(57)【要約】【課題】  従来の横型連続鋳造では凝固界面前方の領域では押出し流れが発生し、停止時には自然対流が発生するため等軸晶が発生せず、鋳塊のマクロ組織が大きくなり、リン青銅においては逆偏析が大きくなってしまう。【解決手段】  鋳塊マクロ組織の微細化及びリン青銅の逆偏析を抑制するために、横型連続鋳造において固液共存領域及び液相領域に電磁攪拌を付与する。また、鋳塊の間欠引出しと同期するように固液共存領域及び液相領域に電磁攪拌を付与する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横型連続鋳造方法において、固液共存領域及び液相領域に電磁攪拌を付与することを特徴とする横型連続鋳造方法。
【請求項２】
請求項１記載の横型連続鋳造方法において、鋳塊の間欠引出しと同期するように固液共存領域及び液相領域に電磁攪拌を付与することを特徴とする横型連続鋳造方法。
【請求項３】
横型連続鋳造装置において、保持炉と鋳型の間に電磁コイルを設けることを特徴とする横型連続鋳造装置。
【請求項４】
請求項３記載の横型連続鋳造装置において、鋳型先端の開口部の一部が閉塞していることを特徴とする横型連続鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横型連続鋳造に関し、特に銅又は銅合金の鋳造を行う横型連続鋳造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属の連続鋳造方法としては、主に縦型半連続鋳造法と、横型連続鋳造法が挙げられる。横型連続鋳造法は初期設備投資、全連続操業による作業負荷等の点で優れている。従来の鋳造装置の模式図を図５に示す。銅又は銅合金の板材を鋳造する場合間欠引出し法が用いられている。これは鋳塊を鋳造方向へ引き出し処理と停止処理を交互に行うものである。
【０００３】
アルミニウムの横型連続鋳造装置において、炉から鋳型へ溶湯を供給する口を規定することで、鋳塊の逆偏析層を低減し、歩留りを向上させた例がある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７００１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５の従来の装置では、凝固界面前方の領域では押出し流れが発生し、停止時には自然対流が発生するのみである。これにより等軸晶が発生せず、鋳塊のマクロ組織が大きくなるという問題があった。また、リン青銅においては逆偏析が大きくなってしまうという問題があった。このため鋳造後の冷間圧延において割れが生じやすかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋳型内部の溶湯を攪拌させることにより、鋳塊のマクロ組織を微細化することができ、これにより冷間圧延における割れを抑制することが可能であると考えた。そして実験を重ねた結果、その最適構成を見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
（１）横型連続鋳造方法において、固液共存領域及び液相領域に電磁攪拌を付与することを特徴とする横型連続鋳造方法
（２）（１）記載の横型連続鋳造方法において、鋳塊の間欠引出しと同期するように固液共存領域及び液相領域に電磁攪拌を付与することを特徴とする横型連続鋳造方法
（３）横型連続鋳造装置において、保持炉と鋳型の間に電磁コイルを設けることを特徴とする横型連続鋳造装置
（４）（３）記載の横型連続鋳造装置において、鋳型先端の開口部の一部が閉塞していることを特徴とする横型連続鋳造装置、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、横型連続鋳造において溶湯を攪拌させることにより、鋳塊のマクロ組織を微細化することができ、冷間圧延における割れを抑制することが可能となった。またリン青銅では、逆偏析を抑制できる。これにより焼鈍の省略や面削量を低減することができる。よって産業上顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１から図６を用いて本発明に係る横型連続鋳造を説明する。
図１は本発明に係る横型連続鋳造装置の実施態様の一つの模式図である。溶湯１は保持炉２に保持され、水冷鋳型５の内側の耐火材４と接触して冷却され、鋳塊３となる。鋳塊３は図示しない引き出し装置により引き出される。この際、保持炉２と水冷鋳型５の間に電磁コイル６を設置している。
【０００９】
図２は本発明に係る横型連続鋳造装置の実施態様の一つの模式図である。電磁コイルの内側は、保持炉２であってもかまわない。それ以外については図１と同様である。
【００１０】
図３は、本発明に係る鋳造における横型連続鋳造の説明図である。前記電磁コイル６により印加される電磁場により電磁攪拌が付与され、溶湯１の固液共存領域及び液相領域が流れＶのように流れる。その結果デンドライト先端が溶断され、よって、鋳塊のマクロ組織が等軸晶となる。また、リン青銅においては逆偏析が抑制される。その後鋳造方向Ｌに引き出される。なお、引き出し処理及び停止処理に合わせて、電磁場の印加を制御する。なお、流れＶの方向は逆でもかまわない。また、鋳塊の間欠引出しと同期するように電磁攪拌を行うとその効果が高まり好ましい。
【００１１】
図４は本発明に係る横型連続鋳造装置の実施態様の一つの模式図である。図４では、鋳型先端の開口部の一部が閉塞している。これにより流れＶが速度を増し、デンドライト先端の溶断が促進される。開口部は鋳塊の断面積の５０〜９０％であることが好ましい。５０％未満では溶湯の流れが妨げられて鋳造が困難となる。９０％を超えるとその効果が見られなくなる。好ましくは６０〜８０％である。
【実施例】
【００１２】
本発明に係る図１、図２の装置を用い、ＪＩＳＣ２７００（黄銅）とＪＩＳＣ５２１０（リン青銅）の２種類の鋳造を実施した。鋳塊サイズは、５００ｍｍ巾、１５ｍｍ厚さの鋳塊を製造した。鋳造温度は液相線温度＋１００℃で実施した。その他の条件は表１に記載した。従来条件としては図５に示す横型連続鋳造機で鋳造を行い、各種特性を調査した。逆偏析についてはリン青銅で鋳塊厚さ方向の中心部位のＳｎ量に比較して、鋳塊表面から０．２ｍｍ内部のＳｎ量の増加量を測定した。
【００１３】
これらの条件で約１時間鋳造した鋳塊について、均質化焼鈍を施すことなく圧延可能な加工率（割れが発生するまでの加工率）を限界加工率として比較を行った。その結果を表１に示す。表１から明らかなように、本発明例は優れていた。しかし従来例１，２は鋳塊組織は粗大となり、限界加工率は３０％以下であった。また従来例２では逆偏析も大きくなり、面削量が大きくなってしまった。
【００１４】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る横型連続鋳造装置の実施態様の一つの模式図である。
【図２】本発明に係る横型連続鋳造装置の実施態様の一つの模式図である。
【図３】本発明に係る鋳造における横型連続鋳造の説明図である。
【図４】本発明に係る横型連続鋳造装置の実施態様の一つの模式図である。
【図５】従来の横型連続鋳造装置の例である。
【符号の説明】
【００１６】
１    溶湯
２    保持炉
３    鋳塊
４    耐火材
５    水冷鋳型
６    電磁コイル
Ｌ    鋳造方向長さ
Ｖ    流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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