JPH0218180B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は連続鋳造装置の改良に関する。

（従来技術とその課題） 従来の連続鋳造装置は誘導加熱溶解炉に水冷型
を連結し、溶解ルツボ内で溶解した溶湯（溶融金
属）を直接に水冷鋳型に鋳出して鋳型の外側より
鋳壁を通し直接に冷却し凝固せしめるものであ
る。

しかるに上記従来装置においては、次のような
欠点がある。

溶湯に介在する不純物、酸化物及びガス成分
が凝固の段階でビレツト（鋳塊）の中心部に集
合し、内部欠陥の原因となる。

鋳型の外部と内部との温度差が大きいため
に、溶湯の凝固進行が不均一となり、歪割れや
収縮孔の発生原因となる。

ビレツトを鋳型から引出す際にビレツトと鋳
型との間に常に摩擦抵抗が生じ、肌あれや、
傷、割れ等が発生しやすい。

スターテイングロツドが冷却鋳型を介して冷
却されているため、その熱伝導により注湯部が
凝固して固着し、初期の引出しができなくなる
ことがある。

上記欠点を解消せんとするため第２図に示す如
く、誘導加熱溶解炉１の鋳型スリーブ３の周囲及
び溶解ルツボ２の底部周辺に電気的導体よりなる
発熱体９を設けた改良装置が特開昭55−114446号
公報に開示されている。

しかしながら上記改良装置においては、加熱炉
に発熱体９を別途に装備しなければならず、経済
的でないとともに溶解炉１に２つの発熱体４，９
を有するため溶湯、とくにスリーブ７上端部内の
溶湯温度のコントロールが難しく、該上端部内の
溶湯温度を適正にし溶湯・凝固域の境界における
温度分布をゆるやかに設定することが容易でな
い。

すなわち、発熱体９の温度が低すぎると、前記
項で述べた如く、注湯部が凝固して固着し初期
の引出しができない欠点が残り、発熱体９の温度
が高すぎると、前記及び項で述べた如く、収
縮孔や肌あれ等の発生原因を解決し得ない。

本発明は斯る従来事情に鑑み、その不具合を解
消して、高品質の鋳造品を経済的且つ作業性よく
製造し得る装置を提供せんとすることを目的とす
る。

（課題を達成するための技術的手段） 斯る本発明の連続鋳造装置は、加熱手段を有す
る加熱溶解炉の溶解ルツボに冷却鋳型のスリーブ
を連結せしめた連続鋳造装置において、上記溶解
炉が誘導加熱方式であり、かつ鋳型スリーブの上
端部を溶解ルツボ内に適宜長さ延長状突出させ、
該突出部分の外周面を溶湯の撹拌流により溶湯温
度に保持せしめることを特徴とする。

（作用） 斯る本発明によれば、溶解炉内で溶解される溶
湯は誘導加熱方式によつて撹拌流（対流）が生
じ、その撹拌流によりスリーブ上端の突出部分外
周面を効率よく保温して溶湯温度に保持し、それ
によりビレツトの凝固開始点の上昇を阻止して突
出部分内における溶湯温度の内外格差域を著しく
減ずることができるとともに注湯口を常に溶湯状
に保持する。

しかも鋳込温度を低く設定可能となる。

又、溶湯温度は単一の加熱手段を制御すること
によつて適正に設定でき、同時にスリーブの突出
部分の温度も適正に保持する制御が可能である。

（実施例） 本発明を図面により説明すれば、第１図におい
て、１は１は誘導加熱溶解炉、２は溶解ルツボ、
３は鋳型スリーブ、４は誘導コイル、５は水冷ジ
ヤケツト、６は断熱材、７はスターテイングロツ
ド、Ａは溶湯、ａはビレツト（鋳塊）である。

鋳型スリーブ３はルツボ２の底部を貫通状に植
設し、その上端部３ａをルツボ２内へ適宜長さ延
長状に突出させ、上端を注湯口３′とする。

又、鋳型スリーブ３は水冷ジヤケツト５に挿着
して該ジヤケツト５により外周より冷却されるよ
うにし、下端を鋳出口３″とする。

上記ルツボ２は、その下部構造を図中２点破線
で示すように傾斜面とすることもよく、これによ
り溶湯の残量を減少せしめることができる。

溶解ルツボ２と水冷ジヤケツト５との間には断
熱材６を介在させ、両者間の熱伝導を抑制させる
ようにする。

スターテイングロツド７は鋳造開始の初期には
スリーブ３の冷却帯の中に位置させて（図の２点
破線位置）、スリーブ３の栓としての機能を有し、
このロツド７の先端は凝固金属が固着保持される
形状とし、他方部はピンチロール１０により引出
し可能に係合せしめる。

而して本発明装置は、前記スターテイングロツ
ド７をスリーブ３内に挿入しておき、誘導コイル
４によつてルツボ２内の被溶解物を溶解せしめた
後に、ピンチロール１０をスリーブ上端部３ａ内
の溶湯A′の凝固速度に合せて引出すことにより
連続してビレツトａを鋳造することができる。

上記スリーブ上端部３ａは誘導加熱されている
ルツボ２内の溶湯Ａに生じている撹拌流（図中矢
印×）により溶湯温度に保持されており、従つ
て、ビレツトの凝固開始点の上昇を阻止して、上
端部３ａ内における溶湯域、凝固域の境界面にお
ける溶湯域のくい込み長さ、換言すれば溶湯温度
の内外格差域ｌが小さくなる（第３図）とともに
注湯口３′を常に溶湯状に保持し、しかも鋳込温
度を低く設定し得る。

上記上端部３ａ内の溶湯A′はスリーブ３内で
凝固され、引出しにより順次に冷却される。尚、
第３図においてスリーブ３内の斜線格子部分は凝
固域を示す。

次に実施例を示す。

ルツボ２及びスリーブ３を黒鉛製、水冷ジヤケ
ツト５を銅製、スターテイングロツド７を軟鋼製
として装置を構成し、Al−Si（１％）合金10Kgを
ルツボ２内で溶解させ連続鋳造した。又、スリー
ブ上端部３′の突出長さを50mmとした（溶湯高さ
は300mm）。

溶湯温度がルツボ２の中央部で680℃の時点で、
溶湯の冷却速度とビレツトの引出し速度が均衡す
るように鋳造したところ、溶湯Ａの撹拌流によつ
て注湯口３′が冷却されることなく溶湯Ａ上面部
がスリーブ３の注湯口３′に略達するまで、凝固、
破断及び肌あれや傷がなく表面がなめらかで、酸
化物等の混入がないビレツトを得た。

尚、ビレツトの引出し速度は、金属、合金の種
類、ビレツトの直径に応じて設定する。

上記装置によれば、ビレツトａは直径15mmφ〜
150mmφの鋳造が可能であつた。

（比較例） 上記実施例装置において、鋳型スリーブ３の注
湯口３′をルツボ２底面に開口させた構造、すな
わち、スリーブ上端部３ａをルツボ内に突出させ
ない装置を用いて、Al−Si（１％）の合金10Kgを
溶解し実施例と同一の温度条件鋳造を開始した。

その結果は、ルツボ底部のスリーブ注湯口が凝
固し、ビレツトを引出すことができなかつた。

そこで、更に誘導加熱を高出力にし、溶湯温度
を上げ、スリーブ注湯口近くの温度をAl−Si（１
％）合金の融点約650℃直上に上げるためにはル
ツボの中央部の温度を750℃〜800℃まで上げざる
を得なくなる。このように融点よりかなり高い温
度に上げて無理な状態で鋳造すると、ビレツトの
表面肌があれ、ガス吸収や内部外部の温度差によ
るSiの偏析が起り、又、構造的に酸化物の巻込み
が多く好ましくないビレツトが得られた。

（効果） 本発明は叙上の如く構成したので次の如き効果
を有する。

鋳型スリーブの上端部を溶湯の撹拌流で溶湯
温度に保持することにより上端部内における溶
湯温度の内外格差域を減じて一方向凝固の品質
を高め、鋳型に接触するビレツトの表面と内部
の温度差が小さいため偏析がなく、またスリー
ブ内の凝固開始点の上昇を阻止し注湯口の溶湯
の凝固を防止し得て、ビレツトを鋳型スリーブ
から引出す際にも摩擦抵抗が小さく、表面のな
めらかなビレツトが得られる。

鋳型スリーブの注入口が常に溶湯中に浸され
た状態で溶湯が注入されるため、金属及び合金
の有する融点直上の低い温度で鋳造可能なた
め、溶湯のガス吸収も少なく、従つてビレツト
の脱ガス効果が大きい。

スターテイングロツドによる初期の引出し及
びビレツトの直径の変化に対する引出しのコン
トロールがやり易い。

ルツボ壁に沿つて底部へ流下する酸化物、不
純物等がスリーブ注湯口より浸入することがな
く高品質である。

ルツボ内の溶湯温度利用するので、別途に発
熱体を設ける必要がなく経済的であるととに溶
解炉を一つの発熱体で温度調整するので、スリ
ーブ上端部内の温度コントロールが容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の断面図、第２図は公知装
置の断面図、第３図は本発明の作用を説明する断
面図である。 図中、１は溶解炉、２は溶解ルツボ、３は鋳型
スリーブ、３ａはスリーブ上端部（突出部分）、
Ａ，A′は溶湯、ａはビレツトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱手段を有する加熱溶解炉の溶解ルツボに
   冷却鋳型のスリーブを連結せしめた連続鋳造装置
   において、上記溶解炉が誘導加熱方式であり、か
   つ鋳型スリーブの上端部を溶解ルツボ内に適宜長
   さ延長状突出させ、該突出部分の外周面を溶湯の
   撹拌流により溶湯温度に保持せしめることを特徴
   とする連続鋳造装置。