JPH0726306A

JPH0726306A - 溶融金属供給容器

Info

Publication number: JPH0726306A
Application number: JP27084793A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Isaki; 博伊崎; Toshihiko Nakano; 敏彦中野; Masanori Yoshino; 正規吉野; Toshiyuki Aoki; 敏行青木
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1993-05-10
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1995-01-27

Abstract

(57)【要約】【目的】寿命の長い溶融金属の供給容器を提供する。【構成】耐熱材で形成された有底の容器本体１と、該
容器本体１の上部開口を気密に閉塞すると共にその内部
に圧縮ガスを供給するためのガス供給口５を有する上蓋
３とを備えている。前記容器本体１の内周面には耐熱性
のライニング層６が形成され、該ライニング層６は内面
側に配置された耐熱性粉末の焼成層７と、外面側に形成
された耐熱性粉末の未焼成層８とからなる。前記容器本
体１には溶湯流出孔４が貫通形成され、前記ライニング
層６には焼成層７の内面から前記溶湯流出孔４に連通す
る溶湯ノズル９が装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属を冷却液に噴
出するための供給容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】急冷凝固金属粉末は、結晶粒が微細で合
金元素も過飽和に含有させることができるので、急冷凝
固粉末によって形成された押出材や焼結材は、溶製材で
は具備することのない優れた材質特性を有し、機械部品
等の素材として注目されている。

【０００３】前記急冷凝固金属粉末の好適な製造方法と
して、特開平４−１７６０５号公報に開示されている、
旋回水流法がある。この方法は、冷却用筒体の内周面に
旋回しながら流下する冷却液層を形成し、該冷却液層に
溶融金属の噴流を供給し、これを旋回する冷却液層によ
り分断し、急冷凝固させて金属粉末を得る方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記噴流は、冷却用筒
体の上部に溶融金属供給容器である坩堝を設け、該坩堝
内に圧縮性ガスを供給し、坩堝に収容した溶融金属を坩
堝の底部に形成された溶湯ノズルから冷却液層に向けて
噴出供給することにより形成される。この際、坩堝は、
粉末の製造の度に急熱、急冷されるため、壁面に微細な
クラックが入り易く、一旦クラックが入ると急速に進展
して密封容器としての機能しなくなり、寿命が短いとい
う問題がある。

【０００５】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、寿命の長い溶融金属の供給容器を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明第一の溶融金属の
供給容器は、耐熱材で形成された有底の容器本体と、該
容器本体の上部開口を気密に閉塞すると共にその内部に
圧縮ガスを供給するためのガス供給口を有する上蓋とを
備え、前記容器本体の内周面には耐熱性のライニング層
が形成され、該ライニング層は内面側に配置された耐熱
性粉末の焼成層と、外面側に形成された耐熱性粉末の未
焼成層とからなり、前記容器本体には溶湯流出孔が貫通
形成され、前記ライニング層には焼成層の内面から前記
溶湯流出孔に連通する溶湯ノズルが装着されている。

【０００７】また、本発明第二の供給容器は、加熱用コ
イルが耐熱セメント中に埋設された外筒と、該外筒の下
端開口を閉塞するための耐熱材で形成された底板と、前
記外筒の上部開口を気密に閉塞すると共にその内部に圧
縮ガスを供給するためのガス供給口を有する上蓋とを備
え、前記外筒および底板の内側には耐熱性のライニング
層が形成され、該ライニング層は内面側に配置された耐
熱性粉末の焼成層と、外面側に形成された耐熱性粉末の
未焼成層とからなり、前記底板には溶湯流出孔が貫通形
成され、前記ライニング層には焼成層の内面から前記溶
湯流出孔に連通する溶湯ノズルが装着されている。

【０００８】

【作用】容器本体の内周面、あるいは加熱用コイルが埋
設された外筒および底板の内側に設けられた耐熱性ライ
ニング層は、内面側の焼成層の外側に耐熱性粉末の未焼
成層が形成されているので、焼成層にクラックが入って
も、ライニング層内に収容された溶融金属はクラックか
ら未焼成層に浸入するに止まり、容器外への流出は阻止
される。また、ライニング層の損傷が激しくなり、ライ
ニング層を再形成する場合でも、容器本体、外筒を再使
用することができる。

【０００９】

【実施例】図１は実施例に係る溶融金属供給容器を示し
ており、該容器は底部を有する容器本体１と、該容器本
体１の上部開口をシール材２を介して気密に閉塞するた
めの上蓋３とで構成されている。これらの部材はＡｌ₂
Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、スピネル、マグ
ネシア、黒鉛等の高融点耐火材で形成されている。

【００１０】前記容器本体１の底部には溶湯流出孔４が
貫通して形成されており、一方前記上蓋３には溶融金属
と反応しない、例えばＡｒガス、窒素ガス等の不活性ガ
スを供給するためのガス供給口５が開設されている。前
記容器本体１の内周面には、耐熱性粉末の焼成層７と該
焼成層７の外周面に形成された同粉末の未焼成層８とか
らなるライニング層６が設けられている。耐熱性粉末と
しては、Ａｌ₂Ｏ₃系、ＳｉＯ₂系、ＺｒＯ₂系、Ｍｇ
Ｏ系、スピネル等の高融点金属酸化物の粉末を使用する
ことができる。該ライニング層６の底部には、焼成層７
の内面から前記溶湯流出孔４の入口に渡って高融点耐火
材で形成された溶湯ノズル９が埋設されており、そのノ
ズル孔１０が容器本体１の内部空間から溶湯流出孔４に
連通している。

【００１１】溶融金属供給容器は、非電導性の基台１２
に設置された高周波コイル１３内に挿入され、該基台１
２上に設置されている。基台１２には図示省略したポー
ルが立設され、その先端には上蓋３を容器本体１側に押
圧固定するための押さえアームが付設されている。尚、
基台には貫通孔１４が開設されており、該貫通孔１４に
前記溶湯流出孔４が開口している。

【００１２】前記二層構造のライニング層６を形成する
には、溶湯ノズル９を所定の位置にセットし、容器本体
１の内部に薄鋼板等により製作した有底の筒状カプセル
１５を設置し、該カプセル１５と容器本体１内周面との
間に耐熱性粉末を充填する。溶湯ノズル９を設置する際
には、予めノズル孔１０に適宜の耐火材て形成された閉
塞栓を嵌めておく。そして、カプセル１５の内部に被溶
解物を入れて、高周波コイル１３により、カプセル１５
ごと高温で溶解し、数時間保持して粉末充填部の内周面
を焼成し、焼成層７を形成する。焼成後、ノズル孔１０
の閉塞栓を抜き取り、内部の溶融金属を排出する。尚、
ライニング層６および焼成層７は適宜の厚さに形成する
ことができるが、例えばライニング層６の厚さを３０ｍ
ｍ程度にした場合、焼成層は５〜１０ｍｍ程度でよい。

【００１３】実施例にかかる溶融金属供給容器を使用す
るには、まず、溶湯ノズル９のノズル孔１０に閉塞栓を
取り付けておき、上蓋３を外して、内部に原料となる固
体金属あるいは既に別途溶解された溶融金属を装入し、
上蓋３を容器本体１の開口に気密にセットする。そし
て、上蓋３のガス供給口５より容器本体１内にアルゴン
ガス等の不活性ガスを供給し、容器内部にガスを充満さ
せ、高周波コイルに通電し、容器内の固体金属を溶解
し、溶融金属を所定の温度に保持する。

【００１４】溶融金属を噴出する際には、前記不活性ガ
スの圧力を上げ、圧縮ガスを容器内に供給し、容器本体
１内に収容された溶融金属１６の湯面を加圧する。この
時、溶湯ノズル９に装着した閉塞栓を抜き取り除去すれ
ば、溶湯ノズル９から溶湯流出孔４、基台１２の貫通孔
を介して下方に溶融金属が噴出し、冷却液層内に注入さ
れる。

【００１５】叙上に実施例では、溶湯ノズル９の長さは
溶湯流出孔４の入口までとされているが、図２のよう
に、ノズルの下部を溶湯流出孔に挿入して孔の出口まで
延設してもよい。溶湯ノズルの長さを長くする方が、溶
湯流が整流されやすく、ノズル孔から噴出した後、飛散
し難い。また、図３のように、溶湯ノズルの上部を下方
拡径状にして溶湯流出孔４の入口で段部１７を設けるよ
うにしてもよい。かかる段部１７を設けることにより、
溶湯ノズル９の位置決めが容易になり、また上下方向の
位置が安定する。更に、図４に示すように、溶湯ノズル
９を位置決め用の段部１７を有する、短小部材で構成し
てもよい。この場合、ノズル９の上部に漏斗状の溶湯導
入部１８を水ガラス等のバインダを混入した耐熱性粉末
により形成しておくとよい。

【００１６】他の実施例にかかる溶融金属供給容器を図
５に示す。同図において、前記実施例と同一、同等の部
材は同符号で示す。本実施例では、前記高融点耐火材で
形成された容器本体１を使用する代わりに、高周波コイ
ル１３がアルミナ等の耐熱セメント中に埋設された外筒
２１と、該外筒２１の下端開口を閉塞するための底板２
２とを用いる。前記底板２２はマイカ材等の断熱性・非
導電性材料で形成されており、前記外筒２１は次のよう
にして作製されたものである。先ず、マイカ帯板等の耐
熱絶縁性材料からなる複数本の支持部材２３に、コイル
外周面から側方に突設した複数のネジによりコイル１３
を固定して全体形状を保持し、そのコイル１３の内側に
ほぼ密着するように内面規制用の円筒状中子を挿入し、
コイルの外側から耐熱セメントのスラリーを塗り込み、
乾燥した後、中子を取り出し、更にコイルの内面を埋設
するようにその内側にセメントを塗布し、乾燥固化す
る。前記外筒２１の内周面にはライニング層６と外筒２
１との膨張差の緩和及び溶融金属が外筒２１に到達する
のを確実に阻止するためにマイカ材等の耐熱性絶縁材か
らなるシート２４が付設されている。外筒２１の上端に
は容器取付用リング２５を介して、黒鉛やＳｉＣ等の高
融点材料により形成された上蓋載置用リング２６が付設
されている。

【００１７】該容器は、底板２２の隅部に支持アーム３
０により、固定状態に設置された取付部材３１に吊持ち
状に支持されると共に、前記容器取付用リング２５が一
定間隔で配置された取付部材３１の内側にネジ等により
挟持される。上蓋３は、前記取付部材３１に着脱自在に
取り付けられた押さえアーム３２により、シール材２を
介して上蓋載置用リング２６に押圧状に設置される。

【００１８】該実施例では溶湯ノズル９は、ライニング
層６に直接設けたが、図６〜図８に示すように、黒鉛や
ＳｉＣ等の高融点材料により形成されたノズル受台２７
をライニング層６に設け、該ノズル受台２７に湯漏れ防
止用の耐熱性モルタルを介して溶湯ノズル９を装着する
ようにしてもよい。かかるノズル受台２７を設けること
により、孔詰まりの生じ易いノズル孔１０を有する溶湯
ノズル９の交換を容易に行うことができる。ノズル受台
２７の外周面に段部２８を形成することにより、ノズル
受台２７の外周面とライニング層６の焼成層７との間に
クラックが入っても、溶融金属が外周面に沿って流出し
難い。また、ノズル受台２７の外周面を下方に縮径され
たテーパ面２９で形成することにより、ノズル受台２７
の下部までライニング用粉末を容易に供給することがで
きる。尚、ノズル受台は、図１に示した第一実施例に対
して適用してもよいことは勿論である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、容
器本体あるいは外筒及び底板の内周面に設けられた耐熱
性ライニング層は、内面側の焼成層の外側に耐熱性粉末
の未焼成層が形成されているので、焼成層にクラックが
入っても、溶融金属の流出は未焼成層により阻止され、
クラックが容器本体まで進展せず、長寿命である。ま
た、ライニング層を再形成する場合でも、容器本体ある
いは加熱コイルが埋設された外筒を再使用することがで
きるため、経済的である。また、外筒を用いる場合、高
価な高融点耐熱材で形成された容器本体を使用する必要
がなく経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る溶融金属供給容器の断面図であ
る。

【図２】溶湯ノズルの装着状態の他例を示す溶融金属供
給容器の要部断面図である。

【図３】溶湯ノズルの装着状態の他例を示す溶融金属供
給容器の要部断面図である。

【図４】溶湯ノズルの装着状態の他例を示す溶融金属供
給容器の要部断面図である。

【図５】他の実施例に係る溶融金属供給容器の断面図で
ある。

【図６】ノズル受台を介して溶湯ノズルを装着した状態
を示す溶融金属供給容器の要部断面図である。

【図７】他のノズル受台を介して溶湯ノズルを装着した
状態を示す溶融金属供給容器の要部断面図である。

【図８】他のノズル受台を介して溶湯ノズルを装着した
状態を示す溶融金属供給容器の要部断面図である。

【符号の説明】

１容器本体３上蓋４溶湯流出孔５ガス供給口６ライニング層７焼成層８未焼成層９溶湯ノズル１３加熱用コイル２１外筒２２底板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青木敏行大阪府大阪市大正区南恩加島７丁目１番22 号株式会社クボタ恩加島工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱材で形成された有底の容器本体
（１）と、該容器本体（１）の上部開口を気密に閉塞す
ると共にその内部に圧縮ガスを供給するためのガス供給
口（５）を有する上蓋（３）とを備え、前記容器本体
（１）の内周面には耐熱性のライニング層（６）が形成
され、該ライニング層（６）は内面側に配置された耐熱
性粉末の焼成層（７）と、外面側に形成された耐熱性粉
末の未焼成層（８）とからなり、前記容器本体（１）に
は溶湯流出孔（４）が貫通形成され、前記ライニング層
（６）には焼成層（７）の内面から前記溶湯流出孔
（４）に連通する溶湯ノズル（９）が装着されているこ
とを特徴とする溶融金属供給容器。
【請求項２】加熱用コイル（１３）が耐熱セメント中
に埋設された外筒（２１）と、該外筒（２１）の下端開
口を閉塞するための耐熱材で形成された底板（２２）
と、前記外筒（２１）の上部開口を気密に閉塞すると共
にその内部に圧縮ガスを供給するためのガス供給口
（５）を有する上蓋（３）とを備え、前記外筒（２１）
および底板（２２）の内側には耐熱性のライニング層
（６）が形成され、該ライニング層（６）は内面側に配
置された耐熱性粉末の焼成層（７）と、外面側に形成さ
れた耐熱性粉末の未焼成層（８）とからなり、前記底板
（２２）には溶湯流出孔（４）が貫通形成され、前記ラ
イニング層（６）には焼成層（７）の内面から前記溶湯
流出孔（４）に連通する溶湯ノズル（９）が装着されて
いることを特徴とする溶融金属供給容器。