JPH0768345A - 多相交流電磁撹拌による連続鋳造によってチキソトロピーの金属製品を製造する方法 - Google Patents
多相交流電磁撹拌による連続鋳造によってチキソトロピーの金属製品を製造する方法Info
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- JPH0768345A JPH0768345A JP2418733A JP41873390A JPH0768345A JP H0768345 A JPH0768345 A JP H0768345A JP 2418733 A JP2418733 A JP 2418733A JP 41873390 A JP41873390 A JP 41873390A JP H0768345 A JPH0768345 A JP H0768345A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/12—Making non-ferrous alloys by processing in a semi-solid state, e.g. holding the alloy in the solid-liquid phase
-
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】改質されたデンドライトを含むチキソトロピー
の金属合金を製造することを意図した連続鋳造方法。 【構成】断熱材料１から製造された熱い上流ゾーン及び
冷却された下流ゾーンから成る可動の閉じられた鋳型３
中で液体金属２を鋳造することから成り、冷却された下
流ゾーンにおいては金属が凝固８し、その間一連の多相
誘導子Ａ〜Ｆによって得られる滑り磁界によって電磁撹
拌を実施し、この撹拌は、冷たいゾーン中で生成された
デンドライトを熱いゾーン中に運び、この熱いゾーンで
デンドライトは表面の再融解によって小塊に変わる。チ
キソトロピーの性質を有するアルミニウム板またはバー
の製造に特に適用できる。
の金属合金を製造することを意図した連続鋳造方法。 【構成】断熱材料１から製造された熱い上流ゾーン及び
冷却された下流ゾーンから成る可動の閉じられた鋳型３
中で液体金属２を鋳造することから成り、冷却された下
流ゾーンにおいては金属が凝固８し、その間一連の多相
誘導子Ａ〜Ｆによって得られる滑り磁界によって電磁撹
拌を実施し、この撹拌は、冷たいゾーン中で生成された
デンドライトを熱いゾーン中に運び、この熱いゾーンで
デンドライトは表面の再融解によって小塊に変わる。チ
キソトロピーの性質を有するアルミニウム板またはバー
の製造に特に適用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円形、楕円形または多
角形断面のスラブまたはビレットの連続鋳造によってチ
キソトロピーの金属製品を製造する方法に関する。
角形断面のスラブまたはビレットの連続鋳造によってチ
キソトロピーの金属製品を製造する方法に関する。
【０００２】チキソトロピーの金属製品は、実質的に球
形の小塊（ｎｏｄｕ１ｅｓ）に改質した（ｄｅｇｅｎｅ
ｒａｔｅｄ）デンドライト（ｄｅｎｄｒｉｔｅｓ）から
特に成る非デンドライト初期相（ｐｒｉｍａｒｙ ｐｈ
ａｓｅ）を有する金属製品である。
形の小塊（ｎｏｄｕ１ｅｓ）に改質した（ｄｅｇｅｎｅ
ｒａｔｅｄ）デンドライト（ｄｅｎｄｒｉｔｅｓ）から
特に成る非デンドライト初期相（ｐｒｉｍａｒｙ ｐｈ
ａｓｅ）を有する金属製品である。
【０００３】これらのチキソトロピーの製品は、それら
に形を与える時に、従来の製品を上回る利点を得る： − 形を与えるエネルギーはより少なく、冷却期間は短
縮され、収縮は減少し、そして鋳型及びダイの摩耗は少
なくなる。
に形を与える時に、従来の製品を上回る利点を得る： − 形を与えるエネルギーはより少なく、冷却期間は短
縮され、収縮は減少し、そして鋳型及びダイの摩耗は少
なくなる。
【０００４】多数の特許がチキソトロピーの金属製品を
得る手段を開示している。
得る手段を開示している。
【０００５】米国特許３９４８６５０号（フランス特許
２１４１９７９号に対応する）は、組成物が液体の状態
に達するまで組成物の温度を上げること、部分的な凝固
をもたらすために冷却すること、そして液体−固体混合
物を強力に撹拌してデンドライトをばらばらにし、そし
てそれらを初期組成物の約６５重量％までに相当する実
質的に球形の改質された小塊に転化させることにある鋳
造方法を述べている。
２１４１９７９号に対応する）は、組成物が液体の状態
に達するまで組成物の温度を上げること、部分的な凝固
をもたらすために冷却すること、そして液体−固体混合
物を強力に撹拌してデンドライトをばらばらにし、そし
てそれらを初期組成物の約６５重量％までに相当する実
質的に球形の改質された小塊に転化させることにある鋳
造方法を述べている。
【０００６】米国特許４４３４８３７号は、鋳塊鋳型の
軸に直角に面内で回転しそしてこの軸に向かって向けら
れている磁界を、二つの極を有するステーターが作り出
すチキソトロピーの金属の連続鋳造に適用される電磁撹
拌装置を述べている。この磁界とこの軸に平行な金属中
に誘導される電流との相互作用は、水平面内にそして鋳
塊鋳型に対して接線方向に位置付けられる電磁力を発生
させ、少なくとも５００ｓｅｃ−１のせん断のレベルを
生成させる。
軸に直角に面内で回転しそしてこの軸に向かって向けら
れている磁界を、二つの極を有するステーターが作り出
すチキソトロピーの金属の連続鋳造に適用される電磁撹
拌装置を述べている。この磁界とこの軸に平行な金属中
に誘導される電流との相互作用は、水平面内にそして鋳
塊鋳型に対して接線方向に位置付けられる電磁力を発生
させ、少なくとも５００ｓｅｃ−１のせん断のレベルを
生成させる。
【０００７】米国特許４４５７３５５号は、異なる熱伝
導率の二つの部分から成る鋳塊鋳型を述べ、そしてヨー
ロッパ特許ＥＰ７１８２２号は、一連の絶縁性及び伝導
性金属板から成る鋳塊鋳型を述べている。
導率の二つの部分から成る鋳塊鋳型を述べ、そしてヨー
ロッパ特許ＥＰ７１８２２号は、一連の絶縁性及び伝導
性金属板から成る鋳塊鋳型を述べている。
【０００８】米国特許４４８２０１２号は、非伝導性シ
ールによってお互いに連結された二つのチャンバから成
り、第一のチャンバが熱交換器として作用する鋳塊鋳型
を使用することから成る改良を述べ、そして米国特許４
５６５２４１号は、せん断のレベルと凝固のレベルの比
が２．１０３と８．１０３の間に含まれるような撹拌条
件を支持している。
ールによってお互いに連結された二つのチャンバから成
り、第一のチャンバが熱交換器として作用する鋳塊鋳型
を使用することから成る改良を述べ、そして米国特許４
５６５２４１号は、せん断のレベルと凝固のレベルの比
が２．１０３と８．１０３の間に含まれるような撹拌条
件を支持している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本明細書中で上で引用し
た先行技術及び特にせん断のレベルに関連して固定され
た条件は、本発明者らが遭遇する主要な問題は、凝固の
過程の間に金属に付与される電磁力が既に形成されたデ
ンドライトをばらばらにしてそしてそれらを小塊に転化
させるために適切でなければならないことであることを
示す。デンドライトの小塊へのこの改質は、熱の効果に
よってではなく機械的な効果によってだけ達成される。
事実、デンドライトに付与される力は、丸いバーの場合
には、鋳塊鋳型の軸を中心とする同心円に対して接線方
向である。鋳塊鋳型のそして鋳造製品の回転の対称性の
お陰で、これらの円は等温である。
た先行技術及び特にせん断のレベルに関連して固定され
た条件は、本発明者らが遭遇する主要な問題は、凝固の
過程の間に金属に付与される電磁力が既に形成されたデ
ンドライトをばらばらにしてそしてそれらを小塊に転化
させるために適切でなければならないことであることを
示す。デンドライトの小塊へのこの改質は、熱の効果に
よってではなく機械的な効果によってだけ達成される。
事実、デンドライトに付与される力は、丸いバーの場合
には、鋳塊鋳型の軸を中心とする同心円に対して接線方
向である。鋳塊鋳型のそして鋳造製品の回転の対称性の
お陰で、これらの円は等温である。
【００１０】本発明は、デンドライトが形成される冷た
いゾーンからより熱いゾーンに向かう連続的な移動によ
ってこれらのデンドライトの表面の再融解を引き起こさ
せることによってこれらのデンドライトの小塊への転化
を達成することにある。それ故、本発明によれば、効果
は本質的に熱的である。
いゾーンからより熱いゾーンに向かう連続的な移動によ
ってこれらのデンドライトの表面の再融解を引き起こさ
せることによってこれらのデンドライトの小塊への転化
を達成することにある。それ故、本発明によれば、効果
は本質的に熱的である。
【００１１】本発明による方法においては、垂直なまた
は水平な軸を有しそして可動の底を有しそしてその壁ま
たは少なくともその内側面が断熱材料から構成されてい
る、いわゆる熱い上流部分、そしてその壁が少なくとも
部分的に熱伝導性材料から構成されていてそして冷却流
体と外部接触する、いわゆる冷たい下流部分から成る鋳
型中に液体金属を注ぐ。
は水平な軸を有しそして可動の底を有しそしてその壁ま
たは少なくともその内側面が断熱材料から構成されてい
る、いわゆる熱い上流部分、そしてその壁が少なくとも
部分的に熱伝導性材料から構成されていてそして冷却流
体と外部接触する、いわゆる冷たい下流部分から成る鋳
型中に液体金属を注ぐ。
【００１２】熱的に遮断された上流部分においては、注
がれた金属は液体に留まり、一方冷却された下流部分に
おいては、連続鋳造において知られているやり方で、図
１中に示されそして参照番号７によって指示されている
凝固前面が形成される。この前面のすぐ上流には、まだ
液体の金属中に懸濁する初晶から成る液体−固体ゾーン
がある。
がれた金属は液体に留まり、一方冷却された下流部分に
おいては、連続鋳造において知られているやり方で、図
１中に示されそして参照番号７によって指示されている
凝固前面が形成される。この前面のすぐ上流には、まだ
液体の金属中に懸濁する初晶から成る液体−固体ゾーン
がある。
【００１３】本発明は、凝固の過程の間に、この液体金
属に、図１中の失印によって表される運動を賦与するこ
とにあり、この運動は、１秒未満または１秒に等しい時
間で初晶の冷たいゾーンから熱いゾーンへの移動を確保
して、デンドライト結晶の表面再融解をもたらしそして
それらを改質された小塊に転化させる。
属に、図１中の失印によって表される運動を賦与するこ
とにあり、この運動は、１秒未満または１秒に等しい時
間で初晶の冷たいゾーンから熱いゾーンへの移動を確保
して、デンドライト結晶の表面再融解をもたらしそして
それらを改質された小塊に転化させる。
【００１４】この移動の動きは、１または複数の多相誘
導子によって実施され、それらの配置は本明細書中で後
で説明する。
導子によって実施され、それらの配置は本明細書中で後
で説明する。
【００１５】
【実施例】本発明を実施することを意図した連続鋳造装
置は、図１の縦半分の部分中に示されている。これは、
本発明の特定の実施態様を例示する例、即ち縦型鋳造の
例である。横型鋳造の例である、同じ機能を有する類似
の装置は、本発明のもう一つの実施態様中に見い出され
る。
置は、図１の縦半分の部分中に示されている。これは、
本発明の特定の実施態様を例示する例、即ち縦型鋳造の
例である。横型鋳造の例である、同じ機能を有する類似
の装置は、本発明のもう一つの実施態様中に見い出され
る。
【００１６】金属を鋳造し、凝固しそして抽出すること
を意図した装置、そして次に金属を循環させることを意
図した電磁装置を本明細書中で後で述べる。
を意図した装置、そして次に金属を循環させることを意
図した電磁装置を本明細書中で後で述べる。
【００１７】鋳造、凝固及び抽出装置は、金属そして特
にアルミニウムの連続“押し湯”鋳造のために使用され
る装置と近似している。それは以下のものから成る： ａ）液体金属２を含む、断熱材料１から作られた熱い部
分。この断熱材料は、鋳物工場においてまたは湯道（ｓ
ｐｏｕｔｓ）及びノズルを製造する際に現在使用されて
いるタイプのものである。
にアルミニウムの連続“押し湯”鋳造のために使用され
る装置と近似している。それは以下のものから成る： ａ）液体金属２を含む、断熱材料１から作られた熱い部
分。この断熱材料は、鋳物工場においてまたは湯道（ｓ
ｐｏｕｔｓ）及びノズルを製造する際に現在使用されて
いるタイプのものである。
【００１８】ｂ）それが液体金属に耐えるようなやり方
で熱い部分に接続された冷たい部分。この冷たい部分
は、その主要な要素としては、外部から冷却された熱伝
導性金属の鋳塊鋳型３を含む。このような冷却は、図１
中に示されたもののような水槽６から出る冷却流体、一
般には水のフィルム５によって与えてよい。
で熱い部分に接続された冷たい部分。この冷たい部分
は、その主要な要素としては、外部から冷却された熱伝
導性金属の鋳塊鋳型３を含む。このような冷却は、図１
中に示されたもののような水槽６から出る冷却流体、一
般には水のフィルム５によって与えてよい。
【００１９】それはまた、公知の方法で鋳塊鋳型に取り
付けられた水のチャンバによって直接に与えてもよい。
この後者の場合には、水ジェットまたは水のシートは、
好ましくは、水タンク／鋳塊鋳型組立体の基底部で生成
され、流れ落ちそして鋳造されている製品を直接冷却す
るであろう。その上方部分において、この鋳塊鋳型は、
鋳造金属に対して潤滑剤として作用するグラファイトリ
ング４に嵌まり合い、潤滑剤を補ない得るが、ある種の
金属の鋳造を容易にするために下流部分の内側の壁を潤
滑剤によって被覆することが時々必要である。先行技術
の手法によると、鋳塊鋳型を通して連続的に潤滑剤を供
給することもまた可能であり、そうすれば潤滑剤がグラ
ファイトリングを通るゆえに連続潤滑を与えるようにな
る。なお連続潤滑という観点からすれば、グラファイト
リングを使用する代わりに、鋳塊鋳型の内側面の上に開
き、そして圧力下で潤滑剤がその中に含まれているチャ
ンバにそれらの他端で接続されているグラファイトのス
ティックを鋳塊鋳型中に挿入することも可能である。
付けられた水のチャンバによって直接に与えてもよい。
この後者の場合には、水ジェットまたは水のシートは、
好ましくは、水タンク／鋳塊鋳型組立体の基底部で生成
され、流れ落ちそして鋳造されている製品を直接冷却す
るであろう。その上方部分において、この鋳塊鋳型は、
鋳造金属に対して潤滑剤として作用するグラファイトリ
ング４に嵌まり合い、潤滑剤を補ない得るが、ある種の
金属の鋳造を容易にするために下流部分の内側の壁を潤
滑剤によって被覆することが時々必要である。先行技術
の手法によると、鋳塊鋳型を通して連続的に潤滑剤を供
給することもまた可能であり、そうすれば潤滑剤がグラ
ファイトリングを通るゆえに連続潤滑を与えるようにな
る。なお連続潤滑という観点からすれば、グラファイト
リングを使用する代わりに、鋳塊鋳型の内側面の上に開
き、そして圧力下で潤滑剤がその中に含まれているチャ
ンバにそれらの他端で接続されているグラファイトのス
ティックを鋳塊鋳型中に挿入することも可能である。
【００２０】ｃ）始動時に鋳塊鋳型の底部分を閉じる底
から成り、そして縦型鋳造の場合には、板によって運ば
れる抽出システム。この板には、製品鋳造物の合金及び
形式に従って調節することができる規則的な垂直で下方
への動きが賦与される。横型鋳造の場合には、このシス
テムは、モータを備えたベルトによってか、またはその
ローラの一つがモータを備えているローラテーブル及び
駆動を保証する加圧ローラによってかのどちらかで運ば
れる。
から成り、そして縦型鋳造の場合には、板によって運ば
れる抽出システム。この板には、製品鋳造物の合金及び
形式に従って調節することができる規則的な垂直で下方
への動きが賦与される。横型鋳造の場合には、このシス
テムは、モータを備えたベルトによってか、またはその
ローラの一つがモータを備えているローラテーブル及び
駆動を保証する加圧ローラによってかのどちらかで運ば
れる。
【００２１】開始の後では既に凝固された製品は、連続
的に供給される金属の凝固のための鋳型としての役割を
果し、そして図１中に図示されるように平衡の状態が達
成される。
的に供給される金属の凝固のための鋳型としての役割を
果し、そして図１中に図示されるように平衡の状態が達
成される。
【００２２】鋳塊鋳型からの影響によって、凝固した外
側の皮（ｓｈｅｌｌ）が発達し、一方鋳造製品の内側で
は、多かれ少なかれ図中に示された形を有する凝固前面
７が確立されるようになる。この前面の下では、金属は
完全に固体であり、その上では、“液体金属プール”と
呼ばれるものの中に、液体及び固体粒子の混合物があ
る。これらの粒子は、一般に、凝固前面中に次第に統合
されて、固体部分８が発達するのを可能にしそして鋳造
が進行するのを可能にするデンドライトの粒子である。
側の皮（ｓｈｅｌｌ）が発達し、一方鋳造製品の内側で
は、多かれ少なかれ図中に示された形を有する凝固前面
７が確立されるようになる。この前面の下では、金属は
完全に固体であり、その上では、“液体金属プール”と
呼ばれるものの中に、液体及び固体粒子の混合物があ
る。これらの粒子は、一般に、凝固前面中に次第に統合
されて、固体部分８が発達するのを可能にしそして鋳造
が進行するのを可能にするデンドライトの粒子である。
【００２３】鋳造装置と組み合わせるときに、本発明を
構成する電磁撹拌装置は、多相交流を供給され、そして
鋳造装置、熱いゾーン及び冷たいゾーン組立体を取り巻
く１または複数の誘導子から成る。原理的には、任意の
タイプのｎ相の交流を使用することが可能であるが、実
際には明らかに三相交流が使用されるであろう。図１中
に図示されているのはこれである。
構成する電磁撹拌装置は、多相交流を供給され、そして
鋳造装置、熱いゾーン及び冷たいゾーン組立体を取り巻
く１または複数の誘導子から成る。原理的には、任意の
タイプのｎ相の交流を使用することが可能であるが、実
際には明らかに三相交流が使用されるであろう。図１中
に図示されているのはこれである。
【００２４】この図面においては、６つの引き続く巻
物、即ちＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが、図面の上側から下
側へと示されている。これらの巻物は、鋳造の軸に直角
の面内に配設されている。それらは、リニア誘導モータ
が供給される方法と類似の方法で、それぞれ相１、−
２、３、−１、２、−３を経て供給され、かくして三相
が供給される順序に従って上昇し、下降する、または周
期的に上昇しそして次に下降する垂直な滑り磁界を発生
させる。慣用的には、一般的に使用される巻物長さは極
性ピッチの倍数であり、そして極性ピッチは要素順序
１、−２、３における三つの巻物の長さである。これは
実際には、６、９、１２、１５．．．の巻物が使用され
るであろうことを意味するが、理論では続きが途中で切
られることを妨げるものはない。さらにまた、電気工学
技術における熟達者には、リニアモータにおいて遭遇す
るエツジ効果を排除するために末端で特別な巻物を使用
することから成る手段が知られている。この滑り磁界と
金属中に誘導される電流との相互作用は力を発生させ、
その力は、鋳塊鋳型の軸を通ってそしてそれ故鋳造製品
を通って通過する面内での運動を誘導する。これらの運
動は、図１中の矢印１０によって図式的に示されてい
る。
物、即ちＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが、図面の上側から下
側へと示されている。これらの巻物は、鋳造の軸に直角
の面内に配設されている。それらは、リニア誘導モータ
が供給される方法と類似の方法で、それぞれ相１、−
２、３、−１、２、−３を経て供給され、かくして三相
が供給される順序に従って上昇し、下降する、または周
期的に上昇しそして次に下降する垂直な滑り磁界を発生
させる。慣用的には、一般的に使用される巻物長さは極
性ピッチの倍数であり、そして極性ピッチは要素順序
１、−２、３における三つの巻物の長さである。これは
実際には、６、９、１２、１５．．．の巻物が使用され
るであろうことを意味するが、理論では続きが途中で切
られることを妨げるものはない。さらにまた、電気工学
技術における熟達者には、リニアモータにおいて遭遇す
るエツジ効果を排除するために末端で特別な巻物を使用
することから成る手段が知られている。この滑り磁界と
金属中に誘導される電流との相互作用は力を発生させ、
その力は、鋳塊鋳型の軸を通ってそしてそれ故鋳造製品
を通って通過する面内での運動を誘導する。これらの運
動は、図１中の矢印１０によって図式的に示されてい
る。
【００２５】これらの動きは、凝固前面近くで生成され
そしてまだ液体金属中に埋め込まれているデンドライト
の、液体金属プールのもっと熱い上方部分に向かう伴出
を可能にする。この上方部分においてデンドライトは、
それらを小塊に変換させる表面的な融解を受け、そして
次に再び失印１１の方向に冷たいゾーンに向けられるこ
とは明らかである。
そしてまだ液体金属中に埋め込まれているデンドライト
の、液体金属プールのもっと熱い上方部分に向かう伴出
を可能にする。この上方部分においてデンドライトは、
それらを小塊に変換させる表面的な融解を受け、そして
次に再び失印１１の方向に冷たいゾーンに向けられるこ
とは明らかである。
【００２６】本明細書中で上で述べた三相誘導子Ａ〜Ｆ
は、二つのやり方で装備される。
は、二つのやり方で装備される。
【００２７】１） 慣用的には冷却されていない銅電線
または冷却された銅チューブのコイルの形の巻物として
設けられる。異なるコイルは積み重ねられ、そして好ま
しくは磁力界線を一定方向に導く意図で積層された磁気
ヨーク１２のノッチ中に置かれる（図２）。お互いに電
気的に絶縁された金属シートは鋳型の軸を通過する面内
に位置付けられる。その冷却を与えるために鋳塊鋳型に
水のチャンバが接続されている場合には、巻物はこのチ
ャンバの内側に置くことができる。かくしてそれらは効
果的に冷却される。
または冷却された銅チューブのコイルの形の巻物として
設けられる。異なるコイルは積み重ねられ、そして好ま
しくは磁力界線を一定方向に導く意図で積層された磁気
ヨーク１２のノッチ中に置かれる（図２）。お互いに電
気的に絶縁された金属シートは鋳型の軸を通過する面内
に位置付けられる。その冷却を与えるために鋳塊鋳型に
水のチャンバが接続されている場合には、巻物はこのチ
ャンバの内側に置くことができる。かくしてそれらは効
果的に冷却される。
【００２８】２） 本発明によれば、図３ａ、図３ｂ中
に示されるように、巻物は、良好な伝導体、例えば銅で
あり、そしてその厚さがミリメートルの単位のものであ
る金属の薄いディスクから成る。リングの形でそしてス
ロット１４が配設されている各々のディスク１３は、巻
物の一巻を構成する（図３ａ）。巻物を構成するために
は、ディスクを積み重ね、二つの続くディスクは与えら
れた角度だけずらされる。絶縁ディスク１５を、二つの
続く銅ディスク中のスロットの間のゾーンを除いて、こ
れらの二つの続く銅ディスクの間に挿入する。それ故、
二つの続くディスクの間に電気的接続及び巻物の連続性
を与える接触領域がこのゾーン中にある（図３ｂ）。
に示されるように、巻物は、良好な伝導体、例えば銅で
あり、そしてその厚さがミリメートルの単位のものであ
る金属の薄いディスクから成る。リングの形でそしてス
ロット１４が配設されている各々のディスク１３は、巻
物の一巻を構成する（図３ａ）。巻物を構成するために
は、ディスクを積み重ね、二つの続くディスクは与えら
れた角度だけずらされる。絶縁ディスク１５を、二つの
続く銅ディスク中のスロットの間のゾーンを除いて、こ
れらの二つの続く銅ディスクの間に挿入する。それ故、
二つの続くディスクの間に電気的接続及び巻物の連続性
を与える接触領域がこのゾーン中にある（図３ｂ）。
【００２９】銅ディスクの冷却を確保するために、鋳塊
鋳型を冷却するやり方に従って二つの解決が考えられ
た。鋳塊鋳型を水フィルムによって冷却する場合には、
本明細書中で上で述べた本発明による巻物を、上流及び
下流部分を取り巻きそして鋳塊鋳型のレベルでの水のフ
ィルムのための通過を可能にする環状の水のチャンバの
中に置く。このチャンバを通る半分の部分が図４中に示
されている。
鋳型を冷却するやり方に従って二つの解決が考えられ
た。鋳塊鋳型を水フィルムによって冷却する場合には、
本明細書中で上で述べた本発明による巻物を、上流及び
下流部分を取り巻きそして鋳塊鋳型のレベルでの水のフ
ィルムのための通過を可能にする環状の水のチャンバの
中に置く。このチャンバを通る半分の部分が図４中に示
されている。
【００３０】このチャンバは、鋳造製品の形に従って、
内側の円筒状またはプリズム状の壁から成り、そして好
ましくは絶縁材料、または良好な電気伝導体ではないが
いずれにしても非磁気である材料１６である材料から成
り、さらにこのチャンバは、磁気ヨーク１２を構成して
よい同様の円筒状またはプリズム状の内側表面を有する
外側壁を有する。
内側の円筒状またはプリズム状の壁から成り、そして好
ましくは絶縁材料、または良好な電気伝導体ではないが
いずれにしても非磁気である材料１６である材料から成
り、さらにこのチャンバは、磁気ヨーク１２を構成して
よい同様の円筒状またはプリズム状の内側表面を有する
外側壁を有する。
【００３１】水のチャンバは、ねじ山が切られた結合部
材２０によってお互いに接続されている二つの部材１８
及び１９によってその上方及び下方部分において閉じら
れている。結合部材２０の目的は、同様に、二つのナッ
ト２１及び２２によって巻物を構成するディスク１３を
一緒にクランプすることである。銅のディスクと接触す
るその中央部分は絶縁されている。
材２０によってお互いに接続されている二つの部材１８
及び１９によってその上方及び下方部分において閉じら
れている。結合部材２０の目的は、同様に、二つのナッ
ト２１及び２２によって巻物を構成するディスク１３を
一緒にクランプすることである。銅のディスクと接触す
るその中央部分は絶縁されている。
【００３２】水入口２３及び出口２４が、このチャンバ
のそれぞれ底及び頂部に配設されている。銅ディスク１
３及び誘導子１５の積み重ねは、このチャンバの内側に
配設されている。銅及び絶縁ディスクは、適切に分布さ
れた穴によって貫通されて、これらの穴は冷却ダクト２
５を構成しそして結合棒の通過を可能にする。
のそれぞれ底及び頂部に配設されている。銅ディスク１
３及び誘導子１５の積み重ねは、このチャンバの内側に
配設されている。銅及び絶縁ディスクは、適切に分布さ
れた穴によって貫通されて、これらの穴は冷却ダクト２
５を構成しそして結合棒の通過を可能にする。
【００３３】もし鋳塊鋳型を水のチャンバによって冷却
するならば、チャンバ中に直接巻物を置くことによって
この解決の利点を得ることが可能である（図５）。
するならば、チャンバ中に直接巻物を置くことによって
この解決の利点を得ることが可能である（図５）。
【００３４】この場合には、チャンバの内側の壁は、上
流（熱い部分）では断熱材料２７によってそして下流側
（冷たい部分）ではグラファイトリング２８によって被
覆されている鋳塊鋳型２６それ自体である。鋳造の過程
の間に、製品の固体部分２９は、同様に前面３０によっ
て境界付けられていることが見い出される。３１に到着
する水は、穴３３を通って巻物３２をそして隙間３４の
通過によって鋳塊鋳型を冷却するばかりでなく、３６で
製品の上に降りかかる水のシート３５を形成する役割も
果す。巻物冷却からの出口通路３８に位置付けられたバ
ルブ３７は、各々の通路中を循環するそれぞれの水量を
監視することを可能にする。この技術の残りは、図４に
関して述べられた技術と類似している。
流（熱い部分）では断熱材料２７によってそして下流側
（冷たい部分）ではグラファイトリング２８によって被
覆されている鋳塊鋳型２６それ自体である。鋳造の過程
の間に、製品の固体部分２９は、同様に前面３０によっ
て境界付けられていることが見い出される。３１に到着
する水は、穴３３を通って巻物３２をそして隙間３４の
通過によって鋳塊鋳型を冷却するばかりでなく、３６で
製品の上に降りかかる水のシート３５を形成する役割も
果す。巻物冷却からの出口通路３８に位置付けられたバ
ルブ３７は、各々の通路中を循環するそれぞれの水量を
監視することを可能にする。この技術の残りは、図４に
関して述べられた技術と類似している。
【００３５】
【実施例１】ストロンチウムによって改質されたアルミ
ニウム合金タイプＡＳ７Ｇ０．３（Ａｌ−７％ Ｓｉ−
０．３％ Ｍｇ）で径が１５０ｍｍのビレットを、本明
細書中で上で述べた方法を使用して鋳造した。
ニウム合金タイプＡＳ７Ｇ０．３（Ａｌ−７％ Ｓｉ−
０．３％ Ｍｇ）で径が１５０ｍｍのビレットを、本明
細書中で上で述べた方法を使用して鋳造した。
【００３６】鋳造速度は１５０ｍｍ／ｍｉｎであった。
鋳造温度は６４０℃であった。鋳型の上流部分は、１４
５ｍｍの内径及び１００ｍｍの高さを有する耐火材料の
リングから成っていた。下流部分は、この径のこのタイ
プの合金を鋳造するための鋳塊鋳型に従って慣用的に形
作られた。１８０ｍｍの全巻物高さを有する円筒状リニ
アモータがこれらの二つの部分を包んだ。それは、厚さ
１ｍｍ、内径２００ｍｍそして外径３００ｍｍの１５の
銅ディスクから各々が構成された９の巻物から成ってい
た。この組立体に星形結線で三相交流を供給し、そして
相を横切って付与された電圧は１５ボルトであった。
鋳造温度は６４０℃であった。鋳型の上流部分は、１４
５ｍｍの内径及び１００ｍｍの高さを有する耐火材料の
リングから成っていた。下流部分は、この径のこのタイ
プの合金を鋳造するための鋳塊鋳型に従って慣用的に形
作られた。１８０ｍｍの全巻物高さを有する円筒状リニ
アモータがこれらの二つの部分を包んだ。それは、厚さ
１ｍｍ、内径２００ｍｍそして外径３００ｍｍの１５の
銅ディスクから各々が構成された９の巻物から成ってい
た。この組立体に星形結線で三相交流を供給し、そして
相を横切って付与された電圧は１５ボルトであった。
【００３７】ビレットの中央の顕微鏡写真検査は、ほぼ
６０μｍの典型的な小球体サイズを有する改質されたデ
ンドライト構造が効果的に達成されたことを示した。
６０μｍの典型的な小球体サイズを有する改質されたデ
ンドライト構造が効果的に達成されたことを示した。
【図１】本発明の方法を実施するための連続鋳造装置の
半縦断面図である。
半縦断面図である。
【図２】図１の連続鋳造装置の磁気ヨークの説明図であ
る。
る。
【図３ａ】図１の連続鋳造装置の金属ディスクの平面図
である。
である。
【図３ｂ】図１の連続鋳造装置の金属ディスク及び絶縁
ディスクの断面図である。
ディスクの断面図である。
【図４】図１の連続鋳造装置の鋳塊鋳型を水フィルムに
よって冷却する場合の水のチャンバの半縦断面図であ
る。
よって冷却する場合の水のチャンバの半縦断面図であ
る。
【図５】図１の連続鋳造装置の鋳塊鋳型と水のチャンバ
とを組合せた例の半縦断面図である。
とを組合せた例の半縦断面図である。
１ 断熱材料 ２ 液体金属 ３，２６ 鋳塊鋳型 ４，２８ グラファイトリング ５ 水フィルム ６ 水槽 ７，３０ 凝固前面 ８，２９ 固体部分 １２ 磁気ヨーク １３ 金属ディスク １４ スロット １５ 絶縁ディスク １６ 絶縁材料 １８，１９ 部材 ２０ 結合部材 ２１，２２ ナット ２３ 水入口 ２４ 水出口 ２５ 冷却ダクト ２７ 断熱材料 ３２ 巻物 ３３ 穴 ３４ 隙間 ３５ 水のシート ３７ バルブ ３８ 出口通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 11/10 ３５０ Ａ 7362−4Ｅ 27/02 Ｗ 27/04 Ｚ
Claims (19)
- 【請求項１】 壁が少なくともその内側表面において断
熱材料から構成されている、熱いゾーンと呼ばれる上流
部分と、液体金属中での初晶の出現、冷却された壁と接
触しての固体の殻の生成及び可動の底を通して製品の斬
進的な抽出を可能にする凝固前面の生成をもたらすよう
なやり方で、熱伝導性材料から作られている壁を冷却流
体によって冷却する、冷たいゾーンと呼ばれる下流部分
との同軸の２つの部分を含み、可動の底によってその下
流部分において閉じられた鋳型の中に液体金属を注ぎ、
その初期相の少なくとも一部が改質したデンドライトか
ら出る小塊の形を取るチキソトロピーの金属製品及び特
にアルミニウム合金製品を製造するために連続鋳造を用
いる方法であって、鋳型の熱いゾーン及び冷たいゾーン
の回りには、その軸が鋳型の軸でありそして多相交流が
供給される環状の巻物から成る一連の誘導子が配設さ
れ、多相交流の相は、鋳型の軸と平行でそして一つの方
向若しくはもう一つの方向に、即ち一つの方向にそして
次にもう一つの方向に交互に動き、鋳型の軸を通過する
面中での運動で金属を伴出する電磁力を発生させ、さら
に冷たいゾーンから熱いゾーンへの及び逆方向でのデン
ドライト結晶の移動をもたらしてこれらの結晶の表面の
再融解及びそれらの小塊への改質をもたらす滑り磁界が
鋳型の内側にあるように配置されていることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】連続鋳造が垂直に実施されることを特徴と
する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】連続鋳造が水平に実施されることを特徴と
する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】壁が少なくともその内側表面において断熱
材料から構成されている、熱いゾーンと呼ばれる上流部
分と、熱伝導性材料から作られているその壁を冷却流体
によって冷却する、冷たいゾーンと呼ばれる下流部分と
の２つの同軸の部分を含み、可動の底によってその下流
部分において閉じられた鋳型と、可動の底を移動させて
斬進的に製品を抽出することを可能にする手段とから成
る、チキソトロピーの金属製品の連続鋳造のための装置
であって、鋳型の熱いゾーン及び冷たいゾーンの回りに
は、その軸が鋳型の軸でありそして多相交流が供給され
る環状の巻物から成る一連の誘導子が配設され、多相交
流の相が、鋳型の軸と平行でそして一つの方向若しくは
もう一つの方向に、即ち一つの方向にそして次にもう一
つの方向に交互に動き、鋳型の軸を通過する面中での運
動で金属を伴出する電磁力を発生させるように配置され
ていることを特徴とする装置。 - 【請求項５】鋳型の軸が垂直であることを特徴とする、
請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】鋳型の軸が水平であることを特徴とする、
請求項４に記載の装置。 - 【請求項７】冷たいゾーン中に位置付けられた鋳塊鋳型
の内側の壁が、その周囲全体及び、その最も上流部分に
わたって、鋳塊鋳型の軸と同じ軸を有するグラファイト
のリングが配置されていることを特徴とする、請求項４
から６のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項８】冷たいゾーン中に位置付けられた鋳塊鋳型
の内側の壁が、鋳塊鋳型の内側の壁に潤滑剤を運ぶグラ
ファイトのスティックによってその周囲全体及びその最
も上流部分にわたって横切られていることを特徴とす
る、請求項４から６のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項９】巻物に三相交流が供給されることを特徴と
する、請求項４から８のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１０】巻物の全長が極性ピッチの倍数であるこ
とを特徴とする、請求項４から９のいずれか一項に記載
の装置。 - 【請求項１１】下流部分を冷却するためのシステムが水
タンクから出るフィルムから成ることを特徴とする、請
求項４から１０のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１２】下流部分を冷却するためのシステムが、
鋳塊鋳型に接続され且つ鋳造製品の上に降りかかる水の
ジェットまたはシートをその基底部で形成する水チャン
バから成ることを特徴とする、請求項４から１０のいず
れか一項に記載の装置。 - 【請求項１３】巻物が、銅電線または冷却された銅チュ
ーブの重ねられたディスクの形で製造されることを特徴
とする、請求項４から１２のいずれか一項に記載の装
置。 - 【請求項１４】ディスクが、積層された磁気ヨーク内の
ノッチ中に置かれることを特徴とする、請求項１３に記
載の装置。 - 【請求項１５】巻物が薄い環状の金属、好ましくは銅の
ディスクから成り、これらの各々には半径方向のスロッ
トが配設され、そして該ディスクは、各々の続くディス
クと与えられた角度だけスロットをずらされて、そして
二つの隣合うディスクの間に、これらの二つのディスク
の間に接触領域を作り出して巻物の連続性を確保するた
めに二つの隣合うディスクのスロットの間のゾーンを除
いて、絶縁性の薄体が介在されて積み重ねられることを
特徴とする、請求項４から１２のいずれか一項に記載の
装置。 - 【請求項１６】このように構成されている巻物が、鋳造
鋳型を取り巻く環状の形の、循環する水が通るチャンバ
の内側に配設され、銅ディスク及び絶縁性薄体の積み重
ねをクランプする手段が装備されており、並びにこれら
の銅ディスク及び絶縁性薄体が、冷却水が循環すること
を可能にする整列された穴によって貫通されていること
を特徴とする、請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１７】チャンバの外側の壁が磁気ヨークから成
ることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１８】巻物の冷却を確保するために、巻物が鋳
塊鋳型に接続されている水のチャンバの内側に置かれて
いることを特徴とする、請求項１２から１４のいずれか
一項に記載の装置。 - 【請求項１９】銅及び絶縁性ディスクの積み重ねを冷却
することを意図したチャンバが鋳造製品を冷却すること
を意図した水のチャンバから成り、この水のチャンバの
内側の壁は断熱材料によって上流側の上を被覆された鋳
塊鋳型それ自体であることを特徴とする、請求項１５又
は１６に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9000516A FR2656552B1 (fr) | 1990-01-04 | 1990-01-04 | Procede de fabrication de produits metalliques thixotropes par coulee continue avec brassage electromagnetique en courant polyphase. |
| FR9000516 | 1990-01-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768345A true JPH0768345A (ja) | 1995-03-14 |
| JPH084877B2 JPH084877B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=9392863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2418733A Expired - Fee Related JPH084877B2 (ja) | 1990-01-04 | 1990-12-28 | 多相交流電磁撹拌による連続鋳造によってチキソトロピーの金属製品を製造する方法及びチキソトロピーの金属製品の連続鋳造装置 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5219018A (ja) |
| EP (1) | EP0439981B1 (ja) |
| JP (1) | JPH084877B2 (ja) |
| AT (1) | ATE110603T1 (ja) |
| AU (1) | AU634845B2 (ja) |
| CA (1) | CA2033233C (ja) |
| DE (1) | DE69012090T2 (ja) |
| DK (1) | DK0439981T3 (ja) |
| ES (1) | ES2060118T3 (ja) |
| FR (1) | FR2656552B1 (ja) |
| NO (1) | NO177560C (ja) |
| NZ (1) | NZ236594A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010179363A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-08-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム合金鋳塊およびその製造方法 |
| CN112703073A (zh) * | 2018-07-25 | 2021-04-23 | 南线有限责任公司 | 直接冷却铸造材料的超声增强 |
| JP2023506836A (ja) * | 2019-12-20 | 2023-02-20 | ノベリス・インコーポレイテッド | ７ｘｘｘ系半連続（ＤＣ）鋳造インゴットの低下した割れ感受性 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2746414B1 (fr) * | 1996-03-20 | 1998-04-30 | Pechiney Aluminium | Alliage thixotrope aluminium-silicium-cuivre pour mise en forme a l'etat semi-solide |
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| DE69914239T2 (de) * | 1998-03-13 | 2004-06-17 | Honda Giken Kogyo K.K. | Verfahren und Vorrichtung zur Schmierung beim kontinuierlichen Giessen von Leichtmetallen |
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