JPH06104268B2 - モジュール式鋳型装置および金属インゴット連続鋳造法 - Google Patents

モジュール式鋳型装置および金属インゴット連続鋳造法

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JPH06104268B2
JPH06104268B2 JP62128497A JP12849787A JPH06104268B2 JP H06104268 B2 JPH06104268 B2 JP H06104268B2 JP 62128497 A JP62128497 A JP 62128497A JP 12849787 A JP12849787 A JP 12849787A JP H06104268 B2 JPH06104268 B2 JP H06104268B2
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    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属半加工製品にまで加工される丸形凝固断
面インゴットを提供する、溶融金属たとえばアルミニウ
ムの垂直連続鋳造のための改良された鋳型装置および方
法に関するものである。より詳しくは、本発明は、アル
ミニウム、マグネシウムおよびそれらの合金に対する直
接冷却式垂直鋳造方法において使用する鋳型装置に関す
るものである。
直接冷却鋳造においては、その鋳型の長さが極めて短
く、かつ鋳造する個々の製品の合金組成、直径および鋳
造速度に対して正確に調整されている場合に、表面なら
びに内部の品質とも最高のインゴットが鋳造できること
が当業者によく知られている。このことは例えばMcCubb
inの米国特許第4,071,072号に記載されている。長さの
オーダーとして10ないし40mmという極めて短い鋳型を使
用したときのみ、エアギャップ（air−gap）の形成によ
って生ずるインゴット−鋳型間の必然的な接触損失を克
服するという直接冷却の効果を利用することができる。
上記の原理に基づく新しい鋳型設計が多数存在し、それ
らは表面および内部品質において非常に高い品質のイン
ゴットを等しく鋳造しうるものである。しかしながら、
これら新設計の鋳型はすべて設計が複雑であり、高価な
材料を使用し、厳密な許容寸法で製作する必要があり、
かつ特定の合金および直径のインゴットに対して設計さ
れ製作された鋳型によって高品質のインゴットを鋳造し
うるのは、それら特定のものに限定されるという点で比
較的融通性が乏しいのが特徴的である。
非常に大きい角形のインゴットの場合は、同時に鋳造さ
れる数は少数であるが、これに対して丸形断面のインゴ
ットの主な市場は、直径が125ないし250mmの範囲にある
小ないし中径のものが対象となっている。生産性を高め
るには、多数のインゴット、例えば24から96を同時に鋳
造しなければならない。従って、極めて高品質のインゴ
ットを鋳造するための新設計の鋳型を用いて広範囲の合
金および直径のインゴットを生産する工場にとっては、
鋳型費用が極めて大きなものになる。
本発明の目的は、鋳型費用を大幅に低減し、かつ極めて
高品質のインゴットを鋳造することのできる単純化した
鋳型装置を提供するにある。
本発明は最も広い範囲においては、金属インゴットの垂
直連続鋳造用モジュール式（部品交換型）鋳型装置に関
するものである。ここで「垂直連続鋳造」というのは
「水平連続鋳造」に対立する概念、すなわち鋳型が実質
的に垂直に保持されるものをいい、２次冷却帯の形式と
しては必ずしも垂直型に限られず垂直曲げ型、円弧型な
どの各種形式を包含するものである。本発明の装置は鋳
造テーブルに取り付けるのに適合した中空円筒状胴体を
含んでいる。円筒状胴体内の下部領域に取りはずし可能
の環状水バッフルが取り付けられており、この水バッフ
ルは鋳造インゴットが通過する中央開口部を有してお
り、そして前記の円筒状胴体から放射状に内方に流れ、
かつ前記の中央開口部を通過する鋳造インゴットに向か
って内方かつ下方に流出する冷却水の流路を提供する。
この水バッフルの直ぐ上の円筒状胴体内には環状鋳型が
取りはずし可能に取り付けてあり、この鋳型は金属イン
ゴットを製造するための中央鋳造空洞を有している。こ
の鋳造空洞の直径は水バッフルの中央開口部の直径より
僅かに小さい。鋳型の直ぐ上には、溶融金属用の供給口
が設けられてあって、この供給口は、円筒状胴体内に取
りはずし可能に取り付けてある断熱リングを含んでお
り、その外径は円筒状胴体の内径より小さい。円筒状胴
体の内面と断熱リングの外周の間の環状空間には、押圧
リングが胴体に取りはずし可能に取り付けてある。最後
に、前記の供給口と押圧リングの上に取り付けるために
カバープレートが設けられ、このカバープレートは、鋳
型装置の構成部品全体を押圧一体化するように胴体の頂
部に締め付けられている。これによって構成部品間に締
りばめを形成する。
鋳型に潤滑油を供給するための環状オイルプレートが鋳
型の直ぐ上に取り付けられており、オイルプレートと胴
体のオイル供給口とが接続されている。
本発明のモジュール式鋳型装置にあっては、製造される
インゴットの合金および／または直径が変る毎に全体の
構造体を取り換えるのでなく、特定の必要な部品（モジ
ュール）のみを取り換えることになる。従って、製造さ
れるインゴットの直径または合金に応じて、通常のよう
に全体の鋳型構造体を取り換えるのではなく、必要な2,
3の部品のみを取り換えればよい。
これによって、多種の直径および合金のインゴットを製
造するために要する鋳型費用は大幅に節減されることに
なる。
第２図は、長さ20mmの鋳型を用いて直径152mmのインゴ
ットを鋳造するために設計されたモジュール式鋳型装置
である。鋳造テーブルには、鋳造される製品の直径に応
じて96個の別々の鋳型を受け入れることができる。鋳造
テーブルの底板10とトッププレート11により中空円筒状
胴体12が支持されており、この胴体12が内部構成部品の
主支持構造体となっている。この胴体12は、鋳造テーブ
ル底板10の穴内にＯ−リング32により、またトッププレ
ート11の欠内にＯ−リング30によってぴったりと保持さ
れている。さらにねじ27によりトッププレート11に固定
されている。
胴体12の底部には内向きの突起13が設けられ、その突起
13の上縁部は環状支持肩14を形成している。この肩14に
は、好ましくはスチールで加工された環状水バッフル15
が支持されている。この水バッフル15は、胴体12にある
水供給口17からバッフルの内縁へ冷却水を供給する流路
16を備えている。これにより水が、インゴット用鋳型か
ら出て来る鋳造インゴット上に、内方かつ下方に向かっ
てスプレイされる。
水供給口と水バッフルの直ぐ上に鋳型18がある。表面お
よび内部品質が極めて高品質の希望する直径の丸型断面
のインゴットを鋳造するため、鋳型18の円筒内壁は、そ
れらに適合した寸法を備えている。鋳型18の円筒外壁は
Ｏ−リング31によって胴体12内にぴったりとはめ合わさ
れている。流路16の一部は、鋳型18の底面の部分と水バ
ッフル15の上面の部分の間の間隙によって形成されてい
る。この間隙は鋳型を水で冷却できるよう鋳型内に上向
きに弧を描くようになっているのが好ましい。
環状オイルプレート19は鋳型18の直上に位置し、このプ
レートの底面には、鋳型18の内壁26に潤滑油を供給する
ための通路となる溝を設けている。潤滑油は、胴体12の
上部フランジ21にある供給口20から供給される。
好ましくはスチール製の環状押圧リング22は、オイルプ
レート19の直上に胴体12の内部にぴったり取り付けられ
ている。このリング22は、鋳型18と水バッフル15を押圧
して、これらをしっかりと一体に保持するようにしてい
る。リング22は潤滑油供給口20の上部にＯ−リングシー
ル34を含み、リング22と胴体12間をしっかりシールして
いる。Ｏ−リング34の下部には下方に伸びた環状間隙35
があり、これに通じて潤滑油がオイルプレート19へ流下
するようになっている。押圧リング22の底面にはさらに
Ｏ−リング33が含まれていて、押圧リングとオイルプレ
ート19間をシールしている。これにより潤滑油が確実に
鋳型18の上面に沿ってのみ流れるようにしている。押圧
リング22の内壁に隣接して、好ましくはセラミック断熱
材で作られた断熱リング23が取り付けてある。最終的に
全体の組立て物体の上にカバープレート24が取り付けら
れ、このカバープレート24は、ボルト25により胴体12の
フランジ21とボルト締めされている。ボルト25を締める
ことにより、上記の鋳型組立て構成体は、それぞれが使
用に際して正しい関係位置をしっかり保つことになる。
カバープレート24と押圧リング22の間のポケット部に弾
性体スプリング28を取り付けて、組立て物体にいくらか
弾性を与えるようにしてある。これは押圧リング22によ
って、鋳型18と水バッフル15に均一な圧力が確実に伝達
されるようにしている。さらにカバープレート24と断熱
リング23の間に例えばファイバーフラックス（Fibrefra
x）のような圧縮性の断熱ガスケット29を取り付けるこ
とにより、組立て物体にさらに弾性を付与するようにし
ている。
直径が例えば178mmのような、直径が大きいインゴット
を鋳造するためには、組立て物体の部品15、18および19
を第３図に示すように15A、18Aおよび19Aに取り換える
ことになる。
図で明らかなように、水バッフル15Aの外径は同一であ
るが、内径は水バッフル15より大きい。また鋳型18Aの
外径は鋳型18の外径と同一であるが、鋳型18より大きい
内径178mmを有している。オイルプレート19Aもまた、オ
イルプレート19と同一の外径を有しているが内径は大き
い。直径が152mmから178mmの範囲にあるインゴット間で
生産を変更する場合は、押圧リング22、断熱リング23お
よびカバープレート24は取り換える必要はない。
合金の組成が変更になる場合は、例え直径が変わらなく
ても、鋳型の長さを変更する必要性が生じる。すなわ
ち、第４図はこのような鋳型構成を示したもので、鋳型
18Bは、第３図の鋳型18Aと同一の外径であるが、長さは
40mmで長くなっている。このため異なった水バッフル15
Bが必要となるが、これは鋳型18Bと水バッフル15Bの合
計の長さは変わらないようになっている。他の構成体は
取り換える必要がない。
本発明は上記の特定された特徴および実施態様に限定さ
れるものではなく、本発明の精神から離れることなく別
の方法で行いうるものであることを理解されるべきであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施態様の分解組立図である。 第２図は、組立てられた鋳型装置の一実施態様の断面図
である。 第３図は、本発明の別の実施態様の断面図である。 第４図は、本発明のさらに別の実施態様の断面図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 10……鋳造テーブルの底板 11……鋳造テーブルのトッププレート 12……中空円筒状胴体 15……水バッフル 16……冷却水流路 17……水供給口 18……鋳型 19……オイルプレート 20……潤滑油供給口 21……上部フランジ 22……押圧リング 23……断熱リング 24……カバープレート 25……ボルト 27……ねじ 28……弾性体スプリング 29……断熱ガスケット 30〜34……Ｏ−リング 35……環状間隙
フロントページの続き (72)発明者 デビツド トーマス ターナー オーチタ ーローニー カナダ国，ジー ７エス ２エル６，ケベ ツク，ジヨンクワイヤー，デイツキー ス トリート 3015 (72)発明者 ガイ レバンク カナダ国，エツチ １エヌ ３ビー４，ケ ベツク，モントリオール，アパートメント ３，パークビル ストリート 3215 (72)発明者 ビンセント ジヨセフ ニユーベリー カナダ国，エツチ ９ダブリユ ２エヌ ７，ケベツク，ビーコンズフイールド，コ ンナーマラ クレセント 263

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）鋳造テーブルに取り付けるのに適合
    した中空円筒状胴体、 （ｂ）前記胴体内に取りはずし可能に取り付けられ、鋳
    造インゴットが通過するための中央開口部を有し、かつ
    冷却水が該胴体から放射状に内方に流れ、該中央開口部
    を通過する鋳造インゴットに向って内方かつ下方に流出
    するための冷却水の流路を提供する環状水バッフル、 （ｃ）前記水バッフルの直上に前記胴体内に取りはずし
    可能に取り付けられ、かつ該水バッフルの中央開口部の
    直径より小さい直径の、金属インゴット鋳造用の中央鋳
    造空洞を有する環状鋳型、 （ｄ）前記鋳型の直上に前記胴体内に取りはずし可能に
    取り付けられ、かつ胴体の直径より小さい外径を有する
    断熱リングを含む溶融金属供給口、 （ｅ）前記胴体と断熱リングの外周の間の環状空間に、
    該胴体に取りはずし可能に取り付けられた押圧リング、
    および （ｆ）上記（ａ）〜（ｅ）の構成部品を押圧一体化する
    のに適合したカバープレートを含み、そして少なくとも
    該環状構成部品が内径または長さの異なる環状構成部品
    と選択的に取り換え可能となっている金属インゴット垂
    直連続鋳造用モジュール式鋳型装置。
  2. 【請求項２】鋳型へオイルを供給するために鋳型の直上
    に置かれ、胴体のオイル供給口と導管で接続していて、
    異なった内径のものと取り換え可能な環状オイルプレー
    トを含む特許請求の範囲第１項記載のモジュール式鋳型
    装置。
  3. 【請求項３】該冷却水流路の少なくとも一部が水バッフ
    ルと鋳型との間の間隙を含んでいる特許請求の範囲第１
    項または第２項記載のモジュール式鋳型装置。
  4. 【請求項４】押圧リングとカバープレートとの間に弾性
    体スプリングを設けた特許請求の範囲第１項または第２
    項記載のモジュール式鋳型装置。
  5. 【請求項５】断熱リングとカバープレートとの間に圧縮
    性断熱ガスケットを設けた特許請求の範囲第１項または
    第２項記載のモジュール式鋳型装置。
  6. 【請求項６】押圧リングの底部がオイルプレートを押圧
    し、オイルの導管の一部が押圧リングと中空円筒状胴体
    との間の環状間隙を含んでいる特許請求の範囲第２項記
    載のモジュール式鋳型装置。
  7. 【請求項７】押圧リングと該環状間隙より上の中空円筒
    状胴体との間にシールを含んでいる特許請求の範囲第６
    項記載のモジュール式鋳型装置。
  8. 【請求項８】（１）（ａ）鋳造テーブルに取り付けるの
    に適合した中空円筒状胴体、 （ｂ）前記胴体内に取りはずし可能に取り付けられ、鋳
    造インゴットが通過するための中央開口部を有し、かつ
    冷却水が該胴体から放射状に内方に流れ、また該中央開
    口部を通過する鋳造インゴットに向かって内方かつ下方
    に流出するための冷却水の流路を提供する環状水バッフ
    ル、 （ｃ）前記水バッフルの直上に前記胴体内に取りはずし
    可能に取り付けられ、かつ該水バッフルの中央開口部の
    直径より小さい直径の、金属インゴット鋳造用の中央鋳
    造空洞を有する環状鋳型、 （ｄ）前記鋳型の頂部に取り付けられた環状オイルプレ
    ート、 （ｅ）前記鋳型の直上に前記胴体内に取りはずし可能に
    取り付けられ、かつ前記オイルプレートの上に位置し、
    胴体の直径より小さい外径を有する断熱リングを含む溶
    融金属供給口、 （ｆ）前記胴体と断熱リングの外周の間の環状空間に、
    該胴体に取りはずし可能に取り付けられ、かつ前記オイ
    ルプレートの上に位置する押圧リングおよび （ｇ）上記（ａ）〜（ｆ）の構成部品を圧着一体化する
    のに適合したカバープレートを含むモジュール式鋳型装
    置を製作し、 （２）溶融アルミニウムを該鋳型装置の頂部から注湯
    し、 （３）鋳型部で連続インゴットを鋳造して、 （４）鋳型部から出てくるインゴット表面に直接冷却水
    を当てることを含む直接冷却式垂直連続鋳造によるアル
    ミニウムインゴットの製造方法において、製造するイン
    ゴットの直径を、異なった内径を有する水バッフル、環
    状鋳型およびオイルプレートに交換することによって変
    更することを特徴とするアルミニウムインゴットの製造
    方法。
  9. 【請求項９】（１）（ａ）鋳造テーブルに取り付けるの
    に適合した中空円筒状胴体、 （ｂ）前記胴体内に取りはずし可能に取り付けられ、鋳
    造インゴットが通過するための中央開口部を有し、かつ
    冷却水が該胴体から放射状に内方に流れ、また該中央開
    口部を通過する鋳造インゴットに向かって内方かつ下方
    に流出するための冷却水の流路を提供する環状水バッフ
    ル、 （ｃ）前記水バッフルの直上に前記胴体に取りはずし可
    能に取り付けられ、かつ該水バッフルの中央開口部の直
    径より小さい直径の、金属インゴット鋳造用の中央鋳造
    空洞を有する環状鋳型、 （ｄ）前記鋳型の頂部に取り付けられた環状オイルプレ
    ート、 （ｅ）前記鋳型の直上に前記胴体内に取りはずし可能に
    取り付けられ、かつ前記オイルプレートの上に位置し、
    胴体の直径より小さい外径を有する断熱リングを含む溶
    融金属供給口、 （ｆ）前記胴体と断熱リングの外周の間の環状空間に、
    該胴体に取りはずし可能に取り付けられ、かつ前記オイ
    ルプレートの上に位置する押圧リングおよび （ｇ）上記（ａ）〜（ｆ）の構成部品を圧着一体化する
    のに適合したカバープレートを含むモジュール式鋳型装
    置を製作し、 （２）溶融アルミニウムを該鋳型装置の頂部から注湯
    し、 （３）鋳型部で連続インゴットを鋳造して、 （４）鋳型部から出てくるインゴット表面に直接冷却水
    を当てることを含む直接冷却式垂直連続鋳造によるアル
    ミニウムインゴットの製造方法において、異なった組成
    の溶融アルミニウム合金を鋳造するために、該環状鋳型
    を異なる長さの鋳型に変え、また該水バッフルも交換し
    て、環状鋳型と水バッフルの合計の長さを変えないよう
    にして鋳型装置を改変することを特徴とするアルミニウ
    ムインゴットの製造方法。
JP62128497A 1986-05-27 1987-05-27 モジュール式鋳型装置および金属インゴット連続鋳造法 Expired - Lifetime JPH06104268B2 (ja)

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JPS62279054A JPS62279054A (ja) 1987-12-03
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EP (1) EP0247768B1 (ja)
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CN (1) CN1008609B (ja)
AU (1) AU598542B2 (ja)
BR (1) BR8702699A (ja)
CA (1) CA1275781C (ja)
DE (1) DE3763904D1 (ja)
EG (1) EG17997A (ja)
ES (1) ES2016358B3 (ja)
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