JP2608171B2 - 半凝固金属の製造方法 - Google Patents
半凝固金属の製造方法Info
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Description
−液体金属混合物(簡単のため以下半凝固金属と呼ぶ)
を、機械的攪拌手段にて連続的に製造する方法に関する
ものである。
昭56−20944号公報に開示されているように保温槽に供
給した溶融金属を一定温度に保持しつつ、円筒状の冷却
攪拌槽内において、高速回転する攪拌子との隙間に導
き、適当なる冷却作用下に強烈な攪拌作用を加えて半凝
固状態とし底部のノズルから半凝固金属として連続的に
排出させる機械攪拌方式のものが知られている。
ながら激しく攪拌して融体中で生成しつつある樹枝状晶
を、その枝部が消失ないしは縮小して丸味を帯びた形態
に変換することにより形成される。
性が優れ、したがって半凝固金属の製造にあたっては、
強冷却が要求されるが、その一方で強冷却、高固相率の
半凝固金属は見掛け粘性が非常に大きくて流れにくく、
連続的排出が大変に困難であるという問題点を有し、そ
のため現在でも連続的に半凝固金属を製造する方法を実
用化に成功していない。
り、固相率(fs)0.6以上になると殆ど流動性がなくな
る特性を有し、特に強冷却により冷却速度を早くする
と、見掛粘性の増加が著しく、より低い固相率において
も流動性をなくするという問題点を有する。
上げるため、攪拌槽と攪拌子の間のせまい攪拌隙間にお
いて、半凝固金属を生成しているため、攪拌隙間におけ
る半凝固金属の流動排出がまず問題となる。
出ノズルにおける連続的排出も大変困難になる。
する攪拌子外表面にねじ溝加工を行い、攪拌隙間に形成
されつつある高粘度半凝固金属を攪拌子の回転につれて
強制的に下方に送り出す如くにし、その適正な送り出し
量を見い出したものである。
出口を有する冷却撹拌槽と、該槽の中心において回転す
る外表面にねじ溝をそなえた撹拌子とを有し、周壁と攪
拌子との隙間に溶融金属を供給しながら冷却攪拌効果を
与えて半凝固金属を連続的に製造排出する方法におい
て、 半凝固金属の所定の連続排出量(Q)に対し、撹拌子
の回転に伴うねじ溝による下記式(1)であらわす半凝
固金属の下方への送給量(F)を2〜4倍(F=2〜4
×Q)とすることを特徴とする半凝固金属の製造方法。
的に第1図に示す様に保温槽1、冷却攪拌槽4、攪拌子
9及び排出装置7から構成され、保温槽1内に矢印12の
ように溶融金属を供給することにより冷却攪拌槽4の冷
却板5と攪拌子9とで形成される攪拌隙間11に向けて保
温槽1から溶融金属が導入され、適正な冷却条件下にお
いて、攪拌子9の矢印15に示す高速回転によって強烈な
攪拌作用を受け半凝固金属が生成する。
冷却速度に応じて、非常に高い見掛け粘性を示し、粘性
が高くなり過ぎると、攪拌隙間11内の流動及び排出ノズ
ル8からの流出が困難となる。
の、攪拌隙間に対応する外表面にねじ溝9aを加工した。
ここで、攪拌子9の外径をDcm,ねじ溝9aの谷径をdcm、
ねじ溝9aのピッチをPcmとし、攪拌子がNr.p.mで回転す
るとすると、ねじ溝9aによって強制的に下向きに送られ
る送給量(F)は しかし、粘性抵抗が大きいためこの送給量(F)が即
ちノズルからの排出流量(Q)とはならない。
特性を求めた実験結果を第4図に示す。
200mmの冷却攪拌槽4、外径180mmの攪拌子9を用い、固
相率(fs);0.6の高粘性流体を使用して行った。
6の流体は殆どノズル排出不可能(第4図c曲線に示
す)であった。しかし、攪拌子の外表面に送給量F=0.
14/min/r.p.mのねじ溝加工を行ったものは、第4図の
B曲線に示す通り、攪拌子9の回転数に応じた排出流量
で連続排出が可能であった。
と第4図のA曲線に示す様に、より大きな排出流量の達
成が可能となった。
粘性流体の排出促進効果が確認できた。
影響しないこと、ねじ溝による送給量(F)のノズルか
らの排出流量(Q)は、Q=(1/4〜1/2)×Fの関係に
あることが判明した。
を維持するために大変重要であり、要求されるノズル排
出流量に対し、あまりにも過大な攪拌子送給量を与える
と、上、下の槽との混合が大きくなり、適正な条件の維
持が困難になるためである。
る。
槽4、排出装置7及び攪拌子9から構成される。
3から形成され、矢印12のように供給された溶融金属を
保温槽1内で一定温度に保持する役目を有する。次に冷
却攪拌槽4は、冷却板5とウォータジャケット6から構
成され、矢印14に示すように冷却水を通水して、冷却板
5を外面から冷却し、内部の溶融金属を接触強冷する。
転が可能であり、冷却板5との攪拌隙間11において溶融
金属を強烈に攪拌し、半凝固金属を生成させるのであ
る。
温度に保持されつつ攪拌隙間11に導入され、適当な冷却
条件下において強烈な攪拌作用を受け、半凝固状態とな
り、更に流下して、排出ノズル8から矢印13のように半
凝固金属として排出される。
果を阻害しない程度の、たとえば溝深さ5mm、ピッチ50m
mのねじ溝を設け、実際に半凝固金属を製造した所、攪
拌子回転数600r.p.mにおいて、高粘性の半凝固金属を20
/minの流量で連続的に排出可能であった。
の送給量を有する、ねじ溝付きの補助攪拌子9bを取付
け、排出装置7には、排出ノズル8の上部にポケット部
7aを設け、ノズル8からの排出を確実に行う押出しを実
施し、ノズル排出に対してはより効果的であることが実
証された。
送給を行い、強冷下に製造された半凝固金属を高粘性の
下に安定して連続的にノズルから排出させることが可能
となった。
能になり、産業上非常に有用である。
Claims (1)
- 【請求項1】周壁に冷却手段を施した下方に排出口を有
する冷却撹拌槽と、該槽の中心において回転する外表面
にねじ溝をそなえた撹拌子とを有し、周壁と攪拌子との
隙間に溶融金属を供給しながら冷却攪拌効果を与えて半
凝固金属を連続的に製造排出する方法において、 半凝固金属の所定の連続排出量(Q)に対し、撹拌子の
回転に伴うねじ溝による下記式(1)であらわす半凝固
金属の下方への送給量(F)を2〜4倍(F=2〜4×
Q)とすることを特徴とする半凝固金属の製造方法。 ただし D:撹拌子の外径(cm) d:撹拌子のねじ溝径(cm) P:撹拌子のねじ溝ピッチ(cm) N:撹拌子の回転数(r・p・m)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2240101A JP2608171B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 半凝固金属の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2240101A JP2608171B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 半凝固金属の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04124231A JPH04124231A (ja) | 1992-04-24 |
JP2608171B2 true JP2608171B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=17054512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2240101A Expired - Fee Related JP2608171B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 半凝固金属の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2608171B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2529449B (en) * | 2014-08-20 | 2016-08-03 | Cassinath Zen | A device and method for high shear liquid metal treatment |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01313138A (ja) * | 1988-06-10 | 1989-12-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 半凝固金属スラリー製造装置 |
JPH02147147A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-06 | Reotetsuku:Kk | 高固相率半凝固金属を連続的に製造する装置 |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP2240101A patent/JP2608171B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04124231A (ja) | 1992-04-24 |
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