JPH0399770A - 鋳造方法およびその装置 - 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、鋳造溶解方法及び装置、すなわち、鋳造の
ための原料材料を溶解する鋳造溶解方法及びそれに用い
られる鋳造溶解装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、鋳造のための溶解金属材料を得る手段としては、
一般に、原材料を、キューボラ、電気誘導炉、電気抵抗
炉、あるいは、ガスや重油を燃料とする燃焼炉等により
、加熱溶解し、これを成分調整、脱酸　脱ガス等の改質
処理、及び、除滓等の溶湯処理を行い、次いで適正温度
に保持した溶湯を出湯して取鍋に移した後、溶滓を更に
排除しながら、順次、多数の鋳型に注入していた。

また、上記キューボラ、電気炉、燃焼炉等による原材料
の溶解は通常大気中においてなされていた。

［発明か解決しようとする課題］ 従来は、上記各装置により、上記の方法によって、鋳型
に注入する溶湯原料材料を得ていたか、このような装置
・方法によっては、次に示すような欠点を有していた。

（１）−度に大量の溶湯を得るように構成されているの
で、溶解に多くの時間を要し、従って、能率が悪く、ま
た、大量のため、注湯の時間も長くなって、温度低下も
避けられず、更に、酸化物（ノロ）の発生も多くなり、
これらの溶湯ノ〈の巻込みも避けにくい。

（２）原材料の種類によっては、成分調整が難しく、調
整不良を生じやすい。

（３）溶解中に酸化して発生する酸化物の溶湯への巻込
みや、有効成分の燃焼・揮発による成分変動が生じやす
い。

（４）各種溶湯処理は一般に手間がかかる上、処理もむ
つかしく、更に溶滓の溶湯中への残存も皆無とはなし難
く、従って、処理不良を生しやすい。

（５）溶解に使用される燃焼ガス、るつぼや溶解炉を構
成している各種耐火物、あるいは、処理に使用する器具
、更には取鍋等からの不純物の溶湯への混入が多く、特
性を低下させる。

（６）溶解炉周辺は、溶解のための加熱によって一般的
にかなりの高温となり、また、燃焼ガスや溶湯処理剤か
ら発生ずる有臭、有毒な各種ガスの立ち籠めによって、
作業環境は一般に相当劣悪である。

以上述べたように、従来方法・装置においては、多くの
鋳物品質上、作業能率及び作業環境上の問題点を有して
おり、これらの問題点を解決したいという課題を有して
いた。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、成分調整が良好でかつ品質的にも良好な原料材料の
溶湯を、良好な環境下において、短時間で能率よく得ら
れる鋳造溶解方法及び装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る鋳造溶解方法は、成分調整、脱酸　脱ガ
ス等の改質処理、及び、除滓等の溶湯処理をした溶湯を
出湯固化させて棒状又はコイル状に形成した原料材料を
、必要寸法に移民した後、送給して不活性雰囲気中で非
ガス発生溶解方法により溶解し、該溶解した原料材料を
出湯して鋳型に注湯するものであり、また、鋳造溶解装
置は、成分調整、脱酸・脱ガス等の改質処理、及び、除
滓等の溶湯処理をした溶湯を出湯固化させて形成した棒
状又はコイル状の原料材料を必要寸法に移民する整尺装
置と、密閉容器内が不活性雰囲気に保持されていると共
に内部に非ガス発生加熱装置が収納されており、かつ、
その非ガス発生加熱装置に移民された上記原料材料が送
給可能に構成されていると共に出湯口に連通ずる溶湯溜
まりが下部に設けられている溶解装置とを備えているも
のである。

［作　用］ この発明の鋳造溶解方法及び装置は、上記のように構成
されているので、原料材料は十分に成分調整、改質処理
及び溶湯処理がなされており、また、棒状又はコイル状
に形成されているので、上記調整、処理の不十分な部分
は除去して良好なもののみとし、このように調整された
原料材料を整尺切断装置により必要寸法例えば鋳込み１
型分の長さに移民する。

次いで、移民された原料材料を溶解装置に送給して、非
ガス発生加熱装置に供給すると共に同装置を作動させる
と、原料材料は不活性雰囲気中でガスを発生ずることな
く加熱溶解される。この場合は、ガスの発生も酸化等化
学反応も生ぜず、清浄かつ期待通りの溶滴が得られる。

この溶滴は下部の溶湯溜まりに貯溜されるが、溶解は、
１型分のみのため、短時間で終了し、次いで出湯して、
鋳型に注入される。

［実施例］ 以下、この発明をその一実施要領及び一実施例を示す図
に基づいて説明する。

まず、鋳造溶解装置について説明する。

図において、符号（１）は原料材料であって、この原料
材料（１）は、図示されていない装置によって原材料例
えば銑鉄、スクラップ及び添加元素等を混合溶解すると
共に、成分調整し、かつ、脱酸脱ガス等の改質処理及び
除滓等の溶湯処理を行った後、出湯例えば連続鋳造法に
より出湯して、棒状又はコイル状に形成しているもので
ある。ただし、図においてはコイル状の原料材料を示し
ている。

（２）は上記原料材料（１）を後に述へる溶解装置に送
給するためにモータ（３）によって駆動されている送り
ローラ、（４）は送給される原料材料（１）をガイドす
るガイドローラ、（５）は原料材料（１）の曲がりを直
線状に修正する整直ローラである。

次に、符号（６）はこの発明に係る溶解装置であって、
溶解装置（６）は予熱室（７ａ）及び溶解室（７ｂ）か
らなる密閉容器（７）を備えており、この密閉容器（７
）内にはガス供給口（８ａ）及びガス排出口（８ｂ）に
より給排される不活性ガス例えばアルゴンガス（８）が
充満されており、不活性雰囲気を保持している。

次に上記密閉容器（７）内には、予熱室（７ａ）内に設
けられている予熱コイル（９ａ）、及び、溶解室（７１
１）内に設けられている加熱コイル（９１１＞、並びに
、溶解室（７１＋）の下方に設けられている例えばアー
ク発生電極（１０）を備えており、これら予熱コイル（
９ａ）、加熱コイル（９ｂ）及びアーク発生電極（１０
）によって、非ガス発生加熱装置（１１）が構成されて
いる。

また、上記密閉容器（７）内の下端には、出湯口（１２
）に連通している溶湯溜まり（１３）が形成されている
。

更に、単位鋳込み量すなわち１型分の原料材料（１）を
送給するために、モータ（３）を介して送りローラ（２
）の回転量を制御する制御装置（１４）が設けられてお
り、これらによって整尺装置（１５）が構成されている
。

なお、（１０ｇ　）はアーク発生電極（１０）に通電す
るための原料材料＜１〉に接触する電極であり、（１６
〉（１７）は予熱コイル（９ａ）、加熱コイル（９ｂ）
に変圧器（１８）を介して通電するための加熱用電源、
及び、アーク発生電極（１０）に通電するためのアーク
発生電源である。

また、（１９）は溶湯溜まり（１３）の温度を検知する
温度センサー、（２０）は温度センサー（１９）により
検出された温度の温度計であり、制御装置（１４）は、
上記原料材料（１）の送給量制御と共に、検出された温
度に基づいて、加熱用電源（１６）及びアーク発生電源
（１７）を制御する。

なお、（２１）は溶解された原料材料（１）を注入する
鋳型である。

次に、上記実施例の動作と共に、この発明の鋳造溶解方
法を説明する。

まず、原料材料（１）の製造については、上記構成の説
明において述べたので、ここでは説明を省略する。

次に、原料材料（１）は、整尺装置（１５）を構成する
制御装置（１４）により制御されているモータ（３）及
び送りローラ＜２）によって、必要寸法、すなわち、１
回の鋳造量に見合った長さ分だけ送り出すこと（こよっ
て整尺される。その際、原料材料（１）は、ガイドロー
ラ（４〉にガイドされると共に、整直ローラフ５）によ
り真直ぐに修正され、引き続いて、溶解装置（６）に送
給される。なお、送り出す速度は、溶湯温度や鋳型の状
況により、制御装置（１４）によって適宜調節される。

溶解装置（６）に送給された真直ぐの原料材料（１）は
、密閉容器（７）内に挿入されると共に、非ガス発生加
熱装置（１１）である予熱コイル（９ａ）及び加熱コイ
ル（９ｂ）を通って、予熱、加熱され、次いで、アーク
発生電極〈１０）間に到ってアーク放電加熱されて短時
間のうちに溶解する。

このようにして溶解した原料材料（１）の溶滴は、落下
して下部に設置の溶湯溜まり（１３）に溜まり、オーバ
ーフローした分が出湯口（１２）から流出するか、ある
いは、出湯口（１２）に設けられている図示されていな
い溶湯止めの開放によって流出し、鋳型（２１）にその
湯口を介して注入される。

なお、」１記加熱溶解工程及び溶湯の貯溜期間は、密閉
容器（７）内に充満しているアルゴンガス等不活性ガス
（８）によって不活性雰囲気とされており、従って、原
料材料（１）及びその溶湯は加熱によっても酸化が防止
され、７０の発生も防止される。

また、溶湯溜まり（１３）では、溶湯の温度が常時温度
センサー（１９）により監視されており、この温度計測
の結果が、制御装置（１４）を介して、非ガス発生加熱
装置（１１）にフィードバックされ、溶湯温度が常に適
正な値になるように制御される。

更に、上記溶解装置＜６）は、その外界に対して、十分
に断熱手段が施されており、また、溶湯からの放射熱が
周辺に放出されず、また、溶解に際してわずかに発生し
たガスは、不活性ガスと共にガス排出口（８ｂ）から排
出処理されるので、作業環境を損なうこともない。

なお、上記実施例では、原料材料（１）をコイル状に形
成したものについて述べたが、これに限らず、棒状に形
成したちのてもよく、その場合には、送給のために、後
端部にダミー材料を結合しておけばよい。

また、送りローラ（２）を含む整尺装置（１５）もガイ
ドローラ（４）の上流側に限らず、溶解装置（６）の直
前に設けてもよい。

更にまた、上記実施例では、不活性雰囲気として不活性
ガス（８）を充満させなが、真空にしても１ よい。

また、制御手段も上記実施例に示すものに限らないし、
非ガス加熱装置としても、実施例に示すものに限定する
ものでもない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、その鋳造溶解方法を
、成分調整、脱酸・脱ガス等の改質処理、及び、除滓等
の溶湯処理をした溶湯を出湯固化させて棒状又はコイル
状に形成した原料材料を、必要寸法に整尺した後、送給
して不活性雰囲気中で非ガス発生溶解方法により溶解し
、該溶解した原料材料を出湯して鋳型に注湯するものと
し、また、鋳造溶解装置は、成分調整、脱酸・脱ガス等
の改質処理、及び、除滓等の溶湯処理をした溶湯を出湯
固化させて形成した棒状又はコイル状の原料材料を必要
寸法に整尺する整尺装置と、密閉容器内が不活性雰囲気
に保持されていると共に内部に非ガス発生加熱装置が収
納されており、かつ、その非ガス発生加熱装置に整尺さ
れた上記原料材料が送給可能に揚成されていると共に出
湯口に連通ず２ る溶湯溜まりが下部に設けられている溶解装置とを備え
ているものであるので、鋳物品質を成分調整を含めて向
上させることができると共に溶解後に劣化させることも
なく良好な溶湯が短時間て能率よく得られ、しかも、周
囲の環境も良好な状態に維持し得る鋳造溶解方法及び装
置が得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明装置の一実施例によってこの発明方法の一
実施要領を示している構成図である。 （１）・・原料材料、（６）・・・溶解装置、（７）・
・・密閉容器、（８）・・・不活性ガス（アルゴンガス
）　、　（１１）・・・非ガス発生加熱装置、（１２）
・・・出湯口、（１３）・・・溶湯溜まり、（１４）・
制御装置、（１５）・整尺装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）成分調整、脱酸・脱ガス等の改質処理、及び、除
   滓等の溶湯処理をした溶湯を出湯固化させて棒状又はコ
   イル状に形成した原料材料を、必要寸法に整尺した後、
   送給して不活性雰囲気中で非ガス発生溶解方法により溶
   解し、該溶解した原料材料を出湯して鋳型に注湯するこ
   とを特徴とする鋳造溶解方法。
2. （２）成分調整、脱酸・脱ガス等の改質処理、及び、除
   滓等の溶湯処理をした溶湯を出湯固化させて形成した棒
   状又はコイル状の原料材料を必要寸法に整尺する整尺装
   置と、密閉容器内が不活性雰囲気に保持されていると共
   に内部に非ガス発生加熱装置が収納されており、かつ、
   その非ガス発生加熱装置に整尺された上記原料材料が送
   給可能に構成されていると共に出湯口に連通する溶湯溜
   まりが下部に設けられている溶解装置とを備えているこ
   とを特徴とする鋳造溶解装置。