JP4757603B2 - Horizontal continuous casting method and horizontal continuous casting apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造装置および水平連続鋳造方法に関するものである。 The present invention relates to a horizontal continuous casting device and a horizontal continuous casting how to produce an aluminum alloy cast bar is supplied into the mold from one end of the mold placing the molten alloy in the tundish horizontally.

最近の輸送機器においては、その軽量化の要求から、アルミニウム合金部品の採用が多くなっている。このようなアルミニウム合金部品は、アルミニウム合金棒材を所定の長さに切断して鍛造用素材とし、その鍛造用素材を鍛造によって部品に成形することで得られる。そして、アルミニウム合金棒材は、例えば水平連続鋳造によって作製された素材に塑性加工や熱処理を施すことによって製造されている。   In recent transportation equipment, aluminum alloy parts are increasingly used due to the demand for weight reduction. Such an aluminum alloy part is obtained by cutting an aluminum alloy bar to a predetermined length to form a forging material, and forming the forging material into a part by forging. The aluminum alloy bar is manufactured by, for example, subjecting a material produced by horizontal continuous casting to plastic working or heat treatment.

この水平連続鋳造では一般に、次のような過程を経て金属溶湯から円柱状、角柱状あるいは中空柱状の長尺鋳塊を製造する。すなわち、金属溶湯を溜めるタンディッシュに入った溶湯は、耐火物製通路を通った後、ほぼ水平に設置された筒状鋳型内に入り、ここで強制冷却されて溶湯本体の外表面に凝固殻が形成される。さらに鋳型から引き出された鋳塊に水などの冷却剤が直接放射され、鋳塊内部まで金属の凝固が進行しつつ鋳塊が連続的に引き出される。   In this horizontal continuous casting, generally, a cylindrical, prismatic or hollow column-shaped long ingot is produced from a molten metal through the following process. That is, the molten metal in the tundish that stores the molten metal passes through the refractory passage and then enters the cylindrical mold installed almost horizontally, where it is forcibly cooled and solidified on the outer surface of the molten metal body. Is formed. Further, a coolant such as water is directly radiated to the ingot drawn from the mold, and the ingot is continuously drawn while solidification of the metal proceeds to the inside of the ingot.

この水平連続鋳造では、潤滑油を鋳型の入口側の内周壁から注入し金属溶湯の鋳型壁への焼き付きを防止している。この鋳型においては、鋳塊の上面と下面にかかる重力の差により下部壁面から上部壁面へと潤滑油は押し上げられる。また潤滑油の加熱により発生した分解ガスも上部壁面へと上昇する。このような要因により、鋳型内周壁と、溶湯や鋳塊外周面の凝固殻との間の潤滑状態は、鋳型の上下で不均一となっている。   In this horizontal continuous casting, lubricating oil is injected from the inner peripheral wall on the inlet side of the mold to prevent seizing of the molten metal on the mold wall. In this mold, the lubricating oil is pushed up from the lower wall surface to the upper wall surface due to the difference in gravity applied to the upper and lower surfaces of the ingot. The cracked gas generated by heating the lubricating oil also rises to the upper wall surface. Due to such factors, the lubrication state between the inner peripheral wall of the mold and the solidified shell of the molten metal or the outer peripheral surface of the ingot is uneven on the upper and lower sides of the mold.

例えば鋳型の下方では、鋳型内周壁と、溶湯や凝固殻との間に潤滑油が流入せず、溶湯が鋳型内周壁に焼き付くため凝固殻が破れて未凝固状態の溶湯が流出し、大きい鋳造欠陥となるか、またはさらに進むと鋳塊がちぎれて鋳造作業が不可能になる。一方、鋳型の上方では潤滑油が過多の状態となり、また溶湯と鋳型内周壁との接触が密接でないために、鋳型による溶湯の冷却が不十分となって未凝固状態の溶湯が鋳塊上部から吹き出すこととなる。   For example, below the mold, lubricating oil does not flow between the inner wall of the mold and the molten metal or solidified shell, and the molten metal seizes on the inner wall of the mold, so the solidified shell is broken and the unsolidified molten metal flows out. If it becomes defective or goes further, the ingot is broken and the casting operation becomes impossible. On the other hand, there is an excess of lubricating oil above the mold, and since the contact between the molten metal and the inner peripheral wall of the mold is not intimate, the molten metal is not sufficiently cooled by the mold, and the unsolidified molten metal is removed from the upper part of the ingot. It will blow out.

金属の水平連続鋳造におけるこのような本質的な問題の克服のため従来から、例えば下記の特許文献１，２，３のような、種々の解決策が提案されている。
特公平８−３２３５６号公報 特開平１１−１７０００９号公報 特開平１１−１７００１４号公報 In order to overcome such an essential problem in the horizontal continuous casting of metal, various solutions have been proposed in the past, such as the following Patent Documents 1, 2, and 3.
Japanese Patent Publication No. 8-32356 Japanese Patent Laid-Open No. 11-170009 Japanese Patent Laid-Open No. 11-170014

上記の特許文献１，２，３のうち、特許文献１，２は、潤滑材供給に関するものであり、特許文献３は、鋳型内の溶湯温度分布の均一化に関するものである。   Of the above Patent Documents 1, 2, and 3, Patent Documents 1 and 2 relate to the lubricant supply, and Patent Document 3 relates to the uniformization of the molten metal temperature distribution in the mold.

特許文献１には、従来の金属の水平連続鋳造における問題点、すなわち鋳型内における溶湯の冷却のアンバランス及び鋳型内壁の潤滑界面の不均一性を解消し、鋳塊組織の均質化、鋳肌欠陥やブレークアウトを排除して良品質の鋳塊を安定して鋳造しうる金属の水平連続鋳造方法および装置を提供することを目的として、ほぼ水平状に保持され、強制冷却された筒状鋳型に潤滑流体を供給し、該筒状鋳型の一端に金属溶湯を供給して柱状金属溶湯本体を形成し、該柱状金属溶湯本体が凝固して形成された柱状鋳塊を該筒状鋳型の他端から引き抜く金属の水平連続鋳造方法において、上記筒状鋳型の内壁面に形成された浸透性多孔質鋳型部の多孔質空隙に潤滑流体を浸透させ、未凝固もしくは凝固中の金属溶湯に臨む上記筒状鋳型の内壁面に潤滑流体を連続的に浸出させるとともに、該筒状鋳型の内壁面に形成された溝を経由して前記潤滑流体及び／又は前記潤滑流体の分解ガスを主成分とする気体を鋳型の鋳塊引出し端部へ放出し、上記浸透性多孔質鋳型部上部への潤滑流体の浸出量を該浸透性多孔質鋳型部下部に対する浸出量より少なく調整して行うことが開示されている。   Patent Document 1 discloses a problem in conventional horizontal continuous casting of metal, that is, an unbalance of the cooling of the molten metal in the mold and a non-uniformity of the lubrication interface on the inner wall of the mold. In order to provide a horizontal continuous casting method and apparatus for metal capable of stably casting good quality ingots by eliminating defects and breakouts, a cylindrical mold that is held almost horizontally and forcedly cooled A lubricating fluid is supplied to the cylindrical mold, a molten metal is supplied to one end of the cylindrical mold to form a columnar molten metal body, and a columnar ingot formed by solidifying the columnar molten metal body is used as the cylindrical mold. In the horizontal continuous casting method of the metal drawn from the end, the lubricating fluid is infiltrated into the porous voids of the permeable porous mold part formed on the inner wall surface of the cylindrical mold, and the metal facing the unsolidified or solidified metal melt Moisture the inner wall of the cylindrical mold While continuously leaching the fluid, a gas mainly composed of the lubricating fluid and / or a decomposition gas of the lubricating fluid is passed through a groove formed on the inner wall surface of the cylindrical mold, and the ingot drawing end of the mold And the amount of leaching of the lubricating fluid to the upper portion of the permeable porous mold portion is adjusted to be smaller than the amount of leaching to the lower portion of the permeable porous mold portion.

また特許文献２には、アルミニウム又はアルミニウム合金の横型連続鋳造方法において、適量の潤滑油を鋳型の内周方向に均一に分布させることにより、鋳塊の表面性状を改善し、かつ逆偏析層の厚みを低減して、皮剥き量を減らし歩留りを向上させることを目的とするために、鋳型の上半部内面に複数個の潤滑油供給穴を設け、その潤滑油供給量を、鋳塊の外周単位長さ当り毎分０．００１〜０．０１２ｃｃ／ｍｉｎ・ｍｍとし、冷却される金型の内面に自己潤滑性を有するカーボンスリーブを焼きばめ等により嵌合したものを使用することが開示されている。   Further, in Patent Document 2, in the horizontal continuous casting method of aluminum or aluminum alloy, an appropriate amount of lubricating oil is uniformly distributed in the inner peripheral direction of the mold, thereby improving the surface properties of the ingot and reducing the back segregation layer. In order to reduce the thickness, reduce the amount of peeling, and improve the yield, a plurality of lubricating oil supply holes are provided in the inner surface of the upper half of the mold, The outer peripheral unit length is 0.001 to 0.012 cc / min · mm per minute, and a self-lubricating carbon sleeve fitted to the inner surface of the cooled mold by shrink fitting or the like may be used. It is disclosed.

また特許文献３には、鋳型内部の溶湯の温度分布を均一にし、それによって鋳塊下部の湯境を小さく、かつ鋳塊表面に形成される逆偏析層の厚みを減らし、鋳塊の皮剥き量を低減させて歩留まりを向上させ、同時にブレークアウトの発生を抑えることを目的として、炉から鋳型へ溶湯を供給する湯口断熱材の溶湯供給口を、鋳型の断面の中心位置から下の範囲内に設置し、その断面積を鋳型の全断面の１０〜２５％とする横型連続鋳造装置が開示されている。   In Patent Document 3, the temperature distribution of the molten metal inside the mold is made uniform, thereby reducing the molten metal boundary at the bottom of the ingot, reducing the thickness of the reverse segregation layer formed on the ingot surface, and peeling the ingot. For the purpose of reducing the amount and improving the yield, and at the same time, suppressing the occurrence of breakout, the molten metal supply port for the molten metal inlet that supplies molten metal from the furnace to the mold is within the range below the center position of the mold cross section. The horizontal continuous casting apparatus is disclosed in which the cross-sectional area is 10 to 25% of the entire cross section of the mold.

ところで近年、水平連続鋳造で安定した製造運転を行うために、多量の潤滑材を投入して潤滑処理しなければならない状況が発生している。例えば、アルミニウム合金部品への需要が高まる中、その素材であるアルミニウム合金棒材の生産性を上げることが望まれており、そのためには鋳造速度を速くすることが要求されているが、鋳造速度を上げるためには、潤滑材の供給量を従来より増やし焼き付き防止する必要がある。   By the way, in recent years, in order to perform a stable production operation by horizontal continuous casting, a situation has arisen in which a large amount of lubricant must be supplied and lubricated. For example, while the demand for aluminum alloy parts is increasing, it is desired to increase the productivity of the aluminum alloy bar material, which is required to increase the casting speed. Therefore, it is necessary to prevent the seizure by increasing the supply amount of the lubricant compared to the conventional method.

しかし、上記のように、多量の潤滑材を投入した場合、過剰の気化したガスによりブレークアウトしたり、過剰の潤滑材と溶湯が接触し潤滑材反応生成物を生じたりする不具合が発生し、鋳塊が不良となるという問題点を有していた。   However, as described above, when a large amount of lubricant is introduced, there is a problem that breakout occurs due to excessive vaporized gas, or that the lubricant is in contact with the excess lubricant and molten metal, resulting in a lubricant reaction product. There was a problem that the ingot was defective.

この発明は上記に鑑み提案されたもので、潤滑材を低減しても高速鋳造を安定して円滑に行うことができ、ブレークアウトや潤滑材反応生成物の発生も抑制して、鋳塊不良を大幅に減らすことができる水平連続鋳造装置および水平連続鋳造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above, and even if the lubricant is reduced, high-speed casting can be performed stably and smoothly, and the occurrence of breakout and lubricant reaction products is also suppressed, resulting in poor ingots. the and to provide a horizontal continuous casting device and a horizontal continuous casting how that can be significantly reduced.

１）上記目的を達成するために、第１の発明は、タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造方法において、上記鋳型の一端寄りおよび他端寄りの鋳型内周壁に潤滑材供給口をそれぞれ設け、それぞれ独立して潤滑材供給量を調整できるようにし、鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材を適量供給するようにした、ことを特徴としている。 1) In order to achieve the above object, the first invention is a horizontal continuous casting method for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish from one end of a horizontally arranged mold into the mold. A lubricant supply port is provided in the inner peripheral wall of the mold near one end and the other end of the mold so that the lubricant supply amount can be adjusted independently, and an appropriate amount of lubricant is supplied according to the position of the inner peripheral wall of the mold. and so, it is characterized in that.

２）第２の発明は、タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造方法において、上記鋳型の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口を鋳型の他端寄りまで拡張し、水平連続鋳造時に鋳型の他端寄りにも潤滑材を供給し、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させ、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量を少なくし、上部では供給量を多くすることで、鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材を適量供給するようにした、ことを特徴としている。 2) A second invention is a horizontal continuous casting method for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish from one end of a horizontally arranged mold into the mold, and a mold near one end of the mold. The lubricant supply port provided in the inner peripheral wall is extended to the other end of the mold, and the lubricant is also supplied to the other end of the mold during horizontal continuous casting, and the expanded width depends on the position of the inner peripheral wall of the mold. Change the amount of lubricant supplied at the lower end of the other end of the mold, where the molten alloy solidifies first, and increase the amount of supply at the top, so that an appropriate amount of lubricant is provided according to the position of the inner peripheral wall of the mold. It is characterized by being supplied .

３）第３の発明は、タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造方法において、上記鋳型の一端寄りおよび他端寄りの鋳型内周壁に潤滑材供給口をそれぞれ設け、それぞれ独立して潤滑材供給量を調整できるようにするとともに、これらの潤滑材供給口を拡張し、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させ、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量を少なくし、上部では供給量を多くすることで、鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材を適量供給するようにした、ことを特徴としている。 3) A third invention relates to a horizontal continuous casting method for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish from one end of a horizontally arranged mold into the mold, and the other side of the mold close to one end Lubricant supply ports are provided on the inner peripheral wall of the mold closer to the end so that the lubricant supply amount can be adjusted independently, and these lubricant supply ports are expanded and the expanded width is set to the position of the inner peripheral wall of the mold. Depending on the position of the inner peripheral wall of the mold, the supply amount of the lubricant at the lower end of the other end of the mold where the molten alloy solidifies first is decreased and the supply amount is increased at the upper part. It is characterized by supplying an appropriate amount of material .

４）第４の発明は、上記した１）項から３）項の何れかに記載の発明の構成に加えて、上記タンディッシュと鋳型の一端との間に配置され、タンディッシュと鋳型とを連通する注湯用通路を有する断熱部材に、その注湯用通路と一体の通孔を有する仕切り層を設けることにより、鋳造時に鋳型に供給されて断熱部材に滲みだした潤滑材を仕切り層で遮りつつ水平連続鋳造を行う、ことを特徴としている。 4) In addition to the configuration of the invention described in any one of 1) to 3) above, the fourth invention is arranged between the tundish and one end of the mold, and the tundish and the mold are By providing a partition layer having a through hole integral with the pouring passage on the heat insulating member having a pouring passage communicating therewith, the partition layer can remove the lubricant supplied to the mold during casting and oozing out into the heat insulating member. It is characterized by performing horizontal continuous casting while blocking .

５）第５の発明は、上記した１）項から３）項の何れかに記載の発明の構成に加えて、上記タンディッシュと鋳型の一端との間に配置された断熱部材に形成されタンディッシュと鋳型とを連通する注湯用通路と、鋳型との位置関係は、注湯用通路内径下部位置が、鋳型内径下部位置に対して鋳型内径の８％以上上方であり、鋳型内で鋳塊の下部から凝固殻が形成されるようになっている、ことを特徴としている。 5) In addition to the structure of the invention described in any one of items 1) to 3) , the fifth invention is a tongue formed on a heat insulating member disposed between the tundish and one end of the mold. The pouring passage that communicates the dish with the mold and the mold are positioned in such a manner that the pouring passage inner diameter lower position is 8% or more above the mold inner diameter with respect to the mold inner diameter lower position. It is characterized in that a solidified shell is formed from the lower part of the lump .

６）第６の発明は、タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造装置において、上記鋳型の一端寄りおよび他端寄りの鋳型内周壁に潤滑材供給口がそれぞれ設けられ、潤滑材供給量がそれぞれ独立して調整可能に構成され、鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材が適量供給されてなる、ことを特徴としている。 6) A sixth aspect of the present invention is a horizontal continuous casting apparatus for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish from one end of a mold arranged horizontally, into the mold, and the like. A lubricant supply port is provided in each mold inner peripheral wall near the end, the lubricant supply amount is configured to be independently adjustable, and an appropriate amount of lubricant is supplied according to the position of the mold inner peripheral wall. It is a feature.

７）第７の発明は、タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造装置において上記鋳型の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口が鋳型の他端寄りまで拡張されて構成され、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させて、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量が少なくなり、上部では供給量が多くなるように鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材が適量供給されてなる、ことを特徴としている。 7) The seventh invention is a horizontal continuous casting apparatus for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish from one end of a horizontally arranged mold to the inside of the mold. The lubricant supply port provided in the peripheral wall is extended to the other end of the mold, and the expansion width is changed according to the position of the inner peripheral wall of the mold, so that the molten alloy solidifies first. It is characterized in that an appropriate amount of lubricant is supplied according to the position of the inner peripheral wall of the mold so that the supply amount of the lubricant at the lower end on the other end side is reduced and the supply amount is increased at the upper part .

８）第８の発明は、タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造装置において、上記鋳型の一端寄りおよび他端寄りの鋳型内周壁に潤滑材供給口がそれぞれ設けられ、潤滑材供給量がそれぞれ独立して調整可能に、かつ、これらの潤滑材供給口が拡張されて構成され、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させて、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量が少なくなり、上部では供給量が多くなるように鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材が適量供給されてなる、ことを特徴としている。 8) The eighth invention relates to a horizontal continuous casting apparatus for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish from one end of a horizontally arranged mold into the mold, and close to one end of the mold. Lubricant supply ports are provided on the inner peripheral wall of the mold near the end, the lubricant supply amount can be adjusted independently, and these lubricant supply ports are expanded, and the expansion width is set in the mold. By changing according to the position of the peripheral wall, the supply amount of the lubricant at the lower end on the other end side of the mold where the molten alloy solidifies first decreases, and the supply amount increases at the upper part at the position of the inner peripheral wall of the mold. Accordingly, an appropriate amount of lubricant is supplied .

９）第９の発明は、上記した６）項から８）項の何れかに記載の発明の構成に加えて、上記タンディッシュと鋳型の一端との間に配置され、タンディッシュと鋳型とを連通する注湯用通路を有する断熱部材と、上記断熱部材に略垂直方向に設けられ、注湯用通路と一体の通孔を有する仕切り層と、を備え、上記仕切り層は、潤滑材および気化した潤滑材を通さない材料で構成される、ことを特徴としている。 9) The ninth invention is arranged between the tundish and one end of the mold in addition to the configuration of the invention described in any one of the above items 6) to 8), and the tundish and the mold are A heat insulating member having a pouring passage communicating therewith, and a partition layer provided in a direction substantially perpendicular to the heat insulating member and having a through hole integral with the pouring passage, the partition layer comprising a lubricant and vaporization It is made of a material that does not allow the lubricant to pass through .

１０）第１０の発明は、上記した９）項に記載の発明の構成に加えて、上記鋳型の一端と仕切り層との間に断熱部材が介在している、ことを特徴としている。 10) The tenth invention is characterized in that, in addition to the configuration of the invention described in the above item 9) , a heat insulating member is interposed between one end of the mold and the partition layer .

１１）第１１の発明は、上記した１０）項に記載の発明の構成に加えて、上記仕切り層は、通孔側周部が水平に曲折して鋳型の一端に臨んでいる、ことを特徴としている。 11) The eleventh invention is characterized in that, in addition to the configuration of the invention described in the above item 10), the partition layer has a through-hole-side peripheral portion bent horizontally and facing one end of the mold. It is said.

１２）第１２の発明は、上記した９）項または１０）項に記載の発明の構成に加えて、上記鋳型の一端と仕切り層との間に介在する断熱部材のうち、鋳型の中空部に臨む断熱部材の面積を、鋳型の中空部の縦断面積に対して面積比で４０〜８５％とする、ことを特徴としている。 12) In the twelfth invention, in addition to the configuration of the invention described in the above item 9) or 10), among the heat insulating members interposed between one end of the mold and the partition layer, the hollow part of the mold The area of the heat insulating member that faces is 40 to 85% in terms of the area ratio with respect to the longitudinal sectional area of the hollow portion of the mold .

１３）第１３の発明は、上記した６）項から８）項に記載の発明の構成に加えて、上記タンディッシュと鋳型の一端との間に配置された断熱部材に形成されタンディッシュと鋳型とを連通する注湯用通路と、鋳型との位置関係を、注湯用通路内径下部位置が、鋳型内径下部位置に対して鋳型内径の８％以上上方となるようにした、ことを特徴としている。 13) In the thirteenth aspect, in addition to the configuration of the invention described in the above items 6) to 8) , the tundish and the mold are formed on a heat insulating member disposed between the tundish and one end of the mold. The position of the pouring passage communicating with the mold and the mold is such that the lower position of the inner diameter of the pouring passage is 8% or more above the inner diameter of the mold relative to the lower position of the inner diameter of the mold. Yes.

１４）第１４の発明は、上記した６）項から１３）項に記載の発明の構成に加えて、上記アルミニウム合金の合金溶湯は、マグネシウムの含有量が０．５質量％以上である、ことを特徴としている。 14) In the fourteenth aspect of the invention, in addition to the structure of the invention described in the above items 6) to 13) , the molten alloy of the aluminum alloy has a magnesium content of 0.5% by mass or more. It is characterized by.

１５）第１５の発明は、上記した６）項から１３）項に記載の発明の構成に加えて、上記アルミニウム合金の合金溶湯の成分を、Ｓｉ（含有率０．０５〜１．３質量％）、Ｆｅ（含有率０．１〜０．７質量％）、Ｃｕ（含有率０．１〜２．５質量％）、Ｍｎ（含有率０．０５〜１．１質量％）、Ｍｇ（含有率０．５〜３．５質量％）、Ｃｒ（含有率０．０４〜０．４質量％）、およびＺｎ（含有率０．０５〜８質量％以下）を含むものとする、ことを特徴としている。なお、アルミニウム合金鋳造棒は、上記した１）項から５）項の何れかに記載の水平連続鋳造方法を用いて製造すればよい。 15) In the fifteenth aspect of the invention, in addition to the structure of the invention described in the above items 6) to 13), the component of the molten alloy of the aluminum alloy is Si (content: 0.05 to 1.3 mass% ), Fe (content 0.1 to 0.7 mass%), Cu (content 0.1 to 2.5 mass%), Mn (content 0.05 to 1.1 mass%), Mg (containing Content 0.5 to 3.5% by mass), Cr (content 0.04 to 0.4% by mass), and Zn (content 0.05 to 8% by mass or less). . In addition, what is necessary is just to manufacture an aluminum alloy casting rod using the horizontal continuous casting method in any one of said 1) to 5) term .

第２および第７の発明では、鋳型の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口を鋳型の他端寄りまで拡張したので、鋳型の他端寄りからも潤滑材を供給することができる。高速鋳造の場合、鋳塊の凝固位置が鋳型の他端側に移動する傾向があり、その他端側まで潤滑材を供給するために従来は鋳型の一端寄りで必要以上に多量の潤滑材を供給していたが、潤滑材供給口の拡張により、他端寄りの位置で的確に潤滑材を供給することができる。すなわち、潤滑材が必要な箇所に適量供給されるので、不必要な潤滑材を供給することがなくなり、高速鋳造を、潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。 In the second and seventh inventions, since the lubricant supply port provided on the inner peripheral wall of the mold near one end of the mold is extended to the other end of the mold, the lubricant is supplied also from the other end of the mold. Can do. In the case of high-speed casting, the ingot solidification position tends to move to the other end of the mold, and in order to supply lubricant to the other end, conventionally, a larger amount of lubricant is supplied near one end of the mold. However, by extending the lubricant supply port, the lubricant can be supplied accurately at a position near the other end. That is, since an appropriate amount of the lubricant is supplied to the necessary portions, unnecessary lubricant is not supplied, and high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced.

第１および第６の発明では、鋳型の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口を分岐して鋳型の他端寄りにも設けたので、鋳型の他端寄りからも潤滑材を供給することができる。高速鋳造等の場合、鋳塊の凝固位置が鋳型の他端側に移動する傾向があり、その他端側まで潤滑材を供給するために従来は鋳型の一端寄りで必要以上に多量の潤滑材を供給していたが、潤滑材供給口の分岐により、他端寄りの位置で的確に潤滑材を供給することができる。すなわち、潤滑材が必要な箇所に適量供給されるので、不必要な潤滑材を供給することがなくなり、高速鋳造を、潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。 In the first and sixth inventions, the lubricant supply port provided on the inner peripheral wall of the mold near one end of the mold is branched and provided near the other end of the mold. Can be supplied. In the case of high speed casting, etc., the ingot solidification position tends to move to the other end of the mold, and in order to supply the lubricant to the other end, conventionally, a larger amount of lubricant is required near one end of the mold. Although it was supplied, the lubricant can be supplied accurately at a position near the other end by the branch of the lubricant supply port. That is, since an appropriate amount of the lubricant is supplied to the necessary portions, unnecessary lubricant is not supplied, and high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced.

第３および第８の発明では、鋳型の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口を分岐して鋳型の他端寄りにも設け、かつ、鋳型の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口を鋳型の他端寄りまで拡張し、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させる等により、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量が少なくなり、上部では供給量が多くなるように鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材を適量供給することができ、上述したものと同様な効果を得ることができる。第４および第９の発明では、断熱部材に仕切り層を設け、鋳型に供給されて断熱部材へ滲みだした潤滑材を仕切り層で遮るので、潤滑材が合金溶湯と反応したり、タンディッシュ側に回り込むのを仕切り層で防止することができ、潤滑材の無駄な消費を抑制して潤滑材を低減することができる。したがって、高速鋳造を潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。また、断熱部材の周壁やその近傍で発生していた潤滑材反応生成物も発生せず、鋳塊不良を大幅に減らすことができる。 In the third and eighth inventions, the lubricant supply port provided on the inner peripheral wall of the mold near one end of the mold is branched and provided near the other end of the mold, and on the inner peripheral wall of the mold near one end of the mold. Lower the other end of the mold where the molten alloy solidifies first by expanding the provided lubricant supply port to the other end of the mold and changing the expansion width according to the position of the inner peripheral wall of the mold. An appropriate amount of lubricant can be supplied in accordance with the position of the inner peripheral wall of the mold so that the supply amount of the lubricant is reduced and the supply amount is increased in the upper part, and the same effect as described above can be obtained. In the fourth and ninth inventions, a partition layer is provided on the heat insulating member, and the lubricant that is supplied to the mold and exudes to the heat insulating member is blocked by the partition layer, so that the lubricant reacts with the molten alloy or the tundish side Can be prevented by the partition layer, wasteful consumption of the lubricant can be suppressed, and the lubricant can be reduced. Therefore, high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced. Moreover, the lubricant reaction product generated on the peripheral wall of the heat insulating member and the vicinity thereof is not generated, and the ingot defects can be greatly reduced.

なお、鋳型に供給されて断熱部材に滲みだした潤滑材を仕切り層で遮るとは、鋳型側から仕切り層に到達した潤滑材が、合金溶湯と反応したり、タンディッシュ側に回り込むのを完全に防止できる場合や、完全に防止しないまでも、合金溶湯との反応やタンディッシュ側への回り込みによって無駄に消費されるのを低減する程度も含んでいる。   In addition, blocking the lubricant that has been supplied to the mold and oozed into the heat insulating member with the partition layer means that the lubricant that has reached the partition layer from the mold side reacts with the molten alloy or wraps around the tundish side. In the case where it can be prevented, or even if not completely prevented, it includes the extent to reduce wasteful consumption due to reaction with molten alloy and wrapping around the tundish side.

第１０の発明では、鋳型の一端と仕切り層との間に断熱部材を介在させるようにしたので、熱を伝えやすい仕切り層を設けた場合でも、熱を保持したままで合金溶湯を鋳型に供給することができる。したがって、鋳型内での合金溶湯の凝固位置は適正に維持され、安定した鋳造を行うことができる。 In the tenth invention, since the heat insulating member is interposed between one end of the mold and the partition layer, the molten alloy is supplied to the mold while maintaining the heat even when the partition layer easily transmitting heat is provided. can do. Therefore, the solidification position of the molten alloy in the mold is properly maintained, and stable casting can be performed.

第１１の発明では、仕切り層の通孔側周部を水平に曲折して鋳型の一端に臨むように構成したので、鋳型の一端と仕切り層との間の断熱部材は、注湯用通路の部分でも合金溶湯と接触しない。したがって、潤滑材の断熱部材を介しての合金溶湯との反応やタンディッシュ側への回り込みを、より一層確実に防止することができる。 In the eleventh aspect of the invention, since the through-hole side peripheral portion of the partition layer is bent horizontally so as to face one end of the mold, the heat insulating member between the one end of the mold and the partition layer is formed of the pouring passage. Even the part does not come into contact with the molten alloy. Therefore, reaction of the lubricant with the molten alloy through the heat insulating member and wraparound to the tundish side can be more reliably prevented.

第１２の発明では、鋳型の一端と仕切り層との間に介在する断熱部材のうち、鋳型の中空部に臨む断熱部材の面積を、鋳型の中空部の縦断面積に対して面積比で４０〜８５％としたので、断熱に必要な面積を有する断熱部材が鋳型の中空部に確実に臨むこととなる。このため、合金溶湯が鋳型に供給されても、合金溶湯の熱が鋳型の一端側から逃げて放出され冷えるのを抑制することができる。したがって、鋳型内での合金溶湯の凝固位置は適正に維持され、安定した鋳造を行うことができる。 In the twelfth invention, the area of the heat insulating member facing the hollow portion of the mold among the heat insulating members interposed between the one end of the mold and the partition layer is 40 to 40 in terms of the area ratio with respect to the longitudinal sectional area of the hollow portion of the mold. Since it is 85%, the heat insulating member having an area necessary for heat insulation reliably faces the hollow portion of the mold. For this reason, even if the molten alloy is supplied to the mold, it is possible to prevent the heat of the molten alloy from being released from one end side of the mold and released and cooled. Therefore, the solidification position of the molten alloy in the mold is properly maintained, and stable casting can be performed.

第５および第１３の発明では、断熱部材に形成された注湯用通路と、鋳型との位置関係を、注湯用通路内径下部位置が、鋳型内径下部位置に対して鋳型内径の８％以上上方となるようにしたので、従来鋳塊の温度バランスを均一化するために鋳型内径下部に注湯用通路が位置するようにしていた場合に比べて、鋳型の一端側下部に供給される合金溶湯の温度が低くなって鋳塊下部での凝固殻形成が速やかに行われるようになり、潤滑材の供給量を低減しても安定した鋳造を行うことができる。したがって、高速鋳造を、潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。また、鋳型の一端側下部に供給される合金溶湯の温度が低くなるので、潤滑材のガス化を抑えることができ、ガス化した潤滑材の鋳塊への巻き込みによる鋳塊不良の発生を防止することができる。 In the fifth and thirteenth inventions, the pouring passage formed in the heat insulating member and the mold are in a positional relationship such that the pouring passage inner diameter lower position is 8% or more of the mold inner diameter relative to the mold inner diameter lower position. Compared to the case where the pouring passage is located in the lower part of the inner diameter of the mold in order to make the temperature balance of the ingot uniform, the alloy supplied to the lower part on the one end side of the mold. Since the temperature of the molten metal is lowered, solidified shell formation at the lower part of the ingot is rapidly performed, and stable casting can be performed even if the supply amount of the lubricant is reduced. Therefore, high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced. In addition, since the temperature of the molten alloy supplied to the lower part at one end of the mold is lowered, the gasification of the lubricant can be suppressed and the occurrence of ingot defects due to the gasified lubricant being caught in the ingot is prevented. can do.

第１４の発明では、マグネシウムの含有量が０．５質量％以上のアルミニウム合金の鋳造に、上記した第６から第１３の発明を適用したので、従来潤滑材を増量しないと安定した鋳造が困難であったマグネシウム含有アルミニウム合金の鋳造であっても、潤滑材の低減、潤滑材反応生成物発生の抑制、安定した円滑な鋳造、鋳塊不良発生の防止等の、高速鋳造の場合に発揮するのと同様の効果を発揮することができる。 In the fourteenth invention, since the sixth to thirteenth inventions described above are applied to casting an aluminum alloy having a magnesium content of 0.5% by mass or more, stable casting is difficult unless the conventional lubricant is increased. Even when casting magnesium-containing aluminum alloys, it is effective for high-speed casting, such as reducing lubricant, suppressing the generation of lubricant reaction products, stable and smooth casting, and preventing ingot defects. The same effect as can be exhibited.

以下にこの発明の実施の形態の例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ずアルミニウム合金鋳造棒について説明する。本発明に係るアルミニウム合金鋳造棒は、中心軸がほぼ水平（ほぼ水平とは、横方向のことである。）となるよう保持され、強制冷却手段を備えた筒状鋳型を用いる水平連続鋳造法で製造され、直径を１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とすることができる。この直径範囲以外でも対応は可能であるが、工業的に後工程の塑性加工、例えば、鍛造、ロールフォージング、引抜き加工、転動加工、インパクト加工等の設備を小規模、かつ、安価とするため、直径を１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲にするのが好ましい。直径を変更して鋳造する場合は、直径に対応する内径を有する着脱可能な筒状鋳型に交換し、それに合わせて溶湯温度、鋳造速度を変更することで対応可能である。冷却水量、潤滑油量の設定も必要に応じて変更する。   First, an aluminum alloy casting rod will be described. The aluminum alloy casting rod according to the present invention is a horizontal continuous casting method that uses a cylindrical mold that is held so that the central axis is substantially horizontal (substantially horizontal is the lateral direction) and is provided with forced cooling means. And the diameter can be in the range of 10 mm to 100 mm. Although it is possible to deal with other than this diameter range, the equipment for industrial processes such as forging, roll forging, drawing, rolling, impact processing, etc. is made small and inexpensive industrially. For this reason, the diameter is preferably in the range of 10 mm to 100 mm. When casting by changing the diameter, it can be handled by exchanging with a removable cylindrical mold having an inner diameter corresponding to the diameter, and changing the melt temperature and casting speed accordingly. Change the cooling water and lubricating oil settings as necessary.

このアルミニウム合金鋳造棒は、後工程の塑性加工、例えば、鍛造、ロールフォージング、引抜き加工、転動加工、インパクト加工等の素材として用いられる。あるいは、バーマシニングやドリリング加工などの機械加工等の素材として用いられる。   This aluminum alloy cast bar is used as a raw material for post-processing plastic processing, for example, forging, roll forging, drawing, rolling, impact processing and the like. Alternatively, it is used as a material for machining such as bur machining and drilling.

次に本発明の第１の実施形態の例を図１〜図４を用いて説明する。   Next, an example of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は本発明の水平連続鋳造装置の鋳型付近の一例を示す図である。図において、タンディッシュ２５０中に貯留された合金溶湯２５５が耐火物製板状体２１０を経て筒状鋳型（以下、単に「鋳型」という。）２０１に供給されるように、タンディッシュ２５０、耐火物製板状体２１０、鋳型２０１が配置されている。なお、詳細は後述するように、耐火物製板状体２１０は、第１断熱部材２ａ、第２断熱部材２ｂおよび仕切り層２ｃから構成されている。鋳型２０１は鋳型中心軸２２０がほぼ水平になるように保持されている。合金溶湯２５５が凝固鋳塊２１６となるように、鋳型２０１の内部には、鋳型２０１の強制冷却手段、鋳型２０１の出口には凝固鋳塊２１６の強制冷却手段が配設されている。図１では、凝固鋳塊２１６を強制冷却する手段の例として、冷却水シャワー装置２０５が設けられている。鋳型２０１の出口の近くには、強制冷却された凝固鋳塊２１６が一定速度で引き出されて連続的に鋳造されるように引出駆動装置（図示せず。）が設置されている。さらに、連続して引き出されたアルミニウム合金鋳造棒を所定の長さに切断する同調切断機（図示せず。）が配設されている。   FIG. 1 is a view showing an example of the vicinity of a mold of the horizontal continuous casting apparatus of the present invention. In the figure, the tundish 250, the refractory, and the molten alloy 255 stored in the tundish 250 are supplied to the cylindrical mold (hereinafter simply referred to as “mold”) 201 through the refractory plate-like body 210. A product plate-like body 210 and a mold 201 are arranged. As will be described in detail later, the refractory plate-like body 210 includes a first heat insulating member 2a, a second heat insulating member 2b, and a partition layer 2c. The mold 201 is held so that the mold center axis 220 is substantially horizontal. A forced cooling means for the mold 201 is disposed inside the mold 201, and a forced cooling means for the solidified ingot 216 is disposed at the outlet of the mold 201 so that the molten alloy 255 becomes the solidified ingot 216. In FIG. 1, a cooling water shower device 205 is provided as an example of means for forcibly cooling the solidified ingot 216. In the vicinity of the outlet of the mold 201, a drawing drive device (not shown) is installed so that the solidified ingot 216 that has been forcibly cooled is drawn at a constant speed and continuously cast. Furthermore, a synchronized cutting machine (not shown) for cutting the aluminum alloy cast rod drawn continuously into a predetermined length is provided.

図１に示すように、鋳型２０１は、鋳型冷却水キャビティ２０４内に冷却水２０２を通して鋳型壁面を冷却することによって、鋳型２０１内に充満した柱状金属溶湯２１５の熱を鋳型２０１に接触する面から奪ってその表面に凝固殻を形成する鋳型の強制冷却手段と、鋳型出口側端末において凝固鋳塊２１６に直接冷却水を当てるように冷却水シャワー装置２０５から冷却水を放出して鋳型内の柱状金属溶湯２１５を凝固させる強制冷却手段を有した鋳型である。さらに、鋳型２０１は、その冷却水シャワー装置２０５の噴出口と反対側の一端は耐火物製板状体２１０を介してタンディッシュ２５０に接続されている。図１では、鋳型２０１を強制冷却するための冷却水と、凝固鋳塊２１６を強制冷却するための冷却水とを、共通の冷却水供給管２０３を介して供給しているが、それぞれ別々に冷却水を供することもできる。   As shown in FIG. 1, the mold 201 cools the mold wall surface through the cooling water 202 in the mold cooling water cavity 204, so that the heat of the columnar metal melt 215 filled in the mold 201 is brought into contact with the mold 201. A forced cooling means for the mold that forms a solidified shell on the surface of the mold, and a cooling water is discharged from the cooling water shower device 205 so that the cooling water is directly applied to the solidified ingot 216 at the end of the mold outlet. This is a mold having forced cooling means for solidifying the molten metal 215. Further, the mold 201 is connected to the tundish 250 through a refractory plate-like body 210 at one end opposite to the jet port of the cooling water shower device 205. In FIG. 1, cooling water for forcibly cooling the mold 201 and cooling water for forcibly cooling the solidified ingot 216 are supplied through a common cooling water supply pipe 203. Cooling water can also be provided.

鋳型２０１の強制冷却手段、および冷却水シャワー装置２０５は、制御信号によってそれぞれ動作を制御できることが好ましい。   It is preferable that the forced cooling means of the mold 201 and the cooling water shower device 205 can be controlled by a control signal.

冷却水シャワー装置２０５の噴出口の中心軸の延長線が鋳造された凝固鋳塊２１６表面に当たる位置から、鋳型２０１と耐火物製板状体２１０との接触面までの長さを有効モールド長（図２の符号Ｌ参照。）と言い、この有効モールド長Ｌは１５ｍｍ〜７０ｍｍであるのが好ましい。この有効モールド長Ｌが、１５ｍｍ未満では、良好な皮膜が形成されない等から鋳造不可となり、７０ｍｍを超えると、強制冷却の効果が無く、鋳型壁による凝固が支配的になって、鋳型２０１と合金溶湯２５５もしくは凝固殻との接触抵抗が大きくなって、鋳肌に割れが生じたり、鋳型内部で千切れたりする等、鋳造が不安定になるので好ましくない。   The effective mold length (from the position where the extension line of the central axis of the outlet of the cooling water shower device 205 hits the surface of the solidified ingot 216 cast to the contact surface between the mold 201 and the refractory plate-like body 210 is determined. This effective mold length L is preferably 15 mm to 70 mm. If the effective mold length L is less than 15 mm, casting becomes impossible because a good film is not formed. If it exceeds 70 mm, there is no effect of forced cooling, and solidification by the mold wall becomes dominant, and the mold 201 and the alloy Since the contact resistance with the molten metal 255 or the solidified shell is increased, the casting surface is cracked or broken inside the mold, which is not preferable.

鋳型２０１の材質はアルミニウム、銅、もしくはそれらの合金から選ばれる１種または２種以上の組み合わせであるのが好ましい。熱伝導性、耐熱性、機械強度の点から材質の組み合わせを選ぶことができる。   The material of the mold 201 is preferably one or a combination of two or more selected from aluminum, copper, or alloys thereof. A combination of materials can be selected in terms of thermal conductivity, heat resistance, and mechanical strength.

さらに、鋳型２０１の合金溶湯２５５と接触する面にリング状に、自己潤滑性を保有した浸透性多孔質材２２２を装填した鋳型であるのが好ましい。リング状とは、鋳型２０１の内壁面２２１の円周方向の全体に装着した状態である。浸透性多孔質材２２２の通気度が０．００５〔Ｌ／（ｃｍ2×ｍｉｎ）〕〜０．０３〔Ｌ／（ｃｍ2×ｍｉｎ）〕[より好ましくは０．００７〔Ｌ／（ｃｍ2×ｍｉｎ）〕〜０．０２〔Ｌ／（ｃｍ2×ｍｉｎ）〕。]であるのが好ましい。装着する浸透性多孔質材２２２の厚さは特に限定されないが、２ｍｍ〜１０ｍｍ（より好ましくは３ｍｍ〜８ｍｍ。）であることが好ましい。浸透性多孔質材２２２として、例えば、通気度が０．００８〔Ｌ／（ｃｍ2×ｍｉｎ）〕〜０．０１２〔Ｌ／（ｃｍ2×ｍｉｎ）〕の黒鉛を用いることができる。ここで、通気度とは、５ｍｍの厚さの試験片に対して圧力２（ｋｇ／ｃｍ2）の空気の毎分の通気量を測定したものである。 Further, the mold 201 is preferably a mold in which a permeable porous material 222 having a self-lubricating property is loaded in a ring shape on the surface of the mold 201 that contacts the molten alloy 255. The ring shape is a state where the entire inner wall surface 221 of the mold 201 is attached in the circumferential direction. The permeability of the permeable porous material 222 is 0.005 [L / (cm 2 × min)] to 0.03 [L / (cm 2 × min)] [more preferably 0.007 [L / (cm 2 × min)] to 0.02 [L / (cm 2 × min)]. It is preferable that The thickness of the permeable porous material 222 to be attached is not particularly limited, but is preferably 2 mm to 10 mm (more preferably 3 mm to 8 mm). As the permeable porous material 222, for example, graphite having an air permeability of 0.008 [L / (cm 2 × min)] to 0.012 [L / (cm 2 × min)] can be used. Here, the air permeability is obtained by measuring the air flow rate per minute of air having a pressure of 2 (kg / cm 2 ) with respect to a test piece having a thickness of 5 mm.

有効モールド長Ｌのうち５ｍｍ〜１５ｍｍに浸透性多孔質材２２２が装着されている鋳型２０１を用いることが好ましい。耐火物製板状体２１０、鋳型２０１、浸透性多孔質材２２２の合わせ面にはＯリング２１３を介して配設するのが好ましい。   It is preferable to use the mold 201 in which the permeable porous material 222 is attached to 5 mm to 15 mm of the effective mold length L. It is preferable that the refractory plate-like body 210, the mold 201, and the permeable porous material 222 are disposed on the mating surfaces via an O-ring 213.

鋳型２０１の半径方向断面の内壁の形状（鋳型２０１の中空部２００を他端側から見たときの内壁形状）は、円状以外に、三角形や矩形断面形状、多角形、半円、楕円もしくは対称軸や対称面を持たない異形断面形状を有した形状でも良い。あるいは、中空鋳塊を成形する場合は、鋳型内部に中子を保持したものでも良い。そして、鋳型２０１は、両端が開放した筒状鋳型であって、耐火物製板状体２１０に穿設された注湯用通路２１１を介して一端から筒状内部へ合金溶湯２５５が進入し、他端から凝固鋳塊２１６が押し出され、または引き出される。   The shape of the inner wall of the cross section in the radial direction of the mold 201 (the inner wall shape when the hollow portion 200 of the mold 201 is viewed from the other end side) is not limited to a circle, but a triangle, a rectangular cross section, a polygon, a semicircle, an ellipse or A shape having an irregular cross-sectional shape having no symmetry axis or symmetry plane may be used. Or when forming a hollow ingot, what hold | maintained the core inside the casting_mold | template may be used. The mold 201 is a cylindrical mold whose both ends are open, and the molten alloy 255 enters the cylindrical interior from one end through the pouring passage 211 formed in the refractory plate-like body 210, The solidified ingot 216 is extruded or pulled out from the other end.

また、注湯用通路２１１の縦断面形状は、円状以外に半円、洋ナシ形状、馬蹄形状であってもよい。   Further, the vertical cross-sectional shape of the pouring passage 211 may be a semicircle, a pear shape, or a horseshoe shape other than the circular shape.

鋳型内壁面は凝固鋳塊２１６の引出し方向に向けて鋳型中心軸２２０と０度〜３度（より好ましくは０度〜１度。）の仰角で形成されている。すなわち、鋳型内壁面は引き出し方向に向かってコーン状に開いたテーパー状に構成されている。そしてそのテーパーのなす角度が仰角である。仰角０度未満では凝固鋳塊２１６が鋳型２０１から引き出される際に鋳型出口で抵抗を受けるために鋳造が不可能となり、一方、３度を越えると、鋳型内壁面の柱状金属溶湯２１５への接触が不充分になり、合金溶湯２５５や凝固殻から鋳型２０１への抜熱効果が低下することによって凝固が不十分となる。その結果、鋳塊表面に再溶融肌が生じ、または、鋳型端部から未凝固の合金溶湯２５５が噴出するなどの鋳造トラブルにつながる可能性が高くなるので好ましくない。   The inner wall surface of the mold is formed at an elevation angle of 0 degrees to 3 degrees (more preferably 0 degrees to 1 degree) with the mold center axis 220 toward the drawing direction of the solidified ingot 216. That is, the inner wall surface of the mold is formed in a tapered shape that opens in a cone shape toward the drawing direction. The angle formed by the taper is the elevation angle. If the elevation angle is less than 0 degrees, casting is impossible because the solid ingot 216 is pulled out from the mold 201 and receives resistance at the mold exit. On the other hand, if it exceeds 3 degrees, the inner wall surface of the mold contacts the molten metal column 215. Is insufficient, and the effect of heat removal from the molten alloy 255 or the solidified shell to the mold 201 is reduced, resulting in insufficient solidification. As a result, there is a high possibility that remelted skin will occur on the surface of the ingot or casting trouble such as unsolidified molten alloy 255 may be ejected from the end of the mold.

タンディッシュ２５０は、外部の溶解炉等によって規定の合金成分に調整されたアルミニウム合金溶湯を受ける溶湯流入部２５１、溶湯保持部２５２、鋳型２０１への流出部２５３から構成されている。タンディッシュ２５０は、合金溶湯２５５の液面レベル２５４を鋳型２０１上面よりも高い位置に維持し、かつ、多連鋳造の場合には、各筒型鋳型２０１に合金溶湯２５５を安定的に分配するものである。タンディッシュ２５０内の溶湯保持部２５２に保持された合金溶湯２５５は耐火物製板状体２１０に設けられた注湯用通路２１１から鋳型２０１に注湯されている。   The tundish 250 includes a molten metal inflow portion 251 that receives an aluminum alloy melt adjusted to a prescribed alloy component by an external melting furnace or the like, a molten metal holding portion 252, and an outflow portion 253 to the mold 201. The tundish 250 maintains the liquid level 254 of the molten alloy 255 at a position higher than the upper surface of the mold 201, and stably distributes the molten alloy 255 to each cylindrical mold 201 in the case of multiple casting. Is. The molten alloy 255 held by the molten metal holding part 252 in the tundish 250 is poured into the mold 201 from the pouring passage 211 provided in the refractory plate-like body 210.

符号２０８は流体を供給する流体供給管である。流体としては潤滑流体を挙げることができる。流体は、気体、液体潤滑材から選ばれるいずれか１種または２種以上の流体とすることができる。気体、液体潤滑材の供給管は別々に設けることが好ましい。流体供給管２０８から加圧供給された流体は環状の潤滑材供給口２２４を通って鋳型２０１と耐火物製板状体２１０との間の隙間に供給される。鋳型２０１が耐火物製板状体２１０に面する部位に２００μｍ以下の隙間が形成されているのが好ましい。この隙間は、合金溶湯２５５が差し込まない程度で、流体が、鋳型２０１の内壁面２２１へ流出できる程度の大きさである。図１に示した形態では、潤滑材供給口２２４は鋳型２０１に装着された浸透性多孔質材２２２の外周面側に対峙して穿設され、流体はかけられた圧力によって浸透性多孔質材２２２の内部に浸透して合金溶湯２５５と接触する浸透性多孔質材２２２の全面に送られ、鋳型２０１の内壁面２２１に供給される。液体潤滑材は加熱されて分解気体となって、鋳型２０１の内壁面２２１に供給される場合もある。   Reference numeral 208 denotes a fluid supply pipe for supplying fluid. The fluid can include a lubricating fluid. The fluid may be any one or two or more fluids selected from gas and liquid lubricant. The gas and liquid lubricant supply pipes are preferably provided separately. The fluid pressurized and supplied from the fluid supply pipe 208 is supplied to the gap between the mold 201 and the refractory plate 210 through the annular lubricant supply port 224. It is preferable that a gap of 200 μm or less is formed at a portion where the mold 201 faces the refractory plate-like body 210. The gap is large enough to allow the fluid to flow out to the inner wall surface 221 of the mold 201 so that the molten alloy 255 is not inserted. In the form shown in FIG. 1, the lubricant supply port 224 is formed on the outer peripheral surface side of the permeable porous material 222 attached to the mold 201, and the fluid is permeable porous material by the applied pressure. It is fed to the entire surface of the permeable porous material 222 that penetrates into the interior of 222 and contacts the molten alloy 255, and is supplied to the inner wall surface 221 of the mold 201. The liquid lubricant may be heated to be decomposed gas and supplied to the inner wall surface 221 of the mold 201.

供給された気体、液体潤滑材、液体潤滑材の分解した気体から選ばれるいずれか１種または２種以上により、隅部空間２３０が形成される。   The corner space 230 is formed by any one or more selected from the supplied gas, the liquid lubricant, and the gas obtained by decomposing the liquid lubricant.

次に耐火物製板状体２１０について説明する。図３は本発明に係る耐火物製板状体の説明図である。耐火物製板状体２１０は、タンディッシュ２５０と鋳型２０１の一端との間に配置され、耐火断熱性を備えた材質で形成されている。この耐火物製板状体２１０は、図３に示すように、タンディッシュ２５０と鋳型２０１とを連通する注湯用通路２１１を有する断熱部材２（２ａ，２ｃ）と、断熱部材２（２ａ，２ｂ）に沿って注湯用通路軸方向に対して略垂直方向や斜め方向に設けられ注湯用通路２１１と一体の通孔を有する仕切り層２ｃと、を備えている。なお、注湯用通路２１１は耐火物製板状体２１０が鋳型２０１の中空部２００に臨む部分に１個または１個以上形成することができる。   Next, the refractory plate-like body 210 will be described. FIG. 3 is an explanatory view of a refractory plate-like body according to the present invention. The refractory plate-like body 210 is disposed between the tundish 250 and one end of the mold 201, and is formed of a material having fire resistance and heat insulation. As shown in FIG. 3, the refractory plate-like body 210 includes a heat insulating member 2 (2a, 2c) having a pouring passage 211 for communicating the tundish 250 and the mold 201, and a heat insulating member 2 (2a, 2b) and a partition layer 2c having a through hole integral with the pouring passage 211 provided in a direction substantially perpendicular to or oblique to the pouring passage axial direction. Note that one or more pouring passages 211 may be formed in a portion where the refractory plate-like body 210 faces the hollow portion 200 of the mold 201.

耐火物製板状体２１０は、仕切り層２ｃの形状および配置によって種々構成することができ、例えば図１と同じ構成となる図３（ａ）では、タンディッシュ２５０側の第１断熱部材２ａと鋳型２０１側の第２断熱部材２ｂとの間に仕切り層２ｃを備えている。また、図３（ｂ）では図３（ａ）の仕切り層２ｃの通孔側周部２０ｃが注湯用通路２１１と水平に曲折しＬ字状となって鋳型２０１の一端に臨んでいる。そして、図３（ｃ）では、鋳型２０１側の第２断熱部材２ｂと、タンディッシュ２５０側の仕切り層２ｃとで構成され、第１断熱部材２ａは有していない。   The refractory plate-like body 210 can be variously configured according to the shape and arrangement of the partition layer 2c. For example, in FIG. 3A having the same configuration as FIG. 1, the first heat insulating member 2a on the tundish 250 side and A partition layer 2c is provided between the second heat insulating member 2b on the mold 201 side. 3B, the through hole side peripheral portion 20c of the partition layer 2c in FIG. 3A is bent horizontally with the pouring passage 211 so as to be L-shaped and face one end of the mold 201. And in FIG.3 (c), it is comprised by the 2nd heat insulation member 2b by the side of the casting_mold | template 201, and the partition layer 2c by the side of the tundish 250, and does not have the 1st heat insulation member 2a.

断熱部材２（２ａ、２ｂ）は、多孔質で熱伝導率が低い材料で形成され、例えば、（株）ニチアス製ルミボード、フォセコ（株）製インシュラル、イビデン（株）製ファイバーブランケットボードである。これらの材料の熱伝導率は、０．０００３３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃程度である。一方、仕切り層２ｃは、窒化珪素、炭化珪素、グラファイト、金属等の、潤滑材および気化した潤滑材を通さない材料で構成されていれば良い。金属としては、たとえば鉄、アルミ、ニッケルを挙げることができる。またその熱伝導率は０．０４〜０．６ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃程度であるのが好ましい。   The heat insulating member 2 (2a, 2b) is formed of a porous material having low thermal conductivity, such as Nichias Lumiboard, Fosseco Insular, and Ibiden Fiber Blanket Board. The thermal conductivity of these materials is about 0.00033 cal / cm · sec · ° C. On the other hand, the partition layer 2c should just be comprised with the material which does not let the lubricant and the vaporized lubricant pass, such as silicon nitride, silicon carbide, graphite, a metal. Examples of the metal include iron, aluminum, and nickel. The thermal conductivity is preferably about 0.04 to 0.6 cal / cm · sec · ° C.

上記構成の耐火物製板状体２１０において、断熱部材２（２ａ、２ｂ）に仕切り層２ｃを設けたので、浸透性多孔質材２２２から鋳型２０１に供給されて第２断熱部材２ｂへ滲みだした潤滑材が、合金溶湯２５５と反応したり、タンディッシュ２５０側に回り込むのを仕切り層２ｃで防止することができ、潤滑材の無駄な消費を抑制して潤滑材を低減することができる。したがって、高速鋳造を潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。また、断熱部材２（２ａ、２ｂ）の周壁やその近傍で発生していた潤滑材反応生成物も発生せず、鋳塊不良を大幅に減らすことができる。   In the refractory plate-like body 210 having the above-described configuration, since the partition layer 2c is provided on the heat insulating member 2 (2a, 2b), it is supplied from the permeable porous material 222 to the mold 201 and oozes into the second heat insulating member 2b. The partition layer 2c can prevent the lubricated lubricant from reacting with the molten alloy 255 or wrapping around the tundish 250 side, and can reduce the lubricant by suppressing wasteful consumption of the lubricant. Therefore, high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced. Moreover, the lubricant reaction product generated on the peripheral wall of the heat insulating member 2 (2a, 2b) or in the vicinity thereof is not generated, and the ingot defects can be greatly reduced.

また、鋳型２０１の一端と仕切り層２ｃとの間に必ず第２断熱部材２ｂを介在させるようにしたので、熱を伝えやすい仕切り層２ｃを設けた場合でも、熱を保持したままで合金溶湯２５５を鋳型２０１に供給することができる。したがって、鋳型２０１内での合金溶湯２５５（柱状金属溶湯２１５）の凝固位置は適正に維持され、安定した鋳造を行うことができる。   Further, since the second heat insulating member 2b is necessarily interposed between one end of the mold 201 and the partition layer 2c, even when the partition layer 2c that facilitates heat transfer is provided, the molten alloy 255 is maintained while maintaining the heat. Can be supplied to the mold 201. Therefore, the solidification position of the molten alloy 255 (columnar molten metal 215) in the mold 201 is properly maintained, and stable casting can be performed.

さらに、仕切り層２ｃの通孔側周部２０ｃを水平に曲折してＬ字状とし鋳型２０１の一端に臨むように構成したので、鋳型２０１の一端と仕切り層２ｃとの間の第２断熱部材２ｂは、注湯用通路２１１の部分でも合金溶湯２５５と接触しない。したがって、潤滑材の断熱部材２（２ａ、２ｂ）を介しての合金溶湯２５５との反応やタンディッシュ２５０側への回り込みを、より一層確実に防止することができる。   Further, since the through-hole side peripheral portion 20c of the partition layer 2c is bent horizontally to be L-shaped so as to face one end of the mold 201, the second heat insulating member between one end of the mold 201 and the partition layer 2c. 2b does not contact the molten alloy 255 even in the portion of the pouring passage 211. Therefore, reaction of the lubricant with the molten alloy 255 via the heat insulating member 2 (2a, 2b) and wraparound to the tundish 250 side can be more reliably prevented.

仕切層２ｃの構造は潤滑油の滲み出しを抑える方向に広がっていれば良く、例えば層状、膜状、箔状、板状とすることができる。   The structure of the partition layer 2c only needs to spread in a direction to suppress the seepage of the lubricating oil. For example, the partition layer 2c may have a layer shape, a film shape, a foil shape, or a plate shape.

仕切層２ｃは、層状、膜状、箔状、板状の材料を用意し第１断熱部材２ａや第２断熱部材２ｂに接触させる、または挟み込むことによって設けることができる。   The partition layer 2c can be provided by preparing a layered, film-like, foil-like, or plate-like material and contacting or sandwiching the first heat-insulating member 2a or the second heat-insulating member 2b.

または仕切層２ｃは、材料を第１断熱部材２ａ等に蒸着、溶射によって設けることができる。   Alternatively, the partition layer 2c can be provided by depositing or spraying a material on the first heat insulating member 2a or the like.

仕切層２ｃと第１断熱部材２ａ等の間に密着性向上のために中間層を設けることも出来る。   An intermediate layer may be provided between the partition layer 2c and the first heat insulating member 2a to improve adhesion.

また、上記の図３（ａ）（ｂ）（ｃ）の構成を２以上組み合わせて仕切り層を形成するようにしてもよく、それによってより一層確実に油滲みを抑制できるようになる。   Moreover, you may make it form a partition layer combining two or more structures of said FIG.3 (a) (b) (c), and it becomes possible to suppress oil bleed still more reliably.

図４は第２断熱部材の面積の説明図である。この図は鋳型２０１の他端側から一端側を見たときの第２断熱部材２ｂおよび注湯用通路２１１を描いたものである。図中、「断熱部材内径」「鋳型内径」と記載されているのは、鋳型２０１の他端側から一端側を見たときの断熱部材および鋳型の各形状の径を意味している。   FIG. 4 is an explanatory diagram of the area of the second heat insulating member. This figure depicts the second heat insulating member 2b and the pouring passage 211 when one end is viewed from the other end of the mold 201. FIG. In the figure, “inner diameter of heat insulating member” and “inner diameter of mold” indicate the diameters of the respective shapes of the heat insulating member and the mold when one end side is viewed from the other end side of the mold 201.

上記のように、第２断熱部材２ｂは、鋳型２０１の一端側に構成されているが、この第１の実施形態では、図４（ａ）（ｂ）に示すように、第２断熱部材２ｂのうち、鋳型２０１の中空部２００に臨む第２断熱部材（鋳型２０１の他端側から一端側を見たときに見える第２断熱部材）２０ｂの面積Ｓｂを、鋳型２０１の中空部２００の縦断面積Ｓ０に対して面積比で４０〜８５％としている。なお、図４（ａ）は、図３（ａ）（ｃ）に対応し、図４（ｂ）は、図３（ｂ）に対応している。   As described above, the second heat insulating member 2b is configured on one end side of the mold 201. In the first embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the second heat insulating member 2b is provided. Among them, the area Sb of the second heat insulating member (second heat insulating member seen when one end side is viewed from the other end side of the mold 201) 20b facing the hollow portion 200 of the mold 201 is defined as a longitudinal section of the hollow portion 200 of the mold 201. The area ratio is 40 to 85% with respect to the area S0. 4A corresponds to FIGS. 3A and 3C, and FIG. 4B corresponds to FIG. 3B.

このように、第１の実施形態では、鋳型２０１の一端と仕切り層２ｃとの間に介在する第２断熱部材２ｂのうち、鋳型２０１の中空部２００に臨む断熱部材２０ｂの面積Ｓｂを、鋳型２０１の中空部２００の縦断面積Ｓ０に対して面積比で４０〜８５％としたので、断熱に必要な面積を有する第２断熱部材２ｂが鋳型２０１の中空部２００に確実に臨むこととなる。このため、合金溶湯２５５が鋳型２０１に供給されても、合金溶湯２５５の熱が鋳型２０１の一端側から逃げて放出され冷えるのを抑制することができる。したがって、鋳型２０１内での合金溶湯２５５（柱状金属溶湯２１５）の凝固位置は適正に維持され、安定した鋳造を行うことができる。   Thus, in 1st Embodiment, area Sb of the heat insulation member 20b which faces the hollow part 200 of the casting_mold | template 201 among the 2nd heat insulation members 2b interposed between the end of the casting_mold | template 201 and the partition layer 2c is used as a casting_mold | template. Since the area ratio is 40 to 85% with respect to the longitudinal sectional area S0 of the hollow portion 200 of 201, the second heat insulating member 2b having an area necessary for heat insulation faces the hollow portion 200 of the mold 201 with certainty. For this reason, even if the molten alloy 255 is supplied to the mold 201, the heat of the molten alloy 255 can be prevented from escaping from the one end side of the mold 201 and being cooled. Therefore, the solidification position of the molten alloy 255 (columnar molten metal 215) in the mold 201 is properly maintained, and stable casting can be performed.

本発明の水平連続鋳造方法について説明する。   The horizontal continuous casting method of the present invention will be described.

図１において、タンディッシュ２５０中の合金溶湯２５５は耐火物製板状体２１０を経て、鋳型中心軸２２０がほぼ水平になるように保持された鋳型２０１に供給され、鋳型２０１の出口で強制冷却されて凝固鋳塊２１６となる。凝固鋳塊２１６は鋳型２０１の出口近くに設置された引出駆動装置によって一定速度で引き出されるため、連続的に鋳造されてアルミニウム合金鋳造棒になる。引き出されたアルミニウム合金鋳造棒は同調切断機によって所定の長さに切断される。   In FIG. 1, the molten alloy 255 in the tundish 250 is supplied to the mold 201 that is held so that the mold center axis 220 is almost horizontal through the refractory plate-like body 210, and is forcedly cooled at the outlet of the mold 201. Thus, a solidified ingot 216 is obtained. Since the solidified ingot 216 is drawn at a constant speed by a drawing drive device installed near the outlet of the mold 201, it is continuously cast into an aluminum alloy cast bar. The drawn aluminum alloy cast bar is cut into a predetermined length by a synchronous cutting machine.

タンディッシュ２５０内に貯留するアルミニウム合金の合金溶湯２５５の組成は、例えばＳｉ（含有率０．０５〜１．３質量％）、Ｆｅ（含有率０．１０〜０．７０質量％）、Ｃｕ（含有率０．１〜２．５質量％）、Ｍｎ（含有率０．０５〜１．１質量％）、Ｍｇ（含有率０．５〜３．５質量％）、Ｃｒ（含有率０．０４〜０．４質量％）、およびＺｎ（含有率０．０５〜８．０質量％以下）を含むものとする。Ｍｇの含有率は好ましくは０．８〜３．５質量％である。   The composition of the molten alloy 255 of aluminum alloy stored in the tundish 250 is, for example, Si (content 0.05 to 1.3% by mass), Fe (content 0.10 to 0.70% by mass), Cu ( Content 0.1 to 2.5% by mass), Mn (content 0.05 to 1.1% by mass), Mg (content 0.5 to 3.5% by mass), Cr (content 0.04) -0.4 mass%), and Zn (contents 0.05-8.0 mass% or less). The content of Mg is preferably 0.8 to 3.5% by mass.

また、例えばＳｉ（含有率０．０５〜１．３質量％）、Ｆｅ（含有率０．１〜０．７質量％）、Ｃｕ（含有率０．１〜２．５質量％）、Ｍｎ（含有率０．０５〜１．１質量％）、Ｍｇ（含有率０．５〜３．５質量％）、Ｃｒ（含有率０．０４〜０．４質量％）、およびＺｎ（含有率０．０５〜８質量％以下）を含むものとする。Ｍｇの含有率は好ましくは０．８〜３．５質量％である。   Further, for example, Si (content ratio 0.05 to 1.3 mass%), Fe (content ratio 0.1 to 0.7 mass%), Cu (content ratio 0.1 to 2.5 mass%), Mn ( Content 0.05-1.1 mass%), Mg (content 0.5-3.5 mass%), Cr (content 0.04-0.4 mass%), and Zn (content 0. 05 to 8% by mass or less). The content of Mg is preferably 0.8 to 3.5% by mass.

鋳塊の合金成分の組成比は、例えば、ＪＩＳ Ｈ １３０５に記載されているような光電測光式発光分光分析装置（装置例：日本島津製作所製ＰＤＡ−５５００）による方法で確認できる。   The composition ratio of the alloy components of the ingot can be confirmed, for example, by a method using a photoelectric photometric emission spectroscopic analyzer (device example: PDA-5500 manufactured by Shimadzu Corporation, Japan) as described in JIS H 1305.

タンディッシュ２５０内に貯留された合金溶湯２５５の液面レベル２５４の高さと、鋳型２０１の上側の内壁面２２１との高さの差を０ｍｍ〜２５０ｍｍ（より好ましくは５０ｍｍ〜１７０ｍｍ。）とするのが好ましい。それは、鋳型２０１内に供給される合金溶湯２５５の圧力と潤滑油および潤滑油が気化したガスとが好適にバランスするために鋳造性が安定する。   The difference between the height of the liquid level 254 of the molten alloy 255 stored in the tundish 250 and the inner wall surface 221 on the upper side of the mold 201 is set to 0 mm to 250 mm (more preferably 50 mm to 170 mm). Is preferred. That is, the castability is stabilized because the pressure of the molten alloy 255 supplied into the mold 201 and the lubricating oil and the gas from which the lubricating oil is vaporized are suitably balanced.

液体潤滑材は、潤滑油である植物油を用いることができる。例えば、菜種油、ひまし油、サラダ油を挙げることができる。これらは環境への悪影響が小さいので好ましい。   As the liquid lubricant, vegetable oil which is a lubricating oil can be used. For example, rapeseed oil, castor oil, salad oil can be mentioned. These are preferable because they have a small adverse effect on the environment.

潤滑油供給量は０．０５ｍＬ／分〜５ｍＬ／分（より好ましくは０．１ｍＬ／分〜１ｍＬ／分。）であるのが好ましい。供給量が過少だと、潤滑不足によって凝固鋳塊２１６のブレークアウトが発生し、供給量が過多だと、余剰分が凝固鋳塊２１６中に混入して内部欠陥となるためである。   The lubricating oil supply rate is preferably 0.05 mL / min to 5 mL / min (more preferably 0.1 mL / min to 1 mL / min). This is because if the supply amount is too small, a breakout of the solidified ingot 216 occurs due to insufficient lubrication, and if the supply amount is excessive, the surplus is mixed into the solidified ingot 216 and becomes an internal defect.

鋳型２０１から凝固鋳塊２１６を引抜く速度である鋳造速度は２００ｍｍ／分〜１５００ｍｍ／分（より好ましくは４００ｍｍ／分〜１０００ｍｍ／分。）であるのが好ましい。それは、この範囲の鋳造速度であれば、鋳造で形成される晶出物のネットワーク組織が均一微細となり、高温下でのアルミニウム生地の変形に対する抵抗が増し、高温機械的強度が向上するためである。   The casting speed, which is the speed at which the solidified ingot 216 is drawn from the mold 201, is preferably 200 mm / min to 1500 mm / min (more preferably 400 mm / min to 1000 mm / min). This is because if the casting speed is within this range, the network structure of the crystallized product formed by casting becomes uniform and fine, resistance to deformation of the aluminum material at high temperature increases, and high-temperature mechanical strength improves. .

冷却水シャワー装置２０５から放出される冷却水量は鋳型当り１０Ｌ／分〜５０Ｌ／分（より好ましくは２５Ｌ／分〜４０Ｌ／分。）であるのが好ましい。冷却水量が過少だとブレークアウトが生じたり、凝固鋳塊２１６表面が再溶融して不均一な組織が形成され、内部欠陥として残存する恐れがある。一方、冷却水量が過多だと、鋳型２０１の抜熱が大き過ぎて鋳造不可になるためである。   The amount of cooling water discharged from the cooling water shower device 205 is preferably 10 L / min to 50 L / min (more preferably 25 L / min to 40 L / min) per mold. If the amount of cooling water is too small, breakout may occur, or the surface of the solidified ingot 216 may be remelted to form a non-uniform structure, which may remain as an internal defect. On the other hand, if the amount of the cooling water is excessive, the heat removal from the mold 201 is too large and casting becomes impossible.

タンディッシュ２５０内から鋳型２０１へ流入する合金溶湯２５５の平均温度は、６００℃〜７５０℃（より好ましくは６５０℃〜７００℃。）であるのが好ましい。合金溶湯２５５の温度が低すぎると、鋳型２０１およびそれ以前で粗大な晶出物を形成して凝固鋳塊２１６内部に内部欠陥として取り込まれる。一方、合金溶湯２５５の温度が高すぎると、合金溶湯２５５中に大量の水素ガスが取り込まれ、凝固鋳塊２１６中にポロシティーとして取り込まれ、内部欠陥となるからである。   The average temperature of the molten alloy 255 flowing into the mold 201 from the tundish 250 is preferably 600 ° C. to 750 ° C. (more preferably 650 ° C. to 700 ° C.). If the temperature of the molten alloy 255 is too low, a coarse crystallized product is formed in the mold 201 and before and is taken as an internal defect inside the solidified ingot 216. On the other hand, if the temperature of the molten alloy 255 is too high, a large amount of hydrogen gas is taken into the molten alloy 255 and taken into the solidified ingot 216 as porosity, resulting in internal defects.

次に本発明の第２の実施形態の例を図５、図６、図７を用いて説明する。   Next, an example of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5, FIG. 6, and FIG.

図５は第２の実施形態における水平連続鋳造装置の鋳型付近の一例を示す図、図６及び図７は第２の実施形態における潤滑材供給部分の構成を示す図である。この第２の実施形態は、上記の第１の実施形態に対して、潤滑材供給部分の構成が相違している。また、耐火物製板状体２１０は仕切り層を備えず、ルミボード等からなる断熱部材だけで構成されている。   FIG. 5 is a view showing an example of the vicinity of the mold of the horizontal continuous casting apparatus in the second embodiment, and FIGS. 6 and 7 are views showing a configuration of a lubricant supply portion in the second embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the lubricant supply portion. In addition, the refractory plate-like body 210 does not include a partition layer, and is configured only by a heat insulating member made of a lumi board or the like.

この第２の実施形態では、図５、図６（ａ）に示すように、鋳型２０１の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口２２４ａを鋳型２０１の他端寄りまで拡張し、その長さを水平方向で例えば２〜１３ｍｍ（好ましくは２〜７ｍｍ）としている。   In the second embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6A, the lubricant supply port 224 a provided on the inner peripheral wall of the mold near one end of the mold 201 is extended to the other end of the mold 201. The length is, for example, 2 to 13 mm (preferably 2 to 7 mm) in the horizontal direction.

このように、潤滑材供給口２２４ａを鋳型２０１の他端寄りまで拡張したので、鋳型２０１の他端寄りからも潤滑材を供給することができるようになる。高速鋳造の場合、柱状金属溶湯２１５の凝固位置が鋳型の他端側に移動する傾向があり、その他端側まで潤滑材を供給するために従来は鋳型２０１の一端寄りで必要以上に多量の潤滑材を供給していたが（図１の潤滑材供給口２２４ａ参照）、拡張した潤滑材供給口２２４ａにより、他端寄りの位置で的確に潤滑材を供給することができる。すなわち、潤滑材が必要な箇所に適量供給されるので、不必要な潤滑材を供給することがなくなり、高速鋳造を、潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。   Thus, since the lubricant supply port 224a is expanded to the other end of the mold 201, the lubricant can be supplied also from the other end of the mold 201. In the case of high-speed casting, the solidification position of the columnar metal melt 215 tends to move to the other end side of the mold, and in order to supply the lubricant to the other end side, conventionally, a larger amount of lubrication is required near one end of the mold 201 than necessary. Although the material has been supplied (see the lubricant supply port 224a in FIG. 1), the expanded lubricant supply port 224a can accurately supply the lubricant near the other end. That is, since an appropriate amount of the lubricant is supplied to the necessary portions, unnecessary lubricant is not supplied, and high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced.

また、図６（ｂ）に示すように、潤滑材供給口２２４ｂを分岐して鋳型の他端寄りに設けるようにしてもよい。潤滑材供給口２２４ｂの分岐幅（潤滑材供給口２２４ｂの長さ方向一端から他端までの距離）は、上記の拡張した場合と同様に、水平方向で例えば２〜１３ｍｍ（好ましくは２〜７ｍｍ）としている。このように、分岐した潤滑材供給口２２４ｂにより、上記の拡張した潤滑材供給口２２４ａの場合と同様に、鋳型２０１の他端寄りからも潤滑材を供給することができるようになる。すなわち、高速鋳造の場合でも、潤滑材が必要な箇所に適量供給されるので、不必要な潤滑材を供給することがなくなり、高速鋳造を、潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。   Further, as shown in FIG. 6B, the lubricant supply port 224b may be branched and provided near the other end of the mold. The branch width of the lubricant supply port 224b (distance from one end to the other end in the length direction of the lubricant supply port 224b) is, for example, 2 to 13 mm (preferably 2 to 7 mm) in the horizontal direction as in the case of the expansion. ). As described above, the branched lubricant supply port 224b allows the lubricant to be supplied from the other end of the mold 201 as in the case of the expanded lubricant supply port 224a. In other words, even in the case of high-speed casting, an appropriate amount of lubricant is supplied to the necessary portions, so that unnecessary lubricant is not supplied, and high-speed casting is performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced. be able to.

図７（ｃ）では、潤滑材供給口を分離独立させ、鋳型一端寄りの潤滑材供給口２２４ｃ１と、鋳型他端寄りの潤滑材供給口２２４ｃ２の２系統設け、それぞれ独立して潤滑材供給量を調整できるようにしている。このように、２系統に分離独立させることで、鋳型一端寄りと鋳型他端寄りとで潤滑材の供給量を変えることができ、位置に応じて適正な量の潤滑材を供給できるようになる。すなわち、潤滑材が必要な箇所に適量供給されるので、不必要な潤滑材を供給することがなくなり、高速鋳造を、潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。   In FIG. 7C, the lubricant supply port is separated and independent, and two systems of the lubricant supply port 224c1 near the one end of the mold and the lubricant supply port 224c2 near the other end of the mold are provided. Can be adjusted. In this way, by separating the two systems independently, the supply amount of the lubricant can be changed near the one end of the mold and the other end of the mold, and an appropriate amount of lubricant can be supplied according to the position. . That is, since an appropriate amount of the lubricant is supplied to the necessary portions, unnecessary lubricant is not supplied, and high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced.

さらに図７（ｄ）では、潤滑材供給口２２４ｄを鋳型他端寄りまで拡張するとともに、その拡張幅（潤滑材供給口２２４ｄの長さ方向一端から他端までの距離）を鋳型内周壁の位置に応じて変化させ、例えば上部では長く、下部では短くしている。このように、拡張幅を変化させることで、先に柱状金属溶湯２１５が凝固する鋳型の出口側（他端側）下部に対しては潤滑材の供給量を少なくし、上部では供給量を多くして、位置に応じて適正な量の潤滑材を供給できるようになる。すなわち、潤滑材が必要な箇所に適量供給されるので、不必要な潤滑材を供給することがなくなり、高速鋳造を、潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。   Further, in FIG. 7D, the lubricant supply port 224d is expanded to the other end of the mold, and the expanded width (distance from one end to the other end in the length direction of the lubricant supply port 224d) is set to the position of the inner peripheral wall of the mold. For example, it is longer at the upper part and shorter at the lower part. In this way, by changing the expansion width, the supply amount of the lubricant is reduced to the lower part on the outlet side (other end side) of the mold where the columnar metal melt 215 first solidifies, and the supply amount is increased in the upper part. Thus, an appropriate amount of lubricant can be supplied according to the position. That is, since an appropriate amount of the lubricant is supplied to the necessary portions, unnecessary lubricant is not supplied, and high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced.

また、上記の図６（ａ）（ｂ）、図７（ｃ）（ｄ）の構成を２以上組み合わせて潤滑材供給口２２４を形成するようにしてもよく、それによって潤滑材供給をより一層適正に行えるようになる。   Further, the lubricant supply port 224 may be formed by combining two or more of the configurations shown in FIGS. 6A, 6B, 7C, and 7D, thereby further supplying the lubricant. You will be able to do it properly.

ところで、近年水平連続鋳造で安定した製造運転を行うために、多量の潤滑材を投入して潤滑処理しなければならない状況が発生している。これに対し、一方では運転コスト低減、廃油処理の環境への影響、潤滑材の柱状金属溶湯への巻き込みによる品質低下防止の観点から、潤滑材の供給量を低減することが求められている。   By the way, in recent years, in order to perform a stable production operation by horizontal continuous casting, a situation has arisen in which a large amount of lubricant must be supplied and lubricated. On the other hand, on the other hand, it is required to reduce the supply amount of the lubricant from the viewpoints of reducing the operating cost, the influence on the environment of the waste oil treatment, and the prevention of the quality deterioration due to the entrainment of the lubricant in the columnar metal melt.

しかし、単に潤滑材供給量を低減すると鋳塊表面に引きつり傷が発生しついにはブレークアウトが発生して安定した運転が出来ない。   However, if the amount of lubricant supplied is simply reduced, a scratch will occur on the ingot surface and a breakout will eventually occur, preventing stable operation.

本発明者らは、表面に引きつり傷の発生、ブレークアウトの発生を抑えるためには、凝固が開始した状態、シャーベット状態に適切な量の潤滑油を供給することができれば良いことを突き止めた。特に高速で鋳造した場合、鋳型の上側の凝固が開始した状態、シャーベット状態が鋳型の出口側に広がるため、その全体に潤滑油を均一に分布させることにより、高速運転を安定して表面品質が良好な鋳造棒を製造できることを突き止め、本発明を完成させた。   The present inventors have found out that in order to suppress the occurrence of scratches and breakout on the surface, it is sufficient to supply an appropriate amount of lubricating oil in a state where solidification has started and in a sherbet state. . Especially when casting at high speed, the state where solidification on the upper side of the mold has started and the sherbet state spreads to the outlet side of the mold, so by distributing the lubricating oil uniformly throughout the mold, the surface quality can be stabilized stably. Ascertaining that a good cast bar can be produced, the present invention has been completed.

すなわち、潤滑材供給口を改善することで、適切な箇所に適量を供給し、それによって潤滑材供給量を低減するとともに、引きつり傷の発生、ブレークアウトの発生を抑えることができ、潤滑油量を低減しても安定した高速運転ができるようにした。   In other words, by improving the lubricant supply port, an appropriate amount can be supplied to an appropriate location, thereby reducing the lubricant supply amount, and suppressing the occurrence of scratches and breakouts. Stable high-speed operation is possible even if the amount is reduced.

一方、鋳造棒の径を変えると潤滑材供給量も再調整する必要があり、運転開始時の条件出しが必要となり生産性が悪くなるし、また潤滑油の量を変化させると潤滑油の気化したガス圧とヘッド圧とのバランスを再調整する必要があるために、運転が不安定となるが、これらの問題点も、本発明に係る潤滑材供給口の改良により、適切な箇所に適量の潤滑材を供給することで、解決させることができた。すなわち、本発明の潤滑材供給口の構成により、次のような効果を達成することができた。   On the other hand, if the diameter of the cast rod is changed, it is necessary to readjust the lubricant supply amount, and it is necessary to set conditions at the start of operation, resulting in poor productivity, and if the amount of lubricant is changed, the lubricant is vaporized. However, it is necessary to readjust the balance between the gas pressure and the head pressure, so that the operation becomes unstable. However, these problems can be appropriately adjusted at appropriate locations by improving the lubricant supply port according to the present invention. It was possible to solve it by supplying the lubricant. That is, the following effects could be achieved by the configuration of the lubricant supply port of the present invention.

(a)トータル的に潤滑材供給量を減らすことができ、その結果、鋳塊への油滲みの発生を低減でき、高速運転が可能となる。   (a) The total amount of lubricant supplied can be reduced, and as a result, the occurrence of oil bleeding into the ingot can be reduced and high-speed operation is possible.

(b)鋳造棒の径を変えても、潤滑材供給量を再調整する必要がなく、その結果、高速運転の場合も安定運転を容易に行うことができる。   (b) Even if the diameter of the casting rod is changed, it is not necessary to readjust the lubricant supply amount, and as a result, stable operation can be easily performed even in high-speed operation.

本発明では、潤滑材供給口の位置、長さは「鋳型の他端寄り」としているが、「他端寄り」とは、例えば次のように決めることができる。   In the present invention, the position and length of the lubricant supply port are “close to the other end of the mold”, but “close to the other end” can be determined, for example, as follows.

鋳型の各位置の温度をモニターして、その温度が鋳型出口と比べて急激に上昇する箇所をみつける。その急激に温度が上昇した箇所を「他端寄り」の位置とし、鋳型入口からその箇所までの範囲をシャーベット状態と推定し、その範囲をカバーするように、「他端寄り」の位置にまで供給口を広げて設ける。   The temperature at each position of the mold is monitored to find a point where the temperature rises rapidly compared to the mold outlet. The point where the temperature suddenly rose is the “closest to the other end” position, the range from the mold inlet to that point is estimated to be a sherbet state, and the “close to the other end” position is covered to cover the range. Widen the supply port.

水平連続鋳造の場合は鋳型の出口側の下側は先に凝固しているので、そこには潤滑材供給口を設けないのがより好ましい。すなわち、上側の潤滑材供給口の幅を下側の幅より大きくするのが好ましい。例えば、鋳型の上側から下側に向かって連続的に小さくした潤滑材供給口を用いる、または、上半分のみの潤滑材供給口を鋳型出口側に設ける。   In the case of horizontal continuous casting, since the lower side of the mold outlet side is solidified first, it is more preferable not to provide a lubricant supply port there. That is, it is preferable to make the width of the upper lubricant supply port larger than the width of the lower side. For example, a lubricant supply port that is continuously reduced from the upper side to the lower side of the mold is used, or only the upper half of the lubricant supply port is provided on the mold outlet side.

次に本発明の第３の実施形態の例を図８を用いて説明する。   Next, an example of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図８は第３の実施形態における注湯用通路の位置を示す説明図である。この第３の実施形態では、上記の第１の実施形態に対して、注湯用通路２１１の位置を規定している点で相違している。また、耐火物製板状体２１０は仕切り層を備えず、ルミボード等からなる断熱部材だけで構成されている。   FIG. 8 is an explanatory view showing the position of the pouring passage in the third embodiment. The third embodiment is different from the first embodiment in that the position of the pouring passage 211 is defined. In addition, the refractory plate-like body 210 does not include a partition layer, and is configured only by a heat insulating member made of a lumi board or the like.

図８に示すように、この第３の実施形態では、注湯用通路２１１と、鋳型２０１との位置関係を、注湯用通路内径下部位置Ｐ１が、鋳型内径下部位置Ｐ０に対して鋳型内径ｄの８％以上上方の高さｈとなるようにしている。   As shown in FIG. 8, in the third embodiment, the pouring passage 211 and the mold 201 are in a positional relationship such that the pouring passage inner diameter lower position P1 is smaller than the mold inner diameter lower position P0. The height h is 8% or more above d.

このように、注湯用通路２１１の高さｈを規定することにより、従来鋳塊の温度バランスを均一化するために鋳型内径下部に注湯用通路２１１が位置するようにしていた場合に比べて、鋳型２０１の一端側下部に供給される合金溶湯の温度が低くなって鋳塊下部での凝固殻形成が速やかに行われるようになり、潤滑材の供給量を低減しても安定した鋳造を行うことができるようになる。したがって、高速鋳造を、潤滑材を低減しても安定して円滑に行うことができる。また、鋳型の一端側下部に供給される合金溶湯の温度が低くなるので、潤滑材のガス化を抑えることができ、ガス化した潤滑材の鋳塊への巻き込みによる鋳塊不良の発生を防止することができる。   In this way, by defining the height h of the pouring passage 211, compared to the conventional case where the pouring passage 211 is located at the lower part of the inner diameter of the mold in order to make the temperature balance of the ingot in uniform. As a result, the temperature of the molten alloy supplied to the lower part of one end of the mold 201 is lowered, and solidification shell formation is rapidly performed at the lower part of the ingot, so that stable casting can be achieved even if the supply amount of lubricant is reduced. Will be able to do. Therefore, high-speed casting can be performed stably and smoothly even if the lubricant is reduced. In addition, since the temperature of the molten alloy supplied to the lower part at one end of the mold is lowered, the gasification of the lubricant can be suppressed and the occurrence of ingot defects due to the gasified lubricant being caught in the ingot is prevented. can do.

以上述べたように、本発明の第１、第２、第３の実施形態によると、何れの場合も潤滑材の供給量を低減しても安定した水平連続鋳造を行うことができるようになり、潤滑材を低減しても高速鋳造が可能となる。ところで、マグネシウムを含有するアルミニウム合金の鋳造の場合にも、その活性度の大きなマグネシウムの存在によると思われるるが、潤滑材を増量しなければ安定した鋳造が困難であった。本発明は、このようなマグネシウムを多量に、例えば０．５質量％以上（好ましくは０．８質量％以上）含有するアルミニウム合金の鋳造であっても、潤滑材の低減、潤滑材反応生成物発生の抑制、安定した円滑な鋳造、鋳塊不良発生の防止等の、高速鋳造の場合に発揮するのと同様の効果を発揮することができる。   As described above, according to the first, second, and third embodiments of the present invention, stable horizontal continuous casting can be performed in any case even if the supply amount of lubricant is reduced. Even if the lubricant is reduced, high speed casting becomes possible. By the way, also in the case of casting of an aluminum alloy containing magnesium, it seems that it is due to the presence of magnesium having a large activity, but stable casting is difficult unless the amount of lubricant is increased. The present invention reduces the amount of lubricant, the reaction product of the lubricant even in the casting of an aluminum alloy containing a large amount of such magnesium, for example, 0.5% by mass or more (preferably 0.8% by mass or more). The same effects as those exhibited in the case of high-speed casting, such as suppression of occurrence, stable smooth casting, and prevention of ingot defects, can be exhibited.

上記の説明では、第１、第２、第３の実施形態をそれぞれ独立的に実施するようにしたが、実施形態の全体構成や実施形態内の要部構成を任意に組み合わせるようにしてもよい。任意の組み合わせ、例えば第２の実施形態を中心にしてその第２の実施形態と第１の実施形態とを組み合わせたり、第２の実施形態と第３の実施形態を組み合わせたりする。このような組み合わせにより、潤滑材の低減等の諸効果をより一層顕著に発揮させることができるようになる。   In the above description, each of the first, second, and third embodiments is implemented independently. However, the overall configuration of the embodiment and the main configuration in the embodiment may be arbitrarily combined. . Arbitrary combinations, for example, the second embodiment and the first embodiment are combined around the second embodiment, or the second embodiment and the third embodiment are combined. By such a combination, various effects such as reduction of the lubricant can be exhibited more remarkably.

（実施例１０１〜１１６） 潤滑材供給口拡張の効果を確認するために実施例１０１〜１１６および比較例を実施した。ここでは鋳造棒径、潤滑油供給口の種類と長さ、仕切り層を変え、引きつり傷が発生するようになる最小の潤滑油量、およびその最小の潤滑油量の下でさらに鋳造速度を上げてブレークアウトする限界速度を評価した。   Examples 101 to 116 Examples 101 to 116 and a comparative example were carried out in order to confirm the effect of expansion of the lubricant supply port. Here, the casting rod diameter, the type and length of the lubricating oil supply port, the partition layer are changed, the minimum amount of lubricating oil that causes scratches, and the casting speed is further reduced under the minimum amount of lubricating oil. The critical speed to raise and break out was evaluated.

アルミ合金に６０６１合金を用い、その合金組成をＳｉ：０．６％、Ｆｅ：０．２％、Ｃｕ：０．３％、Ｍｎ：０．０５％、Ｃｒ：０．０５％、Ｔｉ：０．１％、Ｍｇ：１．０％として溶湯を成分調整した。鋳造棒径は、３０ｍｍ及び６０ｍｍの２つとした。   A 6061 alloy is used as the aluminum alloy, and the alloy composition is Si: 0.6%, Fe: 0.2%, Cu: 0.3%, Mn: 0.05%, Cr: 0.05%, Ti: 0 The composition of the molten metal was adjusted to 0.1% and Mg: 1.0%. The casting rod diameter was two, 30 mm and 60 mm.

仕切り層は図３（ｂ）を用い、材質としては窒化珪素を用い、厚みを１ｍｍとした。モールド（鋳型）に接した第２断熱部材の厚みは１ｍｍとした。   As the partition layer, FIG. 3B is used, the material is silicon nitride, and the thickness is 1 mm. The thickness of the second heat insulating member in contact with the mold (mold) was 1 mm.

鋳型の一端と仕切り層との間に介在する第２断熱部材のうち、鋳型の中空部に臨む第２断熱部材の面積Ｓｂを、鋳型の中空部の縦断面積Ｓ０に対して面積比で７５％とした。   Of the second heat insulating member interposed between one end of the mold and the partition layer, the area Sb of the second heat insulating member facing the hollow portion of the mold is 75% in area ratio with respect to the longitudinal sectional area S0 of the hollow portion of the mold. It was.

鋳造速度は４００ｍｍ／ｍｉｎ〜１５００ｍｍ／ｍｉｎとし、鋳造溶湯温度（ダンディシュの溶湯温度）は７００℃とした。注湯用通路（溶湯供給口）の中心は鋳型縦断面の中心位置にした。   The casting speed was 400 mm / min to 1500 mm / min, and the casting melt temperature (the melt temperature of Danish) was 700 ° C. The center of the pouring passage (molten supply port) was set at the center of the mold longitudinal section.

そして、潤滑材供給口は、図６（ａ）（ｂ）、図７（ｄ）に示す拡張された潤滑材供給口を用い、その拡張された水平方向の長さを２ｍｍ〜１３ｍｍとした。   And the lubricant supply port used the extended lubricant supply port shown to FIG. 6 (a) (b), FIG.7 (d), and the extended horizontal direction length was 2 mm-13 mm.

上記の各種条件の下で行った実施例１０１〜１１６、および比較例の結果を下記の表１に示す。

Figure 0004757603
The results of Examples 101 to 116 and Comparative Examples performed under the various conditions described above are shown in Table 1 below.
Figure 0004757603

実施例１０６及び１１４の潤滑油供給口は図６（ｂ）に示す分岐型であり、一端側（入口側）供給口の長さ２ｍｍ、他端側（出口側）供給口の長さ２ｍｍ、一端側と他端側の供給口の間隔を２ｍｍとした。   The lubricating oil supply port of Examples 106 and 114 is a branch type shown in FIG. 6B, the length of one end side (inlet side) supply port is 2 mm, the length of the other end side (outlet side) supply port is 2 mm, The interval between the supply ports on the one end side and the other end side was 2 mm.

実施例１０７及び１１５の潤滑油供給口は図７（ｄ）に示す上側と下側で異なる長さの型であり、上側の長さ４ｍｍ、下側の長さ２ｍｍとした。   Lubricating oil supply ports of Examples 107 and 115 are molds having different lengths on the upper side and the lower side as shown in FIG. 7D, and have an upper length of 4 mm and a lower length of 2 mm.

実施例１０８及び１１６の潤滑油供給口も、実施例１０７及び１１５と同様に、図７（ｄ）に示す上側と下側で異なる長さの型であり、上側の長さ６ｍｍ、下側の長さ３ｍｍとした。   Similarly to Examples 107 and 115, the lubricating oil supply ports of Examples 108 and 116 are of different lengths on the upper side and the lower side shown in FIG. 7 (d), and have an upper length of 6 mm and a lower side. The length was 3 mm.

実施例１０１〜１０５において、潤滑油供給口の長さを増加させるとブレークアウトする鋳造限界速度は増加する。比較例の潤滑油供給口の長さ１ｍｍは引きつり傷発生潤滑油量が多い。また、実施例１０４、１０５の潤滑油供給口の長さは１０ｍｍ、１３ｍｍであるが、鋳造速度を上げる点では効果がなく、潤滑油供給口の最適幅は２〜７ｍｍであることが分かった。   In Examples 101 to 105, when the length of the lubricating oil supply port is increased, the casting limit speed at which breakout occurs increases. When the length of the lubricating oil supply port of the comparative example is 1 mm, there is a large amount of lubricating oil that generates a scratch. Moreover, although the length of the lubricating oil supply port of Examples 104 and 105 is 10 mm and 13 mm, it was not effective in increasing the casting speed, and the optimum width of the lubricating oil supply port was found to be 2 to 7 mm. .

実施例１０６〜１０８において、潤滑材供給口のバリエーションも同様に効果が認められた。   In Examples 106-108, the effect of the variation of the lubricant supply port was also recognized.

鋳造棒径φ３０とφ６０の比較ではφ６０の限界鋳造速度は熱容量のため相対的に低下するが、傾向はφ３０と同様であった。   In the comparison of the cast rod diameters φ30 and φ60, the limit casting speed of φ60 relatively decreased due to the heat capacity, but the tendency was the same as φ30.

鋳型に面した側からの断熱部材への油滲みこみを抑えるためにはトータル的に潤滑油の供給量を減らす必要がある。しかしながら、高速で鋳造する場合は、多量の潤滑油を投入しないと、表面に引きつり傷が発生したり、最悪の場合はブレークアウトが発生する。特にＭｇ量を０．８％以上含む場合は顕著に現れる。鋳塊表面の引きつり傷の発生、ブレークアウトをの発生を抑えるためには、鋳塊表面の凝固殻の生成を促進し、潤滑油による潤滑能を確保すればよいことがわかった。すなわち、モールド内で鋳塊表面が薄く凝固しシャーベット状態にモールドを介して冷却された潤滑油を投入することにより、冷却を促進し潤滑能が確保できることがわかった。特に高速で鋳造する場合、鋳型の上側のシャーベット状態が鋳型出口に広がることがわかった。潤滑油を均一に分布させることにより安定した高速運転と良好な鋳塊表面品質を可能とした。   In order to suppress the oil penetration into the heat insulating member from the side facing the mold, it is necessary to reduce the total amount of the lubricating oil supplied. However, when casting at a high speed, unless a large amount of lubricating oil is added, a surface is damaged, or in the worst case, a breakout occurs. In particular, it appears remarkably when the Mg content is 0.8% or more. In order to suppress the occurrence of scratches and breakouts on the ingot surface, it has been found that the formation of solidified shells on the ingot surface should be promoted and the lubricating ability of the lubricating oil should be ensured. That is, it has been found that by injecting lubricating oil cooled through the mold into a sherbet state with the ingot surface solidified thinly in the mold, cooling can be promoted and lubricating ability can be secured. In particular, when casting at high speed, it was found that the sherbet state on the upper side of the mold spreads to the mold outlet. Uniform distribution of lubricating oil enables stable high-speed operation and good ingot surface quality.

本発明の水平連続鋳造装置の鋳型付近の一例を示す要部概略断面図である。It is a principal part schematic sectional drawing which shows an example of the mold vicinity of the horizontal continuous casting apparatus of this invention. 図１の鋳型の有効モールド長の説明図である。It is explanatory drawing of the effective mold length of the casting_mold | template of FIG. 本発明に係る耐火物製板状体の説明図である。It is explanatory drawing of the refractory plate-shaped object which concerns on this invention. 第２断熱部材の面積の説明図である。It is explanatory drawing of the area of a 2nd heat insulation member. 第２の実施形態における水平連続鋳造装置の鋳型付近の一例を示す図である。It is a figure which shows an example near the casting_mold | template of the horizontal continuous casting apparatus in 2nd Embodiment. 第２の実施形態における潤滑材供給部分の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lubricant supply part in 2nd Embodiment. 第２の実施形態における潤滑材供給部分の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lubricant supply part in 2nd Embodiment. 第３の実施形態における注湯用通路の位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the position of the channel | path for pouring in 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

２ 断熱部材
２ａ 断熱部材
２ｂ 断熱部材
２ｃ 仕切り層
２０ｂ 断熱部材
２０ｃ 仕切り層の通孔側周部
２００ 鋳型の中空部
２０１ 筒型鋳型（鋳型）
２０２ 冷却水
２０３ 冷却水供給管
２０４ 鋳型冷却水キャビティ
２０５ 冷却水シャワー装置
２０８ 流体供給管
２１０ 耐火物製板状体
２１１ 注湯用通路
２１３ Ｏリング
２１５ 柱状金属溶湯
２１６ 凝固鋳塊
２２０ 鋳型中心軸
２２１ 鋳型の内壁面
２２２ 浸透性多孔質材
２２４ 潤滑材供給口
２２４ａ 潤滑材供給口
２２４ｂ 潤滑材供給口
２２４ｃ１，２２４ｃ２ 潤滑材供給口
２２４ｄ 潤滑材供給口
２３０ 隅部空間
２５０ タンディッシュ
２５１ 溶湯流入部
２５２ 溶湯保持部
２５３ 流出部
２５４ 液面レベル
２５５ 合金溶湯
Ｌ 有効モールド長
Ｐ０ 鋳型内径下部位置
Ｐ１ 注湯用通路内径下部位置
Ｓ０ 鋳型の縦断面積
Ｓｂ 第２断熱部材の面積
ｄ 鋳型内径
ｈ 注湯用通路内径下部位置の鋳型内径下部位置に対する高さ 2 Heat Insulating Member 2a Heat Insulating Member 2b Heat Insulating Member 2c Partition Layer 20b Heat Insulating Member 20c Perforation Side Periphery 200 of Partition Layer Mold Hollow Part 201 Cylindrical Mold (Mold)
202 Cooling water 203 Cooling water supply pipe 204 Mold cooling water cavity 205 Cooling water shower device 208 Fluid supply pipe 210 Refractory plate-like body 211 Pouring passage 213 O-ring 215 Columnar molten metal 216 Solid ingot 220 Mold central axis 221 Mold inner wall 222 Permeable porous material 224 Lubricant supply port 224a Lubricant supply port 224b Lubricant supply port 224c1, 224c2 Lubricant supply port 224d Lubricant supply port 230 Corner space 250 Tundish 251 Molten inflow portion 252 Molten metal Holding portion 253 Outflow portion 254 Liquid level 255 Alloy molten metal L Effective mold length P0 Mold inner diameter lower position P1 Pouring inner diameter lower position S0 Mold vertical cross section Sb Area of second heat insulating member d Mold inner diameter h Pouring inner diameter of pouring passage Height of lower position relative to lower position of mold inner diameter

Claims (15)

タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造方法において、
上記鋳型の一端寄りおよび他端寄りの鋳型内周壁に潤滑材供給口をそれぞれ設け、それぞれ独立して潤滑材供給量を調整できるようにし、鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材を適量供給するようにした、
ことを特徴とする水平連続鋳造方法。 In the horizontal continuous casting method for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in the tundish from one end of the mold arranged horizontally to the mold,
Lubricant supply ports are provided on the inner peripheral wall of the mold near one end and the other end of the mold , respectively, so that the lubricant supply amount can be adjusted independently, and an appropriate amount of lubricant is supplied according to the position of the inner peripheral wall of the mold. Like,
A horizontal continuous casting method characterized by the above. タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造方法において、
上記鋳型の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口を鋳型の他端寄りまで拡張し、水平連続鋳造時に鋳型の他端寄りにも潤滑材を供給し、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させ、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量を少なくし、上部では供給量を多くすることで、鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材を適量供給するようにした、
ことを特徴とする水平連続鋳造方法。 In the horizontal continuous casting method for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in the tundish from one end of the mold arranged horizontally to the mold,
The lubricant supply port provided on the inner wall of the mold near one end of the mold is expanded to the other end of the mold, and the lubricant is also supplied to the other end of the mold during horizontal continuous casting. The position of the inner peripheral wall of the mold is changed according to the position of the inner peripheral wall, the supply amount of the lubricant at the lower end on the other end side of the mold where the molten alloy solidifies first is decreased, and the supply amount is increased at the upper portion. The appropriate amount of lubricant was supplied according to the
A horizontal continuous casting method characterized by the above. タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造方法において、
上記鋳型の一端寄りおよび他端寄りの鋳型内周壁に潤滑材供給口をそれぞれ設け、それぞれ独立して潤滑材供給量を調整できるようにするとともに、これらの潤滑材供給口を拡張し、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させ、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量を少なくし、上部では供給量を多くすることで、鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材を適量供給するようにした、
ことを特徴とする水平連続鋳造方法。 In the horizontal continuous casting method for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in the tundish from one end of the mold arranged horizontally to the mold,
Lubricant supply ports are provided on the inner peripheral wall of the mold near the one end and the other end of the mold, respectively, so that the lubricant supply amount can be adjusted independently, and these lubricant supply ports are expanded and expanded. By changing the width according to the position of the inner wall of the mold, the supply amount of the lubricant at the lower end on the other end side of the mold where the molten alloy solidifies first is reduced, and the supply amount is increased at the upper portion, An appropriate amount of lubricant was supplied according to the position of the peripheral wall.
A horizontal continuous casting method characterized by the above . 上記タンディッシュと鋳型の一端との間に配置され、タンディッシュと鋳型とを連通する注湯用通路を有する断熱部材に、その注湯用通路と一体の通孔を有する仕切り層を設けることにより、鋳造時に鋳型に供給されて断熱部材に滲みだした潤滑材を仕切り層で遮りつつ水平連続鋳造を行う、請求項１から３の何れかに記載の水平連続鋳造方法。 By providing a partition layer having a through hole integral with the pouring passage in a heat insulating member that is disposed between the tundish and one end of the casting mold and has a pouring passage that communicates the tundish and the casting mold. The horizontal continuous casting method according to any one of claims 1 to 3, wherein horizontal continuous casting is performed while the lubricant that is supplied to the mold during casting and exudes to the heat insulating member is blocked by a partition layer . 上記タンディッシュと鋳型の一端との間に配置された断熱部材に形成されタンディッシュと鋳型とを連通する注湯用通路と、鋳型との位置関係は、注湯用通路内径下部位置が、鋳型内径下部位置に対して鋳型内径の８％以上上方であり、鋳型内で鋳塊の下部から凝固殻が形成されるようになっている、請求項１から３の何れかに記載の水平連続鋳造方法。 The pouring passage formed in the heat insulating member disposed between the tundish and one end of the mold and communicating with the tundish and the mold, and the positional relationship between the casting mold, the pouring passage inner diameter lower position is the mold The horizontal continuous casting according to any one of claims 1 to 3, wherein a solidified shell is formed from a lower portion of the ingot in the mold, being 8% or more above the inner diameter of the mold with respect to a lower position of the inner diameter. Way . タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造装置において、
上記鋳型の一端寄りおよび他端寄りの鋳型内周壁に潤滑材供給口がそれぞれ設けられ、潤滑材供給量がそれぞれ独立して調整可能に構成され、鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材が適量供給されてなる、ことを特徴とする水平連続鋳造装置。 In a horizontal continuous casting apparatus for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish into one mold from one end of a mold arranged horizontally.
Lubricant supply ports are provided in the mold inner peripheral wall near the one end and the other end of the mold, respectively, and the lubricant supply amount can be adjusted independently, and an appropriate amount of lubricant is provided according to the position of the mold inner peripheral wall. is supplied comprising, horizontal continuous casting apparatus characterized by. タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造装置において、
上記鋳型の一端寄りの鋳型内周壁に設けられている潤滑材供給口が鋳型の他端寄りまで拡張されて構成され、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させて、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量が少なくなり、上部では供給量が多くなるように鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材が適量供給されてなる、ことを特徴とする水平連続鋳造装置。 In a horizontal continuous casting apparatus for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish into one mold from one end of a mold arranged horizontally.
The lubricant supply port provided on the inner peripheral wall of the mold near one end of the mold is extended to the other end of the mold, and the expansion width is changed according to the position of the inner peripheral wall of the mold. The amount of lubricant supplied at the lower end of the other end of the mold that solidifies first decreases, and an appropriate amount of lubricant is supplied according to the position of the inner wall of the mold so that the amount supplied at the top increases. horizontal continuous casting apparatus characterized. タンディッシュ内の合金溶湯を水平状に配置した鋳型の一端から鋳型内に供給してアルミニウム合金鋳造棒を製造する水平連続鋳造装置において、
上記鋳型の一端寄りおよび他端寄りの鋳型内周壁に潤滑材供給口がそれぞれ設けられ、潤滑材供給量がそれぞれ独立して調整可能に、かつ、これらの潤滑材供給口が拡張されて構成され、その拡張幅を鋳型内周壁の位置に応じて変化させて、上記合金溶湯が先に凝固する上記鋳型の他端側下部の潤滑材の供給量が少なくなり、上部では供給量が多くなるように鋳型内周壁の位置に応じて潤滑材が適量供給されてなる、ことを特徴とする水平連続鋳造装置。 In a horizontal continuous casting apparatus for producing an aluminum alloy casting rod by supplying molten alloy in a tundish into one mold from one end of a mold arranged horizontally.
Lubricant supply ports are provided on the inner peripheral wall of the mold near one end and the other end of the mold, respectively, the lubricant supply amount can be adjusted independently, and these lubricant supply ports are expanded. The expansion width is changed according to the position of the inner peripheral wall of the mold so that the supply amount of the lubricant at the lower end on the other end side of the mold where the molten alloy solidifies first decreases, and the supply amount increases at the upper portion. lubricant is formed by an appropriate amount supplied, horizontal continuous casting apparatus characterized by in accordance with the position of the mold in the peripheral wall. 上記タンディッシュと鋳型の一端との間に配置され、タンディッシュと鋳型とを連通する注湯用通路を有する断熱部材と、
上記断熱部材に略垂直方向に設けられ、注湯用通路と一体の通孔を有する仕切り層と、を備え、
上記仕切り層は、潤滑材および気化した潤滑材を通さない材料で構成される、請求項６から８の何れかに記載の水平連続鋳造装置。 A heat insulating member disposed between the tundish and one end of the mold and having a pouring passage for communicating the tundish and the mold;
A partition layer provided in the heat insulating member in a substantially vertical direction and having a passage hole integral with a pouring passage;
The horizontal continuous casting apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein the partition layer is made of a material that does not pass a lubricant and a vaporized lubricant . 上記鋳型の一端と仕切り層との間に断熱部材が介在している、請求項９に記載の水平連続鋳造装置。 The horizontal continuous casting apparatus according to claim 9 , wherein a heat insulating member is interposed between one end of the mold and the partition layer . 上記仕切り層は、通孔側周部が水平に曲折して鋳型の一端に臨んでいる、請求項１０に記載の水平連続鋳造装置。 The horizontal continuous casting apparatus according to claim 10 , wherein the partition layer has a through-hole-side peripheral portion bent horizontally and facing one end of the mold . 上記鋳型の一端と仕切り層との間に介在する断熱部材のうち、鋳型の中空部に臨む断熱部材の面積を、鋳型の中空部の縦断面積に対して面積比で４０〜８５％とする、請求項１０または１１に記載の水平連続鋳造装置。 Of the heat insulating member interposed between one end of the mold and the partition layer, the area of the heat insulating member facing the hollow part of the mold is 40 to 85% in terms of the area ratio with respect to the longitudinal sectional area of the hollow part of the mold, The horizontal continuous casting apparatus according to claim 10 or 11 . 上記タンディッシュと鋳型の一端との間に配置された断熱部材に形成されタンディッシュと鋳型とを連通する注湯用通路と、鋳型との位置関係を、注湯用通路内径下部位置が、鋳型内径下部位置に対して鋳型内径の８％以上上方となるようにした、請求項６から８の何れかに記載の水平連続鋳造装置。 The pouring passage formed in a heat insulating member disposed between the tundish and one end of the mold and communicating the tundish and the mold with the mold, the pouring passage inner diameter lower position is the mold The horizontal continuous casting apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein the horizontal continuous casting apparatus is configured to be 8% or more above the inner diameter of the mold with respect to the position of the inner diameter lower portion . 上記アルミニウム合金の合金溶湯は、マグネシウムの含有量が０．５質量％以上である、請求項６から１３の何れかに記載の水平連続鋳造装置。 The horizontal continuous casting apparatus according to any one of claims 6 to 13, wherein the molten aluminum alloy has a magnesium content of 0.5 mass% or more . 上記アルミニウム合金の合金溶湯の成分を、Ｓｉ（含有率０．０５〜１．３質量％）、Ｆｅ（含有率０．１〜０．７質量％）、Ｃｕ（含有率０．１〜２．５質量％）、Ｍｎ（含有率０．０５〜１．１質量％）、Ｍｇ（含有率０．５〜３．５質量％）、Ｃｒ（含有率０．０４〜０．４質量％）、およびＺｎ（含有率０．０５〜８質量％以下）を含むものとする、請求項６から１３の何れかに記載の水平連続鋳造装置。 The components of the molten aluminum alloy are Si (content 0.05 to 1.3% by mass), Fe (content 0.1 to 0.7% by mass), Cu (content 0.1 to 2%). 5% by mass), Mn (content 0.05 to 1.1% by mass), Mg (content 0.5 to 3.5% by mass), Cr (content 0.04 to 0.4% by mass), The horizontal continuous casting apparatus according to any one of claims 6 to 13, which contains Zn and a Zn content of 0.05 to 8% by mass or less .
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