JPH09108782A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の連続鋳造用鋳型では、生成される鋳塊の
表面に割れを生じたり、異物が巻き込まれる可能性があ
った。 【解決手段】溶融した金属を受ける中空形状の溶湯受け
２と、溶湯受け２の下方に連設され、内部に溶湯を冷却
するための冷媒が貫流される中空形状の冷却鋳型１と、
溶湯受け２および冷却鋳型１の内側に挿通される中空形
状のスリーブ７とから構成される連続鋳造用鋳型。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳塊表面の割れの
発生を抑制する効果を有する連続鋳造用鋳型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続鋳造用鋳型は、一般的に、図
３に示すように、内部に冷却水を貫流させる通路１ａを
有した冷却鋳型１と、冷却鋳型１の上部に配置され、溶
融した金属（溶湯）が下降管３から導入される耐火断熱
材で形成された溶湯受け２とから構成される。ここで、
溶湯５は鋳造樋３から下降管４を通って溶湯受け２内に
導入され、冷却鋳型１の部分で冷却されて凝固した鋳塊
６が連続的に得られる。なお、溶湯には酸化防止などの
目的でカーボンなどが添加される場合がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
連続鋳造用鋳型によれば、下降管４によって導入された
溶湯５が溶湯受け２と冷却鋳型１との境界付近において
ある程度凝固を開始することが多く、鋳造が進むにつれ
て生成した凝固片または添加されたカーボン等の異物が
溶湯受け２と冷却鋳型１との境界に引っかかり、これに
より、生成される鋳塊の表面に割れが生じたり異物が巻
き込まれる可能性があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は従来技術
の欠点を解消し、連続鋳造を行う際に鋳塊に異物の巻き
込みがなく、かつ表面の鋳肌が平滑な鋳塊を芯割れ等を
起こすことなく効率よく得ることができる連続鋳造用鋳
型を提供することにある。上記目的を達成するため、本
発明の連続鋳造用鋳型は、溶融した金属を受ける中空形
状の溶湯受けと、溶湯受けの下方に連設され、内部に溶
湯を冷却するための冷媒が貫流される中空形状の冷却鋳
型と、溶湯受けおよび冷却鋳型の内側に挿通される中空
形状のスリーブとから構成される。

【０００５】ここで、溶湯受け、水冷鋳型およびスリー
ブの形状は、鋳造される鋳塊の形状に応じて、円筒また
は多角形状の中空体とすることができる。スリーブは溶
湯受けに対応する部分に微細な溝を有することが好まし
く、また、溝は約１〜３ｍｍのピッチ、約０．２〜２ｍ
ｍの深さを有することが好ましい。

【０００６】水冷鋳型および溶湯受けの内側にスリーブ
を挿入することにより、溶湯側から見て水冷鋳型と溶湯
受けとの境界が実質的に無くなり、溶湯受けと水冷鋳型
との境界付近で凝固片が生じても生成する鋳塊の表面に
割れを生じることがなく、また、異物が鋳塊表面もしく
は内部に巻き込まれることが減少する。さらに、溶湯受
けに対応するスリーブ部分の内側に微細な溝を形成する
ことにより、溶湯から溶湯受けへの熱伝達係数が減少
し、該部分における凝固片の生成が抑制される。

【０００７】一方、長時間の使用により鋳型（スリーブ
内表面）が摩耗した場合には、スリーブを交換すること
により鋳造サイズの変化を防止することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の連続鋳造用鋳型の実施の形態を示
し、従来技術と重複する部分の説明は省略するが、水冷
鋳型１、溶湯受け２およびこれらの内側に設置した筒状
のスリーブ７からなる。スリーブ７の材質には鋳塊に対
して滑り性を有する黒鉛、セラミックス等が使用可能
で、鋳造する材料に応じてその材質を変更することもで
きる。

【０００９】溶湯５は鋳造樋３から下降管４を通って内
筒７内に導入される。スリーブ７の内部では溶湯が移動
するに従い冷却されて凝固を開始し、さらに下方に向か
って凝固が進行して鋳塊６が得られる。ここで、スリー
ブ７の外側には溶湯受け２と冷却鋳型１があり、溶湯５
は溶湯受け２の部分ではあまり冷却作用を受けないが、
冷却鋳型１の部分では強い冷却作用を受ける。

【００１０】スリーブ７は、鋳型を長時間連続使用して
スリーブ７内側面が摩耗したり、損傷を受けてもその交
換が簡単に行えるように、溶湯受け２と冷却鋳型１とを
設置した状態で溶湯受け２側から挿入して簡易に設置す
ることができる構造を有している。本実施の形態の連続
鋳造用鋳型を使用して直径２５０ｍｍのビレットを鋳造
した結果、得られた鋳塊は表面の鋳肌が平滑であり、従
来の鋳型により製造される鋳塊のよりも良好な鋳肌が得
られた。また、本実施の形態の鋳型により製造された鋳
塊では、従来の鋳型のものに比べ鋳塊表面の欠陥発生率
は１／５以下に減少した。

【００１１】一方、図２に示されるように、スリーブ７
には、溶湯受け２に対応する部分の内表面に微細な溝８
を設けることができる。この微細な溝８が形成されるこ
とにより、溶湯受け２に対応する部分では、溶湯５の表
面張力作用が働き溶湯５は直接溝８内部には接触せず、
溶湯５とスリーブ７との接触部分は狭い突起部分９近傍
に限られる。従って、スリーブ７と溶湯５とが接触する
面積が著しく減少し、高温の溶湯５からスリーブ７（溶
湯受け２）への熱伝達係数が低下することになる。

【００１２】熱伝達係数を低下させることでスリーブ７
を介して溶湯受け２（引いては水冷鋳型１）に逃げる熱
を抑えることができ、溶湯受け２の断熱効果を上げるこ
とができる。ただし、溝８をあまり大きくすると、溶湯
５の表面張力作用が静水圧で支えきれなくなるため、溶
湯５とスリーブ７との接触する面積が大きくなって伝熱
量が大きくなる可能性がある。従って、溶湯の表面張力
作用を保持するには、溝８のピッチは約１〜３ｍｍ、深
さは約０．２〜２ｍｍであることが必要である。

【００１３】溝８を形成することにより、溶湯受け２に
対応する部分においてスリーブ７が溶湯５から奪う熱量
を減少させ、凝固開始位置を溶湯表面（メニスカス）か
らより下流に遠ざけることができることから、酸化防止
などの目的で使用しているカーボンなどの溶湯表面への
巻き込みを防止し、かつ、冷却過程で溶湯中から発生す
るガスの離脱、および、芯割れ等に有効な押し湯効果を
得ることができる。

【００１４】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、本発明の連続
鋳造用鋳型によれば、溶融した金属を受ける中空形状の
溶湯受けと、溶湯受けの下方に連設され、内部に溶湯を
冷却するための冷媒が貫流される中空形状の冷却鋳型
と、溶湯受けおよび冷却鋳型の内側に挿通される中空形
状のスリーブとから構成されるようにしたため、連続鋳
造を行う際に鋳塊に異物の巻き込みがなく、かつ表面の
鋳肌が平滑な鋳塊を芯割れ等を起こすことなく効率よく
得ることができる。

【００１５】なお、本発明は半連続鋳造に適用できる
他、プラスチック等の合成樹脂の型成型用にも適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続鋳造用鋳型の実施の形態を示す。

【図２】本発明の連続鋳造用鋳型に使用されるスリーブ
内側に溝を設けた例を示す。

【図３】従来の連続鋳造用鋳型の実施の形態を示す。

【符号の説明】

１ 冷却鋳型 ２ 溶湯受け ３ 鋳造樋 ４ 下降管 ５ 溶湯 ６ 鋳塊 ７ スリーブ ８ 溝 ９ 突起部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融した金属を受ける中空形状の溶湯受け
   と、 前記溶湯受けの下方に連設され、内部に溶湯を冷却する
   ための冷媒が貫流される中空形状の冷却鋳型と、 前記溶湯受けおよび前記冷却鋳型の内側に挿通される中
   空形状のスリーブとから構成されることを特徴とする、
   連続鋳造用鋳型。
2. 【請求項２】前記スリーブが前記溶湯受けに対応する部
   分に微細な溝を有する、請求項１記載の連続鋳造用鋳
   型。
3. 【請求項３】前記溝は約１〜３ｍｍのピッチ、約０．２
   〜２ｍｍの深さを有する、請求項２記載の連続鋳造用鋳
   型。