JPS6146353A - 金属溶解精錬用水冷鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用分野 この発明は、金属溶解精錬用の水冷鋳型に関し、さらに
詳しくは一軸方向に積み重ねることによって長大化して
大型鋳鬼を溶製することができる様にした多段積み水冷
鋳型に関する。

従来技術　　　　　　− 特殊合金鋼、Ｉｔ熱＊、チタン等の溶製には、真空アー
ク再溶解法、エレクトロスラグ再溶解法、電子ビーム再
溶解法等の各手法が適用され、いずれも、原料となる材
料をアーク、ジュール熱、電子ビームの各発熱源からの
熱で溶解し、水冷鋳型中に滴下急冷せしめることによっ
て、偏析、介在物混入等の僑造欠陥の少ないｌ）Ｋを得
んとするものである。

しかるに近年、これらの特殊鋼等の主要用途である各種
機械構造物が大型となるに従って、＊ｇの大型化が強く
要請されており、これに応えるため前記水冷鋳型も、−
回当たりの溶解容量が５０）ンを超える大容量のものが
要求されるに至った。

一方、水冷鋳型は、高熱伝導度材、料である銅又は銅合
金で製造されるため、得られる素材の大ｂさに限度があ
る上、鋳型として使用するに足る信頼度を以て溶接溝遺
で大容量化を図ることは極めて困難である。そこで、鋳
型の周壁部を袖に平行な複数個の細幅小片の集合体とし
、樽状又は桶状に外部から締付リングで締め付けて組立
することによって大径化を図９、以て大容量化する形式
のものが提案されているが、このものは、周壁部を構成
する各小片ごとに独立した水冷ジャケットを付属せしめ
なければならないので、水冷ジャケットの継目線が長く
、且つ、水冷配管系統がｇ、雑となるので不利であると
いう欠点が避けられなかった。

発明の目的 そこでこの発明の目的は、かかる従来技術の欠点に鑑み
、充分なす法を有する筒形鋳型の外周に水冷ジャケット
を装着してなるユニットを軸方向に複数個積み重ねて大
容量化することによって、水冷配管系統が単純で、しか
も、長袖製品の製造のための大型繁塊の溶製に好適な金
属溶解精錬用水冷鋳型を提供することにある。

発明の構成 かかる目的に沿うこの発明の構成は、外周壁に水冷ジャ
ケットを装着してなる銅又は銅合金製の筒形鋳型をユニ
ットとして、これをその軸方向に二以上積み重ね後続す
ることによって必要大容量の鋳型とするとともに、鋳型
の接続部に設けたシールリング及びフランジを貫通して
複数の冷却水流路を穿設して上段側と下段側の水冷ジャ
ケットを連通せしめるとともに、前記シールリングとフ
ランジとの当接面内に設けた環状溝部で冷却水流路を連
結することによってシールリング及びフランジの内部を
有効に冷却し、以て、接続部における鋳型周壁の部分的
冷却不足のおそれを完全に排除して、長手方向に均一な
長大大型１）Ｋの製造が可能な大容量鋳型としたことを
その要旨とする。

実施例 以下図面を以て実施例を説明する。

金属溶解１１錬眉水冷ｇＪ型は、上段ユニツ）Ａと下段
ユニツ）Ｂとを、軸方向に積み重ね接続してなり、各ユ
ニットは、各々、鋳型本体１０ａ＋１０ｂの外周に水冷
ジャケラ）　ＺＯａ、２０ｂを装着してなる（第１図、
第３図）。

鋳型本体１０ｍ、１０ｂは、銅又は調合ｉｌＫの円筒形
でありで、その上端部にシールリング１１龜、１１ｂを
、０リング４１を介して水密に、且つ、着脱自在に嵌装
するとともに、その下端部に７ランジ１２ａ、１２ｂを
突設形成しである（１６２図、ｔＡａ図、第６図）。

鋳型本体１０ａ、１０ｂの外周に装着されている水冷ジ
ャケット２０ｍ、２０ｂは、その内部が仕切ｔｒｉ　Ｚ
　ｌ　＆＋　２１　ｂによって二重水室に仕切られてお
り、その上下端部に取付用の７ランｙＺ４ａｙＺ４ｂ＋
２５ａ＋２５ｂを突設しである。すなわち、上端部にお
いては水冷ツヤケラ）　ＺＯａ、２０ｂの上部フランジ
２４ａ、Ｚ４ｂと鋳型本体１０ｍ。

１０ｂのシールリングｌｌａ、ｌｌｂとを、また、下端
部においては、下部フランジＺ５ａ、Ｚ５ｂと鋳型本体
１０ａ。

ＩＱｂのフランジＩＺｍ、１２ｂとを、それぞれ、Ｏリ
ング３２を介装してとめねじ３１で蝶着することによっ
て水冷ジャケラ）　２０ａ、２０ｂの装着がなされてい
る（第２図、第３１！Ｉ、第６図）。

水冷シャケ７　）　２０ｍ、２０ｂの各フランジ２４ａ
、Ｚ４ｂ。

２５ａ、２５ｂは、その鋳型本体１０ｍ、１０ｂの外周
の近傍においてはリング状のり欠！２６ｍ＝２６ｂが形
成しである。一方、仕切筒２１ａ、２１ｂを支える支持
環２２ａ。

２Ｚｂ、２３ａ＋２３ｂは、その上部側２２ｍ、２Ｚｂ
は透孔３３を設けであるけれども、その下部側２３ａ、
２３ｂは閉鎖された円環である。

上段ユニツ）Ａと下段二二ツ）Ｂとの接続部の詳細は次
の通りである（第３図ないしｔＡ５Ｉ２１）。

上段（１１１１）型１０ａの下端部の７ランフ１２ａ１
下段側鋳型ｔａｂのシールリングｌｌｂを相対向して当
接し、さらに、それらと上段側水冷ツヤケラ）　２０ｍ
の下部７ランジ２５ａ及び下段側水冷ツヤケラ）　２０
ｂの上部フランジ２４ｂとを貫通して冷却水流路４２を
設ける。

この冷却水流路４２は、７リング１２ｍとシールリング
Ｌｌｂとの当接面において相対向する環状溝部４３ａ。

４３ｂを伴ない、この溝状溝部４３ｍ、４３ｂの断面か
らなる連絡通路４３で互いに隣接する冷却水流路４２が
連結されでいる。さらに、この連絡通路４３の両側には
０リング４４．４４が挟着されている。

一方、上段側水冷ツヤケラ）　２０ａの下部７ランジ２
５ａと下段側水冷ノヤケフト２０ｂの上部フランジ２４
ｂとは、押圧ばね４５を介した連結ボルト４６で連結さ
れていて、これによって上段ユニツ）Ａと下段ユニツ）
Ｂとの接続がなされている。

上段側匍型１０ａの下端面には皿部が形成してあり、下
段側鋳型１０ｂの上端面と嵌合して両者の軸心合わせが
なされている。

以上の様に構成した水冷鋳型を水冷定盤上に立てて有底
鋳型とする一方、下段ユニツ）Ｂの水冷ツヤケラ）　２
０ｂの下部側支持ｆｆ１２３ｂより下に設けられた図示
しない給水管より冷却水を注入する。注入された冷却水
は、下部側支持環２３ｂが閉鎖されているため、下！ｌ
ｉ７ランシ２５ｂに設けた切欠外２６ｂを通って、先ず
鋳型周壁に接する内側氷室を満たし、次いで上部フラン
ジ２４ｂの切欠き２６ｂを通って、仕切筒２１ｂを溢れ
、上部側支持環２２ｂの透孔３３を通じ外側氷室を満た
して下段側水冷ジャケラ）　２０ｂに充満する。

さらに冷却水流路４Ｚを通って連絡通路４３を満たした
上、上段側水冷ジャケラ）　２０ａに達した冷却水は、
前記の下段側水冷ジャケラ）　２０ｂ内におけると同様
の手順で上段側水冷ジャケラ）　２０ｍを満たし、下部
側支持環２３＆より上の適宜位置に設けられた排水管か
ら排出される。

この様に、水冷ツヤケラ）　２０ｍ、２０ｂは二重水室
構造となっているので、鋳型に溶解精錬金属が滴下注入
されたとｂ１内側水室内の冷却水が沸騰してもなお外側
氷室には充分な水が貯溜されているため、鋳型１０ｍ、
１０ｂの冷却が充分に確保される。

ここで、鋳型１０ａｔｌＯｂの接続部に着目すると、冷
却水は、シールリングｌｌｂと７ランフ１２ｍの当接面
内に設けられた連絡通路４３内に大量に貯溜されつつ冷
却水流路４２内を貫通流通するから、シールリングＩｌ
ｂ及び７ランジＩＺａにおける脱熱が極めて良好に行な
われ、鋳型１０ｂ、１０ｍの内壁部温度がその部分で過
度の高温となるおそれはない。

さらに、上段ユニットＡと下段ユニットＢとの接続は、
押圧ばね４５を介した接続ボルト４６によって、水冷ジ
ャケラ）　ＺＯａ、２０ｂの接！２部ａ端部に突設した
７ランジ２５ａ、Ｚ４ｂを弾撥的に連結することによっ
て行なわれているから、鋳型内に滴下注入されるｆｌ！
湯のレベルが鋳型の接続部付近に達し、下段側鋳型１０
ｂの温度と上段１ｍｌ鋳型１０ａのそれとが極端に不平
衡となっても、各部熱膨張による寸法誤差を有効に吸収
でき、各部に有害な応力が発生することを防止できる。

なお、シールリング１１ａ＊ｌｌｂ、殊に下段側鋳型１
０ｂに嵌装されているシールリングｌｌｂは、鋳型１０
ｂの外周との間に空隙を生じない様に充分高精度で組み
立てられているため、両者間の熱伝達が阻害されること
がな（、従って、この部分で鋳型１０ｂの冷却が妨げら
れるおそれはない、ここで、シールリング１１ａｌｌｌ
ｂは＊ｉ自在であるのは、鋳型１０ｍ＋　１０ｂの外周
に水冷ジャケット２０ａ、ＺＯｂを装着するためで、シ
ールリングｌｌａ、ｌｌｂを表装する前に水冷ジャケラ
）　２０ｔ、ＺＯｂを取り付け、しかる後、シールリン
グ１１ａ、ｌｌｂを取り付けて各ユニ？）Ａ。

Ｂを完成させることができ、水冷ジャケラ）　２０ａ。

２０ｂまたは鋳型１０ａ、ｌＯｂの点検補修の際の分解
に当たっても同様である。

以上説明した水冷鋳型は、ユニットを二段に積み重ねし
たものであるが、同様に三段以上に積み重ねして、さら
に長大化して大容量化することも可能である。

また、鋳型の形状は、円筒形のみならず、最終製品の形
態によっては角筒形にすることも可能である。

他の実施例と効果 シールリングｌｌｂと７ランフ１２ｍとの当接面におけ
る連絡通路４３は、シールリングｌｌｂと７ランジ１２
ａの双方に環状溝部４３ｂ、４３ａを設けることによる
のみならず、その一方のみに充分な断面積の環状溝部を
設けることによっても略同等の効果が得られる。そのと
きは、一方の機械加工が省略されるので加工コストの低
減が可能である。

発明の詳細 な説明した様に、この発明によれば、筒形鋳型の外周に
水冷ジャケットを装着してなるユニットを軸方向に複数
個積み重ね接続して大容量化し、その接続部における冷
却水流路を下段側鋳型の上端部のシールリングと上段側
鋳型の下端部のフランジを貫通して設け、下段側水冷ジ
ャケットと上段側水冷ジャケットとを連通ずるとともに
前記シールリングとフランジの当接面内に環状溝部から
なる連絡通路を設けて前記冷却水流路を互いに連結せし
めたので、冷却水配管系統は下段ユニットに入る給水管
と上段ユニットから出る排水管のみで足り、分割形の大
容量水冷鋳型にも拘わらず極めて簡単化される上、前記
冷却水流路及び環状溝部内を流通し、貯溜される冷却水
の存在によって鋳型の接続部における冷却が充分に達成
されるから、＊＊の均一性が確保され長袖製品の！ｌ遺
のための大型禁塊の溶製に好適であるという極めて優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

１１図ないし第６図は実施例を示し、第１図は一部切欠
全体斜視図、第２図ないし第４図は、各々、第１図のＷ
部拡大断面図、ｘ−ｘｉ矢視拡大−面図、Ｙ−Ｙ線矢視
拡大断面図であり、１５図は第１図のＣ−Ｃ線で分解し
た際の下段ユニットの上面の一部を切欠いた部分斜視図
、第６図は第１図のｚ−ｚｉ矢視拡大断面図である。 １０ａ・・・上段＊＊型　１０ｂ・・・下段側鋳型１１
ｂ・・・下段ａｉ型のシールリングＩＺｍ・・・上段側
鋳型の７ランフ ２０ｍ・・・上段側水冷ジャケット Ｚ　Ｏｂ　・＝下ａ貴水冷ジャケット ４２・・・冷却水流路　４３・・・連絡通路４３ａ＋４
３ｂ＝−１ｉ状状溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）外周壁に水冷ジャケットを装着した銅又は銅合金製
   の二以上の筒形鋳型を軸方向に積み重ね後続するととも
   に、下段側鋳型の上端部に着脱自在に嵌装したシールリ
   ングと上段側鋳型の下端部に突設したフランジとを相対
   向して当接し、下段側水冷ジャケットと上段側水冷ジャ
   ケットを前記シールリング及びフランジを貫通して穿設
   した複数の冷却水流路によって連通せしめ、前記シール
   リング及びフランジの少なくとも一方に環状溝部を設け
   て、前記シールリングとフランジとの当接面内における
   前記冷却水流路の連絡通路としたことを特徴とする金属
   溶解精錬用水冷鋳型。