JPS588941B2 - レンゾクチユウゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は周面に条溝を設けた鋳造用回転輪とこの回転輪
の周面に接触される金属製無端ベルトにより鋳型を形成
し、この鋳型内に溶湯を連続的に注入し、該鋳型の周而
に適用される冷却水により、該溶湯を冷却凝固せしめて
鋳塊を連続して得る装置いわゆるベルトーホイール型連
続鋳造装置において、良質かつ高品位の鋳塊を高能率に
連続して得ることを目的とした連続鋳造法、特にその無
端ベルトの改良に関するものである。

周面に条溝を有する鋳造用回転輪（以下ホイールと称す
）とこの周面に接触する例えば低炭素鋼製の金属無端ベ
ルト（以下ベルトと称す）で連続して鋳型を形成し、こ
れに溶湯を注入して冷却することにより連続的に鋳塊を
得る連続鋳造装置においては、ホイールは電動機を駆動
源として回転し、更に１個以上のベルト張力車により張
力調整された肉厚２〜３１ｒＬｒＩＬのベルトを回転せ
しめ、又鋳型内に注湯され引続いて凝固された鋳塊を圧
延工程へと送り出さなければならないので、ホイールは
強固に作られ、その肉厚は約ＩＱｍｍ程度が適当とされ
ている。

このように構成された鋳型の周而には多数の冷却水噴射
ノズル群を配し、これらより噴射する冷却水により鋳型
に注入された溶湯を冷却凝固せしめ鋳塊を連続して得て
いる。

このようにベルトは２〜３１ｎ１１Ｌと薄《、ホイール
は約１０ｍｍと厚いため冷却水による冷却効率はベルト
側はホイール側に比べて太き《なり、従って入手のまま
の金属肌を有するベルトを用いると注湯された溶湯は不
均一に冷却、凝固される。

上記のように不均一に凝固すると鋳塊中心部の凝固収縮
孔の発生を促し、これに伴う鋳塊割れや凝固組織の不均
一等を誘発し良質かつ高品位の鋳塊を得ることができな
い。

その対策としてベルト側の冷却水量を減少せしめて冷却
能の均一化を計る方法もあるが、この場合にはベルトは
注湯された溶湯と冷却水とにより激しいヒートサイクル
を受け、ベルトの寿命を著しく低下せしめるので好まし
《ない。

他方鋳型は第１図及び第２図に示すようにその横断面形
状は鋳塊の離型を容易にするためベルトとホイールが接
触する左右２ケ所の角部Ａの角度θは９０°以下と比較
的鋭角になっており、そのため入手のままの金属肌を有
するベルトを用いるとその面からの冷却能が大きいため
注湯された溶湯は角部Ａまで満されないうちに冷却し薄
い凝固膜が生成してしまい、それ以上は溶湯の供給はな
されないため、その形状は第１図に示すように溶湯の表
面張力により丸味を帯びている。

そこで凝固膜と鋳型との間には空隙Ｂが存在し、凝固膜
は空気を介して冷却されるため徐冷となり、他の鋳型而
より冷却が著し《遅れ、その結果鋳塊中心部に向う凝固
も遅れ他所との温度勾配が大きく、従って熱応力も太き
《なり、鋳型角部Ａに相当する鋳塊部分には長手力向に
マイクロクラツクが連続又は断続的に発生している。

これを改善するため金属肌を有するベルトの少くとも金
型形成面に熱伝導係数の小さいさびやすすを発生、付着
させ、ベルト側の冷却能を低下させ角部の隅まで溶湯が
流入するような処置も行われている。

この場合には角部Ａへの溶湯の流動性は改善され鋳塊角
部のマイクロクラツクは減少するが、ベルト側からの冷
却能が小さくなるため、これも又不均一冷却となり同様
に鋳塊に欠陥を生じ易い。

更に、溶湯の凝固はその約％がベルト側からの冷却に依
存し、その全面にさびやすすを付着させると鋳型全体の
熱抽出量が減少し、全体の凝固が遅れ、そのため低速で
鋳造を行わなければならず鋳塊製出能も低いものとなる
。

本発明は上記の欠点を除去して良質かつ高品位の鋳塊を
連続して高能率に製造する方法、特にそのベルトを提供
したものであり、鋳造時に溶湯と接触せしめるに先立っ
てベルトの鋳型接触面の中央部を連続的又は断続的に研
磨して、該部のさびを除去してベルトの巾方向の熱伝導
度に変化をもたせ鋳型角部への溶湯の流動性を保ち、か
つ冷却能をも高めて鋳型各面からの熱抽出量を均一なら
しめて所期の目的をあげたものである。

即ち、ベルトの両面又は溶湯に接する面（鋳型形成面）
に保温的働きを有するさびを長手方向に均一に発生せし
め、鋳造前に必ず行われるならし運転中にベルトの中央
部を研摩し、付着しているさびを除去し、金属肌を露出
せしめ、しかる後鋳造を開始する。

尚、ベルト中央部の研摩は継続して行われるが、これは
溶湯の熱によりベルトが高温になってさびが形成される
からである。

以下に本発明の実施例をアルミニウムの鋳造に適用した
場合につき説明するが、この時の溶湯の鋳型への注入温
度は７００℃、ホイールの回転数（鋳造速度） ２．５
ｒ．ｐ，ｍ， 、冷却水量は３７ｄ／Ｈ、さびの付着
厚さ３０μであった。

又、第２図の如くさびはベルトの両面に付着させベルト
中央部の研摩は溶湯に接する鋳型形成面についてのみ行
った。

そこで第３図において、溶湯は図示していない溶解炉及
び保持炉で溶製され溶湯移送路を通って湯溜め４に導か
れ、注湯ノズル５の孔内を流れて鋳型内に注入される。

そして鋳型の周囲に配置された冷却水噴射ノズル群６，
７より噴射する冷却水により鋳型を介して冷却凝固され
て鋳塊３となり、ホイール２の回転に伴い、離型点８近
傍より離型し圧延工程へと導かれる。

このときベルト１はホイール２との摩擦により同一方向
に回転し、更にプーリー９をも回転させる。

そして鋳塊３の離型点８よりその後方約５０ｃｒｒＬＯ
所に周設され、電動機等の駆動源により高速回転してい
る研摩機１０によりベルト１の中央部を連続研摩し常に
金属肌を保たせる。

尚、このときのベルト１の断面は第２図に示してあるが
、１−１と１−２は付着させたさびであり、１−３は上
記方法にて研摩し露出した金属肌部である。

本実施例では溶湯に接する面のみを連続研摩したが、こ
れに限定されるものではな《、冷却水の当る両面を同様
の方法で連続又は断続して研摩してもよい。

又研摩機の設置場所は機能性や鋳造作業性を考慮した所
であればよい。

他方ベルトに付着せしめるさびは大気中にさらして自然
発生させるか、或いはさび発生を促進するために腐食性
のガス、液、噴霧液中に放置するかもしくは通過せしめ
ればよく、その際さびを付着させない面には防錆剤を塗
布したり、耐食テープを接着させ、さび発生処理後に除
去すればよい。

尚、さびの発生厚さは実施例で示した３０μに限定され
るものではない。

第４図は本実施例の方法でベルトが溶湯に接する面の巾
Ｌに対するベルト中央部の研摩部の巾１の比率、即ち１
／Ｌを変化させて実験を行い、１／Ｌが鋳塊に与える各
影響について示したものである。

イの図は鋳塊離型後約５０ｃｍｔの所で鋳塊のベルト接
触面とホイール接触面とにおける各温度を同時に連続測
定して両者の温度差を示したものであり、ｌ／Ｌ＝０．
１〜０．９の範囲において比較的温度差が小さく、従っ
て均一冷却されてじることが判る。

口の図は角部の溶湯供給度のパラメーターである鋳塊角
部の曲率半径を測定したものであり、１ ／Ｌ ＝ Ｏ
〜０８の範囲では小さ《、凝固膜と鋳型間の空隙が比較
的少ないことを示しており、これを超えると急激に大き
くなっている。

ハの図は不均一凝固に起因する鋳塊中心部の凝固収縮孔
の単位長さ当りの数を表わしたものであり、その数はイ
の図に示される鋳塊各部の温度差に比例している。

即ち、比較的温度差の小さい１ ／Ｌ ＝ ０． １〜
０．９の範囲が単位長さ当りの凝固収縮孔の数の少ない
ことを示している。

二の図は鋳塊角部に発生する長手方向のマイクロクラン
クの単位長さ当りのクラツク長を示すが、１／Ｌ＝０．
１〜０．８の範囲ではマイクロクラツクが発生しないこ
とが判る。

ホの図は鋳塊角部以外の所に発生するクラツク等外部欠
陥の単位長さ当りの数を示したものであり、ｌ／Ｌ＝０
．１〜０．８の範囲で少ないことが判る。

以上の結果を総括すると第５図の如《なり、良質で高品
位の鋳塊を得るためにはｌ／Ｌ＝０．１〜０．８が最適
であることが認められる。

以上の如く本発明法によれば鋳塊全体の冷却能を高め、
しかも鋳塊断面及び長手方向の温度差が極めて少なくな
り、均一冷却がなされるから鋳塊中心部には凝固収縮孔
は発生せず、従ってクラツクも発生せず凝固組織も均一
になる。

更に鋳型角部まで溶湯が完全に供給されるから鋳型角部
と鋳塊角部間の空隙がご《わずかとなり鋳塊内部の冷却
能を高めることができるので、鋳塊における温度勾配、
引いては熱応力もな《なり、従って鋳塊角部にマイクロ
クラツクは発生しない。

それ故、本発明法によれば鋳塊の冷却能を高め、しかも
均一な温度分布を示し、かつ鋳塊の内部欠陥及び外部欠
陥のない健全な鋳塊を高能率に連続して生産することを
可能ならしめたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の連続鋳造法における鋳型の断面説明図、
第２図は本発明の連続鋳造法における鋳型の断面説明図
、第３図は本発明の連続鋳造法の実施例を示す説明図、
第４図イ〜ホはｌ／Ｌと鋳塊に与える影響との関係を示
した図表、第５図は第４図イ〜ホの結果をまとめた表を
示す。 Ａ・・・・・・鋳型角部、Ｂ・・・・・・同上におげる
空隙、１・・・・・・ベルト、２・・・・・・ホイール
、３・・・・・・鋳塊、４・・・・・・湯溜め、５・・
・・・・注湯ノズル、６，７・・・・・・噴射ノズル群
、８・・・・・・離型点、９・・・・・・フーリー、１
０・・・・・・研摩機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周面に条溝を設けた鋳造用回転輪とこの回転輪の周
   面に接触される金属製無端ベルトにより鋳型を形成し、
   この鋳型内に溶湯を連続的に注入し、該鋳型の周面に適
   用される冷却水により、該溶湯を冷却凝固せしめて鋳塊
   を連続して得る方法において、鋳型形成面又は両面にさ
   びを発生せしめた上記のベルトの鋳型形成面又は両面の
   中央部を連続的又は断続的に研磨してから、該ベルトの
   鋳型形成面を溶湯に接触せしめることを特徴とする連続
   鋳造法。 ２ ベルトが溶湯に接する面の巾をＬとし、ベルト中央
   部の研磨部の巾を１としたときｌ／Ｌの範囲を０．１〜
   ０．８に設定する特許請求の範囲第１項記載の連続鋳造
   法。