JPH0130577B2 - - Google Patents

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JPH0130577B2
JPH0130577B2 JP58179239A JP17923983A JPH0130577B2 JP H0130577 B2 JPH0130577 B2 JP H0130577B2 JP 58179239 A JP58179239 A JP 58179239A JP 17923983 A JP17923983 A JP 17923983A JP H0130577 B2 JPH0130577 B2 JP H0130577B2
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JP
Japan
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mold
core
hollow
graphite
casting
Prior art date
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Application number
JP58179239A
Other languages
English (en)
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JPS6072645A (ja
Inventor
Susumu Nawata
Masaharu Sugyama
Eikichi Sagisaka
Katsuzo Ichikawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Light Metal Co Ltd filed Critical Nippon Light Metal Co Ltd
Priority to JP17923983A priority Critical patent/JPS6072645A/ja
Publication of JPS6072645A publication Critical patent/JPS6072645A/ja
Publication of JPH0130577B2 publication Critical patent/JPH0130577B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/006Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of tubes

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中空ビレツトの製造装置に係り、中空
ビレツトを連続的に鋳造するための設備におい
て、定常鋳造状態を早期に形成せしめ、しかも得
られる中空ビレツトの内面などに割れその他の欠
陥を発生することがなく、またメタル漏れなどを
有効に解消して安定円滑な操業を図ろうとするも
のである。
アルミニウム質のような金属溶湯によつて中空
ビレツトを連続的に鋳造するに当つて、定常鋳造
状態を鋳造スタート直後の早期において形成する
ことが枢要であり、このような定常鋳造状態の早
期形成により得られた中空ビレツトの切捨て部分
を短縮できる。そこでこのような場合の外部鋳型
内に金属製の水冷中子を配設し、この水冷中子の
底部から連続的に鋳造して引出される中空ビレツ
トの内面に冷却水を施すことが一般的に行われて
いるが、この方法によるものでは鋳造割れ、特に
熱間割れが発生し易く、従つて歩留りが低いこと
は公知の通りである。即ち上記のような手法によ
るものでは中空ビレツトの内周と外周から同時に
シエルが形成され、肉厚中間部は遅れて凝固する
こととなるから、この肉厚中間部における凝固時
の収縮は先行して形成されている内周および外周
側の各シエルによつて拘束されることとなり、該
肉厚中間部には引張応力が作用し、この引張応力
が肉厚中間部の高温強度を超えることによつて割
れを発生するわけであつて、斯様な割れは通常内
周シエルに伝播することになる。そこで例えば特
開昭57−109546号公報のように前記中子に中実の
黒鉛部体などを用い内周からの冷却を行わないよ
うにすることも提案され、即ち内部シエルが形成
されないため上記内周シエルによる拘束がなくな
り割れが発生し難くなるわけである。然しこのよ
うにして内部からの冷却を行わない方法によるも
のについて仔細に検討した結果によると、中子側
が所定の温度(連続鋳造によつても実質的にキヤ
スト面の温度変化がない状態)になり定常鋳造状
態に達するには相当に時間を必要とし、その間に
鋳造された中空ビレツトは組織的不均一さが存在
し該部分は切捨て部分となる不利がある。また中
空ビレツトの肉厚が大となり、例えば60mmを超
え、特に80mm以上のような場合にはメタル漏れが
発生し易く、即ち鋳造スタート時においてメタル
漏れが多発し円滑な鋳造をなし得ないことが確認
された。蓋し鋳型と中子およびそれらの間の底部
に装着された下型によつて構成された空間に金属
溶湯を供給しそれらの鋳型、下型および中子から
の冷却でそれらの部体に接する部分にシエルが形
成されてから下型を降下し鋳造をスタートすると
中子に接するシエルが一般に下部を若干細くする
ようにテーパを採つて形成された中子から離脱す
ることとなるが、このような内周シエルの中子側
から離脱時にシエル上部における溶湯が離脱で生
じた隙間に流れ出し、或いは未だ薄い内周シエル
の一部が再び溶解して溶湯を流出させるようなこ
ととなつてメタル漏れを発生させることとなり、
何れにしても安定した連続鋳造をなし得ないこと
となる。
本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ね
て創案されたものであつて、上下が開放された鋳
型の中央部に該鋳型と同心的に中子を設け、それ
ら鋳型と中子によつて形成される空間部に金属溶
湯を供給しつつ下型を降下させて冷却凝固された
中空ビレツトを連続的に鋳造するようにしたもの
において、前記中子における少くとも定常鋳造時
におけるキヤスト面を黒鉛質の中空部体で形成
し、しかもこのような黒鉛質中空部体の下方に水
冷鋳型を連続して形成すると共に該下方水冷鋳型
と前記黒鉛質中空部体の間に耐火断熱又は保温材
を介装して中子を形成した中空ビレツトの製造装
置を提案する。
即ち本発明によるものの具体的な実施態様を添
附図面に示すものについて説明すると、第1図の
ものは水冷式の上下に開放された金属鋳型1の中
央部に支持具5によつて該鋳型1と同心状に中子
を取付けるが、この中子は水冷式の金属中子2の
上部に耐火断熱又は保温材4を介して黒鉛質キヤ
スト面を有する中空部体3を取付け、その下に前
記水冷式金属中子2の底部のみが延出している。
該中子2には冷却水供給パイプ6によつて冷却水
が供給され、その底部に形成されたノズル部から
引出された中空ビレツト12の内面に冷却水10
が吐出し、前記鋳型1における底部ノズルからの
冷却水10と共にビレツト12を冷却し、従つて
上記のような鋳型1と中子2との間の空間に供給
された金属溶湯7は図示するような位置に定常鋳
造時の凝固開始点9,9aが形成され、即ちビレ
ツト12の内面においては黒鉛質中空部体3が中
空であることから熱容量が小さく鋳造開始後の早
期に実質的に温度変化のない定常鋳造状態が形成
され、黒鉛質中空部体3の域内ではあるが相当下
方にこの定常鋳造状態の凝固開始点9が位置する
のに対して鋳型1における水冷効果を充分に受け
るビレツト12の外面においては凝固開始点9a
が充分に高い位置を採ることとなる。なお前記黒
鉛質中空部体3におけるキヤスト面はビレツト1
2の型抜きを容易ならしめるように適当なテーパ
を下開き状に形成している。また図示のように中
子2に対する取付けを適切に得るために中子2に
段部2aを形成して耐火断熱材4と共に黒鉛質部
体3の下端部を若干嵌合して係止することもでき
る。
第2図には本発明によるもう1つの実施態様が
示されているが、この実施態様においては水冷式
金属中子2の底部中央に排出孔11を形成して冷
却水を放出し、第1図のものにおける底部ノズル
に代えている。なお場合によつては第3,4図に
示すように水冷式金属中子2を短小偏平なものと
し、その上部に黒鉛質キヤスト面をもつた中空部
体3をセツトしてよく、この場合においても耐火
断熱又は保温材4を介装する必要があることは図
示の通りである。更に上記したような黒鉛質中空
部体3に対しては潤滑剤として二硫化モリブデン
粉末、ボロンナイトライド粉末やカーボンブラツ
ク黒鉛粉等を塗布して使用することがより効果的
であり、これらのものはワツクスや菜種油等を用
い練り合わせて塗布すると塗着が有効に得られ
る。
前記した黒鉛質中空部体3の厚みについては上
記したような定常鋳造状態を早期に得るためにな
るべく薄いことが望ましいことは当然であるが黒
鉛部体の加工性からして数mm程度は必要であり、
好ましくは10数mm以下のものである。
即ち上記したような本発明の装置によるときは
中空ビレツトの内面が耐火断熱又は保温材4を介
した黒鉛質キヤスト面の中空部体3によつて鋳造
されることから定常鋳造状態が鋳造スタート後の
早期に形成されることは明かであり、しかも該黒
鉛質中空部体3によつて凝固の遅れる肉厚中間部
と同等ないしそれより遅れてビレツト内面が凝固
することとなり、内面シエルによる拘束力が減少
するので肉厚中間部の凝固収縮に伴う引張応力が
緩和され、該肉厚中間部に割れの発生がなく、従
つて内面割れなどを発生することのない好ましい
中空ビレツトとして得ることができる。加うるに
鋳造スタート時の如きにおいてキヤスト面を形成
している黒鉛質中空部体3と該中空部体3が未だ
冷たい状態にある時期に形成された内周シエルと
の間に隙間が発生し溶湯がたとえ滲出してメタル
漏れが発生しようとした場合においてもメタル滲
出の初期において漏出しようとするメタルがそれ
より下方の水冷鋳型部分による急冷効果を迅速に
受けることとなり、従つてメタルの滲出状態で内
周シエルとの間の間隙が適切に閉塞されることと
なり、少くとも漏出メタルが中子水冷鋳型部分よ
り下方に流出することはない。
上記したような本発明装置による具体的な操業
例について説明すると、内径が285mmφ、深さ70
mmのアルミニウム製水冷鋳型1における中央部
に、上部に上端外径125mmφで下部に到るに従い
薄層となるように9゜のテーパを有し、深さが60mm
で厚さ約5mmの黒鉛質キヤスト面部体3をグラス
クロスフエルトの耐火断熱材4を介して取付けた
外径102mmφの水冷式アルミニウム水冷中子2を
黒鉛質キヤスト面の中空部体3の下方に深さ20mm
露出させたものとしてセツトし、この中子2にお
いて第1図のように中子2の底部から冷却水を中
空ビレツト12の内面に吐出するものと、第2図
のように中子2の底部から冷却水を単に排出し、
排出された冷却水がビレツト12の内面に供給さ
れないようにしたものについてそれぞれA5056合
金(Al−5%Mg)を連続的に鋳造した。
鋳造温度は何れも700℃で鋳造速度は90mm/
minであり、水冷鋳型1からビレツト12の外面
に供給された冷却水量は50/min/nouldであ
つたが、何れの場合においても鋳造直後の早期に
定常鋳造状態が形成され、且つ内面が割れを有せ
ず、しかも非常に平滑である厚さが約85mmの中空
ビレツトを安定して得ることができた。
なおこのような本発明のものに対し比較例とし
て上端外径が125mmφで下方に向け9゜の型抜きテ
ーパをもつた深さ100mmで厚さが約5mmの黒鉛中
子のみを前記水冷鋳型1内に取付けて実施したも
のにおいてはその鋳造スタート直後に中子との間
からメタル漏れが発生し、鋳造速度、鋳型1から
の冷却水量などを種々に変更して検討したが鋳造
不能であつた。
以上説明したような本発明によるときは上下が
開放された水冷式鋳型の中央部に該鋳型と同心的
に中子を設け、それら鋳型と中子との間に形成さ
れた空間部に金属溶湯を供給しつつ下型を降下さ
せ、該下型上において鋳型と中子との間で冷却凝
固された中空ビレツトを連続的に鋳造するように
したものにおいて、前記中子における少くとも定
常鋳造時におけるキヤスト面を耐火断熱又は保温
材を介した黒鉛質中空部体で形成したので該黒鉛
質中空部体の全般に対する伝熱昇温が急速とな
り、上記した連続的鋳造開始後の早期において定
常鋳造状態を形成せしめ、又該連続鋳造に際して
前記中空ビレツトの内面側が該中空ビレツトの肉
厚中心部と同時的又はそれ以後にシエルを形成す
ることとなつて中空ビレツト肉厚中心部における
引張応力を緩和せしめ、従つて内面において割れ
の発生その他の欠陥を見ることのない良好な中空
ビレツトを得ることができ、しかも上記のような
黒鉛質中空部体の下方に水冷鋳型を連続して形成
したので鋳造初期においても該黒鉛質中空部体の
キヤスト面でシエルを形成して該シエルの凝固収
縮、或いは又引抜かれる中空ビレツトのキヤスト
面から離脱時にシエルとキヤスト面との間に間隙
が発生し溶湯の熱で復熱して該シエルの一部が再
び溶解して溶湯が漏出しようとしても上記水冷鋳
型による急冷効果で漏出の初期に該溶湯を的確に
凝固して流出を阻止することができ、従つて鋳造
スタート時の如きにおいても安定した適切な鋳造
を円滑に行わしめるものであり、それらが相俟つ
て比較的肉厚の大きい中空ビレツトであつても良
好且つ安定した鋳造を可能ならしめるものである
から工業的にその効果の大きい発明である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様を示すものであつて、
第1図は本発明による装置の1例を示した断面
図、第2図はその別の例を示した同様な断面図、
第3図と第4図は本発明による更に別の変形例を
夫々示すものである。 然してこれらの図面において、1は水冷鋳型、
2は中子の水冷鋳型、2aはその段部、3は黒鉛
質キヤスト面を有する中空部体、4は耐火断熱
材、5は支持具、6は冷却水供給パイプ、7は金
属溶湯、9,9aは凝固開始点、10は冷却水、
12は中空ビレツトを示すものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 上下が開放された鋳型の中央部に該鋳型と同
    心的に中子を設け、それら鋳型と中子との間に形
    成された空間部に金属溶湯を供給しつつ下型を降
    下させ、該下型上において鋳型と中子との間で冷
    却凝固された中空ビレツトを連続的に鋳造するよ
    うにしたものにおいて、前記中子における少くと
    も定常鋳造時における黒鉛質キヤスト面を中空部
    体で形成し、しかも該黒鉛質中空部体の下方に水
    冷鋳型を設け、該下方水冷鋳型と前記黒鉛質中空
    部体との間に耐火断熱又は保温材を介装して中子
    を形成したことを特徴とする中空ビレツトの製造
    装置。
JP17923983A 1983-09-29 1983-09-29 中空ビレツトの製造装置 Granted JPS6072645A (ja)

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JP17923983A JPS6072645A (ja) 1983-09-29 1983-09-29 中空ビレツトの製造装置

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JPS6072645A JPS6072645A (ja) 1985-04-24
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JP17923983A Granted JPS6072645A (ja) 1983-09-29 1983-09-29 中空ビレツトの製造装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0673717B2 (ja) * 1987-10-02 1994-09-21 日本軽金属株式会社 中空ビレット鋳造方法
CN103056316A (zh) * 2012-06-29 2013-04-24 大连大山铜业有限公司 一种结晶器用铜管的连铸设备

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57109546A (en) * 1980-12-26 1982-07-08 Mitsubishi Keikinzoku Kogyo Kk Casting method for hollow billet
JPS57127548A (en) * 1981-01-30 1982-08-07 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Production of hollow billet utilizing vibration

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JPS6072645A (ja) 1985-04-24

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