JP2731496B2

JP2731496B2 - 遠心鋳造方法及びその装置

Info

Publication number: JP2731496B2
Application number: JP34577192A
Authority: JP
Inventors: 正夫古田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JPH06190524A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠心鋳造方法及びその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】管の遠心鋳造は、図３に示す様に、遠心
鋳造用金枠(6)を、回転支持ローラ(4)(４)上に水平に設
置し、該回転支持ローラ(４)(４)の回転により金枠(６)
を回転させつつ、金枠の一端から必要量の溶湯(７)を注
ぎ、金枠内で凝固させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】金枠内に注がれた溶湯
(７)は、金枠からの冷却と共に大気に接している内面が
冷却されることにより、管のサイズや肉厚によっては、
最終凝固部が他の部分に比べて肉厚方向に深い位置とな
り、その部分にヒケが生じる。ヒケは鋳造管の内面を機
械加工することで除去できるが、管の内面から深い位置
にヒケが生じれば、管内面の削り代が大となり、加工時
間が長くなり、又、材料歩留りが悪くなる。

【０００４】ヒケの発生位置を浅くするには、金枠を強
冷して金枠内の溶湯の外周部分からの凝固速度を早めれ
ば良い。しかし、金枠の外面に水を噴霧して強冷を画っ
ても、金枠の回転力により水粒がはじき飛ばされて、殆
んど効果はない。又、金枠に回転支持ローラ(４)との間
で振動発生し、これが金枠に直接に伝わり、その振動に
よって溶湯に不整流が生じ、比重の小さい酸化物、硫化
物を十分に内面に浮かび上がらせることはできず、これ
らが溶湯中に残ったまま凝固し、スラグ巻き込みの欠陥
が生じる。本発明は、金枠の強制冷却と振動防止を画る
ことにより上記問題を解決した遠心鋳造方法及び装置を
明らかにするものである。

【０００５】

【課題を解決する手段】本発明の装置は、略水平状態で
回転自由に支持した筒状の外金枠(１)内に鋳造型となる
内金枠(２)を余裕のある状態に挿入し、外金枠(１)内に
冷却液(３)を容れ、外金枠(１)に回転駆動装置(５)を連
繋して構成される。本発明の方法は、略水平状態で回転
自由に支持した筒状の外金枠(１)内に鋳造型となる内金
枠(２)を余裕のある状態に挿入すると共に外金枠(１)内
に冷却液(３)を容れ、外金枠(１)を強制回転させ、外金
枠(１)の回転に追従して回転する冷却液(３)の液流によ
って内金枠(２)を外金枠の中心側に押上げつつ内金枠
(２)を回転させ、内金枠(２)に溶湯(７)を注ぎ、冷却液
(３)によって内金枠(２)を冷却し溶湯を凝固させて鋳造
管を形成する。

【０００６】

【作用及び効果】外金枠(１)が回転すると、該外金枠
(１)と略同じ角速度で冷却液(３)が回転し、内金枠(２)
も追従して回転する。外金枠(１)の角速度がωになる
と、回転加速度ａは略ｒω²となる。ａが重力加速度よ
り十分に大きいと、図２のＱ点の圧力ＰはＰ≒ρａｈ(θ) (ρ：冷却液の密度）内金枠（２)の長さをＬとすると、内金枠(２)に

【数１】の浮力ｆが作用する。図２に示した様に、下半分のｈ
(θ)が、上半分より大きい状態で、溶湯を含む外金枠
(１)の重さｍｇとｆ＝ｍｇで釣り合わせることができる。

【０００７】外金枠(１)に容れた冷却液(３)によって内
金枠(２)を十分に強制冷却できる。冷却液(３)に大きな
圧力が作用しているため、冷却液(３)に水を用い、これ
が１００℃を大きく越えても沸騰することはなく、通常
以上の冷却能を得ることができる。従って、溶湯(７)は
内金枠(２)の内面に接する外側から効果的に冷却されて
凝固速度が早まり、溶湯凝固層にヒケが発生しても、そ
れは溶湯凝固層の内表面から浅い部位に限られ、機械加
工での除去も容易であり、材料歩留りも向上する。又、
回転支持ローラ(４)(４)と外金枠(１)との間で発生する
振動は外金枠(１)内の冷却液(３)に吸収され、内金枠
(２)に振動は殆んど伝わらず、前記した振動に起因する
溶湯中へのスラグ巻き込みを防止できる。

【０００８】

【実施例】図１に於て、遠心鋳造用装置は、円筒状の外
金枠(１)を回転支持ローラ(４)(４)上に水平に設置し、
該外金枠(１)内に内金枠(２)を余裕のある状態に挿入し
ている。外金枠(１)と内金枠(２)に冷却液(３)、実施例
では水(31)を充填する。外金枠(１)の両端開口には環状
の堰板(11)(11)が取り付けられ、内金枠(２)の両端開口
に環状のバンド(21)(21)が取り付けられる。上記回転支
持ローラ(４)(４)に回転駆動装置(５)が連繋され、該ロ
ーラ(４)(４)の回転によって外金枠(１)を強制回転させ
る。内金枠(２)の内面型孔及びバンド(21)(21)の内面に
焼き付き防止の塗型材(図示せず)が塗布される。

【０００９】然して、外金枠(１)が回転すると、該外金
枠(１)と略同じ角速度で冷却液(３)が回転し、内金枠も
追従して回転する。外金枠(１)の角速度がωになると、
回転加速度ａは略ｒω²となる。ａが重力加速度より十
分に大きいと、図２のＱ点の圧力ＰはＰ≒ρａｈ(θ) (ρ：水の密度) 内金枠(２)の長さをＬとすると、内金枠(２)に

【数２】の浮力ｆが作用する。内金枠(２)に溶湯(７)を注ぐ。図
２に示した様に、下半分のｈ(θ)が、上半分より大きい
状態で、溶湯を含む外金枠(１)の重さｍｇとｆ＝ｍｇで釣り合わせることができる。

【００１０】外金枠(１)に容れた水(31)によって内金枠
(２)を十分に強制冷却できる。水(31)に大きな圧力が作
用しているため、水の大気圧での沸点である１００℃を
大きく越えても沸騰することはなく、通常以上の冷却能
を得ることができる。回転支持ローラ(４)(４)と外金枠
(１)との間で発生する振動は外金枠(１)内の水(31)によ
って吸収され、内金枠(２)に振動は殆んど伝わらず、前
記した振動に起因する溶湯中へのスラグ巻き込みを防止
できる。

【００１１】尚、本発明の実施に際し、冷却液(３)は、
水に限定されることはなく、非圧縮性の流体であれば可
い。又、外金枠(１)、内金枠(２)は、必ずしも金属製で
なくとも、遠心鋳造の際に金枠に作用する力に耐える剛
性の高いものであれば、材質は問わない。本発明は上記
実施例の構成に限定されることはなく、特許請求の範囲
に記載の範囲で種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳造装置の断面図である。

【図２】図１Ａ−Ａ線断面図である。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

(１) 外金枠 (２) 内金枠 (３) 冷却液

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】略水平状態で回転自由に支持した筒状の
外金枠(１)内に鋳造型となる内金枠(２)を余裕のある状
態に挿入し、外金枠(１)内に冷却液(３)を容れ、外金枠
(１)に回転駆動装置(４)を連繋した遠心鋳造装置。
【請求項２】略水平状態で回転自由に支持した筒状の
外金枠(１)内に鋳造型となる内金枠(２)を余裕のある状
態に挿入するとともに、外金枠(１)に冷却液(３)を容
れ、外金枠(１)を強制回転させ、外金枠(１)の回転に追
従して回転する冷却液(３)の液流によって内金枠(２)を
外金枠の中心側に押上げつつ内金枠(２)を回転させ、内
金枠(２)に溶湯(７)を注ぎ、冷却液(３)によって内金枠
(２)を冷却し溶湯を凝固させて鋳造管を形成する遠心鋳
造方法。