・・電
磁石、Ａ・・・継鉄、Ｆ・・・磁束、Ｇ・・・磁界、Ｗ
・・・線輪。第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形型枠中の含水成形材に補強材として金属芯線を
   混入するに際して、強磁性芯線と非磁性芯線とを混合し
   たものか、あるいは強磁性芯線のみを含水成形材に混入
   し、成形型枠の１面又は２面以上より磁力を加え生ずる
   磁界により、成形材中に混入された強磁性芯線を整合配
   列させることを特徴とした成形体中に芯線を配列混入す
   る方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載された強磁性芯線の混
   入において、予じめ強磁性芯線を非磁性芯線と共に混合
   したものか、あるいは強磁性芯線のみを成形材と混練し
   てから成形型枠に鋳込み、然る後必要によっては軽く振
   動を与えながら磁界により強磁性芯線を配合整列せしめ
   る成形体中に芯線を配列混入する方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載された強磁性芯線の混入
   において、非磁性芯線のみを予じめ混入して、あるいは
   混入しないで成形材を成形型枠に鋳込み、然る後、磁界
   中にて必要によっては軽く振動を与えながら成形材上面
   より強磁性芯線を撒布投入し、沈降させながら整合配列
   せしめる成形体中に芯線を配列混入する方法。