JPH05293597A - 中空丸鋳片用の連続鋳造鋳型 - Google Patents
中空丸鋳片用の連続鋳造鋳型Info
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- JPH05293597A JPH05293597A JP25302992A JP25302992A JPH05293597A JP H05293597 A JPH05293597 A JP H05293597A JP 25302992 A JP25302992 A JP 25302992A JP 25302992 A JP25302992 A JP 25302992A JP H05293597 A JPH05293597 A JP H05293597A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 中空丸鋳片４の連続鋳造において、製品品
質、製造歩留、製造装置の耐久性、小型化、操業コスト
等を改善すること。 【構成】 中空丸鋳片用の連続鋳造鋳型は、外部または
外周部に冷却構造を有する非同期式の外部鋳型１１を設
置し、該外部鋳型が構成する内部空間１１０に、内部ま
たは内周部に冷却構造を有する非同期式の内部鋳型１２
を、内部鋳型１２と外部鋳型１１との間に溶融金属２を
流入させる鋳型空間２０を構成するように挿入し、か
つ、該内部鋳型１２は溶融金属２のメニスカス２１から
鋳造方向３に向かい内部鋳型１２の外形形状を連続的に
小さくする。
質、製造歩留、製造装置の耐久性、小型化、操業コスト
等を改善すること。 【構成】 中空丸鋳片用の連続鋳造鋳型は、外部または
外周部に冷却構造を有する非同期式の外部鋳型１１を設
置し、該外部鋳型が構成する内部空間１１０に、内部ま
たは内周部に冷却構造を有する非同期式の内部鋳型１２
を、内部鋳型１２と外部鋳型１１との間に溶融金属２を
流入させる鋳型空間２０を構成するように挿入し、か
つ、該内部鋳型１２は溶融金属２のメニスカス２１から
鋳造方向３に向かい内部鋳型１２の外形形状を連続的に
小さくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空丸鋳片用の連続鋳
造鋳型に関し、さらに詳しく言えば、金属管の原材料と
なる中空丸鋳片を連続鋳造により低コストかつ効率よく
製造することのできる鋳型に関する。
造鋳型に関し、さらに詳しく言えば、金属管の原材料と
なる中空丸鋳片を連続鋳造により低コストかつ効率よく
製造することのできる鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、中空丸鋳片を製造するには、連続
鋳型によるブルームあるいはインゴットを分塊・圧延す
る方法があるが、多くの工程を経るためプロセス上の無
駄がみられる。さらに、連続鋳造により直接に丸型の鋳
片を製造し、次の過程に送る方法があるが、連続鋳造の
欠点である中心偏析により成形後の金属管の品質の低下
を招いていた。この欠陥は、金属管に不純物が偏析し、
力学的および化学的にきびしい条件下での耐久性の低下
につながる。これからの金属管の需要を考慮した場合、
この欠陥は金属管の寿命を著しく低下させると考えられ
る。このように、品質の向上と製造の時間的短縮を両立
させることは困難であった。
鋳型によるブルームあるいはインゴットを分塊・圧延す
る方法があるが、多くの工程を経るためプロセス上の無
駄がみられる。さらに、連続鋳造により直接に丸型の鋳
片を製造し、次の過程に送る方法があるが、連続鋳造の
欠点である中心偏析により成形後の金属管の品質の低下
を招いていた。この欠陥は、金属管に不純物が偏析し、
力学的および化学的にきびしい条件下での耐久性の低下
につながる。これからの金属管の需要を考慮した場合、
この欠陥は金属管の寿命を著しく低下させると考えられ
る。このように、品質の向上と製造の時間的短縮を両立
させることは困難であった。
【０００３】最近では、複数の鋳型を持つ装置を用い、
鋳型を上方に移動させ、下方から溶融金属を連続的に注
入し溶融金属が凝固した後、鋳型と同期する速度で上方
に引き抜く方法（特開昭６３−１６０７５３号）、同期
式鋳型を構成する鋳型ブロック群に鋳型内部より溶融金
属を吹き付ける装置（特開昭６４−２２４５５号）が提
案されている。
鋳型を上方に移動させ、下方から溶融金属を連続的に注
入し溶融金属が凝固した後、鋳型と同期する速度で上方
に引き抜く方法（特開昭６３−１６０７５３号）、同期
式鋳型を構成する鋳型ブロック群に鋳型内部より溶融金
属を吹き付ける装置（特開昭６４−２２４５５号）が提
案されている。
【０００４】しかし、従来提案されている溶融金属を下
方から注入し凝固後に引く抜く製造法では、鋳造した中
空丸鋳片の肉厚が一定にならない状態で、凝固した鋳片
を取り出すことにより、未凝固の溶融金属の回収が困難
で、歩留の低下が避けられないという問題がある。ま
た、同期式鋳型を用いる製造法では、吹付け機構の耐久
性が問題となる。さらに、装置そのものが大きくならざ
るを得ず、装置の初期投資、操業コストが高価という問
題もある。
方から注入し凝固後に引く抜く製造法では、鋳造した中
空丸鋳片の肉厚が一定にならない状態で、凝固した鋳片
を取り出すことにより、未凝固の溶融金属の回収が困難
で、歩留の低下が避けられないという問題がある。ま
た、同期式鋳型を用いる製造法では、吹付け機構の耐久
性が問題となる。さらに、装置そのものが大きくならざ
るを得ず、装置の初期投資、操業コストが高価という問
題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、このような中空丸鋳片の連続鋳造法におけ
る製品品質、製造歩留を改善し、製造装置の耐久性向上
と、装置の小型化、操業コスト低減を実現することにあ
る。
する課題は、このような中空丸鋳片の連続鋳造法におけ
る製品品質、製造歩留を改善し、製造装置の耐久性向上
と、装置の小型化、操業コスト低減を実現することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の中空丸鋳片用の
連続鋳造鋳型は、外部または外周部に冷却構造を有する
非同期式の外部鋳型を設置し、該外部鋳型が構成する内
部空間に、内部または内周部に冷却構造を有する非同期
式の内部鋳型を、内部鋳型と外部鋳型との間に溶融金属
を流入させる鋳型空間を構成するように挿入し、かつ、
該内部鋳型は溶融金属のメニスカスから鋳造方向に向か
い内部鋳型の外形状を連続的に小さくすることを特徴と
した手段によって、上記課題を解決している。
連続鋳造鋳型は、外部または外周部に冷却構造を有する
非同期式の外部鋳型を設置し、該外部鋳型が構成する内
部空間に、内部または内周部に冷却構造を有する非同期
式の内部鋳型を、内部鋳型と外部鋳型との間に溶融金属
を流入させる鋳型空間を構成するように挿入し、かつ、
該内部鋳型は溶融金属のメニスカスから鋳造方向に向か
い内部鋳型の外形状を連続的に小さくすることを特徴と
した手段によって、上記課題を解決している。
【０００７】前記内部鋳型の冷却構造は、該内部鋳型の
円筒肉厚内部に配水管を設け、該配水管に冷却水を流
し、該配水管からの排水を中空丸鋳片内面に向けて吹き
付けるように構成されることが好ましい。
円筒肉厚内部に配水管を設け、該配水管に冷却水を流
し、該配水管からの排水を中空丸鋳片内面に向けて吹き
付けるように構成されることが好ましい。
【０００８】また、前記内部鋳型の冷却構造は、該内部
鋳型が画定する内部空間に冷却水供給管を設け、冷却水
を該供給管から前記内部鋳型内壁と該供給管外壁とが画
定する環状通路内を流通するように構成されてもよい。
鋳型が画定する内部空間に冷却水供給管を設け、冷却水
を該供給管から前記内部鋳型内壁と該供給管外壁とが画
定する環状通路内を流通するように構成されてもよい。
【０００９】
【作用】連続鋳造に用いた鋳型は、外部・内部鋳型の二
重構造になっている。二重構造にした理由は、外部・内
部それぞれの鋳型で形成する鋳型空間に溶融金属を流入
させ、中空丸鋳片を製造するためである。これらの鋳型
は非同期式としたが、これは同期式鋳型に比べ装置に対
する設備投資が少なくてすみ、さらに製造コスト、操業
コスト、メンテナンスの面で優れており、また、装置の
安定性が向上するためである。非同期式鋳型を使用する
場合、まず問題になるのが、鋳型と凝固シェル間の摩擦
である。
重構造になっている。二重構造にした理由は、外部・内
部それぞれの鋳型で形成する鋳型空間に溶融金属を流入
させ、中空丸鋳片を製造するためである。これらの鋳型
は非同期式としたが、これは同期式鋳型に比べ装置に対
する設備投資が少なくてすみ、さらに製造コスト、操業
コスト、メンテナンスの面で優れており、また、装置の
安定性が向上するためである。非同期式鋳型を使用する
場合、まず問題になるのが、鋳型と凝固シェル間の摩擦
である。
【００１０】本発明の鋳型では、鋳片の中空凝固殻の内
面からも冷却を施すので、凝固シェルの冷却速度は通常
の外部から冷却するだけの鋳片鋳造の場合よりも大きく
なる。凝固殻の収縮が大きいために、外部鋳型と鋳片の
凝固殻間の摩擦力は小さいが、内部鋳型と鋳片の凝固殻
間の摩擦力は極めて大きくなる。凝固殻が内部鋳型を締
め付けるように収縮し、鋳片の鋳型からの引き抜きが困
難になるとともに、場合によっては内部鋳型との間で拘
束性のブレークアウトが生じる。
面からも冷却を施すので、凝固シェルの冷却速度は通常
の外部から冷却するだけの鋳片鋳造の場合よりも大きく
なる。凝固殻の収縮が大きいために、外部鋳型と鋳片の
凝固殻間の摩擦力は小さいが、内部鋳型と鋳片の凝固殻
間の摩擦力は極めて大きくなる。凝固殻が内部鋳型を締
め付けるように収縮し、鋳片の鋳型からの引き抜きが困
難になるとともに、場合によっては内部鋳型との間で拘
束性のブレークアウトが生じる。
【００１１】そこで、非同期式鋳型で生じるこれらの摩
擦力の問題を解決するためには、内部鋳型の外周または
外面形状を中空丸鋳片の凝固収縮に追随できるように、
メニスカスから鋳造方向に向かって小さくすることが有
効であることを見い出した。この場合の内部鋳型の外面
形状の収縮率は、一定のテーパ率となるよりも、最も冷
却速度の速いメニスカス近傍で大きく、鋳型出側近傍で
は小さくなるように与えることが、鋳型の全長において
摩擦力を低減し、かつ、内部鋳型と鋳片凝固殻との間に
エアギャップ等を発生させて冷却速度のばらつきを生む
ことがないので、より望ましい方法である。また外部鋳
型と鋳片凝固殻との間には、凝固殻の収縮によりエアギ
ャップが生じ易いために、外部鋳型の内面形状も内部鋳
型の場合と同様に、凝固収縮に追随するように小さくす
ることが、より望ましい。
擦力の問題を解決するためには、内部鋳型の外周または
外面形状を中空丸鋳片の凝固収縮に追随できるように、
メニスカスから鋳造方向に向かって小さくすることが有
効であることを見い出した。この場合の内部鋳型の外面
形状の収縮率は、一定のテーパ率となるよりも、最も冷
却速度の速いメニスカス近傍で大きく、鋳型出側近傍で
は小さくなるように与えることが、鋳型の全長において
摩擦力を低減し、かつ、内部鋳型と鋳片凝固殻との間に
エアギャップ等を発生させて冷却速度のばらつきを生む
ことがないので、より望ましい方法である。また外部鋳
型と鋳片凝固殻との間には、凝固殻の収縮によりエアギ
ャップが生じ易いために、外部鋳型の内面形状も内部鋳
型の場合と同様に、凝固収縮に追随するように小さくす
ることが、より望ましい。
【００１２】外部鋳型は鋳型本体を外部鋳型の外周に施
したバックフレーム固定器具を用いて固定し、また、内
部鋳型はバックフレームに取りつけられた内部鋳型固定
フレームを用いて固定する。溶融金属は内部鋳型固定フ
レームの上面に設けた複数箇所の給湯穴に給湯ノズルを
導入し、注湯を行う。
したバックフレーム固定器具を用いて固定し、また、内
部鋳型はバックフレームに取りつけられた内部鋳型固定
フレームを用いて固定する。溶融金属は内部鋳型固定フ
レームの上面に設けた複数箇所の給湯穴に給湯ノズルを
導入し、注湯を行う。
【００１３】外部・内部両鋳型にそれぞれ冷却構造を施
すことにより、中空丸鋳内外から冷却できる。
すことにより、中空丸鋳内外から冷却できる。
【００１４】
【実施例】本発明の中空丸鋳片用の連続鋳造鋳型１０の
基本的構造の一例を図１に示す。図１の（Ａ）は連続鋳
造鋳型１０の縦断面図であり、図１の（Ｂ）は連続鋳造
鋳型１０の平面図である。連続鋳造鋳型１０は、外部ま
たは外周部に冷却構造を有する非同期式の外部鋳型１１
が設置され、外部鋳型１１が構成する内部空間１１０
に、内部または内周部に冷却構造を有する非同期式の内
部鋳型１２が、内部鋳型１２と外部鋳型１１との間に給
湯ノズル１から溶融金属２を流入させる鋳型空間２０を
構成するように挿入されている。内部鋳型１２の外面形
状は溶融金属２のメニスカス２１から鋳造方向３に向か
い、連続的に小さくされている。このようにして、中空
丸鋳片４が連続的に鋳造される。
基本的構造の一例を図１に示す。図１の（Ａ）は連続鋳
造鋳型１０の縦断面図であり、図１の（Ｂ）は連続鋳造
鋳型１０の平面図である。連続鋳造鋳型１０は、外部ま
たは外周部に冷却構造を有する非同期式の外部鋳型１１
が設置され、外部鋳型１１が構成する内部空間１１０
に、内部または内周部に冷却構造を有する非同期式の内
部鋳型１２が、内部鋳型１２と外部鋳型１１との間に給
湯ノズル１から溶融金属２を流入させる鋳型空間２０を
構成するように挿入されている。内部鋳型１２の外面形
状は溶融金属２のメニスカス２１から鋳造方向３に向か
い、連続的に小さくされている。このようにして、中空
丸鋳片４が連続的に鋳造される。
【００１５】なお、図１に示すように、内部鋳型１２は
固定フレーム５によって支持され、また、外部鋳型１１
はバックアップ・フレーム６によって支持される。
固定フレーム５によって支持され、また、外部鋳型１１
はバックアップ・フレーム６によって支持される。
【００１６】前述した摩擦力の問題を解決するために、
内部鋳型１２を中空ビレット４の凝固収縮に追従できる
ように、外周または外面形状をメニスカス２１から鋳造
方向３に向かって小さくすることが有効である。この場
合の内部鋳型１２の外面形状を、一定のテーパ率で収縮
させるよりも、最も冷却速度の速いメニスカス２１の近
傍で収縮率を大きくし、鋳型１０の出側近傍では収縮率
を小さくするように与える方が、鋳型１０の全長におい
て摩擦力を低減し、かつ、内部鋳型１２と中空ビレット
４の凝固殻４１との間にエアギャップ等を発生させるの
で、冷却速度のばらつきを生むことがない。
内部鋳型１２を中空ビレット４の凝固収縮に追従できる
ように、外周または外面形状をメニスカス２１から鋳造
方向３に向かって小さくすることが有効である。この場
合の内部鋳型１２の外面形状を、一定のテーパ率で収縮
させるよりも、最も冷却速度の速いメニスカス２１の近
傍で収縮率を大きくし、鋳型１０の出側近傍では収縮率
を小さくするように与える方が、鋳型１０の全長におい
て摩擦力を低減し、かつ、内部鋳型１２と中空ビレット
４の凝固殻４１との間にエアギャップ等を発生させるの
で、冷却速度のばらつきを生むことがない。
【００１７】そこで、本発明では、図２に示すように、
内外鋳型１２，１１の上面からメニスカス２１の近傍を
含めた高さＺ1の範囲では曲線テーパＣ1（Ｚ）＝｜ｄｒ
／ｄｚ｜とし、また、高さＺ2の範囲では直線テーパＣ2
＝｜ｄｒ／ｄｚ｜＝一定（Ｃ2＜Ｃ1）とする。
内外鋳型１２，１１の上面からメニスカス２１の近傍を
含めた高さＺ1の範囲では曲線テーパＣ1（Ｚ）＝｜ｄｒ
／ｄｚ｜とし、また、高さＺ2の範囲では直線テーパＣ2
＝｜ｄｒ／ｄｚ｜＝一定（Ｃ2＜Ｃ1）とする。
【００１８】また、外部鋳型１１と凝固殻４１との間に
は、凝固殻４１の収縮によりエアギャップが生じ易いの
で、外部鋳型１１の内面形状も内部鋳型１２の外面形状
と同様に、凝固収縮に追従するように小さくする。
は、凝固殻４１の収縮によりエアギャップが生じ易いの
で、外部鋳型１１の内面形状も内部鋳型１２の外面形状
と同様に、凝固収縮に追従するように小さくする。
【００１９】曲線テーパＣ1（Ｚ）としては、例えば、
下記のものが好ましい。
下記のものが好ましい。
【００２０】
【数１】 また直線テーパＣ2としては例えば下記の関係を満たし
ているものが好ましい。
ているものが好ましい。
【００２１】
【数２】 曲線テーパ部Ｚ1と直線テーパ部Ｚ2との接続位置は、上
記の場合には、例えば２７５ｍｍが好ましい。
記の場合には、例えば２７５ｍｍが好ましい。
【００２２】冷却機構の一例を図３，４に示す。外部鋳
型１１の冷却機構は、バックアップ・フレーム６の内部
の冷却水管６１を外部鋳型１１中の冷却水管１１１と連
結し、冷却水を循環させるようになっている。このと
き、冷却水管は、従来の連続鋳造機に見られるような、
鋳型銅板背面に形成した冷却溝あるいは、鋳型銅板に設
けた貫通穴の何れであってもよい。また、ここでは例示
しないが、鋳型銅板背面からスプレー水によって冷却す
ることも可能である。
型１１の冷却機構は、バックアップ・フレーム６の内部
の冷却水管６１を外部鋳型１１中の冷却水管１１１と連
結し、冷却水を循環させるようになっている。このと
き、冷却水管は、従来の連続鋳造機に見られるような、
鋳型銅板背面に形成した冷却溝あるいは、鋳型銅板に設
けた貫通穴の何れであってもよい。また、ここでは例示
しないが、鋳型銅板背面からスプレー水によって冷却す
ることも可能である。
【００２３】また、内部鋳型１２の冷却機構は、バック
アップ・フレーム６、固定フレーム５の内部の冷却水管
６１および５１を内部鋳型１２に設けた冷却水管１２１
に連結し冷却水を供給する。この場合、冷却水は中空丸
鋳片４が構成する空間に向けて排水され、排水口と中空
丸鋳片の内表面とを、できるだけ離すことが望ましい。
アップ・フレーム６、固定フレーム５の内部の冷却水管
６１および５１を内部鋳型１２に設けた冷却水管１２１
に連結し冷却水を供給する。この場合、冷却水は中空丸
鋳片４が構成する空間に向けて排水され、排水口と中空
丸鋳片の内表面とを、できるだけ離すことが望ましい。
【００２４】その理由は、内部鋳型１２内に配水管１２
１を施した場合、管の径が小さくならざるを得ず、鋳片
表面に形成されるスケールや、モールド潤滑パウダーに
よって、排水管がつまり易くなり、鋳型の損傷、装置の
不安定化につながるからである。冷却水を、中空空間に
向けて排出することにより、安定な連続鋳造が可能にな
る。
１を施した場合、管の径が小さくならざるを得ず、鋳片
表面に形成されるスケールや、モールド潤滑パウダーに
よって、排水管がつまり易くなり、鋳型の損傷、装置の
不安定化につながるからである。冷却水を、中空空間に
向けて排出することにより、安定な連続鋳造が可能にな
る。
【００２５】図４に示すように、内部鋳型１２の中空空
間にスプレー冷却機構１２２を設けて、内部鋳型の内面
から鋳型を冷却する方法を併用することも可能であり、
内部鋳型１２の変形を防止する上で、より好ましい。
間にスプレー冷却機構１２２を設けて、内部鋳型の内面
から鋳型を冷却する方法を併用することも可能であり、
内部鋳型１２の変形を防止する上で、より好ましい。
【００２６】さらに、図５に示すように、内部に冷却水
供給管５３を設けた内部鋳型１２の冷却構造は、バック
アップ・フレーム６および固定フレーム５の内部にそれ
ぞれの冷却水管６１、および５１と５２を通し、内部鋳
型１２が構成する中空空間５５へ挿入した冷却水供給管
５３，５４に冷却水管５１，５２を接続し、冷却水を流
す。供給された冷却水は冷却水管５３を下向きに流れ、
冷却水管５４を上向きに流れ、固定フレーム５、バック
アップ・フレーム６の内部に設けたそれぞれの冷却水回
収管５２，６１を通り回収される。この冷却機構によ
り、冷却水は外部に流出することなくすべて回収でき
る。冷却水を冷却水供給管５３で供給し、冷却水供給管
５４を経由して回収する方法は、冷却水を冷却水供給管
５４で供給し、冷却水回収管５３を経由して回収する方
法よりも、冷却水のよどみが少なく、冷却効率が向上す
る。
供給管５３を設けた内部鋳型１２の冷却構造は、バック
アップ・フレーム６および固定フレーム５の内部にそれ
ぞれの冷却水管６１、および５１と５２を通し、内部鋳
型１２が構成する中空空間５５へ挿入した冷却水供給管
５３，５４に冷却水管５１，５２を接続し、冷却水を流
す。供給された冷却水は冷却水管５３を下向きに流れ、
冷却水管５４を上向きに流れ、固定フレーム５、バック
アップ・フレーム６の内部に設けたそれぞれの冷却水回
収管５２，６１を通り回収される。この冷却機構によ
り、冷却水は外部に流出することなくすべて回収でき
る。冷却水を冷却水供給管５３で供給し、冷却水供給管
５４を経由して回収する方法は、冷却水を冷却水供給管
５４で供給し、冷却水回収管５３を経由して回収する方
法よりも、冷却水のよどみが少なく、冷却効率が向上す
る。
【００２７】内部鋳型内の冷却水供給管内の冷却水が、
排出水と熱交換を起すことは、内部鋳型の冷却水温を上
昇させることになり、内部鋳型の冷却にとって好ましく
ないので、冷却水管を構成する円管板内は中実であるよ
りもむしろ中空としたり、断熱材を充填するなどの断熱
機構を施すことが好ましい。
排出水と熱交換を起すことは、内部鋳型の冷却水温を上
昇させることになり、内部鋳型の冷却にとって好ましく
ないので、冷却水管を構成する円管板内は中実であるよ
りもむしろ中空としたり、断熱材を充填するなどの断熱
機構を施すことが好ましい。
【００２８】このように、中空丸鋳片４を内と外から冷
却することにより、図６（Ａ）に示すように連続鋳造の
最大の欠点の１つである中心偏析４２は中空丸鋳片の肉
厚中心に位置することになる。従来、中実鋳片から金属
管を製造するときに、図６（Ｃ）に示すように、鋳片内
の不純物４２’がそのまま金属管４０の内壁に偏在し、
金属管４０の耐熱・耐酸性・耐圧能力の低下を招くとい
う問題点が指摘されている。これに対して、本願発明の
連続鋳造鋳型で得られる中空丸鋳片を用いた場合には、
図７（Ｂ）に示すように不純物４２’が管４０の肉内中
心部に存在することになるため、金属管４０の性能は飛
躍的に向上する。
却することにより、図６（Ａ）に示すように連続鋳造の
最大の欠点の１つである中心偏析４２は中空丸鋳片の肉
厚中心に位置することになる。従来、中実鋳片から金属
管を製造するときに、図６（Ｃ）に示すように、鋳片内
の不純物４２’がそのまま金属管４０の内壁に偏在し、
金属管４０の耐熱・耐酸性・耐圧能力の低下を招くとい
う問題点が指摘されている。これに対して、本願発明の
連続鋳造鋳型で得られる中空丸鋳片を用いた場合には、
図７（Ｂ）に示すように不純物４２’が管４０の肉内中
心部に存在することになるため、金属管４０の性能は飛
躍的に向上する。
【００２９】次に、本発明例の鋳型を実際に使用した具
体例について説明する。
体例について説明する。
【００３０】機高５ｍの垂直型の試験連続鋳造機に、垂
直方向の鋳型長１０００ｍｍの本発明例の鋳型（図３，
図５の鋳型）を適用し、中空丸鋳片の連続鋳造を行っ
た。
直方向の鋳型長１０００ｍｍの本発明例の鋳型（図３，
図５の鋳型）を適用し、中空丸鋳片の連続鋳造を行っ
た。
【００３１】（実施例１） 図３に示す本発明例の鋳型
を用いて外径（直径）２１３ｍｍ、肉厚５０ｍｍの中空
丸鋳片を定常部の鋳造速度２．０ｍ／ｍｉｎで連続鋳造
した。 鋼の成分は［Ｃ］＝０．１５％、［Ｐ］＝０．０１７
％、［Ｓ］＝０．００８％である。従来の連続鋳造によ
って製造された丸ビレットから鋼管を製造したときに
は、丸鋳片の中心偏析に起因する不純物４２’の偏析に
よる疵や肌あれ４３が鋼管４０の内壁に認められる（図
６の（Ｃ）参照）が、本発明の鋳型（図３）で製造した
中空丸鋳片（図７の（Ａ））から鋼管を製造したとき
（図６の（Ｂ））には、そのような欠陥は認められなか
った。
を用いて外径（直径）２１３ｍｍ、肉厚５０ｍｍの中空
丸鋳片を定常部の鋳造速度２．０ｍ／ｍｉｎで連続鋳造
した。 鋼の成分は［Ｃ］＝０．１５％、［Ｐ］＝０．０１７
％、［Ｓ］＝０．００８％である。従来の連続鋳造によ
って製造された丸ビレットから鋼管を製造したときに
は、丸鋳片の中心偏析に起因する不純物４２’の偏析に
よる疵や肌あれ４３が鋼管４０の内壁に認められる（図
６の（Ｃ）参照）が、本発明の鋳型（図３）で製造した
中空丸鋳片（図７の（Ａ））から鋼管を製造したとき
（図６の（Ｂ））には、そのような欠陥は認められなか
った。
【００３２】（実施例２） 次に、図３および図５に示
す本発明例の鋳型を用いて、実施例１と同じ成分の鋼
を、外径２１３ｍｍ、肉厚７０ｍｍの中空丸鋳片を定常
部の鋳造速度１．３ｍ／ｍｉｎで連続鋳造し、さらにこ
の中空丸鋳片を製管したところ、図３および図５に示す
各鋳型ともに実施例１と同様に不純物の偏在や加工疵は
認められなかった。
す本発明例の鋳型を用いて、実施例１と同じ成分の鋼
を、外径２１３ｍｍ、肉厚７０ｍｍの中空丸鋳片を定常
部の鋳造速度１．３ｍ／ｍｉｎで連続鋳造し、さらにこ
の中空丸鋳片を製管したところ、図３および図５に示す
各鋳型ともに実施例１と同様に不純物の偏在や加工疵は
認められなかった。
【００３３】これらの実験を繰り返し装置の耐久性を検
討したところ、１００チャージ鋳造して内部鋳型・外部
鋳型共に変形、き裂はまったく生じなかった。また、バ
ックアップ・フレーム、固定フレームにもき裂、変形は
認められず、鋳型との連結部にも異常は認められなかっ
た。さらに、これらの鋳型及び器具に施された冷却装置
にも、き裂や変形などは全く生じず、冷却能力の低下も
認められなかった。
討したところ、１００チャージ鋳造して内部鋳型・外部
鋳型共に変形、き裂はまったく生じなかった。また、バ
ックアップ・フレーム、固定フレームにもき裂、変形は
認められず、鋳型との連結部にも異常は認められなかっ
た。さらに、これらの鋳型及び器具に施された冷却装置
にも、き裂や変形などは全く生じず、冷却能力の低下も
認められなかった。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の鋳型によっ
て、肉厚の一定な中空丸鋳片が低コストでかつ効率よく
連続鋳造でき、さらに内部から冷却することにより、次
に続く製管過程で不純物の影響の少ない金属管の製造が
可能となった。
て、肉厚の一定な中空丸鋳片が低コストでかつ効率よく
連続鋳造でき、さらに内部から冷却することにより、次
に続く製管過程で不純物の影響の少ない金属管の製造が
可能となった。
【図１】本発明の鋳型の縦断面図であって鋳型の基本構
造を示す。
造を示す。
【図２】鋳型空間のテーパを示す説明図である。
【図３】本発明の鋳型の冷却手段を示す鋳型の縦断面図
である。
である。
【図４】本発明の鋳型の別の冷却手段を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の鋳型のさらに別の冷却手段を示す鋳型
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図６】金属管または中空丸鋳片の横断面図であって、
不純物偏在を示す。
不純物偏在を示す。
１：給湯ノズル、 ２：溶融金属、３：鋳込
方向、 ４：中空丸鋳片、５：固定フレー
ム、 ６：バックアップ・フレーム、１０：連
続鋳造鋳型、 １１：外部鋳型、１２：内部鋳
型。
方向、 ４：中空丸鋳片、５：固定フレー
ム、 ６：バックアップ・フレーム、１０：連
続鋳造鋳型、 １１：外部鋳型、１２：内部鋳
型。
Claims (3)
- 【請求項１】 外部または外周部に冷却構造を有する非
同期式の外部鋳型を設置し、該外部鋳型が構成する内部
空間に、内部または内周部に冷却構造を有する非同期式
の内部鋳型を、内部鋳型と外部鋳型との間に溶融金属を
流入させる鋳型空間を構成するように挿入し、かつ、該
内部鋳型は溶融金属のメニスカスから鋳造方向に向かい
内部鋳型の外形形状を連続的に小さくすることを特徴と
した中空丸鋳片用の連続鋳造鋳型。 - 【請求項２】 前記内部鋳型の冷却構造は、該内部鋳型
の円筒肉厚内部に配水管を設け、該配水管に冷却水を流
し、該配水管からの排水を中空丸鋳片内面に向けて吹き
付けるように構成されていることを特徴とした請求項１
記載の連続鋳造鋳型。 - 【請求項３】 前記内部鋳型の冷却構造は、該内部鋳型
が画定する内部空間に冷却水供給管を設け、冷却水を該
供給管から前記内部鋳型内壁と該供給管外壁とが画定す
る環状通路内を流通するように構成されていることを特
徴とした請求項１記載の連続鋳造鋳型。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3354892 | 1992-02-20 | ||
| JP4-33548 | 1992-02-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293597A true JPH05293597A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=12389617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25302992A Pending JPH05293597A (ja) | 1992-02-20 | 1992-09-22 | 中空丸鋳片用の連続鋳造鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05293597A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024161A (en) * | 1997-04-08 | 2000-02-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Billet continuous casting machine |
| CN102773427A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-11-14 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 大断面圆坯的连续铸造装置及其铸造方法 |
| CN102773428A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-11-14 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 大断面连铸坯的铸造装置及其铸造方法 |
| JP2014018811A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 中空丸断面鋳片の連続鋳造方法および中空丸断面鋳片の連続鋳造用鋳型 |
| CN118060505A (zh) * | 2024-04-19 | 2024-05-24 | 河北万丰冶金备件有限公司 | 一种与冶炼炉炉体拆分使用的大管径铜管结晶器 |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP25302992A patent/JPH05293597A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024161A (en) * | 1997-04-08 | 2000-02-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Billet continuous casting machine |
| US6321829B1 (en) | 1997-04-08 | 2001-11-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Billet continuous casting machine and casting method |
| CN102773427A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-11-14 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 大断面圆坯的连续铸造装置及其铸造方法 |
| CN102773428A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-11-14 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 大断面连铸坯的铸造装置及其铸造方法 |
| JP2014018811A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 中空丸断面鋳片の連続鋳造方法および中空丸断面鋳片の連続鋳造用鋳型 |
| CN118060505A (zh) * | 2024-04-19 | 2024-05-24 | 河北万丰冶金备件有限公司 | 一种与冶炼炉炉体拆分使用的大管径铜管结晶器 |
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