JPH0815638B2 - 鋳造装置 - Google Patents

鋳造装置

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JPH0815638B2
JPH0815638B2 JP62297314A JP29731487A JPH0815638B2 JP H0815638 B2 JPH0815638 B2 JP H0815638B2 JP 62297314 A JP62297314 A JP 62297314A JP 29731487 A JP29731487 A JP 29731487A JP H0815638 B2 JPH0815638 B2 JP H0815638B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は連続鋳造の鋳塊鋳型内にペースト状の金属と
くに鋼を鋳造する装置に関する。
鋼のような金属を連続鋳造するために、ペースト状
で、すなわち当該金属の凝固領域内温度で鋳造する方法
は既知である。この方法によれば明らかに、鋳造製品内
の偏折を減少する微細でかる均一な組織を得ることが可
能である。
本発明の目的は、取鍋また湯だめから連続鋳造塊鋳型
へ移動する金属内にペースト状を出現させるような条件
をとくに形成可能な装置を提供することである。そのた
めに本発明による鋳造装置は、従来の湯注入口を備えた
取鍋または湯だめの使用が可能である。
発明の要約 本発明は、連続鋳造鋳型にペースト状の金属を連続鋳
造するための鋳造装置において、湯注入口と、湯注入口
からの金属の流れ方向で前記鋳型の上流側に配置された
垂直な導管と、該導管の外側に設けられた冷却装置と、
前記導管内に設けられた分配器と、前記垂直導管へガス
媒体を吹込むための装置とを備え、前記導管は内面が耐
火材料で形成された入口部分と、該入口部分の下流側に
配置された下流部分とを有し、前記冷却装置は前記導管
の前記下流部分を外側から冷却するようになされ、前記
分配器は前記導管の前記入口部分の中に配置され、前記
湯注入口の出口に近接した表面を前記湯注入口から金属
を受取るために備え、該表面は前記導管の前記入口部分
を横断する方向に前記金属を前記入口部分の前記内面に
対し直接搬送するのに充分な距離だけ延在し、前記ガス
媒体を吹込むための装置は、前記分配器に隣接して該分
配器の下流側にガス媒体を吹込み、前記導管の中にガス
ポケットを形成することにより、前記導管の内面に対し
金属を押しつけることを特徴とする鋳造装置を提供す
る。
上述の「ペースト状の金属」は、凝固温度範囲の溶融
金属であってその一部が固体となっているものである。
本発明の特定の実施例によれば、この導管の出口端部
は前記鋳塊鋳型の入口端部に接続される。
本発明の装置の他の実施例によれば、前記垂直導管
は、鋳塊鋳型内にはいり込む管状部分を介して伸長す
る。
この場合、管状部分の通路断面は、取鍋または湯だめ
を備えた湯注入口の断面の少なくとも２倍になつてい
る。この拡大断面は、ペースト状の場合この付近で発生
しやすい金属による目詰まりを避けることを目的とす
る。
同様に本発明によると、この導管は金属の流れ方向に
収斂する少なくとも１つの円錐台状部材を含み、前記部
材の壁の傾斜角αは導管の長手軸に対し45°を超えず、
好ましくは３°ないし20°である。
本発明の他の特徴によれば、分配器はほぼ水平な板で
構成され；前記板の肉厚は中心から周縁方向へ減少し；
板は、板の周縁と導管の内壁との間に少なくとも１つの
通路を設けるような外側輪郭を提供する。
さらに本発明によれば、鋳造装置はさらに、前記導管
の入口端部上に取付けられかつ鋳造の湯注入口に通路を
与える目的を有する開孔が設けられたキヤツプを含む。
このキヤツプは基本的には前記分配器の上方に配置され
た室を形成し、その室内に適当な手段によりシールガス
が導入される。
使用の際に、本発明の装置は、湯注入口を備えた取鍋
または湯だめと、連続鋳造用鋳塊鋳型と、を含む設備の
一部を構成する。この装置は、取鍋または湯だめと、鋳
塊金型との間で、湯注入口が垂直導管の入口端部内で分
配器上方へ開口するように、また垂直導管の出口端部ま
たは伸長する管状部分の端部が連続鋳造の前記鋳塊鋳型
内に開口するように、取付けられる。
本発明の装置の好ましい修正態様によれば、前記垂直
導管は入口部材を含み、入口部材の少なくとも内面は耐
火材料で構成され、および前記分配器はこの入口部材内
に配置される。
この完全な配置により、湯注入口から流出する金属は
分配器により前記入口部材の耐火内壁の方向へ偏向され
る。この壁は金属により与えられる熱束に基ずく損傷は
受けることはない。一方この壁は、金属の衝当領域内で
は浸食による機械的損傷を受けることがある。
本発明の範囲内ではあるが、この浸食現象は、液状金
属による浸食に対しすぐれた抵抗を示す耐火材料を用い
ることにより抑制が可能である。
前記耐火部分の浸食を抑制するための本発明に適合す
る他の手段は、分配器を垂直方向に位置の移動を可能に
することからなる。したがつて、耐火性入口部材に対す
る分配器の位置を、あるときは連続する２回の鋳造作業
の間で、また場合によつては鋳造作業中に変更可能であ
る。この特徴により、浸食を、前記耐火性入口部材の軸
方向長手部分の少なくとも一部分に分散させて寿命を延
長させることが可能である。
いずれの場合も、分配器により偏向された液状金属は
顕著な冷却もなく耐火性入口部材の内部に沿つて流動
し、次に銅製の部材に沿つて流動するが、ここで金属は
所定の冷却を受ける。
興味ある特徴によれば、本発明の装置は、前記垂直導
管の内部で分配器の下側へガス媒体を吹込む手段を含
む。
この手段は、少なくとも前記分配器の内面に取付けら
れかつ適当なガス媒体源に接続されたインジエクタによ
り構成されるのが好ましく、ガス媒体はアルゴンのよう
な不活性ガスであることが好ましい。
このように吹込まれたガス媒体により分配器の下側に
圧力を形成し、これにより垂直導管の内壁に対し金属の
薄層を正確に形成することが可能である。
他の興味ある特徴によれば、垂直導管部分、たとえば
耐火材料の入口部材または円錐台状部分にも、前記部材
を横切つて、金属に回転運動を与える手段が設けられ
る。
この手段は回転電磁界を発生する誘導子で構成される
のが好ましい。
本発明の目的は、添付図面による本発明の装置の好ま
しい実施例に関する説明により、一層よく理解されよ
う。
実施例 これらの図の中で、類似の要素には同一参照番号が付
けられている。
第１図は、連続鋳造の鋳塊鋳型１と、湯注入口２で象
徴される取鍋または湯だめと、の間に取付けられた本発
明による鋳造装置の立面図を示す。銅製の円錐台状管３
が鋳塊鋳型１の上に取付けられ、この導管は矢印４、５
で図示された水冷却系統を設けている。この導管３の上
端部には板６の形状をなす分配器が配置され、板６の厚
さは中心から周縁方向ヘ減少する。板の形状は導管３の
断面形状に適合する。第２図は、導管内における板の心
出しを確実に行なうために周縁に４個の突出部を有する
板を示し、一方突出部の間に周縁通路が形成される。
第１図に戻ると、導管３は、分配器６の上に室８を形
成するキヤツプ７を備えている。このキヤツプ７には開
孔が設けられ、その中に湯注入口２が係合し、キヤツプ
７は同様に圧縮ガスを室８内に導入する系９をも備えて
いる。このようなガスの導入系はそれ自身よく知られて
いるのでここでは詳細な説明は省略する。
第３図は本発明の装置の第２実施例を示し、ここでは
垂直導管３は、鋳塊鋳型１の内部へはいり込む管状部分
10を介して伸長する。場合によつては、この管状部分10
の内方端部は鋳塊鋳型内に存在するペースト状金属内に
浸入してもよい。その他の点に関しては、この第２実施
例は第１図の図に完全に対応する。
第４図は、外側に冷却系統４、５を設けた垂直導管３
と、および垂直導管内に配置された分配器６と、を含む
鋳造装置を示す。
垂直導管３は連続鋳造の鋳塊鋳型１内にはいり込む管
状部分10を介して伸長し、一方分配器６は図示されてい
ない鋳造容器を備えた湯注入口２の下側に配置される。
垂直導管３は耐火材料からなる入口部材11を含み、その
中に分配器６が配置される。分配器６はさらに、図示さ
れていないガス媒体源に通路13を介して接続されたイン
ジエクタ12を設けている。インジエクタ12を介して注入
されたガス媒体は垂直導管３の内部にガスポケツトを形
成し、このガスポケツトは垂直導管の内面に対し金属の
薄層14を形成する。
第５図に示す装置は基本的には第４図に示す装置に類
似する。ただ、耐火材料からなる入口部材11は軸方向寸
法が比較的大きいこと、およびそれが誘導子15で囲まれ
ていること、だけが異なる。この誘導子は回転電磁界を
発生し、回転電磁界は金属を入口部材11の中で回転さ
せ、これにより確実に、液状金属の入口部材周縁への良
好な分配を形成する。さらに、その結果生ずる遠心効果
が、入口部材11の内壁に対し金属の薄層14を確実に形成
するためにインジエクタ12を介して吹込まれたガス媒体
の作用に加わる。したがつて金属14は、垂直導管３の銅
製の冷却部材内にはいり込む前に回転を受ける。
本装置の作業モードは次のとおりである。
導管３が鋳塊鋳型１の上に取付けられ、次に分配板６
およびキヤツプ７が取付けられる。次に図示されていな
い取鍋または湯だめが、キヤツプ７内に設けられた開孔
内の湯注入口２と係合するように位置決めされる。湯注
入口２が開放されると、過熱された液状鋼は湯注入口を
通過して分配板６の上へ流出する。板６の上面が傾斜し
ているので、鋼は板６の周縁方向に流れ、次に板の心出
し用突出部の間に設けられた通路を通過して流動する。
したがつて液状鋼は、導管３の内壁上に拡がりながら
薄層をなして流れる。導管の冷却は鋼の過剰熱を確実に
除去して固体部分を出現させ、この固体部分が鋼をペー
スト状にして鋳塊鋳型１内へ導入する。たとえばアルゴ
ンのような圧縮シールガスを室８内に導入してこの室内
を加圧し、空気の侵入を完全に防止して液状鋼との接触
を遮断する。
一例として、炭素含有量0.7％の鋼から20トン／時の
流量で220mm×220mmの断面を有するブルーム（鋳塊）を
鋳造した。鋼の最初の過熱温度は25℃であつた、湯注入
口内の鋼の温度は1505℃であつた。鋼はアルゴンのシー
ルの下で、耐火材料製の分配板の上を流動し、次に導管
３の内壁に沿つて流動した。導管３は、長さ350mmおよ
び平均直径220mmの銅製円錐台状導管で構成され、円錐
銅の傾斜角αは垂直軸に対し５°であつた。
導管は、平均冷却熱流束密度3MW/m3を達成するような
高速循環水で冷却された。除去された熱流束は72MWに達
し、鋳塊鋳型内にはいり込んだ鋼内には容積で38％の固
体部分が形成された。
本発明の装置は、冷却される導管と液状鋼との間に大
きな熱交換面積を有し、導管の壁に沿う液状鋼の速い流
速により、大きな熱流束密度を達成可能である。さらに
導管にその軸まわりの回転運動を与えてこの熱流束密度
を増加することは、本発明の範囲から免れられないもの
であろう。
本発明の装置は、簡単で、小型でかつ丈夫である。本
発明の装置はまた、とくに密閉の危険性はきわめて少な
いので、高い機能安全性を有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、第２図の線Ｉ−Ｉによる鋳造装置の立断面
図； 第２図は、キヤツプが取外された第１図の鋳造装置の平
面図； 第３図は、垂直導管が連続鋳造の鋳塊鋳型内にはいり込
む管状部分を介して伸長するところの第２実施例； 第４図は、耐火材料製入口部材と、ガス媒体の吹込系統
と、を含む第３実施例；および 第５図は、第４図の装置に類似するが、さらに入口部材
の周囲に配置された誘導子を含む第４実施例を示す。 １…鋳塊鋳型、２…湯注入口、３…導管、４、５…冷却
手段、６…分配器、７…キヤツプ、10…管状部分、11…
入口部材、12、13…ガス媒体吹込み手段、15…誘導子。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】連続鋳造鋳型にペースト状の金属を連続鋳
    造するための鋳造装置において、湯注入口（２）と、湯
    注入口からの金属の流れ方向で前記鋳型（１）の上流側
    に配置された垂直な導管（３）と、該導管の外側に設け
    られた冷却装置（４、５）と、前記導管内に設けられた
    分配器（６）と、前記垂直導管へガス媒体を吹込むため
    の装置（12、13）とを備え、前記導管は内面が耐火材料
    で形成された入口部分と、該入口部分の下流側に配置さ
    れた下流部分とを有し、前記冷却装置は前記導管の前記
    下流部分を外側から冷却するようになされ、前記分配器
    は前記導管の前記入口部分の中に配置され、前記湯注入
    口の出口に近接した表面を前記湯注入口から金属を受取
    るために備え、該表面は前記導管の前記入口部分を横断
    する方向に前記金属を前記入口部分の前記内面に対し直
    接搬送するのに充分な距離だけ延在し、前記ガス媒体を
    吹込むための装置は、前記分配器に隣接して該分配器の
    下流側にガス媒体を吹込み、前記導管の中にガスポケッ
    トを形成することにより、前記導管の内面に対し金属を
    押しつけることを特徴とする鋳造装置。
  2. 【請求項２】前記導管は、前記鋳型内にはいり込む管状
    部分（10）を介して伸長することを特徴とする特許請求
    の範囲第１項に記載の鋳造装置。
  3. 【請求項３】前記導管は金属の流れ方向に収斂する少な
    くとも１つの円錐台状部材（３）を含み、該円錐台状部
    材の壁の角度は導管の長手軸に対し45°を超えないこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の鋳造装置。
  4. 【請求項４】前記円錐台状部材の壁の角度は導管の長手
    軸に対し３°〜20°であることを特徴とする特許請求の
    範囲第３項に記載の鋳造装置。
  5. 【請求項５】前記分配器はほぼ水平な板で構成され、該
    板は中心から周縁方向へ減少する肉厚と、該板の周縁と
    前記導管の内面との間に少なくとも１つの通路を設ける
    ような輪郭と、を有することを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の鋳造装置。
  6. 【請求項６】前記導管の入口に取付けられて前記湯注入
    口を受入れる開孔が設けられたキャップ（７）を含むこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の鋳造装
    置。
  7. 【請求項７】前記分配器は前記導管の入口部分内で垂直
    方向に位置の移動が可能であることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項に記載の鋳造装置。
  8. 【請求項８】前記導管を通過する金属に回転運動を与え
    る手段が設けられていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の鋳造装置。
  9. 【請求項９】前記回転運動を与える手段は回転電磁界を
    発生する誘導子（15）で構成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第８項に記載の鋳造装置。
  10. 【請求項１０】前記誘導子は前記導管の前記入口部分の
    まわりに配置され、該導管の内面に金属を押しつける遠
    心力を生じることを特徴とする特許請求の範囲第９項に
    記載の鋳造装置。
  11. 【請求項１１】前記導管の前記下流部分は銅製の円錐台
    状部材（３）から成ることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載の鋳造装置。
  12. 【請求項１２】前記冷却装置は前記導管の前記下流部分
    を取囲む水冷装置であることを特徴とする特許請求の範
    囲第11項に記載の鋳造装置。
JP62297314A 1986-11-26 1987-11-25 鋳造装置 Expired - Lifetime JPH0815638B2 (ja)

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LU86688 1986-11-26
LU86688A LU86688A1 (fr) 1986-11-26 1986-11-26 Dispositif de coulee d'un metal en phase pateuse
LU86739A LU86739A7 (fr) 1987-01-16 1987-01-16 Dispositif de coulee d'un metal en phase pateuse
LU86739 1987-01-16

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JPS63199056A JPS63199056A (ja) 1988-08-17
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EP (1) EP0269180B1 (ja)
JP (1) JPH0815638B2 (ja)
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DE (1) DE3775722D1 (ja)
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