JPH11170014A - 横型連続鋳造装置 - Google Patents
横型連続鋳造装置Info
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- JPH11170014A JPH11170014A JP34996897A JP34996897A JPH11170014A JP H11170014 A JPH11170014 A JP H11170014A JP 34996897 A JP34996897 A JP 34996897A JP 34996897 A JP34996897 A JP 34996897A JP H11170014 A JPH11170014 A JP H11170014A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム又はアルミニウム合金の横型連
続鋳造において、鋳型内部の溶湯の温度分布を均一に
し、それによって鋳塊下部の湯境を小さく、かつ鋳塊表
面に形成される逆偏析層の厚みを減らし、鋳塊の皮剥き
量を低減させて歩留りを向上させ、同時にブレークアウ
トの発生を抑える。 【解決手段】 炉から鋳型１１へ溶湯を供給する湯口断
熱材１２の溶湯供給口１３を、鋳型１１の断面の中心位
置ａから下の範囲内に設置し、その断面積を鋳型の全断
面積の１０〜２５％とする。
続鋳造において、鋳型内部の溶湯の温度分布を均一に
し、それによって鋳塊下部の湯境を小さく、かつ鋳塊表
面に形成される逆偏析層の厚みを減らし、鋳塊の皮剥き
量を低減させて歩留りを向上させ、同時にブレークアウ
トの発生を抑える。 【解決手段】 炉から鋳型１１へ溶湯を供給する湯口断
熱材１２の溶湯供給口１３を、鋳型１１の断面の中心位
置ａから下の範囲内に設置し、その断面積を鋳型の全断
面積の１０〜２５％とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム又は
アルミニウム合金等の連続鋳造に適した横型連続鋳造装
置に関する。
アルミニウム合金等の連続鋳造に適した横型連続鋳造装
置に関する。
【０００２】アルミニウム又はアルミニウム合金を鍛造
用素材として使用する場合、通常は大型の鋳塊を造塊
後、押出工程を経て、細径の棒に成形している。しか
し、最近、押出工程を省略してコストダウンを図るた
め、あるいは冷却速度を上げて晶出物を微細化するた
め、そのまま鍛造できる細径の鋳塊を造塊することが多
くなってきた。
用素材として使用する場合、通常は大型の鋳塊を造塊
後、押出工程を経て、細径の棒に成形している。しか
し、最近、押出工程を省略してコストダウンを図るた
め、あるいは冷却速度を上げて晶出物を微細化するた
め、そのまま鍛造できる細径の鋳塊を造塊することが多
くなってきた。
【０００３】アルミニウム又はアルミニウム合金の連続
鋳造は縦型半連続鋳造が一般的であるが、鋳塊の細径化
を縦型半連続鋳造で実現させようとすれば、鋳造ストラ
ンド数を多くして生産性を上げる必要があり、作業負荷
が大きくなり（半連続のため、鋳造開始のたびにストラ
ンド数に応じた作業が必要）、製造コストをアップさせ
るので得策ではない。
鋳造は縦型半連続鋳造が一般的であるが、鋳塊の細径化
を縦型半連続鋳造で実現させようとすれば、鋳造ストラ
ンド数を多くして生産性を上げる必要があり、作業負荷
が大きくなり（半連続のため、鋳造開始のたびにストラ
ンド数に応じた作業が必要）、製造コストをアップさせ
るので得策ではない。
【０００４】その点、横型連続鋳造は設備投資をする場
合にイニシャルコストが安価であり、全連続操業が可能
であるためストランド数を多くしても縦型半連続鋳造に
比べ作業負荷が大きくならず、製造コスト的にメリット
がある。しかし、従来の横型連続鋳造では鋳塊が横方向
に引き抜かれるため、凝固を完了した鋳塊は重力により
鋳型下部に強く接触し、その結果、鋳塊上部と比較して
下部は冷却を強く受けて湯境（湯しわ）が大きくなり、
その部分には逆偏析層が厚く形成される。そのため、鋳
造後、その逆偏析層を削り取らなくてはならず（皮剥き
という）、特に小型鋳塊において歩留りを悪化させる。
また、鋳造中に鋳塊下部の湯境よりブレークアウトが発
生しやすくなり、鋳造速度をアップできないという問題
もある。
合にイニシャルコストが安価であり、全連続操業が可能
であるためストランド数を多くしても縦型半連続鋳造に
比べ作業負荷が大きくならず、製造コスト的にメリット
がある。しかし、従来の横型連続鋳造では鋳塊が横方向
に引き抜かれるため、凝固を完了した鋳塊は重力により
鋳型下部に強く接触し、その結果、鋳塊上部と比較して
下部は冷却を強く受けて湯境（湯しわ）が大きくなり、
その部分には逆偏析層が厚く形成される。そのため、鋳
造後、その逆偏析層を削り取らなくてはならず（皮剥き
という）、特に小型鋳塊において歩留りを悪化させる。
また、鋳造中に鋳塊下部の湯境よりブレークアウトが発
生しやすくなり、鋳造速度をアップできないという問題
もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の横型連続鋳造装
置では、図３に示すように、鋳型１の手前の湯口断熱材
２を貫通して形成された溶湯供給口３は、鋳型１の断面
形状と同形状であるのが一般的である。なお、図３にお
いて、４は炉の断熱材、５は鋳塊、矢印Ａは溶湯入り方
向、矢印Ｂは鋳塊の引き抜き方向を示す。この場合の鋳
型内の温度分布を調査すると、上部で温度が高く、下部
で低くなっている。これは、凝固した鋳塊が重力により
鋳型下部に押し付けられ冷却を受けるため、下部におい
て溶湯は強く冷却を受け、上部において冷却が弱いため
であり、このような鋳型内部の溶湯の温度分布のばらつ
きが、鋳塊下部の湯境を大きくし、逆偏析層を厚くする
原因と考えられる。
置では、図３に示すように、鋳型１の手前の湯口断熱材
２を貫通して形成された溶湯供給口３は、鋳型１の断面
形状と同形状であるのが一般的である。なお、図３にお
いて、４は炉の断熱材、５は鋳塊、矢印Ａは溶湯入り方
向、矢印Ｂは鋳塊の引き抜き方向を示す。この場合の鋳
型内の温度分布を調査すると、上部で温度が高く、下部
で低くなっている。これは、凝固した鋳塊が重力により
鋳型下部に押し付けられ冷却を受けるため、下部におい
て溶湯は強く冷却を受け、上部において冷却が弱いため
であり、このような鋳型内部の溶湯の温度分布のばらつ
きが、鋳塊下部の湯境を大きくし、逆偏析層を厚くする
原因と考えられる。
【０００６】従って、本発明の目的は、鋳型内部の溶湯
の温度分布をできるだけ均一にし、それによって鋳塊下
部の湯境を小さく、かつ鋳塊表面に形成される逆偏析層
の厚みを減らし、鋳塊の皮剥き量を低減させて歩留りを
向上させ、同時にブレークアウトの発生を抑えようとい
うものである。
の温度分布をできるだけ均一にし、それによって鋳塊下
部の湯境を小さく、かつ鋳塊表面に形成される逆偏析層
の厚みを減らし、鋳塊の皮剥き量を低減させて歩留りを
向上させ、同時にブレークアウトの発生を抑えようとい
うものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋳型に入
る溶湯のフローをコントロールすることにより、鋳型内
部の溶湯の温度分布を均一化することが可能であると考
え、溶湯のフローをコントロールするための一つの手段
として、鋳型へ溶湯を供給する湯口断熱材の形状の改善
を試みた。そして、溶湯供給口の位置及び大きさを変更
して種々実験を重ねた結果、その最適構成を見いだし、
本発明を完成した。
る溶湯のフローをコントロールすることにより、鋳型内
部の溶湯の温度分布を均一化することが可能であると考
え、溶湯のフローをコントロールするための一つの手段
として、鋳型へ溶湯を供給する湯口断熱材の形状の改善
を試みた。そして、溶湯供給口の位置及び大きさを変更
して種々実験を重ねた結果、その最適構成を見いだし、
本発明を完成した。
【０００８】すなわち、本発明に係る横型連続鋳造装置
は、炉から鋳型へ溶湯を供給する溶湯供給口の断面積が
鋳型の全断面積の半分以下で、かつその断面の中心位置
が鋳型の断面の中心位置より下に設置されていることを
特徴とする。特に好ましい形態としては、溶湯供給口が
鋳型の断面の中心位置から下の範囲内に設置されている
ことが挙げられる。溶湯供給口の断面積は鋳型の全断面
積の１０〜２５％とすることが好ましい。
は、炉から鋳型へ溶湯を供給する溶湯供給口の断面積が
鋳型の全断面積の半分以下で、かつその断面の中心位置
が鋳型の断面の中心位置より下に設置されていることを
特徴とする。特に好ましい形態としては、溶湯供給口が
鋳型の断面の中心位置から下の範囲内に設置されている
ことが挙げられる。溶湯供給口の断面積は鋳型の全断面
積の１０〜２５％とすることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１（ａ）、（ｂ）は本発明に係
る横型連続鋳造装置の構造を説明する模式図であり、鋳
型（金型）１１の手前の湯口断熱材１２を貫通して溶湯
供給口１３が水平に形成され、その溶湯供給口１３は鋳
型１１の断面の中心位置ａから下の範囲内に設置されて
いる。なお、図１において、１４は炉の断熱材、１５は
鋳塊、矢印Ａは溶湯入り方向、矢印Ｂは鋳塊の引き抜き
方向を示す。このように溶湯供給口１３を下方に設置す
ることにより、炉からの温度の高い溶湯が鋳型の下部に
集中して流れ、鋳型１１の断面において温度分布が均一
化され、鋳塊下部の湯境（湯しわ）が小さくなり、逆偏
析層の厚さが減少する。同時に、ブレークアウトの発生
が減少する効果もある。
る横型連続鋳造装置の構造を説明する模式図であり、鋳
型（金型）１１の手前の湯口断熱材１２を貫通して溶湯
供給口１３が水平に形成され、その溶湯供給口１３は鋳
型１１の断面の中心位置ａから下の範囲内に設置されて
いる。なお、図１において、１４は炉の断熱材、１５は
鋳塊、矢印Ａは溶湯入り方向、矢印Ｂは鋳塊の引き抜き
方向を示す。このように溶湯供給口１３を下方に設置す
ることにより、炉からの温度の高い溶湯が鋳型の下部に
集中して流れ、鋳型１１の断面において温度分布が均一
化され、鋳塊下部の湯境（湯しわ）が小さくなり、逆偏
析層の厚さが減少する。同時に、ブレークアウトの発生
が減少する効果もある。
【００１０】また、図１では溶湯供給口１３を鋳型１１
の断面の中心位置ａから下の範囲内に設置しているが、
溶湯供給口１３の全体が鋳型１１の断面の中心位置ａか
ら下の範囲内にきていなくても、溶湯供給口１３の断面
の中心位置ｂが鋳型１１の断面の中心位置ａより下方位
置に設置されるようにしただけでも、温度分布を均一化
する効果はある。
の断面の中心位置ａから下の範囲内に設置しているが、
溶湯供給口１３の全体が鋳型１１の断面の中心位置ａか
ら下の範囲内にきていなくても、溶湯供給口１３の断面
の中心位置ｂが鋳型１１の断面の中心位置ａより下方位
置に設置されるようにしただけでも、温度分布を均一化
する効果はある。
【００１１】溶湯供給口の断面積については、これが鋳
型の断面積の１０％未満であると、湯境が小さく逆編析
層の厚さも減少するが、溶湯が溶湯供給口から鋳型内に
流入しにくくなり、鋳造中止となる可能性がでてくる。
一方、２５％を超えるようであると、溶湯が鋳型の下部
に集中して流入しにくくなり、鋳型内の溶湯の温度分布
が均一化されにくくなる。そのため、湯境を小さくし逆
編析層の厚さを減ずる効果が小さく、同時にブレークア
ウトを防止する効果も小さくなる。溶湯供給口１３が鋳
型の断面の中心位置から下の範囲内にくるように設置
し、かつ溶湯供給口の断面積を鋳型の断面積の１０〜２
０％の範囲とするのが特に効果的である。なお、本発明
にかかる横型連続鋳造装置は、アルミニウム及びアルミ
ニウム合金以外の金属、合金にも同様に適用できる。
型の断面積の１０％未満であると、湯境が小さく逆編析
層の厚さも減少するが、溶湯が溶湯供給口から鋳型内に
流入しにくくなり、鋳造中止となる可能性がでてくる。
一方、２５％を超えるようであると、溶湯が鋳型の下部
に集中して流入しにくくなり、鋳型内の溶湯の温度分布
が均一化されにくくなる。そのため、湯境を小さくし逆
編析層の厚さを減ずる効果が小さく、同時にブレークア
ウトを防止する効果も小さくなる。溶湯供給口１３が鋳
型の断面の中心位置から下の範囲内にくるように設置
し、かつ溶湯供給口の断面積を鋳型の断面積の１０〜２
０％の範囲とするのが特に効果的である。なお、本発明
にかかる横型連続鋳造装置は、アルミニウム及びアルミ
ニウム合金以外の金属、合金にも同様に適用できる。
【００１２】
【実施例】Ａｌ−Ｓｉ共晶合金を溶湯温度７２０℃、鋳
造速度２００ｍｍ／分の条件で、種々の形状の湯口断熱
材を用い、それぞれ外径（直径）３０ｍｍの鋳塊を１２
ストランド同時に、２４時間連続して連続鋳造を実施し
た。図２はこの実施例に用いた湯口断熱材の溶湯供給口
（斜線で示す）と金型の位置関係を断面で示すものであ
り、（ａ）は溶湯供給口と鋳型の径が同じもの、（ｂ）
は鋳型の断面の中心位置に直径１５ｍｍの溶湯供給口を
設置したもの、（ｃ）は鋳型の断面の下半分の位置に直
径２２ｍｍの半円形の溶湯供給口を設置したもの、
（ｄ）は同じく直径１９ｍｍの半円形の溶湯供給口を設
置したもの、（ｅ）は鋳型の断面の下半分の範囲内に直
径１０ｍｍの溶湯供給口を設置したもの、（ｆ）は同じ
く直径７ｍｍの溶湯供給口を設置したものである。
造速度２００ｍｍ／分の条件で、種々の形状の湯口断熱
材を用い、それぞれ外径（直径）３０ｍｍの鋳塊を１２
ストランド同時に、２４時間連続して連続鋳造を実施し
た。図２はこの実施例に用いた湯口断熱材の溶湯供給口
（斜線で示す）と金型の位置関係を断面で示すものであ
り、（ａ）は溶湯供給口と鋳型の径が同じもの、（ｂ）
は鋳型の断面の中心位置に直径１５ｍｍの溶湯供給口を
設置したもの、（ｃ）は鋳型の断面の下半分の位置に直
径２２ｍｍの半円形の溶湯供給口を設置したもの、
（ｄ）は同じく直径１９ｍｍの半円形の溶湯供給口を設
置したもの、（ｅ）は鋳型の断面の下半分の範囲内に直
径１０ｍｍの溶湯供給口を設置したもの、（ｆ）は同じ
く直径７ｍｍの溶湯供給口を設置したものである。
【００１３】得られた鋳塊の湯境の生成状態と、鋳造失
敗率、及び鋳塊下部表面の逆編析層厚さの平均値を表１
に示す。なお、鋳造失敗率とは、同時に鋳造した１２本
のストランドのうち、２４時間のうちにブレークアウト
等の理由で鋳造中止となったストランド数を表し、その
うち（ａ）〜（ｃ）はブレークアウト、（ｆ）は溶湯の
流入がストップしたことが原因であった。
敗率、及び鋳塊下部表面の逆編析層厚さの平均値を表１
に示す。なお、鋳造失敗率とは、同時に鋳造した１２本
のストランドのうち、２４時間のうちにブレークアウト
等の理由で鋳造中止となったストランド数を表し、その
うち（ａ）〜（ｃ）はブレークアウト、（ｆ）は溶湯の
流入がストップしたことが原因であった。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１に示すように、溶湯供給口を鋳型の断
面の中心位置から下の範囲内に設置し、その断面積も本
発明に規定する範囲内となっている（ｃ）〜（ｅ）は、
鋳造失敗率、逆偏析層厚さともに大きい改善がみられ
た。溶湯供給口の断面積が小さい（ｆ）も逆偏析層厚さ
では大きい改善がみられたが、鋳造失敗率の面では必ず
しも十分効果があるとはいえなかった。
面の中心位置から下の範囲内に設置し、その断面積も本
発明に規定する範囲内となっている（ｃ）〜（ｅ）は、
鋳造失敗率、逆偏析層厚さともに大きい改善がみられ
た。溶湯供給口の断面積が小さい（ｆ）も逆偏析層厚さ
では大きい改善がみられたが、鋳造失敗率の面では必ず
しも十分効果があるとはいえなかった。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、横型連続鋳造装置にお
いて、炉から鋳型へ溶湯を供給する溶湯供給口の位置及
び大きさを改善することで、鋳型内部の溶湯の温度分布
を均一化し、それによって鋳塊下部の湯境を小さく、か
つ鋳塊表面に形成される逆偏析層の厚みを減らし、鋳塊
の皮剥き量を低減させ歩留りを向上させ、同時にブレー
クアウトの発生を抑えることができる。
いて、炉から鋳型へ溶湯を供給する溶湯供給口の位置及
び大きさを改善することで、鋳型内部の溶湯の温度分布
を均一化し、それによって鋳塊下部の湯境を小さく、か
つ鋳塊表面に形成される逆偏析層の厚みを減らし、鋳塊
の皮剥き量を低減させ歩留りを向上させ、同時にブレー
クアウトの発生を抑えることができる。
【図１】 本発明に係る横型連続鋳造装置の要部模式図
（ａ）と、そのＩ−Ｉ断面図（ｂ）である。
（ａ）と、そのＩ−Ｉ断面図（ｂ）である。
【図２】 実施例に用いた溶湯供給口と鋳型の位置関係
を示す図である。
を示す図である。
【図３】 従来の横型連続鋳造装置の要部模式図であ
る。
る。
１１ 鋳型 １２ 湯口断熱材 １３ 溶湯供給口
Claims (3)
- 【請求項１】 炉から鋳型へ溶湯を供給する溶湯供給口
の断面積が鋳型の全断面積の半分以下で、かつその断面
の中心位置が鋳型の断面の中心位置より下に設置されて
いることを特徴とする横型連続鋳造装置。 - 【請求項２】 炉から鋳型へ溶湯を供給する溶湯供給口
が、鋳型の断面の中心位置から下の範囲内に設置されて
いることを特徴とする横型連続鋳造装置。 - 【請求項３】 溶湯供給口の断面積を鋳型の全断面積の
１０〜２５％としたことを特徴とする請求項１又は２に
記載された横型連続鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34996897A JPH11170014A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 横型連続鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34996897A JPH11170014A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 横型連続鋳造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11170014A true JPH11170014A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18407339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34996897A Pending JPH11170014A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 横型連続鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11170014A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150448A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-06-15 | Showa Denko Kk | 水平連続鋳造装置、水平連続鋳造方法およびアルミニウム合金鋳造棒 |
| JP2006150446A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-06-15 | Showa Denko Kk | 連続鋳造装置、連続鋳造方法およびアルミニウム合金鋳造棒 |
| JP2006150447A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-06-15 | Showa Denko Kk | 水平連続鋳造装置、水平連続鋳造方法およびアルミニウム合金鋳造棒 |
| JP2007007721A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 横型連続鋳造方法および横型連続鋳造装置 |
| WO2009078433A1 (ja) | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Showa Denko K.K. | 注湯用ノズルおよび連続鋳造装置 |
| JP2009160662A (ja) * | 2004-10-25 | 2009-07-23 | Showa Denko Kk | 水平連続鋳造装置 |
| WO2015087907A1 (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-18 | 昭和電工株式会社 | アルミニウム合金製ターボコンプレッサホイール用素形材およびターボコンプレッサホイールの製造方法 |
-
1997
- 1997-12-03 JP JP34996897A patent/JPH11170014A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150448A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-06-15 | Showa Denko Kk | 水平連続鋳造装置、水平連続鋳造方法およびアルミニウム合金鋳造棒 |
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| US7637306B2 (en) | 2004-10-25 | 2009-12-29 | Show A Denko K.K. | Continuous casting apparatus, continuous casting method and aluminum alloy cast bar |
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| US8776863B2 (en) | 2007-12-18 | 2014-07-15 | Showa Denko K.K. | Molten metal pouring nozzle and continuous molding device |
| WO2015087907A1 (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-18 | 昭和電工株式会社 | アルミニウム合金製ターボコンプレッサホイール用素形材およびターボコンプレッサホイールの製造方法 |
| US10253782B2 (en) | 2013-12-13 | 2019-04-09 | Showa Denko K.K. | Shaped component for aluminum alloy turbo compressor wheel and method of manufacturing turbo compressor wheel |
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