JPS61262450A

JPS61262450A - 溶融金属の連続鋳造方法

Info

Publication number: JPS61262450A
Application number: JP10393785A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fukutake; 福武　剛
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1986-11-20

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）金属、とくに難加工性金属の製品を製造するに適用され
る。

（従来の技術）溶融金属を凝固させて一定の形状の鋳片を得る方法とし
ては水冷した鋳型を用いる連続鋳造方法が一般的である
。

これに対して、最近、鋳型を冷却することな（、逆に加
熱状態にしておき、その鋳型の直上あるいは金属が鋳型
を離れる直前に凝固させる方法が特開昭５８−１８４０
４３号公報に提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）水冷鋳型を用いる前者の方法は、鋳片の表面形状が十分
に平滑でなく、酸化されてｂで直接製品とはならないた
めに、更に熱間あるいは冷間で加工しなければならなか
った。

また、後者の方法は、引上げ速度を凝固速度に正確に同
期させる必要があり、そして、金属表面が酸化層で覆わ
れ、特に薄板、箔帯、線材のような表面積が広い場合に
は、鋳片の表面が酸化層で覆われる比率が大きくなるこ
と、極薄の箔帯や極細の線材の鋳造が鋳片出口幅または
径の限界から困難である等の欠点がある。

本発明は、鋳片の表面形状が十分に平滑で、その表面が
酸化される慮れがなく、極薄の箔帯や極細の線材でも鋳
造できる方法を提供することにある゛。

（問題点を解決するための手段）本発明は、第１ａ図に図示するように溶融金属と溶融ガ
ラスを同一の容器に層状に保持すると共に、溶融金属と
ガラスの界面より上の溶融ガラス内にノズル開口部を置
き、ノズルの外から吸引するか或いは容器内を加圧する
ことにり、溶融ガラスと溶融金属を同時に、しかも外側
のガラスで内側の溶融金属を被包するようにノズルから
排出させ、ノズルを出た直後の位置で溶融金属を凝固さ
せることにある。

（作　用）本発明は、第３ａ図のように密閉容器内に密度の大きい
水銀と粘度の高いグリセリンを入れ、ノズル４の先端を
グリセリン中に浸した後、圧縮空気により装置内を加圧
して、加圧圧力、ノズル先端の位置を調整することによ
り、第３ｂ図に示すように水銀がグリセリンと共に該容
器外に排出される知見に基づき発明されたものである。

この知見をもとに、グリセリンをガラスに、水銀を溶融
金属に置き代えることにより、溶融状態で連続的に金属
がガラスにより被包された状態を実現できた。

そして、ノズルの形状もスリット状、円形等任意の形状
を採用できる。

また、金属の厚さく線材の場合は太さ）は、ノズル内の
ガラスと溶融金属の存在割合により決定されるので、金
属の形状を一定にするためには、両者の比を一定にする
必要がある。溶融金属の押出し圧力を上昇させることで
排出速度が増し、溶融金属の割合が増える。一方、ノズ
ルの位置を溶融金属面より離すとガラスの割合が増える
のに対し溶融金属の割合が減るために製品の厚みまたは
直径を小さくできる。従って、押出し圧力とノズル位置
を適正に制御することにより、安定して一定の製品を得
ることができる。

また、種々実験した結果、ノズル形状も製品形状の安定
性に大きな影響を与えることが判った。

第２図における円型ノズル７の開口部厚みＤとノズル長
さＨの比を変えてみたところ、Ｄ／Ｈ≦０．２５ではガ
ラスの膜厚が周方向に偏りやすく金属を安定に引上げる
ことが困難であった。Ｄ／Ｈ≧０．５であれば操作可能
であるが、好ましくはＤ／Ｈ≧１とするのがよい。この
関係は、板状のスリットの場合もほぼ同様であった。ま
た、鋳造する対象物が円柱の場合、ガラス被膜の周方向
、また鋳造する対象物が板の場合には、長手方向及び幅
方向の偏差に対しノズル開口部と静止時の溶融金属表面
の相対位置を適切にとることが重要であり、ノズル開口
平面と溶融金属表面が平行となるように調整する必要が
ある。

また、溶融金属の保持温度は、その融点よりも５℃以上
とするのが望ましい。５℃以下であるとノズルづまりや
製品形状を正しく制御できなくなる。

また、本発明に用いるガラスの物理的性質については、
金属の凝固温度近傍で適当な変形抵抗を有することが必
要であり、粘度で１０３〜１０６ポアズの範囲を目標と
して選択する。

また、本発明の方法は、更にノズル出口に於いてガラス
成型装置を置くことにより、細線あるいは箔帯の製造も
できる。また、溶融ガラスと溶融金属の供給を連続して
行うことにより、より長期間連続して運転が可能である
。

上述の説明は、溶融金属の比重が溶融スラグのそれより
大きい場合について示したが、この関係が逆になる場合
には、容器内の上方に金属が下方に溶融ガラスが溜まる
。この場合、ノズルの開口部を溶融ガラスの上方に向け
る様ノズルを設置しこのノズルから下方に溶融物を排出
することにより本性が適用できる。

（実施例）本発明の実施例を第１ａ図〜ｌｄ図に基づき説明する。

第１ａ図は、溶融ガラスと溶融金属を収容する鉄皮８で
覆われた耐火物からなる容器と、該容器の上面側には溶
融ガラスと溶融金属を投入する蓋１１の付いた注入口１
０と圧力調整弁３を備えた圧縮ガス導入管とノズル７を
保持するノズル保持具とを備えており、ノズルの直上に
は溶融ガラスと溶融金属とを冷却する冷却用ミストスプ
レィと凝固したガラスと金属を上方に引上げるテークア
ツプロールを備えている装置である。ガラスと金属（５
，５％珪素鋼）は別の溶解炉で溶解後、該装置の蓋１１
をあけ注入口から容器内に注入し、図示てぃない加熱装
置により一定温度に保持される。この後にノズルをノズ
ル保持具とともに図示していない昇降装置により、ガラ
ス層内に下降させる。

このときのノズル開口部は第１ｂ図に図示したようにダ
ミーパー１５で閉じられている。ガラス層の所定位置ま
でノズルを下降させたのち（第１Ｃ図）、ダミーパー１
５を徐々に上昇させる（第１ｄ図）。この過程でのノズ
ル位置は第３ａ図に示す定常運転時より溶融金属面に近
くに置き、溶融金属の引上げ速度は遅い。引上げを開始
し金属が上方に引上げられるとともに、ノズル内の強制
冷却をそれまでの空冷からミスト冷却に変え、炉内圧を
圧力調整弁３により上昇させるとともにノズル位置を上
昇させて定常運転に移行する。製品はテークアツプロー
ル１３により上方に引上げられる。運転中は製品の厚さ
と凝固位置を検出しながら、炉内圧力とノズル位置を調
整することにより一定の厚さの製品を得る。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、ガラス成形体中
で金属を凝固させるので表面の酸化が少なく清浄で平滑
な製品を得ることができ、また極・薄、極細の製品を鋳
造できる。そして、ノズルの形状を変えるだけで容易に
製品形状を変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す図である。第２図は、本発明に用いられるノズルの説明図である。第３図は、比重の大きい水銀と粘度の高いグリセリンの
入った容器からの排出挙動を説明する図である。１・・・容器　　　　　　　２・・・容器の蓋３・・・
圧力調整弁　　　　４・・・排出ノズル５・・・導圧管
　　　　　　６・・・ノズル保持具７・・・ノズル　　
　　　　８・・・鉄皮９・・・耐火物　　　　　　１０
・・・注入口１１・・・ｆｉ　　　１２・・・エクスパ
ンシロンジョイント１３・・・テークアツプロール１４・・・冷却用ミストスプレィ１５・・・ダミーバー
第１図（ｂ）　　　　（ｃ）　　　　（ｄ）第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１、溶湯容器内に、溶融ガラスと溶融金属とを保持し、
溶融ガラス層内に上記溶融金属を容器外に導くノズルの
開口先端部を浸漬させ、溶融金属を溶融ガラスで被包し
た状態で容器外に排出しつつ、該ノズルの出側直近で強
制冷却して凝固させることを特徴とする溶融金属の連続
鋳造方法。