JP5912193B1 - Nozzle structure, casting machine, and method of manufacturing casting - Google Patents
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Abstract
【課題】円弧取鍋のノズル構造であって、注湯の安定化を可能とする。【解決手段】第1断面において、ノズル(10)と中心(3c)との最短距離(ds)が、第1円(c1)の半径(rc1)以上である。【選択図】図1A nozzle structure of an arc ladle that makes it possible to stabilize pouring. In the first cross section, the shortest distance (ds) between the nozzle (10) and the center (3c) is not less than the radius (rc1) of the first circle (c1). [Selection] Figure 1
Description
本発明は、取鍋本体の内面から取鍋本体の外部に溶湯を注湯するためのノズル構造、このノズル構造を備えた鋳造機、およびこの鋳造機を用いた鋳造物の製造方法に関する。 The present invention relates to a nozzle structure for pouring molten metal from the inner surface of the ladle body to the outside of the ladle body, a casting machine equipped with the nozzle structure, and a method for producing a casting using the casting machine.
取鍋本体の下面から取鍋本体の外部に溶湯を注湯するためのノズル構造の一例が、例えば、特許文献1に開示されている。
An example of a nozzle structure for pouring molten metal from the lower surface of the ladle body to the outside of the ladle body is disclosed in
ところで、鉛直方向の断面形状が第1円弧である内面を有し、第1円弧を構成する第1円の中心を軸として回動される取鍋本体と、この取鍋本体に設けられており、取鍋本体の内面から取鍋本体の外部に溶湯を注湯するためのノズル構造とを備えた取鍋(以下、円弧取鍋と称する)の開発が検討されている。 By the way, the ladle main body which has the inner surface whose cross-sectional shape of a perpendicular direction is a 1st circular arc, and is rotated centering on the center of the 1st circle | round | yen which comprises a 1st circular arc is provided in this ladle main body. Development of a ladle (hereinafter referred to as an arc ladle) having a nozzle structure for pouring molten metal from the inner surface of the ladle body to the outside of the ladle body has been studied.
取鍋本体内に貯留された溶湯には、垢が混入し得る。垢は、溶湯の酸化物または硫化物などであり、溶湯にて浮上する程度に軽い。円弧取鍋によれば、ノズル構造を溶湯の液面より十分下方に維持しつつ注湯を行うことにより、垢が溶湯と共に流出することを防ぐことができる。 The molten metal stored in the ladle body can be mixed with dirt. The dirt is oxide or sulfide of the molten metal and is light enough to float on the molten metal. According to the arc ladle, by pouring while maintaining the nozzle structure sufficiently below the liquid level of the molten metal, it is possible to prevent the dirt from flowing out together with the molten metal.
また、円弧取鍋によれば、取鍋本体を回動させて、注湯の間、ノズル構造に対する溶湯の液面の高さを一定にすることにより、ノズル構造に加わる圧力を一定に保ち、これにより、ノズル構造から溶湯が注湯される勢いを一定に保つことができる。このため、溶湯の注湯量をある程度厳密に定量化することが容易である。 In addition, according to the arc ladle, by rotating the ladle body and making the liquid surface height of the melt relative to the nozzle structure constant during pouring, the pressure applied to the nozzle structure is kept constant, Thereby, the momentum at which the molten metal is poured from the nozzle structure can be kept constant. For this reason, it is easy to quantify the amount of molten metal poured to some extent strictly.
一方、特許文献1に開示されているノズル構造は、底面から溶湯を注湯する取鍋に関するものであり、上記円弧取鍋に適用することが想定されておらず、円弧取鍋のノズル構造として適した形状を有するものではない。特許文献1に開示されているノズル構造を円弧取鍋に適用した場合、ノズル構造およびその周辺に地金が付着しやすく、注湯が不安定になるという問題が発生する。
On the other hand, the nozzle structure disclosed in
本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、円弧取鍋のノズル構造であって、注湯の安定化を可能とするノズル構造、このノズル構造を備えた鋳造機、およびこの鋳造機を用いた鋳造物の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is a nozzle structure of an arc ladle, a nozzle structure capable of stabilizing pouring, and a casting provided with this nozzle structure. And a method for producing a casting using the casting machine.
上記の課題を解決するために、本発明のノズル構造は、鉛直方向の断面形状が第1円弧である内面を有し、上記第1円弧を構成する第1円の中心を軸として回動される取鍋本体に設けられており、上記取鍋本体の内面から上記取鍋本体の外部に溶湯を注湯するためのノズル構造であって、上記鉛直方向の断面において、上記ノズル構造と上記第1円の中心との最短距離が、上記第1円の半径以上であることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the nozzle structure of the present invention has an inner surface whose vertical cross-sectional shape is a first arc, and is rotated around the center of the first circle constituting the first arc. A nozzle structure for pouring molten metal from the inner surface of the ladle body to the outside of the ladle body, and in the vertical cross section, the nozzle structure and the first The shortest distance from the center of one circle is not less than the radius of the first circle.
上記の構成によれば、第1円弧に対して第1円の中心側に突出しないようにノズル構造を設けることで、ノズル構造およびその周辺に地金が付着することを防止することができる。結果、注湯の安定化を図ることができる。 According to said structure, it can prevent that a metal | base metal adheres to a nozzle structure and its periphery by providing a nozzle structure so that it may not protrude to the center side of a 1st circle | round | yen with respect to a 1st circular arc. As a result, the pouring can be stabilized.
また、本発明のノズル構造は、上記鉛直方向の断面において、上記ノズル構造は、上記取鍋本体の外部側に配置されており、上記溶湯の注湯方向に延びる直線形状の内壁を有する円筒部と、上記円筒部に対して上記取鍋本体の内面側に配置されており、上記円筒部から上記取鍋本体の内面に向けて上記ノズル構造の開口径が拡がる内壁を有する曲面部とを備えていることが好ましい。 Further, the nozzle structure of the present invention is a cylindrical portion having a linear inner wall extending in the pouring direction of the molten metal, the nozzle structure being arranged on the outer side of the ladle body in the vertical cross section. And a curved surface portion that is disposed on the inner surface side of the ladle body with respect to the cylindrical portion, and has an inner wall in which an opening diameter of the nozzle structure increases from the cylindrical portion toward the inner surface of the ladle body. It is preferable.
上記の構成によれば、上記鉛直方向の断面形状が直線の内壁を有する円筒部を備えることにより、注湯される溶湯の流速のバラつきを抑制することができる。 According to said structure, the vertical cross-sectional shape is provided with the cylindrical part which has a linear inner wall, and can suppress the dispersion | variation in the flow rate of the molten metal poured.
また、本発明のノズル構造は、上記鉛直方向の断面において、上記曲面部の内壁は、第1円弧とは異なる第2円弧からなり、上記第2円弧を構成する第2円の半径は、上記円筒部の開口径以上、かつ、上記ノズル構造における上記取鍋本体の内面側の端部の開口径以下であることが好ましい。 Further, in the nozzle structure of the present invention, in the cross section in the vertical direction, the inner wall of the curved surface portion is composed of a second arc different from the first arc, and the radius of the second circle constituting the second arc is It is preferable that it is not less than the opening diameter of the cylindrical portion and not more than the opening diameter of the end portion on the inner surface side of the ladle body in the nozzle structure.
上記の構成によれば、ノズル構造およびその周辺に地金が付着することを抑制し、また、地金が付着しても注湯を安定させることができる。 According to said structure, it can suppress that a base metal adheres to a nozzle structure and its periphery, and can stabilize a pouring even if a base metal adheres.
また、本発明のノズル構造は、上記鉛直方向の断面において、上記曲面部の内壁の長さは、上記第2円の円周の1/6以上かつ1/4以下であることが好ましい。 In the nozzle structure of the present invention, in the vertical section, the length of the inner wall of the curved portion is preferably 1/6 or more and 1/4 or less of the circumference of the second circle.
上記の構成によれば、ノズル構造およびその周辺に地金が付着することを抑制し、また、地金が付着しても注湯を安定させることができる。 According to said structure, it can suppress that a base metal adheres to a nozzle structure and its periphery, and can stabilize a pouring even if a base metal adheres.
また、本発明のノズル構造は、上記鉛直方向の断面において、上記円筒部の上記溶湯の注湯方向に沿った長さは、上記円筒部の開口径の3倍以上であることが好ましい。 In the nozzle structure of the present invention, in the vertical section, the length of the cylindrical portion along the pouring direction of the molten metal is preferably three times or more the opening diameter of the cylindrical portion.
上記の構成によれば、円筒部を十分長くすることにより、レイノルズ数により規定される、注湯される溶湯の流れを安定化させることができる。 According to said structure, by making a cylindrical part sufficiently long, the flow of the molten metal prescribed | regulated by the Reynolds number can be stabilized.
また、本発明のノズル構造は、上記取鍋本体の外面に対して突出した部分を有していることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the nozzle structure of this invention has the part protruded with respect to the outer surface of the said ladle main body.
上記の構成によれば、ノズル構造から熱を効果的に放出させることができるため、ノズル構造を大型化することができる。 According to said structure, since heat can be discharged | emitted effectively from a nozzle structure, a nozzle structure can be enlarged.
また、本発明の鋳造機は、上記のノズル構造を備えていることを特徴としている。 Moreover, the casting machine of this invention is equipped with said nozzle structure, It is characterized by the above-mentioned.
上記の構成によれば、鋳造機において、上記のノズル構造と同様の効果を得ることができる。 According to said structure, in a casting machine, the effect similar to said nozzle structure can be acquired.
また、本発明の鋳造物の製造方法は、上記の鋳造機を用いた鋳造物の製造方法であって、上記ノズル構造を通じて注湯された溶湯を、上記鋳造機の円筒形状のモールドに供給する溶湯供給工程を含んでおり、上記溶湯供給工程にてさらに、上記モールドの円筒軸を軸として上記モールドを回動させつつ、上記モールドへの上記溶湯の供給部分を上記ノズル構造方向に移動させることを特徴としている。 Moreover, the manufacturing method of the casting of this invention is a manufacturing method of the casting using said casting machine, Comprising: The molten metal poured through the said nozzle structure is supplied to the cylindrical mold of the said casting machine. A molten metal supply step, and in the molten metal supply step, the molten metal supply portion to the mold is moved in the direction of the nozzle structure while rotating the mold around the cylindrical axis of the mold. It is characterized by.
上記の構成によれば、本発明の鋳造機を用いることによって、品質低下が抑制された鋳造物を製造することができる。 According to said structure, the casting by which quality degradation was suppressed can be manufactured by using the casting machine of this invention.
本発明は、円弧取鍋のノズル構造であって、注湯の安定化が可能である。 The present invention is a nozzle structure of an arc ladle and can stabilize pouring.
〔ノズル構造〕
ノズル構造の形態について、以下に説明する。図1は、取鍋本体およびノズル構造を備えた円弧取鍋を示す断面図である。図1に示す円弧取鍋3は、取鍋本体9およびノズル(ノズル構造)10を備えている。
(Nozzle structure)
The form of the nozzle structure will be described below. FIG. 1 is a sectional view showing an arc ladle having a ladle body and a nozzle structure. The
取鍋本体9は、溶湯2を貯留するものであり、底面部9bを備えている。底面部9bは、鉛直方向の断面(以下、第1断面と称する)の形状が第1円弧である内面を有している。また、取鍋本体9は、上記第1円弧を構成する第1円c1の中心3cを軸として、上記第1断面内で回動される。換言すれば、取鍋本体9の第1断面視は、中心3cを中心とする扇形である。
The ladle
ノズル10は、底面部9bに配置されている。ノズル10は、取鍋本体9の内面から取鍋本体9の外部に溶湯2を注湯するために設けられている。取鍋本体9の回動に追従してノズル10も回動するため、取鍋本体9の回動角度を制御することで、取鍋本体9から外部に注湯される溶湯2の量を調節することが可能である。
The
ここで、上記第1断面において、ノズル10と中心3cとの最短距離dsが、第1円c1の半径rc1以上である。上記第1円弧に対して中心3c側に突出しないようにノズル10を設けることで、ノズル10およびその周辺に地金が付着することを防止することができる。結果、注湯の安定化を図ることができる。
Here, in the first cross section, the shortest distance ds between the
図2は、ノズル構造を具体的に示す断面図である。なお、図2には、ノズル10の第1断面の形状を示している。
FIG. 2 is a sectional view specifically showing the nozzle structure. FIG. 2 shows the shape of the first cross section of the
上記第1断面において、ノズル10は、取鍋本体9の外部側から順に、円筒部10y、曲面部10n、および、直線状に拡径された部分を備えている。円筒部10yは、溶湯2の注湯方向に延びる直線形状の内壁を有している。一方、曲面部10nは、円筒部10yに対して取鍋本体9の内面側に配置されており、円筒部10yから取鍋本体9の内面に向けてノズル10の開口径が拡がる内壁を有している。なお、より具体的に、図2に示すノズル10の曲面部10nはラッパ形状である。上記第1断面形状が直線の内壁を有する円筒部10yを備えることにより、注湯される溶湯2の流速のバラつきを抑制することができる。
In the first cross section, the
上記第1断面において、曲面部10nの内壁は、第2円弧(第1円弧とは異なる)からなる。そして、この第2円弧を構成する第2円c2の半径Rは、円筒部10yの開口径φ1以上、かつ、ノズル10における取鍋本体9の内面側の端部の開口径φ2以下である。また、上記第1断面において、曲面部10nの内壁の長さLnは、第2円c2の円周の1/6以上かつ1/4以下であり、これは換言すれば、曲面部10nにより構成される扇形の角度θ1が60°以上かつ90°以下である。これらにより、ノズル10およびその周辺に地金が付着することを抑制し、また、地金が付着しても注湯を安定させることができる。
In the first cross section, the inner wall of the
ここで、図2に示すノズル10の内面側の端部は、直線状に拡径された部分、となっているが、曲面部10nがノズル10の内面側の端部を構成する形状、すなわち、直線状に拡径された部分が無い形状であっても良い。
Here, the end portion on the inner surface side of the
上記第1断面において、円筒部10yの溶湯2の注湯方向に沿った長さL1は、円筒部10yの開口径φ1の3倍以上であることが好ましい。円筒部10yを十分長くすることにより、レイノルズ数により規定される、注湯される溶湯2の流れを安定化させることができる。
In the first cross section, the length L1 along the pouring direction of the
また、ノズル10は、取鍋本体9の外面に対して突出した部分を有している。これにより、ノズル10から熱を効果的に放出させることができるため、ノズル10を大型化することができる。
Moreover, the
ノズル10は、上記第1断面において、ノズル10における取鍋本体9の内面側の端部の配置が、上記第1円弧上または第1円c1の外側のいずれかからなる構成であると解釈することもできる。また、ノズル10は、上記第1断面において、ノズル10の全部について、ノズル10と中心3cとの間隔(距離ds)が、半径rc1以上である構成であると解釈することもできる。
In the first cross section, the
なお、図2に示す円筒部10yの開口径は、円筒部10y内の位置に関係なく一定(開口径φ1)である。一方、円筒部10yの開口径は、取鍋本体9の外部側に向けて狭まる形状であってもよい。この形状により、注湯のさらなる安定化を図ることが可能と考えられる。
The opening diameter of the
また、ノズル10は、図1では取鍋本体9と別体として設けられているが、取鍋本体9の底面部9bを加工して形成されたものであってもよい。
Moreover, although the
〔ノズル構造の形状と注湯の安定度との関係の考察〕
図3は、ノズル構造の形状と注湯の安定度との関係を示した表である。図3では、ノズル10a、10c、10d、および10eの4種類のノズルを用意し、それらの各々について、注湯の安定度に関連するデータを求めた。また、図3では、ノズル10aに対して、長さL1を、長さL2(円筒部10yにおける取鍋本体9の内面側の端部からノズル10における取鍋本体9の内面側の端部までの、溶湯2の注湯方向に沿った長さ)以下としたノズル(便宜上、ノズル10bと称する)について、ノズル10a、10c、10d、および10eと同様のデータを測定した。
[Consideration of relationship between shape of nozzle structure and stability of pouring]
FIG. 3 is a table showing the relationship between the shape of the nozzle structure and the stability of the pouring. In FIG. 3, four types of
なお、測定法は、1350℃の溶融鉄を溶湯2として用い、円弧取鍋3に50kgの溶湯2を注ぎ、その後、円弧取鍋3から約5kg/秒で各ノズルから出湯する様にして初回注湯時の回動速度を特定し、同じ回動速度の条件で125回の注湯を繰り返した。また、図3の項目「125回注湯後の地金付着量 g」では、各ノズルの中心から半径100mmの部分に付着した地金の量を調べた。また、図3の項目「1回目と125回目の流速変化 %」および「流量のバラつき %」では、それぞれ、各ノズルから注湯された溶湯2について調べることで求めた。
In addition, the measurement method uses the molten iron of 1350 ° C. as the
ノズル10aおよび10bと、ノズル10cおよび10dと、ノズル10eとを比較する。ノズル10aおよび10bは、距離dsが半径rc1以上である。一方、ノズル10c〜10eは、距離dsが半径rc1未満であり、換言すれば、上記第1円弧に対して中心3c側に突出した構成である。また、ノズル10eは、ノズル10cおよび10dより該突出の量が大きい(距離dsが短い)。
The
125回注湯後の地金付着量は、ノズル10aおよび10bにおいて160g未満であることに対し、ノズル10cおよび10dにおいて250gを超え、ノズル10eに至っては430gまで増えている。また、1回目と125回目の流速変化は、ノズル10aおよび10bにおいて3%以下であることに対し、ノズル10c〜10eにおいて5%以上である。以上のことから、距離dsを半径rc1以上とすることにより、ノズル構造およびその周辺に地金が付着することを防止することができ、結果、注湯の安定化を図ることができることが確認できた。
The adhesion amount of the metal after 125 times of pouring is less than 160 g at the
ノズル10aとノズル10bとを比較する。ノズル10aは、長さL1が開口径φ1の3倍以上である。一方、ノズル10bは、長さL1が開口径φ1の3倍未満である。
The
流量のバラつきは、ノズル10aにおいて7.5%であることに対し、ノズル10bにおいて10.5%である。以上のことから、円筒部10yを備えることにより、注湯される溶湯2の流速のバラつきを抑制することができること、また、円筒部10yを十分長くすることにより、注湯される溶湯2の流れを安定化させることができることが確認できた。
The variation in flow rate is 7.5% in the
ノズル10cと、ノズル10dと、ノズル10eとを比較する。ノズル10dおよび10eは、半径Rが開口径φ1以上かつ開口径φ2以下である。一方、ノズル10cは、半径Rが開口径φ1未満である。また、ノズル10eの半径Rは、ノズル10dの半径Rより大きい。
The
125回注湯後の地金付着量は、ノズル10dにおいて253gであることに対し、ノズル10cにおいて284gである。以上のことから、半径Rを開口径φ1以上(かつ開口径φ2以下)とすることにより、ノズル構造およびその周辺に地金が付着することを抑制できることが確認できた。なお、ノズル10eにおいて地金付着量が多い(125回注湯後の地金付着量:430g)原因は、半径Rによるものではなく、上述したとおり、上記第1円弧に対する突出の量が大きい(距離dsが短い)ことによる。
The adhesion amount of the metal after 125 times of pouring is 284 g in the
1回目と125回目の流速変化は、ノズル10eが最も小さく、ノズル10d、ノズル10cの順に大きくなっている。以上のことから、半径Rを開口径φ1以上とすることにより、地金が付着しても注湯を安定させることができることが確認できた。
The first and 125th changes in flow velocity are the smallest for the nozzle 10e and increase in the order of the nozzle 10d and the
〔鋳造機1〕
図4は、鋳造機の構成を示す断面図である。具体的に、図4は鋳造終了時点の様子を示している。
[Casting machine 1]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the casting machine. Specifically, FIG. 4 shows a state at the end of casting.
図4に示す鋳造機100は、定置取鍋1から溶湯2が供給される円弧取鍋3、モーター4、シュート5、トラフ6、鋳造部7、およびトラフ移動部8を備えている。円弧取鍋3は、取鍋本体9およびノズル10を備えている。
A casting
取鍋本体9は、モーター4により回動される。なお、底面部9bは、中心3c(回動軸)に沿って(紙面表裏方向に)延伸するように設けられている。
The
シュート5は、円弧取鍋3から注湯された溶湯2を受け、受けた溶湯2を水平方向に導く溝状の部材である。シュート5は、その表面に塗型(黒鉛等)が塗布されている。シュート5により導かれた溶湯2は、トラフ6に供給される。
The
シュート5は、上記第1断面において、取鍋本体9から外部への注湯方向と、シュート5が溶湯2を導く方向とがなす角度θ(図5参照)が、90°以上270°以下である。好ましくは、180°以下である。ここで、シュート5が溶湯2を導く方向とは、シュート5の先端部における溶湯2の流れ方向(トラフ6に溶湯2を導く方向)であり、角度θは図5に示す通り、取鍋本体9から外部への注湯方向と、シュート5の先端がトラフ6に溶湯2を導く方向への、流れの方向が変化する角度である。換言すれば、シュート5の先端における溶湯2が流れる方向は、ノズル10からの注湯方向と水平方向において、概ね逆方向である。これにより、円弧取鍋3から注湯された溶湯2の流れが、シュート5によって流れの方向を大きく変えられるため、円弧取鍋3からの注湯時の勢いを緩衝することが可能である。このため、シュート5から供給される溶湯2の流れを安定化させることができる。また、シュート5は、上記第1断面形状が、中心3cを中心とし、かつ、上記第1円弧より中心3cまでの距離が遠い第2円弧である。これにより、底面部9bとシュート5との最短距離d(図5参照)を一定とすることが容易である。この最短距離dを一定とすることにより、シュート5が溶湯2を導くことをより安定化させることが可能となる。
In the first cross section, the
トラフ6は、溶湯2が通る溝であり、鋳造部7側が下がるようにやや傾斜して延伸しており、台車6bに載せられている。トラフ移動部8は、例えばレールであり、トラフ6の延伸方向に沿って台車6bを移動させる。トラフ6は、普段は該レールに対して平行な傾斜角度であるが、該レールに対して鋳造部7側が下がるようにさらに傾斜させることが可能となっていてもよい。
The
鋳造部7は、モールド11、スリーブ12、モールド回動機構13、および制振台14を備えている。モールド11およびスリーブ12は、円筒形状である。また、スリーブ12は、モールド11を囲むように、モールド11に対して同心円状に設けられている。さらに、モールド11とスリーブ12との間には空間15が形成されており、この空間15に冷却用の流体(水等)を供給することにより、モールド11の冷却が可能となっている。なお、トラフ6に導かれた溶湯2は、鋳造部7側のトラフ6の端部(以下、トラフ6の終端と称する)から流れ落ち、モールド11に導かれる。つまり、トラフ6の終端が、モールド11への溶湯2の供給部分となっている。
The casting unit 7 includes a
モールド回動機構13は、モールド11およびスリーブ12を、モールド11の円筒軸を回動軸として回動させる。モールド回動機構13による回動の手法としては、スリーブ12の両端を支持ローラによって支持し、制振台14に搭載されたローラをスリーブ12の下方に接触させ、この制振台14に搭載されたローラをモーターにより回動させる手法が挙げられる。
The
制振台14は、モールド11およびスリーブ12の回動時における、モールド11の振動を抑えるものである。また上述したとおり、制振台14にはローラが設けられており、このローラがモールド11およびスリーブ12を回動させている(モールド回動機構13の機能の一部を担っている)。
The damping table 14 suppresses vibration of the
鋳造機100では、取鍋本体9を回動させることにより、ノズル10の位置を変化させることができる。これにより、シュート5が溶湯2を受ける位置を、取鍋本体9の回動角度に応じて適宜変化させることができる。この結果、シュート5表面の溶湯接触面に塗布された塗型を厚塗りしないでも、シュート5表面に焼き付きが生じることを抑制することができ、シュート5に対するダメージを低減することができる。
In the
また、上記回動軸に沿う方向における底面部9bの幅は、上記第1円弧を有する円の直径未満である。換言すれば、該底面部9bの幅は、取鍋本体9の扇形である側面部の幅の最大値未満である。これにより、注湯方向に対して垂直な方向における取鍋本体9の幅を小さくすることにより、円弧取鍋3の回転に伴う注湯量の変化を小さくすることが可能となるため、溶湯2の注湯量の制御が容易となる。
Further, the width of the
また、図5に示すとおり、ノズル10は、略円筒形状によって構成されており、上記第1断面において、中心3c(回動軸)とノズル10の中心10cとを結ぶ線分上に、ノズル10の軸心10axが配置されているのが好ましい。これにより、ノズル10を通過する溶湯2の流れをスムーズにすることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
〔鋳造機2〕
図6および図7は、別の鋳造機の構成を示す断面図である。具体的に、図6は鋳造開始時点の様子を示しており、図7は鋳造終了時点の様子を示している。図6および図7に示す鋳造機140は、シュート5の配置が、図4に示す鋳造機100と異なる。
[Casting machine 2]
6 and 7 are cross-sectional views showing the configuration of another casting machine. Specifically, FIG. 6 shows a state at the start of casting, and FIG. 7 shows a state at the end of casting. The casting
すなわち、鋳造機140においてシュート5は、上記第1断面において、取鍋本体9から外部への注湯方向と、シュート5の先端がトラフ6に溶湯2を導く方向とがなす角度θが、90°未満であるように配置されている。換言すれば、シュート5の先端における溶湯2が流れる方向は、ノズル10からの注湯方向と水平方向において、概ね同一方向である。また、鋳造機140においてシュート5は、上記第1断面形状が円弧であるが、この円弧が中心3cを中心としていない(第2円弧でない)。
That is, in the
鋳造機140より鋳造機100のほうが、溶湯2の流れのさらなる安定化が図れ、シュート5が溶湯2を導くことをより安定化させることが可能である。但し、鋳造機140においても、シュート5が溶湯2を受ける位置を、取鍋本体9の回動角度に応じて適宜変化させることができる。従って、溶湯2の流れの安定化を図り、鋳造物の品質低下を抑制し、かつ、シュート5に対するダメージを低減することは可能である。
The casting
〔鋳造物の製造方法〕
図6および図7を参照して、鋳造機140を用いた鋳造物の製造方法について下記に説明する。鋳造機100についても、下記に説明する製造方法により、鋳造物の製造が可能である。
[Manufacturing method of casting]
With reference to FIG. 6 and FIG. 7, the manufacturing method of the casting using the
鋳造機140による鋳造が開始されると、まず、円弧取鍋3からノズル10を通じて溶湯2を注湯する。ノズル10を通じて注湯された溶湯2は、シュート5、トラフ6の順に導かれ、トラフ6の終端からモールド11に供給される(溶湯供給工程)。
When casting by the casting
このとき、モールド11およびスリーブ12は、モールド回動機構13により、モールド11の円筒軸を軸として回動されている。さらにこのとき、図6に示すとおり、トラフ6の終端をノズル10方向に移動させるように、トラフ移動部8によりトラフ6を移動させる。これにより、トラフ6の終端は、モールド11におけるノズル10側に向けて移動することになる。従って、モールド11におけるノズル10と反対側の端部に溶湯2が供給できるよう、トラフ6の初期位置を設定すれば、モールド11には、ノズル10と反対側の端部から、ノズル10側の端部へと、順次溶湯2が供給されることになる。
At this time, the
さらにこのとき、トラフ6を、トラフ移動部8のレールに対して鋳造部7側が下がるようにさらに傾斜させてもよい。これにより、トラフ6を流れ切らずトラフ6上に残った溶湯2を、トラフ6の終端からモールド11に残さず導くことができる。この結果、溶湯2の利用効率を上げると共に、トラフ6上に余剰銑(ジャミ)が残存することを抑制することができる。
Further, at this time, the
鋳造機140による鋳造が終了した時点では、図7に示すとおり、トラフ6の終端は、モールド11よりノズル10に近い位置となっている。そして、溶湯2は、モールド11全体に亘って供給されている。なお、円弧取鍋3は、鋳造物1個毎に、必要量の溶湯2を注湯するのが好ましい。
When the casting by the casting
最後に、図8に、取鍋の耐火物施工方法の一例を示した。取鍋鉄皮の内壁にレンガを形成し、耐火物を流し込んだ後、取鍋の外面側からノズルをセットし、パッチング材によりノズルを固定することで、取鍋の内側に耐火物を施工することが可能である。 Finally, FIG. 8 shows an example of a ladle refractory construction method. After forming bricks on the inner wall of the ladle iron skin and pouring the refractory, set the nozzle from the outer surface side of the ladle and fix the nozzle with patching material to install the refractory inside the ladle It is possible.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、取鍋本体の内面から取鍋本体の外部に溶湯を注湯するためのノズル構造、このノズル構造を備えた鋳造機、およびこの鋳造機を用いた鋳造物の製造方法に利用することができる。 The present invention is used in a nozzle structure for pouring molten metal from the inner surface of the ladle body to the outside of the ladle body, a casting machine equipped with the nozzle structure, and a method for producing a casting using the casting machine. be able to.
2 溶湯
3 円弧取鍋
3c 第1円の中心
9 取鍋本体
9b 底面部
10 ノズル(ノズル構造)
10n 曲面部
10y 円筒部
11 モールド
100 鋳造機
140 鋳造機
L1 円筒部の溶湯の注湯方向に沿った長さ
Ln 曲面部の内壁の長さ
R 第2円の半径
c1 第1円
c2 第2円
ds ノズルと第1円の中心との最短距離
rc1 第1円の半径
θ1 曲面部により構成される扇形の角度
φ1 円筒部の開口径
φ2 ノズルにおける取鍋本体の内面側の端部の開口径
2
10n
Claims (8)
上記取鍋本体の内面から上記取鍋本体の外部に溶湯を注湯するためのノズル構造であって、
上記ノズル構造は、
上記取鍋本体と別体として設けられており、
円形の開口によって構成されており、
上記鉛直方向の断面において、上記ノズル構造と上記第1円の中心との最短距離が、上記第1円の半径以上であることを特徴とするノズル構造。 The vertical cross-sectional shape has an inner surface that is a first arc, and is provided in a ladle body that is rotated about the center of a first circle that constitutes the first arc.
A nozzle structure for pouring molten metal from the inner surface of the ladle body to the outside of the ladle body,
The nozzle structure is
It is provided as a separate body from the ladle body,
It consists of a circular opening,
The nozzle structure characterized in that, in the cross section in the vertical direction, the shortest distance between the nozzle structure and the center of the first circle is not less than the radius of the first circle.
上記取鍋本体の外部側に配置されており、上記溶湯の注湯方向に延びる直線形状の内壁を有する円筒部と、
上記円筒部に対して上記取鍋本体の内面側に配置されており、上記円筒部から上記取鍋本体の内面に向けて上記ノズル構造の開口径が拡がる内壁を有する曲面部とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のノズル構造。 In the cross section in the vertical direction, the nozzle structure is
A cylindrical portion that is arranged on the outside of the ladle body and has a linear inner wall extending in the pouring direction of the molten metal;
It is arrange | positioned with respect to the said cylindrical part at the inner surface side of the said ladle main body, The curved surface part which has an inner wall which the opening diameter of the said nozzle structure expands toward the inner surface of the said ladle main body from the said cylindrical part is provided. The nozzle structure according to claim 1.
上記曲面部の内壁は、第1円弧とは異なる第2円弧からなり、
上記第2円弧を構成する第2円の半径は、上記円筒部の開口径以上、かつ、上記ノズル構造における上記取鍋本体の内面側の端部の開口径以下であることを特徴とする請求項2に記載のノズル構造。 In the vertical cross section,
The inner wall of the curved surface portion is composed of a second arc different from the first arc,
The radius of the 2nd circle which constitutes the 2nd above-mentioned circular arc is more than the opening diameter of the above-mentioned cylindrical part, and below the opening diameter of the end part by the side of the inner surface of the above-mentioned ladle main body in the above-mentioned nozzle structure. Item 3. The nozzle structure according to Item 2.
上記ノズル構造を通じて注湯された溶湯を、上記鋳造機の円筒形状のモールドに供給する溶湯供給工程を含んでおり、
上記溶湯供給工程にてさらに、上記モールドの円筒軸を軸として上記モールドを回動させつつ、上記モールドへの上記溶湯の供給部分を上記ノズル構造方向に移動させることを特徴とする鋳造物の製造方法。 It is a manufacturing method of the casting using the casting machine according to claim 7,
A molten metal supply step of supplying the molten metal poured through the nozzle structure to the cylindrical mold of the casting machine,
Further, in the molten metal supply step, the molten metal supply portion to the mold is moved in the nozzle structure direction while rotating the mold around the cylindrical axis of the mold. Method.
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