JPS5829179B2 - Igatahoshi Yuhouhou - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属工業用の組成物に関し、そして鋳型補修用
の組成物を提供することを目的とするものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to compositions for the metal industry and aims to provide compositions for mold repair.

インゴット鋳型は開放端鋳鉄体から通常なり、固化した
インゴットを取り出すのを容易にするために少し内方へ
傾斜した正方形断面を持っている。Ingot molds usually consist of an open-ended cast iron body with a square cross section that is slightly sloped inward to facilitate removal of the solidified ingot.

この鋳型は鋳鉄製ベースの上にセットされ、該ベースが
鋳造空間の底部を形成する。The mold is set on a cast iron base, which forms the bottom of the casting space.

同じベースがその中心に配置するようにした違った寸法
の鋳型にも使用されるようになっている。The same base can now be used for molds of different dimensions with the same base placed at its center.

従ってインゴット鋳造にあたり鋳型の頂部から注入され
た溶融金属はベースの同じ領域を浸蝕することとなる。Therefore, when casting an ingot, molten metal poured from the top of the mold will erode the same area of the base.

その結果浸蝕が進むと許容できない深さの穴が発生する
こととなる。As a result, as erosion progresses, holes of unacceptable depth will occur.

本発明は、この穴はその場で形成された耐摩耗性の非金
属無機材料の作業面を製作するように充填することによ
って補修が可能であるとの発見にもとづくものである。The invention is based on the discovery that this hole can be repaired by filling it to create an in-situ formed working surface of wear-resistant non-metallic inorganic material.

本発明によれば、溶融スラップを形成するように互に反
応する固体成分よりなる発熱組成物と、それとの混合物
として発熱反応後冷却時スラップのマトリックスによっ
て結合されるに足る量の粒末状耐火材料とよりなる穴に
充填するのに用いられる組成物が提供される。In accordance with the present invention, an exothermic composition comprising solid components reacting with each other to form molten slap, and an amount of granular refractory sufficient to be bonded by the matrix of the slap upon cooling after the exothermic reaction, as a mixture therewith. Compositions are provided for use in filling holes made of materials.

さらに本発明によれば少なくともその深さの一部にわた
り上述の組成物より生成したスラップのマトリックスに
よって結合された粒末状耐火材料によって充填された穴
を持っているインゴット鋳型ベース筐たはその他の鉄金
属体が提供される。Furthermore, according to the invention, an ingot mold base housing or other ingot having a hole filled over at least a part of its depth with a granular refractory material bound by a matrix of slap produced from the above-mentioned composition. A ferrous metal body is provided.

さらに上述の組成物を穴に導入しそれをその場で反応さ
せることよりなるインゴット鋳型ベースまたは他の鉄金
属体の穴を充填する方法が提供される。Further provided is a method of filling holes in an ingot mold base or other ferrous metal body, comprising introducing the composition described above into the hole and allowing it to react in situ.

軽重しくばこの発熱組成物はスラップを形成するように
酸化される金属粉である。The exothermic composition of the light weight is a metal powder that is oxidized to form slap.

好渣しいこの種の発熱組成物はアルミニウム粉と酸化ア
ル□ニウムをスラッグ状に生成するように発熱反応する
酸化第２鉄もしくは他の酸化鉄との混合物である。A preferred exothermic composition of this type is a mixture of aluminum powder and ferric oxide or other iron oxide which reacts exothermically to form an aluminum oxide in the form of a slug.

テルミットとして知られるこの種の混合物は市販されて
も一部、そしである種の溶接に使用されている。Mixtures of this type, known as thermite, are available to some extent commercially and are used in some types of welding.

テルミットは以前この目的に使用されていたが、ボタン
状金属鉄片を穴に溶接するような方式を採用していた。Thermite was previously used for this purpose, but it involved welding a button-shaped piece of metal into a hole.

従って発熱反応によって生ずるスラップは望捷しくない
廃棄すべき副産物に過ぎなかった。Therefore, the sluck produced by the exothermic reaction was merely an undesirable by-product that had to be disposed of.

しかもその物理的性質、ことにもろさのためにスラップ
では作業面を形成するのに使用できなかった。Moreover, due to its physical properties, especially its brittleness, slap could not be used to form the working surface.

また溶融金属はボタン状金属片をとかすこともあり、イ
ンゴットをベースから離すときに穴から引き出してし１
うという不完全な結果を生ずる。Molten metal may also melt button-shaped pieces of metal, so pull them out of the hole when separating the ingot from the base.
This produces an incomplete result.

これと対照的に本発明の組成物はスラップにより結合さ
れた耐火材料でレンガ状物質を形成するように穴を仕上
げる様式に使用される。In contrast, the compositions of the present invention are used in a hole finishing manner to form a brickwork with refractory material bonded by slaps.

このレンガ状材料の下に、反応の副生物として生成した
溶接したボタン状金属層がある。Beneath this brick-like material is a welded button-like metal layer formed as a by-product of the reaction.

この層の存在は付随的なものであって作業面はレンガ状
材料によって形威され、これが作業面を形威し、そして
熱ショックに対する高度の抵抗性を持つ。The presence of this layer is incidental; the working surface is defined by a brick-like material, which forms the working surface and has a high degree of resistance to thermal shock.

継続使用によってこのレンガ状材料は磨耗スるので、金
属層が露出する前に適量の前述の組成物を使用して補修
する。With continued use, this brick-like material wears out and is repaired using an appropriate amount of the aforementioned composition before the metal layer is exposed.

との組成物の耐火材料としては、耐火粘土または他のセ
ラミック材料でよい。The refractory material for the composition may be fireclay or other ceramic material.

好都合なのは製鉄所で回収されるような耐火レンガであ
り、粉砕して粒状にして用いることができる。Conveniently, refractory bricks, such as those recovered from steel mills, can be crushed and used in granular form.

別法としてシリコンカーバイト、マグネサイト、珪酸ア
ルミ、焼成ドロマイト、アルミナ釦よびそれらの混合物
のような耐火材料も使用できる。Alternatively, refractory materials such as silicon carbide, magnesite, aluminum silicate, calcined dolomite, alumina button, and mixtures thereof can be used.

マグネサイトはその膨張係数が有利であるので好ましい
。Magnesite is preferred due to its advantageous coefficient of expansion.

粒度は臨界的ではなく、粒化した耐火レンガまたは粗大
粒の他の耐火材料を使用しても多くの場合好適な仕上げ
面を得ることができる。Grain size is not critical, and suitable finishes can often be obtained using granulated refractory bricks or other coarse-grained refractory materials.

耐火レンガを８分の１インチ以下にふるって用いたとき
良い結果が得られている。Good results have been obtained when refractory bricks are sieved to 1/8 inch or less.

２分の１インチのふるいを通過するが、８分の１インチ
のふるｂを通過しなし耐火レンガの粒子を使用しても改
善された結果が得られる。Improved results are also obtained using refractory brick particles that pass through a 1/2 inch sieve but not through an 1/8 inch sieve b.

これは多分スラップ中に比較的よく溶解してし１つ細粒
子がないためである。This is probably due to the absence of relatively well-dissolved fine particles in the slurp.

この耐火材料の好適な割合は簡単な実験で確かめること
ができる。A suitable proportion of this refractory material can be ascertained by simple experimentation.

組成物全体重量を基準として１５乃至３０％、軽重しく
は約２０％の粉砕した耐火レンガがＡｌ２Ｏ３としてア
ルミニウムを６０乃至７０％（重量）含有するテルミッ
トに対して満足な結果を与える。15 to 30%, or about 20%, of crushed refractory bricks, based on the total weight of the composition, give satisfactory results for thermite containing 60 to 70% (by weight) of aluminum as Al2O3.

発熱組成物のいくつかの好ましい例を次に挙げる。Some preferred examples of exothermic compositions are listed below.

数字は重量部を表わす。前述の方法の改変法として、粒
状の耐火材料の全部筐たは二部を穴の中に生成させたフ
ラッグ中に未だそれが溶融状態にある間に加えることが
できる。Numbers represent parts by weight. As a modification of the foregoing method, a whole or two portions of particulate refractory material can be added to the formed flag in the hole while it is still in its molten state.

例えば耐火材料をスラップとかき１ぜて混合する。For example, the refractory material is stirred and mixed with the slap.

生成した混合物は穴の深さ全体にわたって均一である必
要はなく、満足な性質の作業面を与える充填を形成する
ことができる。The resulting mixture need not be uniform throughout the depth of the hole and can form a filling that provides a working surface of satisfactory properties.

以下に本発明の実施例を示す。Examples of the present invention are shown below.

実施例中「部」とあるのは重量による。In the examples, "parts" refer to weight.

捷たその中で使用する市販の粘土質耐火れんがは天然産
耐火粘土を原料とするものである力も勿論その化学組成
は一定し測量を大略５ｉｏ２：Ａ１２０３＝６：４、主
要構成相はムライトとクリストバライトである。The commercially available clay refractory bricks used in this process are made from naturally produced fireclay.Of course, the chemical composition is constant, and the measurement is approximately 5io2:A1203=6:4, with the main constituent phase being mullite. It is cristobalite.

実施例 酸化第二鉄８０部と金属アルミニウム粉末２０部との混
合物よりなる市販のテルミットに約０．３３ないし１．
２７ｃ、大の市販の粘土質耐火れんが粉砕物２０部を混
和し、使用により穴のあいたインゴット鋳型ベースに充
填し、点火した。EXAMPLE A commercially available thermite consisting of a mixture of 80 parts of ferric oxide and 20 parts of metallic aluminum powder contains about 0.33 to 1.
20 parts of pulverized commercially available clay refractory bricks of size 27c were mixed, filled into an ingot mold base with holes formed by use, and ignited.

激しく発熱し、発煙して下層に溶融金属、上層にスラッ
プを生ずるが、その際前記耐火れんが粉砕物を適量投入
して発熱と発煙を適度に調節し、燃焼が終ってから溶融
物中にさらに前記耐火れんが粉を投入して鋳型ベース中
に生じた穴を一杯に充填した。It generates a lot of heat and smokes, producing molten metal in the lower layer and slap in the upper layer.At this time, an appropriate amount of the crushed refractory bricks is added to adjust the heat generation and smoke to an appropriate level, and after the combustion is complete, more metal is added to the molten metal. The refractory brick powder was added to completely fill the hole formed in the mold base.

放置して冷却後、固化したスラップの表面をグラインダ
ーで平滑にし、補修を完了した。After being left to cool, the surface of the solidified slap was smoothed with a grinder to complete the repair.

このように補修した鋳型ベースはさらに数ケ月の使用に
耐えた。The mold base repaired in this way withstood several months of use.

本発明の実施態様は次の如くである。Embodiments of the present invention are as follows.

（１）発熱組成物の一つが反応によりスラップを形成す
るように酸化される金属である特許請求の範囲（１）乃
至（３）の方法。(1) The method of claims (1) to (3), wherein one of the exothermic compositions is a metal that is oxidized to form slap by reaction.

（２）発熱組成物がアルミニウム粉末と酸化第二鉄との
混合物である特許請求の範囲（１）乃至（３）訃よび前
記（１）項の方法。(2) Claims (1) to (3) and the method according to item (1) above, wherein the exothermic composition is a mixture of aluminum powder and ferric oxide.

（３）耐火材料が耐火レンガ型材料である特許請求の範
囲（１）乃至（３）訃よび前記（１）項乃至（２）・項
の方法。(3) Claims (1) to (3) and the method according to (1) to (2) above, wherein the refractory material is a firebrick-type material.

（４）耐火材料が粒状に粉砕した耐火レンガ材料である
前記（３）頃の方法。(4) The method of about (3) above, wherein the refractory material is a refractory brick material crushed into granules.

（５）耐火材料が組成物の全重量を基準として１５乃至
３０％の量で存在する特許請求の範囲（１）乃至（３）
ｉ−よび前記（１）項乃至（４）項の方法。(5) Claims (1) to (3) in which the refractory material is present in an amount of 15 to 30% based on the total weight of the composition.
i- and the methods of items (1) to (4) above.

（６）鉄金属体が鋳鉄製である特許請求の範囲（１）乃
至（３）釦よび前記（１）項乃至（５）の方法。(6) The button of claims (1) to (3) and the method of claims (1) to (5) above, wherein the ferrous metal body is made of cast iron.

（７）鉄金属体がインゴット鋳型ベースである特許請求
の範囲（１）乃至（３）釦よび前記（１）乃至（６）項
の方法。(7) The button of claims (1) to (3) and the method of claims (1) to (6) above, wherein the ferrous metal body is an ingot mold base.

（８）少なくともその深さの一部にわたり特許請求の範
囲（１）乃至（３）：ｔ−よび前記（１）乃至（７）項
の方法で製作したスラッグのマトリックスで結合された
粒状耐火材料で充填された鉄金属体。(8) A granular refractory material bonded over at least part of its depth with a matrix of claims (1) to (3): t- and slugs produced by the method of paragraphs (1) to (7) above. A ferrous metal body filled with.

（９）ベースに発生した欠損部を暗時特許請求の範囲（
１）７７７至（３）釦よび前記（１）乃至（７）項の方
法で充填することを特徴とする前述のようなベースを使
用するインゴットの鋳造方法。(9) The defective part that occurred in the base is covered by the scope of the dark patent claim (
1) A method for casting an ingot using a base as described above, characterized in that the base is filled by the method of 777 to (3) buttons and items (1) to (7) above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明を適用したインゴット鋳型ベースの平面
図、第２図はその断面図である。 １はベース、２は補修箇所の表面部、３は金属層である
。FIG. 1 is a plan view of an ingot mold base to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a sectional view thereof. 1 is the base, 2 is the surface portion of the repaired area, and 3 is the metal layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ インゴット鋳型ベース鉄金属体に生じた穴に、反応
して溶融スラップを形成する固体成分の形の発熱組成物
を充填し、該組成物をスラップを形成するように反応せ
しめ、また該発熱反応後冷却したとき該スラップの固状
マトリックスによって結合されるような量の粒状または
塊状耐火材料を該穴に導入し、該穴の少なくともその深
さの一部にわたって該固状マトリックスによって結合さ
れた該耐火材料により該穴を充填することを特徴とする
前記鉄金属体の穴を充填する方法。1. A hole created in an ingot mold base ferrous metal body is filled with an exothermic composition in the form of a solid component that reacts to form molten slap, causing the composition to react to form the slap, and causing the exothermic reaction to occur. A quantity of granular or bulk refractory material is introduced into the hole such that when post-cooled it is bound by the solid matrix of the slap, and the material is bound by the solid matrix over at least a portion of the depth of the hole. A method of filling holes in the ferrous metal body, characterized in that the holes are filled with a refractory material.