JPH05172767A - Measuring instrument for chill depth of original molten metal and inoculation amount operation device - Google Patents

Measuring instrument for chill depth of original molten metal and inoculation amount operation device

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JPH05172767A
JPH05172767A JP3357655A JP35765591A JPH05172767A JP H05172767 A JPH05172767 A JP H05172767A JP 3357655 A JP3357655 A JP 3357655A JP 35765591 A JP35765591 A JP 35765591A JP H05172767 A JPH05172767 A JP H05172767A
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chill depth
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hot water
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伸司 梶田
Yutaka Noda
豊 野田
Takeshi Adachi
毅 安達
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NAKAYAMA KK
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NAKAYAMA KK
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Abstract

PURPOSE:To accurately calculate the chill depth and necessary inoculation amount of the original molten metal. CONSTITUTION:A wedge-shaped chill container 10 cooling the original molten metal, the thermocouple 20 arranged to a part generating no chill and detecting the temp. of a molten metal, cooling curve measuring means 31, 37, 32, 33 measuring the timewise change of the temp. of the molten metal, characteristic point detection means 32, 33 detecting primary crystal temp., supercooling temp. and eutectic temp. from a cooling curve, chill depth operation means 32, 33 operating the chill depth of the original molten metal on the basis of primary crystal temp., supercooling temp. and eutectic temp. and a chill depth display means 36 displaying chill depth are provided. Further, a characteristic storage means 33 storing the relation between the chill depth of the original molten metal and an inoculation amount after inoculation using chill depth as a parameter, an inoculation amount operation means 32 operating the inoculation amount corresponding to the chill depth of the original molten metal operated using the characteristic selected from the characteristics stored in the characteristic,y' means corresponding to the desired chill depth after inoculation and a display means 36 displaying an inoculation amount are provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は元湯の冷却曲線から元湯
の鋳鉄のチル深度を自動測定し、そのチル深度から接種
量をリアルタイムに自動演算できる装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus capable of automatically measuring a chill depth of cast iron of a hot water from a cooling curve of the hot water and automatically calculating an inoculation amount from the chill depth in real time.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、チル深度を測定する方法には、楔
型形状の鋳型に元湯を注湯して冷却し、型割りした後鋳
物のチルテストピースを取り出して、外観検査によりチ
ル深度を測定する方法がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, the chill depth has been measured by pouring hot water into a wedge-shaped mold, cooling it, and after dividing the mold, taking out the chill test piece of the casting and performing visual inspection to check the chill depth. There is a way to measure.

【0003】又、別の方法としては、円筒状容器に元湯
を注ぎ、その円筒状容器の中心部に置かれた熱電対によ
り元湯の冷却曲線を測定して、その特性から鋳鉄のチル
深度を測定するようにしている。又、接種量は上記の2
つの方法で求められたチル深度から経験的に決定されて
いる。
As another method, the hot water is poured into a cylindrical container, the cooling curve of the hot water is measured by a thermocouple placed in the center of the cylindrical container, and the chill of cast iron is determined from the characteristics. I try to measure the depth. Also, the inoculation amount is 2 above
It is empirically determined from the chill depth obtained by one method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第1の方法は、いちいちテストピースを作製する必要が
あることから作業性が悪く、目視によりチル深度を測定
していることから、チル深度の測定精度が悪いという問
題がある。
However, the first method described above has poor workability because it is necessary to manufacture test pieces one by one, and the chill depth is measured by visual inspection. There is a problem that measurement accuracy is poor.

【0005】又、第2の方法は、比較的大きな円筒状容
器に入れて、冷却速度が遅い状態で元湯の冷却曲線を通
常の如く測定するために、この元湯の鋳鉄にはチルが発
生しない。よって、チルの発生する状態で冷却曲線が測
定されていないために、チル深度と冷却曲線との関係が
必ずしも相関がなく、精度良くチル深度を測定すること
が困難であった。本発明は、上記の課題を解決するため
に成されたものであり、その目的とするところは、元湯
のチル深度を精度良く測定すると共に、そのチル深度か
ら最適な接種量を自動決定することである。
The second method is to put a chill in the cast iron of the original hot water in order to measure the cooling curve of the original hot water in a relatively large cylindrical container and measure the cooling curve of the original hot water in a state where the cooling rate is slow. Does not occur. Therefore, since the cooling curve is not measured in the state where the chill occurs, the relationship between the chill depth and the cooling curve does not necessarily correlate, and it is difficult to measure the chill depth with high accuracy. The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to accurately measure the chill depth of Motoyu and automatically determine the optimum inoculation amount from the chill depth. That is.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成は、取り出された元湯を注いで冷却させる
楔状のチル容器と、このチル容器内において、チルの生
じない部分に設置され、その位置での溶湯の温度を検出
する熱電対と、熱電対からの出力を入力して温度の時間
変化を測定する冷却曲線測定手段と、冷却曲線から初晶
温度、過冷温度、共晶温度を検出する特徴点検出手段
と、初晶温度、過冷温度、共晶温度に基づいて、元湯の
鋳鉄におけるチル深度を演算するチル深度演算手段と、
演算されたチル深度を表示する表示手段とを設けたこと
である。又、第2の特徴は、取り出された元湯を注いで
冷却させる楔状のチル容器と、このチル容器内におい
て、チルの生じない部分に設置され、その位置での溶湯
の温度を検出する熱電対と、熱電対からの出力を入力し
て温度の時間変化を測定する冷却曲線測定手段と、冷却
曲線から初晶温度、過冷温度、共晶温度を検出する特徴
点検出手段と、初晶温度、過冷温度、共晶温度に基づい
て、元湯の鋳鉄におけるチル深度を演算するチル深度演
算手段と、接種後のチル深度をパラメータとして元湯の
チル深度と接種量との関係を記憶した特性記憶手段と、
特性記憶手段に記憶された特性の中から所望の接種後チ
ル深度に応じて選択された特性を用いて、チル深度演算
手段により演算された元湯のチル深度に対応する接種量
を演算する接種量演算手段と、接種量を表示する表示手
段とを設けたことである。
The structure of the invention for solving the above-mentioned problems is to provide a wedge-shaped chill container for pouring and cooling the extracted hot water, and a chill container in which a chill does not occur. The thermocouple that detects the temperature of the molten metal at that position, the cooling curve measuring means that measures the time change of the temperature by inputting the output from the thermocouple, and the primary crystal temperature, the supercooling temperature, and the Feature point detecting means for detecting the crystal temperature, primary crystal temperature, supercooling temperature, based on the eutectic temperature, chill depth calculating means for calculating the chill depth in the cast iron of the original hot water,
And a display means for displaying the calculated chill depth. The second characteristic is that a wedge-shaped chill container for pouring and cooling the taken-out original hot water, and a thermoelectric device installed in the chill container where chill does not occur and detecting the temperature of the molten metal at that position. Pair, and a cooling curve measuring means for measuring the time change of the temperature by inputting the output from the thermocouple, a feature point detecting means for detecting the primary crystal temperature, the supercooling temperature and the eutectic temperature from the cooling curve, and the primary crystal Chill depth calculation means that calculates the chill depth in cast iron of the original hot water based on the temperature, supercooling temperature, and eutectic temperature, and the relationship between the chill depth of the original hot water and the inoculation amount is stored with the chill depth after inoculation as a parameter. Characteristic storage means,
Inoculation for calculating the inoculation amount corresponding to the chill depth of the original hot water calculated by the chill depth calculation means using the characteristics selected in accordance with the desired post-inoculation chill depth from the characteristics stored in the characteristic storage means That is, the amount calculation means and the display means for displaying the inoculation amount are provided.

【0007】[0007]

【作用】チル容器に元湯が注がれて、チルの発生しない
位置に設けられた熱電対により元湯の温度の時間経過特
性(冷却曲線)が測定される。次に、その元湯の冷却曲
線から初晶温度、過冷温度、共晶温度が検出される。そ
して、その初晶温度、過冷温度、共晶温度に基づいて、
元湯の鋳鉄におけるチル深度が演算され、演算結果のチ
ル深度は可視表示される。
The hot water is poured into the chill container, and the time course characteristic (cooling curve) of the temperature of the hot water is measured by the thermocouple provided at the position where chill does not occur. Next, the primary crystal temperature, the supercooling temperature, and the eutectic temperature are detected from the cooling curve of the original hot water. Then, based on the primary crystal temperature, the supercooling temperature, and the eutectic temperature,
The chill depth in the cast iron of the hot water is calculated, and the chill depth of the calculation result is visually displayed.

【0008】又、発明の第2の特徴では、特性記憶手段
に記憶されている複数の特性の中から所望の接種後のチ
ル深度に応じた特性が選択され、その特性から、チル深
度演算手段により演算された元湯のチル深度に対応する
接種量が演算され、可視表示される。
In the second aspect of the invention, a characteristic corresponding to a desired chill depth after inoculation is selected from a plurality of characteristics stored in the characteristic storage means, and the chill depth calculation means is selected from the characteristics. The inoculation amount corresponding to the chill depth of Motoyu calculated by is calculated and displayed visually.

【0009】[0009]

【発明の効果】本発明はチルテストピースを作製する時
と同じ形状をした楔型容器に元湯を注ぎ、チルの発生し
ない位置に置かれた熱電対によりその元湯の冷却曲線を
測定し、検出された初晶温度、過冷温度、共晶温度に応
じてチル深度を演算するようにしている。従って、現実
にチルが発生する状態で、チルの発生しない位置におい
て元湯の冷却曲線が測定されることから、冷却曲線の特
性とチル深度との相関が良くなる。この結果、接種前の
元湯の状態において、鋳鉄を製造した時のチル深度を精
度良く予測することが可能となる。
According to the present invention, the original hot water is poured into a wedge-shaped container having the same shape as when the chill test piece is manufactured, and the cooling curve of the original hot water is measured by a thermocouple placed at a position where chill does not occur. The chill depth is calculated according to the detected primary crystal temperature, supercooling temperature, and eutectic temperature. Therefore, since the cooling curve of the original hot water is measured at the position where chill does not actually occur, the correlation between the characteristics of the cooling curve and the chill depth is improved. As a result, it becomes possible to accurately predict the chill depth when cast iron is manufactured in the state of the original hot water before inoculation.

【0010】一方、第2の特徴は、接種後のチル深度を
パラメータとして元湯のチル深度と接種量との関係を特
性記憶手段に記憶し、その記憶された複数の特性の中か
ら接種後の所望のチル深度に応じた特性を選択し、測定
された元湯のチル深度に対応する接種量を演算するよう
にしている。従って、元湯の状態で、接種後の溶湯のチ
ル深度を精度良く予測できることから、所望のチル深度
を得るための接種量を精度良く決定することができる。
On the other hand, the second feature is that the relationship between the chill depth of the original hot water and the inoculation amount is stored in the characteristic storage means using the chill depth after inoculation as a parameter, and the chill depth after inoculation is selected from the stored plurality of characteristics. The characteristic is selected according to the desired chill depth of, and the inoculation amount corresponding to the measured chill depth of the original hot water is calculated. Therefore, since the chill depth of the molten metal after inoculation can be accurately predicted in the state of the original hot water, the inoculation amount for obtaining the desired chill depth can be accurately determined.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図1は実施例に係るチル深度・接種量測定装置
の構成を示したブロック図である。チルカップ10は元
湯を注いで冷却させる容器であり、その詳しい形状は図
2に示されている。元湯が注がれる容器部分は鉛直方向
(Y軸)に対して楔形をしており、横方向(X軸)には
長方形状をしている。チルカップ10の上面11には注
がれた元湯のうち上面11を越える余分な元湯を貯留す
る凹部12が形成されている。元湯をチルカップ10に
注ぐ場合には、この凹部12に余分な元湯を溢れさせる
ようにしている。この結果、凹部12の作用により、チ
ルカップ10に注がれた元湯の液面が常に一定となるよ
うになっている。このようにして湯面を常に一定にして
冷却曲線を同一条件で測定できるようにしている。
EXAMPLES The present invention will be described below based on specific examples. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a chill depth / inoculation dose measuring device according to an embodiment. The chill cup 10 is a container for pouring and cooling the hot water, and its detailed shape is shown in FIG. The container portion into which the hot water is poured has a wedge shape with respect to the vertical direction (Y axis), and has a rectangular shape in the lateral direction (X axis). The upper surface 11 of the chill cup 10 is provided with a recess 12 for storing an excess of the original hot water poured over the upper surface 11. When pouring hot water into the chill cup 10, excess hot water is made to overflow into the recess 12. As a result, due to the action of the recess 12, the liquid level of the hot water poured into the chill cup 10 is always constant. In this way, the molten metal surface is always kept constant and the cooling curve can be measured under the same conditions.

【0012】チルカップ10の横方向(X軸)には中央
位置で、縦方向(Y軸)には楔形の先端のチルの発生す
る部分を除くに十分な高さ位置に熱電対20が配置され
ている。この熱電対20は温度検出器31に接続されて
いる。温度検出器31の出力するアナログの検出温度は
A/Dコンバータ37に入力され、サンプリングされて
ディジタル量の検出温度に変換される。そのディジタル
量の検出温度はCPU32によって読み取られる。CP
U32にはROM33、RAM34、入出力インタフェ
ース35が接続されており、入出力インタフェース35
にはCRT36が接続されている。
The thermocouple 20 is arranged at a central position in the lateral direction (X axis) of the chill cup 10 and at a height position sufficient to remove the chilled portion at the tip of the wedge shape in the longitudinal direction (Y axis). ing. The thermocouple 20 is connected to the temperature detector 31. The analog detected temperature output from the temperature detector 31 is input to the A / D converter 37, sampled and converted into a digital detected temperature. The detected temperature of the digital amount is read by the CPU 32. CP
A ROM 33, a RAM 34, and an input / output interface 35 are connected to the U32.
A CRT 36 is connected to.

【0013】ROM33にはチル深度及び接種量を演算
するためのプログラムを記憶したプログラム領域33
1、チル深度を演算するための計算式を記憶した計算式
領域332、接種後チル深度をパラメータとする接種量
と元湯のチル深度との関係を記憶した接種量特性領域3
33とが形成されている。又、RAM34には検出され
た温度を記憶する検出温度領域341、冷却曲線から検
出された初晶温度、過冷温度、共晶温度の特徴温度を記
憶する特徴温度領域342とが形成されている。
The ROM 33 has a program area 33 in which a program for calculating the chill depth and the inoculation amount is stored.
1, a calculation formula region 332 that stores a calculation formula for calculating the chill depth, and an inoculation amount characteristic region 3 that stores the relationship between the inoculation amount with the post-inoculation chill depth as a parameter and the chill depth of Motoyu
And 33 are formed. Further, the RAM 34 has a detection temperature region 341 for storing the detected temperature and a characteristic temperature region 342 for storing the characteristic temperatures of the primary crystal temperature, the supercooling temperature and the eutectic temperature detected from the cooling curve. ..

【0014】次に、CPU32の処理手順を図3、図
4、図5のフローチャートを参照して説明する。本装置
30がリセットスタートされることで、フラグG1、G
2、G3が全て0に初期設定される。次に、チルカップ
10に元湯が注がれ、冷却される。本装置30のリセッ
トスタートにより、図3に示すプログラムは所定の微小
時間間隔で実行される。
Next, the processing procedure of the CPU 32 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3, 4 and 5. When the device 30 is reset and started, the flags G1 and G
2, G3 are all initialized to 0. Next, the hot water is poured into the chill cup 10 and cooled. When the device 30 is reset and started, the program shown in FIG. 3 is executed at predetermined minute time intervals.

【0015】ステップ100では、A/Dコンバータ3
2の出力する検出温度が入力される。この検出温度は、
検出温度領域341に古い順に順次記憶される。次に、
ステップ102において、初晶温度検出が完了したこと
を示すフラグG1が1か否か、即ち、初晶温度検出が完
了しているか否が判定される。初晶温度検出が完了して
いなければ、ステップ104に移行して、初晶温度検出
処理が実行される。ステップ106で現実行サイクルに
おいて、初晶温度検出処理が完了したか否かが判定さ
れ、初晶温度の検出が完了していなければ、ステップ1
08へ移行して初晶検出フラグG1が検出未完了を示す
0に設定され、初晶温度の検出が完了すれば、ステップ
110へ移行して初晶検出フラグG1が検出完了を示す
1に設定され、今回の実行サイクルが終了される。
In step 100, the A / D converter 3
The detected temperature output by 2 is input. This detected temperature is
The detection temperature areas 341 are sequentially stored in order of oldness. next,
In step 102, it is determined whether the flag G1 indicating that the primary crystal temperature detection is completed is 1, that is, whether the primary crystal temperature detection is completed. If the primary crystal temperature detection is not completed, the process proceeds to step 104 and the primary crystal temperature detection process is executed. In step 106, it is determined whether or not the primary crystal temperature detection process is completed in the current execution cycle. If the primary crystal temperature detection is not completed, step 1
08, the primary crystal detection flag G1 is set to 0 indicating that the detection is not completed, and when the detection of the primary crystal temperature is completed, the processing proceeds to step 110 and the primary crystal detection flag G1 is set to 1 indicating the detection completion. Then, the execution cycle of this time is ended.

【0016】ステップ102で現実行サイクルおいて初
晶検出フラグG1が1であれば、即ち、初晶温度検出が
既に完了されている場合には、ステップ112以下が実
行される。ステップ112〜ステップ120の処理は、
過冷温度検出のための処理手順である。その手順は初晶
温度検出の手順であるステップ102〜ステップ110
と同様である。このうち、ステップ114で過冷温度検
出のための処理が実行される。
In step 102, if the primary crystal detection flag G1 is 1 in the current execution cycle, that is, if the primary crystal temperature detection has already been completed, step 112 and the following steps are executed. The processing of steps 112 to 120 is
It is a processing procedure for detecting the supercooling temperature. The procedure is Step 102 to Step 110, which is the procedure for detecting the primary crystal temperature.
Is the same as. Of these, in step 114, the process for detecting the supercooling temperature is executed.

【0017】ステップ122で現実行サイクルおいて過
冷検出フラグG2が1であれば、即ち、過冷温度検出が
既に完了されている場合には、ステップ122以下が実
行される。ステップ122〜ステップ130の処理は、
共晶温度検出のための処理手順である。その手順は初晶
温度検出の手順であるステップ102〜ステップ110
と同様である。このうち、ステップ126で共晶温度検
出のための処理が実行される。
If the supercooling detection flag G2 is 1 in the current execution cycle in step 122, that is, if the supercooling temperature detection has already been completed, step 122 and subsequent steps are executed. The processing of steps 122 to 130 is
It is a processing procedure for eutectic temperature detection. The procedure is Step 102 to Step 110, which is the procedure for detecting the primary crystal temperature.
Is the same as. Of these, in step 126, the process for detecting the eutectic temperature is executed.

【0018】次に、ステップ104、114、124で
実行される初晶温度、過冷温度、共晶温度の検出手順に
ついて説明する。初晶温度、過冷温度、共晶温度は、図
6に示す冷却曲線における温度の停滞点として定義され
る。この停滞点とは冷却曲線の微分係数が一定の範囲に
存在する区間に存在する点である。以下、この区間を停
滞区間という。初晶、過冷、共晶の区別は、停滞区間の
現れる順序と、停滞時間と停滞区間を脱出した後、冷却
曲線が上向きか下向きか、いずれに変移するかによって
決定される。
Next, the procedure for detecting the primary crystal temperature, the supercooling temperature, and the eutectic temperature executed in steps 104, 114, and 124 will be described. The primary crystal temperature, the supercooling temperature, and the eutectic temperature are defined as temperature stagnation points in the cooling curve shown in FIG. This stagnation point is a point existing in a section where the differential coefficient of the cooling curve exists in a certain range. Hereinafter, this section is referred to as a stagnant section. The distinction between primary crystal, supercooling, and eutectic is determined by the order in which stagnant sections appear, the stagnant time, and whether the cooling curve changes upward or downward after exiting the stagnant section.

【0019】例えば、停滞区間は、冷却曲線の微分係数
が±1°F/secの範囲に存在する時間が0.66秒以上継続
した範囲としている。又、初晶温度は第1番目の停滞区
間であって停滞区間が0.66秒より小さく、停滞区間を脱
出した後曲線が下向きに推移する停滞区間の中間値とし
て検出される。又、過冷温度は、第1、又は第2番目の
停滞区間であって、停滞区間を脱出した後、曲線が上向
きに推移する停滞区間の最小値、又は、上記条件を満足
しない場合には、共晶温度が検出される停滞区間のう
ち、共晶温度よりも先に現れる最小値として検出され
る。又、共晶温度は、第2番目、又は第3番祖の停滞区
間であって、停滞区間を脱出した後、曲線が下向きに推
移する停滞区間の最大値、又は第1番目であって1.65秒
以上継続する停滞区間の最大値として検出される。これ
らの検出された初晶温度、過冷温度、共晶温度は特徴温
度領域342に記憶される。
For example, the stagnation section is a range in which the differential coefficient of the cooling curve exists within the range of ± 1 ° F / sec and the duration of time is 0.66 seconds or more. Further, the primary crystal temperature is the first stagnant section, the stagnant section is smaller than 0.66 seconds, and is detected as an intermediate value of the stagnant section in which the curve moves downward after leaving the stagnant section. Further, the supercooling temperature is the first or second stagnation section, and the minimum value of the stagnation section where the curve moves upward after exiting the stagnation section, or when the above conditions are not satisfied , Of the stagnation sections where the eutectic temperature is detected, the eutectic temperature is detected as the minimum value that appears earlier than the eutectic temperature. Also, the eutectic temperature is the second or third stagnation section, the maximum value of the stagnation section where the curve moves downward after exiting the stagnation section, or the first value of 1.65. It is detected as the maximum value of the stagnant section that continues for more than a second. The detected primary crystal temperature, supercooling temperature, and eutectic temperature are stored in the characteristic temperature area 342.

【0020】次に、検出された初晶温度、過冷温度、共
晶温度から元湯のチル深度を演算する手順について説明
する。上記の特徴温度の検出が完了すると、図5に示す
プログラムが実行される。ステップ200では、計算式
領域332に記憶された次式によりチル深度Dが演算さ
れる。
Next, the procedure for calculating the chill depth of the original hot water from the detected primary crystal temperature, supercooling temperature, and eutectic temperature will be described. When the detection of the characteristic temperature is completed, the program shown in FIG. 5 is executed. In step 200, the chill depth D is calculated by the following formula stored in the calculation formula area 332.

【数1】 D=(TL-TC-120)×(TE-TC)×S/(TC-2000) (1) 但し、TLは初晶温度、TCは過冷温度、TEは共晶温度であ
り単位はいずれも°Fである。又、Sは係数で、TL<21
50°Fの場合にはS=0.2 、TL>2150°Fの場合にはS
=0.8 である。
[Equation 1] D = (TL-TC-120) × (TE-TC) × S / (TC-2000) (1) where TL is the primary crystal temperature, TC is the supercooling temperature, and TE is the eutectic temperature. All units are ° F. Also, S is a coefficient, TL <21
S = 0.2 for 50 ° F, S for TL> 2150 ° F
= 0.8.

【0021】チルカップ10を用いて冷却曲線を測定し
て元湯のチル深度Dを求めるのに使用した各種成分の元
湯を用いて、チルカップ10と同一形状のチルテストピ
ースを作製した。そして、その各種成分の元湯に対して
チルストテピースの実際のチル深度を測定した。そし
て、演算された元湯のチル深度Dと、実際のチル深度と
の関係を測定した。その結果を図8に示す。このよう
に、上記式で演算された元湯のチル深度Dは実際のチル
深度を精度良く表していることが理解される。
A chill test piece having the same shape as that of the chill cup 10 was prepared by using the chilled hot water of various components used to determine the chill depth D of the hot water by measuring the cooling curve using the chilled cup 10. Then, the actual chill depth of the chilled toe piece was measured with respect to the hot water of the various components. Then, the relationship between the calculated chill depth D of the Motoyu and the actual chill depth was measured. The result is shown in FIG. As described above, it is understood that the chill depth D of the hot water calculated by the above formula accurately represents the actual chill depth.

【0022】尚、円筒状容器に元湯を注湯して元湯の冷
却曲線を測定した場合には、チル深度と過冷温度と共晶
温度との差である過冷度との相関が得られなかった。こ
の円筒状容器の場合には、冷却速度によってチル化の程
度が異なるため、元湯成分だけに支配される一定の冷却
曲線を得ることが出来なかった。本発明者等は、楔形容
器を用いることで強制的に元湯の成分にのみ依存する一
定量のチルを発生させる状態で元湯の冷却曲線を測定す
れば、その冷却曲線が元湯の成分にのみ依存して一定に
なることを見い出した。そして、その状態で測定された
冷却曲線の初晶温度、過冷温度、共晶温度とチル深度と
の間には強い相関関係があることを発見した。尚、チル
深度と上記の(1)式で良く測定できることが理解され
たが、本発明は、演算式を(1)式に限定するものでも
なく、各定数を上式のものに限定するものではない。一
次的には、チル深度Dは、共晶温度TEと過冷温度TCとの
差、即ち、過冷度(TE-TC) に比例して変化することが分
かった。そして、(1)式では、その比例係数を初晶温
度TLと過冷温度TCとの関数で決定している。
When the original hot water is poured into a cylindrical container and the cooling curve of the original hot water is measured, the correlation between the chill depth and the degree of supercooling, which is the difference between the supercooling temperature and the eutectic temperature, is found. I couldn't get it. In the case of this cylindrical container, since the degree of chilling varies depending on the cooling rate, it was not possible to obtain a constant cooling curve governed only by the original hot water components. The inventors of the present invention measured the cooling curve of the original hot water in a state in which a certain amount of chills that forcedly depend only on the components of the original hot water were generated by using a wedge-shaped container. It has been found that it depends only on. Then, they found that there was a strong correlation between the chill depth and the primary crystal temperature, the supercooling temperature, and the eutectic temperature of the cooling curve measured in that state. Although it was understood that the chill depth and the above formula (1) can be measured well, the present invention does not limit the calculation formula to the formula (1), but limits each constant to the above formula. is not. Firstly, it was found that the chill depth D changes in proportion to the difference between the eutectic temperature TE and the supercooling temperature TC, that is, the degree of supercooling (TE-TC). Then, in the equation (1), the proportional coefficient is determined by a function of the primary crystal temperature TL and the supercooling temperature TC.

【0023】次に、ステップ202において、演算され
たチル深度DがCRT36に表示される。次に、ステッ
プ204において、接種後の湯において要求する所望チ
ル深度Dd が入力される。次に、ステップ206におい
て、接種量特性領域333に記憶された複数の特性の中
から、所望チル深度Dd に対応する接種量Wと演算され
た元湯のチル深度Dとの関係を示した特性が選択され
る。
Next, in step 202, the calculated chill depth D is displayed on the CRT 36. Next, in step 204, the desired chill depth Dd required in the hot water after inoculation is input. Next, in step 206, a characteristic showing the relationship between the inoculation amount W corresponding to the desired chill depth Dd and the calculated chill depth D of the original hot water from among the plurality of characteristics stored in the inoculation amount characteristic region 333. Is selected.

【0024】接種量特性領域333に記憶された複数の
特性は、図7に示すようになっており、接種後チル深度
をパラメータとする接種量と演算された元湯のチル深度
との関係を示す特性である。次に、ステップ208にお
いて、選択された特性から、演算された元湯のチル深度
Dに対応する接種量Wが決定される。この接種量Wで元
湯に接種すれば、所望のチル深度Dd が得れる。次に、
ステップ210において、接種量WがCRT36に表示
される。
The plurality of characteristics stored in the inoculation amount characteristic region 333 are as shown in FIG. 7, and show the relationship between the inoculation amount with the post-inoculation chill depth as a parameter and the calculated chill depth of Motoyu. It is a characteristic to show. Next, in step 208, the inoculation amount W corresponding to the calculated chill depth D of the original hot water is determined from the selected characteristics. A desired chill depth Dd can be obtained by inoculating Motoyu with this inoculation amount W. next,
In step 210, the inoculation dose W is displayed on the CRT 36.

【0025】次に、このようにして演算された接種量W
に基づいて接種剤自動投入装置が作動されて自動接種が
行われる。
Next, the inoculation amount W calculated in this way
Based on the above, the automatic inoculant injection device is operated to perform automatic inoculation.

【0026】上述したように、楔形のチルカップを用い
て元湯の冷却曲線を測定し、その冷却曲線の初晶温度、
過冷温度、共晶温度から元湯のチル深度を演算される。
従って、元湯のチル深度をテストピースを作製するまで
もなく、簡便にしかも精度良く検出することが可能とな
る。又、演算された元湯のチル深度から所望の接種後の
チル深度を得るのに必要な接種量が複数の特性から演算
される。よって、接種後のチル深度の予測性が高くな
り、製品の品質管理能力が向上する。
As described above, the cooling curve of the original hot water was measured by using the wedge-shaped chill cup, and the primary crystal temperature of the cooling curve,
The chill depth of the hot water is calculated from the supercooling temperature and the eutectic temperature.
Therefore, the chill depth of the original hot water can be detected easily and accurately without making a test piece. In addition, the inoculation amount necessary to obtain the desired chill depth after inoculation from the calculated chill depth of Motoyu is calculated from a plurality of characteristics. Therefore, the predictability of the chill depth after inoculation becomes high, and the quality control ability of the product is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の具体的な一実施例に係るチル深度・接
種量測定装置の構成を示したブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a chill depth / inoculation dose measuring device according to a specific embodiment of the present invention.

【図2】同実施例装置で使用されたチルカップの構成を
示した斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a chill cup used in the apparatus of the embodiment.

【図3】同実施例装置で使用されたCPUの処理手順を
示したフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of a CPU used in the apparatus of the embodiment.

【図4】同実施例装置で使用されたCPUの処理手順を
示したフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of a CPU used in the apparatus of the embodiment.

【図5】同実施例装置で使用されたCPUの処理手順を
示したフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of a CPU used in the apparatus of the embodiment.

【図6】冷却曲線の一例を示した説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a cooling curve.

【図7】接種後のチル深度をパラメータとして演算され
た元湯のチル深度と接種量との関係を示す特性図。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the chill depth of Motoyu and the inoculation amount calculated using the chill depth after inoculation as a parameter.

【図8】演算された元湯のチル深度と実際のチル深度と
の関係を示した測定図。
FIG. 8 is a measurement diagram showing the relationship between the calculated chill depth of the hot water and the actual chill depth.

【符号の簡単な説明】 10…チルカップ 11…上面 12…凹部 20…熱電対 32…CPU 34…RAM[Short description of reference numeral] 10 ... Chill cup 11 ... Upper surface 12 ... Recess 20 ... Thermocouple 32 ... CPU 34 ... RAM

フロントページの続き (72)発明者 安達 毅 愛知県豊田市高丘新町天王1番地 アイシ ン高丘株式会社内Front page continued (72) Inventor Takeshi Adachi Aisin Takaoka Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 取り出された元湯を注いで冷却させる楔
状のチル容器と、 このチル容器内において、チルの生じない部分に設置さ
れ、その位置での溶湯の温度を検出する熱電対と、 前記熱電対からの出力を入力して温度の時間変化を測定
する冷却曲線測定手段と、 前記冷却曲線から初晶温度、過冷温度、共晶温度を検出
する特徴点検出手段と、 前記初晶温度、過冷温度、共晶温度に基づいて、元湯の
鋳鉄におけるチル深度を演算するチル深度演算手段と、 演算されたチル深度を表示する表示手段とを有する元湯
のチル深度測定装置。
1. A wedge-shaped chill container for pouring and cooling the taken-out original hot water, a thermocouple installed in a portion where chill does not occur in the chill container, and detecting the temperature of the molten metal at that position, Cooling curve measuring means for measuring the time change of temperature by inputting the output from the thermocouple, feature point detecting means for detecting the primary crystal temperature, the supercooling temperature, and the eutectic temperature from the cooling curve, the primary crystal A chill depth measuring device for a hot water, comprising: a chill depth calculating means for calculating a chill depth in cast iron of the hot water based on a temperature, a supercooling temperature, and a eutectic temperature, and a display means for displaying the calculated chill depth.
【請求項2】 取り出された元湯を注いで冷却させる楔
状のチル容器と、 このチル容器内において、チルの生じない部分に設置さ
れ、その位置での溶湯の温度を検出する熱電対と、 前記熱電対からの出力を入力して温度の時間変化を測定
する冷却曲線測定手段と、 前記冷却曲線から初晶温度、過冷温度、共晶温度を検出
する特徴点検出手段と、 前記初晶温度、過冷温度、共晶温度に基づいて、元湯の
鋳鉄におけるチル深度を演算するチル深度演算手段と、 接種後のチル深度をパラメータとして元湯のチル深度と
接種量との関係を記憶した特性記憶手段と、 前記特性記憶手段に記憶された特性の中から所望の接種
後チル深度に応じて選択された特性を用いて、前記チル
深度演算手段により演算された元湯のチル深度に対応す
る接種量を演算する接種量演算手段と、 前記接種量を表示する表示手段とを有する接種量演算装
置。
2. A wedge-shaped chill container for pouring and cooling the taken out hot water, a thermocouple installed in a chill-free portion of the chill container for detecting the temperature of the molten metal at that position, Cooling curve measuring means for measuring the time change of temperature by inputting the output from the thermocouple, feature point detecting means for detecting the primary crystal temperature, the supercooling temperature, and the eutectic temperature from the cooling curve, the primary crystal Chill depth calculation means that calculates the chill depth in cast iron of the original hot water based on the temperature, supercooling temperature, and eutectic temperature, and the relationship between the chill depth of the original hot water and the inoculum amount is stored with the chill depth after inoculation as a parameter. The characteristic storage means and the characteristic selected according to the desired post-inoculation chill depth from among the characteristics stored in the characteristic storage means, to the chill depth of the original hot water calculated by the chill depth calculation means. Calculate the corresponding inoculation dose An inoculation amount calculation device comprising: an inoculation amount calculating means for displaying the inoculation amount;
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10317076A (en) * 1997-05-14 1998-12-02 Nissan Motor Co Ltd Method for presuming shrinkage property of molten aluminum

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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