JPH0316214B2 - - Google Patents

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JPH0316214B2
JPH0316214B2 JP58002837A JP283783A JPH0316214B2 JP H0316214 B2 JPH0316214 B2 JP H0316214B2 JP 58002837 A JP58002837 A JP 58002837A JP 283783 A JP283783 A JP 283783A JP H0316214 B2 JPH0316214 B2 JP H0316214B2
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JP
Japan
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drum
plate
molten metal
cast
cooled
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JP58002837A
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English (en)
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JPS59127955A (ja
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Shigeo Muromachi
Takeshi Yamaguchi
Tsuneo Kaneko
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Publication of JPS59127955A publication Critical patent/JPS59127955A/ja
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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
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0602Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a casting wheel and belt, e.g. Properzi-process
    • 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
    • B22D11/08Accessories for starting the casting procedure

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転ドラム式のアルミニウムおよびア
ルミニウム合金板材の連続鋳造装置に関する。
今日までアルミニウムおよびアルミニウム合金
の板材は、大規模な方式としては、アルミニウム
またはそれら合金の溶湯をスラブとして鋳造し、
面削りを行なつた上、熱間圧延、冷間圧延を経て
展伸材として製造されている。
一方連続鋳造方法としては、海外で開発され日
本に導入され、「3C法」と称される方法がある。
この方法は、日本特許第293449号により「金属の
連続鋳造法」として知られている方法であつて、
これは上下に配置された2個のロール間に、側方
から注湯ノズルを通して溶湯を供給しながらロー
ルを回転させ、ロールとの接触による溶湯の凝固
に続いてある程度の圧延を行なうものである。し
かしこの方法は、設備が大規模で数億円にも達す
る多額の設備費を要し、維持管理が面倒なだけで
なく生産を軌道にのせるまでに数年を要するなど
技術的、経済的に多くの困難を伴う。
一方「Hazzelt」も我国内に導入され実用化さ
れている。これは上下に配置され平行に回転する
二連のエンドレス・スチールベルト間に溶湯を供
給し、両ベルトの対向する二つの内表面に接して
板状に凝固させる方法であるが、スチールベルト
が薄肉なため熱変形しやすいことにより、鋳造可
能な板の幅は制限され、幅300mmが限度とされて
いる。
これらの方法の他に、金型や黒鉛鋳型を使用
し、先ず溶湯の先端を引出し板に接触させ凝固付
着させた後、引出し板により水平に引出して鋳造
する横型連続鋳造法と呼ばれる方法があるが鋳造
速度が制限され生産性が低い。
本発明は、上記各先行技術の欠点を克服し、
500〜1000万円程度の設備費で回転方式により比
較的高速でアルミニウム板材を連続的に鋳造する
装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、1個の回転ドラムの圧延面側を、側
方から水冷金型で押え、ドラムとこの押え金型間
に鋳造しようとする板材の厚さに等しい間隔を保
つて、ホツト、トツプ方式で溶湯を注入しなが
ら、ドラムを回転させて薄板として引出す方法で
あつて、条件さえ適宜に設定すれば、自動的に中
間アルミニウム板ができ、板の幅はドラムと押え
金型の幅を変えることにより、厚さはドラムに対
し押え金型を近づけたり、離すように調節するこ
とにより、自由に変えることが可能である。
従つて、3C法の断熱材製のスリツトのような
消耗する部分もほとんどなく、それらに要するコ
ストを節減できる特徴を保つている。本発明の装
置を下記により説明する。
第1図に示すごとく、直径1mの水冷回転ドラ
ム11が変速モータ(図示せず)に直結され、ド
ラム11には第2図Aに示すように軸方向両外側
端にドラム本体と押え金型21との間に注入され
る溶湯が側方に流出するのを防止するための円板
状フランジ12が設けられている。回転速度は周
速50cm〜500cm/minに変更できる。即ち鋳造ス
ピードが50cm〜500cm/minということになる。
第1図に示すようにドラム11と押え金型21と
の直下には、ドラム外周の約四分の一円周に沿つ
て配列した一群のピンチロール13があつて、鋳
造され連続的に引き出される鋳造板を回転する前
記ドラム11とこのピンチロール群13の間に挾
んでドラム11に沿つてガイドする。ピンチロー
ル13を離れた鋳造板はガイドローラー14上を
走行して送られる。
第1図および第2図Aに示す如く、固定架台上
22に押え金型21がドラム11の軸方向長さと
ほぼ同一の幅を保つて取付けてあり、ハンドル操
作で鋳造されたアルミニウムおよびアルミニウム
合金板の板厚を4〜20mmに変更できる。またこれ
らのドラム11、金型21は共に潤滑性のあるリ
ン酸ニツケルメツキが施されている。このリン酸
ニツケルメツキは、被メツキ材料をリン酸ニツケ
ル液に浸漬することにより、被処理材の表面に化
学メツキ法による耐摩耗性に富む硬化リン酸ニツ
ケルメツキ層が形成されるものである。近年この
メツキの技術の進歩発展により潤滑性が向上し、
本方法の鋳造が一層容易になつた。
31は溶湯を前記ドラム11に供給するための
湯溜りで、中間隔壁32を境にして前室33、後
室34の2室に分けられ、その中間隔壁32に取
付けられた開孔35の孔径を変更することにより
鋳造スピードに合わせて給湯量を加減するもの
で、また湯温の変化を無くするため、前室33は
上蓋33aで覆われ、ヒーター(図示せず)で保
温してある。この湯溜り31は前記水冷押え金型
21に対しドラム11の外周面に対し相対的に移
動可能にされている。中間隔壁32は所定の異な
つた孔径のものを所要種類だけ予め準備してお
く。
溶湯は湯溜り31の前室33の下方からドラム
11に向つて斜前方に明けられたスリツト36か
ら注湯されるが、スリツト36の開口上部でドラ
ム11と湯溜り31の間には湯溜りと一体にまた
は密着して形成され、ドラム外周面に押圧接触さ
れているガイド部37があつてドラム11を回転
に対しガイドするとともに、溶湯が上方に洩れる
のを防止する。
上記のガイド部37が備えられていないと溶湯
が上方に漏れてドラムに付着し、圧延された製品
にキズが付きやすくなるが、中級以下の板材で多
少のキズがあつても差し支えない場合にはガイド
部37を省略してもよい。一方、ピンチロール1
3が装着されていないと、連続鋳造されたアルミ
の板は重力によりドラムの表面から離れて下方に
落下して圧延された板にキズが付くだけでなく、
圧延、切断または巻き取りなどの操作が困難にな
るので実際操業の点から不可欠である。
準備ができれば、注湯を開始する。予めドラム
11と押え金型21間に挿入された引出し板38
に接した部分から凝固が始まる。そこでドラム1
1を回転させ、ドラムと同一速度でプルーロープ
39によつて引き出される引出し板38によつ
て、凝固した溶湯は連続的に鋳造金属板として引
き出されるわけである。
この場合、押え金型21の下流端では注湯され
た金属は凝固を終つていて、ドラム11は凝固し
た金属板を伴つて回転し、一方押え金型21は静
止しているが、押え金型下端を離れた鋳造板は前
記押え金型の下端からドラムの約四分の一円周に
沿つて配置されたピンチロール13とドラム11
との間に挾まれてガイドされながら引き出され
る。注湯後凝固する金属の押え金型に接している
表面は、押え金型に対し相対的にスライドし剪断
応力を受けるわけである。従つてドラム11の表
面に接した金属板は平滑であるが、押え金型21
に接した面は前述のように剪断力を受けているの
で、ドラムに接している側の表面よりは幾分粗面
になつているが使用上問題はない。水冷押え金型
21のノズル23からのシヤワーにより引出し板
38と鋳造板とは水冷され、冷却不足分は別個に
取付けたシヤワー24で冷却されるわけである。
実施例 ドラム11および押え金型21を約70℃に予熱
し、潤滑油として種油を塗布した。引出し板38
をセツトしてから湯溜り31を金型上にセツト
し、湯洩れ防止用ガイド部37をドラムに接触さ
せる。
アルミニウム地金を溶解し、鋳造温度720℃と
し、湯溜り31の中間隔壁32に孔径5mmの開孔
35を2個設けた場合に、幅400mm、厚さ8mmの
板を1m/minの引出し速度で引き出すことがで
きた。板の表面状況は平滑で、とくにドラムに接
した面は光沢を持つ奇麗なものであつた。この断
面のマクロ組織を第3図に示した。とくに押え金
型にバイブレーターにより振動を与えたものは微
細組織であつた。
また湯溜り31中に注湯されたアルミニウム系
地金の溶湯面を常にリツト36よりも上部に保つ
て押湯効果が得られるホツト、トツプ状態にした
場合には、得られたアルミニウム鋳造板の両表面
は共に清浄であつた。またパツキン部25に種油
を補給するようにすることにより、金型21に接
した板の表面を更に平滑にすることができた。
このパツキン25は、第1図に示すように、人
工耐火材料製の湯溜り31と、銅または鋳鉄など
で作られた水冷押え金型21との間で、湯溜り3
1のノズル36の下方にドラム11に対面する前
方端でドラムを横断する方向に設けられた銅板で
あり、その役目は、水冷押え金型21の溝内に配
置される銅パイプからの潤滑油が耐火材料製の湯
溜り31に侵入するのを防止するためである。そ
の細部構造は、第2図のB,CおよびDに示すよ
うに、前記の銅製水冷金型21には複数の平行溝
42が明けられ、それぞれの溝内には溝の深さと
外径が同じく5mmの複数の銅パイプ43が、それ
ぞれの間に15mmの間隔で配置、収容されて、その
内部には圧延の際の潤滑のための種油などが供給
される。
第2図Bにおいて銅板製のパツキン25は溝4
2と銅パイプ43の全てを覆うように配置され、
潤滑のための種油が漏れることがあつてもこのパ
ツキンが設けられていることにより、漏れた種油
が多孔質の耐火材料製の湯溜りに浸入することが
ないようにされている。
第2図Cは、溝42と銅パイプ43の配置を示
すために、第2図BのC−C線に沿つてパツキン
25より下方を見た平面図である。第2D図は、
第2図CのD−D線に沿つて見た正面断面図であ
り、理解を容易にするためにパツキン25を2点
鎖線で示してある。
この鋳造のままの板材は、そのままインパクト
プレス用スラツジとして充分使用できるが、アル
マイト表面処理を行なうには、従来のアルミニウ
ム展伸材に比較して幾分劣つている。この点を改
良するには、ガイドローラ14の下流側に冷間圧
延ロールを設け、鋳造速度に同調させて冷間圧延
を行なうことにより、従来の展伸材と見掛け上ほ
とんど同一の平滑表面とすることができ、箔とし
て仕上げることもでき、深絞り加工品用の素材と
しては満足すべきものとなる。
第3図は本発明の装置により鋳造した厚さ10mm
の鋳造板の断面マクロ組織写真であるが、上下両
面側に組織上の差はなく、回転ドラムに接した面
と押え金型に接した面とが実質的に同一条件で凝
固していることが判る。第4図は第3図と同一試
料の表面マクロ組織写真で、かなり微細な鋳造組
織になつている。
第5図は従来の横型鋳造法により黒鉛型を使用
した鋳造板の断面マクロ組織写真で、第3図の組
織よりも粗粒な鋳造組織になつている。第6図は
本発明により鋳造した鋳造板の断面の光学顕微鏡
組織写真(200X)でかなり微細粒から成り、第
7図は第5図と同一の黒鉛型鋳造板試料の断面光
学顕微鏡組織写真(200X)であり、第6図の組
織よりもかなり粗粒になつている。
このように本発明の装置は、1個の回転ドラム
と固定の水冷式押え金型との間で鋳造と凝固が行
なわれるようにし、溶湯から直接鋳造板を得るこ
とができ、熱間圧延を必要としない、また回転ド
ラム方式であるため鋳造速度も大きく設備費もそ
れほど高額でないため、生産性の向上と設備費な
らびに維持管理費の節減に寄与する所は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の連続鋳造装置の断面側面図、
第2図Aは第1図の−線に沿つて切断された
ドラムと水冷押え金型の断面平面図、第2図Bは
第1図中のパツキン部25の部分拡大側面図、第
2図Cは、第2図Bの矢印C−Cで視て、銅パイ
プの一部を断面で示す平面図、第2図Dは第2図
CのD−D線に沿つて切断された断面正面図、第
3図は本発明による鋳造板の断面マクロ組織写
真、第4図は第3図と同一鋳造板表面のマクロ組
織写真、第5図は従来の横型連続鋳造装置(黒鉛
鋳型使用)により得られた鋳造板断面のマクロ組
織写真で、第6図と第7図はそれぞれ本発明方法
と黒鉛鋳型を使用した鋳造板の倍率200Xの光学
顕微鏡組織写真である。図面中の参照数字と対応
する部材を下記に示す。 11……ドラム、12……フランジ、13……
ピンチロール、14……ガイドローラ、21……
水冷押え金型、25……パツキン、31……湯溜
り、36……スリツト、37……ガイド部、38
……引出し板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属溶湯を受けて外周面上で凝固させ連続的
    に鋳造板として形成するために回転軸がほぼ水平
    に設けられて、軸方向両側端にそれぞれ1個のフ
    ランジを有する円筒形のドラムと;前記ドラムの
    一方側外周面に対し近接対向して前記ドラムの外
    周面に沿つて固定架台と一体に設けられて前記ド
    ラムの外周面と両側フランジの内周面との間に鋳
    造板の所望厚さに応じた鋳造空隙を画成するよう
    に前記ドラムに対し近接、離去が調節可能にされ
    た先端面を有する水冷押え金型と;前記水冷押え
    金型の直上に設けられて溶湯を貯溜し前方端に前
    記水冷押え金型の先端面の上端直上に開口して前
    記溶湯を前記の鋳造空隙に向けて注湯するための
    スリツトを有する湯溜りと;前記スリツトの直下
    において前記湯溜りと前記水冷押え金型との間を
    シールすると共に潤滑油を供給する通路となるパ
    ツキン部と;注湯開始に先立つて前記の鋳造空隙
    内に挿入され注湯とともにその先端部に鋳造金属
    の凝固層を一体に形成させ凝固の進行に伴つて凝
    固した鋳造板を前記ドラムと同期速度でドラムの
    外周に沿つて引出すための引出し板と前記鋳造空
    隙の下方から前記ドラムの約四分の一円周面に沿
    つて配置され、前記引出し板によつて連続的に引
    出される鋳造板を前記ドラムとの間に挟んで下流
    側に移送するためのピンチロールとを有している
    ことを特徴とするアルミニウムおよびアルミニウ
    ム合金板の連続鋳造装置。 2 金属溶湯を受けて外周面上で凝固させ連続的
    に鋳造板として形成するために回転軸がほぼ水平
    に設けられて、軸方向両側端にそれぞれ1個のフ
    ランジを有する円筒形のドラムと;前記ドラムの
    一方側外周面に対し近接対向して前記ドラムの外
    周面に沿つて固定架台と一体に設けられて前記ド
    ラムの外周面と両側フランジの内周面との間に鋳
    造板の所望厚さに応じた鋳造空隙を画成するよう
    に前記ドラムに対し近接、離去が調節可能にされ
    た先端面を有する水冷押え金型と;前記水冷押え
    金型の直上に設けられて溶湯を貯溜し前方端に前
    記水冷押え金型の先端面の上端直上に開口して前
    記溶湯を前記の鋳造空隙に向けて注湯するための
    スリツトを有する湯溜りと;前記スリツトの直下
    において前記湯溜りと前記水冷押え金型との間を
    シールすると共に潤滑油を供給する通路となるパ
    ツキン部と;注湯開始に先立つて前記の鋳造空隙
    内に挿入され注湯とともにその先端部に鋳造金属
    の凝固層を一体に形成させ凝固の進行に伴つて凝
    固した鋳造板を前記ドラムと同期速度でドラムの
    外周に沿つて引出すための引出し板と; 前記湯溜りの前端面上前記スリツトの直上にお
    いて前記ドラムの外周面に向つて突出して押し当
    てられて、前記ドラムをガイドすると共に前記鋳
    造空隙内の溶湯が上方に漏れ出すのを防止するガ
    イドと;前記鋳造空隙の下方から前記ドラムの約
    四分の一円周面に沿つて配置され、前記引出し板
    によつて連続的に引出される鋳造板を前記ドラム
    との間に挟んで下流側に移送するためのピンチロ
    ールとを有していることを特徴とするアルミニウ
    ムおよびアルミニウム合金板の連続鋳造装置。
JP283783A 1983-01-13 1983-01-13 アルミニウムおよびアルミニウム合金板の連続鋳造装置 Granted JPS59127955A (ja)

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JPS59127955A JPS59127955A (ja) 1984-07-23
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU3810293A (en) * 1992-03-25 1993-10-21 Ribbon Technology Corporation Strip forming apparatus for rapid solidification
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