JPS58119445A - 銅または銅合金の連続的鋳造方法 - Google Patents

銅または銅合金の連続的鋳造方法

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JPS58119445A
JPS58119445A JP245982A JP245982A JPS58119445A JP S58119445 A JPS58119445 A JP S58119445A JP 245982 A JP245982 A JP 245982A JP 245982 A JP245982 A JP 245982A JP S58119445 A JPS58119445 A JP S58119445A
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JP
Japan
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ingot
copper
cooling water
mold
sump
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JP245982A
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English (en)
Inventor
Yasuo Oofukune
大福根 康夫
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Nippon Steel Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/122Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は銅または銅合金の連続的鋳造法に係り、特に
鋳塊の結晶粒微細化を図り、その生産性を向上せしめた
連続的鋳造方法に関するものである。
従来より、銅または銅合金の溶湯からビレットなどの鋳
塊を製造するために、第1図に示される如き装置を用い
て連続鋳造することが行なわれている。この鋳造装置は
、上方に銅またはその合金溶湯を受けるタンディツシュ
10と、該タンディツシュ10から下方に延びるノズル
12とを有し、また下方に筒状の鋳型14及びその振動
装置16、水シヤワー32などを有している。そして、
この装置を用いて連続鋳造する操作は、先ずタンディツ
シュ10の中の溶湯18をストッパ20によって流量を
調節しながらノズル12を通じて鋳型14に注湯するの
である。この鋳型14はその外側部に水冷ジャケット2
2を有し、該ジャケット22内を流通せしめられる冷却
水によって冷却されているので、溶湯が鋳型面24に接
すると凝固シェル28を形成し、そして順次内部まで凝
固して行き、所定の断面形状(ここでは元型)の鋳塊3
0が製造されるのである。そして、凝固しつつ下方に移
動せしめられたこの鋳塊30には、更にシャワー32か
ら噴出する冷却水によって冷却が施され、完全にその凝
固が終了せしめられるのである。
なお、振動装置16はこの鋳造作業中に作動されて鋳型
14を上下に振動せしめ、未凝固溶湯26(moll、
en  sump :以下サンプと略す)と鋳型面24
との接合(焼付き)を防止する。
ところで、このような連続的鋳造方法においては、その
鋳造速度をあげるについて次のような問題が内在してい
た。
即ぢ、鋳造速度を上げるために、鋳型14への鋳込速度
を単に早くしたりすると、必然的にサンプ深さが深くな
り、引は巣が発生し、また高温鋳塊で該鋳型14より出
てくるので、冷却によって凝固応力が強くなり、得られ
る鋳塊30にひずみが発生したり、内部応力が高い鋳塊
30が出来たりするのである。そして、内部組織的には
、鋳塊表面と内部の温度差が大きくなり、第2図に示さ
れるように、鋳型面24に接する部分からサンプ26の
径方向内方に向って生じる柱状晶34が、成長し易くな
るのである。この柱状晶は、また、焼鈍1危化の問題な
どを惹起せしめる原因となっているのである。これに対
し、鋳込温度を低くすれば、かかる柱状晶の成長を抑制
し得ることが解っているが、そうするとノズル12での
溶湯の流動性が低下してノズル12を詰まらせるなど、
作業性の低下をもたらすのである。
このような事情の下において、本発明は、引は巣、ひず
み等の発生を効果的に抑制し、また均−且つ微細な結晶
組織の鋳塊と為しつつ、その高速鋳造を可能とした、生
産能率の高い銅または銅合金の連続的鋳造方法を提供す
ることを目的として為されたものである。
以下、図面を参照しつつ、本発明につき更に詳細に説明
することとする。
先ず、第2図は、本発明を実施するに好適な装置を示し
たものであり、本発明の説明に先立って先ずこの装置の
構成について説明すると、図において36はタンディツ
シュであり、その底部を貫通してノズル38が設けられ
、またその上方には流量調節のためのストッパ40が配
置されている。
そして、該タンディツシュ36の下方には、円筒状の鋳
型面42と、その外側に配置されてこれを取り囲む水冷
ジャケット44とを備えた鋳型46が、通常の回転カム
型振動装置48により振動可能な状態で配設されており
、また更にその下方には2次シャワー50が配置されて
いる。
これら各部材の構成は前述した従来の装置と略同様であ
り、従ってかかる装置を用いて行なわれる連続鋳造の基
本操作は、タンディツシュ36からノズル38を経て所
定の銅または銅合金溶湯41を鋳型46内に注湯する一
方、鋳型46及びその下方に配置された2次シャワー5
0で溶湯乃至鋳塊43を冷却し、そしてこの鋳塊43を
底板52で支持しつつ下方に連続的に移動させる操作か
一5= ら成ることにおいて従来の連続鋳造と同様であるが、こ
こに例示の装置においては鋳型46の上下方向長さが従
来のそれよりも短くされる(具体的には従来500 m
m程度であったのが、300〜400mm程度にされて
いる)一方、鋳型46の直下に1次シャワー54を配し
て、鋳型46から取り出される鋳塊を一旦冷却するとと
もに、この1次シャワー54と前記2次シャワー50と
の間に円形状の鋳塊通過穴56を備えた電磁コイル58
を配して、ここでサンプ60の電磁攪拌を為す操作を実
施し得るようになっている。なお、この1次シャワー5
4は、専らサンプ60形状の制御を目的として配された
ものであり、その噴出水量は鋳込温度との関係において
適宜調製されることとなるのである。
そして、このようにしてサンプ巾が適正に調整された鋳
塊43は、続いて電磁コイル58の鋳塊通過穴56へと
進入せしめられる。電磁コイル58は、第4図にその具
体的構成が示されるように、鉄心61とこれを取り巻く
多数のコイル62とか= 6− ら構成され、またコイル62は2相2極または3相2極
となるように結線されている。そして、コイル62に2
相又は3相交流が通電されると、その位相変化に応して
回転磁場が発生せしめられ、その磁束は鋳塊43を貫通
してその内部のサンプ60に作用し、うず電流を発生せ
しめ、以てサンプ60を攪拌するのである。尚、このと
きの周波数は回転磁場の作用がサンプ60に及ぶように
小さく選定することが必要である。何故なら、銅または
銅合金は電気伝導度が小さいために、高い周波数を用い
る場合にはうず電流が鋳塊表面に集中してサンプ60に
は発生せず、従ってこれを攪拌する作用が期待できない
からである。本発明者らの研究により、銅または銅合金
に対する周波数としては0.5〜15Hzを用いた場合
に上記攪拌作用が得られることが、なかでも7〜15H
zを用いた場合に、特に良好な攪拌作用が得られること
が実験的に確認されている。
4″     このように、サンプ60が電磁攪拌され
ることによって、柱状晶の成長に基づく巨大晶の生成が
抑制されるのであるが、それは第5図(a)に示される
ように、溶湯(サンプ60)の凝固界面で生成、発達し
つつある樹枝状晶64がサンプ60の攪拌により分断さ
れるからであり、またこの分断された樹枝状晶はサンプ
60内を浮遊せしめられ、そしてこの分断されたものが
中心部に堆積されて引は巣を防ぐようになり、また第5
図(1〕)に示される如く、かかる樹枝状晶の分断され
る凝固界面では新たに均−且つ微粒状の粒状晶帯66を
形成するようになるからである。
こうして、電磁コイル58によって生ぜしぬられた回転
磁場の作用で攪拌されたサンプ60は、電磁コイル58
外周部を流通して鋳塊通過穴56の中央部に形成された
冷却水噴出孔68から噴出される冷却水によって上記攪
拌とともに、その冷却作用を受けることとなる。ここに
おける冷却操作は、以下の作用を為す点において重要な
意義を有している。即ち、上記攪拌によって分断された
樹枝状晶64は、粒状晶生成の核になると同時にサンプ
60がゆるやかな条件で冷却される場合には結晶の成長
を促して再び大きな柱状晶をも生成する可能性を有して
いるのであるが、サンプ60の攪拌と冷却とが同時に行
なわれることによって、サンプ60は攪拌後には可及的
速やかに凝固せしめられることとなり、以て柱状晶の成
長の抑制と、粒状晶の生成促進とがここで達せられるの
である。
もつとも、ここでの冷却速度が著しく大きい場合には、
サンプ60が十分攪拌される前に凝固してしまうことと
なるから、上記攪拌を有効に行ない得るように噴出水量
を所定の値で選定することが必要である。
このように、サンプ60の攪拌過程で同時にこれを冷却
することによって上記価れた効果が生ずるのであるが、
そのような冷却操作はこの他に鋳塊表面の再加熱を防止
し、また通電により加熱されたコイル62を冷却してそ
の寿命を延ばすなどの効果をも発揮するのである。
次に、これらの操作を経て下方に移動せしめられた鋳塊
43は、続いて2次シャワー50によって充分に冷却さ
れ、以って完全に凝固せしめられ 9− た後、続く放冷帯へと送られ、従来の如く、その下方に
配置された所定の切断装置により切断される。
なお、この2次シャワー50と電磁コイル58の位置を
逆転させることも考えられなくはないが、この場合には
前述した理由によってサンプ60の攪拌が困難となるの
みならず、電磁コイル58を通過した鋳塊43は以後放
冷されることになるので、柱状晶の成長を許容すること
となり、前記の好ましくない現象を引き起すのである。
即ち、上記実施例に示す方法において、電磁コイル58
による攪拌と同時冷却、更にその後2次シャワー50に
よって完全凝固せしめることが、良好な品質の鋳塊を得
る上において重要な役割を果しているわけである。
このように、本発明に従って連続鋳造操作を実施する場
合には、鋳塊内部に存するサンプ60の深さが深くなっ
ても、巨大晶の生成が抑制されて、均−且つ組織の細か
い鋳塊が得られることから、鋳込速度及び鋳込温度を高
めることが可能となる。
10− 即ち、従来の方法において、鋳込温度がその過熱度(過
熱度とは、溶湯の温度とその金属若しくは合金の融点と
の差のことを言う)を30〜50°C程度に抑えること
が必要とされていたのであるが、本発明手法を採用する
ことによって同過熱度を35〜65°Cにまで高めるこ
とが可能となり、以て、流動性低下、ノズルの閉塞、酸
化物の巻き込み等の に基づいて鋳塊に欠陥を生ぜしぬ易いなど従来方法にお
ける不具合が効果的に是正されるのである。
また、鋳込速度については、従来、例えば10“φの鋳
塊を製造する場合において50mm/分程度であったの
が、150mm/分〜2001nm/分乃至それ以上ま
で可能とされるのである(なお、このもののサンプ深さ
は従来の500〜700 mmに対して、900〜1.
000 mmとなる)。そして、これらによって、鋳塊
の良好な品質を保持し或いは更に高めながら、生産性の
大巾な向上が図られることとなったのである。
因みに、鋳込温度、鋳込速度を上げた場合において、な
お良好な品質の鋳塊の得られることが以下の実験によっ
て確認されている。
ずなわち、鋳込温度1270’C±10’C,鋳込速度
150mm/分、回転i場ノ周波it 10 Hz 。
及び冷却水の水量を第1表に示す値に調整し、この条件
下で本発明手法に従って10“φの銅合金(Cu−3Q
%Ni)を連続鋳造し、得られた鋳塊の状態を調査した
。結果を、第2表に示す。
第1表 1次シャワー (54)’100  〃 1、 電磁コ
イル (58)l ioo  //  1第   2 
  表 なお、第2表中のホワイトバンドとは、合金成分として
のN1に富む帯状の部分であり、また△。
◎印は夫々微細化の程度が普通、非常に良好であること
を示すものである。
かかる実験の結果から、鋳込速度、鋳込温度を高めた場
合でも良好な品質の鋳塊の得られることが具体的に理解
されよう。
また、上記実施例では電磁コイルと鋳型との間に1次シ
ャワー54を配して、ここで鋳型46から取り出された
鋳塊の1次冷却を為すようにされているが、この操作は
本発明において必ずしも必要なものではなく、電磁コイ
ル58の鋳塊通過穴56上部に冷却水噴出孔を別途設け
るなどして、これを省略することも可能である。
以上詳記したように、本発明に係る銅または銅合金の連
続的鋳造方法は、銅または銅合金の溶湯を鋳型に供給し
て所定の鋳塊を連続的に鋳造するにあたり、該鋳型とそ
の出口側に配される鋳塊冷却のための冷却水噴出装置と
の間に、鋳塊通過穴内面に冷却水噴出孔を設けた電磁コ
イルを配置せ13− しめ、該電磁コイルの冷却水噴出孔からの冷却水噴出に
より該鋳塊の冷却を行ないつつ、該電磁コイルにより磁
界を回転せしめ、該鋳型から取出される鋳塊の内部に存
在する未凝固溶湯に回転磁場を与えて該未凝固溶湯を電
磁攪拌し、更にその後前記冷却水噴出装置によって冷却
せしめて凝固させるようにしたことを特徴とするもので
ある。
かかる鋳造方法は、鋳塊の組織を均−且つ細かくし得て
熱間加工時における結晶粒界でのひび割れ(焼鈍脆化)
等の現象を効果的に回避し、以て物性向上、歩留りの向
上を果すとともに、溶湯の温度を高め得て流動性増加に
伴なう作業性改善、鋳塊品質の向上を達成し、更に鋳込
速度の増大、換言すれば高速鋳造を可能ならしめること
と合せて、生産性を大巾に向上せしめるなど、種々の優
れた効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の鋳造装置の縦断面説明図、第2図は鋳塊
の結晶成長状況を示す説明図、第3図は本発明の1実施
例に係る鋳造方法を好適に実施し14− 得る鋳造装置の縦断面説明図、第4図は第3図における
電磁コイルの要部断面図、第5図(aL (b)はそれ
ぞれ結晶成長状況を示す説明図である。 41:溶湯     43:鋳塊 46:鋳型     50:2次シャワー54:1次シ
ャワー 56:冷却水通過穴58:電磁コイル  60
:サンプ 68:冷却水噴出孔 出願人  住友軽金属工業株式会社 ′、″ 15−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)銅または銅合金の溶湯を鋳型に供給して所定の鋳
    塊を連続的に鋳造するにあたり、該鋳型とその出口側に
    配される鋳塊冷却のための冷却水噴出装置との間に、鋳
    塊通過穴内面に冷却水噴出孔を設けた電磁コイルを配置
    せしめ、該電磁コイルの冷却水噴出孔からの冷却水噴出
    により該鋳塊の冷却を行ないつつ、該電磁コイルにより
    磁界を回転せしめ、該鋳型から取り出される鋳塊の内部
    に存在する未凝固溶湯に回転磁場を与えて該未凝固溶湯
    を電磁攪拌し、更にその後前記冷却水噴出装置によって
    冷却せしめて凝固させるようにしたことを特徴とする銅
    または銅合金の連続的鋳造方法。
  2. (2)前記鋳型と前記電磁コイルとの間に予備冷却装置
    を設けて、該鋳型から取り出される、内部に未凝固溶湯
    部分を有する鋳塊に対して冷却水を噴出せしめるように
    した特許請求の範囲第1項記載の銅または銅合金の連続
    的鋳造方法。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62187552A (ja) * 1985-12-19 1987-08-15 テイ−アイ (グル−プ サ−ビシ−ズ) リミテツド 溶融金属の撹拌方法及び装置
WO1988007422A1 (en) * 1987-03-23 1988-10-06 Olin Corporation Low expansion copper alloys with high thermal conductivity
US5017244A (en) * 1987-03-23 1991-05-21 Olin Corporation Process for improving the electrical conductivity of a copper-nickel-iron alloy
US5090472A (en) * 1991-06-19 1992-02-25 Ngk Insulators, Ltd. Method for vertically and continuously casting beryllium copper alloys
US5553660A (en) * 1991-02-09 1996-09-10 Km-Kabelmetal Aktiengesellschaft Method for continuously casting copper alloys
US5915455A (en) * 1995-09-08 1999-06-29 Norsk Hydro A.S. Apparatus, a mould and a stop procedure for horizontal direct chill casting of light metals, especially magnesium and magnesium alloys
KR100419884B1 (ko) * 2001-08-23 2004-03-04 재단법인 포항산업과학연구원 전자기주조에서 몰드 및 주편 냉각 장치
JP2015527487A (ja) * 2012-07-12 2015-09-17 ヴィーラント ウェルケ アクチーエン ゲゼルシャフトWieland−Werke Aktiengesellschaft 耐食性の銅合金から成る成型部品

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4931541A (ja) * 1972-07-24 1974-03-22
JPS5530397A (en) * 1978-08-22 1980-03-04 Asea Ab Agitating device of portion* which is not hardened yet* of casting strand

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4931541A (ja) * 1972-07-24 1974-03-22
JPS5530397A (en) * 1978-08-22 1980-03-04 Asea Ab Agitating device of portion* which is not hardened yet* of casting strand

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62187552A (ja) * 1985-12-19 1987-08-15 テイ−アイ (グル−プ サ−ビシ−ズ) リミテツド 溶融金属の撹拌方法及び装置
WO1988007422A1 (en) * 1987-03-23 1988-10-06 Olin Corporation Low expansion copper alloys with high thermal conductivity
US4822693A (en) * 1987-03-23 1989-04-18 Olin Corporation Copper-iron-nickel composite material for electrical and electronic applications
US5017244A (en) * 1987-03-23 1991-05-21 Olin Corporation Process for improving the electrical conductivity of a copper-nickel-iron alloy
US5553660A (en) * 1991-02-09 1996-09-10 Km-Kabelmetal Aktiengesellschaft Method for continuously casting copper alloys
US5090472A (en) * 1991-06-19 1992-02-25 Ngk Insulators, Ltd. Method for vertically and continuously casting beryllium copper alloys
US5915455A (en) * 1995-09-08 1999-06-29 Norsk Hydro A.S. Apparatus, a mould and a stop procedure for horizontal direct chill casting of light metals, especially magnesium and magnesium alloys
KR100419884B1 (ko) * 2001-08-23 2004-03-04 재단법인 포항산업과학연구원 전자기주조에서 몰드 및 주편 냉각 장치
JP2015527487A (ja) * 2012-07-12 2015-09-17 ヴィーラント ウェルケ アクチーエン ゲゼルシャフトWieland−Werke Aktiengesellschaft 耐食性の銅合金から成る成型部品

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