JPH0716765B2 - 引上げ鋳造装置及び引上げ鋳造に於ける湯面高さ調整法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は引上げ鋳造装置及び該装置の冷却鋳型に対する
湯面高さ調整法に関するものである。

（従来の技術） 従来の斯種引上げ鋳造は、第７図の如く、冷却鋳型
（２）の上部を湯面から臨出させて、鋳型の下部は溶湯
（９）中に浸け、鋳型の型孔（21）の下部開口から該型
孔（21）内に溶湯（９）を浸入させる。

冷却鋳型（２）の上方から型孔（２）にスターティング
ロッド（90）を挿入し、該ロッドの下端に突設した軸体
（91）に溶湯（９）に付着させ、型孔（21）内の外周部
の凝固を待って、スターティングロッド（90）を引き上
げる。

一定の高さ凝固層（92）を引き上げると、引上げを中断
して型孔内で次の凝固層を形成する。

この様に凝固層の引上げを断続して繰り返すことによっ
て、筒状凝固層が繋がった管体を連続成形できる。

上記引上げ鋳造は、凝固層（92）の安定した形成ができ
る様に、型孔（21）と該型孔に接している溶湯（９）と
が相対的に静止している時間を確保することが必要であ
り、このために鋳造管体の引上げを断続的に行なってい
る。

又、引上げ鋳造にて肉厚が一様である管体を製造する場
合、型孔（21）に対する湯面高さを一定に保つことが重
要である。

凝固層（92）の肉厚は、溶湯が型孔（21）に接している
時間が長い程、即ち、型孔（21）内の湯面が高い程大き
くなる。又、型孔（21）に接している時間が短い程、即
ち、型孔（21）内の湯面が低い程小さくなる。

鋳造の進行によって、湯の量は徐々に減るため、型孔
（21）に対する湯面の高さを一定に保つには、次の４つ
の手段及びそれらの応用があり、何れも鋳造の進行に対
応して行なわれる。

第１の手段 第３図の如く、溶湯収容炉（１）に溶湯供給炉（11）を
連繋配備して、溶湯（９）の減りに応じて、溶湯供給炉
（11）から溶湯収容炉（１）に溶湯（９）を供給して、
供給炉（１）の湯面高さを一定に保つ。

第２の手段 第４図の如く、冷却鋳型（２）の高さ位置を固定し、溶
湯（９）の減りに応じて溶湯収容炉（１）を上昇させる
ことにより、収容炉（１）の湯面高さを一定に保つ。

第３の手段 第５図の如く、溶湯収容炉（１）に補助収容炉（12）を
連通配備し、該補助収容炉（12）に耐火塊（13）を昇降
可能に吊り下げ、耐火塊（13）の補助収容炉（12）への
浸漬量を調整することにより、収容炉（１）の湯面高さ
を一定に保つ。

第４の手段 第６図の如く、溶湯収容炉（１）に加圧室（14）を連通
配備し、該加圧ポンプ（15）によって加圧室内の圧力を
調整して、収容炉（１）の湯面高さを一定に保つ。

（発明が解決しようとする課題） 上記の４つの手段は何れも大掛かりな設備を必要とし、
又、溶湯の湯面高さを検出する装置を必要とし、該湯面
高さ検出装置は極めて高価であり設備費が高騰する問題
があった。

本発明は、簡単な設備によって冷却鋳型（２）の型孔
（21）に対する溶湯（９）の湯面高さを検出できる引上
げ鋳造装置及び冷却鋳型に対する湯面の相対高さを一定
に保つことの出来る湯面の高さ調整法を明らかにするも
のである。

（課題を解決する手段） 本発明の引上げ鋳造装置は、上下に貫通した型孔（21）
を有する冷却鋳型（２）を吊下フレーム（４）に吊り下
げて支持し、冷却鋳型の下部を溶湯収容炉（１）中の溶
湯（９）に浸けて、該型孔（21）の下部開口から溶湯
（９）浸入させ、該溶湯（９）を冷却凝固させつつ凝固
層を引上げて管体を形成する引上げ鋳造装置に於て、フ
レーム（４）上の鋳型の荷重が作用する部分に荷重の変
化を電気信号に変換する荷重検出器（８）を配備して構
成されている。

又、引上げ鋳造に於ける湯面の高さ調整法は上下に貫通
した型孔（21）を有する冷却鋳型（２）を昇降吊り台
（５）に支持し、冷却鋳型の下部を溶湯収容炉（１）中
の溶湯（９）に浸けて、該型孔（21）の下部開口から溶
湯（９）浸入させ、該溶湯（９）を冷却凝固させつつ凝
固層を引上げて管体を形成する引上げ鋳造に於て、フレ
ーム（４）上の鋳型の荷重が作用する部分に荷重の変化
を電気信号に変換する荷重検出器（８）を配備し、管体
の鋳造の進行に伴う溶湯（９）の減りに対応する冷却鋳
型（２）に対する浮力の減少による荷重検出器（８）の
電気信号の変化によって昇降吊り台の昇降駆動装置（4
4）を作動せしめて冷却鋳型（２）を下降させることに
より冷却鋳型（２）に対する相対的な湯面高さを一定に
維持する。

〔作用及び効果〕

溶湯（９）の減りに応じて湯面が下がり、冷却鋳型
（２）に対する浮力が減少し、荷重検出器（８）から出
力される電気信号は変化するから、該電気信号の変化に
よって湯面高さの検出が可能となる。

又、湯面の下がりに応じて、昇降駆動装置（44）が作動
して冷却鋳型（２）を下降させることにより、型孔（2
1）に対する湯面を一定に維持することが出来る。

溶湯凝固層（91）の引上げ動作及び停止に同期して、断
続的に鋳型を下降させることにより凝固層（91）と冷却
鋳型（２）の相対的静止時間を確保でき、略均一厚みの
鋳造管体を形成できる。

（実施例） 第１図に示す如く、基台（３）に溶湯収容炉（１）が配
備され、該炉内に冷却鋳型（２）が吊下げて支持され、
該鋳型は下部を溶湯に浸け、上部を臨出させている。

冷却鋳型（２）吊下げ用のフレーム（４）は、基台
（３）上に冷却鋳型（２）の周りの対称な４位置に縦柱
（41）を設け、各柱の上端間を矩形の枠体（42）にて連
結して形成される。

各柱の内側に、回転ネジ軸（43）が垂直に配備され、各
回転ネジ軸（43）間に跨がって、昇降可能に吊り台
（５）が配備され、吊り台（５）の中央部には鋳造管体
の通過を許容する貫通孔（53）が開設される。

前記冷却鋳型（２）は荷重の変化を電気信号に変換する
４基の荷重検出器（８）を介して貫通孔（53）の軸心と
鋳型の型孔の軸心を一致させて吊り台（５）に吊り下げ
支持されている。

荷重検出器（８）はロードセル、ストレンゲージの如
く、荷重の変換を電圧の変化に変換する公知のものであ
って、該検出器（８）の上下に突出したネジ軸（81）を
冷却鋳型（２）と昇降吊り台（５）とに螺合して、該吊
り台（５）に冷却鋳型（２）を吊り下げ支持している。

各荷重検出器（８）は制御装置（82）に連繋され、該制
御装置（82）は後記する吊り台昇降駆動装置（44）に連
繋されている。

昇降吊り台（５）は四隅にネジ孔（51）を有しており、
該ネジ孔（51）に前記回転ネジ軸（43）が螺合してい
る。

４本の回転ネジ軸（43）は、フレーム（４）の上部に
て、１基のモータ（44）に回転伝達手段（45）を介して
連繋され、該モータの正回転によって、昇降吊り台
（５）を上昇させる方向に一斉に回転し、モータの逆回
転により、昇降吊り台（５）を下降させる方向に一斉に
回転する。

フレーム（４）の中央部には、鋳造管体を引上げるため
の引上げ装置（７）が配備され、該引上げ装置は鋳造管
体の引上げ移行路を挟んで一対のピンチローラ（71）
（71）を対向配備し、該ピンチローラに駆動モータ（7
2）を連繋して構成され、該駆動モータ（72）には、間
欠駆動設定装置（図示せず）が連繋され、停止時間と作
動時間を任意に設定して動停止を繰り返すことができ
る。

然して、冷却鋳型（２）の上方から型孔（２）にスター
ティングロッド（90）を挿入し、該ロッドの下端に溶湯
（９）を付着させ、型孔（21）内の外周部の凝固を待っ
て、スターティングロッドを一定の時間引き上げてか
ら、停止させる。

スターテングロッド（90）の引上げが停止している間、
湯面高さに変化はなく、型孔（21）と溶湯（９）とは相
対的に静止しており、冷却鋳型（２）による奪熱によっ
て、溶湯（９）は型孔（21）に沿って冷却凝固する。

一定の時間経過後、スターティングロッド（90）を一定
の時間だけ引上げると、上記凝固層（91）が一緒に引上
げられる。

凝固層（92）が引上げられると、その肉厚及び引上げ長
さに対応して、湯面が下がるが、湯面の下がりに応じ
て、冷却鋳型（２）に対する浮力が小さくなり、荷重検
出器（８）から出力される電気信号は変化する。これに
よって制御装置（82）が働き、吊り台昇降用モータ（4
4）が作動して冷却鋳型（２）が下降し、型孔（21）に
対する相対的な湯面高さを一定に維持することが出来
る。

溶湯凝固層（92）の引上げ動作及び停止に同期して、断
続的に鋳型を下降させることにより凝固層（92）と冷却
鋳型（２）の相対的静止時間を確保でき、略均一厚みの
鋳造管体を形成できる。

尚、本発明の実施に際して、例えばストンゲージを吊り
台（５）、回転ネジ軸（43）等の冷却鋳型の荷重が作用
する部分に装着し、溶湯の減りに対応する冷却鋳型に対
する浮力の減少をストレンゲージの歪検出によって行な
い湯面高さを制御することも可能である。

本発明は上記実施例の構成に限定されることなく、特許
請求の範囲に記載の範囲で種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用する引上げ鋳造装置の斜面図、第
２図は同上装置の断面図、第３図、第４図、第５図、第
６図、第７図は従来例の説明図である。 （１）…溶湯収容炉、（２）…冷却鋳型 （３）…基台、（４）…フレーム （８）…荷重検出器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下に貫通した型孔（21）を有する冷却鋳
   型（２）を吊下フレーム（４）に吊り下げて支持し、冷
   却鋳型の下部を溶湯収容炉（１）中の溶湯（９）に浸け
   て、該型孔（21）の下部開口から溶湯（９）浸入させ、
   該溶湯（９）を冷却凝固させつつ凝固層を引上げて管体
   を形成する引上げ鋳造装置に於て、フレーム（４）上の
   鋳型の荷重が作用する部分に荷重の変化を電気信号に変
   換する荷重検出器（８）を配備した引上げ鋳造装置。
2. 【請求項２】上下に貫通した型孔（21）を有する冷却鋳
   型（２）を昇降吊り台（５）に支持し、冷却鋳型の下部
   を溶湯収容炉（１）中の溶湯（９）に浸けて、該型孔
   （21）の下部開口から溶湯（９）浸入させ、該溶湯
   （９）を冷却凝固させつつ凝固層を引上げて管体を形成
   する引上げ鋳造に於て、フレーム（４）上の鋳型の荷重
   が作用する部分に荷重の変化を電気信号に変換する荷重
   検出器（８）を配備し、管体の鋳造の進行に伴う溶湯
   （９）の減りに対応する冷却鋳型（２）に対する浮力の
   減少による荷重検出器（８）の電気信号の変化によって
   昇降吊り台の昇降駆動装置（44）を作動せしめて冷却鋳
   型（２）を下降させることにより冷却鋳型（２）に対す
   る相対的な湯面高さを一定に維持する引上げ鋳造に於け
   る湯面高さ調整法。