JPH06269916A - ビレットの製造方法および製造装置 - Google Patents

ビレットの製造方法および製造装置

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JPH06269916A
JPH06269916A JP5749193A JP5749193A JPH06269916A JP H06269916 A JPH06269916 A JP H06269916A JP 5749193 A JP5749193 A JP 5749193A JP 5749193 A JP5749193 A JP 5749193A JP H06269916 A JPH06269916 A JP H06269916A
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JP
Japan
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molten metal
groove
mold
billet
shaped casting
Prior art date
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JP5749193A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Okamoto
本 徹 夫 岡
Keiji Okada
田 圭 司 岡
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延素材や再溶解用母材などとして利用され
るビレットを生産性良く製造する。 【構成】 円筒鋳型2の鋳型内周面2aに、鋳型内周面
2aで開口すると共に円筒軸方向と平行方向に延びる溝
形状鋳造空間3を円周方向に間隔をおいて複数形成し、
円筒鋳型2を円周方向に回転させながら複数の溝形状鋳
造空間3内に金属溶湯20を注入して金属溶湯20を遠
心力により溝形状鋳造空間3内で保持させた状態にして
凝固させ、複数の溝形状鋳造空間3内で各々ビレットに
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延素材や再溶解用母
材などとして利用されるビレット(Billet)を生
産性良く製造するのに好適なビレットの製造方法および
製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、エレクトロスラグ再溶解
法において使用される再溶解用母材を製造するに際して
は、例えば、図6に示すように、複数の溝形状鋳造空間
61a,61b,61c,…,…を並列状態で多数形成
した横注ぎ定盤61を用い、この横注ぎ定盤61を多数
並べると共に、これらの上部に変形防止用蓋62a,6
2bを載置した状態にして、溝形状鋳造空間61a,6
1b,61c,…,…の一方側から、取鍋63内の金属
溶湯64をストッパ66の操作により注入し、各溝形状
鋳造空間61a,61b,61c,…,…内で金属溶湯
64を凝固させることによって、図7に示すようなビレ
ット65を得ていた。
【0003】このようなビレット65では、多少の割れ
65aや湯かむり65b等を生じているが、再溶解用母
材である場合にはさほど厳密な品質・精度を要求され
ず、断面の寸法誤差は一辺において±3〜5mm程度、
曲がり量は10mm前後程度であっても良いものとなっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな複数の溝形状鋳造空間61a,61b,61c,
…,…を並列状態で多数形成した横注ぎ定盤61を用い
て取鍋63内の金属溶湯64を鋳造してビレット65に
形成する方法では、横注ぎ定盤61をいくつか並べて鋳
造するため、鋳造に際してスペースを広く必要とすると
共に、鋳造だけでなく型抜きや定盤整備等のためにも広
いスペースを必要とし、また、鋳造時間が多くかかるた
め生産性もあまり良くなく、作業環境も悪いものになり
やすいという問題点があり、この種のビレットを省スペ
ースのもとで効率良く製造することが課題となってい
た。
【0005】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、従来の横注ぎ定盤を用い
る場合に比べてかなりの省スペース化をはかることがで
きると共に、作業環境を良好に維持した状態で生産性良
くビレットを製造することが可能であるビレットの製造
方法および製造装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるビレット
の製造方法は、円筒鋳型の鋳型内周面に、前記鋳型内周
面で開口すると共に円筒軸方向と平行方向に延びる溝形
状鋳造空間を円周方向に間隔をおいて複数形成し、円筒
鋳型を円周方向に回転させながら前記複数の溝形状鋳造
空間内に金属溶湯を注入して前記金属溶湯を遠心力によ
り前記溝形状鋳造空間内で保持させた状態にして凝固さ
せ、前記複数の溝形状鋳造空間内で各々ビレットに形成
する構成としたことを特徴としている。
【0007】そして、本発明に係わるビレットの製造方
法の実施態様においては、円筒鋳型の内部に、鋳型内周
面よりも内側で且つ円筒軸中心と同心円溝形状をなす環
状タンディッシュを設け、円筒鋳型を円周方向に回転さ
せながら金属溶湯を環状タンディッシュ内に注入して、
円筒鋳型の回転により前記環状タンデッシュ内の金属溶
湯に遠心力を付与し、金属溶湯を遠心力により前記環状
タンデッシュを通して溝形状鋳造空間内に注入して前記
金属溶湯を遠心力により前記溝形状鋳造空間内で保持さ
せた状態にして凝固させるようになすこともできる。
【0008】また、本発明に係わるビレットの製造装置
は、鋳型内周面に、前記鋳型内周面で開口すると共に円
筒軸方向と平行方向に延びる溝形状鋳造空間を円周方向
に間隔をおいて複数形成した円筒鋳型と、前記円筒鋳型
を円周方向に回転させる鋳型駆動機構と、前記円筒鋳型
が円周方向に回転している間に前記溝形状鋳造空間内に
金属溶湯を注入する金属溶湯注入機構をそなえた構成と
したことを特徴としている。
【0009】また、本発明に係わるビレットの製造装置
の実施態様においては、円筒鋳型の内部に、鋳型内周面
よりも内側で且つ円筒軸中心と同心円溝形状をなすと共
に金属溶湯注入機構から注入された金属溶湯を受け入れ
そして前記円筒鋳型の回転により遠心力が付与された前
記金属溶湯を溝形状鋳造空間内に流し出す環状タンディ
ッシュをそなえた構成とすることができる。
【0010】
【発明の作用】本発明に係わるビレットの製造方法およ
び製造装置は、上述した構成を有するものであるから、
横注ぎ定盤を並べて溝形状鋳造空間内に金属溶湯を注入
してビレットを製造する場合に比べて、必要とするスペ
ースが著しく減少することとなって省スペース化がはか
られると共に、作業環境が良好であるうえに生産性も著
しく向上するものとなり、さらには遠心力を付加した状
態で金属溶湯が凝固することによりビレットが形成され
るので、一方向凝固することによって中心キャビティが
存在しないものとなり、また、遠心力の作用によって介
在物が内周側表面に分離集中するのでこれを表面削除す
ることによって介在物が著しく少ないものとなり、さら
に、急速凝固によって炭化物が微細化したものとなり、
雰囲気コントロールも容易であって、再溶解用母材とし
て要求される以上の高品質のビレットが得られることと
なり、このような高品質のビレットが良好なる作業環境
のもとで生産性良く製造されることとなる。
【0011】
【実施例】図1および図2は本発明に係わるビレットの
製造方法の実施に使用されるビレットの製造装置の一実
施例を示すものであって、このビレットの製造装置1
は、円筒鋳型2をそなえている。
【0012】そして、前記円筒鋳型2の鋳型内周面2a
には、金属溶湯注入側の端部寄り(図2の左側寄り)部
分に円周溝2bを形成しており、かつまた、前記円周溝
2bより内側(図2の右側)の部分において前記鋳型内
周面2aで開口すると共に円筒軸方向と平行方向に延び
る溝形状鋳造空間3を図1に示すように円周方向に間隔
をおいて複数形成している。
【0013】また、円筒鋳型2の鋳型外周面2cには、
ロール当接用浅溝2dが形成してあって、このロール当
接用浅溝2cにおいて円筒鋳型2がロール5,6上で載
置されており、このロール5,6は駆動軸7を介してモ
ータ8に連結してあって、モータ8の回転によりロール
5,6が矢印A方向に回転することで円筒鋳型2が矢印
B方向に回転する構成となっていて、駆動軸7およびモ
ータ8が鋳型駆動機構として機能するものとなってい
る。
【0014】さらに、円筒鋳型2の一方側の側面には、
中心孔11aを有する側板11が固定してあり、この中
心孔11aには金属溶湯注入管12が貫通させてあっ
て、金属溶湯注入管12の円筒鋳型外部における一端側
上部の金属溶湯注入口12aには漏斗形状金属溶湯受1
3が連通固定してあると共に、前記金属溶湯注入管12
の円筒鋳型内部における他端側下部には金属溶湯流出口
12bが設けてあって、これら金属溶湯注入管12およ
び漏斗形状金属溶湯受13で金属溶湯注入機構が形成さ
れるものとしてあり、金属溶湯注入管12の端部に接近
した位置でかつ円筒鋳型2の内部における円周溝2bと
溝形状鋳造空間3との境界部分にはスプラシュ飛散防止
板14が設けてある。
【0015】さらにまた、円筒鋳型2の他方側の側面に
は、中心孔16aを有する側板16が固定してあり、こ
の中心孔16aには不活性ガス供給管17が設けてあ
る。
【0016】このような構造を有するビレットの製造装
置1を用いてビレットを製造するに際しては、不活性ガ
ス供給管17より円筒鋳型2の内部に不活性ガスとして
例えばアルゴンガスを供給して雰囲気調整すると共に、
モータ8を回転させて駆動軸7を介しロール5,6を矢
印A方向に回転させることにより円筒鋳型2を矢印B方
向に回転させた状態とする。
【0017】次いで、漏斗形状金属溶湯受13に金属溶
湯を注入し、金属溶湯注入管12を通過させて円筒鋳型
2の内部で金属溶湯20を流下させる。
【0018】この金属溶湯20は、円筒鋳型2の内周面
2aの端部側に形成した円周溝2bに流下し、円筒鋳型
2が回転していることにより金属溶湯20は遠心力を受
けることによって、この金属溶湯20は円周溝2bにお
いて遠心方向の力を受けると共に、溝形状鋳造空間3に
も流れて行く。
【0019】溝形状鋳造空間3において金属溶湯20の
厚さが所定のものとなったときに、漏斗形状金属溶湯受
13への金属溶湯20の注入を止め、その後も円筒鋳型
2の回転を継続し、金属溶湯20に対して遠心力を付与
しながら凝固させ、凝固後に円筒鋳型2の回転を停止し
たのち、図3に示すような細長形状のビレット21を得
る。
【0020】実施の一例において、溝形状鋳造空間3の
溝幅が約105mm(ただし、開口側が若干幅広となる
テーパ形状をなす)、溝深さが約125mm、溝長さが
約4000mmのものを円周方向に間隔をおいて20条
形成した円筒鋳型2を用い、この円筒鋳型2を約300
r.p.m.の速度で回転させながら工具鋼成分組成を
有する金属溶湯20を注入し、溝形状鋳造空間3内にお
いて凝固金属と金属溶湯20とによる厚さが約105m
mとなったところで金属溶湯20の注入を停止し、およ
そ105mm×105mm×4000mmのビレット2
1を得た。
【0021】ここで得たビレット21では、一方向凝固
によって中心キャビティが形成されていないものとなっ
ていると共に、介在物は溝形状鋳造空間3の開口側に近
い表面部分に集中したものとなっており、急速凝固によ
って炭化物が微細化していると共に、アルゴン雰囲気と
していることによって酸化を生じていない高品質のもの
となっていた。
【0022】図4および図5は本発明に係わるビレット
の鋳造方法の実施に用いるビレットの鋳造装置の他の実
施例を示すものであって、このビレットの鋳造装置1で
は、図1および図2に示したビレットの鋳造装置1にお
ける円筒鋳型2の端部寄りの鋳型内周面2aに形成した
円周溝2bと同心円溝形状をなす環状タンディッシュ2
3を側板11に設けた構造をなしており、この環状タン
ディッシュ23は、その開口部分で金属溶湯注入管12
の金属溶湯流出口12bから流出する金属溶湯20を受
けると共に、この環状タンディッシュ23内の金属溶湯
20に対して遠心力を付与し、環状タンデッシュ23の
溝底部において円周方向に間隔をおいて多数形成した金
属溶湯流出口23aより金属溶湯20を円周溝2bに流
出させ、円周溝2bにおいて遠心方向に力が付与された
金属溶湯20が溝形状鋳造空間3に流れていくようにし
ている。この場合、溝形状鋳造空間3に対応する位置に
金属溶湯流出口23aを形成するようにしてもよい。
【0023】この実施例に示すように、金属溶湯20を
環状タンデッシュ23でいったん受け、遠心力が付加さ
れた金属溶湯20を円周方向に間隔をおいて設けた多数
の金属溶湯流出口23aから円周溝2bに流出させるこ
とによって、金属溶湯20の円周溝2b部分への流れを
より一層安定なものとすることが可能である。
【0024】
【発明の効果】本発明に係わるビレットの製造方法およ
び製造装置によれば、鋳型内周面に、前記鋳型内周面で
開口すると共に円筒軸方向と平行方向に延びる溝形状鋳
造空間を円周方向に間隔をおいて複数形成した円筒鋳型
を用い、前記円筒鋳型を円周方向に回転させながら前記
複数の溝形状鋳造空間内に金属溶湯を注入して前記金属
溶湯を遠心力により前記溝形状鋳造空間内で保持させた
状態にして凝固させ、前記複数の溝形状鋳造空間内で各
々ビレットに形成するようにしたから、横注ぎ定盤を並
べて溝形状鋳造空間内に金属溶湯を注入してビレットを
製造する場合に比べて、必要とするスペースが著しく減
少することとなって省スペース化が実現されると共に、
作業環境が良好なものとなるのに加えて生産性も著しく
向上したものとすることが可能であり、遠心力を付加し
た状態で金属溶湯が凝固することによりビレットが形成
されるので、一方向凝固によって中心キャビティが形成
されないものとなり、また、遠心力の作用によって介在
物が内周側表面に分離集中することとなるのでこの表層
部分を削除することによって介在物が著しく少ないビレ
ットにすることができ、さらに、急冷凝固によって炭化
物が微細化したものにできると共に、雰囲気コントロー
ルも容易であって酸化されがたいものとなり、例えば、
再溶解用母材として要求される以上の高品質であるビレ
ットが製造されるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるビレットの製造方法の実施に使
用されるビレットの製造装置の一実施例を示す円筒鋳型
円筒軸直交方向の断面説明図である。
【図2】図1に示したビレットの製造装置の円筒軸方向
の部分断面説明図である。
【図3】ビレットの形状例を示す斜面説明図である。
【図4】本発明に係わるビレットの製造方法の実施に使
用されるビレットの製造装置の他の実施例を示す円筒鋳
型円筒軸直交方向の断面説明図である。
【図5】図4に示したビレットの製造装置の円筒軸方向
の部分断面説明図である。
【図6】従来におけるビレットの製造方法を示す斜面説
明図である。
【図7】従来におけるビレットの製造方法で製造したビ
レットの斜面説明図である。
【符号の説明】
1 ビレットの製造装置 2 円筒鋳型 2a 鋳型内周面 3 溝形状鋳造空間 5,6 ロール(鋳型駆動機構) 8 モータ(鋳型駆動機構) 12 金属溶湯注入管(金属溶湯注入機構) 13 漏斗形状金属溶湯受(金属溶湯注入機構) 20 金属溶湯 21 ビレット 23 環状タンディッシュ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒鋳型の鋳型内周面に、前記鋳型内周
    面で開口すると共に円筒軸方向と平行方向に延びる溝形
    状鋳造空間を円周方向に間隔をおいて複数形成し、円筒
    鋳型を円周方向に回転させながら前記複数の溝形状鋳造
    空間内に金属溶湯を注入して前記金属溶湯を遠心力によ
    り前記溝形状鋳造空間内で保持させた状態にして凝固さ
    せ、前記複数の溝形状鋳造空間内で各々ビレットに形成
    することを特徴とするビレットの製造方法。
  2. 【請求項2】 円筒鋳型の内部に、鋳型内周面よりも内
    側で且つ円筒軸中心と同心円溝形状をなす環状タンディ
    ッシュを設け、円筒鋳型を円周方向に回転させながら金
    属溶湯を環状タンディッシュ内に注入して、円筒鋳型の
    回転により前記環状タンデッシュ内の金属溶湯に遠心力
    を付与し、金属溶湯を遠心力により前記環状タンデッシ
    ュを通して溝形状鋳造空間内に注入して前記金属溶湯を
    遠心力により前記溝形状鋳造空間内で保持させた状態に
    して凝固させる請求項1に記載のビレットの製造方法。
  3. 【請求項3】 鋳型内周面に、前記鋳型内周面で開口す
    ると共に円筒軸方向と平行方向に延びる溝形状鋳造空間
    を円周方向に間隔をおいて複数形成した円筒鋳型と、前
    記円筒鋳型を円周方向に回転させる鋳型駆動機構と、前
    記円筒鋳型が円周方向に回転している間に前記溝形状鋳
    造空間内に金属溶湯を注入する金属溶湯注入機構をそな
    えたことを特徴とするビレットの製造装置。
  4. 【請求項4】 円筒鋳型の内部に、鋳型内周面よりも内
    側で且つ円筒軸中心と同心円溝形状をなすと共に金属溶
    湯注入機構から注入された金属溶湯を受け入れそして前
    記円筒鋳型の回転により遠心力が付与された前記金属溶
    湯を溝形状鋳造空間内に流し出す環状タンディッシュを
    そなえた請求項3に記載のビレット製造装置。
JP5749193A 1993-03-17 1993-03-17 ビレットの製造方法および製造装置 Pending JPH06269916A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107639215A (zh) * 2017-10-24 2018-01-30 中原内配集团安徽有限责任公司 一种铝硅钛合金缸套的制作方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107639215A (zh) * 2017-10-24 2018-01-30 中原内配集团安徽有限责任公司 一种铝硅钛合金缸套的制作方法
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