JPH01500408A - 鋳型 - 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】 鋳　型 技術分野 本発明は、冶金技術に関し、更に詳しくは鋳型に関する背景技術 鋳造物の再溶解用の鋳型として公知のもの（Ｂ、　１．Ｍｅｄｏｖａｒら、　’ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｌａｇ　Ｆｕｒｎａｃｅｓ”、Ｎａｕｋｏｖａ、Ｄｕｍｋａ　 Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ。

Ｋｉｅｖ、　１９７６、　ｐ、　９１を参照）は、銅または銅合金製スリーブと 、このスリーブと同軸に配置されスリーブと一緒に冷却のための閉じた空隙を形 成する鋼製シェルとを含んで成る。

このような鋳型の構造では、銅スリーブの剛性が不十分なため実用的な強度が低 く、その結果、運転中に銅スリーブの壁に負荷される大きな熱的負荷によって鋳 型が急速に破損する。銅スリーブの壁の厚さ方向には約５〜１０℃／　ｍｍの大 きな温度勾配が生ずる。そのため、壁には大きな熱応力とそれによる歪が発生す る。そこで、金属のエレクトロスラグ再溶解のための鋳型の構造の改良に対して 強い要請がある。

もう１つの公知の鋳型（Ｂ、　１．　Ｍｅｄｏｖａｒら、”Ｅｌｅｃｔｒｏｓｌ ａｇＦｕｒｎａｃｅｓ”、　Ｎａｕｋｏｖａ、　Ｄｕｍｋａ　Ｐｕｂｌ　１ｓｈ ｅｒｓ、　Ｋｉｅｖ、　１９７６、　ｐ、　９８を参照）は、拡大した上部およ び成形する下部を有する銅スリーブと、このスリーブと同軸に配置されスリーブ さ一緒に冷却のための閉じた空隙を形成する鋼シェルとを含んで成る。

この従来の鋳型は、拡大したスリーブ上部の壁厚が薄いためこの部分の剛性が不 十分である。壁に発生する熱応力によって銅スリーブが歪み、寿命が短くなる。

更に、この構造の鋳型は溶湯レベルの検知装置を鋳型内に設置することが繁鉗で ある。すなわち、冷却用空隙の中へ水平管を溶接するため、溶接部がかなりの熱 流の影響を受ける領域内になるので、冷却用空隙の密封の信頼性がかなり低下す る。そのため、鋳型操作の信頼性が低下し、冷却液がスラグや金属浴中に侵入し て爆発を起こす原因となる。

発明の開示 本発明は、銅スリーブを改良して信頼性と構造的剛性とを高めた鋳型を提供する ことを目的とする。

上記の目的は、拡大された上部（以下、「拡大上部」）および成形する下部（以 下、「成形下部」）を有する銅スリーブと、銅スリーブと同軸に配置されかつこ のスリーブと一緒に冷却用空隙を形成する鋼シェルとを含んで成る鋳型において 、拡大上部の両端面が鋼フランジとして作られており、鋼フランジは、拡大上部 と一緒にバイメタル接合部を形成し、かつ銅スリーブの該拡大上部と同軸に配置 された鋼シェルと剛性接合されており、それによって形成された冷却用空隙が銅 スリーブの成形下部に設けられたダクト冷却系に連絡していることを特徴とする 鋳型によって達成される。

これによって鋳型の剛性および信頼性が向上し、操業時の構造の歪みや変位が低 減され、鋳型の寿命が長くなる。更に、この構造によって、鋳型の銅スリーブの 拡大上部が薄壁構造であるため、入手困難な非鉄金属（銅、クロム青銅）を節約 することができ、従来公知のタイプのスリーブの構造のすべてに固有であったゴ ム製密封手段を用いないため、鋳型の寿命が大幅に向上し、鋳型の操作条件が単 純化し、構造的信頼性が向上する。

スリーブの成形下部のダクト冷却系と拡大上部のジャケットタイプの冷却用空隙 とを連絡したことによって、スリーブを高さ方向に沿って最も合理的に線動する ことができるばかりでなく、溶湯レベルの制御のための検知装置を鋳型内に容易 に配置することができる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明にしたがった鋳型を組立てた状態を示す鉛直正面図、および 第２図は、本発明にしたがった第１図の鋳型の線■−■における水平断面図であ る。

上記添付図面を参照して、本発明の特定の実施態様を以下に説明する。

発明を実施するだめの最良の形態 第１図の鋳型は、拡大された上部（以下、「拡大上部Ｊ）２および成形する下部 （以下、「成形下部」）３を有する銅スリーブ１と、この拡大上部２と同軸に配 置され上部２と一緒に閉じた冷却用空隙５を形成する鋼シェル４とを含んで成る 。鋼シェル４は鋼フランジ６および７に溶接されておりかつ銅スリーブ１の拡大 上部２の上端面および下端面とバイメタル接合部を形成している。銅スリーブ１ の拡大上部２に水平ダクト８が作られており、冷却用空隙５を成形下部３に設け られた鉛直ダクト９と連絡している。これによって、鋳造物のための閉じた水冷 回路が第２図のように配置される。

銅スリーブ１の成形下部３（第１図）において、鉛直ダクト９間に溶湯レベルの 検知装置１０が設けられている。

鉛直ダクト９に冷却液を供給する流入管１１が銅スリーブ１の成形下部３に溶接 されており、一方、冷却液を排出する流出管１２が鋼シェル４の上部に溶接され ている。消耗電極１３が鋳型の拡大上部２に配置され、スラグ浴１４の中で溶融 する。電極１３が溶融するのに伴って、成形下部３では鋳造物が凝固し、鋳造物 中に液体金属部分１５および凝固部分１６が存在する。

鋳型は次のように操作される。鋳型を底板（図示せず）の上に載せる。冷却液が 流入管１１を通して鋳型の成形下部３に供給され、鉛直ダクト９を進行し、水平 ダクト８を通り、鋼シェル４と銅スリーブ１の拡大上部２とによって形成された 冷却用空隙５に入る。冷却液は流出管１２を通して鋳型から排出される。

鋳型の拡大上部２に位置するスラグ浴１４に消耗電極１３が導入され、スラグ浴 １４に電圧が印加されて再溶解工程が開始する。再溶解が開始した時点で液体金 属部分１５が形成され、鉛直ダクト９を通して冷却用空隙５に供給される冷却液 による成形下部３の強力な冷却と底板からの冷却とによって液体金属部分１５が 結晶化する。

鋳造物の凝固部分１６が増加するのに伴って、鋳造物を鋳型から引き抜く。溶湯 レベル検知装置１０を用いて、鋳造物の液体金属部分１５の上部レベルを、鋳型 の成形下部３の中で所定レベルに維持する。エレクトロスラグ再溶解中に、鋳型 の各部材は液体のスラグおよび金属から０．５〜１．５Ｘ１０６Ｗ　／　ｍ”に も達する大きな熱的負荷を受ける。その結果、銅スリーブの壁の厚さ方向に熱応 力が発生して、特に最も危険な領域すなわち銅スリーブ１の成形下部３と拡大上 部２との接続部では不可逆的な歪の原因となる。

鋼フランジ６および７はスリーブ１の拡大上部２の両端面とバイメタル接合され ており、この領域の構造的剛性をかなり高めて鋳型全体として必要な信頼性およ び剛性を確保する。

更に、銅スリーブ１の拡大上部２のジャケットタイプの冷却が成形下部３のダク ト冷却系と連絡しているので、銅スリーブ１はより均一に冷却され、ダクト冷却 タイプの鋳型に特有の局部的過熱が避けられる。その結果、銅スリーブの変形お よびエロージョンが極力低減されて信頼性が高まる。

この構造では、シェルとスリーブを密封する最も重要な部材としてゴム製の密封 部材を用いない。更に、鋳型の拡大上部に剛性のある鋼フランジを用いたことに よって、スリーブの拡大上部の壁厚を減少させることができるため、銅の使用量 を低減できると共に壁温度が高い場合に起る鋳型スリーブのエロージョンを従来 よりも低減することができる。以上のことによって、エレクトロスラグ再溶解の 設備の最重要部の一つである鋳型の信頼性を大幅に向上させることができる。

産業上の利用可能性 本発明は、所定の組織を有する金属の高品質のインゴットを製造する金属のエレ クトロスラグ再溶解に有用である。現在、エレクトロスラグ技術は、種々の鋼、 非鉄金属、更には高融点金属の中実および中空のインゴットおよび成形鋳造物を 製造するためにも用いることができる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 拡大上部（２）および成形下部（３）を有する銅スリーブ（１）と、該銅スリー ブ（１）と同軸に配置されかつ該スリーブ（１）と一緒に冷却用空隙（５）を形 成する鋼シェル（４）とを含んで成る鋳型において、該拡大上部（２）の両端面 が鋼フランジ（６，７）として作られており、該鋼フランジ（６，７）は、該拡 大上部（２）と一緒にバイメタル接合部を形成し、かつ該銅スリーブ（１）の該 拡大上部（２）と同軸に配置された該鋼シェル（４）と剛性接合されており、そ れによって形成された該冷却用空隙（５）が該銅スリーブ（１）の該成形下部（ ３）に設けられたダクト冷却系に連絡していることを特徴とする鋳型。