JPH11277186A - 水冷ジャケット - Google Patents

水冷ジャケット

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JPH11277186A
JPH11277186A JP9855298A JP9855298A JPH11277186A JP H11277186 A JPH11277186 A JP H11277186A JP 9855298 A JP9855298 A JP 9855298A JP 9855298 A JP9855298 A JP 9855298A JP H11277186 A JPH11277186 A JP H11277186A
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JP
Japan
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cooling
jacket
water
cooling plate
water passage
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Application number
JP9855298A
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English (en)
Inventor
Junji Ueshimo
順二 上霜
Koji Okuda
宏治 奥田
Yukio Masuno
行男 桝野
Takeshi Yoshino
健 吉野
Keiji Shiroyama
啓二 白山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kogi Corp
Original Assignee
Kogi Corp
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Publication date
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Publication of JPH11277186A publication Critical patent/JPH11277186A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳鉄の水平連続鋳造によって四角形等の角形
鋳造品を製造するに当たって、溶湯が鋳込まれる黒鉛モ
ールドに対する均一な冷却を行うことができて、品質の
向上した製品を得ることのできる水冷ジャケットを提供
する。 【解決手段】 分離可能なジャケット本体1と冷却板6
とよりなり、冷却板6と接するジャケット本体1の下方
に冷却水通路部2を有しており、この冷却水通路部2内
に水流調整機能として上記ジャケット本体1と一体形成
になる邪魔板4が設けられている水冷ジャケット。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、水平連続鋳造法
による鋳鉄棒の製造において、鋳鉄溶湯を凝固させる黒
鉛モールドの冷却に用いる水冷ジャケットに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来から、水平連続鋳造法においては、
例えば図6に示すような下方に水槽部23を設けた水冷
ジャケット本体22とその上方を覆うように蓋部24を
取り付けた構造の水冷ジャケット20を黒鉛モールド2
1の周囲に取付け、送水口25から排出口26へ冷却水
を送り込むこによって、黒鉛モールドの冷却を行ってい
る。
【0003】例えば、四角形等の角形の黒鉛モールドを
冷却するにあたっては、形状および重力の影響等によっ
て均一な冷却が行えないため、角形の黒鉛モールドのそ
れぞれの面に熱伝導率の異なった材料を用いて製作した
水冷ジャケットを図6のように当てたり、あるいは角部
に他の面と熱伝導率の異なる黒鉛モールドを用いたりし
てできるだけ冷却が均一になるようにしている。しかし
ながら、水冷ジャケットは、使用後には熱による反りな
どの変形があるため、再使用に当たっては変形した黒鉛
モールドとの接触面を平滑にするための再加工をしなけ
ればならないが、再加工によって水冷ジャケットの肉厚
が規定されている肉厚より薄くなるような場合には再使
用もできないために廃棄処分している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うに、黒鉛モールドの各々の面に熱伝導率の異なった材
質を用いるようにして作った水冷ジャケットを当てた
り、角部に熱伝導率の異なった黒鉛モールドを用いると
いった対策を講じた場合においても、下記のような問題
が指摘されている。即ち、 (1)例えば、銅のような熱伝導率のよい材料で作った
水冷ジャケットは、強度が低いので水冷ジャケット同士
を組み合わせてボルト締めする際に、強い力で締め付け
ることができないため、割型よりなる黒鉛モールドの継
ぎ目の僅かな隙間に鋳鉄溶湯が差し込み、差し傷などの
欠陥の原因となる。さらにジャケット本体が熱応力によ
って変形しやすいため、ジャケット本体と黒鉛モールド
との間に隙間ができて、冷却不良を起こし鋳造作業が円
滑に行えないことがある。 (2)同一サイズの水冷ジャケットでも熱伝導率の異な
った材料毎に用意する必要があるので、非常に多くの種
類の水冷ジャケットを保有しなければならない。また、
水冷ジャケットの黒鉛モールドとの接触面の肉厚が規定
の肉厚以下になった場合には、そのような水冷ジャケッ
トは再使用できないため、水冷ジャケットの製造に多く
の費用を要する。 (3)四角形等の角形状の鋳造品を製造する場合、角の
部分の冷却が他の部分より効きすぎて、この部分にチル
欠陥が発生する。などである。
【0005】この発明は、従来の水冷ジャケットにおけ
る上記したような問題点を解消すべく検討した結果、水
冷ジャケット本体の下面、即ち水冷ジャケット本体の黒
鉛モールドとの接触面に熱伝導率のよい冷却板を分離可
能に取り付けること、あるいはさらに水冷ジャケット本
体の冷却水通路部内に冷却水の水流調整を行うことので
きる機能を持たせること、を主題とした水冷ジャケット
を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明のうち、請求項
1に記載の発明は、黒鉛モールドの冷却に用いるジャケ
ット本体と冷却板とよりなる水冷ジャケットであって、
上記ジャケット本体と冷却板を分離可能な構造としたこ
とを特徴とするものであり、これによってジャケット本
体と冷却板とを異なる材質とすることで、ジャケット本
体を強度の大なる鋳鉄等で製作することができ、黒鉛モ
ールドを取り囲むジャケット同士を強く締めつけること
ができるようにしたものである。
【0007】請求項2に記載の発明は、上記ジャケット
本体と冷却板を分離可能な構造とし、かつ上記ジャケッ
ト本体と冷却板をそれぞれ同一材料により構成したこと
を特徴とし、請求項3に記載の発明は、上記ジャケット
本体と冷却板を分離可能な構造とし、かつ上記ジャケッ
ト本体と冷却板をそれぞれ異なった材料により構成した
ことを特徴とするものであって、所望する鋳造品の形状
に応じて作られた黒鉛モールドの周囲に、ジャケット本
体および冷却板を任意の組み合わせの材質から構成する
ことができる。
【0008】請求項4に記載の発明は、ジャケット本体
と冷却板を分離可能な構造とし、かつ上記ジャケット本
体内下方に設けた冷却水通路部内に水流調整機能として
上記ジャケット本体と一体に形成した邪魔板を設けたこ
とを特徴とし、請求項5に記載の発明は、ジャケット本
体と冷却板を分離可能な構造とし、かつ上記ジャケット
本体内下方に設けた冷却水通路部内に水流調整機能とし
て冷却水通路部内の周面を波型に形成したことを特徴と
するものである。
【0009】また、請求項6に記載の発明は、ジャケッ
ト本体と冷却板を分離可能な構造とし、かつジャケット
本体内下方に設けた冷却水通路部内に水流調整機能とし
て上記ジャケット本体と一体に形成した邪魔板を設ける
とともに、上記冷却水通路部内の周面を波型に形成した
ことを特徴とするものである。
【0010】上記した請求項4〜6の発明は、ジャケッ
ト本体内下方に設けた冷却水通路部内に水流調整機能と
して上記ジャケット本体と一体形成になる邪魔板を設け
たこと、または冷却水通路部内の周面を波型に形成した
こと、あるいは冷却水通路部内に上記ジャケット本体と
一体形成になる邪魔板を設け、かつ冷却水通路部内の内
周面を波型に形成したこと、によって黒鉛モールドによ
る鋳造品製造の際に、冷却水流を蛇行させたり、その流
速を調整することで角の部分が冷却しすぎないようにし
て鋳造品全体の均一な冷却を行わせるようにしたもので
ある。
【0011】さらに、請求項7に記載の発明は、上記請
求項1〜6の発明において、ジャケット本体内下方に設
けた冷却水通路部の溶湯保持炉側側面を他の側面より突
出させて形成するもので、これによって水冷ジャケット
本体と冷却板のガスケットによるシーリングが悪くて気
密性が損なわれ、万が一冷却水が漏れた場合でも、この
突出させた保持炉側側面によって冷却水が保持炉側に流
入するのを防止することができるのである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の水冷ジャケット
について図を参照して詳細に説明する。図1はこの発明
になる水冷ジャケットAの構造の一例を示す説明図であ
り、内部下方に冷却水通路部2を設けたジャケット本体
1の上記冷却水通路部2の下面に冷却板6を取り付けた
ものである。この冷却水通路部2下面への冷却板6の取
付けは、冷却水通路部2下面のジャケット本体1の外枠
と冷却板6との間にガスケット3を介在させたうえ、両
者に設けたボルト孔5でボルト締めにて行えばよい。
【0013】このように、この発明の水冷ジャケットA
はジャケット本体1と冷却板6をボルト締結によって一
体化させるものであるので分離が可能である。従ってこ
のジャケット本体1と冷却板6の両者を同一材質あるい
は異種材質と、鋳造に使用する鋳鉄の種類や黒鉛モール
ドの形状によって冷却板や、ジャケット本体の組み合わ
せを任意に選択することによって、異なった熱伝導率の
水冷ジャケットを得ることができるという利点を有する
のである。
【0014】実際に、図1における黒鉛モールドに接触
する冷却板6として熱伝導率のよい金属板、例えば銅板
を用い、ジャケット本体1として強度の高い鋳鉄等を用
いて製造したこの発明の水冷ジャケットを、図2のよう
に使用するならば、黒鉛モールド7の回りに装填するジ
ャケット本体1同士を強い力で締め付けることができ、
これによって割型よりなる黒鉛モールド7の締め付けを
も充分に行えるので、締め付け力に起因する黒鉛モール
ドの継ぎ目に鋳鉄溶湯が差し込み、差し傷などの欠陥を
防止することができるのである。
【0015】また、この発明の水冷ジャケットは、図1
のようにジャケット本体1の冷却板6に接する下方に冷
却水通路部2を有しており、この冷却水通路部2内には
水流調整機能を有している。この水流調整機能は、黒鉛
モールドにて溶湯を鋳造する際に、冷却水の流れを蛇行
させることで冷却水通路部全面にむらなく冷却水が流れ
るようにするため、および黒鉛モールドの角部における
過度の冷却を防ぐために、冷却水の流速を調整しようと
するものである。
【0016】このような目的を達成するための水流調整
機能として、この発明においては、冷却水通路部2内に
邪魔板4を設けるか、または冷却水通路部2内の両側周
面を波型形状8に形成するものである。
【0017】上記した冷却水通路部2内の邪魔板4は、
冷却水通路部2の両側面に間隔を有して形成されるが、
これはジャケット本体と一体に冷却水通路部2を設ける
際に、その一側面の部分斜視図として図3に示すよう
に、その側面2aに一体に形成すればよいが、このほか
の方法によってもよく、何れにしても冷却水通路部2の
短辺長さの50〜70%の長さの邪魔板6とすることが
好ましい。
【0018】また、波型形状8は、冷却水通路部2の長
さ方向の両側周面2aを、図4にその一側面の部分斜視
図として示すような形状に、ジャケット本体と一体に冷
却水通路部2を設ける際に同時に波型に加工することに
よって得られるものであり、この波型形状は冷却水通路
部2の短辺の5〜20%深さとすることが好ましい。
【0019】冷却水通路部2内に設けるこれら邪魔板4
や波型形状8は、上述したように冷却水通路部2内にお
ける冷却水流を蛇行させることで流速を調整し、これに
よって鋳造品の角の部分の過冷却を防止することを目的
とするものであるから、角部の多い肉厚の鋳造品の製造
に当たっては、両側面に上記した邪魔板4と波型形状8
の双方を設けた冷却水通路部とすることにより、上記の
目的をより確実に達成することができる。
【0020】このようにして、冷却水通路部2内にこれ
ら邪魔板4および/または波型形状8を設けることで、
鋳造品の急冷に起因するチル欠陥が減少して、品質向上
に大きく寄与することができるのである。
【0021】また、この水冷ジャケットにおいて、もし
ガスケットを介してボルト締結によって螺着される水冷
ジャケット本体1と冷却板6との気密性が悪いと、その
隙間から洩れた水が保持炉側に流れることが考えられ
る。そこで、このような事態を避けるためには、図5に
示すように冷却水通路部2の保持炉側の側面のみを突出
側面9としておけばよい。
【0022】この発明によると、上述したように水冷ジ
ャケットを構成するジャケット本体と冷却板とを同一材
質または異種材質と任意に組み合わせることが可能であ
るが、その場合の材質としては、ジャケット本体には鋳
鉄、鋳鋼、炭素鋼等を、冷却板としては銅、亜鉛、真
鍮、アルミニウム合金等の10〜20mm厚さの板材を
用いることが好ましい。
【0023】
【実施例】次に、この発明を実施例により詳細に説明す
る。冷却水通路部内に図3のように邪魔板4を設けた鋳
鉄製ジャケット本体に、冷却板として熱伝導率の大きい
銅板を螺着した構造のこの発明の水冷ジャケット(実施
例1)と、冷却水通路部内に図3のような邪魔板4を設
けるとともに、該通路部両側周面を図4のような波型形
状8とした鋳鉄製ジャケット本体に、冷却板として熱伝
導率の大きい銅板を螺着した構造のこの発明の水冷ジャ
ケット(実施例2)を、それぞれ図2に示すように冷却
板を黒鉛モールドと接するようにしてその周面に配置し
た黒鉛モールドと、図6に示すような従来の水冷ジャケ
ット(従来例)を周面に配置した黒鉛モールドを用い
て、共晶状黒鉛鋳鉄および球状黒鉛鋳鉄の2種類の鋳鉄
溶湯により水平連続鋳造法にて、85mm角×3m長
さ、あるいは90mm角×3m長さの鋳鉄棒をそれぞれ
190本製造した。
【0024】得られた鋳鉄棒について、チル欠陥など製
品の良否を調べたところ、表1に示すような結果が得ら
れ、従来の水冷ジャケットを用いた場合の鋳造品の良品
率が80〜89%であったのに対して、この発明の水冷
ジャケットを用いた時の良品率は87〜97%と非常に
大きいことが認められた。
【0025】この結果は、ジャケットの黒鉛モールドに
接触する面に熱伝導率の高い金属の冷却板を用い、この
冷却板に接するジャケット本体の冷却水通路部に邪魔板
を設けて該冷却水通路部内を流れる冷却水の流速を調整
して鋳造時における角部の過冷却を防止するようにした
この発明の水冷ジャケットが非常にすぐれていることを
如実に示すものである。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の水冷ジ
ャケットはジャケット本体の黒鉛モールドと接触する側
に冷却板を分離可能に取付け、ジャケット本体の冷却板
と接する側に冷却水通路部を設け、かつ冷却水通路部内
には水流調整機能として邪魔板を設けるかおよび/また
は冷却水通路部内の周面を波型形状に形成する構造とし
たものであって、ジャケット本体と冷却板を分離可能に
しているので、黒鉛モールドに接触する冷却板を熱伝導
率のよい金属板とし、ジャケット本体を強度のある鋳鉄
や鋳鋼で製作することができ、これによってジャケット
本体同士を強い力で締め付けることができるようになっ
て、締め付け力に起因する鋳造時の欠陥を防止できると
いう大きな効果を有するものである。また、冷却水通路
部内に水流調整機能として邪魔板の付与および/または
冷却水通路部内周面の波型形状の形成を行ったことで、
冷却水通路部内の冷却水の水流を調節でき、鋳造品角部
の過冷却を防止して品質の向上を果たすことができると
いう効果をも有するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の水冷ジャケットの構造を示す説明図
である。
【図2】この発明の水冷ジャケットを黒鉛モールドに着
設した状態を示す説明図である。
【図3】この発明の水冷ジャケットの冷却水通路部内の
側面に一体に形成される邪魔板の態様を示す切欠部分斜
視図である。
【図4】この発明の水冷ジャケットの冷却水通路部内の
側面に一体に形成される波型形状の態様を示す切欠部分
斜視図である。
【図5】冷却水通路部の保持炉側の突出側面を示す切欠
部分斜視図である。
【図6】従来の水冷ジャケットの構造を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
A 水冷ジャケット 1 ジャケット本体 2 冷却水通路部 4 邪魔板 6 冷却板 7 黒鉛モールド 8 波型形状 9 突出側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 健 兵庫県姫路市大津区勘兵衛町3丁目12 虹 技株式会 社姫路東工場内 (72)発明者 白山 啓二 兵庫県姫路市大津区勘兵衛町3丁目12 虹 技株式会 社姫路東工場内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 黒鉛モールドの冷却に用いるジャケット
    本体と冷却板とよりなる水冷ジャケットであって、上記
    ジャケット本体と冷却板を分離可能な構造としたことを
    特徴とする水冷ジャケット。
  2. 【請求項2】 黒鉛モールドの冷却に用いるジャケット
    本体と冷却板とよりなる水冷ジャケットであって、上記
    ジャケット本体と冷却板を分離可能な構造とし、かつ上
    記ジャケット本体と冷却板をそれぞれ同一材料により構
    成したことを特徴とする水冷ジャケット。
  3. 【請求項3】 黒鉛モールドの冷却に用いるジャケット
    本体と冷却板とよりなる水冷ジャケットであって、上記
    ジャケット本体と冷却板を分離可能な構造とし、かつ上
    記ジャケット本体と冷却板をそれぞれ異なった材料によ
    り構成したことを特徴とする水冷ジャケット。
  4. 【請求項4】 黒鉛モールドの冷却に用いるジャケット
    本体と冷却板とよりなる水冷ジャケットであって、ジャ
    ケット本体と冷却板を分離可能な構造とし、かつ上記ジ
    ャケット本体下方に有する冷却水通路部内に水流調整機
    能として、上記ジャケット本体と一体に形成した邪魔板
    を設けたことを特徴とする水冷ジャケット。
  5. 【請求項5】 黒鉛モールドの冷却に用いるジャケット
    本体と冷却板とよりなる水冷ジャケットであって、ジャ
    ケット本体と冷却板を分離可能な構造とし、かつジャケ
    ット本体下方に有する冷却水通路部内の水流調整機能と
    して、上記冷却水通路部内の周面を波型に形成したこと
    を特徴とする水冷ジャケット。
  6. 【請求項6】 黒鉛モールドの冷却に用いるジャケット
    本体と冷却板とよりなる水冷ジャケットであって、ジャ
    ケット本体と冷却板を分離可能な構造とし、かつジャケ
    ット本体下方に有する冷却水通路部内に水流調整機能と
    して上記ジャケット本体と一体に形成した邪魔板を設け
    るとともに、上記冷却水通路部内の周面を波型に形成し
    たことを特徴とする水冷ジャケット。
  7. 【請求項7】 ジャケット本体下方の冷却水通路部にお
    いて、その溶湯保持炉側側面を他の側面より突出させて
    形成したことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記
    載の水冷ジャケット。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104107889A (zh) * 2013-04-16 2014-10-22 沈阳华铸科技有限公司 大断面球墨铸铁水平连铸生产工艺及其石墨模具装置
WO2019149138A1 (zh) * 2018-01-30 2019-08-08 浙江海亮股份有限公司 一种连铸结晶器

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