JPH05111735A - アルミ・スラブの連続鋳造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、アルミスラブの連続鋳造方法とそ
の装置であって、鋳造するアルミスラブの表面性状を改
善し、横割れ等に起因する切削作業等を省き、製品歩留
りを向上したアルミスラブの連続鋳造方法およびその装
置を提供する。 【構成】 モールドの長辺側プレート１を短辺側プレー
ト２にて挟持し、かつ長辺側プレートをスラブの厚さ方
向に調整可能なるように長辺側プレートの外面に厚み可
変装置３を設けて装置を構成し、ボトムブロック４を下
方に引き抜きながら、形成された溶融アルミの凝固シェ
ルと前記プレートとの間に溶融アルミが流入しなくなる
時点で長辺側プレートの上端部側を外方向に移動して下
方向に向かって２〜３％の傾度のテーパーを付与し、し
かる後ボトムブロックをモールドより引き抜いて連続鋳
造を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミ・スラブの連続
鋳造方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来アルミ・スラブを連続鋳造により製
造する場合、以下に説明する方法が採用されている。

【０００３】アルミ・スラブの連続鋳造には、通常図
３，図４に示すような長辺側プレート１１，短辺側プレ
ート１２ともに垂直に固定設置された断面長方形のモー
ルドが使用され、溶解炉で溶解された溶融アルミ１６
は、脱ガス，インラインフィルターリング等の予備処理
をされた後、鋳造樋を経由してモールドに注入される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】モールドに注入された
溶融アルミ１６は上記プレート１１，１２により冷却さ
れ、メニスカス部で凝固シェル１６ａが形成されるが、
更に下方に引き抜かれるに従って冷却し、同時に熱収縮
する。この熱収縮のために凝固シェル１６ａはモールド
面から離れ、この間にエアギャップ１７が生ずる。

【０００５】このエアギャップ１７は凝固シェル１６ａ
の冷却を妨げ、該凝固シェルの温度は復熱により上昇
し、再溶解したりまたシェル強度が落ち、溶湯静圧によ
ってシェル１６ａが破れる現象（この現象をブリードと
称する）が起こる。このようなブリードが生ずると、鋳
造したスラブ表面にある一定間隔で大きな横割れが発生
する。またエアギャップによる冷却能低下のため、スラ
ブ表皮近傍に結晶粒の粗大な帯状領域が生じる。

【０００６】このような横割れおよび粗大結晶領域が発
生すると、これらを除去するために従来は完成したスラ
ブをフライス盤などによって全面にわたり片面５〜１０
ｍｍ切削していた。そのために大きな歩留りロスが生じ
ていた。

【０００７】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
鋳造するアルミ・スラブの表面性状を改善し、横割れ等
に起因する切削作業等を軽減するとともに、製品歩留り
を向上するアルミ・スラブの連続鋳造方法およびその装
置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の方法は、アルミ
・スラブの連続鋳造において、モールドの長辺側プレー
トを短辺側プレートにて挟持し、かつ長辺側プレートを
スラブの厚さ方向に調整可能とした連続鋳造モールドを
使用し、ボトムブロックをモールド内の上下方向中央部
の所定の位置にセットし、長辺側プレートを垂直に維持
してそれぞれボトムブロックとの隙間を１〜２ｍｍにな
るよう調整し、シール材を充填したのち溶融アルミを注
入し、ついでボトムブロックを下方に引き抜きながら、
形成された凝固シェルと前記プレートとの間に溶融アル
ミが流入しなくなる時点で長辺側プレートの上端部側を
外方向に移動してこの長辺側プレートによって形成され
るモールド内面を２〜３％の傾度のテーパー面とし、し
かる後ボトムブロックをモールドより引き抜いて連続鋳
造を行うことを特徴とするアルミ・スラブの連続鋳造方
法でである。

【０００９】また本発明の装置は、アルミ・スラブの連
続鋳造装置において、モールドの長辺側プレートを短辺
側プレートにて挟持し、かつ長辺側プレートをスラブの
厚さ方向に調整可能なるように長辺側プレートの外面に
厚み可変装置を設けたことを特徴とするアルミ・スラブ
の連続鋳造装置である。

【００１０】

【作用】以下作用とともに、本発明の方法および装置の
一例を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明のアルミ・スラブの連続鋳造
装置の一例を示し、図１（Ａ）は略平面図，図１（Ｂ）
は縦断面図である。

【００１２】図において、１はモールド１０の長辺側プ
レート、２は短辺側プレートである。長辺側プレート１
は短辺側プレート２により挟持されながら、かつ長辺側
プレートの外面に、例えば各プレートの両側および上下
に４個の油圧シリンダー３ａ，３ｂを取り付けてなる厚
み可変装置３を設け、該厚み可変装置３により長辺側プ
レート１をスラブの厚さ方向に移動させて長辺側プレー
ト１を傾動し、またスラブの厚さの変更，調整を行うよ
うになっている。なお４はボトムブロックである。

【００１３】短辺側プレート２の間隔は、この場合長辺
側プレート１の長さによって規制され、スラブの幅を変
更するとき等は別の手段、例えば長辺側プレート２その
ものを取り替える等の手段が講じられる。

【００１４】次に上記装置による連続鋳造方法につい
て、図２により説明する。

【００１５】まず図２（Ａ）に示すように、ボトムブロ
ック４をモールド１０内に挿入してモールド内の上下方
向中央部の所定位置、例えばモールド１０の下端から１
／２〜２／３の位置にセットする。

【００１６】ついで長辺側プレート１を垂直に維持して
それぞれボトムブロック４との隙間を１〜２ｍｍになる
ように厚み可変装置３により調整し、しかる後長辺側お
よび短辺側プレート１，２とボトムブロック４との隙間
にシール材５を充填する。

【００１７】ボトムブロック４と各プレート１，２との
隙間は、溶湯の洩れ，この後のシール材充填の作業性を
考えれば小さい方が好ましいが、ボトムブロック４の作
動を円滑に行うために１〜２ｍｍ程度は必要である。

【００１８】次いで図２（Ｂ）に示すように、タンディ
ッシュからモールド１０に溶融アルミ６を注入する。注
入された溶融アルミ６は、モールド内でボトムブロック
４で引き抜き可能なように２０秒程度保持され、その間
溶融アルミはモールド１０によって冷却されて凝固シェ
ル６ａが形成される。

【００１９】次いで図２（Ｃ）に示すように、ボトムブ
ロック４を下方に引き抜きながら引き続き溶融アルミ６
が注入される。この際ボトムブロック４の引き抜きを開
始して、溶融アルミ６が凝固シェル６ａとモールドプレ
ート１，２との間に流入しなくなる時点で、前記した通
常定常鋳造状態に起こる熱収縮を考慮して、厚み可変装
置３により相当分だけ長辺側プレート１の上端部側をそ
の全厚みの２〜３％左右に広げ、下方向に向かってテー
パーを付与する。

【００２０】この長辺側プレート１を左右に広げて付与
するテーパーは、モールドの高さ，アルミ・スラブ厚
さ，温度等により若干の相違はあるが、定常鋳造状態に
起こる熱収縮よりみて２〜３％程度が適当である。

【００２１】このようにして付与した長辺側プレート１
のテーパーは、溶融アルミ６が凝固して形成する凝固シ
ェル６ａの収縮線とほぼ一致し、従って長辺側プレート
１と凝固シェル６ａとの間にエアギャップが生ずること
はなく、平滑な表面のアルミ・スラブが鋳造される。こ
の間凝固シェル６ａも同時に成長し、ボトムブロック４
をモールド１０より引き抜いて連続鋳造作業が継続さ
れ、所定厚みのスラブが形成される。

【００２２】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。

【００２３】操業条件： (1) 鋳造速度 ５０ ｍｍ／ｍｉｎ (2) 鋳造温度 ７００ ℃ (3) スラブ（冷間）厚 ５５０ ｍｍ (4) スラブ（冷間）幅 １，３００ ｍｍ

【００２４】モールドおよびボトムブロックの寸法を表
１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】鋳造の手順： (1) 一対の長辺側プレートと一対の短辺側プレートに
より表１に示す寸法のモールドを構築する。 (2) 表１に示す寸法のボトムブロックをモールド内の
所定位置に挿入セットする。 (3) モールド内面とボトムブロック外面間のシールを
行う。 (4) モールド内に溶融アルミの注入を開始する。 (5) 鋳造開始後６０秒後、長辺側プレートのテーパー
付与開始する。 （長辺側プレートの上端の移動速度＝ ５ｍｍ／ｍｉｎ (6) １８０秒後、所定の長辺側プレートテーパー付与
を完了する。 (7) ボトムブロックの引き抜きを開始，鋳片の製造を
開始する。

【００２７】このようにして月産１０万トン規模のアル
ミ・スラブ連続鋳造装置で本発明を実施した場合の効果
は、表２に示す通りである。

【００２８】また前記鋳造の終期において、前記と同様
にして鋳片厚を５５０ｍｍから５７０ｍｍに厚さ変更を
行い連続鋳造を実施した場合について同表に示した。そ
の結果鋳片の表面割れも見られず、良好な表面性状が認
められた。

【００２９】

【表２】

【００３０】上記表２の通り、歩留り向上，生産性の向
上の他に要員および整備費運転費の削減，工程の短縮，
切削機ライン数の削減の点で効果が期待できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した如く本発明のアルミ・スラ
ブの連続鋳造方法および装置によれば、長辺側プレート
の上端部側を外方向に移動して下方向に向かって２〜３
％の傾度のテーパーを付与し、しかる後ボトムブロック
をモールドより引き抜いて連続鋳造を行うようにしてい
るので、鋳造中において長辺側プレートと凝固シェルと
の間にエアギャップが生じてブリードが発生することは
なく、平滑な表面のアルミ・スラブが鋳造される。

【００３２】従って横割れ等に起因する切削作業等を大
幅に軽減するとともに良質のアルミ・スラブが鋳造さ
れ、製品歩留り，生産性が向上し、さらには要員および
整備費運転費の削減，工程の短縮，切削機ライン数の削
減等の効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアルミ・スラブ連続鋳造装置の一例を
示し、図１（Ａ）は略平面図，図１（Ｂ）は縦断面図で
ある。

【図２】本発明のアルミ・スラブ連続鋳造方法の手順を
説明する略側断面図である。

【図３】従来のアルミ・スラブ連続鋳造装置を示す平面
図である。

【図４】従来のアルミ・スラブ連続鋳造装置におけるブ
リード現象を説明する縦断面図である。

【符号の説明】

１ 長辺側プレート ２ 短辺側プレート ３ 厚み可変装置 ３ａ，３ｂ 油圧シリンダー ４ ボトムブロック ５ シール材 ６ 溶融アルミ ６ａ 凝固シェル １０ モールド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 恒成 敬二 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 大島 洋一 東京都中央区日本橋室町４丁目３−18 ス カイアルミニウム株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミ・スラブの連続鋳造において、モ
   ールドの長辺側プレートを短辺側プレートにて挟持し、
   かつ長辺側プレートをスラブの厚さ方向に調整可能とし
   た連続鋳造モールドを使用し、ボトムブロックをモール
   ド内の上下方向中央部の所定の位置にセットし、長辺側
   プレートを垂直に維持してそれぞれボトムブロックとの
   隙間を１〜２ｍｍになるよう調整し、シール材を充填し
   たのち溶融アルミを注入し、ついでボトムブロックを下
   方に引き抜きながら、形成された凝固シェルと前記プレ
   ートとの間に溶融アルミが流入しなくなる時点で長辺側
   プレートの上端部側を外方向に移動してこの長辺側プレ
   ートによって形成されるモールド内面を２〜３％の傾度
   のテーパー面とし、しかる後ボトムブロックをモールド
   より引き抜いて連続鋳造を行うことを特徴とするアルミ
   ・スラブの連続鋳造方法。
2. 【請求項２】 アルミ・スラブの連続鋳造装置におい
   て、モールドの長辺側プレートを短辺側プレートにて挟
   持し、かつ長辺側プレートをスラブの厚さ方向に調整可
   能なるように長辺側プレートの外面に厚み可変装置を設
   けたことを特徴とするアルミ・スラブの連続鋳造装置。