JPS5893543A - 金属の連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属特に鰐の水平連続鋳造装置に関する。

このような装置は通常溶融金属を収容する容器を含み、
この容器はその壁の下部範囲に流出ノズルをもち、この
流′出ノズルを通して金属がほぼ水平に配置された鋳型
へ流入し、金属鋳片がこの鋳型から一般に機械的手段で
引出される。溶融金属を容器から鋳型へ導くために、例
えば耐火材料から容器と一体に構成されたオリフィスの
形の流出通路が用いられ、この流出通路は鋳型内へ達す
るように構成することができ葛。

水平連続鋳造では−１例えば別の製品へ移行する際容器
に金属を満たされた斌態で鋳型を交換するか、あるいは
この鋳型の修理作、業を行なうことが、実際上しばしば
必要であるかあるいは望まれる。

例えばフランス共和国特許第１１８１４０８号明細書に
記載されているこのような位置では、溶融金属容器は垂
直な流出開口を経て水平に配置された湯道に接続され、
この湯道に水平鋳型が続いている。流出開口の下にあっ
て加熱可能な湯道は鋳型から遠い方の側に開口をもち、
この開口を通って導かれかつ水平に移動可能で溶融金属
容器の垂直な流出開口および湯道をそのつと所望のよう
に開閉する閉鎖栓をはめるように構成されている。閉鎖
装置を開くと、溶融金属は溶融金属容器から垂直に流出
し、強く方向を変えて水平に設けられた湯道へ流入し、
続いて連続鋳造鋳型へ流入するｂ金属流を遮断しようと
すれば、湯道の内側形状に合わせた閉鎖栓を水平に湯道
へ差込んで、溶融金属容器と湯道との間の開口および湯
道自体を閉鎖する。

それ自体はきわめ７て簡単に構成されて水平に動作する
この閉鎖機構のき点は、閉鎖の際比赫的多量の金属が排
除され、また容器から却のため凝固する残留金属により
この移行路がつまることによって閉鎖機構が故障するの
を防止する装置が設けられていないことである。

鋳型を垂直に設けられた連続鋳造装置では、閉鎖機構と
して水平な弁板をもち同様に垂直な流出通路に設けられ
て仕切り弁として構成された遮断機構の範囲における金
属の凝固を防止する装置の使用が公知である。

例えば米国特許第３８０９１４６号明細書によれば、分
割構成された弁板に、溶融金属容器と と鋳型を間における流出ノズルの寸法にほぼ等しい多孔
質部材が設けられて、弁板の閉鎖位置では流出ノズルと
一直一′門なし、管路を経てこの多孔質部材にガスを供
給することができる。弁板の多孔質部材にはガスが微細
に分布せしめられ、上昇する気泡の形で溶融金属を常に
動かして、仕切り弁のつまり易い範囲および部分へ金属
が侵入するのを防止する。溶融金属が充分高温で流動性
があると、例えばアルゴンのような不活性ガスが供給さ
れて、仕切り弁の損傷し易い範囲から金属が所望のよう
に排除されるようにする。

冷′却のため流出ノズルおよび仕切り弁の範囲で金属が
凝固するおそれがあると、酸素あるいは酸素含有ガスの
供給に切換えられるので、金属の一部の酸化によりこの
範囲における金属の加熱が行なわれ、可動状態に保つべ
き弁板の範囲における金属の部分の凝固が回避される。

弁板およびその多孔質に構成されたガス供給部分の表面
が水平に配置されているため、仕切り弁の上方で容器内
にある金属の静圧は流出ノズルの断面のすべての部分、
で同、じ大きさなので、ガスの供給は何の問題も生じな
い。

本発明の課迩は、はぼ垂直に設けられた仕切り弁により
形成されて鋳造金属流を遮断する閉鎖機構を含み、閉鎖
機構の範囲における故障を回避するため不活性ガスある
いは酸素ガスある−いは酸素含有ガスを供給する装置を
設けられている、水平連続鋳造装置を提供することであ
る。

仕切り弁を垂直に配置すると、例えば弁板の下部へ供給
されるガスは、押設の上部におけるより大きい静圧に打
勝たねばならない。それにより生ずる欠点および困難は
、驚くべきことに本発明により克服される。

本発明の対車は、鋳造すべき溶融金属用の容器と、この
容器の底の範囲において少なくとも１つの水平な連続鋳
造鋳型へつながっている少なくとも１つの流出通路と、
この流出通路に設けられている少なくとも１つの閉鎖機
構とを有する、金属、特に銅の連続鋳造装置であり、次
の特徴をもっている。すなわちぼば水平に通る流出通路
にこれに対し角をなしなるべくこれに対してほぼ直角に
設けられる閉鎖機構としての仕切り弁の弁板の容器に近
い方の側に、弁板の閉鎖位置で鋳造すべき金属に゛接触
する面範囲の縁区域の範囲、および（あるいは）仕切り
弁の端板の開口なるべく穴の範囲に、ガス状媒体なるべ
く酸素および（あるいは）アルゴンをほぼ接線流出方向
に供給する少なくとも１つの開口あるいはノズルが設け
られている。

ここで強調すべきことは、弁板および端板の上述した個
所に、接線流出方向をもつこのような多数の開口あるい
はノズルが設けられていることである。ガス供給部は毛
細管、通路、ノズル開口等によっても形成することがで
きる。接線という表現は、ガスが閉鎖機構の前記の部分
の１つの表面から接線方向にあるいは鋭角をなして流出
することを意味し、他方その流出方向がガスで洗われる
範囲の境界線の対応する部分に対してほぼ平行に延びて
いることを意味している。流出方向はほぼ接線方向外方
へ、したがって装置の周囲の方へ向いているのが有利で
ある。

明らかになったように重要なことは、仕切り弁のそれぞ
れの部分におけるガスの周囲供給を弁板の中心範囲にお
ける供給を行なうこともできる。

溶融金属に接触する弁板の面範囲の縁区域の範囲に、こ
の弁板のなるべく円形の縁限界に対してほぼ平行でなる
べく接線方向に向いて弁板の表面を鋭角なるべく３ない
し４５度特に１ｏないし３０度の角をなして貫通する複
数０開口＆るいはノズルが設けられているようにするの
がさらに端板を貫通する開口なる株＜穴の壁のうち、隣
接する弁板に近い方の範囲に、この−をほぼ接線方向に
貫通する複数の開口あるいはノズルが、弁板の表面に対
して斜めに向き、なるべく３ないし７５度特にｌＯない
し６０度の角をなす流出方向をもって設けられていると
有利上述したこれら２つの実−態様は両方同時に実現す
ることもで門る。

これらの実施態様では、閉鎖機構の移動可能に設けられ
た部分と固定的に設けられた部分との間への溶融金属の
侵入と、これらの個所における金属の凝固は、溶融金属
が強く冷却されすぎるようなことがあっても、確実に防
止される。

゛本発明によれば、端板および（あるいは）弁板にある
すべての開口あるいはノズルが同じ向きの流出方向をも
っているようにすることができる。それにより溶融金属
の一種のうずまき円運動が、仕切り弁の範囲から遠ざか
る傾向をもって行なわれる。その際弁板の開口あるいは
ノズルがすべてそれぞれ同じ向きの流出、方向をもち、
端板にある開口あるいはノズルも同様にすべてそれぞれ
同じ向きただし弁板におけるガスの流出方向とは逆の流
出方向をもつようにすることができる。

別の変形例では、端板および（あるいは）弁□０あつア
。ｔ’ｌゎ一漬ア、工。あ、い。よノズルが互いに向き
合゛う一出方向をもっているようにすることができる。

それにより端板にある穴および流出ノズルの内壁の範囲
において、溶融金属の周囲対流が行なわれるようにする
ことができる。

仕切り弁の全範囲においてガスで洗われる断面にわたる
ガス供給したがって金属の運動の均一性にとって、溶融
金属に接触する弁板の面範囲の下部範囲なるべく下半分
、および（あるいは）端板にある開口の下部範囲に、面
範囲および（あるいは）開口の上部範囲なるべく上半分
におけるよりなるぺ＜ｌＯないし１ｏｃＩＸ多い開口あ
るいはノズルが設けられている実施態様が有利であるこ
とがわかった。

端板および（あるいは）弁板における。接線ノズルの効
果を助長するために、さらに弁板の閉鎖位置において溶
融金属に接触する面範囲内で、なるべくその中心から上
部範囲の方へずれて、少なくとも１つの管路を経て供給
されるガス状媒体を通されかつ接線流出方向をもつ開口
あるいはノズルにより場合によっては一部だけ包囲され
る多孔質栓が設けられているようにすることができる。

その際接線流出方向をもつ開口あるいはノズルが下部範
囲１の縁区域にのみ設けられているような実施態様が有
利なことがわかった。

多孔質栓が弁板を貫通する開口なるべく穴に設けられか
、あるいは溶融金属に近い方にある弁板の凹所に設けら
れているようにすることができる。

弁板の閉鎖位置で溶融金属に接触する面範囲に、縁区域
の範囲まで延びてなるべく円筒状に形成された凹所が設
けら、し、この凹所の区画壁を、なるべく溶融金属の方
へ向くほぼ接線流出方向をもつガス状媒体促給用開口あ
るいはノズルが貫通している変形実施層が好ましい。

図面について本発明の詳細な説明する。

鋳造すべき溶融金属ｌ−用の第１図に一部だけ示した容
ｌｉｔは、その下部範囲に、この容器ｌを同様に一部だ
け示した水平な連続鋳造鋳型４へ接続してほぼ水平に延
びる流出通路２をもっている。この通路２には、外部か
ら例えば圧力シリンダにより操作可能な板仕切り弁３が
設けられ、この仕切り弁３の端板１０，５分割された弁
板２０が拡大して示されている。耐火材料からなる固定
端板１０は溶融金属容器ｌに近い方の側に設けられて、
流通開口１１をもち、接線流出方向をもつ複数のガス供
給開口あるいはノズル１３．８開口１１の［２１２を貫
通している。

範囲から溶融金属を連続的に排除する。′同様に耐火材
料から作られて図示した実施例では分割して構成された
可動弁板２ｏが端板１０へ押付けて設けられ、その一方
の部分は流通開口２０ｇをもち、仕切り弁３の開方位置
でこの流通開口２０ａは、接続通路２また さらに端板１０の穴ｌｌと一直線をなしている。

弁板２０の第２の部分のうちその閉鎖位置で容器１にあ
る溶融金属１ａに接触する面範囲２２において、−の周
囲または縁区域２２ａの範囲に接線方向に開口する開口
またはノズル２３が設けられて、環状通路２８を介して
圧力のかかった洗流あるいは酸化ガスを供給される。接
線方向に流出するガスは、弁板２０の範囲にある溶融金
属を動かし、その範囲から連続的に排除する。

１１２図に示す弁板２０の一部の正面図かられかるよう
に、破線で示す縁限界としての円２２ｂで区画される面
範囲２２は、弁板２０またはその対応する部分の閉鎖位
置で溶°融金属１ａに接触する。

この面範囲２２の縁区域２２ａには、ガスを接線方向に
供給するノズル２３の流出開口が設けら゛れている。第
１図および第２図では、下部範囲２２ｃには上部範囲２
２ｄにおけるより多い接線ノズル２３が設けられている
。それにより水平な流出通路２　（第１図）の断面に現
われる静圧の差に対して特に良好な平衡、したがって仕
切り弁３の損傷し易い範囲の均一なガス洗流が行なわれ
る。

弁板２０の第２図に正面図で示す面範囲２２の側面を示
す第３１！Ｉから、面範囲２２の縁区域２２ａの表面２
１をこれに対し鋭角をなして貫通するノズル２３がわか
るが、このノズル２３には環状通路２８を介してガスが
供給される。

接線ノズルのほかに、面範囲２２ノ中心から上方へずれ
てノズル２３により包囲されて、弁板２０の凹所へはま
る多孔質栓２５（鎖線で示す）を設けることかで・き、
同様に破線で示す供給管路２７から供給されるガスが、
この栓２５から面状にきわめて微細に分布されて溶融金
属１ａへ入れられる。

第４図に正面図で示す実施例では、多孔質栓２５は同様
に弁板２０の上部範囲２２ｄに設けられているが、この
上部範囲２２ｄにはほぼ接線流出方向をもつガス供給ノ
ズルは設けられてお゛ら゛ず、その役割を例えば酸化ジ
ルコニウムから作也れる多孔質栓２５が引受ける。

これに反し下部範囲２２ｃには、本発明にとって重要な
接線流出方向をもつガス供給ノズル２３が設けられてい
るので、この実施例においても、弁板２０の垂直配置に
もかかわらずその全所１面にわたって均一なガス洗流が
保証される。　　　４第５図には、本発明による装置の
別の実施例（１７） の閉鎖位置で溶融金属１ａに接触する弁板２０の面範囲
２２が断面で示されている。ここでガス状媒体は、環状
通路２８および弁板２０にある凹所２４の円筒状区１ｉ
１１１２４ａを貫通するノズル２３を経て供給される。

凹所２４の区画［２４ａは、弁板２０の閉鎖位置で溶融
金属１ａに接触する面範囲２２の縁区域２２ａる。

ここで付言しておくこととして、端板１０（第１図参照
）にある開口１’ｌまたはその壁１２において、ノズル
１３の配置は、第５図に示す弁板２０の凹所２４の１ｌ
ｉ２４ａにあるノズル２３の配置と全く同じように行な
うことができる。なお下部範囲１１ａにおいては、上部
範囲１１ｂにおけるより多く例えばＩＯないし１０ｃｆ
Ｉ６多くのノズル１３を設けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の概略断面図で、仕切り弁の
端板および弁板を経てガスを接線方向に供給できるもの
を示し、第２図は閉鎖位置において容器内の溶融金属に
接触する弁板の接線流出方向をもつノズルを備えた範囲
の正面図、第３図はこの範囲における弁板の側面図、第
４図は接線流出方向をもつノズルおよびガス供給用多孔
質栓ｉ備えた弁板の範囲の正面図、第５図は凹所を備え
た弁板の断面図で、ガスがこの凹所の区画壁から接線方
向に供給されるものを示す。 ｌ・・・ｍ獣金属容器、ｌａ・・・溶融金属、２・・・
流出通路、３・・・仕切り弁、４・・・連続鋳造鋳型、
ｌＯ・・・端板、１１・・・開口、１３゜２３・・・ガ
ス用開口またはノズル、２０・・・弁板、２２・・・面
範囲、２２ａ・・・縁区域。 特許出願人　フエルアイニヒテ・ニーデルシュシャフト
（ファウ・ニー・ヴエー） 同　　　ツインジルマン・ラント・ヤンセン・ゲゼルシ
ャフト・ミツト・ベシュレン クテル・ハフ゛トウング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 】　＃Ｉ造すべき済融金属用の容器と、この容器の底の
   範囲において少なくとも１つの水平な連続鋳造鋳型へつ
   ながっている少なくとも１つの流出通路と、この流出通
   路に設けられている少なくとも１つの閉鎖機構とを有す
   る連続鋳造装置において、はぼ水平に通る流出通路（２
   ）にこれに対し角をなしなるべくこれに対してほぼ直角
   に設けられる閉鎖機構としての仕切り弁（３）の弁板（
   ２０）の容器（１）に近い方の側に、弁板（２０）の閉
   鎖位置で鋳造すべき金属（１ａ）に接触する面範囲（２
   ２）の縁区域（２２ａ）の範囲、および（あるいは）仕
   切り弁（３）の端板（１０）の開口（１１）なるべく穴
   の範囲に、ガス状媒体なるべく酸素および（あるいは）
   アルゴンをほぼ接線流出方向に供−給する少なくとも１
   つの開口あるいはノズル（２３、＋３）が設けられてい
   ることを特徴とする、金属特に綱の連続鋳造装置。 ２　溶融金属（１ａ）に接触する弁板（２０）の面範行
   でなるべく接線方向に向いて弁板（２０）の表ないし３
   ０度の角をなして貫通する複数の１０あるいはノズル（
   ２３）が設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。 ３　端板（ｌＯ）を貫通する開口（１１）なるべく穴の
   ｌｆｆ１（１２）のうち、隣接する弁板（２０）に近い
   方の一囲に、この壁（１２）をほぼ接線方向に貫通する
   複数の開口あるいはノズル（１３）が、弁板（２０）の
   表面（２１）に対して斜めに向き、なるべく３ないし７
   ５度特に１０ないし６０度の角をなす流出方向をもって
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ４　端板（１０）および５（あるいはν弁板（２ｏ）に
   、８ｏ。。、８．。、：：工、°”二゛＝２＝とする、
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１つに記
   載の装置。 ５　端板（１０）および（あるいは）弁板（２ｏ）にあ
   ってそれぞれ＠接する開口あるいはノズル（１３１２３
   ）が互いに向き合う流出方向をもっていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１つ
   に記載の装置。 ６　ＷＩ融金金属１　ａ）に接触する弁板（２ｏ）の面
   範囲（２２）の下部範囲（２２↑）なるべく下半分、お
   よび（あるいは）端板（１ｏ）にある開口Ｑ’　ｔ）の
   下部範囲（１’１　ａ）に、面範囲（２２）および（あ
   るいは）開口（１１）の上部範囲（２２ｄう１１ｂ）な
   るべく上半分におけるよりなるべく　１０ないし１０晩
   多い開口あるいはノズル（２３ｔ１３）が設けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし゛第５
   項のいずれか１つに記載の装置。 ７　弁板（２０）の閉鎖位置において溶融金属（ｌａ）
   に接触する面範囲（２２）内で、なるべくその中心から
   上部範囲（２２ｄ）の方へすれて、少なくとも１つの管
   路（２７）を経て供給されるガス媒体□を通されかつ接
   線流出方向をもつ開口あるいはノズル（す）により場合
   によっては一部だけ包囲される多孔質栓（２５）が設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ある
   いは第２項に記載の装置。 ８　接線流出方向をもつ開口あるいはノズル（２３）が
   下部範囲（２２ｃ）の縁区域（２２ａ）にのみ設けられ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の
   装置。 ９　栓（２５）が溶融金属（１ａ）に近い方にある弁板
   （２０）の凹所に設けられていること′を特徴とする特
   許請求の範囲第７項に記載の装置。 ｌＯ弁板（２０）、の閉鎖位置で溶融金属（ｌａ）に接
   融する面範囲（２２）に、縁区域（２２ａ）の範囲まで
   延びてなるべく円筒状に形成された凹所（２４）が設け
   られ、この凹所（２４）の区画＠　（２４ａ）を、なる
   べく溶融金属（１ａ）の方へ向くほぼ接線流出方向をも
   つガス状媒体供給用開口あるいはノズル（２３）が貫通
   してＩＡることを特徴とする特許請求の範囲第１項ある
   いは第２項に記載の装置。