JPH09108784A - 連続鋳造方法及び鋳造用鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶湯が早期凝固し、鋳塊物が表面割れを発生す
る。 【解決手段】冷却鋳型部１が接続された側の溶湯受部２
の端部に加熱部７を形成し、この加熱部７からの熱によ
り溶湯受部２内の溶湯５を加熱するようにし、これによ
って溶湯受部２内における溶湯５の早期凝固を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属等の連続鋳造方
法とこれに使用される鋳造用鋳型に関し、特に表面割れ
等のない高品質の鋳塊を製造することのできる連続鋳造
方法と鋳造用鋳型とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に銅管等の金属管材は押出によって
製造されるが、これに使用される原材料としては連続鋳
造法によって鋳造成型された鋳塊が使用される。この押
出素材としての鋳塊物に要求される多くの品質特性の中
で、特に重要視される品質特性として表面状態の平滑さ
がある。

【０００３】表面が平滑でない、例えば、割れなどを有
する素材を使用するときには、この割れた部分がそのま
ゝ押出製品の欠陥部となって現れることから、鋳塊物表
面の平滑さというこの品質特性は極めて重要視されてい
る。一般にこの種鋳塊物を製造するための方法として
は、図３に示されるような鋳造方法が採用されている。

【０００４】即ち、内部に供給された溶湯に対してこれ
を冷却する機能を備えた冷却鋳型部１の上方に耐火性の
断熱材から構成された溶湯受部２を設け、この溶湯受部
２上に配置された鋳造樋３から下降管４を経て溶湯５を
供給し、供給された溶湯５を冷却鋳型部１の中で徐々に
冷却することによって溶湯５を順次凝固させ、このよう
にして鋳造凝固させた鋳塊物６を冷却鋳型部１の外へ引
き出して行く所謂連続鋳造方法が広く知られ、採用され
ている。

【０００５】ところで、この鋳造方法において特に重要
とされ、強調される品質管理項目として、溶湯５におけ
る凝固開始位置点調整の問題がある。

【０００６】この種連続鋳造方法の場合、溶湯の受容口
である溶湯受部２の中において溶湯５が冷却凝すること
は避けねばならない。溶湯受部２に課せられている機能
は飽くまでもその耐火性と断熱性とからくる溶湯の受容
体口としての機能であり、従って溶湯５の冷却について
は溶湯受部に接続された冷却鋳型部１の中で行われるよ
うに設計されているのが通例である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現実にこの種
連続鋳造設備を運転する場合に溶湯５の早期凝固の問題
がある。周知のようにこの種鋳造作業を行う場合の重要
なポイントは、溶湯受部２内における早期溶湯凝固を完
全に防止すること、そして溶湯５の凝固は冷却鋳型部１
の中に入ってから初めて開始させること、この２点に尽
き、そして設備も極力そのように構成されているのでは
あるが、現実には鋳造作業が長時間に亙って進められて
行くと、時間の経過と共に冷却鋳型部１近くの溶湯受部
２内に溶湯５の凝固物を生成させてしまうことがある。

【０００８】この早期凝固物の生成は実に厄介な問題の
原因となるもので、生成した凝固物はそのまゝ排出され
ずに溶湯受部２と冷却鋳型部１との境界部における接続
繋ぎ目等に付着乃至は引っ掛かるケースが多く、その結
果この付着した凝固物が、鋳造され排出されて行く鋳塊
物６の表面に対して割れのような損傷を与えることがあ
る。

【０００９】一般に斯かる現象に対しては、鋳造速度や
鋳造温度等の作業条件を調整することによって対処して
いるのが普通であるが、冷却鋳型部１と溶湯受部２との
境界部を外部から確認できないこともあって、設備の内
部状態を確実に掌握し、これによって鋳造ラインを正確
にコントロールすることは、実際上は極めて困難ことで
ある。

【００１０】そしてこの鋳塊物表面における割れの発生
は品質上の欠陥に留まる問題ではなく、この現象の発生
が鋳造作業の停止や製造された鋳塊品の廃却等にも結び
付くものであるだけに、上述した溶湯の早期凝固物生成
の問題はこの種連続鋳造ラインにとつては極めて大きな
問題であるとされている。

【００１１】従って、本発明の目的は、この異物的凝固
物を発生させることがなく、従って鋳塊物表面の平滑性
を確実に保証することのできる有利な連続鋳造方法とこ
れに使用するための鋳造用鋳型とを提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の目的を達
成するため、溶湯受部へ供給した溶湯を当該溶湯受部に
接続された冷却鋳型部によって順次冷却凝固させる連続
鋳造方法において、前記冷却鋳型部が接続された側の前
記溶湯受部の端部に加熱部を配置し、この加熱部によっ
て溶湯受部内の溶湯を加熱しながら鋳造することを特徴
とする連続鋳造方法を提供するものであり、供給された
溶湯を受ける溶湯受部と、この溶湯受部に接続されて前
記溶湯を冷却する冷却鋳型部とから構成される鋳造用鋳
型において、前記冷却鋳型部が接続された側の前記溶湯
受部の端部に当該溶湯受部の内部を加熱するための加熱
部を形成したことを特徴とする鋳造用鋳型も提供するも
のである。

【００１３】又、供給された溶湯を受ける溶湯受部と、
この溶湯受部に接続されて前記溶湯を冷却する冷却鋳型
部とから構成される鋳造用鋳型において、前記冷却鋳型
部と前記溶湯受部に内接して内筒を設け、前記冷却鋳型
部が接続された側の前記溶湯受部の端部に当該溶湯受部
の内部を加熱するための加熱部を形成したことを特徴と
することが望ましい。

【００１４】前記加熱部における加熱温度としては、当
該加熱部が溶湯受部内での溶湯の凝固を防止すると同時
に、凝固の開始位置を冷却鋳型部と溶湯受部との境界部
よりも冷却鋳型部側に位置させるために形成されるもの
であることから、通常は鋳造対象材料の融点よりも３０
０°Ｃ低い温度か、若しくはそれ以上に設定することが
望ましい。

【００１５】又、この加熱温度は高温ほど望ましいこと
になるが、冷却鋳型部と溶湯受部とに内筒を設ける形式
の鋳型を採用するときには、加熱部の熱が内筒を伝わっ
て冷却鋳型部へ伝熱するのを防止する意味もあって、そ
の加熱温度は、例えば、銅系金属を鋳造する場合で５０
０°Ｃ程度に加熱できれば充分である。多くの場合電気
ヒータによって構成される当該加熱部の設定温度が鋳造
材料によって変わることは云うまでもない。

【００１６】本発明における溶湯受部と冷却鋳型部と
は、前者を上方に、そして後者を下方に配置するのが普
通であり、そしてその場合の溶湯受部への加熱部形成位
置は、当該溶湯受部における冷却鋳型部接続端、即ち溶
湯受部の下部となる。

【００１７】尚、本発明におけるこれら溶湯受部と冷却
鋳型部とは、必ずしも上下に配置されるものとは限ら
ず、若し、それが可能であるならば、上下関係以外の配
置、例えば、横型であっても何等差し支えない。本発明
が鋳造の対象とする材料は、多くの場合銅やアルミニウ
ム或いはこれらの合金等の金属類であるが、合成樹脂等
の非金属材料を鋳造の対象とすることも有り得る。

【００１８】又、連続鋳造される鋳塊物の断面形状は必
ずしも丸とは限らず、種々の異形々状が考えられる。

【００１９】溶湯受部に設けられた加熱部が溶湯受部内
の溶湯を加熱乃至は保温することから、溶湯受部におけ
る溶湯の早期凝固を効果的に防止することができ、結果
として早期凝固物生成を原因とした鋳塊物表面への割れ
等の不良部発生を未然に防止することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明による連続鋳造方法
とこれに使用される鋳造用鋳型とを同時に説明するため
実施の形態説明図であり、図中１は冷却鋳型部、２はこ
の鋳型部１の上方に接続された耐火性断熱材製の溶湯受
部を示す。３は溶湯受部２の上方に配置された鋳造樋を
示し、下方に設けられた下降管４を通して溶湯受部２へ
と溶湯５を供給する。

【００２１】６は冷却鋳型部１によって冷却凝固させら
れ、鋳造成型された鋳塊物、７は溶湯受部２の冷却鋳型
部１が接続された側の端部、即ち溶湯受部２の下部に形
成された電気ヒータから成る加熱部である。

【００２２】同じ符号は図１におけるのと同一の部分を
意味する図２は、本発明が対象とするところのより実際
的な鋳造用鋳型の一実施の形態を示したものである。こ
の鋳型の場合には、冷却鋳型部１と溶湯受部２の内側に
内筒８を設けている点に特徴がある。この内筒８は一体
のパイプ状物から作られていると同時に、必要に応じて
冷却鋳型部１及び溶湯受部２から外せるように構成され
ている。

【００２３】従って、例えば、この内筒８が摩耗したよ
うな場合には、簡単にこれを交換することができるの
で、冷却鋳型部１全体の交換を要するタイプに比べる
と、経済的なメリットを期待することできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した本発明連続鋳造方法とこれ
に使用される鋳造用鋳型によれば、溶湯受部の冷却鋳型
部が接続された側の端部に加熱部が形成され、この加熱
部からの熱によって溶湯受部内の溶湯を加熱乃至は保温
しながら鋳造作業を遂行するものであることから、従来
のように溶湯が溶湯受部の内部において凝固を起こす危
険性がなくなり、その結果溶湯受部内でしばしば発生し
ていた溶湯の早期凝固と、この凝固物が冷却鋳型部及び
溶湯受部の境界部へ付着乃至は引っ掛かることが原因し
て招来させていた鋳塊物表面の割れ、そして延いてはそ
のような鋳塊物を押出素材として使用する結果発生させ
ていた押出不良を未然にしかも確実に防止することがで
きる。

【００２５】又、冷却鋳型部及び溶湯受部内へ内筒を設
ける本発明の他の形式の鋳型にあっては、冷却鋳型部と
溶湯受部境界の接続繋ぎ目が溶湯に対して露出していな
いことから、万一何等かの原因により溶湯受部内におい
て溶湯が凝固したとしても、内筒のないタイプにおける
ような凝固物付着の起こりやすい接続繋ぎ目等が存在し
ないため、鋳塊物表面の割れ発生のポテンシャルをより
一層少なくすることができ、その結果一段と安定した連
続鋳造のための生産ラインを構築することが可能とな
る。

【００２６】以上のように本発明による連続鋳造方法と
鋳造用鋳型は、従来問題とされていた鋳塊物表面への割
れ発生を確実に防止することができるものであり、その
連続鋳造分野にもたらす効果には極めて大きなものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋳造用鋳型の一実施の形態を示す説明
図。

【図２】本発明の鋳造用鋳型の他の実施の形態を示す説
明図。

【図３】従来の鋳造用鋳型を示す説明図。

【符号の説明】

１ 冷却鋳型部 ２ 溶湯受部 ３ 鋳造樋 ４ 下降管 ５ 溶湯 ６ 鋳塊物 ７ 加熱部 ８ 内筒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶湯受部へ供給した溶湯を当該溶湯受部に
   接続された冷却鋳型部によって順次冷却凝固させる連続
   鋳造方法において、 前記冷却鋳型部が接続された側の前記溶湯受部の端部に
   加熱部を配置し、この加熱部によって溶湯受部内の溶湯
   を加熱しながら鋳造することを特徴とする連続鋳造方
   法。
2. 【請求項２】供給された溶湯を受ける溶湯受部と、この
   溶湯受部に接続されて前記溶湯を冷却する冷却鋳型部と
   から構成される鋳造用鋳型において、 前記冷却鋳型部が接続された側の前記溶湯受部の端部に
   当該溶湯受部の内部を加熱するための加熱部を形成した
   ことを特徴とする鋳造用鋳型。
3. 【請求項３】供給された溶湯を受ける溶湯受部と、この
   溶湯受部に接続されて前記溶湯を冷却する冷却鋳型部と
   から構成される鋳造用鋳型において、前記冷却鋳型部と
   前記溶湯受部に内接して内筒を設け、前記冷却鋳型部が
   接続された側の前記溶湯受部の端部に当該溶湯受部の内
   部を加熱するための加熱部を形成したことを特徴とする
   鋳造用鋳型。