(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に開いた水冷式インゴット・モールド（１０）内でエレクトロスラグ再溶解法またはエレクトロスラグ連続鋳造法を使用して、金属のビレット（２０）を連続製造し、電流源（３６）に接続された少なくとも２つのクランピング・ジョー（２６）および少なくとも１つのガイド・ローラ（２４（２４ａ））によって下方に排出される前記ビレットを前記インゴット・モールドから引き出す方法において、
前記ビレットの軸心（Ａ）に対して固定して配置されている前記少なくとも１つのガイド・ローラ（２４（２４ａ））の反対側に、前記少なくとも２つのクランピング・ジョー（２６）が配置されており、
前記少なくとも２つのクランピング・ジョー（２６）の少なくとも１つが、前記ガイド・ローラ（２４（２４ａ））に前記水冷式インゴット・モールド（１０）から排出されるビレット（２０）を押し付け、かつビレットの引出し運動と共に移動し、その間、少なくとも１つのクランピング・ジョー（２６）が、ビレットの表面から後退し、ビレットの引出し方向（Ｘ）とは反対の方向である上方のスタート位置に移動し、つづいて、ビレットと噛み合い状態にある少なくとも１つのクランピング・ジョー（２６）が後退する前にビレット表面を再び押し付けて、ビレットと共に移動することで、前記少なくとも２つのクランピング・ジョー（２６）によって前記水冷式インゴット・モールド（１０）から排出されるビレット（２０）が前記ガイド・ローラ（２４（２４ａ））に交互に押し付けられ、
前記ガイド・ローラの軸心がビレットの軸心に対して９０°の角度で配置されており、前記ガイド・ローラが駆動されてビレットを引き出し、前記クランピング・ジョー（２６）が前記ビレットの引き出される方向（Ｘ）に移動する、ビレット連続製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記クランピング・ジョー（２６）とビレットの表面との接触時間が長くて２分であることを特徴とする方法。
【請求項３】
インゴット・モールド（１０）と、電流源（３６）に接続された少なくとも２つのクランピング・ジョー（２６）と、少なくとも１つのガイド・ローラ（２４（２４ａ））とを備え、これらクランピング・ジョー（２６）およびガイド・ローラ（２４（２４ａ））が前記インゴット・モールド（１０）の下流に配置されている、請求項１または２の方法を実行する装置において、
前記少なくとも１つのガイド・ローラ（２４（２４ａ））が、前記ビレットが引き出される方向（Ｘ）に回転可能であり、
前記少なくとも２つのクランピング・ジョー（２６）が、前記ガイド・ローラの方向に前記ビレットに押し付けられ、前記ビレットに押し付けられている状態と解放されている状態の両方で、インゴット・モールドの軸心方向への移動が可能であり、
前記ガイド・ローラ（２４（２４ａ））が駆動されることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３において、さらに、前記ガイド・ローラ（２４（２４ａ））と、前記ビレットを挟んで前記ガイド・ローラ（２４（２４ａ））とは反対側に配置された前記クランピング・ジョー（２６）とを収容する固定フレーム（２２）を備えたことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項３または４において、前記クランピング・ジョー（２６）が、ビレットの表面との接触表面が曲面になっている揺動ジョーであり、前記曲面の半径が揺動軸から曲面までの間隔に一致していることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか一項において、前記インゴット・モールドとは離間した前記クランピング・ジョー（２６）にガス溶断装置（３０）を設けたことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、下方に開いた水冷式インゴット・モールド内でエレクトロスラグ再溶解法またはエレクトロスラグ連続鋳造法を使用して、金属、特に鋼とニッケルおよびコバルトをベースとする合金のビレットまたはインゴットを連続製造する方法、および前記方法に適する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロスラグ再溶解法またはエレクトロスラグ連続鋳造法を使用して、ブルームまたはビレットを連続製造することは基本的に既知である。
【０００３】
例えば、Sh. Sasayamaらは、引出装置による連続的ビレット引出し機能を持つ水冷式インゴット・モールド内でエレクトロスラグ再溶解法を使用する、自己消耗電極の連続再溶解方法を述べている。
【０００４】
再溶解ビレットの連続製造は電極交換方法を利用することで可能になり、設備内でビレットを小寸法に切断して製作される。その場合、１３０〜２５０ｍｍ2 の鋳造断面積に対する再溶解速度は１８０〜２７５ｋｇ／ｈに指定され、これにより、１．１〜１．３８ｋｇ／ｈ／ｍｍビレット厚さの範囲になる。
【０００５】
A. E. Vokov らは、いわゆるブルーム（bloom ）、クランピング装置および引出装置により連続的なビレット引出し機能を持ち、水冷式インゴット・モールド内で非摩耗電極により加熱されたスラグ浴内で粉砕ダストを連続的に溶解するための方法を述べている。設備内に配置されたガス溶断装置により、再溶解ビレットを適切な長さに切断する。再溶解速度は、直径３００ｍｍのビレットに対し２１０〜２４０ｋｇ／ｈに指定されており、したがって０．７〜０．８ｋｇ／ｈ／ｍｍビレット直径になる。
【０００６】
オーストリー特許公報399463Ｂは鋼と合金のエレクトロスラグ連続鋳造方法を開示している。この鋳造方法では、水冷式インゴット・モールド内の鋳造表面が導電性スラグにより被膜され、スラグ浴が、例えばスラグ浴に浸された補助電極により電流をスラグ浴に通すことで、加熱される。この方法では、鋳造速度は、エレクトロスラグ鋳造方法では一般的な速度の１．５倍以上で、かつ、従来の連続鋳造の場合の鋳造速度の５０％以下になるように設定されると言われている。ビレットを引き出す方法に関する記述はない。
さらに、米国特許5,799,721 は、金属のエレクトロスラグ・ビレット溶解方法を開示している。この溶解方法では、溶解するビレットの断面積の０．５倍の断面積を持つ自己摩耗電極が、Ｄｅｑ＝Ｕ／π（ｍｍ）に従って、鋳造断面の周長から計算される等価ビレット直径Ｄｅｑの１．５〜３０倍に相当するｋｇ／ｈの溶解速度で再溶解される。ここでも、ビレットを引き出す方法に関する記述はなされていない。
その一方、ビレットを連続的に引き出すための、また鋼と合金の連続鋳造のための、多くの異なる装置が知られている。これに関しては、これら装置は水冷式インゴット・モールドからかなりの間隔を空けて配置されるのが一般的であり、また一般に２次的冷却部分が水冷式インゴット・モールドとビレット引出装置との間に配置される。
【０００７】
いわゆるアーク設備の場合には、ビレット引出装置は、曲げ伸ばしの連続動作を実行する必要がある。
【０００８】
しかし、エレクトロスラグ設備を連続動作するための引出装置は、さらに、溶解電流の全部または少なくとも一部を、製造されるビレットから妨害されずに導き出す位置にあることが必要である。これに関しては、ビレットをインゴット・モールドの下側縁部からの間隔が狭い状態で引き出すようにガイドする点に考慮を払う必要がある。
電流源との接触は、文献に参照されているクランピング装置を用いてなされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ビレットを引き出す目的には、ローラー・ エレメントおよび移動式クランピング・ジョー（clamping jaw）装置が既知である。ローラー・エレメントの利点は、水冷ローラーを使用するときでも、ビレットが移動するとき、ビレットの表面との接触位置が連続的に変化することによりビレット表面を適切に冷却することである。一方、ローラーにより溶解電流を導き出すことは、ブラシ（刷子）を使用して可能になるが、高電流を必要とする場合は、それを実現するのはそれほど簡単ではない。
【００１０】
対照的に、電流を導き出すことに関しては、比較的短いストローク移動を持つ、クランピング・エレメントの好ましい実施形態であるクランピング・ジョーが有効である。その理由は、クランピング・ジョーによる固定された電流導通接続は、ケーブルまたはバンドのようなフレキシブルな線エレメントを使用することにより比較的簡単に形成できるからである。一方、ビレットの引出し運動においてビレットと共に移動するクランピング・ジョーは、反対に、クランピング状態の間はビレットの表面に接触し、その結果、長くクランピングする場合、接触位置においてビレット表面の冷却不良が発生する。この理由のため、クランピング・ジョーの接触時間は、余り長くできない。これに関しては、前述のツールの場合と同様、クランピング・ジョーの接触表面の温度を確実に上昇させることが有効である。
【００１１】
【課題を解決する手段】
当技術分野の状況を考慮して、本発明は既知の方法と装置の改良を目的とし、前述の欠点を回避し、さらに、連続鋳造とはかなり異なる、エレクトロスラグ溶解作業またはエレクトロスラグ連続鋳造作業におけるインゴット・モールドからの連続または段階的な引出し作業を行う。
【００１２】
前記目的は、独立クレーム、および有利な展開を記載した従属クレームの内容により達成される。本発明の範囲は、明細書本文、図面および／またはクレームに述べる少なくとも２つの形態の組合せを含むすべての組合わせを包含する。
【００１３】
本発明の方法では、インゴット・モールドから排出されるビレットが、ガイド・エレメントの反対側に配置されている少なくとも１つのクランピング・エレメントにより、インゴット・モールド軸に対する位置を固定して配置されている少なくとも１つのガイド・ エレメントに押し付けられ、それによりビレット表面とガイドまたはクランピング・エレメントの接触点が連続的に変化するものであり、この場合、それらクランピング・エレメントおよびガイド・エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントが駆動されてビレットを引き出し、その間、他のエレメントがビレットの移動と共に移動し、電流源との接触を前記エレメントの少なくとも１つにより形成できる。
【００１４】
本発明によれば、1 つまたは複数のローラーで構成されるローラー・エレメントが、固定ガイド・エレメントとして最適である。インゴット・モールドから引き出すビレットを、その軸がビレットの軸に対し９０°で配置されている、1 つまたは複数のローラーに押し付けるのが望ましいことが判明している。さらに、ビレットが、ビレットを押し付けて駆動している少なくとも1 つのローラーにより引き出されるのが望ましい。
【００１５】
溶解電流は、ビレットに交互に押し付けることができるクランピング・ジョーにより導き出されるのが望ましく、その場合、個々のジョーの押付け時間が２分を超えない。
【００１６】
クランピング・ジョーのビレット表面との接触時間を短く保つために、クランピング・ジョーもスイング（swing ）またはロッキング（rocking ）する揺動クランピング・ジョーの形態とし、前記形態のジョーが、大きい半径のローラーと同様に、クランピング・サイクル中はビレット表面に沿って転動するのが望ましい。
【００１７】
ビレットの引出し運動は、1 つまたは複数の駆動されるローラーによって、または少なくとも２つのクランピング・ジョーによっても達成でき、前記クランピング・ジョーの１つは常にビレットに押し付けられ、また同時に、引出し運動が適正な装置により引き起こされる。その間、ビレット引出し運動に連携して、第２ジョーが後退し、それの上側位置に戻る。
【００１８】
この状態では、駆動されていないローラーまたはビレットに押し付けられているクランピング・ジョーも、ビレットの引出し運動と共に移動し、その場合、非駆動ローラーをメジャリング（measuring ）・ローラの形態にできる。
【００１９】
本発明による方法を実行するのに適する装置は、インゴット・モールドの軸に対して位置合わせされた固定フレームであって、かつ少なくとも２つの水冷式ガイド・ローラ（少なくとも1 つが駆動される）と、電流源に接続され、ビレットの表面に押し付け可能な少なくとも２つのクランピング・ローラーとを有する、固定フレームを備えている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のその他の利点・形態・詳細は、好ましい実施形態と図面に関する以下の説明から明らかになるであろう。
【００２１】
図１において、電流をスクグに導入する自己摩耗電極１４がスラグ浴１２に溶解されており、このスラグ浴１２が、それ自体既知のファネル（funnel）・インゴット・モールドの形態にできる水冷式インゴット・モールド１０内に配置されている。溶解された金属は溶解金属溜め１６に収集され、溶解された金属の表面は参照番号１８で示されている。
【００２２】
凝結後に形成されるビレットは、固定フレーム２２内に配置された駆動ローラー２４により、インゴット・モールド１０からインゴット・モールドの軸心Ａに沿って下方のＸ方向に引き出される。前述の駆動ローラー２４および別のローラー２４ａにより、インゴット・モールドの軸心Ａに平行にビレット２０がガイド (案内）される。前記ローラー２４、２４ａに対して、垂直方向に移動可能な２つのクランピング・エレメント２６により交互にビレット２０を押し付ける。
【００２３】
２つのクランピング・エレメント２６の下側の１つに設けた保持具２８が、ガス溶断装置３０を装備しており、導出されたビレット２０が、前記溶断装置３０を用いて、クランピング・エレメント２６の押し付け動作の周期に合致した長さに切断される。フレキシブルなケーブル３２と大電流線３４とにより、クランピング・エレメント２６が電流源３６に接続される。
【００２４】
特に有効な実施形態では、クランピング・エレメント２６のジョー（頭部）（交互にビレットに押し付けられる）が、スイング（swing ）またはロッキング（rocking ）する揺動クランピング・ジョーの形態である。さらに、前記形態のジョーの揺動軸が、クランピング・エレメント２６が引出し方向Ｘに移動可能なように固定フレーム２２内に配置されており、またビレットに接触するそれらジョーの表面が、それらジョーの軸間隔に相当する半径の曲率を有し、それによりジョー表面が、ビレット表面に押し付けられた状態でビレットの表面に沿って転動する。
【００２５】
第２のスイング・クランピング・ジョーが噛み合い状態になって、ビレットに押し付けられると、直ちにジョーがビレット表面から後退し、ジョーを保持してスイングまたはロッキングする揺動部材が、ビレット引出し方向と反対に、軸に沿って上方のスタート位置に移動し、ジョーが再度ビレットの表面に押し付けられるまでその位置に留まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置を示す縦断面の概略図である。
【符号の説明】
１０…インゴット・モールド、１２…スラグ浴、１４…電極、２０…ビレット、２２…フレーム、２４，２４ａ…ガイド・エレメント、２６…クランピング・エレメント
【図１】
0004563631.tif 000002