【手続補正書】
【提出日】平成15年8月19日(2003.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】半連続鋳造装置用鋳型
【特許請求の範囲】
【請求項１】鋳壁および鋳壁の外周に設けられた水ジャケットよりなり、かつ横断面長方形の鋳塊を鋳造するのに用いられる半連続鋳造装置用鋳型であって、長辺部分のみに２次冷却用水吹出口を有している半連続鋳造装置用鋳型。
【請求項２】鋳壁の短辺部分に断熱材が配されている請求項１記載の半連続鋳造装置用鋳型。
【請求項３】鋳壁の短辺部分の下端に連なって、同長辺部分の下端よりも下方に突出した下方突出部が設けられている請求項１または２記載の半連続鋳造装置用鋳型。
【請求項４】下方突出部が下方に向かって徐々に幅狭となっているとともに、この下方突出部の下端が鋳壁の短辺部分の幅の中央部に位置している請求項３記載の半連続鋳造装置用鋳型。
【請求項５】請求項１〜４のうちのいずれかに記載された半連続鋳造装置用鋳型を使用し、鋳型内の溶湯を、水ジャケット内を流れる冷却水への熱伝導により１次冷却して鋳塊殻を形成させ、鋳塊殻が鋳型から出たところで２次冷却用水吹出口から冷却水を吹出して鋳塊を形成することを特徴とするスラブまたは角型ビレットの鋳造方法。
【請求項６】請求項５記載の方法により鋳造されたスラブまたは角型ビレット。
【請求項７】請求項５記載の方法により鋳造され、かつ電解コンデンサ用箔を製造するのに使用されるスラブ。
【請求項８】請求項５記載の方法により鋳造され、かつ陽極酸化処理が施される製品を製造するのに使用されるスラブまたは角型ビレット。
【発明の詳細な説明】
【０００６】
【発明の属する技術分野】
【０００７】
この発明は、横断面長方形の鋳塊、たとえばスラブや角型ビレットを鋳造するのに用いられる半連続鋳造装置用鋳型に関する。
【従来の技術】
【０００８】
従来、この種鋳型としては、鋳壁および鋳壁の外周に設けられた水ジャケットよりなるとともに、長辺部分および短辺部分の下部にそれぞれ２次冷却水吹出口を有しており、鋳壁の短辺部分および長辺部分の上下方向の長さがそれぞれ等しくなっているものが用いられていた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の鋳型を用いて鋳造を行った場合、鋳型内へ導かれた溶湯は、鋳壁を介しての水ジャケット内全体の冷却水への熱伝導によって１次冷却されて鋳塊殻が形成され、さらに鋳型から出た鋳塊殻に２次冷却水吹出口から水ジャケット内の冷却水がかけられて２次冷却され、鋳塊が形成されるようになっている。
【００１０】
しかしながら、従来の鋳型は長辺部分および短辺部分の下部にそれぞれ２次冷却水吹出口を有しているので、この鋳型を用いて鋳造された鋳塊の２次冷却時の冷却速度は、鋳塊の長辺部分および短辺部分での冷却速度は互いに等しい。したがって、図５に示すように、鋳造された鋳塊(Ix)のＡで示す領域では、矢印ＸおよびＹで示すように２方向から凝固し、Ｂで示す領域では、矢印Ｘ、ＹおよびＺで示すように３方向から凝固することになる。その結果、Ａで示す領域とＢで示す領域とでは、鋳塊(Ix)の組織の特性が異なることになる。そのため、鋳造された角型ビレットを用いて製造された押出成形品に押出不良が発生したり、鋳造されたスラブを用いて製造された圧延成形品に圧延不良が発生したりする確率が高い。また、押出不良や圧延不良が発生していなくても、押出成形品や圧延成形品を用いて製造した製品に陽極酸化処理を施すと、陽極酸化皮膜の色調にむらが発生する確率が高い。さらに、鋳造されたスラブを用いて電解コンデンサ用箔を製造した場合、その幅方向に静電容量のばらつきが発生するが高い。したがって、鋳塊から製造される製品の歩留まりが低下するという問題がある。
【００１１】
この発明の目的は、上記問題を解決し、鋳塊から製造される製品の歩留まりを向上しうる半連続鋳造装置用鋳型を提供することにある。
【課題を解決するための手段と発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明による半連続鋳造装置用鋳型は、鋳壁および鋳壁の外周に設けられた水ジャケットよりなり、かつ横断面長方形の鋳塊を鋳造するのに用いられる半連続鋳造装置用鋳型であって、長辺部分のみに２次冷却用水吹出口を有しているものである。
【００１３】
請求項１の発明の半連続鋳造装置用鋳型によれば、長辺部分のみに２次冷却用水吹出口を有しているので、この鋳型を用いて鋳造された鋳塊の２次冷却時の冷却速度は、短辺部分では長辺部分に比べて極めて遅くなり、従来の鋳型で鋳造された鋳塊に比べて２次冷却のさいに３方向から凝固する領域が狭くなって、鋳造された鋳塊においては、組織の特性が異なった部分が少なくなる。その結果、鋳造された角型ビレットを用いて製造された押出成形品に押出不良が発生したり、鋳造されたスラブを用いて製造された圧延成形品に圧延不良が発生したりする確率が低くなる。また、押出成形品や圧延成形品を用いて製造した製品に陽極酸化処理を施した場合にも、陽極酸化皮膜の色調にむらが発生する確率が低くなる。さらに、鋳造されたスラブを用いて電解コンデンサ用箔を製造した場合、その幅方向に静電容量のばらつきが発生する確率が低くなる。したがって、鋳塊から製造される製品の歩留まりが向上する。
【００１４】
請求項２の発明による半連続鋳造装置用鋳型は、請求項１の発明において、鋳壁の短辺部分に断熱材が配されているものである。断熱材としては、たとえばＳｉＯ２  、Ａｌ２  Ｏ３  、ＣａＯを主成分とするセラミックスからなるものが用いられる。なお、断熱材の断熱性能は、短辺部分においても鋳塊殻が形成されるが、形成された鋳塊殻の厚さが断熱材が存在しない場合よりも薄くなるように決められる。この場合、鋳型の短辺部分で形成される鋳塊殻が長辺部分で形成される鋳塊殻よりも薄くなって組織の特性が異なった部分が一層少なくなる。
【００１５】
請求項３の発明による半連続鋳造装置用鋳型は、請求項１または２の発明において、鋳壁の短辺部分の下端に連なって、同長辺部分の下端よりも下方に突出した下方突出部が設けられているものである。この場合、鋳型からの溶湯の漏れを防止できる。すなわち、断熱材の働きにより、１次冷却のさいの冷却速度が鋳壁の短辺部分では長辺部分に比べて遅くなるため、長辺部分の下端の高さ位置と同じ高さ位置では短辺部分においては鋳塊殻はかなり薄く、鋳塊殻が破れて溶湯が漏れるおそれがあるからである。
【００１６】
請求項４の発明による半連続鋳造装置用鋳型は、請求項３の発明において、下方突出部が下方に向かって徐々に幅狭となっているとともに、この下方突出部の下端が鋳壁の短辺部分の幅の中央部に位置しているものである。この場合、鋳型の材料費を削減することができる。すなわち、短辺部分における長辺部分寄りの部分では、長辺部分の２次冷却用水吹出口から吹出された２次冷却用水により、長辺部分側から２次冷却が進むので、溶湯が漏れるおそれはなく、ここに鋳壁は存在していなくてもよい。
【００１７】
請求項５の発明によるスラブまたは角型ビレットの鋳造方法は、請求項１〜４のうちのいずれかに記載された半連続鋳造装置用鋳型を使用し、鋳型内の溶湯を、水ジャケット内を流れる冷却水への熱伝導により１次冷却して鋳塊殻を形成させ、鋳塊殻が鋳型から出たところで２次冷却用水吹出口から冷却水を吹出して鋳塊を形成することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６の発明によるスラブまたは角型ビレットは、請求項５記載の方法により鋳造されたものである。
【００１９】
請求項７の発明によるスラブは、請求項５記載の方法により鋳造され、かつ電解コンデンサ用箔を製造するのに使用されるものである。
【００２０】
請求項８の発明によるスラブまたは角型ビレットは、請求項５記載の方法により鋳造され、かつ陽極酸化処理が施される製品を製造するのに使用されるものである。
【発明の実施の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１はこの発明による鋳型を示し、図２および図３はこの鋳型を用いた半連続鋳造装置の一部分を示し、図４はこの鋳型を用いて鋳造された鋳塊を示す。
【００２３】
図１〜図３において、半連続鋳造装置用鋳型(1)は、鋳壁(2)および鋳壁(2)の外周に設けられた水ジャケット(3)よりなる。鋳型(1)の長辺部分(1a)において、鋳壁(2)と水ジャケット(3)の連接部分に、鋳型(1)内方に向かって斜め下方に傾斜した２次冷却用水吹出口(4)が形成されている。２次冷却用水吹出口(4)は鋳型(1)の長辺部分(1a)にのみ設けられている。
【００２４】
鋳壁(2)の短辺部分(2a)の下端に連なって、同長辺部分(2b)の下端よりも下方に突出した下方突出部(5)が設けられている。下方突出部(5)は側方から見てＶ字形であり、下方に向かって徐々に幅狭となっているとともに、この下方突出部(5)の下端が鋳壁(2)の短辺部分(2a)の幅の中央部に位置している。また、鋳壁(2)の短辺部分(2a)における鋳型(1)内方を向いた面は、下方突出部(5)も含めて断熱材(6)により覆われている。
【００２５】
このような構成において、水素ガス等の溶存有害ガスや非金属介在物を除去する溶湯処理の施された金属溶湯は、図示しない鋳造樋を通って運ばれ、スパウト(7)を通して鋳型(1)内に導かれる。鋳型(1)内の溶湯面レベルは、スパウト(7)に嵌め被せられた分配フロート(8)により一定に保たれる。鋳型(1)内の溶湯は、水ジャケット(3)内を流れる冷却水への鋳壁(2)を介しての熱伝導により１次冷却され、鋳塊殻(Is)が形成される。このとき、鋳壁(2)の短辺部分(2a)における鋳型(1)内方を向いた面は、下方突出部(5)も含めて断熱材(6)により覆われているので、この部分での冷却速度は同長辺部分(2b)に比べて極めて遅くなり、鋳塊殻(Is)の厚さが、短辺部分においては長辺部分に比べて薄くなる。
【００２６】
鋳塊殻(Is)が鋳型(1)から出たところで、鋳塊殻(Is)の長辺部分に、鋳型(1)の長辺部分(1a)に形成された２次冷却用水吹出口(4)から吹出された冷却水が当たり、主として２方向から２次冷却されて中心部まで凝固が完了して横断面長方形の鋳塊(I)が形成される。鋳型(1)は長辺部分(1a)のみに２次冷却用水吹出口(4)を有しているので、２次冷却のさいの冷却速度は、鋳塊(I)の短辺部分(Ia)では長辺部分(Ib)に比べて極めて遅くなり、従来の鋳型を用いて鋳造された鋳塊比べて２次冷却のさいに３方向から凝固する領域Ｂが狭くなり、２方向から凝固する領域Ａが広くなる。そのため、鋳造された鋳塊(I)においては組織の特性が異なった部分が少なくなり、鋳造された角型ビレットを用いて製造された押出成形品に押出不良が発生したり、鋳造されたスラブを用いて製造された圧延成形品に圧延不良が発生したりする確率が低くなる。また、押出成形品や圧延成形品を用いて製造した製品に陽極酸化処理を施した場合にも、陽極酸化皮膜の色調にむらが発生する確率が低くなる。さらに、鋳造されたスラブを用いて電解コンデンサ用箔を製造した場合、その幅方向に静電容量のばらつきが発生する確率が低くなる。したがって、鋳塊(I)から製造される製品の歩留まりが向上する。
【００２７】
上記実施形態においては、鋳壁(2)の短辺部分(2a)に設けられた下方突出部(5)は側方から見てＶ字形であるが、これに限るものではなく、その下端が円弧状となっていてもよく、あるいは略Ｕ字形、すなわち全体がアール状となっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明による半連続鋳造装置用鋳型を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】この発明による鋳型を用いた半連続鋳造装置の一部分を示す垂直断面図である。
【図３】図２のIII −III 線断面図である。
【図４】この発明による鋳型を用いて鋳造された鋳塊の横断面図である。
【図５】従来の鋳型を用いて鋳造された鋳塊の横断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
(1)          半連続鋳造装置用鋳型
(1a)         長辺部分
(2)          鋳壁
(3)          水ジャケット
(4)          ２次冷却用水吹出口