[发明专利]底注式浇包以及使用该底注式浇包的熔融金属的浇注方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过塞杆来开闭水口的上方开口部的底注式浇包、以及使用该底注式浇包的熔融金属的浇注方法。

背景技术

对于利用塞杆来开闭在底注式浇包的底部上设置的水口的上方开口部，由此控制从浇包的水口向铸模进行浇铸的熔融金属的量的浇注方式，具有漂浮在浇包内的熔融金属表面上的夹杂物混入铸模内的情况较少的优点，在铸造领域中广泛使用。

图10(a)以及图10(b)简要示出以往的底注式浇包。该底注式浇包21具备浇包主体2、设置在浇包主体2的底部的水口3、堵塞水口3的塞杆4、支承塞杆4的臂5、以及使臂5上下移动的升降装置6。水口3通常由耐热性陶瓷形成，具有倒圆锥状锥面或者带有凸的圆弧状剖面的曲面状锥面。另外，塞杆4包括通常由石墨等耐火材料构成的外筒部41、以及支承外筒部41的金属制的芯部42，外筒部41的下端部41a通常呈倒圆锥状或者半球状。臂5包括垂直臂部5a与水平臂部5b，芯部42通过支承部7螺纹固定于水平臂部5b的前端部。在图示的例子中，水口3的上方开口部10由在内侧具有凸的圆弧状剖面的曲面状锥面3a形成，塞杆4具有半球状下端部41a。

如图10(a)所示，设定为在塞杆4与水口3分开的状态下，塞杆4的中心线O₂与水口3的中心线O₁大致一致。若在该状态下，通过升降装置6使塞杆4下降，则如图10(b)所示，塞杆4的半球状下端部41a与水口3的曲面状锥面3a紧贴，密闭上方开口部10。在该状态下，将熔融金属(未图示)浇注至浇包主体2。

在以图10(b)所示的密闭状态将熔融金属浇注至浇包主体2之后，如图10(a)所示那样使塞杆4上升规定时间，使规定量的熔融金属从水口3流出，之后再次使塞杆4下降。此时，由于塞杆4的中心线O₂与水口3的中心线O₁大致一致，因此水口3原本应被密闭。但是，实际上，有时在图10(b)所示的状态下从水口3发生熔融金属的漏出。另外，还知晓熔融金属从水口3的漏出随着反复进行浇注循环而趋于增大。

若因熔融金属的漏出而浇注超过规定量的熔融金属，或在浇注开始前漏出的熔融金属就已流入到铸模内，则有时产生被称作金属球、冷隔的不良情况。因此，虽也考虑对塞杆4施加较大负载，强力按压水口3，但这样的话，担心塞杆4的耐热性外筒部41或者水口3发生破损。

为了解决这样的熔融金属的漏出问题而深入研究的结果是知晓有如下情况：(a)在熔融金属的流出过程中，水口3的曲面状锥面3a不仅附着熔融金属中的夹杂物，还附着半凝固状的熔融金属，(b)因附着于水口3的曲面状锥面3a的夹杂物、半凝固状熔融金属而妨碍塞杆4的半球状下端部41a与水口3的曲面状锥面3a紧贴，(c)若对塞杆4施加一边使附着于水口3的曲面状锥面3a的夹杂物、半凝固状的熔融金属破坏或挪动一边进行下降所需的负载，则担心塞杆4的半球状下端部41a以及水口3的一方或者两方损伤。

针对这样的问题，日本特开平3-124363号公开了一种浇注装置，如图11所示，该浇注装置在从倾注式的浇包向浇注箱16定量供给熔融金属之后，将该熔融金属从浇注箱16的熔融金属下落口51向铸模41的浇口54浇注，其中，在铸模41的上部，与浇注箱16的熔融金属下落口51紧贴的砂型口53设置为与浇注箱16分开，在砂型口53设置浇口54，在浇口54处设置有与贯通浇注箱16的熔融金属下落口51进行插入的止挡件25紧贴卡合的止挡件抵接座部55。根据该浇注装置，无需对止挡件25施加大负载就能够获得止挡件25与砂型口53的高紧贴性。但是，日本特开平3-124363号的浇注装置是在从倾注式的浇包向浇注箱16浇注之后调节从浇注箱16向铸模41浇注的浇注量的装置，并不是调节底注式浇包的浇注量的装置。因此，止挡件25所接触的水口53是砂型的一部分，不存在夹杂物、半凝固状的熔融金属附着的问题。