JPH024551B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH024551B2 JPH024551B2 JP55077125A JP7712580A JPH024551B2 JP H024551 B2 JPH024551 B2 JP H024551B2 JP 55077125 A JP55077125 A JP 55077125A JP 7712580 A JP7712580 A JP 7712580A JP H024551 B2 JPH024551 B2 JP H024551B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramics
- sleeve
- steel
- induction heating
- heated
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼材の非溶融誘導加熱炉のスリーブ用
セラミクスに関する。さらには、鋼材の溝型非溶
融誘導加熱炉のスリーブ用セラミクスに関する。 鍛造あるいは押出し等の金属加工のために金属
ないし鋼材を加熱するのに高周波ないし低周波誘
導加熱炉が多用されている。この誘導加熱炉は比
較的小さな金属ないし鋼材を加熱するのに簡便な
加熱装置として多用されてきたが、近年従来方式
の誘導加熱炉では異種鋼材寸法毎に専用コイルを
用意しなければならず、専用コイルの取替及び調
整時間の損失、専用コイルのイニシヤルコストが
大きい。又エネルギーロスが大きい等の問題が顕
在化してきた。即ち、従来方式の一般的な誘導加
熱炉はスパイラルに巻いた誘導コイルの中心軸上
に、被加熱鋼材が配置され、移動できるようにス
キツドレールが設備されている。そして、被加熱
鋼材はこのコイルの中を後方からプツシヤーで押
されスキツドレールの上を滑りながら移動しつ
つ、この間に加熱されるものである。 然しながら、この方式の誘導加熱炉では被加熱
鋼材はスキツドレールに接触しながら移動するた
め、また被加熱鋼材とスキツドレールの間に火花
が発生するなどによりスキツドレールが損耗した
り、スキツドレールと接触する被加熱鋼材の部分
が熱伝導により冷却されることにより加熱むらが
生じたり、あるいはスキツドレールを配設してい
る部分だけコイルを大きくしなければならず、ま
た鋼材表面からの熱ロスも大きい等と種々の欠点
をもつものであつた。 本発明は従来方式の誘導炉の欠点を解消せしめ
るスキツドレールを持たない新しい誘導炉に好適
に用いられうる誘導加熱炉用セラミクスを提供す
るものであつて、その要旨は窒化珪素又は炭化珪
素に焼結助剤を添加し、成形後焼成せしめて成る
鋼材の非溶融誘導加熱炉のスリーブ用セラミクス
である。 上述の如く、従来方式の誘導炉はスキツドレー
ルの上を被加熱鋼材が移動するものであるから、
コイルの内側に設けられるセラミツクススリーブ
は極端な場合、キヤスタブルで作られても摩耗損
耗することはなく、ただ被加熱鋼材からの輻射に
よる加熱に熱的に耐えるものでありさえすればよ
かつた。 しかしながら、従来方式の誘導炉の欠点を解消
する誘導炉としてスキツドレールを用いずにセラ
ミクススリーブの内面と接触しながら被加熱鋼材
が移動する方式の誘導炉においてはまず、被加熱
鋼材との接触移動による摩耗に対する耐性がなけ
ればならず、その他に熱的に被加熱鋼材からの輻
射熱及びこの輻射熱による急加熱、被加熱鋼材が
通りすぎた後の急冷却即ち、熱衝撃に耐える必要
があること、更には炉内の高温酸化性雰囲気に耐
える必要があること等から、これらを全て満足す
るセラミクスを提供することは一般にはセラミク
スにとつて苛酷な要求である。 本発明者等は実際の誘導炉に適用させつつ、こ
の問題を解決して行き、本発明に到達しえたもの
である。 特に、この問題がセラミクスにとつて難しい問
題となつているのは一般に、耐摩耗性を向上させ
るためにはセラミクスを緻密にせねばならず、ま
た、セラミクスを緻密にすれば耐熱衝撃性が劣る
というセラミクスに一般的な二律背反的な特徴に
依存するものである。 以上の観点から、まず材質的に硬度の大きいセ
ラミクスを選定し、高密度化して耐摩耗性を満足
なレベルまで引上げ、次段として耐熱衝撃性の改
善に取組むことで実際の誘導炉を使用しつつ最適
なセラミクスを得ることに努力した結果既述要旨
の本発明を得たものであるが、更に本発明のセラ
ミクスについて詳述する。 窒化珪素、炭化珪素は比較的熱膨脹係数が小さ
くしかも硬い材料として知られている。この材料
を緻密な成形体とする方法についても各種の方法
が提案されているが、上述の如き誘導炉に好適に
用いうる窒化珪素質セラミクス又は炭化珪素質セ
ラミクスについての報告はまだなされていない。 本発明者等は常圧焼成、即ち、適当な焼結助剤
を添加して成形後常圧雰囲気下で焼成した窒化珪
素質セラミクス又は炭化珪素質セラミクスが誘導
炉に好適に用いられうることを見出したものであ
るが、これらのセラミクスは耐摩耗性の要求から
嵩密度は理論密度の90％以上が好ましく、更に耐
熱衝撃性の点から曲げ強度20Kg／mm2以上膨膨脹係
数が50×10-7℃-1以下であることが好ましい。以
上の特性を満足せしめるためには窒化珪素又は炭
化珪素原料中に不純物としてCa，Fe，Cr，Mn
は微量ならば存在しても差支えないが、その量が
Fe ３，Ca 0.5，Mn及びCr 0.1重量％以上にな
ると粒界に低融点化合物が生成され、高温での強
度が劣化してくることからFe ３，Ca 0.5，Mn
及びCr 0.1重量％以下にとどめるべきである。 以上のような原料を用いて本発明のセラミクス
を製造する方法については、特定されることを要
しなく、窒化珪素質セラミクスの場合には公知の
焼結促進剤例えばマグネシア、スピネル、イツト
リア等から選ばれる１種又は２種以上を0.5〜10
重量％の適量加え、また炭化珪素質セラミクスの
場合にはアルミナ、炭素、炭化硼素、酸化硼素か
ら選ばれる１種又は２種以上を0.1〜20重量％の
適量加え、鋳込成形、押出成形等の通常の成形方
法によりスリーブ状、円形半割溝状等の所望の形
状、大きさに成形後焼成すればよい。 実施例 １ 平均粒径2μの窒化珪素粉末（不純物としてCa
0.3，Fe 1.5，Cr 0.07wt％含有）に焼結助剤とし
てマグネシアを第１表に示す配合割合で混合し、
ラバープレス法によりスリーブを成形した。この
スリーブを窒素雰囲気中で1700℃、10時間加熱
し、内径100mm、肉厚９mm、長さ500mmの焼成され
たセラミクススリーブを得た。このものの熱膨脹
係数については第１表に併記した。 次に、これらのスリーブを外径129mmのコイル
の内側に装着し、コイルに電流を流しつつ直径80
mm、長さ300mmの丸鋼をスリーブ内面に接触させ
ながら移動させて、室温より125℃まで加熱した。
上記丸鋼を１日に100本加熱するベースで３ケ月
運転を行つた。その後、供試されたセラミクスス
リーブを調査した結果、亀裂の発生は認められず
丸鋼と接触していた部分に第１表に併記する程度
の摩耗損がみられたのみで、まだ再使用可能の状
態であつた。 実施例 ２ 平均粒径2μの炭化珪素粉末（不純物としてAl
0.9，Fe 1.5，Ｃ 1wt％含有）に焼結助剤とし
て、アルミナを第１表に示す配合割合で混合し、
ラバープレス法によりスリーブを成形した。 このスリーブを窒素雰囲気中で2000℃、５時間
加熱し、内径100mm、肉厚９mm、長さ500mmの焼成
されたセラミクススリーブを得た。このものの熱
膨脹係数については第１表に併記した。 このようにして得られたスリーブを実施例１に
記載したのと同じようにしてテストした。テスト
後のスリーブにはやはり亀裂発生は認められず、
丸鋼と接触していた部分は第１表に併記する程度
の摩耗損がみられた程度でまだ再使用可能であつ
た。 【表】
セラミクスに関する。さらには、鋼材の溝型非溶
融誘導加熱炉のスリーブ用セラミクスに関する。 鍛造あるいは押出し等の金属加工のために金属
ないし鋼材を加熱するのに高周波ないし低周波誘
導加熱炉が多用されている。この誘導加熱炉は比
較的小さな金属ないし鋼材を加熱するのに簡便な
加熱装置として多用されてきたが、近年従来方式
の誘導加熱炉では異種鋼材寸法毎に専用コイルを
用意しなければならず、専用コイルの取替及び調
整時間の損失、専用コイルのイニシヤルコストが
大きい。又エネルギーロスが大きい等の問題が顕
在化してきた。即ち、従来方式の一般的な誘導加
熱炉はスパイラルに巻いた誘導コイルの中心軸上
に、被加熱鋼材が配置され、移動できるようにス
キツドレールが設備されている。そして、被加熱
鋼材はこのコイルの中を後方からプツシヤーで押
されスキツドレールの上を滑りながら移動しつ
つ、この間に加熱されるものである。 然しながら、この方式の誘導加熱炉では被加熱
鋼材はスキツドレールに接触しながら移動するた
め、また被加熱鋼材とスキツドレールの間に火花
が発生するなどによりスキツドレールが損耗した
り、スキツドレールと接触する被加熱鋼材の部分
が熱伝導により冷却されることにより加熱むらが
生じたり、あるいはスキツドレールを配設してい
る部分だけコイルを大きくしなければならず、ま
た鋼材表面からの熱ロスも大きい等と種々の欠点
をもつものであつた。 本発明は従来方式の誘導炉の欠点を解消せしめ
るスキツドレールを持たない新しい誘導炉に好適
に用いられうる誘導加熱炉用セラミクスを提供す
るものであつて、その要旨は窒化珪素又は炭化珪
素に焼結助剤を添加し、成形後焼成せしめて成る
鋼材の非溶融誘導加熱炉のスリーブ用セラミクス
である。 上述の如く、従来方式の誘導炉はスキツドレー
ルの上を被加熱鋼材が移動するものであるから、
コイルの内側に設けられるセラミツクススリーブ
は極端な場合、キヤスタブルで作られても摩耗損
耗することはなく、ただ被加熱鋼材からの輻射に
よる加熱に熱的に耐えるものでありさえすればよ
かつた。 しかしながら、従来方式の誘導炉の欠点を解消
する誘導炉としてスキツドレールを用いずにセラ
ミクススリーブの内面と接触しながら被加熱鋼材
が移動する方式の誘導炉においてはまず、被加熱
鋼材との接触移動による摩耗に対する耐性がなけ
ればならず、その他に熱的に被加熱鋼材からの輻
射熱及びこの輻射熱による急加熱、被加熱鋼材が
通りすぎた後の急冷却即ち、熱衝撃に耐える必要
があること、更には炉内の高温酸化性雰囲気に耐
える必要があること等から、これらを全て満足す
るセラミクスを提供することは一般にはセラミク
スにとつて苛酷な要求である。 本発明者等は実際の誘導炉に適用させつつ、こ
の問題を解決して行き、本発明に到達しえたもの
である。 特に、この問題がセラミクスにとつて難しい問
題となつているのは一般に、耐摩耗性を向上させ
るためにはセラミクスを緻密にせねばならず、ま
た、セラミクスを緻密にすれば耐熱衝撃性が劣る
というセラミクスに一般的な二律背反的な特徴に
依存するものである。 以上の観点から、まず材質的に硬度の大きいセ
ラミクスを選定し、高密度化して耐摩耗性を満足
なレベルまで引上げ、次段として耐熱衝撃性の改
善に取組むことで実際の誘導炉を使用しつつ最適
なセラミクスを得ることに努力した結果既述要旨
の本発明を得たものであるが、更に本発明のセラ
ミクスについて詳述する。 窒化珪素、炭化珪素は比較的熱膨脹係数が小さ
くしかも硬い材料として知られている。この材料
を緻密な成形体とする方法についても各種の方法
が提案されているが、上述の如き誘導炉に好適に
用いうる窒化珪素質セラミクス又は炭化珪素質セ
ラミクスについての報告はまだなされていない。 本発明者等は常圧焼成、即ち、適当な焼結助剤
を添加して成形後常圧雰囲気下で焼成した窒化珪
素質セラミクス又は炭化珪素質セラミクスが誘導
炉に好適に用いられうることを見出したものであ
るが、これらのセラミクスは耐摩耗性の要求から
嵩密度は理論密度の90％以上が好ましく、更に耐
熱衝撃性の点から曲げ強度20Kg／mm2以上膨膨脹係
数が50×10-7℃-1以下であることが好ましい。以
上の特性を満足せしめるためには窒化珪素又は炭
化珪素原料中に不純物としてCa，Fe，Cr，Mn
は微量ならば存在しても差支えないが、その量が
Fe ３，Ca 0.5，Mn及びCr 0.1重量％以上にな
ると粒界に低融点化合物が生成され、高温での強
度が劣化してくることからFe ３，Ca 0.5，Mn
及びCr 0.1重量％以下にとどめるべきである。 以上のような原料を用いて本発明のセラミクス
を製造する方法については、特定されることを要
しなく、窒化珪素質セラミクスの場合には公知の
焼結促進剤例えばマグネシア、スピネル、イツト
リア等から選ばれる１種又は２種以上を0.5〜10
重量％の適量加え、また炭化珪素質セラミクスの
場合にはアルミナ、炭素、炭化硼素、酸化硼素か
ら選ばれる１種又は２種以上を0.1〜20重量％の
適量加え、鋳込成形、押出成形等の通常の成形方
法によりスリーブ状、円形半割溝状等の所望の形
状、大きさに成形後焼成すればよい。 実施例 １ 平均粒径2μの窒化珪素粉末（不純物としてCa
0.3，Fe 1.5，Cr 0.07wt％含有）に焼結助剤とし
てマグネシアを第１表に示す配合割合で混合し、
ラバープレス法によりスリーブを成形した。この
スリーブを窒素雰囲気中で1700℃、10時間加熱
し、内径100mm、肉厚９mm、長さ500mmの焼成され
たセラミクススリーブを得た。このものの熱膨脹
係数については第１表に併記した。 次に、これらのスリーブを外径129mmのコイル
の内側に装着し、コイルに電流を流しつつ直径80
mm、長さ300mmの丸鋼をスリーブ内面に接触させ
ながら移動させて、室温より125℃まで加熱した。
上記丸鋼を１日に100本加熱するベースで３ケ月
運転を行つた。その後、供試されたセラミクスス
リーブを調査した結果、亀裂の発生は認められず
丸鋼と接触していた部分に第１表に併記する程度
の摩耗損がみられたのみで、まだ再使用可能の状
態であつた。 実施例 ２ 平均粒径2μの炭化珪素粉末（不純物としてAl
0.9，Fe 1.5，Ｃ 1wt％含有）に焼結助剤とし
て、アルミナを第１表に示す配合割合で混合し、
ラバープレス法によりスリーブを成形した。 このスリーブを窒素雰囲気中で2000℃、５時間
加熱し、内径100mm、肉厚９mm、長さ500mmの焼成
されたセラミクススリーブを得た。このものの熱
膨脹係数については第１表に併記した。 このようにして得られたスリーブを実施例１に
記載したのと同じようにしてテストした。テスト
後のスリーブにはやはり亀裂発生は認められず、
丸鋼と接触していた部分は第１表に併記する程度
の摩耗損がみられた程度でまだ再使用可能であつ
た。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒化珪素又は炭化珪素に焼結助剤を添加し、
成形後焼成せしめて成る鋼材の非溶融誘導加熱炉
のスリーブ用セラミクス。 ２ 窒化珪素に対する焼結助剤がマグネシア、ス
ピネル、イツトリアの群から選ばれる１種又は２
種以上である特許請求の範囲１の鋼材の非溶融誘
導加熱炉のスリーブ用セラミクス。 ３ 炭化珪素に対する焼結助剤がアルミナ、炭
素、炭化硼素、酸化硼素の群から選ばれる１種又
は２種以上である特許請求の範囲１の鋼材の非溶
融誘導加熱炉のスリーブ用セラミクス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7712580A JPS573770A (en) | 1980-06-10 | 1980-06-10 | Ceramics for induction heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7712580A JPS573770A (en) | 1980-06-10 | 1980-06-10 | Ceramics for induction heating furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS573770A JPS573770A (en) | 1982-01-09 |
| JPH024551B2 true JPH024551B2 (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=13625067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7712580A Granted JPS573770A (en) | 1980-06-10 | 1980-06-10 | Ceramics for induction heating furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS573770A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110253729A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-20 | 陈培鑫 | 一种陶瓷薄板的二次加工方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5924462U (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-15 | 西武機材株式会社 | 制水弁筐 |
| JPS60185765U (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-09 | 前澤工業株式会社 | 埋設型バタフライ弁 |
| JPH02133375A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-22 | Nippon Tungsten Co Ltd | インピーダ冷却用パイプ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102314A (en) * | 1978-01-30 | 1979-08-11 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Nozzle for use in casting |
| JPS54122311A (en) * | 1978-03-15 | 1979-09-21 | Hiroshige Suzuki | High density silicon carbide sintered body and preparation thereof |
| JPS55118582A (en) * | 1979-03-05 | 1980-09-11 | Tokyo Shibaura Electric Co | Vacuum melting member |
-
1980
- 1980-06-10 JP JP7712580A patent/JPS573770A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110253729A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-20 | 陈培鑫 | 一种陶瓷薄板的二次加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS573770A (en) | 1982-01-09 |
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