JP3380256B2 - 中子の除去および鋳造熱処理プロセスおよび装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の背景 本発明の技術分野 本発明は、鉄および非鉄金属の鋳造に関し、より詳細
には、各鋳物部品から中子を外しかつ取り去る技術に関
する。あるいは、中子の除去に関連する各鋳物部品の熱
処理に関する。

関連技術の簡単な説明 鉄および非鉄金属を各部品に鋳造する際に、米国にお
ける鋳物工場では、1988年だけで770万トンもの鋳物砂
が消費されている。スチール鋳造物および多くのねずみ
鋳鉄には、鋳型のために高純度（SiO₂が98重量％以上）
のシリカ砂が使用される。多くの自動車用鋳造物には、
比較的低い純度（SiO₂が93重量％以上）のシリカ砂が使
用される。この砂の大部分は、鋳型または中子の製造の
ための鋳造物に使用される。鋳型または中子を製造する
とき、鋳型または中子を形成するために、鋳物砂に対し
てバインダ材料が付加される。一般に、鋳型は鋳造物の
外面を形成し、中子は内面および通路を形成する。鋳物
部品は、溶融された鉄または非鉄金属を鋳型内に流入す
ることにより形成される。部品が内部に開口部または通
路を有している際には、たいてい、中子の所定部分また
は大部分を包囲する（各）中子と鋳型との間の体積部分
内に溶融金属が流入させられる。金属が固化すると、鋳
型が開けられるとともに各部品が取り出される。たいて
いの場合、中子の存在により形成されるべき内部領域に
残されたままの中子を除去しなければならない。

中子の除去は、通常、衝撃・振動装置、及び／又は、
バインダを破壊するための加熱、及び／又は、破壊する
とともに各中子から取り外す作業により行われている。
各中子は、概して、部品内でさらに小さい小片へと破壊
され、そして種々の部品開口部から除去することができ
る。この“中子除去”の困難性の程度は、鋳造される部
品の幾何形状および溶融金属の温度に依存する。

アルミニウムまたはアルミニウム合金の鋳物部品の場
合には、比較的低い鋳造温度が使用されるので、中子の
除去が特に困難となっている。より低い界面温度では、
通常、中子とアルミニウム部品との分離がさらに困難に
なる。さらに、アルミニウムは比較的柔らかいため、外
して除去するプロセスにおいて物理的な衝撃が加えられ
た場合に、より損傷を受けやすい。また、中子を外して
除去するための何らかの妥当な物理的手段が実質的に行
われる前に、アルミニウム部品を冷却する必要がある。
さもなければ、たとえ細心の取扱いをしても部品に損傷
を与えることになるからである。

熱によりバインダシステム（binder system）を破壊
することによって中子を除去するために加熱法が使用さ
れるとき、加熱サイクルは典型的には長く、４〜10時間
とされ、中子の除去がしばしば完全に行われない。加熱
プロセスによる熱によって中子の総ての部品が効果的に
分解されなかった部分に、中子の破片が残されることに
なる。さらに、鋳造物から除去された中子材料は処理ま
たは再利用しなければならない。バインダの残留物はた
いてい有害で及び／又は有毒な廃棄物として分類され、
したがって相応に注意して取り扱わなければならないの
で、処理にはさらに高いコストがかかってしまう。物理
的・熱的な処理ステップを介した鋳物砂の再利用は多く
の注目を集めているが、多くのコストを要するものであ
る。

本明細書中に参考例として組み込まれる米国特許第5,
423,370号明細書には、鋳造物から中子を除去するのに
用いる流動床炉の発明が開示されている。ここでは、中
子を形成するのに使用される砂と同種の砂を流動化する
ことに基づく熱プロセスが採用されている。さらに、ア
ルミニウム鋳造物の熱処理のために流動床炉を使用する
ことが開示されている。流動化砂による熱処理により、
従来方法による中子除去プロセスにおいて生じる主な欠
点が解消される。しかし、上記米国特許第5,423,370号
明細書に記載された発明は、バッチ式流動床プロセスを
用いた処理を実施するものである；すなわち、処理され
る各部品は、バスケット又は収容用取付具（containing
fixture）上または内部に配置され、中子バインダに対
して熱分解および／または熱的な破壊をおこなうため
に、流動化された固体物（fluidized solids）内に適切
な時間だけ適切な温度で浸漬される。これにより、流動
床内へと自由に流れるように砂が分離されて、最終的に
再生させられるとともに再利用される。

部品の大量処理をも行う用途に対して、鋳造装置は典
型的には、比較的短い繰り返しサイクルの鋳造工程によ
り鋳造物を製造するように構成されている。

中子除去および／または同時あるいは連続的に熱処理
工程を行うために、一又は複数のバッチ式流動床炉を使
用することは、以下のような欠点を有する： ａ） 部品が鋳造された後に、これらの部品は、取付具
またはバスケットとされた保持装置の容量が満たされる
まで、これら保持装置内へと導かれる。ここで、各部品
を収容する取付具またはバスケットは、対象物の処理を
完遂するのに必要とされる時間だけ流動床炉内に浸漬さ
れる。

取付具またはバスケット内に最初に導入された部品
は、取付具またはバスケットへの積み込みが完了するま
で待機することになり、この待機時間の間、熱を失うこ
とになる。このため、積荷された取付具内の各部品の平
均温度は、これら部品が鋳造装置から排出された時の温
度よりもかなり低いものとなっている。これは、以下の
中子除去および熱処理のための熱的プロセスに関するエ
ネルギー効率が悪いことを意味している。

ｂ） 鋳造物の大量処理を行う典型的な用途において、
鋳造装置は、一定サイクル時間でプロセスに対して各部
品を供給する。流動床炉カバーを開口して各部品を投入
し、そして該カバーを閉鎖するために、各部品の積載物
を収容する必要性により、処理を行うサイクル時間が増
加させられる；したがって、プロセスのコストを増大さ
せる。

さらに、鋳造プロセスを通じて各部品を一定に搬送す
ることは、流動床炉がバッチ式であることにより妨げら
れる。したがって、中子除去および熱処理を行う連続又
は半連続流動床炉を介して、製品を連続または半連続的
に流動させることによりさらに良い効率を得ることがで
きるであろう。

本発明は、続けて行われる熱処理を伴う或いは伴わな
い、鉄または非鉄金属の鋳造に用いる中子を除去するた
めの、連続または半連続流動床炉の使用をも含むもので
ある。本発明は、古い非流動床プロセス並びにバッチ式
流動床炉に存する各欠点を解消するものであり、操業コ
ストだけでなく処理された部品の品質に関してもさらに
効果的な処理システムを達成するものである。

発明の概要 本発明は、内部通路を形成するために結合された砂中
子（sand core）を有しかつ鋳型内で鋳造された金属部
品から砂中子を除去し、かつ必要なときに、前記砂中子
の除去と同時に、または該砂中子の除去の後に鋳造物を
熱処理するための連続的または半連続的な方法またはプ
ロセスを具備し、 前記方法またはプロセスは、流動床炉（fluid bed fu
rnace）において、砂中子結合システムを熱分解または
熱的に分解するのに十分な温度に前記砂中子を有する部
品を当てることを具備し、 前記流動床炉は、該流動床炉にわたって、連続的また
は半連続的に前記部品を移動させるコンベヤを備えられ
ており、 前記砂中子の除去の後に前記部品の熱処理が続く場合
に、該熱処理プロセスは、この同一の流動床炉、および
／またはこの炉に続く被加熱容積部（heatedvolume）、
または固体の流動床の上方のこの炉のフリーボード（fr
eeboard）において行われる。

この処理方法は、砂中子を除去し、かつ必要なとき
に、鋳造された部品を、より均一な製品の質とより少な
い人件費とによって、高い製品量で経済的に熱処理する
手段を提供する。このプロセスから除去された流動砂に
ついては、さらなる鋳造の用途に再生利用することがで
きる。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の全体にわたるプロセスを示す概略図
である。幾つかの場合においては、示された段階のうち
１つまたは２つ以上が、所望の結果を達成するために必
要とされていない。

図２は、砂中子の除去だけの場合のために本発明のプ
ロセスにおいて用いられる流動床炉の、または、砂中子
の除去と、これと同時またはこの後の熱処理との場合の
ために本発明のプロセスにおいて用いられる流動床炉の
側部断面図である。

図３は、砂中子の除去と、流動床のフリーボードがプ
ロセスのための被加熱容積部として用いられる熱処理と
の場合のために本発明のプロセスにおいて用いられる流
動床炉の側部断面図である。

発明の好ましい実施形態の詳細な説明 当業者は、図１、図２、および図３の添付図面ととも
に考察される際の好ましい実施形態に関する以下の記載
を読むことから本発明の理解を得る。

図１は、通常は、連続的または半連続的な砂中子の除
去と通常のアルミニウム鋳造の熱処理とに関連しかつ本
発明のプロセスを含む種々の段階を示している。

炉30は、流動床炉を含む熱処理を用いる砂中子除去ユ
ニットである。鋳造部品の複雑さと、関連する砂中子の
結合剤とに応じて、流動化された固体の処理温度範囲
は、通常は430℃（806゜F）〜520℃（968゜F）であり、
かつ、処理時間は、通常は30分〜２時間である。

焼鈍炉（annealing furnace）31は、流動床炉を含
み、“固溶化焼鈍（solutionannealing）”と称される
熱処理段階である。鋳造部品の必要とされる特性と、該
部品を鋳造するために用いられるアルミニウムの正確な
組成とに応じて、処理温度範囲は、通常は490℃（914゜
F）〜520℃（968゜F）であり、かつ、処理時間は、通常
は２〜10時間である。

焼入れ容器（quench vessel）32は、流動床の焼入れ
を含む、“焼入れ”と称される冷却段階である。鋳造部
品の必要とされる特性と、該部品を鋳造するために用い
られるアルミニウムの正確な組成とに応じて、流動床焼
入れの処理温度範囲は、通常は100℃（212゜F）〜200℃
（392゜F）であり、かつ、通常の焼入れ処理は、0.5〜1
0分の範囲内の時間で、前記部品を、その固溶化焼鈍処
理温度から約200℃（392゜F）まで冷却することを必要
とする。

時効炉（aging furnace）33は、流動床炉または対流
炉（convective furnace）を含む“時効（aging）”と
称される熱処理段階である。鋳造部品の必要とされる特
性と、該部品を鋳造するために用いられるアルミニウム
の正確な組成とに応じて、動作温度範囲は、通常は200
℃（392゜F）であり、かつ、処理時間は、通常は２〜10
時間である。

最終室（final chamber）34は、前記プロセスからの
取り扱いを容易にするための前記部品の冷却である。こ
のことは、通常は、対流冷却容器または周囲の空気内に
おける自然対流冷却により達成される。

システムへの周囲空気の入力、エネルギー入力、エネ
ルギー回復、および大気の放出のための通常の方策は、
本発明によるプロセスを含む通常のアルミニウム鋳造動
作に関する図１に図示されている。

周囲空気は、送風機37により圧縮され、熱交換器36を
通過し、空気加熱器39を経て、中子除去流動床炉30用流
動空気となる。熱交換器36からの前記空気のその他の支
流は、空気加熱器40を通過して、固溶化焼きなまし炉31
用流動空気となる。上記高温流動空気ライン（通常、52
0℃（968゜F）から650℃（1202゜F）までの温度範囲に
ある）は、エネルギ供給を行い、空気加熱器39,40への
エネルギ供給を制御することにより、これら２つの流動
床炉をそれぞれ必要とされる処理温度に維持及び制御す
る。これらのエネルギ供給は、通常、電気抵抗加熱器ま
たは空気加熱器内の天然ガスバーナにより行われる。

送風機37からの空気のその他の支流は、流動床焼き入
れ容器32に加熱されることなく供給され、かつこの流動
床焼き入れ容器内にて流動空気となる。焼き入れ容器32
内の流動床温度は、通常、流動床の流動された固体内に
入れられた複数の水冷管を使用して必要とされる温度に
維持及び制御される。

周囲空気は、送風機38により圧縮され、熱交換器41を
通過し、かつ対流時効炉33に供給される。ここで、周囲
空気は制御された温度の対流空気になる。この対流空気
は、部品が必要とされた温度で処理されて時効処理を達
成することができるように維持する。

周囲空気送風機38は、さらに、加熱されない空気を
（大気に排出する）冷却容器34に供給する。

炉30内の流動床から排出される流動オフガスは、中子
熱分解段階から微粒子及び有機汚染物質を除去するため
に浄化システム35（通常、集塵機及びアフタバーナ）を
通過し、その後エネルギ回復のために熱交換器36を経
て、さらなる熱回復のために熱交換器41を通過し、その
後大気に排出される。

浄化システム42（通常、微粒子除去用集塵機）を介し
て炉31から排出される流動オフガスは、熱交換器36の下
流の地点で炉30から排出されたオフガスと混合される。
さらに、この混合された流れは、その後、さらなる熱回
復のための熱交換器41を通過して、大気に排出される。

流動床焼き入れ容器32からの流動オフガスは、浄化シ
ステム43（通常、微粒子除去用集塵機）を通過し、大気
に排出される。

時効炉33からのオフガスは、冷却容器34からのオフガ
スと同様に大気に排出される。

上述したような通常の方式は、高エネルギ効率の利点
を達成し、かつ厳格な大気排出基準の要求に見合うこと
ができる。

図２を参照すると、中子除去に対する本発明の処理を
実行するための通常の連続熱処理もしくは準連続熱処理
の概略図を見ることができる。これは本発明の通常の例
である。本方法は、他の炉の構成および／または機械的
コンベヤを使用して実現することができる。

流動床炉７は連続コンベヤ９を具備している。この連
続コンベヤは、チェーンタイプまたは一般的な分類のコ
ンベヤのいずれかとすることができる。コンベヤは、バ
スケットまたは取付具10（鋳物17を保持することができ
る）を搬送する。さらにこのコンベヤは、バスケットま
たは取付具10を単体もしくはまとめて、連続的にまたは
周期的（準連続的）に、特有の方法によりある線速度で
炉内を移動させる。この線速度は炉内の部品の必要とさ
れる滞留時間を達成するために調節されたものである。

部品は、炉（ドア14を介して前室18）に入る。ドアは
自動的に開閉することができる。ドア14が閉じられた
後、下流のドア13が開いてバスケットまたは取付具17が
前室18から移動でき、炉容積部８に入る。これらの供給
ドア14,13は、コンベヤ９が一連のバスケットまたは取
付具を炉を介して排出口19へ移動させる際に、交互に開
閉状態を維持する。

部品は、排出19に入りドア15を介して炉を出る。

排出するバスケットまたは取付具10が排出口19に入っ
た後、ドア15が閉じ、かつドア16が開いてバスケットま
たは取付具10が排出口19を出ることができ、かつ鋳造の
ための次の処理段階もしくは取り出し領域へと続く。こ
こで、この処理が中子剥離のみからなる場合には、鋳物
17は、バスケットまたは取付具から除去される。コンベ
ヤ９が一連のバスケットまたは取付具を移動させ炉８か
ら出す際に、これらの排出ドア15,16は交互に開閉する
ように維持する。

炉８は流動固体床６を有する。この固体は、好ましい
実施形態において、この炉内で除去される中子を製造す
るために使用されたものと同一の成分及びサイズ範囲か
らなる流動化された鋳物砂である。流動化された固体の
高さは、供給端においてコンベヤ９の下向き傾斜とな
り、水平面に続き、その後排出端にてコンベヤ９の上向
き傾斜とされ、バスケットまたは取付具10（部品17を有
している）は制御された速度で流動固体床を通過する。

粒状固形物の流動床を作り出すための流動空気は、一
般に送風機１によって送り出された大気である。流動空
気は、空気加熱器２、および分配ダクト３を通り、加熱
された空気がプレナムチャンバー（plenum chamber）４
に送り込まれる。プレナムチャンバー４は、流動化空気
分配板５の下に一定の容積を形成している。送風機１
は、分配板５を介して流動空気を供給し、次に流動化さ
れた固体中に空気の均一な分布を成し遂げ、それによっ
て粒状固形物を浮揚させ、流動固形物現象を作り出して
いる。

加熱された流動空気はまた、熱的に熱分解すること、
その他堅くなった塊として中子を持続させるのに役に立
つ中子接着剤を分解することによって中子を除去するの
に必要な温度に流動固形物を維持および制御するのに必
要なエネルギーを備えている。接着剤が熱的に熱分解あ
るいは分解された場合、中子の鋳物砂は流動可能とな
り、鋳物砂の粒子は鋳物から流れて、炉の中で可動性部
分と流動固形物になる。この接着剤の熱分解は、一般に
800゜Fから950゜Fの温度範囲で、結合構造や含有される
成分の量によってだいたい20分から90分間行われる。

流動床内に流れる中子からの追加された鋳造用砂は、
一般に炉の放出端部あるいはその近傍に配置されたオー
バーフローパイプ20を介してオーバーフローすることに
よって炉から放出され、集められ、冷やされ、随意にふ
るい分けられ、一般に再利用される。

一般に連続的な過程において、炉の流動固形物に付加
する中子からの鋳物砂は、全体に対して比較的に少ない
量である。したがって、炉内で回収された除去された鋳
物砂の滞留時間は比較的長く、アプリケーションのプロ
セス細部に依存して、一般に10時間から100時間であ
る。高められた温度、好ましくは約510℃でのこの長い
時間は、一般に非常に高い品質の回収された鋳物砂を作
り出す。

流動固形物の床６から発生する流動ガスは、ダクト21
を通って炉から出て、その後、一般に微粒子を取り除く
ためのサイクロンと中子接着剤の熱分解から全ての揮発
性有機炭素（VOC）化合物を酸化するためのアフターバ
ーナーとを備えたオフガス処理装置11を通った後に、流
動床炉７をわずかに大気圧以下、一般に0.5水柱インチ
（inch w.c.）以下に維持して流動ガスを炉装置外に排
出させる排気装置12を通る。

中子除去の要求の後に、固溶化焼鈍熱処理ステップが
続くときには、両方の処理ステップを達成するために必
要な滞留時間を供給するために、流動床炉７が十分に長
く形成されなければならないことを除いて、図２に示さ
れた同じシステムが用いられてもよい。

この方法の主な経済的利点は、中子除去ステップ中
に、鋳物が昇温された温度まで加熱され、それは同時に
固溶化焼鈍にも帰結するということである。多くの場合
に、中子除去滞留時間は、固溶化焼鈍時間の一部にな
り、それによって、全体のサイクルタイムを短縮する。

この利点は、熱的中子除去のための温度が、アルミニ
ウム鋳物を処理する場合のように、固溶化焼鈍に必要と
される温度に等しいときまたは近いときに重要である。

図３を参照すると、この発明のプロセスは、容積部、
すなわち、部品の熱処理または予熱が処理される保持領
域としての、流動床炉の流動床上方のフリーボードを使
用して実施されてもよい。

この処理装置は、流動床炉において、流動する固体の
表面を通して垂直に排出される流動ガス相が、非常に均
一な温度であるために、フリーボードとしての容積内の
温度を、非常に均一な温度に維持するという利点を有す
る。

加えて、このガス相は、流動床を形成している粒子の
大きさに依存して妥当な速度、したがって、結果として
生じる流動速度で流動している。

図３の装置は、流動床を通して一方向に搬送され、そ
の後、床の終点まで上昇され、該床の上方を他の方向に
戻る部品を有する２段式の搬送システムである。図３に
おいて、図２に示されたものと同様の部品は、最初の数
字の後に続く同様の数字を用いて識別される。

図３に示された処理例においては、鋳物部品は、自動
ドア14'から炉に入って前室18'に入り、その後、ドア1
3'を通って流動床炉8'へ入る。これら２個のドアの交互
サイクルにより、炉内の雰囲気と外気とが自由に入れ替
わることを防止する前室18'が形成される。

バスケットあるいは取付具10'の被取付部品17'は、中
子除去を行うために、所定温度で流動床を通って、チェ
ーンコンベヤ9'により搬送される。

炉の終端部では、搬送チェーンの部分21は垂直に動
き、次いで、反対方向に戻る（部分22'を参照）。

被取付部品17'が終端位置25'に達すると、エレベータ
23'は、バスケットあるいは取付具をチェーン22'の上部
レベルまで引き上げ、次いで、水平に出口15'まで搬送
する。

流動床上を通過する間、鋳物が定温に維持され、固溶
化焼鈍される。

次に、被取付部品は、ドア15'、後室19',及び、出口
ドア16'を通って炉から出る。

示されたように、流動空気あるいはオフガス排出の処
理方法は、図２に示されたものと同様である。

この２段式流動床処理のアプローチの利点は、以下の
点を含んでいる。

1.処理される部品あたりの高いエネルギー効率。流動ガ
スは、流動床において定温を維持し、フリーボード容積
部において同じ温度で２度使用される。

2.与えられた容量に対する炉のサイズは、長さ方向でか
なり低減され、それにより、処理される部品あたりの炉
のコストが低減され、さらに、これが、処理システムの
付属部分に等しく適用される。

図３に示された処理スキームが、コンベヤ チェーン
9'、24'、及び部分22'の方向を反転することにより熱処
理プロセスを必要としない中子除去プロセスにおける予
備加熱部に応用できることは注目される。

この処理配置において、被取付部品は、常温で、ドア
16'、前室19'、及びドア15'から炉に入る。

被取付部品は、チェーンセクション22'により搬送さ
れて供給箇所から終端位置26'へ流動床を超えて移動す
る。この経路を通過する間、被取付部品は、常温あるい
は常温より高い温度から中子除去に要する温度まで階段
状に上昇される。

被取付部品は、エレベータ23'により、位置26'からよ
り低い位置のチェーンセクション9'に下げられ、流動床
の中に沈められる。

被取付部品は、チェーンセクション9'により流動床を
通って搬送され、ドア13'、入り口18'、及びドア14'を
通って炉を出る。中子除去プロセスは、被取付部品が要
する滞留時間中の温度で被取付部品が流動床中にある間
に行われる。

アルミニウム自動車用エンジン部品を含む次の例は、
この本発明のプロセスをシュミレーションする実験プラ
ント運転で、遂行された。この例は、本発明を作り、使
用する方法とプロセスとを記述し、かつ、本発明を実行
するために熟考されたベストモードであるが、限定的に
解釈されるものではない。

例 部品 ：アルミニウム鋳物／エンジンブロック
5500kg/hr 中子除去条件：温度 :500℃ 滞留時間:90分 環境 ：流動床 固形物／鋳物砂 熱処理条件 ：温度 :500℃ 滞留時間:5hrs. これは、中子除去の90分を含んだ全時間である。両操
作は一連の同じ炉内で行われた。

焼入れ ：鋳造砂の流動固体床で200℃に急冷。
流動固体は水冷却コイルを使用して冷却された。

時効 ：流動床時効炉で230℃で３時間。60℃
まで大気冷却。

熱処理結果 ：ブリネル・ハードネス93−109を達成
されたブロック。

最後に、このプロセスの好ましい実施形態は、例とし
て開示されたこと、及び、他の変形は、本発明の範囲と
精神からはずれることなく、当業者になされることを理
解すべきである。

フロントページの続き (72)発明者 ローパー，ロバート ベルナルド ザ セカンド アメリカ合衆国 イリノイ 60010 バ リントン オーク ヒル ロード 350 (56)参考文献 特開 昭63−108941（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−71735（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−7457（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−199817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−163545（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−247361（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−104164（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−196096（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−53768（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−133256（ＪＰ，Ｕ) 特表 平６−507839（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−501058（ＪＰ，Ａ) 米国特許5423370（ＵＳ，Ａ) 仏国特許出願公開2448573（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 29/00 B22C 5/00 B22C 9/10

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中子により形成された複数の金属鋳物の内
   部通路および空洞から該中子を除去するための連続プロ
   セスであって、 前記中子が、砂と、中子の要求された形状および硬さを
   維持するためのバインダとからなり、該バインダが、一
   定の昇温された温度で熱分解される連続プロセスにおい
   て、 前記バインダを熱分解するのに十分な温度に維持される
   流動砂の形態の床と、該床の上方のフリーボード空間と
   を有する流動床炉を形成し、 前記中子を含む金属鋳物を前記フリーボード空間を通し
   て連続的に移動させることにより、該中子を含む金属鋳
   物を予熱し、 前記中子を含む個別かつ分離した一連の金属鋳物を、連
   続する個々の鋳物を前記バインダが熱分解するのに十分
   な時間にわたって埋没状態に維持するような速度で、前
   記炉内を次々と連続して通過させ、かつ前記流動砂内に
   埋没させ、 それによって、中子からの砂が、バインダから解放され
   て、前記流動床内の流動砂と同化するように個々の鋳物
   から自由に流れることを特徴とするプロセス。
2. 【請求項２】中子により形成された複数の金属鋳物の内
   部通路および空洞から該中子を除去するための連続プロ
   セスであって、 前記中子が、砂と、中子の要求された形状および硬さを
   維持するためのバインダとからなり、該バインダが、一
   定の昇温された温度で熱分解される連続プロセスにおい
   て、 前記バインダを熱分解するのに十分な温度に維持される
   流動砂の形態の床と、該床の上方のフリーボード空間と
   を有する流動床炉を形成し、 前記中子を含む個別かつ分離した一連の金属鋳物を、連
   続する個々の鋳物を前記バインダが熱分解するのに十分
   な時間にわたって埋没状態に維持するような速度で、前
   記炉内を次々と連続して通過させ、かつ前記流動砂内に
   埋没させ、 それによって、中子からの砂が、バインダから解放され
   て、前記流動床内の流動砂と同化するように個々の鋳物
   から自由に流れ、 ついで、前記金属鋳物を前記フリーボード空間を通過さ
   せることにより固溶化焼鈍することを特徴とするプロセ
   ス。
3. 【請求項３】前記流動砂の温度が、大気を保守温度より
   高い温度まで加熱し、該加熱された大気を流動床の下部
   に分配することによって維持されることを特徴とする請
   求項１又は２記載のプロセス。
4. 【請求項４】通過中の金属鋳物が引き続き熱処理される
   ことを特徴とする請求項１記載のプロセス。
5. 【請求項５】前記バインダが、前記熱処理と同時に分解
   されることを特徴とする請求項４記載のプロセス。
6. 【請求項６】前記熱処理が、固溶化焼鈍からなることを
   特徴とする請求項４記載のプロセス。
7. 【請求項７】前記熱処理が、固溶化焼鈍からなることを
   特徴とする請求項５記載のプロセス。
8. 【請求項８】前記個別かつ分離した金属鋳物を、前記流
   動床から出てきたときに連続して焼入れすることをさら
   に含み、それによって、要求された硬さが達成されるこ
   とを特徴とする請求項１記載のプロセス。
9. 【請求項９】前記個別かつ分離した金属鋳物を、前記流
   動床から出てきたときに連続して焼入れすることをさら
   に含み、それによって、要求された硬さが達成されるこ
   とを特徴とする請求項４記載のプロセス。
10. 【請求項１０】前記個別かつ分離した金属鋳物を、前記
    流動床から出てきたときに連続して焼入れすることをさ
    らに含み、それによって、要求された硬さが達成される
    ことを特徴とする請求項５記載のプロセス。
11. 【請求項１１】前記個別かつ分離した金属鋳物を、前記
    流動床から出てきたときに連続して焼入れすることをさ
    らに含み、それによって、要求された硬さが達成される
    ことを特徴とする請求項６記載のプロセス。
12. 【請求項１２】焼入れされた金属鋳物を流動床炉内にお
    いて一定の昇温された温度で時効処理することをさらに
    含むことを特徴とする請求項11記載のプロセス。
13. 【請求項１３】焼入れされた金属鋳物を流動床内におい
    て一定の昇温された温度で時効処理することをさらに含
    むことを特徴とする請求項９記載のプロセス。
14. 【請求項１４】焼入れされた金属鋳物を流動床内におい
    て一定の昇温された温度で時効処理することをさらに含
    むことを特徴とする請求項10記載のプロセス。
15. 【請求項１５】焼入れされた金属鋳物を流動床内におい
    て一定の昇温された温度で時効処理することをさらに含
    むことを特徴とする請求項11記載のプロセス。
16. 【請求項１６】前記金属がアルミニウムであることを特
    徴とする請求項１又は２に記載のプロセス。
17. 【請求項１７】中子により形成される複数の金属鋳物の
    内部通路および空洞から該中子を逐次連続して除去する
    ための装置であって、 前記中子が、砂と、該中子の要求形状および硬さを維持
    するためのバインダとから構成され、該バインダが一定
    の昇温された温度で熱分解することができる装置におい
    て、 流動床炉と、 前記中子を含む鋳物を前記炉内に連続的にまたは半連続
    的に搬送し、該炉内の流動床内に埋没させ、埋没状態で
    流動床内を通過させる第１の機械式搬送手段と、 前記流動床をバインダの熱分解温度に維持するための温
    度制御手段と、 流動床内における滞留時間を制御し、それによって、バ
    インダから解放された中子からの砂を、鋳物の内部通路
    および空洞から、炉内の流動化された固体と同化するよ
    うに流れさせるための前記機械式搬送手段の搬送速度制
    御手段と、 前記流動床炉からの連続排出手段と、 前記流動床炉の床の上方空間を横切り、かつ、前記第１
    の機械式搬送手段の方向から離れる方向に搬送する第２
    の機械式搬送手段と、 前記第１の機械式搬送手段から前記第２の機械式搬送手
    段へ、中子を除去された鋳物を移載する移載手段とを具
    備することを特徴とする装置。
18. 【請求項１８】前記流動床が、同時に中子の剥脱および
    鋳物の熱処理を提供する長さのものであることを特徴と
    する請求項17記載の装置。
19. 【請求項１９】前記機械式搬送手段が、中子を除去され
    た鋳物を流動床炉の外に連続して搬送することを特徴と
    する請求項17記載の装置。
20. 【請求項２０】前記流動床炉から、中子を除去された鋳
    物を連続的に受け入れるための焼入れ容器をさらに具備
    することを特徴とする請求項19記載の装置。
21. 【請求項２１】前記焼入れ装置は、冷却水が内部を循環
    する冷却管を用いて一定温度に維持される流動床を具備
    することを特徴とする請求項20記載の装置。
22. 【請求項２２】前記焼入れ装置は、冷却空気または周囲
    の流動空気を用いて一定温度に維持される流動床を具備
    することを特徴とする請求項20記載の装置。
23. 【請求項２３】前記焼入れ装置が、熱交換器を用いて一
    定温度に維持される攪拌流体のタンクを具備することを
    特徴とする請求項20記載の装置。
24. 【請求項２４】前記中子から回収された鋳物砂が、有機
    的連続を除去するために、10時間〜100時間以上の長い
    滞留時間にわたって、430℃〜520℃の温度で維持される
    ことを特徴とする請求項16記載のプロセス。
25. 【請求項２５】連続的に焼入れされかつ中子を除去され
    た鋳物を、前記焼入れ容器から連続的に受け入れ、該焼
    入れされた鋳物を所望の時効時間にわたって昇温された
    温度に保持するように適合された時効炉をさらに具備す
    ることを特徴とする請求項20記載の装置。
26. 【請求項２６】前記時効炉が、流動床炉であることを特
    徴とする請求項25記載の装置。