JPH01309760A - 連続鋳造法 - Google Patents

連続鋳造法

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JPH01309760A
JPH01309760A JP13939988A JP13939988A JPH01309760A JP H01309760 A JPH01309760 A JP H01309760A JP 13939988 A JP13939988 A JP 13939988A JP 13939988 A JP13939988 A JP 13939988A JP H01309760 A JPH01309760 A JP H01309760A
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JP
Japan
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belt
metal
semi
slurry
solidified
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Pending
Application number
JP13939988A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Otaki
大滝 光弘
Akira Hideno
秀野 晃
Akira Yamazaki
明 山崎
Yukio Tsukuya
津久家 幸雄
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0631Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a travelling straight surface, e.g. through-like moulds, a belt

Landscapes

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

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 本発明はエンドレスで走行する金属ベルト上に半凝固金
属スラリーを流して凝固させ、連続して広巾の板状鋳塊
を製造する連続鋳造法に関するものである。
(従来の技術〕 走行する金属ベルト面上に溶融金属を流して冷f!1凝
固せしめ、連続して板状鋳塊を1ワる連続鋳造方法は特
公昭60−35218号公報等により公知でおり、その
−殻内な方法を第2図に基づき説明する。
即ちタンデイツシュ(18)に連続移送された溶融金属
をタンデイツシュ(18)の出湯口(19)より従動ロ
ール(9)及び駆動ロール(8)によって張られ、その
上面を水平に保たれて走行するエンドレス金属ベルト(
10)上に流出させる。そしてベルト(10)はテンシ
ョンロール(12)によって張力が加えられており、こ
のベルト(10)上に注湯された溶融金属(1)はベル
ト(10)を介してベルト下方に設置された冷却装置(
11)により冷却されて凝固し、完全凝固相(13)を
形成する。該同相(13)はベル1〜(4)の進行に伴
なって次第に厚ざを増すが、ベルト面からの固相厚が全
体の80%に達する位置に前記駆動ロール(8)は設置
されており、さらにこの上方に、内外部を水冷され、金
属ベルト(10)の走行速度に合わせて回転するスキン
ロール(14)が設置されている。従って該スキンロー
ル(14)で溶融金属の上面を圧接することにより溶融
金属の上表面はスキンロール(14)により冷却凝固し
完全凝固相(13″)を形成して全体が凝固し、かつス
キンロール(14)と駆動ロール(8)との間でこの凝
固金属は若干圧延されて所望の板厚の鋳塊(15)が製
出される。
その後この鋳塊(15)は直ちにローラーコンベア(1
6)等の上を走行し、水又は空気等による外部の鋳塊冷
却装置(17)によって強制冷却された後にコイラー(
20)により巻取られる。
なおここでベルト(10)上の溶融金属(1)の巾を確
保する方法は金属製ブロックをリンクで連結したものを
ベルト(10)の走行速度に合わせてベルト(10)の
両側に走行させることにより行なう。
このような連続鋳造法の特徴は、水平に保持され走行す
るベルトの上に注湯された溶融金属をベルト上で冷却凝
固させるとともに、スキンロールでも溶融金属を冷却し
てスキンロールとベルトを介した駆動ロールとの最小間
隙部の直前で仝休を同相とし、その後若干の圧延加工が
施されることにある。
(発明が解決しようとする課題) このように従来の連続鋳造法は鋳造金属の融点以上に加
熱、保持された溶融金属をベルト上に注湯し、ベルトお
よびスキンロールとによって溶融金属を冷却、凝固させ
た後に該スキンロールとベルトを介した駆動ロールとに
よって若干の圧延加工を行うものである。
ところがこの方法では、ベルト上の溶融金属に対してベ
ルト側からの冷却を強くするとベルト面に接した溶融金
属の下面に形成される凝固、相の凝固収縮により発生す
る該)疑固相とベルトとの間の空隙(エア・ギャップ)
が顕著になり、そのために冷却速度が低下する。そして
この冷却速度の低下に伴ない結晶粒や晶出物の粗大化及
び不均一化を生じたり、鋳塊表面で発汗を生じる等鋳塊
品質の劣化を招いており、生産性の向上が妨げられてい
た。
加えて、鋳塊品質の問題として、スキンロールとベルト
を介した駆動ロールとで凝固金属を圧下する際、残留液
相が鋳塊巾方向にしぼり出され、鋳塊側面部にて凝固の
不均一部が形成されるという問題がめった。
またスキンロールによって溶融金属を冷却、凝固させる
とともに圧下を加えるために、ベルト面からの熱抽出に
より形成される下側の凝固相とスキンロールからの熱抽
出により形成される上側の凝固相との境界面が鋳塊長手
方向で連続し、該境界面に圧下に伴う溶質元素の濃化が
認められる。ざらに溶融金属のタンデイツシュ内での場
面高さ変動に伴なう鋳塊板厚および圧延荷重の変動が大
きいために鋳塊長手方向における機械的特性の不均一化
が生じてしまい問題であった。
(課題を解決するための手段〕 本発明はこれに鑑み種々検討した結果、板状鋳塊の品質
を向上し、かつ生産性をも向上させた連続鋳造法を開発
したものである。
即ち本発明は駆動ドラムと従動ドラム間に張られてエン
ドレスに走行する金属ベルト上に半凝固金属ネラリーを
流し、該金属ベルトを冷却することにより半凝固金属ス
ラリーを下面から冷却して凝固させ、ざらに駆動ドラム
の上方に冷却されたスキンロールを設け、該スキンロー
ルを金属ベルトの速度と同じ周速度で回転して半凝固金
属スラリーの上面に圧接することにより、半凝固金属ス
ラリーを上面から冷却して凝固させ、かつその凝固金属
にわずかな圧延加工を施して板状鋳塊を連続的に製造す
ることを特徴とするものである。
(作 用) 上記半′11固スラリーは溶融金属が冷却凝固する過程
おいて撹拌を加えられることによって、樹枝状晶の枝部
が分断され、ロッド状もしくは球状の初晶粒子が液相中
に均一分散したものである。
そして上記のようにこの半凝固スラリーをベルト上に注
ぎベルト面に接した部分から冷却・凝固させた・場合、
ベルト面側の下面部で核発生した樹枝状晶の成長は、す
でに形成されている半凝固金属スラリー中の初晶粒子に
接触した時点で停止し、その大きざが半凝固金属スラリ
ー中の初晶粒子間隔を越えることはない。また半凝固金
属スラリーでは同相率にもよるが凝固収縮量が溶融金属
の172〜173程度に軽減されるためエアギャップの
影響は軽減される。このため従来の連続鋳造と異なり基
本的に鋳塊組織は、半凝固金属スラリー中の初晶粒子径
および初晶粒子分布に支配されることになる。
従って初晶粒子径および初晶粒子分布の均一な半凝固ス
ラリーをベルト上に注ぐことによって、均一な結晶粒か
ら構成される板状鋳塊の製造が容易となる。また初晶粒
子の均一分散した半凝固スラリーを圧延するために、圧
下に伴う溶質元素の濃化経路も不連続でかつ均一分散す
るため、鋳塊内の偏析および圧下による液相のしみ出し
は軽減される利点を有する。
(実施例〕 次に本発明を一実施例により詳細に説明する。
第1図に示すように連続移送された溶融金属(1)は加
熱ヒーター(2)を備えた温度保持用タンデイツシュ(
3)に導入され液相状態に維持される。そして温度保持
用タンデイツシュ(3)の下端におる溶融金属流出孔(
4)には加熱部(5)を直結し、該加熱部(5)上部で
は加熱ヒーター(2°)によって溶融金属の温度は液相
線温度に、加熱部(5)下部では溶融金属(1)は平衡
状態図上の固液共存温度になるように制御される。また
溶融金属(1)は撹拌棒(6)によって撹拌をうけるの
で、加熱部(5)内において形成された樹枝状晶の枝が
分断されて加熱部(5)の下部においては半凝固金属ス
ラリー(以下スラリーと記す)(7)となる。
このスラリー(7)を駆動ロール(8)と従動ロール(
9)間に張られテンションロール(12)により張力が
加えられて走行している金属ベルト(10)の水平上面
の一端に供給し、金属ベルト(10)と共に走行させる
。一方金属ベルト(10)はその下面に設置されている
冷却装置(11)により冷却されているので、これによ
りスラリー(7)はベルト(10)と接している下面側
が冷却されて下部より次第に上部へ凝固してゆき下側に
完全凝固相(9)を形成する。そして第1図に示すよう
に完全凝固相(13)はベルト(10)の進行に伴なっ
て厚くなるが、その厚さが全厚の約80%に達した1立
買に冷却されたスキンロール(14)を金属ベルト(1
0)を介して駆動ロール(8)の上方に設け、該スキン
ロール(14)をスラリー(7)上面に圧接することに
より全厚の約20%の上面側のスラリー(7)を凝固さ
せて上側にも完全凝固相(13’)を形成して凝固金属
とし、ざらに駆動ロール(8)とスキンロール(14)
との間隙で該凝固金属を若干圧延して所望の板厚の鋳塊
(15)を製出する。その後この鋳塊(15)は直ちに
ローラーコンベア(16)等の上を走行し、水または空
気等による外部の鋳塊冷却装置(17)により強制的に
冷却される。
なおこのような装置では、従来の装置と同様にベルト(
10)上のスラ゛リー(7)の巾を確保するには金属製
ブロックをリンクで連結したものをベルト(10)の走
行速度に合わせて走行させることにより実施する。また
スキンロール(14)の周速度はベルト(10)の走行
速度と同一でおる。
また本実施例では半凝固金属スラリーを製造する方法と
して機械的撹拌法を用いたが、他の電磁撹拌法、ならび
に超音波撹拌法等、いずれの方法であっても良い。
上記装置を用いA!−4,!IW↑%CLJ合金溶瀉を
タンデイツシュ(3)に供給し、加熱部(5)の下部で
該合金の半凝固スラリーの粘度が5ポアズになるように
制御した。即ち、平衡状態図上の固液共存域において初
晶粒子率が40%となる温度に加熱部(5)の下部の温
度を制御した。なお撹拌棒(6)の回転数は300 r
F)mであった。
次に上記合金の半凝固スラリーを金属ベルト(10)上
に流し、厚さ2 mm X幅250.の板状鋳塊を第1
表に示すように5,10及び15TrL/minの速度
で連続的に製造し、それぞれの鋳塊についてスキンロー
ルにより圧延され、冷却された後の板厚を測定してその
最大値と最小値の差を板厚差として求め、また鋳塊の長
さ10TrL当りの品質欠陥数を調べ、ざらに初晶粒径
を測定し、これらの結果を第1表に併記した。また従来
法によりAjQ−4,5wt%CLJ合金溶湯から直接
骨られる同一断面寸法の鋳塊について同様の調査を行な
い、それらの結果を第1表に併記した。
第1表から明らかなように本発明法NQ1〜Nα3によ
る鋳塊は従来法〜α4〜Nα6による鋳塊よりも微細な
結晶粒からなり、鋳塊特性も優れている。
ざらに従来法Nα6で示すように鋳造が不可能であった
鋳造速度(15m/m1n)であっても本発明法によれ
ばNα3で示すように良好な板材を製造できることが判
る。
なお本発明法はl!−Cu合金に限らず、鉛。
錫もしくは鉄等の金属または合金についても同様に適用
できる。
〔発明の効果〕
このように本発明によれば結晶粒径が微細かつ均一であ
り、ざらに鋳塊特性の良好な板状鋳塊が高い生産性の下
で製造できる等工業上顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明法により連続鋳塊を製造する鋳造装置を
示す説明図、第2図は従来法で用いる鋳造装置を示す説
明図でおる。 1・・・・・・・・溶融金属 2.2°・・・・・・加熱ヒーター 3・・・・・・・・温度保持用タンデイツシュ4・・・
・・・・・溶融金属流出孔 5・・・・・・・・加熱部 6・・・・・・・・撹拌棒 7・・・・・・・・半凝固金属スラリー8・・・・・・
・・駆動ロール 9・・・・・・・・従動ロール 10・・・・・・・・金属ベルト 11・・・・・・・・冷却装置 12・・・・・・・・テンションロール13、13°・
・・・完全凝固相 14・・・・・・・・スキンロール 15・・・・・・・・鋳塊 16・・・・・・・・ローラーコンベア17・・・・・
・・・鋳塊冷却装置 18・・・・・・・・タンデイツシュ 19・・・・・・・・出湯口 20・・・・・・・・コイラ− 第1図 第2図 手続卆甫正書(自発) 平成1年5月24日 1、事件の表示 昭和63年 特許願 第139399号2、発明の名称 連  続  鋳  造  法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都千代田区丸の内2丁目6番1号名 称
  (529)古河電気工業株式会社4、代理人 住 所  東京都千代田区神田北乗物町16番地〒10
1     英ビル3階 6、補正の内容 (1)明細書第6頁下から2行に「過程おいて攪拌を」
とあるを、[過程において攪拌を」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)駆動ドラムと従動ドラム間に張られてエンドレス
    に走行する金属ベルト上に半凝固金属スラリーを流し、
    該金属ベルトを冷却することにより半凝固金属スラリー
    を下面から冷却して凝固させ、さらに駆動ドラムの上方
    に冷却されたスキンロールを設け、該スキンロールを金
    属ベルトの速度と同じ周速度で回転して半凝固金属スラ
    リーの上面に圧接することにより、半凝固金属スラリー
    を上面から冷却して凝固させ、かつその凝固金属にわず
    かな圧延加工を施して板状鋳塊を連続的に製造すること
    を特徴とする連続鋳造法。
JP13939988A 1988-06-08 1988-06-08 連続鋳造法 Pending JPH01309760A (ja)

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JP13939988A JPH01309760A (ja) 1988-06-08 1988-06-08 連続鋳造法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995007780A1 (en) * 1993-09-16 1995-03-23 Rheo-Technology Ltd. Method of manufacturing thin cast piece through continuous casting
WO2000044944A3 (en) * 1998-06-10 2000-11-16 Suraltech Inc Processes for continuously producing fine grained metal compositions and for semi-solid forming of shaped articles
EP1245311A1 (en) * 2001-03-26 2002-10-02 Tetsuichi Motegi Method and apparatus for production of platelike metal material

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WO1995007780A1 (en) * 1993-09-16 1995-03-23 Rheo-Technology Ltd. Method of manufacturing thin cast piece through continuous casting
WO2000044944A3 (en) * 1998-06-10 2000-11-16 Suraltech Inc Processes for continuously producing fine grained metal compositions and for semi-solid forming of shaped articles
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