JPS5825860A - 鋳造品の加熱方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳造品を焼入炉へ供給し、単に該鋳造品をその
焼入温度まで加熱するだけでなく、該鋳造品に付着して
いる鋳型砂を除去する鋳造品の加熱方法およびその方法
を行なう加熱装置に関する。

鋳造品は一般に鋳型から取出された後に焼入炉に供給さ
れて熱入温度まで加熱され、次に焼入槽に供給されて焼
入され１次に焼戻炉に供給されて焼戻温度まで加熱され
る一連の熱処理工程を経た後に製品として使用される。

アルミ鋳造品たとえばシリンダーヘッドの場合も鋳鋼品
同様に焼入と焼戻の熱処理を必要とし、このような熱処
理を経た後に製品として使用される。従来は鋳造機から
取出したばかりの鋳造品には鋳型砂が付着しているから
第４図に示すごと〈従来は熱処理工程の前に鋳型砂を除
去する工程があった。鋳型砂の除去は従来種々の方法が
あるが、鋳造品が大量生産である場合砂焼炉によって鋳
型砂の除去をすることがしばしば採用される。かように
砂焼炉を用いて鋳型−砂の除去をするときは、あらかじ
め鋳型砂を固めるバインダーは熱と０□の存在によって
熱分解され！気化されて鋳型砂を固める力が失われ、鋳
造品に付着している鋳型砂が脱落されやすくなる性望の
バインダーが採用される。

砂焼炉による砂除去は鋳造品はコンベヤに載せられて該
砂焼炉の入口から出口まで搬送され、該砂焼炉の天井に
数基のバーナを設け、これらバーナか・ら噴出される火
炎が該搬送される鋳造品にあてられて付着砂が落される
方式であるが、各バーナへの空気の供給を過剰にして吹
付けられる火炎中に０２濃度が１５％程度であるように
すればバインダーの４化が促進させる。しかしながら火
炎中に０．を１５％存在させることはながなが困難であ
り、もし０２＃度ｋ　１０　！Ｘ程度にすれば鋳造品か
ら鋳型砂を落すのに濃度１５％の場合よりもはるかに長
時間を必要とする。すなわち、鋳造品は該砂焼炉内に長
時間滞在させなければならず、このことは大型の砂焼炉
を必要とし、かつ大量の燃料を消費することとなる。ま
た砂焼炉から排出される排ガス量も大量であって。

該排ガスとともに大量の熱エネルギーが棄てられるだけ
でなく、該排ガス中に砂が含有されているからこれをそ
のまま排出さ也ることかできず、排ガス中の砂の除去装
置を通した後に排煙しなければならず、従って排ガス中
の砂除去も大装置を必要とする。

本発明は鋳型から坂出した直後の鋳造品を。

第５図に示すごとく、直ちに焼入炉へ供給して熱処理工
程を行う。鋳型から取出した直後の鋳造品が未だあまり
冷えておらず、高温であればそれだけ熱エネルギーの節
約となる。本発明の焼入炉は単に鋳造品をその焼入温度
まで加熱するだけでなく、同時に鋳造品に付着している
鋳型砂を該焼入炉内において除去するものであるから、
前述の第４図に示しだ砂焼炉工程を省くことができ、工
程の短縮化、装置の簡単化、燃料の節約・省力化を同時
にかつ大巾に達成するものである。

本発明で使用する焼入炉は、その加熱方式が従来の炉内
にバーナによって燃焼ガスを吹込む直接的な加熱方式と
異り、たとえばラジアントチューブによる加熱あるいは
電気ヒータによる加熱など炉内に間接加熱方式の発熱体
を設け、また循環用送風機を設けて炉内＋熱風が強制的
に循環される。熱風の循環経路に発熱体が設置されてい
るから熱風は該発熱体の熱を受けて鋳造品に熱を授ける
加熱方式である。この加熱方式によって炉内の０□濃度
を１７％乃至２１％の高レベルに保つことかで勇、従っ
て該焼入炉内に供給された鋳造品は主として炉内の熱風
によって所定焼入温度まで均熱に加熱されると同時に循
環する熱風の高温と極めて高濃度のへの存在によって前
述の砂焼炉の場合よりも極めて迅速に鋳型砂を固めてい
るバインダーを紙化させ、その接着力を失わせて鋳造品
から鋳型砂を脱落させる加熱方式および加熱装置である
。該焼入炉を出た鋳造品を直ちに焼入槽に供給し、熱入
処理することができる。

本発明に係る焼入炉の実験は、主としてアルミ鋳造品で
あるシリンダーヘッドについて行った。アルミシリンダ
ーヘッドの場合はその焼入温度を４８０℃乃至５３０℃
に設定し、炉内のへ濃度を１７％乃至２１％にして試験
をした結果アルミシリンダーヘッドの表面の砂だけでな
く中子砂まで除去でき、該シリンダーヘッドは１時間で
焼入温度まで均一に加熱され、同時に砂の除去も果せる
が、０□濃度を１５％以下に低下さすると鋳型砂を落す
のに長時間を要し焼入温度までの加熱時間と一致させる
ことができ尤燃料の不経済になることが判明した。

本発明を、そのアルミシリンダーヘラトノ焼入の実施例
を示した第１図１第２図・第３図によってさらに詳細に
説明する。

第１図において、アルミシリンダーヘッドはバスケット
１．１’、１”・・曲内にそれぞれ１個または数個つつ
収容され、先づ焼入炉入口前の供給テープ／ｌ／　’ｌ
上に供給されるアＪｖ　ｚ　’／　ＩＪンダーヘッドは
鋳造機から取出された直後で、あ１り冷えておらず、高
温な状態である。高温であるほど熱エネルギーが節約さ
れる。この場合シリンダーヘッドに鋳型砂、中子砂が付
着している状態で供給される。

本焼入炉３はその外側を軟鋼板で囲い内側をステンレス
鋼板で囲い、両鋼板・間に断熱材が充填されている。

バスケット１は供給テーブル２から焼入炉３内に入り排
出テーブル４に取出されるが、バスケットを一定速度で
積極的に搬送するためたとえば従来公知のハースローラ
５，５′・・・・・・などの搬送手段が設けられている
。該焼入炉の人口と出口にそれぞれ一定時間ごとに自動
的に昇降されるようにして入口扉６と出口扉７が設けら
れている。

本焼入炉３内ｖｔｒａ従来の直火焚きバーナによる燃焼
生成ガスを被処理物にあてて直接的に加熱する焼入炉と
異り、１基または数基のラジアントチューブ８，８′・
・・・・・が設けられている。また本焼入炉３内には１
基または数基の循環用送風機９，９′・・・・・・が設
けられている。

従って炉内で、第３図に矢印で示すごとく熱風が強制循
環される構造になっている。循環する熱風はその循環経
過に設けたラジアントチューブ表面に接して熱を受けて
高温の熱風となり、該熱風はバスケット内に流入してシ
リンダーヘッドに接して熱を授け、従ってシリンダーヘ
ッドはこの循環熱風によって比較的均一に加熱され昇温
される。またか、ような加熱方式にすることによって炉
内のへ濃度を１７％乃至２１％に保つことが容易である
。

かように高温でありかつ高へ濃度である循環熱風をシリ
ンダーヘッドにあてれば鋳型砂を固めているバインダー
は短時間で゛拠化し、その接着力が失われるからシリン
ダーヘッドから容易に鋳型砂や中子砂を落すことかで勇
る。

本焼入炉のハースローラ５，５′・・・・・・の下方に
一基または数基のホッパー１０．１０’・・・・・・お
よびスクリュフィダー１１．１１’・・・・・・　より
なる砂搬出手段が設けられている。

バスケット１“は焼入炉３の出口扉Ｔから出ると排出テ
ーブル４上に載せられるが、該排出テーブル４はエレベ
ータ−機構１２の一部になっていて、バスケット１”は
該エレベータ−機構１２の底部に設けた焼入槽１３内に
浸漬され焼入処理が行われる。

第１図乃至第３図に示す焼入炉３においては循環熱風の
経路にラジアントチューブを発熱体として設けているが
ラジアントチューブの代りに電熱器を用いて熱風を加熱
し、アルミシリンダーヘッドを加熱することができる。

この場合も炉内における０２濃度を１７％乃至２１％に
保つことが容易である。ラジアントチューブや電熱器な
どはバーナ火炎を直接的に被加熱物にあてる直接的な直
火焚加熱方式に対し間接加熱方式ということができる。

本発明に係る焼入炉３はラジアントチューブ８など間接
加熱方式の発熱体を採用することによって炉内の０２濃
度を１７％乃至２１％に維持することが容易であり、鋳
造品を焼入温度にまで加熱する時間内で鋳造品から鋳型
砂や中子砂を落すことができる。落された砂は循環熱風
の経路から外れてホッパー１０の底に溜り、この沈澱し
た砂をスクリュコンベヤ１１によって容易に外に取出す
ことができ、かつ炉内の熱風は該沈澱砂によってシール
されて外部に噴出され瀝い。

本発明に係る焼入炉はさきに述べた砂焼炉など鋳造品か
ら鋳型砂を落す工程を省くことができる。鋳造品を比較
的均一に焼入温度まで加熱することができる。鋳造機か
ら取出した直後の鋳造品を供給テーブルに供給して熱入
炉における鋳造品加熱用の熱エネルギーの節約をするこ
とかでｇｏ。すなわち工程の短縮化、装置の簡単化、燃
料の節約、省力化を同時にかつ大巾に達成することがで
去る。

上述の説明においては実施例をアルミシリンダーヘッド
の焼入について述べたが、本発明はアルミシリンダーヘ
ッド以外のアルミ鋳造品にも適用することがで轡、また
本発明はアルミ鋳造品だけでなく鋳鋼品にも適用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はいづれも本発萌ニ係るアルミ
シリンダーヘッドの焼入炉のそれぞれ側断面図、平面図
、ＴＴＩ−［断面図である。 第４図は従来の鋳造品の焼処理工程までの工程図、第５
図は本発明の加熱方法および加熱装置における熱処理工
程までの工程図を示す。 １はバスケット、２は供給テーブル、３は焼入炉、４は
排出テーブル、５はハースローラ、６は入口扉、１は出
口扉、８はラジアントチューブ、Ｓは循環用送風機、１
０はホッパー、１１はスクリュフィダー、１２はエレベ
ータ−機構、１３は焼入槽。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳型砂が付着している状態の鋳造品を、炉内の０
   □濃度が１７′％乃至２１％であり、熱風が強制的に炉
   内で循環されていて、間接加熱方式の発熱体を設けた焼
   入炉内に供給し、該鋳造品は該焼入炉内の循環する高温
   の熱風によって焼入温度まで加熱されると同時に循環す
   る高温の熱風とへの存在により鋳型砂を固めているバイ
   ンダーを４化させ、その接着力を失わせて鋳造品から鋳
   型砂を除去するようにした焼入炉における鋳造品の加熱
   方法。
2. （２）鋳造品を焼入炉３の人口２から出口４まで搬送す
   る搬送手段５を設け、該焼入炉内に１基または数基の間
   接加熱方式の発熱体８．８’、８“・・・・・・を設け
   、該焼入炉内において熱風を循環さす１基または数基の
   循環用送風機９，９′・・・・・・を設け、該焼入炉の
   底部に鋳造品から落ちた砂を外部へ運び去る砂搬出手段
   １０．１１を設けた鋳造品の加熱装置。