JPH01178344A - 半凝固金属スラリー製造装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、半凝固金属スラリー製造装置に関するもので
ある。

［従来の技術〕 ２元金属元素以上の金属合金において、固液共存温度域
で溶融金属中に微細球状結晶粒をできるだけ多く存在さ
せた半凝固金属スラリーを得る方法として、凝固開始点
から溶融金属に温度制御を行いつつ撹拌剪断力を与え、
成長するデンドライト結晶組織を破砕して溶融金属中に
均一に微細球状結晶粒を混在させる方法があり、この方
法を実現するための手段として種々のものが提案されて
いる。

而して、従来の半凝固金属スラリー製造装置としては、
例えば、特公昭５６−２０９４４号公報に示すような装
置がある。該装置では、容器外周に設けた冷却装置及び
加熱装置により溶融金属の温度制御を行いつつ撹拌棒の
回転により容器内の溶融金属を攪拌して半凝固金属スラ
リーを形成せしめ、形成された半凝固スラリーを容器下
部に設けた出口より取出している。

上述の半凝固金属スラリーから薄板を製造する場合には
、容器から取出された半凝固金属スラリーを、例えば双
ロール式連鋳機に供給し、一対の冷却ロールにより冷却
、固化して鋳片を形成し、該鋳片を冷却ロール間から引
抜く。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上述の装置で、半凝固金属スラリーを容
器から双ロール式連鋳機に供給する場合、容器下端に設
けた出口は円形状若しくは多角形状であるため、排出さ
れる半凝固金属スラリーも円柱状となり、冷却ロール間
の湯溜めに均一に広がるのに時間が掛かる。従って鋳造
開始時には所定の断面形状の板を得ることができず、生
産能率や歩留りが悪いという問題がある。

本発明は上述の実情に鑑み、鋳造開始時から所定の矩形
断面形状の薄板を製造できるようにすることを目的とし
てなしたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、容器内に回転可能なスタラーを配設し、該ス
タラーを回転させることにより容器内溶融金属に撹拌剪
断力を与え半凝固スラリーを形成し得るようにした半凝
固金属スラリー製造装置において、前記容器の下部に平
凝固金属スラリー排出用の容器を取付け、該容器中空部
の水平断面形状を上方で円形に、又下方で偏平形状に形
成したものである。

［作　　　用］ 半凝固金属スラリーは、該スラリー排出用の容器内で均
一に広がり断面形状が偏平形状となって外部へ排出され
る。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は本発明の一実施例であり、外部を鉄皮
１により被覆され内部に耐火材２を設けた中空円筒状の
容器３をケーシング４に装着すると共に、容器３上側部
に、外方から溶融金属を容器３内に供給する溶融金属供
給管５を固着し、容器３の鉄皮１と耐火材２との間に、
溶融金属加熱用の熱媒体を循環させる熱媒体供給管６と
溶融金属冷却用の冷却媒体を循環させる冷却媒体供給管
７を配設する。

容器３の下部に、鉄皮８及び耐火材９から成る半凝固金
属スラリー排出用の容器１０を取付け、鉄皮８と耐火材
９との間に半凝固金属スラリー加熱用の熱媒体を循環さ
せる熱媒体供給管１１を配設し、容器１０の下部に、図
示してないが、例えば左右一対の冷却ロールを有する双
ロール式連鋳機を配設する。

容器１０中空部の水平断面形状は第２図に示すように円
形をしていると共に、その径は容器３中空部下端の径よ
り小径に形成されている。又容器１０の両側は上方から
下方に向けて徐々に水平方向へ広がり、その下端出ロエ
２の水平断面形状は、第３図に示すように偏平な矩形状
をし容器１０下端から流下した半凝固金属スラリーは、
双ロール式連鋳機の湯溜り部へ矩形状となって均一に供
給し得るようになっている。

ケーシング４の上部に別のケーシング１３を設置し、該
ケーシング１３に取付けた軸受１４に、駆動装置により
回転させ得るようにした竪軸１５を嵌合、支持させ、該
竪軸１５の下端フランジ部１５ａに竪向きの流体圧シリ
ンダ１６を配設し、竪軸１５の下端に例えばセラミック
製のスタラー１７を配設して前記流体圧シリンダ１６の
ピストンロッドｌｅａ下端を竪軸１５の上端フランジ部
１７ａに係合させ、又竪軸Ｉ５からスタラー１７に動力
の伝達が可能になるよう、フランジ部Ｌ５ａと１７ａの
間にキー１８を介在せしめる。

スタラー１７の溶融金属撹拌部の断面形状を多角形状若
しくは円筒形状とすると共に、スタラー１７の溶融金属
撹拌部の内部に、加熱手段として誘導電流を生じせしめ
る例えば螺旋状の鉄片１９を埋込み、スタラー１７より
小径で容器１０内に位置するセラミック製の案内部材２
０を、前記スタラー１７下端に一体的に固若し、案内部
材２０の外周に螺旋状の案内溝２０ａを刻設する。

なお、図中２１はケーシング１３に設けたガス排出用の
管、２２は溶融金属である。

半凝固金属スラリー製造時には、流体圧シリンダ１Ｇに
よりスタラーＩ７を下降させ、スタラー１７下端と容器
１０の耐火材９上面との間の隙間を極く小さくし、竪軸
１５を駆動してスタラー■７を回転させ、管２１より容
器３内のガスを吸引、俳気し、鉄片１９に通電を行って
誘導電流を発生させ、熱媒体供給管６．１１に熱媒体を
循環させる。

このため、スタラー１７は誘導電流により、又容器３．
１０の耐火材２，９壁面は熱媒体により、夫々所望の温
度まで加熱される。

スタラー１７及び耐火材２．９が所定の温度まで加熱さ
れたら、溶融金属供給管５より容器３内に溶融金属２２
を供給し、必要に応じ熱媒体供給管６に熱媒体を、又冷
却媒体供給管７に冷却媒体を供給し、更にスタラー１７
の誘導電流による加熱を続行するか或いは中止し、溶融
金属の温度制御を行いつつスタラー１７により溶融金属
に撹拌剪断力を与え、成長するデンドライト結晶組織を
破砕して溶融金属中に均一な微細球状結晶粒を混在させ
、半凝固金属スラリーを製造する。溶融金属の供給開始
時においても、スタラ−１７及び耐火材２は所定の温度
に加熱されているため、溶融金属がスタラー１７や耐火
材２により冷却されず、従って凝固殻の発生を防止でき
る。

所定の平凝固金属スラリーが形成されたら、流体圧シリ
ンダ１６によりスタラー１７を上昇させ、スタラー１７
下端と容器１０の耐火材９の上面との間に略Ｘの隙間を
形成させ、半凝固金属スラリーを容器３から容器１０の
下端出口１２を経て双ロール式連鋳機の湯溜りへ供給す
る。

この際、半凝固金属スラリーは、回転している案内部材
２０の案内溝２Ｑａに沿い案内されて排出されるため、
半凝固金属スラリーは、容器１０内へ円滑に排出される
。又半凝固金属スラリーは、容器１０内で長手方向へ均
一に広がるため、双ロール式連鋳機へは、断面が偏平な
矩形状の状態で供給される。従って双ロール式連鋳機で
は断面形状矩形状の薄板を容易に鋳造することができる
。

第４図は本発明に使用する半凝固金属スラリー排出用の
容器の他の例であり、本例では容器［０のスラリー出側
断面形状は偏平な楕円形状となっている。このうな形状
にしても、半凝固金属スラリーは長手方向へ均一に広が
った偏平状態で排出される。

なお、本発明の実施例では、スタラーを誘導電流により
加熱する場合について説明したが、スタラー内に熱媒体
供給管を内蔵させ、熱媒体によりスタラーを加熱するよ
うにしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内で種々変更を加え得ること、等は勿論である。

［発明の効果］ 本発明の半凝固金属スラリー製造装置によれば、半凝固
金属スラリーを断面矩形状にして排出できるため、断面
矩形状の薄板を容易に製造でき、歩溜り及び生産能率の
向上が図れるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半凝固金属スラリー製造装置の一実施
例の説明図、第２図は第１図の■−■方向矢視図、第３
図は第１図の■−■方向矢視図、第４図は半凝固金属ス
ラリー排出用の容器の他の例の説明図である。 図中３．ＩＯは容器、１２は下端排出口、１７はスタラ
ーを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）容器内に回転可能なスタラーを配設し、該スタラー
   を回転させることにより容器内溶融金属に撹拌剪断力を
   与え半凝固スラリーを形成し得るようにした半凝固金属
   スラリー製造装置において、前記容器の下部に半凝固金
   属スラリー排出用の容器を取付け、該容器中空部の水平
   断面形状を上方で円形に、又下方で偏平形状に形成した
   ことを特徴とする半凝固金属スラリー製造装置。