JPS61180646A - 密封空間内で金属又は合金を処理および鋳造する方法および装置 - 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】 （技術分野） この発明は密封空間内で金属又は合金を処理および鋳造
する方法および装置に関する。

（従来技術および問題点） 密封空間内で金属又は合金を処理および鋳造する従来の
方法において、溶融金１４はまず透導電気炉中に注がれ
、ついで固体合金化添加物をガス圧下で添加すると同時
に、炉底がら合金化ガスを送り込みメルトヲこれら合金
化物で飽和させることがおこなわれている。このメルト
の処理ののち、メル）１鋳型に注入し、ガス圧下で鋳造
がおこなわれる。

このような方法を実施する装置として底部が合金化ガス
源と連通ずる透導電気炉が用いられる。この炉の内部は
鋳型を配置した密封室と連通している。

しかし、このような従来の方法および装置においてはメ
ルトが透導電気炉から直接、鋳型に導入され、合金化元
素の一部が固体状で添加させるため、非金属の混入を全
面的に防止することができない。これら不純物は合金化
液状金属とともに鋳型内に入シ、その結果、製造される
鋳造物の品ｉｔ損うことになる。

又、金属又は合金を処理、鋳造する他の方法として、メ
ルトを透導電気炉内に注入し、真空を保ちつつ、次にメ
ルトの合金化および鋳造を真空下でおこなう方法も知ら
れている。この場合、注入メルトの固化は炉内から分離
された空間でおこなわれる。

しかし、この方法ではガス合金化メルトを注型すること
は不可能である。なぜならば、真空が形成された際に、
メルト内に溶解している合金化ガスが他のメルト中の残
留ガスとともにメルトから飛び出し、その結果低品質の
鋳造物が得られることになるからである。

また、この方法を実施する装置は移動自在な口部を介し
て密封室と連通ずる透導電気炉が用いられる。また、こ
の密封室には鋳型が配設されており、密封室内部と炉内
部とはガスバルブによって分離されている。しかし、こ
の装置においては合金化メルトからの混入非金属を浮遊
、保持させることができず、そのため鋳造物の品質が損
われることになる。

（発明の目的） この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、非
金属を含まない高純度のメルトを効率よく形成し、高品
質の鋳造物を得る方法およ　　　１び装置を提供するこ
とを目的とする。

すなわち、この発明はメルトを最初に固体合金化添加材
および合金化ガスで処理し、ついで注型をおこなう方法
を提供するものである。この処理および注型はガス圧の
作用下でおこなわれる。本発明によれば、メルトは最初
に固体合金化添加剤で処理し、ついで合金化ガスで飽和
させる。これら２つの処理は別々におこなわれる。注型
は重力の作用下でおこなわれる。同時に合金化ガスでさ
らに飽和するための空間の圧力と注型がおこなわれる空
間の圧力との間に差が生ずる。

さらに、この発明は透導電気炉と、鋳型を配設した密封
室とからなる装置を提供することを目的とする。この炉
と密封室とは移動自在な口部を介して連接されている。

さらに、この口部の一端にはサイフオンが設けられ、他
端の下方に中間容器が設けられている。この中間容器は
密剣室内にあって分離板に対して気密に封止されている
。この中間容器はさらに合金化ガスを吹込むようＫした
底部を有するとともに、スラグ用バス、加熱装置、吹込
み用システムを備えている。上記分離板は鋳型を備えた
第２の密封室に取着されている。移動自在な口部には合
金化ガスをメルト内に吹込むための装置が備えられてい
る。

本発明の方法および装置の利点を列挙すると以下の通り
である。

合金化元素を分離してメルト中に飽和させるため、中間
容器中に合金化がスを吹込む間においてメルト中への混
入非金属の良好な分離が得られ、これにより高品質の鋳
造物が得られる。

中間容器の空間と鋳型の空間との間に圧力差が生成し、
これにより鋳造速度の付加的制御が可能となり鋳造物の
品質向上を因ることができる。

合金化および吹込みのために用いられるガスは中間容器
および鋳型の空間の圧力のみの増大をもたらすものであ
り、これによシ合金化ガスの同化作用の増大および結晶
化条件の向上が図られ、しかも炉内の圧力の増大のため
のガス消費も必要でなくなる。

るつぼから溶融金属を中間容器内に急速に注入したのち
は、その溶融ユニットは新しいサイクルを開始するため
に解放させることができる。

これにより装置の最も高価なユニット、すなわち炉の利
用効率を高めることができる。

メルトで鋳型内を充填したのち、その結晶化の間、鋳型
はそのまま静置され、したがって、未だ強度の弱い金属
皮殻に欠陥が発生するのを防止することができる。

（発明の詳細な説明） 以下、本発明を図示の実施例を参照して説明する。

本発明に係わる装置はフード２およびカバー３からなる
外囲器内に配置され透導電気炉１ｔ−有する。このフー
ド２は／母イデ４および第１の急速動作ジ、イト５を介
してカバー７ｆｔ有する第１の密封室６と連通している
。この第１の密封室６の下方には＃Ｉ２の密封室８が設
けられていて、その内部に鋳型９が配置されている。こ
れら第１および第２の密封室６，８は分離板１０によっ
て分離されている。この分離板１０の上の第１の密封室
６の内部にはカバー１２を有する中間容器１１が設けら
れている。この中間容器１１は分離板１０に対して気密
に封止されている。この分離板１００下面には小さなガ
ススライドノ々ルプ１４ｔ−具備した液体金属１３用の
スライドパルプが設けられている。この中間容器１１の
上方には駆動機構１６を有する可動口部１５が設けられ
ている。この口部１５はパイプ４内に設けられている。

この可動口部１５の一端で、炉ＩＫ向う側面にはサイフ
オン１７が設けられている。第１および第２の密封室６
，８の双方は回転テーブル１８上に配置されている。炉
１上方の７−ド２のカバー３には固体合金化添加剤１９
ｔ−供給するための装置が設けられている。中間容器１
１には合金化ガス２１を吹き込むためのシステムに接続
した吹込み手段２０を具備した底部が設けられている。

さらに、第１の密封室６ＩＩＣは大盤のガススライドパ
ルプ２２が設けられている。この第１の密封室６とカバ
ー２は第２の急速動作ジヨイント２３ｔ″介して連続さ
れている。この中間容器１１にはスラグ２４のためのバ
スおよびメルト２５ｔ−加熱するための装置が設けられ
ている。

次に、この装置を用いた本発明の方法について説明する
。

まず、メルトを透導電気炉１内に注入し、中間容器１１
が内設され次第１の密封室６′ｆｔ第１の急速動作ジヨ
イント５を介して圧力増大システムへ接続する。ついで
、固体合金化添加剤１９の供給装置により、これら添加
剤はメルト内に注入される。これらの同化ののち、炉１
ｔ−その上部の軸を中心として回転てれ、メルトがサイ
フオン１７に導入され、さらにこれから溢れて可動口部
１５を介して中間容器１１内へ流れ、最終的に全てのメ
ルトが中間容器１１内に収容される。ここで底部２０ｔ
−介して合金化ガス２１の吹込みシステムによシ、メル
トがさらに合金化され、サイフオン１２内に残留するこ
とのない非金属の除去がなされ精製される。可動口部１
５は駆動機構１６によシ中間容器１１の上方へ引張られ
、大盤ガススライドパルプ２２が閉じられる。炉１内の
圧力は解放され、他方、ａ！１の急速動作ジヨイント５
によシ炉１および中間容器１１内の空間は予め分離され
る。

回転テーブル１８が回転し、双方の密封室６゜８が結晶
化ステージ、ン（非加工ステーシ、ン）へ近スく。この
ステーションにおいてメルトはさらに精製され、吹込み
により合金化され、ついて溶融金属１３のためのスライ
ドパルプを介　　　　□して鋳型９へ導入される。次に
、小さい〃ススライドパルプ１４が閉じられ、注入物が
加圧下で冷却される。他方、中間容器１１内の圧力が解
放され、第２の急速動作ジヨイント２３が開うかれ、製
造工程が継続される間に可動口部１５および中間容器１
１が他の意へ配設されるべく取り、出される。鋳を９内
でのメルトの結晶化ののち、ａ！２の密封室８内の圧力
は解放され、鋳造物が取シ出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の断面図、第２図は電極による加
熱手段を備えた中間容器の断面図、第３図は第２図のも
のを図中Ａ方向から見た平面図である。 図中、１・・・透導電気炉、２・・・フード、３・・・
力ｔ４　＝、４・・・パイプ、５・・・急速動作ジヨイ
ント、６・・・第１の密封室、７・・・カバー、８・・
・第２の密封室、９・・・鋳型、１０・・・分離板、１
１・・・中間容器、１２・・・カバー、１３・・・液体
金属、１４・・・小さなガススライドパルプ、１５・・
・可動口部、１６・・・駆動機構、１７・・・サイフオ
ン、１８・・・回転テーブル、１９・・・固体合金化添
加剤、２ｏ・・・吹込み手段、２１・・・合金化ガス、
２２・・・大型のガススライドパルプ、２３・・・第２
の急速動作ジヨイント、２４・・・スラグ、２５・・・
メルト。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図　ＩＡ 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）メルトを最初に固体合金化添加材および合金化ガ
   スで処理し、ついで注型をいずれもガス圧の作用下でお
   こなう密封空間内で金属又は合金を処理および鋳造する
   方法において；メルトを最初に固体合金化添加物で処理
   し、ついで合金化ガスで飽和させる別々の処理をおこな
   い、ついで注型を重力の作用下で、かつ同時に合金化ガ
   スで飽和するための空間の圧力と、注型がおこなわれる
   空間の圧力との間に差を生じさせながらおこなうことを
   特徴とする方法。
2. （２）透導電気炉と、鋳型を配設した密封室とからなり
   、この炉と密封室とを移動自在な口部を介して連設させ
   、密封空間内で金属又は合金を処理および鋳造するため
   の装置において；該口部（１５）の一端にはサイフォン
   （１７）が設けられ、さらに他端の下方に中間容器（１
   １）が設けられ、この中間容器が第１の密封室（６）内
   において分離板（１０）に対して気密に封止され、鋳型
   （９）を設けた第２の気密室（８）が上記分離板（１０
   ）に取着され、上記中間容器（１１）は、合金化ガスを
   吹込むようにした底部（２０）を有することを特徴とす
   る装置。
3. （３）中間容器（１１）が合金化ガスで吹込みのための
   システム（２１）と、スラグ（２４）用バスと、メルト
   を加熱する装置（２５）とを有している特許請求の範囲
   第２項記載の装置。