JPS6289549A - 中空ビレツトの連続鋳造方法 - Google Patents

中空ビレツトの連続鋳造方法

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JPS6289549A
JPS6289549A JP22938685A JP22938685A JPS6289549A JP S6289549 A JPS6289549 A JP S6289549A JP 22938685 A JP22938685 A JP 22938685A JP 22938685 A JP22938685 A JP 22938685A JP S6289549 A JPS6289549 A JP S6289549A
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JP
Japan
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molten metal
mandrel
mold
hollow billet
receiving tank
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Pending
Application number
JP22938685A
Other languages
English (en)
Inventor
Tarou Shinkatsu
進克 太郎
Osamu Domoto
堂本 治
Joji Masuda
穣司 益田
Reiji Sanuki
佐貫 礼治
Eiji Yoshida
吉田 栄次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6289549A publication Critical patent/JPS6289549A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B22D11/006Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of tubes

Landscapes

  • 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、溶湯供給樋から、冷却鋳型および冷却マンド
レル上に設けた断熱性溶湯受槽へ水平注湯するレベルボ
ア法によって、外径300mm以下関する。
〈従来の技術〉 上記レベルボア法は、断熱性溶湯受槽を備えずノズルを
フロートで開閉して渇面凋整を行なっていた従来のDC
鋳造法に比べて、中空ビレットの内面の偏析層が薄く、
鋳肌が平滑であるなどの利点を有するため、近年、中空
ビレットの連続鋳造に盛んに保用されている。そして、
最近、内面鋳肌をより平滑にするため、マンドレルを振
動させながら連続鋳造を行なう第2図に示すような方法
(特開昭57−127548)が提案された。
この方法は、環状をなす外側の冷却鋳型2!の中心にテ
ーパ状をなす冷却マンドレル22を配置し、この冷却マ
ンドレル22に電磁パイブレーク23を連結して振動を
与えるとともに、上記冷却鋳型2Iの上面に接してこれ
を覆うように断熱材からなるホットトップ24を設け、
このホットトップ24を水平に貫通する溶湯供給樋25
から金属溶?AMを供給する一方、冷却鋳型と冷却マン
ドレL t7fl (7”l P’! 41” M n
 I−下刃hz & 当hts十スゲ虜−7<9Aを載
せた底台27を降下させながら、中空ビレット28を連
続鋳造するものである。冷却鋳型21と冷却マンドレル
22に上部から供給された各冷却水Wは、下端周縁に夫
々穿設された複数の排水穴29.30から中空ビレット
28の外周面および内周面に向けて放出されて、中空ビ
レットをも冷却する一方、中空ビレット28内に充満す
る水蒸気は、冷却マンドレルを下端から上方へ貫通する
通気孔31を経て外部へ排出される。
上記電磁パイブレーク23によって冷却マンドレル22
が振動しているので、溶湯表面と冷却マンドレルの接触
で生じる上方に凸なメニスカス32部のRがマンドレル
静止時よりも小さくなり、溶湯表面の酸化皮膜のRに沿
っての巻き込みが少なくなるとともに、振動力で酸化皮
膜が細分されてまとまった巻き込みがなくなる。これに
よって、中空ビレットの内面28bの鋳肌を改善し、続
く内面切削工程の省略あるいは切削量の低減による歩留
り向上を図っている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、振動マンドレルを利用した上記従来の連続鋳
造法では、電磁パイブレーク23等の振動発生装置が各
鋳型ごとに必要なため、連続鋳造設備が高価になるうえ
、振動発生装置の設置にかなりのスペースを要して作業
場が狭くなり、鋳造作業自体も煩雑になるという欠点が
ある。とりわけ、−基の溶湯保持炉に通常十数側の鋳型
を備えたAQ等の連続鋳造設備においては、上記欠点は
一層顕著になる。
また、上記従来の連続鋳造法では、冷却マンドレル22
の上面にホットトップを設けていないので、第2図に示
す如く、溶湯表面ごく近傍の冷却マンドレル接触部32
から既に凝固が始まっている。そのため、冷却マンドレ
ル周囲の溶湯内に巻き込まれた表面の酸化皮膜は、再浮
上する暇もなく、凝固する溶湯に閉じ込められて、中空
ビレット内面近傍に残留する。さらに、上記溶湯の早期
凝固は、溶湯温度が全体的に不均一であることを示して
おり、これが中空ビレット内面の偏析層を増大させる。
これらの理由から、上記従来の連続鋳造法では、中空ビ
レット内面の切削が実質上不可欠となり、切削量の低減
による歩留り向上もそれ程期待できない。また、冷却マ
ンドレル22の上面に断熱材からなるホットトップを設
けようとしても、常に振動するマンドレルによる断熱材
の劣化・損傷が著しく、実現が難かしい。
そこで、本発明の目的は、マンドレル用の振動発生装置
を要しないレベルボア法でもって、内面の鋳肌が平滑で
、かつ内面の偏析層や介在物が少なく、内面の切削が殆
んど不要で、製品の歩留りを向上させることができる中
空ビレットを造塊する連続鋳造方法を提供することであ
る。
く問題点を解決するための手段〉 発明者らは、静止マンドレルの上面にもホットトップを
設け、溶湯を溶湯供給樋よりかなり下方の鋳型およびマ
ンドレル接触部で凝固させて、介在物の浮上と溶tIh
 ?IA度の均一化を図ることによって、中空ビレット
内面の介在物や偏析層を低減できることに着目し、鋳型
上面に対するマンドレル上面の高さを種々に変化させて
、引抜き過程や中空ビレット内面の鋳肌を詳細に8査し
、これらの結果に基づき本発明を構成するに至った。本
発明の中空ビレットの連続鋳造方法は、鋳型の内径を3
0On+m以下とし、上記鋳型とマンドレルの上面に共
に接して断熱性溶湯受槽を配設し、この断熱性溶湯受槽
に連通ずる溶湯供給樋を水平に設けるとともに、上記マ
ンドレル上面の高さHbと上記鋳型上面の高さHaとの
関係を、−5n+m≦Hb−Ha≦20開としたことを
特徴とする。
本発明の条件限定理由は、次のとおりである。
マンドレル上面の高さHbと鋳型上面の高さIlaとの
関係を一5non≦I−Ib−Haとしたのは、−5m
m>1−1b−Haになると鋳型上部の外側の断熱性溶
湯受槽壁がマンドレル上部の内側の断熱性溶湯受槽壁よ
り上がりすぎて、鋳型の冷却能力が溶湯の保有熱量に追
いつかず、鋳型と接触する凝固殻上端が薄くなって上々
の溶湯を支えきれず、第1表に示す如くここに生じる横
割れ部から溶湯が洩れ出ずからである。また、上記関係
をHb −1−1a≦20齢としたのは、Hb −Ha
> 20 mmになるとマンドレル上部の内側の断熱性
溶湯受槽壁か鋳型上部の外側の断熱性溶湯受槽壁より上
がりすぎて、マンドレルの冷却能力が溶湯の保有熱量に
追いつかず、マンドレルと接触する凝固殻上端が薄くな
って上方の溶湯を支えきれず、第1表に示す如くここか
ら溶湯が洩れ出すからである。
〈発明の効果〉 本発明の中空ビレットの連続鋳造方法は、静止マンドレ
ルおよび内径300mm以下の鋳型にレベルボア法(ホ
ットトップ)を適用し、マンドレル上面と鋳型上面の高
さの関係を最適に設定しているので、マンドレル用の振
動発生装置が不要で、作業スペースが広がり、鋳造作業
も簡素化され、連続鋳造設備が安価になるのみならず、
製造される中空ビレットの鋳肌が平滑になり、内面の偏
析層や介在物が低減できて、内面切削を殆んど要さず、
製品歩留りを著しく向上させることができる。
〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第1図は、本発明による中空ビレットの連続鋳造設備の
一例を示す図であり、lは環状をなす外側の鋳型、2は
この鋳型lの中心に配設したテーパ状のマンドレル、3
は上記鋳型lの上面に接する外壁3aと上記マンドレル
2の上部を取り巻く内壁3bからなる断熱性溶湯受槽、
4はこの断熱性溶湯受槽3の外壁3aを水平に貫通する
溶湯供給樋、5は上記外壁3aと内壁3bを上端で連結
する支持部材、6は鋳型lとマンドレル2間の環状開口
に下方から当接し、図示しない底台に載置されて矢印X
で示す如く降下せしめられるダミーバである。
上記鋳型lとマンドレル2には、上部から夫々矢印Y、
、Y、で示す如く冷却水Wが供給され、この冷却水Wは
、鋳型!あるいはマンドレル2を冷却した後、これらの
下端周縁に穿設した複数の排水穴7または8から矢印2
..2.で示ず如く放出され、中空ビレットlOの外周
囲または内周面を冷却するようになっている。一方、中
空ビレット10内に充満する水蒸気は、マンドレル2を
下端から上方へ貫通する通気孔11を経て外部へ排出さ
れる。
上記鋳型lは、へ〇、合金からなり、その内径は300
mm以下であり、鋳型上面の高さは図示の如<1−1a
に設定され、溶湯あるいは凝固殻に接触する内周面には
、摩擦低減のためのカーボンスリーブ12が装着されて
いる。上記マンドレル2は、A1合金または銅合金から
なり、マンドレル上面の高さは図示の如<Hbに設定さ
れている。
上記連続鋳造設備を用いて、鋳型上面の高さllaに対
するマンドレル上面の高さt−r bを種々に変化させ
、JISA5052アルミニウム合金の溶湯9(680
°〜700’C)を、周知の如く、溶湯供給樋4を経て
注ぎ込む一方、鋳型下端ダミーバ6を降下(矢印X)さ
せながら、中空ビレットioを下方へ連続して引き抜き
、引き抜き過程や中空ビレット内面の鋳肌および偏析を
詳細に調査した。
末尾に掲げた第1表は、上記調査結果の一部を示してい
る。マンドレル2の上面()[b)が鋳型lの上面(H
a)よりも高くなり、表中の試験No、2で示すように
Hb=Ha+20mmになると、マンドレル側に接触す
る凝固殻10b(第1図参照)が相当薄くなり、この凝
固殻の表面が凝固時の凝固潜熱によって一部再溶解して
中空ビレット内面が発汗したように見えるいわゆる発汗
現象を呈し、これが再凝固して内面の凹凸が激しくなり
、鋳肌が悪化する。マンドレル2の上面がさらに上昇し
、表中の試験No、1で示すようにHb=Ha+30n
+ff+になると、断熱性溶湯受槽3の内壁3bが外壁
3aよりも上がりすぎて、マンドレル2の冷却能力が溶
湯の保有熱mに追いつかず、マンドレル側に接触する凝
固殻tobが極めて薄くなり、上方の溶湯を支えきれな
くなってここから湯洩れが生じる。
逆に、マンドレル2の上面が鋳型1の上面よりも低(な
り、表中の試験No、7で示すようにHb=Ha−10
vnになると、断熱性溶湯受槽3の外壁3aが内壁3b
よりも上がりすぎて、鋳型lの冷却能力が溶湯の保有熱
量に追いつかず、鋳型側に接触する凝固殻10aが極め
て薄くなり、上方の溶湯を支えきれなくなって横割れを
生じ、ここから湯洩れが発生する。鋳型およびマンドレ
ルの上面高さの上記両限界値開の試験No、3〜6では
、引き抜き過程に問題はなく、中空ビレット内面の鋳肌
は平滑で、偏析も殆んどないことが確かめられ、良好な
結果が得られた。
従って、マンドレル上面の高さHbと鋳型上面の高さH
aとの関係を、−5n+n+≦1−1b−Ha≦20f
fII11とすれば、続く中空ビレットの内面切削工程
を省略できるとともに、無面削化による略7%の製品歩
留向上を図ることができる。
第  1  表
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は従来
の中空ビレットの連続鋳造方法を示す断面図である。 l・・・鋳型、2・・・マンドレル、3・・・断熱性溶
湯受槽、3a・・・外壁、3b・・・内壁、4・・・溶
湯供給樋、9・・・溶湯、lO・・・中空ビレット、H
a・・・鋳型上面高さ、Hb・・・マンドレル上面高さ
。 特 許 出 願 人  株式会社 神戸製鋼折代 理 
人 弁理士  青白 葆はが2名IN1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)外側の鋳型と内側のマンドレルとの間で金属溶湯
    を連続的に凝固させる中空ビレットの連続鋳造法におい
    て、 上記鋳型の内径を300mm以下とし、上記鋳型とマン
    ドレルの上面に共に接して断熱性溶湯受槽を配設し、こ
    の断熱性溶湯受槽に連通する溶湯供給樋を水平に設ける
    とともに、上記マンドレル上面の高さHbと上記鋳型上
    面の高さHaとの関係を、−5mm≦Hb−Ha≦20
    mmとしたことを特徴とする中空ビレットの連続鋳造方
    法。
JP22938685A 1985-10-14 1985-10-14 中空ビレツトの連続鋳造方法 Pending JPS6289549A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5052469A (en) * 1988-09-20 1991-10-01 Showa Denko Kabushiki Kaisha Method for continuous casting of a hollow metallic ingot and apparatus therefor
US6550528B1 (en) * 1999-06-17 2003-04-22 The Furukawa Electric Co., Ltd. Hot-top type continuous casting machine for hollow billet
JP2009018332A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Furukawa Electric Co Ltd:The 連続鋳造装置、鋳塊製造方法及び鋳塊
CN102756102A (zh) * 2011-04-25 2012-10-31 王晓邦 铜空心圆锭立式半连续铸造内孔带水冷的工艺及设备

Cited By (4)

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JP2009018332A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Furukawa Electric Co Ltd:The 連続鋳造装置、鋳塊製造方法及び鋳塊
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