JPH057994A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents
連続鋳造用鋳型Info
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- JPH057994A JPH057994A JP19251491A JP19251491A JPH057994A JP H057994 A JPH057994 A JP H057994A JP 19251491 A JP19251491 A JP 19251491A JP 19251491 A JP19251491 A JP 19251491A JP H057994 A JPH057994 A JP H057994A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 異型鋳塊を可久的に均一な温度分布で一様に
冷却することができ、ブレークアウトの発生を防止する
ことができる連続鋳造用鋳型を提供する。 【構成】 得ようとする鋳塊の横断面を複数個の領域に
分割し、各領域の面積をＤ1 乃至Ｄ8 とし、各領域と鋳
型鋳込面との接触長さをＡ1 乃至Ａ8 とする。ハート型
の連続鋳造用鋳型２はその内部を冷却水が通流するよう
になっている。連続鋳造用鋳型２の鋳型壁内面には溝等
が設けられていて、これにより長さＡ1 乃至Ａ8 に対応
する領域毎に、冷却水が接触する鋳型壁内面の面積Ｓ1
乃至Ｓ8 が個別的に設定されている。面積Ｓ1 乃至Ｓ8
はＤ1 ／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：…：Ｄ8 ／Ａ8 ＝Ｓ1 ：Ｓ
2 ：…：Ｓ8を実質的に満足するものにする。
冷却することができ、ブレークアウトの発生を防止する
ことができる連続鋳造用鋳型を提供する。 【構成】 得ようとする鋳塊の横断面を複数個の領域に
分割し、各領域の面積をＤ1 乃至Ｄ8 とし、各領域と鋳
型鋳込面との接触長さをＡ1 乃至Ａ8 とする。ハート型
の連続鋳造用鋳型２はその内部を冷却水が通流するよう
になっている。連続鋳造用鋳型２の鋳型壁内面には溝等
が設けられていて、これにより長さＡ1 乃至Ａ8 に対応
する領域毎に、冷却水が接触する鋳型壁内面の面積Ｓ1
乃至Ｓ8 が個別的に設定されている。面積Ｓ1 乃至Ｓ8
はＤ1 ／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：…：Ｄ8 ／Ａ8 ＝Ｓ1 ：Ｓ
2 ：…：Ｓ8を実質的に満足するものにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスェージ加工、ロール加
工、転造、引抜加工及び押出加工等の塑性加工全般を包
含する展伸加工等に供する鋳塊を鋳造する連続鋳造用鋳
型に関し、特に鍛造加工等に使用するのに好適のアルミ
ニウム又はアルミニウム合金の展伸加工用鋳塊を連続鋳
造する連続鋳造用鋳型に関する。
工、転造、引抜加工及び押出加工等の塑性加工全般を包
含する展伸加工等に供する鋳塊を鋳造する連続鋳造用鋳
型に関し、特に鍛造加工等に使用するのに好適のアルミ
ニウム又はアルミニウム合金の展伸加工用鋳塊を連続鋳
造する連続鋳造用鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム又はアルミニウム合
金の製品は、連続鋳造により得た鋳塊（例えば丸型太径
ビレット）を押出加工により所定の断面形状に加工した
後に鍛造加工を施こすことにより、２回の塑性加工を経
て製品化されている。但し、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金の製品が丸型断面のものであれば、丸型ビレッ
トをそのまま鍛造加工して製品化することができる。
金の製品は、連続鋳造により得た鋳塊（例えば丸型太径
ビレット）を押出加工により所定の断面形状に加工した
後に鍛造加工を施こすことにより、２回の塑性加工を経
て製品化されている。但し、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金の製品が丸型断面のものであれば、丸型ビレッ
トをそのまま鍛造加工して製品化することができる。
【０００３】しかしながら、上述のアルミニウム又はア
ルミニウム合金の製品は、丸型断面以外の場合は、通
常、２回の塑性加工が施されるため、その製造コストが
高い。また、アルミニウム又はアルミニウム合金の製品
の最終形状と鋳塊の形状とが著しく異なる場合に、上述
の押出加工を行うと、鋳塊の結晶粒又は晶出物が押出方
向に方向性を持ったものになったり、表面層が再結晶し
て結晶粒が粗大化したりする。その後、このような押出
加工材を鍛造加工すると、その結晶粒の方向等により製
品に割れが発生し、又はその機械的性質が部分的に劣化
するという欠点がある。
ルミニウム合金の製品は、丸型断面以外の場合は、通
常、２回の塑性加工が施されるため、その製造コストが
高い。また、アルミニウム又はアルミニウム合金の製品
の最終形状と鋳塊の形状とが著しく異なる場合に、上述
の押出加工を行うと、鋳塊の結晶粒又は晶出物が押出方
向に方向性を持ったものになったり、表面層が再結晶し
て結晶粒が粗大化したりする。その後、このような押出
加工材を鍛造加工すると、その結晶粒の方向等により製
品に割れが発生し、又はその機械的性質が部分的に劣化
するという欠点がある。
【０００４】そこで、鋳塊の形状をできる限り製品の形
状に近似させた所謂異型鋳塊を製造し、この異型鋳塊を
鍛造することにより、押出加工工程を省略してコストダ
ウンを図ると共に、製品の機械的性質の劣化を防止せん
としている。このような異型鋳塊を得る方法としては、
特公昭５４−４２８４７号に示す気体加圧式ホットトッ
プ鋳造法がある。この気体加圧式ホットトップ鋳造法に
おいては、連続鋳造用鋳型は冷却水による鋳型の冷却効
果が鋳塊の外周方向について一定になるように構成され
ている。
状に近似させた所謂異型鋳塊を製造し、この異型鋳塊を
鍛造することにより、押出加工工程を省略してコストダ
ウンを図ると共に、製品の機械的性質の劣化を防止せん
としている。このような異型鋳塊を得る方法としては、
特公昭５４−４２８４７号に示す気体加圧式ホットトッ
プ鋳造法がある。この気体加圧式ホットトップ鋳造法に
おいては、連続鋳造用鋳型は冷却水による鋳型の冷却効
果が鋳塊の外周方向について一定になるように構成され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、異型鋳
塊は複雑な断面形状を有しているため、冷却水による連
続鋳造用鋳型の冷却効果が鋳塊の外周方向について一定
であると、冷却不足になる部分が局所的に発生する。こ
のため、冷却不足により異型鋳塊に発汗現象が発生し、
鋳造中にブレークアウト等が発生するという問題点があ
る。
塊は複雑な断面形状を有しているため、冷却水による連
続鋳造用鋳型の冷却効果が鋳塊の外周方向について一定
であると、冷却不足になる部分が局所的に発生する。こ
のため、冷却不足により異型鋳塊に発汗現象が発生し、
鋳造中にブレークアウト等が発生するという問題点があ
る。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、異型鋳塊を可久的に均一な温度分布で一様
に冷却することができ、ブレークアウトの発生を防止す
ることができる連続鋳造用鋳型を提供することを目的と
する。
のであって、異型鋳塊を可久的に均一な温度分布で一様
に冷却することができ、ブレークアウトの発生を防止す
ることができる連続鋳造用鋳型を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る連続鋳造用
鋳型は、アルミニウム又はアルミニウム合金の異型鋳塊
を鋳造する内部水冷型連続鋳造用鋳型において、鋳造さ
れる鋳塊の横断面を複数個の領域に分割し、各領域の面
積をＤi 、各領域と鋳型鋳込面との接触長さをＡi とし
た場合に、冷却水が接触する鋳型壁内面の面積が前記鋳
塊の横断面の各領域に対応する領域毎にＤi ／Ａi を基
にして個別的に設定されていることを特徴とする。
鋳型は、アルミニウム又はアルミニウム合金の異型鋳塊
を鋳造する内部水冷型連続鋳造用鋳型において、鋳造さ
れる鋳塊の横断面を複数個の領域に分割し、各領域の面
積をＤi 、各領域と鋳型鋳込面との接触長さをＡi とし
た場合に、冷却水が接触する鋳型壁内面の面積が前記鋳
塊の横断面の各領域に対応する領域毎にＤi ／Ａi を基
にして個別的に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明においては、冷却水と鋳型壁内面とが接
触する面積は、鋳塊の断面を分割した領域の面積と、こ
の領域と鋳型鋳込面との接触長さとに基づいて個別的に
設定されている。以下、冷却水の接触面積について詳細
に説明する。図１は異型鋳塊を示す断面図である。即
ち、異型鋳塊はその断面形状が製品の形状に近似してお
り、その横断面の形状は２つの凸部を有している。ここ
で、この異型鋳塊の断面を領域Ｄ1 乃至Ｄ4 に分割した
場合、領域Ｄ1 乃至Ｄ4 の外周部分の長さは夫々Ａ1 ，
Ａ2 （＝Ａ12＋Ａ22），Ａ3 （＝Ａ13＋Ａ23）及びＡ4
になる。この場合、連続鋳造用鋳型における長さＡ1 乃
至Ａ4 に対応する領域において、冷却水が接触する鋳型
壁内面の面積Ｓ1 乃至Ｓ4 は、夫々Ｄ1 ／Ａ1 ，Ｄ2 ／
Ａ2 ，Ｄ3 ／Ａ3 ，Ｄ4 ／Ａ4 を基にして決める。例え
ば、Ｓ1 乃至Ｓ4 を下記数式１を実質的に満足するもの
にする。
触する面積は、鋳塊の断面を分割した領域の面積と、こ
の領域と鋳型鋳込面との接触長さとに基づいて個別的に
設定されている。以下、冷却水の接触面積について詳細
に説明する。図１は異型鋳塊を示す断面図である。即
ち、異型鋳塊はその断面形状が製品の形状に近似してお
り、その横断面の形状は２つの凸部を有している。ここ
で、この異型鋳塊の断面を領域Ｄ1 乃至Ｄ4 に分割した
場合、領域Ｄ1 乃至Ｄ4 の外周部分の長さは夫々Ａ1 ，
Ａ2 （＝Ａ12＋Ａ22），Ａ3 （＝Ａ13＋Ａ23）及びＡ4
になる。この場合、連続鋳造用鋳型における長さＡ1 乃
至Ａ4 に対応する領域において、冷却水が接触する鋳型
壁内面の面積Ｓ1 乃至Ｓ4 は、夫々Ｄ1 ／Ａ1 ，Ｄ2 ／
Ａ2 ，Ｄ3 ／Ａ3 ，Ｄ4 ／Ａ4 を基にして決める。例え
ば、Ｓ1 乃至Ｓ4 を下記数式１を実質的に満足するもの
にする。
【０００９】
【数１】Ｄ1 ／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：Ｄ3 ／Ａ3 ：Ｄ4 ／
Ａ4 ＝Ｓ1 ：Ｓ2 ：Ｓ3 ：Ｓ4
Ａ4 ＝Ｓ1 ：Ｓ2 ：Ｓ3 ：Ｓ4
【００１０】冷却水の接触面積Ｓ1 乃至Ｓ4 が上記数式
１を満足する場合、異型鋳塊が複雑な断面形状を有して
いても、この異型鋳塊は可久的に均一な温度分布で一様
に冷却される。従って、鋳造中に局所的に冷却不足にな
ることがないので、異型鋳塊に発汗現象が発生すること
を防止でき、これによりブレークアウトが発生すること
を防止できる。
１を満足する場合、異型鋳塊が複雑な断面形状を有して
いても、この異型鋳塊は可久的に均一な温度分布で一様
に冷却される。従って、鋳造中に局所的に冷却不足にな
ることがないので、異型鋳塊に発汗現象が発生すること
を防止でき、これによりブレークアウトが発生すること
を防止できる。
【００１１】本発明においては、下記数式２を満足する
ように、冷却水接触面積Ｓ1 ，Ｓ2，Ｓ3 ，Ｓ4 を決め
ることが好ましい。但し、ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｘ4 はい
ずれも０．７以上１．３以下であって、この場合に上記
数式１を実質的に満足することができる。
ように、冷却水接触面積Ｓ1 ，Ｓ2，Ｓ3 ，Ｓ4 を決め
ることが好ましい。但し、ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｘ4 はい
ずれも０．７以上１．３以下であって、この場合に上記
数式１を実質的に満足することができる。
【００１２】
【数２】ｘ1 （Ｄ1 ／Ａ1 ）：ｘ2 （Ｄ2 ／Ａ2 ）：ｘ
3 （Ｄ3 ／Ａ3 ）：ｘ4 （Ｄ4／Ａ4 ）＝Ｓ1：Ｓ2 ：Ｓ
3 ：Ｓ4
3 （Ｄ3 ／Ａ3 ）：ｘ4 （Ｄ4／Ａ4 ）＝Ｓ1：Ｓ2 ：Ｓ
3 ：Ｓ4
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１４】図２は本発明の第１の実施例において鋳造
する異型鋳塊を示す斜視断面図、図３は本発明の第１の
実施例に係る連続鋳造用鋳型を示す横断面図である。異
型鋳塊１はその断面形状がハート型をなしており、幅が
２００ｍｍであり、厚さが１５０ｍｍである。ここで、
この異型鋳塊１の断面を領域Ｄ1 乃至Ｄ8 に分割した場
合、この領域Ｄ1 乃至Ｄ8の外周部分の長さは夫々Ａ1
乃至Ａ8 になる。連続鋳造用鋳型２は異型鋳塊１の肉厚
部及び肉薄部の表面積に応じて局所的に冷却効果を変化
させる必要がある。冷却効果を変化させる方法としては
以下に示すものがある。
する異型鋳塊を示す斜視断面図、図３は本発明の第１の
実施例に係る連続鋳造用鋳型を示す横断面図である。異
型鋳塊１はその断面形状がハート型をなしており、幅が
２００ｍｍであり、厚さが１５０ｍｍである。ここで、
この異型鋳塊１の断面を領域Ｄ1 乃至Ｄ8 に分割した場
合、この領域Ｄ1 乃至Ｄ8の外周部分の長さは夫々Ａ1
乃至Ａ8 になる。連続鋳造用鋳型２は異型鋳塊１の肉厚
部及び肉薄部の表面積に応じて局所的に冷却効果を変化
させる必要がある。冷却効果を変化させる方法としては
以下に示すものがある。
【００１５】連続鋳造用鋳型２における冷却水量を局
所的に変える。連続鋳造用鋳型２の長さを局所的に変
える。連続鋳造用鋳型２の肉厚を局所的に変える。
連続鋳造用鋳型２における冷却水の接触面積を局所的に
変える。
所的に変える。連続鋳造用鋳型２の長さを局所的に変
える。連続鋳造用鋳型２の肉厚を局所的に変える。
連続鋳造用鋳型２における冷却水の接触面積を局所的に
変える。
【００１６】に示す方法の場合、冷却水量の調整バル
ブ並びにこれに付随する配管及び流量計等を設置する必
要があり、作業スペースが狭くなると共に、多ストラン
ド化に伴って作業が煩雑になるという欠点がある。ま
た、及びに示す方法の場合、連続鋳造用鋳型２の加
工が困難であるため、連続鋳造用鋳型２の製造コストが
高くなる。このため、冷却効果を変化させる方法は、
に示すものが好ましい。この場合、連続鋳造用鋳型２は
長さＡ1 乃至Ａ8 に対応する領域において、冷却水が接
触する鋳型壁内面の面積Ｓ1 乃至Ｓ8 が領域Ｄ1 乃至Ｄ
8 の面積に比例し、長さＡ1 乃至Ａ8 に反比例して変化
するように構成する。
ブ並びにこれに付随する配管及び流量計等を設置する必
要があり、作業スペースが狭くなると共に、多ストラン
ド化に伴って作業が煩雑になるという欠点がある。ま
た、及びに示す方法の場合、連続鋳造用鋳型２の加
工が困難であるため、連続鋳造用鋳型２の製造コストが
高くなる。このため、冷却効果を変化させる方法は、
に示すものが好ましい。この場合、連続鋳造用鋳型２は
長さＡ1 乃至Ａ8 に対応する領域において、冷却水が接
触する鋳型壁内面の面積Ｓ1 乃至Ｓ8 が領域Ｄ1 乃至Ｄ
8 の面積に比例し、長さＡ1 乃至Ａ8 に反比例して変化
するように構成する。
【００１７】図４は連続鋳造用鋳型２の縦断面図であ
る。即ち、連続鋳造用鋳型２は中空状をなし、その内部
を冷却水が通流するようになっている。そして、連続鋳
造用鋳型２は異型鋳塊１が接触する部分の鋳型後部に開
口部３が設けられていて、この開口部３から冷却水が流
出して異型鋳塊１を冷却するようになっている。連続鋳
造用鋳型２の内部にはスリーブ４が突設されていて、こ
のスリーブ４により冷却水の流量が調整される。また、
連続鋳造用鋳型２の内面には溝等が設けられていて、こ
れにより冷却水と鋳型壁内面との接触面積が設定されて
いる。
る。即ち、連続鋳造用鋳型２は中空状をなし、その内部
を冷却水が通流するようになっている。そして、連続鋳
造用鋳型２は異型鋳塊１が接触する部分の鋳型後部に開
口部３が設けられていて、この開口部３から冷却水が流
出して異型鋳塊１を冷却するようになっている。連続鋳
造用鋳型２の内部にはスリーブ４が突設されていて、こ
のスリーブ４により冷却水の流量が調整される。また、
連続鋳造用鋳型２の内面には溝等が設けられていて、こ
れにより冷却水と鋳型壁内面との接触面積が設定されて
いる。
【００１８】図５乃至図７は連続鋳造用鋳型２の内面を
示す斜視断面図である。図５においては、連続鋳造用鋳
型２の内面には、旋盤加工により異型鋳塊１の鋳造方向
に対して垂直の方向に断面矩形の溝５ａが形成されてい
る。図６においては、連続鋳造用鋳型２の内面には、エ
ンドミル加工により異型鋳塊１の鋳造方向に断面半円形
の溝５ｂが形成されている。図７においては、連続鋳造
用鋳型２の内面には、シェーパー加工により異型鋳塊１
の鋳造方向に断面矩形の溝５ｃが形成されている。上述
の如く、連続鋳造用鋳型２の内面には、溝５ａ乃至５ｃ
等を形成することができるが、溝５ａは冷却水の通流方
向に対して垂直であるため、冷却水が滞留しやすく、冷
却効果が低いので好ましくない。これに対して、溝５
ｂ，５ｃは加工コストが低いと共に、冷却効果を阻害す
ることがないので、冷却水と鋳型壁内面との接触面積を
変化させる手段として好ましい。
示す斜視断面図である。図５においては、連続鋳造用鋳
型２の内面には、旋盤加工により異型鋳塊１の鋳造方向
に対して垂直の方向に断面矩形の溝５ａが形成されてい
る。図６においては、連続鋳造用鋳型２の内面には、エ
ンドミル加工により異型鋳塊１の鋳造方向に断面半円形
の溝５ｂが形成されている。図７においては、連続鋳造
用鋳型２の内面には、シェーパー加工により異型鋳塊１
の鋳造方向に断面矩形の溝５ｃが形成されている。上述
の如く、連続鋳造用鋳型２の内面には、溝５ａ乃至５ｃ
等を形成することができるが、溝５ａは冷却水の通流方
向に対して垂直であるため、冷却水が滞留しやすく、冷
却効果が低いので好ましくない。これに対して、溝５
ｂ，５ｃは加工コストが低いと共に、冷却効果を阻害す
ることがないので、冷却水と鋳型壁内面との接触面積を
変化させる手段として好ましい。
【００１９】このように構成される連続鋳造用鋳型２を
使用して複雑な断面形状を有する異型鋳塊１を鋳造する
場合、連続鋳造用鋳型２の内面に設けられた溝により冷
却水の接触面積が局所的に変化しているため、異型鋳塊
１は可久的に均一な温度分布で一様に冷却される。従っ
て、鋳造中に局所的に冷却不足になることがないので、
異型鋳塊１に発汗現象が発生することを防止でき、これ
によりブレークアウトが発生することを防止できる。
使用して複雑な断面形状を有する異型鋳塊１を鋳造する
場合、連続鋳造用鋳型２の内面に設けられた溝により冷
却水の接触面積が局所的に変化しているため、異型鋳塊
１は可久的に均一な温度分布で一様に冷却される。従っ
て、鋳造中に局所的に冷却不足になることがないので、
異型鋳塊１に発汗現象が発生することを防止でき、これ
によりブレークアウトが発生することを防止できる。
【００２０】次に、実際に上述の連続鋳造用鋳型２を使
用して異型鋳塊１を鋳造した場合について、その比較例
と比較して説明する。なお、鋳造の原料としてはアルミ
ニウム合金（ＪＩＳ ２０１４）を使用し、鋳造温度は
７００乃至７４０℃とし、異型鋳塊１の引抜速度は１５
０ｍｍ／分として、連続鋳造用鋳型２における冷却条件
を変化させた。
用して異型鋳塊１を鋳造した場合について、その比較例
と比較して説明する。なお、鋳造の原料としてはアルミ
ニウム合金（ＪＩＳ ２０１４）を使用し、鋳造温度は
７００乃至７４０℃とし、異型鋳塊１の引抜速度は１５
０ｍｍ／分として、連続鋳造用鋳型２における冷却条件
を変化させた。
【００２１】実施例１ 連続鋳造用鋳型２はその周方向及び引抜方向について鋳
型壁内面における冷却水の接触面積Ｓ1 乃至Ｓn がＤ1
／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：…：Ｄn ／Ａn ＝Ｓ1 ：Ｓ2 ：
…：Ｓn となるように、その内面に溝加工を施した。ま
た、開口部３は連続鋳造用鋳型２の周方向に一定のピッ
チで設け、その直径を一定にした。
型壁内面における冷却水の接触面積Ｓ1 乃至Ｓn がＤ1
／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：…：Ｄn ／Ａn ＝Ｓ1 ：Ｓ2 ：
…：Ｓn となるように、その内面に溝加工を施した。ま
た、開口部３は連続鋳造用鋳型２の周方向に一定のピッ
チで設け、その直径を一定にした。
【００２２】実施例２ 冷却水の接触面積Ｓ1 乃至Ｓn は実施例１と同様にし、
開口部３のピッチ及び直径を変化させて冷却水の供給量
Ｖ1 乃至Ｖn がＤ1 ／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：…：Ｄn ／Ａ
n ＝Ｖ1 ：Ｖ2 ：…：Ｖn となるようにした。
開口部３のピッチ及び直径を変化させて冷却水の供給量
Ｖ1 乃至Ｖn がＤ1 ／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：…：Ｄn ／Ａ
n ＝Ｖ1 ：Ｖ2 ：…：Ｖn となるようにした。
【００２３】比較例１ 連続鋳造用鋳型２は溝を形成しないでその周方向及び引
抜方向について肉厚を一定にした。また、開口部３は連
続鋳造用鋳型２の周方向に一定のピッチで設け、その直
径を一定にした。
抜方向について肉厚を一定にした。また、開口部３は連
続鋳造用鋳型２の周方向に一定のピッチで設け、その直
径を一定にした。
【００２４】比較例２ 連続鋳造用鋳型２は溝を形成しないでその周方向及び引
抜方向について肉厚を一定にした。また、開口部３のピ
ッチ及び直径を変化させて冷却水の供給量Ｖ1乃至Ｖn
がＤ1 ／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：…：Ｄn ／Ａn ＝Ｖ1 ：Ｖ
2 ：…：Ｖn となるようにした。
抜方向について肉厚を一定にした。また、開口部３のピ
ッチ及び直径を変化させて冷却水の供給量Ｖ1乃至Ｖn
がＤ1 ／Ａ1 ：Ｄ2 ／Ａ2 ：…：Ｄn ／Ａn ＝Ｖ1 ：Ｖ
2 ：…：Ｖn となるようにした。
【００２５】その結果、実施例１，２に係る連続鋳造用
鋳型２を使用した場合、得られた異型鋳塊１はその鋳肌
が周方向に均一且つ平滑であり、全面に亘って表面偏析
の厚さが約２ｍｍであった。一方、冷却水の接触面積を
均一にした比較例１に係る連続鋳造用鋳型２を使用した
場合には、異型鋳塊１の領域Ｄ5 の近傍において冷却不
足による湯洩れ（ブレークアウト）が発生していた。ま
た、冷却水の接触面積を均一にし、冷却水の供給量を局
所的に変化させた比較例２に係る連続鋳造用鋳型２を使
用した場合には、湯洩れが発生することなく鋳造できた
が、異型鋳塊１の領域Ｄ5 の近傍において冷却不足によ
る焼付きが発生し、この部分の表面偏析の厚さが約４ｍ
ｍであり、その他の部分の表面偏析の厚さが約２ｍｍで
あった。
鋳型２を使用した場合、得られた異型鋳塊１はその鋳肌
が周方向に均一且つ平滑であり、全面に亘って表面偏析
の厚さが約２ｍｍであった。一方、冷却水の接触面積を
均一にした比較例１に係る連続鋳造用鋳型２を使用した
場合には、異型鋳塊１の領域Ｄ5 の近傍において冷却不
足による湯洩れ（ブレークアウト）が発生していた。ま
た、冷却水の接触面積を均一にし、冷却水の供給量を局
所的に変化させた比較例２に係る連続鋳造用鋳型２を使
用した場合には、湯洩れが発生することなく鋳造できた
が、異型鋳塊１の領域Ｄ5 の近傍において冷却不足によ
る焼付きが発生し、この部分の表面偏析の厚さが約４ｍ
ｍであり、その他の部分の表面偏析の厚さが約２ｍｍで
あった。
【００２６】上記結果から明らかなように、連続鋳造用
鋳型２の鋳型壁内面における冷却水の接触面積を変化さ
せることのほうが、冷却水の供給量を変化させることよ
りも、冷却効果を局所的に変化させることができる。即
ち、アルミニウム合金の溶湯がもつ熱量を冷却水で奪熱
する場合、鋳型から冷却水へ移る熱流束は、冷却水の接
触面積と比例関係にあるが、冷却水の供給量とは比例関
係をなさない。例えば、冷却が不足する部分における冷
却水の供給量を増加させた場合、鋳型と冷却水との間の
境膜が薄くなるものの、熱伝達係数が若干変化するだけ
である。
鋳型２の鋳型壁内面における冷却水の接触面積を変化さ
せることのほうが、冷却水の供給量を変化させることよ
りも、冷却効果を局所的に変化させることができる。即
ち、アルミニウム合金の溶湯がもつ熱量を冷却水で奪熱
する場合、鋳型から冷却水へ移る熱流束は、冷却水の接
触面積と比例関係にあるが、冷却水の供給量とは比例関
係をなさない。例えば、冷却が不足する部分における冷
却水の供給量を増加させた場合、鋳型と冷却水との間の
境膜が薄くなるものの、熱伝達係数が若干変化するだけ
である。
【００２７】図８は本発明の第２の実施例に係る連続鋳
造用鋳型を示す横断面図、図９はそのＡ−Ａ線による縦
断面図、図１０はそのＢ−Ｂ線による縦断面図、図１１
はそのＣ部における部分拡大横断面図、図１２はそのＤ
部における部分拡大横断面図である。連続鋳造用鋳型１
２は断面視で放射状に３方向に延びた形状の異型鋳塊を
鋳造する構造を有し、その内部が中空状をなし、この内
部を冷却水が通流するようになっている。そして、連続
鋳造用鋳型１２は異型鋳塊が接触する部分の鋳型後部に
開口部１３が設けられていて、この開口部１３から冷却
水が流出して異型鋳塊を冷却するようになっている。な
お、この連続鋳造用鋳型１２は溶湯貯留部１６の注湯口
１６ａに整合させて取り付けられている。また、図９及
び図１１に示すように、連続鋳造用鋳型１２の屈曲部の
鋳型壁内面には、異型鋳塊の鋳造方向に断面半円形の溝
１５が形成されている。一方、図１０及び図１２に示す
ように、連続鋳造用鋳型１２の直線部の鋳型壁内面に
は、溝が形成されていない。
造用鋳型を示す横断面図、図９はそのＡ−Ａ線による縦
断面図、図１０はそのＢ−Ｂ線による縦断面図、図１１
はそのＣ部における部分拡大横断面図、図１２はそのＤ
部における部分拡大横断面図である。連続鋳造用鋳型１
２は断面視で放射状に３方向に延びた形状の異型鋳塊を
鋳造する構造を有し、その内部が中空状をなし、この内
部を冷却水が通流するようになっている。そして、連続
鋳造用鋳型１２は異型鋳塊が接触する部分の鋳型後部に
開口部１３が設けられていて、この開口部１３から冷却
水が流出して異型鋳塊を冷却するようになっている。な
お、この連続鋳造用鋳型１２は溶湯貯留部１６の注湯口
１６ａに整合させて取り付けられている。また、図９及
び図１１に示すように、連続鋳造用鋳型１２の屈曲部の
鋳型壁内面には、異型鋳塊の鋳造方向に断面半円形の溝
１５が形成されている。一方、図１０及び図１２に示す
ように、連続鋳造用鋳型１２の直線部の鋳型壁内面に
は、溝が形成されていない。
【００２８】このように構成される連続鋳造用鋳型１２
を使用して異型鋳塊を鋳造する場合、連続鋳造用鋳型１
２の内面に設けられた溝１５により鋳型壁内面における
冷却水の接触面積が局所的に変化しているため、異型鋳
塊は可久的に均一な温度分布で一様に冷却される。従っ
て、鋳造中に局所的に冷却不足になることがないので、
異型鋳塊に発汗現象が発生することを防止でき、ブレー
クアウトが発生することを防止できる。
を使用して異型鋳塊を鋳造する場合、連続鋳造用鋳型１
２の内面に設けられた溝１５により鋳型壁内面における
冷却水の接触面積が局所的に変化しているため、異型鋳
塊は可久的に均一な温度分布で一様に冷却される。従っ
て、鋳造中に局所的に冷却不足になることがないので、
異型鋳塊に発汗現象が発生することを防止でき、ブレー
クアウトが発生することを防止できる。
【００２９】次に、実際に上述の連続鋳造用鋳型１２を
使用して異型鋳塊を鋳造した場合について、その比較例
と比較して説明する。なお、鋳造の原料としてはアルミ
ニウム合金（ＪＩＳ ＡＣ４Ｃ；７重量％Ｓｉ、０．３
５重量％Ｍｇ及び残部Ａｌ）を使用し、鋳造温度は約７
２０℃とし、異型鋳塊１の引抜速度は１５０ｍｍ／分と
して、連続鋳造用鋳型１２おける冷却条件を変化させ
た。
使用して異型鋳塊を鋳造した場合について、その比較例
と比較して説明する。なお、鋳造の原料としてはアルミ
ニウム合金（ＪＩＳ ＡＣ４Ｃ；７重量％Ｓｉ、０．３
５重量％Ｍｇ及び残部Ａｌ）を使用し、鋳造温度は約７
２０℃とし、異型鋳塊１の引抜速度は１５０ｍｍ／分と
して、連続鋳造用鋳型１２おける冷却条件を変化させ
た。
【００３０】実施例３ 連続鋳造用鋳型１２はその内面の所定の位置に溝１５を
形成し、開口部１３は溝１５に対応してその直径を不均
一にした。
形成し、開口部１３は溝１５に対応してその直径を不均
一にした。
【００３１】実施例４ 連続鋳造用鋳型１２はその内面の所定の位置に溝１５を
形成し、開口部１３はその直径を均一にした。
形成し、開口部１３はその直径を均一にした。
【００３２】比較例３ 連続鋳造用鋳型１２はその内面に溝を形成しないで肉厚
を一定にし、開口部１３はその直径を均一にした。
を一定にし、開口部１３はその直径を均一にした。
【００３３】上述の実施例３，４及び比較例３に係る連
続鋳造用鋳型１２を使用して異型鋳塊を鋳造し、その最
高鋳造速度、即ち湯洩れ等が発生しない限界の速度を測
定し、更に得られた異型鋳塊の鋳肌の状態を観察し、リ
ップル又は庇等の深さを測定した。その結果を下記表１
に示す。
続鋳造用鋳型１２を使用して異型鋳塊を鋳造し、その最
高鋳造速度、即ち湯洩れ等が発生しない限界の速度を測
定し、更に得られた異型鋳塊の鋳肌の状態を観察し、リ
ップル又は庇等の深さを測定した。その結果を下記表１
に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】この表１から明らかなように、実施例３，
４に係る連続鋳造用鋳型１２を使用した場合、鋳造速度
が１００ｍｍ／分であっても湯洩れ等が発生しないと共
に、得られた異型鋳塊はその鋳肌が良好であり、リップ
ル等の深さが１ｍｍ以下であった。一方、比較例３に係
る連続鋳造用鋳型１２を使用した場合には、鋳造速度が
８０ｍｍ／分を超えると湯洩れ等が発生し、得られた異
型鋳塊には焼付きが発生し、リップル等の深さが３ｍｍ
であった。
４に係る連続鋳造用鋳型１２を使用した場合、鋳造速度
が１００ｍｍ／分であっても湯洩れ等が発生しないと共
に、得られた異型鋳塊はその鋳肌が良好であり、リップ
ル等の深さが１ｍｍ以下であった。一方、比較例３に係
る連続鋳造用鋳型１２を使用した場合には、鋳造速度が
８０ｍｍ／分を超えると湯洩れ等が発生し、得られた異
型鋳塊には焼付きが発生し、リップル等の深さが３ｍｍ
であった。
【００３６】図１３は本発明の第３の実施例に係る連続
鋳造用鋳型を示す横断面図である。即ち、連続鋳造用鋳
型２２は、断面視で略楕円形をなしてその一端の両側に
２つの凹部が設けられた異型鋳塊を鋳造する構造を有
し、その内部が中空状をなし、この内部を冷却水が通流
するようになっている。そして、連続鋳造用鋳型２２の
内面には溝等が設けられていて、第１及び第２の実施例
と同様にして、冷却水が接触する鋳型壁内面の面積が局
所的に変化している。
鋳造用鋳型を示す横断面図である。即ち、連続鋳造用鋳
型２２は、断面視で略楕円形をなしてその一端の両側に
２つの凹部が設けられた異型鋳塊を鋳造する構造を有
し、その内部が中空状をなし、この内部を冷却水が通流
するようになっている。そして、連続鋳造用鋳型２２の
内面には溝等が設けられていて、第１及び第２の実施例
と同様にして、冷却水が接触する鋳型壁内面の面積が局
所的に変化している。
【００３７】本実施例においては、連続鋳造用鋳型２２
の鋳型壁内面における冷却水の接触面積を変化させるこ
とにより、第１及び第２の実施例と同様にして、異型鋳
塊を可久的に均一な温度分布で一様に冷却することがで
きる。このように、本発明においては、連続鋳造用鋳型
の断面形状は特に限定されることはない。
の鋳型壁内面における冷却水の接触面積を変化させるこ
とにより、第１及び第２の実施例と同様にして、異型鋳
塊を可久的に均一な温度分布で一様に冷却することがで
きる。このように、本発明においては、連続鋳造用鋳型
の断面形状は特に限定されることはない。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ルミニウム又はアルミニウム合金の異型鋳塊を鋳造する
連続鋳造用鋳型において、冷却水が接触する鋳型壁内面
の面積が鋳塊の横断面を分割した領域の面積と、この鋳
塊の横断面の領域と鋳型鋳込面との接触長さとを基にし
て各領域毎に個別的に設定されているから、前記異型鋳
塊が複雑な断面形状を有していても、この異型鋳塊を可
久的に均一な温度分布で一様に冷却することができる。
従って、鋳造中に局所的に冷却不足になることがないの
で、ブレークアウトが発生することを防止できる。
ルミニウム又はアルミニウム合金の異型鋳塊を鋳造する
連続鋳造用鋳型において、冷却水が接触する鋳型壁内面
の面積が鋳塊の横断面を分割した領域の面積と、この鋳
塊の横断面の領域と鋳型鋳込面との接触長さとを基にし
て各領域毎に個別的に設定されているから、前記異型鋳
塊が複雑な断面形状を有していても、この異型鋳塊を可
久的に均一な温度分布で一様に冷却することができる。
従って、鋳造中に局所的に冷却不足になることがないの
で、ブレークアウトが発生することを防止できる。
【図１】異型鋳塊を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例において鋳造する異型鋳
塊を示す斜視断面図である。
塊を示す斜視断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る連続鋳造用鋳型を
示す横断面図である。
示す横断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る連続鋳造用鋳型を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る連続鋳造用鋳型の
内面を示す斜視断面図である。
内面を示す斜視断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る連続鋳造用鋳型の
内面を示す斜視断面図である。
内面を示す斜視断面図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る連続鋳造用鋳型の
内面を示す斜視断面図である。
内面を示す斜視断面図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係る連続鋳造用鋳型を
示す横断面図である。
示す横断面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線による縦断面図である。
【図１０】図８のＢ−Ｂ線による縦断面図である
【図１１】図８のＣ部における部分拡大横断面図であ
る。
る。
【図１２】図８のＤ部における部分拡大横断面図であ
る。
る。
【図１３】本発明の第３の実施例に係る連続鋳造用鋳型
を示す横断面図である。
を示す横断面図である。
１；異型鋳塊 ２，１２，２２；連続鋳造用鋳型 ３，１３；開口部 ４；スリーブ ５ａ，５ｂ，５ｃ，１５；溝 １６；溶湯貯留部 １６ａ；注湯口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金の異
型鋳塊を鋳造する内部水冷型連続鋳造用鋳型において、
鋳造される鋳塊の横断面を複数個の領域に分割し、各領
域の面積をＤi 、各領域と鋳型鋳込面との接触長さをＡ
i とした場合に、冷却水が接触する鋳型壁内面の面積が
前記鋳塊の横断面の各領域に対応する領域毎にＤi ／Ａ
i を基にして個別的に設定されていることを特徴とする
連続鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19251491A JPH057994A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 連続鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19251491A JPH057994A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 連続鋳造用鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH057994A true JPH057994A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16292554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19251491A Pending JPH057994A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 連続鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH057994A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09263827A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Nisshin Steel Co Ltd | スジむら発生のないシャドウマスク用素材の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP19251491A patent/JPH057994A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09263827A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Nisshin Steel Co Ltd | スジむら発生のないシャドウマスク用素材の製造方法 |
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