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JPH09122832A - Hollow billet manufacturing method and apparatus - Google Patents

Hollow billet manufacturing method and apparatus

Info

Publication number
JPH09122832A
JPH09122832A JP7278599A JP27859995A JPH09122832A JP H09122832 A JPH09122832 A JP H09122832A JP 7278599 A JP7278599 A JP 7278599A JP 27859995 A JP27859995 A JP 27859995A JP H09122832 A JPH09122832 A JP H09122832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mandrel
heat pipe
mold
molten metal
hollow billet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7278599A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Chiba
弘樹 千葉
Hiroyuki Toumine
浩之 東峰
Manabu Kagawa
学 香川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP7278599A priority Critical patent/JPH09122832A/en
Publication of JPH09122832A publication Critical patent/JPH09122832A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置が大型であり、コストアップになり、鋳
造速度の向上に限界がある。 【解決手段】 ヒートパイプ3を内部に挿入して当該ヒ
ートパイプ3を先端6Aに固定したマンドレル6と鋳型
1によって形成された鋳型空間に溶湯4を注入するよう
にした。
(57) 【Abstract】 PROBLEM TO BE SOLVED: The equipment is large, the cost is increased, and there is a limit to the improvement of the casting speed. SOLUTION: A heat pipe 3 is inserted inside, and a molten metal 4 is injected into a mold space formed by a mandrel 6 having a heat pipe 3 fixed to a tip 6A and a mold 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートパイプによ
ってマンドレルの冷却を行う中空ビレットの製造方法、
及び装置に関し、特に、装置の大型化や、コストアップ
を招かずに鋳造速度を向上させた中空ビレットの製造方
法、及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a hollow billet in which a mandrel is cooled by a heat pipe,
The present invention relates to a hollow billet manufacturing method and a device, in which the casting speed is improved without increasing the size of the device and increasing the cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、中空ビレットの製造装置は、水
冷等による冷却手段を備えた円筒形状の鋳型と、鋳型の
中心に挿入されたマンドレルより構成され、鋳造樋等か
ら溶湯を供給されることにより中空ビレットを鋳造して
いる。
2. Description of the Related Art Generally, an apparatus for producing a hollow billet comprises a cylindrical mold equipped with a cooling means such as water cooling and a mandrel inserted in the center of the mold, and the molten metal is supplied from a casting trough or the like. To cast a hollow billet.

【0003】ところで、最近では中空ビレットを効率良
く製造するために、鋳型の冷却の他にマンドレルの冷却
も並行して行っている。マンドレルの冷却は、水冷によ
って行うことが多いが、この場合、鋳造サイズによりマ
ンドレルが細くなると、構造的に水冷化するのが困難で
あると共に、鋳造中に温度差、及び引抜力が生じると、
構造の複雑化に基づく強度不足からマンドレルが破損す
る可能性があり、破損すると高温の溶湯に冷却水が触
れ、水蒸気爆発が起こることもあるため安全上好ましく
ない。
By the way, recently, in order to efficiently manufacture a hollow billet, cooling of the mandrel is performed in parallel with cooling of the mold. Cooling of the mandrel is often performed by water cooling, but in this case, if the mandrel becomes thin due to the casting size, it is difficult to structurally water cool, and if a temperature difference during drawing and pulling force occur,
The mandrel may be damaged due to lack of strength due to the complicated structure, and if it is damaged, cooling water may come into contact with the high-temperature molten metal and steam explosion may occur, which is not preferable for safety.

【0004】このため、空冷による冷却も考えられる
が、マンドレル内に気体を流して冷却しても、気体の熱
伝達率が大きくないため、気体の流速を上げても、水冷
の場合と比較してそれほど効果がない。特に、製品の内
径が小さいか、若しくは肉厚が大きいと、マンドレルの
径が小さくなって伝熱面積が小さくなるので、それが顕
著になる。従って、水冷式、空冷式に代わる安全で効率
の良い冷却装置が要望されていた。
Therefore, cooling by air cooling is also conceivable, but even if the gas is flowed in the mandrel to be cooled, the heat transfer coefficient of the gas is not large, so even if the gas flow rate is increased, it is compared with the case of water cooling. Is not very effective. In particular, when the inner diameter of the product is small or the wall thickness is large, the diameter of the mandrel becomes small and the heat transfer area becomes small, which is remarkable. Therefore, a safe and efficient cooling device that replaces the water cooling type and the air cooling type has been demanded.

【0005】そこで、このような要望に応える、従来の
中空ビレットの製造装置として、図4に示されるものが
提案されている。この中空ビレット製造装置は、水冷等
による冷却手段を備え、溶湯4の供給を受ける円筒形状
の鋳型1と、鋳型1の中心に挿入された中空状のマンド
レル2と、マンドレル2の中空部に密接して挿入された
ヒートパイプ3より構成されており、ヒートパイプ3内
の作動媒体によってマンドレル2の冷却を行うようにし
ている。
Therefore, as a conventional hollow billet manufacturing apparatus which meets such a demand, the apparatus shown in FIG. 4 has been proposed. This hollow billet manufacturing apparatus is equipped with a cooling means such as water cooling, and has a cylindrical mold 1 to which a molten metal 4 is supplied, a hollow mandrel 2 inserted in the center of the mold 1, and a hollow portion of the mandrel 2 in close contact with each other. The mandrel 2 is cooled by the working medium in the heat pipe 3.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の中空ビ
レットの製造装置によると、ヒートパイプ内の作動媒体
が主にマンドレルの上部において溶湯の熱を吸収し、蒸
発してしまうため、マンドレル下部の溶湯の冷却効率が
悪く凝固に時間がかかり、鋳造速度が低下してしまう。
一方、鋳造速度を向上させるには、マンドレルの長さを
大にすれば良いが、装置の大型化やコストアップの招く
という問題がある。
However, according to the conventional apparatus for manufacturing a hollow billet, the working medium in the heat pipe absorbs the heat of the molten metal mainly in the upper part of the mandrel and evaporates. The cooling efficiency of the molten metal is poor and it takes time to solidify, resulting in a decrease in casting speed.
On the other hand, in order to improve the casting speed, it is sufficient to increase the length of the mandrel, but there is a problem that the apparatus becomes large and the cost increases.

【0007】従って、本発明の目的は装置の大型化や、
コストアップを招かずに鋳造速度を向上させることがで
きる中空ビレットの製造方法、及び装置を提供すること
である。
Therefore, the object of the present invention is to increase the size of the device,
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a hollow billet capable of improving the casting speed without increasing the cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、装置の大型化や、コストアップを招かずに鋳造速度
を向上させるため、ヒートパイプを内部に挿入して当該
ヒートパイプを先端に固定したマンドレルを準備し、マ
ンドレルを鋳型内の所定の位置に配置して鋳型空間を形
成し、この鋳型空間へ溶湯を注入して中空ビレットを鋳
造するようにした中空ビレットの製造方法を提供するも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention inserts a heat pipe into the inside thereof to improve the casting speed without increasing the size of the apparatus and increasing the cost. A mandrel fixed on the mold is prepared, a mandrel is arranged at a predetermined position in a mold to form a mold space, and a molten bill is injected into the mold space to provide a hollow billet manufacturing method. To do.

【0009】また、上記目的を達成する本発明の中空ビ
レットの製造装置は、溶湯が注入される鋳型と、鋳型内
の所定の位置に配置され、ヒートパイプを内部に挿入し
てヒートパイプを先端に固定したマンドレルを備えて構
成されている。
Further, the hollow billet manufacturing apparatus of the present invention which achieves the above object, is provided with a mold into which the molten metal is injected, and is arranged at a predetermined position in the mold. It is configured with a mandrel fixed to.

【0010】なお、上記中空ビレットの製造装置におい
て、マンドレルとヒートパイプの間に断熱性の高い材質
が充填されていても良い。
In the hollow billet manufacturing apparatus, a material having a high heat insulating property may be filled between the mandrel and the heat pipe.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の中空ビレットの製
造方法、及び装置を添付図面を参照しながら詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A hollow billet manufacturing method and apparatus according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1には、本発明の第1の実施の形態に係
る中空ビレットの製造装置の断面構成が示されている。
この中空ビレットの製造装置は、水冷等の冷却手段を備
え、溶湯4の供給を受ける円筒形状の鋳型1と、鋳型1
の中心に配置され、ヒートパイプ3を内部に挿入してヒ
ートパイプ3を先端部6Aに固定したマンドレル6より
構成され、マンドレル6とヒートパイプ3の間に空隙5
が形成されている。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a hollow billet manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
This hollow billet manufacturing apparatus is equipped with a cooling means such as water cooling, and has a cylindrical mold 1 to which the molten metal 4 is supplied, and the mold 1
The mandrel 6 is arranged at the center of the mandrel 6 and has the heat pipe 3 inserted thereinto and the heat pipe 3 is fixed to the tip portion 6A. A space 5 is provided between the mandrel 6 and the heat pipe 3.
Are formed.

【0013】ヒートパイプ3には、作動媒体として蒸発
温度の高いナトリウム、セシウム、カリウム等が封入さ
れている。
The heat pipe 3 is filled with sodium, cesium, potassium or the like having a high evaporation temperature as a working medium.

【0014】以下、中空ビレットの製造方法について説
明する。まず、ヒートパイプ3を内部に挿入してヒート
パイプ3を先端部6Aに固定したマンドレル6を準備
し、マンドレル6を鋳型1内の中心に配置して鋳型空間
を形成する。
The method for manufacturing the hollow billet will be described below. First, the heat pipe 3 is inserted inside to prepare the mandrel 6 in which the heat pipe 3 is fixed to the tip portion 6A, and the mandrel 6 is arranged in the center of the mold 1 to form a mold space.

【0015】次に、鋳造樋等から鋳型1へ溶湯を注入す
る。鋳型1へ注入された溶湯4は鋳型1、及びマンドレ
ル6に接触した部分から冷却が進められる。このとき、
ヒートパイプ3の作動媒体がマンドレル6の先端部6A
に供給される過程でヒートパイプ3とマンドレル6間の
空隙5を介して溶湯4の熱を吸収し、更にマンドレル6
の先端部6Aに供給されると、ヒートパイプ3と接触し
たマンドレル6から直接、溶湯4の熱を吸収して蒸発す
る。従って、マンドレル6による溶湯4の冷却は、溶湯
4の下側から行われる。
Next, the molten metal is poured into the mold 1 from a casting gutter or the like. The molten metal 4 poured into the mold 1 is cooled from the part in contact with the mold 1 and the mandrel 6. At this time,
The working medium of the heat pipe 3 is the tip portion 6A of the mandrel 6.
The heat of the molten metal 4 is absorbed through the gap 5 between the heat pipe 3 and the mandrel 6 in the process of being supplied to the mandrel 6.
When it is supplied to the tip portion 6A of, the mandrel 6 in contact with the heat pipe 3 directly absorbs the heat of the molten metal 4 and evaporates. Therefore, the cooling of the molten metal 4 by the mandrel 6 is performed from the lower side of the molten metal 4.

【0016】このようにして溶湯4が冷却されると、溶
解4が凝固し、中心に穴が開いた鋳塊となって所定の方
法により鋳型1から引き出される。
When the molten metal 4 is cooled in this way, the molten metal 4 is solidified to form an ingot with a hole at the center, and the molten metal 4 is drawn out from the mold 1 by a predetermined method.

【0017】このようにヒートパイプ3を空隙5を有し
て先端部6Aに固定したマンドレル6で溶湯4を冷却す
ると、溶湯4の下側から効率良く冷却でき、溶湯4の凝
固時間を速くすることができる。このため、鋳造速度を
向上させることができる。
As described above, when the molten metal 4 is cooled by the mandrel 6 having the air gap 5 and the heat pipe 3 fixed to the tip 6A, the molten metal 4 can be efficiently cooled from the lower side and the solidification time of the molten metal 4 is shortened. be able to. Therefore, the casting speed can be improved.

【0018】図2には、本発明の第2の実施の形態とし
て、マンドレル6の中空部分の横断面構造が示されてい
る。この実施の形態は、マンドレル6内に挿入するヒー
トパイプ3を複数にして冷却効率を向上するようにして
いる。この場合もマンドレル6の先端部とそれぞれのヒ
ートパイプ3は接触していなければならない。また、こ
の構成において、マンドレル6内に冷却ガスを流すよう
にすると、更に冷却効率を向上させることができる。こ
の場合、冷却ガスの流れを良くするために、図3に示す
ように、マンドレル6の先端部6Aに貫通するガス通過
穴7を形成する必要がある。
FIG. 2 shows a cross sectional structure of the hollow portion of the mandrel 6 as a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a plurality of heat pipes 3 are inserted in the mandrel 6 to improve cooling efficiency. Also in this case, the tip of the mandrel 6 and each heat pipe 3 must be in contact with each other. Further, in this configuration, if the cooling gas is caused to flow in the mandrel 6, the cooling efficiency can be further improved. In this case, in order to improve the flow of the cooling gas, it is necessary to form the gas passage hole 7 penetrating the tip portion 6A of the mandrel 6 as shown in FIG.

【0019】また、第1の実施の形態において、マンド
レル6とヒートパイプ3との間の空隙5に、断熱性の高
い材質を充填しても良い。この断熱材として利用できる
ものは、マンドレル自体の材質より熱伝達が低いもので
なければならない。このような構成では、第1の実施の
形態と同様な効果が得られる他、ヒートパイプ3の支持
強化、マンドレル6の潰れ防止等、マンドレル6の強度
を向上させることができる。
Further, in the first embodiment, the space 5 between the mandrel 6 and the heat pipe 3 may be filled with a material having a high heat insulating property. What can be used as this heat insulating material must have a lower heat transfer than the material of the mandrel itself. With such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the strength of the mandrel 6 can be improved by strengthening the support of the heat pipe 3 and preventing the mandrel 6 from being crushed.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の中空ビレッ
トの製造方法、及び装置によると、ヒートパイプを内部
に挿入して当該ヒートパイプを先端に固定したマンドレ
ルと鋳型によって形成された鋳型空間に溶湯を注入する
ようにしたため、装置の大型化や、コストアップを招か
ずに鋳造速度を向上させることができる。
As described above, according to the method and apparatus for manufacturing a hollow billet of the present invention, a mold space is formed by a mandrel and a mold in which a heat pipe is inserted and the heat pipe is fixed at the tip. Since the molten metal is poured, the casting speed can be improved without increasing the size of the apparatus and increasing the cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の中空ビレットの製造装置を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional hollow billet manufacturing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鋳型 2 マンドレル 3 ヒートパイプ 4 溶湯 5 空隙 6 マンドレル 6A 先端部 7 ガス通過穴 1 Mold 2 Mandrel 3 Heat Pipe 4 Molten Metal 5 Void 6 Mandrel 6A Tip 7 Gas Passage Hole

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒートパイプを内部に挿入して前記ヒー
トパイプを先端に固定したマンドレルを準備し、 前記マンドレルを鋳型内の所定の位置に配置して鋳型空
間を形成し、 前記鋳型空間へ溶湯を注入して中空ビレットを鋳造する
ことを特徴とする中空ビレットの製造方法。
1. A mandrel in which a heat pipe is inserted inside and the heat pipe is fixed to the tip is prepared, the mandrel is arranged at a predetermined position in a mold to form a mold space, and the molten metal is melted into the mold space. A method for producing a hollow billet, which comprises casting a hollow billet by casting.
【請求項2】 溶湯が注入される鋳型と、 前記鋳型内の所定の位置に配置され、ヒートパイプを内
部に挿入して前記ヒートパイプを先端に固定したマンド
レルを備えたことを特徴とする中空ビレットの製造装
置。
2. A hollow comprising a mold into which the molten metal is injected, and a mandrel arranged at a predetermined position in the mold and having a heat pipe inserted therein and the heat pipe being fixed to a tip thereof. Billet manufacturing equipment.
【請求項3】 前記マンドレルは、前記ヒートパイプと
の間に断熱性の高い材質が充填された構成を有する請求
項2の中空ビレットの製造装置。
3. The hollow billet manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the mandrel has a structure in which a material having a high heat insulating property is filled between the mandrel and the heat pipe.
JP7278599A 1995-10-26 1995-10-26 Hollow billet manufacturing method and apparatus Pending JPH09122832A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7278599A JPH09122832A (en) 1995-10-26 1995-10-26 Hollow billet manufacturing method and apparatus

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JP7278599A JPH09122832A (en) 1995-10-26 1995-10-26 Hollow billet manufacturing method and apparatus

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JPH09122832A true JPH09122832A (en) 1997-05-13

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JP7278599A Pending JPH09122832A (en) 1995-10-26 1995-10-26 Hollow billet manufacturing method and apparatus

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JP (1) JPH09122832A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486028C1 (en) * 2012-04-06 2013-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Hollow product chill casting machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486028C1 (en) * 2012-04-06 2013-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Hollow product chill casting machine

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