JPS62240142A - 棒状鋳塊の製造法 - Google Patents
棒状鋳塊の製造法Info
- Publication number
- JPS62240142A JPS62240142A JP8330986A JP8330986A JPS62240142A JP S62240142 A JPS62240142 A JP S62240142A JP 8330986 A JP8330986 A JP 8330986A JP 8330986 A JP8330986 A JP 8330986A JP S62240142 A JPS62240142 A JP S62240142A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ingot
- molten metal
- casting block
- jacket
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- B22D11/14—Plants for continuous casting
- B22D11/145—Plants for continuous casting for upward casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は鋳塊、特にＳ／Ｎ比が優れた電気特性を有する
通信用導電線及び音響線、可撓性が要求される電子機器
用配電線、高伸線性が要求される極細線及び超極細線、
優れた表面品質が要求される巻線等の製造に適した鋳塊
の！！造法に関するものである。
通信用導電線及び音響線、可撓性が要求される電子機器
用配電線、高伸線性が要求される極細線及び超極細線、
優れた表面品質が要求される巻線等の製造に適した鋳塊
の！！造法に関するものである。
［従来の技術］
一般に極細線等の製造に用いる棒状鋳塊は、水冷鋳型を
用いて溶湯面に対して、鋳塊を下方に引出す竪型連続鋳
造法、鋳塊を上方に引上げる上田連続鋳造法、鋳塊を水
平方向に引出す横型連続鋳造法、ベルトアンドホイール
法、ツインベルト法等により造られている。近年電子機
器の超小型化、高密度化等により、直径５０μ以下の極
細線の需要が増大し、また極細線のＩ造においても無人
伸線化及び超極細線の製造を可能にする伸線性の優れた
鋳塊が要求されるようになり、上記鋳造法では対応でき
ないようになってきた。
用いて溶湯面に対して、鋳塊を下方に引出す竪型連続鋳
造法、鋳塊を上方に引上げる上田連続鋳造法、鋳塊を水
平方向に引出す横型連続鋳造法、ベルトアンドホイール
法、ツインベルト法等により造られている。近年電子機
器の超小型化、高密度化等により、直径５０μ以下の極
細線の需要が増大し、また極細線のＩ造においても無人
伸線化及び超極細線の製造を可能にする伸線性の優れた
鋳塊が要求されるようになり、上記鋳造法では対応でき
ないようになってきた。
これに鑑み本発明者等はＣｕや八９の極細線の製造工程
における断線原因を調査したところ、大半が素材（鋳塊
）欠陥であり、断線を防止するためには材料の強度を増
加させるか、又は素材欠陥を無くす必要があることを知
見した。即ち鋳塊の塑性加工段階において、鋳塊の内部
欠陥があたかも消滅したように見えても、極細線領域の
伸線段階では完全に消滅していない欠陥により断線を多
発する。素材欠陥としては溶湯中に懸濁してる介在物、
ガス気泡及び収縮巣である。
における断線原因を調査したところ、大半が素材（鋳塊
）欠陥であり、断線を防止するためには材料の強度を増
加させるか、又は素材欠陥を無くす必要があることを知
見した。即ち鋳塊の塑性加工段階において、鋳塊の内部
欠陥があたかも消滅したように見えても、極細線領域の
伸線段階では完全に消滅していない欠陥により断線を多
発する。素材欠陥としては溶湯中に懸濁してる介在物、
ガス気泡及び収縮巣である。
一方完全無欠の結晶体を製造する方法としては、３ｉや
ＧａＡＳの半導体を製造するのに用いられているヂョコ
ラルスキー法が知られているが、この方法はルツボ内に
入れた母液（溶湯）の上方から結晶方位を制御した種子
結晶を回転させながら降下させ、種子結晶を溶湯と接触
させてから超低速で引上げることにより、種子下端に母
液を凝固させて単結晶素材を製造するものである。
ＧａＡＳの半導体を製造するのに用いられているヂョコ
ラルスキー法が知られているが、この方法はルツボ内に
入れた母液（溶湯）の上方から結晶方位を制御した種子
結晶を回転させながら降下させ、種子結晶を溶湯と接触
させてから超低速で引上げることにより、種子下端に母
液を凝固させて単結晶素材を製造するものである。
［発明が解決しようとする問題点］
水冷鋳型を用いて鋳塊を得る方法は、生産性に優れた方
法であるが、凝固時に鋳型と鋳型内で形成される凝固殻
との相対摩擦により、凝固殻の破断を起し、更に最終凝
固位置が鋳型内の鋳塊中心部となるため、鋳塊内部に引
は巣やガス気泡を発生する。また鋳型内に導入される溶
湯中に懸濁した介在物が凝固した鋳塊内部に包含される
等、極細線における伸線性を阻害する多量の欠陥を含有
することになる。
法であるが、凝固時に鋳型と鋳型内で形成される凝固殻
との相対摩擦により、凝固殻の破断を起し、更に最終凝
固位置が鋳型内の鋳塊中心部となるため、鋳塊内部に引
は巣やガス気泡を発生する。また鋳型内に導入される溶
湯中に懸濁した介在物が凝固した鋳塊内部に包含される
等、極細線における伸線性を阻害する多量の欠陥を含有
することになる。
またチョコラルスキー法は欠陥を含まない方位の制御さ
れた単結晶素材の製造が目的で、雰囲気温度の制御によ
り棒状体を徐冷し、これを回転させながら超低速で引上
げるもので、長尺材の製造が困Ｉｌｌなばかりか、生産
性が劣り、多量に使用する産業用素材の製造には適さな
いものである。
れた単結晶素材の製造が目的で、雰囲気温度の制御によ
り棒状体を徐冷し、これを回転させながら超低速で引上
げるもので、長尺材の製造が困Ｉｌｌなばかりか、生産
性が劣り、多量に使用する産業用素材の製造には適さな
いものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、欠陥を含まない棒
状鋳塊の製造には、鋳型を用いることなく、溶湯から直
接棒状鋳塊として引上げる方式が最適であることを知見
し、更に検討に結果、内部品質の優れた棒状鋳塊を能率
よく製造することができる棒状鋳塊の製造法を開発した
もので、金属溶湯面に、溶湯と同種の回転する種棒を接
触させて引上げ、種棒下端に凝固した鋳塊を棒状に引上
げる方法において、溶湯近傍の鋳塊周囲に鋳塊を冷却す
る円筒状水冷ジャケットと、該ジャケット内に鋳塊に冷
却ガスを吹付けるリング状ノズルを設けて、引上げる鋳
塊を冷却することにより、鋳塊の凝固を促進させること
を特徴とするものである。
状鋳塊の製造には、鋳型を用いることなく、溶湯から直
接棒状鋳塊として引上げる方式が最適であることを知見
し、更に検討に結果、内部品質の優れた棒状鋳塊を能率
よく製造することができる棒状鋳塊の製造法を開発した
もので、金属溶湯面に、溶湯と同種の回転する種棒を接
触させて引上げ、種棒下端に凝固した鋳塊を棒状に引上
げる方法において、溶湯近傍の鋳塊周囲に鋳塊を冷却す
る円筒状水冷ジャケットと、該ジャケット内に鋳塊に冷
却ガスを吹付けるリング状ノズルを設けて、引上げる鋳
塊を冷却することにより、鋳塊の凝固を促進させること
を特徴とするものである。
即ち本発明は第１図に示すように金属溶湯（１）の上方
から溶湯（１）と同種の矢印方向に回転する種棒（２）
を降下させ、種棒（２）下端を溶湯（１）と接触させて
から引上げることにより、種棒（２）下端に溶湯（１）
の凝固した鋳塊（３）を棒状に引上げる方法において、
溶湯（１）近傍の鋳塊（３）周囲に鋳塊（３）と同心上
の円筒状水冷ジャケット（４）を設け、該ジャケット（
４）の内側に鋳塊（３）に向けて冷却ガスを噴射するリ
ング状ノズル（５）を設ける。ジャケット（４）には図
に示す矢印方向に冷却水を流し、リング状ノズル（５）
には図に示す矢印方向に冷却ガス、例えばＮＺガスを供
給し、ガス噴出口（６）より鋳塊（３）周面に噴射する
。このようにして鋳塊（３）を冷却することにより、溶
湯の）疑固を促進せしめて鋳塊（３）の引上げ速度を向
上せしめたものである。
から溶湯（１）と同種の矢印方向に回転する種棒（２）
を降下させ、種棒（２）下端を溶湯（１）と接触させて
から引上げることにより、種棒（２）下端に溶湯（１）
の凝固した鋳塊（３）を棒状に引上げる方法において、
溶湯（１）近傍の鋳塊（３）周囲に鋳塊（３）と同心上
の円筒状水冷ジャケット（４）を設け、該ジャケット（
４）の内側に鋳塊（３）に向けて冷却ガスを噴射するリ
ング状ノズル（５）を設ける。ジャケット（４）には図
に示す矢印方向に冷却水を流し、リング状ノズル（５）
には図に示す矢印方向に冷却ガス、例えばＮＺガスを供
給し、ガス噴出口（６）より鋳塊（３）周面に噴射する
。このようにして鋳塊（３）を冷却することにより、溶
湯の）疑固を促進せしめて鋳塊（３）の引上げ速度を向
上せしめたものである。
ジャケット（４）とリング状ノズル（５）による副側冷
却と雰囲気冷却により鋳塊（３）と鋳塊（３）引上げ部
を冷却し、それ以外を冷却しないように、ジャケット（
４）を耐火断熱材からなる支持筒（７）により保護し、
ジャケット（４）の内側のリング状ノズル（５）下端に
は、リング状ノズル（５）の内径とほぼ同形の膨出部を
形成し、リング状ノズル（５）の内径を鋳塊（３）の目
標外径の２倍以下とする。
却と雰囲気冷却により鋳塊（３）と鋳塊（３）引上げ部
を冷却し、それ以外を冷却しないように、ジャケット（
４）を耐火断熱材からなる支持筒（７）により保護し、
ジャケット（４）の内側のリング状ノズル（５）下端に
は、リング状ノズル（５）の内径とほぼ同形の膨出部を
形成し、リング状ノズル（５）の内径を鋳塊（３）の目
標外径の２倍以下とする。
−〇 −
１作 用］
本発明は溶湯面近傍の鋳塊周囲に水冷ジャケットと鋳塊
に冷却カスを吹付けるリング状ノズルを設（プ、鋳塊を
水冷ジャケットからの副詞冷却により冷却すると共に、
リング状ノズルからの冷却ガスの吹付けによる雰囲気冷
却により更に冷却を強め、鋳塊の引上げ部以外をほとん
ど冷却することなく鋳塊を冷却する。またリング状ノズ
ルより鋳塊周囲に冷却ガスを均等に吹付けることに鋳塊
の真円度を向上する。このようにして鋳塊の冷却は鋳塊
の凝固を促進し、鋳塊の引上げ速度を大巾に向上し、産
業素材として内部欠陥のない棒状鋳塊を能率よく製造す
ることができる。冷却ガスとしては不活性ガス例えばＮ
２ガスを使用する。
に冷却カスを吹付けるリング状ノズルを設（プ、鋳塊を
水冷ジャケットからの副詞冷却により冷却すると共に、
リング状ノズルからの冷却ガスの吹付けによる雰囲気冷
却により更に冷却を強め、鋳塊の引上げ部以外をほとん
ど冷却することなく鋳塊を冷却する。またリング状ノズ
ルより鋳塊周囲に冷却ガスを均等に吹付けることに鋳塊
の真円度を向上する。このようにして鋳塊の冷却は鋳塊
の凝固を促進し、鋳塊の引上げ速度を大巾に向上し、産
業素材として内部欠陥のない棒状鋳塊を能率よく製造す
ることができる。冷却ガスとしては不活性ガス例えばＮ
２ガスを使用する。
しかしてリング状ノズルの内径は鋳塊の目標外径の２倍
以下とすることが望ましく、これを越えるリング状ノズ
ルでは、冷却能力が不足し、鋳塊の十分な引上げ速度は
得られない。
以下とすることが望ましく、これを越えるリング状ノズ
ルでは、冷却能力が不足し、鋳塊の十分な引上げ速度は
得られない。
［実施例１］
第１図に示す方法に基づき、糾Ｃｕからなる直径２０＃
の棒状鋳塊の引上げを行なった。リング状ノズルの内径
を２５ｍｍとし溶湯を１０９４°Ｃに保持し、水冷ジャ
ケットには８°Ｃの冷水を２．５．ｌｌ／ｍｉｎの流量
で流し、リング状ノズルには１０°ＣのＮＺガスを種々
の割合で流し、ＮＺガスの流量と鋳塊引上げ速度及び鋳
塊の外径安定性を調べた。その結果を第２図に示す。
の棒状鋳塊の引上げを行なった。リング状ノズルの内径
を２５ｍｍとし溶湯を１０９４°Ｃに保持し、水冷ジャ
ケットには８°Ｃの冷水を２．５．ｌｌ／ｍｉｎの流量
で流し、リング状ノズルには１０°ＣのＮＺガスを種々
の割合で流し、ＮＺガスの流量と鋳塊引上げ速度及び鋳
塊の外径安定性を調べた。その結果を第２図に示す。
第２図から明らかなように水冷ジャケットとリング状ノ
ズルを併用することにより、何れか一方の冷却の場合よ
りもかなり鋳塊引上速度を向上することが判る。また冷
却ガスの流量が１０〜２５．１１ ／ｍｉｎの範囲内で
良好な鋳塊直径の安定性が得られることが判る。
ズルを併用することにより、何れか一方の冷却の場合よ
りもかなり鋳塊引上速度を向上することが判る。また冷
却ガスの流量が１０〜２５．１１ ／ｍｉｎの範囲内で
良好な鋳塊直径の安定性が得られることが判る。
し実施例２］
実施例１において、冷却ガスの流量を一定（２０，１１
／ｍｉｎ＞として引上げる鋳塊の目標外径を変化させ、
鋳塊の引上速度の変化と生産量の関係を調べた。その結
果を第３図に示す。
／ｍｉｎ＞として引上げる鋳塊の目標外径を変化させ、
鋳塊の引上速度の変化と生産量の関係を調べた。その結
果を第３図に示す。
図から明らかなように、リング状ノズルの内径は引上げ
る鋳塊の目標外径の２倍以下が最も良いとか判る。
る鋳塊の目標外径の２倍以下が最も良いとか判る。
［発明の効果］
このように本発明によれば極細線等の製造に用いる内部
欠陥のない棒状鋳塊を能率よく製造しすることができる
もので工業上顕著な効果を奏するものである。
欠陥のない棒状鋳塊を能率よく製造しすることができる
もので工業上顕著な効果を奏するものである。
第１図は本発明製造法の一例を示す説明図、第２図は本
発明における引上速度と冷却ガス流量の関係図、第３図
は本発明における鋳造直径と引上速度の関係図である。 １、溶湯 ２、種棒 ３、鋳塊 ４、水冷ジャケット ５、リング状ノズル ６、支持筒 第１図
発明における引上速度と冷却ガス流量の関係図、第３図
は本発明における鋳造直径と引上速度の関係図である。 １、溶湯 ２、種棒 ３、鋳塊 ４、水冷ジャケット ５、リング状ノズル ６、支持筒 第１図
Claims (3)
- （１）金属溶湯面に、溶湯と同種の回転する種棒を接触
させて引上げ、種棒下端に凝固した鋳塊を棒状に引上げ
る方法において、溶湯近傍に鋳塊（種棒）周辺に鋳塊を
冷却する円筒状水冷ジャケットと、該ジャケット内に鋳
塊に冷却ガスを吹付けるリング状ノズルを設けて、引上
げる鋳塊を冷却することにより、鋳塊の凝固を促進させ
ることを特徴とする棒状鋳塊の製造法。 - （２）水冷ジャケットの内側リング状ノズルの下端に、
リング内径と同形の膨出部を形成する特許請求の範囲第
１項記載の棒状鋳塊の製造法。 - （３）リング状ノズルのリング内径を鋳塊外径の２倍以
下とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の棒状鋳
塊の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8330986A JPS62240142A (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 棒状鋳塊の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8330986A JPS62240142A (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 棒状鋳塊の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62240142A true JPS62240142A (ja) | 1987-10-20 |
Family
ID=13798815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8330986A Pending JPS62240142A (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 棒状鋳塊の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62240142A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58103941A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-21 | Atsumi Ono | 鏡面を有する金属成形体の連続製造法及びその装置 |
| JPS6012318A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-22 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 低騒音タイヤ |
| JPS6168389A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-08 | Sony Corp | 単結晶成長装置 |
-
1986
- 1986-04-11 JP JP8330986A patent/JPS62240142A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58103941A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-21 | Atsumi Ono | 鏡面を有する金属成形体の連続製造法及びその装置 |
| JPS6012318A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-22 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 低騒音タイヤ |
| JPS6168389A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-08 | Sony Corp | 単結晶成長装置 |
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