JP2985189B2 - Metal sheet forming equipment - Google Patents
Metal sheet forming equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属板成形装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal sheet forming apparatus.
［従来の技術］ 従来の半凝固金属スラリー製造装置としては、特公昭
51−43019号公報、特公昭56−20944号公報、特開昭60−
39133号公報に開示されるものがある。[Prior art] As a conventional semi-solid metal slurry producing apparatus,
JP-A-51-43019, JP-B-56-20944, JP-A-60-194
There is one disclosed in JP-A-39133.
上記公報に開示されている半凝固金属スラリー製造装
置の基本原理を第２図を用いて説明する。The basic principle of the apparatus for producing a semi-solid metal slurry disclosed in the above publication will be described with reference to FIG.
図中１は溶融金属２を収容する容器、３は該容器１下
方に形成された小径の撹拌室、４は容器１上方から撹拌
室３内部に挿入されてモータ５により回転される中実の
撹拌棒、６は撹拌室３の下方に形成された半凝固金属ス
ラリー７の排出口、８は撹拌室３の外方を囲む冷却液９
のジャケットである。In the figure, 1 is a container for accommodating the molten metal 2, 3 is a small-diameter stirring chamber formed below the container 1, and 4 is a solid stirring chamber which is inserted into the stirring chamber 3 from above the container 1 and rotated by a motor 5. A stirring rod, 6 is a discharge port of the semi-solid metal slurry 7 formed below the stirring chamber 3, 8 is a cooling liquid 9 surrounding the outside of the stirring chamber 3.
It is a jacket.
容器１に溶融金属２を供給すると共に、ジャケット８
に冷却液９を供給し、且つモータ５により撹拌棒４を回
転駆動する。The molten metal 2 is supplied to the container 1 and the jacket 8
And the stirring rod 4 is driven to rotate by the motor 5.
すると、容器１下方の撹拌室３の溶融金属２は、容器
１外部から冷却液９により固液共存温度に冷却されて、
微細球状金属粒を多く含むデンドライト結晶組織とな
り、更にデンドライト結晶組織が撹拌棒４により撹拌剪
断されて組織の均質な半凝固金属スラリーが形成され
る。Then, the molten metal 2 in the stirring chamber 3 below the vessel 1 is cooled to the solid-liquid coexisting temperature by the coolant 9 from outside the vessel 1,
A dendrite crystal structure containing many fine spherical metal particles is obtained, and the dendrite crystal structure is further stirred and sheared by the stirring rod 4 to form a semi-solid metal slurry having a uniform structure.
このようにして形成された半凝固スラリーは圧延加工
して金属板とされる。The semi-solid slurry thus formed is rolled into a metal plate.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来の半凝固金属スラリー製造装置
では以下のような問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional semi-solid metal slurry manufacturing apparatus has the following problems.
中実の撹拌棒４は溶融金属２や形成されつつある半
凝固金属スラリー７に常時さらされた状態となるので、
アルミのように融点の低い溶融金属２の場合には問題は
ないが、鋼のように融点の高い溶融金属２の場合には、
撹拌棒４が溶融金属２の熱に耐えられなくなって長時間
の撹拌が行えないため、鋼のような融点の高い溶融金属
２に対しては長時間にわたって半凝固金属スラリーを製
造することができなかった。Since the solid stirring rod 4 is always exposed to the molten metal 2 and the semi-solid metal slurry 7 being formed,
There is no problem in the case of molten metal 2 having a low melting point such as aluminum, but in the case of molten metal 2 having a high melting point such as steel,
Since the stirring rod 4 cannot withstand the heat of the molten metal 2 and cannot be stirred for a long time, a semi-solid metal slurry can be produced for a long time for the molten metal 2 having a high melting point such as steel. Did not.
又、融点の高い溶融金属２の熱に耐えられるように
するために、撹拌棒４を内部冷却可能とすることが考え
られるが、このようにすると、撹拌棒４は内部と外部の
温度差が略1000℃以上となってしまうので、このような
温度差によって生じる熱応力に長時間耐えられる素材が
見当らず、従って融点の高い溶融金属２に対して長時間
にわたって半凝固金属スラリーを製造することは困難で
あった。In order to withstand the heat of the molten metal 2 having a high melting point, it is conceivable that the stirring rod 4 can be internally cooled. In this case, the temperature difference between the inside and the outside of the stirring rod 4 is reduced. Since the temperature will be approximately 1000 ° C. or higher, there is no material that can withstand the thermal stress caused by such a temperature difference for a long time, and therefore, it is necessary to produce a semi-solid metal slurry for the molten metal 2 having a high melting point for a long time. Was difficult.
本発明は上述の実情に鑑み、融点の高い溶融金属に対
して長時間にわたって、安定して半凝固金属スラリーを
製造することのできる半凝固金属製造装置を備え、連続
的に金属板を成形する金属板成形装置を提供することを
目的とするものである。In view of the above circumstances, the present invention includes a semi-solid metal manufacturing apparatus capable of stably producing a semi-solid metal slurry for a long period of time for a molten metal having a high melting point, and continuously forms a metal plate. It is an object to provide a metal sheet forming apparatus.
［課題を解決するための手段］ 本発明は固液共存温度とした溶融金属を、撹拌棒で撹
拌剪断することにより、半凝固金属スラリーとし、それ
を圧延加工して金属板を成形する金属板成形装置におい
て、溶融金属が通過する流路を備え、該流路の途中に、
内部を冷却可能とした回転自在な複数の撹拌棒を、撹拌
棒の外周の一部が流路の内側を向き且つ撹拌棒の外周の
残りの部分が流路の外側を向くよう配設し、前記流路の
内壁に撹拌剪断力を高めるための複数の突起を形成し、
撹拌棒の外周の流路外側に向いた部分を外部冷却する冷
却ノズルを備えたことを特徴とする金属板成形装置にか
かるものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a metal plate which is formed into a semi-solidified metal slurry by stirring and shearing a molten metal having a solid-liquid coexistence temperature with a stirring rod, and rolling it to form a metal plate. In the forming apparatus, a flow path through which the molten metal passes is provided, and in the middle of the flow path,
A plurality of rotatable stirring rods whose interior can be cooled, arranged so that a part of the outer periphery of the stirring rod faces the inside of the flow path and the remaining part of the outer circumference of the stirring rod faces the outside of the flow path, Forming a plurality of protrusions on the inner wall of the flow path to increase the stirring shear force,
The present invention relates to a metal plate forming apparatus provided with a cooling nozzle for externally cooling a portion of the outer periphery of the stirring rod facing the outside of the flow path.
［作用］ 撹拌棒を内部冷却可能とすると共に、流路外部へ出た
撹拌棒の外周部分を冷却ノズルから噴出された冷却液に
より外部冷却し得るようにしたので、撹拌棒の冷却能力
が高まり、撹拌棒に発生する熱応力を緩和することがで
きる。又、撹拌棒に発生する熱応力が緩和されるので融
点の高い溶融金属に対し長時間の撹拌剪断を行って、半
凝固金属スラリーを製造することが可能となる。更に、
撹拌棒を複数設けたので溶融金属の撹拌剪断を複数回繰
返し、且つ流路の内壁面に突起を形成したので溶融金属
を一層撹拌剪断し、撹拌剪断力を高めることができる。[Operation] The stirring rod can be internally cooled, and the outer peripheral portion of the stirring rod that has flowed out of the flow path can be externally cooled by the cooling liquid ejected from the cooling nozzle, thereby increasing the cooling capacity of the stirring rod. In addition, thermal stress generated in the stirring rod can be reduced. Further, since the thermal stress generated in the stirring rod is relieved, it is possible to produce a semi-solid metal slurry by performing long-term stirring and shearing on the molten metal having a high melting point. Furthermore,
Since a plurality of stirring rods are provided, the stirring and shearing of the molten metal is repeated a plurality of times, and since the projections are formed on the inner wall surface of the flow path, the molten metal can be further stirred and sheared, thereby increasing the stirring shearing force.
［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例であり、図中第２図と同一
の符号を付した部分は同一物を表わしている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals as in FIG. 2 denote the same parts.
図中10はレードル11から溶融金属２を供給されるタン
ディッシュ、12はタンディッシュ10の出口に接続され下
方に向けジグザグ状に延びる耐火材で形成されている流
路であり、溶融金属２が内部を通過するようになってい
る。In the figure, reference numeral 10 denotes a tundish to which the molten metal 2 is supplied from the ladle 11, and reference numeral 12 denotes a flow path formed of a refractory material connected to the outlet of the tundish 10 and extending downward in a zigzag manner. It passes through the inside.
13は流路12のジグザグ状の内周部分に配設された通常
の銅合金製の内部に冷却液を流すことにより内部冷却可
能とした回転自在な撹拌棒であって、外周の一部（約1/
2）が流路12内側を向き、外周の残りの部分が流路12外
周を向くように流路12内外間に設けられている。Reference numeral 13 denotes a rotatable stirring rod which is internally rotatable by flowing a cooling liquid through a normal copper alloy disposed in a zigzag inner peripheral portion of the flow path 12, and a part of the outer periphery ( About 1 /
2) is provided between the inside and outside of the flow channel 12 so that the inside faces the flow channel 12 and the remaining portion of the outer circumference faces the outer circumference of the flow channel 12.
14は撹拌棒13の流路12外側を向いた部分に冷却液を吹
付け撹拌棒13の外部冷却を行う冷却ノズルである。Reference numeral 14 denotes a cooling nozzle for spraying a cooling liquid onto a portion of the stirring rod 13 facing the outside of the flow path 12 to cool the stirring rod 13 externally.
15は流路12のジグザグ状部の内壁外周部分に形成され
た突起である。Reference numeral 15 denotes a projection formed on the outer peripheral portion of the inner wall of the zigzag portion of the flow channel 12.
16は流路12の出口に配設された水平圧延機、17は水平
圧延機16による圧延で製造された半凝固薄板、18は半凝
固薄板17の搬送ローラである。Reference numeral 16 denotes a horizontal rolling mill disposed at the outlet of the flow channel 12, reference numeral 17 denotes a semi-solid thin plate manufactured by rolling by the horizontal rolling mill 16, and reference numeral 18 denotes a conveying roller for the semi-solid thin plate 17.
次に作動について説明する。 Next, the operation will be described.
レードル11から溶融金属２をタンディッシュ10内に供
給し、同時に撹拌棒13を回転駆動しつつ、内部冷却及び
冷却ノズル14により流路12外を向いた部分を外部冷却す
る。The molten metal 2 is supplied from the ladle 11 into the tundish 10, and at the same time, the portion facing the outside of the flow channel 12 is externally cooled by the internal cooling and cooling nozzle 14 while rotating the stirring rod 13.
すると、タンディッシュ10に供給され、流路12内へ入
った溶融金属２は、流路12内で撹拌棒13により固液共存
温度まで冷却されて撹拌棒13表面にデンドライト結晶組
織が形成され、該デンドライト結晶組織は撹拌棒13の回
転により撹拌剪断され、且つ流路12のジグザグ状部の内
壁外周部分に形成された突起15により更に撹拌剪断され
て、一部が半凝固スラリー７となる。Then, the molten metal 2 supplied to the tundish 10 and entered into the flow path 12 is cooled to a solid-liquid coexistence temperature by the stirring rod 13 in the flow path 12, and a dendrite crystal structure is formed on the surface of the stirring rod 13, The dendrite crystal structure is agitated and sheared by the rotation of the stirring rod 13 and further agitated and sheared by the projections 15 formed on the outer peripheral portion of the inner wall of the zigzag-shaped portion of the flow channel 12, and a part thereof becomes the semi-solid slurry 7.
即ち溶融金属２は流路12をジグザグ状に通り、途中上
記したように撹拌棒13による冷却及び撹拌剪断が複数回
繰返されて、全体が半凝固金属スラリー７と成る。That is, the molten metal 2 passes through the flow path 12 in a zigzag manner, and the cooling and stirring shearing by the stirring rod 13 are repeated a plurality of times as described above, and the whole becomes the semi-solid metal slurry 7.
こうして形成された半凝固金属スラリー７は流路12か
ら出て、水平圧延機16により連続的に水平圧延されて半
凝固薄板17と成り、搬送ローラ18により下流へ送られて
行く。The semi-solid metal slurry 7 thus formed exits from the flow channel 12 and is continuously horizontally rolled by a horizontal rolling mill 16 to form a semi-solid thin plate 17, which is sent downstream by a conveying roller 18.
本発明では、内部冷却可能な撹拌棒13を用いると共
に、撹拌棒13の外周の一部を溶融金属２と接触させずに
冷却ノズル14を用いて冷却するようにしているので、撹
拌棒13に対する冷却効果が格段に高まり、撹拌棒13の高
温の溶融金属２による温度上昇が抑えられ、それにより
撹拌機13の内外部の温度差が小さくなるため、撹拌棒13
に発生する熱応力が緩和され、従って通常の銅合金のよ
うな材質の撹拌棒13でも高温下で長時間の撹拌に耐える
ことができるようになり、融点の高い溶融金属２に対し
て半凝固金属スラリー７を連続して製造することができ
るようになる。In the present invention, the stirring rod 13 capable of internal cooling is used, and a part of the outer periphery of the stirring rod 13 is cooled using the cooling nozzle 14 without making contact with the molten metal 2. The cooling effect is remarkably enhanced, and the temperature rise of the stirring rod 13 due to the high-temperature molten metal 2 is suppressed, thereby reducing the temperature difference between the inside and the outside of the stirrer 13.
Therefore, the thermal stress generated in the molten metal 2 is alleviated, so that the stirring rod 13 made of a material such as a normal copper alloy can withstand a long-time stirring at a high temperature, and is semi-solidified with respect to the molten metal 2 having a high melting point. The metal slurry 7 can be manufactured continuously.
又、撹拌棒13の一部が流路12の溶融金属２に接触しな
い部分だけ一本の撹拌棒13による撹拌剪断力が低下する
が、撹拌棒13を複数設けることにより撹拌剪断力を高め
ることができ、且つこれとは別に流路12の内壁面に突起
15を形成することにより撹拌剪断力を高めることができ
るので支障はない。In addition, the stirring shear force by one stirring rod 13 is reduced only in a portion where the stirring rod 13 is not in contact with the molten metal 2 in the flow channel 12, but the stirring shear force is increased by providing a plurality of stirring rods 13. And a projection on the inner wall surface of the flow channel 12 separately.
By forming 15, there is no problem because the stirring shear force can be increased.
尚、本発明の金属板成形装置は、上述の実施例にのみ
限定されるものではなく、撹拌棒に対する内部冷却及び
外部冷却の手段は任意であること、その他本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。In addition, the metal sheet forming apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and means for internal cooling and external cooling of the stirring rod is optional, and other means within a range not departing from the gist of the present invention. It goes without saying that various changes can be made in.
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の金属板成形装置によれ
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。[Effects of the Invention] As described above, according to the metal sheet forming apparatus of the present invention, the following various excellent effects can be obtained.
撹拌棒を内部冷却可能とすると共に、流路外部へ出
た撹拌棒の外周部分を冷却ノズルから噴出された冷却液
により外部冷却し得るようにしたので、撹拌棒の冷却能
力が高まり、撹拌機に発生する熱応力を緩和することが
できる。The stirring rod can be internally cooled, and the outer peripheral portion of the stirring rod that has flowed out of the flow path can be externally cooled by the cooling liquid ejected from the cooling nozzle. The thermal stress generated at the time can be reduced.
撹拌棒に発生する熱応力が緩和されるので融点の高
い溶融金属に対し長時間の撹拌剪断を行って、半凝固金
属スラリーを製造することが可能となる。Since the thermal stress generated in the stirring rod is alleviated, it is possible to produce a semi-solid metal slurry by performing long-term stirring and shearing on the molten metal having a high melting point.
撹拌棒を複数設けたので溶融金属の撹拌剪断を複数
回繰返し、且つ流路の内壁面に突起を形成したので溶融
金属を一層撹拌剪断し、撹拌剪断力を高めることができ
る。Since a plurality of stirring rods are provided, the stirring and shearing of the molten metal is repeated a plurality of times, and since the projections are formed on the inner wall surface of the flow path, the molten metal can be further stirred and sheared, thereby increasing the stirring shearing force.
第１図は本発明の一実施例を側方から見た断面図、第２
図は従来例を側方から見た断面図である。 図中２は溶融金属、７は半凝固金属スラリー、12は流
路、13は撹拌棒、14は冷却ノズル、15は突起、16は水平
圧延機、17は半凝固薄板を示す。FIG. 1 is a side sectional view of one embodiment of the present invention,
The figure is a cross-sectional view of the conventional example viewed from the side. In the figure, 2 is a molten metal, 7 is a semi-solid metal slurry, 12 is a channel, 13 is a stirring rod, 14 is a cooling nozzle, 15 is a protrusion, 16 is a horizontal rolling mill, and 17 is a semi-solid sheet.
Claims (1)
撹拌剪断することにより、半凝固金属スラリーとし、そ
れを圧延加工して金属板を成形する金属板成形装置にお
いて、溶融金属が通過する流路を備え、該流路の途中
に、内部を冷却可能とした回転自在な複数の撹拌棒を、
撹拌棒の外周の一部が流路の内側を向き且つ撹拌棒の外
周の残りの部分が流路の外側を向くよう配設し、前記流
路の内壁に撹拌剪断力を高めるための複数の突起を形成
し、撹拌棒の外周の流路外側に向いた部分を外部冷却す
る冷却ノズルを備えたことを特徴とする金属板成形装
置。1. A metal plate forming apparatus for forming a metal plate by subjecting a molten metal having a solid-liquid coexistence temperature to a semi-solid metal slurry by stirring and shearing with a stirrer bar, and rolling it to form a metal plate. With a passage that passes, a plurality of rotatable stirring rods that can cool the inside in the middle of the passage,
A part of the outer periphery of the stirring rod faces the inside of the flow path and the remaining part of the outer circumference of the stirring rod faces the outside of the flow path. A metal plate forming apparatus comprising: a cooling nozzle for forming a projection and externally cooling a portion of the outer periphery of a stirring rod facing the outside of a flow path.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219984A JP2985189B2 (en) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | Metal sheet forming equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH0386357A JPH0386357A (en) | 1991-04-11 |
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| CN109437964A (en) * | 2018-12-15 | 2019-03-08 | 柳州市柳晶科技股份有限公司 | A kind of foamed ceramic plate |
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- 1989-08-25 JP JP1219984A patent/JP2985189B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0386357A (en) | 1991-04-11 |
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