JPS6133735A - 金属の水平連続鋳造方法および装置 - Google Patents

金属の水平連続鋳造方法および装置

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JPS6133735A
JPS6133735A JP15542784A JP15542784A JPS6133735A JP S6133735 A JPS6133735 A JP S6133735A JP 15542784 A JP15542784 A JP 15542784A JP 15542784 A JP15542784 A JP 15542784A JP S6133735 A JPS6133735 A JP S6133735A
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健司 鈴木
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忠直 伊藤
Hiroshi Mihashi
博 三橋
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小沢 雄一
Sadao Hasegawa
長谷川 貞男
Takeshi Yamauchi
武 山内
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/045Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for horizontal casting
    • B22D11/047Means for joining tundish to mould

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属、特にアルミニウムまたはその合金のごと
き軽金属の改良された水平連続鋳造方法および装置に関
する。
〔従来の技術〕
一般に、金属の水平連続鋳造は、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状の長尺鋳塊
が製造される。すなわち、金属溶湯を溜めるタンディツ
シュに入った溶湯は、耐火物通路を通ってほとんど水平
に設置された強制冷却された筒状鋳型内に入り、ここで
冷却されて溶湯本体の外表面に凝固殻が形成される。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みながら連続的に引き
出される。
このような金属の水平連続鋳造には、原理的な困難性が
不可避的に存在する。その第一は鋳型が水平に設置され
ているため、鋳型内の金属溶湯が重力によって鋳型下方
の内壁に押しつけられ、このため鋳型内における冷却が
下部に強く、上部に弱いという冷却のアン・ぐランスが
生じ、この結果最終凝固位置が鋳塊の軸芯より上方に偏
移してし棟い、均質な組織の鋳塊が得られないことであ
る。
そしてその第二は、金属溶湯の鋳型壁への焼付きを防止
するため、潤滑油が鋳型の入口端内周壁から注入される
が、鋳型内壁全周に均一に注入すると、上部壁面より下
部壁面に油が流れ落ち易く潤滑界面が不均質となること
である。前記のごとく鋳型下方は金属溶湯と鋳型壁が密
に接触し、凝固殻と鋳型壁の間にクリアランスがないた
め、潤滑油が流入せず焼付きのため凝固殻が破れ、未凝
固溶湯が流出(いわゆるブレークアウト)シて大きい鋳
肌欠陥となるか又はさらに進んで鋳造不能となる。
金属の水平連続鋳造法におけるこのような本質的問題の
克服のため、従来からいくつかの解決策が提案されてい
る。たどえは特公昭39−2371.0は金属溶湯の鋳
型への注入オリフィス開口を鋳型の軸芯より下方に配設
し、また特公昭4−5−41.509は鋳型への溶湯の
流入口に囲いを設けているがいづれも高温溶湯流を鋳型
入口で下方に向け、これによって下方の冷却を緩和する
方策であり、最終凝固位置を鋳塊の軸心に近づける相応
の効果はあるが、前記した鋳型下方内壁における金属溶
湯の偏移強接触は解決されておらず、鋳塊組織の均質化
は不充分であった。
また特公昭4.6−28889のごとく潤滑油量の分布
を鋳型内の上方と下方で変える提案もあるが、鋳型内に
働いている重力の作用のため、相当多量の油を供給して
も均一な潤滑界面を形成することは困難である。またあ
まり油量が過多になると鋳肌にオイルフォールドと呼ば
れる波模様が生じ欠陥となる等、この改善方策も実用上
充分な効果が得られていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は従来の金属の水平連続鋳造法における上記のご
とき問題点すなわち鋳型内における溶湯の冷却のアン・
々ランス及び鋳型内壁の潤滑界面の不均一性を解消して
、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する。
〔問題を解決するだめの手段〕
上記の目的を達成するため、本発明者等は種々研究の結
果、実用規模の改善された方法および装置を実現するに
至った。以下本発明の構成について説明する。
本発明の方法および装置を機能的に要約すれば、強制冷
却した鋳型内壁からの熱吸収量を、鋳型軸心より上方に
比して下方を抑制し、全周囲の冷却のアンバランスを解
消したところにある。
すなわち、本発明の第一は強制冷却された筒状鋳型の上
流端に金属溶湯流入口を開口した耐火性板体を挾んでタ
ンディツシュの金属溶湯出口を接続した金属の水平連続
鋳造方法において、該、鋳型の軸心より下方の鋳型内壁
と金属本体との水平方向の接触位置を鋳型の下流端側に
偏移せしめて冷却量を制限することを特徴とする金属の
水平連続鋳造方法である。そして本発明の第二は、上記
方法を具現化した装置に関し、上記鋳型の軸心より下方
の上流端より下流端に向けて該鋳型内壁に耐火断熱被覆
を施してなることを特徴とする金属の水平連続装置であ
る。
本発明の方法において、鋳型の軸心より下方の鋳型内壁
と金属本体との水平方向の接触位置の偏移のだめの手段
は鋳型の上流端すなわち耐火性板体との接続端より始ま
る。ここで金属本体とは、鋳型内における柱状金属溶湯
又は外表面に凝固殻が形成され内部は凝固過程にある溶
湯または凝固鋳塊のいづれかの状態をいう。そして水平
方向の接触を抑制する長さは金属1合金の種類、溶湯温
度、凝固特性、柱状鋳塊の径、鋳型ブロックの熱平衡等
により異るが、一般に外表面に薄い凝固殻が形成されて
いる位置までを限界とするのが適当である。かかる接触
抑制区域は平面的には直線形状あるいは曲線形状であっ
てよく、特に円筒状鋳型では鋳型の最下底を頂点とする
円弧状に形成するのがより好ましい。
〔実施例および効果〕
本発明の方法および装置を実施例に基づき図面を参照し
て以下説明するが、本発明はこれに限定r 6 ) されるものではない。第1図は本発明を実施した水平連
続鋳造装置の要部縦断面を示す。アルミニウム合金製鋳
型1は環状冷却水ジャケット2により冷却された円筒状
内壁面3を有する。アルミニウム合金溶湯は図示してな
い溶解保持炉および必要に応じて脱ガス脱滓装置を経由
してタンディツシュ10内の所定のレベルに溜められる
。溶湯は該出口11から必要に応じて耐火性導管10/
を介して耐火性板体7の金属溶湯流人口8を経由して鋳
型1に流入し9に溜る。溶湯9の外周は強制冷却された
円筒状内壁面に接触して冷却され凝固殻を形成し、それ
を厚化しつつ鋳型下流端に引き抜かれ、冷却水キー2の
供給により直接冷却されて鋳肌15を有する柱状凝固鋳
塊14が形成される。
常法に従って潤滑油が鋳型上流端内部の給油管5aより
環状分配管5bを経て給油細管5cを通り鋳型内壁面3
に供給される。この実施例において、本発明の構成は円
筒状鋳型の軸芯より下方の耐火性板体の面に、該鋳型に
嵌装する張り出し部6を設けこれによって鋳型内壁面3
と金属溶湯との接触位置を下流域に偏移させたところに
ある。
第2図は第1図の鋳型上流端付近の拡大図で、耐火性板
体7は、耐火断熱性を有しアルミニウム合金溶湯に濡れ
ず、耐食性を有する材料として周知の市販の商品名マリ
ナイトを機械切削加工により仕上げ成形したものであり
、張り出し部6はと環状分配管5bを経て給油細管5c
’f通りクリアランス16に流入し、そこから鋳型下流
軸に向けて円筒状内壁面3に流れ出して濡らす。
上記した本発明の方法および装置によりアルミニウム合
金6063、および4032の直径2吋、および直径8
吋のビレットを連続鋳造した結果、いずれもブレークア
ウト等の操業上のトラブルがなく、全周均質の平滑鋳肌
で、内部の冶金的組織も均一な良品質の製品が得られた
。これに比し、レッドが形成され、かつ内部組織も凝固
中心位置が上方に偏移した不均質なものであった。
上記実施例において、耐火断熱被覆は耐火性板体と一体
に上下同一厚みをもった張9出し6を鋳型壁との間にわ
ずかのクリアランスをおいて嵌装することによって形成
させたが、クリアランス16’tおかず密着させること
も可能であり、そのロック素材からの切シ出し成形体に
限らず、耐火断熱性を有する不定形耐火物(キャスタブ
ル等)を鋳型内壁に塗布固着する方法、あるいは可撓性
耐火断熱フェルトを嵌装固定する方法等が適用される。
耐火断熱被覆領域の形状については前記したとおりであ
るが、好ましい数例を第3図の(a)〜(、)に示した
。図において上段は鋳型の縦断面図、下段は対応する鋳
型軸心1aの水平切断面の平面図である。図示したよう
に、鋳型の上流端すなわち耐火性板体7の基部から下流
端に向って鋳型内壁3/n  ) の面上を耐火断熱被覆17の厚みは直線的または曲線的
に減少してよく、被覆の始まる位置に高低がおかれる。
そして平面図で説明すれば上流端から一定長の方形、あ
るいは鋳型下底を頂点とする三角形、または円弧状に形
成される。角筒状鋳型〔発明の効果〕 前記実施例においても述べたように、金属、特にアルミ
ニウムまたはその合金のごとき軽金属の2 水平連続鋳
造において、本発明の方法および装置を適用すれば、従
来法に比して、得られる鋳塊の鋳肌が全周にわたって平
滑物プで塑性加工前の表゛皮削除が少くて済み、また凝
固中心が偏移することなく全断面均質な組織の鋳塊が得
られる。また冷却が全周均一化し潤滑液の廻りも良く焼
きつきによるブレークアウト等の操業トラブルもほとん
ど発生しなくなる等、生産性向上、コスト低減にも貢献
度が大きい。
C10)
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す水平連続鋳造装置の縦
断面図であシ、第2図は第1図に示す装置の鋳型上流端
付近の拡大図である。第3図は本発明の耐火断熱被覆領
域の形状の別の実施例を示す模式図である。 1・・・強制冷却された筒状鋳型、1a・・鋳型軸芯、
3・・・鋳型内壁面、4・・・鋳型上流端、5c・・・
給油細管、6・・・張り出し部、7・・・耐火性板体、
9・・・鋳型白金属溶湯、10・・・タンディツシュ、
17・・・耐火断熱被覆。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、強制冷却された筒状鋳型の上流端に金属溶湯流入口
    を開口した耐火性板体を挾んでタンディッシュの金属溶
    湯出口を接続した金属の水平連続鋳造方法において、該
    鋳型の軸心より下方の鋳型内壁と金属本体との水平方向
    の接触位置を鋳型の下流端側に偏移せしめて冷却量を制
    限することを特徴とする金属の水平連続鋳造方法。 2、強制冷却された筒状鋳型の上流端に金属溶湯流入口
    を開口した耐火性板体を挾んでタンディッシュの金属溶
    湯出口を接続した金属の水平連続鋳造装置において、該
    鋳型の軸心より下方の上流端より下流端に向けて、該鋳
    型内壁に耐火断熱被覆を施してなることを特徴とする金
    属の水平連続鋳造装置。
JP15542784A 1984-07-27 1984-07-27 金属の水平連続鋳造方法および装置 Expired - Lifetime JPH0635030B2 (ja)

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