JPS60221150A - 連続鋳造における鋳型を品質改良下に製造する方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 不発１Ｊ１４は、銅或いは銅合金から成る管素材或いは
鋳型を、製造すべき或いは改質すべき鋳型の内部寸法お
上ｒメー１＃斜什炉卦ｒｒに／ヤＨ力助敲状および最終
形状を備えたマンドレルに適合させて圧着成形し、外部
からマンドレル上にカを作用させ、引続きマンドレルを
再び管素材或いは鋳型から外して行う、連続鋳造機のた
めの底なし鋳型をその品質改良の下に製造するための方
法に関する。

彎曲型連続鋳造機のための荀゛曲している底なし鋳型を
製造するため既に、真直ぐな管素材内に製造すべき鋳邪
の内部寸法および形に適合したマンドレルを押込み、こ
のようにして管素材をマンドレルの寸法に相応して予備
成形した（ドイツ連邦共和国特許公報第１．８０９．６
５５号参照）、この公知の方法にあっては引続き管素材
およびマンドレルとを一緒にダイスで押圧して、管素材
の内面をマンドレル上に密着させて抑圧形成した。引続
いて、マンドレルと管素利とをマンドレルを押出すこと
により再び分離させた。

他の公知の方法（ドイツ連邦共和国特許出願４さ＄８６
自毬９Ｓ−ｔｈＸｇりＲｘ）ｓｒｆｐ、−ｓ−ｓ−ｔ−
ｋｆｍに定寸マンドレルが使用されているが、この方法
にあっては賦形力は外部から少くとも一つの鋳型壁に対
して爆薬の爆裂によって加えられた。

しかし、いわゆる管状鋳型の製造においてのみならず、
使用した連続鋳造鋳型の品質改善において既に爆発成型
方法が適用されている（ドイツ連邦共和国特許公報第２
４２５５７５号参照）この場合、製造の場合もそうであ
るが、鋳酵壁は連続鋳造鋳型の内部に存在していてかつ
鋳型の内部輪郭を決定する成型マンドレル或いは定寸マ
ンドレルに圧着されて成形される。成形マンドレル或い
は定寸マンドレルへの圧着成形に必要な力をどのような
様式で管素材或いは鋳型の外壁に加えるかに依存するこ
となく、成形マンドレル或いは定寸マンドレルは賦形鋳
型内室の高い精度と境界をなす壁面の高い表面品質を保
証する。

鋼材から公知の管型鋳型で造られたストランドは矩形、
正方形成いは円形の断面を備えている。例えば特別な、
例えけＴ−字形成いは二重Ｔ−字形のような断面プロフ
ィルを圧延する場合、次加工は上記の基断面から出発す
る。公知のこの鋳造断面から出発して最終生成物に達す
るには多数の圧延工程を必要とする。

成形中空室が矩形もしくは環形と異る断面形状を有して
いる連続鋳造＠型も既に公知であるが（ドイツ連邦共和
国特許公報第１２８４８６１号参照）、この連続鋳造鋳
型は肉厚が異る。したがってまた鋳造工程にあって冷却
挙動が異るいわゆる分割鋳型である。

成形された断面形状即ち公知の正方形の或いは環形と異
る断面形状のおよび成形中空室を区画する鋳型壁の肉厚
が千尋な管状の連続鋳造鋳型も同様に既に公知でおる（
ＺａＫ−Ｆａ’ｂ　’″ｗｅ１ａＧａＭｏｌｅ’、Ｍｏ
’ｌ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ　Ｎｏ、４１０，２１９　、１
９６　Ｂ参照）ｃ、管型鋳型の分野にあって一品質が必
ずしも設定された要件を満さないことは別としても−こ
の溶接による構成は従来成功を見なかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

こう云ったことが本発明は、上記の公知技術から出発し
、成形中空室の断面形状が任意の管状の鋳型を例えば矩
形−管状鋳型にとって公知であるような品質で造ること
の可能性を見出すことである。

〔問題を解決するための手段〕

上記の課題は本発明により、製造されるべき或いは品質
改良されるべき鋳型のコンドレルに対する特許請求の範
囲第１項に記載の圧着成形を矩形成いは円形断面と異る
成形された断面形上に外部から力を作用させて行うこと
によって解決される。

ストランドの上記の構成によって達せられる高い精度と
品５Ｉｉは、これに続く加工の作朶員に、この作業員に
とって最も好都合な圧延出発形状を備えかつめられてい
る品質に対する要求を達するのに可能な限り僅かな材料
変形を必要とするにすぎない断面プロフィルから作業を
始めることの可能性を与える。即ち、例えはいわゆる鉄
道軌条プロフィルにあって始めから二重−丁字形の成形
中空室断面を持った鋳型で鋳造したストランドを以って
作業を開始し、このストランドを引続き最終形状および
最終品質に圧延できると云う利点が得られる。したがっ
て最終プロフィルまでの変形の際の多数の圧延カリバー
の使用が節減される。即ち本発明による方法を夾施する
際、Ｊ５ｉ望の最終プロフィルから出発して一定の方法
と品質とをもってこの最終プロフィルに好都合な圧延プ
ロフィルを選択することが可能である。

本発明により「成形された断面形」、即ち矩形、正方形
成いは環形と異る断面形が得られる。

本発明にとって特に有利な「成形された」断面形は伺え
ばＴ−字形、二重−７字形、Ｕ−字形成いはＬ−字形断
面プロフィルである。

管素材もしくは使用毛れた鋳型内に押込み或いは抑圧可
能なｉンドレルは本発明にとっても重袂である。このマ
ンドレルは本発明による方法を夾施するに当っては、鋳
型−成形中空室の時として要求される円錐性を保証する
ため一重に或いは二重に円錐形に形成されていてもよく
、またこのマンドレルは本発明により造られる管型鋳型
を彎曲型連続鋳造機にも使用し得るようにするため彎曲
されていてもよい。

成形中空室の異るプロフィル賦形性は定寸１ンドレルの
成形の際アンダーカットを余儀なくする。したがって、
型内室における連続定寸下の下にマンドレル表面に管壁
或いは鋳型壁を適合させて成形し、引続き鋳型内意から
マンドレルを引抜いた後、本発明による他の構成により
、管或いは鋳型を最終的にもう一度外部から定寸処理す
るのが有利であることが解った。定寸マンドレルを外方
へと引抜く際抑圧して行われるプロフィル化は再びマン
ドレル上への圧着成形後にとられる状態に戻される。

アンダカットを行う際に鋳型内室の賦形を損傷しない定
寸マンドレルの押出しの問題を解決するための他の有利
な可能性は、マンドレルを２倍に或いに多重倍に分割す
ることである。この場合、マンドレルの分割は鋳型の軸
線方向に対して長手方向および／又は横方向に行われる
。

本発明にとって基準となることは、管或いは鋳型を外方
から力を作用させて定寸カリバーに圧着成形することで
ある。賦形作用する力は色々な方法で発生させることが
できる。断面が矩形の管型鋳型において既に知られてい
るように、この目的のためマンドレルおよび管片もしく
は鋳型が一緒に賦形ダイスを通過させられる。しかし他
の公知の可能性、即ち賦形作用を行う力を爆発物質の爆
発によって形成することも本発明の目的にとって有利な
適用である。

これらの他の目的のために既に知られている方法以外に
、管片或いは鋳型の定寸処理のための賦形力を鍛造工程
、圧延或いは静液圧により形成するのが有利でおる。

鋳型製造および／又は品質改良にとってこれまで全く知
られていなかった賦形作用する力の形成様式はいわゆる
電気・液圧変形である。この場合、エネルギーは電気的
なスパークを介して作用媒体（例えば水）内に射出され
、変形すべき工作物に伝達される、必要な電気的エネル
ギーは衝撃電流装置で造られる。

作用エネルギーによる工作物の変形のための方法はいわ
ゆる電磁石による変形である。この方法にあって、コン
デンサ内に蓄積された電気エネルギーは、例えば変形す
べき鋳型の周囲に設けられたコイルを介して放電される
。この電流は磁場をしり導し、この磁場は鋳型壁内で再
び逆電流を肪起する。この場合ａｉ場は管壁に力を及は
し、この力はマンドレル表面への当接を６起する。この
いわゆる界磁形成体により管壁上での所望、の圧力配分
が形成される。

最後に述べた方法は、本発明の他の構成により、定寸マ
ンドレルとの協働において、高い品質と寸歩鞘度とを持
つ任意の断面形、即ち矩形成いは円形の断面形の鋳型、
しかも上記の成形された鋳型を造るのに適している。

本発明の実施にあたって、定寸マンドレルの挿入後外部
から力を作用させることによりマンドレル寸法に相応し
て成形および変形される任意の出発断面から作業を始め
ることが可能である。しかし、成形された断面形を造る
には、管素材として賦形作用を行う鋳型内室の相応する
プロフィルに合せてｌ’１．ｔ’ｒＴ−字形の、２重Ｔ
−字形の、Ｕ−字形の或いはＬ−字形の出発断面を持つ
ｗ素材を使用するのが有利である。こうして、例えばこ
のような出発断面は連続プレスで造られる。この場合引
続いて成形される横断面は挿入されたマンドレルの全長
にわたって、出発断面に対して、断面変形の１５〜２５
％になるに過ぎない。この比率上値〃・ら変形は本質的
に品質の改善、例えばブリネル−硬度の増大に役立つ。

既に「成形された」断面を持つ予備成形体はこの場合と
異り、引続いて行われる引抜き或いは圧延による円形成
いはおむすび形の管体を連続プレスすることによって造
られる。

既に公知技術に関連して述べたように、溶接された板か
ら成る管型鋳型は公知である。この場合、本発明による
方法が有利に適用される。

例えｔｆＴ−字形、２重Ｔ字−形、Ｕ−字形成いはＬ字
形の鋳型を造る場合は、相応して形成された予備成形体
が使用され、この成形体は外部から力を作用させて引続
き定寸マンドレルに圧着成形される。しかし、本発明に
よる方法により公知の溶接された管型鋳型もその製造後
定寸処理され、これにより本質的な品質改善と品質向上
が達せられる。

〔実施例〕

以下に添付図面に図示した実施例につき本発すを詳説す
る。

第１図は例えば、連続プレスされた円形管から生地のま
ま管引抜きによって引抜き成形された真直ぐなかつブリ
ネル硬度が例えはＨＥ１１−６０の錐管１を示して−る
。この銅管１は作業増加を考慮して所望の＠型長さに切
断される。

次の作業段で、この出発−鋳型管は例えば成形されたダ
イスおよび相応するマンドレルによる引抜き或いは相応
して成形されたロールにより圧延されて第２１ｇに図示
した形状に成形される。この鋳型の所望の形状断面に適
合された断面を有する予備成形体２は所望の寸法にされ
、かつ品質向上が保証されなければならない。この目的
に、第３図に図示した、２重Ｔ−字形の断面を持つ高ク
ローム化したマンドレル３が役立つ。このマンドレル３
は、第４図から見られるように、予備成形体２内に押込
まれ、引続きこの予備成形体は外部からの力の作用によ
りマンドレル上に圧着されて成形される。この圧着成形
は予備成形体２とマンドレル３とを一緒に抑圧リング内
を通すことによって行われ、この場合予備成形体２はぴ
ったりとマンドレル上の表面に圧接される。銅−予備形
体２のこのような冷間成形により、第５図において拡大
した寸法で示したようなこのようにして造られた鋳型４
の絶対的な寸法保持性が達せられる。ブリネル硬度はこ
の場合元の値から約ＨＢ８０〜１００に上昇する。

このｙ４４重と異り、予備成形体２のマンドレル３上へ
の圧着成形は他の方法で行うことも可能である。例えば
Ｗ頭に記載した爆発物の爆発により或いはマンドレル３
と予備成形体２とが共通の一つの或いは多数の加工段を
相前後して引通される鍛造工程或いは圧延工程で行われ
る。

予備成形体２をマンドレル３上に密接ｉこ圧着して成形
を行う他の方法は定寸加工を電気的な放電或いは磁場の
作用並びに静液圧による加圧の適用である。

第５図に図示した鋳型４は例えば板を溶接する仁とによ
って造った鋳型であってもよく、この鋳型は引続いて或
いは長時間の使用後品質改善のためマンドレルを導入し
て行う冷間定寸処理が施される。

ｍ６図によるマンドレル３は、造られるべき或いに改質
されるべき鋳型を連続鋳造機の彎曲型に適合させるため
既に彎曲されていてもよく、場合によっては円錐形成い
は部分円錐形に成形されていてもよい。この場合このよ
うなマンドレルを真直ぐな予備成形体２内に押込む際は
、既ζこ鋳型管の相応する成形が行われている。もちろ
ん、附加的な作業段によって予備成形体２は、同様に彎
曲されたマンドレルの挿入以前に既に彎曲された形に成
形されている。

これらの実施例は、２重Ｔ−手形のような成形された断
面に関連して鋳型の製造およびその品質改良を示してい
る。任意の他のプロフィルも相応して造ることができる
。この場合、例えばＴ−字形、Ｕ−字形成いはＬ−字形
プロフィルおよび相応して成形されたマンドレルに予備
成形が適合され、変形度合が一定の限度内に保持される
。

プロフィル形に無関係に、本発明は均一な壁およびこれ
に伴う公知実施形に比して均一な冷却挙動を有する品質
的に高価な管型鋳型に対する保証を与える。この場合、
マンドレルが、所望の鋳型−鋳造断面に相応して成形さ
れる。即ち、本発明により例えばＴ−字形、２重−７字
形、Ｕ−字形成いはＬ−字形の断面を有している。この
ようなマンドレルに予備成形体が上記の方法で圧着成形
され、その抜力があらゆる方向から、例えば縁部領域内
においても作用される。したがって抑圧リング、ダイス
、圧延装置尋によって圧着成形を行う際は使用される工
具は相応して形成される。

第１図〜第５図による図は予備成形体、マンドレルおよ
び造られた鋳型を直線形状での実施形で示している。こ
の直線形状の実施形ｔｉｔｂ面を見易くするために選択
されたものであり、本発明はこの実施形に限定されなｉ
０即ち、この実施形と異り、一般ｉこ彎曲された定寸マ
ンドレルが使用される。なぜなら、今日作動している鋼
一連Ｒ鋳造機の大多数が相応して彎曲に成形された鋳型
を有する彎曲型連続鋳造機であるからである。その際、
彎曲した断面が、例えはＴ−字形、２重−Ｔ−字形、Ｕ
−字形成いはＬ−字形のマンドレルは予め彎曲され予備
成形内に押込まれるか、或いは真直ぐな、例えは第２図
に相当する予備成形体内に押込まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明による方法の一実施例である２
重Ｔ字−形プロフィルの図。 図中符号は、 １−２偽Ａ官 “ツー・−７計イベヘｐシ負シベ］Ｅ ３　・　マレν゛し）し 代理人　江　崎　光　好 代理人江崎光史 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号０発　明
　者　ウオルフガング・ヘル　ドイツ連邦共和国、ンシ
エマイエル　テン・シュミーデ、 ０発　明　者　マンフレート・モイク　ドイツ連邦共和
国、０発　明　者　ニックハルト・ツシュ　ドイツ連邦
共和国、イ　カムプ、６ オスナブリユツク、アン・デル・アル ビツセンドルフ、ビルケンウェーク、 オスナブリュック、フライネル・ムス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　銅或いは銅合金から成る管素材或いは鋳型を、製
   造すべき或いは改質すべき鋳型の内部寸法および最終寸
   法および／又は内部形状および最終形状を備えたマンド
   レルに適合させて圧着成形し、外部からマンドレル上に
   力を作用させ、引続きマンドレルを再び管素材或いは鋳
   型から外して行う、連続鋳造機のための底なし鋳型をそ
   の品質改良の下に製造するための方法において、上記方
   法を適用して行われる圧着成形を矩形成いは円形断面と
   異る成形された断面形上に外部から力を作用させて行う
   ことを特徴とする、上記方法。 ２、成形された断面形としてＴ−字形、２重Ｔ−字形、
   Ｕ−字形、或いはＬ−字形のプロフィルを使用する、前
   記特許請求の範門第１項に記載の方法。 五　外部からの力の作用をマンドレルおよび管素材或い
   は鋳型を一緒にダイス内を引通すことによって加える、
   前記特許請求の範囲第１項或いは第２項に記載の方法。 ４、　外部からの力の作用を爆薬の爆発によって加える
   、特許請求の範囲第１項から第６項までのうちのいずれ
   か一つに記載の方法。 ５、　外部からの力の作用を電気的な放電によって加え
   る、特許請求の範囲第１項から第４項までのうちのいず
   れか一つに記載の方法。 ＆　外部からの力の作用を磁場の作用の下で加える、特
   許請求の範囲第１項から第５項までのうちのいずれか一
   つに記載の方法。 ｌ　外部からの力の作用を鍛造工程で加える、特許請求
   の範囲第１項から第６項までのうちのいずれか一つに記
   載の方法。 ８、　外部からの力の作用を圧延工程で行う、特許請求
   の範囲比１項からルア環までのうちのいずれか一つに記
   載の方法。 ９　外部がらの力の作用を静液圧による圧力ｌこよって
   加える、特許請求の範囲第１項から第８項までのうちの
   いずれか一つに記載の方法。 １α　Ｔ−字形成いは２重Ｔ−字形、Ｕ−字形成いはＬ
   −字形の鋳型を造る方法において、管素材としてほぼＴ
   −字形成いは２重丁−字形、Ｕ−字形成いはＬ−字形の
   出発断面を備えた管素拐を使用する特許請求の範囲第１
   項から第９項までのうちのいずれか一つに記載の方法。 １１゜ｔＩ埋Ｔ−字形成いは２重Ｔ−字形、Ｕ−字形成
   いはＬ−字形の断面形が連続鋳造により成形され、引続
   いてマンドレルによる定寸処理で出発断面に対して１５
   〜２５　％の断面変形率で変形される、前記特許請求の
   範囲第１０項に記載の方法。 １２、ｔ’！は７字形成いは２重、Ｔ−字形、Ｕ−字形
   成いはＬ−字形の断面形が円形−管素材或いはおむすび
   形−管素材を連続プレスによって造られ、引続いて引抜
   き或いは圧延により予備成形体に成形される、前記特許
   請求の範囲第１０項に記載の方法。 、１＆ｖが彎曲される、特許請求の範囲第１０項から第
   １２項までのうちのいずれが一つに記載の方法。 １４　断面がＴ−字形成いは２重Ｔ−字形、Ｕ−字形成
   いはＬ−字形の鋳型を品質改良の下に製造する方法にお
   いて、管素材として或いは鋳型として板材から溶接され
   た成形体を使用する特許請求の範囲第１項から第１３項
   までのうちのいずれか一つに記載の方法。 １５、分割されていない定寸マンドレルを使用して品質
   改良の下に底なし鋳型の製造する方法にお−て、マンド
   レル上で圧着成形された鋳型を賦形作用を行う内室がら
   マンドレルを引抜いた後引続いて外部から定寸処理する
   特許請求の範囲第１項から第１４項のいずれか一つｌζ
   記載の方法。 １＆　Ｔ−字形、２重Ｔ−字形、Ｕ−字形成いはＬ−字
   形の断面形のマンドレルを特徴する特許請求の範囲第１
   項から第１５項までのうちのいずれが一つに記載の方法
   。 １Ｚ　円錐形成いｌ−を部分円錐形に予備成形されたマ
   ンドレルを使用する、前記特許請求の範囲第１６項に記
   載の方法。 １８、彎曲されているマンドレルを特徴する特許請求の
   範囲第１６項或いは第１７項に記載の方法。 １９、−重或いは多重に分割されているマンドレルを特
   徴する特許請求の範囲第１６＠がら第１８項までのうち
   のいずれが一つに記載の方法。 ２ＣＬ　軸方向に対して長手方向でおよび／又は横方向
   で分割されているマンドレルを使用する、前記特許請求
   の範囲第１９項に記載の方法。