JPH022518Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、金属の連続鋳造装置に関するもので
あり、特に強制冷却鋳型への気体及び液体潤滑剤
を制御して供給する調整機構を備えた金属の連続
鋳造装置に関するものである。

〔従来の技術〕

金属の塑性加工用素材である鋳塊は一般に連続
鋳造法によつて長尺の柱状又は中空状に製造され
ている。この鋳造法では金属溶湯が、筒軸を垂直
として水平に置かれた筒状の強制冷却鋳型内を連
続的に通過する際冷却されて溶湯の外殻を形成
し、該鋳型を通過直後に直接注水によつて内部ま
で凝固させて鋳塊を連続的に形成させる方法であ
る。ここで鋳塊の品質特性である鋳肌の平滑性、
及び鋳塊内部の冶金的組織の均質性は、上記の鋳
塊形成過程の適否によつて決ることが知られてい
る。鋳塊形成過程が不適当であると、深い鋳肌欠
陥或いは表面層への合金成分の大きい逆偏析をも
たらすため、鋳塊表面を厚く切削して除去する必
要がある。切削除去はそれ自体費用が嵩むほか、
切削屑は酸化ロスが多く再溶融回収の歩留りが低
い欠点がある。

そこで、平滑な鋳肌と、良好な物質組織を有す
る鋳塊を製造するための連続鋳造法の技術改良が
種々提案されているが、金属製強制冷却鋳型の内
周面を液体潤滑剤で濡らして溶湯の鋳型への焼付
きを防止する周知の手段のほかに、例えば特公昭
54−42847号公報に示されるように、鋳型内の溶
湯外周面に環状の気体圧印加空間を形成させて溶
湯と鋳型内周面との接触面積を減少せしめる方
法、或いは米国特許3533462号及び特開昭54−
132430号公報に示されるように強制冷却鋳型の内
側の溶湯中に環状耐熱性スリーブを垂設し、鋳型
内周面と該スリーブの間の溶湯面上に気体圧を印
加して溶湯面を押し下げ、鋳型内周面と溶湯との
接触高さを減少せしめる方法、さらに特開昭59−
92147号公報に示されるように多孔質耐火物、例
えばポーラスグラフアイトで構成した鋳型内周面
上から気体を噴出し、これによつて鋳型内周面と
溶湯との接触面積を減少せしめる方法等が知ら
れ、これらの諸法は多かれ少なかれ、平滑な鋳肌
と良好な均質組織を有する鋳塊の製造に効果を挙
げている。

ところで、上記したような気体の供給を要件と
する連続鋳造法において、鋳型内に形成された気
体圧印加空間は完全に気密ではなく、導入気体は
気体圧印加空間を形成して過剰分は鋳型内周面と
溶湯の薄い凝固殻の接触界面の微細な間隙から鋳
塊の引出し方向に向つて流出してゆくことが確か
められている。換言すれば、上記気体圧は導入気
体の流量に比例し、上記微細な間隙の大きさに比
例した導入気体の流量が必要になる。さらに、鋳
型内周面に供給される潤滑油の量が上記微細な間
隙の可変因子として作用する。すなわち潤滑油流
量が過剰になると、上記微細な間隙からの気体の
流出量は減少し、気体圧を適正値以上に高め、或
いは鋳型内溶湯中を泡出して溶湯供給側に逃げ出
し、鋳肌欠陥をもたらす。

このように鋳型への流体の供給を要件とする連
続鋳造法においては、気体と液体潤滑剤の適正な
流れを調整維持することが重要である。

そのため、通常各主管路より分岐され、鋳型に
気体又は液体潤滑剤を送るそれぞれの支管路にロ
ータメータ等の流量計を設け、バルブ等によつて
それぞれの流量を調整して気体および液体潤滑剤
を送給している。

しかし、一般に連続鋳造法においては第８図に
示すように一度に多数の鋳塊が造られる。すなわ
ち、溶解保持炉１より溶湯精製ボツクス２を介し
て供給される溶湯は、樋３を通つて水平に配置さ
れた鋳型４…に導かれ連続鋳造が行なわれる。こ
の場合、各鋳型４…に送給される気体は例えばコ
ンプレツサー（図示せず）から供給されるプラン
トエア５が用いられる。プラントエア５はエアド
ライヤ６、調整した圧力を指示する圧力計７ａの
ついた二次圧を一定とする調整弁７、必要に応じ
て設けられ、供給する全空気量を測定する全流量
計８を通つて空気主管路９に導かれる。この空気
主管路９には、それぞれの鋳型４…に空気を送る
空気支管路１０…が分岐されている。また、液体
潤滑剤（以下オイルという）は、オイルタンク１
１から、送量調整弁の付いたオイルポンプ１２に
よつてオイル主管路１３に導かれる。このオイル
主管路１３は、それぞれの鋳型４…にオイルを送
給するオイル支管路１４が取付けられている。こ
れら支管路１０，１４には、それぞれ、例えばロ
ータメータ等の流量計（図示せず）が取付けられ
ており、流量計上流側に設けられたバルブ（図示
せず）によつて、それぞれの鋳型４…に送給され
る空気およびオイルの量が適正に調整されてい
る。なお、図中１５は鋳形を支持する定盤を載置
したキヤレージである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、各鋳型４…に送給される空気および
オイルの量は共に少量であり、例えば空気の流量
計に油分が付着する等、僅かの異物の混入によつ
て流量計が正確な値を示さなくなり、さらに作業
員は、鋳型４…の数の２倍の流量計を監視調整し
なければならず、多数の鋳型４…に均整して空気
およびオイルを供給することは困難であつた。

本考案は上記のような現状に鑑み、強制冷却鋳
型への気体および液体潤滑剤を容易に制御して、
適正量を送給出来る調整機構を具備した金属の連
続鋳造装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記の目的を達成するためになされた
もので、その要旨は、筒状の強制冷却鋳型の一方
から金属溶湯を供給する機構、及び他方に凝固塊
を引出す機構を設け、さらに、上記鋳型の内周面
に向つて気体及び液体潤滑剤の各供給口がそれぞ
れ開口し、該開口は気体及び液体潤滑剤の各供給
源とそれぞれ流体調整機構を配設した各供給管路
によつて接続してなる連続鋳造装置において、上
記流体調整機構が、気密かつほぼ垂直に保持さ
れ、透明液体が貯留されている内部可視の筒状部
を有する容器と、該容器の透明液体内に下方に向
けて開口する気体導入ノズルと、該気体導入ノズ
ルの上流側に設けた気体流量調整弁よりなる気体
調整機構、及び気密かつほぼ垂直に保持された内
部可視の筒状体と、該筒状体内上部に設けられ、
液体潤滑剤を滴下する滴下ノズルと、このノズル
の上流側に設けた液体潤滑剤流量調整弁とよりな
る液体潤滑剤調整機構によつて構成されてなる連
続鋳造装置にある。

〔考案の具体的構成および作用〕

以下本考案を図面を参照して説明する。

第１図ないし第６図は、本考案に係る連続鋳造
装置の一実施例を示すものである。第１図は平面
図で、第８図と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。図中符号２１，３１は、空気
主管路およびオイル主管路で、それぞれの主管路
の一部Ａ，Ｂには、各鋳型４…の内周面にそれぞ
れ空気又はオイルを送給する空気支管路２２…、
オイル支管路３２…が取付けられている。これら
主管路２１，３１の支管路２２…３２…が取付け
られている部分、Ａ，Ｂの下流側は、それぞれＡ
およびＢ部分の上流側に接続され、ループ２３，
３３を形成している。

また、上記各主管路２１，３１から分岐された
支管路２２，３２は、第２図ａに示すように、空
気調整部２４、オイル調整部３４とそれぞれの上
流側に設けられた空気流量調整バルブ２５、オイ
ル流量調整バルブ３５によつて構成された空気調
整機構２６およびオイル調整機構３６を介して鋳
型４に接続され、鋳型４を構成する耐火物製の溶
湯受槽４１と水導入管４２ａより導入される水に
よつて冷却されている鋳型本体４２との間より、
オーバハング部４３に注入される。前記樋３によ
つて分配注入された溶湯４４は、導入された空気
によつて押圧され、印加空間４５を形成し鋳型本
体４２の内面との接触面積が縮少されるとともに
冷却固化され、鋳塊４６となり、この鋳塊４６
は、さらに鋳型本体４２の排水孔４２ｂより排出
される水が鋳塊４６の表面に注水冷却される。ま
た導入されたオイルは、導入された空気とともに
鋳塊４６と鋳型本体４２の間の微細間隙より排出
され、鋳塊４６の鋳型本体４２に対する焼付を防
止する。鋳型の内周面に向つて開口している気体
供給５０および液体循潤滑剤供給口５１の一例
は、第２図ｂに示されている。

上記それぞれの主管路２２，３２に取付けられ
ている流量調整機構２６，３６は次のように構成
されている。

すなわち、空気流量調整部２４は、第３図に示
すように、空気支管路２２の一部が切断され、そ
の間にほぼ垂直にやや太い透明ビニール管２４ａ
が、その上下端部をそれぞれ周知の締結バンド
（図示せず）によつて締結固定されている。上記
空気支管路２２の下部開口部は、ほぼ中央に突設
された空気を導出するノズル２４ｂとなつてい
る。このノズル２４ｂには、可撓性の細管２４ｃ
の一端が取付けられ、挿入された針金状の芯金２
４ｄと共に180゜折曲され開口部２４ｅが下方を向
いている。上記透明ビニール管２４ａには、少な
くとも上記開口部２４ｅが液中に入るように透明
な液体２４ｆが充填されている。このノズル２４
ｂの上流側には、空気流量調整バルブ２５が設け
られている。このように構成された空気調整機構
２６が第４図に示すように、互に近接して平行に
パネル２７に固定されている。

また、オイル流量調整部３４は第５図に示すよ
うに、オイル支管路３２の一部が切断されその間
にはほぼ垂直にやや太い透明ビニール管３４ａが
その上下端部をそれぞれ周知の締結バンド（図示
せず）によつて締結固定されている。上記オイル
支管路３２の上部開口部は、滴下ノズル３４ｂと
なつている。この滴下ノズル３４ｂの上流側に
は、オイル流量調整バルブ３５が設けられてい
る。このように構成されたオイル調整機構３６
が、第６図に示すように互に近接して平行にパネ
ル３７に固定されている。

このように構成された調整機構２６，３６がそ
れぞれの支管路２２，３２に取付けられている連
続鋳造装置を用いて多連鋳造を行なう場合、鋳型
４…に送給される空気は、空気調整機構２６の透
明液体２４ｆ内に発生する気泡の発生速度と流量
の関係を測定しておき、１個の空気調整機構２６
を所望の流量とし、これに準じて他を目視比較し
ながら調整することにより、それぞれの鋳型に送
られる空気量はほぼ均一に容易に調整出来る。特
に、パネルに相互間が近接して同レベルに設けら
れているので、気泡発生速度が標準より遅いも
の、或いは早いものは目視によつて検出され、修
正出来るので、常に各鋳型４…に所望の流速で空
気を送ることが可能となる。

また、オイルは、空気の場合の気泡発生速度と
同様に、滴下速度を標準と目視比較することによ
り検定され、それぞれの鋳型４…に所望の速度で
オイルを供給することが出来る。

上記流量チエツクは、空気のバブル、オイルの
滴下によつて行なつているので、ノズル２４ｂ，
３４ｂが閉塞しないかぎり、ほぼ正確な流量に調
整可能である。これによつて、鋳造中の気体及び
オイルの流量、圧力が一定に保持され、鋳肌の平
滑な均質の鋳塊が得られる。

なお、上記主管路２１，３１にループ２３，３
３を設けたのは、Ａ又はＢの部分に両側から空気
又はオイルが導入され、各支管路２２，３２入口
の流体圧力が均一となるようにするためである
が、これに限るものでなく、主管路２１，３１を
太くして、主管路２１，３１の流体供給量を過大
としても同様の効果が得られる。また、上記説明
では、透明筒体を透明ビニール管としたが例え
ば、不透明筒体の一部に縦方向に長い透明板を取
付けたものなど、内部可視の筒体はいずれも使用
出来る。また、空気調整機構２６には、180゜折曲
した細管を用いたが、第７図に示すように、内部
可視の有底筒体に側方或いは上方より、開口部２
４ｅを下方に向けたノズル２４ｂを取付けてもよ
い。

上記気体又は液体調整機構は、多連の連続鋳造
装置に好的に使用されるが、これにかぎるもので
なく、小量の気体または液体の流量計としても使
用出来る。

〔効果〕

以上述べたように本考案に係る連続鋳造装置
は、それぞれの鋳型に空気およびオイルを所望の
流量速度で均一に送給しながら連続鋳造すること
が出来るので、平滑な鋳肌と良好な均質組織を有
する鋳塊が得られ、逆偏析もなく、押出成形その
他の用途に供する際の表面切削も薄くてすみ歩留
りがよい等優れた効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は、本発明に係る連続鋳造
装置の一実施例を示すもので、第１図は、装置の
概略を示す平面図、第２図ａは、鋳型に空気また
はオイルを送給する支管路のフローを示す図、第
２図ｂは、気体供給口および液体潤滑剤供給口の
状態を示す図、第３図は空気調整機構の説明図、
第４図は、空気調整機構を取付けたパネルの正面
概略図、第５図はオイル調整機構の説明図、第６
図はオイル調整機構を取付けたパネルの正面概略
図、第７図は空気調整機構の他の例を示す図、第
８図は従来の装置の概略平面図である。 ３……樋、４……鋳型、１５……キヤレージ、
２１……空気主管路、２２……空気支管路、２３
……空気主管路ループ、２４……空気調整部、２
４ａ……透明ビニール管、２４ｂ……ノズル、２
４ｃ……可撓性細管、２４ｅ……開口部、２４ｆ
……透明液体、２５……空気流量調整バルブ、２
６……空気調整機構、２７……パネル、３１……
オイル主管路、３２……オイル支管路、３３……
オイル主管路ループ、３４……オイル調整部、３
４ａ……透明ビニール管、３４ｂ……滴下ノズ
ル、３５……オイル流量調整バルブ、３６……オ
イル調整機構、３７……パネル、Ａ……空気主管
路の空気支管路が取付けられている部分、Ｂ……
オイル主管路のオイル支管路が取付けられている
部分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 筒状の強制冷却鋳型の一方から金属溶湯を供
   給する機構、及び他方に凝固鋳塊を引出す機構
   を設け、さらに、上記鋳型の内周面に向つて気
   体及び液体潤滑剤の各供給口がそれぞれ開口
   し、該開口は気体及び液体潤滑剤の各供給源と
   それぞれ流体調整機構を配設した各供給管路に
   よつて接続してなる連続鋳造装置において、上
   記流体調整機構が、気密かつほぼ垂直に保持さ
   れ、透明液体が貯留されている内部可視の筒状
   部を有する容器と、該容器の透明液体内に下方
   に向けて開口する気体導入ノズルと、該気体導
   入ノズルの上流側に設けた気体流量調整弁とよ
   りなる気体調整機構、及び気密かつほぼ垂直に
   保持された内部可視の筒状体と、該筒状体内上
   部に設けられ、液体潤滑剤を滴下する滴下ノズ
   ルと、このノズルの上流側に設けた液体潤滑剤
   流量調整弁とよりなる液体潤滑剤調整機構によ
   つて構成されてなることを特徴とする連続鋳造
   装置。 (2) 前記強制冷却鋳型が多数列設してなる連続鋳
   造装置において、前記各供給管路は、気体及び
   液体潤滑剤の各供給源より導かれる各単一の供
   給主管路と、該主管路および鋳型の内周面に向
   つて開口する供給口をそれぞれ連結する前記各
   流体調整機構を配設した各支管路とによつて構
   成されていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の連続鋳造装置。 (3) 前記単一の各流体供給主管路の、支管路が接
   続されている部分の下流側が、支管路の接続さ
   れている部分の上流側にループ状に接続されて
   なることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第２項記載の連続鋳造装置。 (4) 前記各流体調整機構が制御パネルに集中して
   配設してなることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第２項又は第３項記載の連続鋳造装
   置。