JP6265172B2 - Pull-up continuous casting equipment - Google Patents
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Description
本発明は引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to an up-drawing continuous casting apparatus and an up-drawing continuous casting method.
特許文献1には、鋳型を要しない引上式の連続鋳造方法が開示されている。特許文献1に示すように、溶融金属(溶湯)の表面(すなわち湯面)にスタータを浸漬させた後、当該スタータを引き上げると、溶湯の表面膜や表面張力によりスタータに追従して溶湯も導出される。ここで、湯面近傍に設置された形状規定部材を介して、溶湯を導出し、冷却することにより、所望の断面形状を有する鋳物を連続鋳造することができる。 Patent Document 1 discloses a pull-up type continuous casting method that does not require a mold. As shown in Patent Document 1, when a starter is immersed in the surface of molten metal (molten metal) (that is, the molten metal surface) and then the starter is pulled up, the molten metal is derived by following the starter by the surface film and surface tension of the molten metal. Is done. Here, a casting having a desired cross-sectional shape can be continuously cast by deriving and cooling the molten metal through a shape determining member installed in the vicinity of the molten metal surface.
発明者は以下の課題を見出した。
特許文献1に記載の連続鋳造方法において、中空形状の鋳物(中空鋳物)を鋳造する場合がある。この場合、凝固界面近傍の中空鋳物の外周面及び内周面に冷却ガスを吹き付けて、湯面から導出された溶湯を間接的に冷却することにより、湯面から導出された溶湯の凝固を促進させることができる。しかしながら、凝固界面近傍の中空鋳物の内周面に冷却ガスを吹き付けると、その気流の影響により、吹き出された冷却ガスの流れる流路と形状規定部材の上面との間の空間に負圧領域が発生し、湯面から導出された溶湯がその負圧に引っ張られて中空鋳物の内側に流れ込んでしまうという問題があった。
The inventor has found the following problems.
In the continuous casting method described in Patent Document 1, a hollow casting (hollow casting) may be cast. In this case, solidification of the melt derived from the molten metal surface is promoted by blowing cooling gas to the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the hollow casting near the solidification interface and indirectly cooling the molten metal derived from the molten metal surface. Can be made. However, when cooling gas is blown onto the inner peripheral surface of the hollow casting near the solidification interface, a negative pressure region is formed in the space between the flow path of the blown cooling gas and the upper surface of the shape defining member due to the influence of the air flow. There was a problem that the molten metal led out from the molten metal surface was pulled by the negative pressure and flowed into the hollow casting.
本発明は、上記を鑑みなされたものであって、湯面から導出された溶湯が中空鋳物の内側に流れ込むのを抑制することが可能な引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and includes a pulling-up-type continuous casting apparatus and a pull-up-type continuous casting method capable of suppressing the molten metal led out from the molten metal surface from flowing into the inside of the hollow casting. The purpose is to provide.
本発明の一態様に係る引上式連続鋳造装置は、溶湯を保持する保持炉と、前記溶湯の湯面上に設置され、前記湯面から導出された前記溶湯が通過することにより、鋳造する中空鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、凝固界面近傍の前記中空鋳物の内周面に冷却ガスを吹き付けることにより、前記中空鋳物と当該凝固界面を介して連続する、前記湯面から導出された前記溶湯、を冷却する冷却部と、を備えた引上式連続鋳造装置であって、前記冷却部から吹き出された前記冷却ガスの流れる流路と前記形状規定部材の上面との間の空間において発生する負圧領域に対して送風する送風部をさらに備えるものである。それにより、負圧領域の負圧状態が緩和されるため、湯面から導出された溶湯が中空鋳物の内側に流れ込むのを抑制することができる。 The up-drawing continuous casting apparatus according to an aspect of the present invention is cast by a holding furnace for holding a molten metal and the molten metal that is installed on the molten metal surface and that is led out from the molten metal surface. A shape-defining member that defines the cross-sectional shape of the hollow casting, and is derived from the molten metal surface that is continuous with the hollow casting and the solidification interface by blowing cooling gas to the inner peripheral surface of the hollow casting near the solidification interface. And a cooling unit that cools the molten metal, and is provided between a flow path through which the cooling gas blown out from the cooling unit flows and an upper surface of the shape defining member. A blower for blowing air to a negative pressure region generated in the space is further provided. Thereby, since the negative pressure state of the negative pressure region is relaxed, it is possible to suppress the molten metal led out from the molten metal surface from flowing into the hollow casting.
前記送風部の送風口は、前記中空鋳物の内部において前記冷却部よりも上方に設けられ、下方の前記負圧領域に向けて送風することが好ましい。それにより、ノズルを保持炉内に設置する必要が無くなるため、送風部の設置が容易になる。 It is preferable that the blower port of the blower part is provided above the cooling part inside the hollow casting and blows air toward the negative pressure region below. Thereby, since it is not necessary to install the nozzle in the holding furnace, it is easy to install the blower.
前記送風部の送風口は、前記負圧領域に接する部材に配置され、当該負圧領域に向けて開口していることが好ましい。それにより、より正確に負圧領域に風を送り込むことが可能になるため、より確実に負圧領域の負圧状態が緩和される。 It is preferable that the air outlet of the air blower is disposed on a member that contacts the negative pressure region and opens toward the negative pressure region. As a result, it becomes possible to send the wind more accurately into the negative pressure region, so that the negative pressure state in the negative pressure region is more reliably relaxed.
前記負圧領域の圧力を測定する圧力センサをさらに備え、前記送風部は、前記圧力センサの測定結果に応じた流量で送風することが好ましい。それにより、負圧領域の負圧状態を緩和するのに適した流量の風を送り込むことが可能になるため、より正確に負圧領域の負圧状態が緩和される。 It is preferable that a pressure sensor for measuring the pressure in the negative pressure region is further provided, and the blowing unit blows air at a flow rate corresponding to a measurement result of the pressure sensor. As a result, it becomes possible to send in a wind having a flow rate suitable for alleviating the negative pressure state in the negative pressure region, so that the negative pressure state in the negative pressure region is more accurately relaxed.
本発明の一態様に係る引上式連続鋳造方法は、保持炉に保持された溶湯の湯面から前記溶湯を導出して、中空鋳物の断面形状を規定する形状規定部材を通過させることにより、前記中空鋳物を鋳造する引上式連続鋳造方法であって、凝固界面近傍の前記中空鋳物の内周面に冷却ガスを吹き付けることにより、前記中空鋳物と当該凝固界面を介して連続する、前記湯面から導出された前記溶湯、を冷却するステップと、吹き出された前記冷却ガスの流れる流路と前記形状規定部材の上面との間の空間において発生する負圧領域に対して送風するステップと、を備えるものである。それにより、負圧領域の負圧状態が緩和されるため、湯面から導出された溶湯が中空鋳物の内側に流れ込むのを抑制することができる。 In the up-drawing continuous casting method according to one aspect of the present invention, the molten metal is led out from the surface of the molten metal held in a holding furnace, and passed through a shape defining member that defines the cross-sectional shape of the hollow casting, An up-drawing continuous casting method for casting the hollow casting, wherein the hot water is continuous with the hollow casting through the solidification interface by blowing a cooling gas to an inner peripheral surface of the hollow casting near the solidification interface. Cooling the molten metal derived from a surface, blowing air to a negative pressure region generated in a space between the flow path of the blown-out cooling gas and the upper surface of the shape defining member; Is provided. Thereby, since the negative pressure state of the negative pressure region is relaxed, it is possible to suppress the molten metal led out from the molten metal surface from flowing into the hollow casting.
本発明により、湯面から導出された溶湯が中空鋳物の内側に流れ込むのを抑制することが可能な引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pulling-up-type continuous casting apparatus and a pull-up-type continuous casting method that can suppress the molten metal led out from the molten metal surface from flowing into the inside of the hollow casting.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.
<実施の形態1>
まず、図1を参照して、実施の形態1に係る自由鋳造装置(引上式連続鋳造装置)について説明する。図1は、実施の形態1に係る自由鋳造装置を模式的に示す断面図である。図1に示すように、実施の形態1に係る自由鋳造装置は、溶湯保持炉(保持炉)101、形状規定部材102、支持ロッド106,107、アクチュエータ108、冷却部109、送風部116、及び、引上機115を備えている。なお、図1には、構成要素の位置関係を説明するために便宜的に右手系xyz座標が示されている。図1におけるxy平面は水平面を構成し、z軸方向が鉛直方向である。より具体的には、z軸のプラス方向が鉛直上向きとなる。
<Embodiment 1>
First, with reference to FIG. 1, the free casting apparatus (pull-up type continuous casting apparatus) according to Embodiment 1 will be described. 1 is a cross-sectional view schematically showing a free casting apparatus according to Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, a free casting apparatus according to Embodiment 1 includes a molten metal holding furnace (holding furnace) 101, a
溶湯保持炉101は、例えばアルミニウムやその合金などの溶湯M1を収容し、溶湯M1が流動性を有する所定の温度に保持する。図1の例では、鋳造中に溶湯保持炉101へ溶湯を補充しないため、鋳造の進行とともに溶湯M1の表面(つまり湯面)は低下する。他方、鋳造中に溶湯保持炉101へ溶湯を随時補充し、湯面を一定に保持するような構成としてもよい。ここで、溶湯保持炉101の設定温度を上げると凝固界面SIFの位置を上げることができ、溶湯保持炉101の設定温度を下げると凝固界面SIFの位置を下げることができる。なお、当然のことながら、溶湯M1はアルミニウム以外の金属やその合金であってもよい。
The molten
形状規定部材102は、例えばセラミックスやステンレスなどからなり、湯面上に配置されている。形状規定部材102は、外部形状規定部材103と、内部形状規定部材104と、により構成されている。外部形状規定部材103は、鋳造する鋳物M3の外部の断面形状を規定し、内部形状規定部材104は、鋳造する鋳物M3の内部の断面形状を規定する。図1に示した鋳物M3は、水平方向の断面(以下、横断面と称す)の形状が管状の中空鋳物(つまりパイプ)である。
The
図1の例では、外部形状規定部材103及び内部形状規定部材104は、それらの下側の主面(下面)が湯面に接触するように配置されている。それにより、溶湯M1の表面に形成される酸化膜や溶湯M1の表面に浮遊する異物の鋳物M3への混入が抑制される。一方、外部形状規定部材103及び内部形状規定部材104は、それらの下面が湯面に接触しないように設置されてもよい。具体的には、外部形状規定部材103及び内部形状規定部材104は、それらの下面が湯面から所定の距離(例えば0.5mm程度)だけ離間するように配置されてもよい。それにより、外部形状規定部材103及び内部形状規定部材104では、熱変形や溶損が抑制されるため、耐久性が向上する。
In the example of FIG. 1, the external
図2は、図1に示す形状規定部材102の平面図である。ここで、図1の形状規定部材102の断面図は、図2のI−I断面図に相当する。図2の例では、外部形状規定部材103は、例えば矩形状の平面形状を有し、中央部に円形状の開口部を有している。内部形状規定部材104は、円形状の平面形状を有し、外部形状規定部材103の開口部の中央部に配置されている。外部形状規定部材103と内部形状規定部材104との間の間隙が、溶湯が通過する溶湯通過部105となる。なお、図2におけるxyz座標は、図1と一致している。
FIG. 2 is a plan view of the
ここで、図2には、冷却部109のノズル先端部114も示されている。ノズル先端部114は、内部形状規定部材104の中央部に配置されている。ノズル先端部114には、平面視して溶湯通過部105に向けて開口する複数の冷却ガス吹き出し口114aが設けられている。
Here, FIG. 2 also shows the
引上機115は、スタータ(導出部材)STを把持し、スタータSTを溶湯M1に浸漬させたり、溶湯M1に浸漬されたスタータSTを引き上げたりする。
The pulling
図1に示すように、溶湯M1は、浸漬されたスタータSTと結合した後、その表面膜や表面張力により外形を維持したままスタータSTに追従して引き上げられ、形状規定部材102の溶湯通過部105を通過する。溶湯M1が形状規定部材102の溶湯通過部105を通過することにより、溶湯M1に対し形状規定部材102から外力が印加され、鋳物M3の断面形状が規定される。ここで、溶湯M1の表面膜や表面張力によってスタータST(又は、スタータSTに追従して引き上げられた溶湯M1が凝固して形成された鋳物M3)に追従して湯面から引き上げられた溶湯を保持溶湯M2と呼ぶ。また、鋳物M3と保持溶湯M2との境界が凝固界面SIFである。
As shown in FIG. 1, after the molten metal M1 is coupled to the immersed starter ST, the molten metal M1 is pulled up following the starter ST while maintaining its outer shape by its surface film and surface tension, and the molten metal passage portion of the
支持ロッド106は、外部形状規定部材103を支持し、支持ロッド107は、内部形状規定部材104を支持する。支持ロッド106,107は何れもアクチュエータ108に連結されている。
The
アクチュエータ108は、支持ロッド106,107を介して、外部形状規定部材103及び内部形状規定部材104を上下方向(z軸方向)に移動させることができる。それにより、鋳造の進行による湯面の低下とともに、形状規定部材102を下方向に移動させることができる。
The
冷却部109は、冷却ガス(例えば空気、窒素、アルゴンなど)をスタータSTや鋳物M3に吹き付けることで、間接的に保持溶湯M2を冷却する部である。冷却ガスの流量を増やすと凝固界面SIFの位置を下げることができ、冷却ガスの流量を減らすと凝固界面SIFの位置を上げることができる。なお、冷却部109も、上下方向(鉛直方向;z軸方向)及び水平方向(x軸方向及びy軸方向)に移動可能となっている。そのため、例えば、鋳造の進行による湯面の低下とともに、形状規定部材102の下方向の移動に合わせて、冷却部109を下方向に移動することができる。あるいは、引上機115や形状規定部材102の水平方向の移動に合わせて、冷却部109を水平方向に移動することができる。
The
より具体的には、冷却部109は、冷却ガス供給部110と、ノズル111,112と、ノズル先端部113,114と、により構成される。冷却部109は、冷却ガス供給部110により供給された冷却ガスを、それぞれノズル111,112を介してノズル先端部113,114から吹き出す。
More specifically, the
ノズル先端部113は、鋳物M3の外側に鋳物M3の外周面を囲むようにして設けられている。ノズル先端部113に設けられた複数の冷却ガス吹き出し口は、凝固界面SIF近傍の鋳物M3の外周面に向けて開口している。ノズル先端部113は、複数の冷却ガス吹き出し口から吹き出された冷却ガスを、凝固界面SIF近傍の鋳物M3の外周面に吹き付ける。
The
ノズル先端部114は、鋳物M3の内側(本例では、内部形状規定部材104の中央部)に設けられている。ノズル先端部114に設けられた複数の冷却ガス吹き出し口114aは、凝固界面近傍SIFの鋳物M3の内周面に向けて開口している。ノズル先端部114は、複数の冷却ガス吹き出し口114aから吹き出された冷却ガスを、凝固界面SIF近傍の鋳物M3の内周面に吹き付ける。
The
スタータSTに連結された引上機115により鋳物M3を引き上げつつ、冷却ガスによりスタータSTや鋳物M3を冷却することにより、凝固界面SIF近傍の保持溶湯M2が上側(z軸方向プラス側)から下側(z軸方向マイナス側)へ順次凝固し、鋳物M3が形成されていく。引上機115による引上速度を速くすると凝固界面SIFの位置を上げることができ、引上速度を遅くすると凝固界面SIFの位置を下げることができる。
The molten metal M2 in the vicinity of the solidification interface SIF is lowered from the upper side (the z-axis direction plus side) by pulling up the casting M3 by the
また、引上機115を水平方向(x軸方向やy軸方向)に移動させながら引き上げることにより、保持溶湯M2を斜め方向に導出することができる。そのため、鋳物M3の長手方向の形状を自由に変化させることができる。なお、引上機115を水平方向に移動させる代わりに、形状規定部材102を水平方向に移動させることにより、鋳物M3の長手方向の形状を自由に変化させてもよい。
Moreover, the holding molten metal M2 can be derived | led-out in the diagonal direction by pulling up, moving the pulling
送風部116は、凝固界面SIF近傍の鋳物M3の内周面に冷却ガスを吹き付けることにより発生する負圧領域Xに対して送風する部である。負圧領域Xの詳細については後述する。
The blowing
より具体的には、送風部116は、風供給部117と、ノズル118と、ノズル先端部119と、により構成される。送風部116は、風供給部117により供給された風(空気、又は、冷却ガスと同じ種類のガス等)を、ノズル118を介してノズル先端部119から送風する。
More specifically, the
ノズル先端部119は、引上機115付近からノズル118によって中空形状の鋳物M3の内側(筒内)に吊るされるようにして配置されている。ノズル先端部119に設けられた複数の送風口119aは、冷却部109のノズル先端部114の上方に位置し、下方の負圧領域Xに向けて開口しており、負圧領域Xに対して送風する。上述のような送風部116の配置の場合、ノズル118を溶湯保持炉101内に設置する必要が無いため、送風部116の設置が容易である。
The
以下、図3〜図5を用いて、負圧領域Xの発生による課題及び送風部116を用いることによる効果を説明する。
Hereinafter, the problem caused by the generation of the negative pressure region X and the effect of using the
図3及び図4は、比較例に係る自由鋳造装置の課題を説明するための図である。図3及び図4に示す自由鋳造装置には、送風部116が設けられていない。図5は、図1に示す自由鋳造装置の一部を示す拡大断面図である。
3 and 4 are diagrams for explaining the problem of the free casting apparatus according to the comparative example. The free casting apparatus shown in FIGS. 3 and 4 is not provided with the
図3に示すように、ノズル先端部114に設けられた複数の冷却ガス吹き出し口114aから吹き出された冷却ガスの流れる流路(図中の黒い矢印)と、内部形状規定部材104の上面と、の間の空間は、冷却ガスの気流の影響で、大気圧よりも低い圧力値を示す負圧状態となる。この負圧状態の空間を負圧領域Xと称している。
As shown in FIG. 3, a flow path (black arrow in the figure) through which the cooling gas blown out from the plurality of cooling
図4に示すように、送風部116が設けられていない場合、負圧領域Xに接する保持溶湯M2が負圧に引っ張られて中空形状の鋳物M3の内側に流れ込んでしまう場合がある。これを回避するためには、冷却ガスの流量を少なくして負圧領域Xの発生を抑制せざるを得ない。しかしながら、冷却ガスの流量を少なくすると、保持溶湯M2の凝固に時間がかかってしまい、鋳物M3の生産性が低下してしまう。
As shown in FIG. 4, when the
それに対し、図5に示すように、送風部116が設けられた場合、送風部116から負圧領域Xに対して送風されることで、負圧領域Xの負圧状態が緩和される。つまり、負圧領域Xの圧力と大気圧との差圧が小さくなる。そのため、冷却ガスの流量を減らさなくても、保持溶湯M2が中空形状の鋳物M3の内側に流れ込むのを抑制することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the
続いて、図1及び図6を参照して、実施の形態1にかかる自由鋳造方法について説明する。図6は、実施の形態1にかかる自由鋳造方法を示すフローチャートである。 Next, the free casting method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 6. FIG. 6 is a flowchart illustrating the free casting method according to the first embodiment.
まず、引上機115によりスタータSTを降下させ、外部形状規定部材103と内部形状規定部材104との間の溶湯通過部105を通して、スタータSTの先端部(下端部)を溶湯M1に浸漬させる(ステップS101)。
First, the starter ST is lowered by the pulling
次に、所定の速度でスタータSTの引き上げを開始する。ここで、スタータSTが湯面から離間しても、溶湯M1は、表面膜や表面張力によってスタータSTに追従して湯面から引き上げられ(導出され)保持溶湯M2を形成する。図1に示すように、保持溶湯M2は、形状規定部材102の溶湯通過部105に形成される。つまり、形状規定部材102により、保持溶湯M2に形状が付与される(ステップS102)。
Next, the starter ST is started to be pulled up at a predetermined speed. Here, even if the starter ST is separated from the molten metal surface, the molten metal M1 is pulled up (derived) from the molten metal surface by the surface film or surface tension to form the retained molten metal M2. As shown in FIG. 1, the retained molten metal M <b> 2 is formed in the molten
次に、スタータSTや鋳物M3は、冷却部109から吹き出される冷却ガスによって冷却される(ステップS103)。それにより、保持溶湯M2が間接的に冷却されて上側から下側に向かって順に凝固し、鋳物M3が成長していく(ステップS104)。このようにして、鋳物M3を連続鋳造することができる。 Next, the starter ST and the casting M3 are cooled by the cooling gas blown out from the cooling unit 109 (step S103). Thereby, the retained molten metal M2 is indirectly cooled and solidified in order from the upper side to the lower side, and the casting M3 grows (step S104). In this way, the casting M3 can be continuously cast.
ここで、ノズル先端部114に設けられた複数の冷却ガス吹き出し口114aから吹き出された冷却ガスの流れる流路と、内部形状規定部材104の上面と、の間の空間には、冷却ガスの気流の影響により負圧領域Xが発生する。そこで、送風部116から負圧領域Xに対して送風する(ステップS103)。それにより、負圧領域Xの負圧状態が緩和される。つまり、負圧領域Xの圧力と大気圧との差圧が小さくなる。それにより、保持溶湯M2が中空形状の鋳物M3の内側に流れ込むのを抑制することができる。
Here, in the space between the flow path of the cooling gas blown out from the plurality of cooling
図7は、冷却ガスの流量と、負圧領域Xの圧力と大気圧との差圧と、の関係を示す図である。図7を参照すると、冷却ガスの流量がゼロの場合、負圧領域Xは発生しない(差圧はゼロである)が、冷却ガスの流量が増加するほど、負圧領域Xの負圧は大きくなる(負圧領域Xの圧力と大気圧との差圧は大きくなる)。また、冷却ガスの流量が一定である場合、冷却ガス吹き出し口114aの面積が小さいほど、冷却ガスの流速が速くなるため、負圧領域Xの負圧は大きくなる。ここで、送風部116は、例えば図7に示す情報に基づいて負圧領域Xの圧力を推定し、風量を調整してもよい。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the flow rate of the cooling gas and the differential pressure between the pressure in the negative pressure region X and the atmospheric pressure. Referring to FIG. 7, when the flow rate of the cooling gas is zero, the negative pressure region X does not occur (the differential pressure is zero), but the negative pressure in the negative pressure region X increases as the flow rate of the cooling gas increases. (The pressure difference between the pressure in the negative pressure region X and the atmospheric pressure increases). In addition, when the flow rate of the cooling gas is constant, the smaller the area of the cooling
このように、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、中空形状の鋳物M3の内周面に吹き付けられる冷却ガスの影響で発生する負圧領域Xに対して送風する送風部116を備える。それにより、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、負圧領域Xの負圧状態を緩和することができるため、保持溶湯M2が中空形状の鋳物M3の内側に流れ込むのを抑制することができる。
Thus, the free casting apparatus according to the present embodiment includes the
<実施の形態2>
図8は、実施の形態2に係る自由鋳造装置を模式的に示す断面図である。図8に示す自由鋳造装置では、図1に示す自由鋳造装置と比較して、送風部116が負圧領域Xの圧力に応じた風量で送風するフィードバック機能をさらに有する。なお、図8におけるxyz座標は、図1と一致している。
<Embodiment 2>
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a free casting apparatus according to the second embodiment. The free casting apparatus shown in FIG. 8 further has a feedback function in which the
具体的には、図8に示す自由鋳造装置は、負圧領域X内に設けられた圧力センサ120をさらに備える。圧力センサ120は、負圧領域Xの圧力を測定する。そして、送風部116は、圧力センサ120の測定結果に応じた風量で負圧領域Xに対して送風する。例えば、送風部116は、負圧領域Xの圧力と大気圧との差圧が小さい場合に風量を少なくし、負圧領域Xの圧力と大気圧との差圧が大きい場合に風量を多くする。
Specifically, the free casting apparatus shown in FIG. 8 further includes a
それにより、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、負圧領域Xの負圧状態を緩和するのに適した流量の風を負圧領域Xに送り込むことが可能になるため、より正確に負圧領域Xの負圧状態を緩和することができる。 As a result, the free casting apparatus according to the present embodiment can send a wind having a flow rate suitable for alleviating the negative pressure state in the negative pressure region X to the negative pressure region X. The negative pressure state of the pressure region X can be relaxed.
<実施の形態3>
図9は、実施の形態3に係る自由鋳造装置の一部を示す拡大断面図である。図10は、図9に示す形状規定部材102周辺を示す平面図である。なお、図9及び図10におけるxyz座標は、図1と一致している。
<Embodiment 3>
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the free casting apparatus according to the third embodiment. FIG. 10 is a plan view showing the periphery of the
図9に示す自由鋳造装置では、図1に示す自由鋳造装置と比較して、送風部116に設けられたノズル先端部(及び送風口)の配置位置が異なる。
The free casting apparatus shown in FIG. 9 differs from the free casting apparatus shown in FIG. 1 in the arrangement position of the nozzle tip (and the air outlet) provided in the
図9に示す自由鋳造装置は、送風部116として、風供給部117、ノズル121及び複数のノズル先端部122を備える。ノズル121の一部は、溶湯M1内に設置されている。溶湯M1内に設置されたノズル121は、内部形状規定部材104の下面からその内部を通過して上面まで延在し、複数のノズル先端部122に接続される。図10を参照すると、複数のノズル先端部122は、負圧領域Xに接する部材の一つである内部形状規定部材104の上面に、冷却部109のノズル先端部114を囲むように設けられている。そして、複数のノズル先端部122のそれぞれに設けられた複数の送風口122aは、負圧領域Xに向けて開口している。
The free casting apparatus shown in FIG. 9 includes a
図9に示す自由鋳造装置のその他の構成については、図1に示す自由鋳造装置の場合と同様であるため、その説明を省略する。 The other configuration of the free casting apparatus shown in FIG. 9 is the same as that of the free casting apparatus shown in FIG.
それにより、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、より正確に負圧領域Xに風を送り込むことが可能になるため、より確実に負圧領域Xの負圧状態を緩和することができる。 As a result, the free casting apparatus according to the present embodiment can more accurately feed wind into the negative pressure region X, and therefore can more reliably relieve the negative pressure state in the negative pressure region X.
(図9に示す自由鋳造装置の変形例)
図11は、図9に示す自由鋳造装置の変形例の一部を示す拡大断面図である。図12は、図11に示す形状規定部材102周辺を示す平面図である。なお、図11及び図12におけるxyz座標は、図1と一致している。
(Modification of the free casting apparatus shown in FIG. 9)
FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a part of a modification of the free casting apparatus shown in FIG. FIG. 12 is a plan view showing the periphery of the
図11に示す自由鋳造装置では、図9に示す自由鋳造装置と比較して、送風部116に設けられたノズル先端部(及び送風口)の配置位置が異なる。
The free casting apparatus shown in FIG. 11 differs from the free casting apparatus shown in FIG. 9 in the arrangement position of the nozzle tip (and the air outlet) provided in the
図11に示す自由鋳造装置は、送風部116として、風供給部117、ノズル123及びノズル先端部124を備える。ノズル123の一部は、溶湯M1内に設置されている。溶湯M1内に設置されたノズル123は、内部形状規定部材104の下面からその内部を通過して上面まで延在し、ノズル先端部124に接続される。ここで、送風部116のノズル先端部124は、冷却部109のノズル先端部114を形成する円柱状の部材を共用している。図11及び図12を参照すると、複数の送風口124aは、負圧領域Xに接する部材の一つであるノズル先端部114,124を形成する円柱状の部材、の側面に設けられ、負圧領域Xに向けて開口している。
The free casting apparatus shown in FIG. 11 includes a
図11に示す自由鋳造装置のその他の構成については、図9に示す自由鋳造装置の場合と同様であるため、その説明を省略する。 The other configuration of the free casting apparatus shown in FIG. 11 is the same as that of the free casting apparatus shown in FIG.
それにより、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、より正確に負圧領域Xに風を送り込むことが可能になるため、より確実に負圧領域Xの負圧状態を緩和することができる。 As a result, the free casting apparatus according to the present embodiment can more accurately feed wind into the negative pressure region X, and therefore can more reliably relieve the negative pressure state in the negative pressure region X.
以上のように、上記実施の形態1乃至3にかかる自由鋳造装置は、中空形状の鋳物M3の内周面に吹き付けられる冷却ガスの影響で発生する負圧領域Xに対して送風する送風部116を備える。それにより、上記実施の形態1乃至3にかかる自由鋳造装置は、負圧領域Xの負圧状態を緩和することができるため、保持溶湯M2が中空形状の鋳物M3の内側に流れ込むのを抑制することができる。 As described above, the free casting apparatus according to Embodiments 1 to 3 blows air to the negative pressure region X generated by the influence of the cooling gas blown to the inner peripheral surface of the hollow casting M3. Is provided. As a result, the free casting apparatus according to the first to third embodiments can relieve the negative pressure state of the negative pressure region X, so that the retained molten metal M2 is prevented from flowing into the hollow casting M3. be able to.
上記実施の形態では、円筒形状の鋳物を鋳造する場合を例に説明したが、これに限られない。角筒形状等のその他の中空形状の鋳物を鋳造する場合にも、本発明を適用可能である。 In the said embodiment, although the case where the casting of a cylindrical shape was cast was demonstrated to the example, it is not restricted to this. The present invention can also be applied when casting other hollow shaped castings such as a rectangular tube shape.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
101 溶湯保持炉
102 形状規定部材
103 外部形状規定部材
104 内部形状規定部材
105 溶湯通過部
106 支持ロッド
107 支持ロッド
108 アクチュエータ
109 冷却部
110 冷却ガス供給部
111 ノズル
112 ノズル
113 ノズル先端部
114 ノズル先端部
114a 冷却ガス吹き出し口
115 引上機
116 送風部
117 風供給部
118 ノズル
119 ノズル先端部
119a 送風口
120 圧力センサ
121 ノズル
122 ノズル先端部
122a 送風口
123 ノズル
124 ノズル先端部
124a 送風口
M1 溶湯
M2 保持溶湯
M3 鋳物
SIF 凝固界面
ST スタータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記溶湯の湯面上に設置され、前記湯面から導出された前記溶湯が通過することにより、鋳造する中空鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、
凝固界面近傍の前記中空鋳物の内周面に冷却ガスを吹き付けることにより、前記中空鋳物と当該凝固界面を介して連続する前記湯面から導出された前記溶湯、を冷却する冷却部と、を備えた引上式連続鋳造装置であって、
前記冷却部から吹き出された前記冷却ガスの流れる流路と前記形状規定部材の上面との間の空間において発生する負圧領域に対して送風する送風部をさらに備え、
前記送風部の送風口は、前記中空鋳物の内部において前記冷却部よりも上方に設けられ、下方の前記負圧領域に向けて送風する、引上式連続鋳造装置。 A holding furnace for holding molten metal;
A shape determining member that defines a cross-sectional shape of a hollow casting to be cast by passing through the molten metal that is installed on the molten metal surface and is derived from the molten metal surface;
A cooling unit that cools the hollow casting and the molten metal led out from the molten metal surface through the solidification interface by spraying a cooling gas on the inner peripheral surface of the hollow casting near the solidification interface. A pull-up type continuous casting apparatus,
An air blower for blowing air to a negative pressure region generated in a space between the flow path of the cooling gas blown from the cooling part and the upper surface of the shape defining member ;
The blow-up port of the blower unit is a pulling-up-type continuous casting apparatus that is provided above the cooling unit inside the hollow casting and blows air toward the negative pressure region below .
前記溶湯の湯面上に設置され、前記湯面から導出された前記溶湯が通過することにより、鋳造する中空鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、
凝固界面近傍の前記中空鋳物の内周面に冷却ガスを吹き付けることにより、前記中空鋳物と当該凝固界面を介して連続する前記湯面から導出された前記溶湯、を冷却する冷却部と、を備えた引上式連続鋳造装置であって、
前記冷却部から吹き出された前記冷却ガスの流れる流路と前記形状規定部材の上面との間の空間において発生する負圧領域に対して送風する送風部と、
前記負圧領域の圧力を測定する圧力センサと、をさらに備え、
前記送風部は、前記圧力センサの測定結果に応じた流量で送風する、引上式連続鋳造装置。 A holding furnace for holding molten metal;
A shape determining member that defines a cross-sectional shape of a hollow casting to be cast by passing through the molten metal that is installed on the molten metal surface and is derived from the molten metal surface;
A cooling unit that cools the hollow casting and the molten metal led out from the molten metal surface through the solidification interface by spraying a cooling gas on the inner peripheral surface of the hollow casting near the solidification interface. A pull-up type continuous casting apparatus,
A blower for blowing air to a negative pressure region generated in a space between the flow path of the cooling gas blown out from the cooling unit and the upper surface of the shape defining member ;
A pressure sensor for measuring the pressure in the negative pressure region,
The blower is a pulling-up-type continuous casting apparatus that blows air at a flow rate corresponding to the measurement result of the pressure sensor .
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