JPH08267220A - 溶湯鋳込用消失性遮蔽体内張り漏斗及びそれを用いた鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ばりの残存がなく、再使用可能で、溶湯への
異物混入を防止できる溶湯鋳込用漏斗を提供する。 【構成】 溶湯鋳込用漏斗の内面に消失性遮蔽体を装着
する。

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（以下「溶湯」
という）鋳込用漏斗の改良に関し、特に遠心鋳造用鋳型
に注湯する際に使用する漏斗の内面にばりの発生を防止
することができる溶湯鋳込用消失性遮蔽体内張り漏斗及
びそれを用いた鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】円柱又は円筒体の鋳造品を遠心鋳造によ
り製造する場合には、高速回転している鋳型に溶湯を鋳
込んで、溶湯を凝固させて鋳造品をつくる。前記鋳造品
としては、直径が２００ｍｍ程度の小型から１０００ｍ
ｍ以上の大型に至る各種サイズの円柱形中実製品あるい
は中空スリーブ製品（圧延ロールや鋳鉄管）が製造され
ている。溶解炉から取鍋に出湯した溶湯は、溶湯鋳込用
漏斗に注湯し、この漏斗の鋳型側に装着された鋳込みノ
ズルを経由して遠心鋳造用鋳型内に鋳込むのが一般に行
われている。

【０００３】高速回転している鋳型に溶湯を鋳込んで、
溶湯を凝固させて円柱又は円筒体の製品をつくる遠心鋳
造法における溶湯の鋳込みに関連して、鋳型の構成や鋳
込み方法等との関係で、鋳造欠陥の発生を防止する改良
技術が種々提案されている。たとえば、特開平４−１９
０９５３号公報においては、図５に示す遠心鋳造用鋳型
２０において、金属製の外型２１と、その外型２１に内
嵌保持させた板紙からなる内型２２とにより遠心鋳造用
鋳型を構成し、その内型２２の内周面に塗型材２３を塗
布した後、遠心鋳造用鋳型を駆動回転させつつ、その型
内に溶湯を鋳込む遠心鋳造法が提案されている。この提
案における前記板紙は、ボール紙、段ボール紙、チップ
ボール等種々のものを用いることができるとしており、
金型内に鋳込まれた溶湯に対する負荷を塗型材に請け負
わせることによって焼付き等の鋳造欠陥の防止を図るも
のである。

【０００４】また、特開平４−１９０９５４号公報にお
いては、板紙をそのまま用いたのでは、鋳造時に溶湯が
型の内周壁に焼き付く虞れがあり、製品の品質が劣化し
たり、或いは、型がすぐに使えなくなったりすることか
ら、塗型材を含浸させた板紙を内型として内嵌保持させ
てなる遠心鋳造用鋳型が提案されている。

【０００５】更に、特開昭５１−８３８３１号公報にお
いては、溶融金属容器（例えば取鍋等）の内壁構築方法
を開示している。この提案は図６に示す溶融金属容器２
４の内面に不定形耐火物２５を振動成形するに際して、
溶融金属容器２４の内面に予め熱膨脹吸収材２６を配設
しその後不定形耐火物２５を投入して振動成形を行うも
のである。このように配設した熱膨脹吸収材２６に、内
壁を形成する不定形耐火物２５の乾燥による熱膨脹を吸
収させることにより、彎曲、ふくれ、割れ等を防止する
と共に、溶融金属容器２４への膨脹負荷を極小にして、
その変形或いは亀裂を防止し、溶融金属処理機能を長期
にわたって安定維持せしめることを図るものである。な
お、熱膨脹吸収材２６としては、発砲スチロールのよう
に加熱によって軟らかくなり、且つ収縮するもの又は紙
のように燃焼収縮性のもの等を採用するとしている。こ
の提案においては、溶融金属の熱負荷等を不定形耐火物
２５に請け負わせ、不定形耐火物２５の乾燥による熱膨
脹を熱膨脹吸収材２６に吸収させることを図ったもので
ある。なお、２７はパーマネントレンガである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３は溶湯鋳込用漏斗
と遠心鋳造用金型との溶湯鋳込み時の位置関係を模式的
に示したものである。高速回転している金型１４への溶
湯の鋳込みは、取鍋等の容器内の溶湯を所定温度で溶湯
鋳込用漏斗２に注湯（１２は注湯された溶湯を示す）
し、鋳込みノズル１３を経由して金型１４内に鋳込まれ
る（Ｙは溶湯流を示す）。溶湯鋳込み終了後、漏斗２の
内面、特に内面が傾斜をなしている前面６や隅部８（図
４参照）にばり５が残存する。このばり５は、２０〜３
０分後に行う次回の鋳込み作業までの間に完全に除去
し、内面の補修、乾燥といった繁雑な作業を余儀なくさ
れているという問題がある。もしばり５が完全に除去さ
れていない場合には、次回鋳込まれる溶湯流と共に金型
１４内に鋳込まれて鋳造欠陥の要因となる。なお、前述
の残存ばりの発生は注入されるべき所定溶湯量の不足を
意味し、鋳造品の不良に直結する問題でもある。

【０００７】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、ばりの付着しない、つまり鋳込み作業の合間に
清掃や補修作業不要で、異物も混入しない溶湯鋳込用漏
斗及びそれを用いた鋳造方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者等は、溶湯の鋳込みに際し、鋳込み初期の
溶湯を砂型と瞬時に接触させないで、しかも、高速回転
している金型内面に巻き付かせる手段について種々探究
した結果本発明に到達した。

【０００９】すなわち、本発明の溶湯鋳込用消失性遮蔽
体内張り漏斗は、耐火物壁内面の少なくとも一部に消失
性遮蔽体を内張りしたことを特徴とする。そしてこの消
失性遮蔽体が板紙であることを特徴とする。更に、本発
明の溶湯鋳込用消失性遮蔽体内張り漏斗を用いた鋳造方
法は、内面に耐火物を内張りした溶湯鋳込用漏斗を用い
て鋳造用鋳型に溶湯を鋳込む鋳造方法において、前記漏
斗の内側に内張りされた耐火物の少なくとも一部の表面
に消失性遮蔽体を装着し、前記消失性遮蔽体を内張りし
た前記漏斗内に溶湯を注湯し、引き続いて鋳造用鋳型に
鋳込みを行い、当該鋳込みが完了するまでの時間よりも
長い時間、前記溶湯と前記耐火物との間で前記消失性遮
蔽体が燃焼し続けながらも耐えることができる厚さとす
ることにより、前記溶湯と前記耐火物との接触を阻止し
て、前記耐火物の表面へのばりの付着を防止すると共
に、前記鋳込み完了後において前記消失性遮蔽体が完全
燃焼して消失することを特徴とする。

【００１０】

【実施例及び作用】以下本発明の溶湯鋳込用消失性遮蔽
体内張り漏斗について図を参照して説明する。図１は円
柱または円筒体のロールの製作に供する遠心鋳造用金型
内に溶湯を鋳込むのに用いる消失性遮蔽体を内張りした
漏斗の概略平面図である。また図２は図１のＡーＡ矢視
概略断面図である。溶湯鋳込用消失性遮蔽体内張り漏斗
は、鉄板３内に人造粘土質耐火物をスタンプして耐火物
壁４を形成し、その耐火物壁内面形状に合わせて消失性
遮蔽体であるボール紙などからなる板紙１が装着されて
いる。この装着は糊や水ガラス等で耐火物壁４の内面の
両側面９、１０、前面６および後面７の各面と良好に接
する形状に形成されたものを接着する。接着する消失性
遮蔽体は耐火物壁４の内面の全面または一部分であって
もよい。

【００１１】溶湯鋳込用消失性遮蔽体内張り漏斗２の溶
湯受け部内に鋳込まれた溶湯は板紙１の表面と接触しな
がら注湯、充填される。この場合、注湯された溶湯と接
触した板紙１は燃焼し始めるが、注湯された溶湯が鋳込
みノズルを経由して金型内に鋳込まれ終わるまで、溶湯
と耐火物壁４の表面との接触を妨げる役目をはたし、注
湯された溶湯が鋳込みノズルを経由して金型内に鋳込ま
れたあとにおいて完全燃焼して燃えつきて消失してしま
い、有毒ガスの発生もない。このため、漏斗２内の耐火
物壁４の表面にはばりが付着することはなく、漏斗の連
続的再使用を可能とし、従来問題であったばりの除去、
補修および加熱等の作業を不要とする。

【００１２】消失性遮蔽体として板紙を例にとって述べ
たが、鋳込まれた溶湯を瞬間的にあるいは短い時間耐火
物壁との接触を阻止できるもので、燃えたりして消失す
るもの、例えば、ベニヤ板等の木板であってもよい。ま
た、繊維状態の紙質のものを耐火物壁の表面に吹き付け
又は塗布して消失性遮蔽体としてもよい。ただし、有害
ガスを発生するものや爆発性のものを用いるのは危険で
ある。また、溶湯の組成を変化させるものは好ましくな
い。

【００１３】

【表１】

【００１４】（実施例１）表１に示す本発明の組成の溶
湯を、内径３７０ｍｍ、胴長１５３０ｍｍの金型を使用
し、図１に示す溶湯鋳込用消失性遮蔽体内張り漏斗２に
鋳込温度１３４０°Ｃで、溶湯量９００ｋｇを鋳込ん
だ。鋳込み開始後数秒して溶湯と接触した板紙は燃え始
め５分３０秒で燃えつきた。遠心鋳造用金型への注湯は
３０秒で完了した。なお、消失性遮蔽体の板紙の厚さは
３ｍｍのものを使用した。鋳込後、漏斗内面の肉視検査
の結果、ばりの存在は確認できず、完全燃焼した灰が残
存するだけだったので灰を吸引除去するだけで次回の鋳
込み段取を直ちに完了することができた。鋳込まれたロ
ールについては、所定の時間経過後、鋳型を解体し、鋳
放しロールの胴部両端から厚さ１５ｍｍ，深さ５０ｍｍ
のリング状試料を切削採取し、肉視検査およびマクロエ
ッチングの結果、異常は認められなかった。また、残部
の鋳放しロール胴部外周を切削加工し、超音波内部探傷
を行ったが外殻層中に異常は認められなかった。燃え滓
である灰がたとえ溶湯と共に金型内に鋳込まれたとして
も、灰は溶湯と比べて比重が極めて軽いので遠心力を受
けて中心部に集まり容易に浮遊除去されることからなん
ら問題を生じなかったものと考えられる。

【００１５】（比較例１）実施例１と同じ溶湯を、図３
で示す如く消失性遮蔽体の装着なしの漏斗２に鋳込ん
だ。鋳込温度が１３３０°Ｃであった以外、鋳込条件は
実施例１と同じ条件であった。鋳込後、漏斗内面の肉視
検査の結果、漏斗の前面と隅部にばりの残存が認められ
た。実施例１と同様、所定時間経過後鋳型を解体し、同
様の検査を行った結果、鋳放しロール表面から１５〜２
０ｍｍ内部にザク巣等の鋳造欠陥が３カ所検出された。
無論、残存したばりは除去し、漏斗内面の補修、加熱作
業を必要とした。

【００１６】（実施例２）実施例１と同じ溶湯を、漏斗
２の前面６（図１参照）にのみ板紙を装着した漏斗２に
鋳込温度１３１０°Ｃで、溶湯量５００ｋｇを鋳込ん
だ。鋳込み開始後数秒して溶湯と接触した板紙は燃え始
め３分４５秒で燃えつきた。遠心鋳造用金型への注湯は
３２秒で完了した。そして、実施例１と同様の検査をし
た結果、異常は認められなかった。なお、次回の鋳込み
の段取は実施例１と同様短時間で済ますことができた。

【００１７】以上の説明から理解できるように、本発明
においては、漏斗に鋳込まれた溶湯を消失性遮蔽体が漏
斗内の耐火物表面との直接接触するのを阻止して、鋳造
用金型内に鋳込まれるため耐火物表面へのばりの発生を
防止できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明においては、漏斗に鋳込まれた溶
湯を消失性遮蔽体が漏斗内の耐火物表面との直接接触す
るのを阻止して、鋳造用金型内に鋳込まれるため耐火物
表面へのばりの発生を防止できる。このため、漏斗内張
りの清掃、補修および加熱等の作業の手間をなくすこと
ができると共に、漏斗の連続使用が可能となり長寿命、
作業効率向上への効果は大きい。又、ばりの再溶解等に
よる溶湯への異物混入も防止できるので、鋳造欠陥のな
いロールを製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶湯鋳込用消失性遮蔽体内張り漏斗の
一実施例の概略平面図である。

【図２】図１のＡーＡ矢視断面図である。

【図３】従来の圧延用ロールを製作するための遠心鋳造
用鋳型の例の縦断面図である。

【図４】従来の溶湯鋳込用消失性遮蔽体なし漏斗を用い
て遠心鋳造したときに漏斗の前面に付着したばりの状況
を示す模式図である。

【図５】板紙からなる内型を用いた遠心鋳造用鋳型の従
来の実施例の斜視図である。

【図６】従来の溶融金属容器を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 消失性遮蔽体（板紙） ２ 溶湯鋳込用漏斗 ３ 鉄板 ４ 耐火物壁 ５ ばり ６ 漏斗の前面 ７ 漏斗の後面 ８ 漏斗の前面隅部 ９、１０ 漏斗の側面 １１ 漏斗の底面 １２ 溶湯 １３ 鋳込みノズル １４ 遠心鋳造用金型 Ｙ 溶湯流 ２０ 遠心鋳造用鋳型 ２１ 金属製の外型 ２２ 板紙からなる内型 ２３ 塗型材 ２４ 溶湯金属容器 ２５ 不定型耐火物 ２６ 熱膨脹吸収材 ２７ パーマネントレンガ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐火物壁内面の少なくとも一部に消失性
   遮蔽体を内張りしたことを特徴とする溶湯鋳込用消失性
   遮蔽体内張り漏斗。
2. 【請求項２】 消失性遮蔽体が板紙であることを特徴と
   する請求項１に記載の溶湯鋳込用消失性遮蔽体内張り漏
   斗。
3. 【請求項３】 内面に耐火物を内張りした溶湯鋳込用漏
   斗を用いて鋳造用鋳型に溶湯を鋳込む鋳造方法におい
   て、前記漏斗の内側に内張りされた耐火物の少なくとも
   一部の表面に消失性遮蔽体を装着し、前記消失性遮蔽体
   を内張りした前記漏斗内に溶湯を注湯し、引き続いて鋳
   造用鋳型に鋳込みを行い、当該鋳込みが完了するまでの
   時間よりも長い時間、前記溶湯と前記耐火物との間で前
   記消失性遮蔽体が燃焼し続けながらも耐えることができ
   る厚さとすることにより、前記溶湯と前記耐火物との接
   触を阻止して、前記耐火物の表面へのばりの付着を防止
   すると共に、前記鋳込み完了後において前記消失性遮蔽
   体が完全燃焼して消失することを特徴とする溶湯鋳込用
   消失性遮蔽体内張り漏斗を用いた鋳造方法。