JPH0825009B2

JPH0825009B2 - 鋳造方法およびその装置

Info

Publication number: JPH0825009B2
Application number: JP1234739A
Authority: JP
Inventors: 秀昭菊地; 英司西田
Original assignee: 旭電機株式会社
Priority date: 1989-09-12
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: JPH0399770A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、鋳造方法およびその装置、すなわち、鋳
物鋳造のための原料材料を溶解して鋳型に注湯する鋳造
方法およびその方法の実施例に適した鋳造装置に関する
ものである。

［従来の技術］従来、鋳造のための溶解金属材料を得る手段として
は、一般に、原材料をキューポラ、電気誘導炉、電気抵
抗炉、あるいは、ガスや重油を燃料とする燃焼炉等によ
り加熱溶解し、これを成分調整、脱酸・脱ガス等の改質
処理、および、除滓等の溶湯処理を行い、次いで適性温
度に保持した溶湯を出湯して取鍋に移した後、溶滓を更
に排除しながら、順次多数の鋳型に注入していた。

また、上記キューポラ、電気炉、燃焼炉等による原材
料の溶解は、通常大気中においてなされていた。

［発明が解決しようとする課題］従来は、上記各装置により、上記の方法によって鋳型
に注入する溶湯原料を得ていたが、このような装置、方
法によっては、次に示すような欠点を避けられなかっ
た。

（１）一度に大量の溶湯を得るように構成されているの
で、溶解に多くの時間を要し、従って、能率が悪く、ま
た大量のため注湯の時間も長くなって、温度低下も避け
られず、更に、酸化物（ノロ）の発生も多くなり、これ
らの溶湯への巻込みも避けにくい。

（２）原材料の種類によっては、成分調整が難しく、調
整不良が生じやすい。

（３）溶解中に酸化して発生する酸化物の溶湯への巻込
みや、有効成分の燃焼、揮発による成分変動が生じやす
い。

（４）各種溶湯処理は、一般に手間がかかる上、処理も
難しく、更に溶滓の溶湯中への残存も皆無とはなし難
く、従って、処理不良を生じやすい。

（５）溶解に使用される燃焼ガス、るつぼや溶解炉を構
成している各種耐火物、あるいは処理に使用器具、更に
は取鍋等からの溶湯への混入が多く、特性を低下させ
る。

（６）溶解炉周辺は、溶解のための加熱によって一般的
にかなりの高温となり、また、燃焼ガスや溶湯処理剤か
ら発生する有臭、有毒な各種ガスの立ちこめによって、
作業環境は一般に相当劣悪である。

以上述べたように、従来装置による従来方法において
は、多くの鋳物の品質上、作業能率及び作業環境上の問
題点を有しており、当業者はこれらの問題点を解決した
いという課題を有している。

この発明は、このような課題を解決するためになされ
たもので、必要な量の原料材料の溶湯を、良好な環境下
において、短時間で能率よく得られる鋳造方法およびそ
の装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、この発明は、成分調整、
脱酸・脱ガス等の改質処理および除滓等の溶湯処理をし
た溶湯を出湯固化させて棒状またはコイル状に形成した
鋳物用原料材料を、必要寸法に整尺して送給し、送給さ
れた鋳物用原料材料を不活性雰囲気中で電気的溶解手段
により溶解し、溶解された鋳物用原料材料の湯を鋳型に
注湯することを特徴とする鋳造方法を提供するものであ
る。また、この鋳造方法を実施する鋳造装置としては、
成分調整、脱酸・脱ガス等の改質処理および除滓等の溶
湯処理をした溶湯を出湯固化させて棒状またはコイル状
に形成した鋳物用原料材料を、必要寸法に整尺して送給
する整尺装置と、内部が不活性雰囲気に保持され、電気
的溶解手段を収納している密閉容器と、この密閉容器の
下部に設けられるとともに外部に連通する出湯口が形成
されている溶湯溜まりと、前記整尺装置を調節する制御
装置を備えたものである。

［作用］鋳物用原料材料を、成分調整、改質処理および溶湯処
理をした溶湯を出湯固化させて棒状またはコイル状に形
成したので、調整や処理の不十分な部分は除去して良好
なもののみとすることができ、また、鋳物用原料材料
を、必要寸法に整尺して送給し、不活性雰囲気中で電気
的溶解手段により溶解し、溶解された鋳物用原料材料の
湯を鋳型に注湯するので、一つの型に必要な量を正確に
溶解することができるとともに、直ちに鋳型に注湯する
ことができ、溶解中の酸化や温度低下がなく、予定の鋳
物品質を保証することができる。また、溶解手段により
ガスの発生することもなく作業環境を良好に保つことが
できるものである。なお、この鋳造装置は、上記鋳造方
法を実施するのに最も適したものである。

［実施例］以下、この発明の鋳造方法の実施例を図に示された鋳
造装置について説明する。

図において、符号１は鋳物用原料材料であって、この
鋳物用原材料１は、図示されない装置によって、原材料
例えば銑鉄、スクラップおよび添加元素等を混合溶解し
て成分調整され、かつ、脱酸・脱ガス等の改質処理およ
び除滓等の溶湯処理を行った後、例えば連続鋳造方法に
より出湯して形成したものである。なお、図には、処理
が不十分であったものを除き、または不十分であった部
分を除去した良好な鋳物用原料材料１のみが示されてい
る。

２は鋳物用原料材料１を後述の溶解装置６に送るため
にモータ３によって駆動されている送りローラ、４は送
られる鋳物用原料材料１をガイドするガイドローラ、５
は鋳物用原料材料１の曲がりを修正する整直ローラであ
る。

次に、溶解装置６は、予熱室7aおよび溶解室7bからな
る密閉容器７を備えており、この密閉容器７内には、ガ
ス供給口8aおよびガス排出口8bにより給排される不活性
ガス、例えばアルゴンガス８が充満されており、不活性
雰囲気を保持している。

次に、密閉容器７内には、予熱室7a内に設けられてい
る予熱コイル9a、および、溶解室7b内に設けられている
加熱コイル9b、並びに、溶解室7bの下方に設けられてい
る、例えばアーク発生電極10を備えており、これら予熱
コイル9a、加熱コイル9bおよびアーク発生電極10によっ
て電気的溶解手段11が構成されている。

また、上記密閉容器７内の下端には、出湯口12に連通
している溶湯溜まり13が形成されている。

更に、単位鋳込み量すなわち１型分の鋳物用原料材料
１を送るために、モータ３を介して送りローラ２の回転
量を制御する制御装置14が設けられており、これらによ
って整尺装置15が構成されている。

なお、10aはアーク発生電極10に通電するための鋳物
用原料材料１に接触する電極であり、16,17は、予熱コ
イル9a、加熱コイル9bに変圧器18を介して通電するため
の加熱用電源、および、アーク発生電極10に通電するた
めのアーク発生電源である。

また、19は溶湯溜まり13の温度を検知する温度センサ
ー、20は温度センサー19により検出された温度を表示す
る温度計であり、制御装置14は、鋳物用原料材料１の送
給量制御とともに、検出された温度に基づいて、加熱用
電源16およびアーク発生電源17を制御する。

なお、21は溶解された鋳物用原料材料１を注入する鋳
型である。

次に、この鋳造装置の動作について説明する。まず、
鋳物用原料材料１の製造については、上述したのでここ
では省略する。

鋳物用原料材料１は、整尺装置15を構成する制御装置
14により制御されているモータ３および送りローラ２に
よって、必要寸法、すなわち、１回の鋳造量に見合った
長さ分だけ整尺して送り出される。その際、鋳物用原料
材料１は、ガイドローラ４にガイドされるとともに、整
直ローラ５により真直ぐに修正され、引き続いて、溶解
装置６に送られる。なお、送り出す速度は、溶湯温度や
鋳型の状況により、制御装置14によって適宜調節され
る。

溶解装置６に送られた真直ぐの鋳物用原料材料１は、
密閉容器７内に挿入されるとともに、電気的溶解手段11
である予熱コイル9aおよび加熱コイル9bを通って、予
熱、加熱され、次いで、アーク発生電極10間に至ってア
ーク放電加熱されて短時間のうちに溶解する。

このようにして、溶解した鋳物用原料材料１の溶滴
は、落下して下部に設置の溶湯溜まり13に溜まり、オー
バーフローした分が出湯口12から流出するか、あるい
は、出湯口12に設けられている図示しない溶湯止めの開
放によって流出し、鋳型21にその湯口を介して注入され
る。

なお、上記加熱溶解工程および溶湯の貯溜期間は、密
閉容器７内に充満しているアルゴンガス等の不活性ガス
８によって不活性雰囲気とされており、従って、鋳物用
原料材料１および溶湯は加熱による酸化が防止され、ノ
ロの発生も防止される。

また、溶湯溜まり13では、溶湯の温度が常時温度セン
サー19により監視されており、この温度計測の結果が、
制御装置14を介して、電気的溶解手段11にフィードバッ
クされ、溶湯温度が常に適正な値になるように制御され
る。

更に、上記溶解装置６は、その外界に対して十分に断
熱手段が施されており、また、溶湯からの放射熱が周辺
に放出されず、さらに、溶解に際してわずかに発生する
ガスは、不活性ガスとともに、ガス排出口8bから排出処
理されるので、作業環境を損なうこともない。

なお、上記実施例では、鋳物用原料材料１をコイル状
に形成したものについて述べたが、これに限らず棒状に
形成したものでよく、その場合には、送給の便宜のため
に後端部にダミー材料を結合しておけばよい。

また、、送りローラ２を含む整尺装置15はガイドロー
ラ４の上流側に限らず、溶解装置６の直前に設けてもよ
い。

更にまた、上記実施例では、不活性雰囲気として不活
性ガス８を充満させたが、真空にしてもよい。また、制
御手段も上記実施例に示したものに限ることなく、電気
的溶解手段としても実施例に示されたものに限定される
ものではない。

［発明の効果］本発明によれば、成分調整、改質処理や溶湯処理をし
た溶湯を出湯固化させて棒状またはコイル状に形成した
鋳物用原料材料を、必要寸法、すなわち必要量のみを送
給して不活性雰囲気中で電気的溶解手段により溶解し、
直ちに鋳型に注湯するので、調整や処理の不十分なもの
を除去し易く、溶解中の酸化や温度低下が起こりにく
く、予定の鋳物品質を保証することができ、さらには、
作業環境を良好に保つことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の方法の実施に適した鋳造装置の説明図
である。１……鋳物用原料材料、６……溶解装置、７……密閉容
器、８……不活性ガス（アルゴンガス）、11……電気的
溶解手段。12……出湯口、13……溶湯溜まり、14……制
御装置、15……整尺装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成分調整、脱酸・脱ガス等の改質処理およ
び除滓等の溶湯処理をした溶湯を出湯固化させて棒状ま
たはコイル状に形成した鋳物用原料材料を、必要寸法に
整尺して送給し、送給された鋳物用原料材料を不活性雰
囲気中で電気的溶解手段により溶解し、溶解された鋳物
用原料材料の湯を鋳型に注湯することを特徴とする鋳造
方法。
【請求項２】成分調整、脱酸・脱ガス等の改質処理およ
び除滓等の溶湯処理をした溶湯を出湯固化させて棒状ま
たはコイル状に形成した鋳物用原料材料を、必要寸法に
整尺して送給する整尺装置と、内部が不活性雰囲気に保
持され、電気的溶解手段を収納している密閉容器と、こ
の密閉容器の下部に設けられるとともに外部に連通する
出湯口が形成されている溶湯溜まりと、前記整尺装置を
調節する制御装置を備えていることを特徴とする鋳造装
置。