JPH079089A

JPH079089A - 低炭素鋼の旋回鋳造方法、および低炭素鋼用の旋回式鋳型構造

Info

Publication number: JPH079089A
Application number: JP15214793A
Authority: JP
Inventors: Tetsuichi Mogi; 徹一茂木; Hiroshi Ogiwara; 弘荻原
Original assignee: KEIYO BLANKING KOGYO KK; KEIYO BURANKINGU KOGYO KK
Current assignee: KEIYO BLANKING KOGYO KK; KEIYO BURANKINGU KOGYO KK
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1995-01-13

Abstract

(57)【要約】【目的】先願の発明（特開平３−４７１６９号）に係
る連続鋳造技術における鋳型を改良して、低炭素鋼の溶
解温度に耐え、均一な製品が得られ、離型剤を塗布する
必要が無く、鋳型を目視検査する必要も無く、しかも鋳
型材料を無駄に廃棄しないようにする。【構成】ロータ４１上に設置したモールドベース３１
の上に、環状の耐熱板３４を載置し、その外周縁をアウ
ターリング３２で、内周縁をセンターピース３３で、そ
れぞれ押圧固定する。上記の構成で形成される環形溝状
の凹部に、輪形カップ状のディシュカップモールド３５
を嵌め合わせる。これらの部材はロータ４１上に設置さ
れていて矢印Ｒ方向に回転せしめられる。回転している
ディシュカップモールドの中に低炭素鋼の溶湯３６を注
湯し、ディシュカップモールド３５と融着させ、一体と
なった鋳造品を得る。ディシュカップモールドは製品の
一部となり、有効に利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低炭素鋼の鋳造部材を
工業的に生産するための鋳造方法、および鋳型装置に係
り、例えば径寸法数百ミリメートル程度の、一様な厚さ
（十数ミリメートル程度）の座金状製品を鋳造するに好
適であるが、上記以外の形状の低炭素鋼製品を鋳造する
場合も広く応用することができる。本発明において低炭
素鋼とは、炭素含有量が低く、溶解温度を降下させるよ
うな化学成分を殆ど含まない低炭素鋼をいう。

【０００２】

【従来の技術】図４は本発明の方法および装置を適用し
て製造する対象である低炭素鋼の環状部材の例を示した
２面図であって、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）はそ
の断面図である。その寸法は例えば次のごとくである。

【０００３】（単位ｍｍ）呼び径ＤｄＷＴ３００２９９１８０５９．５１２〜１６３５０３４９２３０５９．５１２〜１６４００３９９２７０６４．５１６４５０４４９３１０６９．５１６５００４９９３４０７９．５１６６００５９９４２０８９．５１６〜１９従来一般に、この種の製品を製造するには、前記のＴ欄
に示した厚さを有する低炭素鋼板をプレスで打ち抜いた
り溶断したりしていた。しかし乍ら、平板からリング状
部材を打ち抜いた場合、歩留りが悪くて不経済である。
その上、この例のように厚さ寸法１２mm〜１９mmの鋼板
を打ち抜く作業は容易でない。また、溶断した場合も前
記と同様に歩留りが悪く、不経済である。また、平鋼を
コイル状に成形して、その１巻き分ごとに切断して開先
を設けて溶接し、焼鈍して環状に仕上げる方法も公知で
あって広く行われているが、この工法によると工程が複
雑で製造コストが高い。

【０００４】プレス作業や溶断作業をせずに、ほぼ所望
の寸法，形状の製品を得る技術として鋳造が有る。図５
は、単純な形状の鋳鋼製品の１例として環状の鋼製部材
を鋳造する装置を示す模式的な断面図である。模式化し
て描いてあるので寸法割合などは必ずしも実例のとおり
ではない。型枠１の中に上型２と下型３とが収められて
おり、その中に中子４が配置されている。上記上型２と
下型３との間に、溶湯が注入されて目的形状となるキャ
ビティ５が形成されている。６は湯口、７は湯溜りであ
る。さらに溶湯が凝固する際の収縮を補うように押湯８
が設けられている。鋳造技術はその歴史が古く、種々の
工夫が為されてきており、上掲の図５に示した構成の他
に、溶湯をキャビティに導くための水平な湯道や、湯道
からキャビティに流入する溶湯の不純物を除去するため
の堰（せき）ななどが設けられる場合が多い。その他、
健全な製品を得るために冷し金を設けたり、余肉を付し
たり、ガス抜きを設けたりする場合も少なくない。

【０００５】前掲の図５について説明した従来例の鋳造
技術は、その構造も手順も非常に複雑である。しかし乍
ら、鋳造品の形状を所望のごとく仕上げるため、およ
び、鋳造欠陥の無い健全な鋳造品質を得るため、従来技
術においては斯うした構成を必要とした。前記の従来技
術（図５）は、鋳鉄若しくは中，高炭素鋼に適用されて
いるが、１個の製品を鋳造する度に上型２および下型３
よりなる鋳型を毀して製品を取り出さなければならな
い。このように鋳型を毀すことは鋳型製造コスト分だけ
製品コストを上げる上に、型ばらしと俗称される鋳型破
壊除去作業は多大の時間と労力とを要し、しかもこの作
業は著しい苦渋作業である。その上、前述のように１個
の製品を鋳造する度に型ばらしをしなければならないの
で、鋳造作業を連続的に行うことができない上に、破壊
した型材料が産業廃棄物となる。（鋼板のように極めて
単純な形状の長尺な製品については連続鋳造・圧延の普
及が技術的趨勢にあるが、図４に示したような個々の単
品を連続的に多数鋳造することは困難とされていた）。

【０００６】従来例の鋳造技術を適用する場合の技術的
な難易度は、その材質によって異なる。鉄鋼材料につい
て見た場合、鋳鉄が最も容易であり鋼鉄は困難である。
鋼鉄について更に詳しく見ると、高炭素鋼に比して低炭
素鋼は鋳込時の凝固温度が高く、凝固温度範囲が狭いた
め凝固し易いので、含有不純物の浮上分離が困難である
上に湯流れが悪い。このため鋳造欠陥を生じ易く、低炭
素鋼の鋳込みは困難とされている。比較的単純な形状
（例えば環状）の低炭素鋼部材を安価に大量に生産する
ため、環状溝を有する複数の上方開放形の鋳型を、無端
環状コンベアに取り付けて搬送しつつ、前記の鋳型内に
溶解した低炭素鋼を注湯し、前記鋳型の環状溝内で凝固
した製品素材を、該鋳型を破壊することなく取り出して
環状の鋼製品を得る技術が提案されている。この技術は
本出願人が発明して別途出願中のもの（特開平３−４７
１６９号）であって、以下、先願の発明と呼ぶ。上記の
先願の発明によれば、ａ．鋳型に設けられた環状の凹部が上方に露出している
ので、この中へ容易に注湯することができる。注湯の開
始，進行，完了を容易に行い得るということは、この操
作の自動化，連続化に適することを意味している。ｂ．前記環状凹部に注湯された溶湯は、ほぼ目的どおり
の形状，寸法となり、上面が大気に開放されている上
に、高さ寸法が比較的小さいので、溶湯中の不純物の上
昇が容易である。ｃ．環状溝内で凝固した環状の製品は、鋳型を破壊しな
くても取り出すことが出来るので、迅速，容易，かつ連
続的に製品取出作業が行われ、しかも鋳型を繰り返し使
用できる。ｄ．上記の、繰返し使用可能な鋳型が、無端環状コンベ
アに取付けて搬送されるので、これを循環せしめて連続
的に操業することができる。上記の鋳型は半永久的に使用できる訳ではなく、消耗品
であるから、損耗した鋳型は順次に新品と交換すること
により連続的に操業することができるという優れた実用
的効果が有り、この技術は本出願人によって実用化され
ている。次に、上記先願の発明の要点を具体的に説明す
ると、図６は先願の発明に係る連続鋳造装置の１実施例
を示す模式図である。模式化して描いてあるので、各構
成部材の形状，寸法は必ずしも実施例の現物を縮尺した
ものではない。図示の９は無端環状のチェーンコンベア
で、二十数個のセラミック鋳型を取付けてある。本図に
おいては、その代表例として鋳型１０ａ〜同１０ｅを描
いてある。これらのセラミック鋳型には環状の溝形凹部
を設けてあり、図示の鋳型の中で鋳型１０ｅ，同１０
ａ，同１０ｂは該環状鋳型の凹部を上に向けた姿勢にな
っている。無端環状コンベア９を運転すると、これらの
鋳型１０ｂ，１０ａ，１０ｅは矢印ａのごとく進行し、
矢印ｂのごとく反転する。このため、図示の鋳型１０
ｃ，１０ｄは溝型凹部を下に向けている。図示の１１は
溶解炉である。本例の溶解炉は鉄工工場に設けられてい
て自工場で発生した低炭素鋼スクラップを溶解する電磁
誘導形の電気炉である。

【０００７】シャッタ１１ｂを開いて出湯口１１ａから
低炭素鋼の溶湯を出湯し、セラミック製の鋳型１０ａの
中へ注湯する。

【０００８】上記の鋳型１０ａは、環状の溝型凹部を上
方に向けて開放しているので、注湯は迅速かつ容易に行
われ、該凹部の隅々まで直ちに溶湯が流動する。このた
め、湯境や湯不足などの鋳造欠陥を生じるおそれが無
い。また、セラミック鋳型を用いているのですくわれ等
の鋳型欠陥に伴う鋳造欠陥が発生するおそれも無く、環
状の低炭素鋼製品の鋳込みが行われる。図示の鋳型１０
ａには、溶湯１２を盛り上げ気味に注湯しておく。そし
て、この１０ａ位置の鋳型が１０ｂ位置まで進行する矢
印ａの区間で急速に冷却しないように、還元性雰囲気の
火炎を発生する保温用の雰囲気バーナー１３で補熱す
る。このようにして冷却期間を延長された溶湯１２は、
矢印ａ区間の進行中にガスを放散し、非金属介在物を浮
上せしめて自浄作用が行われる。鋳型１０ｂの位置に来
たとき、注湯の凝固が完了していない状態で、その上面
をワイパー１４で掻き取る。これにより、盛り上がって
いた余分の溶湯が除去されて、ほぼ製造目標の寸法，形
状となる。実際技術としては、この段階（掻取り工程）
において製品素材が「その後の熱収縮や若干の圧延整形
を考慮に入れた、目的の形状，寸法」となるようコント
ロールされる。図示１０ｂの位置でワイパー１４による
掻取りを受けた鋳型は矢印ｂの如く進行して上下を反転
され、鋳込まれていた製品素材１５は、凝固に伴う収縮
と自重とによって放出され、落下する。上記のようにし
て落下した製品素材１５を受け取る位置に、搬送コンベ
ア１６が設けられており、先願に係る発明の実施例では
受け取った製品素材１５を矢印ｃのごとくＸＹ圧延ロー
ル１７まで搬送して供給する。ただし、圧延ロールに代
えてプレスによって型打鍛造しても良く、回転揺動プレ
スを用いることもできる。

【０００９】製品素材１５′はＸ圧延ロール１７ａで図
の左方へ送られながら圧延され、次いでＹ圧延ロール１
７ｂで紙面と直角方向に送られながら圧延される。

【００１０】１０ｃ位置で製品素材１５を放出して搬送
コンベア１６に渡した鋳型は矢印ｅのごとく１０ｄ位置
まで進行する。この位置の下方に、圧縮空気を噴射する
清掃ノズル１８が設けられていて、鋳型１０ｄは圧縮空
気を吹き付けられて自動的に清掃される。清掃された鋳
型はさらに矢印ｆのごとく進行し、ＴＶカメラ１９によ
って内部の目視検査を受ける。損耗が認められた鋳型は
型交換ステージ２０で交換され、異常の無かった鋳型は
進行を続けて再度の使用に供される。再使用に供される
鋳型は離型剤ノズル２１によって離型剤を吹付け塗布さ
れ、図示の１０ｅ位置に進行する。上記の位置の鋳型１
０ｅの上方に、予熱バーナー２２が設置されている。本
例の予熱バーナー２２は高周波加熱バーナーによって構
成されており、鋳型１０ｅを５００℃に加熱する。これ
により、注湯時の熱衝撃が緩和され、セラミック鋳型の
破損が防止される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記先願の発明によれ
ば、従来は困難とされていた低炭素鋼による鋳造を可能
である。本出願人は上記先願の発明を出願後、これを工
業的生産に適用して所期の効果を実用面で確認するとと
もに、更に改善する余地の有ることも確認した。

【００１２】前記先願の発明の実施に用いたセラミック
製鋳型は、繰り返して使用できるが消耗部品であって、
損耗したものは交換しなければならない。一方、発明の
適用対象である低炭素鋼の溶解温度は鋳鉄や高炭素鋼に
比して高く（例えば１５３０℃）、この高温に耐えるた
めにセラミック鋳型用のセラミック材は特殊高級セラミ
ック材でなければならないので高価である。さらに、溶
湯が高温であるため、鋳湯前に鋳型を予熱する必要が有
り、前述の例（図６）では予熱バーナー２２を設けなけ
ればならなかった。また、セラミック鋳型が消耗部品で
あるため、図６に示したようにＴＶカメラ１９を用いて
目視検査を行なっていた。目視検査を必要とする以上は
装置全体を全自動化することができず、半自動化に留ま
ってしまう。さらに、前記先願の発明に係る装置（図
６）においては、離型剤ノズル２１を設置するなどし
て、鋳型の内面に離型剤を塗布する必要が有った。これ
らの不具合を解消するために考えられることは、イ．低炭素鋼の溶解温度（１５３０℃）に耐え、繰り返
し使用しても損耗せず、しかも離型剤を用いなくても離
型可能な鋳型用材料を開発するか、ロ．若しくは使い捨ての鋳型を創作するか、の何れかで
あるが、上記イ項の条件を満たす新しい材料の開発は、
現代の技術では早急に実現し難い。また、上記ロ項の使
い捨て鋳型を用いると、鋳造製品の製作個数と同数の鋳
型を使い捨てることになり、鋳型のコスト負担を無視し
得ない上に、省資源という社会的要請に逆行するので好
ましくない。

【００１３】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であって、低炭素鋼の溶解温度に耐え、離型剤を塗布す
る必要が無く、鋳型材料を無駄にすることが無く、鋳型
を予熱したり、鋳型を目視検査したりする必要も無く、
その上、鋳型を薄く構成しても注湯時の局部的昇温によ
って該鋳型が溶損（溶け落ち）する虞れが無く、しかも
鋳造製品に鋳造欠陥の少ない、低炭素鋼の鋳造技術を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、前述したイ．項（非損耗鋳型），ロ．項
（使い捨て鋳型）の何れとも異なる新規な発想に基づ
き、鋳造品と融合して製品の一部分となる、融合式の鋳
型を用いる。上記原理に基づく具体的手法として本発明
の鋳造方法は、上方が開放された環状の鋳型の中へ、溶
融した低炭素鋼を注湯して鋳造する方法において、薄鋼
板製の無蓋容器であるディシュカップモールドを鋳型と
して水平に支承し、垂直な仮想の軸を中心として回転さ
せながら、上記ディシュカップモールドの中へ溶融した
低炭素鋼を注湯し、ディシュカップモールドと低炭素鋼
とが融合した鋳造品を得ることを特徴とする。上記の発
明方法を実施するために構成した本発明の旋回式鋳型構
造は、ａ．平坦な底壁とほぼ垂直な側壁とを有し、上面が開放
された形状の金属薄板製ディシュカップモールド（３
５）と、ｂ．上記ディシュカップモールドを、仮想の垂直軸を中
心として回転させる手段と、ｃ．上記ディシュカップモールドの底壁に当接してこれ
を支承する平坦な頂面を有する耐熱板（３４）と、ｂ．上記耐熱板の上に載置された状態のディシュカップ
モールドの側壁に対向，隣接するケーシング部材（３
７）と、を具備していることを特徴とする。

【００１５】

【作用】上述の手段によると、金属板でディシュカップ
モールドを構成してあるので、該ディシュカップモール
ドは鋳造品と融合してその一部分となり、鋳型を構成し
ている材料が有効に利用されて省資源に貢献する。上記
ディシュカップモールドの内周面は鋳造品（低炭素鋼）
と融合するが、その外周面は熱容量の大きいケーーシン
グ部材によって保護されており、溶損する虞れが無く、
万一ディシュカップモールドが局部的に溶損して溶湯の
小量が漏出しても、漏出した小量の溶湯は直ちに、熱容
量の大きいケーシング部材に触れ、融着することなく固
化するので実害を生じない。その上、ディシュカップモ
ールドを回転させながら注湯するので、鋳造品の中へ空
気を巻き込む虞れが無く、しかも鋳造製品の各部分が均
等な材質となり、偏析を生じにくい。

【００１６】本発明におけるディシュカップモールド
は、鋳造品と融合すべき部材であるから離型剤を塗布す
る必要が無く、繰り返して使用するための目視検査の必
要も無いので、鋳造装置全体の構成が簡単になって全自
動化を容易ならしめる。さらに本発明におけるディシュ
カップモールドはセラミックのように脆くないので、注
湯前に予熱して熱衝撃を緩和する配慮も必要としない。

【００１７】

【実施例】次に、図１ないし図３を参照しつつ本発明の
実施例について説明をする。図１は本発明に係る低炭素
鋼用の鋳型構造の１実施例を示し、（Ａ）は模式的に描
いた平面図、（Ｂ）は上記平面図と同一縮尺で模式的に
描いた、垂直面による断面図である。図２は上掲の図１
（Ｂ）に示した垂直断面図に鎖線円で囲んだＡ部を拡大
した詳細図である。図３は上掲の図１，図２の実施例に
おけるディシュカップモールドの単品を描いた部分破断
斜視図である。図１，図２において図面参照符号３５を
付した部材は本発明を適用して構成したディシュカップ
モールドであって、その立体的形状は図３のごとくであ
る。このディシュカップモールド３５は、後述のごとく
低炭素鋼の溶湯を注湯されて融着する部材であるから、
基本的には鋳造品と同じ材料で構成する。すなわち溶湯
と同一鋼種で構成する。ただし、本発明を実施する際、
必ずしも同一鋼種に限定されず、溶湯に対して融着し得
る材質であれば良く、なるべく溶融温度の高い金属材料
であることが望ましい。本実施例においては厚さ寸法
０．６mmのスチール板をプレス成形してディシュカップ
モールド３５を構成した。本発明を実施する際、製造目
的である鋳造品の重量（溶湯の保有熱量）を勘案して設
定するものとするが、通常の条件においては厚さ寸法
０．１〜２．０mmが適正範囲である。本実施例のディシ
ュカップモールド３５は、図４に例示したような環状の
製品を得るために構成したものであって、図３に示すご
とく全体的に円環状をなし、その中心線Ｚを含む面によ
る切断面がほぼコの字状をなし、その内周面３５ｄが円
形溝状をなしている。上記コの字の平行２辺の端（図に
おいて上端）はほぼ直角に折り曲げられてフランジ状を
なしている。この場合の折り曲げ方向は、前記円形溝状
の部分の上方を覆わない方向に折り曲げる。従って、上
記のコの字状の断面はこれを図３について詳細に見る
と、単純なコの字ではなく倒立したハット状をなしてい
る。ただし、本発明を適用する場合、ディシュカップモ
ールドの断面形状をコの字状とするかハット形とするか
は任意に選定することができる。３５ａは底壁、３５ｂ
は側壁、３５ｃはフランジである。上記のディシュカッ
プモールド３５は耐熱板３４の上に載置される。上記耐
熱板は耐熱性材料で構成され、本例における耐熱板３４
はセラミック材によって円環状の平板（いわゆる平座金
状）に構成される。そして上記ディシュカップモールド
３５の両側面はケーシング部材３７（図２参照）に対向
して近接している。本実施例のケーシング部材３７はア
ウターリング３２とセンターピース３３とによって構成
されている。図１（Ａ）に示すごとく、上記のセンター
ピース３３は円板状，アウターリング３２は円環状をな
している。詳しくは、図１（Ｂ）に示すごとく、センタ
ーピース３３は耐熱板３４の内径ｒ₁よりも大きい外径
を有し、スチール製のモールドベース３１上に置かれた
耐熱板３４の内周縁をモールドベース３１に向けて押
圧，固定している。アウターリング３２は耐熱板３４の
外径ｒ₂よりも小さい内径を有し、上記耐熱板３４の外
周縁をモールドベース３１に向けて押圧，固定してい
る。前記のディシュカップモールド３５は、耐熱板３４
の頂面によって自重を支承されている。そして、アウタ
ーリング３２の凹円柱面状の内周面と、センターピース
３３の凸円柱面状の外周面との間に緩やかに嵌合してい
る。本図１（Ｂ）に示すごとく、モールドベース３１は
ロータ４１上に設置されていて、同図（Ａ）に示した円
弧矢印Ｒのごとく（反矢印Ｒ方向でも良い）に回転せし
められる構造になっている。本発明を実施する際、ケー
シング部材３７の構成材料は限定されないが、ディシュ
カップモールド３５に比して大きい熱容量を有している
ことが望ましい。図２に示すごとく、アウターリング３
２およびセンターピース３３より成るケーシング部材３
７と、耐熱板３４と、モールドベース３１とが相互に固
定された１組の部材をモールドハウジング３８と呼ぶ。
図１は１組のモールドハウジングにディシュカップモー
ルド３５が装着されて溶湯３６を注湯された状態を示し
ている。上記の溶湯は凝固して鋳造品となる。図１
（Ａ）は読図を容易ならしめるため上記の溶湯（鋳造
品）に平行斜線と斑点とを付したが、これは切断面を表
わしているものではない。

【００１８】図６に示した先願の発明における無端環状
コンベア９はセラミック製の鋳型１０ｂ〜１０ｄを搭載
しているが、本発明の実施例においては上記セラミック
製の鋳型に代えて、図１に示したモールドハウジングを
搭載する。本発明を実施する場合は、ＴＶカメラ１９、
型交換ステージ２０、離型剤ノズル２１、および予熱バ
ーナー２２は設置する必要が無い。（図１参照）鋳造作業は次のサイクルを繰り返してエン
ドレスに行なわれる。ディシュカップモールド３５を装
着するに先立って、アウターリング３２およびセンター
ピース３３よりなるケーシング部材および耐熱板３４を
清掃する。清掃手段は限定されないが、先願の発明にお
けるがごとく清掃ノズル１８から圧縮空気を吹きつける
と好都合である。清掃されたモールドハウジングの環状
溝部分にディシュカップモールド３５を嵌合して装着
し、前記先願の発明におけると同様にして注湯する。注
湯工程の間は前記無端環状コンベア９を停止させた方が
良い。従って、本実施例における無端環状コンベアの運
転は間欠的に行われる。上記の注湯は、図１に示したロ
ータ４１を回転させてディシュカップモールド３５を円
弧矢印Ｒ方向に回転させながら行われる。モールドハウ
ジング３８（図２）に装着されたディシュカップモール
ド３５内に注湯された溶湯３６の重力荷重は主として耐
熱板３４によって支承される。従ってディシュカップモ
ールド３５の底面は耐熱板３４に密着するが、該耐熱板
は耐熱性の材料（本実施例ではセラミック）製で１５３
０℃（低炭素鋼の溶解温度）よりも遥かに高い耐熱性を
有しているので熱的トラブルを生じる虞れが無い。（図３参照）ディシュカップモールド３５は中心線Ｚ−
Ｚのまわりに回転されつつ矢印Ｐｗのごとく注湯され
る。従って、いま仮に該ディシュカップモールドを基準
にして考えると、注湯は環状の内周面３５ｄ内を周回し
つつ行われる。このため、鋳造品は下方から上方に向け
て成層されつつ行われ、空気を巻きこむことによる鋳造
欠陥を生じる虞れが無い。また、ディシュカップモール
ド３５の特定個所が局部的に加熱されて溶損（溶け落
ち）する虞れも無い。

【００１９】上記ディシュカップモールド３５はケーシ
ング部材３７に対して緩やかに嵌合していて、該ケーシ
ング部材３７は大きい熱容量を有しているので熱的トラ
ブルの防止がいっそう完全になる。その上、上記の嵌合
が緩やかであるから溶湯３６の保有熱量を急激に奪って
急冷させる虞れも無い。溶湯の冷却が緩徐であるという
ことは不純物が浮上して分離される時間的余裕を生じる
ので好ましい。何らかの事情で、万一、ディシュカップ
モールド３５の一部分が局部的に溶損して小量の溶湯３
６が漏出しても、漏出した小量の溶湯は、熱容量の大き
いケーシング部材３７に接触して急冷されるので溶着す
る虞れが無い。無端環状コンベアに搭載されたモールド
ハウジングは、該無端環状コンベアの搬送ストロークエ
ンドに達すると自動的に上下反転されて、ディシュカッ
プモールド３５内の溶湯が融着固化した鋳造品を放出し
て落下させる。

【００２０】上記の鋳造品落下放出の作動を自動的に検
出して、当該鋳造装置の運転状態を自動的に監視し、制
御するについて、前記先願の発明におけるが如きＴＶカ
メラ１９（図６）は必要としない。その理由は次の如く
である。すなわち、先願の発明においては、消耗品であ
るセラミック製の鋳型を繰り返し使用したので、該セラ
ミック製鋳型に亀裂が発生していないか、欠損，汚損し
ていないか等を詳しく検査しなければならなかったが、
本発明においてはディシュカップモールド３５を鋳造品
に融着，一体化させて一緒に放出する。従って、本発明
の場合にはディシュカップモールド３５の損耗状態を検
査する必要は無く、一体化した鋳造品が放出されたか否
かについて、イエスかノーかの答えが得られれば足り
る。このため高価でメンティナンスの厄介なＴＶカメラ
などを設置せず、モールドハウジング３８の溝状凹部の
中へ、単なる杆状部材である検知棒（図示せず）を挿入
すれば良い。挿入が妨げられなければ、正常に放出作動
が行われたものと判定する。

【００２１】

【発明の効果】本発明を適用すると、金属板でディシュ
カップモールドを構成してあるので、該ディシュカップ
モールドは鋳造品と融合してその一部分となり、鋳型を
構成している材料が有効に利用されて省資源に貢献す
る。上記ディシュカップモールドの内周面は鋳造品（低
炭素鋼）と融合するが、その外周面は熱容量の大きいケ
ーシング部材によって保護されており、溶損する虞れが
無く、万一ディシュカップモールドが局部的に溶損して
溶湯の小量が漏出しても、漏出した小量の溶湯は直ち
に、熱容量の大きいケーシング部材に触れ、融着するこ
となく固化するので実害を生じない。その上、ディシュ
カップモールドを回転させながら注湯するので、鋳造品
の中へ空気を巻き込む虞れが無く、しかも鋳造製品の各
部分が均等な材質となり、偏析を生じにくい。

【００２２】本発明におけるディシュカップモールド
は、鋳造品と融合すべき部材であるから離型剤を塗布す
る必要が無く、繰り返して使用するための目視検査の必
要も無いので、鋳造装置全体の構成が簡単になって全自
動化を容易ならしめる。さらに本発明におけるディシュ
カップモールドはセラミックのように脆くないので、注
湯前に予熱して熱衝撃を緩和する配慮も必要としないと
いう優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る低炭素鋼用の鋳型構造の１実施例
を示し、（Ａ）は模式的に描いた平面図、（Ｂ）は上記
平面図と同一縮尺で模式的に描いた、垂直面による断面
図である。

【図２】上掲の図１（Ｂ）に示した垂直断面図に鎖線円
で囲んだＡ部を拡大した詳細図である。

【図３】上掲の図１，図２の実施例におけるディシュカ
ップモールドを抽出して描いた部分破断斜視図である。

【図４】本発明の対象である鋳造品の１例を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。

【図５】従来技術に係る鋳型の１例を示す断面図であ
る。

【図６】先願の発明に係る環状鋼製品の連続鋳造装置の
１例を示す模式的な側面図である。

【符号の説明】

１…型枠、２…上型、３…下型、４…中子、５…キャビ
ティ、６…湯口、７…湯溜り、８…押湯、９…無端環状
のコンベア、１０ａ…注湯位置の鋳型、１０ｂ…掻取り
位置の鋳型、１０ｃ…放出位置の鋳型、１０ｄ…清掃位
置の鋳型、１０ｅ…予熱位置の鋳型、１１…溶解炉、１
１ａ…出湯口、１１ｂ…シャッタ、１２…溶湯、１３…
雰囲気バーナー、１４…ワイパー、１５…落下位置の製
品素材、１５′…圧延位置の製品素材、１６…搬送コン
ベア、１７…ＸＹ圧延ロール、１７ａ…Ｘ圧延ロール、
１７ｂ…Ｙ圧延ロール、１８…清掃ノズル、１９…ＴＶ
カメラ、２０…型交換ステージ、２１…離型剤ノズル、
２２…予熱バーナー、３１…モールドベース、３２…ア
ウターリング、３３…センターピース、３４…耐熱板、
３５…ディシュカップモールド、３６…溶湯（鋳造
品）、３７…ケーシング部材、３８…モールドハウジン
グ、４１…ロータ、ｒ₁…耐熱板の内径寸法、ｒ₂…耐熱
板の外径寸法。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上方が開放された環状の鋳型の中へ、溶
融した低炭素鋼を注湯して鋳造する方法において、薄鋼
板製の無蓋容器であるディシュカップモールドを鋳型と
して水平に支承し、垂直な仮想の軸を中心として回転さ
せながら、上記ディシュカップモールドの中へ溶融した
低炭素鋼を注湯し、ディシュカップモールドと低炭素鋼
とが融合した鋳造品を得ることを特徴とする、低炭素鋼
の旋回鋳造方法。
【請求項２】前記のディシュカップモールドを、水平
な頂面を有する耐熱板の上に置くとともに、該ディシュ
カップモールドの側面に対向，近接せしめて大きい熱容
量を有するケーシング部材を配置し、上記耐熱板および
ケーシング部材と共にディシュカップモールドを垂直な
仮想の軸を中心として回転せしめつつ溶融した低炭素鋼
を注湯することを特徴とする、請求項１に記載した低炭
素鋼の旋回鋳造方法。
【請求項３】前記の耐熱板とケーシング部材とを一体
的に結合して、結合された耐熱板上にディシュカップモ
ールドを載置し、これらの部材を回転させながら注湯し
た溶融低炭素鋼が冷却、固化した後、前記の一体的に結
合された部材の上下を反転して、ディシュカップモール
ドと融合した低炭素鋼鋳造品を自重で落下せしめて、前
記耐熱板およびケーシング部材から離脱せしめることを
特徴とする、請求項２に記載した低炭素鋼の旋回鋳造方
法。
【請求項４】板厚寸法０．１mm〜２．０mmの、鋳造品
と同じ鋼種の低炭素鋼板をプレス加工して前記のディシ
ュカップモールドを構成することを特徴とする、請求項
１に記載した低炭素鋼の旋回鋳造方法。
【請求項５】前記無蓋容器であるディシュカップモー
ルドを、その中心線を含む面による断面が上方に凹なる
コの字形をなす環状に構成することを特徴とする請求項
４に記載した低炭素鋼の旋回鋳造方法。
【請求項６】前記の断面コの字形ディシュカップモー
ルドの、コの字の平行２辺に相当するほぼ垂直な壁の上
端部をほぼ水平に折り広げてフランジ状に形成すること
を特徴とする、請求項５に記載した低炭素鋼の旋回鋳造
方法。
【請求項７】前記のケーシング部材をエンドレスコン
ベアに搭載し、該エンドレスコンベアを間欠的に進行さ
せつつ、（ａ）ケーシング部材および耐熱板を清掃する
工程、（ｂ）ディシュカップモールドを装着する工程、
（ｃ）ディシュカップモールドを回転させつつ、その中
に注湯する工程、（ｄ）ケーシング部材および耐熱板の
上下を反転して、ディシュカップモールドと融合した低
炭素鋼鋳造品を落下，放出せしめる工程、（ｅ）耐熱板
とケーシング部材とによって囲まれている空間内に杆状
部材を挿入して低炭素鋼鋳造品の落下，放出を確認する
工程、の各工程を反復することを特徴とする、請求項３
に記載した低炭素鋼の旋回鋳造方法。
【請求項８】ａ．平坦な底壁とほぼ垂直な側壁とを有
し、上面が開放された形状の金属薄板製ディシュカップ
モールド（３５）と、ｂ．上記ディシュカップモールドを、仮想の垂直軸を中
心として回転させる手段と、ｃ．上記ディシュカップモールドの底壁に当接してこれ
を支承する平坦な頂面を有する耐熱板（３４）と、ｂ．上記耐熱板の上に載置された状態のディシュカップ
モールドの側壁に対向，隣接するケーシング部材（３
７）と、を具備していることを特徴とする、低炭素鋼用
の旋回式鋳型構造。
【請求項９】前記の耐熱板（３４）はセラミック製で
あり、前記のケーシング部材（３７）はスチール製であ
り、これら双方の部材がスチール製のモールドベース
（３１）上に配置されていて、本項における上記３種類
の部材が相互に連結，固定されてモールドハウジング
（３８）を構成しており、かつ、上記のモールドハウジ
ングを支持して仮想の垂直軸の回りに回転させる支持・
駆動手段が設けられていることを特徴とする、請求項８
に記載した低炭素鋼用の旋回式鋳型構造。
【請求項１０】前記ディシュカップモールドは、その
中心線を含む面による断面が上方に凹なるコの字形をな
し、若しくはその上端部を水平に折り広げた形状をなす
環状の部材であることを特徴とする、請求項８に記載し
た低炭素鋼用の旋回式鋳型構造。
【請求項１１】前記のディシュカップモールドは、厚
さ寸法０．１mm〜２．０mmのスチール板で構成されたも
のであることを特徴とする、請求項８に記載した低炭素
鋼用の旋回式鋳型構造。
【請求項１２】前記モールドハウジング（３８）を構
成しているケーシング部材（３７）は、凹円柱面状の内
周面を有するスチール製のアウターリング（３２）と、
凸円柱面状の外周面を有するセンターピース（３３）と
より成ることを特徴とする、請求項１０に記載した低炭
素鋼用の旋回式鋳型構造。
【請求項１３】前記の耐熱板（３４）は、アウターリ
ング（３２）の内周面よりも大径の外径を有し、センタ
ーピース（３３）の外周面よりも小径の内径を有する環
状の平板であって、スチール製のモールドベース（３
１）の上に載置されており、かつ、上記環状の耐熱板は外周の縁をアウターリングに
よって、内周の縁をセンターピースによって、それぞれ
モールドベースに向けて押圧・固定されており、これら
の部材が一体に結合されてモールドハウジング（３８）
を形成していることを特徴とする、請求項１２に記載し
た低炭素鋼用の旋回式鋳型構造。
【請求項１４】前記の一体に結合されたモールドハウ
ジング（３８）は、その上下を反転される反転放出手段
を備えたものであることを特徴とする、請求項９に記載
した低炭素鋼用の旋回式鋳型構造。
【請求項１５】前記のモールドハウジング（３８）
は、間欠運転されるエンドレスコンベアに搭載されて循
環搬送されるようになっていることを特徴とする、請求
項９に記載した低炭素鋼用の旋回式鋳型構造。