JPH10328787A - 金属の線、棒および管の上方向鋳造方法および鋳造装置 - Google Patents
金属の線、棒および管の上方向鋳造方法および鋳造装置Info
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- JPH10328787A JPH10328787A JP10118309A JP11830998A JPH10328787A JP H10328787 A JPH10328787 A JP H10328787A JP 10118309 A JP10118309 A JP 10118309A JP 11830998 A JP11830998 A JP 11830998A JP H10328787 A JPH10328787 A JP H10328787A
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/006—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of tubes
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- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Paper (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 非鉄金属の線、棒および管を連続的に上方向
に鋳造する、特に少量生産用の方法および装置におい
て、簡便かつ安価なものを提供する。 【解決手段】 炉の垂直軸に対して２０〜８５°の角度
をなす方向に鋳造する。冷却は、鋳造ノズルおよび冷却
器を溶融物中に傾斜状態に浸漬して行なう一次冷却と引
続き炉壁外で直接水噴斜により冷却（二次冷却）するこ
とにより冷却帯の短縮を図る。更に、一次冷却器、二次
冷却帯の間には保護ガス膜を設け、製品の酸化を防止す
る。
に鋳造する、特に少量生産用の方法および装置におい
て、簡便かつ安価なものを提供する。 【解決手段】 炉の垂直軸に対して２０〜８５°の角度
をなす方向に鋳造する。冷却は、鋳造ノズルおよび冷却
器を溶融物中に傾斜状態に浸漬して行なう一次冷却と引
続き炉壁外で直接水噴斜により冷却（二次冷却）するこ
とにより冷却帯の短縮を図る。更に、一次冷却器、二次
冷却帯の間には保護ガス膜を設け、製品の酸化を防止す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に非鉄金属の
線、棒および管を連続的に上方向に鋳造する方法および
装置であって、鋳造を完全に鉛直方向にではなく、やや
斜め上方向に実行するものに関する。一次冷却後、製品
の冷却を直接水冷却により行なう。
線、棒および管を連続的に上方向に鋳造する方法および
装置であって、鋳造を完全に鉛直方向にではなく、やや
斜め上方向に実行するものに関する。一次冷却後、製品
の冷却を直接水冷却により行なう。
【０００２】
【従来の技術】従来の垂直鋳造方法は、線、棒または管
を垂直上方向に鋳造する方法であり、その機器は二次冷
却器だけでなく、鋳造ノズルに接続された一次冷却器か
らも構成される。たとえば直径８mmの線を鋳造する場
合、これは鋳造銅線においては最も一般的な直径である
が、冷却器の全長はおおよそ２m となる。金属の結晶化
および一次冷却は一次冷却器、とくにそのノズル部にお
いて行ない、ノズル部の長さは冷却器の全長の１〜５％
である。二次冷却は一次冷却器の頂部および別の二次冷
却器において行ない、二次冷却器はさらに、冷却器の全
長の約半分を構成する。一次冷却器の頂部および二次冷
却器は外殻と、冷却水の配水管と、内部管とを含む。冷
却水は内部管の外側にあり、鋳造される線は内側にあ
る。内部管と鋳造される線との間には、ビレットが障害
なく動けるよう、間隙を配さなければならない。熱伝達
は鋳造される線と内部管との間隙に対して行なわれる。
を垂直上方向に鋳造する方法であり、その機器は二次冷
却器だけでなく、鋳造ノズルに接続された一次冷却器か
らも構成される。たとえば直径８mmの線を鋳造する場
合、これは鋳造銅線においては最も一般的な直径である
が、冷却器の全長はおおよそ２m となる。金属の結晶化
および一次冷却は一次冷却器、とくにそのノズル部にお
いて行ない、ノズル部の長さは冷却器の全長の１〜５％
である。二次冷却は一次冷却器の頂部および別の二次冷
却器において行ない、二次冷却器はさらに、冷却器の全
長の約半分を構成する。一次冷却器の頂部および二次冷
却器は外殻と、冷却水の配水管と、内部管とを含む。冷
却水は内部管の外側にあり、鋳造される線は内側にあ
る。内部管と鋳造される線との間には、ビレットが障害
なく動けるよう、間隙を配さなければならない。熱伝達
は鋳造される線と内部管との間隙に対して行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の垂直鋳造工程で
は、生産ラインの比較的高いコストが、とくに限定的な
生産について言えば、顕著な要素である。なぜなら、よ
り大量の生産を行なう生産ラインと同様の様式で機構を
配備しなければならないからである。鋳造効率を高める
ことにより生産ラインのコストを低減することはでき、
この場合、コイラおよび冷却器の数を減少させることと
なる。しかしながら、二次冷却の非効率性が鋳造効率の
増加の障害となる。ビレットが冷却器から出てきたとき
に過度に熱を帯びている場合は、表面が酸化し黒ずん
で、その後のさらなる精錬に適合しなくなってしまう。
たとえば直径８mmの非酸化鋳造線を得るための最大鋳造
速度は、冷却器が清浄で、冷却水が十分に冷たく、溶融
物の品質が許容できる場合において、約５m/分である。
二次冷却改善上の障害のうち、内部管を過度にぎっしり
詰まった状態にできないことが指摘される。なぜなら、
ビレットは自由に動けなければならないからである。一
方、冷却器を非常に長く形成することは、鋳造線の相当
に小さい直径のため、有益でない。長く細い線は、鋳造
機によって形成された固着形状を容易に失うからで、こ
れは線の品質に重大な影響を与える。
は、生産ラインの比較的高いコストが、とくに限定的な
生産について言えば、顕著な要素である。なぜなら、よ
り大量の生産を行なう生産ラインと同様の様式で機構を
配備しなければならないからである。鋳造効率を高める
ことにより生産ラインのコストを低減することはでき、
この場合、コイラおよび冷却器の数を減少させることと
なる。しかしながら、二次冷却の非効率性が鋳造効率の
増加の障害となる。ビレットが冷却器から出てきたとき
に過度に熱を帯びている場合は、表面が酸化し黒ずん
で、その後のさらなる精錬に適合しなくなってしまう。
たとえば直径８mmの非酸化鋳造線を得るための最大鋳造
速度は、冷却器が清浄で、冷却水が十分に冷たく、溶融
物の品質が許容できる場合において、約５m/分である。
二次冷却改善上の障害のうち、内部管を過度にぎっしり
詰まった状態にできないことが指摘される。なぜなら、
ビレットは自由に動けなければならないからである。一
方、冷却器を非常に長く形成することは、鋳造線の相当
に小さい直径のため、有益でない。長く細い線は、鋳造
機によって形成された固着形状を容易に失うからで、こ
れは線の品質に重大な影響を与える。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による方法および
装置を、とくに少生産能力からの要請に応じて開発し
た。本方法では鋳造される製品すなわち線、棒または管
を、従来の垂直上方向への鋳造方法に代えて、斜め上の
姿勢、すなわち炉の垂直軸に対して20〜85°、有利には
30〜60°の方向に鋳造する。そして線ごとに、唯一の冷
却器を備える一方、鋳造される材に直接、二次冷却を実
行する。本発明はまた、それぞれの装置にも関する。本
発明の必須の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に明
らかである。
装置を、とくに少生産能力からの要請に応じて開発し
た。本方法では鋳造される製品すなわち線、棒または管
を、従来の垂直上方向への鋳造方法に代えて、斜め上の
姿勢、すなわち炉の垂直軸に対して20〜85°、有利には
30〜60°の方向に鋳造する。そして線ごとに、唯一の冷
却器を備える一方、鋳造される材に直接、二次冷却を実
行する。本発明はまた、それぞれの装置にも関する。本
発明の必須の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に明
らかである。
【０００５】本発明の方法によれば、鋳造ノズルおよび
冷却器を溶融物中に、傾斜した姿勢で浸すため、鋳造製
品に噴射される二次冷却としての水を、鋳造炉の壁の外
側において、熱をおびた鋳造製品に流すことができる。
さらに、冷却器から出てくる線をコイラの方向にそれほ
ど曲げる必要がない。
冷却器を溶融物中に、傾斜した姿勢で浸すため、鋳造製
品に噴射される二次冷却としての水を、鋳造炉の壁の外
側において、熱をおびた鋳造製品に流すことができる。
さらに、冷却器から出てくる線をコイラの方向にそれほ
ど曲げる必要がない。
【０００６】したがって、本発明による装置は短い冷却
器を使用しており、このことは実際上、本冷却器が従来
の垂直鋳造で使用される一次冷却器のみを含むことを意
味する。短い冷却器の目的は、鋳造金属の溶融熱を冷却
し、鋳造製品内の固体を得るために少量の一次冷却のみ
を行なうことである。冷却器から出現した熱を帯びた鋳
造製品の頂部には、噴射水をかけることにより二次冷却
を実現し、製品の温度を十分に低めて酸化がそれ以上起
こらないようにする。一次冷却器の上部には、その開口
部に、二次冷却に先立って適切な、たとえば窒素などの
保護ガスが導入され、酸化を防止している。
器を使用しており、このことは実際上、本冷却器が従来
の垂直鋳造で使用される一次冷却器のみを含むことを意
味する。短い冷却器の目的は、鋳造金属の溶融熱を冷却
し、鋳造製品内の固体を得るために少量の一次冷却のみ
を行なうことである。冷却器から出現した熱を帯びた鋳
造製品の頂部には、噴射水をかけることにより二次冷却
を実現し、製品の温度を十分に低めて酸化がそれ以上起
こらないようにする。一次冷却器の上部には、その開口
部に、二次冷却に先立って適切な、たとえば窒素などの
保護ガスが導入され、酸化を防止している。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明による装置をさらに添付図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【０００８】図１における鋳造装置は第一に、溶融・鋳
造炉１を、その支持構体２とともに含む。一次冷却器４
と、これに部分的に挿入された鋳造ノズル３とは、傾斜
した姿勢、図の場合は約45°の角度で、炉内に含まれた
溶融物中に浸されている。溶融物は鋳造ノズル内で固体
化されるため、形成された線または棒５を伝達ドラム６
によって屈曲ドラム７上に引き出すことができる。鋳造
製品の二次冷却部は、水噴射口８とシュート９とを含ん
でいて、シュートは鋳造製品および屈曲ドラムの下方に
位置することにより、噴射口から噴射された水を回収す
る。図にも示すように、一次冷却器の上方の開口部10と
二次冷却部との間の距離に沿って、酸化防止のために保
護ガス幕が案内されている。ノズルの傾斜した姿勢によ
り、鋳造炉の壁の外側における直接的な水噴射口の使用
が可能となっている。
造炉１を、その支持構体２とともに含む。一次冷却器４
と、これに部分的に挿入された鋳造ノズル３とは、傾斜
した姿勢、図の場合は約45°の角度で、炉内に含まれた
溶融物中に浸されている。溶融物は鋳造ノズル内で固体
化されるため、形成された線または棒５を伝達ドラム６
によって屈曲ドラム７上に引き出すことができる。鋳造
製品の二次冷却部は、水噴射口８とシュート９とを含ん
でいて、シュートは鋳造製品および屈曲ドラムの下方に
位置することにより、噴射口から噴射された水を回収す
る。図にも示すように、一次冷却器の上方の開口部10と
二次冷却部との間の距離に沿って、酸化防止のために保
護ガス幕が案内されている。ノズルの傾斜した姿勢によ
り、鋳造炉の壁の外側における直接的な水噴射口の使用
が可能となっている。
【０００９】
【発明の効果】図に示す通り、今回開発した構造は、簡
便かつ安価であるため、その工程を容易に制御すること
ができる。本発明によれば、鋳造製品を取り巻く唯一の
冷却器が使用された場合、冷却器構造の高さは従来にお
ける冷却器高さのわずか1/4 の部分にとどまる。さら
に、直接水冷却は非常に効果的であり、その結果として
鋳造速度を速めて従来の方法よりも高速にすることがで
き、鋳造製品の酸化も伴わない。これにより同時に、冷
却器およびコイラの数を削減でき、経費を節減できるこ
ととなる。
便かつ安価であるため、その工程を容易に制御すること
ができる。本発明によれば、鋳造製品を取り巻く唯一の
冷却器が使用された場合、冷却器構造の高さは従来にお
ける冷却器高さのわずか1/4 の部分にとどまる。さら
に、直接水冷却は非常に効果的であり、その結果として
鋳造速度を速めて従来の方法よりも高速にすることがで
き、鋳造製品の酸化も伴わない。これにより同時に、冷
却器およびコイラの数を削減でき、経費を節減できるこ
ととなる。
【００１０】今回開発した装置の一次冷却器では、鋳造
製品の総熱量のわずか60％程度が回復し、これは、必要
な冷水量が40％減らされたことを意味する。最終冷却は
直接噴射口を通した噴射水により実行され、噴射水は一
次冷却器内の水のような高い純度や温度条件を必要とし
ない。
製品の総熱量のわずか60％程度が回復し、これは、必要
な冷水量が40％減らされたことを意味する。最終冷却は
直接噴射口を通した噴射水により実行され、噴射水は一
次冷却器内の水のような高い純度や温度条件を必要とし
ない。
【００１１】特に少量生産用鋳造機においては、各鋳造
製品は特殊な駆動モータを備えており、その場合は速度
を低下させても、各鋳造製品の独立した始動には、何ら
障害がない。一方、各鋳造製品はそれ自身の駆動モータ
を有しているため、経費節減のためにモータの大きさを
非常に小さく選定することができる。溶融すべき材料が
むらなく鋳造炉内に供給され、ノズルの埋没深さが十分
である場合は、費用のかかる別個の高さ調節システムに
ついても、鋳造機外に除去することができる。
製品は特殊な駆動モータを備えており、その場合は速度
を低下させても、各鋳造製品の独立した始動には、何ら
障害がない。一方、各鋳造製品はそれ自身の駆動モータ
を有しているため、経費節減のためにモータの大きさを
非常に小さく選定することができる。溶融すべき材料が
むらなく鋳造炉内に供給され、ノズルの埋没深さが十分
である場合は、費用のかかる別個の高さ調節システムに
ついても、鋳造機外に除去することができる。
【図１】本発明による装置の操作原理を示す断面図であ
る。
る。
１ 溶融・鋳造炉 ２ 支持構体 ３ ノズル ４ 一次冷却器 ５ 線・棒 ６ 伝達ドラム ７ 屈曲ドラム ８ 水噴射口 ９ シュート 10 開口部
Claims (8)
- 【請求項１】 非鉄金属の線、棒および管を上方向へ鋳
造する方法において、該鋳造を炉の垂直軸に対して20〜
85°の角度をなす上方向へ行なうことを特徴とする金属
の線、棒および管の上方向鋳造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、鋳造製
品の冷却を、鋳造ノズル内で行なう一次冷却と分離し、
水噴射による二次冷却として直接的に該鋳造製品に実行
することを特徴とする鋳造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記鋳
造を、30〜60°の角度をなす上方向へ行なうことを特徴
とする鋳造方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、一次冷
却区域と二次冷却区域との間の領域における製品を保護
ガスによって包むことを特徴とする鋳造方法。 - 【請求項５】 非鉄金属の線、棒または管を上方向へ鋳
造し、溶融・鋳造炉と、該炉から上に向けられた一次冷
却器とを、部分的に該一次冷却器内に配備された鋳造ノ
ズルとともに含む鋳造装置において、該一次冷却器と該
一次冷却器内に部分的に配備された該鋳造ノズルとは、
前記炉の垂直軸に対して20〜85°の角度をなして該炉か
ら上方向に設置されることを特徴とする金属の線、棒お
よび管の上方向鋳造装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の装置において、前記一
次冷却器と、該一次冷却器内に部分的に配されている前
記鋳造ノズルとは、30〜60°の角度をなして前記炉から
上方向に配置されることを特徴とする鋳造装置。 - 【請求項７】 請求項５に記載の装置において、鋳造さ
れる製品が向かう方向には、前記一次冷却器に連続して
二次冷却部が配備され、該二次冷却部は直接的な水噴射
口を、該水を回収するシュートとともに含むことを特徴
とする鋳造装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の装置において、前記二
次冷却部は鋳造炉の壁の外側に配置されていることを特
徴とする鋳造装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI971818A FI112447B (fi) | 1997-04-29 | 1997-04-29 | Menetelmä ja laite metallilankojen, -tankojen ja -putkien valamiseksi ylöspäin |
| FI971818 | 1997-04-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10328787A true JPH10328787A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=8548751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10118309A Pending JPH10328787A (ja) | 1997-04-29 | 1998-04-28 | 金属の線、棒および管の上方向鋳造方法および鋳造装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0875317B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10328787A (ja) |
| KR (1) | KR19980081807A (ja) |
| CN (1) | CN1086968C (ja) |
| DE (1) | DE69807280T2 (ja) |
| FI (1) | FI112447B (ja) |
| RU (1) | RU2203769C2 (ja) |
| TW (1) | TW403680B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20001945A (fi) * | 2000-09-05 | 2002-03-06 | Outokumpu Oy | Jäähdytysmenetelmä ja- laitteisto ylöspäin tapahtuvan metallien jatkuvavalun yhteydessä |
| CN101214535B (zh) * | 2007-12-27 | 2010-06-09 | 东北大学 | 铝、镁合金及其复合材料连续凝固与成形一体化的装置 |
| RU2467827C1 (ru) * | 2011-04-26 | 2012-11-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" | Способ литья проволоки и установка для его осуществления |
| RU2539892C1 (ru) * | 2013-11-12 | 2015-01-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" | Способ литья проволоки и установка для его осуществления |
| JP6701615B2 (ja) * | 2014-03-10 | 2020-05-27 | トヨタ自動車株式会社 | 引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法 |
| JP6265172B2 (ja) * | 2015-06-15 | 2018-01-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 引上式連続鋳造装置 |
| CN109290534B (zh) * | 2018-11-21 | 2020-08-04 | 徐州诚凯知识产权服务有限公司 | 一种铜棒制造用结晶器 |
| CN110202121B (zh) * | 2019-07-15 | 2020-08-04 | 上海交通大学 | 利用双冷却条件获得细小二次枝晶臂间距的合金铸造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1489021A (fr) * | 1965-11-30 | 1967-07-21 | Soc Metallurgique Imphy | Installation de coulée continue de corps creux |
| FI46693C (fi) * | 1970-05-19 | 1973-06-11 | Outokumpu Oy | Laitesovitelma putkien, tankojen, levyjen ym. ylöspäin suuntautuvaa ja tkuvaa valua varten. |
| FR2367560A1 (fr) * | 1976-10-15 | 1978-05-12 | Michelin & Cie | Perfectionnements aux insta |
| JPS58187243A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Atsumi Ono | 金属成形体の斜め上向き式連続鋳造法および装置 |
| JPS59223144A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造による中空ビレツトの製造方法 |
| DE3566628D1 (en) * | 1984-05-18 | 1989-01-12 | Irving Rossi | Process and apparatus for making thin steel slabs |
| FI87894C (fi) * | 1990-10-17 | 1993-03-10 | Outokumpu Castform Oy | Anordning foer att effektivera kylning vid gjutning av ett metallstycke |
-
1997
- 1997-04-29 FI FI971818A patent/FI112447B/fi active
-
1998
- 1998-04-24 DE DE69807280T patent/DE69807280T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-24 EP EP98107552A patent/EP0875317B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-28 CN CN98107778A patent/CN1086968C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-28 KR KR1019980015179A patent/KR19980081807A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-04-28 JP JP10118309A patent/JPH10328787A/ja active Pending
- 1998-04-28 RU RU98107843/02A patent/RU2203769C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-05-04 TW TW087106832A patent/TW403680B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI112447B (fi) | 2003-12-15 |
| DE69807280D1 (de) | 2002-09-26 |
| DE69807280T2 (de) | 2002-12-05 |
| EP0875317B1 (en) | 2002-08-21 |
| TW403680B (en) | 2000-09-01 |
| RU2203769C2 (ru) | 2003-05-10 |
| EP0875317A1 (en) | 1998-11-04 |
| FI971818A (fi) | 1998-10-30 |
| KR19980081807A (ko) | 1998-11-25 |
| CN1202401A (zh) | 1998-12-23 |
| CN1086968C (zh) | 2002-07-03 |
| FI971818A0 (fi) | 1997-04-29 |
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