JPH0381047A - 連続鋳造鋳塊の製造方法 - 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〕 本発明は連続鋳造鋳塊の製造方性に係わり、特に、低コ
ストにて内面および表面品質に優れる鋳塊を製造するこ
とのできる連続鋳造鋳塊の製造方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

金属の鋳塊を製造する方法の一つに連続鋳造法がある。

この連続鋳造法は周知のとおり、底部が解放された鋳型
に上方より溶融金属を注入し、前記鋳型底部より凝固金
属を連続的に取り出すことによりスラブ等の鋳塊を得る
ものであり、第６図にその概略を示す。

この図は連続鋳造法によりアルミニウム合金のスラブ（
角形鋳塊）の鋳塊を行っている模様を示すもので、図中
全体として符号ｌで示すものは鋳造装置、符号Ａは鋳造
される合金鋳塊である。鋳造装置ｌを構成する鋳型２は
底部が開口されたもので、この場合水平断面矩形状に形
成されている。

鋳型２は、内部を冷却水Ｗが循環する冷却ジャラケット
３により囲繞されている。注湯の初期段階においては鋳
型２の開口部をボトムブロック４にて塞いでおき、注湯
を行うとともにこのボトムブロック４を下方に移動させ
ていくことにより、鋳塊Ａ　（スラブ）が下方に連続的
に形成される。なお、前記鋳型２の下端には、前記冷却
ジャラケット３と連続した散水手段５が設けられており
、該散水手段５により、鋳造されてこの鋳型２より下方
に延出されたスラブＳの全外周面に水Ｗがかけられ、二
次冷却がなされる。

上記の如き連続鋳造法によれば、鋳型寸法に制約されず
長尺スラブの製造が可能であり、溶湯の冷却速度が速い
ため全般的に鋳造組織が細かくガスの巻き込みも少なく
、機械的性質、耐圧性などに優れかつ寸法精度も良好な
ものが得られる。そして、この連続鋳造法は、銅合金あ
るいはアルミニウム合金等の非鉄合金をはじめ、高級合
金鋼、バネ鋼、ステンレス鋼などにも適用されている例
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したとおり連続鋳造法は優れた生産性と品質とを創
出するものであるが、下記の如き不都合を有するもので
あった。

すなわち、この連続鋳造法は、固定された水冷鋳型（前
記鋳型２）にて、これに接触する溶湯境界面に薄い脆弱
な凝固殻を生成することにより行うものであるため、こ
のことが鋳塊表面欠陥をもたらす原因ともなっていた。

つまり、この固相の凝固殻が生成されると凝固収縮によ
り鋳型２と該凝固殻との接触が破れ、該凝固殻近傍の溶
湯の冷却速度が一時的に大幅に低下し粗大セル層を生成
するということである。また、このような冶金的な欠陥
とは別に、連続的に鋳造されていく鋳塊Ａは言わば鋳型
２に対してすべり状態で延出されていくため、鋳型２の
表面にキズまたは付着物等が存在した場合には、それら
キズ等による欠陥模様が鋳塊長手方向に沿った全長にわ
たり形成されるといった物理的欠陥を生ずることもある
。しかも、このような表面欠陥は圧延末期、すなわち最
終的な製品にまで影響されるものとなる。

このため、従来通常は、製造された鋳塊の表面を約５ａ
＋ａ厚程度、重刑により取り除いていた。この重刑処理
は極めてコストのかかるものである。

一方、上記の如き鋳塊表面あるいは表面近傍組織の不良
部分の発生を排除し、このようなコスト高を招く重刑処
理を省略し得る連続鋳造法として、鋳塊（溶湯）と鋳型
とを非接触とした電磁場鋳造法が一部実用化されている
。しかしながら、製造時における各種制御が複雑となる
上、従来一般の如く重刑した鋳塊に比較すると表面品質
に劣り、従って該方法の適用はごく一部に止どまってい
る。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、低コスト
にて内面および表面品質に優れる鋳塊を製造することの
できる連続鋳造鋳塊の製造方法を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の第１の発明は、底部が解放された鋳型に上方よ
り溶融金属を注入し、前記鋳型底部より凝固金属を連続
的に取り出すことにより鋳造される連続鋳造鋳塊の製造
方法において、前記鋳型の少なくとも相対する一対の辺
部を金属板体により構成し、該板体を送り出しながら該
鋳型内に鋳造すべき金属の溶湯を注入するとともに前記
板体または溶湯の少なくとも一方に超音波振動を与え、
さらに前記鋳型の外周を水冷することを特徴とするもの
である。

また、第２の発明は、同じく連続鋳造鋳塊の製造方法に
おいて、鋳型の少なくとも相対する一対の辺部を金属板
体により構成し、該板体を送り出しながら該鋳型内に鋳
造すべき金属の溶湯を注入するとともに該板体の溶湯側
の溶湯に浸漬中の表面を耐溶湯侵食性に優れた部材によ
り擦り、さらに前記鋳型の外周を水冷することを特徴と
するものである。

さらに、第３の発明は、同じく連続鋳造鋳塊の製造方法
において、前記鋳型の少なくとも相対する一対の辺部を
金属板体により構成し、該板体を送り出しながら該鋳型
内に鋳造すべき金属の溶湯を注入するとともに、該板体
表面と溶湯との境界面近傍に不活性ガスによりシールド
を行ったアーク等の高密度エネルギー源を連続照射し、
さらに前記鋳型の外周を水冷することを特徴とするもの
である。

〔作用〕

鋳型の辺部を金属板体により構成し、この鋳型内に注湯
する際にその板体を送り出しながら行うことにより、鋳
造される鋳塊の外表面は該板体により構成されるものと
なる。このため、従来方法において生じていた凝固殻の
凝固収縮に起因した粗大セル層の生成、および鋳造時の
表面きず等か生じないものとなる。

その際、前記板体または溶湯の少なくとも一方を超音波
振動させることにより溶湯中にキャビテーションが発生
し、このキャビテーションが板体表面の酸化皮膜を破壊
することにより板体と溶湯との　“ぬれ性“を高めるこ
とができる。また、板体の溶湯側表面を耐溶湯侵食性に
優れた部材により擦ることによっても、板体表面の酸化
皮膜を破壊して“ぬれ”を良くすることができる。同じ
く、板体表面と溶湯との境界線近傍にアーク等の高密度
エネルギー源を連続照射すれば、酸化皮膜を破壊して゛
ぬれ”を生じさせることができる。この際、直流逆極性
や交流のＴＩＧアークを用いると、アルミニウム合金の
場合、アーククリーニング作用により酸化膜の破壊が促
進される。

また、このように溶湯と板体との“ぬれ”を良くした上
で板体の外周を水冷すれば、従来方法で問題となってい
た凝固殻が生成されることがなく、これにより冷却速度
の大幅な低下が防止され、鋳塊の表皮近傍の凝固組織を
微細なものとすることができる。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の第一実施例に用いる鋳造装置ｌの一構
成例を示したものである。なお、本図において、上記第
６図に示したものと同−構成要素には同符号を付しであ
る。

本鋳造装置１における鋳型２は、少なくとも相対した一
対の辺部が、金属板体７により構成されたものである。

本実施例では、第２図に示すように、断面はぼ矩形状に
鋳造される鋳塊Ａにおける長辺部Ａ　ａ、　Ａ　ａに対
応する部分のみに該板体７，７を設けた構成としている
。したがって、図示はされないが、この鋳型２における
鋳塊Ａの短辺Ａｂ、　Ａ　ｂに対応する部分は、先の第
６図に示した如き従来一般の鋳型２とほぼ同一構成とな
っている。

なお、この理由については後述するものとする。

前記板体７，７は長尺に形成されコイル７′、７として
ストックされたもので、それぞれガイドローラー９．９
　を介して送りローラー８，８　により下方に繰り出さ
れるものとなっている。符号ｌＯは鋳造すべき金属の溶
湯Ａ′を鋳型２に注湯するための注湯器である。これら
板体７の鋳型２を構成する部分の近傍であって該板体７
の外側には、超音波発振器１１に接続された超音波発振
子１２゜１２、・・・（図示は２箇所のみ）が複数箇所
に設けられている。これら超音波発信子１２は外周部に
水冷等の冷却手段を有したものとなっている。さらに、
板体７の外方で鋳型２に対応した位置には、板体７の外
表面に冷却水Ｗを噴流させるための冷却水供給管１４が
配設されている。

次に、本発明の第一実施例に係る連続鋳造鋳造の製造方
法ついて、上記構成とされた鋳造装置１の作用とともに
説明する。

前記鋳造装置１により目的とする鋳塊Ａを得るには下記
の要領による。

まず、板体７，７　をそれぞれコイル７’　、７’より
繰り出し、鋳型２の相対向する長辺部を該板体７，７　
により形成する。上述したとおり、ここでは、鋳型２に
おける短辺部は従来構成のものとなっている。また、図
示は省略しであるが、鋳型２の下方には、通常一般の連
続鋳造装置と同様に下方移動可能とされたボトムブロッ
クが設けられている。

次に、注湯器１０より、上記の如く長辺部が前記板体７
，７　により構成された鋳型２内に溶湯Ａを注湯する。

さらに、通常の連続鋳造と同じように、溶湯Ａ′の固化
部の形成に伴い前記ボトムブロックを下方に降下させて
いくとともに前記注湯操作を連続的に行っていく。

そして、上記操作を行う際、前記板体７，７−を鋳造速
度（鋳込み速度）と同し速度で下方に移動させていくと
ともに、前記超音波発信器ｌｌを作動させることにより
超音波発振子１２．１２．・・・を作動させる。また、
鋳型２の外周においては、前記冷却水供給管１４により
冷却水Ｗを板体７外表面に直接的にかける。

上記方法によれば、超音波発振子１２，１２．・・・の
作用により板体７は、鋳型２を構成する位置の近傍にお
いて超音波振動し、これによって溶湯Ａ′中にキャビテ
ーションが生じる。そして、このキャビテーションの発
生により板体７の内表面と溶湯Ａ′との境界面に生成さ
れる酸化皮膜が破壊され、これによってこれら溶湯Ａ′
と板体７との“ぬれ性”を顕著に向上させることができ
、よって溶湯Ａ′と板体７との冶金的な一体化が極めて
良好になされるものとなる。さらに、鋳型２を構成する
部分において板体７は直接水冷されるために、鋳塊Ａの
表皮近傍の凝固組織が微細となる。

そして、製造された鋳塊Ａは、その表面（ただし本実施
例では長辺部のみ）が鋳型２を構成していた前記板体７
によって直接構成されたものとなるから、固定鋳型の表
面不良等に起因した欠陥模様を生じるおそれも皆無とな
る。

このように、上記方法によれば、外表面および内面（表
皮近傍）共に品質に優れた鋳塊Ａを得ることができる。

したがって、該鋳塊Ａを圧延加工等する際において従来
のように重刑加工を行う必要が全くなく、大幅なコスト
低減、および工程の短縮化を実現することができる。

ところで、上記実施例においては、鋳型２における長辺
部のみを板体７で構成したものとしているが、これは下
記の理由によるものである。

すなわち、通常、上記の如き鋳塊Ａ（スラブ）を圧延加
工する際にはその板厚方向（短辺方向）に圧延を行う。

圧延とは、肉厚部材を薄肉に延ばして行く操作であるか
ら、鋳塊Ａの上面および下面（長辺部Ａａ）はその表面
積が拡大され最終的に製品表面を構成するものとなるの
に対し、厚さ方向を形成していた面（短辺部Ａｂ）は最
終的には極めて狭小な幅となる。つまり、鋳塊Ａの長辺
部に生した欠陥は外表面のもの、あるいは内面（表面近
傍）のものに限らず最後まで製品品質に大きく影響する
ものとなる。したがって本実施例では、最終品質にあま
り影響のない短辺部Ａｂに対しては従来の鋳型を適用す
ることが可能である。

実験例−１ ＪＩＳＡＩ１００アルミニウム材、板厚３　ｍｍ、幅１
０１００Ｏの板体７，７を用いて４０Ｃ）ｓａＸ１００
０＋ｅｓの鋳型２の長辺部を形成し、次に、その鋳型２
内に板体７と同一組成の１１００アルミニウム溶湯Ａ′
を注入すると同時に、板体７，７　を周波数２０ＫＨｚ
、出力５ＫＷの超音波発信器１１を１０台用いて板体７
，７　を超音波振動させ、さらに、鋳型２を形成する板
体７の外周を直接水冷しながら鋳造速度２５　ｃｍ／ｗ
ｉｎ、にて鋳造し、鋳塊Ａを得た。

その後、この鋳塊Ａを、面別処理を行わず通常の熱間圧
延および冷間圧延を行い、板厚２ＩＩ１１の板を得た。

この圧延過程において、板の表面に異常は認められなか
った。また、この仮をアルマイト処理してアルマイト性
を調べた。その結果、アルマイト性は極めて良好であっ
た。

なお、比較用として、上記工程で超音波処理を省略した
場合について調べたところ、熱間圧延後の板表面に微少
な膨れが全面的に認められ、実用的には使用不可と判定
された。さらに比較用として、従来の鋳塊の製造方法に
て、鋳造速度を本発明と同じ２５　ｃａｂ／ｍｉｎ、で
行うと発汗が激しく、かつ鋳造の後半では湯漏れを生じ
鋳造が難しかった。

そのため６　ａｍ／＋ｉｎ、で行なわざるを得なかった
。

このように本発明によれば、上述の如く、外表面および
表面近傍の品質に優れた鋳塊を得ることができるばかり
でなく、鋳造速度の向上をも実現することができる。

実験例−２ ＪＩＳＡ５１８２アルミニウム材、板厚Ｉ　Ｉａｍ、幅
１０００間の板体７．７を用いて１００ｍｍＸＩＯ００
ＩＩＩＩ１１の鋳型２の長辺部を形成し、次に、その鋳
型２内に板体７と同一組成の５１８２アルミニウム溶湯
Ａ′を注入すると同時に、板体７，７　を周波数２０Ｋ
Ｈｚ、出力５ＫＷの超音波発信１１１１を１０台用いて
板体７，７　を超音波振動させ、さらに、鋳型２を形成
する板体７の外周を直接水冷しながら鋳造速度５０　ａ
ｍ／ｗｉｎ、にて鋳造し、鋳塊Ａ（鋳塊板）を得た。

その後、この鋳塊Ａを、面別処理なしで熱間圧延を行っ
て板厚５１ＩＩＩ１１の板を得た。この圧延過程におい
て、板の表面に異常は認められなかった。また、この板
をアルマイト処理してアルマイト性を調べた。その結果
、アルマイト性は極めて良好であった。

なお、比較用として、上記工程で超音波処理を省略した
場合について調べたところ、熱間圧延後の板表面に微少
な膨れが全面的に認められ、実用的には使用不可と判定
された。

次に第３図は、本発明の第二実施例に用いる鋳造装置１
の一構成例を示したものである。本図において上記第１
図のものと同じ構成要素には同一符号を付してその説明
を省略する。

本実施例に係る鋳造装置ｌは、前記超音波発振１Ｗ１１
．超音波振動子１２等を備えておらず、その代わりとし
てスフレバー１５．１５　　を備えた構成となっている
。前記スフレバー１５は耐溶湯侵食性に優れた部材によ
り構成されたもので、その先端部が板体７の内表面に接
触可能となるとともに、図示されない駆動装置により駆
動されることにより少なくとも上下方向に往復運動する
ものとなっている。その他の構成は上記第一実施例のも
のと同じである。

次に、本発明の第二実施例に係る連続鋳造鋳塊の製造方
法ついて、上記鋳造装置１の作用とともに説明する。

鋳型２内に溶湯Ａ′を注湯するとともに、ボトムブロッ
クを下方に降下させていき、さらにそれと同時に、板体
７，７　を鋳造速度（鋳込み速度〉と同じ速度で下方に
移動させていく操作は上記実施例と同様である。

そして本実施例では、上記の如き鋳込み操作中において
前記スフレバー１５を作動させて、鋳型２およびその近
傍における板体７．７　の内表面を擦る。なお、鋳型２
の直下位置において、前記冷却水供給管１４により冷却
水Ｗを板体７に向けてかけ、板体７の外表面を流下させ
る操作は上記実施例と同様である。

上記方法によれば、スフレバー１５によって、板体７と
溶湯Ａ′との境界面に形成される酸化皮膜が破壊され、
これによって溶湯Ａ′と板体７との“ぬれ性”を顕著に
向上させることができ、溶湯Ａ′　と板体７との冶金的
な一体化が極めて良好になされるようになる。また、本
実施例において、鋳型２の外周部において板体７を直接
冷却することにより、鋳塊Ａの表皮近傍の凝固組織が微
細となること、および、製造された鋳塊Ａは、その表面
（長辺部）が鋳型２を構成していた前記板体７によって
直接構成されたものとなるから固定鋳型の表面不良等に
起因した欠陥模様を生じるおそれが皆無となること、等
については上記実施例と同様に得ることができる。

したがって、上記方法によっても外表面および内面（表
皮近傍）共に品質に優れた鋳塊Ａを得ることがで、よっ
て、該鋳塊Ａを圧延加工等する際において従来のように
重刑加工を行う必要が全くなく、大幅なコスト低減、お
よび工程の短縮化を実現するとかできる。

実験例−３ ＪＩＳＡＩ１００アルミニウム材、板厚３　ＩＩＩ＋＋
＋、幅１Ｏ００ＩＩＩ１１１の板体７，７を用いて４０
０ｔｓＸ１０００ＩｌｌＩ１１の鋳型２の長辺部を形成
し、次に、その鋳型２内に板体７と同一組成の１１００
アルミニウム溶湯Ａ′を注入すると同時に、板体７の内
表面における鋳型２に対応した部分およびその近傍をセ
ラミックス製のスフレバー１５．１５　　で加圧しなが
ら擦り、さらに、鋳型２を形成する板体７の外周を直接
水冷しながら鋳造速度２５　ｃｍ／５ｈｉｎ、にて鋳造
し、鋳塊Ａを得た。

その後、この鋳塊Ａを、面別処理なしで通常の熱間圧延
および冷間圧延を行い、板厚２１１ｍの板を得た。この
圧延過程において、板の表面に異常は認められなかった
。また、この板をアルマイト処理してアルマイト性を調
べた。その結果、アルマイト性は極めて良好であった。

なお、比較用として、上記工程でスフレバーによる摩掃
処理を省略した場合について調べたところ、熱間圧延後
の板表面に微少な膨れが全面的に認められ、実用的には
使用不可と判定された。

実験例−４ ＪＩＳＡ５１８２アルミニウム材、板厚１　ｍｍ、幅１
０００ｍｍの板体７，７を用いて１００ｍ１００ｍｍＸ
１０００の鋳型２の長辺部を形成し、次に、その鋳型２
内に板体７と同−組成の５１８２アルミニウム溶湯Ａ′
を注入すると同時に、板体７の内表面における鋳型２に
対応した部分およびその近傍をセラミックス製のスフレ
バー１５．１５　　で加圧しながら擦り、さらに、鋳型
２を形成する板体７の外周を直接水冷しながら鋳造速度
５０　ｃｎ＋／ｗｉｎ、にて鋳造し、鋳塊Ａ　（鋳塊板
〉を得た。

その後、この鋳塊Ａを、面別処理なしでそのまま熱間圧
延を行い、板厚５ｍｍの板を得た。この圧延過程におい
て、板の表面に異常は認・められなかつた。また、この
板をアルマイト処理してアルマイト性を調べた。その結
果、アルマイト性は極めて良好であった。

なお、比較用として、上記工程でスフレバーによる境界
面の摩掃処理を省略した場合について調べたところ、熱
間圧延後の板表面に微少な膨れが全面的に認められ、実
用的には使用不可と判定された。

次に第４図は、本発明の第三実施例に用いる鋳造装置１
の一構成例を示したものである。本図において上記第１
図および第３図のものと同じ構成要素には同一符号を付
してその説明を省略する。

本実施例に係る鋳造装置１は、第一実施例に係る超音波
振動子１２、第二実施例に係るスフレバ−１５に代えて
、アーク等の高密度エネルギー源を板体７，７　の表面
と溶湯Ａ′との境界面近傍に不活性ガスでシールドしな
がら連続照射するためのトーチ１６．１６　　を備えた
構成となっている。

この場合の高密度エネルギー源とは、被覆アーク。

ＭＩＧアーク、炭酸ガスアーク、’　Ｔ　Ｉ　Ｇアーク
等の一般アークをはじめ、プラズマアーク、レーザ等を
含むものである。不活性ガスとしてはＡｒ。

Ｈｅ、Ｎ、　　等、およびこれらの混合ガスがあるが特
に限定されない。

前記トーチ１６は第４図に示されるように、その先端部
（エネルギー源照射部）が鋳型２に対応した板体７の内
表面に向くように設置され、かつ、図示されない駆動装
置により上下左右に駆動されるものとなっている。その
他の構成は上記第二実施例のものと同じである。

次に、本発明の第三実施例に係る連続鋳造鋳造の製造方
法ついて、上記鋳造装置１の作用とともに説明する。

本実施例にあっても、鋳込み操作等は上記二つの実施例
と同様である。

そして本実施例では、上記の如き鋳込み操作中において
前記トーチ１６より、鋳型２およびその近傍における板
体７，７　の内表面と溶湯Ａ′との境界に前記アーク等
の高密度エネルギー源を照射する。鋳型２の外周部にお
いて、前記冷却水供給管１４からの冷却水Ｗを板体７の
外周面に直接かける操作は上記実施例と同様である。

上記方性によれば、トーチ１６から照射されるアーク等
により板体７表面の酸化皮膜が破壊され、溶湯Ａ′と板
体７との“ぬれ性”を向上させることができ、溶湯Ａ′
と板体７との冶金的な一体化が極めて良好になされるよ
うになる。また、本実施例においても、鋳型２の直下に
おいて板体７を直接冷却することにより、鋳塊Ａの表皮
近傍の凝固組織が微細となること、および、製造された
鋳塊Ａは、その表面（長辺部）が鋳型２を構成していた
前記板体７によって直接構成され、これにより固定鋳型
の表面不良等に起因した欠陥模様を生じるおそれが皆無
となること、等については上記各実施例と同様に得るこ
とができる。

したがって、上記方法によっても、外表面および内面（
表皮近傍）共に品質に優れた鋳塊Ａを得ることができ、
よって、該鋳塊Ａを圧延加工等する際において従来のよ
うに重刑加工を行う必要が全くなく、大幅なコスト低減
、および工程の短縮化を実現することができる。

実験例−５ ＪＩＳＡＩ１００アルミニウム材、板厚３　ｍｍ、幅１
０００ｍｍの板体７，７を用いて４００ｍｍｘ１０００
ｍｍの鋳型２の長辺部を形成し、次に、その鋳型２内に
板体７と同一組成の１１００アルミニウム溶湯Ａ′を注
入すると同時に、板体７．７　の内表面と溶湯Ａ′との
境界線全周に交流ＴｒＧアーク　（電流３００Ａ、電圧
２５■、速度１０　ｍ／ｍｉｎ。

ウィービング輻２００ｍｍ）１４台にて、アークを照射
して板体７，７　の内表面を溶解させ、さらに、鋳型２
を形成する板体７の外周を直接水冷しながら鋳造速度２
５　ａｍ／ｒａｉｎ、にて鋳造し、鋳塊Ａを得た。

その後、この鋳塊Ａを、重刑処理なしで通常の熱間圧延
および冷間圧延を行い、板厚２ｍｍの板を得た。この圧
延過程において、板の表面に異常は認められなかった。

また、この板をアルマイト処理してアルマイト性を調べ
た。その結果、アルマイト性は極めて良好であった。

なお、比較用として、上記工程でアーク照射を省略した
場合について調べたところ、熱間圧延後の板表面に微少
な膨れが全面的に認められ、実用的には（吏用不司と判
定された。さらに比較用として従来の鋳塊の製造方法の
うち、鋳造速度を本発明と同じ２５　ｃｍ／ｍｉｎ、で
行うと発汗が激しく、かつ鋳造の後半では湯漏れを生じ
鋳造が難しかった。

そのため６　ｃｍ／ｍｉｎ、で行なわざるを得なかった
。

なお、本実験例の如く本実施例における高密度エネルギ
ー源としてＴＩＧアークを用いる場合、該ＴＩＧアーク
としては、交流または直流のもの、さらには、正弦波形
のもの、サイリスタ（こよるもの、トランジスターによ
るもの、インバーターによるもの等が使用可能である。

さらに、本実験例５の如く、本第三実験例をアルミニウ
ム合金に適用し、かつ高密度エネルギー源としてＴＩＧ
アークを用いる場合、該ＴＩＧアークを直流逆極性のも
のとすれば、いわゆるアーククリーニング効果により板
体７の内表面をそれほど溶融させることなく酸化皮膜の
みを有効に除去することが可能である。ただし、本実施
例における高密度エネルギー源の照射は、このようにア
ーククリーニングする程度だけでなく、板体７の内表面
を融解させる程度に行っても良い。

第５図は本発明のその他の実施例で、本発明を、鋳型２
の全面を鋳造すべき鋳塊Ａと同種金属からなる板体７に
より構成して実施する場合に用いる鋳造装置１の一部を
示す一構成例である。本図において、先の第１図、第３
図、第４図と同−構成要素には同符号を付しである。

この鋳造装置１は、４辺に対応した４個のガイドローラ
ー８，８．・・・を備えており、それら各ガイドローラ
ー８に対応して４＠のコイル７’　、７’・・がセット
されるようになっている。また、図示は省略しであるが
、各ガイドローラー８の下方には、第１図等に示したも
のと同様に、送りローラー９および冷却水供給配管１４
が設けられている。また、この鋳造装置１において先に
述べた各実施例を適用する場合には、それぞれ、前記超
音波発振１ｌｌ（超音波発振子１２）、前記スクレバー
１５．前記トーチ１６を備えた構成とすれば良い。

該鋳造装置ｌの運用は上記各実施例と場合と同様で、鋳
込み速度と同一速度で各板体７を順次下方に引き出して
行くことにより鋳型２を構成し、それら板体７と溶湯Ａ
′とを一体化させて鋳塊Ａの外表面を板体７により形成
する。ただし、このように鋳型２の４面を板体７で構成
するにあたり、鋳型２は断面形状において密閉空間を形
成するものでなければならないから、前記各板体７，７
．・・・は、それらの送り出しの途中で、その端部（鋳
型２の角部を形成する部分）どうしを連続的に溶接して
いく。したがって該鋳造装置１では、図示は省略するが
、図中符号Ｚで示す位置に対応して４基の溶接装置がそ
れぞれ設けられた構成となっている。

前記鋳造装置１により上記各実施例を実施した場合には
、各実施例で述べたそれぞれの作用により、鋳塊Ａの長
辺側と同様に、短辺側の外表面および内面（表皮近傍）
共に品質に優れた鋳塊Ａを得ることができるものとなる
。

なお、上記各実験例では、製造すべき鋳塊Ａをアルミニ
ウム合金とした、ものについてのみ説明したが、本発明
はアルミニウム合金に限定されるものではなく、連続鋳
造によって製造されるその他の金属鋳塊の製造方法に適
用することができ、かつ上記同様に外表面および内面の
双方に優れた鋳塊を得ることができるものである。

また、上記実験例では板体の合金組成は、溶湯（溶融金
属）のそれと同一の場合のみについて説明したが、鋳塊
圧延・押出し後の板・棒の使用目的によって溶融金属と
異種にしてもかまわない。

ある特性が表面のみに必要な場合などのようにクラツド
材を必要とするときには異種の材質を用いる。

なお、本明細書において“金属”とは、純金属のみでな
く種々の合金を含むことは当然の事である。

さらに、本発明によって得られた鋳塊をそのまま圧延ロ
ールに導くことによって、鋳造と圧延の工程を連続的に
行い、生産性・コスト面で優れた圧延板の製造工程とす
ることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、第１の発明では超音波振動により
溶湯内にキャビテーションを発生させることにより、ま
た第２の発明では鋳型を構成する板体内面を直接擦るこ
とにより、さらに第３の発明ではアーク等高密度エネル
ギー源の照射により、それぞれ、鋳型を構成する板体内
面と溶湯との境界面に生成される酸化皮膜を除去・破壊
し、これにより鋳型部における溶湯と板体との“ぬれ性
”を著しく向上させる上、板体外周を直接水冷するので
、溶湯と板体との冶金的な一体化を極めて良好になし得
、かつ表面品質も確保できるようになり、以て従来の連
続鋳造鋳塊の如く鋳造後に面別を施す必要が全くなくな
り、高品質の鋳塊を低コストで製造できるものとなると
ともに、鋳造速度の向上も望める、等の優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を説明するもので鋳造装置
の一構成例を示す概略立面図、第２図は鋳塊の水平断面
図、第３図は本発明の第二実施例を説明するもので鋳造
装置の一構成例を示す概略立面図、第４図は本発明の第
三実施例を説明するもので鋳造装置の一構成例を示す概
略立面図、第５図は本発明のその他の実施例に適用され
る鋳造装置の一構成例を示す部分斜視図、第６図は従来
一般の鋳造装置を示す概略立面図である。 Ａ・・・・・・鋳塊、　　Ａ′・・・・・・溶湯、２・
・・・・・鋳型、　　７・・・・・・板体、１１・・・
・・・超音波発振器、 １２・・・・・・超音波発振子、 １４・・・・・・冷却水供給管、 １５・・・・・・スフレバー　　　１６・・・・・・ト
ーチ、Ｗ・・・・・・冷却水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）底部が解放された鋳型に上方より溶融金属を注入し
   、前記鋳型底部より凝固金属を連続的に取り出すことに
   より鋳造される連続鋳造鋳塊の製造方法において、 前記鋳型の少なくとも相対する一対の辺部を金属板体に
   より構成し、該板体を送り出しながら該鋳型内に鋳造す
   べき金属の溶湯を注入するとともに前記板体または溶湯
   の少なくとも一方に超音波振動を与え、さらに前記鋳型
   の外周を水冷することを特徴とする連続鋳造鋳塊の製造
   方法。 ２）底部が解放された鋳型に上方より溶融金属を注入し
   、前記鋳型底部より凝固金属を連続的に取り出すことに
   より鋳造される連続鋳造鋳塊の製造方法において、 前記鋳型の少なくとも相対する一対の辺部を金属板体に
   より構成し、該板体を送り出しながら該鋳型内に鋳造す
   べき金属の溶湯を注入するとともに該板体の溶湯側の溶
   湯に浸漬中の表面を耐溶湯侵食性に優れた部材により擦
   り、さらに前記鋳型の外周を水冷することを特徴とする
   連続鋳造鋳塊の製造方法。 ３）底部が解放された鋳型に上方より溶融金属を注入し
   、前記鋳型底部より凝固金属を連続的に取り出すことに
   より鋳造される連続鋳造鋳塊の製造方法において、 前記鋳型の少なくとも相対する一対の辺部を金属板体に
   より構成し、該板体を送り出しながら該鋳型内に鋳造す
   べき金属の溶湯を注入するとともに、該板体表面と溶湯
   との境界面近傍に不活性ガスによりシールドを行ったア
   ーク等の高密度エネルギー源を連続照射し、さらに前記
   鋳型の外周を水冷することを特徴とする連続鋳造鋳塊の
   製造方法。