JPH0557400A - アルミニウムの連続鋳造法及びその装置 - Google Patents
アルミニウムの連続鋳造法及びその装置Info
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- JPH0557400A JPH0557400A JP13857391A JP13857391A JPH0557400A JP H0557400 A JPH0557400 A JP H0557400A JP 13857391 A JP13857391 A JP 13857391A JP 13857391 A JP13857391 A JP 13857391A JP H0557400 A JPH0557400 A JP H0557400A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋳造の初期に発生する鋳塊の割れ及び鋳塊底
部のそり、くびれをなくすための連続鋳造法並びに装置
である。 【構成】 水冷鋳型１を用いてＡｌを鋳造するに当り、
冷却水通路７の途中にガイドベーン９、カレントカッタ
ー１０からなる気泡分散器を挿入し、ガスボンベ１１よ
りガスを冷却水にミクロンオーダ以下の極微細気泡にし
て混入した冷媒を用いることを特徴とする。
部のそり、くびれをなくすための連続鋳造法並びに装置
である。 【構成】 水冷鋳型１を用いてＡｌを鋳造するに当り、
冷却水通路７の途中にガイドベーン９、カレントカッタ
ー１０からなる気泡分散器を挿入し、ガスボンベ１１よ
りガスを冷却水にミクロンオーダ以下の極微細気泡にし
て混入した冷媒を用いることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】アルミニウムの連続鋳造に関し、
特に鋳造の初期に発生する鋳塊の割れ及び鋳塊底部のそ
り、くびれをなくすための連続鋳造法およびその製造装
置に関するものである。
特に鋳造の初期に発生する鋳塊の割れ及び鋳塊底部のそ
り、くびれをなくすための連続鋳造法およびその製造装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムの連続鋳造は、図４に示す
ように水路２をもった水冷鋳型１と底台３との空間にア
ルミニウム溶湯を注入し、凝固シェルを形成させた後、
底台を降下させ、冷却水を水冷鋳型の下部から注水し、
直接冷却しながら鋳造することにより行われる。
ように水路２をもった水冷鋳型１と底台３との空間にア
ルミニウム溶湯を注入し、凝固シェルを形成させた後、
底台を降下させ、冷却水を水冷鋳型の下部から注水し、
直接冷却しながら鋳造することにより行われる。
【０００３】また、電磁鋳造の場合には、図５に示すよ
うに鋳型による一次冷却がないため、溶湯を電磁力で保
持した状態で冷却水を注水し、凝固シェルを形成させた
後、底台を降下させる。その後もこの直接冷却（二次冷
却）によってのみ連続的に鋳造を行う。
うに鋳型による一次冷却がないため、溶湯を電磁力で保
持した状態で冷却水を注水し、凝固シェルを形成させた
後、底台を降下させる。その後もこの直接冷却（二次冷
却）によってのみ連続的に鋳造を行う。
【０００４】これらの方法では、鋳造底部に「そり」を
発生したり、図６に示すような「くびれ」が発生する。
またそれらの程度が大きい場合には「割れ」や鋳造失敗
を起こす場合がある。
発生したり、図６に示すような「くびれ」が発生する。
またそれらの程度が大きい場合には「割れ」や鋳造失敗
を起こす場合がある。
【０００５】これらの連続鋳造法では、鋳塊底部のそり
を防止する方法として、鋳造初期における鋳塊からの熱
抽出を低減し、鋳込み時間とともに徐々に熱抽出を増大
させる方法が知られている。
を防止する方法として、鋳造初期における鋳塊からの熱
抽出を低減し、鋳込み時間とともに徐々に熱抽出を増大
させる方法が知られている。
【０００６】例えば図７に示すように鋳型の冷却水配管
にソレノイドバルブ４を挿入し、水冷鋳型内の冷却水を
断続的に注入するパルスキャスティング法｛カナディア
ンメタラジカル クォータリィ（ＣＡＮＡＤＩＡＮ Ｍ
ＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬＱＵＡＴＥＲＬＹ）Ｖｏｌｕ
ｍｅ ７ Ｎｕｍｂｅｒ １｝、図８に示すように鋳型
の冷却水配管６に炭酸ガスを溶解させるポンプまたは静
的ミキサ５を挿入し、鋳造の初期に炭酸ガスを５０％以
上溶解する冷却水を鋳型に注入する方法（特公昭５５−
４２９０３号公報）、また、図９で示すように鋳型１か
ら流出する冷却水に圧縮空気を吹きつけ、バブリングさ
せるエアーターボシステム（ＵＳＰ−４６９３２９８
号）などの提案がある。
にソレノイドバルブ４を挿入し、水冷鋳型内の冷却水を
断続的に注入するパルスキャスティング法｛カナディア
ンメタラジカル クォータリィ（ＣＡＮＡＤＩＡＮ Ｍ
ＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬＱＵＡＴＥＲＬＹ）Ｖｏｌｕ
ｍｅ ７ Ｎｕｍｂｅｒ １｝、図８に示すように鋳型
の冷却水配管６に炭酸ガスを溶解させるポンプまたは静
的ミキサ５を挿入し、鋳造の初期に炭酸ガスを５０％以
上溶解する冷却水を鋳型に注入する方法（特公昭５５−
４２９０３号公報）、また、図９で示すように鋳型１か
ら流出する冷却水に圧縮空気を吹きつけ、バブリングさ
せるエアーターボシステム（ＵＳＰ−４６９３２９８
号）などの提案がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】鋳造の初期に炭酸ガス
を溶解する冷却水を鋳型に注入する方法は、それなりの
効果が得られるが、冷却水に溶解させるガスの量が多
く、また溶解処理水槽や高圧ポンプなどの付帯設備が必
要になり、また溶解ということから最も溶解性のよい炭
酸ガスを使用しなければならないという、欠点がある。
を溶解する冷却水を鋳型に注入する方法は、それなりの
効果が得られるが、冷却水に溶解させるガスの量が多
く、また溶解処理水槽や高圧ポンプなどの付帯設備が必
要になり、また溶解ということから最も溶解性のよい炭
酸ガスを使用しなければならないという、欠点がある。
【０００８】そこで本発明は、簡単な装置を鋳型に導入
する配管に取りつけることにより、緩冷却を実現し、鋳
造の初期に発生する鋳塊の割れ及び鋳塊底部のそり、く
びれをなくすための鋳塊冷却方法および装置を提供する
にある。
する配管に取りつけることにより、緩冷却を実現し、鋳
造の初期に発生する鋳塊の割れ及び鋳塊底部のそり、く
びれをなくすための鋳塊冷却方法および装置を提供する
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、下端部が開放
された水冷鋳型を用いてアルミニウムを鋳造するにあた
り、鋳造の初期において炭酸ガスを含有する冷媒を鋳型
内に注入し、鋳塊を緩冷却させる連続鋳造方法におい
て、ミクロンオーダ以下の微細なガス気泡を混合した冷
媒を使用するアルミニウムの連続鋳造法、並びに下端部
が開放された水冷鋳型を用いてアルミニウムを鋳造する
にあたり、鋳造の初期においてガスを含有する冷媒を鋳
型内に注入し、鋳塊を緩冷却させる連続鋳造装置におい
て、水冷鋳型に冷媒を注入する配管の途中に、ガイドベ
ーン、カレントカッターからなる気泡分散器を挿入し、
ガイドベーン手前にガス配管を接合し、ガス配管に流量
調節弁を設けたアルミニウムの連続鋳造装置である。す
なわち、図３に示すようなリアクタヘ［（株）オー・エ
イチ・エル社製ＯＨＬ式リアフター］による流体の瞬間
ミキシングシステムを鋳型に注水する配管に取りつける
ことにより、ガスの気泡を極微細にできることを見出
し、これを利用することにより本発明を完成した。図３
中、７は冷却水通路、８はガス通路、９はガイドベー
ン、１０はカレントカッター、１１はガスボンベであ
る。ガスボンベ１１中のガスは一次圧力計１２、二次圧
力計１３を備えたレギュレータ１４を通過し、ガス通路
８を経て冷却水通路７内を流れる冷却水に混入される。
そしてガイドベーン９のところで旋回流となり混合され
るが、このとき流れの中心部は低圧状態となり、円周方
向に大きな圧力差が生じる。さらに冷却水およびガス混
合流体は、カレントカッター１０で剪断され、撹拌され
て極微細な気泡に分散させられる。なお、１５は適宜設
けられる流量計である。
された水冷鋳型を用いてアルミニウムを鋳造するにあた
り、鋳造の初期において炭酸ガスを含有する冷媒を鋳型
内に注入し、鋳塊を緩冷却させる連続鋳造方法におい
て、ミクロンオーダ以下の微細なガス気泡を混合した冷
媒を使用するアルミニウムの連続鋳造法、並びに下端部
が開放された水冷鋳型を用いてアルミニウムを鋳造する
にあたり、鋳造の初期においてガスを含有する冷媒を鋳
型内に注入し、鋳塊を緩冷却させる連続鋳造装置におい
て、水冷鋳型に冷媒を注入する配管の途中に、ガイドベ
ーン、カレントカッターからなる気泡分散器を挿入し、
ガイドベーン手前にガス配管を接合し、ガス配管に流量
調節弁を設けたアルミニウムの連続鋳造装置である。す
なわち、図３に示すようなリアクタヘ［（株）オー・エ
イチ・エル社製ＯＨＬ式リアフター］による流体の瞬間
ミキシングシステムを鋳型に注水する配管に取りつける
ことにより、ガスの気泡を極微細にできることを見出
し、これを利用することにより本発明を完成した。図３
中、７は冷却水通路、８はガス通路、９はガイドベー
ン、１０はカレントカッター、１１はガスボンベであ
る。ガスボンベ１１中のガスは一次圧力計１２、二次圧
力計１３を備えたレギュレータ１４を通過し、ガス通路
８を経て冷却水通路７内を流れる冷却水に混入される。
そしてガイドベーン９のところで旋回流となり混合され
るが、このとき流れの中心部は低圧状態となり、円周方
向に大きな圧力差が生じる。さらに冷却水およびガス混
合流体は、カレントカッター１０で剪断され、撹拌され
て極微細な気泡に分散させられる。なお、１５は適宜設
けられる流量計である。
【００１０】本発明はかかる極微細なガス気泡を混合し
た冷媒を用いて鋳塊を直接冷却する鋳造に適用するもの
であり、いわゆるＤＣ鋳造法及び電磁鋳造法に適用され
る。
た冷媒を用いて鋳塊を直接冷却する鋳造に適用するもの
であり、いわゆるＤＣ鋳造法及び電磁鋳造法に適用され
る。
【００１１】ガスは炭酸ガスが主として用いられるが、
空気等他のガスでも効果は変らない。
空気等他のガスでも効果は変らない。
【００１２】本発明でいう鋳造の初期とは、鋳塊の大き
さにより変化するので特定することは困難であるが、冷
却水が鋳塊に当たり始めてから１０〜１２０ｍｍ程度で
あり、ＤＣ鋳造法では８０〜１２０ｍｍ、電磁鋳造法で
は１０〜８０ｍｍが好ましい。
さにより変化するので特定することは困難であるが、冷
却水が鋳塊に当たり始めてから１０〜１２０ｍｍ程度で
あり、ＤＣ鋳造法では８０〜１２０ｍｍ、電磁鋳造法で
は１０〜８０ｍｍが好ましい。
【００１３】極微細なガス気泡を含有する冷却水を鋳塊
の表面に注入すると、鋳塊の表面で断熱層を形成し、熱
抽出を妨げ、鋳塊底部のそり防止と鋳塊の割れ防止に効
果がある。
の表面に注入すると、鋳塊の表面で断熱層を形成し、熱
抽出を妨げ、鋳塊底部のそり防止と鋳塊の割れ防止に効
果がある。
【００１４】冷却水へのガス混合量は、冷却水に対して
５〜４５％が好ましく、ＤＣ鋳造法では冷却水４００〜
７００ｌ／ｍｉｎに対しガス５０〜１５０ｌ／ｍｉｎ、
電磁鋳造法では２５０〜５００ｌ／ｍｉｎに対しガス２
５〜１００ｌ／ｍｉｎ含有させるのが好ましい。
５〜４５％が好ましく、ＤＣ鋳造法では冷却水４００〜
７００ｌ／ｍｉｎに対しガス５０〜１５０ｌ／ｍｉｎ、
電磁鋳造法では２５０〜５００ｌ／ｍｉｎに対しガス２
５〜１００ｌ／ｍｉｎ含有させるのが好ましい。
【００１５】
【実施例】 実施例１ Ａｌ−４．３％Ｍｇ−０．３３％Ｍｎ系アルミニウム合
金を溶解し、これを図１に示すＤＣ鋳造装置を用いて、
５００×９６０ｍｍの鋳塊に造塊した。図１の装置は通
常のＤＣ鋳造装置の水冷鋳型１に冷媒を注入する水路２
の途中に前記図３に示したリアクターを設置し、炭酸ガ
スのガスボンベ１１を用いて、冷却水の中に極微細な炭
酸ガスの気泡を分散せしめて、これを水冷鋳型１に供給
し造塊した。この際、炭酸ガスは鋳型内で断熱層を形成
し、鋳塊Ａからの熱抽出を弱まらせることとなる。この
時、冷却水の圧力は１４４ｋＰａ、ＣＯ2ガスの圧力は
１９２ｋＰａで、温度は双方とも２０〜３０℃である。
又、ＣＯ2ガス混合水のｐＨ測定値は５．３であった。
この場合の鋳造条件を表１に示す。
金を溶解し、これを図１に示すＤＣ鋳造装置を用いて、
５００×９６０ｍｍの鋳塊に造塊した。図１の装置は通
常のＤＣ鋳造装置の水冷鋳型１に冷媒を注入する水路２
の途中に前記図３に示したリアクターを設置し、炭酸ガ
スのガスボンベ１１を用いて、冷却水の中に極微細な炭
酸ガスの気泡を分散せしめて、これを水冷鋳型１に供給
し造塊した。この際、炭酸ガスは鋳型内で断熱層を形成
し、鋳塊Ａからの熱抽出を弱まらせることとなる。この
時、冷却水の圧力は１４４ｋＰａ、ＣＯ2ガスの圧力は
１９２ｋＰａで、温度は双方とも２０〜３０℃である。
又、ＣＯ2ガス混合水のｐＨ測定値は５．３であった。
この場合の鋳造条件を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】得られた鋳塊は、鋳造の初期に発生する割
れ、そり、くびれの発生が軽減された。
れ、そり、くびれの発生が軽減された。
【００１８】実施例２ 実施例１と同じアルミニウム合金溶湯を用いて図２に示
す電磁鋳造装置を用いて５００×９６０ｍｍの鋳塊を造
塊した。リアクターの一部は省略し、又変形してあるが
本質的には図３のリアクターと変りがない。鋳造条件を
表２に示すが、他の条件は実施例１と同様にした。
す電磁鋳造装置を用いて５００×９６０ｍｍの鋳塊を造
塊した。リアクターの一部は省略し、又変形してあるが
本質的には図３のリアクターと変りがない。鋳造条件を
表２に示すが、他の条件は実施例１と同様にした。
【００１９】
【表２】
【００２０】得られた鋳塊は、鋳造の初期に発生する割
れ、そり、くびれの発生が軽減された。
れ、そり、くびれの発生が軽減された。
【００２１】上記図３に示すリアクターを用いない場合
は、ガスが微細化されず、鋳型周辺の冷却水放出部でラ
ンダムにガス放出が行われることになり、部分々々で水
切れ現象を生じる。このため鋳造不能となる。
は、ガスが微細化されず、鋳型周辺の冷却水放出部でラ
ンダムにガス放出が行われることになり、部分々々で水
切れ現象を生じる。このため鋳造不能となる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、連続鋳造の冷却水にガスを極
微細に混合することにより、鋳造初期の冷却を緩慢にで
きるので、鋳塊底部のそりやくびれが軽減され、例えば
５００×９８０ｍｍ程度の寸法では、そりは３０ｍｍか
ら１０ｍｍに軽減され、くびれは２０ｍｍからほとんど
０になる。
微細に混合することにより、鋳造初期の冷却を緩慢にで
きるので、鋳塊底部のそりやくびれが軽減され、例えば
５００×９８０ｍｍ程度の寸法では、そりは３０ｍｍか
ら１０ｍｍに軽減され、くびれは２０ｍｍからほとんど
０になる。
【図１】本発明の実施例のＤＣ鋳造装置の説明図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例の電磁鋳造装置の説明図であ
る。
る。
【図３】本発明に用いるリアクターの説明図である。
【図４】従来の連続鋳造装置の説明図である。
【図５】従来の電磁鋳造装置の説明図である。
【図６】鋳塊の欠陥の説明図である。
【図７】従来のパルスキャスティングの説明図である。
【図８】冷却水に炭酸ガスを溶解する形式の先行鋳造法
の説明図である。
の説明図である。
【図９】先行技術のエアーターボシステム鋳造法の説明
図である。
図である。
１ 水冷鋳型 ２ 水路 ３ 底台 ４ ソレノイドバルブ ５ ポンプまたは静的ミキサ ６ 冷却水配管 ７ 冷却水通路 ８ ガス通路 ９ ガイドベーン １０ カレントカッター １１ ガスボンベ １２ 一次圧力計 １３ 二次圧力計 １４ レギュレータ １５ 流量計
Claims (2)
- 【請求項１】 下端部が開放された水冷鋳型を用いてア
ルミニウムを鋳造するにあたり、鋳造の初期において炭
酸ガスを含有する冷媒を鋳型内に注入し、鋳塊を緩冷却
させる連続鋳造方法において、ミクロンオーダ以下の微
細なガス気泡を混合した冷媒を使用することを特徴とす
るアルミニウムの連続鋳造法。 - 【請求項２】 下端部が開放された水冷鋳型を用いてア
ルミニウムを鋳造するにあたり、鋳造の初期においてガ
スを含有する冷媒を鋳型内に注入し、鋳塊を緩冷却させ
る連続鋳造装置において、水冷鋳型に冷媒を注入する配
管の途中に、ガイドベーン、カレントカッターからなる
気泡分散器を挿入し、ガイドベーン手前にガス配管を接
合し、ガス配管に流量調節弁を設けたことを特徴とする
アルミニウムの連続鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13857391A JPH0557400A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | アルミニウムの連続鋳造法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13857391A JPH0557400A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | アルミニウムの連続鋳造法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0557400A true JPH0557400A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=15225293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13857391A Pending JPH0557400A (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | アルミニウムの連続鋳造法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0557400A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001064743A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-03-13 | Alcoa Inc | 改良された鋳造合金 |
| JP2002212154A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Dainippon Ink & Chem Inc | ２，５−ジアリールアミノテレフタル酸の製造方法 |
| US7326306B2 (en) * | 2001-10-16 | 2008-02-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for producing nitriding steel |
| KR20150013818A (ko) * | 2012-05-17 | 2015-02-05 | 알멕스 유에스에이 인코퍼레이티드 | 알루미늄 리튬 합금 주조 장치 |
| US9231317B2 (en) | 2009-12-17 | 2016-01-05 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Looped fastening element for removably fixing a conductor to a current transformer housing |
| US9764380B2 (en) | 2013-02-04 | 2017-09-19 | Almex USA, Inc. | Process and apparatus for direct chill casting |
| US9849507B2 (en) | 2012-05-17 | 2017-12-26 | Almex USA, Inc. | Process and apparatus for minimizing the potential for explosions in the direct chill casting of aluminum lithium alloys |
| US9936541B2 (en) | 2013-11-23 | 2018-04-03 | Almex USA, Inc. | Alloy melting and holding furnace |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0323045A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-31 | Aluminum Co Of America <Alcoa> | 熱交換能力を連続的に制御し監視する方法及びインゴット鋳造装置 |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP13857391A patent/JPH0557400A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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