JPS58352A - 金属の竪型多連鋳造装置 - Google Patents

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】 本発明は金属の竪型多連鋳造装置に関する。

詳しくは、溶湯の分配供給を良好に行ない得る金属の竪
型多連鋳造装置に関する。

従来、展伸加工用アルミニウム素材テするビレット（押
出用）又はスラブ（圧延用）の鋳造は一般に垂直式半連
続水冷鋳造法（いわゆる竪型連鋳）によっている。この
竪型連鋳としては第１図に示すようなフロート（浮子）
を使用するフロートｇ造法が一般に昶られている。即ち
、アルミニウム溶湯を金属溶解炉（図示せず）から樋（
１）を経て分配盤（２）に注入し、浮子（４）で鋳型（
５）内の溶湯高さを調節しながら分配盤に取り付けられ
た供給管（３）を通って溶湯（９）を底部に底金（８）
を有する鋳型（５）内に注入する。注入された溶湯は冷
却水αりにより強制冷却された鋳型（５）の壁に接触し
、その接触部分から溶湯内部に向って薄い凝固殻を形成
する。凝固殻を形成した溶湯を底金（８）の降下により
連続的に下方に引き出すとともに該凝固殻に直接冷却水
０１）を噴射して溶湯を完全に凝固させることによりア
ルミニウム鋳塊（７）を製造する。

また最近、内外のアルミニウム各社により研究開発され
ている新技術の一つとして第２図に示すようなフロート
レス鋳造法（いわゆるホットトップ鋳造法）も一部で実
用化されている。この方法はアルミニウム溶湯を金属溶
解炉（図示せず）から分配盤（２Ｉ）及び供給路（ロ）
を経て冷却水体）により強制冷却される鋳型（２））の
上部に設けられた耐火物製受槽（ロ）内に注入し、その
後注入された溶湯をフロート鋳造法と同様な鋳造過程を
経て凝固させる方法である。

このような竪型連鋳においては生産性を高めるために３
０〜ｐｏ連という多数の鋳型を配置して、各鋳型に共通
の底金を下降させることにより同時に多数の鋳塊を得る
、いわゆる多連鋳造法を行なうのが常である。この場合
、鋳造開始時にいかにして共通の分配盤から、複数の鋳
型に対して共通の底金の下降に応じて、溶湯を同時にか
つ均一に各々の鋳型に分配供給出来るかが鋳造を成功さ
せるポイントとなる。即ち各鋳型への溶湯の供給開始が
同時でなく、各々の鋳型への溶湯供給量が不均一な場合
には、鋳造の開始にあたり、各鋳型に共通の底金を降下
させると、供給される溶湯量が少ない鋳型では鋳型下端
から溶湯が流出してしまい、又逆に供給される溶湯量が
多い鋳型では溶湯が耐火物製受槽内あるいは鋳型内で凝
固して鋳造される鋳塊の下降を妨げることとなり、いず
れの場合にも鋳造は不能となるのである。

フロートＭ造法においては分配盤（２）底部の供給管（
３）内を上から下に向って鋳型（５）内に溶湯が供給さ
れるので、通常、鋳造開始にあたって各供給管上に耐火
物製の堰体＠を設置し、分配盤内に適量の溶湯が溜まっ
た時点で、多人数（Ｊ（１）連鋳造ではｊ−４人）の作
業員が手動で同時に各々の堰体（至）を移動させて流入
口を開放し、各供給管から各鋳型内に溶湯を供給する方
式が採用されている。しかしながらこのような方式では
多くの人手を要するというだけでなく、多人数でしかも
手動で行う為、堰体間でその移動にずれが生じ、各鋳型
内への溶湯供給量にバラツキが出やすいという欠点があ
った。

一方ホットトップ鋳造法においてはフロート鋳造法と異
なり供給路に）の側部の供給口（ロ）から耐火物製受槽
（ホ）内へ横方向に溶湯が供給される。

従って分配盤い）の底面を供給路鉾）の底面より低くし
て、分配盤０）内に溶湯を溜め込んで湯面が供給口（ハ
））の底面に達したら自然に溶湯をオーバーフローさせ
て各受槽−）内に流れ込ませるという方式が一般的には
考えられるが、多連鋳造の場合、長期の使用による分配
盤、供給路又は鋳型等の歪又は摩耗等により各部が変形
し、溶湯が均一に各受槽内に供給されなくなり易い。

本発明者らはこのような実情に鑑み、鋳造開始時に各鋳
型内へ同時かつ均一に溶湯を分配供給し、安定な鋳造を
行なうことができる竪型多連鋳造装置を提供すべく検討
を行ない、本発明に到達した。

即ち、本発明は鋳造開始時の溶湯もれ又は溶湯の早すぎ
る凝固等の不都合を解消し、安定で良好な鋳造開始を達
成でき、る金属の竪型多連鋳造装置を提供することを目
的とし、この目的は、上下端が開放された複数の強制冷
却鋳型、該複数の鋳型に対する共通の底金、上記複数の
鋳型の各々にそれぞれ供給路を介して金属浴湯を分配供
給するための分配盤及び上記各鋳型の下方において冷却
剤を噴出させるだめの冷却剤噴出手段から構成された竪
型多連鋳造装置において、上記供給路の各々に、同時に
鉛直方向に移動し得る堰体を設けたことを特徴とする金
属の竪型多連鋳造装置により容易に達成される。

本発明は通常のフロート鋳造法にも十分好適に適用でき
るが、特にホットトップ鋳造法に適用するのが有利であ
る。− 以下に本発明をホットトップ鋳造法による実施態様の例
を示す第３図〜第ｊ図を参照しながら詳細に説明する。

第３図は本発明の竪型多連鋳造装置における堰体の移動
手段の一例を示す見取り図である。

図において、鉛直方向に移動し得る堰体（ロ）は溶湯を
分配盤い）から複数の鋳型伽）のそれぞれ上部の耐大物
製受槽い）内に供給するための供給路鉾）の堰体案内口
←）に各々設けられる。

堰体←）は堰体吊り水平棒０５）により吊下され、油圧
又は空気圧等による上下動用シリンダー０２）及び回転
動用シリンダー←）を備えた堰体移動手段６１）により
移動させられる。堰体は鉛直方向に移動し得るように堰
体移動手段に連結されていればよいが、鋳造作業を停滞
なく行なうためには２、鉛直方向だけでなく、回転又は
水平移動等により水平方向にも移動して、不使用時にお
いては作業を妨害しないような位置に退避させ得るもの
が好ましい。また堰体の移動速度は堰体移動手段により
適宜調節可能であることが好ましい０ 次に本発明の竪型多連鋳造装置の堰体の移動状況を第グ
ーＡ図〜第’Ｉ−Ｃ図に従って説明する。第≠−Ａ図に
示す如く、鋳造開始前においては堰体←）を各供給路鉾
）の堰体案内口６６）内に設置する。溶湯が分配盤０１
）内に適量部った時、第グーＢ図に示す如く、堰体移動
手段６１）の上下動用シリンダー０２）により堰体吊り
水平棒←）を上昇させて堰体へ）を自動的に上方に移動
させ、供給路（ハ）を開放し多数の溶湯受槽い）及び鋳
型伽）内に溶湯を供給し鋳造を開始する。この場合、合
金の種類及び鋳塊の径等により溶湯受槽内に供給される
溶湯量を調節する必要がある場合には、その調節は堰体
の上昇速度を適当に制御することによって行なわれる。

また鋳造開始における鋳造不安定時又は鋳造継続時にト
ラブルが発生した場合には、堰体を供給路の案内口−）
に沿って下降させ鋳造前の位置に円滑に度すことによっ
て溶湯の供給を遮断して、鋳造を中止することができる
。鋳造終了時には、第ｐ−ｃ図に示す如く、上下動用シ
リンダー（ロ）及び回転動用シリンダー員）により堰体
←）を鋳型直上から作業の邪魔にならない位置まで移動
させる。

堰体６４）及び堰体案内口（ｍ）の形状としては溶湯を
完全に遮断することができ、堰体案内口に設置した際、
堰体が倒れにくく、又堰体を上下動させやすいものが好
ましい。このようなものとしては例えば第３図に示すよ
うに堰体及び案内口ともに円柱形のもの又は下細りの円
錐台形のもの又は円柱形の下に下細り円錐台形を組み合
わせた形のものが好ましい。しかして、堰体へ）と堰体
案内口′体）との大きさの関係は第５図に示すように、
ａを堰体案内口の内径、ｂを堰体の外径（円柱形の場合
）、Ｃを分配盤側供給路幅、ｄを浴湯受槽側供給路幅、
とすると、ａ　）　ｂでかつａ）ｃ、ｃｌ及びｂ＞ｃ、
ｄであることが好ましい。堰体と案内口との間＃ｉ！（
（ａ−ｂ）／ｙ）は／〜３閣であることが好ましい。

堰体（３Ｋ）の材質としては、耐熱性及び本発明の使用
に耐え得る強度を有するものであればよく、特に制限は
ないが、例えばマリナイト（ジョンズ、マンビル社製）
又はイソライト（イソライト工業■製）等が挙げられる
。

以上ホットトップ鋳造法による実施態様について本発明
を説明したが、本発明装置をフロート鋳造法による実施
態様に適用する場合においても堰体案内口を供給路の適
当な箇所に設け、本発明装置の堰体移動手段により堰体
を鉛直移動並びに場合により水平移動或いは回転移動さ
せることにより、溶湯の供給を制御することができる。

即ち、フロート鋳造法の場合には、分配盤から鋳型へ溶
湯を供給する供給管の真上に、溶湯が流通できるように
側面の一部を切り欠いた堰体案内口を設け、該案内口内
に堰体を下降させて供給管の入口をふさいで溶湯流路を
遮断する方法、又は分配盤の形状を第３図における供給
路のように樋状とし、その適当な位置に第３図と同様な
堰体案内口を設け、該案内口内に堰体を下降させて溶湯
流路を遮断する方法等を採用することにより、本発明装
置を好適に適用することができる。

本発明によれば、複数の鋳型に対し、同時にかつ均一に
溶湯を自動供給することができ、鋳造開始時のトラプル
を解消し、安定で良好な鋳造開始を達成することができ
る。

以下に本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例によって
限定されるものではない。

実施例 アルミニウム６０６３合金ビレット（直径６インチ）３
．２本を本発明に従い第６図に示す如きテーパー状垂下
部付溶湯受槽及び強制潤滑鋳型を備えたホットトップ鋳
造装置を用いて鋳造した０ 溶湯受槽の材質としてはジョンズ・マンビル（Ｊｏｈｎ
ｅ　−Ｍａｎｖｉｌｌｅ　）社のマリナイトを使用し、
潤滑剤はヒマシ油を用いた。潤滑剤の使用量はビレット
単位表面積当り／　、１１　Ｘ　／　０−３ｃｃ／ｄｌ
、鋳造速度は／ｊＯ＋ｓ／ｍとした。このような条件下
で本発明の装置により鋳造を行なった場合の鋳造開始の
成功率は１０ｏ％であった。

【図面の簡単な説明】 第１図はフロート鋳造法の概略を示す断面図であり、第
２図はホットトップ鋳造法の概略を≠〜Ａ−０図は本発
明の竪型多連鋳造装置の堰体の移動状況を示す断面図で
あり、第ｕ−Ａ図は鋳造開始直前、第４’−Ｂ図は鋳造
開始及び鋳造時、第＜Ｚ−Ｃ図は鋳造終了時を示す。第
５図は堰体と堰体案内口との大きさの関係を示す平面図
であり、第を図は実施例において使用した竪型多連鋳造
装置を示す断面図である。図中、／：　樋　１．２＝分
配盤、３：供給管、グ：浮　子、ｊ：鋳　型、７：鋳　
塊、と：底　金、り：溶　湯１．２／：分配盤、！ノ：
供給路１．２３：溶湯受槽１．２４’：鋳　型１．２６
：鋳　塊１．２７＝底　金、３／：堰体移動手段、３．
２：上下動用シリンダー、　３３：回転動用シリンダー
、３グ：堰　体、３ｊ：堰体吊り水平棒、３６：堰体案
内口、３７：溶　湯、３♂：潤滑剤、３り：テーパー状
垂下部。 出　願　人　　三菱軽金属工業株式会社第　ｊ　図 ２ 側３　図 Ｍ４−Ａ図 昂４−Ｂ図 廊５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）上下端が開放された複数の強制冷却鋳型、該複数
   の鋳型に対する共通の底金、上記複数の鋳型の各々にそ
   れぞれ供給路を介して金属溶湯を分配供給するための分
   配盤及び上記各鋳型の下方において冷却剤を噴出させる
   ための冷却剤噴出手段から構成された竪型多連鋳造装置
   において、上記供給路の各々に、同時に鉛直方向に移動
   し得る堰体を設けたことを特徴とする金属の竪型多連鋳
   造装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の金属の竪型多連鋳
   造装置において、該堰体が水平方向に移動し得ることを
   特徴とする装置。 （３３％許請求の範囲第１項又は第２項に記載の金属の
   竪型多連鋳造装置において、該堰体が円柱形であること
   を特徴とする装置。 （４）特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の金属の
   竪型多連鋳造装置において、該堰体が円錐台形であるこ
   とを特徴とする装置。 （５）特許請求の範囲第１項ないし第を項のいずれか７
   つに記載の金網の竪型多連鋳造装置において、該堰体の
   移動速度が制御可能であることを特徴とする装置。 （６）特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか一
   つに記載の金属の竪型多連鋳造装置において、該鋳型が
   耐火物製受槽を備えたホットトップ鋳型であることを特
   徴とする装置。