JPH03452A - 金属の連続鋳造装置 - 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］ 本発明は金属の連ｊｌｄＪＰ造装置に係り、特に強制冷
却鋳型の内周面へ潤滑剤および／または気体を均一かつ
安定に供給するための装置に関するものである。

［従来の技術］ 金属、特にアルミニウムやマグネシウム等の非鉄金属の
連続鋳造においては、強制冷却された筒状鋳型の上流端
に金属溶湯溜を接続し、該鋳型の下流端より凝固鋳塊を
連続的に引き出す機構を設けた金属の連続鋳造装置が広
く採用されている。

金属の連続鋳造には、垂直連続鋳造と水平連続鋳造とが
ある。

第５図は、垂直連続鋳造法で採用されているホットトッ
プ連続鋳造装置の中で溶湯溜の内周下端面が筒状鋳型の
内側に張り出してオーバーハングを有する形式の装置の
概念図である。かかる連続鋳造装置では、筒状鋳型１自
体の壁面と、鋳型内部に形成された冷却水流路２から噴
射口３を経て放出される冷却水とにより鋳塊６の冷却が
行なわれ、また溶湯８はオーバーハング５を有する溶湯
溜４に一旦保持され、そして連続的に凝固部７に供給さ
れる。

連続鋳造においては、溶湯または鋳塊と鋳型との焼き付
きを防ぎ、良好な鋳塊鋳肌を得るために鋳型内壁面は潤
滑面にしておく必要があり、例えば鋳型内壁面に潤滑油
を供給することが行なわれる。また、鋳肌の改良のため
にオーバーハング部直下に空気等の気体を導入する方法
も提案されている（特公昭５４−４２８４７号等）、空
気および潤滑油を供給する方法を採用した鋳造装置の概
念図を第６図に示す、空気は、溶湯溜４の下部と鋳型ｌ
の上部の間に形成されたスリット９より、オーバーハン
グ５直下に導入されている。

潤滑油は、鋳型内壁面に開口された潤滑油供給口ｌＯよ
り導入される。

第７図には、空気および潤滑油を導入する方法を採用し
た水平連続鋳造装置の一例について概念図が示されてい
る。空気は、溶湯溜４と鋳型ｌとの間に形成されたスリ
ット９より、潤滑油は鋳型内壁面に穿設された液状潤滑
油供給口ｌＯより。

導入されている。

以上説明したように、従来は鋳型内への空気等の気体や
液状潤滑油の供給はスリットや満、細孔等を通して行な
われていた。

［発明が解決しようとする課題］ 垂直連続鋳造装置においては、気体や液体潤滑油を鋳型
内壁面に供給する場合に供給量に見合う精密なサイズの
スリット、溝、細孔等を設置せねばならず、鋳型等の構
造が複雑になるばかりでなく、スリットや細孔等に溶湯
が差し込むとか、気体導入用スリットに潤滑油が流入し
て気体の出方を不均一にする原因ともなり１作業性や安
定した鋳造を実施する上で問題となっていた。

水平連続鋳造装置にあっては、鋳型が水平に設置されて
いるため、潤滑油供給用溝に充満した潤滑油は重力のた
め鋳型の下方に集まり、また機械的、エツチング等化学
的方法で設けられた細孔やスリットでは、重力の関係か
ら潤滑油が鋳型下部から集中して流出することとなる。

そのため鋳型下部では潤滑油の供給過多、鋳型上部では
潤滑油の供給不足になり易く、潤滑油流量を最適に調節
することは困難である。

また、スリットや細孔等の開口部は金属溶湯に対して暴
露されているため、金属溶湯の静水圧によって溶湯が鋳
型に押し付けられて開口部に差し込むことになり、供給
口を閉塞したり、狭くしたりして供給の不均衡をきたし
、鋳肌欠陥が生じたり鋳造不能に陥ることがしばしば発
生した。

このような問題は鋳型が比較的小さいビレット（鋳捧）
の場合におけるよりも、鋳型が大型となるスラブ（角型
鋳塊）において−層その操業の困難をきたし、商業的規
模の生産への援用をためられせる原因となっていた。

本発明は、これら気体や潤滑油供給用の細孔。

スリット等が原因で生ずる鋳造上のトラブルを解決する
ためになされたものである。

［課題を解決するための手段］ 上記した課題を解決するために、本発明者らは気体およ
び／または潤滑油の導入流路を粗面とすること、あるい
は溶融金属で濡れない材質の繊維を通過させることで構
成することにより本発明を完成した。すなわち本発明は
、強制冷却された筒状鋳型の上流端に金属溶湯溜を接続
し、該鋳型の下流端より凝固鋳塊を連続的に引き出す機
構を設けた金属の連続鋳造装置において、金属溶湯溜と
鋳型の間より気体および／または潤滑油を供給するに際
し、互いに接する金属溶湯溜および鋳型の接触面の一方
又は双方を粗面化すること、又はこの接触面に溶融金属
に濡れにくい材質の不織布又は織布を挟むことを特徴と
する金属の連続鋳造装置である。

第１の発明においては、気体および／または潤滑油の流
路のために、接触面の一方または双方を粗面化すること
が必要であるが、この粗面化の方法としては金属溶湯溜
又は鋳型の接触面を、例えばショツトブラストにより平
均深さ２０μｍ〜２００μｍ程度の凹凸を付ける、ある
いは化学的な腐食（エツチング）１例として粒子の粗い
写真製板の如く平均の深さが２０μｍ〜３００ｕｍ程度
の腐食、あるいはプリントの如く適当のドツト数を有す
る印刷を行ない、焼き付けて表面に微小の凹凸を作ると
か、機械的なパンチングをすることにより凹凸を付ける
等、粗面化にはいくつかの方法が考えられる。要するに
気体および／または潤滑油の流路が２０μｍ〜３００μ
ｍ程度のランダムな無数の経路が金属溶湯溜と鋳型の接
触面に存在すればよいのである。したがって、金属溶湯
溜の鋳型に接触する面を粗面化しても、また鋳型の金属
溶湯溜の接触面を粗面化しても、あるいはその両者を粗
面化しても良いことは理解できるであろう。

このように流路は極めて狭く、またランダムであり、数
は無数にあるため、抵抗が太き（なって鋳型開口部への
供給は均一となり、スラブのごとき大型の鋳型において
も鋳造は円滑に行なわれ、供給圧力の上昇もあって金属
溶湯の差し込みによる閉塞も充分に防げることになる。

第２の発明は、金属溶湯溜と鋳型の接触面間に溶融金属
に濡れにくい不織布又は織布を挟むことである。

金属溶湯溜と鋳型の間に、無機系の耐熱性繊維を挟み、
この層を通して気体および／または潤滑油を供給する概
念は以前からあったが、単に繊維を挟んで鋳造するだけ
では鋳造中に溶融金属に繊維がくっついて引きちぎられ
、鋳塊表面に巻き込まれるだけでなく、引きちぎられて
出来た孔に溶融金属が差し込んでトラブルの原因となる
ことが判っており、実用性がないと判断されていた。し
かし、アルミニウムのスラブ鋳造に際してアルミナ繊維
を使用したところ、繊維と溶融金属の接着が全くおこら
ず、繊維の引きちぎられもなく、気体および／または潤
滑油の供給もスムーズであり、安定した鋳造が可能であ
ることが判った。

この場合、繊維層の厚みはＬｍｍ前後であり。

積層した不織布、織布のいずれでもよく、溶融金属に濡
れにくい材質のものであれば使用可能である。

この場合も金属溶湯溜と鋳型の間において、気体および
／または潤滑油の供給路に充分な抵抗となる密度である
ことが必要である。

材質的には、溶融アルミニウムにおいては炭素系、アル
ミナ系、好ましくはアルミナ９５％以上の繊維あるいは
炭化ケイ素の繊維が好ましい。

本発明は水平鋳造装置にも適用できるものであるが、鋳
型の大きいスラブの鋳造は平均した潤滑油の供給が容易
であるため、垂直鋳造装置によるのが好ましい。

［作　用Ｊ 金属の連続鋳造装置における気体および／または潤滑油
の供給経路を無数に分散すると共に、流路の抵抗を均一
性を失わずに高めることに成功したため、加圧用気体お
よび／または潤滑油を鋳型全周において均一に供給する
ことを可能にした。

この結果、従来実施不能と考えられていたスラブの鋳造
も安定して実施できることとなった。

［実施例］ 以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明するが１本
発明はこれに限定されるものではない。

第１図は１本発明の垂直連続鋳造装置の部分的概念図で
ある。

鋳型ｌと金属溶湯溜４と接触面１２は、少なくともその
一方の面はサンドブラスト等により粗面化されており、
この接触面を経て気体（空気）が金属溶湯面に供給され
る。

なお、１ｌｉＩ滑油は上記接触面を経ないで直接溶湯と
鋳型の間の空隙へ供給される形になっているが、気体と
一緒に供給しても良い。

この図面においては鋳型ｌと溶湯溜４は直接接触する例
を示しているが、この間に溶融金属に濡れにくい材質の
不織布または織布を挟んでも良い。

第２図〜第４図は、水平連続鋳造装置についての実施例
である。

第２図は、耐火断熱ヘッダー１１と鋳型１との間を粗面
化した面１２を挟んで、潤滑油を供給するアルミニウム
水平連続鋳造装置の部分的断面図である。

第３図は第２図の拡大図であり、粗面化した面１２に、
ヘッダー１１と鋳型ｌとを経由して気体および潤滑油を
供給する方法を採用した金属の水平連続鋳造装置の部分
的断面図である。

第４図は、鋳型の上流端面に不織布１３を挟み、気体流
通路を形成した金属の水平連続鋳造装置の部分的断面図
である。

［効　果１ 本発明による潤滑油や気体を供給する流路を形成した連
続鋳造装置に右いては、鋳型と溶湯溜との間を粗面化す
ることによって網目状の空隙を成形し、潤滑油や気体加
圧用ガスの流路抵抗を増すことによって。

■　鋳型の構造が単純化された。

■　鋳型の組立が容易になった。

■　オイルの分布が均一になった。

■　気体加圧式ホットトップ鋳造法においては、オイル
の逆流によるエアー流路の閉塞がなくなり、エアーの分
布が均一になった。

■　孔やスリットへ溶湯が差し込むことがなくなった。

■　オイル、気体の供給量を減少することが可能となっ
た。

特に、従来気体や潤滑油の供給が均一性を欠き、商業的
規模の生産が困難とされていた大型のスラブの製造が可
能となった効果は大きい。

【図面の簡単な説明】 第１−第４図は、本発明に使用される連続鋳造装置の部
分的断面図である。 第５〜第７図は、金属の連続鋳造を説明するための概念
図である。 １、鋳型　　　　　　２．冷却水流路 ３、噴射口　　　　　４．溶湯溜 ５、オーバーハング　６．鋳塊 ７、凝固部　　　　　８．溶湯 ９６スリツト　　　　１０．潤滑油供給口１１、ヘッダ
ー（溶湯溜） １２、粗面化された接触面 １３、不織布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強制冷却された筒状鋳型の上流端に金属溶湯溜を
   接続し、該鋳型の下流端より凝固鋳塊を連続的に引き出
   す機構を設けた金属の連続鋳造装置において、金属溶湯
   溜と鋳型の間より気体および／または潤滑油を供給する
   に際し、互いに接する該金属溶湯溜および鋳型の接触面
   の一方又は双方を粗面化したことを特徴とする金属の連
   続鋳造装置。
2. （２）強制冷却された筒状鋳型の上流端に金属溶湯溜を
   接続し、該鋳型の下流端より凝固鋳塊を連続的に引き出
   す機構を設けた金属の連続鋳造装置において、金属溶湯
   溜と鋳型の間より気体および／または潤滑油を供給する
   に際し、この間に溶融金属に濡れにくい材質の不織布又
   は織布を挟むことを特徴とする連続鋳造装置。