(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム合金の溶湯を連続鋳造する連続鋳造装置に使用されるタンディッシュを加熱する加熱装置であって、
前記加熱装置は、
前記タンディッシュの側方及び下方に配置されて、前記タンディッシュの側面及び底面に対向する壁部と、
前記壁部に支持されて、前記タンディッシュの側面及び底面に対向する電気ヒータと、を有し、
前記タンディッシュと前記壁部とが側方に分離可能であることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記壁部は、前記タンディッシュの側面及び底面に対向する面に溝部を有し、
前記電気ヒータは、前記溝部内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
連続鋳造用鋳型と、
マグネシウム合金の溶湯を貯溜するとともに、下部側に設置された前記連続鋳造用鋳型を介して鋳造物を送り出すタンディッシュと、
前記連続鋳造用鋳型により鋳造された鋳造物を継続的に引き抜く引抜装置と、を備える連続鋳造装置であって、
前記タンディッシュに貯溜された溶湯を加熱する前記請求項１又は請求項２に記載の加熱装置と、
前記タンディッシュに貯溜される溶湯を設定温度となるように、前記加熱装置による加熱温度を制御する加熱装置制御部と、をさらに備えることを特徴とする連続鋳造装置。
【請求項４】
前記加熱装置制御部は、
前記タンディッシュに貯溜される溶湯の温度を測定し、溶湯測定温度情報を出力する溶湯温度測定部と、
前記タンディッシュに貯溜される溶湯の設定温度である溶湯設定温度情報を記憶する記憶部と、
前記溶湯測定温度情報の溶湯測定温度が、前記記憶部に記憶される前記溶湯設定温度情報の溶湯設定温度であるか否かについて監視して、監視結果を出力する監視部と、
前記監視結果に基づいて、前記記憶部に記憶される前記溶湯設定温度情報の溶湯設定温度となるように、前記電気ヒータ装置の加熱温度を設定する設定部と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の連続鋳造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の連続鋳造装置を用いて、マグネシウム合金の鋳造物を製造する連続鋳造方法であって、
前記溶湯温度測定部により、前記タンディッシュに貯溜される溶湯の温度を測定し、
前記監視部により、前記溶湯測定温度が前記記憶部に記憶される前記溶湯設定温度であるか否かについて監視し、
前記設定部により、前記監視部の前記監視結果に基づいて、前記記憶部に記憶される前記溶湯設定温度情報の溶湯設定温度となるように前記電気ヒータ装置の加熱温度を設定することを特徴とする連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウムまたはマグネシウム合金（以下、これらを総称して「マグネシウム合金」という。）からなる鋳造物を連続して鋳造する連続鋳造装置に用いられる加熱装置、およびそれを用いた連続鋳造装置、ならびに連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マグネシウム合金の連続鋳造装置では、マグネシウム合金の溶湯が保持炉からタンディッシュを経由して連続鋳造用鋳型に給湯され、連続鋳造用鋳型による一次冷却、直接水冷による二次冷却を経て凝固され、連続鋳造用鋳型の延長方向に引き抜かれて鋳造物が形成される。そして、この連続鋳造装置は、一般的に縦型（垂直型）連続鋳造装置と横型（水平型）連続鋳造装置とに分類できる。
【０００３】
また、マグネシウム合金の連続鋳造装置に用いられるタンディッシュは、下記特許文献１に開示されるように、貯溜する溶湯の温度を維持するため、底壁と側壁とに電気ヒータを内蔵している。
【０００４】
ところで、マグネシウム合金の溶湯を貯溜するタンディッシュの清掃に関して、種類の異なる合金を鋳造するときに、前回使用した合金成分が残溜しないように、水洗いによりタンディッシュの内周面に付着したマグネシウム合金を洗浄する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３６６８２４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のタンディッシュによれば、電気ヒータを内蔵しているため、電気ヒータ及び電気配線が水に濡れないように水洗いする必要があり、非常に不便であった。
また、電気ヒータが内蔵されているため、タンディッシュが重くなり、タンディッシュを水洗いするために洗い場に移動させるのが大変であった。
【０００７】
そこで、本発明は、前記問題に鑑みて創案された発明であって、マグネシウム合金用連続鋳造装置に使用されるタンディッシュを加熱するとともに分離可能で水洗いの際の取り扱いが容易な加熱装置、その加熱装置を備えた連続鋳造装置および連続鋳造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１に係る加熱装置は、マグネシウム合金の溶湯を連続鋳造する連続鋳造装置に使用されるタンディッシュを加熱する加熱装置であって、前記加熱装置は、前記タンディッシュの側方及び下方に配置されて、前記タンディッシュの側面及び底面に対向する壁部と、前記壁部に支持されて、前記タンディッシュの側面及び底面に対向する電気ヒータと、を有し、前記タンディッシュと前記壁部とが側方に分離可能であることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の加熱装置によれば、タンディッシュの側面及び底面を加熱でき、タンディッシュに貯溜される溶湯の温度を維持できる。そのため、側面や底面に電気ヒータを内蔵しないタンディッシュを使用できる。
また、加熱装置は、電気ヒータを支持する壁部とタンディッシュとが側方に分離可能であり、タンディッシュを水洗いする際に、タンディッシュを加熱装置から分離して、タンディッシュのみを水洗いすることが可能となる。
【００１０】
また、請求項２に係る加熱装置の前記壁部は、前記タンディッシュの側面及び底面に対向する面に溝部を有し、前記電気ヒータは、前記溝部内に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の加熱装置によれば、壁部の溝部内に電気ヒータが設けられているため、タンディッシュに取り付ける際に、タンディッシュと電気ヒータが接触しない。
【００１２】
また、請求項３に記載の連続鋳造装置は、連続鋳造用鋳型と、マグネシウム合金の溶湯を貯溜するとともに、下部側に設置された前記連続鋳造用鋳型を介して鋳造物を送り出すタンディッシュと、前記連続鋳造用鋳型により鋳造された鋳造物を継続的に引き抜く引抜装置と、を備える連続鋳造装置であって、前記タンディッシュに貯溜された溶湯を加熱する前記請求項１又は請求項２に記載の加熱装置と、前記タンディッシュに貯溜される溶湯を設定温度となるように、前記加熱装置による加熱温度を制御する加熱装置制御部と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の連続鋳造装置によれば、タンディッシュの側面や底面を加熱し、タンディッシュに貯溜される溶湯の温度を維持できることが可能な加熱装置を備えるため、電気ヒータを内蔵しないタンディッシュを使用できる。また、タンディッシュと加熱装置とは分離可能であり、タンディッシュを加熱装置から分離して、タンディッシュのみを水洗いすることが可能である。
【００１４】
また、請求項４に記載の連続鋳造装置の前記加熱装置制御部は、前記タンディッシュに貯溜される溶湯の温度を測定し、溶湯測定温度情報を出力する溶湯温度測定部と、前記タンディッシュに貯溜される溶湯の設定温度である溶湯設定温度情報を記憶する記憶部と、前記溶湯測定温度情報の溶湯測定温度が、前記記憶部に記憶される前記溶湯設定温度情報の溶湯設定温度であるか否かについて監視して、監視結果を出力する監視部と、前記監視結果に基づいて、前記記憶部に記憶される前記溶湯設定温度情報の溶湯設定温度となるように、前記電気ヒータ装置の加熱温度を設定する設定部と、を備えることを特徴とする。
また、請求項５に記載の連続鋳造方法は、請求項４に記載の連続鋳造装置を用いて、マグネシウム合金の鋳造物を製造する連続鋳造方法であって、前記溶湯温度測定部により、前記タンディッシュに貯溜される溶湯の温度を測定し、前記監視部により、前記溶湯測定温度が前記記憶部に記憶される前記溶湯設定温度であるか否かについて監視し、前記設定部により、前記監視部の前記監視結果に基づいて、前記記憶部に記憶される前記溶湯設定温度情報の溶湯設定温度となるように前記電気ヒータ装置の加熱温度を設定することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の連続鋳造装置及び請求項５に記載の連続鋳造方法によれば、監視部により、溶湯の温度が監視されており、監視結果に基づき、設定部が電気ヒータの加熱温度を設定している。そのため、タンディッシュに貯溜する溶湯を設定温度に維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る加熱装置、連続鋳造装置および連続鋳造方法によれば、以下に示す優れた効果を奏する。
請求項１に係る加熱装置は、マグネシウム合金用の連続鋳造装置に使用されるタンディッシュを外側から加熱し、分離可能な構成である。そのため、タンディッシュを水洗いする際に、配線が水に濡れないように配慮する必要がなく、また、洗い場への移動が容易となり、清掃性の向上を図ることができ、タンディッシュの水洗いの際の取り扱いが容易となる。
【００１７】
また、請求項２に係る加熱装置は、タンディッシュの取り付けに際して、タンディッシュと電気ヒータとによる接触がないため、電気ヒータの破損を回避でき、取り扱いの容易性を維持するとともに、電気ヒータの寿命を長くすることができる。
【００１８】
また、請求項３に係る連続鋳造装置は、マグネシウム合金用の連続鋳造装置に使用されるタンディッシュを外側から加熱するとともに、分離可能な構成であるため、タンディッシュの水洗いの際の取り扱いが容易となる。また、タンディッシュに貯溜される溶湯が設定温度の範囲となるように維持されているため、質の良い鋳造物を製造することができる。
【００１９】
また、請求項４に係る連続鋳造装置及び請求項５に係る連続鋳造方法は、加熱装置制御部により、タンディッシュに貯溜される溶湯が設定温度の範囲となるように維持されているため、質の良い鋳造物を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る連続鋳造装置を正面側の右側上方から見た斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る連続鋳造装置を構成する加熱装置制御部の構成を示す構成図である。
【図３】図１に図示される連続鋳造装置の構成するタンディッシュと加熱装置とを分解した分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るタンディッシュを背面側の右側上方から見た斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るタンディッシュを背面から見た背面図である。
【図６】図３に図示される加熱装置を拡大した拡大斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る加熱装置を上方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態による連続鋳造装置について、図面を参照しながら説明をする。なお、実施形態の説明において、同一の要素には同一の符号を付している。
【００２２】
（連続鋳造装置１）
連続鋳造装置１は、図１に示すように、溶湯供給管２を介して図示しない保持炉から供給されたマグネシウム合金の溶湯（以下、「溶湯」と称する。）を連続的に鋳造して、マグネシウム合金の鋳造物Ｗを製造するものである。
【００２３】
連続鋳造装置１は、図１〜図３に示すように、溶湯を貯溜するタンディッシュ３と、溶湯を鋳造する連続鋳造用鋳型４と、溶湯を冷却させる図示しない冷却装置と、鋳造されたマグネシウム合金の鋳造物Ｗを水平方向（図１に図示する矢印Ａ方向）に引き抜く引抜装置５と、タンディッシュ３を加熱する加熱装置６と、加熱装置６を制御する加熱装置制御部５０と、を備えている。
以後の説明において、連続鋳造装置１を基準として、図１に図示する矢印Ａの示す方向を前側とし、その反対方向側を後側と称して説明する。また、左右方向については、連続鋳造装置１を前側から見た場合を基準として、右側と左側と称して説明する。
【００２４】
（タンディッシュ３）
タンディッシュ３は、図３に示すように、上部に開口部８を有し溶湯を貯溜する筺体７と、開口部８を閉塞する蓋板１６（図１参照）と、筺体７の前面に連続鋳造用鋳型４を取り付けるための図示しない鋳型取付板と、栓部材４０とを備えている。
を備えている。
【００２５】
筺体７は、図４、図５に示すように、溶湯を貯溜するための内部空間７ａを有しており、溶湯供給管２から供給された溶湯を貯溜している。また、図３〜図５に示すように、筺体７には、図示しない鋳型取付板に取り付けられた連続鋳造用鋳型４に溶湯を流入させる溶湯供給口３０（特に図３参照）と、溶湯を排出する排出口１１と、後述する加熱装置６の底壁部２４（図６参照）を収納する底壁部収容部１５と、栓部材４０を固定する栓部材固定部１１ｂとが形成されている。
【００２６】
溶湯供給口３０は、図３に示すように、筺体７の前面の下部を貫通する孔である。この溶湯供給口３０により、内部空間７ａに貯溜される溶湯が連続鋳造用鋳型４に供給される。
【００２７】
排出口１１は、筺体７の右側面の下部を貫通しており、鋳造終了後に筺体７の、内部空間７ａに貯溜される溶湯の排出するための孔である。
また、排出口１１は、鋳造時においては、図５に示すように、栓部材４０の栓部４１を挿入されて封止されている。なお、筺体７を構成する底面９は、図５に示すように、貯溜された溶湯を排出し易いように排出口１１側に向かって傾斜している。
図４に示すように、栓部材固定部１１ｂは、側面から見て上方に開口した略コ字状で筺体７の右側面から右方向へ延出している部位である。
また、栓部材固定部１１ｂには、上部に前後方から見て略Ｖ字状の切り欠き１１ｃ、１１ｃが形成されている。そして、その切り欠き１１ｃに栓部材４０のストッパー４３を係止させて、栓部材４０が固定されている。
【００２８】
底壁部収容部１５は、図４及び図５に示すように、筺体７の背面から前方側に向かって形成された穴であって、後述する加熱装置６の底壁部２４（図６参照）を収容している。
【００２９】
鋳型取付板（不図示）は、図１に示すように、筺体７の前面側に連続鋳造用鋳型４を取り付けるための部品である。
【００３０】
栓部材４０は、図３に示すように、排出口１１を封止する円柱状の栓部４１と、栓部４１の後端から延出する把持部４２とを有している。把持部４２は、排出口１１に挿入された栓部４１を引っ張り抜くための部位である。
また、把持部４２は、図５に示すように、水平方向に延在して、栓部材固定部１１ｂの切り欠き１１ｃに係止するストッパー４３を有している。
【００３１】
蓋板１６は、図１及び図３に示すように、開口部８を閉塞する部材であって、内部空間７ａに貯溜する溶湯が外気に触れて、酸化することを防止している。
【００３２】
（連続鋳造用鋳型４）
連続鋳造用鋳型４は、図１に示すように、タンディッシュ３の鋳型取付板（不図示）に取り付けられて、タンディッシュ３から流入する溶湯を鋳造する部品である。また、連続鋳造用鋳型４には、冷却媒体（不図示）から噴射された冷却媒体が、連続鋳造用鋳型４内に進入可能とするための流路（不図示）が形成されている。
【００３３】
（冷却装置）
冷却装置（不図示）は、水、冷却ガスなどの冷却媒体を連続鋳造用鋳型４に形成された流路（不図示）に供給するための装置である。
【００３４】
（引抜装置５）
引抜装置５は、図１に示すように、回転する円柱部材を備える装置であって、回転する円柱部材の上に載置された鋳造物Ｗを水平方向に引き抜いている。
【００３５】
（加熱装置６）
加熱装置６は、図１に示すように、タンディッシュ３に隣接して、タンディッシュ３を加熱する装置である。加熱装置６は、図６に示すように、シースヒータ２０と、そのシースヒータ２０を支持する壁部２１と、壁部２１の外表面を覆うカバー部材２２とを備えている。
【００３６】
シースヒータ２０は、金属製の中空パイプの内部に、スパイラル状の発熱体を備えるとともに、熱伝導の良い絶縁物が充填してなる電気ヒータであって、後述するヒータ格納部２６に格納されている。なお、本実施形態において、加熱するための構成として、シースヒータ２０を用いて説明しているが、本発明は、このシースヒータ２０に限定されるものでなく、電熱線などであってもよい。
【００３７】
壁部２１は、シースヒータ２０を支持するためのものであり、好ましくは断熱材により形成されている。また、図６、図７に示すように、壁部２１は、平面視略コ字状の側壁部２３と、側壁部２３の下部側に形成された底壁部２４とを有している。
【００３８】
図６及び図７に示すように、側壁部２３は、内部にタンディッシュ３を収容可能なスペースであるタンディッシュ収容部２５を有している。そして、側壁部２３は、タンディッシュ収容部２５にタンディッシュ３を収容し、タンディッシュ３の側面に対向配置されている。
【００３９】
底壁部２４は、図６及ぶ図７に示すように、側壁部２３の下部側から、タンディッシュ収容部２５内に延出している部位である。また、底壁部２４は、タンディッシュ収容部２５に収容されたタンディッシュ３の底壁部収容部１５に収容されており、底面９に対向配置されている。
【００４０】
また、側壁部２３と底壁部２４は、内周面側に、つまり、タンディッシュ３の側面と底面９に対向配置される面に、シースヒータ２０を格納するヒータ格納部２６が形成されており、シースヒータ２０を格納している。また、ヒータ格納部２６は、格納するシースヒータ２０が内周面から突出しない深さとなっている。
【００４１】
そのほか、図６に示すように、側壁部２３の右側下方には、タンディッシュ３の排出口１１等を収容するためのスペースである排出口収容部２７が形成されている。
【００４２】
カバー部材２２は、図６及ぶ図７に示すように、放熱を防止するために側壁部２３と底壁部２４との外周面を覆う金属製の部材である。
【００４３】
（加熱装置制御部５０）
加熱装置制御部５０は、図２に示すように、加熱装置６に設けられたシースヒータ２０の加熱温度を制御するための構成であり、図示しない溶湯温度測定部と、図示しないヒータ加熱測定部と、記憶部５２と、監視部５１と、設定部５３とを有している。
【００４４】
図示しない溶湯温度測定部は、例えば、レーザ測定器など、タンディッシュ３内に貯溜される溶湯の温度を測定し、その測定された溶湯測定温度情報を監視部５１に出力する装置である。
また、図示しない電気ヒータ加熱測定部は、例えば、熱電対など、シースヒータ２０の加熱温度を測定し、その測定された電気ヒータ測定温度情報を設定部５３に出力する装置である。
【００４５】
記憶部５２は、タンディッシュ３に貯溜される溶湯の設定温度である溶湯設定温度情報を記憶している。
監視部５１は、図示しない溶湯温度測定部から出力された溶湯測定温度情報における溶湯測定温度が、記憶部５２に記憶される溶湯設定温度情報における溶湯設定温度であるか否かの監視を行い、監視結果を設定部５３に出力している。
設定部５３は、監視部５１から出力された監視結果を基に、記憶部５２に記憶される溶湯設定温度となるようにシースヒータ２０の加熱温度の設定を行っている。
また、設定部５３は、図示しないヒータ加熱測定部から出力されたヒータ測定温度情報をフィードバックさせて、シースヒータ２０の加熱温度を適宜調整しており、シースヒータ２０の過熱によるタンディッシュ３の損傷を回避している。
【００４６】
次に、実施形態に係る連続鋳造装置１の使用方法について簡単に説明する。
図１及び図３に示すように、溶湯供給管２を介して供給される溶湯が、タンディッシュ３の内部空間７ａに流れ込み貯留される。そして、タンディッシュ３の溶湯供給口３０を介して溶湯が連続鋳造用鋳型４に流出される。
【００４７】
連続鋳造用鋳型４内には、タンディッシュ３から溶湯が流入するほか、連続鋳造用鋳型４に形成された図示しない流路（不図示）を介して、冷却装置（不図示）から供給される冷却媒体が進入し、連続鋳造用鋳型４内で溶湯が冷却されて鋳造物Ｗが製造される。
【００４８】
また、連続鋳造用鋳型４とタンディッシュ３の内部空間７ａとは連続しているため、内部空間７ａに貯溜される溶湯の圧力が連続鋳造用鋳型４内の鋳造物Ｗに作用し、連続鋳造用鋳型４内の鋳造物Ｗは押し出される。
【００４９】
連続鋳造用鋳型４内で鋳造された鋳造物Ｗは、引抜装置５より既に引き抜かれた鋳造物Ｗの後端に連続するように硬化して連続鋳造用鋳型４内から引き抜かれる。そして、連続鋳造用鋳型４内から鋳造物Ｗが引き抜かれた後に、連続鋳造用鋳型４内にタンディッシュ３に貯溜される溶湯がさらに流入して、連続鋳造されて一連となった鋳造物Ｗが製造される。
【００５０】
また、本実施形態において、溶湯温度測定部（不図示）によりタンディッシュ３内の溶湯の温度を常時測定され、監視部５１（図２参照）により溶湯設定温度の範囲内にあるか否か監視されている。そのため、万が一溶湯設定温度の範囲外になったとしても、設定部５３が加熱装置６のシースヒータ２０の加熱温度を制御しているため、常時、記憶部５２に記憶された設定温度となるように維持されている。
【００５１】
また、タンディッシュ３に対する加熱装置６の取り付けは、図４に示すように、タンディッシュ３の背面側を、加熱装置６のタンディッシュ収容部２５内に向けて移動させて、タンディッシュ収容部２５内に収容する。
以上の取り付けにより、加熱装置６の側壁部２３に支持されるシースヒータ２０は、タンディッシュ３の側面に対向して加熱することができる。また、加熱装置６の底壁部２４に支持されるシースヒータ２０は、タンディッシュ３の底面９に対向して加熱することができる。
【００５２】
以上、実施形態に係る連続鋳造装置１の構成及び使用方法ついて説明したが、実施形態に係る連続鋳造装置１によれば、加熱装置６により、タンディッシュ３の側面や底面９を加熱できるため、タンディッシュ３に貯溜される溶湯の温度を維持することが可能となる。
【００５３】
また、実施形態に係る連続鋳造装置１によれば、タンディッシュ３を加熱する加熱装置６を備えるため、電気ヒータを内蔵しないタンディッシュ３を使用できる。
また、タンディッシュ３は、加熱装置６と分離できるため、タンディッシュ３を水洗いする際に、タンディッシュ３を加熱装置６から分離して、タンディッシュ３のみを水洗いすることが可能となる。
そのため、タンディッシュ３は、電気ヒータ及び電気配線が水に濡れないように配慮する必要がなく、また、洗い場への移動が容易となり、清掃性を向上させることが可能となる。
【００５４】
また、実施形態のシースヒータ２０を支持する壁部２１によれば、断熱材により形成されているため、シースヒータ２０による加熱を抑えることができ、安全性の向上を図れる。
さらに、実施形態のヒータ格納部２６によれば、タンディッシュ３に接触しないようにシースヒータ２０を保持しているため、タンディッシュ３の取付時に、接触して破損するという事態を回避できる。また、実施形態の壁部２１は、外表面側にカバー部材２２を備えているため、シースヒータ２０の熱が逃げにくくなっている。
【００５５】
以上、実施形態に係る連続鋳造装置１について説明したが、本願発明は実施形態の連続鋳造装置１の構成に限られない。たとえば、実施形態の加熱装置６のほかに、平板状の加熱装置をさらに設け、タンディッシュ３の前面側に対向配置させて、タンディッシュ３の前面を加熱してもよい。
なお、実施形態では、水平方向へ鋳造する横型（水平型）の連続鋳造装置１を用いて説明するが、本発明はこれに限るものでなく、垂直方向へ鋳造する縦型（垂直型）の連続鋳造装置であっても適用可能な発明である。
【符号の説明】
【００５６】
１      連続鋳造装置
３      タンディッシュ
４      連続鋳造用鋳型
５      引抜装置
６      加熱装置
７      内部空間
２０    シースヒータ
２１    壁部
２２    カバー部材
５０    加熱装置制御部
【図１】
0005789540.tif 000002
【図２】
0005789540.tif 000003
【図３】
0005789540.tif 000004
【図４】
0005789540.tif 000005
【図５】
0005789540.tif 000006
【図６】
0005789540.tif 000007
【図７】
0005789540.tif 000008