JP2003522648A - 金属の中空鋳造体を製造する方法および装置 - Google Patents
金属の中空鋳造体を製造する方法および装置Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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-
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Abstract
(57)【要約】
短い導電性水冷式チルモールド（１０）であって、その開口内に置かれ、かつ水冷されているマンドレルと共に、中空鋳造（４８）用の鋳造または環状空隙（１８）を形成しているチルモールド（１０）を使用し、エレクトロスラグ溶解または鋳造方法を利用して金属、特に鋼、ＮｉベースおよびＣｏベースの合金の中空鋳造体（４８）を製造する方法において、金属レベルが導電性スラグ・バス（４４）により覆われ、前記スラグ・バスは、導電性素子（２４、２６）によりスラグ・バスに導入される直流または交流電流で加熱され、他の部材導電性素子および／または形成される鋳造体により電流が回収される。前記導電性素子はチルモールド（１０）の壁および／または水冷されるマンドレルに組み込まれており、直接冷却されない。これら導電性素子（２４、２６）の少なくとも1つは、水冷チルモールド（１０）またはマンドレル（１４）の残りの部分に対し電気的に絶縁されている。チルモールド（１０）とマンドレル（１４）との間の環状空隙（１８）内で製造される中空鋳造体は、下方に引き出される。
Description
【０００１】
本発明は請求項１の前提部分に記載の方法および装置に関する。
【０００２】
鋳型に直接入れるか、あるいは圧延または鍛造によりさらに熱処理を施される
ような用途には、中空鋳造体またはインゴットを必要とする。非合金または低合
金鋼の場合に有益な事例としては、予め鋳造体が製造されない場合、固体ブロッ
クを鋳造して、高温でそれに穴を空け、その後、別の高温成形加工を施す場合で
ある。
ような用途には、中空鋳造体またはインゴットを必要とする。非合金または低合
金鋼の場合に有益な事例としては、予め鋳造体が製造されない場合、固体ブロッ
クを鋳造して、高温でそれに穴を空け、その後、別の高温成形加工を施す場合で
ある。
【０００３】
しかしこの加工モードは、例えばオーステナイト、フェエライト、マルテンサ
イト腐食、および耐熱鋼のようなさらに高合金の鋼を処理する場合、また大幅に
異なる成分の工具鋼を処理する場合、オプションの可能性がほとんど無い。その
理由は、それらが高温穴あけ方法のための適正な高温成形能力を持たないためで
ある。これは、作業がより困難になるＮｉベースおよびＣｏベースの合金を処理
するときには、さらに可能性が少なくなる。困難な作業を要する合金および鋼か
ら中空体を製造するには、多くの場合、固体鋳造ブロックを穴あけするか、また
は前もって機械加工で中空にする必要があり、この時だけそれにさらに高温作業
を施すことができる。しかし、この加工モードは高合金鋼としてはコストが高く
、合金を困難を伴なう機械加工によってだけ加工でき、さらに、多くの場合熱処
理後に機械加工する必要がある。
イト腐食、および耐熱鋼のようなさらに高合金の鋼を処理する場合、また大幅に
異なる成分の工具鋼を処理する場合、オプションの可能性がほとんど無い。その
理由は、それらが高温穴あけ方法のための適正な高温成形能力を持たないためで
ある。これは、作業がより困難になるＮｉベースおよびＣｏベースの合金を処理
するときには、さらに可能性が少なくなる。困難な作業を要する合金および鋼か
ら中空体を製造するには、多くの場合、固体鋳造ブロックを穴あけするか、また
は前もって機械加工で中空にする必要があり、この時だけそれにさらに高温作業
を施すことができる。しかし、この加工モードは高合金鋼としてはコストが高く
、合金を困難を伴なう機械加工によってだけ加工でき、さらに、多くの場合熱処
理後に機械加工する必要がある。
【０００４】
前述の困難性を回避するために、過去に多くの機会に、別の処理、特に鍛造を
意図した高合金の中空体および中空ブロックを、自己消耗電極を用いるエレクト
ロスラグ再溶解方法を使用して製造することが提案されてきた。エレクトロスラ
グ再溶解方法は高品質の中空ブロックを製造できるからである。
意図した高合金の中空体および中空ブロックを、自己消耗電極を用いるエレクト
ロスラグ再溶解方法を使用して製造することが提案されてきた。エレクトロスラ
グ再溶解方法は高品質の中空ブロックを製造できるからである。
【０００５】
そこで、文献では、エレクトロスラグ再溶解方法を使用して中空ブロックを製
造する方法を述べている。前記方法は、短い、円形断面の水冷チルモールド内に
、上から、水冷されている円錐形の棒またはマンドレルを、環状空隙をチルモー
ルドとマンドレルとの間に形成するような同心関係で挿入することを含む。中空
ブロックを製造するために、棒状の摩耗電極が環状空隙内に同心的に配置され、
その電極により、溶解電流が空隙内のスラグ・バスに流れ込み、溶解されたバス
および底板から流出する。電極は電流がスラグ・バスを通り流れるときに発生す
るジュール熱によって溶解する。下方に落下する液体金属は環状空隙内に収集さ
れ、連続的に硬化して、中空ブロックを形成する。この方法を用いて、満足でき
る品質の中空ブロックが製造可能になる。しかし、長くて細い棒状の電極の製造
および準備の面での費用は高く、環状空隙内の同心配列は、特に薄い壁厚の中空
ブロックを製造する場合、かなりの困難性を伴なう。したがって、スラグ・バス
内で、漏斗（じょうご）形状で上方に広くなっている、いわゆるＴ型チルモール
ドが有効である。このモールドは中空ブロックの壁厚に比較して厚い消耗電極を
使用できるからである。
造する方法を述べている。前記方法は、短い、円形断面の水冷チルモールド内に
、上から、水冷されている円錐形の棒またはマンドレルを、環状空隙をチルモー
ルドとマンドレルとの間に形成するような同心関係で挿入することを含む。中空
ブロックを製造するために、棒状の摩耗電極が環状空隙内に同心的に配置され、
その電極により、溶解電流が空隙内のスラグ・バスに流れ込み、溶解されたバス
および底板から流出する。電極は電流がスラグ・バスを通り流れるときに発生す
るジュール熱によって溶解する。下方に落下する液体金属は環状空隙内に収集さ
れ、連続的に硬化して、中空ブロックを形成する。この方法を用いて、満足でき
る品質の中空ブロックが製造可能になる。しかし、長くて細い棒状の電極の製造
および準備の面での費用は高く、環状空隙内の同心配列は、特に薄い壁厚の中空
ブロックを製造する場合、かなりの困難性を伴なう。したがって、スラグ・バス
内で、漏斗（じょうご）形状で上方に広くなっている、いわゆるＴ型チルモール
ドが有効である。このモールドは中空ブロックの壁厚に比較して厚い消耗電極を
使用できるからである。
【０００６】
別の公知の方法では、水冷チルモールド内で同心に配置されたマンドレルが、
ブロックを底板上に形成するように、底板の開口を通過して下方から上方に移動
する。この場合、マンドレル上端はスラグ・バス中に突き出るが、常にバスによ
り完全に覆われたままである。この方法で、大きい電極をスラグ・バス内でマン
ドレルの上に溶解できる。電極から溶解される金属は、マンドレルの曲面上に落
下し、そこからチルモールドとマンドレルとの間の環状空隙に流れ込み、再度中
空ブロックを形成する。この方法において、消耗電極の製造は本質的に簡単にな
るが、比較的長いブロックを製造するとき、マンドレルをチルモールドに対して
同心に設定するのが難しくなる。そのために、穴の偏心率が大きくなる。さらに
、穴の表面形態の不良が別の処理に関しての困難性をたびたび引き起こす。それ
らを回避するには、多くの場合、内部穴を機械加工し、その後高温成形作業が必
要となる。
ブロックを底板上に形成するように、底板の開口を通過して下方から上方に移動
する。この場合、マンドレル上端はスラグ・バス中に突き出るが、常にバスによ
り完全に覆われたままである。この方法で、大きい電極をスラグ・バス内でマン
ドレルの上に溶解できる。電極から溶解される金属は、マンドレルの曲面上に落
下し、そこからチルモールドとマンドレルとの間の環状空隙に流れ込み、再度中
空ブロックを形成する。この方法において、消耗電極の製造は本質的に簡単にな
るが、比較的長いブロックを製造するとき、マンドレルをチルモールドに対して
同心に設定するのが難しくなる。そのために、穴の偏心率が大きくなる。さらに
、穴の表面形態の不良が別の処理に関しての困難性をたびたび引き起こす。それ
らを回避するには、多くの場合、内部穴を機械加工し、その後高温成形作業が必
要となる。
【０００７】
前述の方法の両方に共通していることは、その方法により、摩耗電極を溶解す
る溶解電流をスラグ・バス内に流し込むことであり、また望ましい硬化構造を得
るのに必要な溶解速度を監視する方法で溶解電流を調整する必要があることであ
る。しかし、その方法で調整される電流またはパワーをスラグ・バスに供給する
ことは、穴内のブロックおよび外面に対し良好な表面を発生させるスラグ・バス
温度に必ずしもならない。したがって、これらの方法を用いて、望ましい鋳造構
造および良好な表面の両方を有する中空ブロックまたは鋳造体を製造することは
ほとんど不可能である。
る溶解電流をスラグ・バス内に流し込むことであり、また望ましい硬化構造を得
るのに必要な溶解速度を監視する方法で溶解電流を調整する必要があることであ
る。しかし、その方法で調整される電流またはパワーをスラグ・バスに供給する
ことは、穴内のブロックおよび外面に対し良好な表面を発生させるスラグ・バス
温度に必ずしもならない。したがって、これらの方法を用いて、望ましい鋳造構
造および良好な表面の両方を有する中空ブロックまたは鋳造体を製造することは
ほとんど不可能である。
【０００８】
当技術分野のこのような状態を考慮して、発明者は前述の欠点を無くすること
を目的とした。
を目的とした。
【０００９】
前記目的は独立請求項の内容により達成され、従属請求項は有利な展開を記述
している。本発明の範囲は発明の詳細な説明、図面および／または特許請求の範
囲で開示された形態の少なくとも２つの組合せすべてを包含している。
している。本発明の範囲は発明の詳細な説明、図面および／または特許請求の範
囲で開示された形態の少なくとも２つの組合せすべてを包含している。
【００１０】
本発明による方法は、エレクトロスラグ溶解または鋳造方法――本質的に短い
、導電性の、水冷式チルモールドの原理を利用――を使用して金属、特に鋼、Ｎ
ｉベースおよびＣｏベース合金の中空鋳造体を製造する方法を含む。この場合、
中空鋳造体は、チルモールドの開口内に配置され、かつチルモールドと水冷され
るマンドレルとの間に生じる空隙内で形成される。金属のレベル（上面）はスラ
グ・バスにより覆われており、前記スラグ・バスは、電流を通電し、チルモール
ドの壁および／または水冷されたマンドレルに組み込まれかつ直接水冷されない
複数の導電性素子を通してスラグ・バスに流れ込む直流電流または交流電流によ
り加熱される。この電流は、チルモールドとマンドレルの導電性素子のうち前記
電流の導入に使用されない導電性素子および／または鋳造体を通して取り出され
る。この場合、前記導電性素子の少なくとも１つが、水冷されたチルモールドお
よびマンドレルそれぞれの他の部分から電気的に絶縁されている。
、導電性の、水冷式チルモールドの原理を利用――を使用して金属、特に鋼、Ｎ
ｉベースおよびＣｏベース合金の中空鋳造体を製造する方法を含む。この場合、
中空鋳造体は、チルモールドの開口内に配置され、かつチルモールドと水冷され
るマンドレルとの間に生じる空隙内で形成される。金属のレベル（上面）はスラ
グ・バスにより覆われており、前記スラグ・バスは、電流を通電し、チルモール
ドの壁および／または水冷されたマンドレルに組み込まれかつ直接水冷されない
複数の導電性素子を通してスラグ・バスに流れ込む直流電流または交流電流によ
り加熱される。この電流は、チルモールドとマンドレルの導電性素子のうち前記
電流の導入に使用されない導電性素子および／または鋳造体を通して取り出され
る。この場合、前記導電性素子の少なくとも１つが、水冷されたチルモールドお
よびマンドレルそれぞれの他の部分から電気的に絶縁されている。
【００１１】
本発明による方法を効果的に実行するためには、導電性素子がスラグ・バスの
領域内に完全に入るように配置され、スラグ・バスで覆われることが好ましい。
スラグのレベル（上面）を導電性素子の領域内に常に維持するには、チルモール
ドとマンドレルとの間の環状空隙内で形成される中空ブロックが下方に引き抜か
れるかまたは――ブロック固定状態で――前記レベルが上昇するときに、チルモ
ールドがマンドレルと共に引き上げられるか、のどちらかが必要である。
領域内に完全に入るように配置され、スラグ・バスで覆われることが好ましい。
スラグのレベル（上面）を導電性素子の領域内に常に維持するには、チルモール
ドとマンドレルとの間の環状空隙内で形成される中空ブロックが下方に引き抜か
れるかまたは――ブロック固定状態で――前記レベルが上昇するときに、チルモ
ールドがマンドレルと共に引き上げられるか、のどちらかが必要である。
【００１２】
好ましくは、中空鋳造体が、チルモールドとマンドレルとの間の鋳造空隙から
下方に、鋳造体レベルが導電性素子に対しほぼ一定レベルを維持する速度で引き
抜かれる。
下方に、鋳造体レベルが導電性素子に対しほぼ一定レベルを維持する速度で引き
抜かれる。
【００１３】
鋳造の際にチルモールドに対する間隔が変化する底板を利用する場合、底板お
よびその底板上に製造される中空鋳造体を固定して、チルモールドおよびマンド
レルを、導電性素子に対し鋳造体レベルがほぼ一定レベルを維持するような速度
で上昇させる。この場合、好ましくはチルモールドおよびマンドレルを金属のレ
ベルの上昇速度で上昇させる。
よびその底板上に製造される中空鋳造体を固定して、チルモールドおよびマンド
レルを、導電性素子に対し鋳造体レベルがほぼ一定レベルを維持するような速度
で上昇させる。この場合、好ましくはチルモールドおよびマンドレルを金属のレ
ベルの上昇速度で上昇させる。
【００１４】
本発明によれば、電流の供給および回収のために種々の構造を採用できる。ス
ラグ・バスへの溶解電流の供給はチルモールド壁の導電性素子により実行され、
それら素子は、中空ブロックの外面を形成するチルモールドの水冷部分に対し電
気的に絶縁される必要がある。電流の回収は水冷マンドレルの導電性素子、およ
び／または形成される中空ブロックおよび底板により実行される。しかし、導電
性素子がマンドレルの他の水冷部分に対し電気的に絶縁されている場合、電流の
供給はマンドレルの導電性素子により実現できる。この場合、電流の回収はチル
モールドの導電性素子、および／またはブロックおよび底板により実行される。
原理的には――導電性エレメントが電気絶縁状態で取り付けられている場合――
電流供給はチルモールドとマンドレルとを接続することで実現できる。この場合
、全電流の回収はブロックおよび底板により実現する。電流を導通させる方法の
詳細に関しては、特に請求項６〜１６の内容に示している。
ラグ・バスへの溶解電流の供給はチルモールド壁の導電性素子により実行され、
それら素子は、中空ブロックの外面を形成するチルモールドの水冷部分に対し電
気的に絶縁される必要がある。電流の回収は水冷マンドレルの導電性素子、およ
び／または形成される中空ブロックおよび底板により実行される。しかし、導電
性素子がマンドレルの他の水冷部分に対し電気的に絶縁されている場合、電流の
供給はマンドレルの導電性素子により実現できる。この場合、電流の回収はチル
モールドの導電性素子、および／またはブロックおよび底板により実行される。
原理的には――導電性エレメントが電気絶縁状態で取り付けられている場合――
電流供給はチルモールドとマンドレルとを接続することで実現できる。この場合
、全電流の回収はブロックおよび底板により実現する。電流を導通させる方法の
詳細に関しては、特に請求項６〜１６の内容に示している。
【００１５】
前述の従来の欠点は、中空ブロックの基本材料が液体状態、あるいは棒、ター
ニングもしくはチップ、または微粒材料の形状の固体状態に関係なく、本明細書
に述べる本発明による方法を使用して効果的に回避できる。
ニングもしくはチップ、または微粒材料の形状の固体状態に関係なく、本明細書
に述べる本発明による方法を使用して効果的に回避できる。
【００１６】
本発明の範囲は、短い、導電性の、水冷チルモールドを備える、上述した方法
を実施する装置を包含する。前記チルモールドは、水冷され、チルモールドの開
口内に配置されるマンドレルと共に中空鋳造のための空隙を形成しており、また
底板を有し、その底板が、チルモールドとの間隔を変化できるように、マンドル
に関連付けて配置されている。チルモールドおよび底板、チルモールド内に絶縁
して備えられた導電性素子ならびにマンドレルが、スイッチを持つ大電流電線に
より電流源に接続されている。
を実施する装置を包含する。前記チルモールドは、水冷され、チルモールドの開
口内に配置されるマンドレルと共に中空鋳造のための空隙を形成しており、また
底板を有し、その底板が、チルモールドとの間隔を変化できるように、マンドル
に関連付けて配置されている。チルモールドおよび底板、チルモールド内に絶縁
して備えられた導電性素子ならびにマンドレルが、スイッチを持つ大電流電線に
より電流源に接続されている。
【００１７】
本発明の別の利点、特徴、および詳細は、実施例とチルモールドを有する鋳造
装置全体の縦断面を示す単一の図面とによる、好ましい実施形態の以後の説明か
ら明らかになるであろう。
装置全体の縦断面を示す単一の図面とによる、好ましい実施形態の以後の説明か
ら明らかになるであろう。
【００１８】
棒またはマンドレル１４が、内径ｄの環状中空体１２を持つ水冷チルモールド
１０中に上から突入している。その棒またはマンドレルは、中空であり、鋳造方
向に沿ってテーパが付けられており、外形ｅが、マンドレル壁１４とチルモール
ドとの間に空隙幅ｂの環状空隙を形成するように設定されている。
１０中に上から突入している。その棒またはマンドレルは、中空であり、鋳造方
向に沿ってテーパが付けられており、外形ｅが、マンドレル壁１４とチルモール
ドとの間に空隙幅ｂの環状空隙を形成するように設定されている。
【００１９】
環状絶縁素子２０，２２はそれぞれ、中空体１２の上端面１３と、中空マンド
レル１４における前記上端面１３と同一平面上にある表面１６との両方に載って
おり、その一方で、環状構造である導電性素子２４、２６が絶縁素子２０，２２
のそれぞれの上に載っている。前記導電性素子は上部絶縁素子２０ａ，２２ａに
より、上方の水冷中空リング２８からと、平面視でマンドレル１４の外形に一致
する中空ブロック３０から分離している。チルモールド１０内のマンドレル１４
の配置を固定する芯合わせデバイス３２が、中空リング２８および中空ブロック
３０の上に係合している。
レル１４における前記上端面１３と同一平面上にある表面１６との両方に載って
おり、その一方で、環状構造である導電性素子２４、２６が絶縁素子２０，２２
のそれぞれの上に載っている。前記導電性素子は上部絶縁素子２０ａ，２２ａに
より、上方の水冷中空リング２８からと、平面視でマンドレル１４の外形に一致
する中空ブロック３０から分離している。チルモールド１０内のマンドレル１４
の配置を固定する芯合わせデバイス３２が、中空リング２８および中空ブロック
３０の上に係合している。
【００２０】
中空リング２８および中空ブロック３０は水冷され、同様に，鋳造方向Ｘに沿
って下方に移動できる底板３６のシリンダ壁３４も水冷される。全体高さｈの底
板３６は、外径ｆがチルモールド１０の内径ｄより僅かに小さく、それにより底
板３６は、据付けの開始に当り、高さｉのチルモールド１０の開口または内部空
間１１内に下から挿入し、底板３６の上端３８が下方の絶縁素子２０、２２の直
ぐ下に配置されるまで挿入できる。
って下方に移動できる底板３６のシリンダ壁３４も水冷される。全体高さｈの底
板３６は、外径ｆがチルモールド１０の内径ｄより僅かに小さく、それにより底
板３６は、据付けの開始に当り、高さｉのチルモールド１０の開口または内部空
間１１内に下から挿入し、底板３６の上端３８が下方の絶縁素子２０、２２の直
ぐ下に配置されるまで挿入できる。
【００２１】
他方、底板３６またはそれのシリンダ壁３４の内径ｎは、マンドレル１４の外
形ｅより僅かに大きく、そのため前記マンドレル１４は、底板３６が上昇すると
き、底板の内部空間４０に突き出て、底板の内側上端４２で密封を形成する。
形ｅより僅かに大きく、そのため前記マンドレル１４は、底板３６が上昇すると
き、底板の内部空間４０に突き出て、底板の内側上端４２で密封を形成する。
【００２２】
底板３６が前述のようにして上昇した状態（図示せず）で、スラグが環状鋳造
空隙１８内に導入されるとき、スラグ・バス４４は導電性素子２４，２６の領域
内で形成され、回路の選択に依存して、電流が流れる。別の結果として、例えば
、液体金属４６をチルモールド１０とマンドレル１４との間の鋳造空隙１８内で
、製造される鋳造体である中空体４８に適正な硬化構造を保証する鋳造速度で鋳
造できる。
空隙１８内に導入されるとき、スラグ・バス４４は導電性素子２４，２６の領域
内で形成され、回路の選択に依存して、電流が流れる。別の結果として、例えば
、液体金属４６をチルモールド１０とマンドレル１４との間の鋳造空隙１８内で
、製造される鋳造体である中空体４８に適正な硬化構造を保証する鋳造速度で鋳
造できる。
【００２３】
参照符号５０は直流または交流電流源を表わし、前記電流源は、一方を大電流
電線５２、５４により、スイッチ５６，６０を介して、チルモールド１０の導電
素子２４，２６およびマンドレル１４のそれぞれに接続され、他方を大電流スイ
ッチにより底板３６に接続されている。スイッチは、対応するスイッチ接点５７
，５８；６１，６２；６５，６６を交互に閉じることにより、一連のスイッチ・
オプションを可能にする。以下の詳細は直流電流の使用に関するものである（交
流電流に関連するものは、追加変形形態１〜３および５〜７にかっこ内で追加し
ている）。
電線５２、５４により、スイッチ５６，６０を介して、チルモールド１０の導電
素子２４，２６およびマンドレル１４のそれぞれに接続され、他方を大電流スイ
ッチにより底板３６に接続されている。スイッチは、対応するスイッチ接点５７
，５８；６１，６２；６５，６６を交互に閉じることにより、一連のスイッチ・
オプションを可能にする。以下の詳細は直流電流の使用に関するものである（交
流電流に関連するものは、追加変形形態１〜３および５〜７にかっこ内で追加し
ている）。
【００２４】
変形形態１：
マンドレル１４により供給、チルモールド１０により回収。
接点６２および５７が閉。
変形形態２：
マンドレル１４により供給、底板３６により回収。
接点６２および６５が閉。
変形形態３：
マンドレル１４により供給、チルモールド１０および底板３６により回収。
接点６２、６５および５７が閉。
変形形態４：
チルモールド１０により供給、マンドレル１４により回収。
接点５８および６１が閉（交流電流では変形形態１に一致）。
変形形態５：
チルモールド１０により供給、底板３６により回収。
接点５８および６５が閉。
変形形態６：
チルモールド１０により供給、マンドレル１４および底板３６により回収。
接点５８、６５、および６１が閉。
変形形態７：
チルモールド１０およびマンドレル１４により供給、底板３６により回収。
接点５８、６２、および６５が閉。
変形形態８：
底板３６により供給、マンドレル１４により回収。
接点６６および６１が閉（交流電流では変形形態２に一致）。
変形形態９：
底板３６により供給、チルモールド１０により回収。
接点６６および５７が閉（交流電流では変形形態５に一致）。
変形形態１０：
底板３６により供給、マンドレル１４およびチルモールド１０により回収。
接点６６、５７、および６１が閉（交流電流では変形形態７に一致）。
変形形態１１：
底板３６およびマンドレル１４により供給、チルモールド１０により回収。
接点６６、６２、および５７が閉（交流電流では変形形態６に一致）。
変形形態１２：
底板３６およびチルモールド１０により供給、マンドレル１４により回収。
接点６６、５８、および６１が閉（交流電流では変形形態３に一致）。
【図１】
本発明によるチルモールドを有する鋳造装置全体の縦断面図である。
１０…チルモールド、１４…マンドレル、１８…環状空隙、２４，２６…導電
性素子、３６…底板、４４…スラグ・バス、４８…鋳造体、５０…電流源、５２
，５４…大電流電線、５６，６０，６４…スイッチ
性素子、３６…底板、４４…スラグ・バス、４８…鋳造体、５０…電流源、５２
，５４…大電流電線、５６，６０，６４…スイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ２２Ｂ 9/193
(72)発明者 ホルツグルーバー・ヴォルフガング
オーストリア国，ア 8600 ブルック ア
ン デア ミュア，ヴェステント 33
Ｆターム(参考） 4E004 CA10
4K001 AA10 BA23 FA06 GA14
Claims (17)
- 【請求項１】 短い導電性水冷式チルモールドであって、チルモールドの開
口内に置かれ、かつ水冷されているマンドレルと共に、中空鋳造用の鋳造空隙を
形成しているチルモールドを使用して、エレクトロスラグ溶解または鋳造方法に
より金属、特に鋼、ＮｉベースおよびＣｏベースの合金の中空鋳造体を製造する
方法において、 金属レベルを覆い、前記チルモールドの壁および／または水冷マンドレルに組
み込まれ、かつ直接水冷されない複数の導電性素子を通して電流を導くスラグ・
バス内に、直流または交流電流を導入し、 前記電流によりスラグ・バスを加熱し、 前記電流を、チルモールドとマンドレルの導電性素子のうち前記電流の導入に
使用されない導電性素子および／または製造される鋳造体の導電性素子を通して
回収し、 導電性素子の少なくとも１つが水冷チルモールドまたはマンドレルそれぞれの
他の部分に対し電気的に絶縁されている、 ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記チルモールドの壁および／または水
冷マンドレルに組み込まれている前記導電性素子がスラグ・バスにより完全に覆
われていることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記中空鋳造体がチルモールド
とマンドレルとの間の鋳造空隙から下方に、前記鋳造体レベルが前記導電性素子
に対しほぼ一定レベルを維持する速度で引き抜かれることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載された方法であって、チル
モールドに対する間隔を変化できる底板を使用して鋳造する方法において、 前記底板およびその上に形成される前記中空鋳造体が固定されており、前記チ
ルモールドおよびマンドレルを、前記鋳造体レベルが前記導電性素子に対しほぼ
一定レベルを維持する速度で上昇させることを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項４において、前記チルモールドおよびマンドレルが、
金属レベルの上昇速度で上昇することを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの溶
解電流の供給がマンドレルの前記導電性素子によりなされ、電流源への回収がチ
ルモールドの前記導電性素子によりなされることを特徴とする方法。 - 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの溶
解電流の供給がマンドレルの前記導電性素子によりなされ、電流源への回収が前
記中空鋳造体と前記底板とによりなされることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの溶
解電流の供給がマンドレルの前記導電性素子によりなされ、電流源への回収が前
記中空鋳造体および前記底板と、チルモールドの前記導電性素子とによりなされ
ることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの溶
解電流の供給がチルモールドの前記導電性素子によりなされ、回収が前記マンド
レルによりなされることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの
溶解電流の供給がチルモールドの前記導電性素子によりなされ、電流源への回収
が前記中空鋳造体と、前記底板とによりなされることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの
溶解電流の供給がチルモールドの前記導電性素子によりなされ、電流源への回収
がマンドレルの前記導電性素子と、前記中空鋳造体および前記底板とによりなさ
れることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの
溶解電流の供給がチルモールドおよびマンドレルの前記導電性素子によりなされ
、前記導電性素子が他の部材に対して電気的に絶縁されており、電流源への回収
が前記中空鋳造体と、前記底板とによりなされることを特徴とする方法。 - 【請求項１３】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの
溶解電流の供給が前記底板と鋳造体とによりなされ、回収が前記マンドレルおよ
び／またはチルモールドによりなされることを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの
溶解電流の供給が前記底板とマンドレルの前記導電性素子とによりなされ、電流
源への回収がチルモールドの前記導電性素子によりなされることを特徴とする方
法。 - 【請求項１５】 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記スラグ・バスへの
溶解電流の供給が前記底板とチルモールドの前記導電性素子とによりなされ、電
流源への回収がマンドレルの前記導電性素子によりなされることを特徴とする方
法。 - 【請求項１６】 請求項６〜１３のいずれかにおいて、直流電流を使用する
とき、その極性が変化可能であることを特徴とする方法。 - 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれかに記載の方法を実施する装置で
あって、 前記装置は短い導電性水冷式チルモールド（１０）を備え、前記チルモールド
はそれの開口内に置かれ、かつ水冷されているマンドレルと共に中空鋳造用の鋳
造空隙を形成しており、かつ、チルモールドとの間隔を可変できるようにチルモ
ールド（１０）に関連付けて設定されている底板（３６）を持ち、 前記底板および導電性素子（２４、２６）の両方がチルモールド（１０）内で
分離して設けられており、 マンドレル（１４）が、スイッチ（６４、５６、６０）を持つ大電流電線（５
２、５４）により、電流源（５０）に接続されている、 ことを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT2302000A AT409729B (de) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | Verfahren und anordnung zur herstellung von hohlen gusskörpern aus metallen |
| AT230/2000 | 2000-02-16 | ||
| PCT/EP2000/004964 WO2001061060A1 (de) | 2000-02-16 | 2000-05-31 | Verfahren und anordnung zur herstellung von hohlen gusskörpern aus metall |
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001559896A Expired - Fee Related JP4563639B2 (ja) | 2000-02-16 | 2000-05-31 | 金属の中空鋳造体を製造する方法および装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP4563639B2 (ja) |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102806323A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-12-05 | 东北大学 | 一种生产铝合金空心铸锭的设备及其使用方法 |
| CN104057068A (zh) * | 2013-03-22 | 2014-09-24 | 沈阳铸造研究所 | 一种电渣熔铸空心件及其上提拉工艺以及专用装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN104164574B (zh) * | 2014-08-13 | 2016-04-20 | 东北大学 | 一种电渣重熔制备大型发电机护环用空心钢锭的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4850905A (ja) * | 1971-10-27 | 1973-07-18 | ||
| JPS54115634A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electroslag remelting molding apparatus |
| JPH1029042A (ja) * | 1996-04-11 | 1998-02-03 | Inteco Internatl Technische Beratung Gmbh | チルモールドおよびこれを用いた金属再溶解方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4108235A (en) * | 1971-03-16 | 1978-08-22 | Paton Boris E | Electroslag remelting apparatus having relative mold movement and provision for introduction of slag |
| BE794080A (fr) * | 1972-01-28 | 1973-05-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Perfectionnements apportes ou relatifs a la fabrication de corps tubulaires |
| US3768541A (en) * | 1972-05-18 | 1973-10-30 | B Paton | Process and plant for electroslag remelting of consumable electrodes |
| US4177078A (en) * | 1977-05-05 | 1979-12-04 | Minnesota Mining & Manufacturing Company | Thermal stabilization of soil |
| US4305451A (en) * | 1977-06-23 | 1981-12-15 | Ksendzyk Georgy V | Electroslag remelting and surfacing apparatus |
-
2000
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- 2000-05-11 DE DE2000123097 patent/DE10023097A1/de not_active Withdrawn
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- 2000-05-31 DE DE50010194T patent/DE50010194D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-31 WO PCT/EP2000/004964 patent/WO2001061060A1/de active IP Right Grant
- 2000-05-31 EP EP00942005A patent/EP1257675B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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| JPS54115634A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Electroslag remelting molding apparatus |
| JPH1029042A (ja) * | 1996-04-11 | 1998-02-03 | Inteco Internatl Technische Beratung Gmbh | チルモールドおよびこれを用いた金属再溶解方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102806323A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-12-05 | 东北大学 | 一种生产铝合金空心铸锭的设备及其使用方法 |
| CN104057068A (zh) * | 2013-03-22 | 2014-09-24 | 沈阳铸造研究所 | 一种电渣熔铸空心件及其上提拉工艺以及专用装置 |
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| EP1257675A1 (de) | 2002-11-20 |
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