JPS5921458A - 遠心鋳造用金型の冷却装置 - Google Patents

遠心鋳造用金型の冷却装置

Info

Publication number
JPS5921458A
JPS5921458A JP13013082A JP13013082A JPS5921458A JP S5921458 A JPS5921458 A JP S5921458A JP 13013082 A JP13013082 A JP 13013082A JP 13013082 A JP13013082 A JP 13013082A JP S5921458 A JPS5921458 A JP S5921458A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
mold
passage
cooling
heat exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13013082A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Hiraoka
平岡 久
Yasuo Watanabe
靖夫 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP13013082A priority Critical patent/JPS5921458A/ja
Publication of JPS5921458A publication Critical patent/JPS5921458A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/10Accessories for centrifugal casting apparatus, e.g. moulds, linings therefor, means for feeding molten metal, cleansing moulds, removing castings
    • B22D13/101Moulds
    • B22D13/105Cooling for moulds or cores

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

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】 この発明は遠心力鋳造に使用される金型の冷却装置に関
するものである。
最近に至り遠心鋳造用金型においては、注湯された金属
溶湯からの抜熱能を高めてその溶湯の凝固を促進するた
めに、金型の外周面を強制水冷することが行なわれるよ
うになった。このような冷却装置を設けた遠心鋳造用金
型の従来の例を第1図に示す。
第1図において1は全体として円筒状をなす金型であり
、この金型1は両端を開放した形状に作られる場合と一
端を閉じた有底円筒状とする場合とがあるが、この例で
は有底円筒状の場合について示す。金型1との外周側に
はその金型1と同心状となる金枠2が設けられており、
これら金型1と金枠2は駆動ローラー3により中心軸線
Oを基準として一体に回転せしめられるように構成され
ている。そして金型1と金枠2との間には冷却水通路4
が形成されており、また金枠2の一端側の外周面には冷
却水通路4に冷却水を供給するための給水装置5が設け
られ、金枠2の他端側の外周面には冷却水通路4から排
出された冷却水を外部へ導くための排水装置6が設けら
れている。なお給水装置5および排水装置6はいずれも
非回転型であって固定されているものであるから、給水
装置5および排水装置6と冷却水通路4の給水側開口端
41および排水側開口端42との各間には冷却水の漏洩
を防止するためのシール部材7が介挿されている。
第1図に示す設備において、鋳造時には金型1および金
枠2はその軸線Oを中心として高速で回転し、かつ金型
1の軸方向の一方側の開口端から金属溶湯8が注湯され
て、その金属溶湯8が遠心力により金型1の内周面に沿
う位置に押しやられ、その状態で凝固が進行する。一方
給水装置5からは冷却水通路4に冷却水が供給され、そ
の冷却水通路4における金属溶湯8の位置に対応する領
域すなわち熱交換領域4Aを冷却水が通過する間に金型
1をその外周面から冷却して金型1による金属溶湯8の
抜熱能を高め、金属溶湯8の凝固を促進させる。熱交換
領域4Aを通過した冷却水は冷却水通路4の一端におい
て外周方面へ導かれて排水装置6から排出される。
ところで上述のような従来の遠心鋳造用金型の冷却装置
について本発明者等が実験を行ったところ、冷却水によ
る金型の冷却効率が相当低いことが判明した。そこで本
発明者等が種々実験・検討を重ねた結果、冷却水による
冷却効率が低いのは次のような理由によることを見出し
た。
すなわち、給水装置5から冷却水通路4に供給された冷
却水は、金型1および金枠2の回転による遠心力の作用
のため、回転中心方向へは進み難く、そのため熱交換領
域4Aにおいては金型1の外周面に接する状態で流れる
よりはむしろ金枠2の内周面に接して流れる傾向が強い
。一方空気等の気体は水よりも密度が格段に小さいから
、冷却水に混入した気体、あるいは金型1との接触によ
り発生した水蒸気、あるいは冷却水通水開始時から残留
している空気等の気体(以下これらを混入気体と総称す
る)には大きな遠心力が作用せず、そのためこれらの気
体は金型1の外周面に接する側に位置することになり、
それに加えて排出装置6は遠心力の作用する方向に配設
されているため、金枠2の内周面に接して流れる冷却水
が優先的に排出され、その結果前述のような混入気体が
金型1の外周面に接した状態で残留する傾向を示し、そ
のため金型から冷却水への熱伝達が阻害されて冷却効率
が低下してしまうのである。このように冷却効率が低下
すれば凝固完了までに長時間を要して遠心鋳造機の回転
時間が長くなるばかりでなく、急速凝固による凝固組織
の改善、すなわち結晶粒微細化による鋳造物の硬度や耐
摩耗性の向上等の効果を期待できなくなる。
この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、前述の
ような遠心鋳造用金型における冷却水通路、特に熱交換
領域から混入気体を積極的に除去し得る構造として、冷
却水による金型冷却効率を高めることを目的とするもの
である。
すなわちこの発明の遠心鋳造用金型における冷却装置は
、金型と金枠との間の冷却水通路を、熱交換領域と、そ
の熱交換領域と排水装置との間の小部分を占める気体除
去通路とに区分し、金型および金枠の回転軸線から気体
除去通路の内周側の壁面までの距離が、回転軸線から熱
交換領域における内周側の壁面までの距離よりも小さく
なるように構成し、熱交換領域内の気体が優先的に気体
除去通路を経て排水装置へ排出されるようにしたもので
ある。
以下この発明の冷却装置をさらに詳細に説明する。
第2図はこの発明の冷却装置を適用した遠心鋳造設備の
要部、すなわち冷却水の排水部附近の構造の一例を示す
ものである。なお第1図に示される要素と同一の要素に
ついては同一の符号を付し、その説明を省略する。第2
図において、冷却水通路4は、金型1内の金属溶湯8に
ほぼ対応する領域すなわら冷却水通路4の大部分を占め
る熱交換領域4Aと、その熱交換領域4Aと排水装置6
との間の小部分を占める気体除去通路4Bとに区別され
る。前記熱交換領域4Aは金型1の内周面と平行(すな
わち回転軸線Oと平行)に構成されている。一方気体除
去通路4Bは熱交換領域4Aから排水装置6へ向けて流
れる冷却水を、熱交換領域4Aにおける回転軸線Oまで
の距離よりも回転軸線O側へ近接させるためのものであ
り、金型1の端部近くの外周面を溝状に彫り込むことに
より、回転軸線Oから気体除去通路4Bの内周側型面4
3までの距離R1が回転軸線Oから熱交換領域4Aにお
ける内周側壁面44までの距離R2より短かくなるよう
に構成されている。そしてその気体除去通路4Bの内周
側型面43に対向するように金枠2の端部近くから回転
軸線Oに向って遮壁部45が突設されている。ここで回
転軸線Oから遮壁部45の先端面すなわち気体除去通路
4Bの外周側壁面46までの距離R3は、回転軸線Oか
ら熱交換領域4Aの内周側壁面44までの距離R2より
も小さくすることが望ましい。
上述のような構造によれば、熱交換領域4A内の混入気
体は熱交換領域4Aから効果的に除去される。その原理
を次に説明する。
すなわち、回転数がN、回転中心から距離Rの位置にあ
る密度ρ、体積Vの物体に作用する遠心力は F=ρVR(2πN) で表わされる。すなわち加速度はN、Rの値で決定され
、通常の遠心鋳造では50〜200G(Gは重力加速度
)程度の強大な加速度が鋳込んだ金属溶湯に作用し、冷
却通路4内の冷却水にも著しく大きな加速度が作用する
。したがって熱交換領域4A内の冷却水は回転の外側の
壁面47すなわち金枠2の内周面の側に押し付けられる
。一方前述のように混入気体は冷却水と比較して格段に
密度が小さいから、その混入気体に作用する遠心力は冷
却水に作用する遠心力よりも遙かに小さく、その結果混
入気体は回転中心側すなわち熱交換領域4Aの内周側型
面44の側へ移動する。ここで従来の冷却装置では前述
のように熱交換領域4Aがそのまま排水装置6に続いて
おり、しかも排水装置6は遠心力の作用する回転外方に
設けられているから、熱交換領域4Aの外周側壁面47
に沿って流れる冷却水が優先的に排出されてしまい、混
入気体は熱交換領域4Aの内周側壁面44に接した状態
で滞留する傾向を示す。一方この発明の冷却装置では熱
交換領域4Aと排水装置6との間の気体除去通路4Bの
内周側壁面43が熱交換領域4Aの内周側壁面44より
も回転中心側に位置しているため、冷却水よりも密度の
小さい混入気体が遠心力の作用のもとで熱交換領域4A
から気体除去通路4Bへの円滑に流入する。すなわち、
混入気体は熱交換領域4Aに滞留せず、気体除去通路4
Bへ流入してさらにその気体除去通路4Bから排水路6
への冷却水の流れとともに系外へ排出される。そして特
に前述の如く回転軸線Oから気体除去通路4Bの外周側
の壁面46までの距前R3を回転軸線Oから熱交換領域
4Aの内周側の壁面44までの距離R1よりも小さく設
定しておいた場合には、熱交換領域4Aから気体除去通
路4Bへ冷却水が流入する際に、その冷却水よりも優先
的に混入気体が気体除去通路4Bに流れ込み、その結果
熱交換領域4Aからの混入気体排出効果がさらに向上す
ることになる。
このようにして熱交換領域4Aに混入気体が帯留しない
状態、特にその内周側型面(金型1の外周面)44に接
して混入気体が帯留しない状態となれば、熱交換領域4
Aにおいて常時冷却水が金型に接し、その結果冷却水に
よる金型冷却効率が著しく向上する。
なお熱交換領域4Aが長い場合には、冷却水や気体の粘
性、表面張力のため混入気体が一部残留するおそれがあ
るが、その場合には給水装置および排水装置をそれぞれ
複数箇所に設けて、各排水装置に対応してそれぞれ気体
除去通路を設けることにより混入気体の残留を有効に防
止することができる。
次にこの発明を普通鋳鉄製円筒状鋳造物の遠心鋳造に実
際に適用した例を、従来の場合と比較して説明する。
内径が500mmで肉厚が50mmの金型について第2
図に示すような気体除去通路4Bを形成しておき、冷却
水流用0.5m/mmとして鋳造実験を行った。但し気
体除去通路4Bの最大径(2×R3)は590mm、最
小径(2×R1)は550mmとした。また同じ寸法の
金型について、気体除去通路を形成せずに(すなわち第
1図のままで)、同一条件で鋳造実験を行った。
その結果、気体除去通路を形成しなかった場合には金型
外周面平均温度が260℃となったのに対し、気体除去
通路を形成した場合には金型外周面平均温度が190℃
に低下した。また冷却水の入側、出側での温度差は、気
体除去通路を形成しなかった場合に30℃であったのに
対し、気体除去通路を形成した場合には40℃であった
。これらの結果から、気体除去通路を設けた場合には冷
却水による金型冷却効率が向上することが明らかである
以上の説明で明らかなようにこの発明の遠心鋳造用金型
の冷却装置によれば、冷却水による金型の冷却効率を従
来よりも格段に向上させ、これにより金型による金属溶
湯からの抜熱能を従来よりも著しく向上させることがで
き、そのため鋳造物の凝固組織を微細化して硬度や耐摩
耗性が高い鋳造物を容易に得ることができ、また金型の
温度上昇が小さくなるため金型寿命が延長され、さらに
は凝固完了時間が従来よりも短縮されるため生産性が向
上する等、各種の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の冷却装置をもちいた遠心鋳造設備の一例
を示す縦断面図、第2図はこの発明の冷却装置を適用し
た遠心鋳造設備の一例の要部拡大断面図である。 1・・・金型、2・・・金枠、4・・・冷却水通路、4
A・・・熱交換領域、4B・・・気体除去通路、5・・
・給水装置、6・・・排水装置。 手   続   補   正   内 1157年9月3日 特許庁長官  若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和57年特工1願第130130号 2、発明の名称 遠心鋳造用金型の冷却装四 3、?fi正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所  兵庫県神戸市中央区北本両通1丁目1番28
号名称 (125) I11崎製鉄株式会社4、代理人 住  所  東京都港区三田3丁目4番18号二葉ビル
803号 電話(453) 65915、補正の対象 明細内の「発明の詳細な説明」の欄。 6、補正の内容 −−315=

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)全体として略円筒状をなす遠心鋳造用金型の外周
    面と、その金型を同心状に取囲みかつ金型と一体に回転
    する金枠との間に冷却水通路を形成し、かつ前記金枠の
    外周面側には前記冷却水通路に冷却水を供給する給水装
    置および冷却水を排出する排水装置を設けた遠心鋳造用
    金型の冷却装置において、 前記冷却水通路を、そのうちの大部分を占める熱交換領
    域と、その熱交換領域および前記排水装置の間の小部分
    を占める気体除去通路とに区分し、その気体除去通路の
    内周側の壁面と金型および金枠の回転軸線との間の距離
    が、熱交換領域の内周側の壁面と前記回転軸線との間の
    距離よりも小さくなるように構成したことを特徴とする
    遠心鋳造用金型の冷却装置。
  2. (2)前記回転軸線から気体除去通路の外周側の壁面ま
    での距離を、前記回転軸線から熱交換領域の内周側の壁
    面までの距離よりも小さくなるように構成した特許請求
    の範囲第1項記載の冷却装置。
JP13013082A 1982-07-26 1982-07-26 遠心鋳造用金型の冷却装置 Pending JPS5921458A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13013082A JPS5921458A (ja) 1982-07-26 1982-07-26 遠心鋳造用金型の冷却装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13013082A JPS5921458A (ja) 1982-07-26 1982-07-26 遠心鋳造用金型の冷却装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5921458A true JPS5921458A (ja) 1984-02-03

Family

ID=15026664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13013082A Pending JPS5921458A (ja) 1982-07-26 1982-07-26 遠心鋳造用金型の冷却装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5921458A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6127158A (ja) * 1984-07-13 1986-02-06 Kubota Ltd 遠心鋳造用鋳型
US4962776A (en) * 1987-03-26 1990-10-16 Regents Of The University Of Minnesota Process for surface and fluid cleaning

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6127158A (ja) * 1984-07-13 1986-02-06 Kubota Ltd 遠心鋳造用鋳型
US4962776A (en) * 1987-03-26 1990-10-16 Regents Of The University Of Minnesota Process for surface and fluid cleaning

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112015018294B1 (pt) Aparelho e molde de fundição centrífuga, molde de fundição estruturado para associação operativa e método para produzir um fundido de um material metálico
JPH0815638B2 (ja) 鋳造装置
US2515284A (en) Differential cooling in casting metals
US2395286A (en) Processes for chemically purifying and refining metals
JPH03128149A (ja) 双ロール式連鋳機
JPS5921458A (ja) 遠心鋳造用金型の冷却装置
US2739348A (en) Apparatus for making metal pellets
JPS6347541B2 (ja)
US3352350A (en) Horizontal continuous casting venting method
JP2000126854A (ja) ロール冷却方法及び装置
US3736980A (en) Mold for continuous centrifugal casting
US2770857A (en) Mould for the centrifugal casting of pipes and other pieces
JPS5913551A (ja) 鋼板の連続鋳造装置
JPS58188544A (ja) 金属板の連続鋳造装置
JPS636308B2 (ja)
US2864141A (en) Molds
JPS62500844A (ja) 溶融金属用レ−ドルの改良
JPS6228052A (ja) 溶融金属を導入するためのノズル
JP3564225B2 (ja) 鋳造用ノズル接合部のガスシール方法およびこれに使用する鋳造ノズル
JPS58188543A (ja) 鋼板の連続鋳造装置
JPS5978764A (ja) 縦型遠心による孔型付圧延用ロ−ルの製造方法およびその鋳造用鋳型
JP2760695B2 (ja) ツインロール型連続鋳造設備における湯溜カバー
JP2011041959A (ja) 鋼の連続鋳造用ガイドロール
US2494551A (en) Zinc condenser
US4493360A (en) Apparatus for rotary casting ingots