JPS6035224B2 - 金属の連続鋳造方法 - Google Patents

金属の連続鋳造方法

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JPS6035224B2
JPS6035224B2 JP14884782A JP14884782A JPS6035224B2 JP S6035224 B2 JPS6035224 B2 JP S6035224B2 JP 14884782 A JP14884782 A JP 14884782A JP 14884782 A JP14884782 A JP 14884782A JP S6035224 B2 JPS6035224 B2 JP S6035224B2
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soot
mold
hot water
metal belt
belt
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JP14884782A
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JPS5939453A (ja
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晴夫 櫻井
耕作 中野
哲哉 岡田
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co 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
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0665Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating
    • B22D11/0668Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating for dressing, coating or lubricating

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属の連続鋳造方法、特に銅又は銅合金の溶湯
より棒状錆塊を連続的に製造する鋳造方法に関するもの
である。
一般に銅又は銅合金の棒状鏡塊の製造には第I図に示す
ように周面に鋳型用凹溝を有する鋳型用回転論1の1部
外周面に金属ベルト2を髪動させて、回転論1と金属ベ
ルト2問に移動鋳型3を形成し、該鋳型3部の周辺に冷
却水を噴射する冷却器4を設け、回転輪1と金属ベルト
2の髪動開始側上にタンディッシュ5を配置し、ノズル
6を通して回転験1と金属ベルト2間に形成した移動鋳
型3内に洋傷し、回転輪1と金属ベルト2の離脱部より
少なくとも外面が凝固した銭塊を連続的に分離している
金属ベルト2は無端ベルトからなり、ガイドロール7、
プレッシャーロール8、及びテンションロール9により
回転論1の一部外周面と薮動ごせている。このような鋳
造方法において鏡塊の雛型を容易にし、かつ銭肌性状を
良好にするため、注湯直前の回転輪の凹溝内面と金属ベ
ルトの鞍動面に離型材を塗布している。
離型材にはアセチレンガスのような高炭化水素ガスの燃
焼により発出するススが用いられ、第1図に示すように
回転輪1と金属ベルト2の鞍勤開始直前、即ち注濠直前
の回転輪1の凹簿と金属ベルト2の俵勤面に向けて、そ
れぞれ、ガスノズル10,10′を設けて高炭化水素系
ガスを燃焼させ、発生したススを凹溝内面と金属ベルト
の俵勤面に塗布している。しかるに鋳型温度が変化する
とススの付着量も変化し、ススの厚さにより鏡塊品質も
大きく左右される欠点があった。これに鑑み本発明者は
ススの付着量の変化について種々検討の結果、次のよう
な事実を知見した。
即ち第2図に示すように鋳型温度が20030迄は鋳型
温度が基準温度より高くなる程ススが付着し易くなる。
又銭塊から鋳型への伝熱は第3図に示すように鋳型a、
スス層b、ェアギヤップ層c、鋳塊固相d、錆塊液相e
の間で矢EO方向に熱の抽出が行なわれ、何れも伝熱抵
抗個所となっている。即ち固相dとスス層b間にあるェ
アギヤツプc内での熱放射による伝熱抵抗を○1、スス
層b内での熱伝導、熱放射による伝熱抵抗をQ2、スス
層bから鋳型aへの熱伝達による熱抵抗を○3、鋳型a
内での熱伝達による熱抵抗を04とすると、溶湯と鋳型
との間の総括伝熱抵抗Qは次式により与えられる。Q=
01十○2十03十04 次に個々の伝熱抵抗について考えると、鋳型部は銅系鋳
型を用いれば熱伝導率は0.8〜1.父al/S・cm
・K程度であ、極めて小さいものと推定される。
また凝固に伴なし、発生するェアギャップは銭塊寸法が
10cm以下の場合、銅の鋳造では、銅の高温における
熱膨脹係数から推定して、凝固が完了した時点で0.0
5脚程度した発生せず、溶湯時には発生しない。これ等
に対し鋳型内面のスス層では、その気孔率が95〜97
%であるところから、スス層での伝熱形態は炭素の伝導
伝熱というより熱の伝わり方の極めて悪い放射伝熱に近
いものとなっている。このように鋳型にススを0.5〜
2.0柳程度塗布する通常の条件で鋳造すると、スス層
の総括伝熱抵抗に占める割合は極めて大きいものとなり
、鋳型温度の変動に伴ない、ガスの吹付け圧力、吹付け
距離等、ガス吹付け条件が同じでも鋳型への付着スス量
が大きくかわり、その結果、総湯からの熱抽出が変化し
、溶鋼の凝固形態がかわって錆塊品質がばらつくことに
なる。
実際、鏡塊品質を大きく左右する鋳造組織は、スス層が
厚くなると粒状晶から柱状晶に変化し、又銭塊表面の割
れやしわもススの厚さにより発生量がかなり変化するこ
とが認められた。
このため現在の連続鋳造では、鋳型温度を常時監視し、
必要に応じて回転論の凹溝にススを付着させる直前で、
バーナー火災により回転論を加熱し、鋳型温度を一定に
保持するようにしている。
しかしながらこの方法ではバーナー火災を回転輪の凹溝
内面の一部に当てるようにしているため、凹溝内面の火
災があたる個所が非常にいたみやすく、また加熱する個
所が一部に限られているため、火力を強くしても鋳型温
度を短時間で調整できない欠点があり、更にバーナーを
使用するところからガス漏れ等の危険を伴なうため、自
動制御できない問題があった。本発明はこれに鑑み、更
に検討を重ねた結果、スス付着直前の鋳型温度の調整が
容易で、鋳型温度を所定温度に自動制御することができ
る金属の連続鋳造方法を開発したもので、外周面に鋳型
用凹簿を有する鋳型用回転輪と、該回転輪の一部外周面
と穣動する金属ベルトにより移動鋳型を形成し、回転輪
とベルトの懐動開始前に凹構内面とベルト俵勤面に高炭
化水素系ガスの燃焼による発生ススを付着させて、移動
鋳型の一端より注湯し、他端より少なくとも外面が凝固
した銭塊を連続的に引き出す鋳造方法において、ススを
付着する回転論の凹溝内面と金属ベルトをスス付着直前
の凹簿内面及び金属ベルトに蒸気、熱湯、又は温水を噴
射して温度調整し、ススの付着条件を一定に保持するこ
とを特徴とするものである。
即ち本発明は第4図に示すように、周面に鋳型用凹溝を
有する鋳型用回転論1の一部外周面に金属ベルト2をガ
イドロール7、プレッシャーロール8及びテンションロ
ール9により後動させて回転論1と金属ベルト2の薮動
部間に移動鋳型3を形成する。
移動鋳型3の周囲には冷却水を噴射する冷却器4を設け
回転論1と金属ベルト2の綾勤開始側上にダンディッシ
ュ5を配置し、ノズル6を通して移動鋳型3内に注湯し
、回転輪1と金属ベルト2の離脱部より、少なくとも外
面が凝固した鏡塊を連続的に分離する。回転輪1と金属
ベルト2の髪勤開始直前には回転輪1の凹溝内面と金属
ベルト1の接動面に雛型材としてススを付着させる高炭
化水素系ガス、例えば、アセチレンガスの燃焼バーナー
10,10′を設け、回転輪1のスス付着用バーナー1
0と金属ベルトー離脱部間にカバー11と、該カバー1
1と回転輪1の凹溝間に蒸気、熱湯又は温水を噴射する
ノズル12を設け、金属ベルト2のスス付着用バーナー
10′の前方にカバー11′と該カバー11′と金属ベ
ルト2間に蒸気、熱湯又は温水を噴射するノズル12′
を設け、更にはスス付着用バーナー10,10′と蒸気
、熱湯又は温水の噴射ノズル12,12′間に接触式熱
電対温度計13,13′を設けて回転論1の凹溝内面と
金属ベルト1の接動面の温度を予じめ設定した基準温度
に調整し、ススの付着条件を一定に保持するようにした
ものである。回転輪1に設けたカバー11とノズル12
は第5図に示すように、回転論1の凹溝との間にできる
だけ狭い間隙を設けて鋼製カバー11を取付け、その両
側面を耐熱ゴム14で閉塞し、その間隙に偏平状ノズル
12を設けて間隙内に蒸気、熱湯又は温水を噴射させ、
また金属ベルト2に設けたカバー11′とノズル12′
は第6図に示すようにベルト2全面を覆うように鋼製カ
バー11′を取付け、その隙間に偏平状ノズル12を設
けて隙間内に蒸気、熱湯はたは温水を噴射させ鋳造輪1
及び金属ベルト2の温度を有効に調整できるようにする
。本発明はこのようにしてスス付着直前の鋳型温度を所
定の基準温度に自動制御することを可能にし、ススの付
着条件を一定にして高品質の銭塊を安定して得られるよ
うにしたものである。
以下本発明を実施例について説明する。
第4図に示す方法(第5図及び第6図に示すカバーとノ
ズルを用いた。
)により、ノズルより120℃の蒸気を所定時間噴射し
て鋳型、特に回転輪の凹構内面の温度上昇量と蒸気噴射
量の関係を調べた。その結果第7図に示すように鋳型温
度は蒸気噴射量にほぼ比例して上昇することが判る。次
にスス付着用バーナーの吹付け圧と蒸気噴射量とを変化
させて銅を連続鋳造し、得られた鏡塊について渦流深傷
器により割れ等の表面欠陥を調査し、更に超音波操傷器
により内部欠陥を調査して鏡塊品質の欠陥発生状況とス
ス付着バーナーの吹付け圧と鋳型温度との関係を調べた
。その結果を第8図に示す。図から判るようにそれぞれ
のスス付着条件(B:基準吹付け圧、AくBくC)にお
いて、それそれ特定の鋳型温度で良好な結果が得られる
ことが判る。
これは鋳型温度によりススの付着量が微妙に変化し、こ
れに応じて溶湯の凝固過程も微妙に変化するためで、ス
ス付着バーナーの吹付け圧に応じて鋳型温度を調整する
ことにより高品質の銭塊が得られる。続いてスス付着バ
ーナーの吹付け圧を一定にし、これに銭塊品質が良好に
なる所定の鋳型温度に調整した本発明方法により銅を連
続鋳造し鋳型温度を調整しない比較方法、及びバーナー
の火災により鋳型温度を調整した従来方法により鋳造し
たものと鏡塊品質を比較した。
その結果を第1表に示す。
第1表 第1表から判るように本発明方法によれば銭塊品質は鋳
型温度を調整しない場合に比べ、格段に向上し、またバ
ーナーにより鋳型温度を調整する従来方法と比べても錆
塊品質が向上している。
しかも本発明方法によれば回転論の凹構内面を損傷する
ようなことがなく、かつ鋳型温度の調整を自動制御する
ことができる。そのシュミレーションの手順の一例を次
に示す。初期条件の設定 鋳型へのスス付着条
件(吹付け圧、吹付け距離を決めその条 件に設定する) ↓ 鋳型温度をスス付着 条件にあった最適値 に調整する。
↓ 自動制御システム 鋳型温度測定 ↓ 即ちスス付着条件を所定の条件に設定した後、鋳型温度
を接触式熱電対温度計により常時測定し、その測定値に
合せてノズルからの蒸気、熱湯、又は温水の噴出量を調
整するフィードバック方式の制御を行なうことができる
このように本発明方法によれば自動制御により鋳型の温
度調整が容易で最適なスス付着が容易に得られ高品質の
鏡塊を得ることができる顕著な効果を奏するものである
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の連続鋳造方法の一例を示す説明図、第2
図は所定のスス付着条件における鋳型温度とスス付着量
の関係を示す説明図、第3図は金属が凝固する際の伝熱
状態を示す構成図、第4図は本発明方法の一例を示す説
明図、第5図は回転輪への蒸気、熱湯、又は温水吹付け
部を示す説明図、第6図は金属ベルトへの蒸気、熱湯又
は温水吹付部を示す説明図、第7図は鋳型への黍気吹付
け量と鋳型温度との関係を示す説明図、第8図は鋳型温
度とスス付着条件と銭塊品質の関係を示す説明図である
。 1・・・・・・鋳型回転論、2…・・・金属ベルト、3
・・・・・・移動鋳型、4…・・・冷却器、5・・・…
タンディッシュ、6・・・・・・ノズル、10,10′
・・・・・・スス付着用ガスノズル、11,11′……
カバー、12,12′・・・・・・蒸気吹付けノズル、
13,13′・・・・・・接触式熱電対温度計。 第1図 第2図 第3図 第6図 第4図 第5図 第T図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 外周面に鋳型用凹溝を有する鋳型用回転輪と、該回
    転輪の一部外周面と接動する金属ベルトにより移動鋳型
    を形成し、回転輪とベルトの接動開始前に、凹溝内面と
    ベルト接動面に高炭化水素系ガスの燃焼による発生スス
    を付着させて移動鋳型の一端より注湯し、他端より少な
    くとも外面が凝固した鋳塊を連続的に引き出す鋳造方法
    において、ススを付着する回転輪の凹溝内面と金属ベル
    トを、スス付着直前の凹溝内面及び金属ベルトに蒸気、
    熱湯又は温水を噴射して温度調整し、ススの付着条件を
    一定に保持することを特徴とする金属の連続鋳造方法。 2 ススを付着する直前で回転輪の凹溝内面及び金属ベ
    ルトの表面温度を測定し、それにより蒸気、熱湯又は温
    水の噴射を制御する特許請求の範囲、第1項記載の金属
    の連続鋳造方法。
JP14884782A 1982-08-27 1982-08-27 金属の連続鋳造方法 Expired JPS6035224B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02233398A (ja) * 1989-03-02 1990-09-14 Showa Kiki Kogyo Kk ガソリンスタンドにおける混油・オーバーフロー防止装置
JPH0321825A (ja) * 1989-06-20 1991-01-30 Tokico Ltd 液面計動作検知システム
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2682052B3 (fr) * 1991-10-08 1993-09-17 Usinor Sacilor Procede et dispositif d'enduisage d'un cylindre d'une machine de coulee continue de bandes metalliques et machine de coulee continue comportant un dispositif d'enduisage.
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