JP2003311375A - 蒸留亜鉛スラブの鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸留亜鉛スラブの鋳造方法を改善し、荷造り
作業中に予め反りを矯正するためスラブ積層体を上下か
ら押圧したとき、最下段の足付スラブを初めとしてスラ
ブの割れを防止する。 【解決手段】 無限軌道１上を移動する鋳型に一端側で
溶融亜鉛を注湯し、鋳型内の凝固した亜鉛に上方の冷却
水ノズル２から冷却水を散布して冷却し、鋳型から分離
回収する蒸留亜鉛スラブの鋳造方法において、無限軌道
１の他端側で鋳型から分離回収する前の蒸留亜鉛スラブ
の表面温度が２５０℃以下となるように、鋳型の下方の
鋳型冷却水ノズル３から鋳型の外面に冷却水を散布す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不純物を含む蒸留
亜鉛スラブの鋳造方法に関し、詳しくは鋳造直後の高温
の蒸留亜鉛スラブを数段積層し、上下方向から押圧して
結束する荷造り作業時でのスラブの割れ防止に有効な蒸
留亜鉛スラブの鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛地金には、ＪＩＳ Ｈ ２１０７に規
定されているように、最純亜鉛、蒸留亜鉛等がある。蒸
留亜鉛は、その化学成分が上記ＪＩＳ規格に規定されて
いるように、１重量％前後の鉛を初めとして最純亜鉛よ
り多くの不純物を含有しており、主に一般溶融亜鉛めっ
きに用いられている。

【０００３】一般溶融亜鉛めっきにおいては、めっき槽
中に亜鉛を溶融し、その中に鋼材等の被めっき物を浸漬
して、被めっき物の表面に亜鉛を被覆する。この際、め
っき槽に装入される蒸留亜鉛の形状は、取り扱いのしや
すさ等の点からスラブ状、即ち厚めの平板状のものが好
まれている。そのため、亜鉛製錬所等で製造される蒸留
亜鉛鋳塊の形状は、スラブ状のものが一般的である。

【０００４】通常、蒸留亜鉛スラブはエンドレス式鋳造
機で鋳造される。エンドレス鋳造機は、図１に示すよう
に、側面から見て横長の無限軌道１の上にスラブ鋳造用
の多数の鋳型（図示せず）が配置されており、回転して
いる無限軌道１の一端側で鋳型に溶融亜鉛の溶湯が注湯
される。鋳型内の亜鉛が凝固した後、上方に配置した冷
却水ノズル２から、凝固した亜鉛上に冷却水を散布して
更に冷却する。鋳型が無限軌道１の他端側に達して無限
軌道１の下側に廻ったとき、凝固した亜鉛（即ち、蒸留
亜鉛スラブ）が鋳型から分離して落下する。

【０００５】尚、鋳型内の亜鉛が凝固した後に、凝固し
た亜鉛上に冷却水を散布して冷却するのは、内部より先
に表面を冷却して凝固させると、スラブ内部に空洞が発
生し易いためである。スラブ内部に空洞があると、めっ
き槽に溶融する際に空洞内の水分によって爆発が誘発さ
れる恐れがある。従って、冷却水ノズルは注湯場所から
他端側に離して配置し、鋳型内で亜鉛が内部まで凝固し
た後にスラブの上方から冷却水を散布するようになって
いる。

【０００６】鋳造された蒸留亜鉛スラブは数段に積層さ
れ、スラブが大気温度まで冷却される前にスラブ積層体
を上下方向から押圧し、続いて結束帯にてスラブ積層体
を上下方向に結束する。この蒸留亜鉛スラブの荷造り作
業において、最下段のスラブは運搬にフォークリフトの
爪が入るように四隅に足の付いた足付スラブとし、その
上に平型スラブが積層される。そのため、鋳造時には足
付スラブの鋳造から開始して、次に平型スラブを鋳造
し、無限軌道の１鋳造サイクルでスラブ積層体４個分の
鋳造が終了するようになっている。

【０００７】鋳型から分離回収された蒸留亜鉛スラブ
は、大気温度まで冷却される前に荷造りされる。その荷
造り工程の一例を、図２に基づいて説明する。このスラ
ブ積層体１０では、図２（ａ）に示すように、スラブ１
１、１２が１０段積み重ねて荷造りされるが、最下段は
四隅に下駄の歯状の足１１ａが付いた足付スラブ１１で
あり、足付スラブ１１の上には全て足無しの平型スラブ
１２が積層される。尚、平型スラブ１２の上面には、製
品に関する各種情報が鋳出しされている。

【０００８】更に具体的には、最下段の４個の足付スラ
ブ１１は、図２（ｂ）に示すように並べられ、この並べ
方をスラブとスラブが接する４個の辺の形状から仮に十
型と呼ぶ。その直上に積層される平型スラブ１２の並べ
方は図２（ｃ）に示すとおりであり、これを仮にＨ型と
呼ぶ。そして、その上に十型、Ｈ型、十型、Ｈ型と交互
に並べ方を変えて積層し、最後の２段は十型、十型とす
る。最後に、図２（ａ）に示すように、鋼帯製の結束帯
１３が足付スラブ１１の足１１ａと足１１ａの間を通る
ように、上下方向に４箇所結束して荷造が完了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した蒸留亜鉛スラ
ブの荷造り作業において、積層されるスラブは鋳塊であ
るため、凝固収縮時に反りが発生することがある。この
反りが荷造り後のスラブ積層体のハンドリング時に解消
されると、スラブ積層体の上下方向の厚みが僅かに減少
して結束帯が緩み、荷崩れを起こして事故になる危険が
ある。

【００１０】そこで、結束帯に緩みが生じないように、
複数の蒸留亜鉛スラブを積層した後、結束前にスラブ積
層体の上下から押圧して予め反りを矯正することが行わ
れている。この押圧は、蒸留亜鉛スラブが変形し易いよ
うに、大気温度まで冷却される前に行われている。

【００１１】しかし、スラブ積層体の上下から押圧する
ことによって、特に最下段の足付スラブの足と足の間に
応力が集中し、割れが発生しやすいるという問題であっ
た。この割れは最純亜鉛では発生せず、蒸留亜鉛のみに
発生していた。

【００１２】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
蒸留亜鉛スラブの鋳造方法を改善することによって、荷
造り作業中に予め反りを矯正するためスラブ積層体を上
下から押圧したとき、最下段の足付スラブを初めとして
スラブの割れを防止することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する蒸留亜鉛スラブの鋳造方法は、横
長の無限軌道上を移動する多数の鋳型に一端側で溶融亜
鉛を順時注湯し、移動中の鋳型内の亜鉛が凝固した後そ
の上方から冷却水を散布して冷却し、凝固した亜鉛スラ
ブを無限軌道の他端側で鋳型から分離回収する蒸留亜鉛
スラブの鋳造方法において、溶融亜鉛の注湯から蒸留亜
鉛スラブの分離回収までの間の無限軌道の少なくとも１
個所で、鋳型の外面に下方から冷却水を散布して鋳型を
冷却することを特徴とする。

【００１４】上記本発明の蒸留亜鉛スラブの鋳造方法に
おいては、無限軌道の他端側で鋳型から分離回収する前
の蒸留亜鉛スラブの表面温度が２５０℃以下となるよう
に、鋳型の外面に下方から冷却水を散布することが好ま
しい。

【００１５】

【発明の実施の形態】荷造り作業時における蒸留亜鉛ス
ラブの割れについて検討した結果、鋳造初期のスラブに
は割れが全く発生せず、連続して鋳造する時間が長くな
るとスラブに割れが発生しやすことが分った。鋳造サイ
クル毎に無限軌道の他端側でスラブの表面温度を測定し
たところ、表面温度が約２５０℃を超えて高くなると、
そのスラブは荷造り作業時に割れの発生頻度が急激に高
くなることが判明した。

【００１６】通常、蒸留亜鉛スラブを鋳造するエンドレ
ス式鋳造機においては、図１に示すように、亜鉛が凝固
した後に、スラブの上方の冷却水ノズル２から冷却水を
散布してスラブを冷却する。しかしながら、この上方か
らの冷却水の散布ではスラブは冷却されるものの、鋳型
の冷却効果は低いため、鋳型に次第に熱が蓄積されて鋳
型温度が上昇し、鋳造を繰り返すたびにスラブ温度も次
第に上昇することが避けられない。

【００１７】そこで、本発明方法においては、図３及び
図４に示すように、無限軌道１における溶融亜鉛の注湯
から蒸留亜鉛スラブの分離回収までの間の少なくとも１
個所に鋳型冷却水ノズル３を設置して、内面上にスラブ
５を保持している鋳型４の外面に下方から冷却水を散布
する。このように鋳型４の外面に直接冷却水を散布して
鋳型４を直接冷却することで、鋳型４の温度上昇を防止
することができる。その結果、通常の上方からの冷却水
の散布と相俟って、連続鋳造においてもブラブ５の表面
温度の上昇を防ぐことができ、荷造り作業中にスラブ積
層体を上下から押圧してもスラブが割れることを防止で
きる。

【００１８】鋳型の外面に下方から冷却水を散布する場
所は、無限軌道の溶融亜鉛の注湯から蒸留亜鉛スラブの
分離回収までの間であれば特に限定されない。例えば、
注湯された亜鉛が凝固された後で行ってもよいが、亜鉛
が凝固する前から行うのが好ましい。鋳型の外面から冷
却することで亜鉛の凝固が鋳型側からの一方向凝固とな
り、引け巣などの鋳造欠陥を防止できるからである。ま
た、鋳型の外面に下方から冷却水を散布する鋳型冷却水
ノズルの数、及び冷却水の散布量などは、鋳型の表面温
度に応じて適宜定めれば良い。

【００１９】

【実施例】蒸留亜鉛スラブ用のエンドレス式鋳造機に、
図３及び図４に示すように、無限軌道１における溶融亜
鉛の注湯後で、上方に設けた冷却水ノズル２のより前
に、鋳型４の外面に下方から冷却水を散布する鋳型冷却
水ノズル３を設置した。

【００２０】このエンドレス式鋳造機を用い、連続的に
蒸留亜鉛スラブの鋳造を実施した。スラブ積層体1個分
の鋳造を１サイクルとした鋳造サイクル数と、１サイク
ル毎に表面温度計で測定した足付スラブの表円温度との
関係を図５に示す。尚、スラブの表面温度の測定は、ス
ラブの上方の冷却水ノズル２から散布した冷却水が蒸発
してなくなった後で、且つスラブの載った鋳型が無限軌
道１の他端部に到達する前の時点において行った。

【００２１】下方の鋳型冷却水ノズル３から鋳型４の外
面に冷却水を散布せずに鋳造を繰り返したところ、図５
に示すように、鋳造サイクルを重ねるに従ってスラブの
表面温度が次第に上昇していった。このスラブの表面温
度の上昇は、鋳造サイクルを重ねるに従い鋳型温度が上
昇したためである。そして、スラブの表面温度が約２５
０℃以上になると、その鋳造サイクルのスラブを荷造り
する際に足付スラブに割れが発生（図５に●で示す）し
た。

【００２２】そこで、足付スラブの割れ発生後、下方の
鋳型冷却水ノズル３から鋳型４の外面への冷却水の散布
を開始した。この鋳型冷却水ノズル３からの冷却水の散
布により、鋳型４の外面を直接冷却すると、図５から分
るように、スラブの表面温度が直ちに２５０℃以下に低
下した。この鋳型４の外面の直接冷却を開始した後、ス
ラブの表面温度を２５０℃以下に保つことができ、その
鋳造サイクルのスラブを荷造りする際には足付スラブに
割れが発生することはなかった。

【００２３】上記実施例では、無限軌道の他端側で鋳型
から分離回収する前の蒸留亜鉛スラブの表面温度を測定
し、その表面温度が２５０℃以下となるように、鋳型の
外面に下方から冷却水を散布したが、スラブの表面温度
を測定する時点については、スラブ積層体の押圧前であ
ればどの時点であってもよい。測定時点でのスラブの表
面温度と割れの関係を予め求めておき、その表面温度に
達する前に鋳型の外面に下方から冷却水を散布すること
で、荷造り時でのスラブの割れを防止することが可能で
ある。

【００２４】また、上記実施例では足付スラブの表面温
度を測定しているが、平型スラブの表面温度もほとんど
差がないので、どちらを測定してもよい。更に、鋳型を
外面から直接冷却するための下方からの冷却水の散布
は、上記実施例のようにスラブの表面温度が予め求めた
所定温度に達した時から行ってもいし、鋳造開始時から
行ってもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、蒸留亜鉛スラブの鋳造
方法を改善することにより、荷造り作業時にスラブ積層
体を上下から押圧したときに、最下段の足付スラブを初
めとしてスラブの割れを防止することができ、蒸留亜鉛
スラブの荷造り作業における生産性を大幅に向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の蒸留亜鉛スラブ用のエンドレス鋳造機を
示す概略の側面図である。

【図２】スラブ積層体の荷造りを示す図であり、（ａ）
はスラブ積層体の側面図、（ｂ）は最下段の足付スラブ
の配置及び（ｃ）はその上の平型スラブの配置を示す平
面図である。

【図３】本発明方法に用いる蒸留亜鉛スラブ用のエンド
レス鋳造機を示す概略の側面図である。

【図４】図３のエンドレス鋳造機における鋳型冷却水ノ
ズルを含む要部の概略の断面図である。

【図５】スラブの表面温度と鋳造サイクルとの関係を示
したグラフある。

【符号の説明】

１ 無限軌道 ２ 冷却水ノズル ３ 鋳型冷却水ノズル ４ 鋳型 ５ スラブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 25/02 Ｂ２２Ｄ 25/02 Ｚ 30/00 30/00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横長の無限軌道上を移動する多数の鋳型
   に一端側で溶融亜鉛を順時注湯し、移動中の鋳型内の亜
   鉛が凝固した後その上方から冷却水を散布して冷却し、
   凝固した亜鉛スラブを無限軌道の他端側で鋳型から分離
   回収する蒸留亜鉛スラブの鋳造方法において、溶融亜鉛
   の注湯から蒸留亜鉛スラブの分離回収までの間の無限軌
   道の少なくとも１個所で、鋳型の外面に下方から冷却水
   を散布して鋳型を冷却することを特徴とする蒸留亜鉛ス
   ラブの鋳造方法。
2. 【請求項２】 無限軌道の他端側で鋳型から分離回収す
   る前の蒸留亜鉛スラブの表面温度が２５０℃以下となる
   ように、鋳型の外面に下方から冷却水を散布することを
   特徴とする、請求項１に記載の蒸留亜鉛スラブの鋳造方
   法。