JPH04176810A

JPH04176810A - 鋳鉄溶湯の球状化処理方法

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Publication number: JPH04176810A
Application number: JP2246138A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sano; 弘明佐野; Koji Yasukuni; 安国　孝司; Hiroo Sato; 佐藤　博男; Kiyotaka Nagai; 永井　清隆
Original assignee: Toyo Denka Kogyo Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Toyo Denka Kogyo Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-08-02
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1992-06-24
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: KR960002483B1; KR920004057A; JPH0711021B2; TW201795B

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】［産業上の利用分野］本発明は、ダクタイル鋳鉄を製造するための鋳鉄溶湯の
球状化処理方法及び同球状化処理方法に用いられる鋳鉄
溶湯の球状化処理用取鍋に関する。

〔従来の技術〕

鋳鉄溶湯を球状化処理してダクタイル鋳鉄とする場合に
は、従来一般の取鍋を用いるか反応室を設けた取鍋を用
いるのが通常である。

鉛臀！を片状から球状に変化させるため、溶湯中に球状
化材を添加または挿入し球状化処理を行なっている。

この球状化処理法としては、取鍋中にあらかじめ球状材
を添加し、取鍋に溶湯を注入する置注方法、及び取鍋内
の溶湯中にブロック状（キャンデイタイプ）の球状化材
を挿入し、球状化処理を行なうキャンデイ方法等がある
。

第１７図に、従来の置注方法による球状化処理方法を、
第１８図に、従来のキャンデイ方法による球状化処理方
法を示す。

第１７図に示す従来の置注方法では、取鍋本体ｌ内に予
め必要量の球状化材２及び前記球状化材２上に反応を抑
制するためのカバー材８を配置する。

溶解炉内のダクタイル鋳鉄用溶湯４を取鍋本体１に注入
し、溶湯４の球状化処理が行なわれる。

第１８図に示す従来のキャンデイ方法では、取鍋本体１
にダクタイル鋳鉄用溶湯４を取鍋容量の例えば６０％程
度注入した後、ブロック状の球状化材（キャンデイ）２
をもつキャンデイ棒９を備えた溶湯飛散防止カバー８を
取鍋本体１上にセットする。その上で、ブロック状の球
状化材２を前記溶湯４内に挿入して、溶湯４の球状化処
理が行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］前記の従来方法におけるダクタイル鋳鉄用溶湯の球状化
処理方法においては、球状化材の反応時に激しい閃光と
多量の白煙を生じ、工場内の環境を著しく悪化するだけ
でなく、公害発生源として、社会的に問題になっている
。

また、球状化材の急激な反応時には、溶湯のバブリング
現象が激しいため、受湯取鍋容量の約６０％程度の溶湯
の球状化処理しかできないだけでなく、溶湯飛散による
災害発生の危険性が大であり、安全上でも、問題となっ
ている。

これらの問題点を解決する方法として、従来、取鍋上部
に頑丈な蓋を設け、取鍋全体をほぼ密閉圧力容器として
取り扱い、球状化処理する方法も考案されてはいるが、
作業性が非常に悪く、かつ、効果も十分でないため未だ
実用化に至っていない。

本発明は、ダクタイル鋳鉄用の溶湯球状化処理の際の公
害問題、工場内の環境の悪化、危険作業及び作業性（複
雑さ、難しさ）を大巾に解決することができる鋳鉄溶湯
の球状化処理方法及び鋳鉄溶湯の球状化処理用取鍋を提
供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の鋳鉄溶湯の球状化処理方法は、次の手段を講じ
た。

（１）球状化材を収容した取鍋本体の上部に連続気孔を
もつ多孔質体のカバーを取付け、同多孔質体のカバーを
通過させて取鍋本体内に鋳鉄溶湯を注入して球状化処理
を行なう。

（２）球状化材を収容した取鍋本体上部に、連続気孔を
もち、その一部が切り欠かれた多孔質体のカバーを取り
付け、同多孔質体のカバーの切り欠かれた部分より取鍋
本体内に鋳鉄溶湯を注入して球状化処理を行なう。

また、本発明の鋳鉄溶湯の球状化処理取鍋は、次の手段
を講じた。

（３）球状化処理材を収容する取鍋本体の上部の全体又
は一部に、連続気孔をもつ多孔質体を配置した。

（４）取鍋本体内を溶湯受湯部と球状化処理材を収容す
る球状化処理部とに区分し、前記球状化処理部の上方に
連続気孔をもつ多孔質体でなるカバーを設けた。

（５）前記（４）の本発明において、溶湯受湯部と球状
化処理部を区分する仕切壁に連続気孔をもつ多孔質体を
用いた。

〔作用〕

前記（１）の本発明においては、鋳鉄溶湯は、連続気孔
をもつ多孔質体のカバーを通過して取鍋本体内に注入さ
れる。この際多孔質体のカバーは、溶滓の取鍋本体内へ
の混入を防止し、鋳鉄溶湯のみが同取鍋内へ注入される
。

取鍋本体内では、鋳鉄溶湯と球状化材とが接触して化学
反応が生じ、急激かつ多量の白煙（？ＩｇＯを主成分と
する）と閃光が発生するが、連続気孔をもつ多孔質体の
カバーによって白煙中のＭｇＯ等の微粒子が捕捉吸着さ
れ、白煙の大気への放散は大幅に抑制される。

また、連続気孔をもつ多孔質体のカバーによって、鋳鉄
溶湯と球状化材との反応に伴って取鍋本体内で発生する
ガスは大気中に放出され、取鍋本体内のガス圧が低下し
、鋳鉄溶湯のリバプリングが防止され、また鋳鉄溶湯が
飛散する危険が殆んど皆無となる。

前記（２）の本発明は、多孔質体のカバーの切り欠かれ
た部分より鋳鉄溶湯が取鍋本体内に注入されるために、
その注入が容易かつ迅速に行なわれる。

連続気孔をもつ多孔質体のカバーは、取鍋本体内の鋳鉄
溶湯と球状化材との反応による白煙の捕捉吸着と受湯取
鍋内のガス圧の低下については、前記（１）の本発明と
同様な作用を奏する。

前記（３）の本発明では、取鍋本体の上部に設けられた
連続気孔をもつ多孔質体によって、球状化処理に当って
発生する白煙の微粒子が捕捉され白煙が外部へ放散され
ることが抑制されると共に発生ガスを外部へ放出して取
鍋本体内のガス圧を低下させる。

従って、取鍋本体内における溶湯のバブリングが防止さ
れ、取鍋本体を小型化することが可能であり、また多孔
質体による遮蔽作用と相まって溶湯の外部飛散が防止さ
れ安全性が向上する。

更に、溶湯は連続気孔をもつ多孔質体を通過して取鍋本
体内に注入され、溶滓の取鍋内への混入が防止される。

前記（４）の本発明では、取鍋本体内を溶湯受湯部と球
状化処理部とに区分し、球状化処理部の上部に連続気孔
をもつ多孔質体でなるカバーを設けたことによって、前
記（３）の本発明と同様に、球状化処理部における球状
化処理に当って発生する白煙の微粒子が捕捉され白煙が
外部に放散されることが抑制されると共に、発生ガスを
外部へ放出して取鍋本体内のガス圧を低下させ、かつ、
溶湯の飛散も防止される。

また、取鍋本体内を溶湯受部と球状化処理部とに区分す
ることによって、ｌ会場の取鍋本体への注入が容易とな
る。

前記（５）の本発明では、前記（４）の本発明の作用に
加えて、溶湯受湯部と球状化処理部との仕切壁を連続気
孔の多孔質体とすることによって、球状化処理に当って
球状化処理部で発生する白煙の外部放散の防止、発生ガ
スのガス圧の低下及び溶湯の飛散防止の諸作用が更に向
上する。

〔実施例〕

本発明の第１の実施例を、第１図及び第２図によって説
明する。

取鍋本体１内に必要量の球状化材２（必要に応じて、同
球状化材２上にカバー材を配置してもよい）を所定の位
置に配置した後、取鍋本体１の上部の全面に連続気孔を
もつ多孔質体のカバー３（例えば、三次元網目構造の通
気性を有する耐熱フィルター）を取付ける。

本実施例では、取鍋本体１を溶解炉１ｏの近傍に配置し
、溶解炉１０内のダクタイル鋳鉄用溶湯４を、連続気孔
をもつ多孔質体３の上に注ぎ、同溶湯４を多孔質体のカ
バー３を通過させて取鍋本体１内に注入する。

取鍋本体１内においては、注入されたダクタイル鋳鉄用
？′８湯４と球状化材２が接触し、化学反応により、急
激かつ多量の白煙及び閃光を生じる。

前記の連続気孔をもつ多孔質体のカバー３は、ダクタイ
ル鋳鉄用溶湯４の取鍋本体１への注入に当って、溶滓の
混入を防ぐとともに、球状化処理時に発生する白煙中の
？ＩｇＯ等の微粒子を捕捉吸着し、白煙の大気への放散
を大巾に抑制する。

また、連続気孔をもつ多孔質体のカバー３は、通気性を
有しているため、取鍋本体１内の発生ガスを容易に大気
中に放出できるため、取鍋本体１内のガス圧が著しく低
下するので、多孔質体のカバー３Ｌとよる遮蔽と相まっ
て、溶湯飛散の危険が殆んど皆無になると共に、溶湯の
リパブリングの発生が防止され取鍋本体１内に多量の溶
湯を注入することができる。

本実施例において、連続気孔をもつ多孔質体のカバー３
として、三次元網目構造を有するセラミンク多孔体（炭
化珪素質；見掛比重０．３５〜ｏ、５５、空孔率８０〜
９０％、セル数６ケ／２５ａｏｍ口）を耐熱フィルター
として用い、ＦＣＤ４００の鋳鉄溶湯５０ｋｇの球状化
処理を試みた結果、白煙の発生量を、従来方法の約１７
１０程度に抑制することができ、また、反応時の溶湯の
飛散を皆無にすることができた。

本発明の第２の実施例を、第３図及び第４図によって説
明する。

取鍋本体１は、同取鍋本体１の上辺から下方へ向って延
びその底面から上方に間隔をおいて位置する下端をもつ
耐火物製の上部仕切壁６によって、反応部１ａと受湯口
５とに区画されている。前記反応部１ａには底面より立
上がる下部仕切壁７が設けられてその下部に反応室１ｂ
が形成されており、また反応部１ａの上部を覆って連続
気孔をもつ多孔質体のカバー３（例えば三次元網目構造
の耐熱性を有するフィルター）が取付けられている。前
記受湯口５は、図示するように、上部の横断面形状がＶ
字状をなすように側方へ拡がり、かつ、上方へ向って開
放されており、受湯しやすい形状を有している。

前記反応室ｌｂ内に球状化材２（必要に応して同球状化
材２上にカバー材を配置してもよい）を配置する。

本実施例では、前記の受湯口５の上方の開放された部分
より、溶解炉１０内のダクタイル鋳鉄用溶湯４が注入さ
れ、同溶湯は受湯口５内を下降して反応部ｌａ内へ注入
される。この場合、受湯口５は、前記のように、溶解炉
ＩＯより受湯し易い形状となっていて、注湯は容易に行
なわれる。

ダクタイル鋳鉄用溶湯４と球状化材２とが反応室ｌｂ内
で接触することによって、閃光と白煙が発生する。発生
した白煙は、通気性のある連続気孔をもつ多孔質体のカ
バー３を通過して大気中に放散される。その際、白煙中
の？ＩｇＯ等の微粒子は、連続気孔をもつ多孔質体のカ
バー３に殆んど捕捉吸着され、白煙の発生を著しく抑制
できるとともに、前記反応によって発生する反応部ｌｂ
内の発生ガスも連続気孔をもつ多孔質体のカバー３を通
過して反応部ｌｂ内のガス圧が低下し、溶湯の飛散と溶
湯のリパブリングの発生を防止することができる。

また、前記上部仕切壁６によって、球状化処理時の反応
ガスが反応部１ａから受湯口５側へ流れ出ることが抑制
される。

本発明の第３の実施例を、第５図及び第６図によって説
明する。

本実施例の取鍋本体１は、溶解炉１０内のダクタイル鋳
鉄用溶湯４の注入と図示しない鋳型への溶湯の鋳込みを
容易にするため、図示するように、受湯部５を大きくし
、かつ、取鍋本体１の形状を横型ドラムタイプとしたも
のであって、取鍋本体１の形状以外は、前記第２の実施
例と同様の構成を有している。

本実施例においても、前記第２の実施例と同様に、白煙
の抑制、溶湯飛散防止、溶湯のリハブリングの防止及び
作業の容易さ等の効果をあげることができると共に、大
きい受湯部５によってダクタイル鋳鉄用溶ｉ％４の取鍋
本体１への注入と鋳型への鋳込み作業を容易にすること
ができる。

本発明の第４の実施例を、第７図及び第８部によって説
明する。

本実施例は、第３図及び第４図に示す前記第２の実施例
の上部仕切壁６を連続気孔をもつ多孔質体（例えば三次
元網目構造の通気性を有する耐熱フィルター）で構成し
た。

本実施例は、前記第２の実施例のもつ作用、効果を奏す
ることができると共に、連続気孔をもつ多孔質体製の上
部仕切壁６によって、取鍋本体１内空間のガス圧を更に
低下させることができる。

本実施例において、多孔質体のカバー３及び上部仕切壁
６として、三次元網目構造を有するセラミック多孔体（
コージェライトとアルミナのブレンドタイプ、見掛比重
０．３５〜０．６０、空孔率８０〜９０％、セル数１３
ケ／２５閣口）を用い、ＦＣＤ４００の溶湯５００ｋｇ
の球状化処理を実施した結果、白煙の大気への放出を殆
んど抑制することができ、また溶湯の飛散も防止するこ
とができた。

なお、前記の各実施例において、連続気孔をもつ多孔質
体としては、炭化珪素質、コージェライトとアルミナの
ブレンドタイプ等の三次元網目構造をもつセラミンク多
孔体等を用いることができる。

本発明の第５の実施例を、第９図ないし第１１図によっ
て説明する。

本実施例は、前記第３の実施例の取鍋本体１の反応部１
ａを覆う金属製カバー１３を設け、同カバー１３の開口
１３ａ（除滓口）内に小塊コークス１２よりなる連続気
孔をもつ多孔質体１６を充填したものである。

この多孔質体１６に、第１表に示す小塊コークス体を用
い、ＦＣＤ４００の溶湯５００ｋｇの球状化処理を実施
した結果、前記各実施例と同様に、球状化処理時の白煙
の大気放出を殆んど抑制でき、また溶湯の飛散も防止す
ることができた。

第　　１　　表なお、連続気孔の多孔質体に、バーミキュライト（軽石
）、パーライト（真珠石）、プラスバルーン（軽石）等
の小塊を通用した場合も、はぼ同様の成果が得られた。

本発明の第６の実施例を、第１２回によって説明する。

本実施例は、前記第５の実施例の連続気孔をもつ多孔質
体に代えて、ステンレス製金１２３（ｙ４目の開き：　
０．７５ｍ１ｍおよび１．５０ｍ／ｍ）を８〜１０枚、
種々の組合せで、積層し、表面に耐火材（例えば、アＪ
レミナ粉末十ジョーシアカオリン十ＰＶＡ？容液、鋳物
用塗型材等）を塗布した連続気孔をもつ多孔質体２６を
用いた。

本実施例においても、白煙抑制および溶湯飛散防止の効
果が得られる。

本発明の第７の実施例を、第１３回によって説明する。

本実施例は、前記第５の実施例の連続気孔をもつ多孔質
体に代えて、連続気孔をもつ多孔質体３６として、セラ
ミックボールと繊維質系耐熱材の細片（例えば、グラス
ウール、シリカウール）を混合し、空孔率５０〜９０％
に調整した無粘結耐熱材をステンレス製金網ボックス３
３（網目の開き：　０．７５ｍ／ｍ）に密封したものを
用いたものである。

本実施例においても、前記第５、第６の実施例と同様な
白煙抑制および溶湯飛散防止の効果かえられる。

本発明の第８の実施例を、第１４図ないし第１６図によ
って説明する。

本実施例は、前記第３の実施例において多孔質カバーと
取鍋本体の受湯部を次のように変更したものである。

即ち、前記第５ないし第７の実施例と同様な金属製カバ
ー１３の開口１３ａに連続気孔をもつセラミック多孔質
体４６（炭化珪素質、見掛比重０．３５〜０．５５、空
孔率５０〜９０％、セル数２０ケ／２５ミロ）を充填し
た。

また、取鍋本体ｌの受湯を容易にするため１箱型の受湯
部４５を設け、かつ、同受湯部４５の下部にストレーナ
４０を配置し、不純物の混入および白煙の放出防止を図
った。

本実施例において、ＦＣＤ５００の溶湯７００　ｋｇの
球状化処理を実施した結果、白煙の大気放出の抑制効果
および溶湯の飛散防止効果は顕著であり、マグネシウム
の歩留も大巾に向上した。かつ、溶湯温度の低下も従来
法に比し小さく、品質の向上も計ることができた。

［発明の効果］請求項（１）及び（２）に記載の本発明は、鋳鉄溶湯の
球状化処理を行なう取鍋本体に連続気孔をもつ多孔質体
のカバーを取付けたために次の効果を奏することができ
る。

（１）鋳鉄溶湯と球状化材の反応時に発生する白煙の大
気中への放出量を大巾に抑制することができ、環境の向
上並びに公害対策に有効である。

（２）鋳鉄溶湯と球状化材の反応時における受湯取鍋内
のガス圧を軽減することができ、溶湯の飛散を激減させ
ることによって安全性が向上する。

（３）溶湯飛散量（バブリング）の減少により、取鍋本
体を小型化することができる。

（４）従来の上部カバー付きの取鍋に比して、本発明で
は取鍋を軽量化することができ、かつ操作性も良好であ
る。

以上に加えて、請求項（１）に記載の本発明では、鋳鉄
溶湯が多孔質体のカバーを通過して取鍋本体内へ注入さ
れるために、溶滓が混入することがなく、製造されるダ
クタイル鋳鉄の品質を向上させることができる。

また、請求項（２）に記載の本発明では、多孔質体のカ
バーの切り欠かれた部分より鋳鉄溶湯を取鍋本体に注入
するために、同溶湯の注入を短時間に、かつ、容易に行
なうことができる。

請求項（３）に記載の本発明は、鋳鉄溶湯の球状化処理
を行なう取鍋本体の上部の全体又は一部に連続気孔をも
つ多孔質体を配置しているために次の効果を奏すること
ができる。

（１′）溶湯と球状化材の反応時に発生する白煙の大気
中への放出量を大巾に抑制することができ、環境の向上
並びに公害対策に有効である。

（２′）鋳鉄溶湯と球状化材の反応時における取鍋本体
内のガス圧を軽減することができ、多孔質体による遮蔽
効果と相まって溶湯の飛散を激減させることによって安
全性が向上する。

（３′）溶湯飛散量（バブリング）の減少により、取鍋
本体を小型化することができる。

（４′）従来の上部カバー付きの受湯取鍋に比して、取
鍋本体を軽量化することができ、かつ操作性良好である
。

（５′）溶湯を多孔質体のカバーを通過して取鍋本体内
へ注入することができるために、溶滓が混入することが
なく、製造されるダクタイル鋳鉄の品質を向上させるこ
とができる。

請求項（４）に記載の本発明では、取鍋本体内を溶湯受
湯部と球状化処理部とに区分し、球状化処理部部の工法に連続気孔をもつ多孔質体でなるカバーを設け
ているために、請求項（３）に記載の発明と同様に前記
（１′）ないしく４′）の効果を奏することができると
共に、取鍋本体への溶湯の注入を容易に行なうことがで
き作業性が向上する。

請求項（５）に記載の本発明では、請求項（４）に記載
の本発明における溶湯受湯部と球状化処理部の仕切壁を
連続気孔をもつ多孔質体で構成しているために、請求項
（４）に記載の本発明の前記効果に加えて、溶湯受湯部
内の空間におけるガス圧の低下、白煙の外部放散の防止
及び溶湯の飛散防止の効果を更に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は同
実施例の平面図、第３図は本発明の第２の実施例の縦断
面図、第４図は同実施例の平面図、第５図は本発明の第
３の実施例の継断面図、第６図は同実施例の平面図、第
７図は本発明の第４の実施例の縦断面図、第８図は同実
施例の平面図、第９図は本発明の第５の実施例の斜視図
、第１０図は同実施例の取鍋の継断面図、第１１図は同
実施例の要部の縦断面図、第１２図及び第１３図はそれ
ぞれ本発明の第６及び第７の実施例の要部の縦断面図、
第１４図は本発明の第８の実施例の斜視図、第１５図は
同実施例の平面図、第１６図は同実施例の縦断面図、第
１７図及び第１８図はそれぞれ従来の置注方法及びキャ
ンデイ方法による鋳鉄溶湯の球状化処理方法を示す断面
図である。１・・・取鍋本体、　　　　　２・・・球状化材、３・
・・連続気孔をもつ多孔質体力バー、４・・・ダクタイ
ル鋳鉄用溶湯、　５・・・受湯口、６・・・上部仕切壁
、　　　　７・・・下部仕切壁、Ｂ・・・溶湯分散防止
カバー、９・・・キャンデイ棒、１０・・・溶解炉、　
　　　　１２・・・小塊コークス、１３・・・カバー、
　　　　　　１３ａ・・・開口、１６．２６，３６．４
６・・・連続気孔をもつ多孔質体、２３・・・金網、　
　　　　　　３３・・・金網ボックス、４０・・・スト
レーナ、　　　４５・・・受湯口。代理人　弁理士　坂　間　　　暁外２名第３図第４図第９図第１０図第１２図　　　　第１３図第１４図第」８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）球状化材を収容した取鍋本体の上部に連続気孔を
もつ多孔質体のカバーを取付け、同多孔質体のカバーを
通過させて取鍋本体内に溶湯を注入して球状化処理を行
なうことを特徴とする鋳鉄溶湯の球状化処理方法。
（２）球状化材を収容した取鍋本体上部に、連続気孔を
もちその一部が切り欠かれた多孔質体のカバーを取り付
け、同多孔質体のカバーの切り欠かれた部分より取鍋本
体内に溶湯を注入して球状化処理を行なうことを特徴と
する鋳鉄溶湯の球状化処理方法。
（３）鋳鉄溶湯の球状化材を収容する、取鍋本体の上部
の全体又は一部に、連続気孔をもつ多孔質体を配置した
ことを特徴とする鋳鉄溶湯の球状化取鍋。
（４）取鍋本体内を溶湯受湯部と球状化材を収容する球
状化処理部とに区分し、前記球状化処理部の上方に連続
気孔をもつ多孔質体でなるカバーを設けたことを特徴と
する鋳鉄溶湯の球状化処理用取鍋。
（５）溶湯受湯部と球状化処理部を区分する仕切壁に連
続気孔をもつ多孔質体を用いたことを特徴とする請求項
（４）に記載の鋳鉄溶湯の球状化処理用取鍋。