JPH08243701A - 圧延用鋳塊スラブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、直接冷却式連続鋳造法において鋳型
を通過した塊の液相部が凝固して固相部になった部分を
圧延して、凝固に伴って鋳塊に生じる凹凸部を平坦化し
て、鋳造後に行う表面部の切削量を低減できる圧延用鋳
塊スラブの製造方法を提供することを目的とする。 【構成】溶湯Ｍを鋳型３に入れて冷却しながら鋳型３を
通過させて鋳塊とし、この鋳塊を連続して形成して鋳塊
スラブＳを得、その後に製造スラブＳを一対の平坦化ロ
ーラ７により圧延することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶湯を鋳型に入れて冷
却して鋳塊とし、この鋳塊を連続的に引き抜いて圧延用
鋳塊スラブを製造する圧延用鋳塊スラブの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム合金からなる圧延用スラブ
を製作するために直接冷却式連続鋳造法が採用されてい
る。この直接冷却式連続鋳造法は、溶解炉で金属材料を
溶解して得た溶湯が保持炉から溶湯処理装置を通して鋳
造機に送られ、鋳造機にて溶湯から鋳塊スラブが製造さ
れる。

【０００３】鋳造機では、溶湯は湯樋から湯筒を通して
鋳型の内部に注がれる。鋳型はその内部には冷却水が流
通されて冷却されており、また冷却水は鋳型の下部から
外部に噴出される。このため、溶湯は鋳型の壁で冷却さ
れて鋳型の平面形状と同じ形状に形作られて鋳型を通過
し、さらに溶湯は鋳型から下側に向けて噴出する冷却水
により冷却されて凝固されて鋳塊となる。この鋳塊は昇
降可能な受け台で受け止められ、受け台が下降するに従
って連続してスラブ状に形成されて鋳塊スラブが得られ
る。

【０００４】この直接冷却式連続鋳造法で製造した鋳塊
スラブは、面削機（スカルパ）により表面部を切削され
た後、熱間圧延されて条材や板材などの形態にされてい
る。この面削機による切削は、鋳塊スラブの表面部にお
ける不良組織層を削り取るとともに、鋳塊スラブの表面
部に生じている凹凸部を取り除くものである。

【０００５】すなわち、直接冷却式連続鋳造では、溶湯
を鋳型に通して冷却して鋳塊スラブを製造する時に、鋳
塊スラブの表面に溶滓などの不良組織層が生じる。この
不良組織層は製品として不要なもので取り除く必要があ
る。

【０００６】また、直接冷却式連続鋳造では、溶湯が鋳
塊スラブの断面全体にわたって均一に凝固収縮せずに、
鋳塊スラブの断面に凝固収縮の部分的なばらつきが生じ
る。このため、鋳塊スラブの断面は全体が均一にならず
部分的に凹凸が生じている。そして、このような凹凸部
を有する鋳塊スラブを圧延すると良好な圧延が行えな
い。

【０００７】そこで、従来から直接冷却式連続鋳造の後
に、面削機により鋳塊スラブの表面部を切削して、この
表面部の不良組織層を削り取ることに加えて、表面部に
存在する凹凸部をなくし表面部全体が均一な状態にして
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般的に溶
湯の凝固収縮のばらつきによって鋳塊スラブに生じる凹
凸部の深さ寸法は不良組織層の厚さ寸法より大きい。こ
のため、鋳塊スラブの表面部から凹凸部を取り除くため
には、不良組織層の厚さより大きな切削厚さをもって鋳
塊スラブの表面部を切削しなければならい。従って、鋳
塊スラブの表面部の切削厚さが大きく、この大きな切削
厚さを確保するために面削機（スカルパ）により鋳塊ス
ラブの表面部を切削する回数が多くなる。

【０００９】また、鋳塊スラブの表面部の切削厚さが大
きいことは、鋳塊スラブにおいて最終圧延製品に供給で
きない部分が増大することであり、この点で経済性が悪
いといえる。

【００１０】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、直接冷却式連続鋳造法において鋳型を通過した塊の
液相部が凝固して固相部になった部分を圧延して、凝固
に伴って鋳塊に生じる凹凸部を平坦化して、鋳造後に行
う表面部の切削厚さを低減できる圧延用鋳塊スラブの製
造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の圧延用鋳塊スラブの製造方法は、溶湯を鋳型
に入れて冷却しながら鋳型を通過させて鋳塊とし、この
鋳塊を連続して形成して鋳塊スラブを得、その後に製造
スラブを一対の平坦化ローラにより圧延することを特徴
とする。

【００１２】

【作用】溶湯は鋳型の内部に注入されて、鋳型の壁部に
より冷却される。これにより溶湯は表面部から内部へ凝
固が始まり、鋳型の平面形状と同じ形状に形作られて鋳
型を通過する。鋳型を通過した溶湯は表面部から内部に
向けて徐々に凝固して、全体が固相部をなす鋳塊とな
る。そして、鋳塊は昇降可能な受け台で受け止め、受け
台を下降するに従って鋳塊を連続して形成して鋳塊スラ
ブとを得る。

【００１３】ところが、溶湯が凝固していく過程で、溶
湯の断面全体が均一に凝固収縮できず、凝固収縮に部分
的なばらつきが生じる。この結果、溶湯全体が凝固して
得られる鋳塊の断面は全体が均一にならず部分的に凹凸
部が形成される。

【００１４】本発明の方法では、前記のようにして得た
鋳塊スラブを一対の平坦化ローラの間を通過させる。鋳
塊スラブが一対の平坦化ローラを通過することにより、
鋳塊スラブの表面部に存在する凹凸部が圧縮変形されて
鋳塊スラブの表面が平坦化される。

【００１５】従って、鋳塊スラブの表面部に凹凸部が存
在しないので、鋳造後に鋳塊スラブの表面部を切削する
工程では、鋳塊スラブの表面部に存在する不良組織層を
削り取るのみであり、その切削厚さは不良組織層の厚さ
で良い。この結果、従来のように鋳塊スラブの表面部に
凹凸部が存在する場合に比較して、切削厚さが小さくな
り、面削機により鋳塊スラブの表面部を切削する回数も
減少する。また、切削厚さが小さくなりことから、鋳塊
スラブにおいて最終圧延製品に供給できない部分が減少
して経済性が向上する。

【００１６】

【実施例】本発明の圧延用鋳塊スラブの製造方法の一実
施例について図面を参照して説明する。図１は本発明方
法を示す鋳型の斜視図、図２は本発明方法を示す鋳型の
断面図である。まず、金属材料、例えばアルミニウム合
金材料を溶解炉で溶解して溶湯とし、この溶湯を保持炉
を経て溶湯処理装置（フィルタ）により溶湯処理する。

【００１７】次いで、図２に示すように溶湯Ｍを湯樋１
で受けて、湯樋１から注筒２を通して鋳型３に注入す
る。鋳型３は図１および図２に示すように長方形をなす
枠形なすもので水平に配置して設ける。図２示すように
鋳型３の内部は空間として冷却水通路４を形成し、鋳型
３の内周下部には冷却水通路４と連通する多数の冷却水
噴射口５を鋳型３に周方向に並べて形成する。

【００１８】そして、図示しない水供給源から鋳型３の
内部の冷却水通路４に冷却水Ｗを供給して流入させる。
冷却水Ｗは鋳型３の全周にわたって流れて、鋳型３の壁
部を周方向全体にわたり冷却する。また、冷却水Ｗは鋳
型３の多数の冷却水噴射口５から下向きに滝状きに噴射
して、鋳型３の下側において周方向全体を囲む冷却水の
壁を形成する。

【００１９】溶湯Ｍは鋳型３で囲まれた長方形をなす内
側空間部に注入する。注入した溶湯Ｍは鋳型３の壁に触
れて冷却されて表面部が凝固し、これにより溶湯Ｍは鋳
型３の長方形をなす平面形状と同じ形状に形作られて下
降して鋳型３を通過する。さらに、鋳型３を通過した溶
湯Ｍは鋳型３の下側において多数の冷却水噴射口５から
噴射して壁を形成する冷却水ｗに触れて冷却される。こ
れにより溶湯Ｍは鋳型３を通過した後も表面部から内部
に向けて徐々に凝固してゆき、最後に全体固相となって
断面長方形をなす鋳塊に変化する。

【００２０】鋳型３に真下に受け台６を設けて、下降し
てきた鋳塊を受け止める。受け台６は図示しないシリン
ダにより昇降されるもので、鋳塊を受け止めてピストン
ロッド７の駆動により下降する。受け台６が下降するに
従って鋳塊が連続して形成されて鋳塊スラブＳを製造す
る。

【００２１】ここで、液相である溶湯Ｍが凝固して固相
である鋳塊に移行する過程で、溶湯Ｍの断面全体が均一
に凝固できず、凝固収縮に部分的なばらつきが生じる。
この結果、図４に示すように鋳塊における断面は全体が
均一にならず部分的に凹凸部１１が形成される。鋳塊ス
ラブＳにおける凹凸部１１は長方形断面の鋳塊における
幅広の面に発生する。なお、図中１２は鋳塊における表
面部に形成された不良組織層である。また、図中の仮想
線は面作機（スクラバ）により切削する形状である。

【００２２】本発明では、溶湯Ｍ全体が凝固して得られ
た鋳塊が連続する鋳塊スラブＳが下降する過程で、鋳塊
スラブＳを一対の平坦化ローラ７により圧延して鋳塊の
表面を平坦にする。すなわち、鋳型３に下側において鋳
塊の移動路に沿って鋳塊スラブＳの幅広面を挟むように
一対の平坦化ローラ７を配設する。一対の平坦化ローラ
７を設ける位置は、鋳塊スラブＳの移動路において鋳型
３を通過した溶湯Ｍの全体が凝固して固相である鋳塊に
移行した以降後の地点である。

【００２３】一対の平坦化ローラ７は、図示しない圧下
装置により一対の平坦化ローラ７の圧延寸法に応じた位
置を決めるようになっているとともに、図示しない回転
駆動装置により回転駆動されるようになっている。この
一対の平坦化ローラ７の鋳塊に対する圧下量（鋳塊入口
厚さー鋳塊出口厚さ）は、鋳塊スラブＳに発生する凹凸
部１１を取り除くことができる大きさである。例えば鋳
塊入口厚さの約１／１００である。

【００２４】そして、鋳塊を受けるために受け台６が上
昇する時に一対の平坦化ローラ７を通過する場合，およ
び鋳塊を受けた受け台６が下降する時に一対の平坦化ロ
ーラ７を通過するには、夫々一対の平坦化ローラ７を開
いて一対の平坦化ローラ７の通過を可能とする。

【００２５】鋳塊スラブＳを受けた受け台６が下降して
一対の平坦化ローラ７を通過した後に、一対の平坦化ロ
ーラ７を圧下装置により必要とする圧下量をもって鋳塊
スラブＳを鋳塊に発生する凹凸部１１を取り除くことが
できる位置に移動する。その後、受け台６の下降に伴い
鋳塊スラブＳが下端から順次連続して一対の平坦化ロー
ラ７の間を通過する。

【００２６】これにより鋳塊スラブＳの幅広面が一対の
平坦化ローラ７により押圧されて鋳塊スラブＳが圧延さ
れる。この時、図３に示すように鋳塊スラブＳの幅広面
の表面部に存在している凹凸部１１は一対の平坦化ロー
ラ７に押されて圧縮変形されて平坦となり、この結果鋳
塊スラブＳの幅広面の表面部にある凹凸部１１が取除か
れて、鋳塊スラブＳの幅広面の表面部が平坦にならされ
る。

【００２７】その後、鋳塊スラブＳの表面部を面削機に
より図３に示す仮想線の切削位置まで切削して、表面部
に形成された不良組織層１２を削り取る。この時、鋳塊
スラブＳの表面部に凹凸部が存在しないので、鋳造後に
鋳塊スラブＳの表面部を切削する工程では、鋳塊スラブ
Ｓの表面部に存在する不良組織層１２を削り取るのみで
あり、その切削厚さＡはほぼ不良組織層１２の厚さで良
い、この結果、鋳塊スラブＳは、従来のように鋳塊スラ
ブのように表面部に凹凸部が存在する場合ＢＩ切削厚さ
Ｂに比較して、切削厚さＡが小さくなり、面削機により
鋳塊スラブＳの表面部を切削する回数も減少する。ま
た、鋳塊スラブＳは、切削厚さが小さくなることから、
鋳塊スラブＳにおいて最終圧延製品に供給できない部分
が減少して経済性が向上する。

【００２８】なお、本発明は前記した実施例に限定され
ずに、種々変形して実施することができる。鋳塊スラブ
に対して平坦化ローラで平坦化するのは、前記した実施
例に示すように鋳型により鋳塊が製造されたすぐ後に限
定されず、鋳塊スラブを面削機により切削するまで工程
であれば良い。

【００２９】また、前述した実施例では平坦化ローラに
より断面長方形をなす鋳塊スラブの幅広面を押圧して平
坦化しているが、これに限定されず別な平坦化ローラで
鋳塊スラブの幅狭面を押圧して平坦化することも可能で
ある。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の圧延用鋳塊
スラブの製造方法によれば、溶湯を鋳型に入れて冷却し
ながら鋳型を通過させて鋳塊とし、この鋳塊を連続して
形成して鋳塊スラブを得、その後に製造スラブを一対の
平坦化ローラにより圧延することにより、鋳造時に溶湯
が凝縮する時に平坦化ローラにより鋳塊スラブの表面部
に形成された凹凸部を圧縮変形させて鋳塊の表面を平坦
化することができる。

【００３１】従って、本発明の方法によれば、鋳塊スラ
ブの表面部に凹凸部が存在しないので、鋳造後に鋳塊ス
ラブの表面部を切削する工程では、鋳塊スラブの表面部
に存在する不良組織層を削り取るのみであり、その切削
厚さは不良組織層の厚さで良い。

【００３２】この結果、本発明の方法により得られた鋳
塊スラブは、従来のように表面部に凹凸部が存在する場
合に比較して、切削厚さが小さくなり、面削機により鋳
塊スラブの表面部を切削する回数も減少する。また、切
削厚さが小さくなりことから、鋳塊スラブにおいて最終
圧延製品に供給できない部分が減少して経済性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧延用鋳塊スラブの製造方法の一実施
例を示す斜視図。

【図２】同実施例を示す説明図。

【図３】平坦化ローラにより平坦化した後の圧延用鋳塊
スラブを示す断面図。

【図４】比較例における平坦化する前の圧延用鋳塊スラ
ブを示す断面図。

【符号の説明】

３…鋳型、 ６…受け台、 ７…平坦化ローラ、 Ｍ…溶湯、 Ｓ…鋳造スラブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶湯を鋳型に入れて冷却しながら鋳型を
   通過させて鋳塊とし、この鋳塊を連続して形成して鋳塊
   スラブを得、その後に鋳塊スラブを一対の平坦化ローラ
   により圧延することを特徴とする圧延用鋳塊スラブの製
   造方法。