JPH02247074A - 溶融金属の鋳込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、純粋な金属成分の鋳造に関する。

〔発明の背景〕

金属成分鋳造時には純粋な金属、即ち、溶湯からの不純
物、スラグ、またはドロスを含有していない金属を鋳込
むことができるべきであるというニーズがある。

本発明の目的は、ドロスおよび他の不純物を溶湯から分
離するための有効な装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明によれば、溶融金属を鋳込するために傾斜自在で
あるように枢着された珀部開ロルツボを具備し、ルツボ
は頂部に隣接して凹所を有し、使用中に溶湯の頂部表面
以下である位置において凹所内に配置された鋳込噴出口
を有し、目つ凹所は使用中に一定の圧力ヘッドがルツボ
の傾斜角度に無関係に噴出口の上に形成されることを保
証するような形状であり旧つ配置されている噴出口の上
のリップを規定することを特徴とする溶融金属の鋳込装
置が提供される。

本発明に係る装置を示す添付図面を参照して、本発明の
態様を例として説明する。

図面は、１０において密閉密封室を包含する真空炉の壁
の部分を示す。真空炉内には１２において一般に示され
るアーク溶融炉が配置されており、このアーク溶融炉は
一対の電極１３を具備し、これらの電極間には電気アー
クがストライクされる。

鋳造すべき金属製のロッド１４は、アークを通してゆっ
くりと進入し、それによって溶融がなされる。

溶融金属は、冷ルツボ１５として既知の種類の入れ物（
ｒＯＣｃｐｔａｃｌｃ）に捕集する。このルツボ１５に
おいては、接触による溶湯の汚染を回避するために溶湯
とルツボ壁との間の最小限の接触しかない。或いは、水
冷銅ルツボ１５を、使用してもよい。ルツボまたはむし
ろその内容物も、所望の金属温度を維持するために誘導
ヒーター１５ａによって加熱する。ドロス、即ち、汚染
物、スラグなとは、表面に上昇する傾向がある。アルゴ
ンなどの不活性ガスは、この自然の分離プロセスを助長
するためにルツボの底にバブリングしてもよい。

ルツボ１５は、溶融金属が噴出口］６を通して鋳込むこ
とが可能であるように室内に枢着されている。噴出口１
６は、セラミック４イ料から作られ且つルツボ壁の下部
外部突起および上部門人リップ１９によって、ル゛ツボ
のリム１こ向は目、つその１つの側に形成された凹領域
１８に配置されている。

領域１８およびリップ１９は、噴出口］６が常時溶湯の
表面直下に配置されることを保証する。また、それは、
鋳込時の溶湯の圧力ヘッドが傾斜角度の実質的に全範囲
にわたって一定であることを保証する。

実質的に凹領域は、溶湯の表面以下から引かれる溶融金
属の溜めを鋳込噴出口上に蓄積するように作用する漏斗
の形態および効果を有する。この漏斗領域の両側は、ル
ツボを鋳込時に漸次傾ける時に鋳込噴出口］６の上に実
質上一定のヘッドを維持するために噴出口１６、即ち、
少なくともリップ１９の下側および対応反対壁に向けて
先細りになる。この領域の利点は、ルツボがほとんど空
になった時に鋳込操作の終わりに近づくにつれて最も顕
著となる。これらの条件下では、通常の形状のルツボか
ら適当な流量を維持することは困難であるが、本発明に
係るルツボの場合には、領域１８における溜めは、溶融
金属の十分なヘッドを維持する。

噴出口の回りに巻回されたコイルを具備し且つ後述の電
気付勢装置に連結された、噴出口１６を通して金属流を
制御するための電磁絞り装置１７が、設けられている。

コイル１７は、電磁気反応によって付勢されて噴出口を
通しての溶融金属流を制御する。スロットルの効果は、
噴出口１６を通しての金属の流量、それゆえ、ルツボの
傾斜角度に依存する。十分に付勢されるならば、それは
、溶融金属流が生ずるように作用させることかできる。

通常、コイル１７への付勢電流は、噴出口１６からの鋳
込速度を所定速度に制御するために変化され、鋳込速度
は受容タンデイツシュ内のレベル指示器の出力から推測
される。以下参照。

第二電気誘導コイル２１は、リップ１９のへりに向けて
枢着されている。コイル２１は、共通の平面円に螺旋巻
回されており且つリップ１９への枢着結合の回りに釣り
合わしてもよく、そうてなければ水！１ス位置で保持し
、そのため溶融金属を鋳込む時に、ルツボの傾斜角度に
無関係に、コイル２］は溶融金属の表面直上で実質」二
水平のままである。コイル２］が電気的に付勢される時
には、うず電流は、溶湯の表面で誘導され目つこれらは
溶湯の表面上に形成するいかなるドロスも移動させ且つ
鋳込噴出口から離間して保持される。コイル２１は、溶
湯の全表面積を覆うことは必要ではないか、より小さい
面積に制限することができる。

好ましくは、コイル２１は、２つの直交軸Ｘ、ｙ（一方
は水平、他方は垂直）の回りの運動が可能となるように
枢着されている。水平ピボット輔Ｘは、コイル２１を溶
湯の上で上下させることを可能にする。垂直軸ｙは、溶
湯面を横切ってコイルを掃引させる（　ｓｗｅｅｐ）。

ドロスを溶湯の表面から除去することが望ましい時には
、コイルは、表面に向けて下げるが、表面と接触させず
、鋳込リップまたは噴射口の付近から離れて表面を横切
って掃引し去る。誘導コイル２１は、チルも形成しても
よく、このチルは除去前に捕集ドロス内に下げてドロス
を凍結することができる。チルを使用して、凝固ドロス
は、溶湯の表面からつり上げることができる。１つの形
態のチルは、冷却剤が流れる使い捨て中空管状電極から
なるであろう。電極は、誘導コイル２１を「パンケーキ
」状コイルにするために平らな螺旋に巻回されている。

本発明の別の態様においては、別個のチル（所望ならば
冷却されたチル）は、次いで、蓄積されたドロス内に下
げてドロスをチル上で凝固させる。

次いで、凍結されたドロスは、チルに接着している溶湯
からつり上げる。好ましくは、チルは、結合された凍結
ドロスと共に処分することができ、経済的には清浄化操
作を試みることはほとんど確実に実行可能であるという
わけではない。図面における一体の誘導コイルとチルと
は、同じ経済理由で処分することもできる。

固定定圧ヘッド供給ホッパー２２は、ルツボ１５の噴出
口から鋳込まれた金属の通路に配置されている。ホッパ
ー２２は冷却金属容器２３を具備し、この冷却金属容器
２３はホッパーの頂部を受容セクション２５と「静かな
」帯域２６とに分けるために仕切壁２４を有する。ホッ
パー２２に受容された溶湯は、誘導ヒーター２８によっ
て溶融状態に維持する。ホッパーの底は下部出口２つに
向けて先細りになり、この出口２９は多孔性セラミック
濾過器３０、中実金属ブランキングピース３１および可
変ノズル３２を組み込んでいる。

ブランキングピース３１は、溶融するまで出口を有効に
ブロックし、次いで、溶湯を型ギャビティまたは他の入
れ物３３に流入させる。

レベルセンサー３４はホッパー２２の頂部に向けて設け
られており且つ温度センサー３５は出口に設けられてい
る。これらのセンサー３４．３５からの信号は、信号処
理回路３６を介して制御回路３７に送り、この制御回路
は実質上一定の圧力ヘッドまたは溶湯液位をホッパー２
２内で維持することを保証するために加熱コイル１５ａ
および２８の開閉、電磁スロットル１７の開閉、および
ルツボ１５の傾斜形成を制御する。ルツボ傾斜角度は、
所要の鋳込速度を得るために設計された所定のプログラ
ムに従うように制御する。

ルツボ１５に捕集された溶融金属の温度は、誘導ヒータ
ー１５ａの付勢によって制御し安定化させる。このこと
はドロスが鋳込噴出口１６よりもかなり上の溶湯の頂部
上で沈降することを保証するのに役立つ。コイル２１は
、ドロスを噴出口１６の領域から移動し去ることを保証
する。

他の形態の加熱、例えば、電子ビームまたはプラズマ溶
融技術は、前記アーク溶融の代わりに使用できることを
理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る溶融金属の鋳込装置の説明図であ
る。 １５・・・ルツボ、１５ａ・・・誘導ヒーター、１６・
・・噴出口、１７・・・電磁絞り装置、１８・・・凹領
域、１９・・・リップ、２２・・・ホッパー、２３・・
・冷却金属容器、２８・・・誘導ヒコーター、２つ・出
口、３１ブランキングピース、３４・・・レベルセンサ
３５・・・温度センサー、３６・・・１０号処理回路、
３７・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融金属を誘導加熱するための電気誘導ヒーターコ
   イルを有する頂部開口冷ルツボを具備し、前記ルツボは
   溶融金属を鋳込むために傾角自在であるように枢着され
   ており、前記ルツボはテーパー状漏斗様領域の形態を有
   する頂部に隣接した凹所を有し且つその狭い末端に向け
   て、鋳込時に溶湯の頂部表面以下である位置において凹
   所内に配置された鋳込噴出口を有し、前記凹所は使用中
   に一定の圧力ヘッドが前記ルツボの傾斜角度に無関係に
   噴出口の上に形成されることを保証するような形状であ
   り且つ配置されている噴出口の上のリップを規定し且つ
   噴出口は電磁スロットルを有し、それによって前記噴出
   口を通しての金属の鋳込速度を制御するようにしたこと
   を特徴とする、溶融金属の鋳込装置。 ２、ホッパーがルツボから鋳込まれる金属の通路に設け
   られており且つホッパーが底に出口を有する頂部開口容
   器を具備し、容器内の溶融金属を加熱するための装置が
   設けられており且つ融解性ブランキングピースはピース
   が溶融するまで出口を閉じるために設けられている、請
   求項１に記載の装置。 ３、レベルセンサーが容器の頂部に隣接して設けられて
   おり、流れセンサーが出口を通しての流れを検知するた
   めに設けられており、且つ電磁スロットルを開閉し且つ
   誘導加熱コイルを制御し且つ溶融金属のホッパーへの鋳
   込時にルツボの傾斜角度を制御するための制御装置が設
   けられている、請求項２に記載の装置。