JP2676448B2 - 銅合金注湯炉の注湯ノズル及び注湯ノズル開閉用ストッパ並びにこれらを用いた注湯口装置 - Google Patents
銅合金注湯炉の注湯ノズル及び注湯ノズル開閉用ストッパ並びにこれらを用いた注湯口装置Info
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- JP2676448B2 JP2676448B2 JP3348888A JP34888891A JP2676448B2 JP 2676448 B2 JP2676448 B2 JP 2676448B2 JP 3348888 A JP3348888 A JP 3348888A JP 34888891 A JP34888891 A JP 34888891A JP 2676448 B2 JP2676448 B2 JP 2676448B2
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- pouring
- stopper
- nozzle
- furnace
- pouring nozzle
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、銅合金、特に青銅の
注湯に適した注湯炉の注湯ノズル及びこれを開閉するス
トッパに関する。
注湯に適した注湯炉の注湯ノズル及びこれを開閉するス
トッパに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車部品などの鋳物工場では省
力化、合理化、品質の安定化を目的として自動注湯シス
テムが多く採用され、注湯炉についても数々の技術的改
善が図られてきている。しかし、それらはほとんど鋳鉄
用であり、非鉄金属への適用例はあまりない。
力化、合理化、品質の安定化を目的として自動注湯シス
テムが多く採用され、注湯炉についても数々の技術的改
善が図られてきている。しかし、それらはほとんど鋳鉄
用であり、非鉄金属への適用例はあまりない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近時、水栓器具
などの増産要求から銅合金鋳物についても自動注湯設備
の導入意欲が高まっている。しかし、銅合金には鋳鉄に
はない性質があり、その自動注湯を実用化するためには
解決すべき種々の技術的課題が存在する。とりわけ、過
酷な使用条件に曝される注湯炉の注湯ノズル、あるいは
これを開閉するためのストッパの素材の選定には注意を
要する。この発明は、上記素材について試験を重ねた結
果得られたもので、自動注湯の長時間の繰り返し作業に
も十分に耐えられる注湯ノズル及び注湯ノズル開閉用ス
トッパを提供することを目的とするものである。
などの増産要求から銅合金鋳物についても自動注湯設備
の導入意欲が高まっている。しかし、銅合金には鋳鉄に
はない性質があり、その自動注湯を実用化するためには
解決すべき種々の技術的課題が存在する。とりわけ、過
酷な使用条件に曝される注湯炉の注湯ノズル、あるいは
これを開閉するためのストッパの素材の選定には注意を
要する。この発明は、上記素材について試験を重ねた結
果得られたもので、自動注湯の長時間の繰り返し作業に
も十分に耐えられる注湯ノズル及び注湯ノズル開閉用ス
トッパを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の銅合金注湯炉の注湯ノズルは、Ｃを10〜
20重量％、Ａｌ2 Ｏ3 を70〜80重量％含む耐火物で構成
するものとする。また、上記注湯ノズルを開閉するこの
発明のストッパは、Ｃを30〜40重量％、ＳｉＣを35〜55
重量％含む耐火物で構成するものとする。
に、この発明の銅合金注湯炉の注湯ノズルは、Ｃを10〜
20重量％、Ａｌ2 Ｏ3 を70〜80重量％含む耐火物で構成
するものとする。また、上記注湯ノズルを開閉するこの
発明のストッパは、Ｃを30〜40重量％、ＳｉＣを35〜55
重量％含む耐火物で構成するものとする。
【０００５】
【作用】銅合金の注湯ノズル、あるいはその開閉用スト
ッパの素材には、下記のような特性が求められる。 (1) 約1200℃においても変質しない耐熱性 (2) 急冷、急加熱の繰り返しでもスポーリングを生じな
い耐熱衝撃性 (3) 溶湯及びスラグと接触しても減肉しない耐溶損性 (4) ストッパの開閉動作により磨耗しない耐磨耗性 (5) 溶湯及びスラグが付着しない耐濡れ性
ッパの素材には、下記のような特性が求められる。 (1) 約1200℃においても変質しない耐熱性 (2) 急冷、急加熱の繰り返しでもスポーリングを生じな
い耐熱衝撃性 (3) 溶湯及びスラグと接触しても減肉しない耐溶損性 (4) ストッパの開閉動作により磨耗しない耐磨耗性 (5) 溶湯及びスラグが付着しない耐濡れ性
【０００６】ストッパは溶湯に浸漬しない部分が大気に
曝されるため非酸化物系の耐火物が適しており、特にコ
スト的にも入手が容易なＳｉＣが良い。その場合、発明
者らの試験によれば、Ｃ量が30重量％以下になると、溶
湯に浸漬する部位と大気に曝される部位との温度差及び
急冷、急加熱による熱衝撃特性の低下によりスポーリン
グの発生する確率が高くなる。また、Ｃ量が40重量％以
上になると、耐磨耗性の著しい低下により、短期間で注
湯ノズルとの接触面が荒れ、溶湯の漏れが発生する。結
果として、Ｃが30〜40重量％ 、ＳｉＣが35〜55重量％
のものが最適であった。
曝されるため非酸化物系の耐火物が適しており、特にコ
スト的にも入手が容易なＳｉＣが良い。その場合、発明
者らの試験によれば、Ｃ量が30重量％以下になると、溶
湯に浸漬する部位と大気に曝される部位との温度差及び
急冷、急加熱による熱衝撃特性の低下によりスポーリン
グの発生する確率が高くなる。また、Ｃ量が40重量％以
上になると、耐磨耗性の著しい低下により、短期間で注
湯ノズルとの接触面が荒れ、溶湯の漏れが発生する。結
果として、Ｃが30〜40重量％ 、ＳｉＣが35〜55重量％
のものが最適であった。
【０００７】一方、注湯ノズルは炉体れんがに囲まれる
ため蓄熱があり、ストッパほど耐熱衝撃性は要求され
ず、かつ大気に曝される面積が少ないため、耐磨耗性の
良好なＡｌ2 Ｏ3 が適している。その場合、Ｃ量が10重
量％以下になるとスラグの付着が著しくなり、ノズル閉
塞が短時間で発生する。また、Ｃ量が20重量％以上にな
ると、ストッパとの接触面の荒れが著しくなり、短時間
で溶湯の漏れが発生する。結果として、Ｃが10〜20重量
％ 、Ａｌ2 Ｏ3 が70〜80重量％のものが最適であっ
た。
ため蓄熱があり、ストッパほど耐熱衝撃性は要求され
ず、かつ大気に曝される面積が少ないため、耐磨耗性の
良好なＡｌ2 Ｏ3 が適している。その場合、Ｃ量が10重
量％以下になるとスラグの付着が著しくなり、ノズル閉
塞が短時間で発生する。また、Ｃ量が20重量％以上にな
ると、ストッパとの接触面の荒れが著しくなり、短時間
で溶湯の漏れが発生する。結果として、Ｃが10〜20重量
％ 、Ａｌ2 Ｏ3 が70〜80重量％のものが最適であっ
た。
【０００８】
【実施例】図１はこの発明の注湯ノズル及びストッパの
試験を行った開閉式自動注湯炉の概略縦断面図である。
図において、炉体１は円筒状の溶湯貯留槽２と、これに
前後から連通する注湯口３及び受湯口４とからなってい
る。溶湯貯留槽２は図示の通り蓋体１ａにより密閉構造
となっており、給気口５からのガス圧で湯面が加圧され
るようになっている。また、注湯口３には注湯ノズル６
とこれを開閉する丸棒状のストッパ７とが設けられてい
る。炉体１の内部には図示しない溶解炉から受湯口４を
通して移された青銅（ＪＩＳ青銅鋳物ＢＣ−６）の溶湯
が貯留され、かつこの溶湯は図示しないインダクタによ
る熱により1200〜1230℃の温度に保持されている。
試験を行った開閉式自動注湯炉の概略縦断面図である。
図において、炉体１は円筒状の溶湯貯留槽２と、これに
前後から連通する注湯口３及び受湯口４とからなってい
る。溶湯貯留槽２は図示の通り蓋体１ａにより密閉構造
となっており、給気口５からのガス圧で湯面が加圧され
るようになっている。また、注湯口３には注湯ノズル６
とこれを開閉する丸棒状のストッパ７とが設けられてい
る。炉体１の内部には図示しない溶解炉から受湯口４を
通して移された青銅（ＪＩＳ青銅鋳物ＢＣ−６）の溶湯
が貯留され、かつこの溶湯は図示しないインダクタによ
る熱により1200〜1230℃の温度に保持されている。
【０００９】上記注湯炉により注湯を行うには、溶湯貯
留槽２の湯面を加圧して注湯口３の湯面を図示の通り一
定に保持しておき、注湯ノズル６の下側に図示しない鋳
型が送り込まれた時に、ストッパ７を一定時間上昇させ
る。これにより、注湯口３の溶湯が注湯ノズル６を通過
して鋳型に注入される。注湯を終了したら、ストッパ７
を下降させて溶湯流を停止させる。これらの動作の繰り
返しにより、青銅鋳物が自動的に鋳造される。試験で
は、以下に説明するような注湯ノズル６及びストッパ７
を作成し、これを図１の自動注湯炉に組み込んで、１日
１０時間、５日間の稼働で注湯を繰り返し、スラグ地金
の付着によるノズル閉塞、熱衝撃によるスポーリングな
どの発生を観測した。
留槽２の湯面を加圧して注湯口３の湯面を図示の通り一
定に保持しておき、注湯ノズル６の下側に図示しない鋳
型が送り込まれた時に、ストッパ７を一定時間上昇させ
る。これにより、注湯口３の溶湯が注湯ノズル６を通過
して鋳型に注入される。注湯を終了したら、ストッパ７
を下降させて溶湯流を停止させる。これらの動作の繰り
返しにより、青銅鋳物が自動的に鋳造される。試験で
は、以下に説明するような注湯ノズル６及びストッパ７
を作成し、これを図１の自動注湯炉に組み込んで、１日
１０時間、５日間の稼働で注湯を繰り返し、スラグ地金
の付着によるノズル閉塞、熱衝撃によるスポーリングな
どの発生を観測した。
【００１０】ストッパ 表１に示すように５種類の配合の素材でストッパを作成
した。配合Ａの場合は、無余熱で溶湯に浸漬すると、ス
トッパ本体にクラックが発生して割れてしまった。これ
は、熱衝撃による割れである。配合Ｅの場合は、約１〜
２日で割れてしまったが、ストッパの鉱物組成を分析す
ると、α−クリストバル石（ｃｒｉｓｔｏｂａｌｉｔ
ｅ）が生成していた。この割れは、過熱冷却の繰り返し
により熱膨張率が０の溶融シリカがα−クリストバル石
になり、熱膨張特性が変化したことが原因と考えられ
る。配合Ｃの場合は、注湯ノズルと接触するストッパの
先端部分の磨耗溶損が激しく、２〜３日で湯漏れが発生
した。配合Ｄの場合は、湯面より上部の大気雰囲気の部
位が酸化劣化して２〜３日で破損した。配合Ｂの場合
は、５日間良好に使用できた。
した。配合Ａの場合は、無余熱で溶湯に浸漬すると、ス
トッパ本体にクラックが発生して割れてしまった。これ
は、熱衝撃による割れである。配合Ｅの場合は、約１〜
２日で割れてしまったが、ストッパの鉱物組成を分析す
ると、α−クリストバル石（ｃｒｉｓｔｏｂａｌｉｔ
ｅ）が生成していた。この割れは、過熱冷却の繰り返し
により熱膨張率が０の溶融シリカがα−クリストバル石
になり、熱膨張特性が変化したことが原因と考えられ
る。配合Ｃの場合は、注湯ノズルと接触するストッパの
先端部分の磨耗溶損が激しく、２〜３日で湯漏れが発生
した。配合Ｄの場合は、湯面より上部の大気雰囲気の部
位が酸化劣化して２〜３日で破損した。配合Ｂの場合
は、５日間良好に使用できた。
【００１１】
【表１】
【００１２】注湯ノズル 表２に示すような３種類の配合で注湯ノズルを作成し
た。配合Ｈの場合は、ストッパと接触する面が磨耗して
しまい、２〜３日で湯漏れが発生した。配合Ｆの場合
は、注湯ノズル内に地金及びスラグが付着し、それが成
長して１〜２日でノズル内径を狭め、正確な注湯量が確
保出来なくなった。配合Ｇの場合は、地金及びスラグの
付着も磨耗溶損も少なく、５日間良好に使用できた。
た。配合Ｈの場合は、ストッパと接触する面が磨耗して
しまい、２〜３日で湯漏れが発生した。配合Ｆの場合
は、注湯ノズル内に地金及びスラグが付着し、それが成
長して１〜２日でノズル内径を狭め、正確な注湯量が確
保出来なくなった。配合Ｇの場合は、地金及びスラグの
付着も磨耗溶損も少なく、５日間良好に使用できた。
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、従来、ほとんど実績
のない銅合金の自動注湯において、最も使用条件の過酷
な注湯口の寿命信頼性を向上させ、長期間にわたって製
品品質の安定化を図ることができる。
のない銅合金の自動注湯において、最も使用条件の過酷
な注湯口の寿命信頼性を向上させ、長期間にわたって製
品品質の安定化を図ることができる。
【図１】この発明の注湯ノズル及びストッパの試験に使
用した自動注湯炉の縦断面図である。
用した自動注湯炉の縦断面図である。
３ 注湯口 ６ 注湯ノズル ７ ストッパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/103 Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０３Ｂ 35/565 Ｃ０４Ｂ 35/10 Ｇ Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０３ 35/56 １０１Ｙ (72)発明者 磯貝 正広 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株 式会社イナックス内 (72)発明者 本林 秀治 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株 式会社イナックス内 (72)発明者 小関 裕治 岐阜県瑞浪市日吉町801 (72)発明者 林 静男 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 金城 秋夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−254371（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−313640（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−312047（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−193252（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−257061（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−52423（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】Ｃを10〜20重量％、Ａｌ2 Ｏ3 を70〜80重
量％含む耐火物で構成したことを特徴とする銅合金注湯
炉の注湯ノズル。 - 【請求項２】Ｃを30〜40重量％、ＳｉＣを35〜55重量％
含む耐火物で構成したことを特徴とする銅合金注湯炉の
注湯ノズル開閉用ストッパ。 【請求項3 】請求項１記載の注湯ノズルと請求項２記載
の注湯ノズル開閉用ストッパとを備えたことを特徴とす
る銅合金注湯炉の注湯口装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348888A JP2676448B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 銅合金注湯炉の注湯ノズル及び注湯ノズル開閉用ストッパ並びにこれらを用いた注湯口装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348888A JP2676448B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 銅合金注湯炉の注湯ノズル及び注湯ノズル開閉用ストッパ並びにこれらを用いた注湯口装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05154647A JPH05154647A (ja) | 1993-06-22 |
| JP2676448B2 true JP2676448B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=18400065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3348888A Expired - Lifetime JP2676448B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 銅合金注湯炉の注湯ノズル及び注湯ノズル開閉用ストッパ並びにこれらを用いた注湯口装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676448B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP3348888A patent/JP2676448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05154647A (ja) | 1993-06-22 |
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