JPH0471710A - 遠心鋳造鋼管の内面改質方法 - 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、鋼管を遠心鋳造した際、管の内表面に生じる
引け巣状の空隙をなくす遠心鋳造管の内面改質方法に関
するものである。

（従来の技術及びその問題点） 遠心鋳造法は、周知の如く、高速回転する金枠に溶湯を
流し込み、該溶湯を金枠に接する外表面から凝固させ、
最終的に内表面側を凝固させるものでる。そのため上記
遠心鋳造では、鋳物に特有の引け巣状空隙が、溶湯凝固
層の内表面側に集まる。

従来は、管の肉厚を最終製品よりも厚く鋳造し、管の内
面を切削して、引け巣状空隙の存在しない健全な製品を
得ている。

しかし、例えば最終肉厚を５　ｍｍとする場合、切削代
は５ｍｍ、即ち鋳造管の肉厚は１０　ｍｍ程度必要であ
り、歩留りか悪く、又、機械加工に長時間を要す問題が
ある。

管の材質がＮｉ基合金等の高級鋼では、歩留りの大小は
、コストに大きく影響する。

本発明は、上記問題を解決する遠心鋳造鋼管の内面改質
方法を明らかにする。

（課題を解決する手段） 本発明の遠心鋳造管の内面改質方法は、鋼管材料である
溶湯を遠心鋳造金枠（１）内に注ぎ、金型に接する外表
面から凝固させた後、凝固層の内表面の温度が１０００
〜１２００℃であるときに、該内表面全体をローラ（３
）にて１０〜２０ｋｇ　７ｍｍ　”の圧力をかけて押圧
する。

（作用及び効果） 溶湯凝固層が１０００〜１２００℃の高温であるときに
、ローラによって管の内面を１０〜２０ｋｇ７ｍｍ”の
高い圧力をかけて押圧することにより、凝固層の内表面
に生じていた引け巣状空隙は押し潰すされ、該押潰し部
は凝固金属が境界をつくることなく圧着する。

上記用は巣状空隙の存在しない遠心鋳造管は、その内面
に集ったノロ等の不純物を除去する程度に浅く切削すれ
ば可く、従来の様に鋼管内面を深く切削して引け巣状空
隙を除去する場合に比べて、歩留りが大幅に向上し、切
削加工に要する時間を短縮できる。

（実施例） 第１図は、外層（２１）と内層（２２）の材料が異なる
２層鋼管（２）を遠心鋳造し、溶湯凝固層の内表面に加
圧ローラ（３）を押し当てている状態を示している。

遠心鋳造用の筒状金枠（１）は、水平姿勢で回転可能に
受はローラ（１２）　（１２）に支持され、外周に形成
したギヤ（１３）に駆動ギヤ（１４）が噛合して回転駆
動される。

金枠（１）の両側に環状のバンド（１１０１１）が着脱
可能に配備されている。

加圧ローラ（３）は、加圧装置（４）の先端に配備され
ている。

加圧装置（４）は、第２図に示す如く、両端が閉塞した
筒体（４１）の先端に３つの腕部材（５）を、夫々半径
方向に揺動可能に等間隔に配備している。

各腕部材（５）の基端は軸（５１）にて筒体（４１）に
回転可能に支持され、該腕部材（５）の基端側は、後記
するストッパ（７）が摺動可能に嵌まる空間部（５２）
となっている。

各腕部材（５）の先端部に太鼓状の加圧ローラ（３）が
回転自由に配備される。

各加圧ローラ（３）は両端から中央部に徐々に太くなっ
た太鼓状に形成されている。

上記加圧ローラ（３）を回転自由に支持する軸（３１）
は、前記腕部材（３）の枢軸（５１）と直交する面内に
あり、各加圧ローラ（３）の一部は腕部材（５）の外面
から臨出している。

前記筒体（４１）の両端を摺動可能に貫通してスライド
軸（６）が配備され、該軸の基端は、筒体（４１）の基
端に取付けられた油圧シリンダ（８）のピストン（図示
せず）に連結される。

スライド軸（６）の先端部に等間隔に３つの板カム（６
１）が突設されている。

各板カム（６１）は軸方向に延び先端側が徐々に高く傾
斜している。

前記各腕部材（５）には、板カム（６１）に当接可能に
コロ（５３）を枢止する。

スライド軸（６）には、各腕部材（５）の空間部（５２
）に嵌まるＬ字状のストッパ（７）を、その先端を加圧
ローラ（３）側に向けて突設している。

各ストッパ（７）の加圧ローラ（３）側に延びる当り片
（７１）の内面は、前記板カム（６１）の傾斜に対応し
て傾斜している。

各腕部材（５）の空間部（５２）に、上記ストッパ（７
）の当り片（７１）の内面に当接する当り軸（５４）が
設けられる。

腕部材（５）上のコロ（５３）が板カム（６１）の低位
部に対応している状態では、上記当り軸（５４）はスト
ッパ（７）の当り片（７１）の基端側に当接し、腕部材
（５）が自重で開くことを防止する。

後記の如く、スライド軸（６）かシリンダ方向に移動す
る際、ストッパ（７）の当り片（７１）の先端側が当り
軸（５４）に対応して、腕部材（５）の開きを許容し、
板カム（６１）がコロ（５３）を押圧して腕部材（５）
を開く。

上記ローラ加圧装置（４）は、油圧シリンダ（８）側基
端が真直往復駆動装置（８）に連繋される。

然して、金枠（１）を高速回転させつつ、鋳造すべき管
の外層材料を金枠（１）に鋳込む、外層材料の内面が完
全に凝固した直後に、内層材料を鋳込む。

ローラ加圧装置（４）を前進させ、金枠（１）のバンド
（１１）の貫通孔から、金枠（１）の軸心に一致して加
圧装置の先端を挿入する。

溶湯凝固層の内表面の温度が１０００〜１２００℃のと
き、加圧ローラ（３）を溶湯凝固層に押し当てる。即ち
、油圧シリンダ（８）を作動させ、スライド軸（６）を
シリンダ側に移動させる。

各腕部材（５）のコロ（５３）がスライド軸（６）上の
板カム（６１）に乗り上げ、軸を中心に腕部材（６）が
外側に移動し、加圧ローラ（３）が溶湯凝固層の内面を
押圧する。

金枠（１）を回転させたまま、加圧装置（４）を低速で
前進させると、溶湯凝固層の内面が均一に加圧される。

加圧力は、１０〜２０ｋｇ／ｍｍ　”とする。

上記の如く、溶湯凝固層の内表面が１０００〜１２００
℃のとき、ローラ（３）によって管の内面を１０〜２０
ｋｇ／ｍｍ”の高い圧力をかけて押圧することにより、
鋳造管の内表面に生じている引け巣状空隙は押し潰され
、該押潰し部は凝固金属が境界をつくることなく圧着す
る。

溶湯凝固層の内表面の温度が１０００℃以下のときは、
凝固層の硬化が進み過ぎて、引け巣状空隙を完全には押
し潰し除去できない。

溶湯凝固層の内表面の温度が１２００℃以上のときは、
溶湯凝固層が軟らか過ぎ、加圧ローラ（３）の押圧によ
って溶湯凝固層が軸方向に延び、バンド（１）を破壊す
る。

ローラの加圧力が１０ｋｇ／ｓ”以下であれば、引け巣
状空隙の押し潰し効果は低く　、２０ｋｇ／ｍｍ”以上
は、加圧装置の剛性に問題があり、又、それ程に加圧せ
ずとも引け巣状空隙を押し潰すことはできる。

次に１例につき具体的加工条件を示す。

最終製品 外径１５０關、内径１４５ｍ１１１１肉厚５ＩＩＩＬＩ
Ｉ鋳造鋼管 外径１５０ｍｍ、内径１４７關、肉厚７ｍｍ金枠回転速
度 ５０ｒｐｍ 加圧時の溶湯凝固層の温度 １２００℃（但し、加圧ローラ前進させる直前の溶湯凝
固層端部の内表面の温度） ローラの加圧力 １８ｋｍ／ｓｍ’ ローラの前進速度 ２００〜３００ｍｍ／分 上記条件によって引け巣状空隙の存在しない鋳造鋼管を
形成する。

上記用は巣状空隙の存在しない遠心鋳造管は、金枠から
取り出した後、その内面に集ったノロ等の不純物を除去
する程度に浅く（除去深さ２關）切削すれば可く、従来
の引け巣状空隙を除去する様に深く切削する場合に比べ
て、歩留りが大幅に向上し、切削加工に要する時間を短
縮できる。

本発明は上記実施例の構成に限定されることはなく、特
許請求の範囲で種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、溶湯凝固層の内面を加圧する説明図、第２図
は加圧装置の断面図、第３図は第２図ｍ−ｍ線に沿う断
面図、第４図は第２図■−■線に沿う断面図、第５図は
第２図Ｖ−Ｖ線に沿う断面図である。 （１）・・・金　枠 （４）・・・加圧装置 （３）・・・加圧ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ［１］鋼管材料である溶湯を遠心鋳造金枠（１）内に注
   ぎ、筒状に凝固させた後、凝固層の内表面の温度が１０
   ００〜１２００℃であるときに、該内表面全体をローラ
   （３）にて１０〜２０ｋｇ／ｍｍ＾２の圧力をかけて押
   圧することにより、鋳造管の内表面に生じている引け巣
   状空隙を押し潰して、引け巣状空隙のない内表面とする
   ことを特徴とする遠心鋳造鋼管の内面改質方法。