JPS6319265B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 シヤフト炉は銅の溶解炉として溶解時の熱効率
が非常に優れていることから広く用いられている
ところであるが、このシヤフト炉から鋳造装置に
至る間で鋳造湯量と湯温を調節して品質の良い鋳
造バーを能率良く生産することが求められる。

ところでこれまで銅の溶解から鋳造までの行程
概略図を示せば第１図のとおりである。

即ちシヤフト炉１で溶解された銅は第１の樋２
を通り保持炉３に入り、一たんここで湯を溜めて
ここで鋳造湯量と湯温を概略調整し、更に第２の
樋４を経てレードル又はタンデイシユ５に至りこ
こで湯量と湯溜りが微調整され鋳造機（図示せ
ず）に供給され鋳造されるものである。

ところでこのような方法で鋳造すると注湯点の
所での温度のばらつきが大きく最高60℃の温度差
を生じている。鋳型の中に注湯された銅はその後
第２図に示すが如くすじ状の結晶成長が見られる
が、鋳造温度は品質上鋳肌が悪くならない範囲
で、できるだけ低い方が望ましく、良好な鋳造品
の品質を保持するためには第１の樋２の箇所に作
業員がついていて、埋金をする等して温度調節を
する必要がある。

又、鋳造温度は例えば1120℃以下では鋳造温度
が低過ぎて、鋳造品からガスが抜け切れずに巣が
入るおそれがある。

即ちシヤフト炉から出てくる銅の温度は、溶け
が良くなると温度は低めで、溶けが悪いと温度は
高めであるが、電気銅の大きさで熱効率は異なる
ものである。

即ち、シヤフト炉で溶解する原料は電気銅、棹
銅、屑銅等があり、更に電気銅でもいろいろなブ
ランドのものがあり、形状も異なるものである。
このため原料銅によつて銅の溶解スピードが異な
り、溶解していた銅の温度も異なつている。

そこで銅の溶解量に応じて保持炉の大きさとタ
ンデイシユ又はレードルの大きさが決められ、炉
タンデイシユ又はレードルの大きさに見合つたバ
ーナーがそれぞれ取り付けられ湯温を測定しなが
ら保持炉の燃焼用バルブの開閉を行なつていた
が、それでも最高60℃位の温度差が生ずるのが現
状であり、これによる鋳造品の鋳肌荒れや、鋳造
品の脆化等の諸問題が残つていたのである。本発
明はこのような従来の欠点を解決するためになさ
れたものである。

即ち本発明を第３図を参照しつゝ説明すれば以
下のとおりである。

シヤフト炉で溶解された銅は第１の樋２を通り
保持炉３に入り、一たんここで湯を溜めて鋳造湯
量と湯温を概略調整し、第１の湯溜り７、第２の
湯溜り６及び樋４を経てタンデイシユ又はレード
ル５に至るようになつている。ここで、第１の樋
２又は第２の樋４の矢印部分には温度検出計をつ
けて湯温を測定する。この場合温度検出計として
は応答速度を上げるためにシース熱電対のような
ものが好ましく、温度変動が大きい場合は第１の
樋２及び第２の樋４の両方に温度計を付けた方が
好ましいものと言える。

次にこの温度計の設置により△Ｈ時間に△ｔ℃
だけ温度の上昇線を読みとり、第２の湯溜６に
△ｔ／△Ｈに見合うようあらかじめ計算された銅線又 は銅のナーゲツト（粉又はチツプ）を銅線又は銅
のナーゲツト供給装置８のバルブ９を開閉するこ
とによつて、連続的又は間けつ的に定量を供給
し、温度を調節する。

温度調節に伴なう好ましい手段はマイクロコン
ピユターを利用することである。第４図はそのフ
ローチヤートを示すものである。

これによれば例えば湯温を1120℃にセツトし、
その上限値を＋５℃、下限値を−３℃にコントロ
ールするように制御する場合、作業時間、△Ｈ時
間前の温度T₀、現在の温度T₁より現在より△Ｈ
時間後の予測温度T₂が演算される。

一方マイクロコンピユターには一定の銅線、銅
粉又は銅チツプ等の温度の補正材料をｘｇ投入し
たときの降下温度が実験的に確認され、入力され
ているので、△Ｈ時間後の予測温度T₂が管理限
界の＋５℃を上回るおそれのあるときは、前記の
温度の補正材料の供給装置のバルブ９に開信号を
与えバルブの開閉により所定の温度範囲になるよ
うにする。又、温度が降下し下限に達することが
予測される場合は前記の温度の補正材料の供給装
置のバルブ９に閉信号を与え補正材料の供給を少
なくするか停止するようにして規正範囲内に温度
管理をする。このようにすることにより、人間は
温度制御のため直接保持炉の近傍に配置する必要
はなくなり、コンピユターに接続されたブラウン
管に映し出される画像を看視するだけで済むこと
となる。尚温度が降下した場合コンピユターの信
号を利用してバーナーのモーターバルブを開にし
昇温する方法もある。

本発明による方法と従来の方法との鋳造温度の
変動例をグラフにより示せば第５図のとおりであ
る。

即ち本発明の方法によれば温度差の最高幅は20
℃に押えられているのに対し、従来の方法では50
℃以上の温度を生じているので、鋳造銅の品質は
本発明の方法によるものが優れており、従来法に
よるものは鋳塊表面に欠陥を生ずることが理解さ
れよう。

次に鋳造温度と鋳塊の表面欠陥数の関係を調べ
グラフ化したものを示せば第６図のとおりであ
る。

ここに鋳塊表面の欠陥数とは渦流探傷器で検査
し、10〜20mmの信号をキヤツチしたときを１点と
し、20〜30mmの信号をキヤツチしたときを３点と
し、30mm以上の信号をキヤツチしたときを５点と
して評価し、鋳塊10ｍ当り何点の欠陥であるかと
いうことを表示することにより鋳造温度との相関
を調べたもので、鋳造温度が1120℃〜1140℃の場
合には鋳塊の表面欠陥数は最低であることを明示
しており、従つて第５図の本発明による方法が如
何に優れた方法であるかを立証しているものと言
える。

以上の如く本発明によるときは、保持炉の前後
の温度管理を一定の制御された温度の範囲になる
ように、比較的簡単な手段で自動的に行ない得る
ようにしたものであり、これによつて従来に比し
格段に優れた鋳造品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の銅の鋳造工程の概略説明図、第
２図は鋳型に注湯された銅の断面図、第３図は本
発明の一例を示す銅の鋳造工程の概略説明図、第
４図は本発明のフローチヤート図、第５図は本発
明の方法と従来法との鋳造温度−作業時間グラ
フ、第６図は鋳造温度−鋳塊の表面欠陥数グラ
フ。 １……シヤフト炉、２……第１の樋、３……保
持炉、４……第２の樋、５……タンデイシユ又は
レードル、６……第２の湯溜り、７……第１の湯
溜り、８……温度の補正材料供給装置、９……バ
ルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シヤフト炉で溶解された銅を保持炉に導き、
   タンデイシユ又はレードルから鋳型に注湯するに
   当り、保持炉の前後にある樋のいづれか一方又は
   両方に温度検出計をとりつけて△Ｈ時間における
   温度上昇△ｔ℃を読みとり、保持炉の先方にある
   樋の直前の湯溜りで△ｔ／△Ｈに見合つてあらかじめ 計算された量の銅線又は銅のナーゲツトを連続的
   又は間けつ的に供給し、鋳造機に供給される溶銅
   の温度を制御するようにしたことを特徴とする鋳
   造温度の調節方法。