JPH0261433B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0261433B2 JPH0261433B2 JP59247573A JP24757384A JPH0261433B2 JP H0261433 B2 JPH0261433 B2 JP H0261433B2 JP 59247573 A JP59247573 A JP 59247573A JP 24757384 A JP24757384 A JP 24757384A JP H0261433 B2 JPH0261433 B2 JP H0261433B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic tube
- round steel
- tube
- weight
- ceramic
- 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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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は鍛造用丸鋼ピース等の鍛造用鋼材を
加熱する誘導加熱炉に適するセラミツクチユーブ
の製造方法に関するものである。
加熱する誘導加熱炉に適するセラミツクチユーブ
の製造方法に関するものである。
鍛造用丸鋼ピース等の鍛造用鋼材の加熱には例
えば第１図に示すような誘導加熱炉が多く使用さ
れている。この装置は通常、加熱用のコイル１が
埋設された中空部２をもつ不定形耐火物７で構築
した耐火構造物３からなるものであつて、丸鋼ピ
ース４は中空部２内に平行して敷設した金属管５
で形成されるスキツドレール上を通過するように
なつている。通過中の丸鋼ピース４はコイル１に
流れる電流によつて生ずる誘導電流によつて加熱
される。丸鋼ピース４と金属管５で形成される空
間部６は丸鋼ピース４の加熱で生じた酸化スケー
ルの溜り場となる。金属管５の管内には冷却水を
通し、金属管が溶融したり、摩耗したりしないよ
うにしている。このように構成した装置では冷却
水によつて熱量が奪れることとなり省エネルギー
上問題がある。この改善のため、水冷の金属管を
全く使用しない、セラミツクチユーブのみからな
る装置が使用されるようになつてきた。この場
合、セラミツクチユーブ内は前記スキツドレール
および溜り場が形成されるような形状にする必要
がある。セラミツクチユーブ内を移送中の丸鋼ピ
ースが蛇行したり、セラミツクチユーブに偏荷重
を起こしたりしないようにするため、チユーブ内
を多角形にしたり突条を設けたりする。第２図は
内面を六角形に形成した硬質の耐火物からなるセ
ラミツクチユーブを示し、チユーブ８の外周に絶
縁シート９を巻き、コイル１を埋設した不定形耐
火物７で取囲み耐火構造物３を構成している。ま
た第３図は内面にほぼ平行な突条１０，１０…を
設けたセラミツクチユーブの１例を示す。多角形
の場合は、１角をはさむ傾斜面上の互いに平行な
線１０′，１０′が丸鋼ピース４と接し、これを支
持する線であり、突条を設けた場合には、その突
条１０，１０が丸鋼ピース４と接し、これを支持
する線である。それぞれの場合、溜り場６が形成
される。丸鋼ピースは接触個所１０，１０′等の
上を数多く通過するので、その場所は比較的短期
間で摩耗して使用し得なくなる。また、高温の丸
鋼ピース表面に発生した酸化スケールが、移送
中、セラミツクチユーブとの摩擦によつて〔また
は押されて〕薄片状または溶融状態でセラミツク
チユーブ８の内面に堆積または粘着する。これら
の堆積物は丸鋼ピースの移送の妨げとなるばかり
でなく丸鋼ピースの加熱温度にむらが出来るなど
の妨害となる。酸化スケールが薄片状のときは、
丸鋼ピースの移送に伴つて押し出され、外部に排
出するか、またはセラミツクチユーブ８内の凹溝
内〔溜り場６〕に堆積するのであるが、酸化スケ
ールが高温に達し溶融状態になつたときは、溶融
物はセラミツクチユーブ８の内面に粘着し、丸鋼
ピース４移送の障害となる。また、溶融物がセラ
ミツクチユーブの組織内に浸透したときはセラミ
ツクチユーブの材質を劣化させるため、セラミツ
クチユーブの侵食の原因となる。さらに、溶融物
が固化したときは、固形物がセラミツクチユーブ
と密着しているため、丸鋼ピースを移送したとき
丸鋼ピースがこの固形物に引つかかつて蛇行し、
セラミツクチユーブに漏荷重などの異常応力を与
えるため、セラミツクチユーブが破壊するという
問題がある。したがつて、上記の障害をなくすた
めにセラミツクチユーブ内に堆積する酸化スケー
ルを度々除去する作業を行う必要があるが、酸化
スケールが溶融状であつたり、いつたん溶融した
のちに固形化した場合には、粘性が高かつたり、
固形物が耐火物表面に噛み込んでおり、除去が極
めて困難であるので、除去作業の労力および時間
の浪費が著しい。
えば第１図に示すような誘導加熱炉が多く使用さ
れている。この装置は通常、加熱用のコイル１が
埋設された中空部２をもつ不定形耐火物７で構築
した耐火構造物３からなるものであつて、丸鋼ピ
ース４は中空部２内に平行して敷設した金属管５
で形成されるスキツドレール上を通過するように
なつている。通過中の丸鋼ピース４はコイル１に
流れる電流によつて生ずる誘導電流によつて加熱
される。丸鋼ピース４と金属管５で形成される空
間部６は丸鋼ピース４の加熱で生じた酸化スケー
ルの溜り場となる。金属管５の管内には冷却水を
通し、金属管が溶融したり、摩耗したりしないよ
うにしている。このように構成した装置では冷却
水によつて熱量が奪れることとなり省エネルギー
上問題がある。この改善のため、水冷の金属管を
全く使用しない、セラミツクチユーブのみからな
る装置が使用されるようになつてきた。この場
合、セラミツクチユーブ内は前記スキツドレール
および溜り場が形成されるような形状にする必要
がある。セラミツクチユーブ内を移送中の丸鋼ピ
ースが蛇行したり、セラミツクチユーブに偏荷重
を起こしたりしないようにするため、チユーブ内
を多角形にしたり突条を設けたりする。第２図は
内面を六角形に形成した硬質の耐火物からなるセ
ラミツクチユーブを示し、チユーブ８の外周に絶
縁シート９を巻き、コイル１を埋設した不定形耐
火物７で取囲み耐火構造物３を構成している。ま
た第３図は内面にほぼ平行な突条１０，１０…を
設けたセラミツクチユーブの１例を示す。多角形
の場合は、１角をはさむ傾斜面上の互いに平行な
線１０′，１０′が丸鋼ピース４と接し、これを支
持する線であり、突条を設けた場合には、その突
条１０，１０が丸鋼ピース４と接し、これを支持
する線である。それぞれの場合、溜り場６が形成
される。丸鋼ピースは接触個所１０，１０′等の
上を数多く通過するので、その場所は比較的短期
間で摩耗して使用し得なくなる。また、高温の丸
鋼ピース表面に発生した酸化スケールが、移送
中、セラミツクチユーブとの摩擦によつて〔また
は押されて〕薄片状または溶融状態でセラミツク
チユーブ８の内面に堆積または粘着する。これら
の堆積物は丸鋼ピースの移送の妨げとなるばかり
でなく丸鋼ピースの加熱温度にむらが出来るなど
の妨害となる。酸化スケールが薄片状のときは、
丸鋼ピースの移送に伴つて押し出され、外部に排
出するか、またはセラミツクチユーブ８内の凹溝
内〔溜り場６〕に堆積するのであるが、酸化スケ
ールが高温に達し溶融状態になつたときは、溶融
物はセラミツクチユーブ８の内面に粘着し、丸鋼
ピース４移送の障害となる。また、溶融物がセラ
ミツクチユーブの組織内に浸透したときはセラミ
ツクチユーブの材質を劣化させるため、セラミツ
クチユーブの侵食の原因となる。さらに、溶融物
が固化したときは、固形物がセラミツクチユーブ
と密着しているため、丸鋼ピースを移送したとき
丸鋼ピースがこの固形物に引つかかつて蛇行し、
セラミツクチユーブに漏荷重などの異常応力を与
えるため、セラミツクチユーブが破壊するという
問題がある。したがつて、上記の障害をなくすた
めにセラミツクチユーブ内に堆積する酸化スケー
ルを度々除去する作業を行う必要があるが、酸化
スケールが溶融状であつたり、いつたん溶融した
のちに固形化した場合には、粘性が高かつたり、
固形物が耐火物表面に噛み込んでおり、除去が極
めて困難であるので、除去作業の労力および時間
の浪費が著しい。
この発明は、以上述べた従来の耐火物における
問題を解決するためになされたもので、溶融状酸
化スケールに対する浸透性が少なく、面上に窪
み、巣、ピンホール、ピツトなどがない平滑な面
をもつた耐火物であり、かつ、丸鋼ピースなどの
鋼材の摺動による摩耗に対する抵抗性が大きく、
かつ耐熱衝撃性の大きなセラミツクチユーブを提
供するものである。
問題を解決するためになされたもので、溶融状酸
化スケールに対する浸透性が少なく、面上に窪
み、巣、ピンホール、ピツトなどがない平滑な面
をもつた耐火物であり、かつ、丸鋼ピースなどの
鋼材の摺動による摩耗に対する抵抗性が大きく、
かつ耐熱衝撃性の大きなセラミツクチユーブを提
供するものである。
以下本発明のセラミツクチユーブの製造方法に
ついて詳細に説明する。骨材は硬度の比較的大き
なコランダム、ムライト、ジルコン、シリカガラ
ス、スピネル（MgO・Al2O3）の１種または２種
以上を含む耐火材が適している。焼結アルミナの
如くコランダムを主成分とする耐火材も骨材とし
て使用することができる。
ついて詳細に説明する。骨材は硬度の比較的大き
なコランダム、ムライト、ジルコン、シリカガラ
ス、スピネル（MgO・Al2O3）の１種または２種
以上を含む耐火材が適している。焼結アルミナの
如くコランダムを主成分とする耐火材も骨材とし
て使用することができる。
カオリン粘土は市販の水簸木節粘土が適する。
カオリン粘土は前記骨材に対し重量で５〜15部使
用する。５部以下では緻密な成形体を得るため高
い圧力を要し、また1300℃以上の高温で焼成しな
ければ焼結しない欠点がある。他方、カオリン粘
土が15重量部以上では加熱処理の段階でひび割れ
など組織に欠陥ができる。
カオリン粘土は前記骨材に対し重量で５〜15部使
用する。５部以下では緻密な成形体を得るため高
い圧力を要し、また1300℃以上の高温で焼成しな
ければ焼結しない欠点がある。他方、カオリン粘
土が15重量部以上では加熱処理の段階でひび割れ
など組織に欠陥ができる。
リン酸アルミニウムは固体換算で1.5〜6.5重量
部使用する。リン酸アルミニウムはカオリン粘土
と併用することにより比較的低温度の加熱処理で
成形体の強度を高め、成形体の気孔率を小さく、
かつ通気率を10-4cm2オーダーの組織とすることが
できる。従つて、酸化スケールの浸透を少なくす
ることができるから耐食性を著しく向上せしめる
ことができる。リン酸アルミニウムは1.5重量部
以下では上記の効果が少なく、6.5重量部以上で
は成形時のラミネーシヨンの発生、および焼成時
の亀裂発生時、製造上好ましくなくなる。
部使用する。リン酸アルミニウムはカオリン粘土
と併用することにより比較的低温度の加熱処理で
成形体の強度を高め、成形体の気孔率を小さく、
かつ通気率を10-4cm2オーダーの組織とすることが
できる。従つて、酸化スケールの浸透を少なくす
ることができるから耐食性を著しく向上せしめる
ことができる。リン酸アルミニウムは1.5重量部
以下では上記の効果が少なく、6.5重量部以上で
は成形時のラミネーシヨンの発生、および焼成時
の亀裂発生時、製造上好ましくなくなる。
以上述べた材料を混合、加水混練し、ラバープ
レスで加圧成形する。従来からの型込め法による
場合は混練物を一定形状の金型もしくは木型に込
めて加圧成形するのであるが、この場合にはラミ
ネーシヨンが発生したり、密度や気孔率分布のば
らつきがみられ、使用中、割れが生ずる原因とも
なる。特に下記の実施例におけるような長尺のセ
ラミツクチユーブにあつては、モールド成形によ
る方法では均質で緻密な成形体が得られない。こ
れに対しラバープレス法によると、混練物をゴム
型に充填してラバープレス装置に装填し、坏土の
中の空気を脱気しながら静圧力をかけるので均一
な組織をもつた成形体が容易に得られる。すなわ
ちラバープレス法による成形体は内部と外辺部と
の緻密度の差がなく、全体が緻密な成形体で亀裂
やラミネーシヨンのないものが得られる。したが
つて耐熱衝撃性が大であり、粒子とマトリツクス
との境界部に巣ができないなど、特に長尺のセラ
ミツクチユーブでは効果が大である。ラバープレ
ス成形したのち、300〜1200℃で加熱処理する。
300℃以下では加熱処理体は吸湿、吸水等により
変形、変質することがあつて好ましくない。ま
た、1200℃以上で焼成するとカオリン粘土の加熱
分解により煉瓦内部にムライト液相が生成するこ
ととなり、これが固化したとき煉瓦の弾性率が高
くなり、したがつて耐熱衝撃性が低下するので好
ましくない。
レスで加圧成形する。従来からの型込め法による
場合は混練物を一定形状の金型もしくは木型に込
めて加圧成形するのであるが、この場合にはラミ
ネーシヨンが発生したり、密度や気孔率分布のば
らつきがみられ、使用中、割れが生ずる原因とも
なる。特に下記の実施例におけるような長尺のセ
ラミツクチユーブにあつては、モールド成形によ
る方法では均質で緻密な成形体が得られない。こ
れに対しラバープレス法によると、混練物をゴム
型に充填してラバープレス装置に装填し、坏土の
中の空気を脱気しながら静圧力をかけるので均一
な組織をもつた成形体が容易に得られる。すなわ
ちラバープレス法による成形体は内部と外辺部と
の緻密度の差がなく、全体が緻密な成形体で亀裂
やラミネーシヨンのないものが得られる。したが
つて耐熱衝撃性が大であり、粒子とマトリツクス
との境界部に巣ができないなど、特に長尺のセラ
ミツクチユーブでは効果が大である。ラバープレ
ス成形したのち、300〜1200℃で加熱処理する。
300℃以下では加熱処理体は吸湿、吸水等により
変形、変質することがあつて好ましくない。ま
た、1200℃以上で焼成するとカオリン粘土の加熱
分解により煉瓦内部にムライト液相が生成するこ
ととなり、これが固化したとき煉瓦の弾性率が高
くなり、したがつて耐熱衝撃性が低下するので好
ましくない。
次にこの発明の実施例について説明する。
実施例
焼結アルミナ100重量部、カオリン粘土10重量
部およびリン酸アルミニウム（50％水溶液−固体
換算）４重量部の混合粉体に加水し、混練した。
混練物をラバープレス成形した。成形圧1000Kg／
cm2で１分間保持した。形状は長さ700mm×外径70
mmで、内面は正六角形で対向する面の間隔が40mm
であつた。（第２図参照）。ラバープレス成形では
芯金を断面正六角形につくり、外側加圧部のラバ
ーは円筒形とし、円筒形外側を液体加圧した。
部およびリン酸アルミニウム（50％水溶液−固体
換算）４重量部の混合粉体に加水し、混練した。
混練物をラバープレス成形した。成形圧1000Kg／
cm2で１分間保持した。形状は長さ700mm×外径70
mmで、内面は正六角形で対向する面の間隔が40mm
であつた。（第２図参照）。ラバープレス成形では
芯金を断面正六角形につくり、外側加圧部のラバ
ーは円筒形とし、円筒形外側を液体加圧した。
成形物は乾燥したのち1200℃でトンネル窯で焼
成した。焼成物はかさ比重2.85、見掛気孔率18.8
％、圧縮強さ900Kg／cm2であつた。焼成後、内面
に超微粉炭化珪素を主成分とするコーテイング材
をおよそ0.2mm厚さに塗布した。超微粉炭化珪素
は粒径5μmm以下のβ型炭化珪素に粘土および粘
結剤および水を混合したもので、炭化珪素をほぼ
50％含有したものである。塗布した後乾燥して使
用に供した。コーテイング材は内面にピンホー
ル、ピツトなどがあれば目つぶしとなり、また酸
化スケールの浸透を防止し、酸化スケールの除去
を容易にするなどの効果がある。コーテイング材
は使用当初に塗布したまま再塗布せずに使用して
もよく、また、使用中、掃除後等に再塗布しても
よい。
成した。焼成物はかさ比重2.85、見掛気孔率18.8
％、圧縮強さ900Kg／cm2であつた。焼成後、内面
に超微粉炭化珪素を主成分とするコーテイング材
をおよそ0.2mm厚さに塗布した。超微粉炭化珪素
は粒径5μmm以下のβ型炭化珪素に粘土および粘
結剤および水を混合したもので、炭化珪素をほぼ
50％含有したものである。塗布した後乾燥して使
用に供した。コーテイング材は内面にピンホー
ル、ピツトなどがあれば目つぶしとなり、また酸
化スケールの浸透を防止し、酸化スケールの除去
を容易にするなどの効果がある。コーテイング材
は使用当初に塗布したまま再塗布せずに使用して
もよく、また、使用中、掃除後等に再塗布しても
よい。
こうして製造したセラミツクチユーブを鍛造用
高周波誘導加熱炉のセラミツクチユーブとして使
用した。丸鋼ピースは約30〜36mmφ長さ150mm、
重量1.5Kg／個のものをセラミツクチユーブ内に
おいて約170mm／secのスピードで通過させ、高周
波誘導加熱した。セラミツクチユーブは前記のも
のを３本直列に並べ、各チユーブ間は５mm位の間
隙を設けた。チユーブ内に発生した酸化スケール
は丸鋼ピースに押されて、一部はこの間隙部から
外部に排出できるようにした。丸鋼ピースはこの
３本のセラミツクチユーブ内を通過する間に加熱
され、出口での丸鋼ピースは約1200℃に加熱され
る。丸鋼ピースは前記セラミツクチユーブ内面の
正六角形の１角をはさむ２面に支持されて摺動
し、セラミツクチユーブは前記の偏荷重あるいは
座屈などの発生は全くなく、また摺動面の摩耗も
少く約２ケ月間使用した。次に他の２面づつを各
２ケ月間使用し、１本のセラミツクチユーブで約
６ケ月間使用することができた。この場合はセラ
ミツクチユーブ８を耐火構造物３から抜き出し所
定角度回動して再び耐火構造物３内に嵌装した。
高周波誘導加熱炉のセラミツクチユーブとして使
用した。丸鋼ピースは約30〜36mmφ長さ150mm、
重量1.5Kg／個のものをセラミツクチユーブ内に
おいて約170mm／secのスピードで通過させ、高周
波誘導加熱した。セラミツクチユーブは前記のも
のを３本直列に並べ、各チユーブ間は５mm位の間
隙を設けた。チユーブ内に発生した酸化スケール
は丸鋼ピースに押されて、一部はこの間隙部から
外部に排出できるようにした。丸鋼ピースはこの
３本のセラミツクチユーブ内を通過する間に加熱
され、出口での丸鋼ピースは約1200℃に加熱され
る。丸鋼ピースは前記セラミツクチユーブ内面の
正六角形の１角をはさむ２面に支持されて摺動
し、セラミツクチユーブは前記の偏荷重あるいは
座屈などの発生は全くなく、また摺動面の摩耗も
少く約２ケ月間使用した。次に他の２面づつを各
２ケ月間使用し、１本のセラミツクチユーブで約
６ケ月間使用することができた。この場合はセラ
ミツクチユーブ８を耐火構造物３から抜き出し所
定角度回動して再び耐火構造物３内に嵌装した。
第１図は従来の誘導加熱装置の断面図、第２図
は本発明の方法によるセラミツクチユーブを使用
した誘導加熱装置の断面図、第３図はセラミツク
チユーブの他の例を示す断面図である。 １…コイル、２…中空部、３…耐火構造物、４
…丸鋼ピース、５…金属管、６…溜り場（凹溝）、
７…不定形耐火物、８…セラミツクチユーブ、９
…絶縁シート、１０…突条。
は本発明の方法によるセラミツクチユーブを使用
した誘導加熱装置の断面図、第３図はセラミツク
チユーブの他の例を示す断面図である。 １…コイル、２…中空部、３…耐火構造物、４
…丸鋼ピース、５…金属管、６…溜り場（凹溝）、
７…不定形耐火物、８…セラミツクチユーブ、９
…絶縁シート、１０…突条。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 比較的硬質の耐火性骨材100重量部に５〜15
重量部のカオリン粘土と、固体換算で1.5〜6.5重
量部のリン酸アルミニウムを添加し、加水混練
し、ラバープレス成形したのち、300〜1200℃で
加熱することを特徴とする誘導加熱炉用セラミツ
クチユーブの製造方法。 ２ 上記耐火性骨材がコランダム、ムライト、シ
リカガラス、ジルコンおよびスピネルの一種もし
くは２種以上を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の誘導加熱炉用セラミツクチユ
ーブの製造方法。 ３ 上記チユーブ内面に超微粉炭化珪素を主成分
とするコーテイング材を塗布したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項もしくは第２項に記載の
誘導加熱炉用セラミツクチユーブの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59247573A JPS61127657A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 誘導加熱炉用セラミツクチユ−ブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59247573A JPS61127657A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 誘導加熱炉用セラミツクチユ−ブの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61127657A JPS61127657A (ja) | 1986-06-14 |
| JPH0261433B2 true JPH0261433B2 (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=17165506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59247573A Granted JPS61127657A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 誘導加熱炉用セラミツクチユ−ブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61127657A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4436823C1 (de) * | 1994-10-14 | 1996-05-02 | Haldenwanger Tech Keramik Gmbh | Tragkörper aus SiC und dessen Verwendung |
| CN105236946A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-13 | 河南好运祥耐材有限公司 | 干熄焦炉牛腿支撑部位修补用陶瓷耐磨材料及其成型方法 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP59247573A patent/JPS61127657A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61127657A (ja) | 1986-06-14 |
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