JPS629747A - 連続鋳造用鋳型装置 - 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】 （技術分野） 本発明は連続鋳造用鋳型装置に係り、特にアルミニウム
またはその合金からなる矩形断面の板圧延用鋳塊の種々
なる幅のものを、鋳型や底台を取り替えることなく、育
利に鋳造することのできる鋳型幅（鋳込幅）可変の鋳型
装置に関するものである。

（従来技術） 従来から、アルミニウム若しくはその合金等の金属鋳塊
を連続的に得るために、連続鋳造法乃至は半連続鋳造法
等（ここでは、連続鋳造と総称する）として、多数の提
案が為されている。その代表的な例は、米国特許２９８
３９７２号明細書等に示される如く、椀形あるいは平皿
形等の断面を有する昇降可能な底台（鋳型底）を所定の
筒状鋳型の底部に位置せしめて、該鋳型の一方の開口部
を塞ぎ、そして該鋳型内に金属溶湯をノズル、フロート
を通じて供給する一方、順次底台を降下させることによ
り鋳型内部の流路を流通する冷却剤（通常は水）による
鋳型内壁の冷却と、鋳型底部（下端）のスリットより流
出せしめられる冷却剤による直接の冷却に基づいて、鋳
型内に形成される溶湯柱を凝固せしめ、以て凝固させた
鋳塊を鋳型底部の開口部から連続的に取り出すことによ
り、所定の鋳塊を得ている。

しかしながら、このような従来の連続鋳造手法に従って
、鋳塊幅が種々異なる、断面が矩形の角形鋳塊を鋳造す
るに際しては、予め所定の鋳型幅を有する鋳型を多数準
備しておき、必要の都度、鋳塊幅に対応する鋳型幅を有
する鋳型と入れ換える必要があった。

このため、本願出願人が先に提案した特公昭５９−２７
６７２号公報や、特開昭５４−１３４２２号公報、特開
昭５８−１７９５４０号公報等に明らかにされている如
き、矩形形状の鋳型の短辺側が任意の位置へ移動せしめ
られ得るようにした、所謂幅可変鋳型が、近年になって
注目を受けている。けだし、このような幅可変鋳型を使
用すれば、鋳型を取り替えることなく、一つの鋳型にて
各種の鋳塊幅を有する矩形鋳塊を製造することができる
こととなるからである。

（解決課題） しかしながら、そのような幅可変鋳型装置を用いた場合
においても、鋳型の短辺側の移動によって鋳型の下部開
口部が種々変化するところから、鋳造操作の開始に際し
て、該鋳型の下部開口部を閉塞する底台、換言すれば、
注湯される金属溶湯を受け、その凝固に伴う所定の鋳塊
の形成につれて漸次下降せしめられる矩形の底台の大き
さを種々変化せしめる必要があり、このため鋳型幅が変
わる毎に、それに対応した底台に取り替える必要があっ
た。

このように、従来の鋳型装置にあっては、鋳造する矩形
鋳塊の大きさに応じて、鋳型および底台のうち少なくと
も底台を取り替える操作が必要とされていたのであり、
一つの鋳型と一つの底台で異なる幅の鋳塊を得るための
鋳型装置については、未だ何等の提案も為されていない
のが実情である。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、かかる課題を解決するために
為されたものであって、その特徴とするところは、供給
される金属溶湯を連続的に冷却、凝固せしめる鋳型を、
接近・離間可能な二つの対向する独立した長辺部材と、
該二つの長辺部材の間に配置される、接近・離間可能な
二つの対向する独立した短辺部材にて矩形に構成する一
方、該鋳型内での所定の矩形鋳塊の形成につれて漸次下
降せしめられる矩形の底台を、該鋳型の下部開口部内に
配置して、該開口部を閉塞せしめ得るように為し、且つ
該底台の長手方向の両端部位をそれぞれ下傾する傾斜面
と為すと共に、それら傾斜面に前記二つの短辺部材がそ
れぞれ実質的に溶湯漏れのないように当接せしめられて
、底台長手方向に平行移動せしめられ得るようにしたこ
とにある。

（作用・効果） したがって、このような本発明によれば、それぞれ独立
した長辺部材と短辺部材とから構成される幅可変鋳型装
置において、目的とする鋳塊幅の矩形鋳塊を得るべく、
鋳型幅方向に移動せしめられる短辺部材が、底台の両端
部の傾斜面においてその上面に載せられ、該短辺部材が
移動されられても、実質的に溶湯漏れのないように（当
接配置）せしめられることとなり、そしてこれによって
、移動せしめられる短辺部材と底台との間に隙間が生ず
るようなことはないところから、鋳型幅を変更しても、
一つの底台で間に合わせることができ、従来の如く底台
を取り替える必要は全くなくなったのである。換言すれ
ば、本発明に従えば、１セツトの鋳型装置で底台を替え
ることなく、任意の幅の鋳塊を鋳造することができるこ
ととなったのである。そして、その結果、鋳型交換が不
要となり、鋳造サイクルの向上が図られ得、また鋳型並
びに底台の保有数が大幅に減少できることとなり、省ス
ペースの効果も享受することができる。

また、本発明にあっては、底台の幅方向（長手方向）の
両端部位がそれぞれ下方に傾斜（下傾）する傾斜面とし
て形成され、そのような傾斜面に対してそれぞれの短辺
部材が当接配置せしめられるようになっているところか
ら、鋳型や鋳塊を冷却するために用いられる水等の冷却
剤は、そのような傾斜面によって流れ落ち、底台の中央
部側に侵入し難い。従って、従来の鋳型と底台で見られ
るような、鋳造の初期段階に底台と鋳塊底部との隙間が
開き、冷却剤が浸入して気化し、噴出しようとする時に
内圧を生じて鋳塊を衝撃的に押し上げる所謂「パンピン
グ現象」を効果的に抑制することができる特徴も有して
いるのである。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例を図面に基づいて詳細に説明することとする
。

先ず、第１図は、本発明に係る鋳型装置の一例を示す平
面要部略図であり、そこにおいて矩形鋳型２は、二つの
対向する独立した長辺部材（鋳型部材）４．４と、二つ
の対向する独立した短辺部材（鋳型部材）６．６とを矩
形形状に組み合わせて構成されており、所謂幅可変鋳型
とされている。

すなわち、各長辺部材４は、従来と同様に、その中央部
分においてそれぞれ外側に凸となるように湾曲せしめら
れた内面（鋳型面）を与える形状において形成されてお
り、その両端部に取り付けられた支持部材８．８によっ
て所定の鋳型枠（図示せず）に支持されるようになって
いると共に、互いに接近・離間可能に移動せしめられ得
るようになっている。

また、各短辺部材６は、二つの長辺部材４．４の対向す
る両端付近において、それら両端部の間に挟まれた状態
で配置され、以てほぼ矩形形状の平面形態を有する矩形
鋳型２が形成されていると共に、それぞれ２本の支持兼
移動用ロッド１０゜１０によって鋳型２の幅方向、換言
すれば長辺部材４の長手方向に移動せしめられ得るよう
になっおり、相互に接近・離間可能な構造となっている
。

なお、かかる長辺部材４および短辺部材６の内部構造も
、第２図および第３図に示される如く、従来と同様な冷
却水室１２．１４を設けた構造とされており、そしてそ
れら冷却水室１２．１４の下端部に形成された吐出口１
６．１８から冷却水を噴出せしめて、矩形鋳型２内に注
湯される所定の金属溶湯を長辺部材４および短辺部材６
の内面（鋳型面）による間接的な冷却と共に、直接的な
冷却を施して、目的とする矩形鋳塊に凝固せしめ得るよ
うになっている。

そして、このような矩形鋳型２に対して、その底部に底
台２０が収容配置せしめられた後、所定の鋳造操作が開
始されることとなるのである。なお、この底台２０は、
良く知られているように、注湯される金属溶湯を受け、
その凝固に伴う所定の鋳塊の形成につれて、漸次下降せ
しめられるようになっている。

ところで、このような底台２０は、矩形鋳型２に組み付
けた状態が第１〜３図に、またそれ単独の状態が第４〜
５図に、それぞれ示されている如く、長辺部材４の配置
されるその長手方向の側面が、該長辺部材４の湾曲形状
にほぼ対応した湾曲面２２として構成されている。なお
、ここでは、底台２０の上面の中央部分に長手方向に延
びる広幅溝形状を呈する溶湯収容凹所２４が形成されて
いるが、またそのような底台２０の上面は単なる平坦な
面とされていても何等差支えない。

そして、この底台２０の長手方向の両端部位の上面が、
所定長さにわたって切除され、それによって下方に傾斜
（下傾）する傾斜面２６．２６が形成されている。

そして・このような構造の底台２０を上述の矩形鋳型２
の下部開口部内に配置して、その開口部を閉塞せしめる
ようにするには、第１〜３図に示されるように、二つの
対向する独立した長辺部材４．４の間に挟まれるように
、該底台２ｏを位置せしめ、更に底台２０の幅方向両端
部の傾斜面２６．２６上にそれぞれ位置するように二つ
の対向する独立した短辺部材６，６を配置せしめるので
ある。そして、各短辺部材６を、その支持兼移動用ロッ
ド１０によって、平行移動せしめるようにすることによ
り、第２図に示される如く矩形鋳型２の鋳型幅を自由に
変更することが可能となるのである。なお、このとき、
各短辺部材６は水平方向に平行移動するものであるが、
それに伴って底台２０が、該短辺部材６．６に当節する
位置に上下移動せしめられることとなるところから、そ
れらの間に隙間が惹起されて、そこから溶湯が漏れるよ
うなこともないのである。

したがって、このように、矩形鋳型２の下部開口部内に
底台２０を収容配置せしめて、その開口部を閉塞せしめ
た状態下において、鋳造操作を開始することにより、該
矩形鋳型２の矩形形状にほぼ対応する形状の矩形鋳塊２
８が第６図に示されるように底台２０上に形成され、そ
してそのような鋳塊２８の形成につれて底台２０を下降
せしめることによって、連続的な鋳造が行なわれるので
ある。

なお、鋳造の進行に伴って底台２０が下降せしめられる
ことにより、長辺部材４．短辺部材６のそれぞれの吐出
口１６．１８から噴出せしめられる冷却水が直接に矩形
鋳塊２８にかかり、以て直接的な冷却が行なわれること
となる。

かくの如き鋳造装置にあっては、目的とする鋳塊２８の
鋳塊幅に対応する鋳型幅が得られるように、矩形鋳型２
の短辺部材６を所定の寸法位置まで平行移動せしめるこ
とにより、種々なる鋳塊幅の鋳塊が得られることとなる
のであり、それ故従来の如く、鋳塊幅の変更と共に底台
を取り替える必要が全くなくなったのである。換言すれ
ば、一つの鋳型および一つの底台を共通にしつつ、即ち
１セツトの鋳型装置で、底台を代えることなく、任意の
鋳塊幅の鋳塊が鋳造し得ることとなり、これによって鋳
型交換が不要となり、鋳造サイクルの向上が達成される
と共に、鋳型や底台の保有数が大幅に減少され得て、省
スペースの効果も達成され得たのである。

また、上記実施例の如く底台２０の両端部位が下方に傾
斜する傾斜面２６とされて、その面上に短辺鋳型６が位
置せしめられるようになっているところから、鋳込初期
の冷却水の溶湯側（矩形鋳型の中心側）への流入に基づ
くパンピング現象或いは爆発などが効果的に抑制乃至は
阻止せしめられ得るのである。しかも、このような傾斜
面２６の存在によって、その上に形成される鋳塊２８の
幅方向の両端部における反り上がり現象が、効果的に抑
制され得る副次的な効果をも享受し得ることとなる。

さらに、上例のように底台２０を矩形鋳型２の下部開口
部内に収容せしめて、該底台２０の幅方向の両側部から
二つの長辺部材４．４にて挾むようにすることにより、
たとえば四辺がすべて底台の上に乗る構造におけるよう
な、鋳型２のねじれ乃至は歪みなどが発生した場合に生
ずる隙間からの溶湯の漏れの危険性を低下せしめること
も、可能となるのである。

なお、上記実施例にあっては、長辺部材４の中央部分の
内面が、外側に突出する形状の湾曲面とされていること
により、鋳塊２８の幅方向の両側面の収縮が効果的に補
償され得るようになっており、これによって、はぼ矩形
断面の鋳塊２８を得ることができるのである。

また、上例の構造の鋳造装置にあっては、底台２０の幅
方向における側面が湾曲面２２とされて、長辺部材４の
内側の湾曲面と対応するように構成されているが、短辺
部材６の鋳型幅方向の移動によって、該底台２０と長辺
部材４との間に僅かな隙間が生じる場合がある。そのよ
うな場合において、その隙間が１鶴程度のものであれば
、矩形鋳型２内に注湯される溶湯が漏れるようなことは
殆どなく、そのまま鋳造操作を行なうことができるが、
その隙間がより大きくなった場合には、そこに石綿製の
紐等の耐火性材料を詰め込んで、溶湯の漏れを阻止する
ようにすることが望ましい。

さらに、鋳塊幅を変更すべく短辺部材６を移動させる場
合において、長辺部材４には上述の如く脹らみが持たせ
られている関係上、特に鋳型幅を広げる場合において長
辺部材４の内面に傷が付く恐れがあり、このために好適
には長辺部材４．４は適当な開き機構よって、より大き
く離間せしめられることが望ましく、そしてそのような
状態で短辺部材６が移動せしめられることとなる。

以上、本発明に従う一実施例を詳細に説明してきたが、
本発明が、そのような実施例の具体的構成にのみに限定
して解釈されることを意図するものでは決してなく、本
発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々なる変更、
修正、改良等を加えた形態において実施され得るもので
あり、本発明が、そのような実施形態のものをも含むも
のであること、言うまでもないところである。

例えば、短辺部材を端部側に平行移動させた状態におい
て、底台のセット位置が変動するため、また長辺部材が
予め湾曲面を持つため底台との隙間の大きさから、全体
として、場面レベル等の操業上の問題として、ある程度
の制約を受けることとなるが、ある鋳塊幅ゾーンにおけ
る幅変更に対して、本発明は充分に　適用可能であり、
そしてそのような限界を考慮しつつ、底台の両端部位に
おける傾斜面の勾配や、長辺部材、短辺部材の高さ等が
適宜に決定されることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鋳型装置の一例を示す平面要部略
図であり、第２図は第１図におけるｎ−■断面図であり
、第３図は第２図における■−■断面図である。第４図
は、そのような鋳型装置に用いられる底台の平面図であ
り、第５図は第４図における■−■断面図であり、第６
図は、そのような底台上に矩形鋳塊が形成された状態を
説明するための斜視図である。 ２：矩形鋳型　　　４：長辺部材 ６：短辺部材　　　８：支持部材 １０：支持兼移動用ロッド　１２：冷却水室１４：冷却
水室　　１６：吐出口 １８：吐出口　　　２０：底台 ２２；湾曲面　　　２４；溶湯収容凹所２６：傾斜面　
　　２８：矩形鋳塊 出願人　　住友軽金属工業株式会社 第４ｙＡ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 供給される金属溶湯を連続的に冷却、凝固せしめる鋳型
   を、接近・離間可能な二つの対向する独立した長辺部材
   と、該二つの長辺部材の間に配置される、接近・離間可
   能な二つの対向する独立した短辺部材にて矩形に構成す
   る一方、該鋳型内での所定の矩形鋳塊の形成につれて漸
   次下降せしめられる矩形の底台を、該鋳型の下部開口部
   内に配置して、該開口部を閉塞せしめ得るように為し、
   且つ該底台の長手方向の両端部位をそれぞれ下傾する傾
   斜面と為すと共に、それら傾斜面に前記二つの短辺部材
   がそれぞれ実質的に溶湯漏れのないように当接せしめら
   れて、底台長手方向に平行移動せしめられ得るようにし
   たことを特徴とする連続鋳造用鋳型装置。