JPH01233051A - Ａｌ−Ｌｉ合金の連続鋳造法 - 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、Ａ　Ｉ−Ｌ　ｉ系合金のような活性金属を含
む合金の連続鋳造法に関し、特に、溶湯と冷却水との接
触による爆発の危険性をなくした連続鋳造法に関する。

［従来の技術］ Ａｌ−Ｌｉ系合金は水と接触すると激しい爆発を起すこ
とかあるので、通常の連続鋳造による造塊は危険である
。この危険を避けるために下記のとおり、いくつかのＡ
ｌ−Ｌｉ系合金の鋳造法か提案されている。

（１）エチレングリコールと　１０Ｖｏ１％以下の水か
ら成る混合物を冷却利として用いるリチウム含有合金の
連続鋳造法（特開昭ＧＯ−１２７０５７）、（２）ピッ
トに水溜りなして鋳造を開始し、インゴットに供給され
た水かピットに溜らないように水を除去するようにした
、軽金属合金の鋳造方法および装置（特開昭６０−１８
０６５６）、（３）鋳塊に対する冷却水の直接供給を行
わず、水冷鋳型による冷却のみで鋳造するようにしたＡ
ｌ−Ｌｉ系合金鋳塊の連続鋳造法（特願昭６２−２８８
７０１）、 （４）鋳塊に対する従来の水冷却の代りに固体粒子を流
動させている流動層によって、・鋳塊を冷却するように
したＡｌ−Ｌｉ系合金鋳塊の連続鋳造法、 しかし、上記（１）の方法はエチレングリコール中の含
水量の制御が複雑、かつ、困難であり、爆発の可能性は
皆無とはいえない。上記（２）の方法でも爆発の危険か
ある。

上記（３）の方法は爆発の１−ｉＪ能性はないが、鋳塊
中に微細な空隙（引は巣）が認められることが多く１、
また７大所面鋳塊をつくるときの生産性が著゛シ＜゛低
下するのが問題であった。

上記（４）の方法は固体粒子の流動層を形成するための
設備投資が大きく、かつ、その運転条件の維持が困難で
あるという欠点があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、Ａｌ−Ｌｉ系合金のように、活性金属を含む
合金の連続鋳造法において、従来技術における上記問題
点を解決し、比較的設備投資が小さく、かつ、運転が容
易な装置によって、冷却媒体と溶湯との接触による爆発
の危険を回避し、かつ、鋳塊組織および生産性を改善し
、かつ、鋳塊割れを防止しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は、鋳型から引
き出される鋳塊を冷却するとき、固体粒子を噴射または
投射してこの鋳塊を冷却するＡｌ−Ｌｉ合金の連続鋳造
法である。

第１図を参照してこの発明を具体的に説明すると、ノズ
ル１からフロート　２を介して供給される溶湯が、内部
に冷却水が循環している鋳型３の孔に注がれ、冷却され
ると、鋳型３との接触面から凝固を開始する。

鋳型３には冷却水人口４と冷却水出口５とが設けられ、
鋳型３の内部空洞に冷却水が循環するようになっている
。

鋳型３の孔の中で凝固を開始した鋳塊ｌＯは下方へ連続
的に引き出される。鋳型３から鋳塊ｌＯが露出したとこ
ろで噴射ノズル８から加圧気体、例えば、空気によって
噴射されるブラスト材あるいはインペラー　９によって
投射されるブラスト材が鋳塊ｌＯに衝突して鋳塊を冷却
する。

ブラスト材を鋳塊１０に衝突させる方法としては、第１
図の鋳塊１０の右側に示したように、ブラスト材供給管
６からブラスト材を噴射ノズル８に送り、圧縮空気供給
管７からの圧縮空気によってブラスト材を噴射する方法
、ならびに、上記鋳塊１０の左側に示したように、ブラ
スト材供給管６からブラスト材を供給し、インペラー（
高速回転翼）９によってブラスト材を投射する方法等が
ある。ノズル８あるいはインペラー９の配置位置は、鋳
塊１０の表面全体にブラスト月が衝突するように配置す
るとともに鋳塊が充分冷却するようにきめる。

ブラスト材としては、アルミナ、ジルコニア、シリカ、
酸化カルシウム、カーボランダム、ガラスピーズ、鉄、
アルミニウム、砂、黒鉛粒等が挙げられるが、アルミナ
、鉄またはその合金粒子等の固体粒子が適当である。

この固体粒子の直径は約０．０１〜５．’Ｏｍｍがよく
、その適当な値は冷却能力および固体粒子の分散状態に
よってきまる。

ブラスト材の流量は、ノズル８、インペラー９の配置方
法、固体粒子の材料、直径、鋳塊１０の寸法により適宜
決定される。

鋳塊ｌＯと衝突した後のブラスト材は気流とともにフー
ド１１の中を流れサイクロンに送られ捕集されるので粉
塵による環境悪化の問題はない。

また、ブラスト材を液体（例えば、エチレンゾリコール
）で湿潤させることによってさらに冷却能力を高めるこ
ともできる。

本発明の方法で連続鋳造するのに適する合金は、例えば
、Ｌｉ含有ｉ；ｔ　ｏ、ｔ〜ｌＯ％のＡｌ−Ｌｉ系合金
であり、本発明の鋳造方法によれば、万一、鋳塊割れ、
またはブレークアウトが発生しても爆発の可能性はまっ
たくない。

また、上記ブラスト材材を噴射させるのに用いる圧縮空
気の代りに、アルゴン、窒素、ヘリウム、二酸化炭素等
を用いたり、これらの混合ガスを用いてもよい。

以下実施例によって本発明を具体的に説明する。

［実施例］ 第１図に示す装置によって、Ａｌ−Ｌｉ系合金の連続鋳
造を行った。

下記表１にその時の条件を示す。

表１　装置の条ｆ’１ 表１に示す条件で造塊を実施するとともに、前記従来技
術（３）による造塊もあわせて実施し、その鋳塊を調査
（また。

なお、鋳型は表１に示したものと同一であり、また、両
者Ａｌ−Ｌｉ系合金溶湯中の水素ガス量は同一とした。

表２にそれらの鋳塊条件を示す。

表２　鋳造条件 この結果は下記表３に示すように、実施例の方法により
鋳塊の凝固サンプは浅くなり、大断面鋳塊においても、
鋳造速度の増加が可能となり、その生産性は低下しない
。

さらに、実施例ではその固液共存領域は縮小した。この
結果、第２図に示したように、鋳塊内用は集面積率は上
記従来技術（３）と比較して、大幅に減少し、鋳塊組織
、すなわち、品質は大幅に向上した。さらに実施例にお
いて鋳塊割れは認められなかった。

表　　３ ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の方法の効果を要約すると
下記のとおりである。

（＋）鋳塊の冷却が安定した条件下で行われるために、
鋳塊の固液共存領域が縮小し、変動することかないので
、鋳塊中の引は巣の生成が少く、鋳塊品質が向上する。

（２）大断面鋳塊を製造する場合でも鋳造速度を大きく
することができる。

（３）鋳塊割れ、または、ブレークアウトが発生しても
爆発の可能性かない。

（４）既存設備への設置か容品であり、かつ、設備費が
安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続鋳造法に用いる装置の−具体例を
説明するだめの装置の断面の模式図である。 １・・・ノズル、２・・・フロート、訃・・鋳型、４・
・・冷却水入口、５・・冷却水出口、６・・・ブラスト
祠供給管、７・・・圧縮空気供給管、８・・・噴射ノズ
ル、９・・・インペラー、１０・・・鋳塊、１１・・フ
ード。 特許出願人　住友軽金属工業株式会社 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　　　　　宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳型から引き出される鋳塊を冷却するとき、固体粒子を
   噴射または投射してこの鋳塊を冷却することを特徴とす
   るＡｌ−Ｌｉ合金の連続鋳造法。