JPH0215301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、鋳造の際、金属が鋳型から出てくる
ところを冷却するための方法、そして金属の表面
上へ直接冷却液を作用させ、その結果として少く
とも始動段階の間は冷却液からガスを発生すると
いう方法に関する。 金属の連続直接急冷鋳造の間、ストランドまた
は金属の鋳片は鋳型を離れるとき表面に直接冷却
を吹きつけられる、すなわち鋳型の直下で金属か
ら熱が奪われる。鋳造の始動の段階の間において
冷却液はまずダミーベースのみにぶつかる。その
結果熱が間接的に奪われ、液体金属の凝固速度は
緩慢になり鋳片の端部は平坦形状となる。ダミー
ベースがさらに下ると、冷却液は鋳片の表面に直
接あたり鋳片からの熱の除去速度が急激に増加す
るようになる。鋳片の降伏強さを越えるこの熱衝
撃の結果熱歪みが生じ、鋳片の脚部において凸状
彎曲状の永久変形を生じる。その温度における材
料の引張り強さを越えるとき、その材料は鋳片に
き裂や割れをつくることになる。従つて、平坦な
始端部をもつた鋳片を得るためには鋳造の始動時
には鋳片は強力するぎるほど冷却されてはならな
い。 少くとも鋳造の始動の際その冷却液が加圧下で
導入されたガスを含んでいるという方法は知られ
ている。冷却液が鋳片の表面にぶつかるとき、こ
のような冷却液に溶解しているガスは冷却強さを
減少させる熱的絶縁層を構成する。 本方法の欠点は、冷却液中にガスを溶解させる
のに高価な混合・制御設備を必要とすることと、
ここで冷却液として主に用いられる水ではガスの
溶解度が通常低いため、本方法は実際上炭酸ガス
の使用に限定されるという事実である。 上記に鑑み、本発明の目的は始動時における前
記した類の方法の改良であり、それによつて前記
した欠点を除去することである。 この目的は、熱い鋳片表面にぶつかつた際分解
生成物としてのガスを生成する物質を冷却液に混
合しておくという本発明の方法によつて成し得ら
れる。 本発明に従う方法を用い、絶縁性のガス膜をつ
くるという手段でもつて冷却強さを減じさせると
いう原理は簡単なやり方で実現される。該物質は
高濃度状態（たとえば飽和された冷却液の状態）
で貯蔵タンクから制御された供給ポンプを通して
冷却液供給管に供給される。冷却液は熱い鋳片表
面にぶつかるときにのみ分解してガスを生成する
ものであり、特別な加圧および混合設備は何も必
要としない。 本方法を実施する場合、基本的には冷却液中で
良好な溶解性を示し、分解にあたつては侵食性
の、あるいは健康に有害性のガスを生成しないす
べての物質が使用できる。それ故問題となる物質
は基本的にはそれらが分解したとき炭酸ガスある
いは窒素を発生する物質である。 もし、冷却液として水を用いるとするならば、
含水素―重炭酸塩、特には重炭酸ソーダまたは重
炭酸アンモニウムを溶解状態で用いることができ
る。同様に少くとも１つのカルボキシル基を有し
溶解状態の有機化合物、たとえばその酸またはエ
ステルも用いられ得る。 水に溶解した炭酸塩は炭酸ガスと平衡状態にあ
り、炭酸ガスPH値を下げることによりさらに容易
に発生しやすくなるものであるから、本発明に従
う方法についてさらに表現をすゝめると、酸もこ
の物質に添加され得ることになる。 冷却液として水を用いる場合、分解生成物とし
て窒素を生成する物質は、特にその物質が窒素と
水分の関係で平衡しているものではなく、それら
の動きがそのPHと無関係なものが適当である。 冷却液として用いられる水に対して特に適して
いる添加物は亜硝酸アンモニウムである。このも
のはまた亜硝酸ソーダと硝酸アンモニウムの等モ
ル混合物として冷却液の中に導入することができ
る。 本発明に従う方法は、一般的なD.C.鋳型および
電磁鋳造鋳片の何れでも実施できるものであり、
特に軽金属とりわけアルミニウムおよびアルミニ
ウム合金の鋳造用に適している。冷却液の物質の
濃度は冷却強さについて減少させたい度合いに応
じて選択されるものであり、通常10^-1〜10^-3モ
ル／リツトルの程度である。 始動段階が終れば、冷却液への物質の添加は停
止してもよい。本方法における他の表現として、
冷却液中の物質の濃度を始動段階の間連続的に減
少させ得る。しかしながらある場合には、全鋳造
期間を通じて本発明に従う方法を継続するほうが
有利であることが示され得る。 本方法の更なる利点、特徴および細部は、本発
明の推奨する実施態様についての下記叙述の中で
示される。 合金3004が通常の鋳造条件を用いる電磁鋳型を
もつ垂直連続鋳造装置で鋳造され、大きさ500mm
×1600mmの鋳片が鋳造された。冷却水の供給は全
鋳造時間を通して600リツトル／分で一定に保た
れた。鋳片の最初の100mm長さの鋳造の間におい
て、表に示した物質が冷却水中に混合された。こ
の目的のために、問題の物質の飽和水溶液が貯蔵
タンクから、制御された供給ポンプを通じて直接
主冷却水供給管に供給された。冷却水中の物質濃
度も同様表に示した。該物質は始動段階の間のみ
冷却水に添加された。

【表】 始動段階の間冷却水中の物質を上に表示した濃
度に保持することによつて、実質的にき裂のない
そして割れのない鋳片が、冷却強さを減少させた
結果として得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続鋳造鋳片をそれが鋳型から出てくると
   き、その鋳片表面に直接冷却液を作用させること
   により少くとも鋳造の始期の間ガスが冷却液から
   発生されることによつて鋳片を冷却する方法であ
   つて、熱い鋳片表面にぶつかる際に分解生成物と
   してガスを発生する物質が冷却液に混入されてい
   ることを特徴とする、連続鋳造における鋳片の冷
   却方法。 ２ 分解生成物として炭酸ガスを生成する物質が
   冷却液に混入されていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 冷却液として水が用いられ、かつ添加物質と
   して重炭酸塩、好ましくは重炭酸ソーダまたは、
   重炭酸アンモニウムが溶解状態で用いられること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の方
   法。 ４ 冷却液として水が用いられ、添加物質として
   少くとも１つのカルボキシル基をもつ有機化合
   物、好ましくは酸またはエステルが溶解状態で用
   いられることを特徴とする、特許請求の範囲第２
   項に記載の方法。 ５ 分解生成物として窒素を発生する物質が冷却
   液に混入されることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ６ 冷却液として水が用いられ、かつ添加物質と
   して溶解状態の亜硝酸アンモニウムが用いられる
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第５項に記載
   の方法。 ７ 冷却液として水が用いられ、かつ添加物質と
   して亜硝酸ソーダと硝酸アンモニウムの等モル混
   合物が溶解状態で用いられることを特徴とする、
   特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ８ 物質が冷却液中に混入され、10^-1〜10^-3モ
   ル／リツトルの濃度となることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１〜７項の何れかに記載の方法。 ９ 物質が、制御された量で飽和溶液の形で冷却
   液中に供給されることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１〜８項の何れかに記載の方法。