JPH10237561A - 金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦 - Google Patents
金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦Info
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- JPH10237561A JPH10237561A JP9042414A JP4241497A JPH10237561A JP H10237561 A JPH10237561 A JP H10237561A JP 9042414 A JP9042414 A JP 9042414A JP 4241497 A JP4241497 A JP 4241497A JP H10237561 A JPH10237561 A JP H10237561A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スポーリングを防止しつつ上部煉瓦の酸化を
防止でき、付着した溶湯を剥離し易く、簡易に製造可能
な金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦を提供する。 【解決手段】 チューブ状の多孔質濾材１９を相対向す
る側板１７、１８間に複数本固着してなる金属フィルタ
ーユニット１６を、内面を内張り煉瓦３で構成した収容
槽１内に収納した金属溶湯濾過収容槽である。金属溶湯
と接触する下部煉瓦３ｂの部分は、耐食性を担保するべ
くＳｉＯ2被膜を有しないＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ内張り煉瓦
で構成するが、金属溶湯と接触しない上部煉瓦３ａの部
分については、酸化を防止するべくＳｉＯ2被膜を有す
るＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ内張り煉瓦で構成する。
防止でき、付着した溶湯を剥離し易く、簡易に製造可能
な金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦を提供する。 【解決手段】 チューブ状の多孔質濾材１９を相対向す
る側板１７、１８間に複数本固着してなる金属フィルタ
ーユニット１６を、内面を内張り煉瓦３で構成した収容
槽１内に収納した金属溶湯濾過収容槽である。金属溶湯
と接触する下部煉瓦３ｂの部分は、耐食性を担保するべ
くＳｉＯ2被膜を有しないＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ内張り煉瓦
で構成するが、金属溶湯と接触しない上部煉瓦３ａの部
分については、酸化を防止するべくＳｉＯ2被膜を有す
るＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ内張り煉瓦で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、例えばアルミニ
ウム等の金属溶湯の濾過などに用いられる金属溶湯濾過
収容槽及びその内張り煉瓦に関するものである。
ウム等の金属溶湯の濾過などに用いられる金属溶湯濾過
収容槽及びその内張り煉瓦に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 例えばアルミニウムなどの金属の薄板
や箔は金属溶湯をインゴットに鋳造し、これを圧延する
ことにより製造される。ところが、金属溶湯に含まれる
金属酸化物や耐火物の微小破片等の固形不純物がそのま
まインゴット中に混入すると、これを圧延して薄板や箔
等を製造する過程でピンホール、表面欠陥が発生するた
め、溶湯中から固形不純物を除去する必要がある。そこ
で、金属溶湯中に含まれる固形不純物を濾過するため、
セラミック骨材粒子を無機質結合材により結合し、骨材
粒子間に無数の微細連続気孔を形成したチューブ状の多
孔質濾材が、相対向する側板間に複数本固着されてな
る、フィルターユニットを収容槽内に収納し、当該収容
槽内に金属溶湯を注入することにより、前記固形不純物
を除去する方法を採っている。
や箔は金属溶湯をインゴットに鋳造し、これを圧延する
ことにより製造される。ところが、金属溶湯に含まれる
金属酸化物や耐火物の微小破片等の固形不純物がそのま
まインゴット中に混入すると、これを圧延して薄板や箔
等を製造する過程でピンホール、表面欠陥が発生するた
め、溶湯中から固形不純物を除去する必要がある。そこ
で、金属溶湯中に含まれる固形不純物を濾過するため、
セラミック骨材粒子を無機質結合材により結合し、骨材
粒子間に無数の微細連続気孔を形成したチューブ状の多
孔質濾材が、相対向する側板間に複数本固着されてな
る、フィルターユニットを収容槽内に収納し、当該収容
槽内に金属溶湯を注入することにより、前記固形不純物
を除去する方法を採っている。
【０００３】 このような金属溶湯濾過収容槽（以下、
収容槽という。）は、高温の金属溶湯を貯留するのでそ
れに耐用するため、例えば内張り煉瓦として、耐熱性に
優れ、約８００℃の金属溶湯にも耐用することができる
窒化珪素結合炭化珪素質耐火物（以下、Ｓｉ3Ｎ4−Ｓｉ
Ｃという。）を使用し、当該内張り煉瓦を耐熱モルタル
などにより接合し、外側の断熱材との間に断熱キャスタ
ブルを流し込んで固化させた構造等が採られている。
収容槽という。）は、高温の金属溶湯を貯留するのでそ
れに耐用するため、例えば内張り煉瓦として、耐熱性に
優れ、約８００℃の金属溶湯にも耐用することができる
窒化珪素結合炭化珪素質耐火物（以下、Ｓｉ3Ｎ4−Ｓｉ
Ｃという。）を使用し、当該内張り煉瓦を耐熱モルタル
などにより接合し、外側の断熱材との間に断熱キャスタ
ブルを流し込んで固化させた構造等が採られている。
【０００４】 しかしながら、Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣは、耐
食性が高く、溶湯との反応性も低いこと、溶出成分がな
いこと、溶湯との濡れ性が低く湯離れがよいこと等、収
容槽の内張り素材として優れた特質を有する一方、高温
の酸化雰囲気下では、酸化され易いという欠点を有して
いる。具体的には、Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦は、約１１０
０℃以上の温度条件では煉瓦表面に耐酸化性の高いＳｉ
Ｏ2被膜が形成され、その堅固なＳｉＯ2被膜により、煉
瓦内部の酸化は進行しないが、約１１００℃以下の温度
条件では前記ＳｉＯ2被膜が十分に形成されないため、
５００〜８００℃の比較的低温であっても煉瓦内部への
酸化が加速度的に進行するという特徴がある。従って、
前記ＳｉＯ2被膜が形成されない程度の高温がＳｉ3Ｎ4
−ＳｉＣ煉瓦にとって最も過酷な条件といえる。
食性が高く、溶湯との反応性も低いこと、溶出成分がな
いこと、溶湯との濡れ性が低く湯離れがよいこと等、収
容槽の内張り素材として優れた特質を有する一方、高温
の酸化雰囲気下では、酸化され易いという欠点を有して
いる。具体的には、Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦は、約１１０
０℃以上の温度条件では煉瓦表面に耐酸化性の高いＳｉ
Ｏ2被膜が形成され、その堅固なＳｉＯ2被膜により、煉
瓦内部の酸化は進行しないが、約１１００℃以下の温度
条件では前記ＳｉＯ2被膜が十分に形成されないため、
５００〜８００℃の比較的低温であっても煉瓦内部への
酸化が加速度的に進行するという特徴がある。従って、
前記ＳｉＯ2被膜が形成されない程度の高温がＳｉ3Ｎ4
−ＳｉＣ煉瓦にとって最も過酷な条件といえる。
【０００５】 すなわち、アルミニウム溶湯等の収容槽
内面に配設された内張り煉瓦のうち、金属溶湯と常に接
触している下側約４／５の部分（以下、下部煉瓦とい
う。）を除く上側約１／５の部分（以下、上部煉瓦とい
う。）については、約８００℃の溶湯の溶融状態を保持
するべく蓋体に配設された加熱ヒータに近いため、１０
００〜１１００℃の高温雰囲気に曝される最も過酷な条
件下にある。従って、上部煉瓦がＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣによ
り構成されている場合には、煉瓦表面に前記ＳｉＯ2被
膜が十分に形成されず、煉瓦内部のＳｉＣにまで酸化が
及ぶことになる。当該ＳｉＣの酸化は、ＳｉＯ2の生成
による煉瓦の体積膨張を引き起こすため、煉瓦の断熱キ
ャスタブルからの剥離や損傷を起こす原因となってい
た。この問題を解決するため、下部煉瓦をＳｉ3Ｎ4−Ｓ
ｉＣ、上部煉瓦を耐酸化性の高いケイ酸塩結合ＳｉＣ
（以下、ＳｉＯ2−ＳｉＣという。）で構成した収容槽
が提案されている（実公平７−１８７５５号公報）。
内面に配設された内張り煉瓦のうち、金属溶湯と常に接
触している下側約４／５の部分（以下、下部煉瓦とい
う。）を除く上側約１／５の部分（以下、上部煉瓦とい
う。）については、約８００℃の溶湯の溶融状態を保持
するべく蓋体に配設された加熱ヒータに近いため、１０
００〜１１００℃の高温雰囲気に曝される最も過酷な条
件下にある。従って、上部煉瓦がＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣによ
り構成されている場合には、煉瓦表面に前記ＳｉＯ2被
膜が十分に形成されず、煉瓦内部のＳｉＣにまで酸化が
及ぶことになる。当該ＳｉＣの酸化は、ＳｉＯ2の生成
による煉瓦の体積膨張を引き起こすため、煉瓦の断熱キ
ャスタブルからの剥離や損傷を起こす原因となってい
た。この問題を解決するため、下部煉瓦をＳｉ3Ｎ4−Ｓ
ｉＣ、上部煉瓦を耐酸化性の高いケイ酸塩結合ＳｉＣ
（以下、ＳｉＯ2−ＳｉＣという。）で構成した収容槽
が提案されている（実公平７−１８７５５号公報）。
【０００６】 しかしながら、ＳｉＯ2−ＳｉＣはＳｉ3
Ｎ4−ＳｉＣと比較して膨張し易く、両者の熱膨張率に
差があるため、スポーリング、すなわち当該収容槽使用
中にクラックを生じたり、剥落して損傷したりする場合
があり、仮に内張り煉瓦の目地部にクラックが発生した
場合には、金属溶湯がクラックより侵入して断熱キャス
タブル、断熱材に及び、さらに外部に漏洩するおそれが
あり、充分に要求を満足するものではなかった。また、
ＳｉＯ2−ＳｉＣで構成された上部煉瓦に金属溶湯の飛
沫等が付着した場合には、金属溶湯との濡れ性が高いた
め付着した溶湯を剥離しにくく、さらには、Ｓｉ3Ｎ4−
ＳｉＣとＳｉＯ2−ＳｉＣという２種の異なる物質を内
張り煉瓦として用いているため、作り分けの手間がかか
るという問題点もあった。
Ｎ4−ＳｉＣと比較して膨張し易く、両者の熱膨張率に
差があるため、スポーリング、すなわち当該収容槽使用
中にクラックを生じたり、剥落して損傷したりする場合
があり、仮に内張り煉瓦の目地部にクラックが発生した
場合には、金属溶湯がクラックより侵入して断熱キャス
タブル、断熱材に及び、さらに外部に漏洩するおそれが
あり、充分に要求を満足するものではなかった。また、
ＳｉＯ2−ＳｉＣで構成された上部煉瓦に金属溶湯の飛
沫等が付着した場合には、金属溶湯との濡れ性が高いた
め付着した溶湯を剥離しにくく、さらには、Ｓｉ3Ｎ4−
ＳｉＣとＳｉＯ2−ＳｉＣという２種の異なる物質を内
張り煉瓦として用いているため、作り分けの手間がかか
るという問題点もあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 本発明はこのような
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その
目的とするところは、スポーリングを防止しつつ上部煉
瓦の酸化を防止でき、付着した溶湯を剥離し易く、簡易
に製造可能な金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦を
提供することにある。
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その
目的とするところは、スポーリングを防止しつつ上部煉
瓦の酸化を防止でき、付着した溶湯を剥離し易く、簡易
に製造可能な金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明によれば、チュ
ーブ状の多孔質濾材を、相対向する側板間に複数本固着
してなる金属溶湯フィルターユニットを、内面を内張り
煉瓦で構成した収容槽内に収納した金属溶湯濾過収容槽
であって、当該金属溶湯濾過収容槽内面を構成する内張
り煉瓦のうち、金属溶湯が接触しない上部煉瓦の部分
を、ＳｉＯ2被膜を有する窒化珪素結合炭化珪素質耐火
物の内張り煉瓦により構成し、金属溶湯が接触する下部
煉瓦の部分をＳｉＯ2被膜を有していない窒化珪素結合
炭化珪素質耐火物の内張り煉瓦により構成することを特
徴とする金属溶湯濾過収容槽が提供される。
ーブ状の多孔質濾材を、相対向する側板間に複数本固着
してなる金属溶湯フィルターユニットを、内面を内張り
煉瓦で構成した収容槽内に収納した金属溶湯濾過収容槽
であって、当該金属溶湯濾過収容槽内面を構成する内張
り煉瓦のうち、金属溶湯が接触しない上部煉瓦の部分
を、ＳｉＯ2被膜を有する窒化珪素結合炭化珪素質耐火
物の内張り煉瓦により構成し、金属溶湯が接触する下部
煉瓦の部分をＳｉＯ2被膜を有していない窒化珪素結合
炭化珪素質耐火物の内張り煉瓦により構成することを特
徴とする金属溶湯濾過収容槽が提供される。
【０００９】 また、本発明によれば、チューブ状の多
孔質濾材を、相対向する側板間に複数本固着してなる金
属溶湯フィルターユニットを収納する金属溶湯濾過収容
槽の内面を構成する内張り煉瓦であって、ＳｉＯ2被膜
を有する窒化珪素結合炭化珪素質耐火物からなることを
特徴とする内張り煉瓦が提供される。
孔質濾材を、相対向する側板間に複数本固着してなる金
属溶湯フィルターユニットを収納する金属溶湯濾過収容
槽の内面を構成する内張り煉瓦であって、ＳｉＯ2被膜
を有する窒化珪素結合炭化珪素質耐火物からなることを
特徴とする内張り煉瓦が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】 本発明の内張り煉瓦は、表面に
ＳｉＯ2被膜を有するＳｉＮ4−ＳｉＣからなり、本発明
の金属溶湯濾過収容槽は当該収容槽内面を構成する内張
り煉瓦のうち、金属溶湯が接触しない上部煉瓦の部分
を、前記内張り煉瓦により構成する。このような構成を
採用することにより、付着した溶湯を剥離し易い、耐酸
化性の内張り煉瓦を簡易に製造することが可能となり、
当該内張り煉瓦を使用した収容槽においては、上部煉瓦
の内部が酸化されず、上部煉瓦と下部煉瓦の熱膨張率の
差もないため、スポーリングによる溶湯の流出が防止で
き、上部煉瓦表面に付着した溶湯も剥離し易くなる。以
下、本発明について詳細に説明する。
ＳｉＯ2被膜を有するＳｉＮ4−ＳｉＣからなり、本発明
の金属溶湯濾過収容槽は当該収容槽内面を構成する内張
り煉瓦のうち、金属溶湯が接触しない上部煉瓦の部分
を、前記内張り煉瓦により構成する。このような構成を
採用することにより、付着した溶湯を剥離し易い、耐酸
化性の内張り煉瓦を簡易に製造することが可能となり、
当該内張り煉瓦を使用した収容槽においては、上部煉瓦
の内部が酸化されず、上部煉瓦と下部煉瓦の熱膨張率の
差もないため、スポーリングによる溶湯の流出が防止で
き、上部煉瓦表面に付着した溶湯も剥離し易くなる。以
下、本発明について詳細に説明する。
【００１１】 本発明は、金属溶湯フィルターユニット
を、内張り煉瓦、断熱キャスタブル及び断熱材より構成
される収容槽内に収納した、金属溶湯濾過収容槽を基礎
とする。金属溶湯フィルターユニット（以下、フィルタ
ーユニットという。）とは、セラミック骨材粒子を無機
質結合材により結合し、骨材粒子間に無数の微細連続気
孔を形成したチューブ状の多孔質濾材を、相対向する側
板間に複数本固着してなる金属溶湯濾過用のセラミック
フィルターユニットである。
を、内張り煉瓦、断熱キャスタブル及び断熱材より構成
される収容槽内に収納した、金属溶湯濾過収容槽を基礎
とする。金属溶湯フィルターユニット（以下、フィルタ
ーユニットという。）とは、セラミック骨材粒子を無機
質結合材により結合し、骨材粒子間に無数の微細連続気
孔を形成したチューブ状の多孔質濾材を、相対向する側
板間に複数本固着してなる金属溶湯濾過用のセラミック
フィルターユニットである。
【００１２】 本発明においてセラミック骨材粒子は、
金属溶湯と反応しないものであれば、特にその種類は限
定されないが、適度な粒度のものを容易に入手できるも
のが好ましい。例えばアルミナ質、炭化珪素質、窒化珪
素質、ジルコニア質等のセラミックスが好適に用いるこ
とができる。また、前記セラミック骨材粒子の平均粒子
径は、通常、０．３〜３．０ｍｍ程度のものを使用する
ことができる。
金属溶湯と反応しないものであれば、特にその種類は限
定されないが、適度な粒度のものを容易に入手できるも
のが好ましい。例えばアルミナ質、炭化珪素質、窒化珪
素質、ジルコニア質等のセラミックスが好適に用いるこ
とができる。また、前記セラミック骨材粒子の平均粒子
径は、通常、０．３〜３．０ｍｍ程度のものを使用する
ことができる。
【００１３】 本発明において無機質結合材とは、セラ
ミック骨材粒子同士を結合させるバインダーであり、金
属溶湯と反応しないものであれば、特にその種類は限定
されず、例えばガラス質結合材や、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、
Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ等からなる無機質結合材を用
いることができるが、溶湯中への遊離シリコンの混入を
防止するため、ＳｉＯ2の含有量が１０重量％以下であ
ることが好ましい。
ミック骨材粒子同士を結合させるバインダーであり、金
属溶湯と反応しないものであれば、特にその種類は限定
されず、例えばガラス質結合材や、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、
Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ等からなる無機質結合材を用
いることができるが、溶湯中への遊離シリコンの混入を
防止するため、ＳｉＯ2の含有量が１０重量％以下であ
ることが好ましい。
【００１４】 通常、多孔質濾材は、前記骨材粒子を前
記無機質結合材、有機バインダー及び水とともに混練
し、チューブ状に圧縮成形した後、乾燥して焼成するこ
とにより無数の微細連続気孔を形成させ濾材としたもの
である。なお、骨材粒子と無機質結合材の比率として
は、骨材粒子１００重量部に対し、無機質結合材４〜２
０重量部であることが好ましい。
記無機質結合材、有機バインダー及び水とともに混練
し、チューブ状に圧縮成形した後、乾燥して焼成するこ
とにより無数の微細連続気孔を形成させ濾材としたもの
である。なお、骨材粒子と無機質結合材の比率として
は、骨材粒子１００重量部に対し、無機質結合材４〜２
０重量部であることが好ましい。
【００１５】 本発明のフィルターユニットは、前記の
ように形成したチューブ状の多孔質濾材（以下、フィル
ターチューブという。）を、相対向する側板間に複数本
固着してなるものである。具体的には、ＳｉＯ2−Ｓｉ
Ｃ等の耐熱性に優れた素材で形成された一対の相対向す
る側板間に、前記フィルターチューブを横架し、その両
端部を前記側板に嵌合し、当該嵌合部分を耐火性モルタ
ル等を用いて、固定及びシールすることによりフィルタ
ーユニットを構成する。
ように形成したチューブ状の多孔質濾材（以下、フィル
ターチューブという。）を、相対向する側板間に複数本
固着してなるものである。具体的には、ＳｉＯ2−Ｓｉ
Ｃ等の耐熱性に優れた素材で形成された一対の相対向す
る側板間に、前記フィルターチューブを横架し、その両
端部を前記側板に嵌合し、当該嵌合部分を耐火性モルタ
ル等を用いて、固定及びシールすることによりフィルタ
ーユニットを構成する。
【００１６】 本発明において収容槽とは、金属溶湯フ
ィルターユニットを収納してなる濾過槽であって、主と
して内張り煉瓦、断熱キャスタブル及び断熱材より構成
される。前述のフィルターユニットを当該収容槽内に収
納した濾過槽に、金属溶湯を注入することにより、金属
溶湯中に含まれる不純物が濾過される。
ィルターユニットを収納してなる濾過槽であって、主と
して内張り煉瓦、断熱キャスタブル及び断熱材より構成
される。前述のフィルターユニットを当該収容槽内に収
納した濾過槽に、金属溶湯を注入することにより、金属
溶湯中に含まれる不純物が濾過される。
【００１７】 内張り煉瓦とは、収容槽内面を構成する
部材であって、高温の金属溶湯に直接接触する部分であ
るため、それに耐用する耐熱性を有し、溶出成分がない
こと、溶湯との濡れ性が低く湯離れがよいこと等が要求
される。さらに、還元性が高いアルミニウム溶湯などの
濾過に用いる場合には、耐食性を有し、溶湯との反応性
が低いことも要求される。上記の要件を満たす素材とし
ては、例えば、Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣが考えられる。
部材であって、高温の金属溶湯に直接接触する部分であ
るため、それに耐用する耐熱性を有し、溶出成分がない
こと、溶湯との濡れ性が低く湯離れがよいこと等が要求
される。さらに、還元性が高いアルミニウム溶湯などの
濾過に用いる場合には、耐食性を有し、溶湯との反応性
が低いことも要求される。上記の要件を満たす素材とし
ては、例えば、Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣが考えられる。
【００１８】 ところが、Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣは非酸化物
であり、酸化雰囲気下で高温加熱すれば酸化されてしま
うという欠点も同時に有している。収容槽内面において
は、溶湯の溶融状態を保つために上部蓋体に配設されて
いる加熱ヒータから近く、輻射熱に曝される上部煉瓦の
部分が特に酸化され易い。Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣが酸化され
た場合には、体積の膨張を起こし、断熱キャスタブルか
ら剥離したり、損傷を起こす原因となる。
であり、酸化雰囲気下で高温加熱すれば酸化されてしま
うという欠点も同時に有している。収容槽内面において
は、溶湯の溶融状態を保つために上部蓋体に配設されて
いる加熱ヒータから近く、輻射熱に曝される上部煉瓦の
部分が特に酸化され易い。Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣが酸化され
た場合には、体積の膨張を起こし、断熱キャスタブルか
ら剥離したり、損傷を起こす原因となる。
【００１９】 そこで本発明においては、上部煉瓦の部
分を表面にＳｉＯ2被膜を有するＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣから
なる内張り煉瓦で構成した。すなわち、上部煉瓦と下部
煉瓦の基本組成をともにＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣとしたため、
両者の熱膨張率の差がなくなり、スポーリングによるク
ラックを防止できるほか、上部煉瓦に溶湯が付着しても
剥離し易くなる。
分を表面にＳｉＯ2被膜を有するＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣから
なる内張り煉瓦で構成した。すなわち、上部煉瓦と下部
煉瓦の基本組成をともにＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣとしたため、
両者の熱膨張率の差がなくなり、スポーリングによるク
ラックを防止できるほか、上部煉瓦に溶湯が付着しても
剥離し易くなる。
【００２０】 また、上部煉瓦には、耐酸化性を付与す
るためにＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ表面にＳｉＯ2被膜よりなる
コーティング層を設けたため、酸化物の被膜が煉瓦内部
への酸化の進行を妨げ、煉瓦内部が酸化されるのを防止
することができる。さらに、表面にＳｉＯ2被膜を有す
るＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣからなる内張り煉瓦は下部煉瓦とし
て用いるＳｉＯ2被膜を有していないＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ
からなる内張り煉瓦を酸素雰囲気下で焼成するのみで得
られるので、上部煉瓦と下部煉瓦を作り分ける必要がな
くなる。
るためにＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ表面にＳｉＯ2被膜よりなる
コーティング層を設けたため、酸化物の被膜が煉瓦内部
への酸化の進行を妨げ、煉瓦内部が酸化されるのを防止
することができる。さらに、表面にＳｉＯ2被膜を有す
るＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣからなる内張り煉瓦は下部煉瓦とし
て用いるＳｉＯ2被膜を有していないＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ
からなる内張り煉瓦を酸素雰囲気下で焼成するのみで得
られるので、上部煉瓦と下部煉瓦を作り分ける必要がな
くなる。
【００２１】 なお、当該内張り煉瓦は具体的には以下
の如く製造することができる。原料のＳｉＣ ８０〜９
０重量部と金属Ｓｉ １０〜２０重量部とをＣＭＣ等の
バインダー０．１〜０．３％の存在下で調合し、混練し
た後、プレス成形、ハンドランマー等の方法により所定
の形状に成形する。当該成形体を乾燥した後、窒素雰囲
気下、１４５０℃で常圧焼成し、ＳｉＯ2被膜を有して
いないＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦を得る。当該ＳｉＯ2被膜
を有していないＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦を、再度、酸素雰
囲気下、１３００℃以上で焼成することにより、表面に
ＳｉＯ2被膜を有するＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦を製造する
ことができる。このようにＳｉＯ2被膜を有していない
Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦を予め１１００℃以上の高温で熱
処理しておくことにより、煉瓦表面に堅固なＳｉＯ2被
膜が形成され、その後の再加熱や更に高温の雰囲気に曝
された場合でも煉瓦内部への酸化を防止することができ
る。
の如く製造することができる。原料のＳｉＣ ８０〜９
０重量部と金属Ｓｉ １０〜２０重量部とをＣＭＣ等の
バインダー０．１〜０．３％の存在下で調合し、混練し
た後、プレス成形、ハンドランマー等の方法により所定
の形状に成形する。当該成形体を乾燥した後、窒素雰囲
気下、１４５０℃で常圧焼成し、ＳｉＯ2被膜を有して
いないＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦を得る。当該ＳｉＯ2被膜
を有していないＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦を、再度、酸素雰
囲気下、１３００℃以上で焼成することにより、表面に
ＳｉＯ2被膜を有するＳｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦を製造する
ことができる。このようにＳｉＯ2被膜を有していない
Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣ煉瓦を予め１１００℃以上の高温で熱
処理しておくことにより、煉瓦表面に堅固なＳｉＯ2被
膜が形成され、その後の再加熱や更に高温の雰囲気に曝
された場合でも煉瓦内部への酸化を防止することができ
る。
【００２２】 本発明の収容槽においては、前記内張り
煉瓦と当該内張り煉瓦に周設された断熱材との間隙部に
断熱キャスタブルを注入し、両者を固着する。断熱キャ
スタブルとは、粒度調整した耐火性多孔質の軽量骨材に
水硬性のアルミナセメントと作業性を改善するための添
加剤を配合し、アルミナセメントの水硬性により強度を
発生させる不定形耐火物のことをいう。使用場所におい
て適当量の水と混練後コンクリートと同様に流し込み、
こて塗りあるいは吹付けなどの施工によって目地のない
一体構造の断熱耐火炉壁を形成するため、一般の焼成煉
瓦と異なり、施工が容易で、複雑異形箇所への適応が可
能である。
煉瓦と当該内張り煉瓦に周設された断熱材との間隙部に
断熱キャスタブルを注入し、両者を固着する。断熱キャ
スタブルとは、粒度調整した耐火性多孔質の軽量骨材に
水硬性のアルミナセメントと作業性を改善するための添
加剤を配合し、アルミナセメントの水硬性により強度を
発生させる不定形耐火物のことをいう。使用場所におい
て適当量の水と混練後コンクリートと同様に流し込み、
こて塗りあるいは吹付けなどの施工によって目地のない
一体構造の断熱耐火炉壁を形成するため、一般の焼成煉
瓦と異なり、施工が容易で、複雑異形箇所への適応が可
能である。
【００２３】 断熱材とは、一般に非常に多孔質な材料
でつくられている熱伝導率の小さい材料であって、熱流
を遮断し、輻射を反射することを目的として配設され
る。本発明においては、前述の通り内張り煉瓦の外側に
周設され、断熱キャスタブルとともに収容槽内部の熱が
外部に漏洩しないような構造としている。なお、断熱材
の外側にはさらに鋼製の箱体が配設される。
でつくられている熱伝導率の小さい材料であって、熱流
を遮断し、輻射を反射することを目的として配設され
る。本発明においては、前述の通り内張り煉瓦の外側に
周設され、断熱キャスタブルとともに収容槽内部の熱が
外部に漏洩しないような構造としている。なお、断熱材
の外側にはさらに鋼製の箱体が配設される。
【００２４】
【実施例】 以下、本発明の金属溶湯濾過収容槽につい
て、図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。収容槽１は
内張り煉瓦３、断熱キャスタブル４及び断熱材５からな
る三層構造を採り、さらにその外側に鋼製の箱体６を貼
着する。収容槽１の開放上面に配置する蓋体２について
は、箱体６内部に断熱キャスタブル４（若しくは、セラ
ミックファイバー）を施工する。ここで、内張り煉瓦３
は、上部煉瓦３ａと下部煉瓦３ｂに区分され、上部煉瓦
３ａは耐酸化性に優れた、表面にＳｉＯ2被膜を有する
Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣにより構成し、下部煉瓦３ｂは耐熱
性、耐食性に優れたＳｉＯ2被膜を有していないＳｉ3Ｎ
4−ＳｉＣにより構成する。
て、図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。収容槽１は
内張り煉瓦３、断熱キャスタブル４及び断熱材５からな
る三層構造を採り、さらにその外側に鋼製の箱体６を貼
着する。収容槽１の開放上面に配置する蓋体２について
は、箱体６内部に断熱キャスタブル４（若しくは、セラ
ミックファイバー）を施工する。ここで、内張り煉瓦３
は、上部煉瓦３ａと下部煉瓦３ｂに区分され、上部煉瓦
３ａは耐酸化性に優れた、表面にＳｉＯ2被膜を有する
Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＣにより構成し、下部煉瓦３ｂは耐熱
性、耐食性に優れたＳｉＯ2被膜を有していないＳｉ3Ｎ
4−ＳｉＣにより構成する。
【００２５】 収容槽１の図左側の側壁７に、金属溶湯
の入湯口８を形成する一方、図右側の側壁９に出湯口１
０を形成し、収容槽１内には、通湯口１１ａ、１２ａを
有する仕切壁１１、１２を設けて内部空間を１３、１
４、１５の３室に仕切り、その中央の室１４にフィルタ
ーユニット１６を収納する。当該フィルターユニット１
６は、対向状態に配置した一対の側板１７、１８間に複
数本のフィルターチューブ１９を横架し、その両端部を
側板１７、１８に形成した嵌合口１７ａ、１８ａに嵌合
し、当該嵌合部分を耐火性モルタル２０を用いて、固定
及びシールする。なお、図右側の側板１８の嵌合口１８
ａにのみフィルターチューブ１９の内部空間に連通する
通湯口２１を形成し、フィルターチューブ１９の周壁を
通じて濾過された金属溶湯を流出させるようにする。
の入湯口８を形成する一方、図右側の側壁９に出湯口１
０を形成し、収容槽１内には、通湯口１１ａ、１２ａを
有する仕切壁１１、１２を設けて内部空間を１３、１
４、１５の３室に仕切り、その中央の室１４にフィルタ
ーユニット１６を収納する。当該フィルターユニット１
６は、対向状態に配置した一対の側板１７、１８間に複
数本のフィルターチューブ１９を横架し、その両端部を
側板１７、１８に形成した嵌合口１７ａ、１８ａに嵌合
し、当該嵌合部分を耐火性モルタル２０を用いて、固定
及びシールする。なお、図右側の側板１８の嵌合口１８
ａにのみフィルターチューブ１９の内部空間に連通する
通湯口２１を形成し、フィルターチューブ１９の周壁を
通じて濾過された金属溶湯を流出させるようにする。
【００２６】 前記フィルターユニット１６は収容槽１
の仕切壁１１、１２間に配置し、仕切壁１１と図左側の
側板１７との間にクサビ２２を打ち込むことにより、パ
ッキン２３を介して図右側の側板１８と仕切壁１２とを
圧接する。こうすることにより、入湯口８から収容槽１
内の左側の室１３に供給された金属溶湯は、仕切壁１１
の通湯口１１ａを通って中央の室１４に流入し、フィル
ターチューブ１９の周壁から不純物を濾過されつつ、フ
ィルターチューブ１９の内部空間に侵入する。濾過され
た金属溶湯は、仕切壁１２の通湯口１２ａから右側の室
１５に流入し、最後に出湯口１０を通って収容槽１から
取り出される。
の仕切壁１１、１２間に配置し、仕切壁１１と図左側の
側板１７との間にクサビ２２を打ち込むことにより、パ
ッキン２３を介して図右側の側板１８と仕切壁１２とを
圧接する。こうすることにより、入湯口８から収容槽１
内の左側の室１３に供給された金属溶湯は、仕切壁１１
の通湯口１１ａを通って中央の室１４に流入し、フィル
ターチューブ１９の周壁から不純物を濾過されつつ、フ
ィルターチューブ１９の内部空間に侵入する。濾過され
た金属溶湯は、仕切壁１２の通湯口１２ａから右側の室
１５に流入し、最後に出湯口１０を通って収容槽１から
取り出される。
【００２７】
【発明の効果】 本発明の金属溶湯濾過収容槽は、収容
槽内面を構成する内張り煉瓦のうち上部煉瓦の部分の酸
化を防止でき、断熱キャスタブルと内張り煉瓦とが剥離
しないため、収容槽の耐用年数を長くすることができ
る。また、上部煉瓦と下部煉瓦が同一の基本組成を有す
るため、熱膨張率の差がなく、スポーリング等により溶
湯が流出する事態を事前に回避できるとともに、上部煉
瓦と下部煉瓦の作り分けが容易になる。さらには、飛散
し付着した溶湯も内壁から剥離し易くなる。
槽内面を構成する内張り煉瓦のうち上部煉瓦の部分の酸
化を防止でき、断熱キャスタブルと内張り煉瓦とが剥離
しないため、収容槽の耐用年数を長くすることができ
る。また、上部煉瓦と下部煉瓦が同一の基本組成を有す
るため、熱膨張率の差がなく、スポーリング等により溶
湯が流出する事態を事前に回避できるとともに、上部煉
瓦と下部煉瓦の作り分けが容易になる。さらには、飛散
し付着した溶湯も内壁から剥離し易くなる。
【図１】 本発明の実施例を示す断面図である。
１…収容槽、２…蓋体、３…内張り煉瓦、３ａ…上部煉
瓦、３ｂ…下部煉瓦、４…断熱キャスタブル、５…断熱
材、６…箱体、７…側壁（左側）、８…入湯口、９…側
壁（右側）、１０…出湯口、１１…仕切壁（左側）、１
１ａ…通湯口（左側仕切壁）、１２…仕切壁（右側）、
１２ａ…通湯口（右側仕切壁）、１３…室（左側）、１
４…室（中央）、１５…室（右側）、１６…フィルター
ユニット、１７…側板（左側）、１７ａ…嵌合口（左側
板）、１８…側板（右側）、１８ａ…嵌合口（右側
板）、１９…フィルターチューブ、２０…耐火性モルタ
ル、２１…通湯口、２２…クサビ、２３…パッキン、２
４…金属溶湯。
瓦、３ｂ…下部煉瓦、４…断熱キャスタブル、５…断熱
材、６…箱体、７…側壁（左側）、８…入湯口、９…側
壁（右側）、１０…出湯口、１１…仕切壁（左側）、１
１ａ…通湯口（左側仕切壁）、１２…仕切壁（右側）、
１２ａ…通湯口（右側仕切壁）、１３…室（左側）、１
４…室（中央）、１５…室（右側）、１６…フィルター
ユニット、１７…側板（左側）、１７ａ…嵌合口（左側
板）、１８…側板（右側）、１８ａ…嵌合口（右側
板）、１９…フィルターチューブ、２０…耐火性モルタ
ル、２１…通湯口、２２…クサビ、２３…パッキン、２
４…金属溶湯。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｄ 1/06 Ｃ０４Ｂ 35/56 １０１Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】 チューブ状の多孔質濾材が、相対向する
側板間に複数本固着されてなる金属溶湯フィルターユニ
ットを、内面が内張り煉瓦で構成された収容槽内に収納
した金属溶湯濾過収容槽であって、 当該金属溶湯濾過収容槽内面を構成する内張り煉瓦のう
ち、金属溶湯と接触しない上部煉瓦の部分を、ＳｉＯ2
被膜を有する窒化珪素結合炭化珪素質耐火物の内張り煉
瓦により構成し、金属溶湯と接触する下部煉瓦の部分を
ＳｉＯ2被膜を有していない窒化珪素結合炭化珪素質耐
火物の内張り煉瓦により構成することを特徴とする金属
溶湯濾過収容槽。 - 【請求項２】 チューブ状の多孔質濾材が、相対向する
側板間に複数本固着されてなる金属溶湯フィルターユニ
ットを収納する金属溶湯濾過収容槽の内面を構成する内
張り煉瓦であって、ＳｉＯ2被膜を有する窒化珪素結合
炭化珪素質耐火物からなることを特徴とする内張り煉
瓦。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04241497A JP3659759B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04241497A JP3659759B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10237561A true JPH10237561A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3659759B2 JP3659759B2 (ja) | 2005-06-15 |
Family
ID=12635420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04241497A Expired - Lifetime JP3659759B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 金属溶湯濾過収容槽及びその内張り煉瓦 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3659759B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002309319A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-10-23 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 溶湯濾過槽 |
| JP2011252696A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-12-15 | Ngk Insulators Ltd | 複合耐火物 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102838353B (zh) * | 2012-10-11 | 2013-10-09 | 连云港市东茂矿业有限公司 | 耐高温碳化硅还原罐及其制备方法 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP04241497A patent/JP3659759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002309319A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-10-23 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 溶湯濾過槽 |
| JP2011252696A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-12-15 | Ngk Insulators Ltd | 複合耐火物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3659759B2 (ja) | 2005-06-15 |
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