JPH09206889A - 非鉄金属の連続鋳造方法及び連続鋳造装置 - Google Patents
非鉄金属の連続鋳造方法及び連続鋳造装置Info
- Publication number
- JPH09206889A JPH09206889A JP3569396A JP3569396A JPH09206889A JP H09206889 A JPH09206889 A JP H09206889A JP 3569396 A JP3569396 A JP 3569396A JP 3569396 A JP3569396 A JP 3569396A JP H09206889 A JPH09206889 A JP H09206889A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cooling water
- ingot
- cooling
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、非鉄金属、特に銅及び銅合金を高
速鋳造しても鋳塊の中心割れを発生させない鋳造方法及
び連続鋳造機を目的とする。 【解決手段】 温度伝導度（＝（熱伝導率）／（比熱×
比重））が０．１２ｍ2／ｈ以上の金属を連続鋳造し、
鋳造直後の鋳塊を静置冷却水に浸漬して冷却する方法に
おいて、該冷却水の水温（ｔ）を被冷却材である鋳塊の
温度伝導度に（ａ）応じて制御することを特徴する非鉄
金属の連続鋳造方法。非鉄金属としては銅及び銅合金が
好ましい。
速鋳造しても鋳塊の中心割れを発生させない鋳造方法及
び連続鋳造機を目的とする。 【解決手段】 温度伝導度（＝（熱伝導率）／（比熱×
比重））が０．１２ｍ2／ｈ以上の金属を連続鋳造し、
鋳造直後の鋳塊を静置冷却水に浸漬して冷却する方法に
おいて、該冷却水の水温（ｔ）を被冷却材である鋳塊の
温度伝導度に（ａ）応じて制御することを特徴する非鉄
金属の連続鋳造方法。非鉄金属としては銅及び銅合金が
好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固相線温度が９０
０℃以上の非鉄金属、特に銅及び銅合金の連続鋳造（半
連続鋳造を含む）において、鋳造速度を１０ｍ／ｈｒ
（１６６ｍｍ／ｍｉｎ）以上の高速鋳造を行う方法に関
する。
０℃以上の非鉄金属、特に銅及び銅合金の連続鋳造（半
連続鋳造を含む）において、鋳造速度を１０ｍ／ｈｒ
（１６６ｍｍ／ｍｉｎ）以上の高速鋳造を行う方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、非鉄金属、特に銅及び銅合金の連
続鋳造においては鋳造速度が約１０ｍ／ｈｒ程度であ
る。しかし、生産性向上を図る上で鋳造速度の増速が望
まれるが、鋳造速度を増速すると鋳塊の内部に割れが発
生することはよく知られている。
続鋳造においては鋳造速度が約１０ｍ／ｈｒ程度であ
る。しかし、生産性向上を図る上で鋳造速度の増速が望
まれるが、鋳造速度を増速すると鋳塊の内部に割れが発
生することはよく知られている。
【０００３】先ず従来の非鉄金属の連続鋳造機の概要を
図１により説明する。図１に示すように溶湯１は例えば
長さ（Ｌｍ）３５０ｍｍの鋳型２に注入されれ、徐々に
下方に引き抜かれる。鋳塊３は鋳型２の出口で通常、ノ
ズル４からの冷却水による冷却されるノズル冷却帯５が
ある。
図１により説明する。図１に示すように溶湯１は例えば
長さ（Ｌｍ）３５０ｍｍの鋳型２に注入されれ、徐々に
下方に引き抜かれる。鋳塊３は鋳型２の出口で通常、ノ
ズル４からの冷却水による冷却されるノズル冷却帯５が
ある。
【０００４】ノズル冷却帯５に続いて、ピット冷却帯６
が設けられている。この冷却帯の長さ（Ｌｐ）は８５０
ｍｍ程度である。そして、更にピット内に収容された冷
却水によりピット冷却をうけて完全に凝固を完了する。
鋳塊はピット冷却帯６の下方に設けられているピンチロ
ール１０により引き抜かれる。ノズルからの冷却水は常
時ピット内に流入するため、ピット内の冷却水は通常常
温である。
が設けられている。この冷却帯の長さ（Ｌｐ）は８５０
ｍｍ程度である。そして、更にピット内に収容された冷
却水によりピット冷却をうけて完全に凝固を完了する。
鋳塊はピット冷却帯６の下方に設けられているピンチロ
ール１０により引き抜かれる。ノズルからの冷却水は常
時ピット内に流入するため、ピット内の冷却水は通常常
温である。
【０００５】上記従来の連続鋳造機における鋳塊の割れ
を防止する為には、通常下記の手段が採られている。第
１の手段は鋳造速度を遅くする。第２の手段は鋳型長を
長くし、鋳型内で鋳塊の最終凝固部までの凝固を終了さ
せる方法が有る。第３の手段は、鋳型下方でピット冷却
帯等の２次冷却帯で弱冷する方法が有る。
を防止する為には、通常下記の手段が採られている。第
１の手段は鋳造速度を遅くする。第２の手段は鋳型長を
長くし、鋳型内で鋳塊の最終凝固部までの凝固を終了さ
せる方法が有る。第３の手段は、鋳型下方でピット冷却
帯等の２次冷却帯で弱冷する方法が有る。
【０００６】従来、銅及び銅合金においては専ら第１、
２の手段が用いられているが、概ね鋳造速度を遅くする
ことは生産性を阻害する。また、第３の手段は鉄鋼の連
続鋳造に於いて実用化されている。その冷却方法として
は一般的に「ミスト冷却」、「スプレー冷却装置」或い
は「空冷」等が実施されており、その為に鋳型下方に
「ミスト冷却装置」及び「スプレー冷却装置」を設置し
ている。しかし、これらの装置を正常な状態に維持する
為に、これらの冷却装置の先端ノズルのメンテンナンス
及び水の清浄度の管理を定常的に行っている。
２の手段が用いられているが、概ね鋳造速度を遅くする
ことは生産性を阻害する。また、第３の手段は鉄鋼の連
続鋳造に於いて実用化されている。その冷却方法として
は一般的に「ミスト冷却」、「スプレー冷却装置」或い
は「空冷」等が実施されており、その為に鋳型下方に
「ミスト冷却装置」及び「スプレー冷却装置」を設置し
ている。しかし、これらの装置を正常な状態に維持する
為に、これらの冷却装置の先端ノズルのメンテンナンス
及び水の清浄度の管理を定常的に行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】第１、２の方法では内
部割れを防止する為に、鋳造速度の限界が生じている。
第３の方法では鋳造方向への冷却装置の設置が必要であ
り、設備構成が複雑となる。更に、これらに用いるノズ
ルの先端は専ら細くなっており、閉塞が生じ易いの現状
である。その為に、ノズルの閉塞防止を目的としたメン
テナンスが必要となる。
部割れを防止する為に、鋳造速度の限界が生じている。
第３の方法では鋳造方向への冷却装置の設置が必要であ
り、設備構成が複雑となる。更に、これらに用いるノズ
ルの先端は専ら細くなっており、閉塞が生じ易いの現状
である。その為に、ノズルの閉塞防止を目的としたメン
テナンスが必要となる。
【０００８】また、第３の冷却方式では微小液滴と共に
空気を鋳塊表面に吹き付ける為に、鋳塊表面に酸化スケ
ールを発生させる。特に鋳塊表面を外削せずに熱間加工
（特に熱間押出し）を行う場合には、加工材に鋳塊表面
の酸化スケールを押し込む等の問題がある。
空気を鋳塊表面に吹き付ける為に、鋳塊表面に酸化スケ
ールを発生させる。特に鋳塊表面を外削せずに熱間加工
（特に熱間押出し）を行う場合には、加工材に鋳塊表面
の酸化スケールを押し込む等の問題がある。
【０００９】更に、この冷却方式は極めて弱冷で有るこ
とより、内部割れが発生しない安全な状態となっても冷
却不足が継続して、鋳塊温度が下がらないと言った問題
点が発生する。そして、この問題点を克服する為に、こ
れらの冷却方式の更に下方に鋳塊を充分冷却する為に強
冷装置の設置等が必要となり設備構成が更に複雑とな
る。その為に、設備設計上極めて大きな設備構成を伴う
か、既存設備では対応出来ない等の問題点も発生する。
とより、内部割れが発生しない安全な状態となっても冷
却不足が継続して、鋳塊温度が下がらないと言った問題
点が発生する。そして、この問題点を克服する為に、こ
れらの冷却方式の更に下方に鋳塊を充分冷却する為に強
冷装置の設置等が必要となり設備構成が更に複雑とな
る。その為に、設備設計上極めて大きな設備構成を伴う
か、既存設備では対応出来ない等の問題点も発生する。
【００１０】
【課題を解決する手段】上記課題を満足し、なおかつメ
ンテナンスが不要な冷却方式が必要である。そこで、先
ず連続鋳造での凝固現象を再現出来る３次元のシミュレ
ーション・ソフトを作成し、このシミュレーションを用
いてこれらの問題点を克服出来る冷却方式を検討した。
その結果以下のような発明をするに至った。
ンテナンスが不要な冷却方式が必要である。そこで、先
ず連続鋳造での凝固現象を再現出来る３次元のシミュレ
ーション・ソフトを作成し、このシミュレーションを用
いてこれらの問題点を克服出来る冷却方式を検討した。
その結果以下のような発明をするに至った。
【００１１】第１の発明は、温度伝導度（＝（熱伝導
率）／（比熱×比重））が０．１２ｍ2 ／ｈ以上の金属
を連続鋳造し、鋳造直後の鋳塊を静置冷却水に浸漬して
冷却する方法において、該冷却水の水温（ｔ）を被冷却
材である鋳塊の温度伝導度（ａ）に応じて制御すること
を特徴する非鉄金属の連続鋳造方法である。
率）／（比熱×比重））が０．１２ｍ2 ／ｈ以上の金属
を連続鋳造し、鋳造直後の鋳塊を静置冷却水に浸漬して
冷却する方法において、該冷却水の水温（ｔ）を被冷却
材である鋳塊の温度伝導度（ａ）に応じて制御すること
を特徴する非鉄金属の連続鋳造方法である。
【００１２】第２は発明は、第１の発明において、前記
金属が銅又は銅合金であることを特徴する非鉄金属の連
続鋳造方法である。
金属が銅又は銅合金であることを特徴する非鉄金属の連
続鋳造方法である。
【００１３】第３の発明は、上記発明において、冷却水
の水温（ｔ）を被冷却材である鋳塊の温度伝導度（ａ）
に応じて下記のように制御することを特徴する非鉄金属
の連続鋳造方法である。 ０．３０＜ａの場合 ：ｔ＞−２００．０×ａ＋ ９０．０（℃） ０．１５≦ａ≦０．３０の場合：ｔ＞−３３．３×ａ＋ ４０．０（℃） ０．１２≦ａ＜０．１５の場合：ｔ＞−２２５０．０×ａ＋３７２．５（℃）
の水温（ｔ）を被冷却材である鋳塊の温度伝導度（ａ）
に応じて下記のように制御することを特徴する非鉄金属
の連続鋳造方法である。 ０．３０＜ａの場合 ：ｔ＞−２００．０×ａ＋ ９０．０（℃） ０．１５≦ａ≦０．３０の場合：ｔ＞−３３．３×ａ＋ ４０．０（℃） ０．１２≦ａ＜０．１５の場合：ｔ＞−２２５０．０×ａ＋３７２．５（℃）
【００１４】第４の発明は、下記の部材を備えたことを
特徴とする非鉄金属用の連続鋳造装置である。 （ａ）溶融した非鉄金属が注入される鋳型と、（ｂ）前
記鋳型から排出された鋳塊を冷却するために鋳型の直ぐ
下方において鋳塊を周回するように配設され、冷却水を
収容したピットと、（ｃ）前記冷却水の温度を測定する
ための温度計と、ピット内に該冷却水の温度を調節する
ための冷却水補給管と、該温度計により測定された温度
が鋳造される金属の温度伝導度から定められる該冷却水
の温度となるように前記冷却水補給管の水量を制御する
温度制御装置。
特徴とする非鉄金属用の連続鋳造装置である。 （ａ）溶融した非鉄金属が注入される鋳型と、（ｂ）前
記鋳型から排出された鋳塊を冷却するために鋳型の直ぐ
下方において鋳塊を周回するように配設され、冷却水を
収容したピットと、（ｃ）前記冷却水の温度を測定する
ための温度計と、ピット内に該冷却水の温度を調節する
ための冷却水補給管と、該温度計により測定された温度
が鋳造される金属の温度伝導度から定められる該冷却水
の温度となるように前記冷却水補給管の水量を制御する
温度制御装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１に示した従来の連続鋳造機と
異なり、本発明においては、図２に示すように鋳型２の
直下に、ノズル冷却帯を設けずにピット冷却帯６を設け
る。この長さ（Ｌｐ）は例えば１５００ｍｍ程度とす
る。そして、上記鋳型直下のピット冷却帯には、前記冷
却水の温度を測定するための温度計９と、ピット内の該
冷却水の温度を調節するための冷却水補給管１０と、該
該温度計により測定された温度が鋳造される金属の温度
伝導度から定められる該冷却水の温度となるように前記
冷却水補給管の水量を制御する温度制御装置１１を設け
る。
異なり、本発明においては、図２に示すように鋳型２の
直下に、ノズル冷却帯を設けずにピット冷却帯６を設け
る。この長さ（Ｌｐ）は例えば１５００ｍｍ程度とす
る。そして、上記鋳型直下のピット冷却帯には、前記冷
却水の温度を測定するための温度計９と、ピット内の該
冷却水の温度を調節するための冷却水補給管１０と、該
該温度計により測定された温度が鋳造される金属の温度
伝導度から定められる該冷却水の温度となるように前記
冷却水補給管の水量を制御する温度制御装置１１を設け
る。
【００１６】上記のような連続鋳造機における鋳塊の熱
移動を定量的に評価する為に、凝固過程を計算する３次
元のシミュレーション・ソフトを作成した。この計算に
おいては、計算対象を細分化して各要素間での熱収支を
評価する直接差分法を用いた。以下において計算の概要
を説明する。
移動を定量的に評価する為に、凝固過程を計算する３次
元のシミュレーション・ソフトを作成した。この計算に
おいては、計算対象を細分化して各要素間での熱収支を
評価する直接差分法を用いた。以下において計算の概要
を説明する。
【００１７】熱伝導による鋳塊内の熱移動量（Ｑ１）
は、フーリエ則より計算できる。 Ｑ１＝Ｓ×λ×ΔＴ／Ｌ Ｓ：要素隣接面積 λ：熱伝導率 ΔＴ：要素間温度差 Ｌ：節点間距離
は、フーリエ則より計算できる。 Ｑ１＝Ｓ×λ×ΔＴ／Ｌ Ｓ：要素隣接面積 λ：熱伝導率 ΔＴ：要素間温度差 Ｌ：節点間距離
【００１８】連続鋳造における物質移動にともなう熱移
動量（Ｑ２）は下記の式により計算できる。 Ｑ２＝Ｓ
×ｎ×ｖ×ρ×Ｃｐ×ΔＴ ｎ：要素境界での法線ベクトル ｖ：風上速度 Ｃｐ：比熱 ρ：密度
動量（Ｑ２）は下記の式により計算できる。 Ｑ２＝Ｓ
×ｎ×ｖ×ρ×Ｃｐ×ΔＴ ｎ：要素境界での法線ベクトル ｖ：風上速度 Ｃｐ：比熱 ρ：密度
【００１９】連続鋳造での固相生成に伴う凝固潜熱の移
動量（Ｑ３）は下記の式により計算できる。 Ｑ３＝Ｓ×ｎ×ｖ×ρ×Ｈ×Δｆｓ Ｈ：凝固潜熱若しくは相変態エネルギー Δｆｓ：要素間での固相率差
動量（Ｑ３）は下記の式により計算できる。 Ｑ３＝Ｓ×ｎ×ｖ×ρ×Ｈ×Δｆｓ Ｈ：凝固潜熱若しくは相変態エネルギー Δｆｓ：要素間での固相率差
【００２０】鋳型等の異種材質間での熱移動量（Ｑ４）
は下記の式により計算できる。 Ｑ４＝Ｓ×ΔＴ／（ｄ１／λ１＋１／ｈ＋ｄ２／λ２） ｄ１，ｄ２：節点から境界までの距離 ｈ：異種材質間の熱抵抗 λ１、λ２：材質Ｎｏ．１、２の熱伝導率
は下記の式により計算できる。 Ｑ４＝Ｓ×ΔＴ／（ｄ１／λ１＋１／ｈ＋ｄ２／λ２） ｄ１，ｄ２：節点から境界までの距離 ｈ：異種材質間の熱抵抗 λ１、λ２：材質Ｎｏ．１、２の熱伝導率
【００２１】冷却水等による熱移動量は（Ｑ５）は下記
の式により計算できる。 Ｑ５＝Ｓ×ｈ0 ×（Ｔ−Ｔ0 ） ｈ0 ：境界での熱伝達率 Ｔ：節点温度 Ｔ0 ：外部温度（冷却水温等）
の式により計算できる。 Ｑ５＝Ｓ×ｈ0 ×（Ｔ−Ｔ0 ） ｈ0 ：境界での熱伝達率 Ｔ：節点温度 Ｔ0 ：外部温度（冷却水温等）
【００２２】各要素内での潜熱による熱変化（Ｑ６）は
下記の式により計算できる。 Ｑ６＝Ｖ×ρ×Ｈ×Δｆｓ' Ｖ：要素体積 Δｆｓ' ：要素内での固相率の変化量
下記の式により計算できる。 Ｑ６＝Ｖ×ρ×Ｈ×Δｆｓ' Ｖ：要素体積 Δｆｓ' ：要素内での固相率の変化量
【００２３】こらの基本式を用いてＱ１〜Ｑ６までの熱
量を総合的に計算し、連続鋳造での３次元的な熱移動量
の評価を時間進行法を用いて行った。この計算方法は温
度伝導度が大きい銅合金の場合に特に有効な計算方法で
ある。また、本発明における浸浸冷却につては各種材質
にて冷却能（熱伝達率）を関数化し、シミュレーション
内に取り込み、凝固・熱計算を行った。
量を総合的に計算し、連続鋳造での３次元的な熱移動量
の評価を時間進行法を用いて行った。この計算方法は温
度伝導度が大きい銅合金の場合に特に有効な計算方法で
ある。また、本発明における浸浸冷却につては各種材質
にて冷却能（熱伝達率）を関数化し、シミュレーション
内に取り込み、凝固・熱計算を行った。
【００２４】更に、上記凝固過程の計算（凝固プロフィ
ール、鋳塊内の温度勾配等）に基づき、鋳造速度と鋳塊
中心における内部応力を計算した。その結果、図３に示
すように、鋳造速度が大きくなると（特に１０ｍ／ｍｉ
ｎ以上）、鋳塊中心において大きな内部応力が発生して
いることが明らかとなった。更に、２次冷却強度を小さ
くすると内部応力の曲線が図中右側に移動し、２次冷却
強度を大きくすると該曲線が左側に移動することも明ら
かとなった。
ール、鋳塊内の温度勾配等）に基づき、鋳造速度と鋳塊
中心における内部応力を計算した。その結果、図３に示
すように、鋳造速度が大きくなると（特に１０ｍ／ｍｉ
ｎ以上）、鋳塊中心において大きな内部応力が発生して
いることが明らかとなった。更に、２次冷却強度を小さ
くすると内部応力の曲線が図中右側に移動し、２次冷却
強度を大きくすると該曲線が左側に移動することも明ら
かとなった。
【００２５】上記計算を更に発展させ、温度伝導度と鋳
造速度と中心の割れ、即ち芯割れとの関係を明らかにし
た。この結果を図４及び図５に示した。図４は直径３０
０ｍｍの純銅を連続鋳造した場合における温度伝導度と
鋳造速度と関係を示すが、温度伝導度が、０．１２ｍ2
／ｈ以上の場合においては、鋳造速度を従来の鋳造速度
１０ｍ／ｈ以上としても鋳塊内には芯割れが発生してい
ないことが判明した。
造速度と中心の割れ、即ち芯割れとの関係を明らかにし
た。この結果を図４及び図５に示した。図４は直径３０
０ｍｍの純銅を連続鋳造した場合における温度伝導度と
鋳造速度と関係を示すが、温度伝導度が、０．１２ｍ2
／ｈ以上の場合においては、鋳造速度を従来の鋳造速度
１０ｍ／ｈ以上としても鋳塊内には芯割れが発生してい
ないことが判明した。
【００２６】また、図５には上記と同じ条件で、鋳造速
度１５ｍ／ｈにおいて鋳塊の温度伝導度とピット冷却水
温度との関係を示した。この図から鋳造速度一定の条件
下において鋳塊の芯割れを発生させないためには、温度
伝導度に応じて冷却水の温度を所定の温度以上とするこ
とが必要であることが判明した。
度１５ｍ／ｈにおいて鋳塊の温度伝導度とピット冷却水
温度との関係を示した。この図から鋳造速度一定の条件
下において鋳塊の芯割れを発生させないためには、温度
伝導度に応じて冷却水の温度を所定の温度以上とするこ
とが必要であることが判明した。
【００２７】このことは、鋳塊の温度伝導度に応じて冷
却水の温度を常温（２０℃以下）以上の所定の温度以上
とすることによって鋳造速度を従来の鋳造速度（１０ｍ
／ｈ以下）よりも高めることが可能であることを意味す
る。
却水の温度を常温（２０℃以下）以上の所定の温度以上
とすることによって鋳造速度を従来の鋳造速度（１０ｍ
／ｈ以下）よりも高めることが可能であることを意味す
る。
【００２８】図５から、冷却水の水温（ｔ）を被冷却材
である鋳塊の温度伝導度（ａ）に応じて下記のように制
御することが望ましいことが明らかである。 ０．３０＜ａの場合 ：ｔ＞−２００．０×ａ＋ ９０．０（℃） ０．１５≦ａ≦０．３０の場合：ｔ＞−３３．３×ａ＋ ４０．０（℃） ０．１２≦ａ＜０．１５の場合：ｔ＞−２２５０．０×ａ＋３７２．５（℃）
である鋳塊の温度伝導度（ａ）に応じて下記のように制
御することが望ましいことが明らかである。 ０．３０＜ａの場合 ：ｔ＞−２００．０×ａ＋ ９０．０（℃） ０．１５≦ａ≦０．３０の場合：ｔ＞−３３．３×ａ＋ ４０．０（℃） ０．１２≦ａ＜０．１５の場合：ｔ＞−２２５０．０×ａ＋３７２．５（℃）
【００２９】一般に、鋳塊の中心部の凝固が終了すると
凝固潜熱の放出が中止されることより高温状態が維持さ
れなくなり、静置冷却水での冷却能が急激に増加し、鋳
塊を急激に却する。そこで、温度伝導度が０．１２ｍ2
／ｈ以上の金属、例えば銅合金を従来よりも高速鋳造す
るためには、ピット冷却帯の温度を上げて冷却能を制限
することが必要である。
凝固潜熱の放出が中止されることより高温状態が維持さ
れなくなり、静置冷却水での冷却能が急激に増加し、鋳
塊を急激に却する。そこで、温度伝導度が０．１２ｍ2
／ｈ以上の金属、例えば銅合金を従来よりも高速鋳造す
るためには、ピット冷却帯の温度を上げて冷却能を制限
することが必要である。
【００３０】なお、本静置冷却水中に最終凝固部が存在
するように、鋳型冷却能（冷却水量の減少）並びに鋳造
速度の変更（増速）を行う。この結果、ピット冷却水内
に浸漬させるだけで冷却水自身が持っている冷却特性に
より、自動的に冷却の制御がなされ、鋳塊中心部での割
れが完全に回避される。
するように、鋳型冷却能（冷却水量の減少）並びに鋳造
速度の変更（増速）を行う。この結果、ピット冷却水内
に浸漬させるだけで冷却水自身が持っている冷却特性に
より、自動的に冷却の制御がなされ、鋳塊中心部での割
れが完全に回避される。
【００３１】また、図２に示すような連続鋳造機におい
ては、ピット内冷却水により、鋳塊表面を空気から完全
に遮断することが出来る為に、鋳塊表面の酸化膜の発生
をも併せて防ぐことが出来る。また、このような連続鋳
造機においては、設備構成上なんらメンテナンスするも
のは有しないものである為に、保守点検業務が無くなこ
とによる経費の低減も図られる。
ては、ピット内冷却水により、鋳塊表面を空気から完全
に遮断することが出来る為に、鋳塊表面の酸化膜の発生
をも併せて防ぐことが出来る。また、このような連続鋳
造機においては、設備構成上なんらメンテナンスするも
のは有しないものである為に、保守点検業務が無くなこ
とによる経費の低減も図られる。
【００３２】以上述べたとおり、温度伝導度が０．１２
ｍ2 ／ｈ以上の非鉄金属、特に銅及び銅合金を図２に示
すような連続鋳造機により鋳塊を製造する際に、鋳型直
下に冷却水ピットを設けて、そのピット内の冷却水中に
鋳造直後の鋳塊を浸漬させる方法が有効であることが判
明した。上記のような冷却方法を適用できる非鉄金属を
の例と、それぞれの金属に対する望ましい冷却温度を表
１に示す。
ｍ2 ／ｈ以上の非鉄金属、特に銅及び銅合金を図２に示
すような連続鋳造機により鋳塊を製造する際に、鋳型直
下に冷却水ピットを設けて、そのピット内の冷却水中に
鋳造直後の鋳塊を浸漬させる方法が有効であることが判
明した。上記のような冷却方法を適用できる非鉄金属を
の例と、それぞれの金属に対する望ましい冷却温度を表
１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】上記連続鋳造機においては、ピット内水温
を温度計９により測定し、所定の水温になるように温度
制御装置１１により鋳型の冷却排水もしくは、外部から
そのピットに冷却水を冷却水補給管１０から注入するも
のである。なお、そのピットには鋳塊に直接水流が衝突
しないように例えば水流遮断板７を設けることはより好
ましい。なお、鋳塊は、鋳型を出ると直ちに冷却水に浸
漬されるので鋳塊表面の酸化スケールの発生を防止出来
る。
を温度計９により測定し、所定の水温になるように温度
制御装置１１により鋳型の冷却排水もしくは、外部から
そのピットに冷却水を冷却水補給管１０から注入するも
のである。なお、そのピットには鋳塊に直接水流が衝突
しないように例えば水流遮断板７を設けることはより好
ましい。なお、鋳塊は、鋳型を出ると直ちに冷却水に浸
漬されるので鋳塊表面の酸化スケールの発生を防止出来
る。
【００３５】
【実施例】銅及び銅合金の３００φｍｍビレットを図２
に示す連続鋳造機において鋳造実験を実施した。鋳型か
らの冷却水排水が鋳塊に直接接触しない構造とした。ピ
ット内の冷却水は鋳型直下まで水位を上げて鋳造を実施
した。なお、ピット内には、ピット水温が上昇しないよ
うに制御する為の補給水配管１０を設けて、ピット冷却
水温度を温度制御装置１１により制御を行った。
に示す連続鋳造機において鋳造実験を実施した。鋳型か
らの冷却水排水が鋳塊に直接接触しない構造とした。ピ
ット内の冷却水は鋳型直下まで水位を上げて鋳造を実施
した。なお、ピット内には、ピット水温が上昇しないよ
うに制御する為の補給水配管１０を設けて、ピット冷却
水温度を温度制御装置１１により制御を行った。
【００３６】鋳造速度を種々変更して鋳塊内部での芯割
れの発生状況と計算によるシミュレーションでの結果の
比較を行い、結果を表２に示す。計算結果は「芯割れ」
の発生をよく再現しており、計算に基づく冷却条件下に
於いては芯割れを防止出来ることが確認された。
れの発生状況と計算によるシミュレーションでの結果の
比較を行い、結果を表２に示す。計算結果は「芯割れ」
の発生をよく再現しており、計算に基づく冷却条件下に
於いては芯割れを防止出来ることが確認された。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の方法及び連
続鋳造機により、非鉄金属、特に銅及び銅合金を連続鋳
造すると、従来よりも鋳造速度を上げても中心割れ、即
ち芯割れを発生させることなく健全な鋳塊を鋳造できる
ことができる。
続鋳造機により、非鉄金属、特に銅及び銅合金を連続鋳
造すると、従来よりも鋳造速度を上げても中心割れ、即
ち芯割れを発生させることなく健全な鋳塊を鋳造できる
ことができる。
【図１】従来の非鉄合金の連続鋳造機の概要を示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係る連続鋳造機の概要を示す図であ
る。
る。
【図３】銅の連続鋳造における鋳造速度と内部応力との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】銅の連続鋳造における温度伝導度と鋳造速度と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図５】銅の連続鋳造における温度伝導度と冷却水温度
と芯割れとの関係を示す図である。
と芯割れとの関係を示す図である。
１ 溶湯 ２ 鋳型 ３ 鋳塊 ４ ノズル ６ ピット冷却帯 ７ 水流遮蔽板 ９ 温度計 １０ 冷却水補給管 １１ 温度制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】 温度伝導度（＝（熱伝導率）／（比熱×
比重））が０．１２ｍ2 ／ｈ以上の金属を連続鋳造し、
鋳造直後の鋳塊を静置冷却水に浸漬して冷却する方法に
おいて、該冷却水の水温（ｔ）を被冷却材である鋳塊の
温度伝導度（ａ）に応じて制御することを特徴する非鉄
金属の連続鋳造方法。 - 【請求項２】 前記金属が銅又は銅合金であることを特
徴する非鉄金属の連続鋳造方法。 - 【請求項３】 前記冷却水の水温（ｔ）を被冷却材であ
る鋳塊の温度伝導度（ａ）に応じて下記のように制御す
ることを特徴する請求項１又は２に記載された非鉄金属
の連続鋳造方法。 ０．３０＜ａの場合 ：ｔ＞−２００．０×ａ＋ ９０．０（℃） ０．１５≦ａ≦０．３０の場合：ｔ＞−３３．３×ａ＋ ４０．０（℃） ０．１２≦ａ＜０．１５の場合：ｔ＞−２２５０．０×ａ＋３７２．５（℃） - 【請求項４】 下記の部材を備えたことを特徴とする非
鉄金属用の連続鋳造装置。 （ａ）溶融した非鉄金属が注入される鋳型と、（ｂ）前
記鋳型から排出された鋳塊を冷却するために鋳型の直ぐ
下方において鋳塊を周回するように配設され、冷却水を
収容したピットと、（ｃ）前記冷却水の温度を測定する
ための温度計と、ピット内に該冷却水の温度を調節する
ための冷却水補給管と、該温度計により測定された温度
が鋳造される金属の温度伝導度から定められる該冷却水
の温度となるように前記冷却水補給管の水量を制御する
温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03569396A JP3464331B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 非鉄金属の連続鋳造方法及び連続鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03569396A JP3464331B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 非鉄金属の連続鋳造方法及び連続鋳造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09206889A true JPH09206889A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3464331B2 JP3464331B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=12448986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03569396A Expired - Fee Related JP3464331B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 非鉄金属の連続鋳造方法及び連続鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3464331B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010009880A (ko) * | 1999-07-14 | 2001-02-05 | 이구택 | 연속주조용 주편의 냉각방법 |
| FR2856630A1 (fr) * | 2003-06-26 | 2004-12-31 | Jean Noel Claveau | Procede de decoration d'un article et equipement pour la mise en oeuvre de ce procede |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP03569396A patent/JP3464331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010009880A (ko) * | 1999-07-14 | 2001-02-05 | 이구택 | 연속주조용 주편의 냉각방법 |
| FR2856630A1 (fr) * | 2003-06-26 | 2004-12-31 | Jean Noel Claveau | Procede de decoration d'un article et equipement pour la mise en oeuvre de ce procede |
| WO2005000603A3 (fr) * | 2003-06-26 | 2005-07-07 | D M T S | Procede de decoration d’un article et equipement pour la mise en œuvre de ce procede |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3464331B2 (ja) | 2003-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104203452B (zh) | 直冷铸造金属的附加淬冷原位均化法 | |
| US2515284A (en) | Differential cooling in casting metals | |
| JP2727887B2 (ja) | 水平連続鋳造法 | |
| JP3464331B2 (ja) | 非鉄金属の連続鋳造方法及び連続鋳造装置 | |
| Drożdż | Influence of cooling conditions on a slab’s chill zone formation during continuous casting of steel | |
| JPS6174763A (ja) | 連続鋳造機における鋳片の表面温度制御方法 | |
| Drożdż | The influence of the superheat temperature on the slab structure in the continuous steel casting process | |
| JP3101069B2 (ja) | 連続鋳造方法 | |
| JP3962301B2 (ja) | 金属の鋳造方法並びに装置 | |
| KR20130099319A (ko) | 연속주조 시 응고쉘 두께 예측 방법 | |
| JPS61238453A (ja) | 連続鋳造設備における二次冷却水制御方法 | |
| TW202319142A (zh) | 鋁合金連鑄設備 | |
| JPH0857584A (ja) | 表面品位並びに加工性の良好なステンレス鋼鋳片の製造方法 | |
| JPH02207949A (ja) | タンディッシュ内の溶湯温度制御装置 | |
| Mahmoudi | Horizontal continuous casting of copper-based alloys | |
| JPS6087956A (ja) | 金属の連続鋳造法 | |
| FI69972B (fi) | Kontinuerlig metallgjutning | |
| JPS58179541A (ja) | 平滑面を有する金属材料の連続鋳造法および装置 | |
| ABDULLAYEV et al. | Effect of linear final electromagnetic stirrer operational parameters on continuous cast high carbon steel billet quality | |
| JP2023524615A (ja) | 鋳造中の型のコーナーの加熱 | |
| ACHARYA PALYA VENKATESH | Evolution of effect of final linear electromagnetic stirrer on (140mm X 140mm) continuous cast carbon steel billet | |
| JPS61195742A (ja) | 鋼の連続鋳造装置 | |
| SU753527A1 (ru) | Способ получени слитков | |
| JP3398608B2 (ja) | 連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型 | |
| JPH0557067B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070822 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130822 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |