JPH0422539A - スラブ表面の縦すじ防止機能を有する電磁鋳造装置 - 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］ この発明はスラブ表面の縦すじ防止機能を有する電ｖｉ
Ｌ鋳造装置に関するものである。

［従来技術］ 電磁鋳造は従来の鋳型の代りに磁場を使用してアルミ若
しくはアルミ合金等の軽金属の溶湯を保持して鋳造する
方法である。この際磁場に保持された溶湯の表面には酸
化被膜が形成される。この酸化被膜は鋳塊がビレットの
ように円形断面を有する場合には鋳塊の周囲に均一に流
れ込むが、鋳塊がスラブのように矩形断面を有する場合
には鋳塊の周囲に均一に流れ込まないで部分的に厚く成
長する。又鋳造開始時に溶湯を電ｌａ鋳造装置の底台に
注いだ時に酸化物が発生しやすい。この様な酸化物や酸
化被膜は鋳塊の表面に沿って移動し、引いては鋳塊の表
面から内部に流れ込み鋳塊表面の欠陥となる。

［発明が解決しようとする課題］ そこで例えば第９図（イ）、（ロ）に示す従来の電磁鋳
造装置２０．３０はそれぞれ断熱材よりなる堰２４を有
している。なお、第９図（イ）、（ロ）において、２１
は電磁コイル、２２はスクリーン、２３はノズル、２６
はアルミ溶湯部、２７はアルミ鋳塊部をそれぞれ示す。

然しこのような堰２４を使用しても鋳塊部２７内部の酸
化物の発生を防止することができるが堰２４の外側のア
ルミ溶湯部２６の表面に生じる酸化被膜を均一にするこ
とができなかった。そのためスラブのような矩形断面で
は圧延面中央部において鋳塊部２７の凝固収縮による酸
化被膜のしわ寄せで縦すじが発生する傾向がある。この
様な縦すじが発生すると電磁鋳造の最大の特徴である無
面削圧延しくは面削減が困難となる。

この発明は電磁鋳造に際し、酸化被膜の発生が極めて僅
かな電磁鋳造装置の提供を課題とする。

［課題を解決するための技術的手段］ 上記の課題を解決するためこの発明は上下解放された方
形の電磁コイルと、この電磁コイル内にあって電磁コイ
ルに平行な方形の堰と、この層内に配設された軽金属溶
湯供給用ノズルと、このノズルから供給されて凝固した
方形の軽金属鋳塊部の周辺と前記電磁コイルとの間に介
装された方形のスクリーンとからなる電磁鋳造装置にお
いて、前記堰は前記方形の軽金属鋳塊部の周辺から１２
０ｍｍ以上離れた位置で方形の軽金属鋳塊部の上側に位
置する方形の軽金属溶融部の上面から該溶融部内に浸漬
し、スクリーンの電磁コイルに対する上下方向の重なり
長さは電磁鋳型の高さの１／２〜１／４に設定した構成
を有している。

［作用コ 実験の結果上記の構成により堰がノズル近傍に位置する
ようになり、そのためノズルを出た強い溶湯流動により
酸化被膜が堰で切断され、放射状に広がって溶湯部の側
面に流れ込むので酸化被膜は溶湯部表面で均一に分布さ
れる。これに反して従来の軽金属電磁鋳造装置では堰は
第８図（イ）、（ロ）に示すようにノズルを出た溶湯の
流れが弱い位置にあるので、酸化被膜は随時切断され溶
湯部の側面に流れ込まない。即ち酸化被膜は部分的に堰
に引張られた状態となり、縦すじが生ずる。

Ｆ実施例ノ 以下実施例を示す第１〜４図によりこの発明を説明する
。同図において、電磁鋳造装置１０は上下解放された銅
製方形の電磁コイル１１と、この電磁コイル１１内にあ
って電磁コイル１１に平行な方形の断熱材よりなる堰１
４と、この堰１４内に配設されたアルミ溶湯供給用ノズ
ル１３と、このノズル１３から供給されて凝固した方形
のアルミ鋳塊部］７の周辺と前記電磁コイル１１との間
に介装されたステンレス製方形のスクリーン１２とから
構成されている。ノズル１３の内部には黒鉛製のストッ
パー１５が挿入されている。１６はアルミ溶湯部を示す
。又Ｈは電磁コイル］１とスクリーン１２との重なり長
さを示し、Ｇは電磁コイル１１とスクリーン１２との距
離を示す。

上記の実施例において （１）堰１４について （イ）堰１４の位置は堰１４の外側からアルミ鋳塊部１
７側面までの距離りが１２０ａｎ以上が望ましい。

（ロ）堰１４の材質はルミボード等の断熱材〈樋のライ
ニング材）がよい。

（ハ）堰１４の断面形状はＤ≧１２０閉なら第１図の方
形であっても、第９図の（イ〉、（ロ）の堰２４のよう
な断面形状であっても特に問題はない。

（ニ）堰１４の溶湯部１６内への浸漬量Ｆは１０〜３０
　　ｍが望ましい。

（２）電磁コイルの相対位置関係 （イ）電磁コイル１１．スクリーン１２の重なり長ざＨ
はＮｌａｌミコイル１高ざの１／２〜１／４がよい。

（ロ）電磁コイル１１．スクリーン１２間の距離Ｇは１
！ｂ−３０ｍがよい。

Ｆ実験例１） ＡＩ−Ｍ（Ｊ合金によりスラブサイズ５００ｍｔＸ９８
０ｍ“のスラブを表１に示す条件で電磁鋳造した。鋳造
速度は６０ｍ／分とした。

表１ 鋳造条件 各条件における電磁コイル１１、スクリーン１２の重な
り長さＨと縦すじの本数との関係を第６図に示す。この
結果縦すじの発生を防止するには小堰を使用して電磁コ
イル１１．スクリーン１２の重なり長さＨを１５〜３０
１ｒｕｎ（コイル高さの１／２〜１／４〉にするとよい
ことが分かった。

［実験例２］ 実験例つと同じ材質及びサイズのスラブを種々のサイズ
及び断面形状の異なる堰を使用して電磁鋳造した。なお
、この場合電磁コイル１１とスクリーン１２との重なり
長さＨは１５ＩＩＩＩｎ、電磁コイル１１とスクリーン
１２間の距離Ｇは３０ｍｍとした。堰のサイズとしては
大頃（外寸４００ａｎＸ７８０簡）、中履（３００＃Ｘ
　６８０ｍ＞　、小堰（２５５＃Ｘ　５０５ｍ＞を使用
し、犬種に付いては第７図（イ）に示す方形断面、（ロ
）、（ハ）に示す断面形状のものを使用したが小堰を使
用すると縦すじは発生しなかった。このテストでは鋳造
速度を４５ｍ／分とした。この結果を表２に示す。

表２　スラブ縦すじ本数と堰との関係 第４図（イ）、（ロ）は本実施例の堰１４による酸化被
膜発生の情況を示す。本実施例では堰１４がノズル’１
３の近傍に位置するのでノズル１３を出た強い溶湯流動
により堰１４で酸化被膜が切断され、放射状に広がって
溶湯１６の側面部に流れこむ状態を示す。

又第５図は電磁コイル１１．スクリーン１２の重なり長
さＨと磁束密度差との関係を示す。前記の重なり長さＨ
が小さい場合は磁束密度差が大きくなる。即ちスクリー
ン１２の下端より１５％下側の位置Ｂ２の磁束密度はい
ずれの実験条件でもほぼ同じ値であったのでスクリーン
１２の下端より１５履上側の位置Ｂ１の磁場が強くなっ
た。

一般に電磁鋳造では磁場により溶湯を側面から保持して
いるがこれと同時に磁場により溶湯内側面が撹伴される
。この撹伴力は磁場の強さと関連があり、電磁コイル、
スクリーンの重なり長ざＨが小さいはど溶湯内側面部の
撹伴が強くなる。このため溶湯内側面部が撹伴により酸
化が促進され、堰１４により薄く均一になった酸化被膜
が厚くなり、縦すじが生じ易くなる。そこで電磁コイル
１つとスクリーン１２との重なり長さＨを大きくし、撹
伴力を押えることが必要となる。

［効果］ この発明は上記の構成を有するので次のような優れた効
果を有する。

（イ）電磁鋳造スラブ、特にＡｌ−Ｍｇ系合金のスラブ
の縦すじを防止する （口）上記（イ）に伴いスラブの無向削圧延若しくは面
削減（５０〜７０％）が可能となる。

（ハ）無面削、面削減により歩留りが向上する。

（ニ）スラブの縦すじがなくなるので縦すじに沿った割
れがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の正断面図を示す。第２図は第１図の
平面図を示す。第３図は第１図の要部の拡大正断面図を
示す。第４図（イ）は堰による酸化被膜発生の情況の平
面図を示す。第４図（ロ）は酸化被膜発生の拡大正面図
を示す。第５図は電磁鋳型、遮蔽板の重なり長さと磁束
密度差との関係を示す。第６図は各項につき電磁鋳型、
遮蔽板の重なり長さとスラブに発生する縦すじの本数と
の関係を示す。第７図は実験に使用した異なる堰の断面
を示す。第８図（イ）は従来の電！！鋳造装置を使用し
た場合にスラブに発生する酸化被膜の平面図を示す。第
８図（ロ）は第８図（イ）の−部の拡大正面図を示す。 第９図（イ）、く口）は共に従来の電磁鋳造装置の正断
面図を示す。 １・・・電磁コイル ２・・・スクリーン ３・・・ノズル ４・・・堰 ６・・・溶湯部 ７・・・鋳塊部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上下解放された方形の電磁コイルと、この電磁コイル内
   にあって電磁コイルに平行な方形の堰と、この堰内に配
   設された軽金属溶湯供給用ノズルと、このノズルから供
   給されて凝固した方形の軽金属鋳塊部の周辺と前記電磁
   コイルとの間に介装された方形のスクリーンとからなる
   電磁鋳造装置であつて、前記堰は前記方形の軽金属鋳塊
   部の周辺から１２０ｍｍ以上離れた位置で方形の軽金属
   鋳塊部の上側に位置する方形の軽金属溶融部の上面から
   該溶融部内に浸漬し、スクリーンの電磁コイルに対する
   上下方向の重なり長さは電磁コイルの高さの１／２〜１
   ／４に設定したことを特徴とするスラブ表面の縦すじ防
   止機能を有する電磁鋳造装置。