JPS6333153A - Cast starting method for multi-connecting electromagnetic casting - Google Patents
Cast starting method for multi-connecting electromagnetic castingInfo
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/01—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces
- B22D11/015—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces using magnetic field for conformation, i.e. the metal is not in contact with a mould
-
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、電磁鋳造手法による金属の多連装鋳造、特に
アルミニウム若しくはその合金の電磁鋳造法による多連
装鋳造に際しての鋳込スタート方法に関し、なかでも安
定な初期鋳込方法を提供するものである。[Detailed Description of the Invention] (Technical Field) The present invention relates to a casting start method for multiple casting of metal by electromagnetic casting, particularly for multiple casting of aluminum or its alloy by electromagnetic casting. This provides an initial casting method.
（従来技術とその問題点）
従来から、金属、例えばアルミニウムまたはその合金の
連続鋳造（半連続鋳造をも含む。以下同じ）にあっては
、その生産性の向上などの目的から、一般に、複数の鋳
型（鋳造ユニット）を鋳込樋の下方にそれぞれ配置し、
それら各鋳型へ、該鋳込樋の底部にそれぞれ設けられた
ノズルから所定の金属溶湯を供給して、冷却、凝固せし
めることにより、連続的に複数の鋳塊を同時に形成する
多連装鋳造手法が採用されている。(Prior art and its problems) Traditionally, in continuous casting (including semi-continuous casting; the same applies hereinafter) of metals such as aluminum or its alloys, multiple casters have generally been used for the purpose of improving productivity. The molds (casting units) are placed below the casting gutter,
A multiple casting method is used to continuously form multiple ingots at the same time by supplying a predetermined amount of molten metal to each of these molds from nozzles provided at the bottom of the casting trough, cooling and solidifying the metal. It has been adopted.
一方、通常の筒状鋳型を用いた鋳造方式（ＤＣ鋳造）で
は、筒状の鋳型の内壁面（鋳型面）に金属溶湯が直接に
接触して冷却せしめられ、更にその後冷却水の噴射によ
る直接の冷却によって、凝固が行なわれるものであるた
めに、焼付き、ヒキッリ、発汗、熱間割れ等の各種の表
面欠陥や、合金偏析が生じるところから、上記の如き鋳
型面と金属溶湯との直接的な接触のない電磁鋳造手法が
注目を受けている。この電磁鋳造手法は、特公昭４６−
３７２６７号公報、特公昭５０−２７８０７号公報等に
明らかにされている如く、電磁場にて底台上に所定の金
属溶湯柱を保持せしめつつ、連続的に冷却、凝固させて
、目的とする棒状鋳塊を形成せしめるようにしたもので
あるが、このような電磁鋳造手法にあっても、そのよう
な鋳造を行なう鋳造ユニットを複数用い、上記した多連
装方式にて、連続的に複数の鋳塊を同時に得る方式が検
討されているのである。On the other hand, in a casting method using a normal cylindrical mold (DC casting), the molten metal is cooled by directly contacting the inner wall surface (mold surface) of the cylindrical mold, and then directly cooled by a jet of cooling water. Since solidification occurs when the mold surface is cooled, various surface defects such as seizure, cracking, sweating, hot cracking, etc., and alloy segregation occur. Electromagnetic casting methods that do not involve physical contact are attracting attention. This electromagnetic casting method was
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 37267, Japanese Patent Publication No. 50-27807, etc., a predetermined molten metal column is held on a base using an electromagnetic field, and is continuously cooled and solidified to form the desired rod shape. Although this type of electromagnetic casting method uses a plurality of casting units to perform such casting, multiple castings are continuously performed using the above-mentioned multiple installation system. A method for obtaining lumps at the same time is being considered.
ところで、このような金属の連続鋳造手法において、鋳
型への鋳込樋からの金属溶湯の供給は、例えば特開昭５
７−１６０５５６号公報などに示されている如く、ノズ
ル及びフロートを用いて行ない、そしてかかるフロート
の浮力によって鋳型内の溶湯レベルが制御されているが
、この場合において各鋳型間のレベル差は、フロートの
大きさ、ノズル長のバラツキ、樋の歪などに影響される
ところから、全鋳型の湯面レベルを均一にすることは難
しく、そのために安定鋳造を行なう上において各種の問
題点を内在していたのである。By the way, in such a continuous metal casting method, the supply of molten metal to the mold from the casting trough is described, for example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 5
As shown in Japanese Patent No. 7-160556, this is done using a nozzle and a float, and the molten metal level in the mold is controlled by the buoyancy of the float. In this case, the level difference between each mold is It is difficult to make the molten metal level uniform in all molds because it is affected by the size of the float, variations in nozzle length, distortion of the gutter, etc., and as a result, there are various problems inherent in performing stable casting. It was.
このため、特開昭５６−６８５７０号公報には、各鋳型
に湯面レベルを検出するセンサを設け、その検出に基づ
いて、それぞれの鋳型に供給される溶湯量を、注湯初期
はノズルの一定開度による０Ｎ−ＯＦ Ｆ動作により制
御し、途中がらはＰＩＤ制御に移行させるようにして、
ノズルストッパにて制御せしめることにより、それぞれ
の鋳型内の湯面レベルを制御する手法が明らかにされて
いるが、この手法が、そのまま、前記した電磁鋳造方式
による多連装鋳造における各鋳造ユニットの湯面レベル
制御に適用され得るものではなかったのである。For this reason, in JP-A-56-68570, each mold is equipped with a sensor that detects the level of the molten metal, and based on the detection, the amount of molten metal supplied to each mold is determined by the nozzle at the initial stage of pouring. It is controlled by 0N-OF operation with a constant opening degree, and halfway through it is shifted to PID control.
A method has been disclosed in which the level of molten metal in each mold is controlled by controlling it with a nozzle stopper, but this method can be applied directly to the molten metal level in each casting unit in multiple casting using the electromagnetic casting method described above. This method could not be applied to surface level control.
けだし、電磁鋳造方式にあっては、その鋳造形態の特異
性の故に、上記の如き単なる、各鋳型内の湯面レベルを
コントロールし、それが定常鋳込作業時の湯面レベル（
高さ）：ｈに達するまでに均一化を図ろうとする方式で
は、不充分となるからである。即ち、電磁鋳造方式では
、溶湯が連続的に供給されて、湯面が底台の溶湯収容凹
所深さくｈｌＩ）を越えると、電磁力（場）による溶湯
保持領域に入り、この段階で各鋳造ユニットにおける溶
湯レベルが異なっていると、支えるべき電磁力も変える
必要があるが、その電磁力を各鋳造ユニットで個別に制
御することは極めて難しく、またコストも掛り、現実的
ではないのであり、しかも得られる鋳塊の初期形状の不
安定化を招く等の問題をも惹起することとなる。However, in the electromagnetic casting method, due to the specificity of its casting form, the level of the molten metal in each mold is simply controlled as described above, and it is the level of the molten metal during steady pouring work (
This is because a method that attempts to achieve uniformity until reaching height): h is insufficient. In other words, in the electromagnetic casting method, when the molten metal is continuously supplied and the molten metal level exceeds the depth of the molten metal storage recess (hlI) in the bottom, it enters the molten metal holding area by electromagnetic force (field), and at this stage, each If the molten metal level in a casting unit is different, the electromagnetic force to be supported must be changed, but it is extremely difficult and expensive to control the electromagnetic force individually in each casting unit, which is impractical. Moreover, problems such as destabilization of the initial shape of the obtained ingot may occur.
また、この鋳型内における湯面レベルの制御法に関して
、特開昭５７−１９５５７２号公報には、特に鋳造中の
鋳型内のレベルを全鋳型同一レベルにする必要がある電
磁鋳造法に適用され得る技術として、各鋳型（鋳造ユニ
ット）にその湯面レベルを検出するセンサを設け、その
センサの検出に従って、それぞれの鋳型の湯面レベルを
制御するようにした手法が明らかにされているが、それ
によれば、鋳造スタート時における各鋳型の湯面しベル
では、それぞれの鋳型によって別個に制御され、そして
定常的な鋳造作業を行なうための最終湯面レベル：ｈ（
一定）に達した後に、全鋳型の底台を下降せしめるよう
にしているところから、鋳込初期において型ごとに型内
湯量が異なり、そのために反り、歪が型ごとでばらつき
、鋳造が不安定となるなどの問題が依然として内在して
いるのである。Regarding the method of controlling the level of the molten metal in the mold, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-195572 describes a method that can be applied to electromagnetic casting, in which the level in the mold during casting needs to be the same level in all molds. As a technology, a method has been disclosed in which each mold (casting unit) is equipped with a sensor that detects the level of the molten metal, and the level of the molten metal in each mold is controlled according to the detection by the sensor. According to the above, the level level bell of each mold at the start of casting is controlled separately by each mold, and the final level level for regular casting work is h(
Since the bases of all molds are lowered after reaching a certain level, the amount of molten metal in each mold differs from mold to mold during the initial stage of casting, which causes warping and distortion to vary from mold to mold, making casting unstable. There are still inherent problems such as.
また、このような各鋳型内の湯面レベルをセンサにてそ
れぞれ検出して制御する方式では、底台の降下開始時に
おける湯面レベルは、各鋳型とも同一となっているが、
それまでの凝固時間は、保温炉などの溶湯保持炉より所
定の金属溶湯を導く鋳造槽に対する各鋳型の設置部位に
従って、溶湯保持炉側に位置する鋳型と、それから離れ
た鋳型との間で異なり、それら鋳型内における凝固殻成
長程度に差があり、このために鋳塊の凝固に伴う反り上
がり程度に差を生じ、湯量れなどの問題を惹起するなど
、全鋳型均一なスタート条件とはならなくなるからであ
る。In addition, in this method where the level of the hot water in each mold is detected and controlled using a sensor, the level of the hot water is the same for each mold when the bottom platform starts to descend.
The solidification time up to that point differs between molds located on the molten metal holding furnace side and molds located away from it, depending on the installation location of each mold with respect to the casting tank that leads the specified molten metal from a molten metal holding furnace such as a heat retention furnace. , there is a difference in the degree of solidification shell growth within the mold, which causes a difference in the degree of warping of the ingot as it solidifies, causing problems such as insufficient amount of molten metal. Because it will disappear.
（解決手段）
ここにおいて、本発明は、上記した問題を解消するため
に為されたものであって、その特徴とするところは、電
磁場にて底台上に所定の金属溶湯柱を保持せしめつつ、
連続的に冷却、凝固させるようにした鋳造ユニットの複
数を、鋳造槽の下方にそれぞれ配置し、それら各鋳造ユ
ニットへ、該鋳造槽の底部にそれぞれ設けられたノズル
から所定の金属溶湯を供給して、それぞれ鋳造を行なう
ことにより、連続的に複数の鋳塊を形成する多連装電磁
鋳造において、（ａ）溶湯保持炉より前記鋳込樋内に金
属溶湯を導き、設定された所定の湯面高さ：Ｈとなるま
で保持する工程と、（ｂ）該鋳込樋内の湯面高さが前記
設定高さ：Ｈとなったときに、前記各ノズルのストッパ
をそれぞれ作動せしめて同時に開口させ、該各ノズルを
通じて、前記各鋳造ユニットの底台の溶湯収容凹所内に
該鋳込樋中の金属溶湯をそれぞれ供給する工程と、（Ｃ
１）各鋳造ユニットの底台の溶湯収容凹所の底面上に金
属溶湯が充分に行き渡った後、該溶湯収容凹所内におい
て上昇する金属溶湯柱の湯面高さをそれぞれ検出して、
該溶湯収容凹所の開口高さに達するまでに、それら湯面
高さが略一致するように、前記ノズルのストッパによる
開度を制御する工程と、（ｄ）このようにして形成され
る各鋳造ユニットの底台上の金属溶湯柱の湯面を、定常
の鋳込作業に際して要請される所定の湯面高さ：ｈまで
、均一な上昇速度にてそれぞれ上昇せしめる工程と、（
ｅ）各鋳造ユニット内における金属溶湯柱の湯面が前記
所定の高さ：ｈに達した後、かかる高さ：ｈを保持しつ
つ、前記底台を下降せしめて、定常の鋳込作業を開始す
る工程とを含むように、構成したことにある。(Solution Means) Here, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its characteristics are as follows: While holding a predetermined molten metal column on a base using an electromagnetic field, ,
A plurality of casting units that are designed to continuously cool and solidify the metal are arranged below the casting tank, and a predetermined molten metal is supplied to each casting unit from a nozzle provided at the bottom of the casting tank. In multiple electromagnetic casting, in which a plurality of ingots are continuously formed by casting each ingot, (a) the molten metal is guided from the molten metal holding furnace into the casting trough to reach a predetermined level. (b) When the height of the molten metal in the pouring gutter reaches the set height: H, the stoppers of each nozzle are operated to open the nozzles at the same time. (C
1) After the molten metal has sufficiently spread over the bottom surface of the molten metal storage recess in the bottom of each casting unit, detecting the height of the molten metal column rising in the molten metal storage recess, respectively,
(d) controlling the opening degree of the nozzle with a stopper so that the molten metal level heights substantially match each other by the time they reach the opening height of the molten metal storage recess; A process of raising the molten metal level of the molten metal column on the bottom of the casting unit at a uniform rising speed to a predetermined molten metal level height: h required during regular casting work,
e) After the molten metal level of the molten metal column in each casting unit reaches the predetermined height h, the bottom table is lowered while maintaining the height h to perform regular casting work. The present invention is configured to include a step of starting the process.
すなわち、本発明にあっては、多連装電磁鋳造において
は、鋳込スタート時点から、それぞれの鋳造ユニットに
おける湯面レベルを完全に一致させて上昇せしめること
が、実質的に極めて難しいものであるところから、鋳込
初期において、所定の金属溶湯が注湯される各鋳造ユニ
ットの底台上面に設けられた溶湯収容凹所の深さ：ｈ、
を深（し、この深さ：ｈ、の範囲内において、各鋳造ユ
ニットの底台上の湯面のバラツキを吸収するように、湯
面制御を行ない、そしてこのｈｌを越えた後は、換言す
れば溶湯収容凹所の開口部の高さ以上の湯面高さとなる
ときには、各鋳造ユニットにおける湯面高さが必ず揃っ
ているように、コントロールするようにしたものであり
、これによって、電磁力による保持空間に入るまで、換
言すればり。That is, in the present invention, in multi-unit electromagnetic casting, it is practically extremely difficult to raise the molten metal level in each casting unit to completely match the level from the start of casting. In the initial stage of casting, the depth of the molten metal storage recess provided on the top surface of the bottom of each casting unit into which a predetermined molten metal is poured: h,
Within the range of this depth h, the melt level is controlled so as to absorb the variation in the melt level on the bottom of each casting unit, and after exceeding this depth h, in other words, When the molten metal surface height exceeds the height of the opening of the molten metal storage recess, the molten metal surface height in each casting unit is controlled so that it is always the same. In other words, until it enters the holding space.
の高さを越えるまでに、それぞれの鋳造ユニットにおけ
る湯面レベルの均一化が為されることとな、るところか
ら、各鋳造ユニットとも同一の電気条件を採用すること
が出来、また鋳塊形状の安定化やスムースな鋳込スター
トが可能となったのである。Since the level of the molten metal in each casting unit is equalized by the time the height exceeds This made it possible to stabilize the flow rate and start casting smoothly.
（構成の具体的説明・実施例）
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、図面
を参照しつつ、本発明の構成を詳述することとする。(Specific Description/Examples of Configuration) Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、第１図は、五連装ＥＭＣ（電磁鋳造）モールドを
有する鋳造装置の概略を示したものであリ、そこにおい
て、五つの２ＭＣモールド２が、鋳造ユニットとして、
鋳造槽４の下方にそれに沿って設けられている。この鋳
造槽４には、図示されていない保温炉などの溶湯保持炉
より、そこに収容された所定の金属溶湯（アルミニウム
若しくはその合金溶湯）６が、図において矢印方向から
供給されるようになっている。First, FIG. 1 schematically shows a casting apparatus having five 2MC (electromagnetic casting) molds, in which five 2MC molds 2 serve as casting units.
It is provided below the casting tank 4 and along it. A predetermined molten metal (aluminum or its alloy molten metal) 6 contained therein is supplied to the casting tank 4 from the direction of the arrow in the figure from a molten metal holding furnace such as a heat insulating furnace (not shown). ing.
また、各２ＭＣモールド２は、よく知られているように
、溶湯６が鋳造槽４の底部に設けられたノズル８を通じ
て底台１０上に供給され、その上に形成される溶湯柱１
２の回りに位置するように配置された環状のコイル１４
を有している。そして、このコイル１４への通電によっ
て、電磁場（電磁力）が発生せしめられ、それによって
側面が保持されて、コイル形状と相似形の溶湯柱が形成
されつつ、その溶湯柱側面には冷却水ジャケット１６か
ら冷却水が放出されて、かかる溶湯柱１２が冷却、固化
（凝固）せしめられることにより、目的とする鋳塊が形
成されるようになっており、更にこの生成鋳塊が底台１
０の下降によって連続的に下方に引き抜かれるようにな
っているのである。In addition, each 2MC mold 2 is constructed by supplying molten metal 6 onto a bottom table 10 through a nozzle 8 provided at the bottom of a casting tank 4, and forming a molten metal column 1 on top of the nozzle 8, as is well known.
An annular coil 14 arranged around 2
have. By energizing this coil 14, an electromagnetic field (electromagnetic force) is generated, which holds the side surface and forms a molten metal column similar to the coil shape, while a cooling water jacket is placed on the side of the molten metal column. Cooling water is discharged from the molten metal column 16 to cool and solidify (solidify) the molten metal column 12, thereby forming the desired ingot, and this generated ingot is further transferred to the base 1.
It is designed so that it is continuously pulled downward by the descent of zero.
そして、鋳込樋４内の金属溶湯６の各２ＭＣモールド２
の底台１０上への供給は、各ノズルストッパ１８による
ノズル８の開口度によって制御されるようになっており
、またそのようなノズルストッパ１８の作動は、駆動装
置２０によって行なわれるようになっているのである。Then, each 2MC mold 2 of the molten metal 6 in the casting gutter 4
The supply of the nozzle onto the base 10 is controlled by the degree of opening of the nozzle 8 by each nozzle stopper 18, and the operation of such nozzle stopper 18 is performed by a drive device 20. -ing
また、この駆動装置２０は、注湯コントローラ２２によ
って制御されるようになっている。更に、各注湯コント
ローラ２２は、メインコントローラ２４に接続すれ、こ
のメインコントローラ２４によって制御されるようにな
っている。Further, this drive device 20 is controlled by a pouring controller 22. Furthermore, each pouring controller 22 is connected to a main controller 24 and controlled by this main controller 24.
また、メインコントローラ２４は、鋳込樋４内に所定の
金属溶湯６を導くために、保温炉出湯量を制御する出湯
量コントローラ２６の起動を行なうようになっており、
鋳込樋４内の溶湯レベルを検出するための樋内レベルセ
ンサ２８からのレベル信１号に従って出湯量コントロー
ラ２６を制御し、金属溶湯６の樋内レベルが所定レベル
：Ｈに達したときに、注湯コントローラ２２を通じて駆
動装置２０によりノズルストッパ１８を作動せしめ、そ
して各ノズル８を通じて鋳込樋４内の金属溶湯６をそれ
ぞれの２ＭＣモールド２の底台１０上に供給する一方、
金属溶湯６の樋内レベルも一定に保持するようになって
いる。In addition, the main controller 24 is configured to start a melt discharge amount controller 26 that controls the discharge amount of the heat retention furnace in order to guide a predetermined molten metal 6 into the casting trough 4.
The discharge amount controller 26 is controlled according to the level signal 1 from the gutter level sensor 28 for detecting the molten metal level in the casting gutter 4, and when the level of the molten metal 6 in the gutter reaches a predetermined level: H. , actuating the nozzle stopper 18 by the driving device 20 through the pouring controller 22, and supplying the molten metal 6 in the casting gutter 4 onto the bottom stand 10 of each 2MC mold 2 through each nozzle 8,
The level of the molten metal 6 in the gutter is also kept constant.
さらに、各２ＭＣモールド２の底台１０上にそれぞれ形
成される溶湯柱１２の湯面高さを検出するために、モー
ルド内レベルセンサ３０が設けられており、このセンサ
３０からのモールド内レベル信号がそれぞれの注湯コン
トローラ２２に入力され、それに従ってノズルストッパ
１８によるノズル８の開口度が調整されるようになって
いる。Further, an in-mold level sensor 30 is provided to detect the level height of the molten metal column 12 formed on the bottom stand 10 of each 2MC mold 2, and an in-mold level signal from this sensor 30 is provided. is input to each pouring controller 22, and the degree of opening of the nozzle 8 by the nozzle stopper 18 is adjusted accordingly.
なお、かかる二つのセンサ２８．３０としては、渦流式
、静電容量式、超音波式、レーザ式などの非接触型或い
はフロート方式の接触型などが利用され得、特に後者の
モールド内レベルセンサ３０としては、有利には±１鶴
以下の感度を有するものが選択されることとなる。As the two sensors 28 and 30, a non-contact type such as an eddy current type, a capacitance type, an ultrasonic type, a laser type, or a contact type such as a float type may be used, and in particular, the latter in-mold level sensor 30, one having a sensitivity of ±1 or less is advantageously selected.
そして、このような多連装電磁鋳造装置においては、そ
の鋳込スタート時に各ＥＭＣモールド２内における湯面
レベルを同一に保って、底台１０の降下を開始するのが
、安定鋳造を行なう上において重要であるところから、
本発明にあっては、先ず、メインコントローラ２４から
の指令に基づく出湯量コントローラ２６の制御下におい
て、保温炉などの溶湯保持炉から所定の金属溶湯６が出
湯せしめられ、鋳込樋４内に導かれて溜められ、これに
よって溶湯６の樋内レベルは次第に上昇せしめられるこ
となる。このとき、各２ＭＣモールド２へ溶湯を供給す
るためのノズル８は、ノズルストッパ１日にて全閉状態
とされている。そして、かかる鋳込樋４内における溶湯
６の保持は、その湯面高さが設定された所定高さ：Ｈに
達するまで続けられ、またその湯面高さは樋内レベルセ
ンサ２８にて監視されている。In such a multi-equipment electromagnetic casting apparatus, it is important to maintain the same level of molten metal in each EMC mold 2 at the start of casting and to start lowering the bottom table 10 in order to perform stable casting. Because it is important,
In the present invention, first, a predetermined amount of molten metal 6 is tapped out from a molten metal holding furnace such as a heat insulating furnace under the control of a tapping amount controller 26 based on a command from the main controller 24, and is poured into the casting trough 4. The molten metal 6 is guided and stored, thereby gradually increasing the level of the molten metal 6 in the gutter. At this time, the nozzles 8 for supplying molten metal to each 2MC mold 2 are in a fully closed state at the nozzle stopper 1st. The holding of the molten metal 6 in the casting gutter 4 continues until the height of the molten metal reaches a predetermined height: H, and the height of the molten metal is monitored by the level sensor 28 in the gutter. has been done.
次いで、樋内レベルセンサ２８が所定の設定レベル；Ｈ
になったのを検知すると、その出力信号に基づいて、メ
インコントローラ２４Ｍ各ＥＭｃモールドの注湯コント
ローラ２２にそれぞれ指令を与え、各２ＭＣモールド２
への注湯のための各ノズルストッパ１８を同時に作動せ
しめて、全てのノズル８を所定の一定開度に開口せしめ
る。また、この注湯に際しては、可能な限り、底台１０
上に供給される溶湯量を各ＥＭＣモールド２間において
異ならないようにする。なお、このとき、注湯ｉＬ：ｑ
は、下記（１）式で示される。Next, the gutter level sensor 28 reaches a predetermined setting level;
When the main controller 24M issues a command to the pouring controller 22 of each EMC mold based on the output signal,
The nozzle stoppers 18 for pouring molten metal into the molten metal are operated simultaneously to open all the nozzles 8 to a predetermined constant opening degree. In addition, when pouring the molten metal, as much as possible,
The amount of molten metal supplied above is made to be the same between each EMC mold 2. In addition, at this time, pouring iL: q
is expressed by the following formula (1).
但し、ｇは重力、Ｓはノズル８の面積、αは開口度、流
量係数に係わる定数であり、それらＳ、αはコントロー
ラ２２により可変となるものである。However, g is gravity, S is the area of the nozzle 8, and α is a constant related to the opening degree and flow coefficient, and these S and α are variable by the controller 22.
本発明においては、かかる底台１０への注湯に際して、
その初期からｔ０時間までは特にコントロールしない不
感帯を設け、底台１０の溶湯収容凹所３２内に充分な湯
溜りが形成された後において、湯面レベルのコントロー
ルを行なうようにしたのである。けだし、注湯初期は、
湯の乱流、飛散、外乱で、コントロールを行なうと制御
不能に陥り易く、それに対する対処法が必要となるから
であり、また得られる鋳塊の初期形状も均一化すること
が困難となるからである。そして、そのために、底台１
０の上面全体に渡って設けられる溶湯収容凹所３２の深
さくり、、）を深くし、湯溜りを充分形成させ、そして
その後、かかる深さくり、％）の範囲内において、各Ｅ
ＭＣモールド間の湯面レベルの均一化を図るようにした
のである。In the present invention, when pouring molten metal into the base 10,
A dead zone is provided in which no particular control is performed from the initial stage until time t0, and the level of the molten metal is controlled after a sufficient pool of molten metal is formed in the molten metal storage recess 32 of the base 10. At the beginning of pouring water,
This is because it is easy to lose control due to turbulent flow, scattering, and disturbance of the hot water, and countermeasures are needed to deal with this, and it is also difficult to make the initial shape of the resulting ingot uniform. It is. And for that purpose, base 1
The depth of the molten metal storage recess 32 provided over the entire upper surface of 0 is increased to form a sufficient pool of molten metal, and then, within the range of such depth (%), each E
The aim was to equalize the level of the hot water between the MC molds.
すなわち、第２図に示される如く、底台１０に充分な深
さくｈｌ）において設けられた溶湯収容凹所３２内への
注湯当初においては［ａの状態］、各ノズルストッパ１
８による各ノズル８の開口度をそれぞれ一定と為した状
態において、それぞれのノズル８を通じて溶湯６が各２
ＭＣモールド２に供給され、それぞれの底台１０の溶湯
収容凹所３２内に溜められる。That is, as shown in FIG. 2, at the beginning of pouring into the molten metal storage recess 32 provided at a sufficient depth hl in the base 10, [state a], each nozzle stopper 1
In a state where the opening degree of each nozzle 8 is kept constant, the molten metal 6 flows through each nozzle 8.
The molten metal is supplied to the MC mold 2 and stored in the molten metal storage recess 32 of each base 10.
そして、各底台１０の溶湯収容凹所３２内の溶湯６の湯
溜りが、注湯開始後、所定時間（ｔ６ ）経過の後にお
いて、（ｂ）に示される如く溶湯収容凹所３２の底面上
に溶湯６が行き渡って、充分な状態となった後、それぞ
れの２ＭＣモールド２における底台１０上の湯面のレベ
ル制御が開始されるのである。なお、このレベル制御は
、モールド内レベルセンサ３０からのレベル信号に基づ
いて、注湯コントローラ２２が駆動装置２０によるノズ
ルストッパ１８の作動を制御し、それぞれの２ＭＣモー
ルド２の底台１０に供給される溶湯量を公知のＰＩ制御
またはＰＩＤ制御手法にて制御することによって、行な
われるようになっている。Then, after a predetermined period of time (t6) has elapsed after the start of pouring, the pool of molten metal 6 in the molten metal storage recess 32 of each bottom stand 10 is formed on the bottom surface of the molten metal storage recess 32 as shown in (b). After the molten metal 6 is spread over the top and is in a sufficient state, level control of the molten metal level on the bottom stand 10 in each 2MC mold 2 is started. In addition, in this level control, the pouring controller 22 controls the operation of the nozzle stopper 18 by the driving device 20 based on the level signal from the in-mold level sensor 30, and the molten metal is supplied to the bottom stand 10 of each 2MC mold 2. This is done by controlling the amount of molten metal by a known PI control or PID control method.
また、このとき、メインコントローラ２４は、それぞれ
の２ＭＣモールド２を監視し、各２ＭＣモールド２にお
ける湯面レベルのレベル差が最小となるように制御する
。そして、湯面レベルが溶湯収容凹所３２の開口高さ、
換言すればその深さくｈｌ）に達するまでに、それぞれ
の２ＭＣモールド２における湯面高さが略一致するよう
に制御され、第２図（Ｃ）に示される如く、溶湯収容凹
所３２の開口高さくり、％）を越えた段階では、各２Ｍ
Ｃモールド２では必ずその湯面が均一化されているので
ある。Also, at this time, the main controller 24 monitors each 2MC mold 2 and performs control so that the level difference between the hot water levels in each 2MC mold 2 is minimized. Then, the molten metal surface level is at the opening height of the molten metal storage recess 32,
In other words, the heights of the molten metal in the respective 2MC molds 2 are controlled to be approximately the same until the depth hl) is reached, and as shown in FIG. 2(C), the opening of the molten metal recess 32 is When the height exceeds %), each 2M
In C mold 2, the molten metal level is always uniform.
このように、本発明では、各２ＭＣモールド２の底台ｌ
Ｏにおける溶湯収容凹所３２の深さくり。In this way, in the present invention, the bottom base l of each 2MC mold 2 is
Depth of molten metal storage recess 32 at O.
）を深くし、このｈｌの範囲内において各２ＭＣモール
ド２における湯面のバラツキを吸収するようにしたもの
であり、このため、そのような深さくｈｌ）は、後の連
続鋳造のための定常の鋳込作業に際して要請される所定
の湯面高さ：ｈに対して、下記（２）式：
％式％（２）
程度に定めることが望ましい。なお、この深さくり、）
が浅過ぎると、各２ＭＣモールド２における湯面レベル
が均一に揃わないうちに電磁力による保持空間に入るた
め、初期形状にバラツキを生じ易く、一方かかる深さく
り、Ｉ）が深過ぎると、安定鋳造の方向にはなるが、深
い底台となってしまうのである。また、各２ＭＣモール
ド２における湯面レベルのコントロールの開始時期は、
ノズル８からの注湯量や底台１０の溶湯収容凹所３２の
大きさなどによって変化するが、一般に、それぞれの溶
湯収容凹所３２内における溶湯高さが０．１ｈ、以上と
なった後において、レベル制御が開始されることとなる
。) is made deep to absorb variations in the melt level in each 2MC mold 2 within the range of this hl, and for this reason, such a depth hl) is a constant value for subsequent continuous casting. It is desirable to set it to approximately the following formula (2) for the predetermined molten metal level height (h) required during the casting operation. In addition, this depth,)
If it is too shallow, the mold will enter the holding space by electromagnetic force before the level of the molten metal in each 2MC mold 2 is uniform, which tends to cause variations in the initial shape.On the other hand, if the depth I) is too deep, Although this will lead to stable casting, it will result in a deep bottom. In addition, the start time of controlling the hot water level in each 2MC mold 2 is as follows.
Although it varies depending on the amount of molten metal poured from the nozzle 8 and the size of the molten metal storage recess 32 in the base 10, generally, after the height of the molten metal in each molten metal storage recess 32 reaches 0.1 h or more. , level control will begin.
そして、各２ＭＣモールド２における湯面が底台１０の
高さくｈつ）を越えたら、所定の湯面上昇カーブに沿っ
て、各２ＭＣモールド２とも均一な上昇速度にて湯面が
上昇せしめられ、定常の鋳込作業に際して要請される所
定の湯面高さ：ｈ（スタートレベル）に到達させられる
のである。このような各２ＭＣモールド２における均一
な湯面上昇速度は、各モールド内レベルセンサ３０から
の湯面レベル信号に基づいて、各鋳造コントローラ２２
及びメインコントローラ２４にてＰＩ若しくはＰＩＤ制
御により行なわれることとなるが、そのときの湯面の上
昇速度：Ｖは、下記（３）式％式％（３）
の範囲内にコントロールするのが好ましい。なお、この
上昇速度：Ｖは、湯面がり、に達した時間をｔＩ、そし
てｈに達した時間をｔ２とすると、下記（４）式：
％式％
にて表されるものである。そして、このＶが小さ過ぎる
と、底台１０からの冷却により湯面にまで凝固が及ぶ問
題が生じ、鋳塊の底部欠陥になる一方、■が大き過ぎる
と、各２ＭＣモールド２における湯面上昇速度を均一に
揃えることが困難となるのである。When the hot water level in each 2MC mold 2 exceeds the height of the base 10, the hot water level in each 2MC mold 2 is raised at a uniform rising speed along a predetermined hot water level rising curve. , the predetermined molten metal level height h (start level) required during regular pouring work can be reached. Such a uniform melt level rising speed in each 2MC mold 2 is achieved by each casting controller 22 based on the melt level level signal from each in-mold level sensor 30.
The main controller 24 performs PI or PID control, and the rising speed of the hot water level: V at that time is preferably controlled within the range of the following formula (3) % formula % (3) . Note that this rate of rise: V is expressed by the following formula (4): % formula %, where tI is the time when the hot water level reaches 1, and t2 is the time when it reaches h. If this V is too small, there will be a problem that the cooling from the bottom stand 10 will cause solidification to reach the surface of the molten metal, resulting in defects at the bottom of the ingot, while if . This makes it difficult to keep the speeds uniform.
そして、このようにして、各２ＭＣモールド２における
底台１０上の湯面レベルが連続鋳造スタートレベルであ
る湯面高さ：ｈに達した後においては、かかる高さ：ｈ
を保持しつつ、各２ＭＣモールド２の底台１０が一斉に
下降せしめられて、通常の鋳込作業が開始されるのであ
り、以てそれぞれの底台１０上に、目的とする棒状の鋳
塊が形成されることとなるのである。In this way, after the molten metal level on the bottom stand 10 in each 2MC mold 2 reaches the continuous casting start level, which is the molten metal level height: h, this height: h
While holding the 2 MC molds 2, the bottom stands 10 of each 2MC mold 2 are lowered all at once, and normal casting work begins. will be formed.
従って、かくの如き鋳込開始手法によれば、多連装電磁
鋳造装置の各２ＭＣモールド２における底台・１０上の
溶湯柱１２の上昇カーブは、第３図（ａ）及び（ｂ）に
示される如く、注湯スタートからｔ（１時間までの注湯
初期においては、特にレベルコントロールしない不感領
域とされているところから、それぞれの２ＭＣモールド
２における湯面レベルはバラバラとなっているが、この
１゜時間経過後における湯面レベルの均一化制御によっ
て、それぞれの２ＭＣモールド２における湯面レベルが
収束されて、底台１０の溶湯収容凹所３２の深さ、換言
すればその開口高さくり、）に達するまでに、各２ＭＣ
モールド２における湯面レベルは均一となるのであり、
そしてかかるｈｌの高さとなったｔ１時間の後には、各
２ＭＣモールド２における湯面レベルは均一な状態で上
昇せしめられ、そして目的とする鋳込スタートのレベル
：ｈに到達せしめられるのである。Therefore, according to such a casting start method, the rising curve of the molten metal column 12 on the bottom table 10 in each 2MC mold 2 of the multiple electromagnetic casting apparatus is as shown in FIGS. 3(a) and 3(b). As can be seen, the initial stage of pouring from the start of pouring to t (1 hour) is considered to be a dead area where no level control is performed, so the level of the hot water in each 2MC mold 2 varies. By equalizing the melt level after 1° of time has elapsed, the melt level in each 2MC mold 2 is converged, and the depth of the molten metal storage recess 32 in the base 10, in other words, the opening height thereof is increased. , ), each 2MC
The level of the hot water in mold 2 becomes uniform,
After time t1 at which the height of hl has been reached, the level of the molten metal in each 2MC mold 2 is uniformly raised and reaches the desired pouring start level: h.
かくして、それぞれの２ＭＣモールド２においては、そ
の底台１０上に形成される溶湯柱１２の湯面高さが電磁
力による保持空間に入るまでに、換言すればｈｌＩを越
えるまでに、それぞれのモールド間において均一化され
ることとなり、これによって各２ＭＣモールド２とも同
一の電気条件で電磁場を発生させればよく、その制御が
容易になると共に、形成される鋳塊の初期形状が安定化
され、スムースな鋳込スタートが実現されることとなっ
たのである。Thus, in each 2MC mold 2, the height of the molten metal column 12 formed on the base 10 reaches the holding space by electromagnetic force, in other words, the height of each 2MC mold 2 exceeds hlI. As a result, it is only necessary to generate an electromagnetic field under the same electrical conditions for each 2 MC mold 2, which makes it easy to control, and the initial shape of the ingot to be formed is stabilized. This enabled a smooth start of casting.
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明に従えば、多連
装電磁鋳造装置において、それぞれの２ＭＣモールドの
湯面レベルが効果的に且つ有利に均一化され、それに基
づいて凝固殻成長速度も均一化され得、以て安定した鋳
込スタートが可能となったのであり、また鋳込スタート
が自動化されて、操作員の熟練度によらず、安定した鋳
造が可能となり、省力化効果も発揮されると共に、材質
、鋳塊サイズ、鋳造条件（冷却条件）に応じた最適なス
タート条件を自由に選択することも出来ることとなった
のである。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, in the multiple electromagnetic casting apparatus, the level of the molten metal in each 2MC mold is effectively and advantageously made uniform, and solidification is based on this. The shell growth rate can also be made uniform, which makes it possible to start casting stably.Additionally, starting casting can be automated, making stable casting possible regardless of the skill level of the operator, which saves labor. In addition to achieving a cooling effect, it also became possible to freely select the optimal starting conditions according to the material, ingot size, and casting conditions (cooling conditions).
第１図は本発明の実施に好適に用いられる多連製電−磁
鋳造装置の一つの概略を示す説明図であり、第２図（ａ
）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ底台の溶湯収容凹所
内に所定の金属溶湯が供給される過程の一つの状態を示
す説明図であり、第３図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ各
２ＭＣモールドにおける湯面の上昇カーブを示すグラフ
並びにそのグラフに対応した、底台上に形成される溶湯
柱の高さを示す説明図である。
２ ： ２ＭＣモールド ４：鋳造槽６；金属溶湯
８：ノズル
１０：底台 １２：溶湯柱１４：コイル
１６：冷却水ジャケット
１８：ノズルストソバ ２０：駆動装置２２：注湯コ
ントローラ
２４：メインコントローラ
２６：出湯量コントローラ
２８：樋内レベルセンサ
３０：モールド内レベルセンサ
３２：溶湯収容凹所
ｔＩ＆ 城FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing one of the multiple electromagnetic casting apparatuses suitably used in carrying out the present invention, and FIG.
), (b) and (c) are explanatory diagrams showing one state of the process in which a predetermined molten metal is supplied into the molten metal storage recess of the base, respectively, and FIGS. 3(a) and (b) These are graphs showing rise curves of the melt level in each 2MC mold, and explanatory diagrams showing the height of the molten metal column formed on the base plate corresponding to the graph. 2: 2MC mold 4: Casting tank 6; Molten metal 8: Nozzle 10: Bottom stand 12: Molten metal column 14: Coil 16: Cooling water jacket 18: Nozzle stop bar 20: Drive device 22: Pouring controller 24: Main controller 26: Output Molten metal flow controller 28: Gutter level sensor 30: Mold level sensor 32: Molten metal storage recess tI & castle
Claims (1)
、連続的に冷却、凝固させるようにした鋳造ユニットの
複数を、鋳込樋の下方にそれぞれ配置し、それら各鋳造
ユニットへ、該鋳込樋の底部にそれぞれ設けられたノズ
ルから所定の金属溶湯を供給して、それぞれ鋳造を行な
わしめることにより、連続的に複数の鋳塊を形成する多
連装電磁鋳造において、 溶湯保持炉より前記鋳込樋内に金属溶湯を導き、設定さ
れた所定の湯面高さ：Ｈとなるまで保持する工程と、 該鋳込樋内の湯面高さが前記設定高さ：Ｈとなったとき
に、前記各ノズルのストッパをそれぞれ作動せしめて同
時に開口させ、該各ノズルを通じて、前記各鋳造ユニッ
トの底台の溶湯収容凹所内に該鋳込樋中の金属溶湯をそ
れぞれ供給する工程と、 各鋳造ユニットの底台の溶湯収容凹所の底面上に金属溶
湯が充分に行き渡った後、該溶湯収容凹所内において上
昇する金属溶湯柱の湯面高さをそれぞれ検出して、該溶
湯収容凹所の開口高さに達するまでに、それら湯面高さ
が略一致するように、前記ノズルのストッパによる開度
を制御する工程と、 このようにして形成される各鋳造ユニットの底台上の金
属溶湯柱の湯面を、定常の鋳込作業に際して要請される
所定の湯面高さ：ｈまで、均一な上昇速度にてそれぞれ
上昇せしめる工程と、各鋳造ユニット内における金属溶
湯柱の湯面が前記所定の高さ：ｈに達した後、かかる高
さ：ｈを保持しつつ、前記底台を下降せしめて、定常の
鋳込作業を開始する工程とを、 含むことを特徴とする多連装電磁鋳造における鋳込開始
方法。[Claims] A plurality of casting units each configured to continuously cool and solidify a predetermined molten metal column while holding it on a base using an electromagnetic field are arranged below a casting gutter. In multi-equipment electromagnetic casting, in which a plurality of ingots are continuously formed by supplying a predetermined molten metal to each casting unit from a nozzle provided at the bottom of the casting trough and performing casting respectively. , a step of guiding the molten metal from the molten metal holding furnace into the casting trough and holding it until a set predetermined molten metal surface height: H; and a step in which the molten metal surface height in the casting trough reaches the set height. : When the temperature reaches H, the stoppers of the respective nozzles are activated to simultaneously open the respective nozzles, and the molten metal in the casting trough is poured into the molten metal receiving recess of the bottom of each casting unit through the respective nozzles. After the molten metal has sufficiently spread over the bottom surface of the molten metal storage recess in the bottom of each casting unit, the height of the molten metal column rising in the molten metal storage recess is detected, respectively. , a step of controlling the opening degree of the nozzle with a stopper so that the molten metal level heights substantially match each other by the time they reach the opening height of the molten metal storage recess; and each casting unit formed in this way. The process of raising the molten metal level of the molten metal column on the bottom stand at a uniform rising speed to a predetermined molten metal level height (h) required during regular pouring work, and After the surface of the molten metal column reaches the predetermined height h, lowering the base while maintaining the height h, and starting a regular casting operation. A method for starting casting in multi-equipment electromagnetic casting, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17728986A JPS6333153A (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | Cast starting method for multi-connecting electromagnetic casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17728986A JPS6333153A (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | Cast starting method for multi-connecting electromagnetic casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333153A true JPS6333153A (en) | 1988-02-12 |
| JPH0354023B2 JPH0354023B2 (en) | 1991-08-16 |
Family
ID=16028417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17728986A Granted JPS6333153A (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | Cast starting method for multi-connecting electromagnetic casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6333153A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2677284A1 (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-11 | Pechiney Aluminium | METHOD AND APPARATUS FOR AUTOMATIC CASTING OF SEMI-PRODUCTS |
| US5431213A (en) * | 1992-11-23 | 1995-07-11 | Aluminium Pechiney | Method for automated injection of gas into an installation for multiple strand casting of metals using the hot top process |
| US5850870A (en) * | 1995-08-22 | 1998-12-22 | Wagstaff Inc. | Molten metal admission control in casting |
| CN109789477A (en) * | 2016-09-27 | 2019-05-21 | 海德鲁铝业钢材有限公司 | Method for multiple casting metals strand |
| WO2022020708A1 (en) * | 2020-07-23 | 2022-01-27 | Novelis Inc. | System and method for monitoring metal level during casting |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP17728986A patent/JPS6333153A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354023B2 (en) | 1991-08-16 |
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