JP2006102790A - Reduction-casting method and reducing agent - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reduction-casting method by which the reduction-casting can easily be applied by using a reducing material by simplifying the constitution of a reduction-casting apparatus. <P>SOLUTION: In the reduction-casting method which casts by reducing an oxidized film formed on the surface of a molten metal 34 with the reducing material, a reducing agent 60 sealing the above reducing material 62 is charged into the molten metal, and a sealed material 61 sealing the reducing material 62 in this reducing agent 60 is fixed with the heat of the molten metal 34, and the above reducing material 62 is diffused is activated with the heat of the molten metal 34 and acted on the molten metal 34 to cast the molten metal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は還元鋳造方法およびこれに用いる還元剤に関し、より詳細には還元性物質を用いた還元鋳造を容易に行うことができる還元鋳造方法およびこれに用いる還元剤に関する。   The present invention relates to a reduction casting method and a reducing agent used therefor, and more particularly to a reduction casting method capable of easily performing reduction casting using a reducing substance and a reducing agent used therefor.

還元鋳造方法は、還元性物質を溶湯に作用させることによって、溶湯の表面に生じる酸化被膜を還元して鋳造する方法であり、たとえば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金のように、溶湯の表面に酸化被膜が形成されやすい金属の鋳造に好適に利用することができる。還元性物質としてマグネシウム窒素化合物（Ｍｇ3Ｎ2）を用いたアルミニウムの還元鋳造においては、以下のような化学反応によってアルミニウムの溶湯の表面に形成される酸化被膜（Ａｌ2Ｏ3）が還元されて鋳造される。
Ｍｇ3Ｎ2＋Ａｌ2Ｏ3→２Ａｌ＋３ＭｇＯ＋Ｎ2
ＭｇＯは溶湯中に残留するが、微量であるため、鋳造品の特性に影響を与えることはなく、Ｎ2ガスはキャビティ外へ排出される。
還元鋳造方法によれば、溶湯の流動性がきわめて高くなり、湯周り性が良好となって、湯じわ等のない高品質の鋳造品を得ることが可能である。 The reduction casting method is a method of reducing and casting an oxide film formed on the surface of the molten metal by causing a reducing substance to act on the molten metal. For example, an oxide film is formed on the surface of the molten metal like aluminum or an aluminum alloy. It can utilize suitably for the casting of the metal which is easy to form. In the reduction casting of aluminum using magnesium nitrogen compound (Mg 3 N 2 ) as a reducing substance, the oxide film (Al 2 O 3 ) formed on the surface of the molten aluminum is reduced by the following chemical reaction. And cast.
Mg 3 N 2 + Al 2 O 3 → 2Al + 3MgO + N 2
Although MgO remains in the molten metal, since it is in a very small amount, N 2 gas is discharged out of the cavity without affecting the characteristics of the cast product.
According to the reduction casting method, the fluidity of the molten metal becomes extremely high, the hot water circulation property becomes good, and it is possible to obtain a high-quality cast product free from hot water wrinkles or the like.

還元鋳造方法においては、キャビティ内で還元性物質を生成してキャビティ内で還元性物質を溶湯に作用させる方法と、キャビティ外で還元性物質を生成し、キャビティ内に還元性物質を導入して鋳造する方法がある（特許文献１参照）。いずれの方法の場合も、還元性物質を溶湯に効果的に作用させることが重要であり、還元性物質を活性化した状態で溶湯に作用させることが重要となる。
特開２００１−３２１９１８号公報 In the reduction casting method, a reducing substance is generated in the cavity and the reducing substance is allowed to act on the molten metal in the cavity, and a reducing substance is generated outside the cavity and the reducing substance is introduced into the cavity. There is a casting method (see Patent Document 1). In any method, it is important to cause the reducing substance to effectively act on the molten metal, and it is important to cause the reducing substance to act on the molten metal in an activated state.
JP 2001-321918 A

しかしながら、従来の還元鋳造方法において、成形型のキャビティ内で還元性物質を生成して還元鋳造する場合には、キャビティにマグネシウムガスと窒素ガスとを別個に導入し、キャビティ内でマグネシウム窒素化合物を析出させた後、キャビティに溶湯を充填して鋳造する。また、キャビティの外部で還元性物質を生成して還元鋳造する場合は、たとえば、加熱炉内でマグネシウムガスと窒素ガスとを反応させてマグネシウム窒素化合物を生成し、キャリアガスとともに還元性物質をキャビティに導入して、還元鋳造する。   However, in the conventional reduction casting method, when a reducing substance is produced in the cavity of the mold and reduction casting is performed, magnesium gas and nitrogen gas are separately introduced into the cavity, and the magnesium nitrogen compound is introduced into the cavity. After deposition, the cavity is filled with molten metal and cast. In addition, when a reducing substance is generated outside the cavity and reduction casting is performed, for example, magnesium gas and nitrogen gas are reacted in a heating furnace to generate a magnesium nitrogen compound, and the reducing substance is mixed with the carrier gas into the cavity. Introduced into reduced casting.

いずれの場合も、還元性物質を生成するための金属ガスと反応性ガスとを別個に生成し、あるいは用意して、還元鋳造操作に合わせて還元性物質を生成することによって還元鋳造している。このため、金属ガスを生成する加熱炉が必要であったり、反応性ガスを供給するための配管が必要になったりして、装置の構成が複雑になるという問題があった。   In either case, the metal gas and the reactive gas for generating the reducing substance are separately generated or prepared, and reduction casting is performed by generating the reducing substance in accordance with the reduction casting operation. . For this reason, the heating furnace which produces | generates metal gas is needed, or piping for supplying reactive gas was needed, and there existed a problem that the structure of an apparatus became complicated.

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、還元性物質を用いた還元鋳造を容易に行うことができ、また還元性物質を活性化させて好適な還元鋳造を行うことができる還元鋳造方法およびこれに用いる還元剤を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve these problems, and can easily perform reduction casting using a reducing substance, and can perform a suitable reduction casting by activating the reducing substance. An object of the present invention is to provide a reduction casting method and a reducing agent used therefor.

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
すなわち、溶湯の表面に形成される酸化被膜を還元性物質により還元して鋳造する還元鋳造方法において、前記還元性物質が封入された還元剤を溶湯内に投入し、該還元剤の前記還元性物質を封入する封入体を溶湯の熱により溶融させて前記還元性物質を拡散させ、該還元性物質を溶湯の熱により活性化して溶湯に作用させて鋳造することを特徴とする。なお、ここで還元剤の封入体を溶湯の熱により溶融させるとは、封入体を溶融させ、あるいは封入体を昇華させ、あるいは燃焼させて散逸させる場合を含む概念として用いている。
なお、還元剤を構成する封入体は、カプセル状あるいはタブレット状として還元性物質を外部に露出させることなく密封するものであり、還元性物質を封入体内に封入することによって、給湯槽に投入するといった操作が容易に可能となるものである。還元剤から溶湯に拡散された還元性物質は溶湯の熱によって加熱されることにより活性化され、溶湯に対し効果的な還元作用を作用させることが可能となる。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, in a reduction casting method in which an oxide film formed on the surface of a molten metal is reduced and cast with a reducing substance, a reducing agent in which the reducing substance is encapsulated is introduced into the molten metal, and the reducing agent is reduced. The encapsulating body enclosing the substance is melted by the heat of the molten metal to diffuse the reducing substance, and the reducing substance is activated by the heat of the molten metal to act on the molten metal for casting. Here, melting the encapsulant of the reducing agent by the heat of the molten metal is used as a concept including a case where the encapsulant is melted, or the encapsulant is sublimated or burned to be dissipated.
The inclusion body constituting the reducing agent is sealed in a capsule or tablet form without exposing the reducing substance to the outside, and is charged into the hot water tank by enclosing the reducing substance in the enclosure. Such operations can be easily performed. The reducing substance diffused from the reducing agent to the molten metal is activated by being heated by the heat of the molten metal, and an effective reducing action can be applied to the molten metal.

また、給湯筒を備えた給湯槽と、給湯筒を介してキャビティに溶湯が充填される成形型を備えた鋳造装置を使用し、前記還元剤を前記給湯筒内に投入し、給湯筒内で前記還元剤の封入体を溶湯の熱により溶融させて給湯筒内に前記還元性物質を拡散させ、該還元性物質を溶湯の熱により活性化して溶湯に作用させて鋳造することを特徴とする。なお、この場合においても、還元剤の封入体を溶湯の熱により溶融させるとは、封入体を溶融させる場合の他に、封入体を昇華させ、あるいは燃焼させて散逸させる場合を含む概念として用いている。給湯筒内に拡散した還元性物質は給湯筒内で加熱され、活性化されることにより、溶湯筒内の溶湯に効果的な還元作用をなす。
また、前記溶湯を加圧しながら前記キャビティに充填して鋳造することにより、好適な還元鋳造が可能となる。
また、記給湯筒内に拡散された還元性物質を、給湯筒と連通するキャビティ内にも拡散させ、キャビティ内においても前記還元性物質を溶湯に作用させて鋳造することを特徴とする。給湯筒内に拡散した還元性物質は溶湯の熱によって加熱され、活性化されることによってキャビティ内に容易に拡散し、キャビティ内においても還元作用が奏される。 Further, a hot water tank provided with a hot water supply pipe and a casting apparatus provided with a mold for filling the cavity with molten metal through the hot water supply pipe are used, and the reducing agent is introduced into the hot water supply pipe. The reducing agent enclosure is melted by the heat of the molten metal to diffuse the reducing substance into the hot water supply cylinder, and the reducing substance is activated by the heat of the molten metal to act on the molten metal and cast. . Even in this case, melting the reducing agent inclusion body with the heat of the molten metal is used as a concept including the case where the inclusion body is sublimed or burned to dissipate in addition to melting the inclusion body. ing. The reducing substance diffused in the hot water supply cylinder is heated and activated in the hot water supply cylinder, thereby effectively reducing the molten metal in the molten metal cylinder.
Moreover, a suitable reduction | restoration casting becomes possible by filling the said cavity and casting while pressurizing the said molten metal.
Further, the reducing substance diffused in the hot water supply cylinder is diffused in a cavity communicating with the hot water supply cylinder, and the reducing substance acts on the molten metal in the cavity to perform casting. The reducing substance diffused in the hot water supply cylinder is heated and activated by the heat of the molten metal, so that it easily diffuses into the cavity, and a reducing action is also produced in the cavity.

また、前記溶湯としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用し、前記還元剤に封入する還元性物質としてマグネシウム窒素化合物を使用して鋳造することにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金の還元鋳造に好適に利用することができる。また、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる封入体に、還元性物質としてマグネシウム窒素化合物を封入した還元剤を使用して鋳造することが有効である。   Moreover, by using aluminum or an aluminum alloy as the molten metal and casting using a magnesium nitrogen compound as a reducing substance sealed in the reducing agent, it can be suitably used for reduction casting of aluminum or an aluminum alloy. . It is also effective to cast a sealed body made of aluminum or an aluminum alloy using a reducing agent in which a magnesium nitrogen compound is sealed as a reducing substance.

また、前記還元鋳造方法において使用される還元剤であって、溶湯の熱によって溶融あるいは昇華する材料からなる封入体に、還元性物質が封入されてなることを特徴とする。前記還元剤としては、カプセル状に形成された封入体に、還元性物質が封入されたもの、あるいは還元性物質をタブレット状に成形したものが使用できる。また、アルミニウムまたはアルミニウム合金の還元鋳造方法においては、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の溶湯の熱によって溶融あるいは昇華する材料からなる封入体に、還元性物質としてマグネシウム窒素化合物が封入されてなる還元剤、前記封入体が、アルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる還元剤が好適に使用できる。   Further, the reducing agent used in the reduction casting method is characterized in that a reducing substance is enclosed in an enclosure made of a material that is melted or sublimated by the heat of the molten metal. As the reducing agent, an encapsulated body formed by encapsulating a reducing substance or a reducing substance formed into a tablet can be used. Further, in the reduction casting method of aluminum or aluminum alloy, a reducing agent in which a magnesium nitrogen compound is enclosed as a reducing substance in an enclosure made of a material that melts or sublimates by the heat of the molten aluminum or aluminum alloy, the encapsulation A reducing agent whose body is made of aluminum or an aluminum alloy can be preferably used.

また、溶湯の表面に形成される酸化被膜を還元する還元剤において、前記還元剤は、前記溶湯の熱によって溶融あるいは昇華する材料からなる封入体に、還元性物質が封入されてなることを特徴とする。
また、前記還元剤としては、カプセル状に形成された封入体に、還元性物質が封入されたもの、あるいは前記還元剤が、還元性物質をタブレット状に成形したものが有効に使用できる。また、前記溶湯としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用する還元鋳造においては、前記還元性物質としてマグネシウム窒素化合物を封入し、かつ前記封入体がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなるものが有効に使用できる。 Further, in the reducing agent for reducing the oxide film formed on the surface of the molten metal, the reducing agent is formed by encapsulating a reducing substance in an enclosure made of a material that is melted or sublimated by the heat of the molten metal. And
In addition, as the reducing agent, those in which a reducing substance is encapsulated in an encapsulated body, or those in which the reducing agent is formed into a tablet shape can be used effectively. Further, in the reduction casting using aluminum or an aluminum alloy as the molten metal, it is possible to effectively use a material in which a magnesium nitrogen compound is encapsulated as the reducing substance and the encapsulant is made of aluminum or an aluminum alloy.

本発明に係る還元鋳造方法および還元剤によれば、溶湯の熱により溶融する封入体に封入された還元剤を、鋳造時に溶湯に作用させることにより、溶湯の表面に形成される酸化被膜を容易に還元して還元鋳造することができる。還元性物質が封入された還元剤を使用することで、還元性物質の扱いが容易になるとともに、還元鋳造装置として鋳造操作に合わせて還元性物質を生成するといった操作が不要となり、還元鋳造装置の構成を簡素化することが可能になる。   According to the reduction casting method and the reducing agent according to the present invention, an oxide film formed on the surface of the molten metal can be easily obtained by causing the reducing agent sealed in the enclosure melted by the heat of the molten metal to act on the molten metal during casting. It can be reduced to a reduced casting. By using a reducing agent in which the reducing substance is encapsulated, it becomes easy to handle the reducing substance, and the reduction casting apparatus does not require the operation of generating the reducing substance in accordance with the casting operation. The configuration can be simplified.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面とともに詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る還元鋳造方法を用いて鋳造品を製造する還元鋳造装置１０の第１の実施の形態を示す。この還元鋳造装置１０はＬＰＤ（低圧ダイキャスティング）による鋳造装置として構成されたものであり、還元鋳造装置１０の鋳造部は、成形型２０と、成形型２０の下方に配置された給湯槽３０とからなる。
成形型２０には溶湯が充填されるキャビティ２０ａが設けられ、給湯槽３０には、給湯槽３０の上部で開口し、下端部が給湯槽３０の底部近傍まで延出する給湯筒（ストークス）３２が設けられている。給湯筒３２の下部側は、給湯槽３０に貯溜されている溶湯３４に浸漬している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a reduction casting apparatus 10 for producing a cast product using the reduction casting method according to the present invention. The reduction casting apparatus 10 is configured as a casting apparatus using LPD (low pressure die casting), and a casting portion of the reduction casting apparatus 10 includes a molding die 20 and a hot water tank 30 disposed below the molding die 20. Consists of.
The mold 20 is provided with a cavity 20 a filled with molten metal, and the hot water tank 30 is opened at the top of the hot water tank 30, and the bottom end of the hot water tank 30 extends to the vicinity of the bottom of the hot water tank 30 (Stokes) 32. Is provided. The lower side of the hot water supply cylinder 32 is immersed in the molten metal 34 stored in the hot water tank 30.

給湯槽３０は溶湯３４を供給する溶湯の供給槽（不図示）に連通して設けられ、給湯槽３０内での溶湯３４の液面が一定の高さとなるよう供給槽から溶湯３４が補給される。
給湯槽３０は、給湯槽３０内の空間部分と外部とを連通する連通管３５、および配管３６、バルブ３７を介して窒素ガスボンベ３８に接続される。また、窒素ガスボンベ３８は配管４０、バルブ４２を介して、給湯筒３２の開口部から給湯筒３２内に窒素ガスを送入する送入管４４に接続する。 The hot water tank 30 is provided in communication with a molten metal supply tank (not shown) for supplying the molten metal 34, and the molten metal 34 is replenished from the supply tank so that the liquid level of the molten metal 34 in the hot water tank 30 becomes a constant height. The
The hot water tank 30 is connected to a nitrogen gas cylinder 38 via a communication pipe 35, a pipe 36, and a valve 37 that communicate the space portion in the hot water tank 30 with the outside. The nitrogen gas cylinder 38 is connected via a pipe 40 and a valve 42 to an inlet pipe 44 for feeding nitrogen gas into the hot water cylinder 32 from the opening of the hot water cylinder 32.

成形型２０には、キャビティ２０ａに連通して設けた配管４６およびバルブ４８を介して真空装置５０が接続されている。
また、制御部５２は、バルブ３７およびバルブ４２を開閉制御して窒素ガスボンベ３８からの窒素ガスの供給を制御し、バルブ４８を開閉制御してキャビティ２０ａからの減圧操作を制御するように設けられている。 A vacuum device 50 is connected to the mold 20 via a pipe 46 and a valve 48 provided in communication with the cavity 20a.
The control unit 52 is provided to control the supply of nitrogen gas from the nitrogen gas cylinder 38 by controlling opening and closing of the valve 37 and the valve 42, and to control the decompression operation from the cavity 20a by controlling the opening and closing of the valve 48. ing.

本実施形態の還元鋳造方法において、もっとも特徴とする構成は、溶湯３４に還元性物質による還元作用を作用させる方法として、封入体としてのカプセルに還元性物質を封入した還元剤６０を使用し、カプセルごと還元性物質を給湯筒３２の開口部から給湯筒３２内に投入して溶湯３４に還元性物質を作用させるようにしたことである。図１では、カプセル６１に還元性物質６２を封入した還元剤６０を説明的に示している。   In the reduction casting method of the present embodiment, the most characteristic configuration uses a reducing agent 60 in which a reducing substance is encapsulated in a capsule as an enclosure, as a method for causing the reducing agent to act on the molten metal 34, In other words, the reducing substance together with the capsule is introduced into the hot water supply cylinder 32 from the opening of the hot water supply cylinder 32 so that the reducing substance acts on the molten metal 34. In FIG. 1, a reducing agent 60 in which a reducing substance 62 is sealed in a capsule 61 is illustratively shown.

還元剤６０として、カプセル６１に還元性物質６２を封入したもの使用する場合は、給湯筒３２内に還元剤６０を投入した際に、溶湯３４の熱によって封入体であるカプセル６１が溶融し、カプセル６１に収納されていた還元性物質６２が給湯筒３２内に拡散されるようにする必要がある。このため、カプセル６１は溶湯３４の熱によって溶融する材料によって形成する他、溶湯３４の熱によって昇華したり、燃焼したりして散逸する材料によって形成することも可能である。また、カプセル６１は、溶融して溶湯３４に入り込んだり、昇華等した場合でも、還元性物質による還元作用を阻害せず、溶湯３４や鋳造品の特性に悪影響を及ぼさないものである必要がある。   When using the reducing agent 60 in which the reducing substance 62 is sealed in the capsule 61 as the reducing agent 60, when the reducing agent 60 is introduced into the hot water supply cylinder 32, the capsule 61 as the enclosure is melted by the heat of the molten metal 34, It is necessary that the reducing substance 62 stored in the capsule 61 is diffused into the hot water supply cylinder 32. For this reason, the capsule 61 can be formed of a material that is melted by the heat of the molten metal 34, or can be formed of a material that is sublimated or burned by the heat of the molten metal 34. Further, even when the capsule 61 melts and enters the molten metal 34 or sublimates, the capsule 61 does not hinder the reducing action by the reducing substance and does not adversely affect the characteristics of the molten metal 34 or the cast product. .

還元剤６０に使用するカプセル６１の材料としては、鋳造に使用する金属によって、アルミニウム箔、銅箔、マグネシウム箔等の適宜材料が使用できる。また、カプセル６１は溶湯３４に投入した後、溶融するまでの時間を制御する作用を考慮して使用する材料や厚さ等を選択することができる。すなわち、還元剤６０を溶湯３４に投入することにより、カプセル６１とともにカプセル６１に収納されている還元性物質６２も溶湯３４の熱によって加熱される。還元性物質６２は加熱されることによって活性化され、溶湯３４に対する還元作用が良好に作用するようになるから、十分に活性化された状態で溶湯３４に作用する状態まで還元性物質６２が加熱されたところでカプセル６１が溶融するようにすることも有効である。   As a material of the capsule 61 used for the reducing agent 60, an appropriate material such as an aluminum foil, a copper foil, or a magnesium foil can be used depending on a metal used for casting. The capsule 61 can be selected from the material, thickness, etc. to be used in consideration of the effect of controlling the time until the capsule 61 is melted after being charged into the molten metal 34. That is, by introducing the reducing agent 60 into the molten metal 34, the reducing substance 62 housed in the capsule 61 together with the capsule 61 is also heated by the heat of the molten metal 34. Since the reducing substance 62 is activated by being heated and the reducing action on the molten metal 34 is favorably performed, the reducing substance 62 is heated to a state in which the reducing substance 62 acts on the molten metal 34 in a sufficiently activated state. It is also effective to allow the capsule 61 to melt when it is done.

以下では、図１〜３とともに、本発明をアルミニウムの還元鋳造に利用する例について説明する。
まず、図１に示すように、給湯槽３０にアルミニウムの溶湯３４を貯溜し、給湯筒３２の開口部３２ａと成形型２０の注湯口２２とを離間させて給湯槽３０の上方に成形型２０を支持した状態で、給湯筒３２にカプセル状に形成された還元剤６０を投入する。還元剤６０は投入用ハンドあるいは投入用のシュータを利用して給湯筒３２内に投入することができる。 Below, the example which utilizes this invention for the reduction | restoration casting of aluminum is demonstrated with FIGS. 1-3.
First, as shown in FIG. 1, molten aluminum 34 is stored in a hot water tank 30, the opening 32 a of the hot water supply cylinder 32 and the pouring port 22 of the mold 20 are separated, and the mold 20 is located above the hot water tank 30. The reducing agent 60 formed in a capsule shape is put into the hot water supply cylinder 32 in a state where is supported. The reducing agent 60 can be charged into the hot water supply cylinder 32 using a charging hand or a charging shooter.

アルミニウムの還元鋳造では、アルミニウム箔からなるカプセル６１に還元性物質としてマグネシウム窒素化合物（Ｍｇ3Ｎ2）を封入した還元剤６０を使用して鋳造することができる。マグネシウム窒素化合物は常温で粉体であり、大気中では酸素と反応してきわめて不安定であるが、アルミニウム箔からなるカプセル６１に封入することにより、カプセル体として容易に取り扱うことができる。カプセル６１には１回の鋳造に必要な分量のマグネシウム窒素化合物を封入する。 In the reduction casting of aluminum, casting can be performed using a reducing agent 60 in which a magnesium nitrogen compound (Mg 3 N 2 ) is encapsulated as a reducing substance in a capsule 61 made of aluminum foil. Magnesium nitrogen compound is a powder at normal temperature and reacts with oxygen in the atmosphere and is extremely unstable. However, it can be easily handled as a capsule body by encapsulating it in a capsule 61 made of aluminum foil. The capsule 61 is filled with an amount of magnesium nitrogen compound necessary for one casting.

給湯筒３２に還元剤６０を投入する際に、制御部５２によりバルブ４２を開放して、送入管４４から給湯筒３２内に向けて窒素ガスを送入する。窒素ガスを給湯筒３２に送入する目的は、給湯筒３２内の空間部分からエアをパージして、給湯筒３２内を非酸化性雰囲気とし、還元性物質による溶湯３４に対する還元作用が残留エアによって阻害されないようにするためである。
還元剤６０を給湯筒３２に投入した後、カプセル６１が溶融するまでの間に窒素ガスによるエアのパージが可能であれば、給湯筒３２に還元剤６０を投入した後、給湯筒３２に窒素ガスを送入して給湯筒３２内のエアをパージしてもよい。給湯筒３２内をエアパージした後、バルブ４２を閉める。
なお、給湯筒３２内のエアを窒素ガスを用いてパージするかわりにアルゴンガス等の不活性ガスを使用することも可能である。 When the reducing agent 60 is introduced into the hot water supply cylinder 32, the valve 42 is opened by the control unit 52, and nitrogen gas is supplied from the supply pipe 44 toward the hot water supply pipe 32. The purpose of feeding nitrogen gas into the hot water supply cylinder 32 is to purge air from the space in the hot water supply cylinder 32 to make the inside of the hot water supply cylinder 32 a non-oxidizing atmosphere, and the reducing action on the molten metal 34 by the reducing substance is residual air. This is to prevent it from being hindered.
If purging of air with nitrogen gas is possible after the reducing agent 60 is introduced into the hot water supply cylinder 32 and before the capsule 61 is melted, the reducing agent 60 is introduced into the hot water supply pipe 32 and then the hot water supply pipe 32 is filled with nitrogen. The gas in the hot water supply cylinder 32 may be purged by feeding gas. After purging the hot water supply cylinder 32 with air, the valve 42 is closed.
Instead of purging the air in the hot water supply cylinder 32 with nitrogen gas, an inert gas such as argon gas can be used.

給湯筒３２に還元剤６０を投入した後、給湯筒３２の開口部３２ａに成形型２０の注湯口２２を位置合わせして、給湯槽３０と成形型２０とを連結する。図２が成形型２０と給湯槽３０とを給湯筒３２を介して連結した状態を示す。
成形型２０では制御部５２によりバルブ４８を開放し、真空装置５０によりキャビティ２０ａ内を減圧開始する。これによってキャビティ２０ａ内が非酸化性雰囲気になり、キャビティ２０ａに溶湯３４が注入される際に、還元性物質の還元作用が阻害されることを防止する。 After introducing the reducing agent 60 into the hot water supply cylinder 32, the pouring port 22 of the mold 20 is aligned with the opening 32 a of the hot water supply cylinder 32, and the hot water tank 30 and the mold 20 are connected. FIG. 2 shows a state in which the mold 20 and the hot water tank 30 are connected via a hot water cylinder 32.
In the mold 20, the valve 48 is opened by the control unit 52, and the inside of the cavity 20 a is started to be depressurized by the vacuum device 50. As a result, the inside of the cavity 20a becomes a non-oxidizing atmosphere, and when the molten metal 34 is injected into the cavity 20a, the reducing action of the reducing substance is prevented from being hindered.

給湯筒３２に投入された還元剤６０は給湯筒３２内の溶湯３４に接触し、溶湯３４の熱によって加熱される。給湯槽３０内においてはアルミニウムの溶湯３４は７４０℃程度に加熱されている。アルミニウムの融点は６６０℃であり、アルミニウム製のカプセル６１は溶湯３４の熱によって簡単に溶融し、カプセル６１に封入されていた還元性物質６２であるマグネシウム窒素化合物が外部に拡散しはじめる。マグネシウム窒素化合物は溶湯３４に還元剤６０が投入された時点からカプセル６１内で加熱され、またカプセル６１から拡散しはじめた後も、給湯筒３２内で加熱され、ガス化してきわめて活性化された状態になる。これによってマグネシウム窒素化合物は給湯筒３２内の溶湯３４に対して効果的な還元作用を奏することになる。   The reducing agent 60 introduced into the hot water supply cylinder 32 comes into contact with the molten metal 34 in the hot water supply cylinder 32 and is heated by the heat of the molten metal 34. In the hot water tank 30, the molten aluminum 34 is heated to about 740 ° C. The melting point of aluminum is 660 ° C., and the aluminum capsule 61 is easily melted by the heat of the molten metal 34, and the magnesium nitrogen compound, which is the reducing substance 62 enclosed in the capsule 61, starts to diffuse to the outside. The magnesium nitrogen compound was heated in the capsule 61 from the time when the reducing agent 60 was introduced into the molten metal 34, and even after starting to diffuse from the capsule 61, it was heated in the hot water supply cylinder 32 and gasified to be extremely activated. It becomes a state. As a result, the magnesium nitrogen compound exerts an effective reducing action on the molten metal 34 in the hot water supply cylinder 32.

カプセル６１が溶融した時点で、バルブ３７を開放し、給湯槽３０に窒素ガスを送入し、給湯槽３０内の溶湯３４を加圧することにより、給湯筒３２内から成形型２０のキャビティ２０ａに向けて溶湯３４を充填開始する。
キャビティ２０ａを減圧することによって、給湯筒３２内で加熱されて活性化されたマグネシウム窒素化合物がキャビティ２０ａ側にも部分的に拡散するようになる。こうして、給湯筒３２からキャビティ２０ａに溶湯３４が充填される際には、給湯筒３２内においてマグネシウム窒素化合物が溶湯３４の表面に形成される酸化被膜を還元し、キャビティ２０ａ内においてもマグネシウム窒素化合物が溶湯３４の表面に形成される酸化被膜を還元して鋳造されることになる。 When the capsule 61 is melted, the valve 37 is opened, nitrogen gas is fed into the hot water tank 30, and the molten metal 34 in the hot water tank 30 is pressurized to enter the cavity 20 a of the mold 20 from the hot water cylinder 32. The filling of the molten metal 34 is started.
By depressurizing the cavity 20a, the magnesium nitrogen compound heated and activated in the hot water supply cylinder 32 partially diffuses to the cavity 20a side. Thus, when the molten metal 34 is filled into the cavity 20a from the hot water supply cylinder 32, the magnesium nitrogen compound is reduced in the hot water supply cylinder 32 and the oxide film formed on the surface of the molten metal 34 is reduced. However, the oxide film formed on the surface of the molten metal 34 is reduced and cast.

図３は、窒素ガスボンベ３８から給湯槽３０に窒素ガスを送入して、給湯筒３２からキャビティ２０ａにアルミニウムの溶湯３４を注入している状態を示す。真空装置５０によってキャビティ２０ａを減圧する操作は、給湯槽３０からキャビティ２０ａに溶湯３４を充填開始する際に停止してもよいし、キャビティ２０ａに溶湯３４が充填完了するまでキャビティ２０ａを減圧する操作を続けてもよい。   FIG. 3 shows a state in which nitrogen gas is fed from the nitrogen gas cylinder 38 to the hot water tank 30 and the molten aluminum 34 is injected from the hot water cylinder 32 into the cavity 20a. The operation of depressurizing the cavity 20a by the vacuum device 50 may be stopped when the molten metal 34 is started to be filled into the cavity 20a from the hot water tank 30, or the operation of depressurizing the cavity 20a until the molten metal 34 is completely filled into the cavity 20a. You may continue.

成形型２０のキャビティ２０ａに溶湯３４が充填され、成形型２０内で溶湯が凝固した後、バルブ３７を閉じて給湯槽３０への窒素ガス加圧を停止し、成形型２０を型開きして鋳造品を取り出しする。鋳造品を取り出した後、成形型２０を型閉じすることによって、図１の状態になる。
こうして、給湯筒３２にカプセル状の還元剤６０を投入することにより、還元性物質を溶湯３４に作用させて繰り返し、還元鋳造することが可能になる。 After the molten metal 34 is filled in the cavity 20a of the mold 20 and the molten metal has solidified in the mold 20, the valve 37 is closed to stop the nitrogen gas pressurization to the hot water tank 30, and the mold 20 is opened. Take out the casting. After the cast product is taken out, the mold 20 is closed and the state shown in FIG. 1 is obtained.
In this way, by introducing the capsule-like reducing agent 60 into the hot water supply cylinder 32, it becomes possible to cause the reducing material to act on the molten metal 34 and repeatedly perform reduction casting.

本実施形態の還元鋳造方法では、給湯筒３２からキャビティ２０ａに注入される溶湯３４に対して還元作用を作用させることができるとともに、キャビティ２０ａ内においても溶湯３４に還元作用を作用させつつ鋳造するから、きわめて効果的な還元鋳造を行うことが可能となる。また、給湯筒３２に還元剤６０を投入して鋳造することで、給湯筒３２内で還元性物質（マグネシウム窒素化合物）が加熱されて活性化され、さらに効果的な還元鋳造が可能になり、溶湯３４の湯周り性を良好とし、溶湯３４の未充填等の不良発生を防止し、湯じわ等のない良品を得ることができる。また、還元性物質６２による還元作用が有効に作用することから、キャビティ２０ａに高速で溶湯３４を充填することが可能となり、これによって鋳造サイクルタイムを短縮することが可能になる。   In the reduction casting method of the present embodiment, a reduction action can be applied to the molten metal 34 injected from the hot water supply cylinder 32 into the cavity 20a, and casting is performed while the reduction action is applied to the molten metal 34 also in the cavity 20a. Therefore, extremely effective reduction casting can be performed. Moreover, by putting the reducing agent 60 into the hot water supply cylinder 32 and casting, the reducing substance (magnesium nitrogen compound) is heated and activated in the hot water supply pipe 32, and further effective reduction casting becomes possible. It is possible to make the molten metal 34 have good hot water property, prevent the occurrence of defects such as unfilling of the molten metal 34, and obtain a good product free from hot water wrinkles and the like. In addition, since the reducing action by the reducing substance 62 acts effectively, it is possible to fill the cavity 20a with the molten metal 34 at a high speed, thereby shortening the casting cycle time.

還元鋳造においては、溶湯３４の流動性がきわめて良好になることから、成形型２０を室温程度にまで冷却して鋳造サイクルタイムを短縮するといったことが可能である。この場合は、成形型２０の温度が低くなることによって、型内で還元性物質６２の還元作用が阻害されるおそれがあるが、本実施形態の場合は、給湯筒３２内で還元性物質６２が加熱されることで還元性物質６２を好適に活性化することができ、これによって成形型２０の型温を低くした場合でも、好適な還元鋳造ができるという利点もある。   In the reduction casting, since the fluidity of the molten metal 34 becomes extremely good, it is possible to reduce the casting cycle time by cooling the mold 20 to about room temperature. In this case, there is a possibility that the reducing action of the reducing substance 62 in the mold is hindered by the temperature of the mold 20 being lowered, but in this embodiment, the reducing substance 62 is provided in the hot water supply cylinder 32. The reductive substance 62 can be suitably activated by heating, and there is also an advantage that a suitable reduction casting can be performed even when the mold temperature of the mold 20 is lowered.

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態における還元鋳造装置１０は、成形型２０と給湯槽３０とを分離可能とし、成形型２０と給湯槽３０とを離間させた状態で給湯筒３２に還元剤６０を投入する構成としたものである。これに対して、図４、５に示す、第２の実施の形態としての還元鋳造装置１１は、成形型２０と給湯槽３０を常時、連結状態（クローズ状態）として還元鋳造可能としたものである。なお、第２の実施の形態で使用している還元剤６３は、金属あるいは樹脂等を封入体としてタブレット状に成形したものである。 (Second Embodiment)
The reduction casting apparatus 10 according to the first embodiment described above enables the mold 20 and the hot water tank 30 to be separated, and the reducing agent 60 is applied to the hot water supply cylinder 32 in a state where the mold 20 and the hot water tank 30 are separated from each other. The configuration is to be input. On the other hand, the reduction casting apparatus 11 as the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is capable of reduction casting with the mold 20 and the hot water tank 30 always connected (closed state). is there. Note that the reducing agent 63 used in the second embodiment is formed into a tablet shape using a metal or resin as an enclosure.

還元鋳造装置１１における成形型２０および給湯槽３０の構成は第１の実施の形態における還元鋳造装置１０と同様である。還元鋳造装置１１において特徴的な構成は、成形型２０の注湯口２２と給湯槽３０に設けた給湯筒３２とを連通させて成形型２０と給湯槽３０とを連結して設けたことと、注湯口２２と給湯筒３２との連結部の近傍の給湯筒３２の側方に還元剤６０を給湯筒３２に供給する供給機構を設けたことにある。還元剤６３の供給機構は、タブレット状に形成された還元剤６３を収納する内径に形成されたシリンダ７０と、シリンダ７０内を摺動するシールプランジャ７１とからなる。   The configurations of the molding die 20 and the hot water tank 30 in the reduction casting apparatus 11 are the same as those of the reduction casting apparatus 10 in the first embodiment. A characteristic configuration of the reduction casting apparatus 11 is that the pouring port 22 of the mold 20 and the hot water supply pipe 32 provided in the hot water tank 30 are connected to each other, and the mold 20 and the hot water tank 30 are connected to each other. The supply mechanism for supplying the reducing agent 60 to the hot water supply pipe 32 is provided on the side of the hot water supply pipe 32 in the vicinity of the connecting portion between the hot water inlet 22 and the hot water supply pipe 32. The supply mechanism of the reducing agent 63 includes a cylinder 70 formed on the inner diameter for storing the reducing agent 63 formed in a tablet shape, and a seal plunger 71 that slides inside the cylinder 70.

以下に、本実施形態の還元鋳造装置１１をアルミニウムの還元鋳造に使用する例について説明する。
まず、シリンダ７０にタブレット状に成形された還元剤６３を装填する。還元剤６３はシリンダ７０の側面に設けた開口部からシリンダ７０内に挿入し、シールプランジャ７１を開口部よりも前進させた位置で停止させることにより、還元剤６３を外部からシールした状態でシリンダ７０内に収容することができる。 Below, the example which uses the reduction casting apparatus 11 of this embodiment for the reduction casting of aluminum is demonstrated.
First, the reducing agent 63 formed in a tablet shape is loaded into the cylinder 70. The reducing agent 63 is inserted into the cylinder 70 through an opening provided on the side surface of the cylinder 70 and stopped at a position where the seal plunger 71 is advanced from the opening, whereby the reducing agent 63 is sealed from the outside. 70.

この状態で、給湯筒３２の内部と成形型２０のキャビティ２０ａの内部のエアを排出して給湯筒３２とキャビティ２０ａの内部を非酸化性雰囲気とする。給湯筒３２とキャビティ２０ａ内からエアを排出する方法としては、バルブ４２を開放し、窒素ガスボンベ３８から給湯筒３２の側面に設けた送入口４３から給湯筒３２に窒素ガスを送入して給湯筒３２の内部のエアを窒素ガスに置換する方法、真空装置５０を作動させ、バルブ４８を開放して成形型２０のキャビティ２０ａを減圧することによってキャビティ２０ａ内のエアを排出する方法が利用できる。   In this state, the air inside the hot water supply cylinder 32 and the inside of the cavity 20a of the mold 20 are discharged to make the hot water supply cylinder 32 and the inside of the cavity 20a a non-oxidizing atmosphere. As a method of discharging air from the hot water supply cylinder 32 and the cavity 20a, the valve 42 is opened, and nitrogen gas is fed from the nitrogen gas cylinder 38 to the hot water supply pipe 32 through the inlet 43 provided on the side surface of the hot water supply pipe 32. A method of replacing the air inside the cylinder 32 with nitrogen gas, or a method of discharging the air in the cavity 20a by operating the vacuum device 50 and opening the valve 48 to decompress the cavity 20a of the mold 20 can be used. .

給湯筒３２の内部およびキャビティ２０ａ内のエアを排出して給湯筒３２およびキャビティ２０ａ内を非酸化性雰囲気とした後、シールプランジャ７１により還元剤６３を突き出すようにしてシリンダ７０から給湯筒３２内に還元剤６３を落下させる。シールプランジャ７１は前進位置で停止させシリンダ７０内に溶湯３４が入り込まないようにする。
図５は、給湯筒３２内に落下した還元剤６３が溶湯３４の熱によって部分的に溶融した状態を示す。還元剤６３が溶融することによって、還元剤６３に封入されていたマグネシウム窒素化合物が給湯筒３２内に拡散する。マグネシウム窒素化合物は給湯筒３２内で加熱されてガス化し、成形型２０のキャビティ２０ａ側にも拡散していく。 The inside of the hot water supply cylinder 32 and the air in the cavity 20a are exhausted to make the hot water supply pipe 32 and the cavity 20a non-oxidizing atmosphere, and then the reducing agent 63 is protruded by the seal plunger 71 from the cylinder 70 into the hot water supply cylinder 32 The reducing agent 63 is dropped in The seal plunger 71 is stopped at the forward position so that the molten metal 34 does not enter the cylinder 70.
FIG. 5 shows a state where the reducing agent 63 dropped into the hot water supply cylinder 32 is partially melted by the heat of the molten metal 34. When the reducing agent 63 melts, the magnesium nitrogen compound sealed in the reducing agent 63 diffuses into the hot water supply cylinder 32. The magnesium nitrogen compound is heated and gasified in the hot water supply cylinder 32 and diffuses to the cavity 20 a side of the mold 20.

還元剤６３が完全に溶融した後、バルブ３７を開放し窒素ガスボンベ３８から連通管３５を介して給湯槽３０に窒素ガスを送入し、給湯槽３０に貯溜されている溶湯３４を加圧し、給湯筒３２からキャビティ２０ａに溶湯３４を充填開始する。
このとき、給湯筒３２の内部では還元性物質６２であるマグネシウム窒素化合物の還元作用によってアルミニウムの溶湯３４の表面に形成される酸化被膜が還元されながら成形型２０に溶湯３４が充填されていく。成形型２０ではキャビティ２０ａに拡散したマグネシウム窒素化合物の作用により溶湯３４の表面に形成される酸化被膜が還元されて溶湯３４がキャビティ２０ａに充填される。 After the reducing agent 63 is completely melted, the valve 37 is opened, nitrogen gas is sent from the nitrogen gas cylinder 38 through the communication pipe 35 to the hot water tank 30, and the molten metal 34 stored in the hot water tank 30 is pressurized. The molten metal 34 is started to be filled from the hot water supply cylinder 32 into the cavity 20a.
At this time, the molten metal 34 is filled into the mold 20 while the oxide film formed on the surface of the molten aluminum 34 is reduced by the reducing action of the magnesium nitrogen compound as the reducing substance 62 inside the hot water supply cylinder 32. In the mold 20, the oxide film formed on the surface of the molten metal 34 is reduced by the action of the magnesium nitrogen compound diffused into the cavity 20a, and the molten metal 34 is filled into the cavity 20a.

キャビティ２０ａに充填された溶湯３４が凝固した後、窒素ガスによる溶湯３４に対する加圧を停止し、成形型２０を型開きして鋳造品を取り出しする。次いで、成形型２０を型閉じし、シリンダ７０に次の還元剤６３を装填して、次回の還元鋳造操作の準備が整う。こうして、成形型２０と給湯槽３０とを連結した状態で、還元剤６３を用いた還元鋳造を行うことができる。
本実施形態の還元鋳造方法の場合は、成形型２０と給湯槽３０の内部領域を外部から遮断して鋳造することができるから、給湯筒３２の内部やキャビティ２０ａをできるだけ外気にさらさずに鋳造でき、還元性物質の還元作用を損なわずに還元鋳造することができるという利点がある。 After the molten metal 34 filled in the cavity 20a is solidified, pressurization of the molten metal 34 with nitrogen gas is stopped, the mold 20 is opened, and the cast product is taken out. Next, the mold 20 is closed, the next reducing agent 63 is loaded into the cylinder 70, and the next reduction casting operation is ready. Thus, reduction casting using the reducing agent 63 can be performed in a state where the mold 20 and the hot water tank 30 are connected.
In the case of the reduction casting method of the present embodiment, the casting mold 20 and the inner area of the hot water tank 30 can be cut off from the outside for casting, so the casting inside the hot water pipe 32 and the cavity 20a are not exposed to the outside air as much as possible. There is an advantage that reduction casting can be performed without impairing the reducing action of the reducing substance.

本実施形態の還元鋳造方法においても、第１の実施の形態におけると同様に、給湯筒３２とキャビティ２０ａの双方で還元性物質６２による還元作用を溶湯３４に作用させて鋳造することができるから、キャビティ２０ａに溶湯３４を充填する際の流動性が良好になり、溶湯３４の未充填や湯じわ等のない高品質の鋳造品を得ることができる。
また、給湯筒３２内においてマグネシウム窒素化合物が加熱されて活性化されることにより、還元性物質６２の還元作用が有効に溶湯３４に作用し、さらに効果的な還元鋳造がなされる。 Also in the reduction casting method of the present embodiment, as in the first embodiment, the casting can be performed by causing the reducing action by the reducing substance 62 to act on the molten metal 34 in both the hot water supply cylinder 32 and the cavity 20a. The fluidity when the molten metal 34 is filled into the cavity 20a is improved, and a high-quality cast product free from the unfilled molten metal 34 or hot water wrinkles can be obtained.
Further, when the magnesium nitrogen compound is heated and activated in the hot water supply cylinder 32, the reducing action of the reducing substance 62 effectively acts on the molten metal 34, and further effective reduction casting is performed.

なお、上述した実施の形態においては、給湯筒３２を備えたＬＰＤ型の鋳造装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明はＬＰＤ型の鋳造装置に限らず、重力鋳造（ＧＤＣ）に適用することも可能であり、ＬＰＤとＧＤＣ、ＬＰＤとＤＣ（ダイキャスティング）とを組み合わせた鋳造装置等についても適用することができる。
たとえば、重力鋳造の場合は、給湯槽からキャビティに溶湯を供給する流路の中途にキャビティを充填するに必要な１回分の分量の溶湯を溜める貯溜部を設け、この貯溜部に還元剤を投入して溶湯を供給することにより、この貯溜部内で還元性物質を溶湯に作用させて溶湯表面の酸化被膜を還元しつつキャビティに溶湯を注入させるようにすることができる。 In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the LPD type casting apparatus provided with the hot water supply cylinder 32 has been described. However, the present invention is not limited to the LPD type casting apparatus, and gravity casting (GDC). The present invention can also be applied to casting apparatuses that combine LPD and GDC, LPD and DC (die casting), and the like.
For example, in the case of gravity casting, a reservoir is provided in the middle of the flow path for supplying the molten metal from the hot water tank to the cavity, and a reservoir for storing a single batch of molten metal necessary for filling the cavity is provided, and a reducing agent is introduced into this reservoir. By supplying the molten metal, it is possible to cause the reducing substance to act on the molten metal in the reservoir and to inject the molten metal into the cavity while reducing the oxide film on the surface of the molten metal.

また、上記実施形態では還元鋳造装置の適用例としてアルミニウム鋳造に適用した例について説明したが、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の鋳造に使用する他、アルミニウム以外の金属の還元鋳造にも適用することができる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example applied to aluminum casting as an application example of a reduction | restoration casting apparatus, it can apply also to reduction | restoration casting of metals other than aluminum besides using it for casting of aluminum or an aluminum alloy.

また、上述した各実施形態では、カプセル６１に還元性物質６２を封入した還元剤６０およびタブレット状に成形した還元剤６３を使用して還元鋳造する例について説明した。これらの還元剤６０、６３に使用する還元性物質は、常温で固体であるものに限らず、液体状、気体状のものであっても使用することが可能である。還元性物質が液体状あるいは気体状である場合も、溶湯の熱によって溶融するかあるは昇華等によって散逸する封入体を用いて封入することにより、溶湯に投入して使用する還元剤６０、６３として形成することができる。また、１回の鋳造操作で使用する還元剤６０、６３の個数は１個に限らず、必要量に応じて適宜数、投入して使用することができる。   Moreover, in each embodiment mentioned above, the example which carries out reduction casting using the reducing agent 60 which enclosed the reducing substance 62 in the capsule 61 and the reducing agent 63 shape | molded in the tablet shape was demonstrated. The reducing substances used for these reducing agents 60 and 63 are not limited to solid substances at room temperature, but can be used even in liquid or gaseous forms. Even when the reducing substance is in a liquid or gaseous state, the reducing agent 60, 63 used by being charged into the molten metal is sealed by using an enclosure that is melted by the heat of the molten metal or dissipated by sublimation or the like. Can be formed as Further, the number of reducing agents 60 and 63 used in one casting operation is not limited to one, and an appropriate number can be charged and used according to the required amount.

上述したように、カプセル状あるいはタブレット状に形成した還元剤を使用して還元鋳造する方法は、従来の還元鋳造方法においては、溶湯に還元性物質を作用させるために、マグネシウムガス等の金属ガスを生成する加熱炉や、金属ガスと反応して還元性物質を生成する窒素ガス等の反応性ガスの供給部を設けた構成としていることと比較して、還元性物質を生成させる機構が不要になるという利点がある。
また、カプセル状あるいはタブレット状に形成した還元剤を使用することにより還元性物質を容易に取り扱うことが可能となり、生産コストを低減させることが可能になる。 As described above, a reduction casting method using a reducing agent formed in a capsule shape or a tablet shape is a conventional reduction casting method. In order to cause a reducing substance to act on a molten metal, a metal gas such as magnesium gas is used. Compared to a structure that includes a heating furnace that generates NOx and a supply part of reactive gas such as nitrogen gas that reacts with metal gas to generate a reducing substance, a mechanism for generating the reducing substance is not required There is an advantage of becoming.
Moreover, it becomes possible to handle a reducing substance easily by using the reducing agent formed in the shape of a capsule or a tablet, and the production cost can be reduced.

本発明に係る還元鋳造方法を適用する還元鋳造装置の第１の実施の形態の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of 1st Embodiment of the reduction casting apparatus to which the reduction casting method which concerns on this invention is applied. 還元鋳造装置による還元鋳造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reduction | restoration casting method by a reduction | restoration casting apparatus. 還元鋳造装置による還元鋳造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reduction | restoration casting method by a reduction | restoration casting apparatus. 本発明に係る還元鋳造方法を適用する還元鋳造装置の第２の実施の形態の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of 2nd Embodiment of the reduction casting apparatus to which the reduction casting method which concerns on this invention is applied. 還元鋳造装置による還元鋳造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reduction | restoration casting method by a reduction | restoration casting apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０、１１ 還元鋳造装置
２０ 成形型
２０ａ キャビティ
２２ 注湯口
３０ 給湯槽
３２ 給湯筒
３４ 溶湯
３８ 窒素ガスボンベ
５０ 真空装置
５２ 制御部
６０、６３ 還元剤
６１ カプセル
６２ 還元性物質
７０ シリンダ
７１ シールプランジャ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11 Reduction casting apparatus 20 Mold 20a Cavity 22 Pouring port 30 Hot water tank 32 Hot water supply pipe 34 Molten metal 38 Nitrogen gas cylinder 50 Vacuum apparatus 52 Control part 60, 63 Reducing agent 61 Capsule 62 Reducing substance 70 Cylinder 71 Seal plunger

Claims (15)

溶湯の表面に形成される酸化被膜を還元性物質により還元して鋳造する還元鋳造方法において、
前記還元性物質が封入された還元剤を溶湯内に投入し、
該還元剤の前記還元性物質を封入する封入体を溶湯の熱により溶融させて前記還元性物質を拡散させ、該還元性物質を溶湯の熱により活性化して溶湯に作用させて鋳造することを特徴とする還元鋳造方法。 In the reduction casting method in which the oxide film formed on the surface of the molten metal is reduced by a reducing substance and cast,
Put the reducing agent encapsulating the reducing substance into the melt,
Casting the encapsulant encapsulating the reducing substance of the reducing agent by melting the heat of the molten metal to diffuse the reducing substance and activating the reducing substance by the heat of the molten metal to act on the molten metal. A reduction casting method characterized. 給湯筒を備えた給湯槽と、給湯筒を介してキャビティに溶湯が充填される成形型を備えた鋳造装置を使用し、
前記還元剤を前記給湯筒内に投入し、給湯筒内で前記還元剤の封入体を溶湯の熱により溶融させて給湯筒内に前記還元性物質を拡散させ、該還元性物質を活性化して溶湯に作用させて鋳造することを特徴とする請求項１記載の還元鋳造方法。 Use a casting device with a hot water tank equipped with a hot water cylinder and a mold filled with molten metal into the cavity via the hot water cylinder,
The reducing agent is charged into the hot water cylinder, the reducing agent enclosure is melted by the heat of the molten metal in the hot water cylinder to diffuse the reducing substance in the hot water cylinder, and the reducing substance is activated. 2. The reduction casting method according to claim 1, wherein the casting is performed by acting on the molten metal. 前記溶湯を加圧しながら前記キャビティに充填して鋳造する方法であることを特徴とする請求項２記載の還元鋳造方法。   The reduction casting method according to claim 2, wherein the casting is performed by filling the cavity while pressurizing the molten metal. 前記給湯筒内に拡散された還元性物質を、給湯筒と連通するキャビティ内に拡散させ、キャビティ内においても前記還元性物質を溶湯に作用させて鋳造することを特徴とする請求項２または３記載の還元鋳造方法。   4. The reducing substance diffused in the hot water supply pipe is diffused in a cavity communicating with the hot water supply pipe, and the reducing substance acts on the molten metal in the cavity to perform casting. The reduction casting method described. 前記溶湯としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用し、前記還元剤に封入する還元性物質としてマグネシウム窒素化合物を使用して鋳造することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の還元鋳造方法。   The reduction casting method according to any one of claims 1 to 4, wherein aluminum or an aluminum alloy is used as the molten metal, and a magnesium nitrogen compound is used as a reducing substance to be sealed in the reducing agent. . アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる封入体に、還元性物質としてマグネシウム窒素化合物を封入した還元剤を使用して鋳造することを特徴とする請求項５記載の還元鋳造方法。   6. The reduction casting method according to claim 5, wherein casting is performed using a reducing agent in which a magnesium nitrogen compound is sealed as a reducing substance in an enclosure made of aluminum or an aluminum alloy. 請求項１〜４のいずれか一項記載の還元鋳造方法において使用される還元剤であって、溶湯の熱によって溶融あるいは昇華する材料からなる封入体に、還元性物質が封入されてなることを特徴とする還元剤。   It is a reducing agent used in the reduction casting method as described in any one of Claims 1-4, Comprising: A reducing substance is enclosed with the enclosure which consists of a material fuse | melted or sublimated with the heat | fever of a molten metal. Characteristic reducing agent. 前記還元剤が、カプセル状に形成された封入体に、還元性物質が封入されたものであることを特徴とする請求項７記載の還元剤。   The reducing agent according to claim 7, wherein the reducing agent is obtained by encapsulating a reducing substance in an encapsulant formed in a capsule shape. 前記還元剤が、還元性物質をタブレット状に成形したものであることを特徴とする請求項７記載の還元剤。   The reducing agent according to claim 7, wherein the reducing agent is a reducing substance formed into a tablet shape. 請求項５記載の還元鋳造方法において使用される還元剤であって、
アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯の熱によって溶融あるいは昇華する材料からなる封入体に、還元性物質としてマグネシウム窒素化合物が封入されてなることを特徴とする還元剤。 A reducing agent used in the reduction casting method according to claim 5,
A reducing agent, wherein a magnesium nitrogen compound is encapsulated as a reducing substance in an encapsulant made of a material that melts or sublimes by the heat of a molten aluminum or aluminum alloy. 前記封入体が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１０記載の還元剤。   The reducing agent according to claim 10, wherein the enclosure is made of aluminum or an aluminum alloy. 溶湯の表面に形成される酸化被膜を還元する還元剤において、
前記還元剤は、前記溶湯の熱によって溶融あるいは昇華する材料からなる封入体に、還元性物質が封入されてなることを特徴とする還元剤。 In the reducing agent that reduces the oxide film formed on the surface of the molten metal,
The reducing agent is characterized in that a reducing substance is enclosed in an enclosure made of a material that melts or sublimates by the heat of the molten metal. 前記還元剤が、カプセル状に形成された封入体に、還元性物質が封入されたものであることを特徴とする請求項１２記載の還元剤。   The reducing agent according to claim 12, wherein the reducing agent is an encapsulant formed in a capsule shape, wherein a reducing substance is encapsulated. 前記還元剤が、還元性物質をタブレット状に成形したものであることを特徴とする請求項１２記載の還元剤。   The reducing agent according to claim 12, wherein the reducing agent is a reducing substance formed into a tablet shape. 前記溶湯としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用し、前記還元性物質としてマグネシウム窒素化合物を封入し、かつ前記封入体が前記アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項記載の還元剤。   The aluminum or aluminum alloy is used as the molten metal, a magnesium nitrogen compound is encapsulated as the reducing substance, and the encapsulant is made of the aluminum or aluminum alloy. The reducing agent described.
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