JPH02182351A - 異径管の引上げ連続鋳造方法 - 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、上下に貫通した型孔を有する鋳型の下部を溶
湯中に浸けて、型孔の下部開口から溶湯を侵入させ、該
溶湯を型孔周囲から冷却し凝固させつつ連続的に引上げ
て管体を形成する引上げ連続鋳造方法に於て、異径管を
連続鋳造する方法に関するものである。

（従来の技術） 第４図に示す如く、従来の斯種引上げ連続鋳造方法は、
冷却鋳型（１）の上部を湯槽（９）湯面から臨出させ、
鋳型下部は溶湯（４）中に浸け、冷却鋳型（１）の型孔
（２）の下部開口から該型孔内に溶湯（４）を侵入させ
る。

冷却鋳型（１）の上方から型孔（２）にスターティング
ロッド（８）を挿入し、該ロッドの下端に溶湯＜４）を
付着させて、型孔（２）内の外周部の溶湯（４）の凝固
を待って、スターティングロッドを引上げる。

型孔り２）を包囲する水冷ジャケット（３）による奪熱
によって、溶湯（４）は型孔（２）に沿って冷却凝固し
つつ引き上げられる。

湯槽（９）には湯の減りに応じて、炉（９１）がら溶湯
が連続的に供給される。

（本発明が解決すべき課題） 上記の連続鋳造法によって形成された管は、主として化
学プラントの反応管に使用される。

この挿管において、管路の途中で管の直径を変化さるこ
とが要求されることがあり、流動抵抗、管の継ぎ目から
の漏れ防止等から、継ぎ目のない異径管が望まれた。

ところが前記の引上げ連続鋳造方法では、引上げ速度を
変えることによって、鋳造管体の肉厚をコントロールす
ることは出来るが、鋳造管体の外径は、型孔（２）の直
径によって決定され、鋳造途上で管体の外径を変えるこ
とは出来なかった。

１足って、引上げ連続鋳造方法において、小径管部と大
径管部とが継ぎ目なく連続する異径管を形成することは
出来なかった。

本発明は、特殊形状の型孔を有す冷却鋳型を使用し、溶
湯の温度制御、或は冷却鋳型の冷却能力を制御すること
により、引上げ連続鋳造方法にて、異径管を形成する方
法を明らかにすることを目的とする。

（課題を解決する手段） 上記目的を達するために本発明の異径管の連続鋳造方法
は、上下に貫通した型孔を有する冷却鋳型の下部を溶湯
中に浸けて、該型孔の下部開口がら溶湯を侵入させ、該
溶湯を冷却凝固させつつ凝固層を連続的に引上げて管体
を形成する引上げ連続鋳造方法に於て、上部が大径、下
部が小径の異径型孔（２）を有す冷却鋳型（１）を用い
、溶湯（４）の温度を制（卸することにより、型孔内で
の溶湯の凝固層（４１）の形成位置を上下に移行させて
、溶湯凝固層の外径を変化させることを特徴とする。

又、本発明の池の異径管の連続鋳造方法は、上記と同じ
く、上部が大径、下部が小径の異径型孔（２）を有す冷
却鋳型（１）を用い、該冷却鋳型（１）の上部と下部と
では冷却能力が異なる様に冷却鋳型の冷却能力を制御し
て、型孔（２）内での溶湯（４）の凝固層（４１）の形
成位置を上下に移行させて、溶湯（４）１１固層の外径
を変化させることを特徴とする。

（作用及び効果） 溶湯が凝固する条件は、固液境界に於て、固相に奪われ
る熱量が、液相から与えられる熱量と凝固潜熱の発熱量
の総和より大きいという事である。

固相に奪われる熱量は冷却鋳型の奪熱量に依存する。液
相から与えられる熱量は溶湯温度が高いほど大きい。

更に、冷却鋳型（１）の冷却効果により、型孔（２）内
では溶湯の温度は上層部はど低くなる。

上記の点を踏まえて溶湯温度を制御して異径管を形成す
る場合について説明する。

湯槽（９）に補給する溶湯の温度は、冷却鋳型（１）の
型孔（２）の下部では凝固しないが、上部では凝固する
程度の温度を中心として制御可能とする。

スターティングロッドを型孔内に挿入し、従前と同様に
して、該ロッドに溶湯の凝固層を付着せしめて引上げる
ことにより、溶湯凝固槽（４１）を連続的に引上げる。

これによって型孔（２〉の大径型孔部（２１）の直径に
対応する大径管部（７１）が鋳造される（第１図）。

鋳造途上で、湯槽（９）に供給する溶湯（４）の温度を
下げると、溶湯（４）が凝固する高さ位置が除々に下が
り、第２図の様に型孔（２）下部の小径型孔部（２２）
にて溶湯（４）の凝固層（４１）が形成される。

この時の溶湯（４）の温度を一定に維持し、鋳造を続行
すると、小径型孔部（２２）の直径に対応する太さの小
径管部（７２）が形成される。

これによって前記大径管部（７１）に小径管部（７２）
が連続した異径管を形成できる。

上記とは逆に、小径管部（７２）を鋳造している途上で
、湯槽（９）に供給する溶湯（４）の温度を上昇させれ
ば、型孔（２）内での溶湯が凝固する位置が大径型孔（
２）側に移り、小径管部〈７２）に大径管部（７１）が
繋がった異径管を形成できる。

大径管部（７１）の鋳造時の溶湯凝固層（４１）の引上
げ速度と、小径管部（７２）の鋳造時の溶湯凝固層の引
上げ速度を調節することにより、大径管部と小径管部の
肉厚が同じである異径管を形成できる。

本発明の他の方法は、冷却鋳型（１）の上部と下部の冷
却能力を変えて、異径管を形成すものである。

冷却鋳型（１）の下部の冷却能力を低くし、上部の冷却
能力を高くして鋳造すると、溶湯（４）は型孔下部の小
径型孔部（２２）では凝固せずに、第１図に示す如く、
型孔上部の大径型孔部（２１）にて凝固し、溶湯凝固層
（４１）が形成される。

鋳造途上で、冷却鋳型（１）の下部の冷却能力を除々に
高め、上部の冷却能力を徐々に低くすると、溶湯（４）
の凝固する高さ位置が下がり、第２図の探に型孔（２）
下部の小径型孔部（２２）にて溶湯凝固層（４１）が形
成される。

この時の冷却鋳型（１）の冷却能力を維持しつつ鋳造を
続行すると、小径型孔部（２２）の直径に対応する太さ
の小径管部（７２）が形成される。

これによって前記大径管部（）１）に小径管部（７２）
が連続した異径管を形成できる。

〈実施例） 以下、以下の実施例は本発明を説明するためのものであ
って、特許請求の範囲を限定し、或は範囲を減縮する様
に解すべきではない。

第１図は本発明で使用する引上げ連続鋳造装置を示して
しいる。

装置の基本構成は、第４図の従来の装置と同様であるか
ら詳細は省略するが、冷却鋳型（１）の型孔（２）に特
徴がある。

即ち、冷却鋳型（１）の型孔（２）は、上部が大径、下
部が小径に形成され、型孔（２）の長さ方向の略中央部
にて、テーパ面（２３）によって大径型孔部（２１）と
小径型孔部（２２）とが連続させている。

然して、冷却鋳型（１）を上部は湯面から臨出させて、
鋳型下部は溶湯（４）中に浸け、冷却鋳型（１）の型孔
（２）の下部開口から型孔（２）内に溶湯（４）を侵入
させる。

溶湯（４）は、冷却鋳型（１）の型孔（２）の下部では
凝固しないが、上部では凝固する程度の温度のものが湯
槽（９）に連続的に供給される。

スターティングロッドを型孔内に挿入し、従前と同様に
して、該ロッドに溶湯の凝固層をｆ１着せしめて引上げ
て、溶湯凝固層（４１）を連続的に引上げる。これによ
って型孔（２）の大径型孔部（４１）の直径に対応する
太さの大径管部（７１）が鋳造される（第１図）。

鋳造途上で、溶湯（４）の温度を下げると、溶湯（４）
が凝固する高さ位置が徐々に下がり、第２図の様に型孔
（２）下部の小径型孔部（２２）にて溶湯（４）の凝固
層（４１）が形成される。この時の溶湯（４）の温度を
一定に維持して鋳造を続行すると、小径型孔部（２２）
の直径に対応する太さの小径管部（７２）が形成され、
前記大径管部（７１）に小径管部（７２）が連続した異
径管を形成できる。

上記とは逆に、小径管部（７２）を鋳造している途上で
、温度の高いを供給すれば、型孔（２）内での溶湯が凝
固する位置が大径型孔（２）側に移り、小径管部（７２
）に連続して大径管部（７１）を形成できる。

大径管部（７１）の鋳造時の溶湯凝固層の引上げ速度と
、小径管部（７２）の鋳造時の溶湯凝固層の引上げ速度
を調節することにより、大径管部と小径管部の肉厚を揃
えることができる。

ｌ１匠 冷却鋳型 型孔の全長　　　　　　　４００　ｍ饋大径型孔径　　
　　　　　　８０輪論 大径型孔長　　　　　　２５０輸瞳 小径型孔径　　　　　　　６０＋ｍｓ 小径型孔長　　　　　　　１００−ｍ ｍ湯温度 大径孔部での鋳造時　　１５５０℃ 小径孔部での　７７　　　１４５０　℃溶湯凝固層の引
上げ速度 大径孔部での鋳造時　　１０００　ｍｅ／ｓｉｎ小径孔
部での　ＩＩ　　　　　５００　ｍｖｂ／　ｗｉｎ以上
の条件により、大径部と小径部の肉厚が共に８＋ａｍで
偏向の生じていないて異径管を形成出来た。

第３図は、冷却鋳型（１）の冷却能力を制御して、異径
管を形成する方法に使用する冷却鋳型（１）を示してい
る。

冷却鋳型（１）は、型孔（２）については前記と同様に
して、冷却鋳型（１）の型孔（２）は、上部が大径、下
部が小径に形成され、型孔（２）の長さ方向の略中央部
にて、テーパ面（２３）によって大径型孔部（２１）と
小径型孔部（２２）とが連続している。

冷却鋳型（１）の冷却ジャケット（３）は、円筒状の隔
壁（３０）によって、内槽（３１）と外槽（３４）に仕
切られている。隔壁（３０）の上端は外側に屈曲してジ
ャケット（３）の外壁内面に液密に接続されている。

ジャケット（３）の外槽（３４）は周方向に等間隔に仕
切られ、第１小室（３２）と第２室（３３）が交互に夫
々４つずつ並んでいる。前記円筒形の隔！　（３０）に
は、各小室と内槽（３１）とを連通する連通孔（３５）
　（３Ｂ）が開設され、第１小室（３２）との連通孔（
３５）は、ジャケット（３）の底に接近して開設され、
第２小室（３３）との連通孔（３６）はジャケット（３
）の高さ方向の略中央部、即ち、型孔（２）のテーパ面
（２３）の近傍に開設されている。

各小室（３２）　（３３）の上部には冷却水の供給管＜
１１）（１２）が接続され、内槽（３１）の上部には周
方向に等間隔に排出管が接続される。

第１小室（３２）への単位時間当たりの冷却水の供給量
を多くし、第２小室（３３）への単位時間当の冷却水の
供給量を少なくすれば、型孔（２）の下部の冷却能力が
上部の冷却能力よりも高くなり、第２小室（３３）／＼
の単位時間当りの冷却水の供給量を増し、第１小室（３
２）への単位時間当りの冷却水の供給量を減らすと、前
記とは逆に型孔（２）の上部の冷却能力が下部の冷却能
力よりも高くなる。

冷却鋳型（１）の下部の冷却能力を低くし、上部の冷却
能力を高くして鋳造すると、溶湯（４）は型孔（２）の
下部小径型孔部（２１）では凝固せず、第１図に示す様
に型孔（２）上部の大径型孔部（２１）に於てのみ溶湯
（４）の凝固層（４１）が形成される。

鋳造途上で、冷却鋳型（１）の下部の冷却能力を徐々に
高め、上部の冷却能力を徐々に下げると、型孔（２）内
での溶湯（４）の凝固層が形成される高さ位置が下がり
、第２図の様に型孔（２）下部の小径型孔部（２２）に
て溶湯（４）の凝固層（４１）が形成される。この時の
冷却鋳型（１）の冷却能力を維持しつつ、鋳造を続行す
ると、該溶湯凝固層はそのままの太さを維持した侭連続
的に引上げられる。

尚、溶湯〈４）の温度制御と、冷却鋳型（１）の冷却能
力の制御を併用して鋳造することもできる。

本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範
囲に記載の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は大径管部を形成している状態の説明図、第２図
は小径管部を形成している状態の説明図、第３図は冷却
鋳型の縦断面図、第４図は冷却鋳型の横断面図、第５図
は従来の引上げ連続鋳造装置の断面図である。 （１）・・・冷却鋳型　　　　　（２１）・・・大径型
孔部（２２）・・・小径型孔部 箒２■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］上下に貫通した型孔を有する冷却鋳型の下部を溶
   湯中に浸けて、該型孔の下部開口から溶湯を侵入させ、
   該溶湯を冷却凝固させつつ凝固層を連続的に引上げて管
   体を形成する引上げ連続鋳造方法に於て、上部が大径、
   下部が小径の異径型孔（２）を有す冷却鋳型（１）を用
   い、溶湯（４）の温度を制御することにより、鋳造途上
   で型孔内での溶湯の凝固層（４１）の形成位置を上下に
   移行させて、溶湯凝固層の外径を変化させることを特徴
   とする異径管の連続鋳造方法。 ［２］上下に貫通した型孔を有する冷却鋳型のを上部を
   溶湯中に浸けて、型孔の下部開口から溶湯を侵入させ、
   該溶湯を冷却凝固させつつ凝固層を連続的に引上げて管
   体を形成する引上げ連続鋳造方法に於て、上部が大径、
   下部が小径の異径型孔（２）を有す冷却鋳型（１）を用
   い、該冷却鋳型（１）の上部と下部とでは冷却能力が異
   なる様に冷却鋳型の冷却能力を制御して、型孔（２）内
   での溶湯（４）の凝固層（４１）の形成位置を上下に移
   行させて、鋳造途上で溶湯凝固層の外径を変化させるこ
   とを特徴とする異径管の連続鋳造方法。