JPS63500925A - Continuous casting method and device - Google Patents
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 連続鋳造方法およびその装置 本発明は、水平または傾斜した鋳型を用いる連続鋳造方法であって、鋳型から取 り出された鋳造材を引き続き処理するものに関し、また、この方法を実施するだ めの装置に関する。[Detailed description of the invention] Continuous casting method and device The present invention is a continuous casting method using a horizontal or inclined mold, Concerning the subsequent processing of cast material that has been removed, and how to implement this method. related to the device.
本発明の目的は、鋳造工程の信頼性き、鋳造材およびその表面仕上げの品質とを 改善することにあり、また、従来の水平鋳造方法と比較して、鋳造をより円滑に 進行させ、鋳造速度をより大きくすることにある。The purpose of the present invention is to improve the reliability of the casting process and improve the quality of the casting material and its surface finish. It also improves the casting process and makes casting smoother compared to traditional horizontal casting methods. The aim is to advance the casting process and increase the casting speed.
従来の水平連続鋳造方法によれば、溶湯は保持容器から鋳型に送られるのである が、鋳型はこの保持容器に固く固定されていて封止されている。保持容器は鋳造 容器すなわち炉とすることができて、以後「鋳造容器」と呼ぶ。鋳造容器と鋳型 の間には、鋳造パイプすなわち鋳造ノズル等の結合手段がある。この結合手段も また鋳型に封止接続されている。したがって、鋳型は、鋳造容器、鋳造パイプす なわち鋳造ノズルに対して自由に動くことはできない。その結果、垂直鋳型を用 いた連続鋳造プラントで信頼性の高い連続鋳造に絶対に必要と認められる多くの 機能が、水平連続鋳造では阻害されることになる。According to the traditional horizontal continuous casting method, the molten metal is transferred from a holding vessel to the mold. However, the mold is firmly fixed and sealed in this holding container. The holding container is cast It can be a vessel or furnace, hereinafter referred to as a "casting vessel." Casting vessels and molds In between there is a coupling means such as a cast pipe or nozzle. This means of connection also It is also sealed and connected to the mold. Therefore, the mold can be used for casting containers, casting pipes, etc. That is, it cannot move freely relative to the casting nozzle. As a result, using vertical molds Many of the processes recognized as absolutely necessary for reliable continuous casting in continuous casting plants functionality would be inhibited in horizontal continuous casting.
これらの機能のうち、いわゆる鋳型振動すなわち鋳型の垂直方向の往復運動につ いて言及することができる。この運動は、鋳造材ノ取す出し方向に５〜２０ｍｍ の短いストロークを持ち、上端位置で急速に折り返すだけのものである。この運 動は、しばしば「ストリッピンダストローク」と呼ばれる。鋳型は、通常は、鋳 造材の取り出し方向の運動に対しては鋳造材よりもいくらか早い動きを与えられ る。この運動は、しばしば「負のストローク」として知られている。というのは 、このようにして生じる相対運動は、鋳型の壁に溶湯が付着する傾向を妨げるか らである。急速に凝固する鋳造膜と鋳型の壁との間には摩擦が存在するので、引 張り応力によって引き起こされる横方向のクラックは、すべて、ストリッピング ストローク中に圧縮されて、互いにくっついてしまう。熱的に最も負荷のかかる 鋳型部分は、ストリッピングストロークで、実際はんの短時間だけ露出してしま う。しかし、この時間は、効果的な潤滑と、このＶ＃型部分のある程度の熱的な 回復とが可能な程度に長いものである。垂直な鋳型では、溶湯に付随するスラグ 粒子は溶湯の表面に上昇することができて、そこですくい取ることができる。あ るいは、もし使うならば、いわゆる「鋳造粉末」と混合することができる。Among these functions, the so-called mold vibration, that is, the vertical reciprocating motion of the mold, can be mentioned. This movement is 5 to 20 mm in the direction of removal of the casting material. It has a short stroke and only turns rapidly at the top position. this luck The motion is often referred to as a "stripper stroke." The mold is usually The movement of the material in the removal direction is somewhat faster than that of the cast material. Ru. This movement is often known as a "negative stroke." I mean , the relative movement thus produced will hinder the tendency of the molten metal to stick to the walls of the mold. It is et al. Friction exists between the rapidly solidifying cast film and the walls of the mold. All lateral cracks caused by tension stresses are stripped They get compressed during the stroke and stick together. most thermally demanding The mold area is exposed only briefly to the actual filler during the stripping stroke. cormorant. However, this time requires effective lubrication and some degree of thermal Recovery is as long as possible. In vertical molds, slag accompanying the molten metal The particles can rise to the surface of the molten metal where they can be skimmed off. a The powder, if used, can be mixed with a so-called "casting powder".
溶湯の表面に達すると、スラグと粉末は融合して、溶湯と鋳型の壁との間のメニ スカスに向かって降下する。ここから、この融合物は、凝固中の膜によって引張 られて、鋳型に沿って降下していき、膜と鋳型の壁との間に減摩層を形成する。Upon reaching the surface of the molten metal, the slag and powder coalesce and form a menu between the molten metal and the mold wall. Descend towards Skas. From here, this fusion is pulled by the solidifying membrane. The membrane is then moved down along the mold, forming an anti-friction layer between the membrane and the walls of the mold.
表面に浮き上がることのできないスラグ粒子は、垂直な鋳造材の断面にわたって かなり一様に分布する。Slag particles that cannot float to the surface are distributed over the vertical cross-section of the casting. fairly uniformly distributed.
後者の現象は、現在までの方法によれば、水平鋳造では生じない。スラグ粒子は 鋳造材の中で浮かび上がり、その上部に集中す° る。鋳造容器才たはその鋳造 パイプすなわち鋳造ノズルと、鋳型との間を固くかつ封止して接続すれば、上述 の鋳型振動も鋳型の壁の潤滑も不可能であり、それに伴う利点も得られない。静 止した水平鋳型の中で凝固中の脆い鋳造膜は剥がれるという大きな危険性がある 。なぜならば、潤滑剤または減摩コーティングがないために、凝固中の溶湯は、 鋳造パイプすなわちノズルまたは鋳型の壁に付着する傾向があるからである。The latter phenomenon does not occur in horizontal casting according to current methods. The slag particles are It floats up inside the cast material and is concentrated at the top. Casting container or its casting If the pipe, that is, the casting nozzle and the mold are connected firmly and sealingly, the above-mentioned Neither mold vibration nor lubrication of the mold walls is possible and the associated benefits are not achieved. Silence There is a big risk that the brittle cast film will peel off while it solidifies in the stopped horizontal mold. . Because, in the absence of lubricants or anti-friction coatings, the solidifying molten metal This is because they tend to stick to the walls of the casting pipe or nozzle or mold.
水平鋳造における上述の欠点と不利益とを解消するために、鋳造材をステップ状 に取り出すことが実施されてきた。ここでは、静止期間の間は、鋳型内で凝固中 の膜は、引張り応力ニサラサレることなく、その厚さと強度とが増加するだけの 十分な時間ヲ与えられなければならない。その結果、鋳造材取り出し行程の間で は凝固膜は引張り応力に十分耐えることができる。膜が常に同じ場所で破断する ようにするためには、そしてそれが鋳型の入り口端で生じるようにするためには 、鋳造パイプ鋳型との間の接続部にいわゆる破断ブロックを挿入する。このブロ ックは・通常・鋳型の貫通通路より小さな貫通通路を有しており、この場所で熱 移動を部分的に減少させているのである。したがって、このブロックにより、凝 固中の金属の最も弱い部分の位置すなわち破断の位置を固定しているのである。In order to eliminate the above-mentioned shortcomings and disadvantages of horizontal casting, the cast material is made into a step shape. Extraction has been carried out. Here, during the resting period, solidification is occurring in the mold. The membrane only increases its thickness and strength without decreasing tensile stress. Sufficient time must be given. As a result, during the casting removal process The solidified film can withstand tensile stress well. Membrane always breaks in the same place and for it to occur at the entrance end of the mold. , inserting a so-called breaking block into the connection between the casting pipe and the mold. This blog The rack has a passageway that is smaller than that of the mold, and this is where the heat is absorbed. This partially reduces movement. Therefore, this block allows This fixes the position of the weakest part of the metal in the solid, that is, the position of breakage.
このブロックは非常に抵抗力のある材料でできているにもかかわらず、ひどく摩 耗してしまい、たびたび交換する必要がある。Although this block is made of very resistant material, it wears very hard. It wears out and needs to be replaced frequently.
潤滑剤または滑りコーティングは使用できないので、溶湯が鋳型の壁に付着する のを抑えるために、従来の鋳型ランニングよりも付着しにくい材料のライナをと きどき使用している。黒鉛はライニングとして最も良く使われる材料である。し かも、特に鋳型の下面に設けた場合は黒鉛は比較的早く摩耗し、鋳造膜はその自 重によって黒鉛を圧迫する。したがって、黒鉛は機械的応力と熱応力の両方を最 も受ける。鋳型におけるこのような一側面での係合は、当然、鋳造材の周囲に沿 って不均一な熱の消散を生じる。No lubricants or slip coatings are allowed so the molten metal sticks to the mold walls In order to prevent I use it often. Graphite is the most commonly used material for linings. death However, the graphite wears out relatively quickly, especially when placed on the underside of the mold, and the cast film wears out on its own. The weight compresses the graphite. Therefore, graphite best resists both mechanical and thermal stress. I will also receive it. This type of engagement on one side of the mold naturally extends along the periphery of the cast material. This results in uneven heat dissipation.
これは、鋳型の不均一な摩耗とは独立したものであり、特に鋳造材の収縮として 現れる。その結果、鋳造材の上面と鋳型との間には空気ギャップが生じる。This is independent of uneven wear of the mold, especially shrinkage of the casting material. appear. As a result, an air gap is created between the top surface of the cast material and the mold.
現在までの水平鋳造方法による上述の欠点は、本発明によって回避される。そし て、垂直鋳型による鋳造に関して既に述べた利点を取り戻すことができる。本発 明による方法と装置は、添付の請求の範囲に開示したような特色ある特徴を有す る。The above-mentioned drawbacks of horizontal casting methods to date are avoided by the present invention. stop As a result, the advantages already mentioned regarding vertical mold casting can be regained. Main departure The method and apparatus according to the invention have the distinctive features as disclosed in the appended claims. Ru.
本発明によれば、鋳型は、連続的なまたはステップ状の回転運動を与えられるか 、あるいは中心線の回りに往復的に回動される。According to the invention, the mold is subjected to continuous or stepped rotational movement. , or rotated reciprocally about a centerline.
この手段によって、鋳造材の周囲に沿ってより均一で改善された（強化された） 冷却作用が得られる。なぜならば、鋳造材は自重によって鋳型の下面に押し付け られてこの面は熱的にかつ機械的に最も応力を受けるのであるが、上述の運動に よりこの面は連続的に変化するからである。円形状の鋳造材を鋳造するときは、 さらに、膜と鋳型の表面との間に周方向の相対的な運動が存在する。By this means, a more uniform and improved (strengthened) Provides cooling effect. This is because the cast material is pressed against the bottom surface of the mold by its own weight. This surface is the most thermally and mechanically stressed due to the movement described above. This is because this surface changes continuously. When casting circular casting materials, Additionally, there is relative circumferential motion between the membrane and the mold surface.
この運動は、引張り応力を減少させるのに貢献し、鋳造材を取り出すときの取り 出しクランクの危険を減少させる。なぜならば、鋳型の回転運動のために静止摩 擦はもはや存在していないからである。この回転運動はたぶん鋳型振動と結合す ることができるであろう。たとえば、鋳型をストリッピングストロークに連動し て回転させるだけで良い。このようにすれば、ストリッピングストロークにらせ ん軌跡を与えることになる。This movement contributes to reducing tensile stresses and makes it easier to remove the casting when removing it. Reduces the risk of cranking out. This is because static friction is caused by the rotational movement of the mold. This is because the rub no longer exists. This rotational motion is probably coupled with mold vibration. You will be able to do so. For example, linking the mold to the stripping stroke Just rotate it. In this way, the stripping stroke can be This will give you a trajectory.
さらに、この鋳型の運動により、鋳型に対する簡単な冷却システムが可能になる 。そうでない場合に使用する冷却システムとしては、管状の鋳型の周囲に冷却ジ ャケットを設け、鋳造材の周囲に沿って冷却媒体の流れとその作用を一様に分布 させるものがあるが、このシステムは、今後、鋳型に冷媒を吹きかけるというも っと簡単な方法に変更できる。なぜならば、冷却作用を一様にするのに鋳型の回 転が役立つからである。Additionally, this mold motion allows for a simple cooling system for the mold. . If this is not the case, the cooling system used is A jacket is provided to uniformly distribute the flow and action of the cooling medium along the circumference of the casting. However, in the future, this system will also spray refrigerant onto the mold. You can change it to an easier method. This is because mold rotation is required to make the cooling effect uniform. This is because rolling is helpful.
鋳型の運動は、別個の駆動手段によって提供されても良いし、（後述のように） 鋳型から取り出される鋳造材も回転している場合には、鋳造材と鋳型の壁との間 に存在する摩擦の助けを借りても良い、これらの表面の間の相対運動、またはス テップ状のあるいは急激な回転は、その後、鋳型の運動を停止すれば起こすこと ができる。Movement of the mold may be provided by a separate drive means (as described below) If the casting material taken out from the mold is also rotating, the gap between the casting material and the mold wall The relative motion between these surfaces, which may be aided by the friction present in the Stepping or rapid rotation may occur if the mold movement is then stopped. Can be done.
水平または傾斜した鋳型の振動すなわち往復運動は、さらに、垂直鋳型の振動に 対して既に述べたようり利点をもたらす。したがって、ストリッピングストロー クに伴って、より効果的な潤滑と熱的な回復が達成される。また、負のストリッ プを使用した場合に生じる横方向のクランクはすべて圧縮されてくっつけられて しまう。しかしながら、効果的な潤滑と熱的な回復のためには次のことが要求さ れる。ストリッピングストロークに伴って最も影響を受ける部分、すなわち膜が 形成される前に溶けた金属が鋳型の壁に接触する場所は、溶湯から離されていな ければならない。The vibration or reciprocating motion of a horizontal or inclined mold is further influenced by the vibration of a vertical mold. As already mentioned, it brings advantages. Therefore, the stripping straw With this, more effective lubrication and thermal recovery are achieved. Also, the negative strip Any lateral cranks that occur when using a Put it away. However, effective lubrication and thermal recovery requires: It will be done. The part most affected by the stripping stroke, i.e. the membrane Places where molten metal contacts the mold walls before forming must be kept away from the molten metal. Must be.
すなわち、鋳型に連続的に送られている溶湯は、鋳型の壁のこの部分には接触し ないようにする必要がある。This means that the molten metal that is being continuously fed into the mold does not come into contact with this part of the mold wall. It is necessary to make sure that there is no such thing.
西ドイツ国特許公報第２５４８９４０号によれば次のことが知られている。接続 部に沿って制御導体を配置してこれに交流を供給し、電磁的反発作用を発生させ て、これにより、二つの管の間の接続部に溶湯が進入するのを防止する。二つの 管の一方は可動にすることができて、これは容易に鋳型とすることができる。他 方の管は、セラミック製の鋳造装置であって、これを通って溶湯が鋳型に送られ るものである。According to West German Patent Publication No. 2548940, the following is known. connection A control conductor is placed along the This prevents molten metal from entering the connection between the two pipes. two One of the tubes can be made movable and this can be easily molded. other The first tube is a ceramic casting device through which the molten metal is sent to the mold. It is something that
前記公報の第５図かられかるように、ギャップのいずれかの側の表面は当然に溶 湯から離されている。しかし、鋳型が振動すると、二つの部品の間の接続部すな わちギャップは、鋳造方向の鋳型の運動によって大きくなり過ぎる危険性があり 、溶湯が洩れ出す恐れがある。鋳型が振動したときのこのような状態を回避する ために、鋳造パイプの前端は、少なくとも振動運動のストロークに対応する長さ だけ鋳型の内部に挿入するのがより安全である。As can be seen from Figure 5 of the above publication, the surfaces on either side of the gap are naturally molten. It is kept away from hot water. However, when the mold vibrates, the connection between the two parts There is a risk that the gap will become too large due to the movement of the mold in the casting direction. , there is a risk of molten metal leaking out. Avoid this situation when the mold vibrates In order, the front end of the cast pipe should have a length that corresponds to at least the stroke of the oscillatory movement. It is safer to insert only inside the mold.
したがって、反発力を供給する電気導体は鋳型の外側に配置しなければならない 。Therefore, the electrical conductor that supplies the repulsive force must be placed outside the mold .
電流の強度と周波数を選択゛するに当たっては、鋳型の壁の厚さと、電磁束を通 過させる能力すなわち鋳型の材料の電気的透過率とを考慮する必要があるのはも ちろんである。最も普通の金属鋳型材料を普通の厚さで用いる場合は、周波数は 通常６０ヘルツかそれ未満である。必要がある場合、たとえば鋳造材の寸法が大 きい場合は、関連する鋳型の部分に他の材料、好ましくは非金属材料（たとえば 黒鉛）を使用することによって電磁的透過率を大きくすることができる。この材 料は、鋳型の中に埋め込み材として形成することができる。そしてその厚さは入 り口端に向かって薄くする。The strength and frequency of the current should be selected based on the thickness of the mold walls and the electromagnetic flux. It is also necessary to consider the electrical transmittance of the mold material. Of course. When using most common metal molding materials at normal thicknesses, the frequency is Usually 60 hertz or less. If necessary, for example if the dimensions of the casting are large. If the mold is Electromagnetic transmittance can be increased by using graphite). This material The material can be formed as a potting in the mold. And its thickness is Make it thinner towards the edge of the mouth.
円形状の鋳造材を回転させると、鋳型の運動にかかわらず、長手方向のクランク の危険は少なくなる。ただし、メニスカスすなわち溶湯と鋳型の壁との間の接触 線において、鋳型の端部または鋳造パイプの出口までの距離が、鋳造材の周囲に 沿って変化するならばである。このような関係は、鋳型の回りに同心的に導体の ループを配置することによって自動的に生しる。なぜならば、鋳型内の金属の静 的圧力は下流よりも上流のほうが大きく、この圧力が、一様に分布した反発力に 対抗して作用するからである。しかし、溶湯に作用するこの力、したがって周囲 の接触線（メニスカス）の軌跡は、電磁場の性質それ自体によって変化しうる。When rotating a circular casting material, the longitudinal crank The risk of is reduced. However, the meniscus, i.e. the contact between the molten metal and the walls of the mold line, the distance to the end of the mold or the exit of the casting pipe is around the perimeter of the casting material. If it changes along the same lines. Such a relationship is achieved by placing a conductor concentrically around the mold. Generated automatically by placing a loop. This is because the metal in the mold is static. The upstream pressure is greater than the downstream, and this pressure results in a uniformly distributed repulsive force. This is because they act in opposition. However, this force acting on the molten metal, and therefore the surrounding The trajectory of the contact line (meniscus) of can vary depending on the nature of the electromagnetic field itself.
したがって、所定の距離だけ、遮壁や非対称コイルを設けたり別の材料を導体に 溶接することによって、電流密度を変化させ、所望の領域に沿って反発力を弱め たりあるいは強めたりすることができる。Therefore, it is necessary to install a shield, an asymmetrical coil, or use another material as a conductor for a specified distance. By welding, we vary the current density and weaken the repulsive force along the desired area. It can be strengthened or strengthened.
由は次の点にある。接触線の非対称性のために、膜の成長が長手方向に生じるだ けでなく周方向に沿っても生じるからである。鋳造材の接触線を考えると、鋳型 の中心線に対して直角を成す仮想平面に対してこの接触線が傾斜している場合に は、膜の成長は大体らせん状に生じる。鋳型の壁に接触して溶湯が凝固し・これ により鋳造膜の周囲が収縮するのであるが、凝固中の溶湯が連続的に鋳型の壁に 供給されることによってこの収縮は連続的に補償される。したがって、溶湯は周 方向にも長手方向にも収縮を補償し・収縮は通常は生しない。したがって、外側 の膜の層は自分自身を鋳型の周囲により良く適合させて、そうでない場合と比較 してより長い距離だけ冷却鋳型壁に係合する。このことから次のことが言える。The reason lies in the following points. Because of the asymmetry of the contact line, film growth occurs in the longitudinal direction. This is because it occurs not only along the circumferential direction but also along the circumferential direction. Considering the contact line of the casting material, the mold If this line of contact is inclined to an imaginary plane perpendicular to the center line of In this case, the film growth occurs roughly in a spiral manner. The molten metal solidifies when it comes into contact with the walls of the mold. This causes the surroundings of the cast film to shrink, but the solidifying molten metal continues to shrink against the walls of the mold. This contraction is continuously compensated by the supply. Therefore, the molten metal Compensates for shrinkage in both direction and length - Shrinkage usually does not occur. Therefore, outside The membrane layer fits itself better around the mold than it would otherwise. and engage the cooling mold wall by a longer distance. From this, the following can be said.
膜と壁との間のギャップは小さくなり、そうでない場合と比較してメニスカスか ら距離がより大きいところでこのギャップは生じる。同時に、鋳造材の最も冷却 の悪い部分として、鋳造材が回転したときにギャップが形成されるために、冷却 鋳型壁にもう一度接触する。従来の方法による連続鋳造では、鋳型の内部にギャ ップが形成されることは、次の点で非常に不利益である。The gap between the membrane and the wall is smaller and the meniscus is smaller than it would otherwise be. This gap occurs where the distance is greater. At the same time, the most cooling of the casting material The bad part about cooling is that gaps form when the casting rotates. Contact the mold wall again. In conventional continuous casting, there is no gap inside the mold. The formation of a gap is very disadvantageous in the following respects.
すなわち、ギヤノブの形成によって鋳型の冷却作用がほとんどなくなり、その結 果、膜の成長が阻害され、かつその均一な再加熱と弱化が生じる。そして、クラ ック（膜の破壊）が頻繁に生じ、その結果、特に溶湯の静的圧力が上昇すると同 時に、鋳型の外部に溶湯が噴出する。このような事態を避けるようにすることで 、鋳型の長さの最適化が図られる。たとえば、鋳造材は、できるかぎりこれに吹 きかける冷却材によって直接冷却することができる。In other words, the formation of the gear knob almost eliminates the cooling effect of the mold, and as a result, As a result, the growth of the film is inhibited and its uniform reheating and weakening occur. And Cla rupture of the membrane occurs frequently and as a result, especially as the static pressure of the molten metal increases. Sometimes molten metal spews out of the mold. By trying to avoid situations like this , the length of the mold can be optimized. For example, cast materials should be sprayed as much as possible. Direct cooling can be achieved by applying coolant.
上述の危険性と、鋳型の外側を急速に直接冷却する必要性とは、鋳造材を回転さ せるときは生じない。その理由は容易に理解できる。したがって、鋳型は長くで き、クランクが形成されかつ鋳型の外部に溶湯が噴出する危険性は完全に解消さ れる。したがって、鋳造速度を増加させることができる。というのは、鋳造材を 完全に冷却するための長手方向のスペースの確保し易さは、鋳造速度、および、 以前とは違って、鋳型の外部に溶湯が噴出する危険性を決定する因子となるから である。The above-mentioned risks and the need for rapid, direct cooling of the outside of the mold are important when casting material is rotated. It does not occur when it occurs. The reason is easy to understand. Therefore, the mold is long The risk of a crank being formed and molten metal spewing outside the mold is completely eliminated. It will be done. Therefore, the casting speed can be increased. This is because the casting material The ease with which longitudinal space is available for complete cooling depends on casting speed and Unlike before, this is a factor that determines the risk of molten metal spewing outside the mold. It is.
電磁力による、鋳型の壁からの溶湯の反発のために、鋳造パイプ内の１個以上の 配管を介して、減摩剤をより一様にかつ効果的に分布させることが可能となる。Due to the repulsion of the molten metal from the walls of the mold by electromagnetic forces, one or more It is possible to distribute the anti-friction agent more uniformly and effectively through the piping.
特にこの反発力は、傾斜した鋳造膜のエツジを生じさせるからである。鋳造パイ プの出口はバイブと溶湯の間の空間に突き出すことができる。この突き出たバイ ブ部分は、減摩剤のための供給および分布配管を含むことができる。鋳造材が綱 であるときは、減摩剤は、植物または鉱物油、いわゆる鋳造粉末、または鋳造金 属よりもかなり融点の低い金属たとえば鉛、ビスマス、アルミニウム、またはそ の他の容易に溶ける金属化合物を含むことができる。鋳造材の金属より重い金属 は、鋳造パイプの下側部分内の配管を介して供給するべきである。または、回転 する鋳型の下方に移動する部分に向かい合う部分に沿って供給すべきである。一 方、鋳造材の金属より軽い金属は、鋳型の上部またはその上方に移動する部分に 供給すべきである。これは、重い金属の一部が溶湯内に沈まないようにするため であり、逆に軽い金属の一部が溶湯内に浮き上がらないようにするためである。In particular, this repulsive force causes slanted edges of the cast film. casting pie The outlet of the pipe can protrude into the space between the vibrator and the molten metal. This protruding bi The tube section can include supply and distribution piping for the lubricant. Cast material is rope When the lubricant is vegetable or mineral oil, so-called foundry powder, or foundry gold Metals with melting points significantly lower than those of the metals such as lead, bismuth, aluminum, or Other readily soluble metal compounds may also be included. Metal heavier than the metal of the casting material should be supplied via piping within the lower part of the cast pipe. Or rotate should be fed along the section opposite the downwardly moving section of the mold. one On the other hand, metals that are lighter than the metal of the casting material are should be provided. This is to prevent some of the heavy metal from sinking into the molten metal. This is to prevent some of the lighter metal from floating into the molten metal.
突き出た鋳造パイプの、鋳造材の回転方向に向いた側面は、ある形状をなしてい なければならない。すなわち、鋳型の中心線と直角をなす板上平面に対して傾斜 している。これにより、突き出た鋳造パイプと鋳型の壁との間に、回転する膜が 押し込められる危険性がなくなる。The side of the protruding cast pipe facing the direction of rotation of the cast material has a certain shape. There must be. In other words, it is inclined with respect to the plane on the plate that is perpendicular to the center line of the mold. are doing. This creates a rotating membrane between the protruding casting pipe and the mold wall. Eliminates the risk of being squeezed.
特に水平鋳造では、鋳造材の中心に存在するまだ液体のコアの圧力が低くて、す でに凝固した金属を押しのけることができないために、鋳造材の中心に空隙が形 成される危険性がある。圧力を増加させるには、鋳造方向に鋳造材をもう２〜３ 度だけ傾斜させれば達成できる。または、鋳造膜または壁に作用する電磁力を鋳 造方向に配置すれば良い。磁場は、鋳造材の温度がまだキュリ一点以上の場所に 設けるべきである。そして、導体の電流の強度と周波数は、鋳造材の凝固膜すな わち壁の厚さおよびその回転速度に適合させるべきである。Particularly in horizontal casting, the pressure in the still liquid core at the center of the cast material is low and A void forms in the center of the casting because the already solidified metal cannot be pushed away. There is a risk that this will be done. To increase the pressure, add a few more pieces of casting material in the casting direction. This can be achieved by tilting it by just a degree. Alternatively, the electromagnetic force acting on the cast film or wall can be Just place it in the direction of construction. The magnetic field is applied to a place where the temperature of the casting material is still above the curri point. It should be established. The intensity and frequency of the current in the conductor are determined by the solidified film of the cast material. It should be adapted to the wall thickness and its rotation speed.
鋳造管またはその他の中空鋳造材は本発明によって次のように形成できる。すな わち、鋳造材に対して鋳造方向と逆の方向に作用する電磁力の働きによって、ま だ液体のままのコアがその周囲の膜を満たさないようにする。鋳造材の回転は膜 すなわち壁の一様な厚さと、中空の中心配置とを保障する。電磁場を二つ以上の 部分に分割する利点がたびたびある。これらの部分を発生させる電気巻線は、電 流の強度と周波数に関して、互いに別々にするのが好ましい。また、鋳造材に沿 ってそれぞれにまたは一緒に移動できるようにするのが好ましい。A cast tube or other hollow casting can be formed according to the present invention as follows. sand In other words, due to the action of electromagnetic force acting on the cast material in the opposite direction to the casting direction, The liquid core does not fill the surrounding membrane. The rotation of the casting material is a membrane. This ensures a uniform thickness of the walls and a central location of the hollow. two or more electromagnetic fields There are often advantages to dividing into parts. The electrical windings that generate these parts Preferably, they are separate from each other with regard to flow strength and frequency. Also, along the cast material It is preferable that the objects can be moved independently or together.
薄い壁状の鋳造材すなわち管を鋳造するときは、鋳型と鋳造材とを鋳造方向に上 向きに傾斜させるのがより簡単である。この場合、溶湯のレベルまたは鋳造膜内 部のその長さは管の厚さを決定する。鋳造材の回転と一様な冷却とによって管の 厚さは一様となる。鋳型に連通していて鋳型の中心線の回りに傾斜可能な鋳造容 器を使用するときは、溶湯のレベルまたは膜内部のその長さは、鋳造容器の傾斜 角したがってその内部の溶湯のレベルによって決定される。違った方法としては 、鋳型に向かう溶湯の流れをその他の方法で制御しなければならない。たとえば 、鋳造容器内に挿入されたストフパとカップリングバラシュ（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｂａｓｈ）、鋳造容器と鋳型との間の鋳造パイプ内に設けられたゲート、また はパイプ内を通過する溶湯の流れのＮＥｆｉ的制御による方法がある。When casting thin-walled castings, i.e. tubes, the mold and casting material are moved upward in the casting direction. It is easier to tilt the In this case, the level of the molten metal or within the cast film Its length determines the thickness of the tube. tube by rotating the casting material and uniformly cooling it. The thickness is uniform. A casting chamber that communicates with the mold and is tiltable about the centerline of the mold. When using the casting vessel, the level of the molten metal or its length inside the membrane should be The angle is therefore determined by the level of molten metal within it. Another way is , the flow of molten metal toward the mold must be controlled by other means. for example , the stopper and the coupling bar inserted into the casting container. bash), a gate provided in the casting pipe between the casting vessel and the mold, and There is a method using NEfi-like control of the flow of molten metal passing through the pipe.
共通の鋳造容器に二つまたは多数のラインの機械が設けられている場合は、後者 の諸解決手段の一つが適用できる。なぜならば、鋳型の中心線の回りに傾斜可能 な鋳造容器が使えないからである。The latter if two or several lines of machinery are provided in a common casting vessel. One of the solutions can be applied. Because it can be tilted around the center line of the mold. This is because a cast container cannot be used.
このように形成された管の前方に傾斜したロールを配置するのが好ましい。この ロールには、従来の管製造方法と同様に、加工機能を付加することも自由である 。Preferably, an inclined roll is arranged in front of the tube thus formed. this As with conventional pipe manufacturing methods, processing functions can be added freely to the rolls. .
図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して本発明を説明する。この図面において、 第１図は本発明による装置を、側面図において部分的に縦断面で図示する。Brief description of the drawing The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In this drawing, FIG. 1 shows a device according to the invention in side view and partially in longitudinal section.
第１Ａ図は第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図である。FIG. 1A is a sectional view taken along line A--A in FIG. 1.
第１Ｂ図は第１図のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。FIG. 1B is a sectional view taken along line B-B in FIG. 1.
第２図は本発明による装置を、側面図において部分的に縦断面で図示する。FIG. 2 shows the device according to the invention in side view and partially in longitudinal section.
第３図は発明装置における詳細を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing details of the inventive device.
第４図は本発明による装置を、側面図で図示する。FIG. 4 illustrates the device according to the invention in side view.
第５図は第４図による装置の平面図である。FIG. 5 is a plan view of the device according to FIG. 4;
第６〜８図は第４図と第５図による装置における追加の処理工程のための手段を 図示する。Figures 6 to 8 show means for additional processing steps in the apparatus according to Figures 4 and 5. Illustrated.
第１図には鋳型１の簡単な実施例が図示されている。この鋳型１は、鋳造パイプ ２に対して自由に移動可能であり、吹き付は液体４によって冷却されている。こ の鋳型は単純な管を有しており、好ましくは良好な伝導率を有する材料たとえば 銅でできている。FIG. 1 shows a simple embodiment of a mold 1. In FIG. This mold 1 is a cast pipe It is freely movable relative to 2 and the spray is cooled by liquid 4. child The mold has a simple tube, preferably made of a material with good conductivity, e.g. made of copper.
そして、ローラ５．６で支持されている。これらにはフランジ７が設けられてお り、このフランジは管に加工形成された溝８にがみあっている。したがって、鋳 型管１は長手方向には位置的に固定されており、ただしこの方向に自由に膨張す ることができる。And it is supported by rollers 5.6. These are provided with flanges 7. This flange fits into a groove 8 machined into the tube. Therefore, casting The mold tube 1 is fixed in position in the longitudinal direction, but is free to expand in this direction. can be done.
この管１の出口端には、回転または回動（すなわち３６０度未満の回転）のため に、チェーンホイール９が設けられている。チェーンホイールはスプロケット１ １とチェーン１ｏを介してモータにより駆動される。モータは逆転可能で速度可 変が好ましい・スプロケット１１のための駆動手段１２はいくつかの従来方法で 配置することができる。At the outlet end of this tube 1 there is a A chain wheel 9 is provided. Chainwheel is sprocket 1 1 and a motor via a chain 1o. Motor is reversible and speed is possible The drive means 12 for the sprocket 11 can be modified in several conventional ways. can be placed.
交流を供給される導体手段はギャップジヨイント１４と鋳型管との回りに配置さ れる。その目的は、溶湯がスパルトジョイント（ｓｐａｌｔ ｊｏｉｎｔ）の中 に侵入しないようにするためである。スバルトジョイントとは、管１と、図示し ない鋳造容器すなわち炉に固定された鋳造パイプすなわち鋳造ノズル２との間の 空間であり、ここを通って溶湯が管１に供給される。導体に発生する交流の電磁 場は溶湯内に交流を励起する。Conductor means supplied with alternating current are arranged around the gap joint 14 and the mold tube. It will be done. The purpose is to keep the molten metal inside the spalt joint. This is to prevent it from invading. Subarto joint is pipe 1 and between the casting pipe or casting nozzle 2 fixed in the casting vessel or furnace without This is a space through which the molten metal is supplied to the pipe 1. AC electromagnetic energy generated in a conductor The field excites an alternating current within the molten metal.
このような配置構成の結果、導体とその周囲のＭｌ場に向がってこれに垂直な反 発力が発生する。この力は、磁場の作用領域内にあるギャップと鋳型管の表面か ら溶湯を引き離す。直流によって発生した電磁場を使うことも考えられる。なぜ ならば、もし非磁性物質、すなわちこの場合は溶湯、が磁場内で磁場を横切るよ うに移動すれば、同様な特徴をもった電流が発生することが知られているからで ある。しかし、鋳型の壁に隣り合う鋳造パイプの最も近くにおける鋳型内部の溶 湯内でこのような運動が十分な強度で生じるかどうかは確かではない。いずれに しても、鋳造中に中断があるときはこのようなことは生じない。そして中断は意 図的に起こすことがある。すなわち、鋳造材の静止中に鋳造材を分離しようと思 う場合である。このような理由のため、ここでは交流を選択した。その周波数は 中間にある鋳型の壁の透磁率に適合させる。溶湯に対する磁場の反発作用はすべ ての中間材料の電磁ｉ３過率とその厚さとに依存する。導体に対する距離も決定 的な役割を果たす。したがって、鋳型の壁の厚さは鋳型管のこの部分（矢印１５ のところ）では減少させである。減摩剤は、溶湯が管の壁に対して付着する傾向 を減少させるのではなくて、管の壁とこれに接触して凝固する鋳造膜との間の摩 擦を減少させるものである。この減摩剤はパイプ１６を介して供給される。この パイプを鋳型管または鋳造パイプ／ノズルの回りに配置する位置は、すでに述べ たように、使用する減摩剤に適合させるべきである。減摩剤の計量は、図示した パイプ１６の延長上にある前進ねじによって実施できる。As a result of this arrangement, there is a reaction perpendicular to the conductor and its surrounding Ml field. Force is generated. This force is caused by the gaps and mold tube surfaces within the field of action. Separate the molten metal from the It is also possible to use electromagnetic fields generated by direct current. why So, if a non-magnetic material, in this case molten metal, crosses the magnetic field, This is because it is known that a current with similar characteristics will be generated if the be. However, the melt inside the mold closest to the casting pipe next to the mold wall It is not certain that such movements can occur with sufficient intensity in hot water. In any However, this does not occur if there is an interruption during casting. And interruption is meaning Sometimes it happens graphically. In other words, if you want to separate the casting while it is still, This is the case. For these reasons, we chose AC here. Its frequency is Match the permeability of the intermediate mold walls. The magnetic field has no repulsive effect on the molten metal. depends on the electromagnetic i3 passivity of the intermediate material and its thickness. Also determines the distance to the conductor play a role. Therefore, the wall thickness of the mold is reduced in this part of the mold tube (arrow 15 ), it is decreased. Anti-friction agents reduce the tendency of the molten metal to stick to the walls of the pipe. rather than reducing the friction between the tube wall and the cast film that solidifies in contact with it. It reduces chafing. This lubricant is supplied via pipe 16. this The location of the pipe around the mold pipe or casting pipe/nozzle has already been described. should be matched to the lubricant used. Measurement of anti-friction agent is as shown in the diagram. This can be done by means of an advancing screw on the extension of the pipe 16.
鋳型管の回転／回動のためのローラ５．６と、駆動手段を備えたスプロケット１ １は、フレーム内でベースプレート１７に配置される。回転／回動する鋳型管に 対して、振動すなわち長手方向の往復運動を与えるときは、ベースプレートは、 ホイール、ホイールセグメント、または図面に示したようにニードルベアリング １８によって支持することができる。これにより、鋳型とその駆動手段の往復運 動に対して摩擦を小さくできる。Sprocket 1 with rollers 5.6 and drive means for rotation/rotation of the mold tube 1 is placed on the base plate 17 within the frame. For rotating/rotating mold pipes On the other hand, when applying vibration, that is, reciprocating motion in the longitudinal direction, the base plate Wheels, wheel segments or needle bearings as shown in drawings 18. This allows for reciprocating movement of the mold and its driving means. Friction can be reduced against motion.
この運動は、偏心カムまたはシリンダ・ピストン手段１９を使用して達成できる 。シリンダ・ピストン手段は液圧式あるいは空圧式のいずれかにすることができ る。すでに述べたように、ここで重要なことは、鋳造方向の鋳型の運動において 、鋳型内の鋳造材上に形成される膜２０がその長手方向に圧力を受けることであ る。したがって、ストリッピングストローク中に生じるすべての横方向の割れ目 は互いに押し付けられることになる。This movement can be achieved using eccentric cam or cylinder-piston means 19 . The cylinder-piston means can be either hydraulic or pneumatic. Ru. As already mentioned, what is important here is that in the movement of the mold in the casting direction , the film 20 formed on the casting material in the mold is subjected to pressure in its longitudinal direction. Ru. Therefore, all the transverse cracks that occur during the stripping stroke will be pressed against each other.
鋳型のステンピング運動のためにはステンピングモータを使用することができる 。または、鋳型の振動と一緒に可能にした組み込みシステムとしても良い。これ により、ストリッピングストロークのときに鋳型はワンステップだけ回転する。A stamping motor can be used for the stamping movement of the mold. . Alternatively, it may be a built-in system that enables vibration of the mold. this The mold rotates by one step during the stripping stroke.
ここで、周方向の負のストリップをある量だけ使用することができる。すなわち 、鋳型は、たとえば、回転運動を提供する手段におけるばね作用によって少しの 量だけ逆回転される。Here, a certain amount of circumferential negative strips can be used. i.e. , the mold can be moved slightly by, for example, spring action in the means providing the rotational movement. The amount is reversed.
非常に細いあるいは非常に寸法の異なった鋳造材を製造しようとするときは、ロ ーラで鋳型を直接支持する代わりにローシリンダを用いるのが適当である。こう すれは、ローシリングの中に寸法の異なる鋳型を挿入することができる。When producing castings that are very thin or have very different dimensions, Instead of directly supporting the mold with rollers, it is appropriate to use a low cylinder. like this This allows molds of different sizes to be inserted into the raw sill ring.
単一の鋳型を鋳造容器（任意に加熱することができる）から送るときは、鋳造容 器を傾斜可能にするのが便利である。このとき、鋳型の中心線を回転軸線とする 。さらに、鋳型容器は鋳型の横方向および長手方向に移動可能にすべきである。When feeding a single mold from a casting vessel (which can optionally be heated), It is convenient to make the container tiltable. At this time, the center line of the mold is the axis of rotation. . Furthermore, the mold container should be movable laterally and longitudinally of the mold.
鋳型の開口に対して鋳造容器の鋳造パイプの位置を調整できるようにするために 、鋳型容器を上昇および加工可能にするための構成も好ましい。To be able to adjust the position of the casting pipe in the casting vessel relative to the opening of the mold. Also preferred is an arrangement for making the mold vessel liftable and machinable.
鋳造パイプは内側に耐摩耗性の耐火材料を含むことができる。Cast pipes can include a wear-resistant refractory material on the inside.
たとえば、酸化゛ジルコニウム、ｒ９０％ Ａ１ ｏ」以上のアルミナ、マグネ サイト等である。内側の管が電気抵抗線で巻かれているならば、熱移動に対する 効果的な障壁が得られる。For example, zirconium oxide, alumina with r90% A1 o or more, magnet Sites, etc. If the inner tube is wrapped with electrical resistance wire, it will protect against heat transfer. Provides an effective barrier.
鋳型がステップ状に回転されるときは、周方向の負のストリップを使用する事が できて有利である。起こりうる横方向のクラフクは、これにより、互いに押し付 けられてくっつけられてしまう。When the mold is rotated in steps, a circumferential negative strip can be used. It is advantageous to be able to do so. Possible lateral cracks are thereby pressed against each other. I get kicked and stuck.
チェーンまたはベルト伝動を使用すれば、ことえばジョツキ−ホイールによって 、駆動されない伝動部品が押し付けられるように、このことは容易に構成できる 。これにより、ある量の逆運動が生じる。If chain or belt transmission is used, e.g. by jockey wheel. , this can be easily configured so that the non-driven transmission parts are pressed . This results in a certain amount of reverse motion.
第２図は鋳造材の概略側面図であり、部分的に垂直断面で示しである。そして、 これは中空鋳造材を製造するための多数ラインの鋳造プラントにおけるものであ ゛る。中空鋳造材とは、たとえば、所望の壁の厚さを有する管、中空シャフト、 機械加工の必要な中空ブランク等である。鋳造容器２４は、鋳造方向に上向きに 傾斜するすべての鋳型２１と鋳造材２０とに共通である。この場合、鋳造材は寸 法が異なっても良い。鋳型および鋳造材の横方向の間隔は変更できないと仮定す る。したがって、鋳造容器に装着されて鋳型の内部に突き出している鋳造パイプ ２２の相互の間隔も一定でなければならない。すなわち、鋳造容器の回りの板状 のケーシング２４の熱によるいかなる膨張によっても影響されないようにしなけ ればならない。この理由のために、ケーシングには各パイプの間に冷却ジャケッ トが設けられている。FIG. 2 is a schematic side view of the casting, partially shown in vertical section. and, This is in a multi-line casting plant for producing hollow castings. It's true. Hollow castings are, for example, tubes with the desired wall thickness, hollow shafts, These are hollow blanks that require machining. The casting container 24 is placed upward in the casting direction. This is common to all inclined molds 21 and cast materials 20. In this case, the casting material Laws may be different. Assuming that the lateral spacing of the mold and casting material cannot be changed. Ru. Therefore, the casting pipe installed in the casting vessel and protruding inside the mold The mutual spacing of 22 must also be constant. That is, the plate around the casting container. must be unaffected by any thermal expansion of the casing 24 of the Must be. For this reason, the casing has a cooling jacket between each pipe. There is a
鋳造容器はスライド２７の上に配置される。このスライドは、シリンダ・ピスト ン手段２６によって鋳造材の長手方向に移動可能である。このスライドは台車２ ８の一部であり、台車はこの方向に移動可能である。このような配置構成により 空になった鋳造容器を迅速に交換することができる。The casting container is placed on the slide 27. This slide is for cylinder piston It is movable in the longitudinal direction of the casting material by the means 26. This slide is trolley 2 8, and the truck is movable in this direction. With this arrangement, Empty casting containers can be quickly replaced.
鋳造容器２４内の溶湯２３はパイプ２２を経由して各鋳型２１に連通している。The molten metal 23 in the casting container 24 communicates with each mold 21 via a pipe 22.
したがって、鋳型は鋳造容器２３内の溶湯のレベルに相当するレベルまで満たさ れる。したがって、凝固した鋳造膜の内部の溶湯コアの長さは、鋳造容器２３内 の溶湯のレベルに依存する。なお、この溶湯コアの長さに沿って膜の厚さが成長 するのである。鋳造容器２４を迅速に交換するには、第２図のすべての鋳造パイ プ、鋳型、および鋳造材が同じ傾きであることが要求される。しかし、もし望む ならば、鋳造容器内で選択された溶湯のレベルに対するそれらの高さは鋳造材毎 に変化させることができる。また、鋳型と鋳造材の寸法も互いに変えることがで きる。これらのパラメータが決定されたときは、適当な取り出しおよび鋳造速度 を選択することによって、各鋳造材の所望の壁の厚さを決定できる。これらの速 度は、駆動ロール２９のそれぞれの速度によって設定される。膜２０’を有する 鋳造材を鋳型がら連続的に取り出すことは、本発明に従うことによって、すなわ ち鋳型の内部の溶湯に対して反発作用を伴う電磁場を設けることによって可能と なった。これにより、鋳造パイプ上で凝固した溶湯と鋳型内で凝固した膜との間 がつながるのが防止される。電磁場は導体３０によって発生する。導体には大き な電流が流され、導体は鋳型２１の回りのパイプと同じレベルに配置される。こ のような配置は、鋳造パイプ２２を通過する溶湯の流れが乱されないようにする ために必要である。あるいは、スウェーデン国特許公報第４１７４８４号のよう に、もし鋳型とパイプとの間のギャップの中に溶湯が侵入するのだけを防止する のであれば、全く単純に流れを防止するために必要である。この方法は、ある場 合には本発明と組み合わせて用いることができる。しかし、これについては後に より詳細に説明する。The mold is therefore filled to a level corresponding to the level of molten metal in the casting vessel 23. It will be done. Therefore, the length of the molten metal core inside the solidified casting film is depends on the level of molten metal. Note that the film thickness grows along the length of this molten metal core. That's what I do. To quickly change the casting vessel 24, all casting vessels shown in FIG. It is required that the tap, mold, and casting material have the same slope. But if you want If so, their height relative to the selected level of molten metal in the casting vessel is can be changed to In addition, the dimensions of the mold and casting material can be changed to each other. Wear. Once these parameters have been determined, appropriate withdrawal and casting speeds can be determined. The desired wall thickness for each casting can be determined by selecting . These speeds The speed is set by the respective speed of the drive rolls 29. having a membrane 20' Continuous removal of casting material from the mold can be achieved by following the invention, i.e. This is possible by creating an electromagnetic field with a repulsive effect on the molten metal inside the mold. became. This creates a gap between the molten metal solidified on the casting pipe and the film solidified in the mold. is prevented from connecting. The electromagnetic field is generated by conductor 30. Large for conductors A current is applied and the conductor is placed at the same level as the pipe around the mold 21. child Such an arrangement prevents the flow of molten metal passing through the casting pipe 22 from being disturbed. It is necessary for Or like Swedish Patent Publication No. 417484 To prevent molten metal from entering the gap between the mold and the pipe, If so, it is necessary quite simply to prevent the flow. This method In some cases, it can be used in combination with the present invention. But more on this later This will be explained in more detail.
中空鋳造材２０に、したがって鋳型２１の内部の凝固した鋳造膜２０に、回転運 動を与えるために、駆動ロールは鋳造材の中心線に対して傾斜している。もし膜 の回転速度が鋳造材の取り出し速度に対して十分大きくされていれば、形成され る膜の厚さすなわち鋳造材の壁の厚さは、周方向に沿ってすべて同じになるので あろう。もしこのような装置構成を任意に配置し直すことができ 、−るように 望むならば、鋳造材の駆動手段は、旋回可能なベースブレート上に配置すること ができる。この働きにより、ロールの傾き、したがって鋳造材の取り出し速度に 対する回転速度を、変更することができる。この場合、もちろん、第２図に示す ように、すべてのロールを水平あるいは垂直のいずれかに統一し、かつ横方向に はしないのが最も簡単である。Rotary motion is applied to the hollow casting material 20 and therefore to the solidified casting film 20 inside the mold 21. To provide the motion, the drive roll is inclined relative to the centerline of the casting. if membrane If the rotational speed of The thickness of the membrane, that is, the wall thickness of the cast material, is the same all along the circumferential direction. Probably. If such a device configuration can be rearranged arbitrarily, If desired, the casting drive means may be arranged on a pivotable base plate. Can be done. This action affects the roll inclination and therefore the casting material removal speed. The rotation speed can be changed. In this case, of course, the so that all rolls are either horizontal or vertical, and horizontally It is easiest not to do so.
鋳型の回転または回動は駆動手段によって実施される。そして第２図のように、 この駆動手段はモータ３１を含み、操作可能なりラッチ３２と、チェーン伝動装 置３３と、鋳型管に固く装着されたチェーンホイールとを備える。ある場合には 、回転して取り出される鋳造材２１と鋳型との間の摩擦によって生じる鋳型２１ の回転だけで十分である。この場合、クランク３２を外すことによって鋳型駆動 手段を省略することができる。この運動を周期的に停止するためにブレーキ手段 を設けることができる。このような手段はたとえばクラッチの片側半分に作用す るもので、ｔＵｔ石によって作動させたり外したりすることができる。Rotation or pivoting of the mold is carried out by drive means. And as shown in Figure 2, The drive means includes a motor 31, an operable latch 32, and a chain transmission. 33 and a chain wheel rigidly attached to the mold tube. In some cases , the mold 21 caused by friction between the mold and the cast material 21 that is rotated and taken out. rotation is sufficient. In this case, by removing the crank 32, the mold can be driven. The means can be omitted. Braking means to periodically stop this movement can be provided. Such means may act, for example, on one half of the clutch. It can be activated and deactivated using a tUt stone.
鋳造材は通常の方法によって所望の長さに切断することができる。しかし、回転 する鋳造材は、形作りのための熱間加工のいくつかの可能性を備えている。これ らのいくつがの例は本明細書で後に説明する。The cast material can be cut to the desired length by conventional methods. But rotation Cast materials have several possibilities for hot working for shaping. this Examples of some of these are described later in this specification.
鋳造材２０のための取り出し手段は、ある程度の熱間加工、たとえば鋳造材が所 定の寸法または形状となるような加工、が任意に実施できるようにされている。The removal means for the casting material 20 may include some degree of hot working, e.g. Processing to obtain a fixed size or shape can be carried out as desired.
あるいは、棒材を連続的に製造する場合には、駆動ロールの後に鍛造機械を設け ることも合理的な解決方法である。このような作業のために必要な工具は、当然 熱間加工に適した材料で作られる。そして、必要な場合は適当な媒体で冷却され る。Alternatively, if bars are manufactured continuously, a forging machine is installed after the drive roll. This is also a reasonable solution. Of course, the tools needed for this kind of work are Made of materials suitable for hot processing. and, if necessary, cooled with a suitable medium. Ru.
もちろん、上述の加工作業は、中実の棒材のための水平連続鋳造装置にも適用で きる。おそらく、第６図と第７図に示すように、ロールによって鋳造材を適当な 寸法にした後に加工することになろう。Of course, the processing operations described above can also be applied to horizontal continuous casting equipment for solid bars. Wear. Presumably, as shown in Figures 6 and 7, the cast material is It will be processed after sizing.
第１図による鋳造では、第２図のように、その輸送方向において上向きに傾斜し た中空材と同様に、水平鋳造材は回転または回動することができる。特に鋼およ びその他の溶けにくい金属の水平鋳造では、鋳造材の内部のまだ凝固していない 溶湯が長く延びて鋭くとがった場合に、鋳造材の中心領域に空隙および多孔部分 ができることがたびたびある。この説明は次の通りである。鋳造材の中心が完全 に凝固する前に、コアの先端で、結晶化した溶湯の多少の周期的な連結が起こる からである。その他の理由は、温度がどんどん下がっていってかつ結晶コア上に 分離する結果として、鋳造材の内部でどんどん先細になっていく溶湯コアの粘度 が確実に減少していくことにある。溶湯の先端での静的圧力は、溶湯が前進して 凝固収縮の結果体じた空隙を満たすことができないほど弱くなっている。コアの 先端内の溶湯を電磁的に攪拌して鋳造材の内部構造を改善することによっていく つかの成功例が得られた。しかし、中心部に欠陥を生じさせる傾向は、鋳造材を ある程度下向きに傾斜させることと鋳造材の回転とによって、減少させることが できる。この傾斜は、コアの先端の静的圧力を減少させるものである。In the casting according to Fig. 1, as shown in Fig. 2, the casting direction is upwardly inclined in the transport direction. Similar to hollow members, horizontal castings can be rotated or pivoted. Especially steel and Horizontal casting of metals such as metals that are difficult to melt and other metals that are difficult to melt When the molten metal is long and sharp, it creates voids and porous areas in the central area of the casting. There are often things that can be done. The explanation is as follows. The center of the casting is perfect Some periodic interlocking of the crystallized molten metal occurs at the tip of the core before solidifying into It is from. The other reason is that the temperature keeps dropping and the temperature rises above the crystal core. The viscosity of the molten metal core becomes increasingly tapered inside the casting as a result of separation. is steadily decreasing. Static pressure at the tip of the molten metal causes the molten metal to move forward. It is so weak that it cannot fill the voids formed as a result of solidification and shrinkage. of the core This is done by electromagnetically stirring the molten metal inside the tip to improve the internal structure of the cast material. Some success stories have been obtained. However, the tendency to develop defects in the center of cast materials It can be reduced by tilting the casting material downward to some extent and by rotating the casting material. can. This slope reduces the static pressure at the tip of the core.
第３図には、鋳型ユニットと鋳造材とが鋳造方向に対して傾斜しているプラント の一例が示されている。ここでは、垂直鋳造で使用するのとほとんど同じ種類の 冷却ジャケット４０の中で、鋳型管２１がどのようにして回転または回動される かについても示されている。電ｍ誘導器４１はジャケフ）４０の中に組み込まれ ていて、ジャケットは磁性材料でできている。または、ジャケットは、少なくと もその様な材料の部材を溶接付けして設呻られている。これにより、洩れ渦電流 がジャケットを加熱することがないようにしている。環状のヨーク４２は、積層 板から成っていて、導体の回りの電磁束を助長かつ増大させるのに役立つ。大き な寸法の鋳造をするときは、スウェーデン国特許公報第４１７４８４号による手 段を、本発明の手段４１．４２と一緒に使用することができる。電気導体４３と 鋳造パイプ４５．４６との間の積層リング４４は、電磁的な実質的に半径方向に 向いた力が、鋳造パイプ４５．４６を通過する溶湯２３の流れを取り囲んでこれ を乱すのを防止している。Figure 3 shows a plant in which the mold unit and the casting material are inclined with respect to the casting direction. An example is shown. Here we use almost the same type of How is the mold tube 21 rotated or rotated within the cooling jacket 40? It is also shown that The electric m-inductor 41 is incorporated into the Jacquef) 40. The jacket is made of magnetic material. Or at least a jacket They are also constructed by welding together members made of such materials. This results in leakage eddy current prevents the jacket from heating up. The annular yoke 42 is made of laminated It consists of plates and serves to encourage and increase the electromagnetic flux around the conductor. big When casting with certain dimensions, use the method according to Swedish Patent Publication No. 417484. Stages can be used together with the means 41,42 of the invention. Electric conductor 43 and The laminated ring 44 between the cast pipes 45, 46 has an electromagnetic substantially radial A directed force surrounds the flow of molten metal 23 passing through the casting pipe 45, 46 and causes this This prevents them from being disturbed.
溶湯が鋳型の壁に付着しないようにするために、万が一鋳造パイブと鋳型との間 に意図しない傾斜が存在している場合を考えて、パイプ４５の外側前方表面をい くらか凸面にしておいた（矢印Ａのところ）。パイプの回りに配置された導体４ ３には、鋳型の回りの導体に供給される電流よりも高周波の電流を供給するほう が良い。なぜならば、溶湯と導体との間には電気伝導性の材料は存在しないから である。実際、電流の周波数が高いほど電磁的反発力は低い。しかし、溶湯内に 発生ずる熱はより大きくなるであろう。これは、凝固した溶湯がパイプに付着す るのを防止することを助け、かつ、鋳型の外側に配置された電磁誘導器が中断す る領域で、鋳型内で凝固した膜とパイプ内で凝固した溶湯との間で凝固した溶湯 がつながるのを防止することを助ける。To prevent molten metal from adhering to the walls of the mold, there should be no space between the casting pipe and the mold. The outer front surface of pipe 45 should be I made it slightly convex (at arrow A). Conductor 4 placed around the pipe 3, it is better to supply a higher frequency current than the current supplied to the conductor around the mold. is good. This is because there is no electrically conductive material between the molten metal and the conductor. It is. In fact, the higher the frequency of the current, the lower the electromagnetic repulsion. However, in the molten metal The heat generated will be greater. This is because the solidified molten metal adheres to the pipe. The electromagnetic inductor placed outside the mold The area where the molten metal solidifies between the film that solidifies in the mold and the molten metal that solidifies in the pipe. helps prevent connections.
このような装置構成は、鋳造材を静止カンタで切断するときに、そして誘導器４ １に直流電流を供給するときに有利である。鋳造運動は停止が必要とされ、溶湯 の運動は切断作業によって実質的に中断されることの結果、直流誘導器４１から の反発力は中断する。したがって、鋳造パイプ４５と膜２０′との間の溶湯のつ ながりは４５′で生じる。なぜならば、交流誘導器４３の作用が維持されている からである。したがって、４５′のところで鋳型の壁とパイプとの間のギャップ の中に溶湯が侵入するのが防止される。同時に、運動の存在しない期間中に、膜 はその厚さと強度とを増加させようとする。したがって、膜は、鋳造材がもう一 度前進（鋳型の引き出し）したときに膜に働くことになる余分の引張り応力に耐 えることができる。良く知られるように、静的摩擦は滑り摩擦よりも大きい。Such a device configuration is useful when cutting cast material with a stationary counter and This is advantageous when supplying direct current to the device. The casting movement must be stopped and the molten metal As a result of the movement of the DC inductor 41 being substantially interrupted by the cutting operation, The repulsive force of is interrupted. Therefore, the molten metal between the casting pipe 45 and the membrane 20' The sag occurs at 45'. This is because the action of the AC inductor 43 is maintained. It is from. Therefore, the gap between the mold wall and the pipe at 45' This prevents molten metal from entering the inside. At the same time, during periods of no movement, the membrane attempts to increase its thickness and strength. Therefore, the membrane is To withstand the extra tensile stress that will be applied to the membrane when it is advanced (withdrawn from the mold). You can get it. As is well known, static friction is greater than sliding friction.
第４〜８図は、本発明による装置のいくつかの異なる応用を例として図示する。Figures 4-8 illustrate by way of example several different applications of the device according to the invention.
第４図は鋳造機械自体を一側面から見たところを図示する。第５図は上から見た ところである。鋳造材２１は、この機械で製造されて回転しているものであって 、第４図と第５図のトーチランプ５１を使って、通常の方法で所望の鋳造長さに 切断される。あるいは、その代わりに、直接ロールスタンドまたは鍛造機械の中 に導かれる。FIG. 4 shows the casting machine itself as seen from one side. Figure 5 is seen from above. By the way. The cast material 21 is manufactured by this machine and rotates. , using the torch lamp 51 of FIGS. 4 and 5, to the desired casting length in the usual manner. disconnected. Alternatively, directly into the roll stand or forging machine. guided by.
第６図では、プラネタリ圧延機を使用している。この圧延機は、鋳造材の回りに 遊星的に駆動される複数のテーバロール６７に特徴がある。したがって、鋳造材 ２１は所望の寸法を付与できる。In FIG. 6, a planetary rolling mill is used. This rolling machine rotates around the casting material. It is characterized by a plurality of taber rolls 67 that are driven planetarily. Therefore, the casting material 21 can be given a desired dimension.
もし望むならば、回転する鋳造材には表面処理を施すことができる。たとえば、 熱間研削によるスケール除去処理や、鋳造材に沿って配置された一つ以上のスク レーバツールによる加工などである。加熱または熱均等化領域を設けるのも望ま しい。If desired, the rotating casting can be surface treated. for example, Descaling treatment by hot grinding or one or more scales placed along the casting material. This includes processing using a lever tool. It is also desirable to provide heating or heat equalization areas. Yes.
鋳造材が回転するときは、第５図に図示したプラネタリ圧延機は、静止位置回転 ロール６８ （第７図）に任意に交換することができるし、またはこれを付加す ることができる。したがって、圧延機駆動と比較して、ローラの駆動をかなり簡 単にすることができる。概略図では、鋳造材の周囲を挟む一対の互いに逆向きの ロールを示すだけであるが、破断や鋳造材の中心での空隙の形成を避けるために 、三つ以上のロールが使用される。もちろん、望むならば、ロール装置は保持装 置に交換しても良い。When the casting material rotates, the planetary rolling mill shown in Figure 5 rotates at rest. It can be optionally replaced with roll 68 (Fig. 7), or it can be added. can be done. Therefore, driving the rollers is much simpler than driving a rolling mill. You can simply. The schematic diagram shows a pair of oppositely oriented Although the roll is only shown, to avoid breakage and the formation of voids in the center of the casting material , three or more rolls are used. Of course, if desired, the roll device can be You can replace it at any time.
回転する鋳造材を直接圧延することの利点は、とりわけ、一つの鋳造工程の最中 であっても、一つの同じ鋳造寸法に対して、異なる寸法の鋳造材を製造できる点 にある。このことは、ロール間隙を所望の量に設定することで達成される。The advantages of direct rolling of rotating castings are, inter alia, However, casting materials with different dimensions can be manufactured for the same casting size. It is in. This is accomplished by setting the roll gap to the desired amount.
圧延された鋳造材２１は、まだ回転していて切断されていないものであって、そ の後、恐らくは追加の加熱または熱均等化領域（Ｕ！Ｊ示せず）を通過した後に 、たとえば補強棒材や線材の製造のために通常の圧延機に送られる。この目的の ために、鋳造材の回転は停止しなければならない。第８図によれば、このことは 、回転するロールリーダ６９によって起こされる。このロールリーグは鋳造材を 円形状７０にして回転ドラム７１の中に入れる。このドラムから、鋳造材は接線 方向に取り出され、さらに圧延または成型をするために圧延機７２に送られる。The rolled casting material 21 is still rotating and uncut; perhaps after passing through an additional heating or heat equalization zone (U!J not shown). , for example, to a conventional rolling mill for the production of reinforcing bars or wires. for this purpose Therefore, the rotation of the casting must be stopped. According to Figure 8, this means , is raised by the rotating roll leader 69. This roll league is made of cast material. It is made into a circular shape 70 and placed in a rotating drum 71. From this drum, the casting material is tangential It is taken out in a direction and sent to a rolling mill 72 for further rolling or shaping.
たぶん必要であろうが、温度調節のための図示しない装置をドラム内に設けるこ とができる。It may be necessary to provide a device (not shown) in the drum for temperature regulation. I can do it.
第４図と第５図によれば、スライディングゲート５２と鋳造パイプ５３とを備え るとりべ５４から鋳造は実施される。ゲートでは、鋳造容器２４に向かう溶湯の 流れは、鋳造容器内の充満レベルに関連して自動的に調節されることが好ましい 。鋳造容器は、ピストン・シリンダ手段５５の働きによって、鋳型２０と鋳造材 との中心線の回りに傾斜可能である。そして、鋳造容器２４内の溶湯のレベルに 関連して自動的に調節されるのが好ましい。使い古された鋳造容器を新たに準備 したものに交換するのを迅速に行うようにするために、これら鋳造容器はそれぞ れ、鋳造方向に対して横方向に移動可能な台車５６の上に配置されている。この 運動を可能にするために、鋳型の開口の中に突き出す鋳造パイプを有する鋳造容 器２４は、鋳型の長手方向に移動しなければならない。したがって、鋳造容器は スライド５７の上に配置されている。According to FIGS. 4 and 5, it is equipped with a sliding gate 52 and a cast pipe 53. Casting is performed from the ladle 54. At the gate, the molten metal flows toward the casting container 24. Preferably, the flow is automatically regulated in relation to the filling level within the casting vessel. . The casting container is connected to the mold 20 and the casting material by the action of the piston and cylinder means 55. It is tiltable about the center line with. Then, the level of the molten metal in the casting container 24 Preferably, it is automatically adjusted accordingly. Preparing a new used casting container Each of these cast vessels is and is placed on a carriage 56 that is movable transversely to the casting direction. this A casting vessel with a casting pipe protruding into the opening of the mold to allow movement. The vessel 24 must be moved in the longitudinal direction of the mold. Therefore, the cast container is It is arranged on the slide 57.
スライド５７は、ピストン・シリンダ手段５日の働きによって、鋳造中の位置か ら急速に移動できる。すでに述べた、管状鋳型２０の前端の回りの電磁誘導器は 、数字５９で示されている。鋳型は回転するので、水６０を直接吹きかけること によって一様な冷却が達成できる。鋳型の回転または回動は駆動手段６１によっ て実施され、長手方向の振動はシリンダ６２によって実施される。The slide 57 is kept in position during casting by the action of piston and cylinder means. can move rapidly. As already mentioned, the electromagnetic inductor around the front end of the tubular mold 20 is , indicated by the number 59. Since the mold rotates, spray water 60 directly onto it. Uniform cooling can be achieved by The mold is rotated or rotated by a driving means 61. The longitudinal vibration is carried out by the cylinder 62.
二次冷却は６３で示され、回転する鋳造材２１のための支持ロールは６４で示さ れる。鋳造材の中心で電磁的に溶湯に作用する搬送手段６５は、鋳造材に沿って 存在する。鋳造材２１を回転方向に進行させるための傾斜ロール６６は、異なる 平面に存在するように示されている。しかし、もし前進速度に関連して回転を調 節しようとするならば、傾斜ロールは単に二つの方向から鋳造材に係合するよう に配置するのが好ましい。これにより、より簡単な駆動装置が得られ、これにつ いては第２図に関連してすでに述べである。わかりやすくするために、ロールの 駆動装置は図面に示されていない。ロールの駆動は従来のいろいろな方法で実施 できる。前進速度は、もちろん、液体コアの先端の位置に関連して自動的に調節 することができる。液体コアの先端の位置は、たとえば超音波方法によって検出 できる。電磁誘導器５９によって発生する反発力は、鋳型の下部に存在する静止 圧力よりも常にいくらかは大きくしておかなければならない。同様に、鋳造容器 内の溶湯の検出レベルに関連して、誘導器に供給される電流の強度および／また は周波数を自動的に調節することが好ましい。Secondary cooling is indicated at 63 and support rolls for the rotating casting 21 are indicated at 64. It will be done. A conveying means 65 that electromagnetically acts on the molten metal at the center of the casting material moves along the casting material. exist. The inclined rolls 66 for advancing the casting material 21 in the rotational direction are different. Shown as lying on a plane. However, if the rotation is adjusted in relation to the forward speed, If knotting is desired, the inclined rolls simply engage the casting from two directions. It is preferable to place the This results in a simpler drive and This has already been stated in connection with FIG. For clarity, the role's The drive is not shown in the drawing. Driving the rolls can be done using a variety of conventional methods. can. The forward speed is of course automatically adjusted in relation to the position of the tip of the liquid core can do. The position of the tip of the liquid core is detected by e.g. ultrasonic methods can. The repulsive force generated by the electromagnetic inductor 59 It must always be somewhat greater than the pressure. Similarly, casting containers The strength of the current supplied to the inductor and/or Preferably, the frequency is automatically adjusted.
上述したようなプラントと同様なプラントにおいて、従来の調整装置および自動 装置を使用して、全体の作業手順を自動化することができる。その結果、スタッ フの数を最小にできる。そして、その様なプラントは地面の上に設置できるとい う大きな利点がある。その結果、建設コストがかなり節約できる。搬送や、中間 貯蔵や、加熱のコストは、最終製品のコストにとって大きな割合を占めるもので あるが、これらについても低減できる。In plants similar to those described above, conventional regulators and automatic The device can be used to automate the entire work procedure. As a result, the stack The number of fs can be minimized. And it is said that such plants can be installed above the ground. There are big advantages. As a result, construction costs can be saved considerably. transportation and intermediate Storage and heating costs account for a large portion of the final product cost. However, these can also be reduced.
国際調査報告 ｐＣＴ／５ＥＱ６１００４１１―惰−−＾ｅ””” ＮＩＩＰＣ Ｔ／ＳＥ８６１００４１１International Search Report pCT/5EQ6100411-Inasu--^e""" NIIPC T/SE86100411
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