JPH02303666A - 鋳鉄管の受口成形用中子 - 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） 本発明は遠心力鋳造法によって受口を有する鋳鉄管を製
造する際に、遠心力鋳造用金型の一端に装着される受口
成形用中子に関する。

（従来の技術） 近年、鋳鉄管の多（が遠心力鋳造法によって製造されて
おり、通常、鋳鉄管の一端側には他の鋳鉄管を装着する
ための受口が形成される。

第３図は上記の受口を有する鋳鉄管を製造する遠心力鋳
造装置の水冷金型２１の受口成形側端部を示したもので
、前記金型２１の端部には、受口成形用中子２３が同心
状に装着されており、該中子２３外周面と前記金型２１
端部内周面とによって受口成形型部２６が形成されてい
る。尚、前記中子２３は図示省略の固定装置を備えたコ
アーセッターを介して溝板２５によって金型２１端面に
密着固定される。

上記金型２１によって一端側に受口を有する鋳鉄管が遠
心力鋳造され、鋳造後、鋳鉄管は中子２３を付けたまま
引抜機によって金型２１から取り出される。その後、中
子２３を付けたまま焼鈍炉に装入され、通常、８００〜
９５０℃程度の温度で焼鈍処理が施される。さらに、シ
ゴットブラスト処理によって表面の酸化物（いわゆる、
スケール）が除去されて製品とされる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述の受口成形用中子２３は、通常、フラン樹
脂やウレタン樹脂などの有機質粘結剤を含む鋳型砂から
形成されており、鋳造あるいは焼鈍の際に前記粘結剤が
燃焼して強度が低下するので中子２３が崩壊し易い。こ
のため、第４図に示したように、焼鈍中に鋳鉄管３０の
受口内面が露出し、該内面に厚いスケール３１が生成し
易いという問題がある。

厚いスケール３１が生成すると、前記シゴットブラスト
処理時間が長くなり、生産性が低下する。

また、厚いスケール除去のために内径が大きくなり、鉄
管接合時の水密性が損なわれたり、該内面の寸法が規定
の公差範囲外となる。あるいは、受口内面に鋳造欠陥（
いわゆる、引は巣）３２が現われることがあり、製品の
外観を損なう。

尚、前記粘結剤として水ガラスやセメントなどの無機質
粘結剤を使用した場合には、中子に著しい強度低下は発
生せず、既述の様なスケールの発生を防止できると考え
られる。しかし、焼鈍後の中子の崩壊性が悪く、中子の
除去に手間がかかるうえ、使用後の鋳型砂がアルカリ性
の産業廃棄物となるなどの欠点があり、好ましくない。

本発明は上述の問題点を鑑みてなされたもので、鋳鉄管
の受口内面のスケールの生成を防止することができる受
口成形用中子を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するためになされた本発明は、受口を
有する鋳鉄管を成形するために遠心力鋳造用金型の一端
に装着される砂型で形成された受口成形用中子において
、前記中子の少なくとも受口成形側の表面層に高温にお
いても粘結性が保持される粘結剤を浸透したことを発明
の構成としており、更に、前記粘結剤の浸透と共に中子
の表面層に耐火物の微粉末を侵入させて該表面層の嵩密
度を大きくするとよい。

（作　用） 本発明では、鋳型砂で形成された受口成形用中子の少な
くとも受口成形側の表面層に、溶湯の注入や焼鈍処理な
どによって高温に加熱されても粘結性が保持される粘結
剤を浸透して、浸透層を形成した。このため、鋳造後あ
るいは焼鈍中に中子の有機質粘結剤が燃焼しても、中子
の少なくとも受口成形側は前記浸透層によって保形され
ているので崩壊することがなく、焼鈍処理終了まで鋳鉄
管の受口内面を覆うことができる。従って、焼鈍中に受
口内面が露出して酸化されることがなく、該内面におけ
るスケールの発生を防止することができる。

また、上記浸透層は前記中子の表面層だけに形成されて
いるので、焼鈍処理後の中子の崩壊を橿めて容易に行な
うことができる。

さらに、上記粘結剤の浸透と共に、前記中子の表面層の
鋳砂の隙間に、耐火物の微粉末を侵入させて、表面層の
嵩密度を高くした場合には、中子の冷却能力をも向上す
ることができるので、受口の鋳造の際に、最終凝固部を
受口内面近傍から受口の肉厚中央側へ移動させることが
できる。このため、受口内面近傍に引は巣が発生し難く
なり、万一、受口内面に厚いスケールが発生しても、引
は巣が露出するのを確実に防ぐことができる。

尚、上記耐火物の微粉末の侵入は、中子の表面層だけで
あるから、該微粉末の侵入によって中子の通気性が損な
われることはない。

（実施例） 以下に図面を参照して本発明について説明する。

第１図は、遠心力鋳造用水冷金型２の一端側に、本発明
に係る受口成形用中子１が装着されて、前記金型２の一
端部に受口成形型部３が形成された状態を示している。

前記中子１は、通常の通り、有機質粘結剤を含む鋳型砂
で形成されており、該表面層には高温においても粘結性
が保持される粘結剤を浸透した浸透層５が形成されてい
る。尚、同図において、中子１の金型２への配置や装着
固定方法などは、従来と同様である。

上記浸透層５を形成する粘結剤は、鋳鉄溶湯の注入や焼
鈍によって中子１が高温にされても、粘結性を失なわず
に中子１の形状を保持することができるものである。該
粘結剤としては、たとえば、リン酸第−アルミニウムや
コロイダルシリカなどを掲げることができる。

前記浸透層５の厚さは、中子１の表面から２〜１０■程
度形成すればよい。２１１Ｉ１１未満では高温において
中子１を保形することが困難となり、一方、１０ｍより
厚く形成しても前記保形効果に特段の向上は見られない
からである。

前記浸透層５を形成するには、既述の粘結剤を適宜の溶
媒に溶かした溶液中に中子を数十秒間浸漬すればよい、
尚、浸透層５は中子ｌの表面層の全体にわたって形成す
るだけでなく、金型２例の外周面だけにスプレー等によ
って形成してもよい。

第２図は第１図の金型２によって遠心力鋳造された後、
中子ｌが付いたまま焼鈍炉に装入された鋳鉄管７の焼鈍
処理後の受口部分を示したもので、中子１は前述の浸透
層５によって焼鈍終了まで保形され、鋳鉄管７の受口内
面を覆っている。このため、該内面が焼鈍炉内の酸化性
雰囲気にさらされることが防止され、スケール８の発生
が防止される。従って、焼鈍処理後の受口部分のスケー
ル除去作業を省略することができ、内面に引は巣９が現
れることもない。

また、既述の通り、浸透層５は中子１の表面から２〜１
０ｍ程度形成されているだけだから、中子ｌの崩壊性は
損なわれず、鋳鉄管から容易に除去することができる。

ところで、既述の浸透層の形成に際し、既述の粘結剤溶
液中にジルコン、ろう石等の耐火物の微粉末を混合して
おき、中子の表面層に粘結剤の浸透と、耐火物の微粉末
の侵入とを同時に行なうとよい。表面層の嵩密度を大き
くし、中子の冷却能を向上させることができるからであ
る。中子の冷却能が向上すると、鋳造の際に受口におけ
る最終凝固部が受口内面の近傍から受口内面の肉厚中央
側に移動し、これに伴って引は巣の位置も同様に移動す
るから、受口内面に引は巣が露出するのを確実に防止す
ることができる。尚、耐火物の粒径は中子を形成する鋳
砂の隙間に容易に侵入できるように微粉末とするのがよ
い。

以下に具体的実施例として、接合形式がＪＩＳＳｎ形の
受口形状を有する呼び径１００ｍ−φのダクタイル鋳鉄
管の製造例を掲げて説明する。

■　上記形状の鋳鉄管製造用の遠心力鋳造用水冷金型を
用意した。

■　有機質粘結剤としてウオームフランを含む鋳型砂を
成形、固化して所定の形状の中子を得た。

■　１５〜５０％のリン酸第−アルミニウム水溶液１０
０重量部に、粒度が一３５０メツシュのジルコン粉末２
７重量部を混合、分散させた液中に、■で得た中子を１
５秒間浸漬して、中子の表面層に前記リン酸第−アルミ
ニウム水溶液を浸透すると共にジルコン粉末を侵入させ
た。

このとき形成された浸透層および侵入層の厚さは中子の
表面から３〜５−程度であった。また該部分の嵩密度は
６％向上していた。

■　■で得た中子を■の金型の一端側にコアーセッター
を介して金型に密着固定して、同端部に受口成形型部を
形成した。

■　前記金型を回転しながら、他端側からダクタイル鋳
鉄溶湯を注入し、一端側に受口を有する鋳鉄管を成形し
た。この際、該金型の回転数はＧＮＩＩＬで５０、注湯
温度は１’３１０℃であった。

■　溶湯が完全に凝固した後、引抜装置によって鋳鉄管
を金型から取り、出し、焼鈍炉に装入し、焼鈍炉内で最
高温度９８０°Ｃの焼純処理を１．５時間施した。この
際、本実施例の中子は、焼鈍処理終了まで崩壊すること
なく受口内面を覆っており、中子崩壊後の受口内面には
スケールの発生のみならず引は巣の露出も認められなか
った。

（発明の効果） 本発明では、受口成形用中子の少なくとも受口成形側の
表面層に、溶湯の注入や焼鈍処理などによって、高温に
加熱されても粘結性が保持される粘結剤を浸透した。こ
のため、鋳造中あるいは焼鈍中においても前記中子は崩
壊せずに形状が保たれて、焼鈍処理終了時まで鋳鉄管の
受口内面を覆うことができるので、該内面は酸化される
ことがなく、スケールの発生を防止することができる。

従って、スケール除去工程を省略することができるので
、生産性が向上する。

また、上記の粘結剤の浸透と共に中子の表面層に耐火物
の微粉末を侵入させて、該表面層の嵩密度を大きくした
場合には、前記中子の冷却能を向上することができる。

このため、鋳鉄管の受口内面近傍の引は巣を、受口の肉
厚中央側に移動させることができるので受口内面に引は
巣が露出するのを確実に防止することができる。従って
、鋳鉄管の受口の外観を損なうことがなく、品質向上に
寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る受口成形用中子を一端側
に装着した遠心力鋳造用水冷金型の一部断面図、第２図
は第１図の金型によって成形された鋳鉄管の焼鈍後の受
口部分の断面図、第３図は従来の受口成形用中子を一端
側に装着した遠心力鋳造用水冷金型の一部断面図、第４
図は第３図の金型によって成形された鋳鉄管の焼鈍後の
受口部分の断面図である。 ｌ・・・中子、２・・・遠心力鋳造用水冷金型、３・・
・受口成形型部、５・・・浸透層。 第３図 第４図 第　１　図 第　２　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）受口を有する鋳鉄管を成形するために遠心力鋳造
   用金型の一端に装着される砂型で形成された受口成形用
   中子において、 前記中子の少なくとも受口成形側の表面層に高温におい
   ても粘結性が保持される粘結剤を浸透したことを特徴と
   する鋳鉄管の受口成形用中子。
2. （２）前記中子の表面層に耐火物の微粉末を侵入させて
   該表面層の嵩密度を大きくしたことを特徴とする請求項
   （１）に記載の鋳鉄管の受口成形用中子。