JPS6272452A - 断熱ブロツク - 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、一般的には、インゴット鋳込み工程をスター
トさせる金属ブロックに関するものであり、特殊的には
、インゴット鋳込み工程をスタートさせるさい、湯から
失われる熱量を著しく低減させる断熱ブロックに関する
ものである。

イ、従来の技術と発明が解決しようとする問題点 一般的に言えば、圧延機で圧延するための長方形状のイ
ンゴットを製造する工程をスタートさせる場合は、中実
のアルミニュウムもしくはスチールのブロックを用いて
、潟が引出される鋳型端部が閉じられる。この形式の中
実ブロックは潟を鋳型内で冷硬せしめるが、鋳込みイン
ゴットが高力合金の場合には、たとえば７０７５や２０
２４の場合には、インゴットがひび割れすることが稀で
はない。直方体のインゴットが鋳型を出されると、イン
ゴットの角縁部分が広い表面部分よりも早く冷却する。

すなわち、圧延機のロールに接する表面が、たとえば、
インゴットを打らこわす″。

この、は味は、角縁部が最初に固化し、このため、イン
ゴット底部の溶融中心が固化するときには、ｆｆｌ縁部
は既に暫く前に固化し−Ｃいるということである。金属
が固化するときには収縮するのは周知の事実である。し
たがって、インゴットの中心が外側の固化しに角縁部に
対して収縮すると、インゴットの固化底部に高い応力状
態が発生する。この応力がインゴット材料の強さを超え
ると、インゴット自体が文字通り破壊される。

断熱材の破壊の問題を解決づるため、ファイバーグラス
、１なわちレフラジル（Ｒｅｆｒａｓｉ　ｌ　）　　（
カリフォルニア州アーヴインの１ｌｉｔｃｏ社の商標）
をブＥコックの中央に配置して、潟がブロックの中央部
分から熱絶縁されるようにすることもできるであろう。

この形式では、ブロックの中央部分により可能になる潟
の冷硬が低減覆る。

しかしながら、このような断熱パッドは、熱間１干延機
でインゴットの厚さを減じる工程で、インゴット底部に
アリゲータ割れや分離の原因となる条ｒｔを牛「しめる
。このようなパッドの縁部は、潟がその上に注がれると
、平らのままに保ｌこれ４本いことが多く、らぢ／υだ
り、インゴットの瑞部仁−谷さ込まれたりしかりである
。インゴットがＬ’Ｊ　ｉ予圧延機で圧延され、その厚
みを簿くされる場合、インゴット端部に巻き込まれたパ
ッド縁がス［−レスを高める要因として作用し、この要
因により、更に、ひび割れ（アリゲータ）が拡がる誘因
が生じる。インゴットのこのようなアリゲータ分１１ｆ
ｉは、圧延機を損傷し、多聞のスクラップを生「しめる
。

したがって、インゴット圧延を更に続ける前に、アリゲ
ータ端部を除去しなければならない。

圧延機に対する損傷は、アリゲータ端部の大小の固まり
が圧延機の各部分で破細されたり、各部分にυ１り込ん
だりするときに生じる。臨界的４【問題分りに含まれる
のは゛ゝストリッパー″である。

これは、インゴットもしくはスラブの曲端を押して、ス
ラブがロールの周囲に巻き付かないように作業ロールか
ら離れさせる装置である。ストリッパーは高価なもので
あり、アリゲータ端部により簡単にむしり取られること
がある。

鋳込みインゴットのエツジひび割れを低減する装置は、
米国特許第３，９４８．３１０号に説明されている。こ
の装置、スターティング・ブロックのコーナーに突起を
設けたものである。この突起によりインゴットのコーナ
ーでの固化率が、初期固化過程の間コーナーに過剰の冷
却材が達しないようにすることによって、抑制される。

これらの］−フツー起は、また、インゴットが鋳型を出
るさい、インゴットの位置を安定させる。しかし、この
形式の］−ナー突起は硬質合金インゴットの鋳込みに有
害である。また、これらの突起は、冷（り過程の間イン
ゴットの材料を局限しがらであり、このためインゴット
内の応力が低減されず、むしろ高められる。

口１問題点を解決するための手段 本発明は、鋳型内の潟の鋳込み工程をスタートさけるた
めの絶縁ブロックに関するものである。

このブロックは、空気を内包する中央空洞と、この空洞
の周囲の周壁部と、これら周壁部と一体に結合している
薄壁部分とを有しており、前記周壁部Ｊ３よび薄壁部分
が、潟に接触するために段（Ｊられた凹面をもら、ブロ
ックの縦方向に延びている。

このブロックの断熱性の機能は、インゴットが鋳型を出
されるとき、インゴット端部から失われる熱量を制限す
ることである。このようにすることにより、断熱パッド
は不要となり、同時に熱間圧延の間のアリゲータ割れの
問題も生じなくなる。

別貫すると、インゴットの中央部分はブロックから絶縁
され、この結果、インゴット中央部分は鋳込み工程にイ
ンゴットの側部を流れ落らる水により冷ｎ１されるまで
、熱が保たれる。

次に本発明の目的および利点を添付図面につき説明する
。

ハ、有利な実施例 第１図には２重凹面をもつスターティング・ブロック１
０が示されている。このブロック１０ｉ１スチール製で
、断面して部分斜視図で示されている。このブロック１
０は、ブロック構造の中央に空洞１２を有している。図
示の通り、空洞１２は下方に聞いており、ブロック上面
１４と反対の側にある。空洞は金属板（図示せず）によ
りふたをすることができる。すなわち、この金属板をブ
ロックの壁部に付加して、適宜な固定具を用いて固定す
ることができる。

第１図に示したように、ブロックの上面１４は、縦方向
にゆるやかな凹面をなしており、他方、第２図から分か
るように、ブロックの横断面から見た上面１４はより著
しい凹面を有している。この２重囲面は公知であり、と
りわけ、硬質アルミ合金のインゴットの垂直鋳込みに適
している。この点は、鋳込み中のインゴット１６を示す
第３図と第４図から知ることができる。冷却材１５は、
鋳込み中のインゴット側面に対し高速で噴射され、イン
ゴットから多聞の熱を奪う。

第３図、第４図には、鋳型２０の下部の渇１８から形成
されるインゴット１６が、より詳しく示されている。こ
の従来形式の中実金属製スターティング・ブロック２２
は、インゴット底部を受容している。

冷却材により、人聞の熱が奪われることで、鋳型２０を
出る湯の外側部分が急速に固化され、金属２４の著しく
厚い外殻もしくは外壁２４が形成される。湯がスターテ
ィング・ブロック２２に達すると、ブロックにより湯か
らは可なりの熱が奪われ、インゴットの底部に固体金底
壁２６が形成される。

側壁２４が形成されると、既述のように、収縮し、ブロ
ック２２からちぢみ上る。この点は、第３図、第４図に
示されている。このカーリングは、第４図に示されてい
るインゴットの狭幅縁ｊ＄の場合よりも、第３図のイン
ゴットの圧延幅にわたってのほうが大である。下部壁２
６に対して、インゴット１６の全幅にわたり、厚い側壁
２４が収縮し、カーリングすると、インゴットの下部壁
２６、特に、側壁２４と下部壁２６との間の移行部に、
高い応力状態が発生する。第３図には、この移行部の大
体の位置が参照番号２８で示されている。

既述のように、この応力は文字通りインゴットを破壊す
ることがある。

本発明によれば、また、スターティング・ブロックの中
心部分が除去され、第１図、′Ｍ２図の断熱ブロックが
得られる。この断熱ブロックにより、インゴット底部か
らの熱放出率は、中実スターティング・ブロックのそれ
より著しく低減される。

この結果、インゴット底部には、はとんど、もしくは全
く固体壁が形成されず、したがって、インゴットの固体
側壁２４は、インゴット底部のところの、比較的柔かく
、はぼ液状の金属中心部に対して収縮することになる。

このようにすると、応力は、インゴット鋳込み工程中に
一緒に除かれなくても、著しく低減せしめられる。

更に、第１図に示されているように、本発明によるブロ
ックの空洞の長さはブロック全長の２分の１強である。

また、空洞の幅は、第２図で分かるように、ブロック幅
の２分の１よりも著しく大である。

たとえば、テストが好成績であったブロックの場合、全
長は約１２７ｃｍ（５０インチ）で、空洞の長さは７１
．１２ｃｍ（２８インチ）であった。

また、端部のところのブロックの厚さは２０．３２ｃａ
＋（８インチ）、中央部のところでは１３．２５６ｃｍ
＜５．２１９インチ）であった。

また、空洞の奥行は９．４５ｃａ＋（３，７２インチ）
であり、これにより上部壁２０の厚さは３．８１ｃｍ　
（１−１／２インチ）となる。この上壁部と表面１４と
は、直接冷硬法によるインボッ１〜連続鋳込み装置の鋳
型の底部を形成する。ブロックの全表面１４は、インゴ
ットの鋳込み開始の間、湯によってカバーされる。

テストが好成績だったブロックの幅は、約４１．９１ｃ
ｒＲ（１６−１／２インチ）であり、空洞の幅は２７．
９４ｃａ＋（１１インチ）のオーダーであった。

本発明によるスターティング・ブロック構造は、インゴ
ット鋳込み工程で鋳型から出されるさい、潟から熱を奪
うことがあるような広い周壁部分２２を有している。し
かし、周囲空気の入った空洞１２が、断熱材として作用
し、この断熱材により鋳型を出るインゴット太端からの
放熱率が低減される。ファイバー・グラスなどの分離さ
れた断熱材を、陽やインゴット太端と接触するブロック
表面に置く必要がないので、応力を高める誘因が除かれ
、この誘因による）７リゲートリングも除かれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスターディング・ブロックを縦断
面して示した部分斜視図、第２図は第１図のブロックを
第１図２−２線に沿って横断面して示しｔこ品分斜視図
、第３図−よ、従来形式のスターディング・ブロックで
長方形インゴットを鋳込む工程での型を略示した図で、
インゴットは、その広幅側から見たところが示されてお
り、第４図（よ、第３図のブロックとインゴットを、イ
ンボッ１〜〇Ｌツジ側から見た図である。 図において： １０・・本発明によるスターティング・ブロック１２・
・・空洞 １４・・・−Ｌ面 １５・・・冷ＩＩＩ材 １６・・・インゴット １８・・・Ｎ ２Ｑ・・・ｖＪ￥ ２２・・・従来形式のスターティング・ブロック２４・
湯外殻ないし側壁 ２６・・・下部壁 ２８・・・移行部 ３０・・・薄壁部分 ３２・・・周壁部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳型内の湯の鋳込み工程を開始するための断熱ブ
   ロックにおいて、この断熱ブロックが、空気を含有する
   中心空洞（１２）と、この空洞の周囲を取り囲む、周壁
   部（３２）と、これらの周壁部と一体に結合する薄壁部
   分（３０）とを有しており、これらの周壁部および薄壁
   部分が、湯に接触する位置にある凹表面（１４）を有し
   、ブロックの長手方向に延びていることを特徴とする断
   熱ブロック。
2. （２）凹表面（１４）が、ブロックの横断方向には、ゆ
   るやかな凹面であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の断熱ブロック。
3. （３）周壁部（３２）および薄壁部分（３０）の材料が
   スチールであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項のいずれか１項に記載の断熱ブロック。