JP2928367B2 - Apparatus and method for casting casting material - Google Patents

Apparatus and method for casting casting material

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JP2928367B2
JP2928367B2 JP25938090A JP25938090A JP2928367B2 JP 2928367 B2 JP2928367 B2 JP 2928367B2 JP 25938090 A JP25938090 A JP 25938090A JP 25938090 A JP25938090 A JP 25938090A JP 2928367 B2 JP2928367 B2 JP 2928367B2
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勲 松本
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Description

【発明の詳細な説明】 a. 産業上の利用分野 本発明は、金属等の鋳造材料の鋳込み装置及びその鋳
込み方法に係り、特に、チタンやチタン合金等の如き高
温活性が極めて高い金属材料の鋳込み装置及びその鋳込
み方法に適用して好適なものである。
The present invention relates to an apparatus and a method for casting a casting material such as a metal, and particularly to a casting method for a metal material having extremely high temperature activity such as titanium or a titanium alloy. It is suitable for application to a casting apparatus and a casting method thereof.

b. 従来の技術 チタンやチタン合金等の如き金属材料は高温において
極めて活性であり、活性なガスと反応し、溶融状態では
ほとんどの耐火物(酸化物系、炭化物系、窒化物系およ
び黒鉛等)がこの種の溶解金属に対して反応を起こす。
このため、チタン溶解溶のるつぼとして使用できるの
は、溶融金属(溶湯)と反応を生じにくい水冷式の金属
製のものが考えられる。具体的には、銅製のるつぼを溶
いると共に、加熱手段として高周波誘導加熱コイルを利
用するようにした鋳込み装置が従来より提案されてい
る。
b. Conventional technology Metallic materials such as titanium and titanium alloys are extremely active at high temperatures, react with active gases, and in the molten state, most refractories (oxides, carbides, nitrides, graphite, etc.). ) Reacts with this type of dissolved metal.
For this reason, a water-cooled metal crucible that does not easily react with the molten metal (molten metal) can be used as the crucible for melting titanium. Specifically, a casting apparatus that melts a copper crucible and uses a high-frequency induction heating coil as a heating means has been conventionally proposed.

第8図はこの種の従来の装置の要部を示すものであっ
て、同図において、1は有底円筒形状をなす水冷式の銅
製のるつぼ、2はこのるつぼ1の円筒状側壁部1aを取り
囲むように配置された高周波誘導加熱コイル、3はるつ
ぼ1の内部に形成された冷却水通路、4は鋳造(チタン
等の金属から成る)材料(溶湯)である。上述のるつぼ
1には半径方向に沿って放射状に延びる複数のスリット
(図示せず)が形成されており、これらのスリットを通
して高周波誘導加熱コイル2にて鋳造材料4が誘導加熱
されて溶解されるようになっている。
FIG. 8 shows a main part of a conventional apparatus of this kind. In the figure, reference numeral 1 denotes a water-cooled copper crucible having a bottomed cylindrical shape, and 2 denotes a cylindrical side wall 1a of the crucible 1. , A cooling water passage formed inside the crucible 1, and a casting (made of metal such as titanium) material (molten metal). A plurality of slits (not shown) extending radially in the radial direction are formed in the above-mentioned crucible 1, and the casting material 4 is induction-heated and melted by the high-frequency induction heating coil 2 through these slits. It has become.

かくして、銅製のるつぼ1内に鋳造材料4を入れて真
空雰囲気中で高周波誘導加熱コイルにより誘導加熱して
溶解すると、第8図に示す如く、溶解した鋳造材料は電
磁力の作用にてるつぼ1の内面に接触することなく、溶
湯5を形成する。このため、鋳造材料4はるつぼ1との
間で反応を生じることなく溶融状態が保持されることと
なる。そして、その状態の下で十分な精製、脱ガスを行
なって溶湯5の品質向上を図った後に、るつぼ1の軸心
を鉛直方向から水平方向に向けて傾けることにより、る
つぼ1内の溶湯5を所定の鋳型(図示せず)に注入して
鋳造を行なうようにしていた。
Thus, when the casting material 4 is put into the copper crucible 1 and is melted by induction heating with a high-frequency induction heating coil in a vacuum atmosphere, the melted casting material is subjected to the action of the electromagnetic force as shown in FIG. The molten metal 5 is formed without contacting the inner surface of the metal. Therefore, the molten state of the casting material 4 is maintained without reacting with the crucible 1. Then, after sufficient refining and degassing are performed in this state to improve the quality of the molten metal 5, the axis of the crucible 1 is inclined from the vertical direction to the horizontal direction, so that the molten metal 5 in the crucible 1 is tilted. Was poured into a predetermined mold (not shown) to perform casting.

c. 発明が解決しようとする課題 上述の如き従来の鋳込み装置及びその装置を用いた鋳
込み方法では、るつぼ1を傾けながら溶湯5を鋳型に注
入するようにしていたため、溶湯5の注入時間が長くな
り、その結果、溶湯5を注入する間に温度低下を来たす
こととなる。このような場合には溶湯5の鋳込み始めと
終りとで溶湯5の温度に差を生じ高品質の鋳造製品を得
ることができないという問題点がある。
c. Problems to be Solved by the Invention In the conventional casting apparatus and the casting method using the apparatus as described above, the molten metal 5 is poured into the mold while the crucible 1 is tilted. As a result, the temperature drops during the injection of the molten metal 5. In such a case, there is a problem that a difference in temperature of the molten metal 5 occurs between the start and the end of the casting of the molten metal 5, and a high quality cast product cannot be obtained.

また、るつぼ1を傾倒する際には高周波誘導加熱コイ
ル2への通電を断つ必要があるため、傾倒時には溶湯5
に電磁力が作用せず、従って、溶湯5がるつぼ1の内面
に接触して相当量の凝固した鋳造材料4が付着状態でる
つぼ1内に残存してしまう問題点がある。
When the crucible 1 is tilted, it is necessary to cut off the power supply to the high-frequency induction heating coil 2.
Therefore, there is a problem that the molten metal 5 contacts the inner surface of the crucible 1 and a considerable amount of the solidified casting material 4 remains in the crucible 1 in an attached state.

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、極めて簡単な構成でありながら、る
つぼ内の溶湯を温度の低下を来たすことなく瞬時に鋳型
内に鋳込むことができ、しかも、つるぼの内部に残存す
る凝固した鋳造材料の量を極力少なくすることができる
ような鋳造材料の鋳込み装置及びその鋳込み方法を提供
することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a purpose of instantly casting a molten metal in a crucible into a mold without lowering the temperature while having an extremely simple configuration. It is an object of the present invention to provide a casting material casting apparatus and a casting method capable of reducing the amount of solidified casting material remaining inside the crucible as much as possible.

d. 課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために、本発明に係る鋳造材料
の鋳込み装置では、 (a) 半径方向に沿って放射状に延びる複数のスリッ
トが形成された円筒状側壁部と、鋳造材料が載置される
底壁部とを互いに分割して成る金属製のるつぼと、 (b) 前記るつぼの円筒状側壁部を取り囲むように配
置される高周波誘導加熱コイルと、 (c) 前記るつぼの底壁部を前記円筒状側壁部から分
離するための駆動機構と、 (d) 前記るつぼの底壁部の鉛直下方箇所に配置され
た鋳型と、 をそれぞれ設けるようにしている。
d. Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, in the casting material casting apparatus according to the present invention, there are provided: (a) a cylindrical side wall having a plurality of slits extending radially in a radial direction; A metal crucible formed by dividing a portion and a bottom wall portion on which a casting material is placed; (b) a high-frequency induction heating coil disposed so as to surround a cylindrical side wall portion of the crucible; c) a drive mechanism for separating the bottom wall of the crucible from the cylindrical side wall, and (d) a mold disposed vertically below the bottom wall of the crucible. .

また、本発明に係る鋳造材料の鋳込み方法では金属製
のるつぼ内に鋳造材料を収容して高周波誘導加熱コイル
に通電することにより、前記るつぼの円筒状側壁部に形
成された複数のスリットを通して前記鋳造材料を誘導加
熱して溶解し、しかる後に、前記るつぼの軸心に向かう
方向の電磁力が溶湯に作用している状態の下で、前記る
つぼの底壁部を前記円筒状側壁部から分離することによ
って前記溶湯を鉛直下方に瞬時に落下せしめて鋳型に注
入するようにしている。
Further, in the casting method of the casting material according to the present invention, by accommodating the casting material in a metal crucible and energizing the high-frequency induction heating coil, the plurality of slits formed in the cylindrical side wall portion of the crucible are used. The casting material is melted by induction heating, and thereafter, the bottom wall portion of the crucible is separated from the cylindrical side wall portion under a state where the electromagnetic force in the direction toward the axis of the crucible is acting on the molten metal. By doing so, the molten metal is instantaneously dropped vertically downward and poured into a mold.

以下、本発明の実施例に付き第1図〜第7図を参照し
て説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

第1図〜第5図は本発明に係る鋳造材料の鋳込み装置
の第1実施例を示すものであって、本例においてはコー
ルド・クルーシブルと称されている冷却式のるつぼ10が
用いられている。このるつぼ10は、チタンやチタン合金
等の如き高温活性の高い鋳造材料と反応しないように、
熱伝導率の高い銅を素材とするものであって、第1図及
び第3図に示すように、円筒状側壁部11と、この円筒状
側壁部11の下端に配置された底壁部12とから構成されて
いる。そして、上述の円筒状側壁部11と底壁部12とは互
いに分離可能に分割されており、円筒状側壁部11には半
径方向に沿って放射状に延びる複数のスリット13が等間
隔に形成されている。なお、これらのスリット13は円筒
状側壁部11の上端面から底壁部12の付近にまで互いに平
行状に形成され、これによって、るつぼ10の円筒状側壁
部11は、第1図及び第2図に示す如く、複数の扇形状の
セグメント14にて実質的に1つの円筒部が構成されてい
る。そして、るつぼ10の円筒状側壁部11の囲りには、そ
の外周に対して僅かな間隔を置いてこの側壁部11を取り
囲むように複数巻きの高周波誘導加熱コイル15が第2図
に示す如く同心状に対応配置されている。
FIGS. 1 to 5 show a first embodiment of a casting material pouring apparatus according to the present invention. In this embodiment, a cooling type crucible 10 called cold crucible is used. I have. This crucible 10 does not react with high-temperature active casting materials such as titanium and titanium alloy,
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, a cylindrical wall portion 11 and a bottom wall portion 12 disposed at a lower end of the cylindrical side wall portion 11 are made of copper having high thermal conductivity. It is composed of The cylindrical side wall 11 and the bottom wall 12 are divided so as to be separable from each other, and a plurality of slits 13 radially extending in the radial direction are formed in the cylindrical side wall 11 at equal intervals. ing. Note that these slits 13 are formed parallel to each other from the upper end surface of the cylindrical side wall portion 11 to the vicinity of the bottom wall portion 12, whereby the cylindrical side wall portion 11 of the crucible 10 is formed as shown in FIGS. As shown in the figure, a plurality of fan-shaped segments 14 constitute substantially one cylindrical portion. Around the cylindrical side wall 11 of the crucible 10, a plurality of turns of a high-frequency induction heating coil 15 are provided so as to surround the side wall 11 at a slight distance from the outer periphery thereof as shown in FIG. They are arranged concentrically.

また、るつぼ10の側壁部12には、第4図に示すよう
に、外周から中心まで延びる一本のスリット16が形成さ
れ、その中心部分には小径の開孔17が設けられている。
これにより、底壁部12には第4図において矢印aで示す
方向に誘導電流が流れるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 4, a single slit 16 extending from the outer periphery to the center is formed in the side wall portion 12 of the crucible 10, and a small-diameter opening 17 is provided in the center portion.
Thus, the bottom wall 12 is configured so that an induced current flows in a direction indicated by an arrow a in FIG.

さらに、上述の円筒状側壁部11及び底壁部12の内部に
は冷却水通路(図示せず)がそれぞれ設けられており、
冷却水用のインレットパイプ18、アウトレットパイプ19
を順次通って流される冷却水により、るつぼ10が冷却さ
れるように構成されている。
Further, cooling water passages (not shown) are provided inside the cylindrical side wall portion 11 and the bottom wall portion 12, respectively.
Inlet pipe 18 and outlet pipe 19 for cooling water
The crucible 10 is configured to be cooled by cooling water flowing sequentially through the crucible 10.

また、本例の装置には、るつぼ10の底壁部12を回動す
る駆動機構20が設けられている。この駆動機構20は、第
4図に示すように、一対の支持基板21a,21bを備えてお
り、この支持部板21a,21b間には切欠き部22を有するス
ライド板23が配設されている。すなわち、第4図及び第
5図に示すように、一方の支持基板21aにはガイド板24
が溶接にて固着され、このガイド板24にスライド板23の
二股状先端部23aが摺動自在に挟着されると共に、スラ
イド板23は他方の支持基板21bに取付けられたアクチュ
エータ25の作動ロッド25aにて第4図で矢印b方向にス
ライドされるように構成されている。
Further, the apparatus of the present example is provided with a drive mechanism 20 for rotating the bottom wall portion 12 of the crucible 10. As shown in FIG. 4, the drive mechanism 20 includes a pair of support substrates 21a and 21b, and a slide plate 23 having a notch 22 is provided between the support portions 21a and 21b. I have. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the guide plate 24 is attached to one support substrate 21a.
Are fixed by welding, and a forked tip portion 23a of a slide plate 23 is slidably sandwiched between the guide plate 24 and the slide plate 23 is an operating rod of an actuator 25 mounted on the other support substrate 21b. It is configured to slide at 25a in the direction of arrow b in FIG.

一方、るつぼ10の底壁部12に連結された銅製の冷却水
用のインレットパイプ18及びアウトレットパイプ19には
絶縁板28,29をそれぞれ介してステンレス製の冷却水パ
イプ30,31が接続され、これらの冷却水パイプ30,31の屈
曲部30a,31aが互いに逆向きに向けられて同一軸線上に
一直線に配置されている。そして、これらの屈曲部30a,
31aの先端部分は前記一対の支持基板21a,21bに貫通され
て軸受32,33にてその軸線を中心に回転自在に支持され
ている。さらにこれらの屈曲部30a,31aはロータリジョ
イント34,35を介して冷却水パイプ36,37にそれぞれ接続
されている。
On the other hand, stainless steel cooling water pipes 30, 31 are connected to the copper cooling water inlet pipe 18 and outlet pipe 19 connected to the bottom wall portion 12 of the crucible 10 via insulating plates 28, 29, respectively. The bent portions 30a, 31a of these cooling water pipes 30, 31 are arranged in a straight line on the same axis, facing in opposite directions. And these bent parts 30a,
The tip of 31a is penetrated by the pair of support substrates 21a and 21b, and is supported by bearings 32 and 33 so as to be rotatable around its axis. Further, these bent portions 30a, 31a are connected to cooling water pipes 36, 37 via rotary joints 34, 35, respectively.

さらに、前記冷却水パイプ30,31の屈曲部30a,31aの接
合部分には、溶接等にて1本の係合ピン38が固設されて
いる。なお、この係合ピン38は、スライド板23の切欠き
部22の移動軌跡上に配設されており、通常時(底壁部12
が円筒状側壁部11の底部として配置されている時)には
係合ピン38がスライド板23に係合して底壁部12の回動が
阻止された状態で保持されるように構成されている。
Further, one engagement pin 38 is fixedly provided at the joint of the bent portions 30a, 31a of the cooling water pipes 30, 31 by welding or the like. The engagement pin 38 is disposed on the movement locus of the notch portion 22 of the slide plate 23, and is normally used (at the bottom wall portion 12).
Is arranged as the bottom of the cylindrical side wall portion 11), the engagement pin 38 is engaged with the slide plate 23 so as to be held in a state where the rotation of the bottom wall portion 12 is prevented. ing.

次に、上述の鋳込み装置を用いて、鋳造材料(例え
ば、チタン合金等)を鋳込む方法につい述べる。
Next, a method of casting a casting material (for example, a titanium alloy or the like) using the above-described casting apparatus will be described.

まず、るつぼ10を高周波誘導加熱コイル15で取囲まれ
た領域内に配置し、るつぼ10の底壁部12上に鋳造材料40
を載置する。しかる後置に、高周波誘導加熱コイル15に
高周波電流(Jo)を供給する。これに伴い、高周波電流
(Jo)が作る磁束(B)がるつぼ10の円筒状側壁部11の
スリット13を通って鋳造材料40に作用し、鋳造材料40に
誘導電流(Je)が流れる。これにより、鋳造材料20はジ
ュール加熱され、溶解されて溶湯(溶融金属)41とな
る。この際、溶湯41の表面に流れる誘導電流(Je)と磁
束(B)との相互作用により溶湯41に電磁力(F)が生
じ、この電磁力(F)の方向はフレミングの左手の法則
によりるつぼ10の軸心に向かう方向(第1図参照)とな
る。従って、この電磁力(F)は溶湯41をるつぼ10の内
面から離す力として作用することとなるため、溶湯41は
るつぼ10との間の接触が断たれる。そして、表面張力に
より、溶湯41は、第1図及び第3図に示すようにるつぼ
10の円筒状側壁部11内において上部側に球面状に盛り上
がった状態となる。
First, the crucible 10 is placed in an area surrounded by the high-frequency induction heating coil 15, and the casting material 40 is placed on the bottom wall 12 of the crucible 10.
Is placed. After that, a high frequency current (Jo) is supplied to the high frequency induction heating coil 15. Accordingly, the magnetic flux (B) generated by the high-frequency current (Jo) acts on the casting material 40 through the slit 13 of the cylindrical side wall 11 of the crucible 10, and the induced current (Je) flows through the casting material 40. As a result, the casting material 20 is heated by Joule heating and melted to form a molten metal (molten metal) 41. At this time, an interaction between the induced current (Je) flowing on the surface of the molten metal 41 and the magnetic flux (B) generates an electromagnetic force (F) in the molten metal 41, and the direction of the electromagnetic force (F) is determined by Fleming's left-hand rule. The direction is toward the axis of the crucible 10 (see FIG. 1). Accordingly, since the electromagnetic force (F) acts as a force for separating the molten metal 41 from the inner surface of the crucible 10, the contact between the molten metal 41 and the crucible 10 is cut off. Then, due to the surface tension, the molten metal 41 is placed in a crucible as shown in FIGS.
In the cylindrical side wall portion 10 of FIG. 10, it is in a state of being bulged upward in a spherical shape.

このような状態の下で、溶湯41が最適な鋳込み温度に
達した時に駆動機構のアクチュエータ25を作動させる。
これに伴い、スライド板23はアクチュエータ25の作動ロ
ッド25aにて第4図及び第5図で矢印b方向にスライド
され、スライド板23の切欠き部22が係合ピン38に合致し
た時点でるつぼ10の底壁部12は冷却水パイプ30,31の屈
曲部30a,31aの軸線を中心に第3図で矢印c方向に回動
される。この際、底壁部12上の溶湯41はひとかたまりに
なった状態で下方に向けて矢印c方向に回動されながら
傾倒されるが、溶湯41に作用する電磁力(F)により溶
湯41は円筒状側壁部11に接触することなく傾倒される。
そして、底壁部12が或る程度傾くと、溶湯41は自重によ
って鉛直下方へ瞬時に落下され、直下の鋳型42内に注入
される。
Under such a condition, the actuator 25 of the drive mechanism is operated when the molten metal 41 has reached the optimal pouring temperature.
Along with this, the slide plate 23 is slid in the direction of the arrow b in FIGS. 4 and 5 by the operating rod 25a of the actuator 25, and when the notch 22 of the slide plate 23 matches the engagement pin 38, the crucible is moved. The bottom wall portion 10 of FIG. 10 is rotated in the direction of arrow c in FIG. 3 around the axis of the bent portions 30a and 31a of the cooling water pipes 30 and 31. At this time, the molten metal 41 on the bottom wall portion 12 is tilted downward while being swung downward in the direction of arrow c in a lump, but the molten metal 41 is cylindrical due to the electromagnetic force (F) acting on the molten metal 41. It is inclined without contacting the side wall 11.
Then, when the bottom wall portion 12 is tilted to a certain degree, the molten metal 41 is instantaneously dropped vertically downward by its own weight and injected into the mold 42 immediately below.

本例の鋳込み装置を用いた鋳込み方法によれば、鋳造
材料40の溶湯41はるつぼ10内から速やかにしかも円筒状
側壁部11に接触することなく落下されるので、円筒状側
壁部11に溶融金属が付着して残存することが殆んどな
く、側壁部12に僅かな量の鋳造材料が残存するだめであ
る。従って、鋳造の歩溜りが非常に良い。
According to the casting method using the casting apparatus of the present embodiment, the molten metal 41 of the casting material 40 is quickly dropped from the crucible 10 without contacting the cylindrical side wall portion 11, so that the molten metal 41 is melted into the cylindrical side wall portion 11. It is unlikely that metal adheres and remains, and a small amount of casting material remains on the side wall portion 12. Therefore, the yield of casting is very good.

また、溶湯41は瞬時に鋳型42に鋳込まれることとなる
ので、鋳込み始めと終りとの間に温度差を生じることな
く確実に鋳込み操作を行なうことができるため、高品質
の鋳造製品を得ることができる。
In addition, since the molten metal 41 is instantly cast into the mold 42, the casting operation can be reliably performed without generating a temperature difference between the start and the end of the casting, so that a high quality cast product is obtained. be able to.

このような作用効果を確認するために、以下の条件で
具体的に実験を行なったところ、次のような結果を得
た。
In order to confirm such effects, specific experiments were performed under the following conditions, and the following results were obtained.

具体例 (1) 鋳造材料の材質:純チタン (2) 鋳造材料の寸法 (イ)外径:70mmφ (ロ)高さ:70mm (3) 鋳造材料の重量 :1kg (4) 冷却式るつぼの寸法 (イ)内径:7.5mmφ (ロ)高さ:150mm (ハ)底壁部の外径:7.3mmφ (ニ)底壁部の厚さ:10mm (5) 高周波加熱条件 (イ)周波数 :10KHz (ロ)出 力 :30KW (ハ)加熱時間:6分 (6) 実験結果 (a) チタンの溶湯の大部分は瞬時に落下されて鋳型
内に鋳込まれた。
Specific examples (1) Material of casting material: pure titanium (2) Dimension of casting material (a) Outer diameter: 70mmφ (b) Height: 70mm (3) Weight of casting material: 1kg (4) Dimensions of cooling crucible (B) Inner diameter: 7.5mmφ (b) Height: 150mm (c) Bottom wall outer diameter: 7.3mmφ (d) Bottom wall thickness: 10mm (5) High frequency heating conditions (a) Frequency: 10KHz ( B) Output: 30KW (c) Heating time: 6 minutes (6) Experimental results (a) Most of the molten titanium was instantaneously dropped and cast into a mold.

(b) るつぼの内周面には純チタンは殆んど存在せ
ず、底壁部に少量の純チタンが残存した。
(B) Pure titanium was scarcely present on the inner peripheral surface of the crucible, and a small amount of pure titanium remained on the bottom wall.

(c) 得られた鋳造製品は良質であった。(C) The cast product obtained was of good quality.

また、第6図及び第7図は本発明の第2実施例を示す
ものであって、本例はるつぼ10の底壁部12をスライド式
に構成したものである。
FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention, in which the bottom wall 12 of the crucible 10 is constructed in a sliding manner.

すなわち、本例は、第7図に明示するように、底壁部
12のスリット16の両側に配設された銅製のインレットパ
イプ18とアウトレットパイプ19を絶縁板28,29をそれぞ
れ介してステンレス製の冷却水パイプ30,31に連結する
と共に、これらの冷却水パイプ30,31にアクチュエータ2
5の作動ロッド25aを一体的に連結し、この作動ロッド32
を矢印d方向に作動させることによって底壁部12を水平
方向(第6図において矢印d方向)にスライドさせて円
筒状側壁部11から分離するように構成したものである。
なお、第6図において、43は冷却水パイプ30に冷却水を
供給するためのステンレス製フレキシブルホースであ
る。
That is, in this example, as clearly shown in FIG.
The copper inlet pipe 18 and the outlet pipe 19 provided on both sides of the slit 12 are connected to stainless steel cooling water pipes 30 and 31 via insulating plates 28 and 29, respectively. Actuator 2 on 31,
5 operating rods 25a are integrally connected, and this operating rod 32a
Is operated in the direction of arrow d to slide the bottom wall portion 12 in the horizontal direction (the direction of arrow d in FIG. 6) to separate it from the cylindrical side wall portion 11.
In FIG. 6, reference numeral 43 denotes a stainless steel flexible hose for supplying cooling water to the cooling water pipe 30.

この場合にも、既述の実施例の場合と同様に、溶湯21
を瞬時に鋳型42に向けて落下させることができるので、
既述の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
Also in this case, as in the case of the above-described embodiment, the molten metal 21
Can be instantly dropped toward the mold 42,
The same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.

以上、本発明の一実施例に付き述べたが、本発明は既
述の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的
思想に基いて各種の変形及び変更が可能である。
As described above, one embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.

例えば、既述の実施例では、るつぼ10の底壁部12を回
動式又はスライド式に構成したが、底壁部12の回動機構
又はスライド機構は必要に応じて各種の駆動構成に変更
可能である。また、回動式の構成を採用する場合には、
るつぼ10の底壁部12を円筒状側壁部11の内側に嵌合する
ように配置してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the bottom wall portion 12 of the crucible 10 is configured to be a rotating type or a sliding type, but the rotating mechanism or the sliding mechanism of the bottom wall portion 12 may be changed to various driving configurations as necessary. It is possible. Also, in the case of adopting a rotary configuration,
The bottom wall 12 of the crucible 10 may be arranged so as to fit inside the cylindrical side wall 11.

e. 発明の効果 以上の如く、本発明に係る鋳造材料の鋳込み装置によ
れば、スリットを有する金属製の冷却式るつぼ(いわゆ
るコールドクルーシブル)を用いるようにしたので、る
つぼとの間に反応を生じることなく鋳造材料をるつぼ内
で高周波誘導加熱することができ、しかも、るつぼの底
壁部を円筒状側壁部から分離させて溶湯を鋳型に鋳込む
ようにしているので、鋳込み始めと終りとで鋳込み温度
に変化を生じることなく鋳込み操作を行なうことがで
き、ひいては良質の鋳造製品を製造することができる。
e. Effects of the Invention As described above, according to the casting material pouring apparatus of the present invention, a cooling crucible made of metal having slits (a so-called cold crucible) is used. High-frequency induction heating of the casting material in the crucible can be performed without causing it.In addition, since the bottom wall of the crucible is separated from the cylindrical side wall and the molten metal is cast into the mold, casting is performed at the beginning and end of casting. The casting operation can be performed without causing a change in temperature, and thus a high quality cast product can be manufactured.

また、本発明に係る鋳造材料の鋳込み方法によれば、
高周波誘導加熱コイルにて溶解させた鋳造材料(溶湯)
にるつぼの軸心に向かう方向の電磁力を作用せしめるよ
うにしているので、この電磁力にて溶湯はるつぼの内周
面に接触することなく1つの団塊となり、これら両者間
に反応を生じるのを防止できる。さらに、るつぼの底壁
部を分割してこれを駆動することにより溶湯を鉛直下方
に落下せしめて鋳型に鋳込むようにしているので、この
際にも溶湯は電磁力の作用によりるつぼの円筒状側壁部
の内面に接触することなくしかも瞬時鋳込まれることと
なる。そのため、無反応状態でしかも理想的な鋳込み温
度で溶湯の鋳込みを行なうことができる。また、るつぼ
の円筒状側壁部には鋳造材料が接触しないので、この部
分に鋳造材料が凝固して残存することがなく、従って、
鋳込み後のるつぼ内の鋳造材料の残存量を大幅に少なく
することができ、歩溜りの改善を図ることが可能とな
る。
Further, according to the casting method of the casting material according to the present invention,
Casting material (melt) melted by high-frequency induction heating coil
Since the electromagnetic force in the direction toward the axis of the crucible is made to act, the molten metal becomes a single lump without contacting the inner peripheral surface of the crucible by this electromagnetic force, and a reaction occurs between the two. Can be prevented. Furthermore, since the bottom wall of the crucible is divided and driven to drop the molten metal vertically downward and cast it into the mold, the molten metal is also subjected to the electromagnetic force at this time, so that the molten metal is formed by the cylindrical side wall of the crucible. Without being in contact with the inner surface of the steel. Therefore, the casting of the molten metal can be performed in an unreacted state and at an ideal casting temperature. In addition, since the casting material does not contact the cylindrical side wall of the crucible, the casting material does not solidify and remain in this portion, and therefore,
The remaining amount of the casting material in the crucible after casting can be greatly reduced, and the yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第5図は本発明の第1実施例を示すものであっ
て、第1図は冷却式るつぼ(コールド・クルーシブル)
の斜視図、第2図は同上の平面図、第3図は鋳込み装置
の構成を示す概略図、第4図は底壁部の駆動機構の平面
図、第5図は第4図におけるV−V線拡大断面図、第6
図及び第7図は本発明の第2実施例を示すものであっ
て、第6図は鋳込み装置の構成を示す概略図、第7図は
底壁部の駆動機構の平面図、第8図は従来の鋳込み装置
に用いられるるつぼの断面図である。 10……水冷式のるつぼ(コールド・クルーシブル) 11……円筒状側壁部、12……底壁部、 13……スリット、14……セクメント、 15……高周波誘導加熱コイル、 18,19,30,31,36,37……冷却水パイプ、 20……駆動機構、22……切欠き部、 24……スライド板、25……アクチュエータ、 25a……作動ロッド、38……係合ピン、 40……鋳造材料、41……溶湯、 42……鋳型。
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cooling type crucible (cold crucible).
2, FIG. 2 is a plan view of the same, FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the casting apparatus, FIG. 4 is a plan view of a drive mechanism of the bottom wall portion, and FIG. V line enlarged sectional view, 6th
FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic view showing the configuration of a casting device, FIG. 7 is a plan view of a drive mechanism of a bottom wall portion, and FIG. FIG. 2 is a sectional view of a crucible used in a conventional casting apparatus. 10: Water-cooled crucible (cold crucible) 11: Cylindrical side wall, 12: Bottom wall, 13: Slit, 14: Section, 15: High-frequency induction heating coil, 18, 19, 30 , 31,36,37 …… Cooling water pipe, 20 …… Drive mechanism, 22 …… Notch, 24 …… Slide plate, 25 …… Actuator, 25a …… Activating rod, 38 …… Engagement pin, 40 …… Casting material, 41… Molten, 42 …… Mold.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 41/14 B22D 39/02 B22D 21/02 F27B 14/06 F27B 14/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B22D 41/14 B22D 39/02 B22D 21/02 F27B 14/06 F27B 14/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a) 半径方向に沿って放射状に延びる
複数のスリットが形成された円筒状側壁部と、鋳造材料
が載置される底壁部とを互いに分割して成る金属製のる
つぼと、 (b) 前記るつぼの円筒状側壁部を取り囲むように配
置される高周波誘導加熱コイルと、 (c) 前記るつぼの底壁部を前記円筒状側壁部から分
離するための駆動機構と、 (d) 前記るつぼの底壁部の鉛直下方箇所に配置され
た鋳型と、 をそれぞれ具備することを特徴とする鋳造材料の鋳込み
装置。
1. A metal crucible obtained by dividing a cylindrical side wall having a plurality of slits radially extending in a radial direction and a bottom wall on which a casting material is placed. (B) a high-frequency induction heating coil arranged to surround the cylindrical side wall of the crucible; (c) a drive mechanism for separating the bottom wall of the crucible from the cylindrical side wall; d) a casting mold disposed at a position vertically below the bottom wall of the crucible; and a casting material casting apparatus.
【請求項2】金属製のるつぼ内に鋳造材料を収容して高
周波誘導加熱コイルに通電することにより、前記るつぼ
の円筒状側壁部に形成された複数のスリットを通して前
記鋳造材料を誘導加熱して溶解し、しかる後に、前記る
つぼの軸心に向かう方向の電磁力が溶湯に作用している
状態の下で、前記るつぼの底壁部を前記円筒状側壁部か
ら分離することによって前記溶湯を鉛直下方に瞬時に落
下せしめて鋳型に注入するようにしたことを特徴とする
鋳造材料の鋳込み方法。
2. A method in which a casting material is accommodated in a metal crucible and a high-frequency induction heating coil is energized to induce heating of the casting material through a plurality of slits formed in a cylindrical side wall of the crucible. After melting, the bottom wall portion of the crucible is separated from the cylindrical side wall portion while the electromagnetic force in the direction toward the axial center of the crucible is acting on the melt, thereby vertically dissolving the melt. A casting method of a casting material, wherein the casting material is instantaneously dropped downward and poured into a mold.
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