JPH04500335A - electromagnetic pump - Google Patents

electromagnetic pump

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JPH04500335A
JPH04500335A JP2508874A JP50887490A JPH04500335A JP H04500335 A JPH04500335 A JP H04500335A JP 2508874 A JP2508874 A JP 2508874A JP 50887490 A JP50887490 A JP 50887490A JP H04500335 A JPH04500335 A JP H04500335A
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coils
pump
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magnesium
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キング,ハーベイ エル.
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Dow Chemical Co
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Dow Chemical Co
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/003—Equipment for supplying molten metal in rations using electromagnetic field
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K44/00—Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
    • H02K44/02—Electrodynamic pumps
    • H02K44/06—Induction pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/22—Furnaces without an endless core
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 電磁ポンプ 本発明は、電磁ポンプ、より詳しく言えば溶融金属の低圧永久鋳型鋳造に有用な 電磁ポンプに関する。この電磁ポンプは、溶融した例えばマグネシウム、マグネ シウム合金類及びマグネシウム複合材料といったような金属類を鋳造するのに有 利に使用される。[Detailed description of the invention] electromagnetic pump The present invention is an electromagnetic pump, more particularly useful for low pressure permanent mold casting of molten metal. Regarding electromagnetic pumps. This electromagnetic pump uses molten magnesium, for example, Useful for casting metals such as ium alloys and magnesium composites. used for profit.

電磁ポンプは、例えば、アルミニウムやマグネシウムの処理工程で、また原子力 産業で反応器冷却液をポンプ送りするのに使用されることが知られている。従来 技術の電磁ポンプのいずれも、低圧永久鋳型プロセスで首尾よく使用されてはい ない。従来技術の電磁ポンプにはまた、外部冷却を必要とするという不都合があ る。Electromagnetic pumps are used, for example, in aluminum and magnesium processing processes and in nuclear power applications. It is known to be used in industry to pump reactor cooling fluids. Conventional None of the technology's electromagnetic pumps have been successfully used in low-pressure permanent molding processes. do not have. Prior art electromagnetic pumps also have the disadvantage of requiring external cooling. Ru.

電磁ポンプは、1987年12月16日にベーレンズ(l(、C,Behren s)により出願された、=Annular Linear [nduct、io n Pump WithAn Ext、ernally 5upporterJ  Duct、’という発明の名称の米国特許第4828459号明細書に記載さ れる。本発明の電磁ポンプは、米国特許第4828459号明細書に記載された ポンプ以上に改良されたポンプである。The electromagnetic pump was developed by Behren on December 16, 1987. =Annular Linear [nduct, io n Pump With An Ext, ernally 5upporterJ Duct,” which is described in US Pat. No. 4,828,459 It will be done. The electromagnetic pump of the present invention is described in U.S. Pat. No. 4,828,459. This is a pump that is much more improved than a pump.

(1)溶融マグネシラノ・温度において補助冷却なしをこ運転する能力があり、 (2)低圧永久鋳型ダイカスト機へ供給する能力があり、(3)広範囲の鋳造機 械に対し、で設計寸法に融通性があり、(4)種々の鋳型形状を利用するために 最大限の転用性をもたせるについて制御範囲が広く、そして(5)鋳型への導入 点の真下のアイドリング位置で金属を加熱された状態にし7ておく電気加熱式の スタンドバイブを組み入れる電磁ポンプを提供することが要望される。(1) Capable of operating without auxiliary cooling at molten magnesia temperatures; (2) Capable of supplying low pressure permanent mold die casting machines; (3) Wide range of casting machines; (4) Flexibility in design dimensions for machines, and (4) ability to utilize various mold shapes. Wide range of control for maximum versatility, and (5) introduction into molds. An electric heating type that keeps the metal heated at the idling position directly below the point. It would be desirable to provide an electromagnetic pump that incorporates a stand vibrator.

本発明は、鋳型に充填するだめのコイルの第一の組及び鋳型に充填するだめのコ イルの第二の組が入っているハウジングを含み、これらのコイルの第−及び第二 の組のおのおのが電源及び制御系へ別々に且つ独立に接続され、上記コーイルの 第二の組が溶融金属を予め決められた水準に保持するのに適合している電磁ポン プを指向する。The present invention provides a first set of mold filling sump coils and a mold filling sump coil. a housing containing a second set of coils; Each of the above coils is connected separately and independently to the power supply and control system. a second set of electromagnetic pumps adapted to hold the molten metal at a predetermined level; oriented toward the group.

第1図は、ビレット又はインゴットを鋳造するための本発明の装置の一態様を示 す概要図である。FIG. 1 shows an embodiment of the apparatus of the invention for casting billets or ingots. FIG.

第2図は、本発明の方法で使用するための本発明のビレット装置の正面図である 。FIG. 2 is a front view of the billeting apparatus of the present invention for use in the method of the present invention; .

第3図は、第2図のビレット装置の部分断面図を示す1、第、・1図は、第2図 のビレット装置の1面図である、。Figure 3 is a partial sectional view of the billet machine in Figure 2. FIG.

第51図は、本発明の方法で使用するための電磁ポンプの一態様を示ず側面図で ある。FIG. 51 is a side view showing an embodiment of an electromagnetic pump for use in the method of the present invention; be.

第6図は、第5図の電磁ポンプの部分正面図である。6 is a partial front view of the electromagnetic pump of FIG. 5. FIG.

第゛7図は、第、1図の電磁ポンプの部分断面図であるヮ第8図は、第5図の」 二面図である。Fig. 7 is a partial sectional view of the electromagnetic pump shown in Figs. It is a two-sided view.

第9図は、第5図の10−40線断面図である9゜第10図は、第56(7)1 0−10線断面図である。9 is a cross-sectional view taken along the line 10-40 in FIG. It is a sectional view taken along the line 0-10.

本発明は、溶融し5た金属51合金及び7./又は複合材料栓包含する溶融材料 から低圧永久鋳型鋳造品を製造する:めの装置及び方法に帰する。本発明で使用 される圧力は2へ□30 (13,8〜207kPa> テある。The present invention provides a molten metal 51 alloy and 7. / or composite material stopper containing molten material Producing low-pressure permanent mold castings from: Apparatus and method. Used in this invention The pressure applied is 2 to 30 (13,8 to 207 kPa>te).

一段成形機、シなわら成形品又は成形体を=一度に製造する、コ、とのできる機 械を使って、完成鋳造品を製造する。本発明の方法及び装置により製造された完 hヤ7鋳造製品、例えばビレットは、機械から取出されたならば直ぐに「そのま ま」出荷することができる。この製品は、例えば再溶融又は押出法で有用である 。本発明の方法及び装置は、例えば、細かな等釉粒子を有する完全な無きすのビ レットを提供する。One-stage molding machine, a machine that can manufacture straw molded products or molded bodies at once. Manufacture finished castings using machines. Complete products manufactured by the method and apparatus of the present invention 7. Cast products, e.g. billets, should be treated ``as is'' as soon as they are removed from the machine. Yes, it can be shipped. This product is useful in e.g. remelting or extrusion processes . The method and apparatus of the invention can be used, for example, to completely clear glazes with fine isoglaze particles. provide a let.

本発明(二上り製造されるビレットの実例とし、て、95%より高緻密のビレッ トが製造されている。多孔度が4%未満のビレットが好ましい。ビ1〕・ノドは 、たとえ含むとしても最小山の噺の大きな非金属混入物を含有すべきである。直 往が0.020インチ(0,51nun)より大きな寸法の非金属混入物の含有 量が1平方インチ(6,45cd)当りゼロであるビレットが製造されでいろ。The present invention (as an example of a billet produced in a double-sided manner) has a billet with a density higher than 95%. are manufactured. Billets with a porosity of less than 4% are preferred. B1]・The throat is , it should contain a minimum amount of large non-metallic contaminants, if at all. straight Contains non-metallic contaminants with dimensions greater than 0.020 inch (0.51 nun) Billets with a quantity of zero per square inch (6.45 cd) could be produced.

じしブト中の非金属混入物の総数は、破面の光学顕微鏡検査のような標準的方法 ;こより測定される1、ビ1ノットは、ビレ・二・l−の構造を通して細かいく 直径約0.10インチ以1旬等軸粒を含有rることが好まj、7い。」述のビレ ットは、良好な品質のビレット、X=みなされる。The total number of non-metallic contaminants in the specimen can be determined using standard methods such as optical microscopy of the fracture surface. The 1 and 1 knots measured from this are finely divided through the structure of the 2 and l- It is preferred to contain equiaxed grains of about 0.10 inches or more in diameter. ” fin The cut is considered a good quality billet, X=.

様々な周知の型形状、例えばビ!、/ 71・、ホイール、インー了ソ1〜、T 7棒その他同様のものを、本発明で使用するご、4ができろ。本発明では砂型も 使用rるこ上ができる。Various well-known mold shapes, such as Bi! , / 71・, Wheel, In-Ryoso 1~, T 7 rods and other similar items can be used in the present invention. In the present invention, sand molds are also used. You can use it more.

4−4二での繰作の歩留りは、所望さJLる鋳造品の人8〜さに依存ずろ14、 明らかに、可能f4限り効率的11.゛−リ;:′り・かに鋳造品不′、−製造 することが要望される。一般に、鋳造品は1分力;v +: i個から210分 当0に1個までの割合で、好まj2<は10分当りに少なくとも1個の割合で製 aすることができ、h本発明の方法及び装置の利点は、マグネジ台l・、−・− クネニウム合金及び/又はマグネシウム複合材料(乙)ような溶融金属類苓鋳造 するだめの手段を提供Vることである。The yield of machining in 4-42 depends on the number of cast members desired. Obviously, f4 is as efficient as possible.゛-ri;: ri-kani-casting products, -manufacturing It is requested that In general, for cast products, 1 minute force; v +: 210 minutes from i pieces The production rate is up to 1 piece per 0 minutes, preferably at a rate of at least 1 piece per 10 minutes. The advantages of the method and apparatus of the present invention are that the magnetic screw head l. Casting of molten metals such as cunnium alloy and/or magnesium composite material (Part 2) The goal is to provide a means to do so.

いずれのマグネジウド又はマグネシウム系台金も本発明で使用するこ吉ができる 。例えば、様々な量のAl−ZIl。Any magnesium or magnesium base metal can be used in the present invention. . For example, varying amounts of Al-ZIl.

Mn、布上類金属、Zr 、 A3− Y 、 1.’hぞの他同様のものを含 有しでいるものを使用することができる。AZ9L 、へ/。Mn, cloth metal, Zr, A3-Y, 1. ’ h and other similar items. You can use what you have. AZ9L, to/.

;う1.E 、7.33− Z K2O,AM60のようなマグネご5つjlの 台金やアメリカ材料試験協会(ASTM) B 80−1987第34頁)、− 掲載されたそのほかの合金は、本発明に従7って処理を行うのi、−有効である 。全ての商業的及び実験的な合金が本発明において有効である。; U1. E, 7.33-Z K2O, 5 magnets like AM60 jl Base metal, American Society for Testing and Materials (ASTM) B 80-1987, page 34), - The other alloys listed are useful for treatment according to the invention. . All commercial and experimental alloys are useful in this invention.

マグネシウム複合材料の例には、20体積%の600グリツl”Sic粒体で強 化されたAZ91−20体積%の1000グリツ)SiCわ゛・体゛r強化され た、マグネシウムと6重量%亜鉛との合金、1〜30体稿%の、粒度1〜50# のSiC、Aj? 203又はB4(:で強化された全ての商業的及び実験的マ グネシウム合金が含められろ、。An example of a magnesium composite material is reinforced with 20% by volume of 600 grit l”Sic granules. AZ91-20% by volume of 1000 grit) SiC reinforced An alloy of magnesium and 6% by weight zinc, 1-30% by weight, particle size 1-50# SiC, Aj? 203 or B4 (: All commercial and experimental machines enhanced with Gnesium alloys should be included.

本発明で使用される冷却手段は、「h向性凝固」をもたらす例えば空気、112 0 、グリコールその他同様のものの如きいずれの手段も包含する。溶融材料は 、製品を機械から取出す前に、その溶融材料の凝固温度よりも実質的に低い温度 まで冷却さ、11.る、1もt゛)ろんな7つ(ら、使用され<;U固温度及び 冷却温度は使用される溶融材料(、二依存ずろ、5−7グネシウ・r居、l)  Ill固温度は650’l’:である。例えば、マグネシウム鋳造品をtl、f i’9−!↑る1′り1合(、コ、主1.その鋳為品は鋳型から取出すために2 (〕0・400℃の温度に冷却される。The cooling means used in the present invention may be e.g. air, 112 0, glycols and the like. The melted material is , before removing the product from the machine, at a temperature substantially lower than the solidification temperature of its molten material. Cool until 11. , 1 also t゛) Various 7 (ra, used < ; U solid temperature and The cooling temperature depends on the molten material used (2, 2, 5-7 g/r, l) The solid temperature is 650'l'. For example, magnesium castings are tl, f i'9-! ↑ru1'ri1 go (, ko, main 1. The cast product is removed from the mold by 2 () Cooled to a temperature of 0.400°C.

本発明にi)ける凝固時101は、鋳造品の大きさ、、型の設計及び鋳造に使用 される金属の種類による影響をかなり受ける、。The solidification step 101 in i) of the present invention is used for determining the size of the cast product, designing the mold, and casting. It is significantly influenced by the type of metal being used.

一般(、(よ、m9造品の凝固時間1.j、2〜・44分である。Generally, the solidification time of m9 products is 1.j, 2 to 44 minutes.

本発明の装置の構成5材料は、椴械類の六・めに使用される4−、、g料、例( は軟鋼、涛’?、ステンレス鋼、あるいはC,4140のJ−7’:4 )’J :高炭高炭素高イ> 、、 −q☆1ご、材料は溶融物質と反応性Sあるべき− Cなく、■1つ処、11条件C安定であるべきである82例えば、鋳型部品は、 熱衝撃にさl:)されることがあるので゛硬鋼で製作ず・こ、き−已わる。The constituent materials of the device of the present invention are 4-, 4-, 4-g materials, etc., used for the 6th and 6th parts of industrial machinery, e.g. Is it mild steel? , stainless steel, or C, 4140 J-7':4)'J :High carbon High carbon High I> 、、 −q☆13、The material should be reactive with the molten substance− Without C, ■1 place, 11 conditions C should be stable82 For example, a molded part is It may be exposed to thermal shock, so it should not be made of hard steel.

[スプルー」は、鋳型キャビディ・−への入口部分を意味づろ。低圧永久鋳型で の鋳造においては、金属は鋳型に注ぎ込むスプルーの範囲内で固まっても差支え ない。スプルーで固まるのを最小限にするために、電気加熱によるような(ii lらかの二〇常の手段によりスプルーを加熱してもよい1.スプルー・の範囲内 で固まらなくするこLは、ビレットの生産量を増加させる助けになる。例えば、 スプルーの範囲内での凝固がなくなれば、3−10分ごとに1個のビレットとい う速度で”ビ1./ットを製造することができる。[Sprue] refers to the entrance to the mold cavity. In low pressure permanent mold In casting, the metal can solidify within the confines of the sprue that is poured into the mold. do not have. To minimize hardening on the sprue, heat the sprue (ii 1. The sprue may be heated by any conventional means. Within the range of sprue Preventing billet hardening helps increase billet production. for example, Once the solidification within the sprue has stopped, one billet is removed every 3-10 minutes. It is possible to produce 1.0 bits per liter at a speed of 1.

特に第1図に関して言えば、これには、溶融金属からビレット及び77′又はイ ンゴットを製造するための、参照番号]0で一般的に指示される鋳造装置が示さ れている。この鋳造装置10は、参照番号11で一般的に指示されるビレット成 形機、参照番号12で一般的に指示される電磁ポンプ、そして中に溶融材料14 が入っているるつぼ13を包含する。With particular reference to FIG. 1, this includes molten metal to billet and A casting apparatus, generally designated by the reference number ] 0, is shown for producing a cast iron. It is. The casting apparatus 10 is a billet forming machine generally designated by the reference numeral 11. forming machine, an electromagnetic pump generally designated by the reference numeral 12, and a melting material 14 therein. It includes a crucible 13 containing a.

第2〜4図にもっと明らかに示されるビレット成形機11は、互いに接触させる と鋳型キャビティー23を形成するように鏡のように正反対にされた二つの鋳型 部分21及び22を含む。これらの鋳型部分のおのおのの上部、中央部及び下部 には、鋳型部分の温度を監視するため熱電対が配置される。上部の熱電対は好ま しくは、鋳型が溶融金属でいっばいであるかどうかを指示するため溶融金属と直 接接触するよう鋳型部分22を貫いて延びるように配置される。鋳型は、滑動可 能なように滑り部材上に搭載される。滑り部材自体は、鋳型部分を滑って移動さ せて鋳型部分を開放し又は閉じ且つ鋳型部分を載せることができるようにするた め、支持底板25の上に搭載される。鋳型は、鋳型部分を開放し又は閉じるため の例えば油圧ジヤツキのような作動手段27へ支持構造部材26によりつながれ る。The billet forming machines 11, shown more clearly in FIGS. 2-4, are brought into contact with each other. and two molds that are mirror-opposed to form a mold cavity 23. Includes portions 21 and 22. The upper, middle and lower parts of each of these mold parts A thermocouple is placed to monitor the temperature of the mold section. The thermocouple on the top is preferred. or directly with molten metal to indicate whether the mold is full of molten metal. It is arranged to extend through mold portion 22 in contact with it. The mold can slide mounted on the sliding member so as to be able to function. The sliding member itself slides over the mold area. so that the mold part can be opened or closed and placed on the mold part. and is mounted on the support bottom plate 25. The mold is used to open or close the mold part. is connected by a support structure 26 to actuating means 27, such as a hydraulic jack. Ru.

鋳型の上部の冷却媒体入口28は、冷却媒体を導管28bを通して鋳型の上部へ 導入するために使用され、そして鋳型の下部の冷却媒体出口29は、鋳型から例 えば空気のような冷却媒体を出すために使用される。冷却媒体は、鋳型部分21 及び22の内部を貫き且つ冷却媒体流路28aを通って循環する。A coolant inlet 28 at the top of the mold directs the coolant through conduit 28b to the top of the mold. The cooling medium outlet 29 at the bottom of the mold is used to introduce the cooling medium from the mold. For example, it is used to release a cooling medium such as air. The cooling medium is supplied to the mold part 21 and 22 and circulates through the cooling medium flow path 28a.

上部から下部までのキャビティー23内の溶融金属を冷却するための冷却媒体に は、例えば、空気、グリコールのような冷却液、その他同様のものを含めること ができる。スプルー30も、空気のような冷却媒体をスプルーへ導入してビレ− y )成形機の下部の入口33で金属を冷却するために冷却媒体入口(図示せず )を含むことができる。A cooling medium for cooling the molten metal in the cavity 23 from the top to the bottom. may include, for example, air, coolant such as glycol, and the like. Can be done. Sprue 30 is also belayed by introducing a cooling medium, such as air, into the sprue. y) A cooling medium inlet (not shown) to cool the metal at the inlet 33 at the bottom of the molding machine. ) can be included.

電磁ポンプ12は第5〜10図にもっと明らかに示され、そしてこの電磁ポンプ jλは、溶融金属を送り出し且つ保持する、収容され、絶縁されそして加熱され る管を含む。このポンプは、溶融金属を鋳型11へ供給するため、そして鋳造操 作を行う間鋳型を溶融金属で満たされたままにしておくために使用される。The electromagnetic pump 12 is shown more clearly in Figures 5-10, and this electromagnetic pump jλ is a contained, insulated and heated structure that delivers and holds the molten metal. Includes tubes. This pump is used to supply molten metal to the mold 11 and to the casting operation. used to keep a mold filled with molten metal during production.

より具体的に言えば、電磁ポンプ1zは、調整されたプラグソケットを有する電 気ボックス40を含む。電線管41及び42が電気ボックス40をポンプの巻線 へ接続する。ハウジング43の中には、ポンプ12のA部として一般的に指示さ れる12コイル240 VACコアー集成体と、ポンプ12のB部として一般的 に指示される6コイル110 VAC集成体と、そして鋳型入口の点のまっすぐ 下方で溶融金属を保持するだめの加熱されるスタンドバイブ44が入っている。More specifically, the electromagnetic pump 1z is an electric pump with a regulated plug socket. air box 40. Conduits 41 and 42 connect the electrical box 40 to the pump windings. Connect to. Within the housing 43 is a section generally designated as section A of the pump 12. 12 coils 240 VAC core assembly and common as part B of pump 12 6 coils 110 VAC assembly directed to and straight of the mold entry point There is a heated stand vibrator 44 below which holds the molten metal.

吊上げラグ45は、ポンプを持ち上げそしてフランジ46により保持されるべき 支持用プラットホーム上へ配置するために使用される。ハンガーブラケット47 も、ポンプ12をるつぼ13より上の位置で支持するために使用することができ る。導管入口48は、第7図及び第9図に示されるスタンドバイブ44を加熱す るための加熱エレメント49へ接続するために使用される。スタンドバイブ44 の周りには、任意の通常の絶縁材料の絶縁層50が配置される。ポンプの電気系 統及びコア系統が高い運転温度で酸化し及び/又は劣化するのを防ぐために、ボ ックス40に入口51を通して不活性ガスを導入してもよい。Lifting lugs 45 should lift the pump and be retained by flanges 46 Used for placement onto a supporting platform. Hanger bracket 47 can also be used to support the pump 12 in a position above the crucible 13. Ru. The conduit inlet 48 is for heating the stand vibrator 44 shown in FIGS. 7 and 9. It is used to connect to a heating element 49 for heating. stand vibe 44 An insulating layer 50 of any conventional insulating material is placed around the . Pump electrical system To prevent the system and core system from oxidizing and/or deteriorating at high operating temperatures, An inert gas may be introduced into the box 40 through the inlet 51.

第1つ図には、管55の周りのコイル52及びコアー53を取囲む°ハウジング 43が示されている。コアーロッド55は、管54の中心にあって、溶融金属を そこを通してスタンドバイブ44へ吸い上げるための環部56を形成する。Figure 1 shows a coil 52 around a tube 55 and a housing surrounding a core 53. 43 is shown. Core rod 55 is located in the center of tube 54 and carries molten metal. A ring portion 56 is formed therethrough for suction to the stand vibe 44.

本発明の一態様を実施する際には、丸いビレット(円筒形状の物体)の低圧鋳造 を、第1図に実質的に示される単一のビレッI・成形機を使って、次に述べるよ うに実施する。When carrying out one aspect of the present invention, low-pressure casting of a round billet (cylindrical object) using a single billet I forming machine substantially as shown in FIG. 1, as described below. will be implemented.

すなわち、鋳型及び全ての道具類を使用前に約100℃より高い温度に予熱する 。溶融炉ナベが用いられ、そしてこれは溶融マグネう/ラムと共に用いるのに適 した融剤又はSF、ガスにより保護することができる。i.e., preheat the mold and all utensils to a temperature above approximately 100°C before use. . A melting furnace pan is used and is suitable for use with melting magnets/rams. It can be protected by a fluxing agent or SF gas.

240V電源で運転する、第5〜10図に実質的に示されたような12コイルの 電磁ポンプが、鋳型へ溶融マグネシウムを供給するために好ましく使用される。12 coils substantially as shown in Figures 5-10, operating on a 240V power supply. An electromagnetic pump is preferably used to supply molten magnesium to the mold.

電磁ポンプは、/%ンガー集成体によりビレット成形機の下部に取付けられ、溶 融金属が鋳型を満たすのを可能にする。中央に孔のあるバンバボンブの上に置か れる。ポンプを作動させ、さして充填速度及び鋳型の完全な充填について金属の 流量及び容量の目視検査に注意する。全ての作動部分を周期的に調べて正確な応 答を保証する。The electromagnetic pump is attached to the bottom of the billet forming machine by means of a Allows molten metal to fill the mold. Place it on top of the Bamba bomb that has a hole in the center. It will be done. Turn on the pump and check the filling rate and complete filling of the mold. Note visual inspection of flow rate and volume. Periodically inspect all moving parts to ensure accurate response. I guarantee the answer.

ナベは約690℃の温度に設定される。パン試験を行って、全ての電気部品が必 要とされるとおりに作動することを確かめる。ビレットの鋳型は予熱され、そし てこれはポンプの上に配置する前にSFs、アルゴン、CO2その他同様のもの の如きガスでパージすることができる。鋳型は、溶融金属から鋳型の壁を隔離す るため、且つ溶融金属が鋳型の壁を濡らすのを防ぐために、スピネルのようない ずれかの適合性の鋳型コーティングで被覆される。黒鉛スプレーのような離型コ ーティングも、約400℃で鋳型の壁に好ましく適用される。The pan is set at a temperature of approximately 690°C. Perform a pan test to ensure that all electrical components are in Make sure it works as required. The billet mold is preheated and This means that SFs, argon, CO2, and similar substances should be removed before placing them on top of the pump. It can be purged with a gas such as The mold isolates the walls of the mold from the molten metal. To prevent the molten metal from wetting the walls of the mold, use a material such as spinel. Coated with any compatible mold coating. Mold release agent such as graphite spray The coating is also preferably applied to the walls of the mold at about 400°C.

ポンプ及び鋳型が運転のために準備できたならば、パン試験から前もって決めら れたポンプ供給速度を鋳型に適用する。Once the pump and mold are ready for operation, perform the predetermined steps from the pan test. Apply the determined pump feed rate to the mold.

鋳型上部の熱電対の読みが鋳型のいっばいになったことを示さない場合には、読 みが鋳型のいっばいになったことを示すまで電磁ポンプに更に多くの電力を加え る。If the thermocouple reading on the top of the mold does not indicate that the mold is full, remove the reading. Apply more power to the electromagnetic pump until the water indicates that the mold is full. Ru.

初めの数回の鋳型充填については、鋳型を満たすのに十分なだけの圧力のみを適 用する。完成したビレットを検査後には、追加の圧力を適用することを決断して もよい。For the first few mold fills, apply only enough pressure to fill the mold. use After inspecting the finished billet, it was decided to apply additional pressure. Good too.

鋳型がいっばいであることあるいはある一定量の金属のみを鋳型の中へ導入でき ることが分かったならば、ポンプは予め決められた時間の間、例えば約3分間、 電圧を印加されたままにされる。次いでポンプへの電力供給を停止して、その時 点において鋳型を例えば前もって用意された温度線図から決められる期間冷却す るままにさせておく。The mold is completely empty or only a certain amount of metal can be introduced into the mold. If it is determined that the The voltage remains applied. Then turn off the power to the pump and then For example, the mold is cooled at a point for a period determined from a previously prepared temperature diagram. Let it be.

本発明で使用される溶融金属を冷却するための空気の流量及び/又は水の流量は 、鋳造品の必要な冷却をまかなうのに十分であるべきである。これらの流量は測 定され、そしてそれらは所望される冷却速度に応じて所望の範囲で制御すること ができる。一般には、例えば、水の流量は必要な冷却をまかなうためには0.5 〜3ガロン/分(1,89〜11.4リットル/分)の範囲である。The air flow rate and/or water flow rate for cooling the molten metal used in the present invention is , should be sufficient to cover the necessary cooling of the casting. These flow rates are and they can be controlled within the desired range depending on the desired cooling rate. Can be done. Typically, for example, the water flow rate is 0.5 to cover the required cooling. ~3 gallons/minute (1,89-11.4 liters/minute).

鋳型を開放する際には、鋳型の中になお存在している溶融金属のないことを確か める注意を払わなくてはならない。ビレットは品質について検査される。次の注 入は、運転パラメーターとして前のビレットのデータを取入れる。When opening the mold, make sure that there is no molten metal still in the mold. care must be taken to The billet is inspected for quality. Next note When entering, the data from the previous billet is taken in as the operating parameter.

第1図に実質的に示された機械は、単一のビレット成形機であって、垂直な鋳型 の下部中央に位置する充填孔を通して溶融金属が鋳型を満たすという点で低圧ダ イカスト機に大変に類似している。金属マグネシウムは約700℃で鋳型を満た し、そして例えば、鋳型の導入点から鋳型の上部の冷却口を通し且つ冷却領域を 通して注入される空気を使って冷却される。The machine substantially shown in FIG. 1 is a single billet forming machine with a vertical mold A low-pressure dazzler in that molten metal fills the mold through a fill hole located in the bottom center of the It is very similar to the Ikast machine. Magnesium metal fills the mold at approximately 700℃ and e.g. It is cooled using air injected through it.

例1 実質的に第1図に示されたとおりの装置を使って、マグネシウム複合合金A23 1Bのビレットを調製した。Example 1 Magnesium composite alloy A23 was prepared using an apparatus substantially as shown in FIG. A billet of 1B was prepared.

A231Bのインゴットを1500ボンド(675kg)の鋼製のるつぼ内で溶 融させた。鋳型のキャビティーが直径7.25インチ(18,4cm)そして長 さ25インチ(63,5印)である、実質的に第2〜4図に示したとおりの鋼製 のビレット鋳型を、上記のるつぼの真上に配置した。次に、溶融した複合材料を 電磁ポンプを用いて鋼製ビレット鋳型へ供給した。重さがおのおの70ポンド( 31,5kg)である6個のビレットを9分ごとにおよそ1個の割合で製造した 。An A231B ingot was melted in a 1500 bond (675 kg) steel crucible. melted. The mold cavity is 7.25 inches (18.4 cm) in diameter and long. of steel substantially as shown in Figures 2 to 4, measuring 25 inches (marked 63,5). A billet mold was placed directly above the crucible. Next, the molten composite material is It was supplied to a steel billet mold using an electromagnetic pump. Each weighs 70 pounds ( 6 billets weighing 31.5 kg) were produced at a rate of approximately 1 billet every 9 minutes. .

高品質のビレットが製造された。すなわち、これらのビレットは酸化物の混入量 及びボイドの量が低下しており、且つ表面の仕上がりが滑らかであった。ビレッ トは、押湯の必要なしに所定の形状及び大きさに作られる。High quality billets were produced. In other words, these billets contain a small amount of oxide. The amount of voids was reduced, and the surface finish was smooth. Billet The grate is made to a predetermined shape and size without the need for a riser.

低圧永久鋳型で鋳造された6個の複合材ビレットをX線で検査して、その結果か ら、ビレットの内部多孔度は最小限度であることが示された。これらのビレット のうちのいくつかは押出し成形されて、表面の品質が優れており、多孔性がなく 、且つ粒子の大きさが非常に細かい(すなわち8〜10p)2.25インチ(5 7mr++)の丸棒にされた。Six composite billets cast in low-pressure permanent molds were examined using X-rays, and the results It was shown that the internal porosity of the billet was minimal. these billets Some of them are extruded and have excellent surface quality and are non-porous. , and the particle size is very fine (i.e. 8-10p). It was made into a round bar of 7mr++).

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.鋳型に充填するためのコイルの第一の組及び鋳型に充填するためのコイルの 第二の組が入っているハウジングを含み、これらのコイルの第一及び第二の組の おのおのが電源及び制御系へ別々に且つ独立に接続され、上記コイルの第二の組 が溶融金属を予め決められた水準に保持するのに適合している電磁ポンプ。1. a first set of coils for filling the mold; and a set of coils for filling the mold. a housing containing a second set of coils; a second set of coils, each connected separately and independently to the power supply and control system; An electromagnetic pump adapted to hold molten metal at a predetermined level. 2.金属を鋳型への注入点のまっすぐ下方の予め決められた水準に保持するため の電気加熱式のスタンドパイプを含む、請求の範囲第1項記載のポンプ。2. To hold metal at a predetermined level directly below the injection point into the mold 2. A pump according to claim 1, including an electrically heated standpipe. 3.前記溶融金属がマグネシウム、マグネシウムの合金又はマグネシウムの複合 材料から選ばれる、請求の範囲第1項又は第2項記載のポンプ。3. The molten metal is magnesium, an alloy of magnesium, or a composite of magnesium. A pump according to claim 1 or 2, selected from materials. 4.アイドリングの設定及び鋳型への充填を別々に制御する溶融金属の低圧永久 鋳型での鋳造で使用するのに適合しており、前記コイルの第一の組が12コイル の電磁ポンプであり、そして前記コイルの第二の組がそれに隣接した6コイルの ポンプであって、上註記12コイルのポンプがそれ自身の電源及び鋳型に充填す るための制御系によって作動し、且つ、上記6コイルのポンプが異なる電源及び 電気加熱式のスタンドパイプ内のアイドリング位置の加熱された溶融金属を鋳型 への注入点より下の水準に保つための制御系によって作動するようになっている 、請求の範囲第1.2又は3頂記載のポンプ。4. Low-pressure permanent molten metal with separate control of idle setting and mold filling adapted for use in mold casting, said first set of coils having 12 coils; an electromagnetic pump, and the second set of coils has an adjacent set of six coils. A pump with 12 coils, which has its own power source and fills the mold. The 6-coil pump is operated by a control system for Casting heated molten metal in an idling position in an electrically heated standpipe controlled by a control system to maintain the level below the point of injection into the , the pump according to claim 1.2 or 3.
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