JPH01166868A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鋳型前で発生する不均一な凝固殻を防止できる
連続鋳造装置に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

これまでの連続鋳造装置は第２図に示すように、保持炉
２０と水冷鋳型２１が直接接続されていたため、鋳型２
１の冷却が保持炉２０内まで伝達されて、溶湯２２は鋳
型２１の基端部より保持炉２０側で凝固殻を形成する場
合が多かった。ところが、保持炉２０内の溶湯温度や、
鋳型２１からの冷却温度の変動により、その凝固殻の形
状や厚さが不均一になり、それに起因して、次のような
弊害が発生していた。例えば、 ■鋳片の肌荒れが著しい。

溶湯が保持炉内の鋳型基端直前で凝固されるため、鋳型
内では凝固収縮により鋳型と鋳片との間に隙間ができて
しまい、その部分において復熱作用により凝固殻が溶損
し、隙間に溶湯が差し込むことになり鋳片の肌荒れを生
じる。

■溶湯の温度差による寸法精度のバラツキ及び偏析が著
しい。

例えば横型連続鋳造用の保持炉内では上側と下側で温度
差があるので、上記したように保持炉内で凝固殻が発生
した場合は、下側よりの凝固が上側に比べ早くなる。こ
のため凝固殻の発達がアンバランスとなり、丸型鋳片で
は楕円に変形し、板状鋳片では中央部が薄肉となり同時
に曲がりを生じてしまう。また品質的にも、上下温度差
の影響を直接に受けることは、鋳片の不均一な結晶粒や
偏析の大きな原因になってしまう。

■厚みが１０ｍ＋以下の薄板品の鋳造が不可能であるこ
の従来装置では、鋳型からの冷却が強くなり、鋳型より
保持炉側っまり注湯部で完全に凝固殻を発生してしまう
ので、薄板品は引き抜けなくなる。

従来より、熱間圧延が不利または不可能なＣｕ−Ｐ　、
　Ｃｕ−３ｎ−Ｐ　、　Ｃｕ−５ｎなどで例えば１ｍ以
下の厚みの薄板を製造するときは、１２〜２０ｎｎ＋の
素材を鋳造し、焼鈍と圧延とを繰返す冷間圧延で仕上げ
なければならなかった。このことは、大変な工数と設備
を必要とし、製品をコスト高にしていた。

そこでできるだけ冷間圧延の工程を軽減すべく、如何に
してもっと薄い健全な素材を連鋳で製造するかが従来か
らの課題であったのである。

近年は横型連鋳により、上記鋼合金系では°１０ｍ程度
の厚さまでの薄板が可能となっていたが、しかし従来例
装置では、上記した理由により、　１０ｎｎ以下の厚み
の薄板の製造は困難であった。

■ストロークマークが深い 鋳型からの冷却のため注湯口で凝固殻が形成されるが、
それが湯ザカイまたは深いストロークマークとして鋳片
の表面に残存する。これは後工程における加工工数を増
加し、製品歩留りを非常に悪くするものである。

一方、第３図に示すように、鋳造炉壁に加熱鋳型３０を
セットし、鋳型内面温度を鋳造金属の融点以上に加熱す
ることにより、鋳型面での核生成及び成長を防止し、・
鋳塊３１は鋳型３０の外で冷却するＯＣＣ法（加熱鋳型
連続鋳造法）が知られているが、この鋳造法は加熱鋳型
３０の先端部で既に鋳塊３１が形成され、鋳型３０から
出た段階で冷却装置３２にかかるものであるから、加熱
温度や引出速度のシビアなコントロールによってなされ
ている。

このため、生産管理が非常にシビアなものとなっている
。従って溶湯温度や加熱温度、冷却温度。

引出速度のわずかな変化も、製品や生産管理に大きく影
響する欠点があった。

また、本発明者等は第４図に示すように、保持炉４０と
水冷鋳型４１の間に耐熱材４２より成る導湯部を設け、
この導湯部の外周側に電磁撹拌装置４４を設けて導湯部
内における溶湯を撹拌回転流となし、この撹拌回転流の
溶湯を上記水冷鋳型部４１内に供給する技術を提供して
きた（特開昭５９−２１２１４６号）。

しかし、この先行技術においても、基本的には第２図に
示した従来例装置で生じる種々の欠点まで解消するもの
ではなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、従来例装置のかかる実情に鑑み発明されたも
ので、従来例装置で生じる品質上の欠陥を全て解消し、
極薄な鋳造品の製造も可能で、且つ均質な鋳造品を安定
に量産し得る連続鋳造装置を提供することを目的として
いる。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するための本発明の構成は、保持炉と水
冷鋳型の間に、発熱体を内蔵させた耐熱材より成る導湯
部を介在させたことをその要旨としている。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例横型連続鋳造装置湯口系の概略縦
断面図で、この場合は銅合金ビレット材鋳造について例
示したものである。

図において、１は溶湯、２は保持炉炉壁、３は導湯部、
４は発熱体、５は水冷ジャケット、６は黒鉛鋳型、８は
鋳片を示す６ 導湯部３は中央部に貫通孔状の溶湯導管部９を設けた耐
熱材１０又は耐火性断熱材で構成され、その基端部３ａ
は保持炉炉壁２の開孔部１１に密嵌されると共に保持炉
炉壁２より水平に突出して保持され、その他端部３ｂに
は水冷ジャケット５の黒鉛鋳型６の基端部が密嵌され、
この水冷ジャケツト５及び黒鉛鋳型６も導湯部３に隣接
して同様に水平に突設されている。

本発明装置の特長は、この導湯部３がその耐熱材１０中
に発熱体４を内蔵していることである。発熱体４として
は１発熱ヒータ、誘導コイルなど特に制限されるもので
はない。また、複数の発熱体４を一定間隔に内蔵させて
もよく、或いはコイル状に内蔵させてもよい、そして、
この発熱体４は。

黒鉛鋳型６に注湯される直前の導湯部３内の溶湯の温度
を常時均一に保持することができるよう、温度調整可能
に構成されている。

なお、導湯部３の外周側に電磁撹拌装置１２（ロータリ
ーコイルタイプ、リニアーコイルタイプ。

ソレノイドコイルタイプなど）を配設すれば、導湯部３
内の溶湯が撹拌回転流となって黒鉛鋳型６内に供給され
るので、温度差の解消には一層有効であり、高品質の鋳
片８を得ることができる。

一方、黒鉛鋳型６は、内径が鋳片８の外径形状に構成さ
れ水冷ジャケット５に密嵌されており、いわゆる水冷鋳
型部を構成している。この水冷鋳型部は５図に示すよう
に水平状態に固定されており、水冷ジャケット５には給
水管１３及び排水管１４が接続されている。

〔発明の作用〕

このように構成された上記実施例湯口系においては、保
持炉より出た溶湯１は、先ず導湯部３の溶湯導管部９に
おいて全く凝固しない状態で、且つ溶湯温度を常時均一
に保持しながら水冷鋳型部に供給され、水冷鋳型部に入
るや凝固し、所定形状の鋳片８を形成することになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明連続鋳造装置は、保持炉と
水冷鋳型の間に介在させた導湯部の溶湯を均一に加熱す
ることによって、導湯部内の上下側の温度差をなくし、
一定温度の溶湯を水冷鋳型内に供給できるように構成し
たので、鋳型内において始めて凝固殻が形成され、且つ
均一な凝１２！ｉ１層を発達させることができる。

これにより、従来装置で発生していた、■鋳片の肌荒れ
、■寸法精度のバラツキ及び偏析、■深いストロークマ
ークなどの諸欠点が解消されたのである。

また、特に本発明の効果として最も強調したいのは、本
発明装置により、従来装置では不可能とされていた薄肉
鋳造品（約２〜３Ｉ肉厚）の鋳造が可能になったことで
ある。

その理由は、鋳型先端部で発生する不均一な凝固殻を防
止し、鋳型内において初めて凝固殻が形成され、且つ均
一で健全な凝固層を発達させることができるからである
。

更に、一定温度の溶湯が鋳型内に注湯されるので、操業
条件は安定し、生産性の向上に顕著な効果をもたらした
のである。

なお上記実施例では、横型の連続鋳造装置について説明
したが、縦型であっても同様に実施することができ、同
様の効果を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の湯口系の概略縦断面図、第
２図ないし第４図はそれぞれ従来例装置の湯口系の概略
縦断面図である。 ３・・・導湯部　４・・・発熱体　５・・・水冷ジャケ
ット８・・・鋳片　１０・・・耐熱材　１２・・・電磁
撹拌装置ィ筈、ｉ汐トーー雪ゴるトー４告玄ｑト一」口 ／朝「→か＋２に朔切門

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）保持炉と水冷鋳型の間に、発熱体を内蔵させた耐熱
   材より成る導湯部を介在させたことを特徴とする連続鋳
   造装置。 ２）発熱体が発熱ヒーターであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の連続鋳造装置。 ３）発熱体が誘導コイルであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の連続鋳造装置。