JPH02303655A - 矩形断面鋳塊の水平連続鋳造用黒鉛鋳型装置 - Google Patents

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） 本発明は金属の水平連続鋳造、殊に矩形断面を有する銅
及び銅合金鋳造の水平連続鋳造を行なうに際して用いら
れる黒鉛鋳型装置に関する。

（従来の技術） 従来、銅又は銅合金の板状鋳塊を製造するためには第２
図にその構造の概要を示す如き水平連続鋳造用黒鉛鋳型
装置が用いられる。

即ち、第２図は従来のこの種の黒鉛鋳型装置の概要を示
すもの一側断面図であって、１は黒鉛鋳型の天板、１°
は底板を構成する上下の黒鉛板を示し、黒鉛鋳型Ｃはこ
れら上下黒鉛板１．１°および両側壁を形成する左右の
側壁黒鉛板（図示せず）を夫々所定の間隔を隔て２対峙
固定することによって、一端が溶湯流入口を他端が鋳塊
出口を形成するように両端が開口する中空体をなし、そ
の中空断面の形状が鋳造する板状鋳塊の断面とほゞ同一
の寸法を有する矩形断面となるように構成する。

２．２°はそれぞれ黒鉛鋳型Ｃの天板をなす上部黒鉛板
１の上面及び底板をなす下部黒鉛板１°の下面に外接す
る上下一対の水冷銅ブロックであり、その内部には黒鉛
鋳型Ｃを介して鋳造金属を冷却するための冷却水の通水
路（図示せず）が設けられている。３．３°は夫々上下
の水冷銅ブロック２．２°を被覆しこれを保護補強する
ための一対の鋼製被覆板である。これら黒鉛鋳型℃を構
成する上下黒鉛板１．１°、両側黒鉛板および水冷銅ブ
ロック２．２“並びに鋼製被覆板３．３°は前後プレー
ト４．５及び上下アッセンブリープレート６．６°によ
って一体に組立てられて鋳型装置Ａを形成し、その一方
のプレート５を断熱材７、シール材８を介して黒鉛鋳型
Ｃがほぼ水平を維持するようにして溶湯保持炉Ｂのライ
ニング９に対峙連結させる。１０は鋳型固定プレートで
ある。

鋳型装置Ａにおける上下黒鉛板１．１゛、上下水冷銅ブ
ロック２．２゛及び上下鋼製被覆板３．３“は夫々多数
の通しボルト（図示せず）により強く緊締結合され、上
下黒鉛板１．１°と上下水冷銅ブロック２．２°の各接
合面における密着性を高めることによって上下黒鉛板１
．１°を介して鋳造金属に良好な冷却効果を付与し、溶
湯保持炉Ｂから鋳型内に流入する溶湯１１の保有する熱
を効率良く系外に放出し得るように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の水平連続鋳造用黒鉛鋳型装置は上記しな　２よう
に構成されているので、鋳造に際して溶湯流入口から鋳
型内に流入した溶湯１１は鋳型内において冷却凝固され
て、鋳型内の適当な位置において凝固ゾーン１２を形成
し、鋳型の断面形状に適応した断面の板状鋳塊１３を形
成して、引出し装置（図示せず）を操作することによっ
て、連続的又は間欠的に鋳塊出口から引出されるのであ
るが、板状鋳塊１３の冷却時の収縮によって黒鉛鋳型Ｃ
の上部黒鉛板１と、鋳塊１３の上面との間に間隙りが発
生する。この間隙りの大きさは鋳造する金属の種類、鋳
塊の大きさ等によって異なるが、鋳型における鋳塊出口
に行くに従って、まな板状鋳塊の中央部に行くに従って
大きくなる。

この結果、得られる板状鋳塊にうねりを生じたり表面酸
化を生じたりするばかりでなく、鋳造する合金の種類に
よっては蒸気圧の高い添加合金元素の蒸着膜が鋳型内壁
に付着して、これが鋳塊の表面欠陥を引き起したり、鋳
造を阻害したりする原因となった。またこのような間隙
の発生によって、上面の冷却は下面に比し著しく悪くな
り鋳型全体としての鋳塊上下での結晶組織に差異を生ず
るほか、鋳型全体としての総合的な冷却能力が低下する
結果著しく鋳造生産性を低下するという問題も発生した
。

本発明は板状鋳塊の連続鋳造を行なうに際し鋳塊上面の
冷却能を積極的に高めることによって、上記の如き水平
連続鋳造法固有の問題点の解決を計ることを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、本発明においては上記した従来の水平連続鋳造用
黒鉛鋳型装置において上部鋼製被覆板３の鋳塊出口側上
面中央部付近に鋳造時において該被覆板を下方に押し下
げ得るような押圧杆１６を設け、これの押圧力によって
鋳造時に鋼製被覆板３、水冷銅ブロック２を介して黒鉛
鋳型Ｃの上部黒鉛板１の当該中央部分を下方にたわませ
てこの部分の鋳塊と鋳型との密着性を高め、これによっ
て上記の目的を達成しようとするものである。

（作用） 次に本発明による水平連続鋳造用黒鉛鋳型装置の構成の
概要及び作用について述べる。

第１図は本発明の概要説明のために示す装置の概念的側
断面図である。なお図において示される符号は本発明特
有のもの以外は第２図に示されたものと同じである。

第１図において示されるように、本発明においては鋳型
装置Ａにおける上部鋼製被覆板３の鋳塊出口側上面中央
部に受座１５を設けて上部アセンブリプレート６に形成
されたねじ孔に押圧杆１６をねじ込んでこれを受けるよ
うにした。このために上部アセンブリプレート６は下部
のものより厚さの厚い強固な材料にて形成する。

このように形成することによって押圧杆１６を上部アセ
ンブリプレート６にねじ込むに従って上部鋼製被覆板３
、水冷銅ブロック２の順で押されて上部黒鉛板１は鋳塊
出口近傍が下方に押圧されて、この押圧部を中心とする
たわみを発生し、そのたわみ部分における下部黒鉛板１
′との間隔を小さくすること出来きるので鋳塊が収縮し
ても上部黒鉛板１と鋳塊１３の表面との密着性が確保さ
れるのである。しかしてそのたわみ変形１は押圧杆１６
の締め込みを加減することによって自由に調節すること
が出来る。

なお上下の各黒鉛板１．１゛はその前後各端部を前後プ
レート４．５によりまたその幅方向両側部は上下黒鉛板
１．１”の間に側壁黒鉛板を挟むことによって固定され
ているので上部黒鉛板１の鋳塊出口付近の中央面に下方
に押下げるような押圧力を加えてもその前後及び両側に
おいては変形することなく、中央部付近のみがたわむよ
うにして変形することになるので、押圧力を緩めればま
た元の形状に復元させることが出来る。

また上下黒鉛板１．１゛、水冷銅ブロック２．２゛及び
鋼製被覆板３．３゛は従来通り夫々を通しボルト１４に
よって貫通させて結合するが、上記した押圧杆の操作に
よる各部材の変位を考慮して各接合面内においてこれら
の部材が僅かにスライドし得るようにする。更に溶湯流
入側開口部における鋳型断面形状は鋳造される鋳塊の断
面形状を所定の寸法形状に仕上げるために寸分の変形も
許されないので、この部分には間隔保持片（ディスタン
スピース）１７を挿入して寸法形状の確保を計ることが
望ましい。

なお本発明の黒鉛鋳型装置においては上部側の主要鋳型
構成部材である上部黒鉛板１、上部水冷銅ブロック２及
び上部鋼製被覆板３の各部材は押圧杆１６の操作に際し
て容易にたわみ得るように夫々の機能を満足し得る範囲
において必要最小限の厚さとすることが望ましい。また
板状鋳塊１３の幅が極度に広い場合には押圧杆１６を鋳
型出口部上面に幅方向に複数個設けることによって、希
望の変形を行なわせることが可能となる。

本発明の鋳型装置Ａにおける上記以外の部分の構造は第
２図に示した従来装置における構造に準するので説明を
省略する。

〈実施例） 次に本発明の実施例について説明する。

厚さ１５！ｌ！Ｉ１１、幅３００　ｒｔｔｍの純銅の板
状連続鋳塊を鋳造するに際して第１図に示したような水
平連続鋳造用鋳型装置において、黒鉛鋳型Ｃにおける上
下各黒鉛板１．１゛および水冷銅ブロック２．２゛並び
に鋼製被覆板３．３゛の長さを前後方向２５０＋＋ｍと
し、前後プレート４．５およびアセンブリプレート６を
使用して所定の位置に組み上げて鋳型装置Ａを作成した
。これに使用した黒鉛板の材質は従来と同様のもので厚
さは上下部共に２５閣である。上部水冷銅ブロック２は
下部のものより若干薄く厚さ４０ｍｍとし内部に従来と
同様に冷却水流通路（図示せず）を設けた。上部鋼製被
覆板３は厚さ１２ｍｍとした。これは下部のもの一約１
７５の厚さである。

これらの上部の３部材を複数の通しボルト１４で強固に
結合した。また黒鉛鋳型Ｃの溶湯流入口には鋳造する板
状鋳塊の厚さにほぼ相当する高さを有し、溶湯流人に支
障のないような形状のディスタンスご−ス（間隔保持片
）１７を挿入した。また上下黒鉛板１．１“の両側には
側壁黒鉛板（図示せず）を鋳塊幅に相当する間隔を隔て
て挟み、上下黒鉛板と共にボルトで強固に結合した。

次に前後プレート４．５及び上下アセンブリプレート６
．６°を使用して上下の３部材を所定の位置に組上げた
後、押圧杆１６を予めアセンブリプレート６に施したね
じ孔を通して上部鋼製被覆板３の所定の位置に設けた受
座１５上にその先端を載置するようにしてセットした。

このようにして組み付けを完了した鋳型装置Ａをシール
材８を介して溶湯保持炉Ｂのライニング部９に取り付け
た後、バーナーによる溶湯導入部付近の断熱材７の予熱
等所定の一連の準備作業を行なって鋳造開始準備を完了
した。′ 次に１２００℃に溶解した純銅溶湯を溶湯保持炉Ｂにチ
ャージし鋳造を開始した。鋳造開始手順は従来法と特に
変わることがない。鋳造された板状の鋳塊が引き出され
てくると、鋳塊出口における鋳塊状面と上部黒鉛板の間
に板幅の中央付近で０．２５鴫の隙間を生じた。そこで
押圧杆１６を締め付けて上部鋼製被覆板３を押圧し、こ
の隙間がなくなるように上部黒鉛板１の鋳塊出口付近が
僅かにたわみ変形させた。この時締め付は過ぎて引き出
し抵抗が大きく成りすぎないように注意して締め付は操
作を調整した。

鋳造に際しての平均鋳造速度は２８０　ｒｔｒｍ／分で
あり、これによって得られた板状鋳塊は表面状況も良好
で、また組織検査の結果は上下の柱結晶がほぼ同様の長
さに成長しており、鋳塊の上下で冷却に差のないことが
確認された。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によるときは従来板状鋳塊の水
平連続鋳造特有の問題点であった鋳造時の鋳塊の収縮に
基く鋳型上部における鋳塊表面と鋳型内壁間の隙間の発
生を防止することが出来るので常に表面及び内部組織の
健全な板状鋳塊が得られると共に鋳型冷却能も相対的に
高められ、鋳塊生産性を一段と向上させることが出来る
など工業的に優れた効果を有する発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水平連続鋳造用黒鉛鋳型装置の１実施
態様を示すもの蔦概念的側断面図、第２図は従来の水平
連続鋳造用黒鉛鋳型装置の概念的側断面図である。 １・・・上部黒鉛板、１°・・・下部黒鉛板、訃・・上
部水冷銅ブロック、２′・・・下部水冷銅ブロック、３
・・・上部鋼製被覆板、３′・・・下部鋼製被覆板、４
・・・前部プレート、５・・・後部プレート、６・・・
アセンブリプレート、７・・・断熱材、８・・・シール
材、９・・・ライニング、１０・・・鋳型固定プレート
、１１・・・溶湯、１２・・・凝固ゾーン、１３・・・
鋳塊、１４・・・結合ボルト、１５・・・受座、１６・
・・押圧板、１７・・・ディスタンスピース、Ａ・・・
鋳型装置、Ｂ・・・溶湯保持炉、Ｃ・・・黒鉛鋳型特許
出願人　　住友金属鉱山株式会社 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶湯入口側及び鋳塊出口側に開口部を有し、鋳塊
   断面とほゞ同一の矩形中空断面を有する水平黒鉛鋳型と
   、該黒鉛鋳型の上面及び下面に外接して鋳型を冷却する
   上下一対の水冷銅ブロックと、水冷銅ブロックを補強し
   被覆保護するための上下一対の鋼製被覆板とを一体に組
   合わせてなる黒鉛鋳型装置において、上部鋼製被覆板の
   鋳塊出口側上面に鋳造時において該被覆板を下方に押圧
   し得るような押圧杆を設けてなる矩形断面鋳塊の水平連
   続鋳造用黒鉛鋳型。
2. （２）鋳型の溶湯入口側中空部に間隔保持片を挿入した
   請求項１記載の矩形断面鋳塊の水平連続鋳造用黒鉛鋳型
   装置。