JPH07223051A - 金属連鋳装置 - Google Patents

金属連鋳装置

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JPH07223051A
JPH07223051A JP4197894A JP4197894A JPH07223051A JP H07223051 A JPH07223051 A JP H07223051A JP 4197894 A JP4197894 A JP 4197894A JP 4197894 A JP4197894 A JP 4197894A JP H07223051 A JPH07223051 A JP H07223051A
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JP
Japan
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continuous casting
metal
cast product
casting nozzle
nozzle
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JP4197894A
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English (en)
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Sadafumi Takeuchi
貞文 竹内
Kenji Kobayashi
賢治 小林
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Ibiden Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属との反応が少なく,鋳造品の表面に損傷
を与えることがない,長寿命の金属連鋳装置を提供する
こと。 【構成】 金属を加熱溶融する溶融炉2と,該溶融炉2
に連設した金属連続鋳造用の鋳型部1とよりなる。鋳型
部1は,金属の鋳造品5を導出する黒鉛製の連鋳ノズル
10と,該鋳造品10を冷却する冷却部15とを有して
いる。連鋳ノズル10は,熱伝導率100kcal/m
・hr・℃以上,ショアー硬度35〜60である。更
に,連鋳ノズル10は,密度1.73g/cm3 以上,
電気抵抗1100マイクロオームcm以下であることが
好ましい。連続鋳造用の金属としては,洋白がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,金属との反応が少な
く,鋳造品の表面に損傷を与えることがない長寿命の金
属連鋳装置に関する。
【0002】
【従来技術】洋白を鋳造する連鋳ノズルは,該金属を加
熱溶融する溶融炉に連設され,溶融金属から鋳造品を鋳
出するものである。上記連鋳ノズルは,高耐熱性と自己
潤滑性とを備えた黒鉛を用いているため,高温の溶融金
属を所定形状の鋳造品を連続的に鋳造する鋳型として十
分な役割を果たす。
【0003】
【解決しようとする課題】しかしながら,Cu−Ni−
Zn合金である洋白を鋳造する場合には,Cu,Niに
比べてZnの沸点が非常に低いため,鋳造時にZnがガ
ス化し,このガス化したZnが連鋳ノズルを構成する黒
鉛材料の気孔内に入る。そして,冷却時には亜鉛華が発
生し,これが熱拡散を阻害し,いわゆる,す入りの鋳造
品を製造させる要因となる。さらに,亜鉛華の生成によ
って,引き抜かれる洋白表面にひっかき傷をつけるとい
う問題があった。又,Ni成分の割合の高い洋白を鋳造
する場合,黒鉛材料の酸化反応や合金への炭素分の溶け
込みが著しく連鋳ノズルの寿命を短くするという問題が
あった。
【0004】そこで,従来,合金への炭素分の溶け込み
を防止するため黒鉛材料から成る連鋳ノズルの内壁にS
iCの被膜を形成したものがある(特開昭61−169
146号公報)。しかしながら,このような連鋳ノズル
はSiC成分によって黒鉛材料の自己潤滑性が損なわ
れ,かえって洋白表面に傷をつけやすくするという問題
があった。又,亜鉛華の発生をおさえるため,気孔内に
黒鉛粒子を吹き付けた連鋳ノズルも提案されている(特
開昭61−48681号公報)。しかしながら,この場
合の連鋳ノズルは,黒鉛粒子の定期的な再吹き付けが必
要なだけでなく,炭素分の溶け込みによる石墨の析出が
著しく,鋳造のハンドリングが困難になるという問題が
あった。本発明はかかる従来の問題点に鑑み,金属との
反応が少なく,鋳造品の表面に損傷を与えることがな
い,長寿命の金属連鋳装置を提供しようとするものであ
る。
【0005】
【課題の解決手段】本発明は,金属を加熱溶融する溶融
炉と,該溶融炉に連設した金属連続鋳造用の鋳型部とよ
りなり,該鋳型部は,金属の鋳造品を導出する黒鉛製の
連鋳ノズルと,該鋳造品を冷却する冷却部とを有する金
属連鋳装置において,上記連鋳ノズルは,熱伝導率10
0kcal/m・hr・℃以上,ショアー硬度35〜6
0であることを特徴とする金属連鋳装置にある。
【0006】本発明において,上記連鋳ノズルは,熱伝
導率が100kcal/m・hr・℃以上であり,かつ
ショアー硬度が35〜60である。熱伝導率が100k
cal/m・hr・℃未満の場合には,鋳造品の冷却が
悪くなり,引き抜けなくなるという問題がある。ショア
ー硬度が35未満の場合には,鋳造品により連鋳ノズル
表面からキズついてしまい黒鉛製の連鋳ノズルの寿命が
短くなるという問題がある。一方,ショアー硬度が60
を越える場合には,鋳造品にキズが発生するという問題
がある。
【0007】更に,上記連鋳ノズルは,熱伝導率120
kcal/m・hr・℃以上,ショアー硬度40〜55
であることが好ましい。熱伝導率が120kcal/m
・hr・℃未満の場合には,鋳造品の引き抜き速度が遅
くなるおそれがある。ショアー硬度が40未満の場合に
は,連鋳ノズルの冷却部が局部的に摩耗するおそれがあ
る。一方,ショアー硬度が55を越える場合には,鋳造
品の摺動性が悪くなるおそれがある。
【0008】また,上記連鋳ノズルは,密度1.73g
/cm3 以上,電気抵抗1100マイクロオームcm以
下であることが好ましい。連鋳ノズルの密度が1.73
g/cm3 未満の場合には,気孔量が多く亜鉛飛華が発
生するおそれがある。連鋳ノズルの電気抵抗が1100
マイクロオームcmを越える場合には,鋳造品の冷却が
悪くなるおそれがある。
【0009】更に,上記連鋳ノズルは,密度1.78g
/cm3 以上,電気抵抗1000マイクロオームcm以
下であることが好ましい。連鋳ノズルの密度が1.78
g/cm3 未満の場合には,鋳造品の表面粗度が悪くな
るおそれがある。連鋳ノズルの電気抵抗が1000マイ
クロオームcmを越える場合には,鋳造品の引き抜き速
度が遅くなるおそれがある。上記連続鋳造用の金属とし
ては,例えば,洋白である。また,本発明の金属連鋳装
置は,洋白の他にも,ニッケル,亜鉛等の金属にも利用
できる。
【0010】
【作用及び効果】本発明の金属連鋳装置においては,連
鋳ノズルが上記の特定の性質を有しているため,高温下
において鋳造品との反応を抑制することができる。その
ため,鋳造品に損傷を与えることがなく,その表面が荒
れることもない。また,連鋳ノズル自身も損傷がなく,
長期間の使用に耐えることができる。更に,上記連鋳ノ
ズルは,黒鉛が元来有する高耐熱性及び自己潤滑性も兼
ね備えている。そのため,耐熱性に優れ,かつ連続鋳造
品をスムーズに摺動させることができる。
【0011】また,本発明は,特に,洋白(Cu−Ni
−Zn合金)の連続鋳造品を鋳造する場合には,連鋳ノ
ズルと洋白鋳造品との反応が極めて起こりやすい洋白の
溶融温度(1200〜1300℃という高温)下におい
ても,連鋳ノズルと洋白鋳造品との反応を抑制する効果
が大きい。即ち,本発明を洋白の連続鋳造に用いた場合
には,Znのガス化が少なく,したがって洋白にひっか
き傷を与えることがない。また,Ni成分の多い洋白の
場合にも,連鋳ノズルの黒鉛材料が鋳造品に溶け込むこ
とがない。従って,連鋳ノズルを長期間連続して使用す
ることができる。
【0012】上記のごとく,本発明によれば,金属との
反応が少なく,鋳造品の表面に損傷を与えることがな
い,長寿命の金属連鋳装置を提供することができる。
【0013】
【実施例】
実施例1 本発明の実施例に係る金属連鋳装置について,図1,図
2を用いて説明する。本例の金属連鋳装置9は,図1,
図2に示すごとく,金属を加熱溶融する溶融炉2と,該
溶融炉2に連設した金属連続鋳造用の鋳型部1とよりな
る。鋳型部1は,金属の鋳造品5を導出する黒鉛製の連
鋳ノズル10と,鋳造品5を冷却する冷却部15とを有
している。
【0014】連鋳ノズル10は,図2に示すごとく,上
型11と下型12とよりなり,両者の間に連続鋳造用の
空洞部110を有する。空洞部110からは鋳造品5が
導出される。連鋳ノズル10は,熱伝導率130kca
l/m・hr・℃,ショアー硬度45,密度1.82g
/cm3 ,電気抵抗950マイクロオームcmである。
【0015】冷却部15は,上部材16および下部材1
7よりなり,これらは連鋳ノズル10の上下両側にそれ
ぞれ配設されている。上部材16および下部材17の内
部には,連鋳ノズル10及び鋳造品5を冷却するための
水冷ジャケット160,170が内設されている。上部
材16及び下部材17には,図1,図2に示すごとく,
水冷ジャケット160,170内に水を循環させるため
の水冷パイプ18,19が接続されている。本例におけ
る連続鋳造品は,洋白である。
【0016】次に,本例の作用効果について説明する。
本例の金属連鋳装置9においては,図2に示すごとく,
溶融炉2内で溶融された1200〜1250℃の溶融金
属50が,連鋳ノズル10へ導出される。溶融金属50
は,連鋳ノズル10の上記空洞部110内を通過する間
に,冷却部15により冷却されて順次固化する。そのた
め,連続した鋳造品5が順次導出される。
【0017】本例の連鋳ノズル10は,上記特定の性質
を有するので,高温下において鋳造品5との反応が極め
て少なく,損傷のない鋳造品5を作成することができ
た。また,上記金属連鋳装置9を用いて連続的に鋳造品
5を作製した場合,連鋳ノズル10の損傷もなく,約1
20時間の長期に渡って,連続鋳造を行なっても,何ら
支障なく使用することができた。また,鋳造品5は,連
鋳ノズル10の内部をスムーズに摺動し,その表面の仕
上がりも優れていた。
【0018】実施例2 本例においては,表1に示すごとく,連鋳ノズルを種々
の条件で作製し,その特性,洋白連続鋳造の結果につい
て測定した。上記連鋳ノズルの製造に当たっては,まず
平均粒子径20μmの石炭系コークス100重量部と,
バインダーピッチ45〜50重量部とを,双腕型ニーダ
ーにより,200℃で3時間混練した。次に,その混練
物を平均粒子径40μmに粉砕した。
【0019】次に,ラバープレス法により,成形圧0.
5〜0.8t/cm2 で角型の形状に成形した。その
後,約1000℃において加熱することにより炭素化
し,更に,2800℃で黒鉛化した。これにより,連鋳
ノズルとしての,6種の試料(本発明に関する試料E1
〜E4,比較例としての試料C1,C2)を得た。
【0020】次に,上記各試料について,表2に示す各
種の測定を行なった。連続鋳造は,洋白(Cu−64
%,Ni−18%,Zn−18%)を用いて行なった。
測定項目は,熱伝導率,ショアー硬度,密度,電気抵
抗,鋳造品との非反応性,上記各種試料により作製され
た鋳型品の製品外観,及び連鋳寿命である。上記鋳造品
との非反応性,鋳造品の仕上がり度,及び連鋳寿命の測
定は,実施例1と同様の金属連鋳装置に上記各種連鋳ノ
ズルを組み込んで行なった。
【0021】その結果を表2に示す。同表において,
「鋳造品との非反応性」は,鋳造品の炭素分含有率によ
り評価した。その結果,炭素分含有率が1%未満の場合
を「A」,1%以上3%未満の場合を「B」,3%以上
の場合を「C」として評価した。「鋳造品の仕上がり
度」は,良い場合を「A」,普通の場合を「B」,悪い
場合を「C」として評価した。「連鋳寿命」は,90時
間以上の場合を「◎」,70時間以上90時間未満の場
合を「○」,50時間以上70時間未満の場合を
「△」,50時間未満の場合を「×」として評価した。
【0022】表1,表2より知られるごとく,本発明に
かかる試料E1〜E4は,熱伝導率が100kcal/
m・hr・℃以上であった。ショアー硬度は55以下,
密度は1.73g/cm3 以上,電気抵抗は1080マ
イクロオームcm以下であった。本発明にかかる上記試
料はいずれも鋳造品との反応性がほとんどなく,製品外
観性の良い鋳造品を作製することができた。また,連鋳
寿命も80時間以上で,長時間の使用に耐えるものであ
った。
【0023】一方,比較例としての試料C1はショアー
硬度が63と高く,電気抵抗が1350マイクロオーム
cmであり,一方試料C2は熱伝導率が80kcal/
m・hr・℃と低く,電気抵抗が1420マイクロオー
ムcmと高い。そのため,両者は,上記試料E1〜E4
に比べて,いずれの測定項目に対しても見劣りするもの
であった。特に,試料C1,C2は,共に鋳造品と反応
してしまった。また,両者とも鋳造品の摺動性が悪く,
製品外観性を悪化させた。更に,連鋳寿命も60時間以
下で,短寿命であった。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の金属連鋳装置の斜視図。
【図2】実施例の鋳型部の断面図。
【符号の説明】
1,..鋳型部, 10...連鋳ノズル, 15...冷却部, 5...鋳造品, 50...溶融金属, 9...金属連鋳装置,

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属を加熱溶融する溶融炉と,該溶融炉
    に連設した金属連続鋳造用の鋳型部とよりなり,該鋳型
    部は,金属の鋳造品を導出する黒鉛製の連鋳ノズルと,
    該鋳造品を冷却する冷却部とを有する金属連鋳装置にお
    いて,上記連鋳ノズルは,熱伝導率100kcal/m
    ・hr・℃以上,ショアー硬度35〜60であることを
    特徴とする金属連鋳装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記連鋳ノズルは,
    密度1.73g/cm3 以上,電気抵抗1100マイク
    ロオームcm以下であることを特徴とする金属連鋳装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1,又は2において,上記連続鋳
    造用の金属は,洋白であることを特徴とする金属連鋳装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002336939A (ja) * 2001-05-15 2002-11-26 Ibiden Co Ltd 黒鉛製連鋳ノズル及びその製造方法、多孔質黒鉛材
WO2013031381A1 (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Jx日鉱日石金属株式会社 Cu-Ga合金スパッタリングターゲット及びその製造方法

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