(57)【要約】  本発明にかかる引上式連続鋳造装置は、溶湯を保持する保持炉（１０１）と、前記保持炉に保持された前記溶湯の湯面から前記溶湯を導出する導出部（１０７）と、前記湯面近傍に設置され、前記導出部によって導出された凝固前の前記溶湯である保持溶湯に外力を印加することにより、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材（１０２）と、前記保持溶湯の温度を測定する温度測定部（１０８）と、を備え、前記温度測定部の測定結果に基づいて前記保持溶湯の温度が制御される。
2014167600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯を保持する保持炉と、
前記保持炉に保持された前記溶湯の湯面から前記溶湯を導出する導出部と、
前記湯面近傍に設置され、前記導出部によって導出された凝固前の前記溶湯である保持溶湯に外力を印加することにより、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、
前記保持溶湯の温度を測定する温度測定部と、を備え、
前記温度測定部の測定結果に基づいて前記保持溶湯の温度が制御される、引上式連続鋳造装置。
【請求項２】
前記温度測定部は、熱電対であって、その測温接点が前記保持溶湯内に設けられている、請求項１に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項３】
前記温度測定部は、熱電対であって、その測温接点が前記保持溶湯近傍の前記溶湯内に設けられている、請求項１に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項４】
前記温度測定部は、熱電対であって、その測温接点が前記保持溶湯直下の前記溶湯内に設けられている、請求項１に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項５】
前記温度測定部は、熱電対であって、その測温接点が前記形状規定部材内部のうち当該形状規定部材と前記保持溶湯との接触面近傍に設けられている、請求項１に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項６】
前記保持炉は、前記温度測定部の測定結果に基づいて前記溶湯の温度を制御することにより、前記保持溶湯の温度を制御する、請求項１〜５の何れか一項に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項７】
前記温度測定部の測定結果に基づいて前記保持溶湯の温度を制御する温度制御部をさらに備えた、請求項１〜５の何れか一項に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項８】
前記温度制御部は、前記保持溶湯近傍の前記溶湯内に設けられている、請求項７に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項９】
前記温度制御部は、前記保持溶湯直下の前記溶湯内に設けられている、請求項７に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項１０】
前記温度制御部は、前記保持溶湯近傍の前記溶湯を囲うように形成されている、請求項７〜９の何れか一項に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項１１】
前記保持溶湯近傍の前記溶湯を囲う隔離部をさらに有する、請求項７〜９の何れか一項に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項１２】
前記温度制御部は、前記保持溶湯内部にまで延びる突出部を有する、請求項７〜１１の何れか一項に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項１３】
前記温度制御部は、前記形状規定部材内部のうち当該形状規定部材と前記保持溶湯との接触面近傍に設けられている、請求項７に記載の引上式連続鋳造装置。
【請求項１４】
鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材を、保持炉に保持された溶湯の湯面近傍に設置するステップと、
前記溶湯を引き上げて前記形状規定部材を通過させるステップと、
引き上げられた凝固前の前記溶湯である保持溶湯の温度を測定するステップと、
測定結果に基づいて前記保持溶湯の温度を制御するステップと、を備えた、引上式連続鋳造方法。
【請求項１５】
前記保持溶湯内に熱電対の測温接点を設けることにより、前記保持溶湯の温度を測定する、請求項１４に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項１６】
前記保持溶湯近傍の前記溶湯内に熱電対の測温接点を設けることにより、前記保持溶湯の温度を測定する、請求項１４に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項１７】
前記保持溶湯直下の前記溶湯内に熱電対の測温接点を設けることにより、前記保持溶湯の温度を測定する、請求項１４に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項１８】
前記形状規定部材内部のうち当該形状規定部材と前記保持溶湯との接触面近傍に熱電対の測温接点を設けることにより、前記保持溶湯の温度を測定する、請求項１４に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項１９】
前記保持炉により前記溶湯の温度を制御することで、前記保持溶湯の温度を制御する、請求項１４〜１８の何れか一項に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項２０】
温度制御部により前記保持溶湯の温度を制御する、請求項１４〜１８の何れか一項に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項２１】
前記温度制御部を、前記保持溶湯近傍の前記溶湯内に設ける、請求項２０に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項２２】
前記温度制御部を、前記保持溶湯直下の前記溶湯内に設ける、請求項２０に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項２３】
前記温度制御部を、前記保持溶湯近傍の前記溶湯を囲うように形成する、請求項２０〜２２の何れか一項に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項２４】
前記保持溶湯近傍の前記溶湯を囲う隔離部をさらに設ける、請求項２０〜２２の何れか一項に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項２５】
前記温度制御部に、前記保持溶湯内部にまで延びる突出部を設ける、請求項２０〜２４の何れか一項に記載の引上式連続鋳造方法。
【請求項２６】
前記温度制御部を、前記形状規定部材内部のうち当該形状規定部材と前記保持溶湯との接触面近傍に設ける、請求項２０に記載の引上式連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、発明者らにより、鋳型を要しない画期的な連続鋳造方法として、自由鋳造方法が提案されている。特許文献１に示したように、溶融金属（溶湯）の表面（すなわち湯面）にスタータを浸漬させた後、当該スタータを引き上げると、溶湯の表面膜や表面張力によりスタータに追従して溶湯も導出される。ここで、湯面近傍に設置された形状規定部材を介して、溶湯を導出し、冷却することにより、所望の断面形状を有する鋳物を連続鋳造することができる。【０００３】
通常の連続鋳造方法では、鋳型によって断面形状とともに長手方向の形状も規定される。とりわけ、連続鋳造方法では、鋳型内を凝固した金属（すなわち鋳物）が通り抜ける必要があるため、鋳造された鋳物は長手方向に直線状に延びた形状となる。
これに対し、自由鋳造方法における形状規定部材は、鋳物の断面形状のみを規定し、長手方向の形状は規定しない。そして、形状規定部材は、湯面に平行な方向（すなわち水平方向）に移動可能であるから、長手方向の形状が様々な鋳物が得られる。例えば、特許文献１には、長手方向に直線状でなく、ジグザグ状あるいは螺旋状に形成された中空鋳物（すなわちパイプ）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６１５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者は以下の課題を見出した。
特許文献１に記載の自由鋳造方法では、スタータに追従して湯面から引き上げられた凝固前の溶湯（保持溶湯）の温度を精度良く制御することができないため、スタータの引き上げ速度を精度良く制御することができない、という問題があった。【０００６】
本発明は、上記を鑑みなされたものであって、保持溶湯の温度を精度良く制御することにより、スタータの引き上げ速度を精度良く制御することが可能な引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る引上式連続鋳造装置は、溶湯を保持する保持炉と、前記保持炉に保持された前記溶湯の湯面から前記溶湯を導出する導出部と、前記湯面近傍に設置され、前記導出部によって導出された凝固前の前記溶湯である保持溶湯に外力を印加することにより、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、前記保持溶湯の温度を測定する温度測定部と、を備え、前記温度測定部の測定結果に基づいて前記保持溶湯の温度が制御されるものである。それにより、保持溶湯の温度を精度良く制御することができるため、スタータの引き上げ速度を精度良く制御することができる。【０００８】
前記温度測定部は、熱電対であって、その測温接点が前記保持溶湯内に設けられていることが好ましい。【０００９】
前記温度測定部は、熱電対であって、その測温接点が前記保持溶湯近傍の前記溶湯内に設けられていることが好ましい。【００１０】
前記温度測定部は、熱電対であって、その測温接点が前記保持溶湯直下の前記溶湯内に設けられていることが好ましい。【００１１】
前記温度測定部は、熱電対であって、その測温接点が前記形状規定部材内部のうち当該形状規定部材と前記保持溶湯との接触面近傍に設けられていることが好ましい。【００１２】
前記保持炉は、前記温度測定部の測定結果に基づいて前記溶湯の温度を制御することにより、前記保持溶湯の温度を制御することが好ましい。【００１３】
前記温度測定部の測定結果に基づいて前記保持溶湯の温度を制御する温度制御部をさらに備えることが好ましい。【００１４】
前記温度制御部は、前記保持溶湯近傍の前記溶湯内に設けられていることが好ましい。【００１５】
前記温度制御部は、前記保持溶湯直下の前記溶湯内に設けられていることが好ましい。【００１６】
前記温度制御部は、前記保持溶湯近傍の前記溶湯を囲うように形成されていることが好ましい。【００１７】
前記保持溶湯近傍の前記溶湯を囲う隔離部をさらに有することが好ましい。【００１８】
前記温度制御部は、前記保持溶湯内部にまで延びる突出部を有することが好ましい。【００１９】
前記温度制御部は、前記形状規定部材内部のうち当該形状規定部材と前記保持溶湯との接触面近傍に設けられていることが好ましい。【００２０】
本発明の一態様に係る引上式連続鋳造方法は、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材を、保持炉に保持された溶湯の湯面近傍に設置するステップと、前記溶湯を引き上げて前記形状規定部材を通過させるステップと、引き上げられた凝固前の前記溶湯である保持溶湯の温度を測定するステップと、測定結果に基づいて前記保持溶湯の温度を制御するステップと、を備えるものである。それにより、保持溶湯の温度を精度良く制御することができるため、スタータの引き上げ速度を精度良く制御することができる。【００２１】
前記保持溶湯内に熱電対の測温接点を設けることにより、前記保持溶湯の温度を測定することが好ましい。【００２２】
前記保持溶湯近傍の前記溶湯内に熱電対の測温接点を設けることにより、前記保持溶湯の温度を測定することが好ましい。【００２３】
前記保持溶湯直下の前記溶湯内に熱電対の測温接点を設けることにより、前記保持溶湯の温度を測定することが好ましい。【００２４】
前記形状規定部材内部のうち当該形状規定部材と前記保持溶湯との接触面近傍に熱電対の測温接点を設けることにより、前記保持溶湯の温度を測定することが好ましい。【００２５】
前記保持炉により前記溶湯の温度を制御することで、前記保持溶湯の温度を制御することが好ましい。【００２６】
温度制御部により前記保持溶湯の温度を制御することが好ましい。【００２７】
前記温度制御部を、前記保持溶湯近傍の前記溶湯内に設けることが好ましい。【００２８】
前記温度制御部を、前記保持溶湯直下の前記溶湯内に設けることが好ましい。【００２９】
前記温度制御部を、前記保持溶湯近傍の前記溶湯を囲うように形成することが好ましい。【００３０】
前記保持溶湯近傍の前記溶湯を囲う隔離部をさらに設けることが好ましい。【００３１】
前記温度制御部に、前記保持溶湯内部にまで延びる突出部を設けることが好ましい。【００３２】
前記温度制御部を、前記形状規定部材内部のうち当該形状規定部材と前記保持溶湯との接触面近傍に設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、保持溶湯の温度を精度良く制御することにより、スタータの引き上げ速度を精度良く制御することが可能な引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態１に係る自由鋳造装置の構成例を示す断面図である。
【図２】内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂの平面図である。
【図３】実施の形態１に係る自由鋳造装置の変形例を示す断面図である。
【図４】実施の形態２に係る自由鋳造装置の構成例を示す断面図である。
【図５】実施の形態２に係る自由鋳造装置の変形例を示す断面図である。
【図６】温度制御部１０９の第１の具体的構成例を示す断面図である。
【図７】温度制御部１０９の第２の具体的構成例を示す断面図である。
【図８】本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例を示す断面図である。
【図９】本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る自由鋳造装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００３６】
＜実施の形態１＞
まず、図１を参照して、実施の形態１に係る自由鋳造装置（引上式連続鋳造装置）について説明する。図１は、実施の形態１に係る自由鋳造装置の構成例を示す断面図である。図１に示すように、実施の形態１に係る自由鋳造装置は、溶湯保持炉（保持炉）１０１、内部形状規定部材１０２ａ、外部形状規定部材１０２ｂ、支持ロッド１０３、１０４、アクチュエータ１０５、冷却ガスノズル１０６、導出部１０７、及び、熱電対（温度測定部）１０８を備えている。
【００３７】
溶湯保持炉１０１は、例えばアルミニウムやその合金などの溶湯Ｍ１を収容し、所定の温度に保持する。特に、本実施の形態では、溶湯保持炉１０１が溶湯Ｍ１を熱電対１０８の測定結果に応じた温度に保持する場合を例に説明する（後述）。図１の例では、鋳造中に溶湯保持炉１０１へ溶湯を補充しないため、鋳造の進行とともに溶湯Ｍ１の表面（つまり湯面）は低下する。他方、鋳造中に溶湯保持炉１０１へ溶湯を随時補充し、湯面を一定に保持するような構成としてもよい。なお、当然のことながら、溶湯Ｍ１はアルミニウム以外の他の金属や合金であってもよい。
【００３８】
内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂは、例えばセラミックスやステンレスなどからなり、湯面近傍に配置されている。図１の例では、内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂが湯面に接触するように配置されている。しかしながら、内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂは、それらの下側（湯面側）の主面が湯面に接触しないように設置されてもよい。具体的には、内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂの下側の主面と湯面との間に所定の（例えば０．５ｍｍ程度の）ギャップを設けてもよい。
【００３９】
内部形状規定部材１０２ａは、鋳造する鋳物Ｍ３の内部形状を規定し、外部形状規定部材１０２ｂは、鋳造する鋳物Ｍ３の外部形状を規定する。図１に示した鋳物Ｍ３は、水平方向の断面（以下、横断面と称す）の形状が管状の中空鋳物（つまりパイプ）である。すなわち、より具体的には、内部形状規定部材１０２ａは、鋳物Ｍ３の横断面の内径を規定し、外部形状規定部材１０２ｂは、鋳物Ｍ３の横断面の外径を規定する。
【００４０】
図２は、内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂの平面図である。ここで、図１の内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂの断面図は、図２のＩ−Ｉ断面図に相当する。図２に示すように、外部形状規定部材１０２ｂは、例えば矩形状の平面形状を有し、中央部に円形状の開口部を有している。内部形状規定部材１０２ａは、円形状の平面形状を有し、外部形状規定部材１０２ｂの開口部の中央部に配置されている。内部形状規定部材１０２ａと外部形状規定部材１０２ｂとの間の間隙が、溶湯が通過する溶湯通過部１０２ｃとなる。このように、内部形状規定部材１０２ａ、外部形状規定部材１０２ｂ、溶湯通過部１０２ｃから形状規定部材１０２が構成されている。
【００４１】
導出部１０７は、溶湯Ｍ１に浸漬されるスタータ（導出部材）ＳＴと、スタータＳＴを例えば鉛直方向に駆動する引上機ＰＬ（不図示）と、を有する。
【００４２】
図１に示すように、溶湯Ｍ１は、浸漬されたスタータＳＴと結合した後、その表面膜や表面張力により外形を維持したままスタータＳＴに追従して引き上げられ、溶湯通過部１０２ｃを通過する。ここで、溶湯Ｍ１の表面膜や表面張力によってスタータＳＴ（又は、スタータＳＴによって導出された溶湯Ｍ１が凝固して形成された鋳物Ｍ３）に追従して湯面から引き上げられた溶湯を保持溶湯Ｍ２と呼ぶ。また、鋳物Ｍ３と保持溶湯Ｍ２との界面が凝固界面である。
【００４３】
スタータＳＴは、例えばセラミックスやステンレスなどからなる。なお、スタータＳＴの表面は塩結晶等の保護被膜（不図示）で覆われていてもよい。それにより、スタータＳＴと溶湯Ｍ１との溶融結合が抑制されるため、スタータＳＴと鋳物Ｍ３との剥離性を向上させることができる。その結果、スタータＳＴの再利用が可能となる。さらに、スタータＳＴの表面は凹凸形状を有していてもよい。それにより、スタータＳＴの表面に保護被膜を付着（析出）させやすくなるため、スタータＳＴと鋳物Ｍ３との剥離性をさらに向上させることができる。同時に、溶湯導出時のスタータＳＴと溶湯Ｍ１との引上げ方向の結合力を向上させることができる。
【００４４】
支持ロッド１０３は、内部形状規定部材１０２ａを支持し、支持ロッド１０４は、外部形状規定部材１０２ｂを支持する。支持ロッド１０３、１０４により、内部形状規定部材１０２ａと外部形状規定部材１０２ｂとの位置関係を維持することができる。ここで、支持ロッド１０３をパイプ構造とし、これに冷却ガスを流し、さらに内部形状規定部材１０２ａに吹出孔を設ければ、内側からも鋳物Ｍ３を冷却することができる。
【００４５】
アクチュエータ１０５には、支持ロッド１０３、１０４がともに連結されている。アクチュエータ１０５によって、支持ロッド１０３、１０４は、内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂの位置関係を維持したまま、上下方向（鉛直方向）及び水平方向に移動可能である。このような構成により、鋳造の進行による湯面の低下とともに、内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂを下方向に移動させることができる。また、内部形状規定部材１０２ａ及び外部形状規定部材１０２ｂを水平方向に移動させることができるため、鋳物Ｍ３の長手方向の形状を自由に変化させることができる。
【００４６】
冷却ガスノズル（冷却部）１０６は、スタータＳＴや鋳物Ｍ３に冷却ガス（空気、窒素、アルゴンなど）を吹き付け、冷却するためのものである。スタータＳＴに連結された引上機ＰＬ（不図示）により鋳物Ｍ３を引き上げつつ、冷却ガスによりスタータＳＴや鋳物Ｍ３を冷却することにより、凝固界面近傍の保持溶湯Ｍ２が順次凝固し、連続的に鋳物Ｍ３が形成されていく。
【００４７】
熱電対１０８は、保持溶湯Ｍ２の温度を測定するためのものである。図１の例では、熱電対の測温接点が保持溶湯Ｍ２の内部に設けられている。それにより、熱電対１０８は、保持溶湯Ｍ２の温度を精度良く測定することができる。なお、熱電対１０８の測温接点は、保持溶湯Ｍ２の内部に限られず、図３に示すように、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１内に設けられても良い。また、保持溶湯Ｍ２の温度を測定することができるのであれば、熱電対１０８に限られず、他の温度測定手段が用いられてもよい。
【００４８】
ここで、溶湯保持炉１０１は、上記したように熱電対１０８の測定結果に基づいて溶湯Ｍ１の温度を制御する。それにより、保持溶湯Ｍ２の温度が精度良く制御される。その結果、例えば、保持溶湯Ｍ２の温度を融点付近にまで低くすることが可能になるため、スタータＳＴの引き上げ速度を向上させること（即ち、スタータＳＴの引き上げ速度を精度良く制御すること）が可能となる。
【００４９】
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる自由鋳造方法について説明する。
【００５０】
まず、スタータＳＴを降下させ、内部形状規定部材１０２ａと外部形状規定部材１０２ｂとの間の溶湯通過部１０２ｃを通して、スタータＳＴを溶湯Ｍ１に浸漬させる。
【００５１】
次に、所定の速度でスタータＳＴの引き上げを開始する。ここで、スタータＳＴが湯面から離間しても、溶湯Ｍ１は、表面膜や表面張力によってスタータＳＴに追従して湯面から引き上げられ（導出され）保持溶湯Ｍ２を形成する。図１に示すように、保持溶湯Ｍ２は、内部形状規定部材１０２ａと外部形状規定部材１０２ｂとの間の溶湯通過部１０２ｃに形成される。つまり、内部形状規定部材１０２ａと外部形状規定部材１０２ｂとにより、保持溶湯Ｍ２に形状が付与される。
【００５２】
次に、スタータＳＴ（及び鋳物Ｍ３）は、冷却ガスノズル１０６から吹き出される冷却ガスにより冷却される。それにより、保持溶湯Ｍ２が上側から下側に向かって順に凝固し、鋳物Ｍ３が成長していく。このようにして、鋳物Ｍ３を連続鋳造することができる。
【００５３】
ここで、鋳造が行われている間、熱電対１０８によって保持溶湯Ｍ２の温度が測定される。そして、溶湯保持炉１０１は、熱電対１０８の測定結果に基づいて溶湯Ｍ１の温度を制御する。それにより、保持溶湯Ｍ２の温度が精度良く制御される。その結果、例えば、保持溶湯Ｍ２の温度を融点付近にまで低くすることが可能になるため、スタータＳＴの引き上げ速度を向上させること（即ち、スタータＳＴの引き上げ速度を精度良く制御すること）が可能となる。
【００５４】
このように、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、保持溶湯Ｍ２の温度を測定する熱電対１０８を備え、熱電対１０８の測定結果に基づいて保持溶湯Ｍ２の温度を精度良く制御している。それにより、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、例えば、保持溶湯Ｍ２の温度を融点付近にまで低くすることが可能になるため、スタータＳＴの引き上げ速度を向上させること（即ち、スタータＳＴの引き上げ速度を精度良く制御すること）が可能となる。
【００５５】
本実施の形態では、鋳造が行われている間、常に保持溶湯Ｍ２の温度が測定されている場合を例に説明したが、これに限られない。保持溶湯Ｍ２の温度は、例えば、スタータＳＴの引き上げ速度が確定した後は測定されなくてもよい。したがって、例えば、熱電対１０８の測温接点は、鋳造の開始とともに保持溶湯Ｍ２内部又はその近傍に設置され、スタータＳＴの引き上げ速度の確定後に取り外されてもよい。
【００５６】
＜実施の形態２＞
図４は、実施の形態２に係る自由鋳造装置の構成例を示す断面図である。上記した図１に示す自由鋳造装置では、溶湯保持炉１０１が、熱電対１０８の測定結果に基づいて溶湯Ｍ１の温度を制御することで保持溶湯Ｍ２の温度を制御していた。それに対し、図４に示す自由鋳造装置は、熱電対１０８の測定結果に基づいて保持溶湯Ｍ２（又はその近傍の溶湯Ｍ１）の温度を制御する温度制御部１０９をさらに備える。
【００５７】
温度制御部１０９は、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１内に設けられ、熱電対１０８の測定結果に基づいて保持溶湯Ｍ２近傍又は直下にある溶湯Ｍ１の温度を制御する。例えば、温度制御部１０９は、ヒータ等を用いて当該溶湯Ｍ１を加熱したり、冷媒回路に冷媒を流すことで当該溶湯Ｍ１を冷却したりする。それにより、保持溶湯Ｍ２の温度がさらに精度良く制御される。
【００５８】
図４に示す自由鋳造装置のその他の構成については、図１に示す自由鋳造装置の場合と同様であるため、その説明を省略する。なお、熱電対１０８の測温接点は、保持溶湯Ｍ２の内部に限られず、図５に示すように、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１内に設けられても良い。
【００５９】
（温度制御部１０９の第１の具体的構成例）
図６は、温度制御部１０９の第１の具体的構成例を示す断面図である。図６の例では、温度制御部１０９が保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１を囲うように形成されている。
【００６０】
より具体的には、図６の例では、温度制御部１０９が、本体部と突出部とにより構成されている。温度制御部１０９の本体部は、保持溶湯Ｍ２の直下に設けられている。そして、温度制御部１０９の突出部は、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１とそれ以外の溶湯Ｍ１とを隔てるように、本体部の両端から上方に突出して設けられている。ただし、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１とそれ以外の溶湯Ｍ１とは、完全に分離されるわけではない。
【００６１】
このような構成により、保持溶湯Ｍ２の温度をさらに精度良く制御することが可能となる。
【００６２】
（温度制御部１０９の第２の具体的構成例）
図７は、温度制御部１０９の第２の具体的構成例を示す断面図である。図７の例では、温度制御部１０９が、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１を囲うように形成されるとともに、保持溶湯Ｍ２内部にまで延びる突出部を有する。
【００６３】
より具体的には、図７の例では、温度制御部１０９は、本体部と第１突出部と第２突出部とにより構成されている。温度制御部１０９の本体部は、保持溶湯Ｍ２の直下に設けられている。温度制御部１０９の第１突出部は、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１とそれ以外の溶湯Ｍ１とを隔てるように、本体部の両端から上方に突出して設けられている。ただし、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１とそれ以外の溶湯Ｍ１とは、完全に分離されているわけではない。さらに、温度制御部１０９の第２突出部は、本体部の上面中央部分から上方に突出して設けられている。この第２突出部は、保持溶湯Ｍ２内部にまで延びている。
【００６４】
このような構成により、保持溶湯Ｍ２の温度を直接的に制御すること（保持溶湯Ｍ２の温度をさらに精度良く制御すること）が可能となる。
【００６５】
このように、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、保持溶湯Ｍ２の温度を測定する熱電対１０８と、熱電対１０８の測定結果に基づいて保持溶湯Ｍ２の温度を制御する温度制御部１０９と、を備える。それにより、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、保持溶湯Ｍ２の温度をさらに精度良く制御することができるため、スタータＳＴの引き上げ速度をさらに向上させること（即ち、スタータＳＴの引き上げ速度をさらに精度良く制御すること）ができる。
【００６６】
＜実施の形態３＞
本実施の形態では、本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例について説明する。
【００６７】
（本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例（その１））
図８は、本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例を示す断面図である。図８に示す自由鋳造装置では、熱電対１０８の測温接点が、形状規定部材１０２（図８の例では、外部形状規定部材１０２ｂ）内部のうち、形状規定部材１０２と保持溶湯Ｍ２との接触面近傍に設けられている。図８に示す自由鋳造装置のその他の構成については、図４に示す自由鋳造装置の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００６８】
（本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例（その２））
図９は、本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例を示す断面図である。図９に示す自由鋳造装置では、温度制御部１０９が、形状規定部材１０２内部のうち、形状規定部材１０２と保持溶湯Ｍ２との接触面近傍に設けられている。換言すると、図９に示す自由鋳造装置では、形状規定部材１０２に温度制御部１０９の機能が付加されている。図９に示す自由鋳造装置のその他の構成については、図４に示す自由鋳造装置の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００６９】
（本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例（その３））
図１０は、本発明に係る自由鋳造装置のその他の構成例を示す断面図である。図１０に示す自由鋳造装置では、温度制御部１０９とは別に、保持溶湯Ｍ２近傍又は直下の溶湯Ｍ１を囲うように形成された隔離部１１０がさらに設けられている。図１０に示す自由鋳造装置のその他の構成については、図４に示す自由鋳造装置の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００７０】
以上のように、上記実施の形態１〜３に係る自由鋳造装置は、保持溶湯Ｍ２の温度を測定する熱電対１０８と、熱電対１０８の測定結果に基づいて保持溶湯Ｍ２の温度を制御する温度制御部１０９（又は溶湯保持炉１０１）と、を備える。それにより、上記実施の形態１〜３にかかる自由鋳造装置は、保持溶湯Ｍ２の温度を精度良く制御することができるため、スタータＳＴの引き上げ速度を向上させること（即ち、スタータＳＴの引き上げ速度を精度良く制御すること）ができる。
【００７１】
上記実施の形態では、円筒形状の鋳物（中空鋳物）を鋳造する場合を例に説明したがこれに限られない。図１１に示すように円柱形状の鋳物を鋳造する場合や、その他の形状の鋳物を鋳造する場合にも、本発明を適用可能である。
【００７２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記した構成例は組み合わせて用いられても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１０１  溶湯保持炉
１０２  形状規定部材
１０２ａ  内部形状規定部材
１０２ｂ  外部形状規定部材
１０２ｃ  溶湯通過部
１０３、１０４  支持ロッド
１０５  アクチュエータ
１０６  冷却ガスノズル
１０７  導出部
１０８  熱電対
１０９  温度制御部
１１０  隔離部
Ｍ１  溶湯
Ｍ２  保持溶湯
Ｍ３  鋳物
ＳＴ  スタータ
ＰＬ  引上機
【図１】
2014167600.tif 000003
【図２】
2014167600.tif 000004
【図３】
2014167600.tif 000005
【図４】
2014167600.tif 000006
【図５】
2014167600.tif 000007
【図６】
2014167600.tif 000008
【図７】
2014167600.tif 000009
【図８】
2014167600.tif 000010
【図９】
2014167600.tif 000011
【図１０】
2014167600.tif 000012
【図１１】
2014167600.tif 000013
【国際調査報告】
2014167600.tif 000014
2014167600.tif 000015
2014167600.tif 000016