JPH10510476A - 永久型の中に溶融金属を充填する方法及び装置 - Google Patents

永久型の中に溶融金属を充填する方法及び装置

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JPH10510476A JP8527975A JP52797596A JPH10510476A JP H10510476 A JPH10510476 A JP H10510476A JP 8527975 A JP8527975 A JP 8527975A JP 52797596 A JP52797596 A JP 52797596A JP H10510476 A JPH10510476 A JP H10510476A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、垂直に振動する永久型の中の溶融金属へ、注ぎ容器に固定されている浸漬管を介して例えば溶鋼等の溶融金属を供給する方法に関する。本発明は、供給される溶融金属の液体高さが、50〜600mmだけ、前記永久型の中に収容されている溶融金属より高く位置するように調整設定され、注ぎ容器から流出する溶融金属が等速的に、前記永久型から搬送される連鋳材の液状部分に供給されることを特徴とする。本発明は更に、垂直に振動する永久型の中に突出している浸漬管が設けられている注ぎ容器を具備する例えば鋼製薄肉スラブ等の金属連鋳材の鋳造装置において、浸漬管(21)の出口(27)が横断面ATを有し、横断面ATは、永久型(41)の貫通面の自由横断面(AK)の0.3倍より小さくないことを特徴とする金属連鋳材鋳造装置。

Description

【発明の詳細な説明】 永久型の中に溶融金属を充填する方法及び装置 本発明は、連鋳材を製造するための、浸漬管が設けられている中間容器を介し て垂直に振動する永久型の中に例えば溶鋼等の溶融金属を充填する方法に関する 。更に、このために必要である、中間容器が開いた第1のチャンバを有し、第1 のチャンバの中に溶融金属が取鍋から供給され、中間容器は、負圧装置に接続さ れている閉じた第2のチャンバを有し、第2のチャンバの底部に浸漬管が設けら れ、浸漬管は垂直に振動する永久型の中に突出している、例えば鋼製薄肉スラブ 等の金属連鋳材の鋳造装置に関する。 ヨーロッパ特許第EP0410273号明細書から、大気圧力に対して開いて おり溶融金属を収容する第1のチャンバと、開口が設けられている壁を介して第 1のチャンバに接続され溶融金属を排出する第2のチャンバとを有し、第2のチ ャンバの中の溶融金属レベルを第1のチャンバの中の溶融金属レベルより高く調 整設定するために第2のチャンバが密封され負圧装置に接続されている容器が公 知である。第2のチャンバの中には、説明されていない出口開口が設けられ、出 口開口は弁により閉鎖可能である。 ドイツ特許出願公開第DE−OS2017469号公報から連続鋳造永久型を 有する溶融金属の連続鋳造装置が公知であり、この連続鋳造装置は、ガス密に閉 鎖可能であり排気可能である中間容器を有し、中間容器では負圧が調整設定可能 であり、この負圧により溶融金属が流出管から実際の上で圧力無しで永久型の中 に流入する。 この文書から公知の浸漬管は、流出する溶融金属の速度が流出管の出口領域内 の漏斗形状により低減されてもなおも溶融金属ビームがプール(液溜)の中に侵 入するように形成されている。 本発明の目的は、運動エネルギーを有せず溶融金属を永久型の中へ攪乱無しに 注入することを可能にする方法及び装置を提供することにある。 本発明のこの目的は方法の発明の請求項1又は装置の発明の請求項10の特徴 部分に記載の特徴により達成される。 本発明では、供給される溶融金属の液体高さが調整設定され、中間容器から流 出する溶融金属が等速で連鋳材の液状部分に供給される。永久型の中の溶融金属 のレベルの上方50〜600mmに液体高さを調整設定することが達成され、こ れにより、2つのチャンバを有する中間容器の第2チャンバの中の溶融金属の表 面に負圧が印加され、この負圧の強さは、中間容器の中の溶融金属の雰囲気に曝 されている表面のレベルが永久型の中のレベルより僅かに上に調整設定されるよ うなオーダに調整設定される。 液体高さは第2の実施の形態では、供給流量が閉鎖機構を介して制御され、浸 漬管の中の細流が常に正圧を有するように調整設定される。 溶融金属の流量は、部分凝固連鋳材の引出された量に相応するように調整設定 される。この方法により、この方法以外の場合には通常発生する、液状の連鋳材 コアの中に侵入する注ぎビームが回避される。すなわちコアの中心部に速度が速 い部分ができることが回避される。これにより得られる利点は、なかんずく、完 全に平らな浴表面が発生し、この平らな浴表面により溶剤を正確に均一に流入さ せることが可能となることである。更に連鋳材シェルは均一にかつ妨害されずに 凝固し、これにより表面が改善されるだけでなく、連鋳材シェル決壊の傾向が低 減される。更に、大きい長さ/幅比を有する連鋳材の鋳込みが可能となる、何故 ならば何等の望ましくない横方向流れも永久型の中に発生しないからである。 浸漬管及び永久型の横断面は、レベルとは無関係に、溶融金属の大気に自由に 曝されているリング面が一定の幅を有するように選択される。有利には滑剤を制 御する手段が設けられる。この目的のためになかんずく滑剤の簡単な加熱及び的 確な調量が行われる。 本発明では浸漬管の出口は、永久型の貫通面の内側横断面の0.3倍より小さ くない横断面を有する。浸漬管の側面の熱応力を低減するために、浸漬管のコー ナを、浸漬管幅の1/4より長い曲率半径で丸みを帯びて形成することが提案さ れる。 滑剤の確実な供給を高めるために、浸漬管を永久型内壁に沿って永久型内壁に 当接させて配置することが提案される。滑剤は圧力を印加されて所要量で浴の中 に永久型と溶融金属との間の所望の分離個所で流入される。 溶融金属浴から放出された熱の外に滑剤は外部エネルギーにより加熱されるこ とが可能である。このためレーザーを使用することが提案され、レーザービーム は表面を制御可能に案内され、このようにして正確に所要熱エネルギーを放出す る。 本発明の浸漬管は、丸形異形材、ビレット、スラブ等の任意のフォーマットに 使用可能である。なかんずく、例えば60mm×1500mmの寸法の薄肉スラ ブにも適する。 本発明の1つの実施の形態が添付図面に示されている。 図1は2つのチャンバを有する容器を有する鋳造装置の断面図、図2は開いた 容器を有する鋳造装置の断面図、図3は浸漬管及び永久型の断面図及び上面図で ある。 図1において溶融金属Sが取鍋11から流出して中間容器12の第1のチャン バ13の中に流入する。第1のチャンバ13は分離壁15により第2のチャンバ 14から分離されている。第2のチャンバ14はガス密に閉鎖可能であり、接続 管32を介して負圧装置のポンプ31に接続されている。負圧を発生することに よりチャンバ14の中の溶融金属は持上げられ、この持上げの度合いは、第1の チャンバ13の中の調整設定されるレベルP13が、永久型すなわち永久鋳型(pe rmanent mold;金型、黒鉛型等)の中の溶融金属のレベルP41より僅かに高い程 度である。 第2のチャンバ14に浸漬管21が固定され、浸漬管21の出口27は、永久 型41の中に収容されている溶融金属Sの中に浸漬している。 永久型41の中に収容されている溶融金属Sの大気に接しているリング面には 、ノズル52が設けられている供給管53を介して滑剤供給装置51の滑剤容器 55から滑剤Gが供給可能である。 更に永久型41の中の溶融金属Sのリング面の表面には加熱装置61を介して 熱エネルギーが例えばレーザー等により供給可能である。 少なくとも部分的に凝固された連鋳材Eは部分凝固連鋳材搬送ローラ43を介 して、振動する永久型41から搬送される。 図2は、図1と同一の溶融金属供給機構及び連鋳材排出機構を有するが、しか しただ1つのチャンバしか有さず上方へ向かって開いている注ぎ容器12を有す る鋳造装置を示す。注ぎ容器12の底部には浸漬管21が固定されている。浸漬 管21への流入開口は閉鎖部材16、この場合にはプラグロッド17により閉鎖 可能である。プラグロッドを垂直方向で調整することにより、注ぎ容器12から 流出する溶融金属量を制御できる。 浸漬管21には引出し装置19に接続されている吸込み管18が接続されてい る。引出し装置19により浸漬管21の内圧を制御でき、この制御は、供給され た溶融金属の細流が常に正圧を有するように行われる。 図3は上部に浸漬管21の一部を切取って示し、浸漬管21の出口27は、永 久型41の中に収容されている溶融金属Sの中に浸漬している。更に、凝固する 連鋳材Eの徐々に形成される連鋳材シェルが示されている。矢印は、溶融金属の 流速の方向及び大きさを示す。 永久型41の上部エッジ42の上方に滑剤Gが、供給管52に取付けられてい るノズル52を介して供給される。通常は溶剤粉末が使用される。 加熱装置61(この場合にはレーザー装置62)により熱エネルギーが、溶融 金属Sの浸漬管21と永久型41との間の溶剤粉末により被覆されているリング 表面に供給される。 図3の下部にはAA切断線に沿って切断して示す永久型41の上面図が示され ている。この場合はスラブが製造され、スラブは永久型の広幅側面44,46及 び長手側面45,47により形成される。側面44〜47は永久型41の横断面 AKを包囲する。 この内室の中に、広幅側面22,24と長手側面23,25とこれらにより境 界を定められている内面ATを有する浸漬管21が浸漬する。 浸漬管21のコーナ26は丸みを帯びて形成され、この丸みの曲率半径rは、 浸漬管Bの幅の1/4より大きい。 浸漬管21と永久型41とにより形成されているリング室の中にノズル52が 入込み、ノズル52は調量装置54を介して、図示されていない滑剤容器55に 接続されている。調量装置54は異なる数の供給管53に接続されることが可能 である。図示されているのは1、2、3及びより大きい数の供給管53を有する 構造である。参照リスト 〈容器〉 11 取鍋 12 注ぎ容器 13 第1のチャンバ 14 第2のチャンバ 15 分離壁 16 閉鎖部材 17 プラグロッド 18 吸気管 19 引出し装置 〈浸漬注出装置〉 21 浸漬管 22,24 広幅側面 23,25 長手側面 26 コーナ 27 出口 〈負圧装置〉 31 ポンプ 32 接続管 〈連鋳材引出し装置〉 41 永久型 42 上部エッジ 43 部分凝固連鋳材搬送ローラ 44,46 広幅側面 45,47 長手側面 〈滑剤装置〉 51 滑剤供給装置 52 ノズル 53 供給管 54 調量装置 55 滑剤容器 〈加熱〉 61 加熱装置 62 レーザー AT 浸漬管の横断面 AK 永久型の横断面 r コーナ26の丸みの曲率半径 B 浸漬管の幅 G 滑剤 P レベル S 溶融金属 E 凝固した連鋳材
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年4月1日 【補正内容】 請求の範囲(補正) 1. 垂直に振動する永久型の中の溶融金属へ、注ぎ容器に固定されている 浸漬管を介して溶融金属を供給する方法において、 供給される溶融金属の液体高さが、50〜600mmだけ、前記永久型の中に 収容されている溶融金属より高く位置するように調整設定され、 注ぎ容器から流出する溶融金属が等速的に、前記永久型から搬送される連鋳材 の液状部分に供給されることを特徴とする永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供 給する方法。 2. 液体高さを調整設定するために、2つのチャンバを有する注ぎ容器の 中に収容され永久型に接続されている溶融金属の一部に負圧が印加され、この負 圧の強さは、前記注ぎ容器の中で大気に曝されている部分の溶融金属の表面のレ ベルが前記永久型の中の溶融金属の表面のレベルより高く位置するように調整設 定されていることを特徴とする請求項1に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金 属を供給する方法。 3. 注ぎ開始点の液体高さを調整設定するために、供給される溶融金属の 細流が正圧を有し、 供給流量が制御されて供給されることを特徴とする請求項1に記載の永久型の 中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 4. 溶融金属が、前記永久型内室の中の溶融金属の横断面(AK)に比し て僅かに小さい横断面(AT)を有する永久型内室に供給されることを特徴とす る請求項2又は請求項3に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方 法。 5. レベルとは無関係に、永久型の中の溶融金属の大気に曝されているリ ング面は浸漬管を一定の幅で包囲していることを特徴とする請求項4に記載の永 久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 6. 溶融金属の浸漬管を包囲するリングに滑剤が一様に供給されることを 特徴とする請求項5に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 7. 滑剤が液状で供給されることを特徴とする請求項8に記載の永久型の 中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 8. 滑剤が外部エネルギーにより加熱されることを特徴とする請求項6又 は請求項7に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 9. 滑剤が圧力を印加され量的に制御可能に供給されることを特徴とする 請求項1から請求項8のうちのいずれか1つの請求項に記載の永久型の中の溶融 金属へ溶融金属を供給する方法。 10. 例えば鋼製薄肉スラブ等の金属連鋳材の鋳造装置において、 前記金属連鋳材鋳造装置は注ぎ容器(12)を有し、前記注ぎ容器(12)には 浸漬管(21)が設けられ、前記浸漬管(21)は垂直に振動する永久型(41 )の中に突出し、 前記注ぎ容器(12)は第1のチャンバ(13)を有し、前記第1のチャンバ (13)は大気に曝され、前記第1のチャンバ(13)の中に溶融金属(S)が 取鍋(11)から供給され、前記注ぎ容器(12)は、負圧装置(31)に接続 されている閉じている第1のチャンバ(14)を有し、前記第2のチャンバ(1 4)の底部に前記浸漬管(21)が固定され、 前記負圧装置(31)により負圧が形成可能であり、前記負圧により前記チャ ンバ(14)の中の溶融金属(S)が持上げられ、この持上げの高さは、前記第 1のチャンバ(13)の中のレベル(P13)が永久型(41)の中の溶融金属の レベル(P14)より僅かに高いように調整設定されるように調整設定され、 前記浸漬管(21)の出口(27)が横断面(AT)を有し、前記横断面(AT) は前記永久型(41)の貫通面(AK)の内部横断面の0.3倍より小さくない ことを特徴とする金属連鋳材鋳造装置。 11. 注ぎ容器(12)が第1のチャンバ(13)を有し、前記第1のチャ ンバ(13)は大気に曝され、前記第1のチャンバの中に溶融金属(S)が取鍋 (11)から供給され、前記注ぎ容器(12)が更に、負圧装置(31)に接続 されている閉じた第2のチャンバ(14)を有し、前記第2のチャンバ(14) の底部に前記浸漬管(21)が固定されていることを特徴とする請求項10に記 載の金属連鋳材鋳造装置。 12. 浸漬管(21)に、吸気装置(19)に接続された吸気管(18)が 設けられ、 前記浸漬管(21)の入口開口が閉鎖部材(16)により閉鎖可能であり無段 で開放可能であることを特徴とする請求項10に記載の金属連鋳材鋳造装置。 13. 閉鎖部材(16)がプラグロッドであることを特徴とする請求項12 に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 14. 浸漬管(21)の横断面(AT)が、永久型(41)の貫通面の横断 面(AK)の0.9倍より小さくないことを特徴とする請求項10に記載の永久 型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 15. 浸漬管(21)のコーナ(26)が、浸漬管幅(B)の1/4より大 きい曲率半径(r)で丸みを帯びて形成されていることを特徴とする請求項14 に記載の金属連鋳材鋳造装置。 16. 永久型(41)の上部エッジ(42)の上方に滑剤供給装置(51) のノズル(52)が設けられていることを特徴とする請求項14に記載の金属連 鋳材鋳造装置。 17. 滑剤供給装置(51)に、滑剤量(G)の調量部材(54)が設けら れていることを特徴とする請求項16に記載の金属連鋳材鋳造装置。 18. 永久型上部エッジ(42)の上方に加熱装置(61)が設けられ、前 記加熱装置(61)により滑剤(G)が加熱可能であることを特徴とする請求項 14に記載の金属連鋳材鋳造装置。 19. 加熱装置(61)がレーザー装置(62)であり、前記レーザー装置 (62)のレーザービームがリング面に沿って浸漬管(21)と永久型(41) との間を案内されることが可能であることを特徴とする請求項18に記載の金属 連鋳材鋳造装置。 20. ノズル(52)が永久型内壁(41)に平行にスライド接触して案内 され、作動中に溶融金属(S)の中に浸漬することを特徴とする請求項16に記 載の金属連鋳材鋳造装置。 21. 浸漬管(21)に、吸気装置(19)に接続されている吸気管(18 )が接続されていることを特徴とする請求項10に記載の金属連鋳材鋳造装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN, MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,US,UZ,VN (72)発明者 デーリンク,ヴォルフガンク ドイツ連邦共和国、デー 47665 ゾンス ベック、ヴェーゼラーシュトラーセ 27

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 垂直に振動する永久型の中の溶融金属へ、注ぎ容器に固定されている 浸漬管を介して溶融金属を供給する方法において、 供給される溶融金属の液体高さが、50〜600mmだけ、前記永久型の中に 収容されている溶融金属より高く位置するように調整設定され、 注ぎ容器から流出する溶融金属が等速的に、前記永久型から搬送される連鋳材 の液状部分に供給されることを特徴とする永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供 給する方法。 2. 液体高さを調整設定するために、2つのチャンバを有する注ぎ容器の 中に収容され永久型に接続されている溶融金属の一部に負圧が印加され、この負 圧の強さは、前記注ぎ容器の中で大気に曝されている部分の溶融金属の表面のレ ベルが前記永久型の中の溶融金属の表面のレベルより高く位置するように調整設 定されていることを特徴とする請求項1に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金 属を供給する方法。 3. 注ぎ開始点の液体高さを調整設定するために、供給される溶融金属の 細流が正圧を有し、 供給流量が制御されて供給されることを特徴とする請求項1に記載の永久型の 中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 4. 溶融金属が、前記永久型内室の中の溶融金属の横断面(AK)に比し て僅かに小さい横断面(AT)を有する永久型内室に供給されることを特徴とす る請求項2又は請求項3に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方 法。 5. レベルとは無関係に、永久型の中の溶融金属の大気に曝されているリ ング面は浸漬管を一定の幅で包囲していることを特徴とする請求項4に記載の永 久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 6. 溶融金属の浸漬管を包囲するリングに滑剤が一様に供給されることを 特徴とする請求項5に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 7. 滑剤が液状で供給されることを特徴とする請求項8に記載の永久型の 中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 8. 滑剤が外部エネルギーにより加熱されることを特徴とする請求項6又 は請求項7に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 9. 滑剤が圧力を印加され量的に制御可能に供給されることを特徴とする 請求項1から請求項8のうちのいずれか1つの請求項に記載の永久型の中の溶融 金属へ溶融金属を供給する方法。 10. 請求項1に記載の方法を実施するための、垂直に振動する永久型の中 に突出している浸漬管が設けられている注ぎ容器を具備する金属連鋳材の鋳造装 置において、 浸漬管(21)の出口(27)が、永久型(41)の貫通面の横断面(AK) の0.3倍より小さくない横断面ATを有することを特徴とする金属連鋳材鋳造 装置。 11. 注ぎ容器(12)が第1のチャンバ(13)を有し、前記第1のチャ ンバ(13)は大気に曝され、前記第1のチャンバの中に溶融金属(S)が取鍋 (11)から供給され、前記注ぎ容器(12)が更に、負圧装置(31)に接続 されている閉じた第2のチャンバ(14)を有し、前記第2のチャンバ(14) の底部に前記浸漬管(21)が固定されていることを特徴とする請求項10に記 載の金属連鋳材鋳造装置。 12. 浸漬管(21)に、吸気装置(19)に接続された吸気管(18)が 設けられ、 前記浸漬管(21)の入口開口が閉鎖部材(16)により閉鎖可能であり無段 で開放可能であることを特徴とする請求項10に記載の金属連鋳材鋳造装置。 13. 閉鎖部材(16)がプラグロッドであることを特徴とする請求項12 に記載の永久型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 14. 浸漬管(21)の横断面(AT)が、永久型(41)の貫通面の横断 面(AK)の0.9倍より小さくないことを特徴とする請求項10に記載の永久 型の中の溶融金属へ溶融金属を供給する方法。 15. 浸漬管(21)のコーナ(26)が、浸漬管幅(B)の1/4より大 きい曲率半径(r)で丸みを帯びて形成されていることを特徴とする請求項14 に記載の金属連鋳材鋳造装置。 16. 永久型(41)の上部エッジ(42)の上方に滑剤供給装置(51) のノズル(52)が設けられていることを特徴とする請求項14に記載の金属連 鋳材鋳造装置。 17. 滑剤供給装置(51)に、滑剤量(G)の調量部材(54)が設けら れていることを特徴とする請求項16に記載の金属連鋳材鋳造装置。 18. 永久型上部エッジ(42)の上方に加熱装置(61)が設けられ、前 記加熱装置(61)により滑剤(G)が加熱可能であることを特徴とする請求項 14に記載の金属連鋳材鋳造装置。 19. 加熱装置(61)がレーザー装置(62)であり、前記レーザー装置 (62)のレーザービームがリング面に沿って浸漬管(21)と永久型(41) との間を案内されることが可能であることを特徴とする請求項18に記載の金属 連鋳材鋳造装置。 20. ノズル(52)が永久型内壁(41)に平行にスライド接触して案内 され、作動中に溶融金属(S)の中に浸漬することを特徴とする請求項16に記 載の金属連鋳材鋳造装置。 21. 浸漬管(21)に、吸気装置(19)に接続されている吸気管(18 )が接続されていることを特徴とする請求項10に記載の金属連鋳材鋳造装置。
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