(57)【要約】  溶融金属の水平鋳造用の鋳型は、入口端と出口端を有する開放端部鋳型キャビティを形成する鋳型本体を備える。透過性環状壁部材が、鋳型キャビティの入口端の近傍で鋳型本体内に装着されていると共に、その内面が鋳型の内面を形成する。耐火性転移プレートが、鋳型キャビティの入口端に装着されて、鋳型キャビティより小さい断面を有する鋳型入口開口を形成することにより、鋳型キャビティの入口端において環状肩部を設ける。鋳型入口開口を介して溶融アルミニウムを供給する手段が設けられる。別個の導管が、ガスを透過性環状壁部材を介して肩部に供給するように設けられて、金属と鋳型の内面の間にガス層を設ける。溶融アルミニウムとの反応性がより高いガスが肩部に供給される一方、反応性がより低いガスが、透過性環状壁部材を介して供給される。溶融アルミニウムとの反応は、アルミニウム上に表皮又は外殻を作製して、この表皮又は外殻が、鋳型内の滑らかな通過をもたらすと共に、排出インゴットのより迅速な２次冷却を許容する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融アルミニウムの水平鋳造用の鋳型において、
入口端と出口端を有する開放端部鋳型キャビティを形成する鋳型本体と、鋳型キャビティの入口端の近傍で鋳型本体内に装着されていると共に、その内面が鋳型の内面を形成する第１透過性環状壁部材と、鋳型キャビティの入口端に装着されて、鋳型キャビティより小さい断面を有する鋳型入口開口を形成することにより、鋳型キャビティの入口端において環状肩部を設ける耐火性転移プレートと、鋳型入口開口を介して溶融アルミニウムを供給する供給手段と、ガスを鋳型キャビティに供給する第１導管及び第２導管とを備え、又、第１導管は、第２導管よりも環状肩部により近接配置されていることにより、第１導管は、肩部とキャビティ壁の隅において無金属ポケットを形成するように、ガスを供給するように構成される一方、第２導管は、鋳型の内面の近傍で金属と接触するように、第１透過性環状壁部材を介してガスを供給するように構成された鋳型。
【請求項２】
第１導管と第２導管の間に配置されて、第１透過性環状壁部材に潤滑剤を供給する第３導管を含む請求項１に記載の鋳型。
【請求項３】
第１導管が、無金属ポケットにガスを供給するように、溝を介して無金属ポケットに接続されている請求項１に記載の鋳型。
【請求項４】
第１導管が、無金属ポケットにガスを供給するように、第１透過性環状壁部材を介して無金属ポケットに接続されている請求項１に記載の鋳型。
【請求項５】
第１透過性環状壁部材内で第１導管と第３導管の間に配置された不透過性バリヤーを含む請求項２に記載の鋳型。
【請求項６】
第１透過性環状壁部材内で第２導管と第３導管の間に配置された不透過性バリヤーを含む請求項２に記載の鋳型。
【請求項７】
第１導管がより反応性の高いガスの源に接続される一方、第２導管がより反応性の低いガスの源に接続される請求項１に記載の鋳型。
【請求項８】
鋳型キャビティ壁と鋳造中に鋳型内に存在する溶融金属の間の電気抵抗を測定するように配置された検出器を含む請求項１に記載の鋳型。
【請求項９】
鋳型キャビティが、金属流れの方向で外方にテーパ付けされた請求項１に記載の鋳型。
【請求項１０】
テーパが、鋳型キャビティの円周の周りで変動する請求項９に記載の鋳型。
【請求項１１】
鋳型入口開口が、円形断面を有するインゴットを製造するように、非円形断面を有する請求項１に記載の鋳型。
【請求項１２】
鋳型入口開口が、非対称に位置決めされた請求項１１に記載の鋳型。
【請求項１３】
鋳型本体が、出口端において冷却水排出開口に接続された冷却水送出流路を含む請求項１に記載の鋳型。
【請求項１４】
冷却水排出開口が、互いにずらした位置にあると共に、その開口寸法と排出角度が鋳型本体の回りで変動させられる請求項１３に記載の鋳型。
【請求項１５】
溶融アルミニウムを水平連続鋳造する方法において、
鋳型本体内に形成された開放端部鋳型キャビティの入口端において、耐火性転移プレートの開口を介して、供給トラフから溶融アルミニウムを連続的に供給すると共に、耐火性転移プレートが、鋳型キャビティより小さい断面を有する鋳型入口開口を形成することにより、鋳型キャビティの入口端において肩部を設けることと、
鋳型キャビティ内で、肩部の近傍での金属メニスカスの形成と共に、鋳型キャビティの内面の一部を形成する透過性耐火壁部を超えて溶融アルミニウムを移動させることと、
アルミニウムと反応するガスの第１流れを、肩部に導入することにより、無金属ポケットを形成すると共に、溶融アルミニウムに接触させることにより、ガスとアルミニウムの反応生成物からなる外面を有するアルミニウム本体を形成することと、
ガスの第１流れの下流で、ガスの第２流れを、鋳型キャビティに導入すると共に、アルミニウム本体の鋳肌に接触させることと
を備える方法。
【請求項１６】
アルミニウムと反応する前記ガスが、酸素、空気、シラン、ＳＦ６及びメタンからなる群又は該群の１種以上と不活性ガスの混合物から選択される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
アルミニウムと反応する前記ガスが、アルゴンと酸素の混合物である請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ガスの第２流れが、透過性耐火壁部を通過する請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
第２流れのガスが、不活性ガスへの酸素の混合物であり、又、第１流れのガスが酸素である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第２流れのガスが、第１流れのガスよりもアルミニウムとの反応性が低い請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
第２流れのガスが、空気、窒素及び不活性ガスからなる群から選択される請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
第２流れのガスが、アルゴンである請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
潤滑剤の流れが、ガスの第１流れとガスの第２流れの間で、透過性耐火壁部に貫通供給されると共に、アルミニウム本体の鋳肌に接触させられる請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
潤滑剤の流れが、第１流れのガスが鋳型キャビティに流入する前に第１流れのガスと接触することを防止される請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
潤滑剤の流れが、第２流れのガスが鋳型キャビティに流入する前に第２流れのガスと接触することを防止される請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
ガスが、ガス、液体を含有するガス又はガスを含有する液体として供給される請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
潤滑剤がガスを含有する請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
潤滑剤中のガスが、ポケット内のガスと反応して、アルミニウム本体上に改質反応生成物を形成する請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
円形断面を有するインゴットを得るように非円形断面にした鋳型入口開口に、溶融アルミニウムが供給される請求項１５に記載の方法。
【請求項３０】
非対称に位置決めされた鋳型入口開口に、溶融アルミニウムが供給される請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
冷却液の流れが、鋳型キャビティから排出される時に成形インゴットに指向される請求項１５に記載の方法。
【請求項３２】
冷却液が、成形インゴットを１００℃／ｓｅｃ．を超える速度で冷却することにより、インゴット中に微細粒子構造を形成する請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
鋳型と鋳型内で形成中のインゴットの間の電気抵抗を測定して、測定された電気抵抗に基づいて、鋳型の透過性耐火壁部への潤滑剤の流れを変動させる請求項１５に記載の方法。
【請求項３４】
溶融金属を鋳造する鋳型において、
入口端と出口端を有する開放端部鋳型キャビティであって、鋳型の内面を形成する透過性壁部を含む開放端部鋳型キャビティを形成する鋳型本体と、鋳型キャビティを介して溶融金属を供給して、金属インゴットを形成する供給手段と、透過性壁部を介してガスと潤滑剤を供給すると共に、鋳型の内面の近傍で金属に接触させる導管と、鋳型キャビティに供給中の潤滑剤の量を制御する制御手段とを備え、又、制御手段が、鋳型キャビティ壁と鋳造中に鋳型内に存在する溶融金属の間の電気抵抗を測定するように配置された検出器を含み、更に、該電気抵抗が、金属と接触する潤滑剤の量を示す鋳型。
【請求項３５】
連続鋳造によって得られると共に、平均樹枝状晶アームスペーシングが１０ミクロン未満の一様な鋳放し顕微鏡組織を有する、アルミニウム又はアルミニウム合金の鋳造ビレット。
【請求項３６】
少なくとも５０％の円周領域に渡って５０ミクロン未満の表面粗さ（Ｒｚ）を有する請求項３５に記載の鋳造ビレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属、特に、アルミニウムとその合金等の軽金属の水平連続鋳造に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム等の連続水平鋳造では、溶融金属は、断熱溜め内に保持され、そこから、大体水平な軸心を有する水平開放端部鋳型キャビティの入口端に導入される。鋳型キャビティ内で、溶融金属は、最初に十分に冷却されて、まだ溶融した金属コアを囲む外層又は外殻を形成する。この金属本体が鋳型キャビティから排出されるにつれて、金属本体は、更に冷却及び凝固するように、液体冷却剤、例えば、水を吹付けられる。
【０００３】
溶融金属は、鋳型キャビティの断面より小さい断面を有する開口又はノズルを介して鋳型キャビティに導入されて、リップ又はオーバーハングが鋳型キャビティの入口端に形成される。この金属入口ノズルは、典型的に、入口開口を有する耐火性プレートである。
【０００４】
溶融金属が入口ノズルに注入されて鋳型キャビティを充填するように外方に膨張するにつれて、金属メニスカスが入口オーバーハングと鋳型キャビティの周壁の間に形成される。このメニスカスの後方に、相対的に無金属の空間のポケットがある。金属が鋳型キャビティの壁に付着することなくキャビティ内の金属の滑らかな貫流を得るために、ガスと潤滑剤の両方を鋳型に圧入することがよく知られている。米国特許第４，１５７，７２８号では、加圧空気が、メニスカスの後方のポケットに導入されて、鋳型キャビティの周壁の下方にメニスカスを膨張させる。それに加えて、油が、鋳型キャビティの壁を潤滑するために供給される。
【０００５】
ワグスタッフ等の米国特許第４，５９８，７６３号は、鋳型キャビティの周壁の透過性壁部を介して、ガスと潤滑剤の混合物を鋳型キャビティに圧入するシステムを記載する。ガスと潤滑剤は、透過性壁部内で混合されて、キャビティの周壁に送出される。水平鋳造において、付着を防止する問題は、円板形耐火性転移プレートと円筒形鋳型壁の間の異なる関係で動作する鋳型の頂部と底部の間の溶湯静水頭の相違によってより複雑となる。このような鋳型におけるガスの圧入は、排出インゴットの表面上に形成される酸化物を、排出インゴットの周囲の回りに非一様に形成させる結果、表面欠陥が生成される。
【０００６】
ワッツの米国特許第３，６３０，２６６号は、ガスが、通路によって鋳型ポケット、例えば、メニスカスの後方に圧入される水平鋳造機を記載する。
【０００７】
鈴木等の米国特許第４，６５３，５７１号では、ガスが、鋳型の入口隅、即ち、メニスカスの後方のポケットに導入される。この設計は、ガスと潤滑剤を導入する別個の流路を使用すると共に、鋳型の回りのある位置におけるガスの逃散を制御する流路を設ける。
【０００８】
ヨハンセン等の国際公開第９１／００３５２号では、鋳型の周りの別個のセグメントからのガスが、鋳型の周囲の周りの透過性壁に供給される。
【０００９】
ワグスタッフ等の米国特許第６，２６０，６０２号では、鋳型キャビティが外方テーパを有すると共に、冷却用噴射水を互いにずらした構成の連続水平鋳造装置が記載される。テーパ度と鋳型の回りの噴射水の位置決めは、吹付け力を熱収縮力とつり合わせることにより、所望のインゴット形状を得るように変動させられる。よって、金属が不等重力を受ける鋳型から円形断面のインゴットを得ることを、水平鋳造機において使用することができる。
【００１０】
大野の米国特許第４，６０５，０５６号では、金属凝固を遅らせるために補助加熱装置が設けられた連続水平鋳造装置が記載される。
【００１１】
鋳型内に形成される金属本体のばらつきのない表面の形成は、水平連続鋳造の重要な要素である。例えば、鋳型内のばらついた又は一様でない外殻又は外層が、鋳型に付着することにより、鋳造されたインゴットの不規則表面となったり、溶融金属の湯漏れが発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、改良された表面特性を有する鋳造ビレットを得るように、水平鋳型キャビティ内の金属の滑らかな通過を制御する改良された方法を提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、排出されるインゴット表面の熱束を増大させて、鋳造インゴットのより迅速な凝固を得ることができることである。
【００１４】
本発明の更に別の目的は、改良された顕微鏡組織を有する鋳造インゴットを得ることである。
【００１５】
本発明の他の目的は、鋳造ビレットの表面品質を改良するように、潤滑剤を確実に制御する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
一態様において、本発明は、入口端と出口端を有する開放端部鋳型キャビティを形成する、溶融金属の鋳型本体を備える、溶融金属の水平鋳造用の鋳型に関する。透過性環状壁部材が、鋳型キャビティの入口端の近傍で鋳型本体内に装着されていると共に、その内面が鋳型の内面を形成する。耐火性転移プレートが、鋳型キャビティの入口端に装着されて、鋳型キャビティより小さい断面を有する鋳型入口開口を形成することにより、鋳型キャビティの入口端において環状肩部を設ける。鋳型入口開口を介して溶融アルミニウムを供給する手段が設けられる。ガスを透過性環状壁部材を介して肩部と内面に供給する別個の導管が設けられる。
【００１７】
肩部に供給されたガスは、肩部とキャビティ壁の間の隅に形成される金属メニスカスの後方に無金属空間のポケットを形成する。内面に供給されたガスは、金属とキャビティ壁の間にガス層を形成する。
【００１８】
好ましくは、潤滑剤が、導管によって供給されて、透過性環状壁部材に流入する。この導管は、２個のガス導管の間に配置される。
【００１９】
一実施の形態において、肩部にガスを供給するガス導管は、複数の溝又は微細流路によって、金属メニスカスの後方の隅において無金属空間又はポケットと連通する。特に好ましい実施の形態において、このガス導管は、透過性環状壁部材の一部を介して、無金属ポケットと連通する。
【００２０】
２個のガス導管は、異なるガスが供給されることが好ましく、無金属ポケットと連通するガスは、鋳型の内面に連通するガスよりも溶融アルミニウムに対する反応性が高い。反応性がより高いとして使用されるガスは、溶融アルミニウムと反応して、その上に表皮又は外殻を形成するもの、例えば、酸素、空気、シラン、ＳＦ６又はメタン、このようなガスと不活性ガスの混合物である。酸素、空気又はこれらのガスと不活性ガスの混合物が使用される（即ち、反応性ガスが酸化ガスである）時、表皮は、アルミニウム及び／又はその合金元素のいくつかの酸化物を備える。反応性がより低いとして使用されるガスは、溶融アルミニウムとの反応性が比較的低く、空気、窒素又は純粋不活性ガスを含む。空気は、無金属ポケット内のより反応性の高いガスと使用する時だけ、反応性（酸化作用）のより低いガスである得る。特に好ましい実施の形態において、反応性がより高いガスが酸素であり、又、反応性がより低いガスが、酸素とアルゴン等の不活性ガスの混合物である。
【００２１】
従来技術の１段式ガス射出よりも２段式ガス射出を使用することによって、アルミニウム合金成分を含有する反応生成物（殆どの場合、酸化物）の生成膜が、溶融金属メニスカス表面上に形成される。特に、反応性がより高いガスの上流位置での使用は、溶湯静水頭に対して肩部を無金属に維持すると共に、表面上の強力な支持反応生成物の迅速な形成又は修理を確実にする。これに対し、下流での反応性がより低いガスは、反応生成物膜と鋳型壁の間の最小の接触を確実にし、同時に、ガスが全体で使用されている場合に発生するそのガスと潤滑剤の反応の有害な影響を最小化する。この組合せは、金属と鋳型壁の間（即ち、いわゆる１次冷却の領域）の熱束が低減されることと、インゴットが高表面温度で鋳型から排出されると共に、冷却と凝固が、２次冷却水を排出面に直接作用することによってなされることとを確実にする。よって、２次冷却水衝突点における表面を通じた熱束が大幅に増大するから、高い凝固速度が大略全ビレット直径をまたいで得られる。
【００２２】
これは、１００℃／ｓｅｃを超える凝固速度が可能である結果、ビレットが微細粒子構造を有することを意味する。従って、本発明は、更に、平均セルサイズ（１０ミクロン未満の樹枝状晶アームスペーシング）を持つ半径方向に一様な鋳放し顕微鏡組織を有する鋳造ビレット製品に関する。ビレットは、更に、排出鋳造ビレットのどの円周表面の少なくとも５０％に渡って約５０ミクロン未満の表面粗さ（Ｒｚ）を有する。
【００２３】
本発明において追加される潤滑剤の量は、少ないと共に、鋳型の内面を表面に通じる導管からガスを導く透過性壁手段の効力を主として改良するために使用される。これは、最小の潤滑剤を必要とする。従って、潤滑剤条件を決定するかなり正確な手段を設けることが有利である。本発明の別の好ましい特徴によれば、検出器が、鋳型キャビティ壁と鋳型内の溶融金属の間の電気抵抗を測定するように配置される。潤滑剤の流れが、測定された電気抵抗に基づいて変動させられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明が関係する型式の典型的な水平鋳造型を示し、この水平鋳造型は、断熱溶融アルミニウム溜め１０、入口トラフ１２と水平鋳造型１１を含む。インゴット１３が鋳型から送出されて、鋳型からコンベヤー１４によって運搬される。
【００２５】
図２には、水路１８が収容される二つ割り鋳型本体１６と１７が示される。水路１８は、冷却水送出管（不図示）によって供給されると共に、鋳型本体１６と１７の周囲の回りの１組の互いにずらした冷却水出口穴２０と２１と連通する。
テーパ状の透過性グラファイト環状リング２４が、鋳型本体１６の内側に装着されて、鋳型への内面を形成する。耐火性材料から成る転移プレート２６が、鋳型の上流（又は金属入口端）２８に装着される。転移プレート２６は、環状リング２４より小さい断面の内部開口を有することにより、鋳型の隅に肩部とポケット３０を形成する。Ｏリングシール３１が、耐火性プレート２６、グラファイトリング２４と鋳型本体１６の交点に設けられる。
【００２６】
本明細書に参考として組込まれた米国特許第６，２６０，６０２号に詳しく記載されているように、冷却水出口穴２０と２１は、各種の間隔を有すると共に、鋳型軸心に対して異なる角度で指向され、又、グラファイトリング２４のテーパは鋳型の周囲の回りに変動させ得る。この変動は、鋳造品内に存在する実線５６によって表される凝固フロントに明白な非対称性から例示されるように、水平鋳造において発生する垂直な非対称性を補償するのに使用される。転移プレート２６の入口開口は、円形ビレットを切断すべき時にこの非対称性を補償するように、非円形であると共に、中心から偏倚させてもよい。
【００２７】
図３Ａ乃至図３Ｄに示すように、ガスと潤滑剤（使用される時）は、鋳型の内部へ各種の方法で送出される。２個の環状流路３２と３４が、環状リング２４の外面に機械加工されて、鋳型本体を介して送り接続（不図示）を備える。環状流路３２と３４は、別の送り結線によりガスを供給される。特に好ましい実施の形態において、環状流路３２と３４は、異なるガスを供給され、鋳型の入口に最も近接した流路３２は、鋳型の入口からより離隔した流路３４よりも反応性の高いガス、例えば、夫々、アルゴンへの酸素の混合物と純粋アルゴンを供給される。
【００２８】
図３Ａにおいて、環状流路３２を介して送られるガスは、透過性リング２４を貫流して、鋳型の肩部３０の近傍に形成された無金属ポケットを充填する一方、環状流路３４を介して送られるガスは、透過性グラファイトリング２４を貫流して、鋳型内の金属本体４０と鋳型４２の内面の間の近傍の界面においてガス層を形成する。
【００２９】
図３Ｂ乃至図３Ｄにおいて、追加環状流露３３は、鋳型本体（不図示）を介して１個以上の結線により潤滑剤を供給されるグラファイトリング２４の外面に設けられる。潤滑剤は、多孔質グラファイトリング２４を透過して、その材料を貫通するガス送りを容易にする。図３Ｂにおいて、潤滑剤の存在がより制御自在のガス流れを供給する点を除いて、図３Ａのように、ガスは、送られて鋳型内部と連通する。ガスと潤滑剤の送りは、公知設計（不図示）の制御弁と計量装置によって制御される。
【００３０】
図３Ｃにおいて、環状流露３２は、グラファイトリング２４の一端に位置決めされ、ガスは、グラファイトリング２４の縁部上の複数の微細な穴又は溝４４を介して、環状流路３２からポケット３０に送られる。
【００３１】
図３Ｄにおいて、一方がガスを環状流路３２から送るのに使用され、他方がガス／潤滑剤を環状流路３３と３４から送るのに使用される２個の部分にグラファイトリング２４を分離する不透過性バリヤー４６が、グラファイトリング２４内に設けられた点を除いて、ガスは図３Ｂと同様に送られる。これは、潤滑剤が、グラファイトリング２４の上部に導入されて、流路３２から送られたガスと接触することを防止する。それは、又、２個のガス流を互いにより効果的に隔離する。不透過性バリヤー４６は、又、ガスと潤滑剤がグラファイトリング２４の上部に送られる一方、ガスだけがグラファイトリング２４の下部に送られるように、位置決めしてもよい。
【００３２】
いくつかの実施の形態において、ガスは、例えば、ミストを形成する液滴から成る液体を含有する。他の実施の形態において、ガスは、例えば、エマルションの形で送出用液体内に含有される。液体は、一般的に潤滑剤である。
他の実施の形態で、潤滑剤は、例えば、供給路に送出される前に潤滑剤内にガスのエマルションを形成することにより、ガスを含有する。もしこのガスが、ポケットに送出されたガスと反応性を有する場合、反応生成物は、反応生成物の生成表面を修正するのに使用することができる。
【００３３】
ポケット３０と鋳型面４２へのガスの射出により、金属本体４０は、その外面上に、一般にアルミニウム及び／又はその合金元素のいくつかの酸化物である反応生成物の生成表面を形成する。これは、鋳造型内で通常見られるよりも鋳型面４２からの高度の断熱をもたらすので、鋳型キャビティ内の通常の間接冷却から断熱される。従って、ビレットが、通常得られるより高い表面温度で排出される。それゆえに、２次冷却水５２は、インゴット表面と冷却水の間の高温度差のために通常生じるよりもはるかに高い熱束で表面５４に衝突する。その結果、（ａ）より浅い液体金属溜めが排出ビレット内に形成されると共に、（ｂ）高凝固速度がビレットの直径をまたいで発生する。通常の５〜３０°Ｃ／ｓｅｃに比べて１００°Ｃ／ｓｅｃを超える凝固速度が得られることにより、ビレットの直径をまたぐ一様な微細粒子構造となる。
【００３４】
図２において、典型的な凝固フロント（即ち、溶融金属溜めの端部）５６が、凝固フロント５８に比較されて、従来の鋳造型で典型的な溜めよりも大幅に深い実線として示される。
【００３５】
本発明の鋳造型を使用することにより、良好な表面特性を有する一様な微細粒子ビレットが得られる。表面特性を更に向上させるためには、溶融アルミニウムに対する反応性を低減するように、耐火性転移プレートを処理することが有用であることが判明した。殆どのこのような転移プレートは、溶融アルミニウムによって攻撃される耐火性材料を含有するシリカによって作製される。その結果、インゴットの表面品質が低下する。このような保護手段の一つが、例えば、本願と同じ譲受け人に譲渡されて、その開示内容が参考として本明細書に組込まれていると共に、２００３年１２月１１日に提出された「耐火性材料との溶融金属の反応を抑制する方法」と題する同時係属の出願第１０／７３５，０５７号の方法によって製造されるように、耐火物に対する酸化バリウム又は硫酸バリウムの添加である。
【００３６】
インゴットの鋳造中に最小量の潤滑剤を使用できることは大いに望ましい。金属の含有物は、そのように形成された生成酸化物表面に依存して、鋳型の表面への依存はより少ないから、本発明により鋳造される金属上の生成酸化物表面の形成促進は、必要な潤滑剤の量の削減を可能にする。透過性グラファイト環状リング２４を介して鋳型面に供給される空気と潤滑剤は、その表面でエアクッションを形成する。好ましい操作位置は、図４に示すように、鋳造中の金属本体４０とキャビティ面４２の間に小さな隙間６０を有することである。この位置は、潤滑剤の最小量を必要とする。図５は、隙間が維持されずに、ビレットが粘着と引裂きを受けやすい点において、金属本体４０がキャビティ面４２と大略当接する位置を示す。この潤滑剤条件は、溶融金属本体２０と鋳型６２の間の抵抗を測定することによって自動的に制御することができる。これは、溶融アルミニウムと鋳型の間の抵抗を測定することができるように、電極６４と６６を設置することによって達成される。これらの電極６４と６６は、抵抗測定装置６８に接続される。
【００３７】
図６に示すように、電極６４と６６からの入力は、抵抗測定装置６８に供給されて、抵抗の読みが得られる。これは、比較器７０に送られ、そこで、その抵抗が目標抵抗と比較される。鋳型が図６に示す条件に近付くにつれて、抵抗が増大することにより、潤滑剤の流れを増大させる信号が潤滑剤ポンプ７２に供給される。
【００３８】
図７は、本発明の鋳型と方法で鋳造されたビレットの断面の一部を示す顕微鏡写真である。測定された平均樹枝状晶スペーシングは、約１０ミクロンより小さく、大略同じ間隔が、ビレットの全ての半径位置において測定される。ビレット表面の粗さ（Ｒｚとして測定）は、表面上の０．５インチの長さを超える範囲で典型的に表面の大部分において５０ミクロンより小さく、通常は、３０ミクロンより小さい。表面のいくつかの部分はより大きなＲｚを示すが、粗さ（Ｒｚ）がビレットの円周表面の少なくとも５０％に対して５０ミクロンより小さいのは、本発明の製品の特性である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】典型的な水平鋳造装置の概略正面図である。
【図２】本発明にかかる鋳型の断面図である。
【図３Ａ】ガス及び／又は潤滑剤送りの一実施の形態を示す本発明の鋳型の部分断面図である。
【図３Ｂ】ガス及び／又は潤滑剤送りの他の実施の形態を示す本発明の鋳型の部分断面図である。
【図３Ｃ】ガス及び／又は潤滑剤送りの別の実施の形態を示す本発明の鋳型の部分断面図である。
【図３Ｄ】ガス及び／又は潤滑剤送りの更に別の実施の形態を示す本発明の鋳型の部分断面図である。
【図４】空隙を設けた鋳型と抵抗測定装置を示す断面図である。
【図５】空隙の無い鋳型と抵抗測定装置を示す断面図である。
【図６】抵抗測定操作を示すブロック図である。
【図７】本発明により鋳造したビレットの鋳放し顕微鏡組織を示す顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  断熱溶融アルミニウム溜め
１１  水平鋳造型
１２  入口トラフ
１３  インゴット
１４  コンベヤー
１６  二つ割り鋳型本体
１７  二つ割り鋳型本体
１８  水路
２４  環状リング
２６  転移プレート
３０  ポケット
３２  環状流路
３３  追加環状流路
３４  環状流路
４０  金属本体
４２  鋳型
４６  不透過性バリヤー
６４  電極
６６  電極
６８  抵抗測定装置
７０  比較器
７２  潤滑剤ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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