JPH0436772B2 - - Google Patents

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JPH0436772B2
JPH0436772B2 JP57055221A JP5522182A JPH0436772B2 JP H0436772 B2 JPH0436772 B2 JP H0436772B2 JP 57055221 A JP57055221 A JP 57055221A JP 5522182 A JP5522182 A JP 5522182A JP H0436772 B2 JPH0436772 B2 JP H0436772B2
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JP
Japan
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ingot
slit
continuous casting
coolant
shaped
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JP57055221A
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JPS57177854A (en
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Haraa Warutaa
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Alcan Holdings Switzerland AG
Original Assignee
Alusuisse Holdings AG
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Publication date
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Publication of JPH0436772B2 publication Critical patent/JPH0436772B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/01Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces
    • B22D11/015Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces using magnetic field for conformation, i.e. the metal is not in contact with a mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/049Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for direct chill casting, e.g. electromagnetic casting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続鋳造インゴツトが鋳造動作中に
鋳造装置から出る時に冷却剤を直接インゴツトの
外周面に吹付けて冷却する冷却方法並びに装置に
関する。
インゴツトの直接チル鋳造をするとき、インゴ
ツトが鋳造装置から出る時に冷却剤を装置の直下
のインゴツトに吹付けることによつてインゴツト
から熱を奪う技術がある。鋳造開始時には冷却剤
はダミーベースのみに接触する。この結果として
間接的な熱抽出が生じ、液状金属は緩やかに凝固
し、インゴツトベースは平になる。インゴツトが
降下すれば冷却剤はインゴツト表面に直接衝突
し、インゴツトからの熱抽出速度は急激に大きく
なる。この熱衝撃による応力はインゴツトの降伏
点よりも大きくなり、永久変形を生じてインゴツ
トベースの凸面となり、材料の拡張力より大きく
なればインゴツトに亀裂を生ずる。それ故、イン
ゴツトの平らなベースを得るためには、降下の当
初に過度に強く冷却してはならない。
鋳造当初の冷却強さを減少させる既知の方法と
して冷却剤の噴出をパルスとするものがある。
他の既知の方法は冷却剤内にガスを溶解させる
ものである。この技術では冷却剤がインゴツト面
に衝突すればガスは絶縁フイルムを形成して熱抽
出速度を減少させる。
しかし、上述の既知の方法には欠点がある。す
なわち、パルスとして冷却剤は振動を生じ、イン
ゴツトの凝固の時にインゴツトを形成する構造に
悪影響を生ずる。また、ガスを溶解した冷却剤を
使用するには複雑な制御装置を必要とする。
それ故、本発明の目的は、インゴツトのベース
を平にし得るように冷却を制御し、操作を簡単に
することができる、インゴツトの冷却方法と連続
鋳造装置を提供することである。
上述の目的を達するための本発明による冷却方
法においては、少なくとも鋳造開始時には冷却剤
の一部のみを冷却剤の液流として供給することを
特徴とする。
上述の本発明によるインゴツト面に対する冷却
剤の液流を、少なくともインゴツトの第1の100
mmについて保てば、冷却の減少によつてほぼ平ら
なベースが得られる。型から出るインゴツトの長
さが約10cmに達すれば、ベースは全体は固化し、
冷却は定常通りに、即ち冷却剤の液流の全てを供
給することができる。この場合にはインゴツト端
が曲面となることはない。場合によつては、鋳造
の全工程を通して冷却剤の液流の一部のみを供給
することが有利である。
本発明による方法は各種の連続鋳造装置に適用
できるが、技術的に最も簡単に適用し得る装置は
電磁鋳造装置であり、冷却装置のノズルがインゴ
ツト面に向けられ、ノズルの開口が冷却剤噴出用
のリング状出口の場合である。本発明によつて、
少なくとも1個の開口を有する偏向板をインゴツ
トの主軸線に平行に設けてリング状スリツトから
噴出する冷却剤経路に突出させ、これにより噴出
された冷却剤流のうちインゴツトの冷却に使用さ
れる冷却剤流の流量を減少させる。偏向板の開口
を通過しなかつた冷却剤流は偏向板で偏向されて
インゴツトの主軸線に平行に流れる。
本発明の一実施例では、偏向板はスリツト又は
開口によつて分離された舌状部を有する。
本発明の実施例では、偏向板の開口の巾と、隣
接する開口の間の寸法との比を1:10と1:1.5
の間とし、また、好適な例では1:6と1:2と
の間とし、隣接する開口の間の寸法を5〜50mmと
する。
他の実施例では偏向板の開口の間の舌状部に、
短い寸法の他のスリツト又は開口を偏向板に既に
形成されているスリツト又は開口と平行に設け
る。このような構成をとれば、始動過程の後に偏
向板を上昇させて冷却流が全てのスリツト又は開
口を通過するようにすることにより、中間段階と
して冷却の強さを増すことができる。この場合、
中間段階が終了すると偏向板を更に上昇させ、冷
却剤流が偏向板に衝突しないようにして、全ての
冷却剤をインゴツトの冷却に使用することができ
る。
丸い断面のインゴツトを鋳造する場合の実施例
としては、偏向板をインゴツトの主軸線を中心と
して回転可能とすることが考えられる。
本発明の方法を実施するための他の電磁界連続
鋳造装置は、管状のガス供給ノズルをインゴツト
軸線に平行に設け、ガス供給ノズルの出口端をリ
ング状スリツトから噴出する冷却剤流の流路の上
方に位置させる。この場合には冷却剤流の全部又
は一部を偏向させるのはノズルを出るガス流であ
る。
好適な実施例では、隣接するノズルの間隔は5
〜50mmに設定され、好ましくは15〜25mmとされ、
ノズルはガス供給リングに連結される。
本発明の目的と特徴と利点とを明らかにするた
めの例示とした実施例並びに図面について説明す
る。
電磁連続鋳造装置内の誘導コイル4はインゴツ
ト1用の開口を囲む位置とし、インゴツト端3を
ダミーベース2で支持する。図示の例ではコイル
4は中空断面とする。絶縁物製の組合わせユニツ
ト5,6が誘導コイル4用の凹みを形成する。ユ
ニツト6の上部部分には金属製頂部部材7が結合
されており、この部材7が冷却剤を流すスペース
を形成する。
電磁スクリーン8は磁界を調節してインゴツト
1内の金属静圧の増加分に合わせる作用をする。
スクリーン8は頂部部材7にボルトによつて連結
され、スクリーン8の位置は調整ねじ9によつて
選択的に定められる。図示の実施例では絶縁耐火
物製のカバー10がスクリーン8の前に取付けら
れている。
組合せユニツト6の内面側に取付けられた絶縁
部材11は、電磁スクリーン8の外面との間にリ
ング状のスリツト12を形成し、このスリツト1
2を通つて冷却剤がインゴツト1に注がれる。組
合せユニツト6と頂部部材7との間のスペース内
に導入された冷却剤は、各種の流量制御素子、例
えば孔15を有する孔あき板14、そしてカラー
状の堰16を通過し、リング状のスリツト12を
所定角度で流れる。電磁スクリーン8はインゴツ
トの金属静圧に磁界を合わせる作用をする。
リング状のスリツト12から流出する冷却剤1
3の流路に、第1図に示すように偏向板17を突
出させる。偏向板17はインゴツト軸線に平行に
位置する。偏向板17は例えば0.5mmの厚さのス
テンレス鋼板とし、冷却剤を偏向させるための介
在物となる。板17の内面の形状はインゴツト1
の断面形に適合するように形成されている。偏向
板17には歯付き調整ロツド18が取付けられ、
これによつて偏向板17は鋳造動作中、インゴツ
トの主軸線に平行に動かされる。このためにロツ
ド18の歯にかみ合う歯車19を図示しない動力
によつて回転させる。
第2図の偏向板17では、隣り合うスリツト状
開口21の間隔bを例えば20mmとし、スリツト状
開口21の長さlを例えば25mmとし、巾aを例え
ば5mmとする。隣り合う開口21の間は舌状部2
0によつて分離されている。前述のリング状のス
リツト12から流出する冷却剤13が偏向板17
に衝突する位置が、第2図中、Xで示されてい
る。
偏向板17の他の実施例が第3図に示されてい
る。この実施例の特徴は、隣り合うスリツト状開
口21の間の舌状部20にそれぞれ小さいスリツ
ト状開口22を設けたことにある。大きなスリツ
ト状開口21の長さl1は例えば25mmとし、小さな
スリツト状開口22の長さl2は15mmとする。大き
なスリツト状開口21の巾と小さなスリツト状開
口22の巾をそれぞれa,dとし、これらの巾
a,dを例えば5mmとする。小さなスリツト状開
口22は隣り合うスリツト状開口21,21の中
央とし、スリツト状開口21とこれに隣り合うス
リツト状開口22との中心間距離cは、例えば10
mmとする。点線X1,X2は前述のリング状のスリ
ツト12から流出する冷却剤13が偏向板17の
面に衝突する位置を表わす。偏向板17を上下動
させて、リング状スリツト12から噴出した冷却
剤13の流れが第3図の線X1の位置で偏向板1
7に衝突するように、偏向板17の位置を定める
と、冷却剤13はスリツト状開口21のみを通つ
てインゴツト1側に流れる。偏向板17のスリツ
ト状開口21以外の部分に衝突した冷却剤13は
偏向板17によつてインゴツト1の軸線に平行な
方向に偏向され、インゴツト1の冷却には使用さ
れない。
次に、偏向板17を上昇させ、リング状スリツ
ト12から噴出した冷却剤13の流れが第3図の
線X2の位置で偏向板17に衝突するように、偏
向板17の位置を定めると、冷却剤13はスリツ
ト状開口21とスリツト状開口22とを通つてイ
ンゴツト1側に流れる。したがつて、インゴツト
1の冷却に使用される冷却剤13の流量が増加
し、インゴツト1はより強力に冷却される。偏向
板17のスリツト状開口21,22以外の部分に
衝突した冷却剤13は偏向板17によつてインゴ
ツト1の軸線に平行な方向に偏向され、インゴツ
ト1の冷却には使用されない。
このように、第3図に示した偏向板17によれ
ばX1の位置とX2の位置とでインゴツト1の冷却
強さを変更することができる。なお、第2図の実
施例の場合も第3図の実施例の場合も、偏向板1
7の位置を調節して冷却剤13の流れが偏向板1
7に衝突しないようにすれば、すべての冷却剤1
3がインゴツト1の冷却に使用されることになる
から、この場合の冷却強さが一番強いことにな
る。
第4図には、偏向板17の代わりに管状のノズ
ル23を使用した電磁鋳造装置が示されている。
この管状のノズル23はインゴツト1の軸線に対
して平行に配置される。ノズル23の開口はリン
グ状スリツト12から流出する冷却剤13の経路
に面し、ノズル23の軸線上におけるノズル23
の開口と冷却剤との距離は例えば5mmとする。各
ノズル23の間隔は例えば20mmとする。ノズル2
3は中空のリング状マニホールド24に連結さ
れ、マニホールド24は図示しない圧縮空気タン
クに他の図示しない供給導管を経て連結されてい
る。リング状マニホールド24は山型の支持部材
25によつて保持されている。
リング状スリツト12から流出する冷却剤13
の一部をノズル23によつてインゴツト1の軸線
に平行な方向に偏向させることによつて、冷却剤
はインゴツト1の面との接触は線Yに沿つて分断
される。冷却剤の衝突によるとインゴツト面の冷
却面26は巾aを例えば5mmとし、間隔bは例え
ば25mmとする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による偏向板を有する連続鋳造
装置の一部を示す断面図、第2,3図は第1図の
偏向板の2種の実施例を示す部分展開図、第4図
は本発明による偏向ノズルを有する連続鋳造装置
の一部を示す断面図、第5図は第4図の偏向ノズ
ルの効果をあらわす鋳造インゴツト面の冷却面の
説明図である。 1……インゴツト、2……ダミーベース、4…
…誘導コイル、5,6……組合せユニツト、8…
…スクリーン、9……調整ねじ、11……絶縁部
材、12……リング状スリツト、13……冷却
剤、17……偏向板、18……ロツド、21,2
2……スリツト状開口、23……ノズル、26…
…冷却面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 連続的な直接チル鋳造を行う間に、鋳造装置
    から出てくるインゴツトの表面に冷却剤を直接適
    用させて前記インゴツトの冷却を行う、連続鋳造
    装置であつて、前記冷却剤を液体冷却剤とし、電
    磁界内で生産される連続鋳造インゴツトの表面に
    リング状スリツト12から前記液体冷却剤を噴射
    する、前記連続鋳造装置において、少なくとも一
    つのスリツト状開口21を有する偏向板17を前
    記インゴツトの主軸線に平行に移動可能に設け、
    前記偏向板17を前記リング状スリツト12から
    噴射された前記液体冷却剤の流路内に突出可能に
    構成したことを特徴とする、連続鋳造装置。 2 前記偏向板17に複数のスリツト状開口21
    によつて離間された舌状部20を設ける、特許請
    求の範囲第1項に記載の連続鋳造装置。 3 前記スリツト状開口21の幅aと、隣り合う
    前記スリツト状開口21の間の距離bとの比を
    1:10と1:1.5の間とし、前記距離bを5〜50
    mmとする、特許請求の範囲第2項記載の連続鋳造
    装置。 4 前記巾aと前記距離bとの比を1:6と1:
    2との間とする、特許請求の範囲第3項記載の連
    続鋳造装置。 5 前記舌状部20には前記スリツト状開口21
    に平行をなす短いスリツト状開口22を設け、該
    短いスリツト状開口22の長さl2を前記スリツト
    状開口21の長さl1よりも小とする、特許請求の
    範囲第2項記載の連続鋳造装置。 6 前記インゴツトを円形断面とする場合に、前
    記偏向板17を前記インゴツトの主軸線を中心と
    して回転可能とする、特許請求の範囲第1項又は
    第2項記載の連続鋳造装置。 7 連続的な直接チル鋳造を行う間に、鋳造装置
    から出てくるインゴツトの表面に冷却剤を直接適
    用させて前記インゴツトの冷却を行う、連続鋳造
    装置であつて、前記冷却剤を液体冷却剤とし、電
    磁界内で生産される連続鋳造インゴツトの表面に
    リング状スリツト12から前記液体冷却剤を噴射
    する、前記連続鋳造装置において、ガス供給用の
    ノズル23を前記インゴツトの主軸線に平行に設
    け、前記ノズル23の出口を前記リング状スリツ
    ト12から噴射された前記液体冷却剤の流路の上
    方に位置させたことを特徴とする、連続鋳造装
    置。 8 前記ノズル23を水平方向に複数個設置し、
    隣り合う前記ノズルの間隔を5〜50mm、好適な例
    として15〜25mmとする、特許請求の範囲第7項記
    載の連続鋳造装置。 9 前記ノズル23をガス供給リング24に連結
    した、特許請求の範囲第7項又は第8項記載の連
    続鋳造装置。
JP57055221A 1981-04-02 1982-04-02 Cooling method during casting of continuous casting ingot and its continuous casting die Granted JPS57177854A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH224581 1981-04-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57177854A JPS57177854A (en) 1982-11-01
JPH0436772B2 true JPH0436772B2 (ja) 1992-06-17

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ID=4229250

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JP57055221A Granted JPS57177854A (en) 1981-04-02 1982-04-02 Cooling method during casting of continuous casting ingot and its continuous casting die

Country Status (7)

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US (1) US4572280A (ja)
EP (1) EP0062606B1 (ja)
JP (1) JPS57177854A (ja)
CA (1) CA1207511A (ja)
DE (1) DE3262189D1 (ja)
NO (1) NO157770C (ja)
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