JPS6157882B2

JPS6157882B2 -

Info

Publication number: JPS6157882B2
Application number: JP56201036A
Authority: JP
Inventors: Daureeuitsuchi Kufusunutodeinofu Giru; Washirieuitsuchi Cherunooru Arukadei; Serugeeuitsuchi Shumikin Uradeimiiru; Teimofueeuitsuchi Shuruga Uashirii; Iwanooitsuchi Hoteiko Andorei; Konsutantei Uradeimiiru
Original assignee: INSUCHI PUROBUREMU RICHIA AN UKURAI SSR
Current assignee: INSUCHI PUROBUREMU RICHIA AN UKURAI SSR
Priority date: 1981-12-15
Filing date: 1981-12-15
Publication date: 1986-12-09
Also published as: JPS58107404A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は冶金及び鋳造技術、特に鋳鉄を溶解す
る後に行なわれ、その機械的性質を高めるために
予定されるその鋳鉄の炉外処理（取鍋処理）のた
めの生産技術及び設備に関する。本発明は、球状
及び層状のような密な黒鉛の形状を有する鋳鉄を
作る際にきわめて有利であることがわかる。

その高い機械的性質のために、密な黒鉛の形状
を有する鋳鉄は応用及び生産が増加している。当
技術分野の熟練者は、鋳鉄の製造に要する費用を
減らすと同時にその機械的性質を高めかつ高い能
力の生産工程を確保しなければならないという重
要な課題に直面している。

層状及び球状黒鉛を有する鋳鉄を生産するため
の必要条件は、その機械的性質を低くする好まし
くないもの、主として硫黄及び酸素から鋳鉄を十
分に精練することである。そのような精練は、溶
融鉄を長期間高い真空状態（10^-2mmＨｇの次元）
下に維持するか又は溶湯にいろいろな接種剤、例
えば金属マグネシウム、セリウム、イツトリウ
ム、カルシウム、又は他の要素（主合金）とのそ
れらの混合物を入れることによつて達成されるこ
とが知られている。

金属溶融物、特に鋼と鉄を高真空下に長期間維
持するということは比較的長い間知られており
（英国特許第956678号明細書及びソ連発明者証第
382695号、第440423号、第444817号）、それは概
して実験室の条件下のみで応用されるが、その事
実は比較的高い費用の真空設備によりまた生産工
程の相当な期間により説明される。

この理由により、工業上の量産において鉄の機
械的性質を高めるために、それは現在最も有効な
接種剤である主としてマグネシウム及びマグネシ
ウム含有主合金のような接種剤で処理される（ソ
連発明者証第500232号、第521317号、第709690
号、第749900号）。

しかしながら次の点に注意すべきである。すな
わち鉄を金属マグネシウムで処理するということ
は相当な工程上の困難と関連する。というのはそ
のことが工員の作業状況を相当に悪化させる、活
発な溶湯の沸騰、取鍋からのそれぞれの噴出、輝
く閃光及び多量のガスと煙霧放出を伴なうからで
ある。さらにマグネシウムが周囲の酸素と相互に
作用するので、強烈で爆発のようなマグネシウム
の燃焼が起こる。このことは結局、接種剤のむだ
な消費や空気の汚染をもたらす。

鉄を金属マグネシウムで処理するときに遭遇す
る前記の影響を減らすために、技術文献で記載さ
れている各種の装置が用いられる（K.I.
Vashchenko，L.Sofroni，Magnievyi chungun，
Moscow−Kiev，Mashgiz，1960，pp.130−
170）。しかしそれらのうちのいくつか（重いカバ
ーを備えた取鍋、回転取鍋、換気された部屋）
は、接種剤と酸素の雰囲気との接触及びガスと煙
霧の多量の放出を除去できず、従つてマグネシウ
ムの消費が増大する。また、他の装置（圧力が
ま、密封された取鍋）は前記の困難を除去できる
が、それらがいくつかの部品の頻繁な交換と再調
整を要するので能率が悪く操作が困難である。

マグネシウムを含ませた多孔性の材料を液体鉄
の中へ浸すことにより液体鉄を処理することも提
案されている。その多孔性材料は特にコークス
（仏国特許第2004076号）又は多孔性で耐火性の材
料（英国特許第1048909号）である。しかしこれ
らの処理方法はその低効率のため実際の応用は広
くはない。

マグネシウムを含んだ母合金で鋳鉄を処理する
方法は、溶湯と接種剤間の相互作用が純粋マグネ
シウムの応用の場合よりも強くない工程を提供す
る。この理由により、これらの方法を応用する場
合、より簡単な装置が通常用いられる。母合金を
溶融鉄の中へ入れることは次の(イ)〜(ニ)等の異なつ
たやり方で行われる。すなわち(イ)棒の上に固定さ
れたビレツトを溶湯の中へ浸すやり方、(ロ)炉から
鉄を吐き出すか又は１つの取鍋から他の取鍋へ鉄
を注ぐ間、紛砕された母合金の溶湯の流れの上へ
供給するやり方、(ハ)（母合金の密度が溶湯のそれ
よりも高いとき）溶湯表面に供給された沈下ペレ
ツトを利用するやり方、(ニ)熱い金属の投入に先立
つて取鍋の底に母合金を投入するやり方。

しかしこれらの方法を実施する際、接種剤と雰
囲気空気との接触も起こりうる。それにより、接
種剤の消費が増え、相当量のスラグが形成されか
つ雰囲気中への望ましくない突出の量的増加をも
たらす。さらに沈下ペレツトの形で母合金を応用
することは、銅やニツケルのような高価で乏しい
成分を用いることと関連する。

概して母合金の形で用いられる接種剤は鋳型の
仕切装置の一部分である反応室内に置かれる、鉄
の鋳型内処理（鋳型内工程）の方法も従来技術と
して知られている（Sillen R.Inmold
Nodulization with Delayed Pouring in
Vertically Ported Molds.Modern Casting，
1979，July，pp.58−59）。

この方法において、鉄の処理工程は鋳型に溶湯
を満たすうちに進行する。そのような生産工程
は、雰囲気酸素による酸化を制限しかつガスと煙
霧の発生を相当に減らすが、接種工程が各鋳造に
おいて分離して進行するという事実により引き起
こされる重大な問題を持つている。

前記考察の結果、金属構造における黒鉛の球状
化の程度の観点から各鋳造を点検する必要が生ず
る。さらにそのような方法により、鉄の十分な予
備的脱硫化が要求され、そして反応室を溶湯で満
たすために鉄が余分に消費される。

最後に、接種剤を用いかつ真空条件下において
前記両種の処理を結合する、鉄の炉外処理の方法
が従来技術として知られる（日本特許公報、特公
昭48−17967号）。この方法によると、金属状態に
おけるマグネシウム又はカルシウム又はセリウム
あるいは前記要素の少なくとも１つを含む化合物
や混合物が接種剤として溶融鉄に加えられる。こ
れに続いて溶湯は大ざつぱな真空（50mmＨｇの程
度）下に５分間保たれる。そのようら結合された
処理は、一方では高真空の使用を避けることがで
き、他方では接種剤の消費を減らすことができ
る。そして同時にきめ細かい黒鉛を有する鉄を準
備する可能性を生む。

この方法は、例えば挿入物で閉じられる放出開
口を備えた受け入れタンク、載荷トラニヨンを有
する取鍋、及び空気排出装置に接続する支管を備
えた密閉可能な室から成る装置により、すなわ
ち、溶湯の脱ガスの観点から部分的に実施される
（ソ連発明者証第608839号）。

前記装置の密閉可能な室は、ほぼ円筒形状であ
り少し拡張した下方部分を有する取り外しできな
い殻であつて、垂直に配置されその上部端面が収
容タンクの下側と接する。殻の下部端面は取鍋の
囲い密封して連結され、その端部に対して取鍋の
上方部分には軸受フランジと密封ガスケツトが備
えられる。この金属の殻の内側には耐火材料製の
他の殻が配置され、それは下向きに先細であり取
鍋の首へ入る。このように、収容タンクから取鍋
へ移動する溶湯の流れの途中に、密閉可能な室の
壁によつて限定された囲まれた空間が形成され、
その空間には作用の過程で真空が確保される。取
鍋は、工業用トロツコにより密閉可能な室の下に
運ばれ、そしてその装置内に設けられた油圧ジヤ
ツキによりその室と取鍋の強固な接触が達成され
る。

前記装置は次のように作動する。溶湯を収容タ
ンクへ供給するうちに、油圧シールがその排出開
口区域内に作られ、それにより密閉可能な室の中
に必要な真空を確保する可能性が与えられる。前
記開口を閉じる挿入物の溶解に続いて、溶湯は真
空の影響を受ける耐火性の殻を通過し、取鍋の中
へ入る。

前記装置により実施される前記方法はいくらか
鋳鉄の性質を向上するという事実にもかかわら
ず、この方法を実施するに際しいくつかの重大な
問題が起こる。このように接種剤の溶湯への導入
が真空処理を行なう前に成し遂げられるので、溶
湯を硫黄と酸素から精練する工程は主に接種剤の
消費により進行する。次に行なう接種剤によつて
処理される溶湯の脱ガスは、それが反応物の沸騰
温度を低めるので接種剤を烈しく蒸発させるだけ
である。前記事実は、最も有効な接種剤であるマ
グネシウムを溶湯から除去することに対し特別な
効果を持つている。というのはその沸騰温度は液
体鋳鉄の温度よりも低いからである。

さらに前記特定の時間（５分間）の脱ガスは、
長すぎる。というのは試験で証明されているよう
に、それが溶湯内の接種剤の含有量を減少させ
る。前記特定の問題の結果、そのような生産工程
によつて作られた鋳鉄はやや低い機械的性質を有
し、接種剤の消費はやや大きくそして工程容量は
比較的低い。

前記生産工程を実施する先行技術の装置におい
て、密閉可能な室は取り外しができないように作
られ、かつ直通の室であるため収容タンクと取鍋
の間に配置されるので、収容タンクから取鍋への
溶湯の流れの経路が長くなりすぎ、溶湯が熱エネ
ルギの相当な部分を失う。この理由により、頻繁
にくりかえす周期によりかつ比較的小さい量で溶
湯の処理が行われる場合、それら機械製造工場の
特徴であるが、接種剤の表面の溶湯の「凝固」が
起こる可能性がある。そのような処理により、溶
湯の接種は満足な結果を与えない。すなわちさら
に、溶湯は比較的低い温度と少ない生産量を有す
るであろう。そのことはそれに続く鋳型内への注
ぎ込みをほとんど妨げる。

先行技述の装置は信頼性が低い点も指摘すべき
である。この事実は、例えば鋳型を満たすときの
ように処理された溶湯を取鍋の注ぎ口を通して排
出する間、取鍋のフランジ及びそれに設けられた
密封ガスケツトの増加した損傷性により引き起こ
される。前記事情は結果として、溶湯の次のサイ
クルの炉外処理を行なう前に装置のこれらの部品
の修理を必要とする。その事実は、サイクルの持
属時間とそれらの間の途切れが５〜７分にすぎな
いような状況下でこの装置の使用の可能性を実際
上除去する。

この装置の低い信頼性は、もう１つのガスケツ
トが不可能の部品であるという事実によつても引
き起こされる。そのガスケツトは収容タンクと密
封可能な室の間に、すなわち重大な熱負荷を受け
る区域内に配置される。処理サイクルの頻繁なく
り返すうち、そのようなガスケツトは烈しい摩損
も被る。

最後に注意すべき点は鋳鉄の炉外処理のための
前記装置は、比較的低い容量を有しかつ負荷上昇
機構と共にのみ作動するということである。とい
うのはそれが択山の補助のクレーン操作を必要と
するからである。

本発明の目的は前記の問題を除去することであ
る。

本発明は鋳鉄の炉外処理のためのそのような方
法及び装置を提供する問題に基づいている。そこ
では接種剤と真空による溶湯の処理操作の順序を
変えることによりかつ真空脱ガスの最適持続時間
を選択することにより、接種剤の少ない消費、わ
ずかな量のガスと煙霧の発生及び高い容量の処理
と関連して高い機械的性質を有する鋳鉄を得るこ
とができるであろう。

本発明は次のように解決される。取鍋へ供給さ
れる溶湯が接種剤と真空の効果を受ける鋳鉄の炉
外処理の方法において、本発明によれば、溶湯と
接種剤との間の相互作用の開始に先立つて溶湯の
増ガス工程が行われ、そしてこの相互作用の間15
〜120秒間連続して行なわれる。

接種剤との相互作用に先立つて真空中で行なわ
れる溶湯の脱ガスは、酸素の含有量を特に減らす
ことになる溶湯の部分的脱ガスを確保する。この
ことは、溶湯内に残つている酸素を結合するため
に必要な接種剤の消費を減少させ、その結果接種
剤の全消費を減少させる。

溶湯と接種剤との相互作用の工程中に行なわれ
る溶湯の脱ガスは、雰囲気酸素と接種剤との接触
を妨害し、それにより燃焼のためのその無効な消
費を除去しガスと煙霧の発生量を相当に減らす。
脱ガスと接種剤による処理の操作の間の中断しな
いとき行われる持続的真空ガスは、そのような中
断期間中における溶湯への酸素の取り入れを除去
することを可能にする。

脱ガス工程の選択された持続時間は最適であ
る。この持続時間が15秒より短かい場合、接種剤
は真空状況下で溶湯によつて同化されるための十
分な時間を有せず、そして溶湯とそれの相互作用
の工程は雰囲気状況下で烈しく進行し続ける。そ
れにより溶湯の表面に閃光と相当量のガスと煙霧
の発生が出現する。脱ガスの持続時間が120秒よ
り長い場合、かなりの量の接種剤、第１にマグネ
シウムが溶湯から蒸発するための十分な時間を有
し、その事実は生産された鋳鉄の機械的性質を悪
化させる。

取鍋への溶湯の供給中に流れの中で、接種剤と
の相互作用に先立つて溶湯の真空脱ガスを実施す
ること及び取鍋の中に置かれた溶のガス抜きを続
ける一方取鍋の中で接種剤による処理を実施する
ことが好都合である。

前述の比較的短い処理時間で、流れの中でのガ
ス抜きは溶湯の脱ガスの最も効果的な方法であ
る。というのはそれが脱ガスのバツチ（batch）
型工程を与え、かつ比較的簡単な装置により実施
される。取鍋の中で溶湯を接種することは接種剤
を溶湯のレベル以下に導入する可能性を与える。
その事実は流体圧ヘツドの存在により接種剤、第
１にマグネシウムの蒸発量を減少させる。接種工
程において真空脱ガスを続けることは雰囲気酸素
による接種剤の酸化を防止する。

取鍋の接種剤の供給に先立つて取鍋の底の上へ
層状の接種剤を置くこと及び溶湯から前記接種剤
の層へ到来する熱の一部を除去することにより溶
湯との相互作用の工程を監視することが望まし
い。取鍋への溶湯の供給の開始に先立つて取鍋の
底の上へ層状の接種剤を置くことは、次に取鍋を
満たす間に前記接種剤と溶湯との間の相互作用を
可能にする最も簡単な方法である。というのはそ
れは、接種剤を溶湯棒の上に支持されたベルやビ
レツトを蒸発させるの中へ浸すための付加装置又
は頻繁な取り換えや再調整を要する、接種剤を配
置するための特別な反応室を用いることを要しな
い。

溶湯から接種剤の層に到達する熱の一部を除去
することにより接種剤と溶湯との間の相互作用の
工程を制御することは、溶湯が接種剤の層の中へ
貫通するときの温度を下げ、それにより溶湯の粘
性を増すことを可能にする。前記事実は接種剤が
取鍋の底から溶湯の表面へ移動するのを防ぎ、そ
れにより接種剤の蒸発を減らす。

熱の除去はいろいろな方法により達成される。
特に、この除去は、取鍋の中へ接種剤を詰めるこ
とに先立つてその底へ置かれる金属放熱器と溶融
湯を接触させることにより行われる。この方法は
実行するためには非常に簡単でありかつ十分に効
果的である。というのは溶湯によつて接種剤の層
へ移される熱は、高い熱伝導性を有する放熱器を
熱するために部分的に除去される。

取鍋の中に含まれる溶湯のレベルを接種剤の層
の表面まで上げる時間に対応する取鍋を満たす初
期段階の最小値から、前記取鍋をさらに満たす間
の最大値まで、取鍋へ供給される溶湯の消費量を
変化させることにより、熱の除去を達成すること
もできる。

それに続く消費量の値と比較して、取鍋を満た
す初期段階の溶湯の減少した消費量により、前記
段階は延長される。それにより接種剤の層への熱
の流入の強さは減少し、そして結果として接種剤
の蒸発は減少する。

取鍋を満たす初期段階の最小値からさらにそれ
を満たす間の最大値まで、取鍋に供給される溶湯
の流れの直径を変化させることにより、溶湯の消
費を変えることは好都合である。消費量を制御す
るそのような方法は最も簡単である。

前述の問題は次のような構成により解決され
る。すなわち、挿入体によつて閉じられる排出開
口を備えた収容タンク、載荷トラニヨンを有する
取鍋、空気排出のため装置へ接続する支管を備え
かつ収容タンクと取鍋に連結された密閉可能な室
から成り、そして収容タンクと取鍋間に閉じた空
間が形成され、その空間が前記室の壁によつて限
定されるような、鋳鉄の炉外処理の装置におい
て、本発明により、収容タンクの放出開口はＤ＝
Ｋ√の条件から決められるよう直径を有する。
ここでＤはこの開口の直径mm、Ｖは処理される溶
湯の体積ｄm²、Ｋは大きさが1.5から５までの定
数である。

そのような排出口の直径により、真空状況下で
収容タンクから取鍋へ処理される溶湯の全部の量
の流れは、脱ガスの予定された時間（15〜120
秒）のうちに行なわれる。

本発明の装置は、放熱器として用いられる平ら
な金属製火格子を備え、前記火格子の高さは接種
剤のほぼ一致しその寸法と平面形状は取鍋の底の
それと合致するような変形例により、構成するこ
ともできる。

そのような配置の装置により、取鍋の底の全域
にわたりかつ接種剤の層の高さ全体にわたり溶湯
から放放熱器への一様な除去が達成される。

溶湯の流れの変化する直径で本発明の方法を実
施する場合次のような変型した装置が、特に作用
が効果的である。すなわちその装置では、挿入体
の中に、その直径が流れのより小さい直径に対応
する開口が設けられ、前記開口は挿入体の支持に
より、収容タンクのより大きい流れの直径を決め
る排出開口とほぼ同軸の関係に配置され、挿入体
に設けられた開口の直径は受け入れタンクの排出
開口の直径の0.2〜0.3倍である。

前記変形装置は、溶湯が接種剤の層の上に到達
する前に溶湯からの熱の除去を達成することを可
能とする。というのは取鍋を満たす初期段階で溶
湯の流れの直径の減少により、溶湯の特定の放射
面積が増加し、それにより接種剤の層への途中で
のその熱の損失を増加させる。付加的な熱の除去
装置を用いる必要性はこのように無くすことがで
きる。

挿入体に設けられた開口の直径の選択された大
きさは最適なものである。この直径が受け入れタ
ンクの排出開口の直径の0.2倍より小さい場合、
この開口内の溶湯の「凝固」が起こる可能性があ
り、それにより装置の作用の信頼性を減少させ
る。

この直径が排出開口の直径の0.3倍より大きい
場合、接種剤が層から溶湯の表面へ早めに浮上す
る可能性が存在する。というのは溶湯がその層に
熱すぎる状態で供給され粘性が小さくなるであろ
うからである。接種剤の早めの浮上はその温度の
消費につながるであろう。

少なくとも２つの作業位置を備え、対応する数
の前記取鍋、１つの前記収容タンク及び１つの前
記密閉可能な室を有するような変形により本発明
の装置を構成することは好都合である。前記室は
取り外し可能に作られかつ前記各位置においてそ
れぞれ連結フランジを備えたハウジングとカバー
から成る。装置内のハウジングの数は、その作業
位置に対応しそして各ハウジングは他のものに対
して静止して支持されその中に取鍋を受け入れる
ために適する。カバーはすべての作業位置に対し
て１つであり、収容タンクの底部分及びこの底部
分から下方へ突出する殻の形で収容タンクと一体
に構成される。前記殻は底及び挿入体に設けられ
た開口に関して同心に配置される。本装置は、収
容タンクを要求された位置へ移し、かつ殻と対応
のハウジングを結合することによりこの位置で密
封可能な室を形成するための移動機構を備えてい
る。これらのハウジングの各々の連結するフラン
ジの位置の高さ及び各取鍋の載荷トラニヨンの位
置の高さは十分に高いので、取鍋が密封可能な室
に支持される状態で、前記取鍋のトラニヨンはハ
ウジングのフランジのレベルに配置される。

そのような配置により、装置は、大きい収容力
と高い性能の信頼性を有しかつ本発明の方法が鋳
鉄の炉外処理の頻繁なくくりかえしサイクルの状
況下で実施されるのを可能にする。

次のような装置の変形もむしろ効果的である。
すなわちその装置では、それに支持されかつ前記
収容タンクに連結された片持梁を備えた柱、及び
前記ハウジングに対して鉛直と水平面内で片持梁
を移動させるためのこの片持梁に連結した、前進
と回転運動をさせるための駆動装置として、移動
機構が構成されている。

このような配置により、装置は製品が小型で単
純でまた操作がしやすい。

特許請求の範囲に記載した鋳鉄の炉外処理方法
を実施するためのこの発明の装置は、裏打ちした
収容タンク１（第１図）と、載荷トラニヨン２ａ
を備えた取鍋２と、（図示しない）空気抜き装置
に連結するための支管３ａを備えた密封可能なチ
ヤンバ３と、から構成されている。収容タンク１
は、チヤンバ３と（図示しない）密封ガスケツト
を介して一体に結合され、また、その底１ａに排
出開口１ｂを備えている。この排出開口１ｂは、
材料を特に鋳鉄とした挿入体４で閉止されてい
る。

この発明によれば、排出開口１ｂの直径は次の
計算式から得られらる。すなわち、Ｄ＝Ｋ√、
ここで、Ｄはこの排出開口の直径、mm；Ｖは処理
すべき鋳鉄溶湯の体積、ｄm³；Ｋは予め定められ
ている溶湯の処理時間に依存して1.5〜５の範囲
内で選定された比例係数である。収容タンク１の
排出開口１ｂの直径をこのようにして選定するこ
とによつて、必要とされる脱ガス時間が必ず得ら
れるようになる。この脱ガス時間は、この発明に
よれば、処理すべき溶湯の量、接種剤の成分、お
よびその他の因子に応じて15〜120秒間とすべき
である。

この発明の装置（第２図および第３図）内に金
属製の火格子５を設けることは、かなり有効であ
る。その理由は、この火格子が溶湯の接種工程中
に放熱器として働くからである。この火格子を採
用するのは、この発明の方法に従つて、溶湯の供
給開始に先だつて接種剤の層６（第２図）を取鍋
２の底に作つておく場合である。この場合、前記
接種剤の充填に先だつて火格子５を前記取鍋の底
に取付けておき、前記接種剤を火格子５の隔室内
に充填する。火格子５の高さは、第２図から判る
ように接種剤の層６の予め定められた高さとほぼ
一致させる。なお、前記火格子の寸法および平面
形状は、取鍋２に合わせる（第３図）。

この発明の鋳鉄の炉外処理方法は、上述の装置
を用いて以下のように実施する（第４〜６図）。
まず、火格子５を取鍋２に装着し、それから、接
種剤６を上述のように充填する。前記接種剤の成
分および量は、処理すべき溶湯の量およびその初
期特性、必要とされる鋳鉄の性質、製造工程の所
望の容量、およびその他の因子に依存して決定さ
れる。

次に、処理すべき溶湯７を収容タンク１に入れ
るが、このとき、収容タンク１の排出開口１ｂは
挿入体４で閉止しておく（第４図）。溶湯７は、
図示のように溶解炉の鉄製湯道８からこの装置内
へ直接に流入させるか（溶解炉自体は図示してい
ない）、または、処理位置まで何らかの中間的な
取鍋によつて供給するかする。収容タンク１の底
部の充填時に、溶湯が排出開口１ｂの領域内に液
圧シールを生成し、これによつて収容タンク１の
底の排出開口１ｂに隣接した部分と挿入体４との
間の隙間を通つて空気が密封可能な室３内に侵入
する可能性を排除している。

前記液圧シールの形成時から、室３は（この装
置の他の要素の密着性が守られているという条件
付きで）完全に密封される。室３を支管３ａを介
して空気抜き装置に接続すると、この室内に真空
が生成され始める。

空気抜きと同時に、溶湯７によつて挿入体４は
徐々に加熱されていき、ついには、溶解してしま
い（第５図）、最後に、溶湯７に溶け込んでしま
う（第６図）。挿入体４の材料および量は、この
挿入体４の溶解、したがつて溶湯７の室３への流
入が起こつてからこの室内に真空（５〜20mm
Hg）が生成されるように選定しておく。

密封可能な室３内に予め定められた真空が形成
された後に、挿入体４に孔があき、その後に、溶
湯が収容タンク１から取鍋２内へ流れ７ａとなつ
て流入し、接種剤の層６の上へ落下する（第５
図）。溶湯７が収容タンク１から流出を開始する
時期は、前記タンク内の湯面の降下から決定する
ことができる。この場合、収容タンク１の容積が
処理すべき溶湯７の全体の量より小さいときに
は、この収容タンク１内の湯面が降下するにつれ
て溶湯をこのタンク内に徐々に注ぎ足していけば
よい。ただし、その注入工程中に空気が室３内に
侵入しないようにしておく必要がある。

溶湯の流れ７ａは、収容タンク１の排出開口１
ｂから接種剤の層６までの経路を通る間に、真空
の作用を受けるが、その結果、溶湯と接種剤との
間の相互作用が始まる前に溶湯の部分的な脱ガス
が行なわれる。溶湯の流れ７ａは、抜かれたガス
の作用および真空状態のために、末広がりになつ
て、頂点を収容タンク１の排出開口１ｂに置く円
錐形に近い形をとる。溶湯の流れ７ａが上記のよ
うな形をとると、溶湯の接種剤の層６および火格
子５への供給は一様に行なわれる。

溶湯７の熱の一部分は、火格子５を加熱し、さ
らにその一部を溶解するのに消費される。こうい
う理由で、溶湯７が接種剤６と相互作用を及ぼし
始めるときには溶湯は少し冷却された状態にある
と共に、粘性が高くなつている。溶湯から上記の
ように熱が奪われたために、接種剤の蒸発は著し
く減速される。加えて、接種剤の一部が層６から
分離し、取鍋２に溶湯が続けて注入されていく間
にその分離した一部の接種剤が浮遊する可能性が
少なくなる。その理由は、粘性がある半液体状の
溶湯が上記の分離した一部の接種剤の周囲に結着
被覆を作り出し、その結果、上記の分離した一部
の接種剤は湯面の下に保持されるからである。

室３内を真空に維持することは、溶湯７を収容
タンク１から取鍋２内に注入する間ずつと続けて
行なう。溶湯７は、既に取鍋２内に存在し接種剤
と相互作用を及ぼし合いながら、引き続いてガス
抜きされるが、このため、湯面が接種剤の層６の
上方の取鍋２内を上昇していく間に溶湯７は激し
いかく伴を伴つた「沸騰」をする。このかく伴お
よび接種剤の一部の蒸発の結果、層６および接種
剤の周囲に出現した溶湯７の半液体状被覆が浸食
される。したがつて、取鍋２に溶湯７を満たして
いくうちに、接種剤６の溶解が徐々に起こる。こ
こで注目すべきことは、上記溶解が主として起こ
るのは、ある大きさの静水頭が存在する湯面下で
あることである。このため、接種剤の効果的でな
い消費（すなわち蒸発）の減少がここでも促進さ
れるのである。

以上のように、溶湯７の脱ガス工程は、この溶
湯７と接種剤との間の相互作用が始まるのに先だ
つて、流れの中で始まり、そして、この相互作用
が行なわれている間、取鍋２内で（収容された全
量の溶湯から）継続して行なわれる。溶湯７の脱
ガスの合計時間、または、これとほとんど同じ長
さである、真空条件下の溶湯の接種剤との相互作
用工程の時間は、排出開口１ｂの領域内の液圧シ
ールを維持しながら溶湯７を収容タンク１から取
鍋２へ注入する時間によつて決定され、上述のよ
うに15〜120秒である。（収容タンク１内の湯面が
あまり始動しないようにしておいた場合に）この
時間の長さは排出開口１ｂの直径Ｄに主として左
右されるから、（推奨する関係式Ｄ＝Ｋ√に従
つて）直径Ｄを適切に選定しておくと、良好な処
理結果、すなわち、製品としての鋳鉄の高い機械
的強度が得られ、しかも、接種剤の消費が少な
く、ガスや煙霧の放出も少量である。

排出開口１ｂの直径を小さくしすぎると（Ｋが
1.5末満）、脱ガス時間が少し伸びて、接種剤から
溶湯７へ移つた要素の大部分がこの時間の間に湯
から蒸発してしまうと思われる。この結果、この
ようにして製造された鋳鉄は性質が低下してしま
うことになる。

排出開口１ｂの直径を大きくしすぎると（Ｋを
５より大）、流れ内での溶湯７の効果的な脱ガス
が保証されないし、加えて、ガスや煙霧が大量に
放出されることとなる。すなわち、排出開口１ｂ
が大きいと取鍋２が一杯になるのが速くなるか
ら、金属製の火格子５で溶湯を必要な温度にまで
冷却する時間がない。その結果、接種剤が湯面ま
で浮遊し、湯の注入工程の終了後に室３内に侵入
した空気中の酸素と結合して燃焼してしまうか
ら、ガスや煙霧の大量放出となるのである。

すなわち、収容タンクの排出開口の直径は式Ｄ
＝Ｋ√で規定されるが、Ｋを1.5から５の間の
値にするのは、真空処理時間を確実に15〜120秒
にするために選んだものである。

第６図に示す上述の装置は、溶湯７を収容タン
ク１から取鍋２内へ注入する工程が終了した時点
のものである。この図から判るように、挿入体
４、接種剤６、および火格子５は完全に（また
は、ほとんど完全に）溶湯７中へ溶解してしまつ
ており、そして、排出開口１ｂの領域内には液圧
シールがまつたく存在していない。溶湯７の最後
のバツチと一緒に空気が室３内に侵入し始める。
すなわち、この室は減圧される。このときまでに
分岐管３ａは空気抜き装置から外しておく。室３
に空気が流入するにつれて、室３の内圧は大気圧
と等しくなり、溶湯７の空気抜き工程は停止す
る。

溶湯７から熱を奪うのに、溶湯を上述のように
火格子５に接触させるだけではなく、溶湯７の取
鍋２への注入する流速を、取鍋２の注入の初期段
階（湯面が層６の表面にまで上昇する時期に相当
する）における最小値から、それ以降に注入する
間の最大値まで変化させてやることもできる。以
上の操作を最も簡便にやるには、溶湯７の流れの
直径を変えてやればよい。

上記の製造工程を実践するために、この装置の
構造に第７〜１０図に示す改変を加えてやる。こ
の改変によれば、挿入体４内には、収容タンク１
の排出開口１ｂの直径Ｄの0.2〜0.3倍の大きさの
直径ｄの開口４ａが設けてある。挿入体４を装着
するときに、両開口４ａおよび１ｂを１本の軸心
にほぼ揃うように位置させると、直径ｄが溶湯７
の流れ７ａの小さい方の直径、すなわち、取鍋２
の注入の初期段階（第９図）において挿入体４の
下側に近い部分の直径を決定し、一方、直径Ｄ
がそれ以降の注入の間（第１０図）にこの流れ７
ａの大きい方の直径を決定する。溶湯７を収容タ
ンク１に供給する間に挿入体４がその溶湯７の流
れの作用を受けないようにするために、収容タン
ク１の底の耐火ライニングにこの挿入体４を収容
する凹部を第７図に示すように設けてある。

さて、この装置を上述のように改変したものを
用いた溶湯の処理工程を以下に一層詳細に考案し
ていく。溶湯７を収容タンク１内に供給する間
（第８図）に、挿入体４の位置する領域に液圧シ
ールが形成されるが、それに続いて、室３を空気
抜き装置に接続する。しかしながら、上述の処理
方法（第４〜６図）とは異なり、室３内の作業真
空が形成されるのに先だつて、溶湯７が取鍋２内
に挿入体の開口４ａを通つて流入する。この工程
中に収容タンク１から流出した溶湯７の流れ７ａ
の量は、室３内に真空が十分に生成されていない
（作業真空が生成されるにはある程度の時間が必
要であり、この時間は、上述したように挿入体４
の溶解するまでの時間に相当する）ため、比較的
少ない。

空気をさらに抜いていく間に、室３内の真空度
は上昇し、そして、溶湯７の流れ７ａは円錐形を
なす（第９図）。なお、円錐形の流れ７ａの一番
細い部分は、挿入体４に設けられた開口４ａの直
径によつて依然として決定されている。この開口
は収容タンク１の排出開口１ｂとほぼ同軸である
ので、流れ７ａが開口４ａから吐出する際に流れ
７ａの円錐形が乱されることがない。このため、
接種剤の層６の表面への溶湯７の一様な供給が保
証される。

溶湯７が収容タンク１から比較的小径の開口４
ａを通つて流出していく間に流れ７ａが有する比
表面積（すなわち、単位質量当たりの表面積）は
大きい。したがつて、流れ７ａが挿入体４から接
種剤の層６へ向かう間に放射によつて流れ７ａは
熱のかなりの部分を失う。上述の理由で、溶湯７
が層６に到達するときに、これ以降よりもこの段
階において溶湯７の温度は低く、かつ、粘性は高
い。このような溶湯７の作用は、金属性の火格子
５（第４〜第６図）に対して上述したものに類似
している。取鍋２への注入の初期段階で接種剤６
の周囲にこのように形成された半液体状の溶湯７
（第９図）のために、接種剤の浮遊がそれ以降の
注入の間にも防止される。

上述したことから、理解できるように、取鍋２
への注入の初期段階の継続時間は、挿入体４に設
けられた開口４ａの直径ｄによつて決定される。
ただし、直径ｄは推奨する範囲内から選定する。
実験によれば、ｄが0.2Dより小さい場合、溶湯
が開口４ａ内で「凝固する」ことが時々ある。ま
た、ｄが0.3Dより大きい場合、接種剤の一部が
取鍋２内の溶湯７の表面まで早く浮上してしまう
可能性が増すことが証明されている。

取鍋２内の湯面が接種剤の層６の表面に到達す
るときまでには、収容タンク１内に収容された溶
湯７によつて挿入体４は完全に溶解してしまうの
で、取鍋へのそれ以降の注入は排出開口１ｂを直
接に介して行なわれる。この注入中に、溶湯７の
流れ７ａは、太くなつて、取鍋２への注入の初期
段階におけるよりも多量の熱エネルギを接種剤に
運ぶ。これ以降の工程は、第４〜６図に示したよ
うに進行する。

この発明の製造工程を実行する条件が鋳鉄の炉
外処理のサイクルを頻繁に繰返すものである場合
には、この発明の装置の構造は第１１図に示すも
のとする。この改変によれば、この装置は、少な
くとも作業位置ＡおよびＢが設けられ、そして、
（作業位置の数に対応した）２個の取鍋２，１個
の収容タンク１および各作業位置に連続して設け
られた１個の密封可能な室３とを有している。

チヤンバ３は、分離可能な構造とし、そして、
各作業位置でハウジング（作業位置Ａでハウジン
グ９、そして、作業位置Ｂでハウジング１０）お
よびカバーから構成されている。前記カバーは、
全作業位置に対して共通のものとし、しかも、収
容タンク１の底１ａとして収容タンク１と一体構
造とし、さらに、この底から下方に殻１ｃを突出
させている。殻１ｃは円筒形をしており、そし
て、その位置は、底１ａに設けらた排出開口１ｂ
および挿入体４の開口４ａに対して対称となるよ
うにしてある。収容タンク１を対応するハウジン
グ９または１０に連結するために、殻１ｃにフラ
ンジ１ｄを、ハウジングにフランジ９ａ，１０ａ
を、それぞれ設け、さらに、両フランジ１ｄと９
ａ，１０ａとの間に（図示しない）密封ガスケツ
トを位置させている。

ハウジング９と１０とは相対的に固定されて、
その中に取鍋２を位置させる役目をする。ハウジ
ング９，１０のフランジ９ａ，１０ａの取付位置
の高さおよび取鍋２の載荷トラニヨン２ａの取付
位置の高さは、取鍋２を室３内に搬入した状態で
載荷トラニヨンが対応するハウジングのフランジ
の高さにくるようにする。上記のように配置する
ことにより、第１に、前記密封ガスケツトが熱負
荷（すなわち、取鍋２内に収容された溶湯の取鍋
からの熱負荷）を受ける領域から取り外し可能と
なり、第２に、クレーン作業の実行中に取鍋２の
載荷トラニ歴ヨン２ａにアクセスすることが自由
になる。この２つの事情から、溶湯の処理サイク
ルを頻繁に繰り返す条件の場合に、この発明の装
置の運転の信頼性が増大する結果となる。

この装置はさらに移動機構１１が設けられてい
る。移動機構１１は、特に、基礎１３上に固定さ
れた柱１２、この柱１２にその軸心を中心に回転
できるように搭載された支持梁１４、および連続
回転用の駆動装置１５の形をなして構成されてい
る。片持梁１４は、駆動装置１５に連結されると
同時に収容タンク１に結合されている。したがつ
て、収容タンク１をハウジング９，１０に対して
鉛直面および水平面内で移動させることができる
ようになり、よつて、このタンクを必要とされる
作業位置まで運ぶことができる。ここでさらに注
目すべきことは、収容タンク１を水平面内で移動
させることにより、与えられた位置に配置される
べき取鍋２の下の空間が解放され、よつて、取鍋
２の取付けおよび取外しのためにクレーン作業を
行なうのが容易になることである。

この連結のし方で注意すべきことは、ハウジン
グ９，１０のフランジ９ａ，１０ａを取鍋２の載
荷トラニヨン２ａより低くしておくのは、取鍋２
を室３から移動させる際に収容タンク１の昇降距
離長くなるだけであるから、賢明ではない。

第１１図に従つて製造された装置は、以下のよ
うに作動する。収容タンク１を（点線で示されて
いる）位置Ｂまで旋回させ、その後に、その排出
開口１ｂを挿入体４（この挿入体４にも開口が設
けられている）で閉止した状態で、接種剤を中に
載置した取鍋２および、もし必要ならば、火格子
５をハウジング９内に入れる。続いて、このタン
ク１を位置Ａまで旋回させ、その後に、移動機構
１１によつてハウジング９と結合させる。これ
で、密封可能な室３がこの位置（第１１図の右
側）に形成された。

第２取鍋２を溶解炉から供給された溶湯で一杯
にし、それを（図示しない）クレーンによつて
（位置Ａにある）収容タンク１まで運んで、その
溶湯をこのタンク１内に注ぐ。この後の溶湯の処
理工程（室３からの空気抜き、挿入体４の溶解、
溶湯の脱ガス、およびその溶湯と接種剤との相互
作用）は、この装置の他の改変例について上述し
たように進行する。

溶湯の処理工程が位置Ａの第１取鍋２内で進行
するときに、空になつた第２取鍋２を（位置Ｂ
の）ハウジング１０内へ入れ、そして、別の火格
子５および接種剤をこの取鍋の底に装填する。位
置Ａでの溶湯の処理が終了した後に、収容タンク
１を位置Ｂに移動させ、別の挿入体４をその中に
装着させてから、このタンクをハウジング１０に
結合する。この位置で、この装置は溶湯の処理の
次のサイクルの準備が整つた。

処理済みの溶湯を収容し、位置Ａに位置する第
１取鍋２は、ハウジング９からクレーンによつて
引き出され、鋳造のために持上げられる。溶湯の
処理の次のサイクルは位置Ｂで行なわれ、これに
続いて、空になつた取鍋２を位置Ａに移し、そこ
で接種剤等を装填する。

作業位置があくつかあるので、この装置の上記
改変によつて、この発明の製造方法に従うと、機
械的性質の高い鋳鉄が製造されると同時に、容量
の大きな製造工程が保証される。これは、以前に
は溶湯を開放取鍋で接種する（真空処理のない）
場合にのみ可能であつた。また、この装置の運転
工程時の必要とされる運転のリズムおよび高い信
頼性を同様に達成される。

以下に、上述の装置によるこの発明の鋳鉄の炉
外処理方法の特別な実施例の見地からこの発明を
説明する。

比較例１商用周波数の誘導電気炉で溶解した鋳鉄を、こ
の発明の製造工程に従つて処理した（ただし、接
種剤に与えられる熱の一部を溶湯から除去しなか
つた）。誘導電気炉には酸性ライニングが旋され
ている。（溶解後の）炉外処理の前に、鋳鉄には
以下の成分が含まれていた。重量百分率で、炭素 3.18 珪素 2.23 マンガン 0.3 クロム 0.16 硫黄 0.03 鋳鉄を誘導電気炉内で加熱する温度は、1470℃
であつた。

処理開始時の機械的性質は以下のようであつ
た。極限強さ20Kg／mm²、伸び0.5％。

炉外処理は、以下の工程パラメータで行なわれ
た。

工程パラメータ：同時に処理した湯の量、質量、Kg 700 体積、ｄm³ 105 湯に添加た接種剤の量、重量百分率、（溶湯の質量に対する）１接種剤の成分、重量百分率マグネシウム−8.9；セリウム群の希土類金属−2.22；カルシウム −14.3；珪素−49；鉄一接種剤の平均粒子サイズ、mm 0.3〜20 この発明の装置の収容タンク内へ処理のために
供給する直前の溶湯の温度、℃ 1410〜1440 この発明の装置の密封可能な室内の作業真空、mmＨｇ５〜20 処理は、以下の手順で行なつた。容量が700Kg
（鋳鉄をもとにして）で、500℃の温度まで加熱し
た取鍋を位置Ａの密封可能な室内に設置した（第
１１図）。を接種剤を前記取鍋の底に位置させ、
その底一面に一様に分散させた。接種剤の層の高
さは、40mmであつた。これに続いて、収容タンク
を移動機構によつて殻のフランジに沿つてハウジ
ングに密封結合した。前記収容タンクに設けられ
た排出出開口の直径Ｄは30mmであつた。すなわ
ち、以下の関係式に従つている。Ｄ＝2.93√し
たがつて、条件1.5＜Ｋ＜５を満足している。前
記排出開口は、３mm厚の中実（開口のない）円板
形の鋳鉄製の挿入体で閉止した。

処理しようとする溶湯の一部を、前記密封可能
なチヤンバ内に設置したのと同様の中間取鍋に注
入した。次いで、この溶湯の所定量をこの装置の
前記収容タンク内に注入した。すると、前記排出
開口の領域に液圧シールが形成された。これに続
いて、（既に完全に気密になつている）前記密封
可能な室を空気抜き装置に接続した。空気抜きの
間に、溶湯の作用の下で前記挿入体が瞬時に溶解
してしまい、そして、前記室内に作業真空が形成
されてた後に、前記収容タンクの前記排出開口を
通つて溶湯の流れが前記取鍋内へ流入し始めた。
そして、溶湯の流れは、前記気密チヤンバの真空
空間を通つてから、前記取鍋内に置いた接種剤の
層の上に降り注いだ。

前記収容タンクから溶湯を排したときから、こ
のタンク内の湯面は下降し始めた。このことは溶
湯の脱ガス（流れの状態での脱ガス）工程が始ま
つたことを示しているから、このときからこの溶
湯の脱ガス工程の時間の計測を行なつた。ガス抜
きの開始時を決定した後で、残りの溶湯も前記中
間取鍋から前記収容タンク内に注入した。

溶湯を前記収容タンクから前記密封可能な室内
の前記取鍋内へ注入する間ずつと、このタンク内
には液圧シールが維持されていた。注入作業の終
了後に、前記収容タンクの前記排出口を通つて空
気がこの室内に侵入し始めた。そして、この結
果、前記室の内外の圧力が平衡した。空気の供給
開始時は特有の音が現われた時を基にして決定し
た。この瞬間は、溶湯の脱ガス工程の終了を示し
ている。脱ガス時間は32秒であつた。

空になつた（中間）取鍋は、（位置Ｂの）空の
ハウジング内に入れた。前記収容タンクは前記移
動機構によつて中間位置まで移動させ、処理済み
の溶湯を収容した前記取鍋を位置Ａから’鋳鉄場
所へ持つてきて、そこで機械試験および金属組織
学用の試料を鋳造した。

鋳鉄の処理結果は、以下の通りであつた。

黒鉛の形状球状および虫喰い状極限強さ、Kgｆ／mm² 49 伸び、％５前記取鍋内の溶湯の表面には極く少量のスラグ
が見られた。

比較のために、下い掲げたのは、従来技術の製
造工程に従つた鋳鉄の性質の変化に基くデータで
ある。なお、このデータは、上述の日本国特公昭
48−17967号報に記載されているものである。

極限強さ、Kgｆ／mm² 処理前 18 処理後 30 伸び、％処理前 0.5 処理後 0.9 このデータと上述のデータとの比較から判るよ
うに、（最初の性質がほぼ同じ）鋳鉄が、この発
明の製造工程による処理の結果、高い機械的性質
を得ている。

比較例２鋳鉄の処理は、だいたい実例１に明記した通り
に行なつた。前記収容タンクの前記排出開口の直
径は、25mm（Ｋ＝2.44）に変えた。脱ガス時間は
40秒であつた。処理の結果は、以下の通りであつ
た。

黒鉛の形状球状および虫喰い状極限強さ、Kgｆ／mm² 42 伸び、％ 3.5 比較例３鋳鉄の処理は、だいたい実例１に明記した通り
に行なつた。前記収容タンクの前記排出開口の直
径は、40mm（Ｋ＝3.9）に変えた。脱ガス時間は
19秒であつた。

結果は、以下の通りであつた。

黒鉛の形状球状および虫喰い状極限強さ、Kgｆ／mm² 47 伸び、％ 4.5 比較例４鋳鉄の処理は、だいたい実例１に明記した通り
に行なつた。前記収容タンクの前記排出開口の直
径は、50mm（Ｋ５）に変えた。脱ガス時間は13
秒であつた。

処理の結果は、以下の通りであつた。

黒鉛の形状球状および虫喰い状極限強さ、Kgｆ／mm² 40 伸び、％ 3.5 比較例５鋳鉄の処理は、だいたい実例１に明記した通り
に行なつた。前記収容タンクの前記排出開口の直
径は、15mm（Ｋ1.5）に変えた。脱ガス時間は
119秒であつた。

処理の結果は、以下の通りであつた。

黒鉛の形状虫喰い状極限強さ、Kgｆ／mm² 30 伸び、％２比較例６鋳鉄の処理は、だいたい実列１に明記した通り
に行なつた。前記収容タンクの取鍋排出開口の直
径は、60mmに変えた。すなわち、係数「Ｋ」の値
を推奨値より大きく、5.85に選定した。脱ガス時
間は６秒であつた。

処理の結果は、以下通りであつた。

黒鉛の形状虫喰い状極限強さ、Kgｆ／mm² 34 伸び、％３このようにして製造した鋳鉄は満足すべき機械
的性質を示しているが、処理工程の後には、溶湯
の表面にかなりの量のスラグが形成され、また、
煙が多量に放出された。さらに、溶湯の表面には
閃光が現われ、また、溶湯が前記取鍋から噴出し
た。

比較例７鋳鉄の処理は、だいたい実例１に明記した通り
に行なつた。前記排出開口の直径は、13mmに変え
た。すなわち、係数「Ｋ」の値を推奨値より小さ
く、1.27に選定した。脱ガス時間は200秒であつ
た。

処理の結果は、以下の通りであつた。

黒鉛の形状層状極限強さ、Kgｆ／mm² 20 伸び、％ 0.5 溶湯が前記収容タンクの前記排出開口を通過す
る際の熱損失が著しかつた結果、溶湯が前記接種
剤の層の表面で固化してしまい、接種工程の進行
が阻止された。

実施例１鋳鉄の処理は、だいたい実列１に明記した通り
に行なつた。前記接種剤を装填するのに先だつ
て、平板状の金属製火格子を前記取鍋の底に位置
させた。前記火格子の形状は、円形に近いものと
した。前記火格子の上から見た最大寸法は、前記
取鍋の内径とほぼ同じ大きさとした。一方、前記
火格子の高さは、40mmとし、すなわち、後から装
填する前記接種剤の層の高さと同じにした。前記
火格子には70×70mmの大きさの小隔室を設けた。
前記小隔室間の隔壁の厚さは、５mmとした。溶湯
のガス抜き時間は30秒であつた。

処理の結果は、以下の通りであつた。

黒鉛の形状球状極限強さ、Kgｆ／mm² 62 伸び、％ 5.7 実施例２鋳鉄の処理は、だいたい実列１に明記した通り
に行なつた。しかしながら、直径が7.5mm（Ｋ＝
0.25）の開口を設けた前記挿入体で前記収容タン
クの前記排出開口を閉止した。最初、溶湯を前記
収容タンクから前記取鍋内へ注入する間に、前記
湯は細い流れとなつて流れていた。そして、前記
取鍋内の湯面が40mmの高さまで上昇する（すなわ
ち、前記接種剤の層の表面に到達する）と、前記
挿入体は溶解し、その後は、溶湯が太い流れとな
つて流れ始めた。

溶湯の注入時間は、42秒だつた。ここで注意す
べきことは、先の実例とは異なり、この場合の注
入時間は、脱ガス時間と完全には一致せず、本質
的に長くなることである。この理由は、注入時間
には、作業真空下での脱ガス時間が含まれをだけ
でなく、注入の開始時から前記密封可能な室内に
この真空が形成されるときまでの時間が含まれて
いるからである。この場合の脱ガス時間は実例１
の脱ガス時間より短つた（なお、前記収容タンク
の前記排出開口の直径は等しくしておいた）。そ
の理由は、前記室内に作業真空が形成される前に
溶湯の一部が前記取鍋内に侵入してしまつたから
である。そして、こういう理由で、前記真空の所
で脱ガスされた溶湯の量が少なかつたからであ
る。

処理の結果は、以下の通りであつた。

黒鉛の形状球状極限強さ、Kgｆ／mm² 60 伸び、 5.5 比較例３鋳鉄の処理は、だいたい実例１に明記した通り
に行なつた。接種剤の量は0.5重量百分率に減少
させた。溶湯の脱ガス時間は31秒あつた。

処理の結果は以下の通りであつた。

黒鉛の形状虫喰い状極限強さ、Kgｆ／mm² 39 伸び、％３これまで、この発明の鋳鉄の炉外処理方法およ
び装置の特別な実施例を示し、また記述してきた
が、上記実施例に各種の改変を加えることは当業
者には明らかなことであると思われる。したがつ
て、この発明を開示された実施例またはその細部
に限定することを意図しているものではない。そ
れ故、上記した特許請求の範囲に定められている
この発明の精神および範囲内で、上記実施例から
発展させることができると思われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による鋳鉄の炉外処理方法
を実践するための装置の縦断面図を示しており、
第２図は、この発明の取鍋の下部の縦断面図を示
しており、そして、この取鍋内には金属製の火格
子が装着されており、第３図は、第２図に示され
たのと同じものの平面図であり、第４〜６図は、
この発明の装置によつて実践されるこの発明の方
法の段階を示しており、第４図は、溶湯を収容タ
ンク内に供給するときのこの装置を示しており、
第５図は、溶湯が収容タンクから取鍋内へ流入す
る工程を示しており、第６図は、取鍋への注入が
終了したときのこの装置を示しており、第７図
は、改変に伴つて作られたこの発明の装置の収容
タンクに設けられた排出開口の領域を詳細に示し
ており、ここで、このタンク内に装着された挿入
体には開口が設けられており、第８〜１０図は、
第７図に従つて作られたこの装置によつて実践す
るこの発明の方法の段階を示しており、第８図
は、この発明の装置の密封可能な室内に溶湯が供
給される初期の段階を示しており、この室内に作
業真空がまだ形成されていず、そして、その溶湯
がの流れが細いときの状態を示しており、第９図
は、溶湯が供給される次の段階を示しており、密
封可能な室内に作業真空が形成されており、そし
て、その溶湯が解放された流れとなつて流れてい
るときの状態を示しており、第１０図は、溶湯が
供給される最終の段階を示しており、挿入体が溶
湯に溶解してしまい、そして、その溶湯が太い流
れとなつて流れているときの状態をを示してお
り、第１１図は、改変を加えたこの発明の装置の
縦断面図を示しており、ここで、移動機構は駆動
装置を備えた片持梁および柱の形態をとつて作ら
れている。１……収容タンク、１ａ……収容タンク１の
底、１ｂ……収容タンク１の排出口、１ｃ……収
容タンク１の殻、２……取鍋、２ａ……取鍋２の
載荷トラニオン、３……密封可能な室、３ａ……
室３の支管、４……挿入体、４ａ……挿入体４に
設けられた開口、５……火格子、９，１０……ハ
ウジング、９ａ，１０ａ……ハウジング９，１０
の結合フランジ、１１……移動機構、１２…柱、
１４……片持梁、１５……駆動装置。

Claims

【特許請求の範囲】１取鍋の中へ流れとして供給される溶融鉄が脱
ガスと取鍋の底に置かれた接種剤層との反応とを
受ける鋳鉄の炉外処理の方法において、接種剤と
溶湯との間の反応は前記層に与えられる熱の一部
を溶湯から除去することによつて制御し、かつ、
脱ガスは15秒から120秒間行うことを特徴とする
鋳鉄の炉外処理の方法。２取鍋へ接種剤を詰めるのに先立つて取鍋の底
へ置かれる金属放熱器と溶湯を接触させることに
より熱を除去することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。３取鍋の中の溶湯レベルを接種剤層の表面まで
上げる時間に等しい初期取鍋充填段階における最
小レベルから、取鍋の充填を続けている時の最大
レベルまで、取鍋へ注入する溶湯の流量率を変化
させることにより熱を除去することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の方法。４初期取鍋充填段階における最小レベルから取
鍋の充填を続けている時の最大レベルまで、溶湯
の流れの直径を変えることにより、溶湯の流量率
を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の方法。５取鍋の中へ供給される溶融鉄が接種剤との反
応と脱ガスとを受ける鋳鉄の炉外処理方法であつ
て、溶湯が接種剤との反応に入る前に、取鍋の中
へ供給される流れの中で溶湯の脱ガスが連続的に
行われ、そしてそこでの脱ガスを15秒から120秒
間続けながら上記接種剤との処理が取鍋の中で行
われらることを特徴とする鋳鉄の炉外処理方法を
実施するための装置において、挿入体４によつて
閉じられる排出開口１ｂを有する収容タンク１、
上記タンク１の下に配置され載荷トラニオン２ａ
を有する取鍋２、空気排出装置へ接続するための
支管３ａを有し収容タンク１と取鍋２とに連結さ
れてその間に自身の壁によつて限定された密閉空
間を与えるようになつている密封可能な室３から
成り、収容タンク１の放出開口１ｂは、Ｄをmmで
表わした上記開口の直径、Ｖをｄm²で表わした処
理される溶湯の体積、Ｋを1.5から５の比例係数
として、Ｄ＝Ｋ√の条件を満たす直径を有して
いることを特徴とする鋳鉄の炉外処理方法を実施
するための装置。６放熱器はその高さが接種剤層の高さとほぼ等
しい平らな金属製火格子５であり、そしてその寸
法と平面形状は取鍋２の底のそれらと同じである
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装
置。７挿入体４には溶湯の流れのより小さい直径に
等しい直径を有する開口４ａが設けられ、前記開
口４ａは、挿入体４を取付けたとき、溶湯の流れ
のより大きい直径を限定している収容タンク１の
排出開口１ｂとほぼ同軸の関係に配置され、挿入
体４の開口４ａの直径は収容タンク１の排出開口
１ｂの直径の0.2から0.3倍に等しいことを特徴と
する特許請求の範囲第５項記載の装置。８装置が少なくとも２つの作業位置とそれに対
応する数の取鍋とを備え、１つの前記収容タンク
１及び１つの前記密封可能な室３を有し、前記室
は分割可能な構成となつておりおかつ前記各位置
においてそれぞれ連結フランジを備えたハウジン
グとカバーを有し、装置内のハウジング９，１０
の数はその作業位置の数に対応し、そして各ハウ
ジングは他のハウジングに対して静止関係にあり
かつその中に取鍋２を受け入れるようになつてお
り、一方カバーはすべての作業位置に対して共通
のものでありかつ収容タンク１の底部分１ａ及び
この底部分１ａの下方に延びる殻１ｃの形で収容
タンク１と一体に構成され、前記殻１ｃは底部分
１ａに設けられた開口１ｂ及び挿入体４に設けら
れた開口４ａに対して同心に配置され、さらに装
置は、収容タンク１を要求された位置へ移し、か
つ殻１ｃと対応するハウジング（９又は１０）と
結合することによりこの位置へ密封可能な室３を
形成するための移動機構１１を備えており、これ
らのハウジング９，１０の各々の上の連続フラン
ジ９ａ，１０ａの高さ及び各取鍋２の上の載荷ト
ラニヨン２ａの高さは、取鍋２が密封可能な室３
の中に配置された状態で、前記取鍋のトラニヨン
２ａがハウジング９，１０のフランジ９ａ，１０
ａのレベルに配置されるような高さであることを
特徴とする特許請求の範囲第５項から第７項いず
れかに記載の装置。９移動機構１１は、その上に取付けられた片持
梁１４を有しかつ前記収容タンク１に連結された
柱１２、及びハウジング９，１０に対して垂直と
水平面内で前記片持梁１４を移動させるためこの
片持梁に結合した前後運動と回転運動をさせるた
めの駆動装置の形で構成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第８項記載の装置。