CN102380617B - 铸造装置 - Google Patents

Abstract

一种颗粒物制造装置，可解决现有颗粒物制造装置的如下问题：坩埚的内部空间的容积被塞子的体积限制，当初期阶段的坩埚(63)的液面高度高时成为连续液流，产生线状颗粒物。本颗粒物制造装置具备：上部坩埚，其具备内部空间和排出口，该内部空间能容纳熔融前的金属块，该排出口与该内部空间连通并配置于该内部空间的下侧；加热部件，其加热上部坩埚，使金属块熔解；以及下部坩埚，其配置于上部坩埚的下侧，具备突起形状的塞子和配置于该塞子的周围的排出蓄积部，并且在该排出蓄积部的底部具备与该排出蓄积部连通的排出口。

Description

铸造装置

技术领域

本发明涉及具备坩埚的被称为颗粒物机的颗粒物制造装置，该坩埚用于制造在铸造中使用的原料金属的粒状物(下面为“颗粒物”)。

背景技术

在铸造作业中，将熔融的金属浇注到中空模具中进行制造。特别是在附属品等的熔模铸造等使用金属纯度高的原料金属的铸造中，无偏析的不含杂质的原料金属较理想。在实际进行铸造的情况下，为了作业便利上的轻量化、原料金属分量的计量化等，将原料金属保管为被称作颗粒物的细的颗粒。

参照图6对现有的颗粒物制作用坩埚和颗粒物制造装置60进行说明。图6是现有的颗粒物制造装置60的截面图。颗粒物制造装置60具有与外部隔绝的熔解室61。在熔解室61的上部配置有从上部向内部进入用的上盖68，在下部配置有从下部向内部进入用的下盖70。另外，用于监视内部的观察窗69设于上盖68。在颗粒物制造装置60的熔解室61内，在配置于下盖70上的坩埚台71上配置有中空的保护筒62。在保护筒62的内部具有能插嵌坩埚63的内部空间。在保护筒62的外周部缠绕着作为加热部件的加热线圈64，坩埚63隔着保护筒62由加热线圈64加热。坩埚63具有能容纳熔融前的金属块的臼状形状的内部空间63a，在底部具有排出口63b。在坩埚63内配置有在铅垂方向延伸的棒状的塞子65。塞子65能借助于从塞子驱动用入口67插入的塞子驱动装置(未图示)在铅垂方向升降，在塞子65下降了的位置，塞子65封堵排出口63b。在排出口63b的铅垂方向下方，与颗粒物制造装置60分开地配置有流水槽(未图示)，直接落入该流水槽。

当使用时，将坩埚63插嵌到保护筒62内，将它们从下盖70起设置到熔解室61内的规定位置。在坩埚63设置到规定位置后，打开上盖68，在坩埚63内注入作为颗粒物的材料的适量金属并关闭上盖68。从线圈连接轴66对加热线圈64通电，加热坩埚63。注入到坩埚63内的金属熔解而成为液体。当使塞子65上升时，熔解的原料金属从排出口63b落下。落下的原料金属进入流水槽内而被冷却，成为被称作颗粒物的小颗粒的原料金属。

发明内容

发明要解决的问题

但是，在现有的颗粒物制造装置60中，因为需要用于封堵排出口63b的塞子65，所以存在坩埚63内的内部空间63a的容积被限制了塞子65的体积的缺点，存在需要用于使塞子65上下移动的机构用的空间等问题。因此，期望一种具有无塞子65的坩埚的颗粒物制造装置。

另外，在现有的装置中，具有如下问题：当熔解的原料金属从排出口63b落下时，在使塞子65上升而紧接着的初期阶段的坩埚63的液面高度较高时成为连续液流。在这样的情况下，产生如下不良情况：当落下的原料金属进入流水槽内而被冷却时，形成的颗粒物不是粒状而是线状。

用于解决问题的方案

本发明的目的是提供一种具有无塞子65的坩埚的颗粒物制造装置。

本发明的其它目的是提供一种稳定地制造适当粒径的颗粒物的颗粒物制造装置。

即，本发明的目的在于提供如下铸造装置：其特征在于，具备：上部坩埚，其具备内部空间和排出口，该内部空间能容纳熔融前的金属块，该排出口与该内部空间连通并配置于该内部空间的下侧；加热部件，其加热该上部坩埚，使金属块熔解；以及下部坩埚，其配置于该上部坩埚的下侧，具备突起形状的塞子和配置于该塞子的周围的排出蓄积部，并且在该排出蓄积部的底部具备与该排出蓄积部连通的排出口。

本发明的目的在于提供如下铸造装置，其具备：上部坩埚，其具备内部空间和排出口，该内部空间能容纳熔融前的金属块，该排出口与该内部空间连通并配置于该内部空间的下侧；加热部件，其加热该上部坩埚，使金属块熔解；以及下部坩埚，其配置于该上部坩埚的下侧，具备突起形状的塞子和配置于该塞子的周围的排出蓄积部，并且在该排出蓄积部的底部具备与该排出蓄积部连通的排出口，该上部坩埚和该下部坩埚能相对靠近或分离。

发明效果

根据本发明，能用无塞子的简单结构的坩埚制造颗粒物，并且能制作适当粒径的颗粒物。

附图说明

图1是示出作为本发明的实施例1的颗粒物制造装置的截面的图，是示出坩埚的排出口封闭的状态的图。

图2是示出作为本发明的实施例1的颗粒物制造装置的截面的图，是示出坩埚的排出口开放的状态的图。

图3是示出作为本发明的实施例2的金属熔解装置的截面的图。

图4是示出作为本发明的实施例2的金属熔解装置的坩埚部的图，是示出坩埚的排出口封闭的状态的图。

图5是示出作为本发明的实施例2的金属熔解装置的坩埚部的图，是示出坩埚的排出口开放的状态的图。

图6是示出现有的颗粒物制造装置的截面的图。

附图标记说明

1、3          颗粒物制造装置

22、42、62    保护筒

23、43        上部坩埚

30、46        下部坩埚

30a           塞子

63            坩埚

45、65        塞子

具体实施方式

(实施例1)。

参照图1和图2对作为本发明的实施例1的颗粒物制造装置1进行说明。在本发明中使用粘度高的熔融金属。图1是示出作为实施例1的颗粒物制造装置1的截面的图，是示出上部坩埚的排出口封闭的状态的图。另外，图2是示出上部坩埚的排出口开放的状态的图。

本实施例的颗粒物制造装置1与现有装置同样，具备熔解室21，在上部配置有上盖28，在下部配置有下盖34。用于监视内部的观察窗29设于上盖28。在颗粒物制造装置1的熔解室21内配置有中空的保护筒22。在保护筒22的内部能插嵌上部坩埚23。在保护筒22的外周部缠绕着作为加热部件的加热线圈24，上部坩埚23隔着保护筒22由加热线圈24加热。上部坩埚23具有臼状形状的内部空间23a和排出口23b，该内部空间23a能容纳熔融前的金属块，该排出口23b与内部空间23a连通，并配置于内部空间23a下侧的上部坩埚23的底部。关于它们的构成，与现有的装置同样。

下面，对本实施例中与现有的颗粒物制造装置不同的部分进行说明。本实施例的颗粒物制造装置1未在上部坩埚23内配置塞子。在保护筒22的内部配置有下部坩埚30，下部坩埚30支撑上部坩埚23。上部坩埚23设定成与下部坩埚30接触的位置为最低的位置，且能以可从此处在保护筒22内向上方向滑动的方式升降。利用从驱动用入口27插入的上部坩埚升降用驱动装置(未图示)进行上部坩埚23的上下方向的移动。保护筒22和下部坩埚30由保护坩埚31支撑。在下盖34上配置有坩埚台32，坩埚台32支撑保护坩埚31，并且减少向下盖34的热传递。

此外，在本实施例中，说明一下上部坩埚23相对于下部坩埚30升降的构成。但是，能设成如下构成：使上部坩埚23固定，使下部坩埚30可动，下部坩埚30相对于上部坩埚23升降。而且，也可以设成如下构成：使上部坩埚23和下部坩埚30两者可动，上部坩埚23和下部坩埚30分别升降。即，能设成如下构成：上部坩埚23和下部 坩埚30能相对靠近或分离。

上部坩埚23在下侧具有倾斜面，与在上部坩埚23的最底部构成的截面A1的排出口23b相连。

下部坩埚30的截面为圆形，是能在下侧容纳、支撑上部坩埚23的形状。下部坩埚30具有以其中心部分作为最高部，高度从该最高部开始在半径方向降低的倾斜结构的突起形状的塞子30a。并且，当上部坩埚23和下部坩埚30以相对靠近的方式移动时，塞子30a封闭上部坩埚23的排出口23b。在该状态下，利用加热线圈24熔解的熔融金属不能从上部坩埚23的排出口23b流出。另一方面，当上部坩埚23和下部坩埚30以相对分离的方式移动而使上部坩埚23和下部坩埚30分离时，塞子30a离开上部坩埚23的排出口23b，排出口23b开放，利用加热线圈24熔解的熔融金属从上部坩埚23的排出口23b流出，在塞子30a上通过并流出到排出蓄积部30b。

在上部坩埚23相对于下部坩埚30升降的本实施例的构成中，当下部坩埚30在下侧容纳、支撑上部坩埚23时，塞子30a从下方封堵上部坩埚23的排出口23b。在塞子30a的周围配置有排出蓄积部30b，该排出蓄积部30b是以从塞子30a开始的倾斜面作为壁面所划定的。在排出蓄积部30b的底部，在以塞子30a的最高部为中心的圆周方向配置多个与排出蓄积部30b连通的孔结构的排出口30c。所有的排出口30c的截面积的总和是A2。

在与多个排出口30c分别对应的位置的保护坩埚31中穿设有孔31a，在坩埚台32中穿设有切口，在下盖34中穿设有孔34a。从上部坩埚23的排出口23b排出的液体通过孔31a、坩埚台32的切口以及下盖34的孔34a直接落入配置于孔34a的铅垂方向下方的流水槽(未图示)。

在下部坩埚30和保护坩埚31中配置有用于测量下部坩埚30的塞子30a附近的温度的热电偶插入部31。

接着，进行本实施例中的颗粒物制造装置1的使用时的说明。在使用本装置时，将上部坩埚23插嵌到保护筒22内，在下盖34上载置坩埚台32，在坩埚台32上载置保护坩埚31。在保护坩埚31上载置 下部坩埚30，将保护筒22插嵌于下部坩埚30。在保护筒22的内部，在下部坩埚30上插嵌上部坩埚23，将下盖34设置在熔解室21内。打开上盖28，在上部坩埚23内注入作为颗粒物的材料的适量金属并关闭上盖28。从线圈连接轴26对加热线圈24通电，加热上部坩埚23。使注入到上部坩埚23内的金属加热熔解直至变成规定粘度为止。例如，在金的情况下约为5毫帕斯卡·秒(mPa·s)，在银的情况下约为4毫帕斯卡·秒(mPa·s)。

在使金属熔解直至变成规定粘度后，使上部坩埚23从图1所示的状态开始上升直至变成图2所示的状态。上部坩埚23的排出口23b从下部坩埚30的塞子30a分离时开放，在上部坩埚23内熔解的金属从排出口23b向塞子30a的上部流下。流下到下部坩埚30中的熔融金属一边沿着该塞子30a的倾斜降落一边在半径方向流出，流入到排出蓄积部30b。流入到排出蓄积部30b的熔融金属从下部坩埚30通过孔结构的排出口30c作为液滴落下。从排出口23b排出的熔融金属的液体通过孔31a、坩埚台32的切口以及下盖34的孔34a落入流水槽(未图示)而被冷却，形成颗粒物。

下部坩埚30的孔结构的排出口30c的各直径按照熔融金属的粘性如下设定。设成当规定粘度的金属从排出口30c排出时成为液滴的直径。此时，在本发明中，受到蓄积在排出蓄积部30b中的液压的影响。即，当大量的熔解金属从上部坩埚23的排出口23b流入排出蓄积部30b时，受到来自上部坩埚23的排出口23b的液流的影响，从孔结构的排出口30c排出的液体的流量变多。因此，来自孔结构的排出口30c的熔融金属不成为液滴而形成连续液流。连续液流流入流水槽(未图示)的结果是发生如下不良情况：不形成颗粒物而形成细长的原料金属。因此，设定成：孔结构的排出口30c的截面积的总和(A2)比上部坩埚23的排出口23b的截面积(A1)大，即A2＞A1。由此，能减小来自上部坩埚23的排出口23b的熔融金属的液流施加在孔结构的排出口30c上的压力。此外，排出口30c可以是一个，但通过配置多个排出口30c，在如下方面有利：能在减小每个排出口30c的直径的基础上，增大所有的排出口30c的截面积的总和。通过减小每个排出口30c的直径，能切断粘度高的熔融金属的连续液流而形成为液滴，另一方面，能将孔结构的排出口30c的截面积的总和(A2)设定得比上部坩埚23的排出口23b的截面积(A1)大。

在此基础上，将孔结构的排出口30c的各直径设定为当从排出口30c排出时成为液滴的直径。例如，对于18K(含有75％的纯金)的金，将上部坩埚23的排出口23b的直径设为2毫米，将孔结构的排出口30c的直径设为1.2毫米而配置6个。在该情况下，上部坩埚23的排出口23b的截面积(A1)为3.14平方毫米，孔结构的排出口30c的截面积的总和(A2)，共6个的量，为6.78平方毫米，满足A1＜A2。并且，从孔结构的排出口30c排出适当大小的液滴。

此外，在上述说明中，说明了使下部坩埚30和保护坩埚31分离的情况，但也能使下部坩埚30和保护坩埚31一体化。另外，在上述说明中，考虑到绝热性而配置坩埚台32，但对于本发明的效果来说，坩埚台32不是必需的。

(实施例2)

参照图3至图5对作为本发明实施例2的附属于铸造机的金属熔解装置2进行说明，该金属熔解装置2具备能制作颗粒物的颗粒物制造装置3。在本实施例1中，是用于制造颗粒物的专用装置，但在实施例2中，是在铸造用的金属熔解装置2的上部具备颗粒物制造装置3的例子，颗粒物制造装置3具有与本实施例1的颗粒物制造装置1同样的功能。在此，图3是示出作为本发明的实施例2的金属熔解装置的截面的图。

颗粒物制造装置3具备熔解室41。在熔解室41内配置有中空的保护筒42。在中空的保护筒42的内部能插嵌上部坩埚43，由保护筒42内部的下侧所配置的凸缘支撑上部坩埚43。在保护筒42的外周部以缠绕的方式配置有加热线圈44，上部坩埚43隔着保护筒42由加热线圈44加热。上部坩埚43具有臼状形状的内部空间43a和排出口43b，该内部空间43a能容纳熔融前的金属块，该排出口43b与内部 空间43a连通，配置于作为内部空间43a下侧的上部坩埚43的底部。它们的构成与现有装置同样。下面，在本实施例中对与实施例1的颗粒物制造装置1不同的部分进行说明。在实施例2的颗粒物制造装置3中，与实施例1不同，但与现有装置同样，在上部坩埚43内配置有塞子45。

在颗粒物制造装置3的下侧具有颗粒物室4，从喷口50向颗粒物室4供给流水。颗粒物室4是金属熔解装置2的常设的构成件，发挥在实施例1中与装置分开配置的流水槽的相同作用。下面参照图4和图5对金属熔解装置2的颗粒物制造装置3进行说明。图4和图5是示出作为本发明的实施例2的金属熔解装置的坩埚部的图，特别是图4是示出坩埚的排出口封闭的状态的图，图5是示出坩埚的排出口开放的状态的图。

与现有的坩埚和实施例1的坩埚同样，上部坩埚43在下侧具有倾斜面。另外，倾斜与在上部坩埚43的最底部构成的截面A1的排出口43b相连。

在上部坩埚43的排出口43b附近，通过例如螺纹嵌合等连结着下部坩埚46。下部坩埚46内部中空，在底部配置有多个孔结构的排出口46a。所有的排出口46a的截面积的总和是A2。在下部坩埚46的内部与上部坩埚43之间形成有排出蓄积部46b。从所有的排出口46a落下的熔解金属落入颗粒物室4内。此外，在本实施例中，作为制造上的一般例子，为了便利起见，将上部坩埚43和下部坩埚46在部件的名称上作为两个部件进行了说明，但是并非必须是两个部件。可包含所有的两者一体连结的结构，并且也包含三个以上部件的结构。

与现有的装置同样，在上部坩埚43的内部空间43a中配置有在铅垂方向延伸的棒状的塞子45。塞子45能利用塞子驱动装置48使从塞子驱动用入口51插入的塞子驱动臂47在铅垂方向升降，在塞子45 下降了的位置，塞子45封堵排出口43b。

接着，进行本实施例中的颗粒物制造装置2的使用时的说明。当使用本装置时，将上部坩埚43插嵌到保护筒42内而设置在熔解室41内。打开盖52，在上部坩埚43内注入作为颗粒物的材料的适量金属并关闭盖52。从线圈连接轴39对加热线圈44通电，加热上部坩埚43。与实施例1的情况同样，使注入到上部坩埚43内的金属加热熔解直至变成规定粘度为止。

在使金属熔解直至变成规定粘度后，使上部坩埚43内的塞子45向上方移动直至从图4所示的状态变成图5所示的状态。伴随于此，上部坩埚43的排出口43b开放，在上部坩埚43内熔解的金属从排出口43b向下部坩埚46的排出蓄积部46b流下。流下的熔融金属从排出蓄积部46b通过孔结构的排出口46a作为液滴落下。从排出口46a排出的熔融金属的液体落入颗粒物室49中而被冷却，形成颗粒物。

与实施例1同样，孔结构的排出口46a的各直径按照熔融金属的粘性如下设定。设成当规定粘度的金属从排出口46a排出时成为液滴的直径。此时，在本发明中，受到蓄积在排出蓄积部46b中的液压的影响。即，当大量的熔解金属从上部坩埚43的排出口43b流入下部坩埚46内的排出蓄积部46b时，受到来自上部坩埚43的排出口43b的液流的影响，从孔结构的排出口46a排出的液体的流量变多。因此，从孔结构的排出口46a排出的熔融金属不成为液滴而形成连续液流。连续液流流入流水槽(未图示)的结果是发生如下不良情况：不形成适当大小的颗粒物而形成细长的原料金属。因此，设定成：孔结构的排出口46a的截面积的总和(A2)比上部坩埚43的排出口43b的截面积(A1)大，即，A2＞A1。由此，能减小来自上部坩埚43的排出口43b的熔融金属的液流施加在孔结构的排出口46a上的压力。此外，排出口46a可以是一个，但配置多个时则进一步奏效。关于配置多个的效果，与实施例1的情况相同。

在此基础上，只要将孔结构的排出口46a的各直径设定为当从排出口46a排出时成为液滴的直径即可。例如，如实施例1那样，对于18K金，将上部坩埚43的排出口43b的直径设为2毫米，将孔结构的排出口46a的直径设为1.2毫米而配置6个。在该情况下，上部坩埚43的排出口43b的截面积(A1)为3.14平方毫米，孔结构的排出口46a的截面积的总和(A2)，共6个的量，为6.78平方毫米，满足A1＜A2。并且，从孔结构的排出口46a排出适当大小的液滴。

Claims (7)

1.一种铸造装置，其特征在于，具备：

上部坩埚，其具备内部空间和排出口，该内部空间能容纳熔融前的金属块，该排出口与该内部空间连通并配置于该内部空间的下侧；

加热部件，其加热该上部坩埚，使金属块熔解；以及

下部坩埚，其配置于该上部坩埚的下侧，具备突起形状的塞子和配置于该塞子的周围的排出蓄积部，并且在该排出蓄积部的底部具备与该排出蓄积部连通的排出口，

该上部坩埚和该下部坩埚能相对靠近或分离，

当该上部坩埚和该下部坩埚以相对靠近的方式移动时，该塞子能封闭该上部坩埚的该排出口，

当该上部坩埚和该下部坩埚以相对分离的方式移动而使该上部坩埚和该下部坩埚分离时，该塞子从该上部坩埚的排出口离开而使该上部坩埚的排出口开放，利用该加热部件熔解的熔融金属从该上部坩埚的排出口自该塞子上流出到该排出蓄积部。

2.根据权利要求1所述的铸造装置，其特征在于，该下部坩埚的排出口为多个。

3.根据权利要求1或2所述的铸造装置，其特征在于，该下部坩埚的排出口的截面积的总和比该上部坩埚的排出口的截面积大。

4.根据权利要求1或2所述的铸造装置，该铸造装置包含一种颗粒物制造装置。

5.根据权利要求3所述的铸造装置，该铸造装置包含一种颗粒物制造装置。

6.一种铸造装置，其特征在于，具备：

上部坩埚，其具备内部空间和排出口，该内部空间能容纳熔融前的金属块，该排出口与该内部空间连通并配置于该内部空间的下侧；

加热部件，其加热该上部坩埚，使金属块熔解；

下部坩埚，其与该上部坩埚连结，具备配置于该上部坩埚的排出口下侧的排出蓄积部，并且在该排出蓄积部的底部具备与该排出蓄积部连通的一个以上排出口；以及

能升降的塞子，其配置成在该上部坩埚的内部空间内在铅垂方向延伸，

当该塞子下降时，该塞子封闭该上部坩埚的排出口，随着该塞子的上升，该塞子与该上部坩埚的排出口分离而使该上部坩埚的排出口开放，利用该加热部件熔解的熔融金属向该排出蓄积部流出，

该下部坩埚的排出口的截面积的总和比该上部坩埚的排出口的截面积大。

7.根据权利要求6所述的铸造装置，该铸造装置包含一种颗粒物制造装置。