JP2003503204A - 金属の水平連続鋳造に関する装置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 金属、特にアルミニウムの連続水平鋳造用の装置であって、液体金属を収容するように構成された断熱貯留槽またはプール（２）と、プール（２）から取り外すことができる、離脱可能に設けられた鋳型（３）とを含み、鋳型と連通した穴（２５、２６）を有する断熱プレート（１９）を備えており、鋳型（３）は、油およびガスを供給するための透過性材料製の壁（１２、１３）を有する、好ましくは円形の鋳型キャビティ（１７）を含む。壁は、鋳造中の金属の主冷却を行い、また、少なくとも１つのスリットまたはノズル（１６）が、冷却剤を直接的に供給するためにキャビティの外周に沿って配置されて、金属の補助冷却を行う。主冷却は、増減できるように構成されている。断熱プレート（１９）は、交換可能であり、合金の種類および必要な冷却に応じて、キャビティ（１７）内に（２４で）透過性材料（１２、１３）に沿って延在するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、金属、特にアルミニウムの連続水平鋳造用の装置であって、液体金
属を収容するように構成された断熱貯留槽またはプールと、プールから取り外す
ことができる鋳型とを含み、鋳型と連通した穴を有する断熱プレートを備えた装
置に関する。鋳型は、油および／またはガスを供給するための、グラファイトな
どの透過性材料製で鋳造中の金属の主冷却を行う壁を有する、好ましくは円形の
鋳型キャビティと、冷却剤を直接的に供給するためにキャビティの外周に沿って
配置されて金属の補助冷却を行う少なくとも１つのスリットまたはノズル（１６
）とを含む。

【０００２】 前述したように、鋳型壁と金属との間に潤滑油膜を形成するために、環状部分
または透過性壁部材からキャビティ壁を通して油を供給する、金属の連続鋳造用
の直冷式水平鋳造装置が周知である。

【０００３】 この形式の鋳造装置は十分に良好に機能するが、鋳造品の品質は、油に加えて
ガスもキャビティ壁を通して供給される同等の垂直鋳造装置の場合よりはるかに
劣っている。

【０００４】 垂直鋳造装置の欠点の１つは、多数の鋳型を含むことである。このため、製造
コストが高くなる。

【０００５】 さらに、垂直装置は、半連続処理で特定長さを鋳造するように構成されている
だけである。このため、作動コストも高くなる。

【０００６】 水平鋳造装置での鋳造には２〜３個の鋳型を使用するだけであり、鋳造が連続
的に行われる。鋳造作業中に適当な長さの鋳造品が切り離される。したがって、
連続水平鋳造装置は、製造コストおよび作動コストの両方が低い。

【０００７】 本発明の目的の１つは、鋳造品の品質が、垂直鋳造装置による同等の鋳造品の
品質と同程度に良好である、金属、特にアルミニウムの連続鋳造用の水平装置を
製造することである。さらに、本発明の目的は、異なった種類の合金を鋳造でき
る融通性を有する装置を提供することであった。

【０００８】 本発明に従った装置は、主冷却が、鋳造中の金属の冷却を増減可能にするよう
に構成されていることを特徴とする。

【０００９】 請求項２〜５は、本発明の好都合な特徴を定義している。

【００１０】 次に、添付図面を参照しながら、例示によって本発明をさらに詳細に説明する
。

【００１１】 図１に示されているように、本発明に従った鋳造装置１は、断熱金属貯留槽ま
たはプール２と、鋳型３とを含む。プール２は、鋳型３に続く側部開口４を備え
ており、断熱材料製の連結リング５が、プールと鋳型３との間の移行部分を形成
している。鋳型は、側部で保持装置６に離脱可能に取り付けられている。ヒンジ
リンク７によって、保持装置を、したがって鋳型３も、連結リング５と接触した
位置から鋳型の取り外し（交換）または修理を行うことができるようにする開放
位置へ揺動させることができる。

【００１２】 図２にさらに詳細に示されている鋳型自体は、２部材環状ハウジングを含み、
それの第１主ハウジング部分８が、内部の透過性キャビティリング１２、１３へ
油またはガスを供給するためのドリル穴１０、１１を備え、第２ハウジング部分
９が、水冷チャネル１４を形成する環状リセスを備えている。２つのハウジング
部分８および９は、多数のねじ１５によって合体保持されている。それらを図示
のように互いにねじ留めした時、２つの部分間に斜めギャップ１６が形成される
ため、鋳造作業中、水がチャネル１４からギャップ１６を通ってキャビティ１７
の出口のすぐ外側で鋳造品の全周に沿って流れる。これによって、熱が壁（１３
、１４）を通ってチャネル１４内の水に伝わることによって主冷却サークル（鋳
造中の金属の主冷却）が形成され、スリット１６から金属上に直接的に放出され
る水によって補助冷却サークルが形成される。

【００１３】 前述したように、ガスケットやシーリング材１８などによって互いに物理的に
分離された透過性リング１２、１３が設けられている。これらのリングは、キャ
ビティ１７の壁を形成している。

【００１４】 本発明の重要な特徴は、鋳型ハウジング８とリング１２、１３との間に形成さ
れた環状部分２０（図２ｂを参照）にプラグ２１（図面には２つだけ示されてい
る）を設けて、環状部分２０を必要に応じて２つ以上のセクタに分割しているこ
とである。このように、キャビティの外周に沿ってガスおよび油の両方の供給量
に差をつけることができる。特にガスの供給量にそのような差をつけることは、
良好な鋳造結果が得られるようにするために重要である。

【００１５】 水平鋳造装置へガスを供給することは、従来では知られていない。鋳造処理中
の金属に余剰ガスが混入することを避けるため、好ましくは内孔２９が鋳型キャ
ビティの上部分に設けられている。内孔は、リング１２を貫通して、リングの外
側の環状部分へ、さらに大気に通じた別の内孔（図示せず）まで続いている。

【００１６】 キャビティ１７の入口に、ねじ連結２３によって保持リング２２を使用して所
定位置に保持された断熱材料製のプレート１９（「ホットトップ(hot-top)」）
が設けられている。

【００１７】 キャビティ１７の壁、すなわちリング１２、１３が、鋳造作業中の主冷却領域
を形成しているので、壁面の面積が、金属の冷却を決定する要素の１つを表すで
あろう。

【００１８】 断熱プレート１９は、合金の種類および必要な主冷却に応じて、幾分（２４で
）リング１２に沿って延在している。

【００１９】 プレートは容易に取り外すことができるので、プレートの交換が容易であり、
したがって、同一鋳型で異なった種類の合金を鋳造することが容易である。

【００２０】 その他の点では、本発明に従った鋳造装置は以下のように作動する。

【００２１】 アルミニウムなどの液体金属を、鋳造炉など（図示せず）からプール２に注ぎ
込む。金属は、開口４およびプレート１９内の穴２５、２６を通ってキャビティ
１７に流れ込む。

【００２２】 鋳造作業の開始時に、可動鋳造シュー（図示せず）を使用して鋳型３の出口２
７を閉鎖する。金属がキャビティ１７を満たすとすぐに、シューが移動し始める
一方、水がギャップ１６を通って供給され、ガスおよび油がリング１２、１３を
通って供給される。

【００２３】 鋳造シューが移動し、プールによってキャビティに金属が補充されると、長い
鋳造片が形成される。鋳造片が一定長さに達するとすぐに、シューが取り除かれ
る。鋳造処理は連続的であるので、実際には鋳造片をいずれの長さにすることも
できる。しかし、鋳造片を押し出し加工または他の目的に適した長さに切断する
（図示せず）のが好都合である。

【００２４】 前述したように、鋳造装置は、外周に沿って差をつけた油及びガスの供給を行
うことができるように設計されている。

【００２５】 特にガスの供給に関して言うと、鋳造処理の開始時にはキャビティの全周に沿
って同量のガスを供給するのが好都合であることがわかっている。その後、鋳造
処理が開始されて安定したら、キャビティの上部領域へのガス供給量を減少させ
るか、供給を控える。

【００２６】 さらに、主冷却、すなわち、キャビティ１７内のリング１２、１３を介した冷
却に関して言うと、冷却を減少させるために、通常の材料であるアルミニウムの
代わりに、鋼で鋳型ハウジング８を作製することが好都合であることがわかって
きた。さらに、冷却をさらに減少させるために、ハウジング部分の、冷却チャネ
ルに面する側に、たとえばプレキシグラス(Plexiglas)製の断熱環状プレート２
８を配置することによって、冷却チャネル１４を遮蔽する（それへの熱伝達を減
少させる）ことが必要であろう。これは好ましくは、交換可能で、さまざまな厚
さを有することができる。

【００２７】 本発明は、図面に示されて上記に説明されている実施形態に制限されることは
ない。したがって、鋳型キャビティの壁を形成する２つのリング（１２、１３）
の代わりに、単一のリングだけを用いることによって、油およびガスがこの単一
リングのみで供給されるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 アルミニウムタイロッドなどの長尺物の連続水平鋳造用の鋳造装置を部分的に
立面図で示している。

【図２ａ】 図１に示された鋳型を、横断面図で拡大して示している。

【図２ｂ】 図１に示された鋳型を、長手方向断面図で拡大して示している。

【符号の説明】

２ プール ３ 鋳型 １７ 鋳型キャビティ １９ 断熱プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ストラムスヴォグ、オーゲ ノルウェー国、6600 スンダルサラ、エイ ナングヴェイエン 11エー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属、特にアルミニウムの連続水平鋳造用の装置において、
   液体金属を収容するように構成された断熱貯留槽またはプール（２）と、該プー
   ル（２）から取り外すことができる、離脱可能に設けられた鋳型（３）とを含み
   、該鋳型と連通した穴（２５、２６）を有する断熱プレート（１９）を備えてお
   り、前記鋳型（３）は、油および／またはガスを供給するための透過性材料製で
   鋳造中の金属の主冷却を行う壁（１２、１３）を有する、好ましくは円形の鋳型
   キャビティ（１７）と、冷却剤を直接的に供給するために該キャビティの外周に
   沿って配置されて金属の補助冷却を行う少なくとも１つのスリットまたはノズル
   （１６）とを含む装置であって、 前記主冷却が、増減できるように構成されていることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記断熱プレート（１９）は、容易に交換可能であり、その
   ため、前記キャビティ（１７）の前記壁（１２、１３）に沿って延在する突出部
   （２４）を備えており、そのため、該突出部（２４）の長さに応じて、表面を、
   したがって冷却効果を増減することができることを特徴とする請求項１記載の装
   置。
3. 【請求項３】 前記鋳型ハウジング（８）は、鋼製であることを特徴とする
   請求項１又は２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記鋳型ハウジングは、中間冷却チャネル（１４）を備えた
   ２つの部分（８、９）を含み、前記中間冷却チャネル（１４）内において、前記
   キャビティへの熱伝達を減少させるために、断熱環状プレート（２８）を前記キ
   ャビティ（１７）内で前記透過性材料（１２、１３）を包囲する前記第１部分（
   ８）に当接させて配置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載
   の装置。
5. 【請求項５】 前記断熱プレート（２８）は、交換可能であり、さまざまな
   厚さを有することができることを特徴とする請求項４記載の装置。