JP2006198640A - アルミニウム用竪型連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶湯漏れによる損傷が少なく、鋳造材やビレットの寸法・形状が安定すると共に、鋳造材の断面寸法の変更を少ない段取りで容易に行えるアルミニウム用竪型連続鋳造装置を提供する。
【解決手段】アルミニウムの溶湯ｍが注下される鋳型２と、係る鋳型２の下方に位置し且つ当該鋳型２から下降するアルミニウムの鋳造材Ｍを径方向からクランプする上下一対（複数）の昇降可能なクランプ２０，３０と、このうち下側のクランプ３０の付近に配置され、下降する上記鋳造材Ｍを径方向に沿って切断する切断機（切断手段）４０と、を含み、上記クランプ２０，３０は、上記鋳造材Ｍの下降方向に沿って互いに同期して、または個別に昇降可能に支持されると共に、クランプ２０，３０のうち少なくとも一方は、下降する上記鋳造材Ｍを常にクランプしている、アルミニウム用竪型連続鋳造装置１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アルミニウム用竪型連続鋳造装置に関する。尚、本明細書中において「アルミニウム」は、アルミニウムと共にアルミニウム合金も含んでいる。

アルミニウムの素材に対し、押出加工、圧延、鍛造、あるいは半溶融成形などの塑性加工を施すに際し、多くの場合、アルミニウムの鋳造材を用いている。係る鋳造材は、主に竪型連続鋳造法（ＤＣ鋳造法）により製造されているが、一部では水平方向に沿って連続鋳造する横引き連続鋳造法も行われている。
ところで、アルミニウムの鋳造材は、鋼や銅のように垂直方向に沿って多数のピンチローラで挟んで連続鋳造しつつ、途中から湾曲させて水平方向に曲げることができない。このため、アルミニウムの竪型連続鋳造法は、大体６ｍ位の長さまでしか連続鋳造できない故に、一般に半連続鋳造法と呼ばれていた。従って、上記塑性加工に用いる製品単位の鋳造材を数多く必要とする場合、生産性が低くコスト高を招く、という問題があった。
また、前述の横引き連続鋳造法による場合、得られる鋳造材の金属組織において合金元素が偏析することがあり、品質がバラツキ易い、という問題があった。

そこで、発明者らは、先に竪型連続鋳造されたアルミニウムの鋳造材を、所定長さで順次切断して製品単位のビレットとする生産性の高いアルミニウム用竪型連続鋳造装置を提案した（特願２００３−４３１７５８、同２００４−１２７０４９）。
上記竪型連続鋳造装置では、最初の切断で鋳造材と下型とが離れるため、それ以後は下型で鋳造材を下方に引っ張れない。そのため、下型と離れた鋳造材を挟持し且つ下方に送る一対のクローラなどからなる送給手段を設けている。
しかしながら、前記ピンチローラや上記クローラを用いて連続鋳造する場合、以下のような問題点があった。

１．鋳造開始の当初では、溶湯漏れが生じ易く、漏れた溶湯が鋳造されたアルミニウムの鋳造材の表面を伝って流下し、前記ピンチローラやクローラを損傷したり、これらに過負荷を与える。
２．鋳造中に生じるアルミニウムの鋳造材の寸法変動や形状異常に対して、対処することには自ずと限界があった。
３．アルミニウムの鋳造材と前記ピンチローラやクローラとがスリップするため、当該鋳造材の外観形状や切断後のビレットの寸法に悪影響を及ぼす。
４．アルミニウムの鋳造材の周面をピンチローラやクローラが接触しつつ回転するため、係るローラやクローラが磨耗し、鋳造材の寸法や形状が変動する。
５．アルミニウムの鋳造材の断面寸法または形状を変更する場合、対向するピンチローラ同士間やクローラ同士間の間隔を変更し且つ芯合わせする等、大がかりな段取り作業が必要となるため、生産性を著しく低下させる。

本発明は、前記背景技術において示した問題点１〜５などを解決し、溶湯漏れによる損傷が少なく、鋳造材やビレットの寸法・形状が安定すると共に、鋳造材の断面寸法などの変更を少ない段取り作業で容易に行えるアルミニウム用竪型連続鋳造装置を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、鋳型から下降するアルミニウムの鋳造材をその径方向からクランプする複数のクランプを、当該鋳造材の下降軌跡に沿って昇降可能に配置し、常に何れかのクランプで上記鋳造材をクランプしつつ、当該鋳造材を切断する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明のアルミニウム用竪型連続鋳造装置（請求項１）は、アルミニウム（その合金を含む、以下も同じ）の溶湯が注下される鋳型と、係る鋳型の下方に位置し且つ係る鋳型から下降するアルミニウムの鋳造材を径方向からクランプする上下複数の昇降可能なクランプと、係る複数のクランプにおける少なくとも１つのクランプの付近に配置され、上記下降するアルミニウムの鋳造材を径方向に沿って切断する切断手段と、を含み、上記複数のクランプは、上記アルミニウムの鋳造材の下降方向に沿って、互いに同期して、または個別に昇降可能に支持されると共に、少なくとも１つのクランプは、下降する上記アルミニウムの鋳造材を常にクランプしている、ことを特徴とする。

これによれば、前記鋳型に注下された溶湯が凝固したアルミニウムの鋳造材は、係る鋳型から下降するに際し、常に何れかのクランプにクランプ（把持）されつつ切断手段により、先端（下端）から所望長さのビレットとして順次切断される。このため、鋳造のスタート時には、上記鋳造材の先端を後述する下型に密着させつつ下降するが、一旦切断手段により切断した後は、少なくとも何れかのクランプによるクランプと前記鋳型とにより、当該鋳造材自体が所定位置の芯に沿って連続的に下降する。従って、複数のクランプおよび前記切断手段の高さを制御することで、任意長さのビレットを連続して自動的に得ることが可能となる。
更に、前記クランプは、互いに接近・離間可能な一対の爪片を含み、係る爪片同士の間にアルミニウムの鋳造材を把持（クランプ）するため、アルミニウムの溶湯漏れによる悪影響を受けにくく、下降する鋳造材の軌跡の芯ブレが生じにくい。このため、クランプが鋳造材とスリップしにくく且つ磨耗し難いので、当該鋳造材およびこれを切断したビレットの寸法・形状精度が向上し且つ安定する。

しかも、鋳造材の断面寸法（例えば直径）を変更する際にも、接近・離間可能な一対の爪片を含むクランプであるため、極めて容易に対応することができる。
尚、アルミニウムの竪型連続鋳造装置に用いる鋳型は、平面視が円形またはほぼ四角形（正方形または長方形）で且つ下向きに僅かに拡径する鋳込孔を内側に有し、係る鋳込孔の周囲に設けた中空部の下側出隅部のスリット孔などから冷却水をほぼ逆円錐形状に噴射するものであり、以下においても同じである。上記鋳込孔の形状に伴って、竪型連続鋳造される鋳造材の断面は、円形またはほぼ四角形となる。また、前記切断手段は、丸鋸またはチェーンソーと、これらを回転および水平移動に支持するモータやスライド機構などとを含んでいる。

また、本発明には、前記複数のクランプは、前記アルミニウムの鋳造材の下降方向に沿って配置された単一のガイドまたは複数個の専用のガイドに昇降可能で且つ上記鋳造材と同期して下降するように支持されている、アルミニウム用竪型連続鋳造装置（請求項２）も含まれる。
これによれば、鋳型から下降する鋳造材を、複数のクランプのうち少なくとも１つで常にクランプしつつ所定の軌跡に沿って確実に下降させられると共に、係る鋳造材を先端（下端）側から順次切断してビレットなどを連続的に得ることができる。尚、上記ガイドは、例えば垂直に配置したＨ鋼などの鋼材を用いたレールとしたり、垂直で細長い凹溝を含むものであり、これらにクランプ側の凹部または凸部などが直に、あるいはローラなどを介して係合する。

更に、本発明には、前記複数のクランプは、前記アルミニウムの鋳造材の下降方向に沿った異なる位置に配置した複数の多関節ロボットに個別に取付けられている、アルミニウム用竪型連続鋳造装置（請求項３）も含まれる。
これによれば、複数のクランプが個別に多関節ロボットに取付けられるため、前記ガイドを省略して、鋳型から下降する鋳造材を、３次元方向に移動する複数のクランプのうち、少なくとも１つのクランプで常にクランプしつつ所定の軌跡に沿って確実に下降させることができる。従って、係る鋳造材を先端側から順次切断してビレットなどを連続的に得ることができる。

また、本発明には、前記鋳型の下方には、係る鋳型から下降するアルミニウムの鋳造材の先端部に接触し且つ当該鋳造材と同期して下降する下型が昇降可能に配置されている、アルミニウム用竪型連続鋳造装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、鋳造の開始直後において、鋳型から下降する鋳造材は、その先端（下端）が下型の上端に接触して凝固しつつ支持された状態で、当該鋳造の鋳造速度により下降すると共に、所定の位置で複数のクランプにおける何れか乃至全てにクランプされる。このため、鋳造開始時において下降する鋳造材を、クランプにスムースにクランプさせつつ、切断手段寄りに移動させることができる。
尚、上記下型は、その上端部が上記鋳型の鋳込孔に挿入可能で且つ鋳造される鋳造材と共に同期して下降するように構成されており、以下においても同じである。

加えて、本発明には、前記切断手段は、前記複数のクランプのうち最下段の前記クランプと同期して昇降可能とされている、アルミニウム用竪型連続鋳造装置（請求項５）も含まれる。
これによれば、鋳型からクランプされつつ下降した鋳造材を、その先端（下端）寄りから所定の長さに切断することで、ビレットを連続して得ることができる。
尚、上記切断手段は、最下段のクランプの一部にその丸鋸などを回転および水平移動可能に支持する形態としても良い。また、上記切断手段は、専用ガイドまたはの多関節ロボットの先端側に回転および水平移動可能に取り付け、且つ最下段のクランプまたはその他のクランプと同期して昇降可能としても良い。

以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１，図２は、本発明のアルミニウム用竪型連続鋳造装置（以下、単に連続鋳造装置と称する）１を示す側面図および正面図である。
連続鋳造装置１は、図１，図２に示すように、アルミニウム（その合金を含む）の溶湯ｍが注下される水冷式の鋳型２、その上方に配置される円筒形の断熱材５、これらの外側を包囲する電磁撹拌装置６、上記鋳型２に位置するガイド１０、上・下クランプ２０，３０、および丸鋸（切断手段）４０などを含んでいる。
上記鋳型２は、内側の鋳込孔４の下側出隅部に沿って斜め下向きでリング形状のスリット孔ｓを有し、その中空部３に充填した冷却水ｗを斜め下向きにほぼ円錐形状にして噴射可能としている。鋳込孔４は、平面視が円形で且つ下寄りほど僅かに拡径している。尚、スリット孔ｓに替えて、多数の細孔を形成しても良い。

また、図１，図２に示すように、断熱材５の注湯孔５ａは、上記鋳込孔４と同心で連続し、図示しない溶解炉、保持炉、または取鍋などから注湯されるアルミニウムの溶湯ｍを鋳型２の鋳込孔４内に案内する。
更に、電磁撹拌装置６は、図示のように、鋳型２および断熱材５を包囲するように平面視が円形の多数のコイルを全体ほぼ円筒形に巻き付けたもので、係るコイルに通電した際に生じる磁界に伴い誘導される力で、上記鋳込孔４内に注湯されたアルミニウムの溶湯ｍを攪拌する。この結果、凝固組織が分断されてほぼ球形状の結晶を多く有し、半溶湯成形などに適したアルミニウムの鋳造材Ｍにすることができる。このため、上記溶湯ｍは、合金元素などの成分の偏析のない鋳造材Ｍとなる。
尚、上記鋳型２などは、鋳込孔４の下側に連通するテーパ孔を有する図示しない耐熱リングを介して、建家のデッキ（図示せず）などに支持されている。

図１，図２に示すように、前記鋳型２などの下方には、鋳型２から下降するアルミニウムの鋳造材Ｍを径方向からクランプする一対（複数）の上クランプ２０と、下クランプ３０とが、上記鋳造材Ｍと同期して下降できるよう昇降可能に配置されている。下クランプ３０の一部には、切断手段である丸鋸４０が水平姿勢で且つ回転および水平移動可能にして支持されている。
また、上・下クランプ２０，３０の下側のフロア７には、ピット８が形成され、係るピット８には、上記鋳造材Ｍの先端（下端）に上端が接触しつつ同期して下降する円柱形の下型９の少なくとも下部が、昇降可能に配置されている。係る下型９は、上記鋳造材Ｍの断面と相似形の円形断面を有し、その上端部は、上昇した際に前記鋳型２の鋳込孔４に挿入可能である。

図１，図２に示すように、ピット８の周囲には、上・下クランプ２０，３０を昇降可能に支持すると共に、これらの共通のガイド１０である一対の平行なＨ鋼１０ａ，１０ｂが垂直に立設している。尚、鋳型２と上クランプ２０との間には、鋳造材Ｍを冷却し且つ貫通させる図示しない冷却水槽などが配置されている。
上クランプ２０は、図３の上方に示すように、ほぼ直方体のベース２１、係るベース２１の裏面に垂直に設けた断面ほぼＴ字形である左右一対の凹溝２２、ベース２１の表面に水平に設けた蟻溝２３、および、係る蟻溝２３に基端の先広部２５が係合し且つ水平方向に沿って互いに接近・離間する左右一対の爪片２４ａ，２４ｂを、備えている。

各凹溝２２内には、前記Ｈ鋼１０ａ，１０ｂのウェブ１１の約半分と一方のフランジ１２とが挿入され、ベース２１を介して上クランプ２０全体がガイド１０に沿って昇降可能に支持されている。
尚、ベース２１には、例えば図示しないロープの一端がプーリを介して接続され、係るロープの他端側が巻き付けられるドラムをモータ（何れも図示せず）などで回転することにより、昇降可能とされている。尚、Ｈ鋼１０ａ，１０ｂに沿ったリニアモータにより、ベース２１を昇降可能としても良い。
また、一対の爪片２４ａ，２４ｂは、これらの中間から個別に垂下する垂直片２６に、ベース２１に固定した油圧シリンダ２８のピストンロッド２７を係合することで、図３中の一点鎖線の矢印で示すように、前記蟻溝２３の長手（水平）方向に沿って互いに接近・離間（以下、単に「接・離」と記載する）する。

下クランプ３０は、図３の下方に示すように、ほぼ直方体のベース３１、係るベース３１の裏面に垂直に設けた断面ほぼＴ字形である左右一対の凹溝３２、ベース３１の表面に水平に設けた上下一対の蟻溝３３ａ，３３ｂ、および、係る蟻溝３３ａ，３３ｂに基端の先広部３５が係合し且つ水平方向に沿って接・離する上下２組で且つ左右一対ずつの爪片（クランプ）３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ、を備えている。
尚、ベース３１の下辺には、水平な支持部３１ａが、上記爪片３４ａなどと平行で且つこれらよりも長く延びており、係る支持部３１ａの先端に図示しないモータで回転される回転軸４２を有する前記図１，図２で示した丸鋸４０が支持され、且つ当該丸鋸４０はベース３１寄りに水平移動可能とされている。また、丸鋸４０は、下降する鋳造材Ｍに接触しない位置、例えば図３でベース３１の左端の前方にて待機しており、切断時にのみベース３１寄りに回転ししつ水平移動する。

各凹溝３２内にも、前記ガイド１０におけるＨ鋼１０ａ，１０ｂのウェブ１１の約半分と一方のフランジ１２とが挿入され、上記ベース３１を介して下クランプ３０および丸鋸４０の全体がガイド１０に沿って昇降可能に支持されている。
また、図３で左側の爪片３４ａ，３５ａと右側の爪片３４ｂ，３５ｂとは、それらの中間で垂直片３７により個別に連結されている。各垂直片３７に対し、ベース３１に固定した２個の油圧シリンダ３９のピストンロッド３８を個別に係合することで、図３中の一点鎖線の矢印で示すように、前記蟻溝３３ａ，３３ｂの長手（水平）方向に沿って上側の爪片３４ａ，３４ｂと下側の爪片３５ａ，３５ｂとを、互いに接・離可能としている。

尚、ベース３１も前記同様、図示しないロープの一端がプーリを介して接続され、係るロープの他端側が巻き付けられるドラムをモータ（何れも図示せず）などで回転することで、昇降可能とされているが、例えば前記Ｈ鋼１０ａ，１０ｂに沿ったリニアモータにより昇降可能としても良い。また、図３中の破線で示すように、上クランプ２０の爪片２４ａ，２４ｂ、下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂおよび爪片３５ａ，３５ｂの各内側面には、円柱形の鋳造材Ｍとの接触面積を大きくできるアール面ｒをそれぞれ対称に設けても良い。更に、爪片２４ａ，２４ｂなどを接・離させる機構には、固定ナットおよびこれにネジ結合する送りボルト、ピニオン・ラック、あるいはクランク機構などを用いても良い。

ここで、前記アルミニウム用竪型連続鋳造装置１を用いたアルミニウムの竪型連続鋳造方法について、図４乃至図１１に基づいて説明する。
予め、鋳造直前の状態において、鋳型２の鋳込孔４内に下型９の上端部が進入するように当該下型９を上昇させる。この際、下型９は、上クランプ２０の爪片２４ａ，２４ｂ間および下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂ間と爪片３５ａ，３５ｂ間に挟持（クランプ）されている。係る状態で、図１，図２中で上方の矢印で示すように、図示しない溶解炉または保持炉などから注下されるアルミニウム（その合金を含む）の溶湯ｍを鋳型２の鋳込孔４内に注下する。
上記アルミニウムの溶湯ｍは、電磁攪拌装置６による攪拌を受けつつ、鋳型２、下型９、および鋳型２の中空部３から前記スリット孔ｓを介して噴射される冷却水ｗとにより冷却される。その結果、上記溶湯ｍは、図１，図２に示すように、周囲から徐々に凝固してほぼ円柱形を呈するアルミニウムの鋳造材Ｍとなり、下向きに伸長しつつ下降し始める。

鋳型２から下降したアルミニウムの鋳造材Ｍは、図４に示すように、その下端寄りの位置で上クランプ２０の２４ａ，２４ｂ間に挟持されつつ、下型９と共にに下降する。この際、下型９は、下降の直前までは、下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂ間と爪片３５ａ，３５ｂ間に挟持されているが、図４に示す状態になると同時に、爪片３４ａ，３４ｂおよび爪片３５ａ，３５ｂから開放される。
上記鋳造材Ｍは、離間している下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂ間と爪片３５ａ，３５ｂ間とを通過して下降した後、図５の下方に示すように、互いに接近した爪片３４ａ，３４ｂ間および爪片３５ａ，３５ｂ間に挟持される。この直後において、図５の破線の矢印で示すように、当該鋳造材Ｍは、上クランプ２０の互いに離間した２４ａ，２４ｂから開放される。
係る状態で、鋳造材Ｍは、下クランプ３０と同期して下降する。この間において、前記下型９も同期しつつ下降している。

次いで、前記鋳造材Ｍは、その下端（先端）が所定の位置に達した際、図６に示すように、上クランプ２０の２４ａ，２４ｂ間に再度挟持され且つ下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂ間および爪片３５ａ，３５ｂ間に挟持される。係る状態で、図６中で一点鎖線の矢印で示すように、回転する丸鋸４０がベース３１寄りに水平移動した後、上・下クランプ２０，３０と同期して下降しつつある鋳造材Ｍを、その下端から所定の長さで径方向に沿って切断する。尚、係る切断時には、上・下クランプ２０，３０の双方で鋳造材Ｍを挟持し、鋳型２側への悪影響を抑制する。
その結果、図７に示すように、前記鋳造材Ｍの下端寄りで所定長さの部分は、ビレットＢとして、前記ピット８の外側のフロア７上に取り出される。係るビレットＢが取り出された直後に、下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂおよび爪片３５ａ，３５ｂは、図７中の破線または一点鎖線の矢印で示すように、互いに離間して鋳造材Ｍを開放すると共に、丸鋸４０は、当初の待機位置に復帰する。

この間において、下型９は、前記ピット８内に下降して停止すると共に、鋳型２の鋳造孔４には、アルミニウムの溶湯ｍが連続して注下されている。
引き続いて、連続鋳造され且つ下降するアルミニウムの鋳造材Ｍは、図８に示すように、上クランプ２０の２４ａ，２４ｂ間に挟持されつつ下降する。係る鋳造材Ｍの下端（先端）が所定の位置に下降すると、図９に示すように、下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂおよび爪片３５ａ，３５ｂが係る鋳造材Ｍの下部を挟持すると共に、当該鋳造材Ｍおよび上クランプ２０と共に同期しつつ下降する。
次に、上記鋳造材Ｍの下端が所定の位置に下降した際、図１０の破線の矢印で示すように、上クランプ２０の２４ａ，２４ｂが互いに離間して、当該鋳造材Ｍを開放する。

更に、上記鋳造材Ｍの下端が所定の位置に達すると、図１１に示すように、上クランプ２０の２４ａ，２４ｂ間に再度挟持され、下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂおよび爪片３５ａ，３５ｂと共に、当該鋳造材Ｍを挟持ししつ下降する。
係る状態で、図１１中で一点鎖線の矢印で示すように、回転する丸鋸４０がベース３１寄りに水平移動した後、上・下クランプ２０，３０と同期して下降しつつある鋳造材Ｍを、その下端から所定の長さで径方向に沿って切断する。
その結果、前記図７と同様に、前記鋳造材Ｍの下端寄りで所定長さの部分は、ビレットＢとして、前記ピット８の外側のフロア７上に取り出される。
これ以降は、図７乃至図１１の動作が繰り返して行われる。この結果、アルミニウムの溶湯ｍを前記鋳型２に注下する限り、所定長さおよび直径である所要数のビレットＢを連続して製造することができる。

以上のような連続鋳造装置１によれば、アルミニウムの鋳造材Ｍは、鋳型２から下降した後、常に上・下クランプ２０，３０の少なくとも一方にクランプ（把持）されつつ丸鋸（切断手段）４０により、先端（下端）から所望長さのビレットＢとして順次切断される。このため、鋳造のスタート時には、鋳造材Ｍの先端を下型９に密着させつつ下降するが、一旦丸鋸４０で切断した後は、少なくとも一方のクランプ２０，３０による挟持と鋳型２とにより、当該鋳造材Ｍ自体が所定の芯に沿って連続的に下降する。従って、一対（複数）のクランプ２０，３０および丸鋸４０の高さを制御することで、所定断面で且つ任意長さのビレットＢを連続して自動的に得ることが可能となる。

しかも、クランプ２０，３０は、接・離可能な一対の爪片２４ａ，２４ｂなどを含み、これらの間にアルミニウムの鋳造材Ｍを径方向から把持するため、アルミニウムの溶湯漏れによる悪影響を受けにくく、下降する上記鋳造材Ｍの軌跡の芯ブレが生じにくい。このため、クランプ２０，３０と鋳造材Ｍとがスリップしにくく且つ磨耗し難いので、当該鋳造材Ｍおよびこれを切断したビレットＢの寸法・形状精度が向上し且つ安定させられる。
更に、鋳型２を鋳込孔４が異なる寸法や形状のものに変更する際は、上・下クランプ２０，３０の爪片２４ａ，２４ｂ間、爪片３４ａ，３４ｂ間、および爪片３５ａ，３５ｂ間が接近する際の距離（ストローク）を変更するだけで、極めて容易に段取りすることが可能となる。更に、鋳込孔４が断面ほぼ正方形の鋳型２に変更する場合でも、上記と同様にして容易に対応することができる。この際には、爪片２４ａ，２４ｂなどは、前記アール面ｒのないものを用いるものとする。
尚、丸鋸４０は、上クランプ２０にも別個に取り付けたり、あるいは下クランプ３０とは別個にして、その付近に独立して移動可能に配置しても良い。また、前記クランプは、鋳造材Ｍが下降する上下方向に沿って３固以上としも良く、このうち、中間と最下段のクランプとに前記丸鋸４０を配置するようにしても良い。

図１２は、前記連続鋳造装置１の変形形態である連続鋳造装置１ａを示す概略図である。係る連続鋳造装置１ａは、図１２に示すように、前記同様の鋳型２、断熱材５、これらの外側を包囲する電磁撹拌装置６、上・下クランプ２０，３０、および、丸鋸４０などを含んでいる。このうち、下クランプ３０は、専用のガイド１３である一対のＨ鋼１４ａ，１４ｂに、その凹溝３２，３２が係合して昇降可能に支持される。一方、上クランプ２０は、ガイド１３と別個での専用のガイド１５に支持される。

係るガイド１５は、左右一対の一対のＨ鋼１６ａ，１６ｂと、これらの下端を支持する水平部１７とからなる。係るガイド１５は、図１２に示すように、前記ガイド１３とはピット８を挟んだ反対側に位置すると共に、上記水平部１７は、図示しない建家内の中間の高さ位置に固定されている。
以上のような連続鋳造装置１ａによれば、上・下クランプ２０，３０は、専用のガイド１３，１５に昇降可能に支持されているため、アルミニウムの鋳造材Ｍを任意の位置で自在にクランプできると共に、互いの距離を最小限にすることも可能となる。尚、上・下クランプ２０，３０は、各々の爪片２４ａ，２４ｂと爪片３４ａ，３４ｂなどが干渉しないように昇降する。また、上・下クランプ２０，３０の間に、更に専用のガイドに昇降可能に支持された中間クランプを配置することも可能である。

図１３は、異なる形態の連続鋳造装置１ｂを示す概略図である。係る連続鋳造装置１ｂも、図１３に示すように、前記同様の鋳型２、断熱材５、これらの外側を包囲する電磁撹拌装置６、および上・下クランプ２０，３０などを含んでいる。
図１３に示すように、上・下クランプ２０，３０は、各々のベース２１，３１を、多関節ロボット５０，６０の先端に個別に取り付けられている。
上クランプ２０を取り付ける多関節ロボット５０は、アルミニウムの鋳造材Ｍが下降する軌跡の中間に位置するデッキ４４上に設けた回転部５１、その上に立設する支持部５２、下アーム５４、上アーム５６、ベース２１の裏面に設けた固定部５８、およびこれらの間に位置するピン５３，５５，５７を備えている。
また、図１３に示すように、下クランプ３０を取り付ける多関節ロボット６０は、フロア７上で且つピット８の周囲に設けた回転部６１、その上に立設する支持部６２、下アーム６４、上アーム６６、前記ベース３１の裏面に設けた固定部６８、およびこれらの間に位置するピン６３，６５，６７を備えている。

多関節ロボット５０，６０は、水平方向に回転する回転部５１，６１、垂直方向に旋回する下アーム５４，６４と上アーム５６，６６、固定部５８，６８、およびこれらの間に介在するピン５３，６３などにより、ベース２１，３１を介して、上・下クランプ２０，３０を３次元の任意の方向に移動させることができる。
具体的には、図１３中の二点鎖線の矢印で示すように、下アーム５４，６４および上アーム５６，６６を垂直方向に沿って旋回運動させることで、ベース２１，３１を介して、上・下クランプ２０，３０に対し、鋳造材Ｍが下降する軌跡の中間および下部において、前記図４乃至図１１に示した所定の動作を成さしめることができる。即ち、上クランプ２０の爪片２４ａ，２４ｂによる鋳造材Ｍの把持および開放と、下クランプ３０の爪片３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂによる鋳造材Ｍの把持、その際における丸鋸４０による切断、および開放とを、当該鋳造材Ｍの下降速度と同期させつつ所要の位置で個別に行える。

前記多関節ロボット５０，６０は、上・下クランプ２０，３０の爪片２４ａ，３４ａなどが互いに干渉しないように、予めこれらの動きを制御すべく設定される。
以上のような多関節ロボット５０，６０を用いる連続鋳造装置１ｂによれば、前記のようなガイド１０，１３，１５を省略でき、前記鋳型２とピット８との間の空間を有効に活用できると共に、建設コストを低減することも可能となる。しかも、上・下クランプ２０，３０に対し、前記図４乃至図１１に示した所定の動作を正確に行わせるべく、多関節ロボット５０，６０の制御部（図示せず）に対し、所要のプログラムを入力するだけで良いため、管理およびメンテナンスも容易となる。
尚、丸鋸４０は、上クランプ２０の付近にも別途に配置しても良い。また、回転部５１，６１を活用することで、多関節ロボット５０，６０を任意の位置に設置することが一層容易となる。更に、前記連続鋳造装置１ｂでは、多関節ロボットを３台以上を併用することにより、下降する鋳造材Ｍの上下３箇所以上で同数のクランプにより、前記各動作を振り分けて成さしめることも可能である。

本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記鋳型２の鋳込孔４を断面ほぼ正方形または長方形とし、連続鋳造される鋳造材Ｍの断面をこれらと相似形のもの（例えば、スラブ用の鋳造材）としても良い。
また、前記ガイド１０，１３，１５のように一対のＨ型鋼１０ａ，１０ｂなどに限らず、各クランプのベースを昇降可能に支持する多段式ブームをガイドとしても用いても良い。
更に、１つの連続鋳造装置において、一方のクランプを前記一対のＨ型鋼１０ａ，１０ｂからなる前記ガイド１０などにより支持し、他方のクランプを多関節ロボットに取り付けて支持するようにしても良い。
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。

本発明における一形態の連続鋳造装置を示す側面図。 上記連続鋳造装置を示す正面図。 上記連続鋳造装置に用いる上・下クランプを示す斜視図。 上記連続鋳造装置を用いた連続鋳造方法の１工程を示す概略図。 上記連続鋳造方法における図４に続く工程を示す概略図。 上記連続鋳造方法における図５に続く工程を示す概略図。 上記連続鋳造方法における図６に続く工程を示す概略図。 上記連続鋳造方法における図７に続く工程を示す概略図。 上記連続鋳造方法における図８に続く工程を示す概略図。 上記連続鋳造方法における図９に続く工程を示す概略図。 上記連続鋳造方法における図１０に続く工程を示す概略図。 前記連続鋳造装置の変形形態の連続鋳造装置を示す概略図。 異なる形態の連続鋳造装置を示す概略図。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ……連続鋳造装置
２……………………鋳型
９……………………下型
１０，１３，１５…ガイド
２０…………………上クランプ（クランプ）
３０…………………下クランプ（クランプ）
４０…………………丸鋸（切断手段）
５０，６０…………多関節ロボット
ｍ……………………アルミニウムの溶湯
Ｍ……………………アルミニウムの鋳造材

Claims (5)

1. アルミニウムの溶湯が注下される鋳型と、
   上記鋳型の下方に位置し且つ係る鋳型から下降するアルミニウムの鋳造材を径方向からクランプする上下複数の昇降可能なクランプと、
   上記複数のクランプにおける少なくとも１つのクランプの付近に配置され、上記下降するアルミニウムの鋳造材を径方向に沿って切断する切断手段と、を含み、
   上記複数のクランプは、上記アルミニウムの鋳造材の下降方向に沿って、互いに同期して、または個別に昇降可能に支持されると共に、少なくとも１つのクランプは、下降する上記アルミニウムの鋳造材を常にクランプしている、
   ことを特徴とするアルミニウム用竪型連続鋳造装置。
2. 前記複数のクランプは、前記アルミニウムの鋳造材の下降方向に沿って配置された単一のガイドまたは複数個の専用のガイドに昇降可能で且つ上記鋳造材と同期して下降するように支持されている、
   請求項１に記載のアルミニウム用竪型連続鋳造装置。
3. 前記複数のクランプは、前記アルミニウムの鋳造材の下降方向に沿った異なる位置に配置した複数の多関節ロボットに個別に取付けられている、
   請求項１に記載のアルミニウム用竪型連続鋳造装置。
4. 前記鋳型の下方には、係る鋳型から下降するアルミニウムの鋳造材の先端部に接触し且つ当該鋳造材と同期して下降する下型が昇降可能に配置されている、
   請求項１乃至３の何れか一項記載にアルミニウム用竪型連続鋳造装置。
5. 前記切断手段は、前記複数のクランプのうち最下段の前記クランプと同期して昇降可能とされている、
   請求項１乃至４の何れか一項記載にアルミニウム用竪型連続鋳造装置。
   
   

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