JPH06320255A - 球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注湯炉 - Google Patents

球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注湯炉

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JPH06320255A
JPH06320255A JP10968793A JP10968793A JPH06320255A JP H06320255 A JPH06320255 A JP H06320255A JP 10968793 A JP10968793 A JP 10968793A JP 10968793 A JP10968793 A JP 10968793A JP H06320255 A JPH06320255 A JP H06320255A
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JP
Japan
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molten metal
chamber
hot water
pouring
cast iron
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JP10968793A
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Shizuo Hayashi
静男 林
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】溶湯のMgの消失限を長くし、MgOスラグの
発生を抑制して自動注湯可能とし、溶湯の交換を可能に
し、スラグの除去を簡単にする。 【構成】加圧式注湯炉1は、溶湯室2の底部2aから立
上がる出湯路3の出湯室4、出湯室4の注湯口5、底部
2aから立上がる受湯路6の受湯室7、溝形インダクタ
8及び加圧ガス制御装置11とからなる。注湯口5にス
トッパ12を設け、溝形インダクタ8を水平より下に4
5〜90°になるように向け、不活性ガスを使用する。
枠体13に取付けた炉1を速やかに傾動させる油圧シリ
ンダなどの動力傾動装置14を設ける。溝形インダクタ
8は、溶湯10の温度が充分大きく昇温可能な出力とす
る。出湯室4及び受湯室7をフランジ16a、16bで
着脱自在にする。ガス導入管9の内径を50mm以上と
し、加圧ガス制御装置11にフィルタ17を介装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、JIS G 550
2(1986)球状黒鉛鋳鉄品に規定するように、鋳放
しで黒鉛を球状化するために、Mg(マグネシウム)を
含有させた鋳鉄の溶湯を鋳型に注湯する球状黒鉛鋳鉄
(ダクタイル鋳鉄)品用の加圧式自動注湯炉に関し、特
に、溝形誘導炉を形成するものに係わる。なお、鋳造後
の熱処理で黒鉛を球状化する黒心可鍛鋳鉄品(JIS
G 5702)はこの発明に関係しない。
【0002】
【従来の技術】鋳鉄を冷材から溶解して得た溶湯を鋳型
に注湯したり、受湯した溶湯を保温して鋳型に注湯した
りするのに適した誘導炉として、るつぼ形誘導炉及び溝
形誘導炉がある。そして、るつぼ形誘導炉は、例えば、
特開昭62−190691号公報(文献1)で知られ、
構造は比較的に簡単である。溝形誘導炉は、例えば、特
開平4−322868号公報(文献2)、特公昭61−
43153号公報(文献3)で知られ、密閉した溶湯室
の底部から立上がる出湯路の上端の出湯室と、この出湯
室の底面の注湯口と、前記底部から立上がる受湯路の上
端の受湯室と、前記底部に連通する溝形インダクタと、
ガス導入管を介して前記溶湯室の溶湯にガスを加圧する
加圧ガス制御装置とからなり、構造はるつぼ誘導炉に比
べて複雑である。加圧式自動注湯炉の注湯待機中には、
出湯路の溶湯は出湯室の底面より下にあり、加圧注湯時
には、ショット圧を加えて溶湯を出湯室に高め、そのヘ
ッドで注湯し、注湯停止時には、加圧力を低めて再び出
湯路の溶湯を出湯室の底面より下に下げる。溝形誘導炉
は加圧式自動注湯が可能であり、鋳造工程が大幅に合理
化される。しかし、Mgを含有する鋳鉄の溶湯から球状
黒鉛鋳鉄品を鋳造するには、溝形誘導炉は後記する理由
でこれまで充分実用化されなかった。そこでこれまで、
Mgを含有する鋳鉄の溶湯から球状黒鉛鋳鉄品を鋳造す
るには、るつぼ形誘導炉から溶湯を処理とりべにとって
Mgを添加し、この処理とりべから注湯とりべを介して
溶湯を鋳型に注湯していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】Mgは一般に、鋳鉄の
溶湯に合金量50%以下の母合金の形で添加される。添
加されたMgは時間経過とともに急速に消失(フェィデ
ィング)し、MgOのスラグとなる。Mgが消失すると
鋳放しで黒鉛の球状化はされない。前記のるつぼ形誘導
炉による球状黒鉛鋳鉄品の鋳造においては、大気に開放
する処理とりべの溶湯のMgの消失限は約15分であ
り、加熱源がない注湯とりべの溶湯は約10分で流動性
を失い注湯不能となる。Mgが消失したり注湯不能な溶
湯は、廃棄される。このため、溶湯の頻繁な交換や残湯
の捨場に困難を生じ、注湯の自動化に限界があるが、仕
方のないこととされていた。
【0004】これに対し、前記の加圧自動注湯式の溝形
誘導炉による球状黒鉛鋳鉄品の鋳造を試みると、ガスを
2 などの不活性ガスとすれば、Mgの消失限は約90
分とかなり延長する。しかし、MgOのスラグが炉内各
所に堆積することにより、使用を続けるうちに自動注湯
精度が悪化し、また、溝形インダクタも詰まって機能し
なくなる。結局、誘導炉の寿命が短くなって保守の頻度
が高く、実用に耐えない。また、Mgの消失限もさらに
延長したい。なお、溶湯室へのスラグの堆積と注湯精度
との関係は前記文献2に、出湯口へのスラグの堆積と注
湯精度との関係は前記文献3に示され、溶湯室や出湯口
へのスラグの堆積は自動注湯精度を悪化して、実質的に
実用化されない。
【0005】この発明の目的は、溝形誘導炉を使用して
更に溶湯のMgの消失限を長くし、MgOスラグの発生
を抑制して自動注湯精度を維持し、止むを得ずMgが消
失した溶湯の交換が可能であり、発生したスラグの除去
が簡単な球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注湯炉を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明1の球状黒鉛鋳
鉄品用の加圧式注湯炉は、密閉した溶湯室の底部から立
上がる出湯路の上端の出湯室と、この出湯室の底面の注
湯口と、前記底部から立上がる受湯路の上端の受湯室
と、前記底部に連通する溝形インダクタと、ガス導入管
を介して前記溶湯室の溶湯にガスを加圧する加圧ガス制
御装置とからなる加圧式注湯炉において、前記注湯口に
これを開閉する棒状のストッパを設け、前記溝形インダ
クタの軸心を水平より下に45°ないし90°に向けて
取付け、前記ガスを不活性ガスとし、前記溶湯室の溶湯
の全量を排出するように前記加圧式注湯炉を傾動させる
動力傾動装置を設けるものである。
【0007】このとき、発明2は、前記溝形インダクタ
の出力を、前記溶湯室の最大容量の前記溶湯の温度を定
常状態で保温する以上に昇温可能な出力とするものであ
り、発明3は、前記出湯室及び前記受湯室をそれぞれ前
記出湯路及び前記受湯路にフランジで着脱自在にするも
のであり、発明4は、前記ガス導入管の内径を50mm
以上とするものであり、発明5は、前記加圧ガス制御装
置の前記溶湯室側にフィルタを介装するものである。
【0008】
【作用】発明1によれば、(1) 注湯口のストッパの開閉
のみで注湯と注湯停止とを行うから、出湯室の溶湯の流
動が少なくMgの消失が少ない。従来例のショット圧に
より溶湯を出湯室の底面を基準に上げ下げするものより
溶湯の流動が少ないからである。(2) 溝形インダクタの
溝は上方又は斜め上方に向くから、溝から出入りする溶
湯は溶湯室の溶湯をよく攪拌し、溝形インダクタと溶湯
室の溶湯の温度差が小さい。このため、注湯に必要な流
動性を保つに必要な温度より余分に溝形インダクタの中
の溶湯の温度が高すぎることがない。温度差は、従来の
θ=5°では150°Cが実測されるが、θ=45°で
は20〜50°Cと下がる。溶湯が過昇温しないから、
Mgの消失が遅い。(3) 加圧ガスに不活性ガスを使用す
るから、MgがMgOに変化することが抑制されてMg
の消失が遅く、スラグの堆積も遅い。(4) 加圧式注湯炉
に動力傾動装置を設けるから、Mgが消失した溶湯の排
出が速やかに可能であり、加圧式注湯炉が冷え過ぎない
うちに、新たにMgを添加した溶湯を適温で素早く蓄え
て次の注湯に備えることができ、Mgの消失を止むを得
ず待つことがない。普通鋳鉄の加圧式注湯炉は24時間
稼働か夜間に保温電力を投入して溶湯の排出は事故時な
どのみであるが、球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注湯炉では
溶湯の交換期間が短いことがよい。
【0009】発明2によれば、溝形インダクタは、保温
する以上に充分大きく昇温可能な出力を持つから、新た
にMgを添加した溶湯を適温で素早く昇温して次の注湯
に備えることができ、Mgの消失を止むを得ず待つこと
がない。発明3によれば、出湯室及び受湯室は、フラン
ジで着脱自在であるから、MgOスラグが堆積したら交
換して加圧式注湯炉全体の寿命を長くできる。
【0010】発明4によれば、ガス導入管の内径を50
mm以上とするから、MgOのスラグが堆積して加圧ガ
スの吸排気時間の遅れによる注湯制御精度の悪化を遅ら
せることができる。50mmのとき、6ヵ月以上の寿命
が実証された。発明5によれば、加圧ガス制御装置にフ
ィルタを介装するから、加圧ガス制御装置にMgOのス
ラグなどが逆流しないで加圧ガス制御装置の性能維持が
できる。
【0011】
【実施例】図1は実施例の断面図である。図において、
この加圧式注湯炉1は、密閉した溶湯室2の底部2aか
ら立上がる出湯路3の上端の出湯室4と、この出湯室4
の底面の注湯口5と、底部2aから立上がる受湯路6の
上端の受湯室7と、底部2aに連通する溝形インダクタ
8と、ガス導入管9を介して溶湯室2の溶湯10にガス
を加圧する加圧ガス制御装置11とからなる。
【0012】以上は従来例とおよそ同一である。実施例
の特徴として、注湯口5にこれを開閉する棒状のストッ
パ12を設ける。そして、溝形インダクタ8の軸心を水
平より下のθの角度が45°ないし90°になるように
向けて取付け、前記ガスを不活性ガスとする。更に、溶
湯室2の溶湯10の全量を速やかに排出するよう、枠体
13に取付けた加圧式注湯炉1を傾動させる油圧シリン
ダ又は電動歯車減速機などの動力傾動装置14を設け
る。加圧式注湯炉1は、ピン15aの周りに傾動可能で
あり、枠体13にピン15bで取付けた動力傾動装置1
4のピン15cで傾動力を受ける。
【0013】前記溝形インダクタ8の出力を、溶湯室2
の最大容量の溶湯10の温度を定常状態で保温する以上
に充分大きく昇温可能な出力とするとよい。出湯室4及
び受湯室7をそれぞれ出湯路3及び受湯路6にフランジ
16a、16bで着脱自在にするとよい。また、ガス導
入管9の内径を50mm以上とし、加圧ガス制御装置1
1の溶湯室2側にフィルタ17を介装するとよい。な
お、接種材容器21のシュート22から接種材としてフ
ェロシリコンの粒材23を、注湯時の溶湯の流れの中に
接種すると、黒鉛の球状化率は、Mg添加後30分で5
0%から90%に、Mg添加後90分で20%から75
%に向上する。
【0014】このような構造によれば、次の作用があ
る。 (1) 注湯口5のストッパ12の開閉のみで注湯と注湯停
止とを行うから、出湯室4の溶湯の流動が少なくMgの
消失が少ない。従来例のショット圧により溶湯を出湯室
の底面を基準に上げ下げするものより溶湯の流動が少な
いからである。 (2) 溝形インダクタ8の溝は上方又は斜め上方に向くか
ら、溝から出入りする溶湯は溶湯室2の溶湯10をよく
攪拌し、溝形インダクタ8と溶湯室2の溶湯の温度差が
小さい。このため、注湯に必要な流動性を保つに必要な
温度より余分に溝形インダクタ10の中の溶湯の温度が
高すぎることがない。温度差は、従来のθ=5°では1
50°Cが実測されるが、θ=45°では20〜50°
Cと下がる。溶湯が過昇温しないから、Mgの消失が遅
い。 (3) 加圧ガスにN2 などの不活性ガスを使用するから、
MgがMgOに変化することが抑制されてMgの消失が
遅く、スラグの堆積も遅い。 (4) 加圧式注湯炉1に動力傾動装置14を設けるから、
Mgが消失した溶湯の排出が速やかに可能であり、加圧
式注湯炉1が冷え過ぎないうちに、新たにMgを添加し
た溶湯を適温で素早く蓄えて次の注湯に備えることがで
き、Mgの消失を止むを得ず待つことがない。普通鋳鉄
の加圧式注湯炉は24時間可動か夜間に保温電力を投入
して溶湯の排出は事故時などのみであるが、球状黒鉛鋳
鉄品用の加圧式注湯炉1では溶湯の交換期間が短いこと
がよい。 (5) 溝形インダクタ8は、保温する以上に充分大きく昇
温可能な出力を持つから、新たにMgを添加した溶湯を
適温で素早く昇温して次の注湯に備えることができ、M
gの消失を止むを得ず待つことがない。 (6) 出湯室4及び受湯室7は、フランジ16a、16b
で着脱自在であるから、MgOスラグが堆積したら交換
して加圧式注湯炉1全体の寿命を長くできる。 (7) ガス導入管9の内径を50mm以上とするから、M
gOのスラグが堆積して加圧ガスの吸排気時間の遅れに
よる注湯制御精度の悪化を遅らせることができる。50
mmのとき、6ヵ月以上の寿命が実証された。 (8) 加圧ガス制御装置11にフィルタ17を介装するか
ら、加圧ガス制御装置11にMgOのスラグなどが逆流
しないで加圧ガス制御装置11の性能維持ができる。
【0015】
【発明の効果】この発明の球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注
湯炉によれば、溝形誘導炉に様々な構成要素を付加する
ので、溝形誘導炉を使用して更に溶湯のMgの消失限を
長くし、MgOスラグの発生を抑制して自動注湯精度を
維持し、止むを得ずMgが消失した溶湯の交換が可能で
あり、発生したスラグの除去が簡単であり、加圧注湯式
溝形誘導炉を球状黒鉛鋳鉄品用に実用化できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の断面図
【符号の説明】
1 加圧式注湯炉 2 溶湯室 2a 底部 3 出湯路 4 出湯室 5 注湯口 6 受湯路 7 受湯室 8 溝形インダクタ 9 ガス導入
管 10 溶湯 11 加圧ガ
ス制御装置 12 ストッパ 13 枠体 14 動力傾動装置 16a フラン
ジ 16b フランジ 17 フィル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密閉した溶湯室の底部から立上がる出湯路
    の上端の出湯室と、この出湯室の底面の注湯口と、前記
    底部から立上がる受湯路の上端の受湯室と、前記底部に
    連通する溝形インダクタと、ガス導入管を介して前記溶
    湯室の溶湯にガスを加圧する加圧ガス制御装置とからな
    る加圧式注湯炉において、 前記注湯口にこれを開閉する棒状のストッパを設け、前
    記溝形インダクタの軸心を水平より下に45°ないし9
    0°に向けて取付け、前記ガスを不活性ガスとし、前記
    溶湯室の溶湯の全量を排出するように前記加圧式注湯炉
    を傾動させる動力傾動装置を設けることを特徴とする球
    状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注湯炉。
  2. 【請求項2】請求項1記載の球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式
    注湯炉において、前記溝形インダクタの出力を、前記溶
    湯室の最大容量の前記溶湯の温度を定常状態で保温する
    以上に昇温可能な出力とすることを特徴とする球状黒鉛
    鋳鉄品用の加圧式注湯炉。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の球状黒鉛鋳鉄品用の
    加圧式注湯炉において、前記出湯室及び前記受湯室をそ
    れぞれ前記出湯路及び前記受湯路にフランジで着脱自在
    にすることを特徴とする球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注湯
    炉。
  4. 【請求項4】請求項1、2又は3記載の球状黒鉛鋳鉄品
    用の加圧式注湯炉において、前記ガス導入管の内径を5
    0mm以上とすることを特徴とする球状黒鉛鋳鉄品用の
    加圧式注湯炉。
  5. 【請求項5】請求項1、2、3又は4記載の球状黒鉛鋳
    鉄品用の加圧式注湯炉において、前記加圧ガス制御装置
    の前記溶湯室側にフィルタを介装することを特徴とする
    球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注湯炉。
JP10968793A 1993-05-12 1993-05-12 球状黒鉛鋳鉄品用の加圧式注湯炉 Pending JPH06320255A (ja)

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