JPH02247046A - 潤滑機能を有する連続鋳造装置 - 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！Ｉ！Ｐ） 本発明は連続キャスティングモールド、さらに詳しくは
モールド表面の有効な潤滑機能を有ずろキャスティング
モールドに関するものである。

一般にキャスティングモールド（ゴ溶融金属を成形し、
この金属から熱を奪って固体の鋳造物またはインゴット
を形成するために使用される。ごＡ１らモールドは次の
２つの基本的な特性を￥ｆしている。その１つは凝固を
行う）ごめに熱を奪うことである。そして２つ口はその
溶融金属とモールド間の固着を防止するために、分離剤
または潤滑剤を供給するごとにある。モールド内壁部？
こ亘って，４１’１滑剤を分散させろことにｊ−リ、イ
ンゴットの表面性質に対しかなり影響を勺えろ。

例えば、絶縁されたまた（Ｊボッ）・Ｉ・ツブモールド
における連続キャスティングにおいて（」、すなわち連
続鋳造においては耐火側木１のような耐熱性１１　上記
液体貯蔵容２にが一点に集中ｉ−ろ傾斜した側面を底部
にＹＥｒ　Ｌ、この貯蔵容器の底部域と上記オイル移送
手段の間を」−記フレーム部材を通して複数の潤滑剤通
路が下方または−１一方？、二足びている請求項１〜１
０のい一４゛れかに記載の装置。

Ｉ２　潤滑剤を加圧下に、上記′人口を通して貯蔵容器
に移送する手段を含む請求項１〜１１のい１−れかに記
載の装置。

Ｉ３　連続鋳造方法により金属インゴットを製造するに
あたり、 （ａ）溶融金属をモールドの入口部分に隣接したモール
ドにイバ給する手段を設（Ｊ、 （ｂ）このモールドに溶融金属を供給し、（ｃ）少なく
ともごのモールド内で溶融金属を部分的に凝固させ、そ
の少なくとも部分的に凝固をした溶融金属をモールドか
ら取り出す工程からなり、潤滑剤液を保持する貯蔵容器
を設（′Ｊてこの容器内の潤滑剤体上部にカヌクッソヨ
ンを形成し、該貯蔵容器から溶融金属と接触するモール
ド表面に潤滑剤を一１ユ記ガスクツションの作用のちと
に均お、及び絶縁性祠３４から形成された絶縁ヘットを
使用することは常套手段である。この材料は鋳造されろ
溶融金属との接触に耐えることかできる。この絶縁ｌ＼
ソトは、モールド壁の−に部周囲に隣接また（Ｊ近接し
て、かつその周囲に延びる位置に配置されている。この
種の絶縁ヘッドを使用することに，ｊミリ、特にソヨー
トモールド壁を使用する時、鋳迅゛中に溶融金属から比
較的熱をコンスタントに奪取することができる。

この絶縁ヘッドを有するモールド壁を潤滑すること（Ｊ
難しいことが分かっている。このように、潤滑剤を適用
すべき溶融金属と冷却されたモールド壁間の接触地点に
（Ｊ容易に接近することができず、そこは絶縁ヘッドに
よって覆われている。

米国時ｓ’ｒｔ，ｏ　５　７，Ｉ　ｏＯ号（Ｌｏｓｓａ
ｃｋ等、１９７７年１１ＪＪｇ日発行）ではこのモール
ド面に潤滑剤を均一に分配する問題を克服ずろにあたり
、連続キャスティングモールドの潤滑システムを開示し
ている。これらのシステムは、モールド自身の中に潤滑
剤容器を備え、その容器とモールド表面との間に液状物
が重力流−トすることのないように配置されている。こ
の横進においては、１−記貯蔵容器から潤滑剤を引き出
すために、溶融金属とモールドキャビティの」一部との
間のメニスカス領域においておこる周期的な小さな圧力
変化に依（−ｒ’している。

そこで本発明の［」的はすべての条件下において、モー
ルド表面に均一に潤滑剤をｆＪ（給することができる改
良された潤滑剤供給ンステ１１を提供することにある。

（発明の概要） したがって、本発明によれは、連続的に溶融金属を鋳造
ｄ−るための装置か提供される。ごの装置は溶融金属を
凝固さ且て成形された金属製品とするためのモールＩＳ
と、このモールドの入１］１部分に隣接して、」二足溶
融金属を」二足モールド内に供給するだめの手段と、い
かなる凝固した金属をしモールド表面に固着することを
実質的に避けるために溶融金属と接触するモールド表面
に潤澗剤を供給する手段を含む。この装置には、」−足
温滑剤をができる。特にモールドキャビティを形成する
軸方向に延びる内壁を有するモールドプレートと、熱絶
縁祠ｊ（」から形成された絶縁ｌ＼ツト部材が」１記モ
ールド千ヤヒティの少なくとも１部を横切って延びる第
１部分と、−Ｊ−記モールト１一部面に隣接しまたび第
２部分を有する場合のキャスティング装置に使用される
と有意義である。」二足潤滑剤貯蔵容器は、」−記絶縁
ヘッドを支持ずろために使用されるフレーム部材内のキ
ャビティとし、て形成することしできる。

」二足潤滑剤はその貯蔵容器から、モールドキャビティ
へモールドプレー１〜内に形成され）、側方穴、または
モールド上部面と絶縁ヘット部材の間（、−装着された
オイルプレ＝１・を用いて移送することができる。モー
ルドキャビティから離れた上記オイルプレートの端部に
隣接してモ二ルト」一部面に（Ｊ環状の溝を設けるのが
好ましい。この環状の沼’　ｉ；ｊ：　。

潤滑剤を潤滑剤通路からオイルプレー１・の底部面また
はモール１〜プレートの」二部に、１３いて側方に延び
る溝に潤滑剤を移送するようになっている。モ保持する
ために液貯蔵容器が設置プられでいる。この貯蔵容器は
潤滑剤の人口とこの潤ｍ剤をモールド表面に供給するた
めの出口とを有する。また、この貯蔵容器は、ずへての
出［Ｉを覆う潤滑剤体を供給１２、その潤滑体−に方に
カスクゾノヨンを形成し、それにＪ二つてずへての出口
において潤滑剤の均一な流れを形成する。これによって
潤滑剤は、モールド表面に非常に均一に供給されること
になる。潤滑剤を貯蔵容器の上方または」二部に供給す
ることににって、１−記ガスクッションが形成される。

また、本発明の好ましい具体例によれば、」二足貯蔵容
器は一点に集中する傾斜を持った側壁を底部分に有し、
かつこの貯蔵容器の底部域とオイル移送通路との間を通
って上記モールド表面に向かって−に方または下方に延
びる複数の潤滑剤通路を有する。

この潤滑剤供給ノステムは、種々の成形システム、例え
ば押し出し、ンート成形および絶縁された、また（ｊホ
ットトップモールドに使用すること−ルドブレ−１・の
−に部に位置する溝が使用される場合は、上記オイルが
絶縁部に侵入するのを避けるために上記溝と絶縁ヘット
との間には薄いプレートまたはバリアーの形態のものが
依然必要となる。

このオイル移送７ｉ′４は多孔質のオイルプレートに起
き変えることができる。この多孔質のプレートを用いる
場合もオイルの移動を避（」るために多孔質プレー１〜
の上部と絶縁ヘッドとの間にある形態のバリアーを設ｉ
−する必要がある。このバリアーはオイルに対し不透過
性でなげればならず、例えばテープまたは薄いプレート
形態であってよい。

本発明は通続鋳造方法により金属インゴットを製造する
方法に関するものでもあり、これら方法は、典型的に次
の］ユ程からなる。（ａ）溶融金属をモールドの入［」
部分に隣接するモールドに供給する手段を備え、（［）
）溶融金属をこのモールドに供給し、（ｃ）このモール
Ｆ内で少なくとも部分的に」二足溶融金属を凝固させ、
（（１）その少なくとも部分的に凝固させた溶融金属を
モールドから取り出す工程からなる。本発明において（
Ｊ、−］二二足法において、次の点を改良したものであ
る。号なわら、潤滑油をモールド表面に非常に均一な態
様で供給する方法にある。この方法（ｊ貯蔵容器内のオ
イル体−上部にガスクツションを有する貯蔵容器からオ
イルを供給することによ−３て達成される。このガスク
ツションはオイル上において一定の圧力を随持する機能
を有する。

本発明の好ましい態様によれば、改良された潤滑剤供給
ンステトが次の工程からなるダイレフ）・・チル・キャ
スティングプロセスに使用される。

このギヤスティングプ［１セスは、（ａ）フラットな底
部面を有する端部が開放された熱的に絶縁された環状の
トップ部分に溶融金属を注入し、（１））溶融金属を加
熱されたトップ部分からこのトップ部分と軸的に一致し
た下方の冷却された環状のモールド部分に下降さ且、溶
融金属をこの冷却されたモールド部分と接触さｌること
により凝固された周囲層を形成し、（ｃ）Ｊｚ記冷却さ
れたモールド部分から所定の鋳造速度で連続的に金属を
取り出し、トマニボールドＩ８に複数の穴１７によって
連結されている。このクーラン）・マニホールドＩ８は
重い側壁１９と、底壁２０とを（ｆ十ろＪ二うに製造さ
れている。その重い側壁１９は、」、記モールドプレー
ト１０に剛性をＪｊえる目的を持った重大な構造的役割
を果たしている。このクーラントマニホールド１８はモ
ールドプレートＩＯの底部にフレーム部材２７を通して
延びるスタッド、また（Ｊボルト２・３により装着され
ている。またマニホールドとモールドプレートの接合面
はＯ−リングによってシールされている。

この装置においては、水は加圧下にマニホールド貯蔵容
器４０内に人口２１を通って入り、ここからスクリーン
４１を通して流れ、クーラント調整プレート１４の穴４
２を通って−に方に流れる。

この調整プレートは穴１７を通して均−ｍ＝態様でクー
ラントを」１方に流す機能を果たす。クーラノドはその
後モールドプレー１・１０の七部面１２に平行に伸びる
チャンネル１５に沿って流れる。このチャンネルとして
は、側方に間隔をおいて形成さこの冷却されたモール）
・部分から出てくる金属の凝固した周囲層の表面に直接
冷却液流を適用する工程からなる。

以下、本発明を添Ｉ−Ｊ図面に示す具体例に基づき、詳
細に説明する。

（実施例） 第１図および第２図に示すように、モールド装置は端部
が開放された矩形体形状をなす。モールドプレート１０
は垂直な短いモールド面１１と、トップ面１２と、底部
面１３とを有する。このプレートはアルミニウムから製
造されるのが便利で、スロワ）・または側方に間隔をお
いて形成されたボアーすなわち連続穴の形態をなす冷却
剤チャンネル１５を含む。そして、各チャンネルの外部
端にはプラグ４４を有１２、またチャンネルＩ５とモー
ルドプレート１０の底部との間は複数の側方に間隔をお
いて配置された分散チャンネルＩ６で連通されている。

このり・−ランドチャンネルＩ５は、モールドプレート
ＩＯの底部面１３Ｊ二に設けられたクーランれた一連の
穴（ホア）が好ましい。例えばこの穴は約４ｍｍの直径
と約６ｍｍの間隔をもって配置されるのがよい。

また、上記クーラント室はモールドから分離された室に
よって置き変えることができる。この構成においては、
各部屋を導通ずることによってクーラントの流れを補償
する。

モールド装置の入口部分には絶縁ヘッド３３があり、そ
の絶縁ヘッドは全体としてそれを組み合わＵ゛るモール
ドの形状に適合させるようになっている。この絶縁ヘッ
ドは耐熱性かつ絶縁材料、例えば耐火飼料のような材料
から形成され、鋳造される溶融金属と接触しても劣化し
ないようになっている。このヘッド３３は、モールド壁
面１１の上部の周囲に近接し、または隣接してその周り
を延びるよ・）に位置している。このような絶縁ヘッド
を使用することにより、短いモールド壁を使用する時の
鋳造作業中に溶融金属から比較的コンスタントに熱を奪
取するようになる。この絶縁材料３３は、フレーム部側
２７およびトッププレート３５により決まった位置に保
持されろ。ごれらの部材はアルミニウム力・ら製造ずろ
ごとかでき、スタッド２３によりモールドプレートＩ１
．：対し圧着されるのが好ましい。

１５〜 オイルプレート３１はｌ側の面において、フレノ・部材
２７および絶縁部材３３と他側の而においてモールドプ
レート１０との間に挾まれている。

このオイルプレー１・３１は、内側においてフレーム部
材２７内に形成されたオイル貯留部３０とオイルヂャン
ネル２９を介１．て連通している。オイルはオイル入口
コネクター３２を通して、好ましくは入口コネクターに
接続するバルブ装置を通して加圧下に貯留部３０に供給
される。

上記貯留部３０は、内方にかつ下方に傾斜した側壁４５
．４６を底部域に有するのが好ましい。

この貯留部３０の底部端４７は下方傾斜する潤滑剤通路
２９に接続する複数の出［］開口を有しでいる。モール
ド表面１１から離れたオイルプレー１・３１の端部に隣
接するモールド１１の」二部面には環状の溝５０を設け
るのが好ましい。これによってオイルは通路２９から蓄
積してオイルプレー１・３１の底部面に形成された公知
の形状の面内に移り、そこを通過ずろことになる。

第４図の具体例においては、’ｔ＋１ｔ４８がモールド
各フレーム部＋Ａ２７は凹部２８を有し、該凹部は０−
リングを保持してモールドプレートのトップ面、すなわ
ち上部面に対し、シールを行なっている。

インゴットの鋳造のためには溶融アルミニウム３７が絶
縁ヘッド３３に供給され、モールドプレートの壁面１１
を通過しながら冷却されて外皮を形成する。これはさら
に、クーラント分散通路１６からの水スプレーによって
冷却されインゴット３６が形成される。この水スプレー
は、アクチュエータ−３９によって操作されるバッフル
３８によりその方向を定められる。このバッフルは揺動
可能に装着され、かつインゴット３６から離れる方向に
スプリング手段４３によりイ；１勢されている。

潤滑システム 本発明に係るオイル供給システムは、第３図・〜第５図
に例示されており、すべての鋳造条件下において、モー
ルド表面にオイルを均一に分配するようになっている。

第３図の具体例においては、６プ レート レー１−３１には溝は形成されない。この構造において
は、オイルプレートは単に溝と絶縁体との間のバリアー
として機能することになる。

第５図には、モールド面にオイルを供給する他の構造が
示されている。ここでは出口オイルチャンネル２９を有
するオイル貯留部３０を有する。

このオイルヂャンネル２９は環状の溝６２を介して側力
に伸びるオイル穴６０に連通している。これらオイル穴
６０は直径的２ｍｍで側方への間隔（Ｊ約２５ｍｍであ
る。各式６０の一端は、封鎖プラグ６１によって閉じら
れる一方、他端は直径的０９ｍｍの（旧」通路６３に接
続している，、これによって、モールド面１１と絶縁ヘ
ット３３の底部との間のコーナ一部に間隔をおいてオイ
ルが供給されろことになる。

貯留部３０７こ傾斜した下部壁４５および４６を形成し
、かつ貯留部の底部から、またはその近くから延びろ複
数の通路２９を形成すると多くの利点がある。このよう
にすると潤滑剤を加圧下に貯留部に供給すると傾斜した
壁の間の底部分に潤滑剤が迅速に達する。底部４７の最
後の出口穴が潤滑剤によって覆イつれるや否や貯留部３
０内は均一圧となり、それによって均一な潤滑剤の流れ
が得られる。この貯留部にさらに潤滑剤を供給すると、
貯留部の潤滑剤の」一部に低粘土のエアーが形成される
ことになり、すべての出［１チヤンネルから均一に加圧
分配されることになる。

このフレームメンバー２７内のオイル貯留部３０に代え
貯留部３０と同等の機能を有する外部貯留容器と置き換
えることができる。

第６図お上び第７図は本発明装置を組み込んだ標準的な
ギヤスティノグモールドを示している。

これらモールドは各々トップ部分６５とモールド面１１
を有するエツジ部分６６と底部分６７を有する。また底
部にはクーシント出［ＩＩ６を有する。

第６図の具体例におし］では、潤滑剤貯留部３０（Ｊモ
ールド壁に組み込まれ、その潤滑削出１コチャンネル２
９け貯留部３０の底部域とモールド面ＩＩの間において
」１方方向に延びる。第７図はモール面図である。

１０・モールドプレート Ｉ２　・トップ面、１３　底部面、 １５・・クーラン（・チャンネル、 １６　分配チャンネル、Ｉ７　穴、 １８・・クーラントマニホールド、１９・・側壁、２０
・底部壁。

特許出願人　アルギャン・インターナシヨナル・リミテ
ッド 代　理　人　弁理士　青白　葆　ばか２名ドのトップ部
分６５に装着された別個のプレート６８を示し、このプ
レート６８内に貯留部３０が形成されている。この溜滑
剤出ロチヤンネル２９は貯留部３０の底部域からモール
ド面１１の上端とプレート６８の境界にまて下方に延び
る。第６図および第７図においては潤滑剤は加圧下に入
口コネクター３２を通って貯留部３０に供給される。

以上、本発明の具体例に基づいて説明したが、本発明は
その要旨を逸脱することなく種々修正および変形可能で
あって、上記実施例に限られる乙のでない。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）溶融金属を凝固して成形された金属製品を作
   るモールドと、（ｂ）上記モールドの入口部分に隣接し
   、モールド内に上記溶融金属を供給するための手段と、
   （ｃ）凝固した金属がモールド表面に固着するのを避け
   るために溶融金属と接触する上記モールドの表面に潤滑
   剤を供給する手段と、（ｄ）上記液状潤滑剤を保持する
   貯蔵容器とを備え、上記貯蔵容器が潤滑剤入口と上記供
   給手段に潤滑剤を放出するための出口とを有し、この貯
   蔵容器が上記出口を覆う潤滑剤体を形成するとともにこ
   の潤滑剤体の上方にガスクッションを形成するようにな
   っており、これによって均一な潤滑剤流がすべての出口
   に提供されることを特徴とする溶融金属の連続的鋳造す
   る装置。 ２、（ａ）長手方向軸とモールド室を形成する軸方向に
   延びる内壁と上部面とを有するモールドプレートと、（
   ｂ）上記モールド室の少なくとも一部を横切って延びる
   第１部分とモールド上部面に隣接する第２部分を有する
   熱絶縁材料から形成された絶縁ヘッド部材と、（ｃ）潤
   滑剤を側方に移動させてモールド室に供給するためのオ
   イル移送手段と、（ｄ）液状潤滑剤を保持する貯蔵容器
   とを備え、上記貯蔵容器が潤滑剤のための入口と潤滑剤
   を上記移送手段に供給するための出口とを有し、かつこ
   の貯蔵容器が上記出口を覆う潤滑剤体とこの潤滑体上部
   にガスクッションを供給し、それによって均一な潤滑剤
   流れをすべての出口に供給するようになっている請求項
   １記載の装置。 ３、上記オイル移送手段がモールド上部面と上記絶縁ヘ
   ッド部材との間に装着されたオイルプレートを含む請求
   項２記載の装置。 ４、上記オイルプレートが潤滑剤をモールド室に移送す
   るための複数の溝を有する請求項３記載の装置。 ５、上記溝が、上記オイルプレートの底面を横切って延
   びる、請求項４記載の装置。 ６、上記モールドプレートの上部面がモールド室に潤滑
   剤を移送するための複数の溝を有する請求項３記載の装
   置。 ７、上記オイル移送手段が上記モールド上部面と絶縁ヘ
   ッド部材との間に装着された多孔質のプレートを含み、
   オイル不透過層がこの多孔質プレートと絶縁ヘッド間に
   存在する請求項２記載の装置。 ８　モールド室から離れたオイルプレートの端部に隣接
   して上記モールド上部面に延びる環状の溝を有し、該環
   状の溝が潤滑剤をその通路から上記オイルプレートの溝
   に移送するようになっている請求項２〜６のいずれかに
   記載の装置。 ９、上記オイル移送手段が、上記モールド内の側方に延
   びる穴からなる請求項２〜８のいずれかに記載の装置。 １０、上記絶縁ヘッド部材を支持するフレーム部材が、
   上記第２部分に隣接して位置し、かつ上記液体貯蔵容器
   が上記フレーム部材内に形成されている請求項２〜９の
   いずれかに記載の装置。 １１、上記液体貯蔵容器が一点に集中する傾斜した側面
   を底部に有し、この貯蔵容器の底部域と上記オイル移送
   手段の間を上記フレーム部材を通して複数の潤滑剤通路
   か下方または上方に延びている請求項１〜１０のいずれ
   かに記載の装置。 １２、潤滑剤を加圧下に、上記入口を通して貯蔵容器に
   移送する手段を含む請求項１〜１１のいずれかに記載の
   装置。 １３、連続鋳造方法により金属インゴットを製造するに
   あたり、 （ａ）溶融金属をモールドの入口部分に隣接したモール
   ドに供給する手段を設け、 （ｂ）このモールドに溶融金属を供給し、 （ｃ）少なくともこのモールド内で溶融金属を部分的に
   凝固させ、その少なくとも部分的に凝固をした溶融金属
   をモールドから取り出す工程からなり、潤滑剤液を保持
   する貯蔵容器を設けてこの容器内の潤滑剤体上部にガス
   クッションを形成し、該貯蔵容器から溶融金属と接触す
   るモールド表面に潤滑剤を上記ガスクッションの作用の
   もとに均一態様で移送することを改良点とする金属イン
   ゴットの製造方法。