JPH0318455A - 溶解鋳造装置 - 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〕 本発明は金属を溶解し鋳造する装置に関するもので、さ
らに詳しくは高生産性および経済性を備えた溶解鋳造装
置に関するものである．〔従来技術とその課題〕 溶融金属の鋳込時に発生する酸化等を防止するため、溶
解炉および鋳型が真空または不活性ガス雰囲気の包囲室
中に設置され、その包囲室中で金属を溶解すると共に鋳
込を行なえるようにした溶解鋳造装置は従来から知られ
ている． しかし上記従来の溶解鋳造装置はっぎのような理由から
生産性が低いのが現状である．（イ）鋳型と溶解炉とが
一つの包囲室内に設けられていて、鋳型に注湯された溶
融金属の冷却速度が遅いため、該包囲室から外に鋳型を
取り出せるようになるまで時間がかかる． （ロ）包囲室内に鋳型を出し入れする時は該包囲室内に
外気が入るためにその時に溶解炉内の溶融金属を酸化等
させるおそれがあり、これを避けるため鋳型を出し入れ
した後でなければ溶解炉にて新らたな材料を溶解するこ
とができない．（ハ）鋳型は冷却速度を速めるため水冷
構造にするとしても、そうした場合鋳型を繰り返し使用
すると注湯時に溶融金属が直に当る鋳造面の一部が局部
的に侵食されその侵食度が深くなると冷却水通路に連通
し水蒸気爆発を生しさせるおそれがある．また、侵食が
軽微なる場合でも極部的な熱負荷による歪等が発生して
シール部分から水が洩れる等のトラブルが発生していた
．従って水冷構造も容易には採用できなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決し高い生産性をもって鋳造でき
る溶解鋳造装置を提供しようとするもので、溶解炉と、
該溶解炉の出湯口の下に設けられ周囲が堰により囲われ
た一定の面積を有する平坦な鋳造面を水平に支持すると
共に該鋳造面の下に冷却水通路を設けてなる水冷式の鋳
型と、注湯中に該鋳型の鋳造面または前記溶解炉の出湯
口を水平に移動させる手段と、前記溶解炉および鋳型を
包囲し内部を真空またはガス雰囲気に保持する包囲室と
よりなり、内部が雰囲気ガスに保持できる冷却室を包囲
室に隣接状に設け、鋳型が該冷却室と包囲室との間を往
来できるようにすると共に、該冷却室と包囲室とを気密
に仕切する開閉扉を設けてなることを特徴とするもので
ある．〔作用〕 鋳造面またき出湯口を水平に移動させながら注湯するこ
とにより、溶融金属は該鋳造面上に均等に延展し冷却効
果を得ることができると共に鋳造面の熱負荷が軽減でき
局部的侵食が防止できる．従って溶融金属の冷却速度が
速くなり生産性が向上する． また、隣接状に設けた冷却室に鋳型を移動して冷却する
ようにすれば、その間にも包囲室ではその溶解炉にて新
らたな材料を溶解し次の鋳込に備えることができタイム
ロスがない． 〔実施例〕 次に図面と共に本発明の一実施例を説明する。

誘導加熱式の溶解炉１はセラミック性のルツボ形の炉体
の外周に誘導コイルを配設してなるもので、該炉体は支
軸２により傾動自在に支持され、３は該炉体を傾動させ
るに際して牽引するロープ、４は該炉体の出湯口を示す
． 出湯口４の下に設けられた鋳型１１は、第３図，第４図
に示したように円板形状のもので、台板ｌ２上に垂設さ
れた支柱１３の上端部にローラ１４を設けると共に該鋳
型ｌ１の下面に固着した環状レール１６を該ローラ１４
に当接することで該鋳型１ｌを水平面内で回転自在なる
ように支持している．鋳型１１の上面には周囲が堰１７
によって囲われた平坦な鋳造面１８が形威され該鋳造面
ｌ８は常に水平を維持するようにローラ１４により支持
されている．そして鋳造面１８の下に位置するように鋳
型１１内には冷却水通路１９が形戒されている。２０は
鋳型１ｌの下面中心に固着された回転軸、２ｌは該回転
軸２０を介して鋳型１１を低速回転させるモータである
．回転軸２０中には同心状に水管２２．　２３が形戒さ
れ該各木管から冷却水通路１９に継がる連通ホース２４
．　２５が配設され、該回転軸２０の周囲には該回転軸
２０の回転位置に拘わりなく水管２２，　２３に常時連
通する環状の給水体２６．　２７が取付台２８上に固設
してある．このため該給水ホース２９より給水体２６，
水管２２，連通ホース２４を介して冷却水通路ｌ９に供
給された冷却水は、該冷却水通路１９中を循環し連通ホ
ース２５，水管２３．給水体２７を介して排水ホース３
０に排出され鋳造面１８を低温度に保ち得る。

３１は溶解炉１および鋳型１１を包囲して内部を真空ま
たは不活性ガス等の雰囲気に保持し得る包囲室である．
また、３２は該包囲室３１に隣接状に設けられた冷却室
である．包囲室３１と冷却室３２との間には画室を気密
に仕切する開閉扉３３が設けられる．開閉扉３３は画室
間に形威された扉箱３４中に幅方向に水平にスライド可
能に設けられている。３５は該開閉扉３３をスライドさ
せるため扉箱３４の天井部に配設され開閉扉３３とリン
ク３６により連結されたチェン部材である．また、３７
はロツド３８を押出させることにより該開閉扉３３を冷
却室３２の開口部に隙間なく圧着して画室間の気密性を
保つために設けられたシリンダである．冷却室３２の反
対側壁には出入口３９が開設され、該出入口３９にはシ
リンダ４０の作動により上下にスライドし該気密に閉塞
することのできる出入口扉４１が設けられている．４３
は該出入口３９の外側に設けられた装入テーブルである
．包囲室３１、冷却室３２、および装入テーブル４３に
は前記鋳型１ｌを移動可能に支持する一連のローラコン
ベヤ４２が設けられており、該ローラコンベヤ４２上を
鋳型１１は包囲室３１から冷却室３２或いは装入テーブ
ル４３上に移動できるようになっている。

このように構威された、溶解鋳造装置ではいま鋳型１１
を包囲室３ｌに収容し、包囲室３ｌ内を減圧し溶解炉１
にて金属材料を誘導加熱して真空下で熔解する．モして
モータ２１の駆動により鋳型１１を２Ｏｒｐｍ程度の低
速度で回転させ溶解炉１を傾動することによりその出湯
口４より鋳造面ｌ８上に溶融金属を注湯する．出湯口４
より注出された溶融金属は鋳型ｌ１が回転することによ
り鋳造面ｌ８上に薄くまんべんなく延展される．そして
該鋳造面ｌ８は冷却水通路１９により低温度に保持され
ているのでその溶融金属を冷却できる．このとき鋳造面
１８の周囲には堰１７が設けられて、溶融金属が鋳造面
１８の外に洩出ないようにしている．この注湯中に冷却
室３２は包囲室３１と同じ真空状態にしておき、注湯が
終った時点で開閉扉３３を開き鋳型１ｌを冷却室３２に
移動し開閉扉３３を再度気密に閉じる．そして冷却室３
２中に必要に応じ冷却用の不活性ガスを供給しまたは強
制循環により鋳型ｌ１を常温近くまで冷却してから出入
口扉４１を開け該鋳型１ｌを装入テーブル４３上に取り
出す．これにより鋳造面ｌ８上に厚さ１０〜１００　ｍ
程度の円板状の板状鋳造品が形戒できる、その鋳造品は
そのまま或いは微粉砕して粉末とし各種粉末材料に使用
される．なお、この冷却の間に包囲室３ｌでは新らたな
金属材料を溶解炉ｌに投入して溶解し次の鋳込に備える
ことができる．即ち、包囲室３ｌは冷却室３２の状況に
拘わりなく真空状態に保持できるのでその間に次の材料
を溶融しておくことができる。そして装入テーブル４３
にて鋳造品を取り出した後、鋳型１１を冷却室３２に移
動し、該冷却室３２内を包囲室３１と同じ真空状態にし
てから開閉扉３３を開き鋳型１ｌを包囲室３１に移動さ
せ前述と同様に出湯口４より鋳造面１日上に注湯する．
以下同様の工程の繰り返しにより板状鋳造品を量産でき
るものである． なお、この実施例は鋳型１１が円板状でこれを回転させ
るようにしたものについて説明したが、鋳型１１は円板
状でなく方形状であってもよく、その場合鋳型１ｌは注
湯中に回転の代わりに直線状に水平移動させるようにし
てもよい．また、図示しないが、溶融金属の注湯口を鋳
造面上にて移動させその鋳込位置が経時的に変わるよう
にすれば、鋳型１ｌは固定しておいてもよく、要するに
出湯口と鋳造面とを相対的に移動させ鋳込位置が注湯中
を通して経時的に変わるようにすればよい。こうして溶
融金属を鋳造面上に延展させることにより該溶融金属か
ら短時間で熱を奪取できると共に、鋳造面の一部のみが
該溶融金属との接触により侵食されるのが防止できる． なお、図示しないが、冷却室をさらに増設することによ
り一層生産性を向上させることもできる．（発明の効果
） このように本発明の溶解鋳造方法によれば、真空または
ガス雰囲気に保持された包囲室内にて熔解した溶融金属
をその出湯口から鋳型の鋳造面上に鋳込位置を経時的に
変えながら注湯することにより溶融金属から短時間で熱
を奪い固化させることができる．そして鋳造面の一部の
みが溶融金属との接触により侵食されるのを防いで鋳型
の耐久性を向上させる．また、隣接状に設けられた冷却
室に鋳型を移動して冷却できるのでその間にも包囲室に
ては溶解炉に次の材料を溶解させておくことができ、冷
却と溶解とを同時進行させることができるので時間の無
駄がなく生産性を向上できるなど有益な効果がある．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る溶解鋳造装置の一実施例を示したも
ので、第１図は縦断面図、第２図は第１図Ａ−Ａ＆！ｊ
断面図、第３図は鋳型の斜視図、第４図は第３図の縦断
面図である． １・・・溶解炉、４・・・出湯口、１ｌ・・・鋳型、ｌ
８・・・鋳造面、１９・・・冷却水通路、３１・・・包
囲室、３２・・・冷却室、３３・・・開閉扉．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶解炉と、該溶解炉の出湯口の下に設けられ周囲が堰に
   より囲われた一定の面積を有する平坦な鋳造面を水平に
   支持すると共に該鋳造面の下に冷却水通路を設けてなる
   水冷式の鋳型と、注湯中に該鋳型の鋳造面または前記溶
   解炉の出湯口を水平に移動させる手段と、前記溶解炉お
   よび鋳型を包囲し内部を真空またはガス雰囲気に保持す
   る包囲室とよりなり、内部が雰囲気ガスに保持できる冷
   却室を包囲室に隣接状に設け、鋳型が該冷却室と包囲室
   との間を往来できるようにすると共に、該冷却室と包囲
   室とを気密に仕切する開閉扉を設けてなることを特徴と
   する溶解鋳造装置。