JPH0671404A - 遠心鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠心鋳造の実施において、手間を掛けずに高
品質の鋳造品を安定した状態で得られるようにする。 【構成】 回転軸心Ｐ周りに回転する筒状金型２内に流
し込まれて金型２と共に回転する溶湯３の一部に、金型
２径方向に沿った磁束Ｇを有する磁界Ｗを作用させて回
転抵抗を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸心周りに回転す
る筒状金型内に溶湯を流し込み、前記筒状金型による遠
心力によって、前記溶湯を、前記筒状金型内周面に沿わ
せながら凝固させる遠心鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の遠心鋳造方法としては、
前記筒状金型内に流し込んだ溶湯に対して、その金型の
回転運動力のみを作用させた状態で凝固させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の遠心鋳
造方法によれば、前記金型内に流し込まれた溶湯は、回
転運動力による遠心力を受けた状態で凝固するが、流し
込まれた溶湯の中に、その溶湯金属より低融点・低比重
・低粘性の、例えば硫化マンガン等の不純物が混入して
いる場合、その不純物は、溶湯金属との比重差によって
溶湯の内周面側に層をなした状態に偏析する。このよう
に、内周面側に不純物が偏析した状態で凝固すれば、鋳
造品の品質が低下したり安定しなかったりする危険性が
あり、この不純物を鋳造品から除去するためには、内周
面を広範囲に切削しなければならず、手間が掛かるとい
う問題点があった。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、手間を掛けずに高品質の鋳造品を安定した状態で
得られる遠心鋳造方法を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明における遠心鋳造方法の特徴手段は、回転軸心
周りに回転する筒状金型内に流し込まれて前記金型と共
に回転する溶湯の一部に、前記金型径方向に沿った磁束
を有する磁界を作用させて回転抵抗を与えるところにあ
る。

【０００６】

【作用】本発明における遠心鋳造方法の特徴手段によれ
ば、遠心力を受けて回転運動をする溶湯の一部に、金型
径方向に沿った磁束を有する磁界を作用させることで、
溶湯内部に局部的な渦電流が発生し、その渦電流が磁界
から受ける制動力によって、磁束が貫通する溶湯の磁束
貫通部に回転抵抗を与えることが可能となる。この回転
抵抗によって、その抵抗を受けた磁束貫通部の近傍の溶
湯は、他の部分に比べて回転運動速度が著しく低下す
る。このように回転運動速度の不均等な分布が生じるこ
とによって、周りの溶湯は、速度の不均等を補う方向へ
移動し、溶湯内に、いわゆる対流に似た溶湯の流れが生
じることになる。

【０００７】前記溶湯の流れに伴って、溶湯の内周面上
に浮上している不純物は、次々と磁束貫通部近傍に引き
寄せられ、流動性が悪いために、その部分に集まった状
態で凝固する。

【０００８】従って、本発明における遠心鋳造方法によ
れば、従来の遠心鋳造方法によって鋳込まれた鋳造品の
ように、不純物が内周面の広範囲にわたって偏析するよ
うなことがなく、前記磁束貫通部の近傍に不純物を集め
ることができるために、鋳造品の前記磁束貫通部以外の
部分の品質を安定したものにすることができると共に、
切削によって不純物を除去するにしても、不純物が狭い
範囲に集まっているから切削の手間も軽減することが可
能となる。

【０００９】しかも、前記溶湯に対して回転抵抗を与え
る手段として、磁界を用いるために、溶湯と無接触状態
で回転抵抗を作用させることができ、磁界発生装置の損
傷を少なくすることが可能となる。

【００１０】

【発明の効果】従って、本発明の遠心鋳造方法によれ
ば、手間を掛けずに高品質の鋳造品を安定した状態で得
られるようになり、歩留まり及び生産性ともに向上させ
ることが可能となって、しかも、運転経費の低減によっ
てコストダウンを図ることも可能となった。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は、例えば、ナフサ分解炉用反応管等
に用いる耐酸化性・耐侵炭性に富んだ管を遠心鋳造によ
って生産するにあたり、支持ローラー１上で支持される
と共に回転軸心Ｐ周りに回動する円筒状の遠心鋳造用金
型２に対して、その内空部Ｉに、溶湯３を流し込んで鋳
造を実施している状況を示している。

【００１３】本発明の遠心鋳造方法の実施例は、回転軸
心Ｐ周りに回転する金型２内に溶湯３を流し込んだ後、
その金型２と共に回転する溶湯３の一部に、金型２径方
向に沿った磁束Ｇを有する磁界Ｗを作用させて回転抵抗
を与えて鋳造を実施するものである。

【００１４】遠心鋳造用設備の詳細について説明する
と、まず、前記支持ローラー１は、金型２の外周部に設
けた大径部からなる接当部４に各別に接当し、金型２を
その軸心Ｐ周りに回転自在に支持できるように、金型２
の下方で対向する状態に複数設けてある。

【００１５】前記複数の支持ローラー１の一部は、回転
駆動装置５に連動連結してあり、その回転駆動装置５の
回転駆動力を前記接当部４から金型２に伝達して、金型
２を軸心Ｐ周りに回転できるように構成してある。

【００１６】また、前記支持ローラー１は、円柱状に且
つ回転軸心周りに回転自在に形成してあり、その形状は
回転軸方向の一端側が鍔状で、その鍔部分が支持ローラ
ー１上に載置された前記金型２の前記接当部４側面に当
接することで前記金型２の軸心Ｐ方向へのずれを防止し
ている。

【００１７】次に金型２を説明すると、図に見られるよ
うに、円筒状の金型本体６を設け、その金型本体６の外
周部にリング状の一対の前記接当部４を軸心Ｐ方向に間
隔を明けて設け、前記金型本体６の両端部には、それぞ
れ環状に形成した蓋部材７を内嵌状態に固着して構成し
てある。また、前記金型２内周面には、金型２からの鋳
造物の取り出しを容易にし、且つ、鋳造時の溶湯への断
熱等を行うための塗型８を、吹付け等によって形成して
ある。

【００１８】前記蓋部材７は、上述のとおり環状に形成
してあり、且つ、その環状中心部の開口７ａを通して、
回転する金型本体６の内空部Ｉに溶湯３を鋳込んだ際
に、遠心力によって金型本体６の内周面に設けた前記塗
型８に沿って広がる溶湯３が、金型本体６の端部から外
へ漏れ出るのを防止する働きがある。

【００１９】また、前記蓋部材７には、前記金型本体６
の軸心Ｐ周りの回転に伴って金型本体６の内空部Ｉへ外
気を押込む外気圧入用フィン９を、前記開口７ａに張り
出す状態に設けてある。この外気圧入用フィン９は、複
数の羽根体９ａから形成してあり、この羽根体９ａは前
記軸心Ｐ周りに傾斜姿勢に設けてあるために、金型本体
６と共に軸心Ｐ周りに回転することによって、前記内空
部Ｉへの外気圧入、及び、内気の逃げ防止を図ることが
できる。従って、内空部Ｉに封じ込まれた空気が、金型
２内に流し込まれた溶湯３の内周面側を保温し、前記溶
湯３がその内周面側から先に凝固するのを防止して、鋳
造中に析出する不純物が溶湯３内周面側へ浮上し易い状
況を提供することができる。

【００２０】次に、金型２と共に回転運動する前記溶湯
３の一部に回転抵抗を与えるために磁界を発生させる磁
界発生装置Ｒについて説明すると、蓋部材７の開口７ａ
を通して金型２内空部Ｉに対して前記軸心Ｐに沿った方
向で出退移動固定自在な円柱状のヨーク部材１０を設
け、そのヨーク部材１０の基端側外周部には、直流電源
に接続されたコイル１１を設け、前記ヨーク部材１０の
先端側には大径部１２を設けて構成してある。

【００２１】本実施例の遠心鋳造用設備によれば、回転
する金型２の一端部開口７ａから内空部Ｉへ溶湯３を流
し込むと共に、他端部開口７ａから前記内空部Ｉへ磁界
発生装置Ｒの前記大径部１２を挿入して、前記コイル１
１に電流を流せば、金型２と共に回転する溶湯３に対し
て、金型２の径方向に沿った磁束Ｇを有する磁界Ｗが発
生し、その磁界Ｗ発生に伴って渦電流による制動を受け
た溶湯３は、前記磁束Ｇが貫通する磁束貫通部３ａ近傍
で回転速度が低下する。

【００２２】このように回転速度の低い部分が溶湯３中
に形成されることによって、周りの溶湯３は、速度の不
均等を補う方向へ移動し、溶湯３内に、いわゆる対流に
似た溶湯３の流れが生じることになり、溶湯３の内周面
上に浮上している不純物を、次々と磁束貫通部３ａ近傍
に引き寄せることが可能となる。

【００２３】前記磁界Ｗは、溶湯３の凝固後まで作用さ
せるのが好ましいが、例えば、少なくとも溶湯３の凝固
寸前まで作用させておけば、前者の場合とほぼ同様に、
不純物を溶湯３の局部に集めた状態で凝固させることが
可能となる。

【００２４】〔別実施例〕以下に別実施例を説明する。

【００２５】〈１〉 前記磁界発生装置Ｒは、先の実施
例で説明した構成のものに限らず、図２に示すように前
記金型２の軸心Ｐに沿った状態で金型内空部Ｉに出退固
定自在な支持部材１３を設け、前記金型内空部Ｉに配置
された状態において電流を流すことで前記溶湯３に対し
て金型２径方向の磁束Ｇを発生させる電磁石１４を、支
持部材１３の先端側で周方向に沿って複数設けた構成の
ものであってもよく、さらには、前記電磁石１４を、前
記金型２の回転方向とは反対の方向へ回転操作自在な状
態に設けてあれば、前記溶湯３に対する回転抵抗力をよ
り強めることが可能となる。また、ここで説明した別実
施例の変形例として、前記電磁石１４を、単数設けるも
のや、電源に交流電源を用いるものも実施可能である。

【００２６】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の遠心鋳造設備を表す断面図

【図２】別実施例の磁界発生装置を表す断面図

【符号の説明】

２ 金型 ３ 溶湯 Ｇ 磁束 Ｐ 軸心 Ｗ 磁界

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸心（Ｐ）周りに回転する筒状金型
   （２）内に溶湯（３）を流し込み、前記金型（２）によ
   る遠心力によって、前記溶湯（３）を、前記金型（２）
   内周面に沿わせながら凝固させる遠心鋳造方法であっ
   て、 前記金型（２）と共に前記軸心（Ｐ）周りに回転する前
   記溶湯（３）の一部に、前記金型（２）径方向に沿った
   磁束（Ｇ）を有する磁界（Ｗ）を作用させて回転抵抗を
   与える遠心鋳造方法。