CN111618261A - 金属连铸棒的制造方法和制造装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够制造高品质连铸件的金属连铸棒的制造方法。本发明的对象是以下金属连铸棒的制造方法,其向以并列状态从多个铸模(2)导出的多个铸锭(W2)的各外周面供给冷却液(M),分别冷却多个铸锭(W2)。对于预定的铸锭(W2),将在其周围相对配置的其他铸锭(W2)的数目设为相邻铸锭数,对于相邻铸锭数少的铸锭(W2),以冷却液的冷却程度小于相邻铸锭数多的铸锭(W2)的弱冷来进行冷却。
Description
技术领域
本发明涉及用于制造例如铝等金属的连铸件的金属连铸棒的制造方法和制造装置。
再者,在本说明书和权利要求书中,除了特别明确示出的情况以外,术语“铝(Al)”的意思包括铝合金(Al合金),术语“连铸”的意思包括半连铸。
背景技术
在以铝材料为基础的各种铝制品中,对于要求波动小的高品质、高强度的制品,大多使用由锻造加工得到的锻造制品、由轧制加工得到的轧制制品、由挤出加工得到的挤出制品。作为它们的加工材料的锻造材料、轧制材料和挤出材料,一般以由铝的连铸而得到的连铸件为基础来制作。
作为用于制作连铸件的制造装置(连铸装置),例如下述专利文献1、2所示,铸造方向垂直向下的立式连铸装置是众所周知的。在该立式连铸装置中,对于熔液穿过铸模从而外周面凝固了的铸锭,在铸模正下方从铸锭的整周喷射作为冷却液(冷却介质)的冷却水,由此整个铸锭被快速冷却。
以往,作为用于冷却铸锭的冷却水的喷射方式,如该文献1、2所示,一般的方式是从设在铸锭外周的狭缝状或圆孔状的冷却水喷出口喷射冷却水。
在这样的铝的连铸中,冷却铸锭的工序是非常重要的工序,通过从铸锭的整周平衡良好地快速冷却凝固到铸锭内部(中心部),由此能够将铸锭组织控制为良好的状态,在整个铸锭中,材料晶体组织、结晶物和析出物行为变为同等,能够制作没有波动的具有良好铸锭组织的高品质连铸件。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2006-51535号公报
专利文献2:日本特开2003-211255号公报
发明内容
然而,在以往的铝的连铸方法中,出于提高生产效率等目的,大多采用所谓多流式连铸,其通过多个铸模并列配置,使熔液分别穿过各铸模,由此多根连铸棒同时并列地连铸。在这样的多流式连铸中,相邻的连铸棒之间彼此受到热的影响,连铸棒的外周面的温度分布变复杂,因此无法将全部连铸件分别平衡良好地冷却,存在难以切实地制作高品质连铸件的课题。
本发明的优选实施方式是鉴于相关技术中的上述和/或其他问题而完成的。本发明的优选实施方式能够显著改善现有方法和/或装置。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的是提供一种金属连铸棒的制造方法和制造装置,能够将全部铸锭平衡良好地冷却,能够制造高品质的连铸件。
本发明的其他目的和优点根据以下优选实施方式变得明确。
为了解决上述课题,本发明具备以下手段。
[1]一种金属连铸棒的制造方法,其向以并列状态从多个铸模导出的多个铸锭的各外周面供给冷却液,从而分别冷却多个铸锭,
所述制造方法的特征在于,
对于预定的铸锭,将在其周围相对配置的其他铸锭的数目设为相邻铸锭数,
对于相邻铸锭数少的铸锭,以冷却液的冷却程度小于相邻铸锭数多的铸锭的弱冷来进行冷却。
[2]根据前项[1]所述的金属连铸棒的制造方法,冷却液对相邻铸锭数少的铸锭的供给量被设定为小于冷却液对相邻铸锭数多的铸锭的供给量。
[3]根据前项[1]或[2]所述的金属连铸棒的制造方法,冷却液对相邻铸锭数少的铸锭的供给压力被设定为小于冷却液对相邻铸锭数多的铸锭的供给压力。
[4]根据前项[1]~[3]中任一项所述的金属连铸棒的制造方法,在各铸锭的整周(整个外周)上均等地设定冷却程度。
[5]根据前项[1]~[3]中任一项所述的金属连铸棒的制造方法,将铸锭的外周面中的开放而没有与其他铸锭相对的区域设为开放区域,并将与其他铸锭相对的区域设为铸锭相对区域,
对于所述开放区域,以冷却液在该开放区域的冷却程度小于冷却液在所述铸锭相对区域的冷却程度的方式进行冷却。
[6]一种金属连铸棒的制造装置,具备并列配置的多个铸模、以及与各铸模对应地分别设置的冷却液喷出口,从所述多个冷却液喷出口,对以并列状态从所述多个铸模导出的多个铸锭的各外周面供给冷却液,从而分别冷却多个铸锭,所述制造装置的特征在于,具备供给量调整单元,
对于预定的铸锭,将在其周围相对配置的其他铸锭的数目设为相邻铸锭数,所述供给量调整单元用于使冷却液对相邻铸锭数少的铸锭的供给量小于冷却液对相邻铸锭数多的铸锭的供给量。
[7]根据前项[6]所述的金属连铸棒的制造装置,所述冷却液喷出口沿着对应的铸锭的外周隔开间隔配置多个,从各冷却液喷出口喷射冷却液,向对应的铸锭的外周面供给,
相邻铸锭数少的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的总开口面积被设定为小于相邻铸锭数多的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的总开口面积,
所述供给量调整单元由所述多个冷却液喷出口构成。
[8]根据前项[7]所述的金属连铸棒的制造装置,相邻铸锭数少的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的口径被设定为小于相邻铸锭数多的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的口径。
[9]根据前项[7]或[8]所述的金属连铸棒的制造装置,相邻铸锭数少的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的间隔被设定为大于相邻铸锭数多的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的间隔。
[10]根据前项[6]~[9]中任一项所述的金属连铸棒的制造装置,具备供给压力调整单元,所述供给压力调整单元用于使相邻铸锭数少的铸锭所对应的冷却液的供给压力低于相邻铸锭数多的铸锭所对应的冷却液的供给压力,
所述供给量调整单元由所述供给压力调整单元构成。
根据发明[1]的金属连铸棒的制造方法,对于在其周围铸锭少的外侧铸锭,利用比在其周围铸锭多的内侧铸锭弱的弱冷来进行冷却,因此能够较弱地冷却来自其他铸锭的热影响小从而能够效率良好地冷却的外侧铸锭,且能够较强地冷却来自其他铸锭的热影响大从而无法效率良好地冷却的内侧铸锭,能够无偏向且平衡良好地冷却各铸锭,能够形成为良好的铸锭组织,且能够切实地铸造作为高品质铸锭的连铸件。
根据发明[2]~[4]的金属连铸棒的制造方法,能够更切实地获得上述效果。
根据发明[5]的金属连铸棒的制造方法,对于铸锭的外周面中的没有与其他铸锭相对的开放区域,利用比与其他铸锭相对的铸锭相对区域弱的弱冷进行冷却,因此能够较弱地冷却能够效率良好地冷却的开放区域,且较强地冷却无法效率良好地冷却的铸锭相对区域,能够使各铸锭从整周到中心部平衡良好地冷却,能够将整个铸锭形成为均匀且良好的铸锭组织,能够更切实地铸造作为无波动的高品质铸锭的连铸件。
根据发明[6]的金属连铸棒的制造装置,具备供给量调整单元,该供给量调整单元用于使冷却液对其周围的铸锭少的外侧铸锭的供给量小于冷却液对其周围的铸锭多的内侧铸锭的供给量,因此能够对于外侧铸锭利用比内侧铸锭弱的弱冷来冷却。因此,与上述同样地,能够无偏向且平衡良好地冷却各铸锭,能够形成为良好的铸锭组织,能够切实地铸造作为高品质铸锭的连铸件。
根据发明[7]~[10]的金属连铸棒的制造装置,能够更切实地获得上述效果。
附图说明
图1是概略性地表示作为本发明实施方式的连铸棒的制造装置的立式连铸装置的侧视图。
图2A是表示应用于实施方式的连铸装置的热顶铸造机的侧面截面图。
图2B是示意性地表示实施方式的热顶铸造机的水平截面图。
图3是用于说明由实施方式的连铸装置铸造出的铸锭的概略水平截面图。
图4是用于说明由实施方式的连铸装置铸造出的铸锭的外周面区域的概略水平截面图。
图5A是示意性地表示作为本发明第1变形例的连铸装置的热顶连铸机的水平截面图。
图5B是示意性地表示本发明第2变形例的连铸装置的热顶连铸机的水平截面图。
图5C是示意性地表示本发明第3变形例的连铸装置的热顶连铸机的水平截面图。
图6是用于说明本发明其他实施方式的连铸装置中的铸锭的冷却方法的概略水平截面图。
图7是用于说明本发明其他实施方式的连铸装置中的铸锭的冷却方法的概略水平截面图。
图8是用于说明上述其他实施方式的连铸装置的铸锭的外周面区域的概略水平截面图。
附图标记说明
1:铸造机
2:铸模
3:喷出口
x:开放领域
y:铸锭相对区域
M:冷却水(冷却液)
W2:铸锭(连铸件)
具体实施方式
图1是示意性地表示应用作为本发明实施方式即铝的连铸件的制造装置的连铸装置的立式连铸装置的侧视图,图2A和图2B是表示应用于实施方式的铸造装置的热顶铸造机1的图。
如图1所示,该铸造装置具备并列配置的3台热顶铸造机1。如图2A和图2B所示,各铸造机1具备铸模(模具)2、作为冷却液喷出口的喷出口3和熔液接受槽4,铸模2将铝的熔液W1凝固从而铸造铸锭W2,喷出口3设在各铸模1的下端部,熔液接受槽4设在铸模1的上侧且向铸模2注入熔液W1。
铸模2被供给到其内部的作为一次冷却水的冷却水M冷却。另外,设在铸模2的下端部的喷出口3将铸模2内的冷却水(冷却液)M作为二次冷却水喷出。如图2B所示,在周向上空出适当间隔设有多个喷出口3。
该铸造装置中,作为供给到各铸造机1中的各熔液接受槽4内的金属的铝的熔液W1,被注入到经冷却的各铸模2的内部。被注入到各铸模2的熔液W1通过与各铸模2接触而一次性地冷却,分别变成半凝固状态的铸锭W2。半凝固状态的铸锭W2变为凝固膜形成于其外周部的状态。
然后,该状态的各铸锭W2向下方分别连续地分别穿过铸模2的内侧,从各喷出口31对刚穿过各铸模2之后的铸锭W2喷出冷却水M,冷却水M分别直接接触各铸锭W2的外周面,从而各铸锭W2被冷却。这样,在各铸锭W2向下方拉拔的同时被二次冷却从而大部分凝固,3根圆棒状的连铸件(坯料)以并列配置的状态同时并列制造。
接着,在本实施方式的铸造装置中对铸锭W2的冷却方法进行说明。图3是用于说明由本实施方式的铸造装置铸造出的铸锭(连铸棒)W2的概略水平截面图。
如该图所示,在本实施方式的铸造装置中,将3根铸锭W2以并列配置地并行铸造,但本实施方式中,对于某一特定的铸锭(预定铸锭)W2,将在其周围相对配置的其他铸锭W2的数目规定为该预定铸锭W2中的相邻铸锭数。
例如,位于该图左端的铸锭W2,铸锭W2仅在该图的其右侧与其相对配置,因此,左端的铸锭W2的相邻铸锭数为“1”。另外,位于该图的中间的铸锭W2,铸锭W2在其左右两侧与其相对配置,因此该中间的铸锭W2的相邻铸锭数为“2”,此外,右端的铸锭W2,铸锭W2仅在其左侧与其相对配置,相邻铸锭数为“1”。
并且,在本实施方式中,基于该相邻铸锭数,调整对于各铸锭W2的冷却程度。即,对于相邻铸锭数少的外侧铸锭W2,利用冷却液M的冷却程度小于相邻铸锭数多的内侧铸锭的弱冷来进行冷却。例如,在本实施方式中,两外侧铸锭W2的相邻铸锭数为“1”,中间(内侧)铸锭W2的相邻铸锭数为“2”,因此,对于相邻铸锭数少的两外侧铸锭W2,利用冷却程度小的弱冷来冷却,对于相邻铸锭数多的中间(内侧)铸锭W2,利用冷却程度大的强冷来冷却。在此,本实施方式中,减小冷却程度是指减小从铸锭W2吸收的热量,相反地,加大冷却程度是指增多从铸锭W2吸收的热量。
作为调整冷却程度的手段,可以采用如下方式:减少冷却水M对相邻铸锭数少的铸锭W2的供给量,增大冷却水M对相邻铸锭数多的铸锭W2的供给量。
具体而言,在铸造相邻铸锭数少的铸锭W2的外侧的铸造机1(铸模2)中,减少用于供给冷却水M的喷出口3的总开口面积,在铸造相邻铸锭数多的铸锭W2的内侧的铸造机1(铸模2)中,增多喷出口3的总开口面积。例如,使外侧的铸造机1的各喷出口3的孔径(口径)形成得小、并使内侧的铸造机1的各喷出口3的孔径(口径)形成得大,或者在外侧的铸造机1中,将多个喷出口3中的相邻喷出口3的间隔(间距)设定为比内侧的铸造机1的多个喷出口3中的相邻喷出口3的间隔(间距)宽。由此,冷却水M对相邻铸锭数少的外侧的铸锭W2的供给量变少,以弱冷来冷却,并且,冷却水M对于相邻铸锭数多的内侧的铸锭W2的供给量变多,以强冷来冷却。
在此,在本实施方式中,通过各铸造机1的多个喷出口3来构成供给量调整单元。
再者,在本实施方式中,将喷出口3的形状形成为圆形,但喷出口3的形状没有特别限定,本发明中,可以采用长圆形、椭圆形、狭缝状、三角形和四边形等的多边形、不规则形状以及这些形状混合存在的形状等。此外,即使当采用圆形以外的喷出口3的情况下,也可以通过与上述同样地调整口径和间距来调整冷却程度。
具体而言,在采用狭缝状的喷出口3的情况下,外侧的铸造机1中喷出口3的狭缝宽度设定为1mm,内侧的铸造机1中喷出口3的狭缝宽度设定为2mm,在采用圆形的喷出口3的情况下,外侧的铸造机1中喷出口3的孔径设定为φ2mm,内侧的铸造机1中喷出口3的孔径设定为φ3mm,而且在外侧的铸造机中,将喷出口3的间隔(间距)设定为15度间距,在内侧的铸造机中,设定为10度间距。
另外,在本实施方式中,也可以通过调整来自喷出口3的冷却水M的供给压力(水压),来切换弱冷和强冷。例如,将从弱冷侧的铸造机1的喷出口3喷出的冷却水M的水压设定为低于从强冷侧的铸造机1的喷出口3喷出的冷却水M的水压。由此,对相邻铸锭数少的铸锭W2,以低压和低速供给冷却水M从而以弱冷来冷却,同时,对相邻铸锭数多的铸锭W2,以高压和高速供给冷却水M从而以强冷来冷却。
如上所述,根据本实施方式,对于相邻铸锭数少的外侧的铸锭W2,以比相邻铸锭数多的内侧的铸锭W2弱的弱冷来进行冷却,因此能够高品质地铸造全部铸锭W2。
即,铸造的铸锭W2受到来自相邻的其他铸锭W2的热影响,因此相邻铸锭数少的外侧的铸锭W2不容易受到来自其他铸锭W2的热影响,从而冷却效率变高,而相邻铸锭数多的内侧的铸锭W2容易受到来自其他铸锭W2的热影响,从而冷却效率变低。因此,在本实施方式中,对于冷却效率高的外侧的铸锭W2,利用比冷却效率低的内侧的铸锭W2弱的弱冷来进行冷却,因此能够无偏向地均等冷却各铸锭,能够将各铸锭形成为良好的铸锭组织,能够切实地铸造没有波动的高品质铸锭(连铸件)W2。
另外,在本实施方式中,通过以弱冷来冷却外侧的铸锭W2,能够防止过度冷却,能够防止超出必要地浪费冷却所需的能量,从而能够更有效地冷却,进而能够进一步提高铸造制品的生产效率。
再者,在上述实施方式中,举例说明了将铸造的各铸锭W2遍及其整周以相同冷却程度均等冷却的情况,但本发明不仅限于此,本发明中如以下说明的那样,可以按各铸锭W2,根据周向上的位置(区域)以不同的冷却程度进行冷却。即,在本发明中,在使相邻铸锭数少的外侧的铸锭W2的冷却程度小于相邻铸锭数多的内侧的铸锭W2的情况下,使外侧的铸锭W2的整体上的冷却程度(吸热量)比内侧的铸锭W2的整体上的冷却程度(吸热量)小即可。
在本发明中,对于对各铸锭W2根据周向的位置(区域)以不同的冷却程度进行冷却的冷却方法加以说明。图4是用于说明由本实施方式的铸造装置铸造出的铸锭(连铸棒)W2的外周面区域的示意水平截面图。
如图3和图4所示,在本实施方式中,3根铸锭W2以并列配置并行地铸造,将该铸造的各铸锭W2的外周面在周向上划分为4个区域。
即,将铸锭W2的外周面在周向上4等分,将该被划分的区域中的前面的区域(图3和图4中向上侧的区域)设为前面区域F,将后面的区域(图3和图4中向下侧的区域)设为后面区域B,将右侧面的区域R(图3和图4中向右侧的区域)设为右面区域R,将左侧面的区域(在两图中向左侧的区域)设为左面区域L。而且,将在这4个区域中的通过与相邻的其他铸锭W2相对而被该其他铸锭W2封闭了的区域设为“铸锭相对区域y”,并将没有与相邻的其他铸锭W2相对、也就是不存在其他铸锭W2的开放区域设为“开放区域x”。例如,在位于图3的左端的铸锭W2中,前面区域F、后面区域B和左面区域L成为开放区域x,而右面区域R成为铸锭相对区域y。而且,在位于图3的中间的铸锭W2中,前面区域F和后面区域B成为开放区域x,左面区域L和右面区域R成为铸锭相对区域y。而且,在位于图3的右端的铸锭W2中,前面区域F、后面区域B和右面区域R成为开放区域x,左面区域L成为铸锭相对区域y。
另外,在本发明的变形例中,通过喷出冷却水M来冷却铸锭W2时,使对于开放区域x的冷却程度小于对于铸锭相对区域y的冷却程度,由此以弱冷冷却开放区域x,并以强冷冷却铸锭相对区域y。
在此,本发明中,与上述同样地,减小冷却程度是减少从铸锭W2吸收的热量,相反地,增大冷却程度是增多从铸锭W2吸收的热量。另外,本发明中,开放区域x是没有与其他铸锭W2相对的区域,没有必要完全开放。例如本发明中,即使开放区域x被机罩壁等的铸锭以外的构件堵塞,只要没有与其他铸锭W2相对,就可以将其视为开放区域。
接着,对变形例的冷却方法具体说明。图5A是示意性地表示作为本发明第1变形例的连铸装置的热顶铸造机1的水平截面图。如该图所示,在第1变形例的铸造装置中的各铸造机1的铸模2中,与被铸造的铸锭W2的外周面对应地形成有冷却水喷出口3。该喷出口3在周向上空出等间隔地配置多个。并且在该铸造机1中,与被铸造的铸锭W2的外周面中的开放区域x对应配置的喷出口3,被形成为其孔径(口径)小于与铸锭相对区域y对应配置的喷出口3。由此,对于开放区域x,冷却水M从小口径的喷出口3喷射,对于铸锭相对区域y,冷却水M从大口径的喷出口3喷射,开放区域x的冷却水M的供给量小于铸锭相对区域y,以弱冷来冷却开放区域x,并以强冷来冷却铸锭相对区域y。
图5B是示意性地表示本发明第2变形例的铸造机1的水平截面图。如该图所示,在该铸造机1中,多个喷出口3各自的口径(孔径)等的大小被设定为相同,但与开放区域x对应配置的多个喷出口3中的相邻的喷出口3间的间隔(间距)被设定得比与铸锭相对区域y对应配置的多个喷出口3中的相邻的喷出口3间的间隔(间距)宽。由此,对于开放区域x,冷却水M从间距宽而稀疏排列的喷出口3喷射,对于铸锭相对区域y,冷却水M从间距窄而紧密排列的喷出口3喷射,开放区域x的冷却水M的供给量比铸锭相对区域y少,以弱冷来冷却开放区域x,并以强冷来冷却铸锭相对区域y。
如该第1变形例和第2变形例那样,通过将与开放区域x对应的喷出口3的总开口面积设定为小于与铸锭相对面积y对应的喷出口3的总开口面积,由此能够利用比铸锭相对区域y弱的弱冷来冷却开放区域x。在此,在本实施方式中,由口径和/或间距不同的多个喷出口3来构成供给量调整单元。
再者,在上述变形例中,将喷出口3的形状形成为圆形,但喷出口3的形状没有特别限定,在本发明中与上述实施方式同样地可以使用长圆形、椭圆形、狭缝状、三角形和四边形等多边形、不规则形状以及这些形状混合存在的形状等。而且,即使在采用圆形以外的喷出口3的情况下,也可以与上述同样地通过调整口径和/或间距来调整冷却程度。
具体而言,在采用狭缝状的喷出口3那样的情况下,以设为弱冷的喷出口3的狭缝宽度为1mm、且设为强冷的喷出口3的狭缝宽度为2mm的方式,阶段性或连续地变更狭缝宽度,或者在采用圆形喷出口3那样的情况下,以设为弱冷的喷出口3的孔径为φ2mm、且设为强冷的喷出口3的孔径为φ3mm的方式,阶段性或连续地变更孔径,或者相邻的喷出口的间隔(间距)以设为弱冷的部分为15度间距、且设为强冷的部分为10度间距的方式,阶段性或连续地变更其间距。
另外,在本发明中,也可以通过调整来自喷出口3的冷却水M的供给压力(水压)来以弱冷冷却开放区域x。即,图5C是示意性地表示本发明第3变形例的铸造机1的水平截面图。如该图所示,在铸造机1的铸模2中,沿周向等间隔地形成有相同口径的多个喷出口3。并且,从与开放区域x对应配置的喷出口3喷出的冷却水M的水压设定为比从与铸锭相对面积y对应配置的喷出口3喷出的冷却水M的水压低。由此,对于开放区域x,以低压和低速供给冷却水M,对于铸锭相对区域y,以高压和高速供给冷却水M,开放区域x的冷却水M的供给量比铸锭相对区域y少,以弱冷冷却开放区域x,以强冷冷却铸锭相对区域y。
在此,该第3变形例中,通过用于调整冷却水M的水压的水流泵等的水压调整单元(供给压力调整单元)来构成供给量调整单元。
另外,在本发明中,也可以按各喷出口3分别设置能够调整冷却水M的水压的水压调整单元。该情况下,能够按各喷出口3对冷却水M的水压进行微调,能够更精确地调整冷却程度,能够铸造更高品质的连铸件。不过,如果按各射出口3设置水压调整单元,则水压调整单元的设置数增多,因此可能会导致结构复杂化和成本增大。
再者,在图5A~图5C所示变形例中,能够以冷却水M的水量从开放区域x的周向中间位置到铸锭相对区域y的周向中间位置逐渐变高的方式使孔径、孔距、水压等连续变化,也能够以水量在开放区域x和铸锭相对区域y阶段性地变化的方式以一定的水量对整个开放区域x供给冷却水M,并且以一定的水量对整个铸锭相对区域y供给冷却水M。
另外,在本实施方式等中,通过调整喷出口3的口径、间距和/或调整来自喷出口3的冷却水M的水压来调整冷却程度,但不仅限于此,在本发明中,也可以通过变更冷却水的温度和/或冷却水(冷却液)的种类来调整冷却程度。例如,能够通过将向外侧的铸锭W2和/或开放区域x喷射的冷却水M的温度设定为高于向内侧的铸锭W2和/或铸锭开放区域x喷射的冷却水M的温度,来以弱冷冷却外侧的铸锭W2和开放区域x。而且,作为向内侧的铸锭W2和/或铸锭相对区域y喷射的冷却液,通过采用冷却能力比向外侧的铸锭W2和/或开放区域x喷射的冷却液高的冷却液,能够利用比内侧的铸锭W2和/或铸锭相对区域y弱的弱冷来冷却外侧的铸锭W2和/或开放区域x。
如上所述,该变形例中,在多个铸锭(连续铸件)W2并列铸造的铸造装置中,对于预定的铸锭W2的外周面中的没有与其他铸锭W2相对的开放区域x,利用比与其他铸锭W2相对的铸锭相对区域y弱的弱冷来进行冷却,因此能够以更高品质铸造全部铸锭W2。
即,铸锭W2的外周面中的开放区域x不容易受到来自相邻的其他铸锭W2的热影响,从而冷却效率高,而铸锭相对区域y容易受到来自相邻的其他铸锭W2的热影响,从而冷却效率低。因此,在本实施方式中,对于冷却效率高的开放区域x,利用比冷却效率低的铸锭相对区域y弱的弱冷来进行冷却,因此,能够从整周到中心部没有偏向而平衡良好地冷却各铸锭W2,能够将整个铸锭形成为均匀且良好的铸锭组织,能够更切实地铸造无波动的高品质铸锭(连铸件)W2。
另外,在本变形例等中,与上述实施方式同样地,通过以弱冷来冷却开放区域x,能够防止过度冷却,能够防止超出必要地浪费冷却所需的能量,能够更有效地冷却,进而能够进一步提高铸造制品的生产效率。
再者,在上述实施方式中,举例说明了对以1列配置了的3根铸锭W2应用本发明的情况,但不仅限于此,在本发明中,对于纵横各为2列以上地配置的多根铸锭也能够与上述同样地应用本发明。
例如图6所示,在本发明其他实施方式的连铸装置中,纵横各3列的合计9根铸锭W2被同时并行地铸造。为了便于理解本发明,在该第1变形例中,朝向图6的纸面将从上起第1列(行)设为第1行,第2列(行)设为第2行,第3(最下段)的列(行)设为第3行,左端的列设为第a列,从左起第2列设为第b列,右端的列设为第c列加以说明。
在该图6的实施方式中,1行a列(左上)的铸锭W2在其右侧和后方相对配置有其他铸锭W2,因此相邻铸锭数为“2”。而且,1行b列的铸锭W2在其左右和后方相对配置有其他铸锭W2,因此相邻铸锭数为“3”。另外,2行b列(中央)的铸锭W2在其前后左右全部都相对配置有其他铸锭W2,因此相邻铸锭数为“4”。
这样配置在1行a列(左上)、1行c列(右上)、3行a列(左下)、3行c列(右下)的角部的铸锭W2,其相邻铸锭数为“2”,配置在1行b列、2行a列、2行c列、3行b列的外周中间的铸锭W2,其相邻铸锭数为“3”,配置在中央(2行b列)的铸锭W2的相邻铸锭数为“4”。
因此,在该实施方式中,以冷却程度按角部的铸锭W2、外周中间的铸锭W2和中央的铸锭W2的顺序变高的方式来冷却各铸锭W2。
再者,在该图6的实施方式中,对于铸造的各铸锭W2可以在其整周上以相同的冷却程度均等地冷却,也可以如上述图5A~图5C所示按各铸锭W2根据圆向的位置(区域)以不同的冷却程度来冷却。
例如,在图6的实施方式中,对于1行a列(左上)的铸锭W2,其外周表面中的前面区域F和左面区域L成为开放区域x,后面区域B和右面区域R成为铸锭相对区域y。而且,对于1行b列的铸锭W2,仅前面区域F成为开放区域x,后面区域B和两侧面区域L、R成为铸锭相对区域y。另外,对于2行b列(中央)的铸锭W2,其前后左右的周围所有区域F、B、L、R成为铸锭相对区域y,该2行b列的铸锭W2在不调整冷却程度的情况下,对整周以相同程度、也就是强烈进行冷却。因此,本发明中,对于按纵横各3列以上配置的铸锭W2,除了其中央的铸锭W2以外,在配置于外周的铸锭W2,以比铸锭相对区域y弱的弱冷来冷却开放区域x。
图7是用于说明本发明其他实施方式的连铸装置中的铸锭的冷却方法的概略水平截面图。在该图的实施方式中,在铸锭W2被配置成前后2行(1~2行)、左右3列(a~c列)的状态下同时并行地铸造,铸锭W2的排列形态在上述图6所示的其他实施方式等中,对于相邻的4根铸锭W2的轴心在俯视时位于正方形的4个顶点那样的所谓正方形排列的铸锭W2应用了本发明,但该图7所示实施方式中,对相邻的3根铸锭W2的轴心在俯视时位于正三角形的3个顶点那样的所谓正三角形排列的铸锭W2应用了本发明。
在该实施方式中,1行a列(左上)、2行c列(右下)的铸锭W2在其周围相对配置有3根其他铸锭W2,因此相邻铸锭数成为“3”,1行c列(右上)、2行a列(左下)的铸锭W2在其周围相对配置有2根其他铸锭W2,因此相邻铸锭数成为“2”,1行b列(中央上)、2行b列(中央下)的铸锭W2在其周围相对配置有4根其他铸锭W2,因此相邻铸锭数成为“4”。
因此,在本实施方式中,以冷却程度按右上和左下的铸锭W2、左上和右下的铸锭W2、中央上和中央下的铸锭W2的顺序变高的方式对各铸锭W2进行冷却。
再者,在该图7的实施方式中,可以对铸造的各铸锭W2遍及其整周地以相同的冷却程度均等地冷却,也可以如上述图5A~5C所示按各铸锭W2根据圆向的位置(区域)以不同的冷却程度进行冷却。
即,如图8所示,将各铸锭W2的外周面进行6等分,将该划分出的区域中的左侧的中央区域设为左中央区域LC,将左侧的前方区域设为左前方区域LF,将左侧的后方区域设为左后方区域LB,将右侧的中央区域设为右中央区域RC,将右侧的前方区域设为右前方区域RF,并将右侧的后方区域设为右后方区域RB。
例如,在1行a列(图7的左上)的铸锭W2中,左中央区域LC、左前方区域LF、右前方区域RF成为开放区域x,右中央区域RC、右后方区域RB、左后方区域LB成为铸锭相对区域y。因此,该开放区域x以比铸锭相对区域y弱的弱冷被冷却。
另外,在1行c列(图7的右上)的铸锭W2中,左前方区域LF、右前方区域RF、右中央区域RC、右后区域RB成为开放区域x,左中央区域LC、左后方区域LB成为铸锭相对区域y。因此,该开放区域x以比铸锭相对区域y弱的弱冷被冷却。
此外,在2行b列(图7的后部中央)的铸锭W2中,左后方区域LB、右后方区域RB成为开放区域x,左中央区域LC、左前方区域LF、右前方区域RF、右中央区域RC成为铸锭相对区域y。因此,该开放区域x以弱冷被冷却。
对于这样以正三角形排列而铸造的铸锭W2,将外周面在周向上进行6等分,按6等分出的各区域LC、LF、LB、RC、RF、RB设定开放区域x或铸锭相对区域y中的任一者即可。
再者,在上述实施方式等中,举例说明了将本发明应用于铸造方向被设定为垂直方向的立式连铸装置的情况,但本发明不仅限于此,也可以应用于铸造方向被设定为垂直方向以外的例如水平型(横式)连铸装置中。
产业上的可利用性
本发明的金属连铸棒的制造装置在制造例如用作铝等金属的挤压材料、轧制材料、锻造材料用等的材料的连铸件时能够合适地使用。
本申请主张2019年2月28日提出申请的日本专利申请2019-36613号的优先权,其公开内容原样地构成本申请的一部分。
应该认识到,在此使用的术语和表达是为了说明而使用的,不是为了限定性地解释而使用的,并不排除在此示出和叙述的特征事项的任何均等物,也允许在本发明要求保护的范围内的各种变形。
Claims (10)
1.一种金属连铸棒的制造方法,其向以并列状态从多个铸模导出的多个铸锭的各外周面供给冷却液,从而分别冷却多个铸锭,
所述制造方法的特征在于,
对于预定的铸锭,将在其周围相对配置的其他铸锭的数目设为相邻铸锭数,
对于相邻铸锭数少的铸锭,以冷却液的冷却程度小于相邻铸锭数多的铸锭的弱冷来进行冷却。
2.根据权利要求1所述的金属连铸棒的制造方法,
冷却液对相邻铸锭数少的铸锭的供给量被设定为小于冷却液对相邻铸锭数多的铸锭的供给量。
3.根据权利要求1或2所述的金属连铸棒的制造方法,
冷却液对相邻铸锭数少的铸锭的供给压力被设定为小于冷却液对相邻铸锭数多的铸锭的供给压力。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的金属连铸棒的制造方法,
在各铸锭的整周上均等地设定冷却程度。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的金属连铸棒的制造方法,
将铸锭的外周面中的开放而没有与其他铸锭相对的区域设为开放区域,并将与其他铸锭相对的区域设为铸锭相对区域,
对于所述开放区域,以冷却液在该开放区域的冷却程度小于冷却液在所述铸锭相对区域的冷却程度的方式进行冷却。
6.一种金属连铸棒的制造装置,具备并列配置的多个铸模、以及与各铸模对应地分别设置的冷却液喷出口,从所述多个冷却液喷出口,对以并列状态从所述多个铸模导出的多个铸锭的各外周面供给冷却液,从而分别冷却多个铸锭,所述制造装置的特征在于,具备供给量调整单元,
对于预定的铸锭,将在其周围相对配置的其他铸锭的数目设为相邻铸锭数,所述供给量调整单元用于使冷却液对相邻铸锭数少的铸锭的供给量小于冷却液对相邻铸锭数多的铸锭的供给量。
7.根据权利要求6所述的金属连铸棒的制造装置,
所述冷却液喷出口沿着对应的铸锭的外周隔开间隔配置多个,从各冷却液喷出口喷射冷却液,向对应的铸锭的外周面供给,
相邻铸锭数少的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的总开口面积被设定为小于相邻铸锭数多的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的总开口面积,
所述供给量调整单元由所述多个冷却液喷出口构成。
8.根据权利要求7所述的金属连铸棒的制造装置,
相邻铸锭数少的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的口径被设定为小于相邻铸锭数多的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的口径。
9.根据权利要求7或8所述的金属连铸棒的制造装置,
相邻铸锭数少的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的间隔被设定为大于相邻铸锭数多的铸锭所对应的所述多个冷却液喷出口的间隔。
10.根据权利要求6~9中任一项所述的金属连铸棒的制造装置,
具备供给压力调整单元,所述供给压力调整单元用于使相邻铸锭数少的铸锭所对应的冷却液的供给压力低于相邻铸锭数多的铸锭所对应的冷却液的供给压力,
所述供给量调整单元由所述供给压力调整单元构成。
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