JPS58179536A - 酸化性鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸化性鋳型に関するものである。

従来から鋳造物の大部分は砂型で製造される３、砂型の
結合剤には有機質結合剤と無機質結合剤とがある。

＠線質結合剤にはフェノール樹脂やフラン樹脂等がある
。無機質結合剤には水ガ・ラスやピメント等がある。

しかし、有機質結合剤は加熱されると多量の還元性ガス
を発、生する。あるいは、鋳造物表面に炭素を析出させ
る。また、砂に炭素を混入させる。還元性ガスや炭素は
高温の鋳造物を還元する。炭素の混入した砂は、さらに
強い還元作用をもたら會。

還元作用（又は加炭作用）は銑鉄鋳物には好ましい。し
かし、通常の電鋳耐大物には好ましくない。

電鋳耐大物は主にガラス・タンク窯に使用される。この
ため、電鋳耐大物は溶融ガラスに対して十分な耐蝕性が
なければならない。

そして、緻密でなければならない。

しかし、電鋳耐大物が還元されると、発泡して局部的に
多孔質となる。多孔質の電鋳耐大物は溶融ガラスに対す
る耐蝕性に乏しい。

このため、溶融ガラスに接すると、溶融ガラスを発泡さ
せたり、ストーン（砂利）を発生させたりする。

従来から電鋳耐大物を製造する場合には、なるへ＜ｉｈ
ｎ用を受けないようにした。電鋳耐大物の原料は酸化性
雰囲気で溶融した。。

ぞして無機質結合剤の鋳型で鋳造した。しかし、それで
も多孔質の電鋳耐大物が時々発生した。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもので、炭素も
還元ガスも発生しない酸化性鋳型を提供すること番目的
とする。

本発明の酸化性鋳型は、砂と結合剤にさらに酸化剤を配
合して製造される。酸化剤が鋳造物の還元を防ぐ。電鋳
耐大物を製造する場合、砂には１１砂を用いるのが好ま
しい。

本発明で用いる酸化剤で代表的なものは硝酸塩、塩素Ｉ
！塩及び過酸化物である。このうち硝酸塩が好ましい。

その理由は硝酸塩は結合剤及びその硬化剤と混合したと
き反らし難いからである。また１、硝酸塩は水にとけ難
く、熱分解温度が高いからである。硝酸塩には硝酸ソー
ダ、硝酸バリウム、硝酸カルシウムがある。このうち硝
酸バリウムが好ましい。その理由は中でも特に硝酸バリ
ウムは結合剤及び、その硬化剤と混合したとき反応し難
いからで、ある。また、硝酸バリウムは水にとけ難く、
熱分解温度が高いからである。塩素酸塩には塩素酸カリ
、塩素′酸ナトリウムがある。このうち塩素酸カリウム
が好ましい。その理由は塩素酸カリウムは耐湿（水）性
が優れているからである。また、塩素酸カリウムは水に
とけ難いからである。過酸化物の中では過酸化バリウム
が水にとけ難＜（＠水性が小さい）、熱分解温度も高く
、過酸化物中で最も安定であり、本発明の目的に合致す
る。

第２表（後掲）に硝＃Ｉ塩、塩素Ｓ！塩及び過酸化物の
融点、分解温度及び水に対する溶解度をそれぞれ掲げる
。

酸化剤には以上の他に金ａ酸化物がある。

しかし、金属酸化物は砂や鋳造物を汚染するので適当で
ない。

酸化剤の配合量は、酸化剤の種類、結合剤の量及び種類
で色々と異なる。しかし、通常砂１００部（重饅比、以
下同様）に対し、酸化剤０．３６１ｒ以上が好ましい。

さらに詳細に説明する。砂１００部に対しく１１！化剤
０．３部以上で炭素の析出を防止できる。酸化剤０．５
部以上で還元ガスをほぼ完全に酸化させることができる
。そして、酸化剤Ｏ・、７５部以上では次のようになる
。

原料を酸化性雰囲気で溶融したものは緻密。

Ｃ・高品質の鋳造物となる。原料を還元性雰囲気で溶融
したものは多孔質の鋳造物となる。

多孔質の電鋳耐大物は溶融ガラスに対する耐蝕性に乏し
い。しかし、本発明の鋳型で製造した一合、同一形状の
耐火物では常にほぼ同じ気孔率を有している。つまり、
発泡に再現性がある。そして、気孔は耐火物全体に均・
−に分散する。この点、従来の多孔質電鋳耐火物と異な
る。従来の多孔質電鋳耐火物は気孔率が一定していなか
った。水弁、明の鋳型でＷＩＪ造された多孔質電鋳耐火
物は、耐スポーリング竹に優れ−（いる。従って、例え
ば、ガラス窯の上部構造や天井の煉瓦として使用できる
。

本発明の鋳型で多孔質鋳造物ができる理由は明らかでは
ない。しかし、還元された融液が酸化性の雰囲気と反応
して発泡するためと考えられる。これはらようとガラス
製品の製造時に見れる発泡現象と類似している。

しかし、砂１００部に対して酸化剤が５部より多くなる
と、砂の耐火度を低下させる。

このため砂の寿命を短くしてしまう。また、酸化剤を過
剰に配合するとコストも＾くなる。

従って酸化・剤は５部以下が好ましい。

本発明の酸化性鋳型に使用する結合剤は有機質のもので
も、無機質のものでも構わない。

しかし、結合強度の優れたものが好ましい。

例えば、フェノール樹脂が好ましい。結合度の優れた結
合剤は、鋳型の製作をし易くする。

また、できた鋳型の取扱いを容易にする。

結合剤と酸化剤の配合比は通常結合剤１部に対して酸化
剤０．３部以上が好ましい。また、フェノール樹脂には
硝酸バリウムが、水ガラスには過酸化バリウムが好まし
い。

次に本発明の好適な実施例について説明する。

本発明の酸化性鋳型でアルミナ−ジルコニア−シリカ質
の電鋳耐大物を製造した。

電鋳耐大物の原料はバイヤーアルミナ４８部、ジル−１
２５０部及びソーダ灰２部からなる混合物である。この
混合物をアーク炉で溶融した、２溶融する場合、特公昭
３６−５３７５号公報に記載されている方法によると溶
融雰囲気が酸化性となる。また、特公昭４７−５０９３
号公報に記載されている方法によると溶融雰囲気が還元
性となる。

原料の融液を本発明の酸化性鋳型に入れ徐冷して電＆！
耐火物を製造した。使用した酸化ｔ！ｉＵ型の基本調合
は、Ａ−ストラリア産フリマントル珪砂１００部、結合
剤として“′ファウントレッツＤＡ−６０３”０．８部
（゛ファウントレツツＩ）　Ａ　−６０３”はフェノー
ル自硬性レジンの商ｓｉ）、それに硬化剤として“ファ
ウントレｙッｃ−２２−Ｍ”　０．２４〜０．３部（゛
ファウントレッッＣ−２２−Ｍ　ＩＩはフェノール自硬
性レジンの商標）であった。また、製造された電鋳耐大
物の化学組成はＺｒ０□３３％、Ａ、　＋　２０３４９
　％、３ｉ０．１６％、Ｎａ、０１．３％その他であっ
た。この電鋳耐大物が緻密な場合、がさ比重は３．７〜
３．８になる。

鋳型に配合する酸化剤の種類及び配合量を色々かえた。

その結果を第１表（後掲）に示す。

試料Ａ−１〜Ａ−７は原料の溶融雰囲気が酸化性のもの
である。試料Ｂ−１〜Ｂ−７は原料の溶融雰囲気が還元
性のものである。

試料Ａ−１は、従来の鋳型で製造したものである。試１
！４Ａ−１の外表面には炭素が析出した。組織も局部的
に多孔質となった。従って、かさ比重も３．５４と小さ
い。使用後の珪砂には炭素が混入して灰黒色となった。

試１１Ａ−２〜Δ−７は本発明の鋳型で鋳造したもので
ある。酸化剤を配合すると炭素の析出が防」１され、鋳
込物外表面の色が白色からアイポリ−ホワイトになった
。組織も緻密になった。従って、かさ比重も３．７〜３
゜Ｅ３と大きい。使用後の珪砂には、炭素が混入しなか
った。

試料Ｂ−１は、従来の鋳型で製造したものである。試料
Ｂ−１の外表面には炭素が析出した。しかし、組織は緻
密である。かさ比重も３．７７と大きい。使用後の珪砂
には炭素が混入し灰黒色となった。

試料Ｂ−１は、電鋳耐大物の中では異例である。、一般
的には、還元性雰囲気で溶融された融液を従来の鋳型で
製造した場合多孔質の電鋳耐大物となる。しかも、その
気孔率は一定ぐはない。

試１．１　ｒ３−２〜Ｂ−７は、本発明の鋳型で製造し
たもので・ある。酸化剤を配合すると炭素の析出が防ｎ
された。しかし、組織は酸化剤の配合量の増加に伴い多
孔質となった。従って、かざ比重も小さくなった。しか
し、従来の多孔質電鋳耐火物と異なり発泡に再現性があ
り、均一であった。使用後の珪砂には炭素が混入しなか
った。

本発明の酸化性鋳型で製造できるのは、電鋳耐大物ばか
りでない。他の鋳造物ももちろん製造できる。

本発明の酸化性鋳型は以上のように構成されているので
、炭素の析出と還元性ガスを防止することができる。従
って、鋳造物が還元されることがない。また、砂にも炭
素が混入でることがなく、再度利用するときに大変都合
がよい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）砂に結合剤を混ぜて製造する鋳型におい゛Ｃ１前
   記砂１００部に対して０．３部以上の酸化剤を前記砂及
   び前記結合剤に配合して製造したことを特徴とする酸化
   性鋳型。
2. （２）砂に結合剤を混ぜて製造する鋳型において、前記
   結合剤１部に対して０．３部以上の酸化剤を前記砂及び
   前記結合剤に配合して製造したことを特徴とする酸化性
   鋳型。