JPH036336A - 半連続鋳造装置 - 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 この発明は、アルミニウム、マグネシウムなどの金属か
ら、たとえば感光ドラム、ポリゴンミラー、磁気ディス
ク、箔製容器などを製造する素材として用いられるスラ
ブ、ビレットなどを鋳造する方法に関する。

この明細書において、「アルミニウム」という語には、
純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとす
る。また、「マグネシウム」という語には、純マグネシ
ウムの他にマグネシラム合金を含むものとする。

従来の技術と発明の課題 アルミニウム、マグネシウムなどの金属溶湯中には、溶
存水素ガスのような溶存有害ガス、酸化物のような非金
属介在物などの介在物が含まれているので、従来、上記
金属を用いて感光ドラム、ポリゴンミラー、磁気ディス
ク、アルミニウム箔製容器などを製造するためのスラブ
、ビレットなどを鋳造するにあたっては、金属溶湯処理
槽内で、溶存有害ガス、および介在物を除去する溶湯処
理を金属溶湯に施した後、鋳造樋でこの溶湯を移送し、
鋳造樋に設けられた注湯用スパウトを通して鋳型中に溶
湯を注湯することにより行っていた。そして、上記金属
溶湯処理槽内での介在物除去処理は、次のような方法で
行われていた （１）溶湯処理槽内において、溶湯中に不活性ガス、塩
素ガスなどの処理ガスを微細な気泡状態で吹き込む方法
。

（２）フラックスにより処理する方法。

（３）濾過材により濾過する方法。

しかしながら、上記（１）〜（３）のいずれの方法にお
いても、鋳造樋による溶湯の移送中に、樋内での溶湯の
乱流によって発生する酸化物や、鋳造樋の内張耐火物、
離型材の脱落によって発生する粉状耐火物が、新たに金
属溶湯中に混入し、これらの介在物を含む溶湯が鋳型に
注湯され、鋳造されたスラブ、ビレットなどから製造さ
れた製品に欠陥が生じるという問題があった。

この発明の目的は、上記問題を解決した鋳造方法を提供
することにある。

課題を解決するための手段 この発明による第１の鋳造方法は、 金属溶湯処理槽内で、溶存有害ガス、および介在物を除
去する処理を金属溶湯に施すこと、この溶湯を鋳造樋で
移送すること、 鋳造樋の底壁に形成された孔に嵌め止められているフィ
ルタで溶湯を濾過することによって鋳造樋による移送中
に溶湯に混入した介在物を除去すること、 ならびにフィルタで濾過された溶湯を、上記孔に連なる
ように鋳造樋の下面に設けられた注湯用スパウトを通し
て鋳型中に注出することを特徴とするものである。

この発明による第２の鋳造方法は、 金属溶湯処理槽内で、溶存有害ガス、および介在物を除
去する処理を金属溶湯に施すこと、この溶湯を鋳造樋で
移送すること、 鋳造樋の底壁に形成された孔を通して鎖孔に連なるよう
に鋳造樋の下面に設けられた注湯用スパウトに、溶湯を
送り出すこと、 注湯用スパウト内に設けられているフィルタで溶湯を濾
過することによって鋳造樋による移送中に溶湯に混入し
た介在物を除去すること、ならびにフィルタで濾過され
た溶湯を、鋳型中に注出することを特徴とするものであ
る。

上記２つの鋳造方法において、金属溶湯処理槽内での介
在物除去処理は、たとえば上述した（１）〜（３）の方
法で行われるが、これに限るものではない。上記３つの
方法のうちでは、（１）の方法が好ましい。その理由は
、上記（１）の方法によれば、上記（２）および（３）
の方法に比べて、水素ガスなどの溶存有害ガスの除去効
率が優れているからである。

作　　　用 鋳造樋の底壁に形成された孔に嵌め止められているフィ
ルタ、または注湯用スパウト内に設けられているフィル
タで溶湯を濾過することによって鋳造樋による移送中に
溶湯に混入した介在物を除去した後、この溶湯を鋳型中
に注湯すると、形成された鋳塊に介在物が含まれるのが
防Ｉトされる。

実　　施　　例 以下、この発明の実施例を、図面を参照して説明する。

以下の説明において、左右は、図面の左右をいうものと
する。

第１図はこの発明の方法に用いる装置を示し、第２図は
その一部を拡大して示す。

溶解された金属溶湯を保持する溶湯保持層（１）の右側
には、溶湯処理槽（２）が配置され、溶湯処理槽（２）
の右側には、ウォータジャケット（４）を備えた半連続
鋳造用鋳型（５）が配置されている。溶湯保持層（１）
の右側の壁に形成された溶湯出口（図示略）と、溶湯処
理槽（２）の周壁における左側部分の上部に形成された
溶湯人口（６）とは溶湯移送樋（７）で接続されている
。

溶湯処理槽（２）の周壁における右側部分の上部に形成
された溶湯出口（８）に鋳造樋（９）が接続されており
、この鋳造樋（９）は右方に伸びてその右端部が鋳型（
５）上に臨んでいる。

溶湯処理槽（２）内には、内部に長手方向にのびる処理
ガス通路（１］）を有する垂直回転軸（１２）が配置さ
れている。垂直回転軸（１２）の下端には、底面に処理
ガス通路（１１）と連なる処理ガス吹出口および処理ガ
ス吹出口から放射状にのびた複数の溝（いずれも図示略
）が形成された気泡放出分散用円板状回転体（Ｉ３）が
設けられている。

溶湯処理槽（２）の周壁内面における右側部分には、底
部イ」近から頂部（＝ｊ近までのびかつ溶湯出口を囲む
溶湯通路（１４）が形成されている。

鋳造樋（９）の底壁（９ａ）の右端部には、第２図に示
すように、これを上下に貫通した孔（１５）が形成され
、孔（１５）内の上端部に連続気孔を有するセラミック
フオームからなるフィルタ（１６）が嵌め止められてい
る。セラミックフオームとしては、長さ１インチあたり
、５〜３０個、望ましくは１０〜２０個の孔を有するも
のを使用することが好ましい。フィルタ（１６）は鋳造
開始直前までバーナなどで加熱しておくのがよい。孔（
１５）の内周面と、フィルタ（１６）の外周面との間に
はセラミックファイバ（１７〉が介在せしめられている
。上記貫通孔（１５）の下端部内に注湯用スパウト（１
８）の上端部が挿入されて固定されている。注湯用スパ
ウｌ−（１８）の下部は円筒状で、かつ鋳造樋（９）の
下面よりも下方に突出しており、この下方突出部（１８
ａ）に鋳型（５）自溶湯量を調整するとともに鋳型（５
）内情湯表面の乱れを防止する分配フロート（１９）が
外側から摺動自在に嵌め被せられている。

分配フロート（１９）は有底円筒状で、その底壁（１９
ａ）上面に、上方に向かって細くなった円錐状の流量調
整部（２１）が一体向に形成されている。

流量調整部（２１）は円錐状に限るものではなく、角錐
状であってもよい。また、分配フロート（■９）の底壁
（１９ａ）と周壁（１９ｂ）との連接部に、下方に向か
って径方向外方にのびた溶湯流出孔（２２）が、円周方
向に所定間隔をおいて複数形成されている。

このような構成において、図示しない溶解炉で溶解され
た金属溶湯が、溶湯保持層（１）内に入れられて所定の
温度に加熱保持されている。

溶湯保持層（１）内の金属溶湯は、移送樋（７）を通っ
て溶湯処理槽（２）内に入り、図示しない加熱装置によ
り所定の温度に加熱される。そして、図示しない処理ガ
ス供給管から垂直回転軸（１２）の処理ガス通路（１１
）に処理ガスを供給しながら、図示しない回転駆動装置
により垂直回転軸（１２）を回転させる。すると、処理
ガスが回転体（１３）底面に形成された吹出口から底面
に吹き出され、回転体（１３）の回転により生じる遠心
−力、および回転体（１３）底面に形成された放射状溝
の作用によって、微細な気泡とされ、金属溶湯全体に行
き渡るように分散させられて放出される。この処理ガス
によって、金属溶湯中の水素ガスなどの溶存有害ガスや
非金属介在物が除去される。

処理された金属溶湯は、溶湯通路（１４）の下端開口か
ら通路（１４）内に入り、通路（１４）内を上昇して溶
湯出口（８）から鋳造樋（９）に送り出される。

上記処理中、溶湯処理槽（２）内の溶湯量が一定量に保
たれるように、処理槽（２）内への供給量および保持層
（１）からの排出量が制御される。

鋳造樋（９）に送り出された溶湯は、樋（９）内を右方
に流れる。鋳造樋（９）による溶湯の移送中に、樋（９
）内での溶湯の乱流によって発生する酸化物や、鋳造樋
（９）の内張耐火物、離型材の脱落によって発生する粉
状耐火物が、新たに金属溶湯に混入する。これらの混入
物を含む溶湯は、フィルタ（１６）を通過する間に、こ
のフィルタ（１６）により濾過され、上記混入物が除去
される。その結果、介在物をほとんど含まない溶湯が、
スパウト（１８）を経て鋳型（５）に注湯される。

そして、鋳型（５）により、スラブ、ビレットなどが鋳
造される。フィルタ（１Ｇ）は溶湯保持槽（１）内の金
属溶湯がなくなる度毎に交換するのがよい。

鋳造時には、鋳型（５）内の溶湯表面と同一レベルとな
るように、分配フロート（１９）内に溶湯が入っており
、スバウｌ−（１ｇ）の下端はこの溶湯表面に接してい
る。したがって、注湯時に溶湯が乱れて雰囲気を巻き込
むことはない。また、分配フロー１−（１，９）内に入
った溶湯は、流出孔（２２）を通って鋳型（５）内の各
部に均一にかつ静かに流れ出る。第３図に示すように、
鋳型（５）内の溶湯量が減少して表面が下降した場合、
分配フロート（１９）も下降する。その結果、流量調整
部（２１）も下降し、注湯用スパウＩ−（１８）の下端
と同一高さ位置における流量調整部（２１）の横断面積
が減少し、スパウト（１８）の下端開口における実際に
開口している面積が増大し、注湯量が多くなる。したが
って、鋳型（５）内の溶湯量も速やかに増加し、溶湯表
面のレベルも上昇して元に戻る。逆に、鋳型（５）内の
溶湯面レベルが上がった場合、分配フロー１−　（＋９
）も上昇する。その結果、分配フロート（１９）の流星
調整部（２１）も上昇し、注湯用スパウト（１８）の下
端と同一高さ位置における流量調整部（２１）の横断面
積は増大し、スパウ）　（１８）の下端開口の横断面積
が小さくなる。したがって、スパウト（１８）から注出
される溶湯量が減少し、鋳型（５）内の溶湯面レベルが
下がる。

第４図にはこの発明の方法に用いる装置の他の具体例が
示されている。第４図において、鋳造樋（９）の底壁（
９ａ）に形成された孔（１５）にはフィルタは嵌め止め
られておらず、注湯量スパウト（１８）の下方突出部（
１８ａ）内部の途中に、レンゾク機構を有するセラミッ
クフオームからなるフィルタ（１６）が嵌め止められて
いる。その他の構成は、第１図および第２図に示す装置
と同様であり、同一物および同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。

１ ２ このような構成において、溶湯処理槽（２）内で処理さ
れ、鋳造樋（９）により移送されてきた金属溶湯は、鋳
造樋（９）の底壁（９ａ）に形成された孔（１５）を通
って注湯用スパウｌ−（＋８）に送り出される。そして
、スパウト（１８）内のフィルタ（１６）を通過する間
に、フィルタ（１６）により濾過されて鋳造樋（９）で
の移送中に溶湯に混入した混入物が除去され、介在物を
ほとんど含まない溶湯が鋳型（５）に注湯される。その
他は第１図および第２図に示す装置を用いて行った場合
と同じである。

次に、この発明の方法のさらに具体的な実施例について
比較例とともに説明する。

実施例 この実施例は第１図および第２図に示す装置を用いて行
ったものである。

ＪＩＳＡ６０６３合金溶湯を使用し、１５ｔｏｎ／時の
割合でスラブを鋳造するにあたり、回転軸（１２）を回
転速度７００　ｒｐｍで回転させつつ９０ｇ／ｍｉｎの
Ａｒガスを通路（１１）に供給することにより、処理槽
（２）内で水素ガスおよび非金属介在物の除去処理を行
った。また、フィルタ（１６）としては長さ１インチあ
たり、１０個の孔を有するものを使用した。鋳型（５）
に注湯される溶湯中の水素ガス量はＯ，Ｉｃｅ／　１０
０ｇＡｌであり、形成された鋳塊の断面積５００ｃ♂あ
たりの介在物による欠陥数は０〜３個であった。

このスラブを用いて箔製容器を製造すると、得られた製
品におけるピンホール欠陥発生率は、製品１００万個あ
たり、０〜３個であると予想される。

比較例 孔（１５）内の上端部にフィルタ（１６）を嵌め止めず
、その他は上記実施例と同じ条件で鋳造を行った。鋳型
（５）に注湯される溶湯中の水素ガス間は０．　１　ｃ
ｃ／　１００ｇＡｌであり、形成された鋳塊の断面積５
００　ｃＪあたりの介在物による欠陥数は３〜６個であ
った。

このスラブを用いて箔製容器を製造すると、得られた製
品におけるピンホール欠陥発生率は、製品１００万個あ
たり、５〜１０個であると予想される。

発明の効果 この発明の方法によれば、形成されたスラブ、ビレッＩ
・などの鋳塊に介在物が含まれるのが防止されるので、
この鋳塊を用いて製造した感光ドラム、ポリゴンミラー
、磁気ディスク、箔製容器なとに欠陥が生じる確立が極
めて低くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の実施に用いる装置の説明図、
第２図は第１図の部分拡大図、第３図は鋳型内の溶湯面
レベルが下がった状態を示す第２図相当の図、第４図は
この発明の方法の実施に用いる装置の他の具体例を示す
第２図相当の図である。 （２）・・・金属溶湯処理槽、（５）・・・鋳型、（９
）・・鋳造樋、（９ａ）・・・底壁、（１５）・・・孔
、（１６）・・・フィルタ、（１８）・・・注湯用スパ
ウト。 以・、上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．金属溶湯処理槽内で、溶存有害ガス、および介在物
   を除去する処理を金属溶湯に施すこと、 この溶湯を鋳造樋で移送すること、 鋳造樋の底壁に形成された孔に嵌め止められているフィ
   ルタで溶湯を濾過することによって鋳造樋による移送中
   に溶湯に混入した介在物を除去すること、 ならびにフィルタで濾過された溶湯を、上記孔に連なる
   ように鋳造樋の下面に設けられた注湯用スパウトを通し
   て鋳型中に注出することを特徴とする鋳造方法。
2. ２．金属溶湯処理槽内で、溶存有害ガス、および介在物
   を除去する処理を金属溶湯に施すこと、 この溶湯を鋳造樋で移送すること、 鋳造樋の底壁に形成された孔を通して該孔に連なるよう
   に鋳造樋の下面に設けられた注湯用スパウトに、溶湯を
   送り出すこと、 注湯用スパウト内に設けられているフィルタで溶湯を濾
   過することによって鋳造樋による移送中に溶湯に混入し
   た介在物を除去すること、 ならびにフィルタで濾過された溶湯を、鋳型中に注出す
   ることを特徴とする鋳造方法。