JP4446086B2 - 溶湯充填方法及び鋳造装置 - Google Patents
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Description
一方、低圧鋳造方法及び装置においても、不活性ガスの吹き込み部や溶湯原料の補給経路などから空気が侵入して溶湯と接触することにより、主に酸化膜からなる酸化物を発生するおそれがある。その結果、操業中に鋳型内へ酸化膜が混入し、製品の不良の発生要因となるおそれがある。
図1は実施形態の鋳造装置の全体構成図、図2は給湯管の先端に設た酸化膜を破るノズルの構成図である。
まず、溶湯保持炉3内を1000(Pa)程度に加圧した状態でルツボ1において金属を溶解し、生成した溶湯Kをヒータ2の加熱制御により一定温度に保持する。その際、溶解前に溶湯保持炉3内を不活性ガスで置換し、溶湯Kへの酸化膜の生成を防止する。これと並行して給湯管5の先端のノズル20と鋳型4の注湯口4aとを密着させ、その状態で、鋳型4を収容する密閉容器9内を不活性ガス(例えば窒素ガス)で置換することにより、鋳型4の周囲、並びに、鋳型4の注湯口4aと給湯管5の先端との密着接続部分の周囲を不活性ガス雰囲気に保持する。不活性ガスへの置換は、排気弁7a、11aを開いて排気管7、11から空気を排気し、供給弁6a、10aを開いて供給管6、10から不活性ガスを供給することにより行い、酸素濃度10ppm以下まで不活性ガスで置換する。また、この状態で、給湯管5や鋳型4の周囲も一定温度に保つ。
比較例1では、ノズル20に、短手方向寸法1.0mm、長手方向寸法5.0mmの単スリットを形成して、実施例1と同条件で溶湯を充填した。この場合、鋳型4の内部への酸化膜の混入が見られた。また、ノズル20からの液ダレも見られた。
4 鋳型
4a 注湯口
5 給湯管
6,10 不活性ガス供給管
7,11 排気管
8 不活性ガス供給管(不活性ガス導入機構)
9 密閉容器
16,17 ロードセル(重量測定する手段)
20 ノズル
21 スリット
K 溶湯
Claims (16)
- 溶湯保持炉内の溶湯を鋳型に充填するための給湯管の先端に、溶湯中や溶湯表面に存在する酸化膜を破り且つ溶湯の液ダレを防止する、先端開口がスリット形状に形成されているノズルを設け、当該ノズルを通して上方注入方式で溶湯を鋳型に充填することを特徴とする溶湯充填方法
- 密閉保持した溶湯保持炉内の溶湯面に不活性ガスによるガス圧力を加えることで、溶湯保持炉内の溶湯中に基端が差し込まれ且つ先端が外部の鋳型の注湯口に密着接続された給湯管を通して、溶湯を鋳型に充填する溶湯充填方法において、
少なくとも前記鋳型の周囲、並びに、鋳型の注湯口と給湯管の先端との密着接続部分の周囲を不活性ガス雰囲気に保持し、その状態で、溶湯保持炉内の溶湯面に不活性ガスによるガス圧力を加えることにより、給湯管の先端に設けられた、先端開口が、溶湯中や溶湯表面に存在する酸化膜を破り且つ溶湯の液ダレを防止するスリット形状に形成されているノズルを通して、上方注入方式で溶湯を鋳型に充填することを特徴とする溶湯充填方法。 - 前記ノズルが、短手方向寸法0.1〜0.7mm、長手方向寸法5〜15mm幅の前記スリット形状に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の溶湯充填方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の溶湯充填方法であって、
前記スリットが単スリットであることを特徴とする溶湯充填方法。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の溶湯充填方法であって、
前記鋳型の上部に設けられた注湯口に前記ノズルを下向きに密着接続させて、その状態で、鋳型への溶湯の充填を行うことを特徴とする溶湯充填方法。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の溶湯充填方法であって、
前記溶湯保持炉の重量変化を計測し、その重量変化に基づいて前記鋳型に対する溶湯の充填量を制御することを特徴とする溶湯充填方法。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の溶湯充填方法であって、
前記鋳型の重量変化を計測し、その重量変化に基づいて前記鋳型に対する溶湯の充填量を制御することを特徴とする溶湯充填方法。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の溶湯充填方法であって、
前記鋳型を自動搬送することを特徴とする溶湯充填方法。 - 密閉保持可能な溶湯保持炉と、この溶湯保持炉の外部に配された鋳型と、前記溶湯保持炉内に基端が差し込まれ且つ先端が前記鋳型の注湯口に密着接続可能とされた給湯管と、前記溶湯保持炉内に不活性ガスを導入して溶湯面にガス圧力を印加する不活性ガス導入機構と、を備えており、密閉保持した溶湯保持炉内の溶湯面に不活性ガス導入機構により不活性ガスによるガス圧力を加えることで、前記給湯管を通して溶湯を鋳型に充填する鋳造装置において、
前記鋳型の周囲、並びに、鋳型の注湯口と給湯管の先端との密着接続部分の周囲を不活性ガス雰囲気に保持する密閉容器を設けると共に、前記給湯管の先端に、先端開口が、溶湯中や溶湯表面に存在する酸化膜を破り且つ溶湯の液ダレを防止するスリット形状に形成され、上方注入方式で溶湯を鋳型へ充填させるノズルが設けられていることを特徴とする鋳造装置。 - 前記ノズルが、短手方向寸法0.1〜0.7mm、長手方向寸法5〜15mm幅の前記スリット形状に形成されていることを特徴とする、請求項9に記載の鋳造装置。
- 請求項9または10に記載の鋳造装置であって、
前記スリットが単スリットであることを特徴とする鋳造装置。 - 請求項9〜11のいずれかに記載の鋳造装置であって、
前記給湯管の周囲に加温用ヒーターが設けられていることを特徴とする鋳造装置。 - 請求項9〜12のいずれかに記載の鋳造装置であって、
前記鋳型の上部に設けられた注湯口に、前記ノズルを下向きにして給湯管の先端が密着接続可能とされていることを特徴とする鋳造装置。 - 請求項9〜13のいずれかに記載の鋳造装置であって、
前記溶湯保持炉の重量を計測する手段を備えていることを特徴とする鋳造装置。 - 請求項9〜14のいずれかに記載の鋳造装置であって、
前記鋳型の重量を計測する手段を備えていることを特徴とする鋳造装置。 - 請求項9〜15のいずれかに記載の鋳造装置であって、
前記鋳型を自動搬送することを特徴とする鋳造装置。
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