JP4911012B2

JP4911012B2 - 貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型およびこれを用いた貴金属インゴットの鋳造方法

Info

Publication number: JP4911012B2
Application number: JP2007324960A
Authority: JP
Inventors: 晴正黒川; 壮志中村
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2027-12-17
Also published as: JP2009142878A

Description

本発明は、金または銀の貴金属インゴットを得るための貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型およびこれを用いた貴金属インゴットの鋳造方法に関する。

金属を鋳造して所望形状の成型体を得ることが行われている。例えば、銅電解精錬で用いられるアノードは、特許文献１に記載されているように、ターンテーブル上に設けられた銅製の鋳型に、溶銅を鋳込んで製造される。鋳造の際に、鋳型の鋳込み面には離型剤が塗布される。特許文献１においては、かかる離型剤として、粘土粉と水ガラスの混合水溶液が用いられている。

また、貴金属の多くは、金属製鋳型（以下、特に断りのない限り「鋳型」と示す）を用いてインゴットに鋳造し、製品として取り扱われているが、貴金属等の軟質なインゴットを製造する装置として、例えば特許文献２に記載されているものがある。特許文献２に記載されたインゴットの鋳造装置では、長手方向の両端に水平な軸が設けられた載置板が、架台の頂部に軸支されており、モータによって軸のまわりに回転可能になっていて、載置板の上面には、複数の所定寸法の鋳鉄製鋳型が固定されている。さらに、シリコン系、炭素系などの離型剤を、鋳型に塗布することが記載されている。

離型剤の役割は、鋳型とインゴットとの固着を防止するためである。しかし、鋳型の鋳込み面と離型剤との密着強度は弱く、溶湯を鋳型に流し込んだ際に、流し込まれた溶湯により、離型剤が鋳型の鋳込み面から剥離したり、脱落することがある。

このような剥離または脱落が起きると、離型剤が脱落した鋳込み面は、離型剤が保持されている鋳込み面と比較して、温度上昇が激しく、クワレと呼ぶ侵食やヒビが発生し、鋳型の寿命が短くなる。さらに、外観が重要視される貴金属インゴットを製造する際に、離型剤が脱落した鋳込み面のある鋳型を用いると、凝固速度が一定せずに、表面状態が良好にならず、外観不良品の発生原因となる。
特開平１０−０１５６５９号公報特開昭６３−１５４２４３号公報

本発明は、前述の課題を解決するためになされたものであり、鋳込み面と離型剤との密着性を改良することにより、鋳型の長寿命化と、得られる金または銀の軟質の貴金属インゴットの外観不良の低減とを可能とする貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型およびこれを用いた貴金属インゴットの鋳造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋳型の鋳込み面と離型剤との密着強度とを改良すべく、種々検討した結果、鋳型の鋳込み面の全面を、特定の粗さに荒らすことにより、目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型は、表面粗さＲmaxが０．１〜１．０ｍｍとなる凹凸が、鋳込み面の全面に設けられ、鋳込み面に炭素系離型剤が塗布されている。

あるいは、表面粗さＲmaxが０．１〜１．０ｍｍとなる凹凸が、鋳込み面の全面に設けられ、鋳込み面にシリコン系離型剤が塗布されている。

本発明の貴金属インゴットの鋳造方法は、貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型の鋳込み面の全面に、表面粗さＲmaxが０．１〜１．０ｍｍとなる凹凸を設け、鋳込み面に炭素系離型剤を塗布した後、溶湯を注ぎ込む。

あるいは、貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型の鋳込み面の全面に、表面粗さＲmaxが０．１〜１．０ｍｍとなる凹凸を設け、鋳込み面にシリコン系離型剤を塗布した後、溶湯を注ぎ込む。

本発明の貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型およびこれを用いた貴金属インゴットの鋳造方法により、鋳込み面と離型剤との密着強度を改良することができ、鋳型の長寿命化と、得られる金または銀の貴金属インゴットの外観不良の低減とが可能となった。

表面粗さＲmaxが０．１ｍｍ未満の場合には、炭素系離型剤との密着強度が不十分となり、溶湯を鋳型に注ぎ込む前に、炭素系離型剤が剥離する。また、１．０ｍｍを超えると、得られる貴金属インゴットの表面が荒れてしまう。

鋳込み面を荒らす方法としては、サンドペーパー、グラインダー等を用いても良いが、サンドブラストによると簡便である。サンドブラストを用いる場合、用いるブラスト材により、表面の粗さの調節が可能である。

さらに、炭素系離型剤やシリコン系離型剤以外の離型剤を用いる場合には、当該離型剤が剥離しがたい表面粗さを選定すればよい。

（実施例１）
粒径０．４〜１．６ｍｍのブラスト剤を、銀インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型の鋳込み面の全面に吹き当てて、表面粗さＲmaxが１．０ｍｍとなる凹凸を、鋳込み面の全面に設けた。次に、アセチレンガスを不完全燃焼して得られたススを離型剤として、鋳込み面の全面に塗布した後、１，１００〜１，２００℃の銀の溶湯を注ぎ込んだ。

鋳湯した銀の凝固状態を確認したところ、一定の速度で凝固しており、外観不良となることはなかった。その後、室温まで放冷し、得られた銀インゴットを取り出して、鋳込み面を点検したところ、離型剤の脱落は見られなかった。

（実施例２）
粒径０．２〜１．１ｍｍのブラスト剤を用いて、表面粗さＲmaxが０．１ｍｍとなる凹凸を、鋳込み面の全面に設けた以外は、実施例１と同様にして、銀インゴットを作成した。

（比較例１）
銀インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型を用いて、アセチレンガスを不完全燃焼して得られたススを離型剤として、鋳込み面の全面に塗布した後、１，１００〜１，２００℃の銀の溶湯を注ぎ込んだ。

鋳湯した銀の凝固状態を確認したところ、溶湯を注ぎ込んだ箇所は周囲よりゆっくり凝固した。その後、室温まで放冷し、得られた銀インゴットを取り出して、鋳込み面を点検したところ、離型剤は脱落していた。また、離型剤が剥離した部分に当たる銀インゴット表面には、無数の穴があいており、外観上、問題となった。

（比較例２）
粒径０．１〜０．５ｍｍのブラスト剤を用いて、表面粗さＲmaxが０．１ｍｍ未満となる凹凸を、鋳込み面の全面に設けた以外は、実施例１と同様にして、銀インゴットを作成した。

（比較例３）
粒径０．８〜２．６ｍｍのブラスト剤を用いて、表面粗さＲmaxが２．０ｍｍとなる凹凸を、鋳込み面の全面に設けた以外は、実施例１と同様にして、銀インゴットを作成した。

鋳湯した銀の凝固状態を確認したところ、一定の速度で凝固した。その後、室温まで放冷し、得られた銀インゴットを取り出して、鋳込み面を点検したところ、離型剤は脱落していなかった。しかし、銀インゴット表面は、鋳型表面の凹凸が影響し、外観上、問題となった。

（実施例３）
粒径０．４〜１．６ｍｍのブラスト剤を、金インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型の鋳込み面の全面に吹き当てて、表面粗さＲmaxが１．０ｍｍとなる凹凸を、鋳込み面の全面に設けた。次に、アセチレンガスを不完全燃焼して得られたススを離型剤として、鋳込み面の全面に塗布した後、１，１５０〜１，２００℃の金の溶湯を注ぎ込んだ。

鋳湯した金の凝固状態を確認したところ、一定の速度で凝固しており、外観不良となることはなかった。その後、室温まで放冷し、得られた金インゴットを取り出して、鋳込み面を点検したところ、離型剤の脱落は見られなかった。

（実施例４）
粒径０．４〜１．６ｍｍのブラスト剤を、銀インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型の鋳込み面の全面に吹き当てて、表面粗さＲmaxが１．０ｍｍとなる凹凸を、鋳込み面の全面に設けた。次に、シリコン系離型剤を鋳込み面の全面に塗布した後、１，１１０〜１，２００℃の銀の溶湯を注ぎ込んだ。

Claims

表面粗さＲmaxが０．１〜１．０ｍｍとなる凹凸が、鋳込み面の全面に設けられ、鋳込み面に炭素系離型剤が塗布された金または銀の貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型。
表面粗さＲmaxが０．１〜１．０ｍｍとなる凹凸が、鋳込み面の全面に設けられ、鋳込み面にシリコン系離型剤が塗布された金または銀の貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型。
金または銀の貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型の鋳込み面の全面に、表面粗さＲmaxが０．１〜１．０ｍｍとなる凹凸を設け、鋳込み面に炭素系離型剤を塗布した後、溶湯を注ぎ込むことを特徴とする金または銀の貴金属インゴットの鋳造方法。
金または銀の貴金属インゴット鋳造用耐熱鋳鋼鋳型の鋳込み面の全面に、表面粗さＲmaxが０．１〜１．０ｍｍとなる凹凸を設け、鋳込み面にシリコン系離型剤を塗布した後、溶湯を注ぎ込むことを特徴とする金または銀の貴金属インゴットの鋳造方法。