JP2002144019A

JP2002144019A - 一方向凝固鋳造方法及びその装置

Info

Publication number: JP2002144019A
Application number: JP2000335659A
Authority: JP
Inventors: Yukiro Shimobatake; 幸郎下畠
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2002-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】鋳型形状が複雑化し、また、一度の鋳造で複
数の製品を鋳造する場合でも、一方向凝固方向の温度勾
配を大きくし、且つ、これと直交する方向の温度勾配を
小さくして異結晶の発生などを防止することができる一
方向凝固鋳造方法及びその装置を提供する。【解決手段】ベースプレート上に水冷銅板を設けてベ
ースプレートの加熱を防止する。また、鋳型を加熱炉か
ら引き出す際、加熱炉に対する水冷銅板の位置を、水冷
銅板が鋳型の突起部などと干渉しない間は移動させない
ようにする。また、冷却プレートに突設した銅柱をベー
スプレート上に露出させる。また、鋳型を加熱炉から引
き出す際、放熱防止板及び水冷板を、鋳型の突起部など
と干渉しない間は鋳型内側の空間部へ挿入した状態にす
る。また、水冷板は複数に分割してそれぞれ独立に空間
部へ挿入可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一方向凝固鋳造方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一方向凝固鋳造品及び単結晶精密鋳造品
の製造方法として、ブリッジマン法とも称される一方向
凝固鋳造方法が採用されている。この一方向凝固鋳造方
法は、鋳型に注入した溶湯を一方向に凝固させることに
よって結晶を一方向に成長させる（一方向凝固組織を形
成する）方法である。

【０００３】図１１は従来の一方向凝固鋳造装置の構成
を示す断面図、図１２は前記一方向凝固鋳造装置による
一方向凝固プロセス途中の状態を示す断面図、図１３は
図１２におけるＡ−Ａ線矢視の要部拡大平面図である。

【０００４】図１１に示すように、真空チャンバ１内に
は加熱炉２が設けられている。加熱炉２の上部と下部に
は、放熱防止板６ａと放熱防止板６ｂとが、それぞれ設
けられている。これらの放熱防止板６ａ，６ｂは、加熱
炉２内の熱が炉外に放出されるのを防止している。放熱
防止板６ａ，６ｂには、それぞれ開口部６ａ−１，６ｂ
−１が設けられている。上側の開口部６ａ−１は、断熱
材７によって開閉可能となっている。

【０００５】加熱炉２の内面には複数の放射熱体８が支
持されている。そして、加熱炉２の内部には、一方向凝
固プロセス開始時（溶融金属注入時）、セラミック材料
からなるインベストメント鋳造用の鋳型１０が４体収容
される（図１３参照）。これら４体の鋳型１０は何れも
ガスタービンの動翼を鋳造するためのものであり、内側
に空間部１２を有し且つその周方向に一定の間隔を有す
るようにして冷却プレート１１上に配設されている（図
１３参照）。図示例では、４体の鋳型１０が放射熱体８
や冷却プレート１１等の中心軸に対して同軸的に配置さ
れている。なお、図１１では図の見やすさを考慮して冷
却プレート１１の直径方向において対向する２体の鋳型
１０だけを図示している。

【０００６】冷却プレート１１は円板状に形成された銅
製のものであり、その内部には矢印Ｋのように図示しな
い冷却水供給装置から供給された冷却水が流れるように
なっている。

【０００７】４体の鋳型１０の上端部は何れも湯道１３
を介して共通の湯口１４に接続されている。一方、鋳型
１０の下端部は開口しており、鋳型１０内に注入された
溶融金属１６の下端部が直接冷却プレート１１の表面に
接するようになっている。冷却プレート１１の表面のそ
の他の部分（溶融金属に接する以外の部分）は、鋳型１
０を支持するベースレート１５によって覆われている。
このベースレート１５は鋳型の一部となっており、鋳型
１０と同様のセラミックス材料からなるものである。ベ
ースレート１５及び冷却プレート１１は放熱防止板６ｂ
の下側、即ち、加熱炉２の外側に位置している。

【０００８】そして、冷却プレート１１の下面には昇降
軸１７が接続されており、この昇降軸１７とともに冷却
プレート１１を図示しない昇降駆動装置によって昇降す
ることにより（矢印Ｂ，Ｃ参照））、加熱炉２に対して
鋳型１０を鉛直方向に移動させて出し入れすることがで
きるようになっている。また、加熱炉２の下端部には、
冷却プレート１１の周りを囲むようにして冷却リング１
８が設けられている。この冷却リング１８にも、図示は
省略するが冷却水供給装置から供給された冷却水が流れ
るようになっている。真空チャンバ１の下部には真空チ
ャンバ１の内部と外部とを仕切るための仕切バルブ２０
が設けられている。

【０００９】かかる一方向凝固鋳造装置によって、ガス
タービンの動翼を鋳造する際には、まず、図１１に示す
ように鋳型１０を加熱炉２内に収容した状態で放射熱体
８からの熱放射により、鋳型１０を鋳造材料の融点を上
回る温度になるまで加熱する。これは溶融金属１６が注
入中に冷えて固まってしまうのを防止するためである。
鋳型１０を加熱した後、溶解炉２１内で加熱溶融された
溶融金属１６を、湯口１４から、湯道１３を介してそれ
ぞれの鋳型１０内に注入する。

【００１０】そして、溶融金属注入後、図１２に示すよ
うに昇降軸１７とともに冷却プレート１１を制御しなが
ら下降させることにより（矢印Ｂ参照）、金型１０を加
熱炉２内から放熱防止板６ｂの開口部６ｂ−１を通って
鉛直下方へと引き出す。その結果、鋳型１０内の溶融金
属１６が、冷却プレート１１による冷却や冷却リング１
８への熱放射などにより、下端側から順に固相線温度を
下回る温度に冷却されるため、下端から上端に向って一
方向に凝固する。かくして、ガスタービンの動翼が鋳造
されることになり、このようにして鋳造されたガスター
ビンの動翼は耐熱性などに優れたものとなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法では、鋳型形状（鋳造品形状）が複雑化し、また、
一度の鋳造で複数の製品を製造する工法の採用に伴い、
異結晶やフレックルと呼ばれる組織欠陥が生じやすく、
歩留りが低下するという問題が生じている。この原因と
しては次のようなことが挙げられる。

【００１２】鋳型形状の複雑化や複数の鋳型を設置する
ことから、鋳型引き出し時に鋳型１０の突起部１０ａな
どの障害部との干渉を防止するため、下側の放熱防止板
６ｂはあまり大きくすることができない（開口部６ｂ−
１を大きくする必要がある）。このため、加熱炉２内の
放射熱体８からの放射熱により、鋳型１０のベースプレ
ート１５も加熱されて高温になるため、鋳型１０内の溶
融金属１６の温度が下がりにくくなる。

【００１３】また、図１３に熱放射の様子を点線で示す
ように円板状の冷却プレート１１の周縁部に環状に設け
られた鋳型１０が、それらの熱エネルギを専ら外方に向
ってのみ放射して真空チャンバ１の壁に放出するという
問題が生じている。即ち、それぞれの鋳型１０から内方
に向って放出された熱エネルギは少なくとも部分的に他
の鋳型１０に衝突して当該鋳型１０を加熱し、また、そ
ればかりか、それぞれの鋳型１０から放出された熱エネ
ルギが鋳型内側の空間部１２において何度も鋳型間で反
射されるため（空間部１２に熱がこもるため）、鋳型１
０内で凝固する溶融金属１６には鉛直方向（一方向凝固
方向）の温度勾配に加えて、比較的急傾斜な水平方向の
温度勾配、即ち、鉛直方向（一方向凝固方向）と直交す
る方向の温度勾配も生じてしまう。

【００１４】更に、図１２に熱放射の様子を点線の矢印
で示すように加熱炉２内の放射熱体８から放射された熱
エネルギが、鋳型１０の相互間隙や湯道１３の相互間隙
を通って鋳型内側の空間部１２へと入り、鋳型１０の内
側面に吸収されるため、既に加熱炉２から引き出されて
凝固した領域でも、鋳型１０の内側面が加熱されて冷却
作用が悪化する。このことは特に長さの長いガスタービ
ンの動翼などように長大な鋳造品を製造する場合に顕著
に生じる。

【００１５】従って、本発明は上記の問題点に鑑み、鋳
型形状（鋳造品形状）が複雑化し、また、一度の鋳造で
複数の製品を鋳造する場合でも、一方向凝固方向の温度
勾配を大きくし、且つ、これと直交する方向の温度勾配
を小さくして異結晶や組織欠陥の発生を防止することに
より歩留りの向上を図ることができる一方向凝固鋳造方
法及びその装置を提供するこを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明の一方向凝固鋳造方法は、冷却プレート上に配設さ
れた鋳型を加熱炉内で加熱した後、この鋳型内に溶湯を
注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉
に対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き
出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳
造方法において、鋳型を支持するベースプレート上に液
冷部材を設けて、この液冷部材によりベースプレートの
加熱を防止することを特徴とする。

【００１７】また、第２発明の一方向凝固鋳造装置は、
冷却プレート上に配設された鋳型を加熱炉内で加熱した
後、この鋳型内に溶湯を注入し、その後、冷却プレート
とともに鋳型を、加熱炉に対して相対的に移動させるこ
とより、加熱炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に
凝固させるように構成した一方向凝固鋳造装置におい
て、鋳型を支持するベースプレート上に液冷部材を設け
て、この液冷部材によりベースプレートの加熱を防止す
るように構成したことを特徴とする。

【００１８】また、第３発明の一方向凝固鋳造方法は、
内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を有す
るようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳型を
加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注入
し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対
して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出し
て鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造方
法において、少なくとも鋳型内側の空間部においては、
鋳型を支持するベースプレート上に液冷部材を設けるこ
とを特徴とする。

【００１９】また、第４発明の一方向凝固鋳造装置は、
内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を有す
るようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳型を
加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注入
し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対
して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出し
て鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるように構成した一
方向凝固鋳造装置において、少なくとも鋳型内側の空間
部においては、鋳型を支持するベースプレート上に液冷
部材を設けた構成とすることを特徴とする。

【００２０】また、第５発明の一方向凝固鋳造方法は、
第３発明の一方向凝固鋳造方法において、液冷部材を鋳
型に対して相対的に移動可能とし、鋳型を加熱炉から引
き出す際、加熱炉に対する液冷部材の位置を、液冷部材
が鋳型の突起部などの障害部と干渉しない間は移動させ
ないようにすることを特徴とする。

【００２１】また、第６発明の一方向凝固鋳造装置は、
第４発明の一方向凝固鋳造装置において、液冷部材を鋳
型に対して相対的に移動可能とし、鋳型を加熱炉から引
き出す際、加熱炉に対する液冷部材の位置を、液冷部材
が鋳型の突起部などの障害部と干渉しない間は移動させ
ないように構成したことを特徴とする。

【００２２】また、第７発明の一方向凝固鋳造方法は、
冷却プレート上に配設された鋳型を加熱炉内で加熱した
後、この鋳型内に溶湯を注入し、その後、冷却プレート
とともに鋳型を、加熱炉に対して相対的に移動させるこ
とより、加熱炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に
凝固させる一方向凝固鋳造方法において、冷却プレート
の表面に突設した伝熱部材を、鋳型を支持するベースプ
レートを貫通してベースレート上に露出させることを特
徴とする。

【００２３】また、第８発明の一方向凝固鋳造装置は、
冷却プレート上に配設された鋳型を加熱炉内で加熱した
後、この鋳型内に溶湯を注入し、その後、冷却プレート
とともに鋳型を、加熱炉に対して相対的に移動させるこ
とより、加熱炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に
凝固させるように構成した一方向凝固鋳造装置におい
て、冷却プレートの表面に突設した伝熱部材を、鋳型を
支持するベースプレートを貫通してベースレート上に露
出させるように構成したことを特徴とする。

【００２４】また、第９発明の一方向凝固鋳造方法は、
内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を有す
るようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳型を
加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注入
し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対
して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出し
て鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造方
法において、少なくとも鋳型内側の空間部においては、
冷却プレートの表面に突設した伝熱部材を、鋳型を支持
するベースプレートを貫通して前記空間部に露出させる
ことを特徴とする。

【００２５】また、第１０発明の一方向凝固鋳造装置
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるように構成した
一方向凝固鋳造装置において、少なくとも鋳型内側の空
間部においては、冷却プレートの表面に突設した伝熱部
材を、鋳型を支持するベースプレートを貫通して前記空
間部に露出させるように構成したことを特徴とする。

【００２６】また、第１１発明の一方向凝固鋳造方法
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造
方法において、鋳型の相互間隙を通って鋳型内側の空間
部へと挿入可能に放熱防止板を設け、鋳型を加熱炉から
引き出す際、放熱防止板を、鋳型の突起部などの障害部
と干渉しない間は鋳型内側の空間部へ挿入した状態にす
ることを特徴とする。

【００２７】また、第１２発明の一方向凝固鋳造装置
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるように構成した
一方向凝固鋳造装置において、鋳型の相互間隙を通って
鋳型内側の空間部へと挿入可能に放熱防止板を設け、鋳
型を加熱炉から引き出す際、放熱防止板を、鋳型の突起
部などの障害部と干渉しない間は鋳型内側の空間部へ挿
入した状態にするように構成したことを特徴とする。

【００２８】また、第１３発明の一方向凝固鋳造方法
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造
方法において、鋳型の相互間隙を通って鋳型内側の空間
部へと挿入可能に液冷板を設け、鋳型を加熱炉から引き
出す際、液冷板を、鋳型の突起部などの障害部と干渉し
ない間は鋳型内側の空間部へ挿入した状態にすることを
特徴とする。

【００２９】また、第１４発明の一方向凝固鋳造装置
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるように構成した
一方向凝固鋳造装置において、鋳型の相互間隙を通って
鋳型内側の空間部へと挿入可能に液冷板を設け、鋳型を
加熱炉から引き出す際、液冷板を、鋳型の突起部などの
障害部と干渉しない間は鋳型内側の空間部へ挿入した状
態にするように構成したことを特徴とする。

【００３０】また、第１５発明の一方向凝固鋳造方法
は、第１３発明の一方向凝固鋳造方法において、液冷板
を鋳型の引き出し方向に複数に分割し、且つ、これらの
液冷板はそれぞれ独立に鋳型の相互間隙を通って鋳型内
側の空間部へ挿入可能とすることを特徴とする。

【００３１】また、第１６発明の一方向凝固鋳造装置
は、第１４発明の一方向凝固鋳造装置において、液冷板
を鋳型の引き出し方向に複数に分割し、且つ、これらの
液冷板はそれぞれ独立に鋳型の相互間隙を通って鋳型内
側の空間部へ挿入可能に構成したことを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００３３】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る一方向凝固鋳造装置の構成を示す断面図、図
２は図１におけるＤ−Ｄ線矢視の要部拡大平面図であ
る。なお、図中、従来（図１１〜図１３）と同様の部分
には同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略す
る。

【００３４】図１及び図２に示すように、本実施の形態
１の一方向凝固鋳造装置では、鋳型１０を支持するベー
スプレート１５の上に液冷部材として水冷銅板３１，３
２が設けられている。水冷銅板３１は鋳型１０の内側の
空間部１２に設けられており、水冷銅板３２は鋳型１０
の周りに設けられている。

【００３５】水冷銅板３１は銅製の円板状部材であり、
水冷銅板３２は銅製のリング状部材であり、図示は省略
するが、何れも内部に冷却水が流れる。水冷銅板３１，
３２には、例えば、冷却プレート１１を流れる冷却水の
一部がベースプレート１５の図示しない貫通孔を通って
供給されるようにする。

【００３６】なお、水冷銅板３１の形状は、必ずしも円
板状に限らず、適宜の形状することができ、水冷銅板３
２の形状も、リング状に限らず、例えば複数に分割され
ていてもよい。また、ベースプレート１５上に設ける液
冷部材としては、必ずしも水冷銅板に限定するものでは
なく、図示は省略するが、例えば銅管を渦巻状などの適
宜の形状に設けることにより、この銅管に冷却水を流す
ようにしてもよい。また、冷却液としては、必ずしも水
に限定するものではなく、他の液体（油等）であっても
よい。

【００３７】以上のように、本実施の形態１によれば、
水冷銅板３１，３２や銅管などの液冷部材をベースプレ
ート１５上に設けたとにより、加熱炉２内の放射熱体８
からの熱放射でベースプレート１５が加熱されて高温に
なるのを防止することができる。このとき、ベースプレ
ート１５の温度は水冷銅板３１，３２により常に１００
℃以下に保たれる。このため、従来（ベースプレート１
５が加熱されて高温になる場合）に比べて、鋳型１０内
の溶融金属１６の温度が下がり易くなる。

【００３８】従って、従来よりも鋳型１０内の溶融金属
１６が急速に冷却されるため、鉛直方向（一方向凝固方
向）の温度勾配が大きくなり、且つ、水平方向（一方向
凝固方向と直交する方向）の温度勾配が小さくなって、
異結晶や組織欠陥（フレックル）の発生を低減すること
ができ、歩留りが向上する。

【００３９】なお、上記では複数の鋳造品を同時に製造
する場合について説明したが、これに限らず、上記のよ
うなベースレート上に水冷銅板などの液冷部材を設ける
という方法は、複雑な形状の鋳造品を１体製造するよう
な場合にも有効である。

【００４０】ところで、冷却水を供給ぜずに水冷銅板を
用いた場合には放射熱で水冷銅板が溶解してしまい、冷
却効果が得られなかった。また、銅以外の金属板も用い
たが、銅は非常に熱伝導率が大きいため、水冷銅板３
１，３２を用いたときに最もベースプレート１５の温度
を低減することができた。

【００４１】また、上記では、より冷却効果を高めるた
めに鋳型１０の周りにも液冷部材（水冷銅板３２）を設
けているが、必ずしもこれに限定するものではない。少
なくとも特に影響の大きい鋳型内側の空間部１２におい
てベースプレート１５上に液冷部材（水冷銅板３１）を
設ければよい。

【００４２】＜実施の形態２＞図３は本発明の実施の形
態２に係る一方向凝固鋳造装置の構成を示す断面図で
る。なお、図中、従来（図１１〜図１３）及び上記実施
の形態１（図１，図２）と同様の部分には同一の符号を
付し、重複する詳細な説明は省略する。

【００４３】図３に示すように、本実施の形態２の一方
向凝固鋳造装置では、水冷銅板３１が昇降軸４１に接続
されている。この昇降軸４１は冷却プレート１１及びベ
ースプレート１５を貫通して鉛直方向に摺動自在となっ
ている。従って、図示しない昇降駆動装置によって昇降
軸４１とともに水冷銅板３１を昇降することにより、水
冷銅板４１が鋳型１０（冷却プレート１５）に対して相
対的に移動可能となる。

【００４４】そして、昇降軸１７（冷却プレート１１）
を下方（矢印Ｂ方向）に移動させて鋳型１０を加熱炉２
から引き出す際には、昇降軸４１を上方（矢印Ｃ方向）
に移動させて、加熱炉１０に対する水冷銅板３１の位置
を、水冷銅板３１が鋳型１０の突起部（水平方向に張り
出した部分）１０ａなどの障害部と干渉しない間は移動
させないようにする。

【００４５】このように本実施の形態２によれば、水冷
銅板３１を鋳型１０に対して相対的に移動可能とし、鋳
型１０を加熱炉２から引き出す際、加熱炉２に対する水
冷銅板３１の位置を、水冷銅板３１が鋳型１０の突起部
１０ａなどの障害部と干渉しない間は移動させないよう
にすることにより、図３に熱放射の様子を点線の矢印で
示すように、放射熱体８から放射された熱エネルギが水
冷銅板３１によって遮蔽され、また、鋳型１０の内側面
から水冷銅板３１へと熱エネルギが放射されるようにな
る。

【００４６】このため、上記実施の形態１の場合よりも
更に鉛直方向（一方向凝固方向）の温度勾配が大きくな
り、且つ、水平方向（一方向凝固方向と直交する方向）
の温度勾配が小さくなるので異結晶や組織欠陥の発生を
更に低減することができ、歩留りが更に向上する。

【００４７】＜実施の形態３＞図４は本発明の実施の形
態に係る一方向凝固鋳造装置の構成（一方向凝固プロセ
ス途中の状態）を示す断面図、図５は図４におけるＥ−
Ｅ線矢視の要部拡大平面図である。なお、図中、従来
（図１１〜図１３）と同様の部分には同一の符号を付
し、重複する詳細な説明は省略する。

【００４８】図４及び図５に示すように、本実施の形態
３の一方向凝固鋳造装置では、冷却プレート１１の表面
に伝熱部材としての多数の銅柱５１が突設されている。
こえらの銅柱５１は銅製の円柱状部材であり、鋳型１０
を支持するベースプレート１５を貫通して鋳型１０の内
側の空間部１２及び鋳型１０の周囲部に露出されてい
る。

【００４９】従って本実施の形態３によれば、鋳型内側
の空間部１２や鋳型１０の周囲部の熱エネルギが、銅柱
５１を介して冷却プレート１１に伝えられるため、ベー
スプレート１５の温度は常に５００℃以下に保たれる。
このため、従来（ベースプレート１５が加熱されて高温
になった場合）に比べて、鋳型１０内の溶融金属１６の
温度が下がり易くなる。

【００５０】従って、従来よりも鋳型１０内の溶融金属
１６が急速に冷却されるため、鉛直方向（一方向凝固方
向）の温度勾配が大きくなり、且つ、水平方向（一方向
凝固方向と直交する方向）の温度勾配が小さくなって、
異結晶や組織欠陥（フレックル）の発生を低減すること
ができので歩留りが向上する。

【００５１】なお、上記では複数の鋳造品を同時に製造
する場合について説明したが、これに限らず、上記のよ
うな銅柱を露出させるという方法は、複雑な形状の鋳造
品を１体製造するような場合にも有効である。

【００５２】また、他の材質の金属柱を用いた場合に比
べて、銅柱５１を用いた場合に最もベースプレート１５
の温度を低減することができた。

【００５３】また、上記では、より冷却効果を高めるた
めに鋳型１０の周囲部においても銅柱５１を露出させて
いるが、必ずしもこれに限定するものではない。少なく
とも特に影響の大きい鋳型内側の空間部１２において銅
柱５１を露出させればよい。

【００５４】＜実施の形態４＞図６は本発明の実施の形
態４に係る一方向凝固鋳造装置の構成を示す断面図、図
７は前記一方向凝固鋳造装置による一方向凝固プロセス
途中の状態を示す断面図、図８は前記一方向凝固鋳造装
置による一方向凝固プロセス終了直前の状態を示す断面
図、図９は図７におけるＦ方向矢視の要部拡大平面図、
図１０は図７におけるＧ−Ｇ線矢視の要部拡大平面図で
ある。なお、図中、従来（図１１〜図１３）と同様の部
分には同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略す
る。

【００５５】図６に示すように、本実施の形態４の一方
向凝固鋳造装置では、加熱炉２の外周面の下端部に摺動
制御装置６１が配設されており、これらの摺動制御装置
６１には可動式の放熱防止板６２と可動式の水冷板６３
とが装備されている。これらの放熱防止板６２及び水冷
板６３は、鋳型１０の周方向４箇所の相互間隙に対応し
て周方向に４セット配置されている。

【００５６】放熱防止板６２は加熱炉２に固定された放
熱防止板６ｂの下側に位置し、水冷板６３は放熱防止板
６２の下側に位置している。放熱防止板６２は水冷リン
グ１８を矢印Ｈ方向に摺動自在に貫通し、鋳型１０の相
互間隙を通って鋳型１０の内側の空間部１２へ挿入可能
となっている。水冷板６３も水冷リング１８を矢印Ｈ方
向に摺動自在に貫通し、鋳型１０の相互間隙を通って鋳
型１０の内側の空間部１２へ挿入可能となっている。な
お、図１０に示すように、放熱防止板６２は熱遮蔽をで
きるだけ有効に行うため、水冷板６３に比べて幅広とな
っている。

【００５７】また、水冷板６３は鋳型１０の引き出し方
向（鉛直方向）に複数（図示例では５体）に分割されて
いる。これらの液冷板６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３
ｄ，６３ｅは銅製のものであり、それぞれ独立に鋳型１
０の相互間隙を通って鋳型内側の空間部１２へ挿入可能
に構成されている。また、水冷板６３ａ，６３ｂ，６３
ｃ，６３ｄ，６３ｅには、図示しない冷却水供給装置か
ら供給された冷却水が流れようになっている。

【００５８】そして、放熱防止板６２や水冷板６３ａ，
６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅは、鋳型１０を加熱炉
２から引き出す際、摺動制御装置６２によって駆動制御
されることにより、放熱防止板６２や水冷板６３ａ，６
３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅが鋳型１０の突起部１０
ａなどの障害部と干渉しない間は鋳型内側の空間部１２
へ挿入した状態にするよう構成されている。つまり、鋳
型１０の突起部１０ａなど障害部との干渉を避けるよう
にして、放熱防止板６２や水冷板６３ａ，６３ｂ，６３
ｃ，６３ｄ，６３ｅを鋳型内側の空間部１２へ挿入す
る。

【００５９】例えば、図７，図９及び図１０に示す一方
向凝固プロセス途中の状態では、放熱防止板６３及び水
冷板６３ａ，６３ｂ，６３ｃが鋳型内側の空間部１２へ
挿入され、他の水冷板６３ｄ，６３ｅの鋳型１０の外側
に待機している。この状態から、更に鋳型１０を引き出
すと、鋳型１０の突起部１０ａとの干渉を避けるために
放熱防止板６３及び水冷板６３ａ，６３ｂ，６３ｃは順
に鋳型１０の外側へと後退させられ、逆に、水冷板６３
ｄ，６３ｅは順に鋳型内側の空間部１２へ挿入される。
また、図８に示す一方向凝固プロセス終了直前の状態で
は、湯道１３や鋳型１０の突起部１０ａと干渉する放熱
防止板６２及び水冷板６３ａ，６３ｃ，６３ｄは鋳型１
０の外側へと後退させ、水冷板６３ｂ，６３ｅは鋳型内
側の空間部１２へ挿入される。

【００６０】以上のように、本実施の形態４によれば、
鋳型１０の相互間隙を通って鋳型内側の空間部１２へと
挿入可能に放熱防止板６２を設け、鋳型１０を加熱炉２
から引き出す際、放熱防止板６２を、鋳型１０の突起部
１０ａなどの障害部と干渉しない間は鋳型内側の空間部
１２へ挿入した状態にすることにより、図７に熱放射の
様子を点線の矢印で示すように、放射熱体８から放射さ
れた熱エネルギが放熱防止板６２によって遮蔽される。

【００６１】このため、従来よりも鉛直方向（一方向凝
固方向）の温度勾配が大きくなり、且つ、水平方向（一
方向凝固方向と直交する方向）の温度勾配が小さくなる
ので異結晶や組織欠陥の発生を低減することができ、歩
留りが向上する。また、鋳造品の品質も向上する。即
ち、ミクロ組織の改善、例えばデンドライト間隔の縮小
や不適当な結晶粒の形成防止、偏析の減少や鋳造物のポ
ロシティ減少にも貢献する。

【００６２】また、鋳型１０の相互間隙を通って鋳型内
側の空間部１２へと挿入可能に水冷板６３を設け、鋳型
１０を加熱炉２から引き出す際、水冷板６３を鋳型１０
の突起部１０ａなどの障害部と干渉しない間は鋳型内側
の空間部１２へ挿入した状態にすることにより、図７及
び図１０に熱放射の様子を点線の矢印で示すように、空
間部１２に挿入された水冷板６３（図７では水冷板６３
ａ，６３ｂ，６３ｃ）に対して、鋳型１０の内側面から
熱エネルギが放射される。つまり、鋳型１０の外側面か
らの熱放射だけでなく、鋳型１０の内側面からの熱放射
も可能となる。

【００６３】このため、放熱防止板６２だけを設けた場
合に比べて更に鉛直方向（一方向凝固方向）の温度勾配
が大きくなり、且つ、水平方向（一方向凝固方向と直交
する方向）の温度勾配が小さくなるので異結晶や組織欠
陥の発生を更に低減することができ、歩留りが更に向上
する。

【００６４】また、液冷板６３を鋳型の引き出し方向に
複数に分割し、且つ、これらの液冷板６３ａ，６３ｂ，
６３ｃ，６３ｄ，６３ｅはそれぞれ独立に鋳型１０の相
互間隙を通って鋳型内側の空間部１２へ挿入可能とした
ことにより、水冷板による冷却効果を更に高めることが
できる。

【００６５】このため、水冷板を一体のものした場合に
比べて更に鉛直方向（一方向凝固方向）の温度勾配が大
きくなり、且つ、水平方向（一方向凝固方向と直交する
方向）の温度勾配が小さくなるので異結晶や組織欠陥の
発生を更に低減することができ、歩留りが更に向上す
る。

【００６６】

【発明の効果】以上、発明の実施の形態とともに具体的
に説明したように、第１発明の一方向凝固鋳造方法は、
冷却プレート上に配設された鋳型を加熱炉内で加熱した
後、この鋳型内に溶湯を注入し、その後、冷却プレート
とともに鋳型を、加熱炉に対して相対的に移動させるこ
とより、加熱炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に
凝固させる一方向凝固鋳造方法において、鋳型を支持す
るベースプレート上に液冷部材を設けて、この液冷部材
によりベースプレートの加熱を防止することを特徴とす
る。

【００６７】また、第２発明の一方向凝固鋳造装置は、
冷却プレート上に配設された鋳型を加熱炉内で加熱した
後、この鋳型内に溶湯を注入し、その後、冷却プレート
とともに鋳型を、加熱炉に対して相対的に移動させるこ
とより、加熱炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に
凝固させるように構成した一方向凝固鋳造装置におい
て、鋳型を支持するベースプレート上に液冷部材を設け
て、この液冷部材によりベースプレートの加熱を防止す
るように構成したことを特徴とする。

【００６８】従って、この第１又は第２発明によれば、
液冷部材をベースプレート上に設けたとにより、加熱炉
内の放射熱体からの熱放射でベースプレートが加熱され
て高温になるのを防止することができる。このため、従
来（ベースプレートが加熱されて高温になる場合）に比
べて、鋳型内の溶湯の温度が下がり易くなる。このた
め、従来よりも鋳型内の溶湯が急速に冷却されるため、
一方向凝固方向の温度勾配が大きくなり、且つ、一方向
凝固方向と直交する方向の温度勾配が小さくなって、異
結晶や組織欠陥（フレックル）の発生を低減することが
でき、歩留りが向上する。

【００６９】また、第３発明の一方向凝固鋳造方法は、
内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を有す
るようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳型を
加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注入
し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対
して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出し
て鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造方
法において、少なくとも鋳型内側の空間部においては、
鋳型を支持するベースプレート上に液冷部材を設けるこ
とを特徴とする。

【００７０】また、第４発明の一方向凝固鋳造装置は、
内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を有す
るようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳型を
加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注入
し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対
して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出し
て鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるように構成した一
方向凝固鋳造装置において、少なくとも鋳型内側の空間
部においては、鋳型を支持するベースプレート上に液冷
部材を設けた構成とすることを特徴とする。

【００７１】従って、この第３又は第４発明によれば、
少なくとも鋳型内側の空間部においては、液冷部材をベ
ースプレート上に設けたとにより、加熱炉内の放射熱体
からの熱放射でベースプレートが加熱されて高温になる
のを防止することができる。このため、従来（ベースプ
レートが加熱されて高温になる場合）に比べて、鋳型内
の溶湯の温度が下がり易くなる。このため、従来よりも
鋳型内の溶湯が急速に冷却されるため、一方向凝固方向
の温度勾配が大きくなり、且つ、一方向凝固方向と直交
する方向の温度勾配が小さくなって、異結晶や組織欠陥
（フレックル）の発生を低減することができ、歩留りが
向上する。

【００７２】また、第５発明の一方向凝固鋳造方法は、
第３発明の一方向凝固鋳造方法において、液冷部材を鋳
型に対して相対的に移動可能とし、鋳型を加熱炉から引
き出す際、加熱炉に対する液冷部材の位置を、液冷部材
が鋳型の突起部などの障害部と干渉しない間は移動させ
ないようにすることを特徴とする。

【００７３】また、第６発明の一方向凝固鋳造装置は、
第４発明の一方向凝固鋳造装置において、液冷部材を鋳
型に対して相対的に移動可能とし、鋳型を加熱炉から引
き出す際、加熱炉に対する液冷部材の位置を、液冷部材
が鋳型の突起部などの障害部と干渉しない間は移動させ
ないように構成したことを特徴とする。

【００７４】従って、この第５又は第６発明によれば、
加熱炉の放射熱体から放射された熱エネルギが液冷部材
によって遮蔽され、また、鋳型の内側面から液冷部材へ
と熱エネルギが放射されるようになる。このため、上記
第１又は第２発明の場合よりも更に一方向凝固方向の温
度勾配が大きくなり、且つ、一方向凝固方向と直交する
方向の温度勾配が小さくなるので異結晶や組織欠陥の発
生を更に低減することができ、歩留りが更に向上する。

【００７５】また、第７発明の一方向凝固鋳造方法は、
冷却プレート上に配設された鋳型を加熱炉内で加熱した
後、この鋳型内に溶湯を注入し、その後、冷却プレート
とともに鋳型を、加熱炉に対して相対的に移動させるこ
とより、加熱炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に
凝固させる一方向凝固鋳造方法において、冷却プレート
の表面に突設した伝熱部材を、鋳型を支持するベースプ
レートを貫通してベースレート上に露出させることを特
徴とする。

【００７６】また、第８発明の一方向凝固鋳造装置は、
冷却プレート上に配設された鋳型を加熱炉内で加熱した
後、この鋳型内に溶湯を注入し、その後、冷却プレート
とともに鋳型を、加熱炉に対して相対的に移動させるこ
とより、加熱炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に
凝固させるように構成した一方向凝固鋳造装置におい
て、冷却プレートの表面に突設した伝熱部材を、鋳型を
支持するベースプレートを貫通してベースレート上に露
出させるように構成したことを特徴とする。

【００７７】従って、この第７又は第８発明によれば、
ベースレート上の熱エネルギが、伝熱部材を介して冷却
プレートに伝えられるため、ベースプレートの加熱され
て高温になるのを防止することができる。このため、従
来（ベースプレートが加熱されて高温になる場合）に比
べて、鋳型内の溶湯の温度が下がり易くなる。このた
め、従来よりも鋳型内の溶湯が急速に冷却されるため、
一方向凝固方向の温度勾配が大きくなり、且つ、一方向
凝固方向と直交する方向の温度勾配が小さくなって、異
結晶や組織欠陥（フレックル）の発生を低減することが
でき、歩留りが向上する。

【００７８】また、第９発明の一方向凝固鋳造方法は、
内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を有す
るようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳型を
加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注入
し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対
して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出し
て鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造方
法において、少なくとも鋳型内側の空間部においては、
冷却プレートの表面に突設した伝熱部材を、鋳型を支持
するベースプレートを貫通して前記空間部に露出させる
ことを特徴とする。

【００７９】また、第１０発明の一方向凝固鋳造装置
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるように構成した
一方向凝固鋳造装置において、少なくとも鋳型内側の空
間部においては、冷却プレートの表面に突設した伝熱部
材を、鋳型を支持するベースプレートを貫通して前記空
間部に露出させるように構成したことを特徴とする。

【００８０】従って、この第９又は第１０発明によれ
ば、少なくとも鋳型内側の空間部の熱エネルギが、伝熱
部材を介して冷却プレートに伝えられるため、ベースプ
レートの温度上昇を防止することができる。このため、
従来（ベースプレートが加熱されて高温になる場合）に
比べて、鋳型内の溶湯の温度が下がり易くなる。このた
め、従来よりも鋳型内の溶湯が急速に冷却されるため、
一方向凝固方向の温度勾配が大きくなり、且つ、一方向
凝固方向と直交する方向の温度勾配が小さくなって、異
結晶や組織欠陥（フレックル）の発生を低減することが
でき、歩留りが向上する。

【００８１】また、第１１発明の一方向凝固鋳造方法
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造
方法において、鋳型の相互間隙を通って鋳型内側の空間
部へと挿入可能に放熱防止板を設け、鋳型を加熱炉から
引き出す際、放熱防止板を、鋳型の突起部などの障害部
と干渉しない間は鋳型内側の空間部へ挿入した状態にす
ることを特徴とする。

【００８２】また、第１２発明の一方向凝固鋳造装置
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるように構成した
一方向凝固鋳造装置において、鋳型の相互間隙を通って
鋳型内側の空間部へと挿入可能に放熱防止板を設け、鋳
型を加熱炉から引き出す際、放熱防止板を、鋳型の突起
部などの障害部と干渉しない間は鋳型内側の空間部へ挿
入した状態にするように構成したことを特徴とする。

【００８３】従って、この第１１又は第１２発明によれ
ば、加熱炉の放射熱体から放射された熱エネルギが放熱
防止板によって遮蔽される。このため、従来よりも一方
向凝固方向の温度勾配が大きくなり、且つ、一方向凝固
方向と直交する方向の温度勾配が小さくなるので異結晶
や組織欠陥の発生を低減することができ、歩留りが向上
する。

【００８４】また、第１３発明の一方向凝固鋳造方法
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造
方法において、鋳型の相互間隙を通って鋳型内側の空間
部へと挿入可能に液冷板を設け、鋳型を加熱炉から引き
出す際、液冷板を、鋳型の突起部などの障害部と干渉し
ない間は鋳型内側の空間部へ挿入した状態にすることを
特徴とする。

【００８５】また、第１４発明の一方向凝固鋳造装置
は、内側に空間部を有し且つその周方向に所定の間隔を
有するようにして冷却プレート上に配設された複数の鋳
型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内に溶湯を注
入し、その後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に
対して相対的に移動させることより、加熱炉から引き出
して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるように構成した
一方向凝固鋳造装置において、鋳型の相互間隙を通って
鋳型内側の空間部へと挿入可能に液冷板を設け、鋳型を
加熱炉から引き出す際、液冷板を、鋳型の突起部などの
障害部と干渉しない間は鋳型内側の空間部へ挿入した状
態にするように構成したことを特徴とする。

【００８６】従って、この第１３又は第１４発明によれ
ば、鋳型内側の空間部に挿入された水冷板に対して、鋳
型の内側面から熱エネルギが放射される。つまり、鋳型
の外側面からの熱放射だけでなく、鋳型の内側面からの
熱放射も可能となる。このため、一方向凝固方向の温度
勾配が大きくなり、且つ、一方向凝固方向と直交する方
向の温度勾配が小さくなるので異結晶や組織欠陥の発生
を低減することができ、歩留りが向上する。

【００８７】また、第１５発明の一方向凝固鋳造方法
は、第１３発明の一方向凝固鋳造方法において、液冷板
を鋳型の引き出し方向に複数に分割し、且つ、これらの
液冷板はそれぞれ独立に鋳型の相互間隙を通って鋳型内
側の空間部へ挿入可能とすることを特徴とする。

【００８８】また、第１６発明の一方向凝固鋳造装置
は、第１４発明の一方向凝固鋳造装置において、液冷板
を鋳型の引き出し方向に複数に分割し、且つ、これらの
液冷板はそれぞれ独立に鋳型の相互間隙を通って鋳型内
側の空間部へ挿入可能に構成したことを特徴とする。

【００８９】従って、この第１５又は第１６発明によれ
ば、水冷板による冷却効果を更に高めることができる。
このため、水冷板を一体のものした場合に比べて更に一
方向凝固方向の温度勾配が大きくなり、且つ、一方向凝
固方向と直交する方向の温度勾配が小さくなるので異結
晶や組織欠陥の発生を更に低減することができ、歩留り
が更に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る一方向凝固鋳造装
置の構成を示す断面図である。

【図２】図１におけるＤ−Ｄ線矢視の要部拡大平面図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態２に係る一方向凝固鋳造装
置の構成を示す断面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る一方向凝固鋳造装置
の構成（一方向凝固プロセス途中の状態）を示す断面図
である。

【図５】図４におけるＥ−Ｅ線矢視の要部拡大平面図で
ある。

【図６】本発明の実施の形態４に係る一方向凝固鋳造装
置の構成を示す断面図である。

【図７】前記一方向凝固鋳造装置による一方向凝固プロ
セス途中の状態を示す断面図である。

【図８】前記一方向凝固鋳造装置による一方向凝固プロ
セス終了直前の状態を示す断面図である。

【図９】図７におけるＦ方向矢視の要部拡大平面図であ
る。

【図１０】図７におけるＧ−Ｇ線矢視の要部拡大平面図
である。

【図１１】従来の一方向凝固鋳造装置の構成を示す断面
図である。

【図１２】前記一方向凝固鋳造装置による一方向凝固プ
ロセス途中の状態を示す断面図である。

【図１３】図１２におけるＡ−Ａ線矢視の要部拡大平面
図である。

【符号の説明】１真空チャンバ２加熱炉６ａ，６ｂ放熱防止板６ａ−１，６ｂ−１開口部７断熱材８放射熱体１０鋳型１０ａ鋳型の突起部１１冷却プレート１２空間部１３湯道１４湯口１５ベースレート１６溶融金属１７昇降軸１８冷却リング２０仕切バルブ２１溶融炉３１水冷銅板３２水冷銅板４１昇降軸５１銅柱６１摺動制御装置６２放熱防止板６３水冷板６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅ水冷板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却プレート上に配設された鋳型を加熱
炉内で加熱した後、この鋳型内に溶湯を注入し、その
後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対して相対
的に移動させることより、加熱炉から引き出して鋳型内
の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造方法におい
て、鋳型を支持するベースプレート上に液冷部材を設けて、
この液冷部材によりベースプレートの加熱を防止するこ
とを特徴とする一方向凝固鋳造方法。
【請求項２】冷却プレート上に配設された鋳型を加熱
炉内で加熱した後、この鋳型内に溶湯を注入し、その
後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対して相対
的に移動させることより、加熱炉から引き出して鋳型内
の溶湯を一方向に凝固させるように構成した一方向凝固
鋳造装置において、鋳型を支持するベースプレート上に液冷部材を設けて、
この液冷部材によりベースプレートの加熱を防止するよ
うに構成したことを特徴とする一方向凝固鋳造装置。
【請求項３】内側に空間部を有し且つその周方向に所
定の間隔を有するようにして冷却プレート上に配設され
た複数の鋳型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内
に溶湯を注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型
を、加熱炉に対して相対的に移動させることより、加熱
炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一
方向凝固鋳造方法において、少なくとも鋳型内側の空間部においては、鋳型を支持す
るベースプレート上に液冷部材を設けることを特徴とす
る一方向凝固鋳造方法。
【請求項４】内側に空間部を有し且つその周方向に所
定の間隔を有するようにして冷却プレート上に配設され
た複数の鋳型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内
に溶湯を注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型
を、加熱炉に対して相対的に移動させることより、加熱
炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるよ
うに構成した一方向凝固鋳造装置において、少なくとも鋳型内側の空間部においては、鋳型を支持す
るベースプレート上に液冷部材を設けた構成とすること
を特徴とする一方向凝固鋳造装置。
【請求項５】請求項３に記載する一方向凝固鋳造方法
において、液冷部材を鋳型に対して相対的に移動可能とし、鋳型を
加熱炉から引き出す際、加熱炉に対する液冷部材の位置
を、液冷部材が鋳型の突起部などの障害部と干渉しない
間は移動させないようにすることを特徴とする一方向凝
固鋳造方法。
【請求項６】請求項４に記載する一方向凝固鋳造装置
において、液冷部材を鋳型に対して相対的に移動可能とし、鋳型を
加熱炉から引き出す際、加熱炉に対する液冷部材の位置
を、液冷部材が鋳型の突起部などの障害部と干渉しない
間は移動させないように構成したことを特徴とする一方
向凝固鋳造装置。
【請求項７】冷却プレート上に配設された鋳型を加熱
炉内で加熱した後、この鋳型内に溶湯を注入し、その
後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対して相対
的に移動させることより、加熱炉から引き出して鋳型内
の溶湯を一方向に凝固させる一方向凝固鋳造方法におい
て、冷却プレートの表面に突設した伝熱部材を、鋳型を支持
するベースプレートを貫通してベースレート上に露出さ
せることを特徴とする一方向凝固鋳造方法。
【請求項８】冷却プレート上に配設された鋳型を加熱
炉内で加熱した後、この鋳型内に溶湯を注入し、その
後、冷却プレートとともに鋳型を、加熱炉に対して相対
的に移動させることより、加熱炉から引き出して鋳型内
の溶湯を一方向に凝固させるように構成した一方向凝固
鋳造装置において、冷却プレートの表面に突設した伝熱部材を、鋳型を支持
するベースプレートを貫通してベースレート上に露出さ
せるように構成したことを特徴とする一方向凝固鋳造装
置。
【請求項９】内側に空間部を有し且つその周方向に所
定の間隔を有するようにして冷却プレート上に配設され
た複数の鋳型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型内
に溶湯を注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型
を、加熱炉に対して相対的に移動させることより、加熱
炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一
方向凝固鋳造方法において、少なくとも鋳型内側の空間部においては、冷却プレート
の表面に突設した伝熱部材を、鋳型を支持するベースプ
レートを貫通して前記空間部に露出させることを特徴と
する一方向凝固鋳造方法。
【請求項１０】内側に空間部を有し且つその周方向に
所定の間隔を有するようにして冷却プレート上に配設さ
れた複数の鋳型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型
内に溶湯を注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型
を、加熱炉に対して相対的に移動させることより、加熱
炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるよ
うに構成した一方向凝固鋳造装置において、少なくとも鋳型内側の空間部においては、冷却プレート
の表面に突設した伝熱部材を、鋳型を支持するベースプ
レートを貫通して前記空間部に露出させるように構成し
たことを特徴とする一方向凝固鋳造装置。
【請求項１１】内側に空間部を有し且つその周方向に
所定の間隔を有するようにして冷却プレート上に配設さ
れた複数の鋳型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型
内に溶湯を注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型
を、加熱炉に対して相対的に移動させることより、加熱
炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一
方向凝固鋳造方法において、鋳型の相互間隙を通って鋳型内側の空間部へと挿入可能
に放熱防止板を設け、鋳型を加熱炉から引き出す際、放
熱防止板を、鋳型の突起部などの障害部と干渉しない間
は鋳型内側の空間部へ挿入した状態にすることを特徴と
する一方向凝固鋳造方法。
【請求項１２】内側に空間部を有し且つその周方向に
所定の間隔を有するようにして冷却プレート上に配設さ
れた複数の鋳型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型
内に溶湯を注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型
を、加熱炉に対して相対的に移動させることより、加熱
炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるよ
うに構成した一方向凝固鋳造装置において、鋳型の相互間隙を通って鋳型内側の空間部へと挿入可能
に放熱防止板を設け、鋳型を加熱炉から引き出す際、放
熱防止板を、鋳型の突起部などの障害部と干渉しない間
は鋳型内側の空間部へ挿入した状態にするように構成し
たことを特徴とする一方向凝固鋳造装置。
【請求項１３】内側に空間部を有し且つその周方向に
所定の間隔を有するようにして冷却プレート上に配設さ
れた複数の鋳型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型
内に溶湯を注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型
を、加熱炉に対して相対的に移動させることより、加熱
炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させる一
方向凝固鋳造方法において、鋳型の相互間隙を通って鋳型内側の空間部へと挿入可能
に液冷板を設け、鋳型を加熱炉から引き出す際、液冷板
を、鋳型の突起部などの障害部と干渉しない間は鋳型内
側の空間部へ挿入した状態にすることを特徴とする一方
向凝固鋳造方法。
【請求項１４】内側に空間部を有し且つその周方向に
所定の間隔を有するようにして冷却プレート上に配設さ
れた複数の鋳型を加熱炉内で加熱した後、これらの鋳型
内に溶湯を注入し、その後、冷却プレートとともに鋳型
を、加熱炉に対して相対的に移動させることより、加熱
炉から引き出して鋳型内の溶湯を一方向に凝固させるよ
うに構成した一方向凝固鋳造装置において、鋳型の相互間隙を通って鋳型内側の空間部へと挿入可能
に液冷板を設け、鋳型を加熱炉から引き出す際、液冷板
を、鋳型の突起部などの障害部と干渉しない間は鋳型内
側の空間部へ挿入した状態にするように構成したことを
特徴とする一方向凝固鋳造装置。
【請求項１５】請求項１３に記載する一方向凝固鋳造
方法において、液冷板を鋳型の引き出し方向に複数に分割し、且つ、こ
れらの液冷板はそれぞれ独立に鋳型の相互間隙を通って
鋳型内側の空間部へ挿入可能とすることを特徴とする一
方向凝固鋳造方法。
【請求項１６】請求項１４に記載する一方向凝固鋳造
装置において、液冷板を鋳型の引き出し方向に複数に分割し、且つ、こ
れらの液冷板はそれぞれ独立に鋳型の相互間隙を通って
鋳型内側の空間部へ挿入可能に構成したことを特徴とす
る一方向凝固鋳造装置。