JPH065736U - 湯流れ性試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湯流れ性を高精度で測定できる湯流れ性試験
装置を提供することを目的とする。 【構成】 鋳型（砂型）内には、断面が円形の溶湯流路
１が渦巻き状に配設されている。この溶湯流路１の上方
には溶湯を貯留するスプールカップ２が配設されてい
る。このスプールカップ２の壁面には溶湯の温度を測定
するために熱電対が設けられている。このスプールカッ
プ２と溶湯流路１の中心側端部とを連絡する湯道３を中
子栓により閉じ、スプールカップ２内に一定量の溶湯を
装入する。溶湯の温度が所定温度になったら、前記中子
栓を外し、溶湯を溶湯流路１内に注入する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は溶湯の湯流れ性の測定に使用される湯流れ性試験装置に関し、特にス テンレス鋼溶湯の湯流れ性の測定に好適の湯流れ性試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

湯流れ性は溶湯の粘性に関係するため、一般的に、溶湯の温度が高いほど溶湯 の流動性がよくなると考えられる。しかし、実際には、溶湯の表面張力、熱伝導 度、比熱及び凝固潜熱等の物理的性質の外に、酸化及びガスの吸収等の化学的性 質も関係し、温度が過度に高くなると湯流れ性が低下することもある。このため 、溶湯の湯流れ性の測定は、実際の鋳造条件に近い条件で実施することが多い。

【０００３】 図３（ａ）は従来の湯流れ性試験装置の一例を示す模式的側面図、図３（ｂ） は同じくその平面図である。鋳型（砂型）内には渦巻き状に溶湯流路１１が設け られている。この溶湯流路１１の中心部の上方には、溶湯受け部１２が配設され ており、この溶湯受け部１２と溶湯流路１１の中心側端部とは湯道１３により連 絡されている。

【０００４】 このように構成された湯流れ性試験装置においては、所定温度の溶湯を取鍋（ 図示せず）から溶湯受け部１２に注入し、溶湯が凝固するまでに溶湯流路１１内 を流れる距離を測定することにより、湯流れ性を調べる。この湯流れ性試験装置 は、主に鋳鉄及び非鉄合金の湯流れ性の測定に使用されている。

【０００５】 図４（ａ）は従来の湯流れ性試験装置の他の例を示す模式的側面図、図４（ｂ ）は同じくその平面図である。鋳型の内部には渦巻き状に溶湯流路２１が設けら れており、この渦巻き状溶湯流路２１の上方には溶湯受け部２２が設けられてい る。この溶湯受け部２２と溶湯流路２１の外側端部とは、湯道２３により連絡さ れている。この装置においては、溶湯が溶湯流路２１の下側を通って溶湯流路２ １内に注入されるようになっている。この湯流れ性試験装置は、主に鋼の湯流れ 性の測定に使用されている。

【０００６】 なお、従来の湯流れ性試験装置において、溶湯流路１１，２１はその断面形状 が台形（例えば、上底が約 4mm、下底が約 8mm、高さが約 4mm）に形成されてい る。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の湯流れ性試験装置には、再現性が悪く、湯流れ 性を高精度で測定することが困難であるという問題点がある。即ち、湯流れ性試 験においては、注湯時の圧力（ヘッド圧力）、流動条件（鋳込量及び表面張力） を厳密に一定にしておく必要がある。しかし、溶湯を取鍋から溶湯受け部１２， ２２に注入する間も溶湯の温度は変化し、この温度変化に伴って、溶湯の粘性、 表面張力、熱伝導度、比熱及び凝固潜熱等の物理的性質並びに酸化等の化学的性 質が変化してしまう。従来は、取鍋内の溶湯の温度測定しかできないため、実際 に鋳込むときの温度を精密に制御することができない。

【０００８】 また、取鍋から直接鋳込む場合、取鍋の高さ（溶湯を落とす高さ）により、圧 力が変化してしまい、高い位置から溶湯を注入したときのほうが流れやすくなる 。

【０００９】 更に、従来、溶湯流路の断面形状が台形であるため、特にステンレス鋼の場合 、表面張力の関係で、台形の角部に十分に溶湯が充填されない。また、溶湯が接 触する壁面により溶湯の冷却速度が異なるため、溶湯流路通過時の圧力が一定に ならない。

【００１０】 本考案はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、溶湯流路への注湯時に 温度等の条件を一定にすることが容易であって湯流れ性試験の再現性が良好であ り、高精度で湯流れ性を測定することができる湯流れ性試験装置を提供すること を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る湯流れ性試験装置は、鋳型内に渦巻き状に配設され円形の断面形 状を有する溶湯流路と、溶湯を貯留するスプールカップと、このスプールカップ と前記溶湯流路の端部とを連絡する湯道と、この湯道を開閉可能のストッパと、 を有することを特徴とする。

【００１２】

【作用】

本考案に係る湯流れ性試験装置においては、ストッパにより湯道を閉じ、スプ ールカップ内に一定量の溶湯を貯留する。そして、溶湯温度を所定の温度とした 後に、湯道を開いて溶湯流路に溶湯を注入する。これにより、溶湯流路へ注湯す る際の溶湯温度、注入量及び圧力を常に一定にすることができる。また、本考案 においては、溶湯流路の断面形状が円形であるため、溶湯流路通過時の溶湯の温 度低下が周面方向で均一になり、表面張力等が周方向で不均一になることを回避 できる。従って、本考案に係る湯流れ性試験装置は、湯流れ性試験の再現性が優 れ、高精度で湯流れ性を測定することができる。

【００１３】

【実施例】

次に、本考案の実施例について添付の図面を参照して説明する。

【００１４】 図１（ａ）は本考案の実施例に係る湯流れ性試験装置を示す模式的側面図、図 １（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。また、図２（ａ）は中子 栓を示す側面図、図２（ｂ）は同じくその下面図である。

【００１５】 本実施例においては、鋳型（砂型）内に、断面が円形の溶湯流路１が渦巻き状 に配設されている。この溶湯流路１の中心部の上方にはスプールカップ（湯口） ２が配設されており、このスプールカップ２と溶湯流路１の中心側端部とは湯道 ３を介して連絡されている。この湯道３には段差が設けられており、スプールカ ップ２側の径が大きく、溶湯流路１側の径が小さくなっている。

【００１６】 中子栓４は、コールドボックス法により形成された中心部が鋼棒の部材であり 、その下端部近傍には直径方向に突出した閉塞部５が設けられている。この閉塞 部５が湯道３の上部に嵌合して、湯道３を閉じることが可能になっている。

【００１７】 なお、スプールカップ２の壁面には熱電対が設けられており、スプールカップ ２に装入された溶湯の温度を測定することができるようになっている。

【００１８】 次に、このように構成された本実施例の湯流れ性試験装置を用いた湯流れ性試 験方法について説明する。

【００１９】 先ず、中子栓４を湯道３の上部に嵌合させて配置し、湯道３を閉じる。その後 、スプールカップ２内に一定量（例えば、５ｋｇ）の溶湯を注入する。次いで、 スプールカップ２の壁面に設けられた熱電対により溶湯の温度を測定し、所定温 度になった時点で中子栓４を抜いて、溶湯を溶湯流路１内に注入する。そして、 溶湯が凝固するまでに流れた距離を測定する。

【００２０】 本実施例においては、スプールカップ２内に溶湯を一旦貯留するため、溶湯注 入量を一定にすることが容易であり、注湯時の圧力を一定にすることができる。 また、このスプールカップ２内で所定温度にした後、溶湯流路内に溶湯を注入す るため、溶湯の粘性、表面張力、熱伝導度、比熱及び凝固潜熱等の物理的性質並 びに酸化等の化学的性質を一定にすることができる。更に、溶湯流路１の断面形 状が円形であるため、溶湯が溶湯流路１を通過するときに、溶湯流路１の周方向 に対する冷却速度が均一になり、周方向の温度及び圧力が均一になる。従って、 本実施例装置においては、良好な再現性を得ることができて、湯流れ性を高精度 で測定できる。

【００２１】

【考案の効果】 以上説明したように本考案によれば、鋳型内に渦巻き状に配設された溶湯流路 と溶湯を貯留するスプールカップとを連絡する湯道を開閉可能のストッパが設け られているから、前記溶湯流路に注入する溶湯の温度及び圧力等の条件を一定に することが容易である。また、前記溶湯流路の断面形状が円形であるため、溶湯 流路を通過する溶湯の周方向の冷却速度が均一になる。これにより、高精度で湯 流れ性を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）は夫々本考案の実施例に係る湯
流れ性試験装置を示す模式的側面図及び断面図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は夫々中子栓を示す側面図及び
下面図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は夫々従来の湯流れ性試験装置
の一例を示す模式的側面図及び平面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は夫々従来の湯流れ性試験装置
の他の例を示す模式的側面図及び平面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１；溶湯流路 ２；スプールカップ ３，１３，２３；湯道 ４；中子栓 １２，２２；溶湯受け部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳型内に渦巻き状に配設され円形の断面
   形状を有する溶湯流路と、溶湯を貯留するスプールカッ
   プと、このスプールカップと前記溶湯流路の端部とを連
   絡する湯道と、この湯道を開閉可能のストッパと、を有
   することを特徴とする湯流れ性試験装置。