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DE112009000317T5 - Gefäß für geschmolzenes Metall - Google Patents

Gefäß für geschmolzenes Metall Download PDF

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DE112009000317T5
DE112009000317T5 DE112009000317T DE112009000317T DE112009000317T5 DE 112009000317 T5 DE112009000317 T5 DE 112009000317T5 DE 112009000317 T DE112009000317 T DE 112009000317T DE 112009000317 T DE112009000317 T DE 112009000317T DE 112009000317 T5 DE112009000317 T5 DE 112009000317T5
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cracks
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DE112009000317T
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Hideaki Ohashi
Nobuyuki Oka
Hirokazu Asada
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Nippon Crucible Co Ltd
Original Assignee
Nippon Crucible Co Ltd
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Abstract

Gefäß für geschmolzenes Metall, umfassend:
einen Gefäßkörper, gebildet aus einem Material auf der Basis von Aluminiumoxid-Siliziumdioxid; und
eine Schutzschicht, gebildet aus einem Material auf der Basis von Siliziumnitrid-Aluminiumoxid, bereitgestellt auf der inneren Oberfläche von dem Gefäßkörper,
wobei das Material für den Gefäßkörper so eingestellt ist, dass es einen Aluminiumoxid-Gehalt x von 72 bis 95 Gewichtsteilen pro 100 Gesamt-Gewichtsteile an Aluminiumoxid und Siliziumdioxid aufweist,
wobei das Material für die Schutzschicht so eingestellt ist, dass es einen Siliziumnitrid-Gehalt y pro 100 Gesamt-Gewichtsteile von Siliziumnitrid und Aluminiumoxid derart aufweist, damit y den nachstehenden Formeln (1) und (2) genügt: y < –1,1x + 128 (1) y > –0,5x + 62,5 (2).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gefäß zum Lagern bzw. Aufbewahren verschiedener geschmolzener Metalle.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • In Gefäßen für geschmolzenes Metall zur Verwendung beim Herstellen oder Lagern von geschmolzenem Metall, wie ein Schmelzofen oder ein Speicherofen, wurde herkömmlicherweise eine Auskleidung auf der inneren Oberfläche von dem Gefäßkörper bereitgestellt, um ihn vor Schädigung zu schützen.
  • Zum Beispiel offenbart Patent-Dokument 1 feuerfeste Materialien, wie Materialien auf der Basis von Magnesiumoxid und Materialien auf der Basis von Aluminiumoxid, die zur Auskleidung der inneren Oberfläche von einem Induktionsofen verwendet werden. Das Ziel von Patent-Dokument 1 ist es, das Schrumpfen des Volumens zu vermindern und das Risiko des Eindringens von Fremdsubstanzen in das geschmolzene Metall durch Bildung von Spinell aus dem Magnesiumoxid und Aluminiumoxid zu senken.
    • Patent-Dokument 1: Japanische Ungeprüfte Patent-Veröffentlichung Nr.1998-148475
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Das durch die Erfindung zu lösende Problem
  • In dem vorstehend erwähnten bekannten Gefäß für geschmolzenes Metall wurden verschiedene Versuche durchgeführt, um von dem Auskleidungs-Material selbst die Wärme-Beständigkeit, Korrosions-Beständigkeit, Permeations-Beständigkeit und dergleichen zu verbessern. Jedoch müssen herkömmlich bekannte Auskleidungs-Materialien das Problem von dem möglichen Abtrennen der Auskleidung von dem Gefäßkörper noch befriedigend lösen. In den letzten Jahren ist, weil es einen angestiegenen Bedarf zum Verbessern der Qualität von geschmolzenem Metall gibt, die Auskleidung in der Regel nicht nur verschiedenen Additiven, die dem geschmolzenen Metall zugesetzt werden, ausgesetzt, sondern ebenso schärferen Temperatur-Bedingungen; deshalb findet das Abtrennen bzw. Ablösen der Auskleidung häufiger statt, was in der Verschlechterung der Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit resultiert.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gefäß für geschmolzenes Metall mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit und Korrosions-Beständigkeit für heiß-geschmolzenes Metall bereitzustellen.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Die vorstehend erwähnte Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch ein Gefäß für geschmolzenes Metall gelöst werden, das einen Gefäßkörper, der aus einem Material auf der Basis von Aluminiumoxid-Siliziumdioxid gebildet wurde, und eine Schutzschicht, die aus einem Material auf der Basis von Siliziumnitrid-Aluminiumoxid gebildet wurde, bereitgestellt auf der inneren Oberfläche von dem Gefäßkörper, umfasst. Das Material für den Gefäßkörper wird so eingestellt, dass es einen Aluminiumoxid-Gehalt x in dem Bereich von 72 bis 95 Gewichtsteilen pro 100 Gesamt-Gewichtsteile an Aluminiumoxid und Siliziumdioxid aufweist und das Material für die Schutzschicht wird so eingestellt, dass es einen Siliziumnitrid-Gehalt y pro 100 Gesamt-Gewichtsteile an Siliziumnitrid und Aluminiumoxid derartig aufweist, damit y für die nachstehenden Formeln (1) und (2) gilt. y < –1,1x + 128 (1) y > –0,5x + 62,5 (2)
  • Wirkung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Gefäß für geschmolzenes Metall mit befriedigend hoher Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit und Korrosions-Beständigkeit für ein bei hoher Temperatur geschmolzenes Metall bereit.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Einzelnen nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 ist eine Längs-Querschnitts-Ansicht, die einen Induktionsofen als ein Beispiel von dem Gefäß für geschmolzenes Metall gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Der in 1 gezeigte Induktionsofen 1 kann zum Schmelzen verschiedener Metalle, wie Eisen, Kupfer-Legierung, Aluminium, Spezial-Stahl, und Metall-Silizium, für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst der Induktionsofen 1 eine Schutzschicht 3, gebildet auf der inneren Oberfläche von einem Tiegel-artigen Gefäßkörper 2, und eine Induktions-Spule 4, die auf der Außenseite von dem Gefäßkörper 2 angeordnet ist. Siliziumdioxid-Sand oder ein ähnliches Aggregat bzw. ähnlicher Zuschlagstoff (ungeformtes Material), wie ein Füllsand bzw. Stützsand bzw. Backsand 5, wird zwischen dem Gefäßkörper 2 und der Induktions-Spule 4 angeordnet, und ein thermisch isolierendes Material 6 wird auf der inneren Oberfläche von der Induktions-Spule 4 bereitgestellt. Die Form von dem Gefäßkörper 2 ist nicht begrenzt, und kann eine zylindrische Form, rechteckige röhren-artige Form, usw. sein.
  • Der Gefäßkörper 2 wird aus einem Material auf der Basis von Aluminiumoxid (Al2O3)-Siliziumdioxid (SiO2) gebildet, wobei der Aluminiumoxid-Gehalt, einschließlich Mullit, auf 72 bis 95 Gewichtsteile pro 100 Gesamt-Gewichtsteile an Aluminiumoxid und Siliziumdioxid eingestellt wird. Wenn der Aluminiumoxid-Gehalt weniger als 72 Gewichtsteile ist (d. h., Siliziumdioxid ist in einer relativ großen Menge enthalten), wird es schwierig sein, befriedigende Wärme-Beständigkeit zu erhalten. Wenn im Gegensatz dazu der Aluminiumoxid-Gehalt 95 Gewichtsteile übersteigt (d. h., der Siliziumdioxid-Gehalt ist zu klein), kann die Verschlechterung der Temperaturwechselbeständigkeit und Permeation von geschmolzenem Metall leicht stattfinden. Der Gefäßkörper 2 kann durch Vermischen von einem Aluminiumoxid-Pulver mit einem Siliziumdioxid-Pulver bei einem vorbestimmten Verhältnis, Zusetzen einer kleinen Menge an Bindemittel(n), Unterziehen des Gemisches Formen unter Verwendung einer hydrostatischen Form-Maschine und dann Sintern bei etwa 1500°C hergestellt werden.
  • Um befriedigende Festigkeit und Wärmestabilität für den Gefäßkörper 2 zu erhalten, ist das Gesamt-Gewicht von Aluminiumoxid und Siliziumdioxid vorzugsweise mindestens 90%, bezogen auf das Gesamt-Gewicht von dem Gefäßkörper 2, einschließlich der Bindemittel usw. Solange wie das Gesamt-Gewicht von Aluminiumoxid und Siliziumdioxid in diesen Bereich fällt, kann ein Teil von Aluminiumoxid durch SiC, MgO, ZrO2 oder ähnliche andere feuerfeste Komponente ersetzt werden; und FeO, Na2O und ähnliche unvermeidliche Komponenten können weiter enthalten sein.
  • Die Schutzschicht 3 wird von einem Material auf der Basis von Siliziumnitrid-Aluminiumoxid gebildet. Um befriedigende Korrosions-Beständigkeit und Anhaftung an dem Gefäßkörper 2 zu erhalten, ist es bevorzugt, den Gesamt-Gewicht-Gehalt von Siliziumnitrid und Aluminiumoxid auf mindestens 90%, bezogen auf das Gesamt-Gewicht von der Schutzschicht 3, einschließlich der Bindemittel usw., einzustellen. Wenn der Siliziumnitrid-Gehalt zu klein ist (d. h., der Aluminiumoxid-Gehalt ist relativ groß), wird es schwierig, befriedigende Korrosions-Beständigkeit gegen die Alkali-Komponenten, die in den zu dem geschmolzenen Metall gegebenen Additiven enthalten sind, zu erhalten. Wenn im Gegensatz dazu der Siliziumnitrid-Gehalt zu groß ist (d. h., der Aluminiumoxid-Gehalt ist relativ klein), wird es schwierig, befriedigende Festigkeit zu erhalten und die Schutzschicht 3 wird durch Rühren des geschmolzenen Metalls leicht abgetragen bzw. abgenutzt. Die Schutzschicht 3 kann in der nachfolgenden Weise gebildet werden. Ein Siliziumnitrid-Pulver und ein Aluminiumoxid-Pulver werden bei einem vorbestimmten Verhältnis vermischt. Eine Aufschlämmung wird durch Zusetzen von Wasserglas und ähnlichen Bindemitteln zu dem erhaltenen Gemisch gebildet. Die Aufschlämmung wird auf die innere Oberfläche von dem Gefäßkörper 2 durch Sprühen, Pinseln, usw. aufgetragen, und dann einer Wärmebehandlung bei etwa 120°C für mindestens 20 Stunden unterzogen. Wenn die Dicke von der Schutzschicht zu dünn ist, kann keine befriedigende Korrosions-Beständigkeit erhalten werden. Wenn die Schutzschicht jedoch zu dick ist, wird die Anhaftung an dem Gefäßkörper in der Regel absinken. Deshalb ist die Dicke von der Schutzschicht vorzugsweise 0,2 bis 1,0 cm und bevorzugter 0,3 bis 0,6 cm.
  • In der vorliegenden Erfindung werden die am meisten erwünschten Materialien für den Gefäßkörper 2 und die Schutzschicht 3 so ausgewählt und die Komponenten, die in jedem von den Materialien für den Gefäßkörper 2 und der Schutzschicht 3 enthalten sind, und deren Verhältnisse werden so eingestellt, dass deren Wärme-Ausdehnungen zueinander passen. Dies hindert die Schutzschicht 3 daran, dass sie sich von dem Gefäßkörper 2 abtrennt bzw. ablöst.
  • Insbesondere wird angenommen, dass die Temperatur von dem geschmolzenen Metall 1600°C ist, was die stärkste Temperatur-Bedingung ist, die in der praktischen Anwendung tatsächlich beobachtet werden würde, und dass die Dicken von dem Gefäßkörper 2 und der Schutzschicht 3 45 mm bzw. 6 mm sind, welche die üblicherweise angewendeten Dicken auf diesem Gebiet sind. Auf der Grundlage von diesen Annahmen werden die durchschnittlichen Temperaturen von dem Gefäßkörper 2 und der Schutzschicht 3 unter Verwendung der Wärme-Leitfähigkeit von jedem Material berechnet. Die Ergebnisse zeigten, dass die durchschnittliche Temperatur von dem Gefäßkörper 2 etwa 1391°C war, und jene der Schutzschicht 3 etwa 1558°C war. Um folglich den Grad der Wärme-Ausdehnung von dem Gefäßkörper 2 und der Schutzschicht 3 nahezu gleich zu machen, ist, wenn der Wärme-Ausdehnungs-Koeffizient von dem Gefäßkörper 2 als αr ausgedrückt wird, und der Wärme-Ausdehnungs-Koeffizient von der Schutzschicht 3 als αc ausgedrückt wird, 1391 × αr = 1558 × αc; deshalb gilt die nachstehende Formel: αc = 0,89 × αr (3).
  • Der Grad der Wärme-Ausdehnung von dem Gefäßkörper 2 variiert in Abhängigkeit auf das Gewichts-Verhältnis von Aluminiumoxid zu Siliziumdioxid, welche die Haupt-Komponenten sind. 2 zeigt die Messergebnisse, wenn die Gewichts-Verhältnisse von Aluminiumoxid zu Siliziumdioxid, bezogen auf die Horizontal-Achse, aufgetragen werden und die Wärme-Ausdehnungs-Koeffizienten, bezogen auf die Vertikal-Achse, aufgetragen werden. Der Grad der Wärme-Ausdehnung von der Schutzschicht 3 variiert auch in Abhängigkeit auf das Gewichts-Verhältnis von dem Siliziumnitrid zu dem Aluminiumoxid, welche die Haupt-Komponenten sind. 3 zeigt die Messergebnisse, wenn die Gewichts-Verhältnisse von dem Siliziumnitrid zu dem Aluminiumoxid, bezogen auf die Horizontal-Achse, aufgetragen werden und die Wärme-Ausdehnungs-Koeffizienten, bezogen auf die Vertikal-Achse, aufgetragen werden. Wenn die Komponenten und die Verhältnisse davon von dem Material für entweder den Gefäßkörper 2 oder die Schutzschicht 3 bestimmt werden, können die Komponenten und die Verhältnisse davon von dem anderen Material unter Verwendung der Kurven von 2 und 3 und der vorstehend erwähnten Formel (3) automatisch bestimmt werden, so dass der Grad der Wärme-Ausdehnung von dem Gefäßkörper 2 und der Schutzschicht 3 nahezu gleich sind.
  • 4 zeigt die bevorzugte Beziehung zwischen dem Aluminiumoxid-Gehalt und dem Siliziumnitrid-Gehalt an, wenn der Aluminiumoxid-Gehalt pro 100 Gesamt-Gewichtsteile von Aluminiumoxid und Siliziumdioxid in dem Gefäßkörper 2 gezeigt. wird, bezogen auf die Horizontal-Achse, und der Siliziumnitrid-Gehalt pro 100 Gesamt-Gewichtsteile an Siliziumnitrid und Aluminiumoxid in der Schutzschicht 3 gezeigt wird, bezogen auf die Vertikal-Achse. Wie aus 4 deutlich wird, wird die Beziehung zwischen den zwei linear.
  • In einem tatsächlichen Induktionsofen 1 kann, selbst wenn ein geringer Unterschied in der Wärme-Ausdehnungs-Menge zwischen dem Gefäßkörper 2 und der Schutzschicht 3 vorliegt, die Verhinderung der Abtrennung bzw. Ablösung von der Schutzschicht erreicht werden. Deshalb wurden auf der Basis auf den Ergebnissen von 4, unter Verwendung der Bestandteils-Verhältnisse von den Materialien für den Gefäßkörper 2 und der Schutzschicht 3 als Parameter etwa 900 kg Stahl (S45C) bei 1600°C für 5 Stunden in einem vorliegenden Induktionsofen 1 geschmolzen. Anschließend wurde die Schutzschicht 3 auf das Vorliegen von Rissen untersucht. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Die Korrosions-Beständigkeit wurde auch durch Zusetzen von 1 kg Natriumcarbonat zu dem geschmolzenen Metall bestimmt. Tabelle 1
    Beschichtungs-Bestandteil Tiegel-Bestandteil Siliziumnitrid 20% Siliziumnitrid 25% Siliziumnitrid 32% Siliziumnitrid 40% Siliziumnitrid 45% Siliziumnitrid 50% Siliziumnitrid 55%
    Aluminiumoxid 72% (Siliziumdioxid 28%) sehr kleine Risse ”C” keine Risse, usw. ”A” keine Risse & ausgezeichnete Anhaftung ”A” keine Risse & ausgezeichnete Anhaftung ”A” keine Risse, usw. ”A” keine Risse, usw. ”A” große Risse ”C”
    Beschichtungs-Bestandteil Tiegel-Bestandteil Siliziumnitrid 15% Siliziumnitrid 18% Siliziumnitrid 23% Siliziumnitrid 30% Siliziumnitrid 35% Siliziumnitrid 40% Siliziumnitrid 50%
    Aluminiumoxid 85% (Siliziumdioxid 15%) Risse beobachtet ”C” keine Risse, usw. ”A” keine Risse & ausgezeichnete Anhaftung ”A” keine Risse, usw. ”A” keine Risse, usw. ”A” kleine Risse ”B” große Risse ”C”
    Beschichtungs-Bestandteil Tiegel-Bestandteil Siliziumnitrid 10% Siliziumnitrid 13% Siliziumnitrid 17% Siliziumnitrid 20% Siliziumnitrid 25 % Siliziumnitrid 30% Siliziumnitrid 35%
    Aluminiumoxid 95% (Siliziumdioxid 5%) Risse beobachtet ”C” keine Risse, usw. ”A” keine Risse & ausgezeichnete Anhaftung ”A” keine Risse, usw. ”A” keine Risse, usw. ”A” große Risse ”C” große Risse ”C”
  • In Tabelle 1 zeigt ”A” einen ausgezeichneten Zustand an, ”B” zeigt einen mittleren Zustand an und ”0” zeigt einen schlechten Zustand an.
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt, variiert gemäß den Bestandteils-Verhältnissen von den Materialien von dem Gefäßkörper 2 der Bereich von den Bestandteils-Verhältnissen von den Materialien von der Schutzschicht 3, der keine Rissarten verursacht. 5 ist eine Kurve, die den Bereich (geeigneter Bereich) zeigt, in dem gemäß den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen Rissbildung nicht stattfindet. Insbesondere entspricht der Bereich, der von den fetten Linien in 5 umgeben ist, dem geeigneten Bereich. Die in 4 gezeigten Messergebnisse fallen auch in den geeigneten Bereich.
  • Wenn der Aluminiumoxid-Gehalt pro 100 Gesamt-Gewichtsteile von Aluminiumoxid und Siliziumdioxid in dem Gefäßkörper 2 als x Gewichtsteile definiert ist, und der Siliziumnitrid-Gehalt pro 100 Gesamt-Gewichtsteile von Siliziumnitrid und Aluminiumoxid von der Schutzschicht 3 als y Gewichtsteile definiert ist, entspricht der Bereich, worin die nachstehenden Formeln (1) und (2) angewendet werden können, dem geeigneten Bereich von 5 innerhalb des Bereichs von 72 ≤ x ≤ 95. y < –1,1x + 128 (1) y > –0,5x + 62,5 (2)
  • Hinsichtlich jedes Punkts in dem geeigneten Bereich, in dem keine Rissbildung beobachtet wurde, Wurde der Schmelz-Vorgang unter den vorstehend erwähnten Bedingungen einmal am Tag, bis 20 Tage vergangen waren, durchgeführt. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse, einschließlich des Vorliegens von Penetration des geschmolzenen Metalls. Tabelle 2
    Beschichtungs-Bestandteil Tiegel-Bestandteil Siliciumnitrid 20% Siliciumnitrid 25% Siliciumnitrid 32% Siliciumnitrid 40% Siliciumnitrid 45% Siliciumnitrid 50% Siliciumnitrid 55%
    Aluminiumoxid 72% (Siliciumdioxid 28%) keine Risse, usw. ”A” keine Risse & ausgezeichnete Anhaftung ”A” keine Risse & ausgezeichnete Anhaftung ”A” Haar-Risse ”A” Haar-Risse ”A”
    keine Penetration ”A” keine Penetration ”A” keine Penetration ”A” leichte Penetation ”B”
    Beschichtungs-Bestandteil Tiegel-Bestandteil Siliciumnitrid 15% Siliciumnitrid 18% Siliciumnitrid 23% Siliciumnitrid 30% Siliciumnitrid 35% Siliciumnitrid 40% Siliciumnitrid 50%
    Aluminiumoxid 85% (Siliciumdioxid 15%) keine Risse, usw. ”A” keine Risse & ausgezeichnete Anhaftung ”A” keine Risse, usw. ”A” Haar-Risse ”B”
    keine Penetration ”A” keine Penetration ”A” keine Penetration ”A” keine Penetration ”A”
    Beschichtungs-Bestandteil Tiegel-Bestandteil Siliciumnitrid 10% Siliciumnitrid 13% Siliciumnitrid 17% Siliciumnitrid 20% Siliciumnitrid 25% Siliciumnitrid 30% Siliciumnitrid 35%
    Aluminiumoxid 95% (Siliciumdioxid 5%) keine Risse, usw. ”A” keine Risse & ausgezeichnete Anhaftung ”A” keine Risse, usw. ”A” Haar-Risse ”B”
    leichte Penetration ”B” keine Penetration ”A” leichte Penetra-tion ”A” Penetration ”C”
  • In Tabelle 2 zeigt ”A” einen ausgezeichneten Zustand an, ”B” zeigt einen mittleren Zustand an und ”C” zeigt einen schlechten Zustand an.
  • Wie in Tabelle 2 gezeigt, erscheinen, wenn der Anteil von Siliziumnitrid groß ist, im Laufe der Zeit kleine Haar-artige Risse (Haar-Risse). Dies veranlasst das geschmolzene Metall, leicht einzudringen und die Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit von dem Gefäß wird in der Regel verschlechtert. Das Einschätzen von den Ergebnissen von Tabelle 2, innerhalb des Bereichs von 72 ≤ x ≤ 95, der Bereich, in dem die nachstehenden Formeln (2) und (3) angewendet werden können, fällt in den Bereich, in dem ausgezeichnete Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit und Korrosions-Beständigkeit erreicht werden können (der Teil mit schrägen Linien in 5). Innerhalb des Bereichs von 72 ≤ x ≤ 85 zeigt der Teil mit schrägen Linien in 5 ganz ausgezeichnete Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit und Korrosions-Beständigkeit. y > –0,5x + 62,5 (2) y < –0,9x + 103 (3)
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in dem Induktionsofen 1 von der vorliegenden Ausführungsform der Gefäßkörper 2 von einem Material auf der Basis von Aluminiumoxid-Siliziumdioxid mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, Wärme-Beständigkeit und Wärmestabilität gebildet. In dieser Ausführungsform kann chemische Schädigung auf Grund der zu dem geschmolzenen Metall zugegebenen Additive und physikalischen Schädigung, die durch Rühren des geschmolzenen Metalls verursacht wurde, durch die Schutzschicht 3, die aus einem Material auf der Basis von Siliziumnitrid-Aluminiumoxid gebildet wurde, wirksam verhindert werden. Weil weiterhin das Bestandteils-Verhältnis von den Materialien für den Gefäßkörper 2 und der Schutzschicht 3 so angeordnet ist, dass deren Grad an Wärme-Ausdehnung nahezu gleich wird, kann, selbst wenn ein heiß-geschmolzenes Metall gelagert wird, Abtrennen der Schutzschicht 3 wirksam verhindert werden. Die Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit und die Korrosions-Beständigkeit von dem Induktionsofen 1 werden dabei ausgezeichnet konstant gehalten, die Lebensdauer von dem Induktionsofen 1 kann stark verlängert werden.
  • Es gibt keine Begrenzung hinsichtlich des Gefäßes für geschmolzenes Metall von der vorliegenden Erfindung solange wie es das geschmolzene Metall lagern bzw. aufbewahren kann; zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Induktionsofen kann das Gefäß zum Beispiel als Widerstandsofen oder ähnlicher elektrischer Ofen oder als ein Verbrennungsofen ausgebildet sein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Längs-Querschnitts-Ansicht von dem Gefäß für geschmolzenes Metall gemäß einer Ausführungsform von der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Bestandteils-Verhältnis von dem Material für den Gefäßkörper und dem Wärme-Ausdehnungs-Koeffizient.
  • 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Bestandteils-Verhältnis von dem Material für die Schutzschicht und dem Wärme-Ausdehnungs-Koeffizient.
  • 4 ist eine Kurve, die die bevorzugte Beziehung zwischen dem Bestandteils-Verhältnis von dem Material für den Gefäßkörper und dem Bestandteils-Verhältnis von dem Material für die Schutzschicht, erhalten durch Berechnung, zeigt.
  • 5 ist eine Kurve, die die bevorzugte Beziehung zwischen dem Bestandteils-Verhältnis von dem Material für den Gefäßkörper und dem Bestandteils-Verhältnis von dem Material für die Schutzschicht, erhalten durch Versuche, zeigt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Induktionsofen
    2
    Gefäßkörper
    3
    Schutzschicht
    4
    Induktions-Spule
    5
    Aggregat bzw. Zuschlagstoff
    6
    thermisches Isolations-Material
  • Zusammenfassung
  • Die Erfindung stellt ein Gefäß für geschmolzenes Metall bereit, umfassend einen Gefäßkörper, gebildet aus einem Material auf der Basis von Aluminiumoxid-Siliziumdioxid, und eine Schutzschicht, gebildet aus einem Material auf der Basis von Siliziumnitrid-Aluminiumoxid, bereitgestellt auf der inneren Oberfläche von dem Gefäßkörper, wobei das Material für den Gefäßkörper so eingestellt wird, dass es einen Aluminiumoxid-Gehalt x von 72 bis 95 Gewichtsteilen pro 100 Gesamt-Gewichtsteile an Aluminiumoxid und Siliziumdioxid aufweist, und wobei das Material für die Schutzschicht so eingestellt ist, dass es einen Siliziumnitrid-Gehalt y pro 100 Gesamt-Gewichtsteile von Siliziumnitrid und Aluminiumoxid derartig aufweist, damit y den nachstehenden Formeln (1) und (2) genügt: y < –1,1x + 128 (1) y > –0,5x + 62,5 (2).
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Gefäß für geschmolzenes Metall mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit und Korrosions-Beständigkeit gegen heiß-geschmolzenes Metall bereit.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 1998-148475 [0003]

Claims (1)

  1. Gefäß für geschmolzenes Metall, umfassend: einen Gefäßkörper, gebildet aus einem Material auf der Basis von Aluminiumoxid-Siliziumdioxid; und eine Schutzschicht, gebildet aus einem Material auf der Basis von Siliziumnitrid-Aluminiumoxid, bereitgestellt auf der inneren Oberfläche von dem Gefäßkörper, wobei das Material für den Gefäßkörper so eingestellt ist, dass es einen Aluminiumoxid-Gehalt x von 72 bis 95 Gewichtsteilen pro 100 Gesamt-Gewichtsteile an Aluminiumoxid und Siliziumdioxid aufweist, wobei das Material für die Schutzschicht so eingestellt ist, dass es einen Siliziumnitrid-Gehalt y pro 100 Gesamt-Gewichtsteile von Siliziumnitrid und Aluminiumoxid derart aufweist, damit y den nachstehenden Formeln (1) und (2) genügt: y < –1,1x + 128 (1) y > –0,5x + 62,5 (2).
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