專(zhuān)利名稱(chēng):鋅的鑄造裝置和鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及鋅的鑄造裝置和鑄造方法。進(jìn)而,本發(fā)明涉及鋅棒和鋅棒的制造方法 以及鋅球和鋅球的制造方法。
背景技術(shù):
鋅是電方面常見(jiàn)的元素,所以在各種工業(yè)中使用,將鋅加工為板、粒狀等基本形狀 的一次加工品進(jìn)而二次加工為多種形狀,并做成適合各工業(yè)的形狀、組成加以利用。作為現(xiàn) 有的鋅部件和鋅線的制造方法,采取使熔液鋅流入模具中并使其凝固的方法、利用熱加工 從坯段壓出鋅的方法,但是這樣做成本高,并且生產(chǎn)率差,不能完成高密度的鋅部件。再者沒(méi)有開(kāi)發(fā)并公開(kāi)將鋅連續(xù)鑄造為棒狀的技術(shù)。連續(xù)鑄造金屬鎘而不是鋅的技 術(shù)在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)。在該連續(xù)鑄造技術(shù)中,從金屬鎘的熔液中抽出圓棒狀的鎘的鑄造 桿,并對(duì)該鎘的鑄造桿進(jìn)行切斷加工。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了鋅與鋁的合金線而非鋅的連續(xù)鑄造方法。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的 鑄造技術(shù)中,通過(guò)調(diào)整添加在鋅中的鋁的添加量,能夠提高合金線的拉伸強(qiáng)度和延伸率,從 而實(shí)現(xiàn)連續(xù)鑄造。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 ;日本特開(kāi)2000-153343號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 ;日本特開(kāi)2002-208 號(hào)公報(bào)在使用專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的鑄造技術(shù)將鋅連續(xù)鑄造為棒狀的情況下,鋅比鎘反應(yīng)性 高,如果在連續(xù)鑄造裝置的熔液容器(即,爐)與鑄模部之間的中轉(zhuǎn)部分使用鐵(Fe)等金 屬,則成為合金,F(xiàn)e熔解,鋅熔液會(huì)漏出,所以需要在熔液容器與鑄模部之間的中轉(zhuǎn)部分使 用陶瓷的套管。然而,由于鋅的熔點(diǎn)是419°C,比鎘的熔點(diǎn)320. 9度高大約100°C,所以如果要以最 佳的溫度狀態(tài)連續(xù)鑄造鋅,則從熔液容器向鑄模部中轉(zhuǎn)熔融鋅的部分同時(shí)受到來(lái)自熔液容 器側(cè)的加熱和來(lái)自鑄模部側(cè)的冷卻,使得由于高溫且溫差大的熱沖擊而破損,導(dǎo)致鋅的熔 液漏出的狀況經(jīng)常發(fā)生。再者,在與中轉(zhuǎn)的部分連通并且貫通熔液容器的開(kāi)口部?jī)?nèi)的熔融 鋅的流動(dòng)性差的情況下,在流動(dòng)性差的熔融鋅(也有局部凝固的情況)通過(guò)中轉(zhuǎn)的部分時(shí), 對(duì)中轉(zhuǎn)的部分作用大的應(yīng)力導(dǎo)致破損。僅在從熔液容器向鑄模部中轉(zhuǎn)熔融鋅的部分單純地 采用陶瓷的套管,并不能防止這些破損,在進(jìn)行鋅的連續(xù)鑄造時(shí)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臏囟葼顟B(tài)是非 常困難的。再者,假如能夠?qū)\設(shè)定為最佳的溫度狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)鑄造,也不知道鋅的熔液在 從熔液容器向鑄模部行進(jìn)的同時(shí)冷卻從而進(jìn)行連續(xù)鑄造時(shí)的其它最佳的鑄造條件,所以不 能制造高質(zhì)量的鋅棒。例如,如果從鑄模部抽出通過(guò)冷卻而凝固的鋅棒的速度過(guò)快時(shí),則 在鑄模部?jī)?nèi)來(lái)不及補(bǔ)充鋅凝固時(shí)的收縮量的容積,會(huì)在凝固了的鋅的外表面或內(nèi)部產(chǎn)生氣 孔,所制造的鋅棒不均質(zhì)而且密度低、純度低,成為質(zhì)量極差的產(chǎn)品。在最?lèi)毫拥那闆r下,甚 至熔融鋅有可能會(huì)從鑄模部的前方漏出。進(jìn)而,為了適當(dāng)?shù)剡B續(xù)鑄造熔融鋅,不僅需要設(shè)定抽出鋅棒的速度,而且關(guān)于供給鑄模部的熔融鋅也需要設(shè)定適當(dāng)?shù)臈l件,但是在現(xiàn)有公知的鑄造技術(shù)中不知道這樣的條 件。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的鑄造技術(shù)中,通過(guò)在鋅中添加鋁來(lái)抑制與狗的反應(yīng)性,能夠 避免上述那樣在熔液容器與鑄模部之間的中轉(zhuǎn)部分出現(xiàn)的熔液鋅的漏出問(wèn)題。然而,該鑄 造技術(shù)以加工性高的鋅鋁合金作為對(duì)象,在從純度高的鋅鑄造鋅棒的情況下,存在純度高 的鋅的拉伸強(qiáng)度和延伸率低的問(wèn)題,不能直接應(yīng)用。因此,在現(xiàn)有公知的鑄造技術(shù)中,制造密度為7. lg/cm3,純度為99. 9%以上的高質(zhì)
量的鋅棒是非常困難的。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于在將鋅連續(xù)鑄造為棒狀時(shí)以最佳的溫度狀態(tài)進(jìn)行。本發(fā) 明的進(jìn)一步的目的在于通過(guò)鋅的連續(xù)鑄造來(lái)制造質(zhì)量高于現(xiàn)有技術(shù)的鋅棒。本發(fā)明的發(fā)明者們進(jìn)行了各種研究的結(jié)果為,在鑄造填充在容器中的鋅熔液時(shí), 為了提高其熱效率,優(yōu)選在容器的內(nèi)側(cè)設(shè)置隔熱材料,該隔熱材料可以是單一的,也可以如 圖2所示,通過(guò)使用多種特性不同的材料來(lái)進(jìn)一步提高熱效率,從而能夠提高容器的耐用 性。另外,熔融鋅由于液體流動(dòng)性良好,所以?xún)?yōu)選由不與熔融鋅反應(yīng)的例如陶瓷粘結(jié)劑等密 封隔熱材料之間。再者,在連續(xù)鑄造鋅來(lái)制造鋅棒時(shí),調(diào)整填充在容器內(nèi)的熔融鋅的液量等,將經(jīng)由 貫通容器的開(kāi)口部供給至鑄模部的熔融鋅的液面高度設(shè)定為從開(kāi)口部向上方高出250mm 以上,并且例如使用夾送輥等以9mm/sec以下的后述的平均抽出速度將在鑄模部通過(guò)冷卻 而凝固的鋅抽出,由此能夠進(jìn)行最佳的連續(xù)鑄造,從而制造出高質(zhì)量的鋅棒。特別是在從鑄 模部抽出凝固了的鋅時(shí)斷續(xù)地進(jìn)行抽出的情況下,通過(guò)在各抽出動(dòng)作之間設(shè)定充分的停止 時(shí)間,能夠制造出高質(zhì)量的鋅棒。具體來(lái)說(shuō),在既定時(shí)間(以下稱(chēng)為抽出時(shí)間)的抽出動(dòng)作 和既定時(shí)間(以下稱(chēng)為停止時(shí)間)的停止動(dòng)作交替反復(fù)的鋅棒的抽出循環(huán)中,在設(shè)定抽出 時(shí)間和停止時(shí)間的情況下,優(yōu)選設(shè)定鋅熔液相對(duì)于抽出距離充分凝固的停止時(shí)間。本發(fā)明是根據(jù)該見(jiàn)解而完成的。即,根據(jù)本發(fā)明,提供一種鋅的鑄造裝置,其特征 在于,該鋅的鑄造裝置具有填充熔融鋅的容器;貫通上述容器的開(kāi)口部;和鑄模部,該鑄 模部在上述容器的外側(cè)與上述開(kāi)口部連通地設(shè)置并使熔融鋅冷卻至凝固溫度以下,在上述 開(kāi)口部和上述鑄模部之間從上述容器側(cè)依次設(shè)置有由第1隔熱材料形成的套管和由第2隔 熱材料形成的套管。上述第1隔熱材料可以是陶瓷。再者,上述第2隔熱材料可以包含陶瓷纖維。進(jìn)而,可以將上述開(kāi)口部構(gòu)成為沿水平方向延伸的狹縫形狀,并將上述鑄模部沿 著上述開(kāi)口部的縱長(zhǎng)方向設(shè)置。再者,上述容器可以直至從上述開(kāi)口部向上方高出250mm 以上的高度填充熔融鋅。再者,根據(jù)本發(fā)明,提供一種鋅棒,其特征在于,該鋅棒密度是7. lg/cm3,純度是 99. 9%以上。再者,根據(jù)本發(fā)明,提供一種鋅棒的制造方法,通過(guò)連續(xù)鑄造來(lái)制造鋅棒,S卩,使 容器內(nèi)的熔融鋅在經(jīng)由貫通該容器的開(kāi)口部向鑄模部行進(jìn)的同時(shí)冷卻,其特征在于,使上 述容器內(nèi)的熔融鋅的液面的高度從上述開(kāi)口部向上方高出250mm以上,并從上述鑄模部以Wsec以下的平均抽出速度抽出通過(guò)冷卻而凝固的鋅。 上述開(kāi)口部?jī)?nèi)的熔融鋅的溫度可以在530°C以上。再者,可以在從上述鑄模部抽出 上述凝固了的鋅時(shí)斷續(xù)地進(jìn)行抽出。再者,根據(jù)本發(fā)明,提供一種鋅球的制造方法,通過(guò)將鋅棒滾軋成形,從前端以既 定間隔切斷來(lái)制造鋅球,其特征在于,在滾軋成形時(shí),鋅棒的溫度設(shè)定為70°C以上、180°C以 下。在上述鋅球的制造方法中,滾軋成形機(jī)內(nèi)的溫度可以設(shè)定為70°C以上、90°C以下。再者,根據(jù)本發(fā)明,提供一種鋅球,其特征在于,密度是7. lg/cm3以上,直徑是 18 55mm0根據(jù)本發(fā)明,在將鋅連續(xù)鑄造成棒狀時(shí),能夠減少因?qū)θ垡喝萜髋c鑄模部之間的 部分作用的大的溫度差引起的熱沖擊,防止其破損,從而能夠以最佳的溫度狀態(tài)進(jìn)行連續(xù) 鑄造。再者能夠制造出密度是7. lg/cm3,純度是99. 9%以上的高質(zhì)量的鋅棒。
圖1是具備本發(fā)明的第1實(shí)施方式的鋅的連續(xù)鑄造裝置2的鋅棒制造裝置1的構(gòu) 成圖。圖2是對(duì)設(shè)置在熔液容器10的切斷機(jī)14側(cè)的外側(cè)面的低位置的鑄模部11、和熔 液容器10的內(nèi)部的一部分的鉛直方向的剖面進(jìn)行放大表示的放大剖面圖。圖3是從切斷機(jī)14側(cè)觀察到的鑄模部11的側(cè)視圖。圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的鋅球B的制造裝置M的構(gòu)成的構(gòu)成圖。圖5是在水平面觀察到的滾軋成形機(jī)3的構(gòu)成圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1鋅棒制造裝置2鋅棒的連續(xù)鑄造裝置3滾軋成形機(jī)4、6搬出臺(tái)5支承臺(tái)7搬送臺(tái)10熔液容器11鑄模部12搬送工作臺(tái)13夾送輥14切斷機(jī)20鑄造材料21底面的隔熱材料22夕卜壁25耐熱磚30排出部31 開(kāi)口部
35碳套管
36水冷銅套
40流入口
41流出口
45陶瓷套管
46陶瓷纖維套管
50固定板
60殼體
65、66滾軋成形輥
70滾軋成形輥的凸部
71、76冷卻裝置
75、77溫度傳感器
B鋅球
L熔融鋅
M鋅球的制造裝置
S鋅棒
具體實(shí)施例方式以下參照
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。此外,在本說(shuō)明書(shū)和附圖中,關(guān)于實(shí)質(zhì) 上具有相同功能構(gòu)成的要素,使用同一標(biāo)號(hào),來(lái)省略重復(fù)說(shuō)明。圖1是具備本發(fā)明的第1實(shí)施方式的鋅的連續(xù)鑄造裝置2的鋅棒的制造裝置1 (以 下稱(chēng)為鋅棒制造裝置)的構(gòu)成圖。如圖1所示,鋅棒制造裝置1具有這樣的構(gòu)成在從熔融 鋅L連續(xù)鑄造出鋅棒S的連續(xù)鑄造裝置2的下游設(shè)置有切斷機(jī)14,該切斷機(jī)14對(duì)由連續(xù)鑄 造裝置2鑄造的鋅棒S進(jìn)行切斷。此外,在圖1中,被處理的熔融鋅L(鋅棒S)沿水平方向 從左向右行進(jìn)。在切斷機(jī)14的下游配置有將被切斷的鋅棒S(向與圖1的紙面垂直的從近 前向里的方向)搬出的搬出臺(tái)4。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,連續(xù)鑄造裝置2、切斷機(jī)14 和搬出臺(tái)4設(shè)置在支承臺(tái)5的上方。連續(xù)鑄造裝置2具有熔液容器10、鑄模部11、搬送工作臺(tái)12和夾送輥13沿水平 方向依次(圖1中從左向右)配置的構(gòu)成,所述熔液容器10中填充有作為熔液的熔融鋅L, 所述鑄模部11設(shè)置在該熔液容器10的低位置,將從熔液容器10排出的熔融鋅L冷卻并鑄 造為鋅棒S,所述搬送工作臺(tái)12引導(dǎo)從鑄模部11排出的鋅棒S,所述夾送輥13沿水平方向 引導(dǎo)并從鑄模部11抽出鋅棒S。如圖1所示,熔液容器10呈上表面開(kāi)放的長(zhǎng)方體形狀。在熔液容器10的上部設(shè) 置有鋅的電爐(未圖示),從該電爐補(bǔ)充熔融鋅L,并借助使用激光的液面調(diào)整裝置(未圖 示)將液面的高度保持在既定的高度(例如300mm)以上。此外,液面的既定高度設(shè)定為從 設(shè)置于熔液容器10的后述的開(kāi)口部31向上方250mm以上的值。液面的高度也稱(chēng)為熔液壓 (單位是mmH)。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,熔液容器10具備可對(duì)內(nèi)部的熔融鋅L進(jìn)行加 熱的燃燒器(未圖示),能夠?qū)⑻畛湓趦?nèi)部的熔融鋅L加熱并恒溫保持為500°C以上。再者, 熔液容器10具備可攪拌內(nèi)部的熔融鋅L的攪拌裝置(未圖示)。
6
圖2是對(duì)設(shè)置在熔液容器10的切斷機(jī)14側(cè)的外側(cè)面的低位置的鑄模部11、和熔 液容器10的內(nèi)部的一部分的鉛直方向的剖面進(jìn)行放大表示的放大剖面圖。如圖2所示,熔 液容器10的內(nèi)表面被鑄造材料20覆蓋。再者,在熔液容器10的外底面和外側(cè)面設(shè)置有例 如鐵等的外壁22。在熔液容器10的底部,在內(nèi)側(cè)的鑄造材料20和外側(cè)的外壁22之間從上 方依次設(shè)置有隔熱磚25和隔熱材料21。在熔液容器10的側(cè)部,如后面說(shuō)明的那樣,除去設(shè) 置有鑄模部11的部分,在內(nèi)側(cè)的鑄造材料20和外側(cè)的外壁22之間設(shè)置有耐熱磚25。如圖2所示,在設(shè)置有鑄模部11的熔液容器10的側(cè)部的低位置,在內(nèi)側(cè)的鑄造材 料20和外側(cè)的外壁22之間設(shè)置有由與內(nèi)表面相同的鑄造材料20形成的排出部30,而不 是耐熱磚25。另外設(shè)置有沿水平方向貫通該排出部30以及其兩側(cè)的鑄造材料20和外壁 22的開(kāi)口部31。該開(kāi)口部31成為貫通鑄造材料20、排出部30和外壁22且沿水平方向延 伸的單一的狹縫形狀。再者,開(kāi)口部31在外壁22的位置與后述的陶瓷套管45的沿水平方 向延伸的單一的狹縫形狀的孔連通。此外,如圖2所示,排出部30具有在外壁22的位置沿 著開(kāi)口部31向外側(cè)突出的形狀,該突出部的外表面與外壁22的開(kāi)口部31的矩形內(nèi)表面適 合。即,在開(kāi)口部31和外壁22之間夾著排出部30。在外壁22上沿著開(kāi)口部31的縱長(zhǎng)方 向設(shè)置有分別與開(kāi)口部31連通的6個(gè)圓筒形狀的鑄模部11。圖3是從切斷機(jī)14側(cè)觀察到 的鑄模部11的側(cè)視圖。如圖2和圖3所示,在6個(gè)鑄模部11的各內(nèi)表面分別配置有由碳形成的碳套管35。 在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,6個(gè)碳套管35的內(nèi)徑全部相同且小于開(kāi)口部31的6個(gè)圓形 孔的內(nèi)徑。再者,在6個(gè)鑄模部11的外表面安裝有覆蓋所有這6個(gè)鑄模部11的水冷銅套 36。在水冷銅套36的熔液容器10側(cè)下部設(shè)置有對(duì)其內(nèi)部供給冷卻水的流入口 40。再者, 在水冷銅套36的上部,相對(duì)于各鑄模部11,分別設(shè)置有2個(gè)將所供給的冷卻水排出的流出 41。在碳套管35和開(kāi)口部31之間,從熔液容器10側(cè)依次設(shè)置有由作為第1隔熱材 料的陶瓷形成的陶瓷套管45、和由作為第2隔熱材料的陶瓷纖維鑄件形成的陶瓷纖維套管 46。作為陶瓷套管45所使用的陶瓷,優(yōu)選與鋅的潤(rùn)濕性(即反應(yīng)性)低且熱沖擊耐受強(qiáng)的 陶瓷,在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,作為這樣的陶瓷,使用氧化硅(SiO2)占99. 7質(zhì)量%、剩 余部分由氧化鋁(Al2O3)構(gòu)成的陶瓷。再者,在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,作為陶瓷纖維套 管46所使用的陶瓷纖維鑄件,使用含有氧化硅和氧化鋁、與鋅的潤(rùn)濕性(即反應(yīng)性)低且 隔熱性高的纖維鑄件。該陶瓷纖維套管46通過(guò)在由粘合劑加固陶瓷纖維之后使該粘合劑 揮發(fā)來(lái)制造。如圖2所示,陶瓷套管45通過(guò)螺釘?shù)裙潭?未圖示)固定在固定于外壁22的 固定板50上。這時(shí),如圖2所示,排出部30的鑄造材料(即與鑄造材料20相同的鑄造材 料)位于陶瓷套管45的熔液鋅的鑄造部與外壁22之間。陶瓷套管45在其內(nèi)部,從開(kāi)口部 31側(cè)連通且沿水平方向延伸的單一的狹縫形狀的孔在外壁22的位置分支為在水平方向并 列的6個(gè)圓形孔。陶瓷套管45的狹縫形狀的孔的內(nèi)徑從開(kāi)口部31側(cè)朝碳套管35側(cè)減小, 一方與排出部30的開(kāi)口部31的內(nèi)徑匹配,另一方與碳套管35的內(nèi)徑匹配。陶瓷套管45 和碳套管35經(jīng)設(shè)置在兩者(45、3幻之間的陶瓷纖維套管46連接。在本實(shí)施方式中,該陶 瓷纖維套管46以陶瓷纖維套管46的內(nèi)徑與碳套管35的內(nèi)徑相同的方式嵌入到通過(guò)陶瓷 套管45和碳套管35形成的環(huán)狀槽內(nèi)。再者,陶瓷套管45和碳套管35在陶瓷纖維套管46的外周側(cè)相互接觸地連接,通過(guò)減小該連接部的面積,能夠提高陶瓷套管45和碳套管35的 隔熱效率。進(jìn)而,也可以使陶瓷套管45和碳套管35不相互接觸,使用其它隔熱材料等形成 埋入陶瓷纖維套管46的槽。如圖1所示,搬送工作臺(tái)12沿著搬送方向具有多個(gè)具備與鋅棒S的縱長(zhǎng)方向正交 的旋轉(zhuǎn)軸的搬送輥,從熔液容器10側(cè)向切斷機(jī)14側(cè)沿水平方向引導(dǎo)載置在上表面的鋅棒 S。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,以與由6個(gè)鑄模部11成形的6根鋅棒S對(duì)應(yīng)的方式,沿著 與搬送方向正交的方向設(shè)置6列上述的多個(gè)搬送輥。夾送輥13由具備與鋅棒S的縱長(zhǎng)方向正交的旋轉(zhuǎn)軸的一對(duì)上下輥構(gòu)成。在上下 輥上,沿著圓周面的多個(gè)槽在上下分別設(shè)置在匹配的位置,夾送輥13通過(guò)在匹配的上下槽 之間夾持著鋅棒S旋轉(zhuǎn),從鑄模部11中抽出鋅棒S。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,在與由6 個(gè)鑄模部11分別成形的6根鋅棒S對(duì)應(yīng)的位置上分別設(shè)置有6個(gè)槽。切斷機(jī)14沿著與縱長(zhǎng)方向正交的方向一次切斷6根鋅棒S,將各鋅棒S在縱長(zhǎng)方 向切斷為既定的長(zhǎng)度。使用圖1 圖3說(shuō)明使用如上所述構(gòu)成的鋅棒的鋅棒制造裝置1,從熔融鋅L鑄造 并制造出鋅棒S的方法。將熔融鋅L從設(shè)置在熔液容器10的上部的鋅的電爐(未圖示)填充到熔液容器 10內(nèi),在使用攪拌裝置(未圖示)攪拌的同時(shí)恒溫保持為530 580°C以上。這時(shí),為了使 熔融鋅L的溫度不降低,使用燃燒器(未圖示)對(duì)熔融鋅L適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加熱。如圖2所示,通過(guò)攪拌在熔液容器10內(nèi)均勻地保持為530°C以上的溫度的熔融鋅 L從熔液容器10內(nèi)通過(guò)開(kāi)口部31送出至6個(gè)鑄模部11,由此開(kāi)始鋅棒S的制造。此外,通 過(guò)該送出,使得熔液容器10內(nèi)的熔融鋅L減少,然后隨時(shí)從鋅的電爐(未圖示)向熔液容 器10內(nèi)補(bǔ)充熔融鋅L。另外,使用液面調(diào)整裝置(未圖示)將熔液容器10內(nèi)的熔融鋅L的 液面高度保持為既定的高度(例如300mm)。該既定的高度設(shè)定為,熔融鋅L的液面高度是 從貫通熔液容器10的鑄造材料20的開(kāi)口部31向上方高出250mm以上的值。這是充分地 增大連續(xù)鑄造熔融鋅L得到的鋅棒S的強(qiáng)度的值。從熔液容器10內(nèi)朝6個(gè)鑄模部11送出的熔融鋅L通過(guò)熔液容器10的鑄造材料 20和排出部30在開(kāi)口部31中行進(jìn),在外壁22的位置,在陶瓷套管45內(nèi)由6個(gè)圓形孔分 支然后行進(jìn)。在陶瓷套管45內(nèi)分支然后行進(jìn)的熔融鋅L通過(guò)與各圓形孔連通的陶瓷纖維 套管46,分別進(jìn)入6個(gè)鑄模部11的各碳套管35內(nèi)。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,開(kāi)口部 31內(nèi)的熔融鋅L的溫度成為與熔液容器10內(nèi)的熔融鋅L的溫度大概相同的530 580°C。 此外,在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,開(kāi)口部31內(nèi)的熔融鋅的溫度使用鉻鎳-鋁鎳熱電偶,在 圖2所示的鑄造材料30的位置測(cè)量。熔融鋅L的溫度調(diào)節(jié)通過(guò)由燃燒器(未圖示)加熱 熔液容器10內(nèi)的熔融鋅L的上部來(lái)進(jìn)行。在安裝在碳套管35外表面的水冷銅套36的內(nèi)部,從熔液容器10側(cè)下部的流入口 40流入并從上部的流出41流出的冷卻水循環(huán)流動(dòng),所以在碳套管35內(nèi)行進(jìn)的熔融鋅L伴 隨著行進(jìn)逐漸冷卻。通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水的溫度和流量,使得熔融鋅L在鑄模部11的碳套管35 內(nèi)冷卻至凝固點(diǎn)G19)以下,并從搬送方向下游側(cè)連續(xù)鑄造為圓筒形狀的鋅棒S。此外,在 本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,碳套管35的入口側(cè)的熔融鋅L的溫度成為420 430°C。如圖1所示,由6個(gè)鑄模部11分別連續(xù)鑄造出的6根鋅棒S退出鑄模部11的碳套管35內(nèi)后,沿水平方向行進(jìn),經(jīng)由引導(dǎo)鋅棒S的搬送工作臺(tái)12的上表面,沿水平方向進(jìn) 入夾送輥13的上下輥之間。進(jìn)入到夾送輥13中的6根鋅棒S由夾送輥13的上下輥的上 下分別夾持在匹配的各槽之間,通過(guò)夾送輥13的旋轉(zhuǎn)從各鑄模部11中抽出并送出到位于 搬送方向下游的切斷機(jī)14側(cè)。即,鋅棒S被施加從熔液容器10側(cè)向切斷機(jī)14側(cè)的沿水平 方向的行進(jìn)。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,利用夾送輥13調(diào)節(jié)鋅棒S的平均抽出速度。該 平均抽出速度規(guī)定為某一定時(shí)間期間鋅棒S被抽出的長(zhǎng)度。此外,斷續(xù)的抽出的情況下的 平均抽出速度規(guī)定為,在鋅棒S停止的停止時(shí)間和鋅棒S被抽出的抽出時(shí)間的合計(jì)的一定 時(shí)間期間、鋅棒S被抽出的長(zhǎng)度。在本發(fā)明的第1實(shí)施方式中,夾送輥13對(duì)鋅棒S的抽出通過(guò)反復(fù)以下動(dòng)作斷續(xù)地 進(jìn)行,即,夾送輥13的抽出速度設(shè)定為40mm/sec,使夾送輥13旋轉(zhuǎn)0. 2秒,1秒將鋅棒S抽 出8mm,然后停止0.8秒,使熔融鋅L在鑄模部11內(nèi)凝固的動(dòng)作。因此,在該情況下,鋅棒S 的平均抽出速度為{(0. 2 X 40) + (0.8X0)} (mm) / (0. 2+0. 8) (sec) = 0. 8mm/sec。如上所述地被夾送輥13送出并退出夾送輥13的6根鋅棒S沿水平方向行進(jìn)并進(jìn) 入切斷機(jī)14中。當(dāng)6根鋅棒S在切斷機(jī)14和搬出臺(tái)14上在縱長(zhǎng)方向達(dá)到既定的長(zhǎng)度時(shí), 6根鋅棒S被切斷機(jī)14沿著與縱長(zhǎng)方向正交的方向一次切斷。這樣,在搬出臺(tái)4上殘留由 切斷機(jī)14切斷的6根鋅棒S。如上所述被切斷機(jī)14切斷并殘留在搬出臺(tái)4上的6根鋅棒被搬出到外部,從而結(jié) 束一連串的制造步驟。根據(jù)以上的本發(fā)明的第1實(shí)施方式,通過(guò)在熔液容器10的開(kāi)口部31和鑄模部11 之間,從熔液容器10側(cè)依次設(shè)置陶瓷套管45和陶瓷纖維套管46,緩和了來(lái)自碳套管35側(cè) 的冷卻對(duì)在開(kāi)口部31側(cè)暴露于熔融鋅L的高溫的陶瓷套管45的影響,從而能夠緩和作用 于碳套管35的熱沖擊。進(jìn)而,通過(guò)設(shè)置排出部30,并且該排出部30由與設(shè)置在熔液容器 10的內(nèi)表面的鑄造材料20相同的鑄造材料20形成,能夠減小陶瓷套管45的來(lái)自開(kāi)口部 31側(cè)的加熱的影響,從而能夠進(jìn)一步緩和作用于碳套管35的熱沖擊。如上所述,能夠緩和對(duì)從熔液容器10向鑄模部11中轉(zhuǎn)熔融鋅L的陶瓷套管45作 用的溫度差的熱沖擊,因此在從熔融鋅L連續(xù)鑄造鋅棒S時(shí),能夠?qū)⑻沾商坠?5的熔液容 器10側(cè)和鑄模部11側(cè)這兩側(cè)的熔融鋅L的溫度、設(shè)定為在現(xiàn)有公知的技術(shù)中困難的適當(dāng) 的溫度。具體來(lái)說(shuō),能夠?qū)⑻沾商坠?5的開(kāi)口部31側(cè)的熔融鋅L的溫度設(shè)定為最佳溫度 即530°C以上,這時(shí)熔融鋅L的流動(dòng)性高,在碳套管35內(nèi)凝固時(shí)不會(huì)在鑄造體表面上產(chǎn)生 凹凸。再者能夠?qū)⑻沾商坠?5的碳套管35側(cè)的熔融鋅L的溫度設(shè)定為最佳溫度即420 4300C,這時(shí)熔融鋅L在碳套管35中適當(dāng)?shù)啬?。進(jìn)而,通過(guò)調(diào)整熔液容器10內(nèi)的熔融鋅L的液面高度,將熔融鋅L的液面高度設(shè) 定為從開(kāi)口部31向上方高出250mm以上的高度,并且由夾送輥13將在鑄模部11中通過(guò)冷 卻而凝固的鋅棒S從鑄模部以9mm/sec以下的平均抽出速度抽出,能夠防止在鑄模部11中 的連續(xù)鑄造時(shí)產(chǎn)生氣孔。這是為了通過(guò)如上所述地設(shè)定,能夠使熔融鋅L向鑄模部11的入 口側(cè)的供給和凝固了的鋅棒S從鑄模部11的出口側(cè)的排出的比例最佳化,使得凝固前的熔 融鋅L能夠可靠地跟隨凝固后的鋅棒S。由此,能夠制造出具備極其均質(zhì)、高密度且高純度 的優(yōu)秀特性的高質(zhì)量的鋅棒S。特別是能夠制造出以現(xiàn)有公知的鑄造技術(shù)制造困難的、密度為7. lg/cm3純度為99. 9%以上的非常高質(zhì)量的鋅棒。再者,在從鑄模部11斷續(xù)地抽出鋅棒S的情況下,例如抽出動(dòng)作和停止動(dòng)作設(shè)定 為每隔既定時(shí)間交替地反復(fù),在抽出鋅棒的一個(gè)循環(huán)中,將停止時(shí)間設(shè)定為抽出時(shí)間的3 倍以上的值(例如相對(duì)于抽出時(shí)間為0. 25秒,停止時(shí)間設(shè)定為0. 75秒),由此,即使在斷續(xù) 地反復(fù)的抽出動(dòng)作中,也能夠使凝固前的熔融鋅L可靠地跟隨凝固后的鋅棒S,防止所制造 的鋅棒S產(chǎn)生氣孔的狀況。作為本發(fā)明的第2實(shí)施方式,可以從使用圖1所示的本發(fā)明的第1實(shí)施方式的鋅 棒制造裝置1制造的鋅棒S制造鋅球B。圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的鋅球B的制 造裝置M的構(gòu)成的構(gòu)成圖。如圖4所示,鋅球B的制造裝置M具有以下構(gòu)成即,在鋅棒制造裝置1的下游設(shè) 置滾軋成形機(jī)3,該滾軋成形機(jī)3對(duì)由該鋅棒制造裝置1制造的鋅棒S進(jìn)行滾軋成形并做成 鋅球B。鋅棒制造裝置1與本發(fā)明的第1實(shí)施方式相同地構(gòu)成,連續(xù)鑄造裝置2能夠制造 出99. 9%以上純度的鋅棒S。在鋅棒制造裝置1的切斷機(jī)14的下游配置有搬送臺(tái)7,該搬 送臺(tái)7將被切斷的鋅棒S搬送至滾軋成形機(jī)3。此外,在圖4中,被處理的熔融鋅L(鋅棒 S)沿水平方向從左向右行進(jìn)。在滾軋成形機(jī)3的下游配置有搬出臺(tái)6,該搬出臺(tái)6將鋅球 B(向與圖4的紙面垂直的從近前向里的方向)搬出。在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中,鋅棒制 造裝置1、搬送臺(tái)7、滾軋成形機(jī)3和搬出臺(tái)6設(shè)置在支承臺(tái)5的上方。搬送臺(tái)7沿著搬送方向具有多個(gè)具備與鋅棒S的縱長(zhǎng)方向正交的旋轉(zhuǎn)軸的搬送 輥,以便將載置在其上表面的鋅棒S從熔液容器10側(cè)向滾軋成形機(jī)3側(cè)沿水平方向引導(dǎo)并 搬送。再者,與搬送工作臺(tái)12相同,以與經(jīng)由切斷機(jī)14進(jìn)入的6根鋅棒S對(duì)應(yīng)的方式,沿 著與搬送方向正交的方向設(shè)置有6列多個(gè)搬送輥。此外,搬送臺(tái)7構(gòu)成為可以沿與鋅棒S 的搬送方向正交的方向移動(dòng),以便能夠?qū)⒃谟汕袛鄼C(jī)14切斷后殘留在搬送臺(tái)7的上表面的 6根鋅棒S —根根地配置在滾軋成形機(jī)3的入口側(cè)。使用圖5說(shuō)明滾軋成形機(jī)3的構(gòu)成。圖5是在水平面觀察到的滾軋成形機(jī)3的構(gòu) 成圖。如圖5所示,滾軋成形機(jī)3是在大致長(zhǎng)方體形狀的殼體60內(nèi)具備一對(duì)滾軋成形輥 65,66的構(gòu)成。這些滾軋成形輥65、66能夠從兩側(cè)夾持借助搬送臺(tái)7的搬送沿水平方向進(jìn) 入到殼體60內(nèi)的鋅棒S并進(jìn)行滾軋成形。在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中,滾軋成形輥65、66 的各旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成為與鋅棒S配置在同一水平面上,且在鋅棒S的搬送方向下游側(cè)向鋅棒S 側(cè)略微傾斜。此外,滾軋成形輥65、66的旋轉(zhuǎn)軸也可以配置為與鋅棒S平行。如圖5所示,在滾軋成形輥65、66上分別設(shè)置有螺旋形狀的凸部70。滾軋成形輥 65、66構(gòu)成為,通過(guò)馬達(dá)(未圖示)等分別旋轉(zhuǎn),使得兩滾軋成形輥65、66的凸部70在縱長(zhǎng) 方向上以既定間隔(即螺旋形狀的間距)夾持著鋅棒S,在施加壓力的同時(shí)使其旋轉(zhuǎn),將鋅 棒S壓縮著沿搬送方向送入。如上所述,滾軋成形輥65、66在搬送方向下游側(cè)配置為更接 近鋅棒S,因此鋅棒S隨著向搬送方向下游側(cè)行進(jìn)被進(jìn)一步壓縮。通過(guò)該壓縮將鋅棒S在 縱長(zhǎng)方向從搬送方向下游側(cè)的前端以既定間隔依次切斷,從而形成鋅球B。所形成的鋅球B 構(gòu)成為由于重力向下側(cè)下落并移動(dòng)至搬出臺(tái)6。此外,在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中,滾軋成 形輥65、66構(gòu)成為向同一方向旋轉(zhuǎn)。如圖5所示,滾軋成形機(jī)3在搬送來(lái)自搬送臺(tái)7的鋅棒S的入口側(cè)具備冷卻鋅棒S 的冷卻裝置71。在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中,作為冷卻裝置71,例如使用朝鋅棒S噴射冷卻水等冷卻介質(zhì)的軟管。再者,在滾軋成形機(jī)3的入口側(cè)設(shè)置有可測(cè)量鋅棒S的溫度的溫 度傳感器75。這樣,根據(jù)由溫度傳感器75測(cè)量的溫度來(lái)調(diào)節(jié)從冷卻裝置71噴射的冷卻水 的水量和溫度等,從而能夠控制滾軋成形前的鋅棒S的溫度。此外,作為控制滾軋成形前的 鋅棒S的溫度的其他方法,也可以在連續(xù)鑄造裝置2的出口側(cè)由傳感器測(cè)量鋅棒S的溫度, 調(diào)整在鑄模部11的冷卻,并且管理直至之后的工序的切斷、滾軋成形的時(shí)間。進(jìn)而,在滾軋成形機(jī)3的殼體60內(nèi)也設(shè)置有對(duì)殼體60內(nèi)進(jìn)行冷卻的冷卻裝置76、 和測(cè)量殼體60內(nèi)的溫度的溫度傳感器77。在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中使用朝鋅棒S噴射 冷卻水的冷卻裝置76。這樣,能夠根據(jù)由溫度傳感器77測(cè)量的溫度來(lái)調(diào)節(jié)從冷卻裝置76 噴射的冷卻水的水量和溫度等,從而控制滾軋成形機(jī)3內(nèi)的溫度。使用圖4和圖5說(shuō)明使用如上所述構(gòu)成的本發(fā)明的第2實(shí)施方式的鋅球的制造裝 置M,從熔融鋅L鑄造出鋅棒S,并從鑄造出的鋅棒S制造鋅球B的方法。使用圖4所示的鋅棒制造裝置1與本發(fā)明的第1實(shí)施方式同樣地制造鋅棒S。這 樣,由切斷機(jī)14切斷的6根鋅棒S殘留在搬送臺(tái)7上。由切斷機(jī)14切斷并殘留在搬送臺(tái) 7上的6根鋅棒S通過(guò)搬送臺(tái)7的移動(dòng)(與搬送方向正交的方向的移動(dòng)),一個(gè)個(gè)地依次配 置在滾軋成形機(jī)3的入口側(cè)。配置在滾軋成形機(jī)3的入口側(cè)的鋅棒S被搬送臺(tái)7搬送,并 如圖5所示地從前端進(jìn)入滾軋成形機(jī)3內(nèi)。與該進(jìn)入一起對(duì)鋅棒S進(jìn)行的滾軋成形作業(yè)如 后所述地進(jìn)行。進(jìn)入滾軋成形機(jī)3內(nèi)的鋅棒S在通過(guò)滾軋成形機(jī)3的入口側(cè)時(shí),被從作為 冷卻裝置71的軟管?chē)娚淅鋮s水從而冷卻為既定的溫度。在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中,滾軋 成形機(jī)3的入口側(cè)的鋅棒S的溫度設(shè)定為120°C。優(yōu)選的是,在滾軋成形時(shí)鋅棒S的溫度設(shè) 定為70 180°C。進(jìn)入的第一根鋅棒S的滾軋成形作業(yè)結(jié)束后,剩余5根鋅棒S中的一根配置在滾 軋成形機(jī)3的入口側(cè),與第一根同樣地被搬送臺(tái)7搬送并進(jìn)入滾軋成形機(jī)3內(nèi),進(jìn)行滾軋成 形作業(yè)。以下同樣地反復(fù)相同的步驟,直至殘留在搬送臺(tái)7上的鋅棒S用光。然后,當(dāng)6根 鋅棒S的滾軋成形作業(yè)全部結(jié)束時(shí),空了的搬送臺(tái)7返回至在切斷機(jī)14切斷鋅棒S時(shí)停止 的最初位置。被夾送輥13送出的6根鋅棒S被切斷機(jī)14切斷,向搬送臺(tái)7上供給新的6 根鋅棒S。以后每次供給6根鋅棒S時(shí),同樣地反復(fù)進(jìn)行上述作業(yè)。就鋅棒S在滾軋成形機(jī)3內(nèi)的滾軋成形作業(yè)進(jìn)行說(shuō)明。進(jìn)入到滾軋成形機(jī)3內(nèi)的 鋅棒S被一對(duì)滾軋成形輥65、66的螺旋形狀的凸部70從兩側(cè)夾持著施加壓力從而壓縮,與 此同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),并沿著鋅棒S的縱長(zhǎng)方向送入到搬出臺(tái)6側(cè)。兩滾軋成形輥65、66的各旋 轉(zhuǎn)軸傾斜配置以在搬送方向下游側(cè)更接近鋅棒S,所以鋅棒S隨著向搬送方向下游側(cè)行進(jìn) 被進(jìn)一步壓縮,最終在縱長(zhǎng)方向切斷為既定的長(zhǎng)度,從而形成鋅球B。雖然在進(jìn)行滾軋成形 作業(yè)的滾軋成形機(jī)3內(nèi)由于滾軋成形而產(chǎn)生熱,但是被從作為冷卻裝置76的軟管?chē)娚淅鋮s 水而冷卻為既定的溫度。在本發(fā)明的第2實(shí)施方式中,滾軋成形機(jī)3內(nèi)的溫度設(shè)定為80°C。 此外優(yōu)選的是,在滾軋成形時(shí)滾軋成形機(jī)3內(nèi)的溫度設(shè)定為70 90°C。所形成的鋅球B由于重力向下側(cè)下落并移動(dòng)至搬出臺(tái)6。移動(dòng)至搬出臺(tái)6的鋅球 B被搬出臺(tái)6搬出。根據(jù)以上的本發(fā)明的第2實(shí)施方式,在對(duì)鋅棒S進(jìn)行滾軋成形時(shí),由冷卻裝置71 對(duì)鋅棒S進(jìn)行冷卻,并將鋅棒S的溫度設(shè)定為70°C以上、180°C以下,由此能夠使鋅棒S的 加工性最佳化,能夠制造出以現(xiàn)有公知的制造技術(shù)由于下述的理由等困難的、直徑為10
1155mm的球狀的鋅球B。例如在日本專(zhuān)利第3281019號(hào)公報(bào)公開(kāi)的鋅球的制造技術(shù)中,熔融鋅從噴嘴滴下 并在配置于下部的冷卻介質(zhì)中冷卻凝固,由此制造出球狀的鋅球,但是難以制造直徑超過(guò) IOmm的鋅球。這是由于,當(dāng)為了制造直徑超過(guò)IOmm的鋅球而增大滴下熔融鋅的噴嘴的口 時(shí),熔融鋅的表面張力小于熔融鋅的重力,從而熔融鋅會(huì)從噴嘴的口流出。再者,在日本特開(kāi)昭55-97862號(hào)公報(bào)公開(kāi)的鋅球的制造技術(shù)中,將熔融鋅填充在 設(shè)置于傳送帶上的半球形的鑄模中,連續(xù)成形出半球形的鋅,并將成形出的兩個(gè)半球形的 鋅壓在一起,由此來(lái)制造球形的鋅球,但是由于利用鑄模來(lái)進(jìn)行成形,所以往往在熔融鋅流 入鑄模內(nèi)時(shí)空氣會(huì)混入,在使熔融鋅冷卻并凝固時(shí)會(huì)產(chǎn)生空洞部,難以制造直徑為60mm以 下的小尺寸的鋅球。特別存在不僅不能使所制造的鋅球的外表面形成為所希望的球形,而 且在其內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)截面積為10%左右的氣孔的問(wèn)題。因此,利用上述日本特開(kāi)昭55-97862號(hào)公報(bào)公開(kāi)的制造技術(shù)制造的鋅球質(zhì)量差, 密度也只有6. 4g/cm3左右,非常低,所以工業(yè)上的使用范圍極其受到限制。例如在補(bǔ)充熔 解爐中的熔融鋅時(shí),在使用由上述制造技術(shù)制造的低質(zhì)量的鋅球的情況下,由于包含在鋅 球內(nèi)部的空氣可能會(huì)使熔融鋅發(fā)生水蒸氣爆炸,非常危險(xiǎn)。此外,在利用本發(fā)明的第2實(shí)施方式制造鋅球時(shí),當(dāng)使用冷卻裝置76將滾軋成形 機(jī)3內(nèi)的溫度設(shè)定為70°C以上、90°C以下時(shí),能夠更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行鋅棒S的滾軋成形加工。與 此相對(duì),在滾軋成形的鋅棒S的溫度超過(guò)180°C的情況下,由于鋅棒S過(guò)軟,所以在通過(guò)滾軋 成形輥65、66從兩側(cè)施加壓力時(shí),形狀會(huì)壞掉,從而不能將鋅球B制造為圓球度高的球形。 再者,在鋅棒S的溫度不到70°C的情況下,由于鋅棒S過(guò)硬,所以在通過(guò)滾軋成形輥65、66 進(jìn)行滾軋成形時(shí),鋅棒S的磨削阻力高,不能制造出圓球度高的球形的鋅球B。按照本申請(qǐng) 發(fā)明制造的鋅球B由于是圓球度高的球形,所以能夠容易地滾動(dòng),而且在搬送時(shí)的填充率 也高,具有作業(yè)效率和搬送效率顯著提高的效果。此外,如上所述的所謂圓球度高具體是 指,在將鋅球B放置在相對(duì)于水平面傾斜15度的Im長(zhǎng)的傾斜面上的情況下,不會(huì)在中途停 止而是沿傾斜面滾落的形狀。進(jìn)而,根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方式,通過(guò)從鋅棒S滾軋成形來(lái)成形出鋅球B,能夠制 造出密度為7. lg/cm3以上、純度為99. 9%以上的、非常高質(zhì)量的鋅球B。再者,在從熔融鋅 直接鑄造來(lái)制造鋅球B時(shí),能夠除去或減少在內(nèi)部產(chǎn)生的氣孔。因此,本申請(qǐng)發(fā)明的鋅球B 能夠用于由現(xiàn)有公知的制造技術(shù)制造的鋅球不能使用或難以使用的各種工業(yè)中。例如,本 申請(qǐng)發(fā)明的鋅球B由于在其內(nèi)部幾乎不具有氣孔等空洞,所以在作為對(duì)熔解爐中的熔融鋅 補(bǔ)充的鋅使用的情況下,發(fā)生水蒸氣爆炸的可能性低,能夠進(jìn)行安全的補(bǔ)充。以上參照
了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是本發(fā)明不限于該例。本領(lǐng)域從 業(yè)人員在權(quán)利要求書(shū)所記載的技術(shù)思想的范疇內(nèi),自然可以想到各種變更例或修正例,關(guān) 于這些當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。在上述的實(shí)施方式中,關(guān)于使用連續(xù)地進(jìn)行鑄造的連續(xù)鑄造裝置2作為鋅的鑄造 裝置的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但是鋅的鑄造裝置也可以是連續(xù)鑄造裝置以外的鑄造裝置。在上述的實(shí)施方式中,關(guān)于鋅的連續(xù)鑄造裝置2不包含切斷機(jī)14的構(gòu)成的情況進(jìn) 行了說(shuō)明,但是鋅的連續(xù)鑄造裝置2也可以是包含切斷機(jī)14的構(gòu)成。在上述的實(shí)施方式中,關(guān)于供熔融鋅L填充的容器是具備對(duì)填充在內(nèi)部的熔融鋅L進(jìn)行加熱的燃燒器(未圖示)的熔液容器10的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但是容器也可以具備加 熱器等燃燒器以外的加熱單元,也可以使用爐作為容器。在上述的實(shí)施方式中,關(guān)于熔液容器10的內(nèi)表面被鑄造材料20覆蓋的情況進(jìn)行 了說(shuō)明,但是也可以使用鑄造材料以外的材料作為覆蓋的材料。在上述的實(shí)施方式中,說(shuō)明了通過(guò)使用氧化硅(SiO2)占99. 7質(zhì)量%、剩余部分由 氧化鋁(Al2O3)構(gòu)成的陶瓷作為第1隔熱材料能夠達(dá)到目的的意思,但是陶瓷也可以選擇其 他構(gòu)成,另外,作為第1隔熱材料也可以選擇陶瓷以外的材料。在上述的實(shí)施方式中,說(shuō)明了通過(guò)使用含有氧化硅和氧化鋁的陶瓷纖維鑄件作為 第2隔熱材料能夠達(dá)到目的的意思,但是也可以選擇陶瓷纖維鑄件以外的材料作為第2隔 熱材料。在上述的實(shí)施方式中,說(shuō)明了通過(guò)在由粘合劑加固陶瓷纖維之后使該粘合劑揮發(fā) 來(lái)制造陶瓷纖維套管46,從而能夠達(dá)到目的的意思,但是也可以選擇其他的制造方法作為 陶瓷纖維套管46的制造方法。在上述的實(shí)施方式中,說(shuō)明了設(shè)置于熔液容器10的鑄模部11的個(gè)數(shù)是6的情況, 但是鑄模部11的個(gè)數(shù)也可以是6以外的任意數(shù)量。再者,在陶瓷套管45內(nèi)從單一的狹縫 形狀的孔分支的圓形孔的個(gè)數(shù)也可以是任意的數(shù)量。進(jìn)而,搬送工作臺(tái)12、夾送輥13和切 斷機(jī)14可處理的鋅棒S的個(gè)數(shù)也可以是6以外的任意數(shù)量。在上述的實(shí)施方式中,關(guān)于開(kāi)口部31構(gòu)成為沿水平方向延伸的狹縫形狀的情況 進(jìn)行了說(shuō)明,但是開(kāi)口部31的形狀也可以是其他形狀。在上述的實(shí)施方式中,關(guān)于鑄模部11的內(nèi)表面是圓筒形狀的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但 是鑄模部11的內(nèi)表面也可以是圓筒形狀以外的形狀。在上述的實(shí)施方式中,關(guān)于夾送輥13斷續(xù)地進(jìn)行鋅棒S的抽出的情況進(jìn)行了說(shuō) 明,但是夾送輥13也可以連續(xù)地進(jìn)行鋅棒S的抽出。 在上述的實(shí)施方式中,說(shuō)明了通過(guò)調(diào)整熔液容器10內(nèi)的熔融鋅L的液面高度來(lái)調(diào) 整行進(jìn)到鑄模部11的熔融鋅L的液壓的情況,但是也可以通過(guò)其他方法來(lái)調(diào)整行進(jìn)到鑄模 部11的熔融鋅L的液壓。在上述的實(shí)施方式中,說(shuō)明了在斷續(xù)地抽出鋅棒S時(shí)一個(gè)抽出循環(huán)中的抽出時(shí)間 是0. 25秒,并且停止時(shí)間是0. 75秒的情況,但是抽出鋅棒S時(shí)的抽出時(shí)間和停止時(shí)間的值 只要是停止時(shí)間是抽出時(shí)間的3倍以上的關(guān)系就可以是任意的適當(dāng)時(shí)間。在上述的實(shí)施方式中,說(shuō)明了搬送臺(tái)7是具備搬送輥的構(gòu)成的情況,但是搬送臺(tái)7 也可以是不具備搬送輥的構(gòu)成等其他構(gòu)成。作為搬送臺(tái)7不具備搬送輥的構(gòu)成的一例,例 如可以是這樣的構(gòu)成通過(guò)使搬送臺(tái)7的上表面為傾斜面,使得由切斷機(jī)14切斷的鋅棒S 在重力的作用下滾動(dòng)從而配置在滾軋成形機(jī)3的入口側(cè)。另外,也可以設(shè)置將這樣配置在 滾軋成形機(jī)3的入口側(cè)的鋅棒S —根根地壓入滾軋成形機(jī)3內(nèi)的機(jī)構(gòu)。實(shí)施例使用實(shí)施例和比較例說(shuō)明本發(fā)明。(1)鋅棒在以下所示的表1 4中,實(shí)施例1 13的各數(shù)據(jù)分別表示按照本發(fā)明的制造方 法、使用圖1所示的鋅棒制造裝置1制造的鋅棒的各特性,比較例1 6的各數(shù)據(jù)表示不使用本發(fā)明的制造方法制造的鋅棒的各特性。<熔融鋅的液面高度(熔液壓)的條件比較>在下述表1中表示變更了熔液容器內(nèi)的熔融鋅的液面高度的條件的比較結(jié)果。 即,在實(shí)施例1 4的各數(shù)據(jù)中,按照本發(fā)明的制造方法,將熔液容器內(nèi)的熔融鋅的液面高 度設(shè)定為從開(kāi)口部向上方高出250mm以上的高度來(lái)制造鋅棒,與此相對(duì),在比較例1的數(shù)據(jù) 中,將熔融鋅的液面高度設(shè)定為從開(kāi)口部向上方高出不到250mm的高度來(lái)制造鋅棒。此外,制造鋅棒時(shí)的其他各條件如下設(shè)定。鋅的純度99.95%鋅棒的抽出動(dòng)作斷續(xù)的夾送輥的旋轉(zhuǎn)速度40mm/sec(= 2400mm/min)一個(gè)循環(huán)中的鋅棒的抽出時(shí)間0. 2sec一個(gè)循環(huán)中的鋅棒的停止時(shí)間0. 8sec鋅棒的平均抽出速度8mm/sec該平均抽出速度可以從夾送輥的旋轉(zhuǎn)速度、抽出時(shí)間和停止時(shí)間,求出為 (0. 2X40) + (0. 8X0)/ (0. 2+0. 8) = 8mm/sec。開(kāi)口部?jī)?nèi)的熔融鋅的溫度530 M0°C再者,在下述表1記載的質(zhì)量欄中,在所制造的鋅棒的密度是7. lg/cm3以上的情 況下判定質(zhì)量良好(標(biāo)記〇),在不到7. lg/cm3的情況下判定質(zhì)量差(標(biāo)記X)。[表1]
權(quán)利要求
1.一種鋅棒,其特征在于,該鋅棒密度是7. 18/(^3,純度是99.9%以上。
2.—種鋅棒的制造方法,通過(guò)連續(xù)鑄造來(lái)制造鋅棒,使容器內(nèi)的熔融鋅經(jīng)由貫通該容 器的開(kāi)口部向鑄模部行進(jìn)且同時(shí)被冷卻,其特征在于,使上述容器內(nèi)的熔融鋅的液面的高度從上述開(kāi)口部向上方高出250mm以上,并從上述 鑄模部以9mm/sec以下的平均抽出速度抽出通過(guò)冷卻而凝固的鋅。
3.如權(quán)利要求2所述的鋅棒的制造方法,其特征在于,上述開(kāi)口部?jī)?nèi)的熔融鋅的溫度 在530°C以上。
4.如權(quán)利要求2所述的鋅棒的制造方法,其特征在于,在從上述鑄模部抽出上述凝固 了的鋅時(shí),斷續(xù)地進(jìn)行抽出。
5.一種鋅球的制造方法,通過(guò)將鋅棒滾軋成形,從前端以既定間隔切斷來(lái)制造鋅球,其 特征在于,在滾軋成形時(shí),鋅棒的溫度設(shè)定為70°C以上、180°C以下。
6.如權(quán)利要求5所述的鋅球的制造方法,其特征在于,滾軋成形機(jī)內(nèi)的溫度設(shè)定為 70°C以上、90°C以下。
7.一種鋅球,其特征在于,密度是7. lg/cm3以上,直徑是18 55mm。
全文摘要
本發(fā)明以在將鋅連續(xù)鑄造為棒狀時(shí),以最佳的溫度狀態(tài)進(jìn)行為目的。本發(fā)明的鋅的鑄造裝置(2)構(gòu)成為具有填充熔融鋅(L)的容器(10);在上述容器(10)的低位置貫通上述容器(10)的開(kāi)口部(31);和鑄模部(11),該鑄模部(11)在上述容器(10)的外側(cè)與上述開(kāi)口部(31)連通地設(shè)置并使熔融鋅(L)冷卻至凝固溫度以下。進(jìn)而,在上述開(kāi)口部(31)和上述鑄模部(11)之間從上述容器(10)側(cè)依次設(shè)置有由第1隔熱材料形成的套管(45)和由第2隔熱材料形成的套管(46)。
文檔編號(hào)B21D13/04GK102101160SQ20101062325
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者中島和隆, 加藤源一郎 申請(qǐng)人:同和金屬礦業(yè)有限公司