JPS5890370A - 溶湯移動装置および方法 - Google Patents

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】 本発明の溶湯の制御移動に関する口特に、本発明は容器
、たとえば、とりべから、他方の容器、代表的には鋳型
への、溶湯の移動に関する。

このようなとりべは普通、とりべの基部に開口を、例え
ば、栓止棒・ノズルアセンブリまたはスライディング・
ゲート機構を備えている。とりべは通常、とりべの底部
注出口が鋳型の湯口の真上に位置し底部注出口が例えば
栓止棒を引き上げまたはスライディングゲート内のプレ
ートを移動することによって開かれるまで、移動される
＠作業者の技両によ″り鋳込み特性、一方、鋳造製品の
品質を決定する。高鋳込み速度は、多くの理由、主とし
て製品の品質が改善されるため、望ましい。残念ながら
、作業者に生ずる液体金属飛沫が当り、高鋳込み速度で
はこれがきわめて危険であるため、適切な高鋳込み速度
を得ることは難しい。そのため、とりべ作業者は、とり
べを絞る、すなわち、とりべがらの金属の体積流量を制
限しようとする◎実際上、典型的に鋳込み時間が長（、
製品の品質に致命的影響を与える・絞りの不一致により
鋳込み時間を大幅に変えるので、製品の品質は鋳物の欠
かん原因をおおうことがよ（あるように変化する・多分
、絞りとりべ排出の最大の欠点は、金属のかｔり大きい
表面積が、非絞り流れの場合におけるよりも大気に当る
・その結果、金属の基酸化が他の場合よりもきわめて大
きい程度まで生じ、金属が汚れると共に欠かんが重なり
やす（なる。

この発明の目的は、金属を制御状態でかつ人間の作業技
両水準とは無関係に、一方の容器から他方の容器へ移動
できる装置および方法を提供する。

本発明の一形態によれば、出口を有する第１冶金容器（
たとえば、とりべ）と、開弁位置及び閉弁位置を有する
出口用制御弁と、入口を有する第２冶金容器、たとえば
、鋳型と、第１容器の出口と第２容器の入口を接続する
移動チューブと、第１容器出口、移動チューブ及び（ま
たは）第２容器入口の寸法によってのみ定められる速度
ヂ溶湯な第１容器から第２容器へ通す手段とを備える溶
湯移動装置を提供する。

一般に、溶湯の流量は第１容器出口、移動チューブ及び
第２容器入口の最小。径により制御される。−とりべ内
の金属の体積は普通、任意の１個の鋳型に充てんするの
に要する体積よりも大きいので、典型的に１つのとりべ
を使用して、直径が異なる湯口系を有する数個の鋳型に
充てんする。とりべのノズ／Ｌ＃ユ直径が異なる湯口系
の最大径に相当するように選択されるが、とりぺを使用
して小径湯口系を有する鋳型に充てんすると、作動によ
り流れを絞り、鋳物の品質を劣化させる。この発明を使
用することによって、鋳込み速度は、とりベノズルの直
径またはより小さい湯口系の直径により定められる。各
場合、鋳込み速度は最大である口 、本発明のかなり好ましくかつ便誼な形態において、第
１冶金容器は底部注出口を有する鋳物用とりべで、第２
冶金容器は鋳物用鋳型であり、入口はその湯口系である
。

なるべく、移動チューブは各端部で両容器に密封される
。都合よく琲、移動チューブは第１容器、たとえば、と
りべの下側から垂下しその容器に固定される。もっとも
好ましくは、移動チューブの下端には、第２容器、例え
ば鋳型またはその湯口系を受は入れまた°はそれに係合
するばね押圧密封手段を備えて密封接続を形成す移動チ
ューブはとりべ内の溶湯よりも融点が高い金属で形成さ
れる。チューブ内に耐火ライニングまたはできれば耐火
管を設けるのが好ましく、この耐火ライニングまた管は
、管内を流れる溶湯の所謂”死帯域”を排除する外形に
される・なるべく、金属の流れに隣接する耐火ライニン
グは熱絶縁されて移動チューブ内での金属の凍結を少な
（する。チューブは真直ぐまたは傾斜部分を含んでよい
。

なお、チューブはとりべに固定されるが、必ずしも鋳型
自身の頂部に直接延長しなくてよい−チューブは例えば
、密封−状に受は入れられ、例えば、上向き鋳込み系の
トランペット送り鋳型に埋込まれ、または連続鋳造装置
の入口に入れられる。

本発明はさらに上記概説した装置を使用する溶湯移動方
法を含む。好ましい方法において、垂下移動チューブを
有するとりべ内に出湯後、チューブの自由端が鋳型の゛
湯口を中心に中央に位置するまで、とりべは鋳型上に下
げられる◎ついでチューブは、砂で成形されまたは耐火
材で予成形される、鋳込みカップに受は入れられる。位
置決めされると、とりべの底部注出口は完全に開かれ、
金属が鋳型空隙部の所望位置に達するとすぐに、底部注
出口を閉じて、移動チューブ内の残余溶湯は金属レベル
が平衡すると湯口に流入する。

ついでとりべを引き上げて次の鋳型上に位置決めする＠ 装置は効果的に密封されるため、作業者は溶湯の飛沫を
うけるおそれな（とりべを完全に開けることができる。

鋳型を充てんする速度は作業者と無関係であって、只、
双方共に定量的である、とりべの排出特性また＆を湯口
系の寸法及　、び構成に依る。従って、鋳込時間は完全
に予期でき、所定の鋳込み速度が一貫して得られるよう
な鋳込み装置の構成が可能になる。密閉装置であるので
、流れが大気に当たることが防げ、このソースからの再
酸化のおそれはない・装置は効果的に密封されるため、
著しく生ずることのある、空気の金属流への同伴が防止
され、もう１つの再酸化源を排除する。通常、同伴され
る空気は鋳型空隙部に運ばれ、その結果、空隙部は′通
気されて空気が逃げる通路を形成する〇従って、上記の
手段で鋳込むことによって通気の必要性は排除されるか
または大幅に減少されるＯ も５１つの好ましい特徴によれば、鋳型はＶプロセスの
真空成形プロセスにより製造される〇この鋳型は真空に
より所定位置に保持されるばら砂より成り、鋳型装置は
熱破壊プラスチック・シート材により密閉される。この
鋳型に鋳込む際、ぎわあて高い充てん速度で行い、真空
損失が生じないように鋳型の上面のプラスチックカバー
に金属飛沫がかからないようにすることが望ましい。極
端な場合、これら条件を充足しないと、鋳型が一部また
は完全に崩壊する。本発明の移動装置を使用すると、飛
沫が完全に排除され所要のきわめて高い鋳込み速度が容
易に得られる。真空使用成形プロセスにおいて、本発明
はより達成しうる同伴または吸込空気の防止もまたきわ
めて望ましい・ 介在物、典型的には耐火粒子が鋳型に送出される流れに
同伴されることは周知である０これ。

ら介在物はい（つかのソースより生じ、例えば鋳物作動
中に介在物を受容レベルまで減少することはきわめて困
難である。一つの提案として、不要粒子を捕促する、湯
口系にセラミックフィルタを組入れていた。しかし、フ
ィルタの制限通気性により湯口系を介し体積流量を減少
するので、従来の鋳込みでは、湯口系は裏込めし鋳込み
キャンプで溢流する。この発明の移動装置の利益によれ
ば、装置は溢流が生じないように密封され、さらに他の
利益によれば、大きいフェロスタチック水頭により溶湯
をｒ材に効果的に押し込む。湯口系の横断面積を太き（
してｒ材の絞り効果を補償することが望ましい。なるべ
（、ｒ材を湯口に設けそれできれいな金属が低速で鋳型
空隙部に入るよ５ＫＬ、まｔ−はｒ材を鋳込みカップ内
に設けてガスケットとして作用させ移動チューブを密封
すると共に流れ抑制を小さくする。

本発明は装置または方法に使用されるとりべ及び鋳物用
鋳型ならびに該方法により製造される鋳物を含む。

本発明を良（理解するため、以下、添付図面について説
明する。

図面中、同じ符号は同じ部分を表わす。とりべ１は、栓
止棒４の端部により密閉される逆テーパ−ノズル３によ
って画成される底部鋳込み開口２を有する。ノズル３の
一部は、移動チューブ６が剛的に固定される保持板５の
下に延長する・このチューブは、耐火熱絶縁材よりなる
内側ライニングを有する外鋼管である。移動チューブ６
の外面は、テーパ一端片すなわちキャップ７と正確に滑
合するように正確に加工される。このテーパ一端片はば
ね１１により点８を中心に円周方向にばね荷重され、そ
れでばねが弛（なると、第”１　（ａＪ図に示すように
テーパ一端片７は移動チューブ６の端部をこえて延長す
るＯ使用時、栓止め４により開口２を密閉して溶湯がと
りべ内に湯出しされる。とりべは移動してテーパ一端片
を第１　（ａ）図のダウンランナ９の鋳込みカップの上
に位置させるＯついでとりべは下げられて、鋳込みカッ
プ９内に位置する円錐形圧縮性耐火ガスケット１０上に
テーノく一端片を位置させる。接触すると、摺動部と固
定部との２つの一致部が並置され摺動片７と固定チュー
ブ６との端部が第１（ｂ）図の点１２で一致するまで、
テーパ一端片７は、圧縮されるばね１１の抵抗に抗して
移動チューブ６を滑らせて上げる。この状態でばねの圧
力によりガスケツ）１０部分を効果的に封止しそれで摺
動面への液体金属の進入を防止すると同時に、加わる下
向き力は鋳込みカップまたは鋳型装置を破損するほど太
き（はない。

ついで栓止棒４を引き上げて底部鋳込み開口を全開し、
溶湯は、ノズル３または耐火裏付チューブ６もしくは湯
口系９の横断面積により定まる速度で、とりべから鋳型
内に流れるＯ湯口系は、図示せざる、チョーク、すなわ
ち、横断面積がノズル３または移動チューブ６の横断面
−よりも小さい個所を組入れて充てん速度を制御する。

この充てん速度の制御は、予測できる手順でかつ、流れ
が大気に当たることが多少完全に排除されるように鋳込
み系により行われる。

（このようなチョークが、例えば、ダウンランナの基部
に位置していると、ダウンランナは加圧されると言われ
かつ液体金属で完全に一杯になり空気は吸込まれない）
。

溶湯が鋳型内の所望レベルに達すると、栓止棒４が下っ
て底部鋳込み開口を密閉し、ノズルブロック３と移動チ
ューブ６内の溶湯は、湯レベルが平衡すると湯口内に流
れる。ついでとりべは引上げられて鋳型から離れ、次の
被鋳込み鋳型の上に位置する。

第２図の実施例において、通気性耐食耐火材、たとえば
、ジルコニアまたはマグネシアよりなるｒ板１３が、平
圧縮性繊維質耐火ガスケット１０Ａの下の鋳込みカップ
を横断しておかれて溶湯から介在物等を除去する◎キャ
ップ７Ａは、鋳込みカップ９のテーパー人口に係合また
は隣接して位置する。鋳込みカップの裏込めや生じうる
飛沫により作業者が危険であるので、ｒ板は本発明の鋳
込み系を閉じないで使用できない。

この密閉鋳込み系により、ｒ板１３を介し湯を押し入れ
る圧力７工ロスタチツク水頭を増大させる。図示せざる
、他の実施例において、ｒ板は湯口系にまたは、鋳型空
侭部への入口に隣接して設けられる。湯口系通路の横断
面積は対応地点で太き（してフィルタによる流れ抑制を
相殺しなげればならない。

他のきわめて有利な特徴として、チューブを通過する溶
湯は、管壁の木または気体流入、口を経て流れ内に、粉
体、ワイヤ、ワイヤ状包入粉体等を導入することにより
、調整速度で、処理、例えば、脱酸または鋼の脱硫、銑
鉄の脱硫、球状化及び接種処理される。

【図面の簡単な説明】 第１Ａ図はとりべと、金属移動前における本発明による
移動チューブを含む鋳型の上部分との断面図、第１Ｂ図
は金属移動中の断面図、第２図は本発明の他の実施例に
おける第１Ｂ図と同じ断面図である。 １・・・・・・とりべ、２・・・・・・底部鋳込み開口
、３・・・・・・ノズル、４・・・・・・栓止棒、６・
・・・・・移動チューブ、７・・・・・・キャップ、９
・・・・・・鋳込カップ、１０・・・・・・ガスケット
、１１・・・・・・ばね、１３・・・・・・ｒ板。 代理人　弁理士　河　野　　　　昭 手続補正書く自発） 昭和５７年１０月１３日 １、事件の表示 昭和５７年特許願第　１３７１７３　　号２、発明の名
称 溶湯移動装置および方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　スティール　キャスティングス　リサーチ　ア
ントドレイド　アソシエイション ４、代理人　〒１０７ 住　所　　　　東京都港区赤坂２丁目２番２１号６、補
正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　出口を有する第１冶金容器と、開弁位置及び閉弁
   位置を有する出口用制御弁と、入口を有する第２冶金容
   器と、第１容器の出口と第２容器の入口を接続する移動
   チューブと、弁を開弁位置に開いて溶湯を第１容器から
   第２容器に通す手段とを備える容湯移動装置において、
   溶湯の流れは、第１容器出口、移動チューブ及び（また
   は）第２容器入口の寸法によってのみ定められる流量で
   あることを特徴とする溶湯移動装置。 ２　第１冶金容器は底部注出口を有する鋳物用とりべで
   あり、第２冶金容器は鋳物用鋳型であり、入口はその湯
   口系であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の装置０３、　移動チューブはｉ封状に両容器に接続
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の装置。 ４、移動チューブの一端は一定の密封状に第１容器に接
   続され、他端は、密封状に第２容器またはその入口に係
   合するようにされるばね押圧端部によって第２容器また
   はその人口に解放可能に接続できることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項に記載の装置。 ５、　流量は、第１容器出口、移動チューブ及び第２容
   器入口の最小径により定められることを特徴とする前記
   各特許請求の範囲に記載の装置。 ６、　第２容器またはその入口に沢材を設置することを
   特徴とする前記各特許請求の範囲に記載の装置。 ７、　第２容、器は、熱破壊性プラスチック・シート材
   よりなるシールまたはカバーを有する鋳物用鋳型である
   ことを特徴とする前記各特許請求の範囲に記載の装置口 ８、溶湯移動方法において、垂下した移動チューブの自
   由端部が鋳型の湯口を中心とする中央に位置するまで、
   とりべを鋳型上に下げ、ついでとりべの底部注出口を開
   いて溶湯をそこに高い流量で通過させ、溶湯が鋳型フィ
   ーダヘッド内の所望位置に達したとき、底部注出口を閉
   じ、移動チューブ内の残余溶湯を、溶湯レベルが平衡し
   たとき湯口内に流入させる、前記各特許請求の範囲に記
   載の装置を使用することを特徴とする溶湯移動方法。 ９、　チューブの穴を径て移動チューブ内の溶湯流れに
   、処理剤を供給して第２容器へ流れる溶湯を処理するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の方法０ １０、　　前記特許請求の範囲第１項ないし第７項のい
   ずれかに記載の装置または、前記特許請求の範囲第８項
   ないし第９項に記載の方法に使用され、開弁位置と閉弁
   位置を有する制御弁付底部出口を有するとりべにおいて
   、移動チューブはとりべから垂下し、とりべの下側にそ
   の入口に係合するための自由端に隣接するばね押圧密封
   手段を有することを特徴とする、とりべ。 １１、　　前記特許請求の範囲第１項ないし第７項のい
   ６ずれかに記載の装置または特許請求の範囲第８項また
   は第９項に記載の方法に使用され、入口を有する鋳物用
   鋳型において、移動チューブの端部を密封するため圧縮
   性耐火ガスケットを入口に設けることを特徴とする鋳物
   用鋳型。 １２　　ｆ’材を圧縮性耐火ガスケットの下に設けるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の鋳物用
   鋳型。