JP2995027B2 - 円筒形の鋳造品を製造するための金型、特に環状金型 - Google Patents
円筒形の鋳造品を製造するための金型、特に環状金型Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
- B22C9/061—Materials which make up the mould
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属から円筒
形の鋳造品、特に放射性物質充填用の遮蔽コンテナ、を
製造するための金型、特に環状金型に関する。
形の鋳造品、特に放射性物質充填用の遮蔽コンテナ、を
製造するための金型、特に環状金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】厚壁の鋳物は溶湯の凝固時間が長いため
偏析若しくは大粒径のスフェルライトを形成する傾向が
あることは公知である。このことは、硬さ、弾性限界及
び伸び率のような材料特性値を低下させかつまたより薄
い壁厚に鋳造されたプローブの規格にも合わなくなると
いう結果を生じる。これを防止するために、凝固過程を
加速する目的で、金型が使用され、これは、慣用の方法
（砂型鋳造）において通常行われているよりも急速に、
鋳込まれた鋳造材料からの熱エネルギーを吸収すること
ができる。
偏析若しくは大粒径のスフェルライトを形成する傾向が
あることは公知である。このことは、硬さ、弾性限界及
び伸び率のような材料特性値を低下させかつまたより薄
い壁厚に鋳造されたプローブの規格にも合わなくなると
いう結果を生じる。これを防止するために、凝固過程を
加速する目的で、金型が使用され、これは、慣用の方法
（砂型鋳造）において通常行われているよりも急速に、
鋳込まれた鋳造材料からの熱エネルギーを吸収すること
ができる。
【０００３】しかし急速に凝固させた場合、８００℃〜
７００℃、特に７２０℃の温度で、パーライト形成の臨
界範囲を通過することになる。フェライト地を有する鋳
物の製造を目的とする限り、溶湯が特にこの範囲にある
ときに、徐々に冷却することにより、フェライト組織の
形成が確実にえられるようにしなければならない。しか
しこのことは、熱エネルギーが妨げられることなく金型
から放出される場合には、えられない。
７００℃、特に７２０℃の温度で、パーライト形成の臨
界範囲を通過することになる。フェライト地を有する鋳
物の製造を目的とする限り、溶湯が特にこの範囲にある
ときに、徐々に冷却することにより、フェライト組織の
形成が確実にえられるようにしなければならない。しか
しこのことは、熱エネルギーが妨げられることなく金型
から放出される場合には、えられない。
【０００４】このような熱放出を防止することは、金型
を離した後に鋳物上に断熱フードを被せることによっ
て、基本的には可能である。このフードには、所期の目
的で７２０℃を越える温度範囲を改めて生じさせるため
に、積極的な加熱エレメントを設けることも可能であ
る。しかしこのような手段は比較的高い経費を必要とす
る。
を離した後に鋳物上に断熱フードを被せることによっ
て、基本的には可能である。このフードには、所期の目
的で７２０℃を越える温度範囲を改めて生じさせるため
に、積極的な加熱エレメントを設けることも可能であ
る。しかしこのような手段は比較的高い経費を必要とす
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、フェ
ライト組織地を形成するために、臨界的なパーライト形
成範囲において、鋳込まれた溶湯の所要の冷却挙動が困
難なくえられる、はじめに述べた構造形式の金型、特に
環状金型を提供することにある。
ライト組織地を形成するために、臨界的なパーライト形
成範囲において、鋳込まれた溶湯の所要の冷却挙動が困
難なくえられる、はじめに述べた構造形式の金型、特に
環状金型を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば、請求項１の上位概念部に記載の金型において、金
型の鋼又は鋳鉄製の周壁が、主に黒鉛から成る内側周壁
と、黒鉛より明らかに熱伝導率が低い耐火物から成る中
間周壁と、を有し、鋳造材料、主に黒鉛から成る内側周
壁の壁厚及び中間周壁の壁厚が、鋳造材料の所定の冷却
挙動に合わせて、設定されていることによって、解決さ
れている。
れば、請求項１の上位概念部に記載の金型において、金
型の鋼又は鋳鉄製の周壁が、主に黒鉛から成る内側周壁
と、黒鉛より明らかに熱伝導率が低い耐火物から成る中
間周壁と、を有し、鋳造材料、主に黒鉛から成る内側周
壁の壁厚及び中間周壁の壁厚が、鋳造材料の所定の冷却
挙動に合わせて、設定されていることによって、解決さ
れている。
【０００７】
【発明の効果】本発明の思想は、黒鉛というものが溶融
金属からの、従ってまた鋳込まれた溶湯からの熱を、鋼
又は鉄と比較できる程度の時間で吸収することができ、
従って黒鉛というものが、予測しえなかったことであっ
たが、金型の材料として適したものであるという認識に
基づくものである。黒鉛から成る金型若しくは金型の黒
鉛製周壁がその質量効果に基づいて、鋳込まれた溶湯か
らの熱エネルギを、特に、１３００℃〜１０００℃の温
度範囲における溶融熱を、遅くとも４時間後に吸収した
後は、その後の熱の放出が、耐火物から成る中間周壁に
よって遅延され、７２０℃での上記のパーライト形成の
臨界範囲が、毎時２０℃〜５０℃の冷却速度で経過す
る。この場合、鋳造材料、黒鉛周壁の壁厚及び、耐火物
から成る中間周壁の壁厚若しくは断熱壁厚は、所期の冷
却挙動が生じてフェライト組織地が生じるように、設定
されている。中間周壁、従ってまた耐火物層の厚さは、
有利には、８００℃〜７００℃の温度範囲がほぼ４時間
経過するように、設定されている。
金属からの、従ってまた鋳込まれた溶湯からの熱を、鋼
又は鉄と比較できる程度の時間で吸収することができ、
従って黒鉛というものが、予測しえなかったことであっ
たが、金型の材料として適したものであるという認識に
基づくものである。黒鉛から成る金型若しくは金型の黒
鉛製周壁がその質量効果に基づいて、鋳込まれた溶湯か
らの熱エネルギを、特に、１３００℃〜１０００℃の温
度範囲における溶融熱を、遅くとも４時間後に吸収した
後は、その後の熱の放出が、耐火物から成る中間周壁に
よって遅延され、７２０℃での上記のパーライト形成の
臨界範囲が、毎時２０℃〜５０℃の冷却速度で経過す
る。この場合、鋳造材料、黒鉛周壁の壁厚及び、耐火物
から成る中間周壁の壁厚若しくは断熱壁厚は、所期の冷
却挙動が生じてフェライト組織地が生じるように、設定
されている。中間周壁、従ってまた耐火物層の厚さは、
有利には、８００℃〜７００℃の温度範囲がほぼ４時間
経過するように、設定されている。
【０００８】本発明にとって重要なさらに別の手段は以
下のように構成されている。即ち、本発明によれば、内
側周壁が粘土質黒鉛又は純粋黒鉛から成っている。さら
に本発明によれば、中間周壁は、有利には、自己硬化性
の断熱性の突固め耐火物から成っている。本発明のさら
に別の提案によれば、中間周壁は耐火コンクリートから
成っている。中間周壁が自己硬化性の断熱性の突固め耐
火物又は耐火コンクリートから成っている上記の両方の
いずれの場合にも、これらの耐火性被覆はたんに熱の放
出を抑えるブレーキとして機能するだけでなく、鋼又は
鋳鉄製周壁と黒鉛製周壁とを密に結合するためにも役立
ち、さらに、黒鉛周壁若しくは黒鉛金型を鋼又は鋳鉄製
周壁に支持する機能及び鋼又は鋳鉄製周壁に付着させる
機能をも果たしている。同時に鋼又は鋳鉄製周壁と中間
周壁との密な結合がえられ、該中間周壁はそれ自体で鋼
又は鋳鉄製周壁に支持される。耐火物としては、コンク
リートの他に、一方では熱的観点からして断熱性に優れ
かつ他方では鋳造圧から生じる力を鋼又は鋳鉄製周壁へ
伝達することができるものであればいずれの材料でも考
慮に入れることができる。黒鉛周壁には塗膜を設けるこ
とができるが、しかし塗膜は必ずしも必要ではない。そ
れというのは、鋳込まれた溶湯の凝固後は鋳物の収縮が
黒鉛周壁の収縮よりも大きく、従って黒鉛金型と鋳物と
の間にギャップが生じ、その結果鋳物は困難なく金型か
ら引き離すことができるからである。
下のように構成されている。即ち、本発明によれば、内
側周壁が粘土質黒鉛又は純粋黒鉛から成っている。さら
に本発明によれば、中間周壁は、有利には、自己硬化性
の断熱性の突固め耐火物から成っている。本発明のさら
に別の提案によれば、中間周壁は耐火コンクリートから
成っている。中間周壁が自己硬化性の断熱性の突固め耐
火物又は耐火コンクリートから成っている上記の両方の
いずれの場合にも、これらの耐火性被覆はたんに熱の放
出を抑えるブレーキとして機能するだけでなく、鋼又は
鋳鉄製周壁と黒鉛製周壁とを密に結合するためにも役立
ち、さらに、黒鉛周壁若しくは黒鉛金型を鋼又は鋳鉄製
周壁に支持する機能及び鋼又は鋳鉄製周壁に付着させる
機能をも果たしている。同時に鋼又は鋳鉄製周壁と中間
周壁との密な結合がえられ、該中間周壁はそれ自体で鋼
又は鋳鉄製周壁に支持される。耐火物としては、コンク
リートの他に、一方では熱的観点からして断熱性に優れ
かつ他方では鋳造圧から生じる力を鋼又は鋳鉄製周壁へ
伝達することができるものであればいずれの材料でも考
慮に入れることができる。黒鉛周壁には塗膜を設けるこ
とができるが、しかし塗膜は必ずしも必要ではない。そ
れというのは、鋳込まれた溶湯の凝固後は鋳物の収縮が
黒鉛周壁の収縮よりも大きく、従って黒鉛金型と鋳物と
の間にギャップが生じ、その結果鋳物は困難なく金型か
ら引き離すことができるからである。
【０００９】本発明は、薄い鋼若しくは鋳鉄製周壁を有
する薄壁金型又は厚い鋼若しくは鋳鉄製周壁を有する厚
壁金型において実施することができる。両者いずれの場
合にも、変形挙動及び特に、８００℃〜７００℃間の臨
界的なパーライト形成範囲を経過する時間間隔が延長さ
れる点では、比較的僅かな相違しかない。両実施形態に
おいては鋼又は鋳鉄製周壁と内側周壁との間に、中間周
壁の位置を固定するために、要するに耐火物層の滑落を
避けるために、環状溝、例えば面一に整列した環状溝、
を配置することも可能である。
する薄壁金型又は厚い鋼若しくは鋳鉄製周壁を有する厚
壁金型において実施することができる。両者いずれの場
合にも、変形挙動及び特に、８００℃〜７００℃間の臨
界的なパーライト形成範囲を経過する時間間隔が延長さ
れる点では、比較的僅かな相違しかない。両実施形態に
おいては鋼又は鋳鉄製周壁と内側周壁との間に、中間周
壁の位置を固定するために、要するに耐火物層の滑落を
避けるために、環状溝、例えば面一に整列した環状溝、
を配置することも可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】図には、溶融金属から円筒形の鋳
物２、特に遮蔽コンテナ、を製造するための金型１若し
くは環状金型が示されている。図１は薄壁金型、図２は
厚壁金型である。図１の実施例ではさらに蓋３、下型
４、鋳物２、被い中子５及び内中子６が示されている。
図１及び図２の両図はいずれも、主に黒鉛から成る内側
周壁７、コンクリートから成る中間周壁８及び鋼周壁９
を有する鋼金型を示すものである。鋳造材料、黒鉛製内
側周壁７の壁厚及びコンクリート周壁としての中間周壁
８の壁厚は、鋳造材料従って鋳物２の所要の冷却挙動に
合わせて、決められている。鋼周壁９と内側周壁７との
間には、薄壁金型の実施例では、面一に整列した環状溝
１０が、鋼周壁９と黒鉛周壁としての内側周壁７との間
の中間周壁７の位置を固定するために、設けられてい
る。これによって、鋼金型の異なる周壁間に、支持作用
及び付着作用を有する密な結合体がえられる。これに関
連して、コンクリート周壁としての中間周壁８を耐火コ
ンクリートから成る鋳込み周壁として形成することがで
きる。
物２、特に遮蔽コンテナ、を製造するための金型１若し
くは環状金型が示されている。図１は薄壁金型、図２は
厚壁金型である。図１の実施例ではさらに蓋３、下型
４、鋳物２、被い中子５及び内中子６が示されている。
図１及び図２の両図はいずれも、主に黒鉛から成る内側
周壁７、コンクリートから成る中間周壁８及び鋼周壁９
を有する鋼金型を示すものである。鋳造材料、黒鉛製内
側周壁７の壁厚及びコンクリート周壁としての中間周壁
８の壁厚は、鋳造材料従って鋳物２の所要の冷却挙動に
合わせて、決められている。鋼周壁９と内側周壁７との
間には、薄壁金型の実施例では、面一に整列した環状溝
１０が、鋼周壁９と黒鉛周壁としての内側周壁７との間
の中間周壁７の位置を固定するために、設けられてい
る。これによって、鋼金型の異なる周壁間に、支持作用
及び付着作用を有する密な結合体がえられる。これに関
連して、コンクリート周壁としての中間周壁８を耐火コ
ンクリートから成る鋳込み周壁として形成することがで
きる。
【００１１】実施例によれば、鋼周壁９の壁厚は、薄壁
金型では、ほぼ１０ｃｍ〜１５ｃｍであり、これに対し
て、厚壁金型では、ほぼ３０ｃｍ〜４０ｃｍである。中
間周壁８の壁厚は、使用されるその都度の耐火物によっ
て異なるが、一般的には２．５ｃｍ〜７．５ｃｍであ
る。黒鉛周壁の、即ち内側周壁７の壁厚は、実施例によ
り、５ｃｍ〜１０ｃｍになる。特に、内側周壁７及び中
間周壁８の壁厚は、フェライト組織地の形成がえられる
ようにするために、常に、８００℃〜７００℃の温度範
囲が充分に低い冷却速度で経過するように、選ばれる。
金型では、ほぼ１０ｃｍ〜１５ｃｍであり、これに対し
て、厚壁金型では、ほぼ３０ｃｍ〜４０ｃｍである。中
間周壁８の壁厚は、使用されるその都度の耐火物によっ
て異なるが、一般的には２．５ｃｍ〜７．５ｃｍであ
る。黒鉛周壁の、即ち内側周壁７の壁厚は、実施例によ
り、５ｃｍ〜１０ｃｍになる。特に、内側周壁７及び中
間周壁８の壁厚は、フェライト組織地の形成がえられる
ようにするために、常に、８００℃〜７００℃の温度範
囲が充分に低い冷却速度で経過するように、選ばれる。
【００１２】耐火コンクリートとして、実施例では、液
で凝結硬化可能な粒度６までのコランダムから成る耐火
物が使用される。供給状態では乾燥しているこのコラン
ダムの主成分はＡＬ2 Ｏ3 ６２% ，ＳｉＯ2 ２５%
，ＣａＯ ７% ，ＴｉＯ2 ２% 及びＦｅ2 ０3 ２%
である。調合液は１４ ｌ／１００ｋｇである。使
用温度は１７００℃までである。この耐火物の形成は鋳
造の過程で行うことができる。
で凝結硬化可能な粒度６までのコランダムから成る耐火
物が使用される。供給状態では乾燥しているこのコラン
ダムの主成分はＡＬ2 Ｏ3 ６２% ，ＳｉＯ2 ２５%
，ＣａＯ ７% ，ＴｉＯ2 ２% 及びＦｅ2 ０3 ２%
である。調合液は１４ ｌ／１００ｋｇである。使
用温度は１７００℃までである。この耐火物の形成は鋳
造の過程で行うことができる。
【図１】蓋及び下型を有する薄壁金型の垂直断面図であ
る。
る。
【図２】蓋及び下型を有しない厚壁金型の垂直断面図で
ある。
ある。
１ 金型 ２ 鋳物 ３ 蓋 ４ 下型 ５ 被い中子 ６ 内中子 ７ 内側周壁 ８ 中間周壁 ９ 鋼周壁 １０環状溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エー、ペー、ヴェルンケ ドイツ、47638、シュトレーレン、アム、 ギーゼルベルク、18 (72)発明者 マンフレート、ザポック ドイツ、47918、テニスフォルスト、ゲ ルデルナー、シュトラーセ、92／94 (56)参考文献 特開 昭55−42141（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−45286（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平６−77795（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭55−32690（ＪＰ，Ｙ２) 特公 昭40−18843（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22C 9/06,3/00 B22D 17/22
Claims (8)
- 【請求項１】 溶融金属から円筒形の鋳造品、特に放射
性物質充填用の遮蔽コンテナを製造するための環状金型
において、金型の鋼又は鋳鉄製の周壁（９）が、主に黒
鉛から成る内側周壁（７）及び、黒鉛に対して熱伝導率
が明らかに低い耐火物から成る中間周壁（８）を有し、
該中間周壁（８）が自己硬化性の断熱性の突固め耐火物
から成り、かつ鋳造材料、内側周壁（７）の壁厚及び中
間周壁（８）の壁厚が、鋳造材料の所定の冷却挙動が生
じるように、決められていることを特徴とする、金型。 - 【請求項２】 溶融金属から円筒形の鋳造品、特に放射
性物質充填用の遮蔽コンテナを製造するための環状金型
において、金型の鋼又は鋳鉄製の周壁（９）が、主に黒
鉛から成る内側周壁（７）及び、黒鉛に対して熱伝導率
が明らかに低い耐火物から成る中間周壁（８）を有し、
該中間周壁（８）が耐火コンクリート若しくは類似の耐
火物から成り、かつ鋳造材料、内側周壁（７）の壁厚及
び中間周壁（８）の壁厚が、鋳造材料の所定の冷却挙動
が生じるように、決められていることを特徴とする、金
型。 - 【請求項３】 内側周壁（７）が、粘土質黒鉛又は純粋
黒鉛から成ることを特徴とする、請求項１又は２の何れ
かに記載の金型。 - 【請求項４】 内側周壁（７）に塗膜が設けてあること
を特徴とする、請求項１から３の何れかに記載の金型。 - 【請求項５】 中間周壁が、ＡＬ 2 Ｏ 3 ６２％、ＳｉＯ 2
２５％、ＣａＯ７％及びＦｅ 2 Ｏ 3 の化学的主成分を有す
る液で凝結硬化可能なコランダムから成ることを特徴と
する、請求項１から４の何れかに記載の金型。 - 【請求項６】 鋼周壁（９）又は鋳鉄周壁と内側周壁
（７）との間に、中間周壁（８）の位置を固定するため
の環状溝（１０）が配置されていることを特徴とする、
請求項１から５の何れかに記載の金型。 - 【請求項７】 金型が薄壁金型として構成されているこ
とを特徴とする、請求項１から６の何れかに記載の金
型。 - 【請求項８】 金型が厚壁金型として構成されているこ
とを特徴とする、請求項１から６の何れかに記載の金
型。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19756147.0 | 1997-12-17 | ||
| DE1997156147 DE19756147C1 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Kokille, insbesondere Ringkokille, zum Herstellen von zylindrischen Gußkörpern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11179486A JPH11179486A (ja) | 1999-07-06 |
| JP2995027B2 true JP2995027B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=7852283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10055026A Expired - Fee Related JP2995027B2 (ja) | 1997-12-17 | 1998-03-06 | 円筒形の鋳造品を製造するための金型、特に環状金型 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995027B2 (ja) |
| DE (1) | DE19756147C1 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE911064C (de) * | 1952-04-06 | 1954-05-10 | Fritz Werner Ag | Dauerform, insbesondere fuer Stahldruckguss, und Verfahren zu deren Herstellung |
| DE2532401C2 (de) * | 1975-07-19 | 1986-04-17 | Piel & Adey, 5650 Solingen | Kokille zum Gießen von Schwermetallen und Eisenwerkstoffen, insbesondere von Edelstählen |
| DE4427963C1 (de) * | 1994-08-09 | 1995-09-07 | Wte Ingenieurgesellschaft Fuer | Verfahren zur Herstellung von Mosaikbehältern und anderen gegossenen Körpern sowie Isolierhaube zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
-
1997
- 1997-12-17 DE DE1997156147 patent/DE19756147C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-06 JP JP10055026A patent/JP2995027B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11179486A (ja) | 1999-07-06 |
| DE19756147C1 (de) | 1999-01-28 |
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Legal Events
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