JP2889929B2 - 磁気浮揚式連続鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は磁気浮揚式連続鋳造装置の改良に関する。

（従来の技術） たとえばAlやCuなどから成る線材ないし棒材を、連続
的な鋳造手段によって製造することが知られている（特
開昭59-133958号公報など）。すなわち、溶融金属を溶
融金属柱状として、上方の鋳造ないし成形区画へ下側か
ら供給し、交番磁界に曝し鋳造ないし成形区画内を移動
させつつ順次冷却・固化させ、鋳造・成形体を前記鋳造
ないし成形区画の上部から取り出す磁気浮揚式連続鋳造
方法が、工業的に有効な手段として実用に供されてい
る。つまり、前記磁気浮揚式連続鋳造方法によれば、鋳
造ないし成形される溶融金属柱は、前記交番磁界内にお
いて無重力状態を呈するため、鋳造容器（モールド）と
の摩擦力や接着力がなくなり、取り出し操作が軽減する
ばかりでなく、前記交番磁界を通過する段階で溶融金属
柱が内部的に攪拌され高度の均質性を呈するなどの利点
を有するからである。

一方、上記磁気浮揚式連続鋳造方法を実施する装置と
して、第３図に要部構成を断面的に示す磁気浮揚式連続
鋳造装置が知られている。すなわち、溶融金属１を収
容，保持する溶融金属保持炉２と、前記溶融金属１を固
化のため溶融金属柱の形で受容すべく直立の位置に置か
れた筒状鋳造容器３と、前記鋳造容器３へ導入された溶
融金属柱を冷却・固化するため鋳造容器３に組込まれた
熱交換手段および溶融金属柱を電磁的に上方へ移動させ
る交番磁界を発生する交番磁界発生手段と、前記冷却・
固化された鋳造品を鋳造容器３の上部から取り出す手段
と、溶融金属保持炉２から鋳造すべき溶融金属１を鋳造
容器３内に下側から供給する溶融金属供給路４、たとえ
ば周壁に高周波加熱手段を配設した黒鉛製の管、前記溶
融金属保持炉２内の溶融金属１を押圧して溶融金属供給
路４を介して鋳造容器３内に供給する作用をなすディス
プレーサー５とを具備して成る装置が実用に供されてい
る。なお、上記鋳造容器３へ導入された溶融金属柱を冷
却・固化する熱交換手段および溶融金属柱を電磁的に上
方へ移動させる交番磁界発生手段の鋳造容器３に対する
組込は次のようになされている。すなわち、前記鋳造容
器本体の外周面にほぼ全長にわたって熱交換手段、たと
えば冷却媒体流路および交番磁界を発生する交番磁界発
生手段が同軸的に配設された構成を成している。また溶
融金属保持炉２から鋳造すべき溶融金属１を鋳造容器３
内に下側から供給する溶融金属供給路４は、溶融金属保
持炉２の底部近傍の側壁に突設され、かつ水平部分4aと
立上り部分4bとこれらを接続する接続部4cとから構成さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記構成の磁気浮揚式連続鋳造装置には、次
のような不都合があり、その改善が望まれている。すな
わち、溶融金属保持炉２から鋳造すべき溶融金属１を鋳
造容器３内に下側から供給する溶融金属供給路４として
は、所要の溶融状態を保持して溶融金属を鋳造容器内に
連続的に供給するため、電導性の良好な黒鉛製の管を用
いかつ、周壁に高周波加熱手段を配設した構成を成して
いる。ところで、上記溶融金属供給路４を構成する黒鉛
製管は、空気中もしくは溶融金属中の酸素と酸化して損
耗するなど耐久性が劣るため、鋳造装置の運転・稼働を
停止して溶融金属供給路の補修・取換え作業を要すると
いう問題がある。つまり、この溶融金属供給路４の補修
・取換え作業においては、水平部分4aと溶融金属保持炉
２や接続部4cとの接続、立上り部分4bと接続部4cとの接
続など接続箇所が多いため、作業が煩雑であるばかりで
なく、溶融金属（湯）１漏れの可能性も高いという問題
がある。しかして、上記溶融金属１漏れの可能性は、所
要の鋳造作業時以外のときでも、前記各接続箇所に溶融
金属１による静水圧が加わるため助長される。しかも、
上記溶融金属供給路４の補修・取換え作業においては、
溶融金属保持炉２内の溶融金属１を破棄ないし回収する
必要があり、原材料の浪費など効率面で問題がある。

本発明は上記事情に対処してなされたもので、溶融金
属供給路からの溶融金属（湯）漏れなどを低減ないし抑
止し得るとともに、溶融金属供給路４の補修・取換え作
業の繁雑さを解消する一方、溶融金属保持炉２内の溶融
金属１の破棄ないし回収作業も不要な磁気浮揚式連続鋳
造装置の提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、上記構成の磁気浮揚式連続鋳造装置におい
て、溶融金属保持炉から鋳造すべき溶融金属を鋳造容器
本体内に下側から供給する筒状の溶融金属供給路を、デ
ィスプレーサーが溶融金属から引上げられたとき、溶融
金属面より上方の溶融金属保持炉側壁にほぼ水平に突設
・配置し、かつ接続部を介さずに僅かの立上り部で鋳造
容器本体に接続する構成としたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、溶融金属供給路に接続箇所がない構
成としたことにより、溶融金属の漏れ問題も大幅に解消
する。しかも、前記溶融金属供給路は溶融金属保持炉の
比較的上方に配設してあり、鋳造作業を停止している時
点（No Cast）では、溶融金属供給路に溶融金属による
静水圧が加えられないため、前記溶融金属漏れ発生の恐
れもなくなるばかりでなく、一方、溶融金属供給路のメ
インテナンスに当っても、溶融金属供給路内の溶融金属
は溶融金属保持炉に回収され、また溶融金属保持炉内の
溶融金属を破棄などせずに所要のメインテナンスの達成
が可能となる。

（実施例） 以下第１図を参照して本発明の実施例を説明する。第
１図は本発明に係る磁気浮揚式連続鋳造装置の要部構成
を断面的に示したもので、２は溶融金属１を収容・保持
する溶融金属保持炉、３は前記溶融金属１を溶融金属柱
の形で下側から受容する鋳造容器である。しかして、こ
の鋳造容器３は鋳造容器本体と、この鋳造容器本体の外
周に配設され、鋳造容器本体内に受容された溶融金属柱
を電磁的に上方へ移動させる交番磁界を発生する交番磁
界発生手段と、前記鋳造容器本体の外周（交番磁界発生
手段の内側）に一体的に配設され、鋳造容器本体内に受
容されて前記交番磁界発生手段の作用によって上方へ移
動する溶融金属柱を冷却・固化させる冷却手段、たとえ
ば冷却水路とで構成されている。さらに、４は前記溶融
金属保持炉２から鋳造すべき溶融金属１を鋳造容器３内
に下側から供給する溶融金属供給路で、この溶融金属供
給路はディスプレーサー５が溶融金属１から引上げられ
たとき、溶融金属１面より上方の溶融金属保持炉２側壁
にほぼ水平に突設・配置され、かつ僅かの立上り部4cで
鋳造容器３に接続する構成を成している。なお、溶融金
属保持炉２は内部に収容・保持する溶融金属１を溶融状
態に保つため、また溶融金属供給路４は所要の溶融状態
で供給するためそれぞれ周壁に高周波加熱手段が配設さ
れている。

本発明に係る、磁気浮揚式連続鋳造装置において、溶
融金属保持炉２から鋳造すべき溶融金属１をレビテータ
ーと呼称される鋳造容器３に供給するロンダチューブと
呼称される溶融金属供給路４は、上記黒鉛製の他に、高
周波加熱が可能な程度の電導性を有する一方、溶融金属
に耐えうる程度の耐熱性や機械的強度を備えたセラミッ
ク、たとえばTiB₂,ZrB₂,HfB₂,MoB₂,CrB₂などのホウ化物
系セラミック、TiN,ZrN,NbN,VNなどの窒化物系セラミッ
クおよびZrC,HfC,VC,TiCなど炭化物系セラミックで構成
してもよい。

次に、第２図を参照して上記構成の本発明に係る磁気
浮揚式連続鋳造装置の動作ないし使用方法について説明
する。先ず溶融金属保持炉２、鋳造容器３および溶融金
属供給路４を、所要の連続鋳造が行い得る状態に準備・
設定する。次いでディスプレーサー５を駆動し、このデ
ィスプレーサー５を溶融金属保持炉２内の溶融金属１中
に順次浸漬する。このディスプレーサー５の浸漬動作に
より溶融金属１面は順次上昇し、溶融金属供給路４を介
して鋳造容器３に供給され、所定の磁気浮揚式連続鋳造
が行われる。一方、上記鋳造作業の終了もしくは停止に
より、前記ディスプレーサー５を溶融金属１中から引上
げると、溶融金属保持炉２内の溶融金属１面が低下する
とともに、溶融金属供給路４内などの溶融金属は溶融金
属保持炉２内に流下・回収される。

このように、所要の連続鋳造操作時以外、つまり連続
鋳造操作停止時には、溶融金属供給路４の接続部などに
溶融金属による静水圧が加わることも全面的に回避され
るため、溶融金属１の漏れの問題も大幅に解消する。ま
た、前記溶融金属供給路４のメインテナンスに当って
も、溶融金属１は溶融金属保持炉２に回収される。また
前記溶融金属供給路４が溶融金属保持炉２の比較的上部
に突設されているため、前記溶融金属供給路４のメイン
テナンスに当って、溶融金属１を破棄処分などする必要
もなくなる。

［発明の効果］ 上記説明から分るように、本発明に係る磁気浮揚式連
続鋳造装置によれば、溶融金属保持炉から鋳造すべき溶
融金属を鋳造容器本体に供給する溶融金属供給路系統に
は、鋳造停止時には、溶融金属が貯留することがないた
め、溶融金属供給路のメインテナンスが容易となる。し
かも前記溶融金属供給路は、中間の接続部も無いため、
接続部における溶融金属漏れ発生の可能性低減する。つ
まり、溶融金属供給路系統には、鋳造停止時には、溶融
金属による静水圧も掛らないので接続部などにおける溶
融金属漏れ発生の恐れも大幅に回避し得るばかりでな
く、溶融金属供給路の取換え作業に際して、溶融金属保
持炉内の溶融金属の破棄処分なども不要となる。かくし
て、本発明に係る磁気浮揚式連続鋳造装置は、操業ない
し操作の安全性、メインテナンスの容易さ、鋳造用の溶
融金属の有効（効率的）利用など実用上多くの利点をも
たらすものといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気浮揚式連続鋳造装置の要部構
成を示す断面図、第２図は本発明に係る磁気浮揚式連続
鋳造装置の使用態様例を模式的に示す断面図、第３図は
従来の磁気浮揚式連続鋳造装置の要部構成を示す断面図
である。 １……溶融金属 ２……溶融金属保持炉 ３……鋳造容器 ４……溶融金属供給路 4a……溶融金属供給路の水平部分 4b……溶融金属供給路の立上り部分 4c……溶融金属供給路の接続部 ５……ディスプレーサー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属を収容・保持する溶融金属保持炉
   と、前記溶融金属を溶融金属柱の形で下側から受容する
   鋳造容器本体と、前記鋳造容器本体の外周に一体的に配
   設され、鋳造容器本体内に受容された溶融金属柱を電磁
   的に上方へ移動させる交番磁界を発生する交番磁界発生
   手段と、前記鋳造容器本体の外周に一体的に配設され、
   鋳造容器本体内に受容され、前記交番磁界の作用によっ
   て上方へ移動する溶融金属柱を冷却，固化させる冷却手
   段と、前記溶融金属保持炉から鋳造すべき溶融金属を鋳
   造容器本体内に下側から供給する溶融金属供給路と、前
   記筒状の溶融金属供給路の周壁に配設された高周波加熱
   手段と、前記溶融金属保持炉内の溶融金属を押圧して溶
   融金属供給路を介して鋳造容器内に供給する作用をなす
   ディスプレーサーとを具備して成る磁気浮揚式連続鋳造
   装置において、 前記溶融金属供給路がディスプレーサーを溶融金属から
   引上げたとき溶融金属面より上方の溶融金属保持炉側壁
   からほぼ水平に突設されかつ、接続部を介さずに僅かの
   立上り部で鋳造容器本体に接続されていることを特徴と
   する磁気浮揚式連続鋳造装置。