JPH01313134A

JPH01313134A - 半凝固金属スラリー製造装置

Info

Publication number: JPH01313134A
Application number: JP14292288A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Sato; 一幸佐藤; Hiroyuki Sato; 博之佐藤; Nobuhiro Tazoe; 信広田添
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-18

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］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（以下単にスラリーと略称する
）を得るためには、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る。

そして、この方法を実施し得るための装置としては、容
器外周に設けた冷却装置および加熱装置により、容器内
に供給した溶融金属の温度制御を行いつつ、容器内に回
転可能かつ上下動するよう配設したスラリーを回転させ
ることにより溶融金属を撹拌してスラリーを形成し、形
成されたスラリーをスラリーを上昇させることにより、
このスラリーによって閉じられていた容器下部の排出口
より取り出すものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、このような装置においては、スラリーを回転
させかつ上下動させるための機構が複雑となり、これに
ともなって、装置の大型化を招くといった不具合がある
。

［課題を解決するための手段］本発明は上記課題を解決するためになされたものであっ
て、容器内に回転可能に配設したスラリーを回転させる
ことにより、容器内の溶融金属に撹拌剪断力を与えて該
溶融金属を半凝固金属スラリーに形成するとともに、該
スラリーを容器に設けられた排出口より排出する半凝固
金属スラリー製造装置において、前記排出口に、該排出
口を開閉する弁を設けたことを特徴としている。

［作用］本発明の半凝固金属スラリーの製造装置によれば、排出
口に設けた弁の開閉によりスラリーの排出が制御され、
またこの弁の開度を調節することにより、スラリー排出
量を適宜に制御できる。

［実施例］以下、第１図および第２図を参照して本発明の一実施例
を説明する。

図中Δは本発明に係るスラリー製造装置であって、この
装置Ａは、溶融金属Ｍが供給される有底筒状の容器１と
、この容器１内に配設された温度調整軸２およびスラリ
ー３と、容器１上の上部ケーゾング４内に収容されたス
ラリー駆動機構５とから概略措成されている。

前記容器１は、鉄皮６の内周壁に、内側および外側の耐
火材７．８が設けられてなる中空円筒状のものであり、
その上端が前記上部ケーゾング４に固定されている。

前記内側および外側の耐火材７．８の間に形成されてい
るスペース９の下方には、溶融金属加熱用の熱媒体を循
環させる熱媒体供給管ＩＯ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１１が配設されている。

また、内側の耐火材７の内面には、第２図に示すように
、軸方向に沿った／１Ｖｉ１１２が形成され、これによ
り、容器１内周面には、周方向に沿って凹凸が形成され
ている。

さらに、容器１底部を形成する鉄皮６の中央には円形の
スラリー排出口１３が穿設され、この排出口１３周囲に
は、下方に突出するリング状の突起１４が形成されてい
る。また、容器１には、外部から容器１内に溶融金属Ｍ
を供給する供給管１５が容器１と一体に設けられている
。

上記容器１内には、円柱状の前記温度調整軸２が容器１
と同軸的に配設されている。この温度調整軸２は、円柱
状軸部１６の周囲が、有底筒状のカバー１７に被われ、
さらに、このカバー１７に被われた軸部Ｉ６６内に、加
熱手段として誘導電流を生じせしめる螺線状の鉄片１８
が埋め込まれてなるものである。前記カバー１７はセラ
ミックス製であって、ボルト１９により前記軸部Ｙ６に
固定されており、また、その外周面には、軸方向に沿っ
た溝２０が形成され、これにより、カバ−１７外周面に
は、周方向に沿って凹凸が形成されている。

また、この上記カバー１７は、その外径が前記排出口１
３のそれより僅かに小とされ、その下端面が容器１底面
と同レベルとなっており、したがって、カバー１７の下
端縁と排出口１３の上端縁との間には、リング状の間隙
２■がおいている。

上記温度調整軸３は、その軸部１６が、円柱状の支持ロ
ッド２２下部に固定され、この支持ワンド２２上端部が
上部ケーゾング４に固定されている。

容器ｌ内であって温度調整軸２の周囲には、筒状の前記
スラリー３が配設されている。このスラリー３は、セラ
ミックス製円筒状基部２３と、この基部２３下端面に固
定され、基部２３の軸方向に沿って下方に延びる複数の
セラミックス製円柱状ロッド２４とからなる。各ロッド
２４は、第２図に示すように、基部２３に対し複数箇所
（この場合８箇所）に配され、これにより各ロッド２４
間には、スリット２５が形成されている。　このスラリ
ー３は、支持筒２６下部に固定されており、この支持筒
２６は、前記支持ロッド２２にベアリング２７を介して
軸回りに回転可能に配されており、その上端部には、ギ
ヤ２８が同軸的かつ一体に固定されている。

前記スラリー駆動機構５は、上部ケージング３内にベア
リング２つを介して貫通されたシャフト３０と、このシ
ャフト３０先端に、前記支持筒２６上端部に固定された
ギヤ２８に噛み合う駆動ギヤ３１と、前記シャツ）３０
を回転させる図示せぬモータとからなり、このモータを
作動させることによ°す、シャフト３０、両ギヤ２８．
３１、支持筒２６を介してスラリー３が回転するように
なっている。

そして、前記容器１の下方に形成された排出口１３に、
本発明のポイントであるところの排出口１３を開閉する
弁３２が設けられている。

この弁３２は、断面Ｕ字状で、中央に開口３３が穿設さ
れており、上部外周面が、排出口１３内面に当接させら
れ、排出口１３内において、軸方向に摺動可能とされて
いる。

そして、この弁３２は、容器ｌ下部に設けられた開閉機
構３４により支持され、かつ開閉させられるようになっ
ている。この開閉機構３４は、容器１底面に固定された
流体圧シリンダ３５と、この流体圧シリンダ３５の伸縮
ロッド３６、排出口１３周囲の突起１４下端に固定され
たブラケット３７および弁３２底部のブラケット３８に
それぞれビン３９．４０．４１によって結合されたリン
ク４２からなり、流体圧シリンダ３５のロッド３６の伸
縮にともない、°ビン４０を中心としてリンク４２が矢
印（イ）のように回動することにより、弁３２は排出口
１３内を上下動する。

弁３２が上方へ移動し、スラリー３の下端面に当接する
と、スラリー３と排出口１３との間に形成されているリ
ング状の間隙２１が塞がれて排出口１３が閉じられる。

なお、排出口１３内周面には、弁３２の気密性を保持す
るシール材４３が装着されている。

また、図中４４は上部ケーシング４に設けたガス排出用
の管である。

次いで、上記構成によるスラリー製造装置Ａの作用を説
明する。

まず、流体圧シリンダ３５のロッド３６を伸ばして弁３
２により排出口１３を閉じた状態にし、次いで、スラリ
ー３を回転させ、また、鉄片１８に通電して誘導電流を
発生させ、熱媒体供給管１０に熱媒体を循環させる。こ
れにより、温度調整軸２の軸部１６は誘導電流により、
また、容１ｔノ各耐火材７．８は熱媒体によりそれぞれ
所定の温度まで加熱される。

このように温度調整軸２および各耐火材７．８が所定の
温度まで加熱されたら、供給管１５より容器ｌ内に溶融
金属Ｍを供給し、必要に応じて熱媒体供給管１０に熱媒
体を、また、冷却媒体供給管１１に冷却媒体を供給し、
さらに、温度調整軸２の誘導電流による加熱を続行する
かあるいは中止することにより溶融金属Ｍの温度制御を
行いつつ、スラリー３の回転により溶融金属Ｍ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Ｍ中に均一な微細球状結晶粒を混在させること
により、この溶融金属Ｍをスラリーに形成する。

所定のスラリーが形成されたら、シリンダ３５のロッド
３６を伸ばして弁３２を距離Ｘ下降させて、温度調整軸
２のカバー１７下端縁と排出口１３上端縁との間の間隙
２１を開ける（すなわち排出口１３を開ける）。これに
より、容器ｌ内のスラリーは、間隙２１から弁３２内を
経て弁３２の開口３３から下方に落下して排出される。

また、スラリーの排出が終わったら、シリンダ３５のロ
ッド３６を伸ばして弁３２を閉じ、再び容器ｌ内に供給
管１５から溶融金属Ｍを供給して、上記のようにスラリ
ーを形成し、スラリーが形成されたら弁３２を開はスラ
リーを排出する。

マタ、弁３２の開度を制御することにより、スラリー排
出量の調節を容易に行うことができる。

このように、本装置Ａでは、容器１の排出口１３に設け
られた弁３２によりスラリーの排出を制御できるように
なっている。弁３２を排出口１３に装備すること、そし
て、この弁３２の開閉機構３４の構造は簡単であり、従
来のように、スラリーによって排出口１３を開閉させる
ために、スラリーを上下動させるための機構を装備させ
る必要がないので、装置全体として構造が簡素化し、も
って装置のフンバクト化が図られる。

なお、第３図は、スラリーの変形例を示しており、この
スラリー５０は、前記基部２３下端面から軸方向に沿っ
て下方に延びた断面円弧状のスラリー片５１が、基部２
３と一体に形成されたちので、スラリー片５１は、基部
２３下端面の複数箇所（この場合４箇所）に配され、各
スラリー片５１間には、スリット５２が形成されている
。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の半凝固金属スラリー製造
装置によれば、容器内に回転可能に配設したスラリーを
回転させることにより、容器内の溶融金属に撹拌剪断力
を与えて該溶融金属を半凝固金属スラリーに形成すると
ともに、該スラリーを前記容器に設けられた排出口より
排出する半凝固金属スラリー製造装置において、前記排
出口に、該排出口を開閉する弁を設けたことを特徴とす
るものであるから、スラリーを排出させるための構造が
複雑化せず装置全体としての構造が簡素化し、もって装
置のコンパクト化が図られるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は第
１図■−■線断面図、第３図はスラリーの変形例を示す
断面図である。１・・・・・・容ＲＮ、　　　　　　３・・・・・・ス
ラリー、１３・・・・・・排出口、　　　　３２・・・
・・・弁、Ｍ・・・・・・溶融合金。出願人　石川島播磨重工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

　容器内に回転可能に配設したスタラーを回転させるこ
とにより、容器内の溶融金属に撹拌剪断力を与えて該溶
融金属を半凝固金属スラリーに形成するとともに、該ス
ラリーを前記容器に設けられた排出口より排出する半凝
固金属スラリー製造装置において、前記排出口に、該排
出口を開閉する弁を設けたことを特徴とする半凝固金属
スラリー製造装置。