(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却された型（２２）と、該型の上端に配置された誘導コイル（１０）とを具備し、
前記型が、その上端に、ほぼ鋳造方向に配される複数の型部分と、前記型を複数の型部分に分割するように、ほぼ鋳造方向に配され、各々が電気絶縁性のバリアを有する複数の隔壁（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ）とを具備する、金属の連続または半連続鋳造装置であって、
前記上端型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）が中空であり、該中空型部分の外殻によって囲まれる機械的支持棒または支持梁からなるコア（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）を具備し、該コアが、前記型に関して優れた機械的特性を示すことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記型（２２）が、その下部の、前記コイル（１０）の下側において、型の外部に配置された梁またはプレートからなる型バックアップ構造に接続されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記型が一体的な型からなり、該型（２２）が、その上部において、隔壁（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ）によって相互に分離される複数の中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）に分割され、各中空型部分の内部に、機械的支持棒または支持梁（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記型（２２）が、ほぼ正方形または矩形状の断面を有し、かつ、４枚の型板からなり、各型板が、上端において、隔壁（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ）によって、複数の中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）に分割され、機械的支持棒または支持梁（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）が、各中空型部分の内部に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記型（２２）が、隔壁（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ）によって相互に分離された、複数の細長い中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）を具備し、機械的支持棒または支持梁（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）が、前記各中空型部分内に配置され、前記細長い中空型部分が、前記型の全長にわたって延び、前記細長い中空型部分の組立体が、前記型バックアップ構造によって機械的に支持されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記型（２２）の上部において前記中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）にコアとして含まれる棒または梁（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）が、この型バックアップ構造に機械的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記型（２２）の上部において前記中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）にコアとして含まれる棒または梁が、一体的な型バックアップ構造（２５″）またはプレートを構成するように、隔壁（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ）の下側において連結されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）が、ほぼ正方形または矩形状の断面を有し、前記コア（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）の周りに配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）が、コイルにより生起された磁界の貫通深さに相当する最小壁厚以上の厚さを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記中空型部分（２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）が、溶融金属に面する側に他よりも厚い壁を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記型の外面における前記中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）が、型の上端からほぼ隔壁の深さに相当する高さまで延びていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記コア（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ）が、前記型の上端から前記隔壁（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ）の下端の高さ以下まで延びていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記コア（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ）が、前記型（２２）のほぼ全長にわたって延びていることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記コア（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）が、前記型の上端において閉じられた空洞（２４）内に挿入されていることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記コア（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）が、前記型の上端に開口する空洞（２４）内に挿入され、それによって、コアが型の上端面に露出することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記型（２２）が、銅または銅合金からなり、前記機械的支持棒または支持梁（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）が、鋼からなることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記機械的支持棒または支持梁（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）が、冷却材を流動させる内部溝または空洞を具備することを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記冷却材を流動させるための溝が、前記中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）の内部に設けられていることを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記冷却材を流動させるための溝が、前記中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）と、前記支持梁または支持溝（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５′ａ，２５′ｂ，２５′ｃ，２５′ｄ，２５′ｅ，２５′ｆ）との間の境界面に配置されていることを特徴とする請求項１７または請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記誘導コイル（１０）に、５０Ｈｚ以上のベース周波数を有する交流電流が供給されることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記誘導コイル（１０）に、１〜２００ｋＨｚのベース周波数を有する交流電流が供給されることを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
冷却された型（２２）と、該型の上部に配置された誘導コイル（１０）とを具備し、前記型が、その上端に、電気的絶縁性の隔壁（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ）によって相互に分離された複数の中空型部分（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄ）を具備する、請求項１から請求項２１のいずれかに記載の金属の連続または半連続鋳造装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
この発明は、金属または合金を細長い素線に連続または半連続鋳造する装置に関し、前記素線が、冷却された連続鋳造型と該型の上端に配置された誘導コイルとを具備する装置を使用して鋳造される。コイルには、電源から、高周波数交流電流が供給される。この発明の装置は、改善された機械的強度を示す。
【０００２】
（背景技術）
金属または合金の連続または半連続鋳造においては、冷却された連続鋳造型、すなわち、鋳造方向の両端に開口した型に、高温の溶融金属が供給される。型は、通常、水冷され、支持梁の構造体によって取り囲まれ、かつ、支持されている。溶融金属は、型に供給され、そこで、型を通過する間に硬化して鋳造素線が形成される。型を出る鋳造素線は、溶融金属の周りに硬化した自己支持表面層または外殻を有している。
【０００３】
一般には、初期硬化の状態が、品質および生産性の両方にとって重要であるということが言える。通常は、潤滑材が、型内の溶融金属の上面に供給される。潤滑材は、最初に生じた鋳造素線の表皮が型の壁面に固着することを防止する等の多くの目的のために使用される。振動の間の通常の付着により、いわゆる振動マークが現れる。硬化した表皮が、より頑固に型に固着または付着する場合には、より深刻な表面欠陥を生じ、一定の場合には、最初に硬化した表皮が引き裂かれることになる。
【０００４】
鋼製の大径の素線に対しては、潤滑材は、特に、ガラス、または、メニスカスにおいて熱により溶融するガラス形成化合物からなるいわゆる成形粉である。該成形粉は、多くの場合、鋳造中に、型内の溶融金属の上面に、ほぼ固状の自由流動微粒粉として連続的に添加される。成形粉の組成はカスタマイズされている。
【０００５】
それによって、成形粉は、所望の速度で溶融し、確実に潤滑するために望ましい速度で、潤滑材が供給されることになる。型と鋳造素線との間の潤滑材の層が厚すぎる場合には、硬化状態および表面の品質に望ましくない影響を与えるので、メニスカスにおける温度条件を調節する必要がある。
【０００６】
より小径の素線および非鉄金属に対しては、植物油等の油またはグリースが潤滑材として使用される。潤滑材が使用される型の形式にかかわらず、潤滑材は、型と素線との間の固着により生ずる表面欠陥を回避するために、薄く均一な薄膜を形成するのに十分な、均等な速度で鋳造素線と型との境界に供給されることが好ましい。潤滑材の膜が厚すぎる場合には、凸凹の表面を生じ、温度情況を乱すことになる。
【０００７】
メニスカスにおける熱損失および全体的な温度条件は、特に、型内に生ずる二次流れによって調節される。誘導ＨＦヒータまたは電磁鋳造のために使用される他のＨＦ装置、例えば、ＥＭＣ装置を、上端における温度情況に影響を与えるために使用することが、例えば、米国特許第５３７５６４８号明細書および未公開のスウェーデン特許出願第ＳＥ９７０３８９２−１号に開示されている。高温溶融金属の制御された上向き流れまたはヒータのいずれかによって上面に熱を供給することにより、さもなければメニスカスが硬化し始めることになる、高い熱損失が補償される。そのような硬化は、鋳造プロセスを妨げ、多くの側面において鋳造生産物の品質を低下させることになる。
【０００８】
連続鋳造型の上端に配置された高周波誘導ヒータは、溶融金属の上面、すなわち、メニスカスにおける金属の温度を制御する能力を改善する手段を提供し、同時に、溶融金属と型とを分離するように作用する圧縮力を発生させ、それによって、固着の可能性を低減し、振動マークを低減し、一般に、型の潤滑のための条件を改良する。
【０００９】
この技術は、今日、電磁鋳造、ＥＭＣと呼ばれる潤滑を改善するための技術であり、主として溶融金属を型から分離するように作用する圧縮力によって、表面状態を改善する。誘導ヒータまたはコイルは、単相のものでも多相のものでもよい。高周波交番磁界が印加されることが好ましい。高周波磁界によって生起された圧縮力は、型の壁面と溶融金属との間の圧力を低減し、それによって、潤滑状態が大幅に改善される。鋳造素線の表面の品質は改善され、鋳造速度は、表面の品質を低下させることなく大幅に向上することができる。
【００１０】
振動は、主として、鋳造素線が型から離れることを確実にするために印加される。圧縮力が、溶融金属を型から離すように作用するので、表皮の初期硬化中における溶融金属と型との間の接触が最小化され、潤滑材の供給が改善され、それによって、鋳造素線の表面品質がさらに改善される。
【００１１】
高周波数交流電流を供給し、メニスカスの位置に配置された誘導コイルの使用は、表面の品質、内部構造、清浄度および生産性を実質的に改善するための手段を提供すると考えられている。型を通して溶融金属内に高周波磁界をより深く貫通させるために、型の上端、すなわち、高周波誘導ヒータの高さにおいて鋳造方向にスリットの入った銅製の型を使用することが知られている。
【００１２】
スリットの入った型は、印加された磁界によって型内に誘導された電流の経路を切断するので、渦電流損失を低減し、熱効率を向上する。冷却るつぼ型として知られるそのような型は、他の目的のために使用され、通常は、ビレット型等、すなわち、２００×２００ｍｍ以下のほぼ正方形の断面を有する小径の素線用の型として使用される。銅製の型は、その高い伝熱性および高い導電性によって好まれるが、機械的強度において低い降伏点を有する。
【００１３】
（発明の概要）
この発明の目的は、金属素線の連続鋳造装置であって、型内における鋳造金属の初期硬化の状態を改善し、特に、低い電磁損失を示すＥＭＣを使用することにより、型の潤滑状態を改良する装置を提供することである。特に、この発明の目的は、いわゆる冷却るつぼ型、すなわち、その上端にスリットが形成され、それによって、誘導される電力損失を増加させることなく、改良された機械的保全性を示す部分に分割された型を具備する装置を提供することである。
【００１４】
この発明に係る連続鋳造装置は、良好に調節された熱の流れ、潤滑および型の上端における全体的な条件が提供されるＥＭＣとともに使用するための機械的に安定した型内において、良好な初期硬化状態を保証し、それにより、品質および生産性を大幅に改善する。このことは、この発明の一側面に従って、請求項１の前提部分に従い、請求項の特徴部分によって特徴付けられる、金属の連続または半連続鋳造方法を提供することにより達成される。この装置をさらに発展させたものは、請求項２〜請求項２１により特徴付けられている。また、この発明は、請求項２２に定義されているように、そのような連続鋳造装置の使用方法をも提供するものである。
【００１５】
（発明の説明）
高温溶融金属が冷却された連続鋳造型に供給され、該溶融金属が冷却されて、少なくとも部分的に硬化されて素線になり、型から引き出され、型の下側においてさらに冷却および硬化される、金属の連続または半連続鋳造装置であって、型の上部に配置された誘導コイルを具備する装置には、誘導される電力損失を低減するために、型の上端部がスロットによって複数の型部分に分割され、２つの型部分間の各スロットは、電気絶縁性のバリアを具備する隔壁によって充填されている。これらの隔壁および前記型部分は、ほぼ鋳造方向に方向付けられている。
【００１６】
冷却された型と、該型の上端に配置された誘導コイルとを具備し、その上端における型が、ほぼ鋳造方向に配される複数の型部分と、ほぼ鋳造方向に配され前記型を複数の型部分に分割するように設けられた複数の隔壁とを具備し、各隔壁が電気絶縁性のバリアを具備する、金属の連続または半連続鋳造のためのそのような装置の機械的な特性を改善するという上述した目的を達成するために、この発明は、中空の上端型部分を有する型を提供し、機械的支持棒または梁からなるコアを具備し、機械的支持コアが、それによって、中空の型部分の外殻によって囲まれ、支持コアが、型との関係で優れた機械的特性を示す。特に、剛性および強度、引張強さおよび曲げ強さは、型よりもコアの方が高い。また、コアは、高い疲労強度および高い靱性を有することが好ましい。
【００１７】
通常、型はコアの導電性よりも高い導電性を示す。しかし、ＨＦ磁界の貫通深さが低いために電流のシェルへの貫通および誘導が制限され、補強または支持コア内には、ほぼ完全に電流が誘導されないので、コアより高い導電性が必要とされる訳ではない。これらの機械的に補強された本発明に係る型部分は、従来から知られているように、電気的に絶縁された隔壁によって相互に分離されている。したがって、この発明に係る装置は、誘導される電流損失を増加させることなく、機械的に安定した型を提供する。
【００１８】
コイルに高周波数交流電流が供給され、型の上端における溶融金属に作用するように高周波磁界が生起されたときには、支持コアの周りにシェルまたはシールドとして配置された中空の型部分が、型内に誘導された電流の好適な回路を提供する。これらの電流は、隔壁によって、１つの型部分内部に制限され、誘導される電力損失は、通常、銅、銅合金、または、高い伝熱性と導電性とを有する他の金属からなる型の電気的特性によって制限される。
【００１９】
それによって、支持梁または支持棒内に高い誘導電力損失が生ずることが、実質的に低減される。この発明に係る装置に含まれる機械的に改善された型内においても、誘導される電力損失が低く維持されるので、印加された電力の大部分が、溶融金属内に通り、そこで、熱を発生し、型の壁面から溶融金属を分離するように作用する最も重要な所望の圧縮力を生起させるように、電流が誘導される。
【００２０】
一般に、コイル下側の下部における型は、該型の外部に配置された梁または板からなる型支持構造に取り付けられている。一般に、水梁と呼ばれるこの支持構造は、鋼製の梁から組み立てられている。この鋼製の梁は、水等の冷却材を流通させるための内部溝を具備している。
【００２１】
小寸法の、アルミニウムまたは銅のような本質的に非鉄金属からなる鋳造品に適した一実施形態によれば、型は単一部材から構成されている。この単一の積重ね型は、その上部において、複数の型部分に分割されている。これら型部分は、隔壁によって相互に対して分離されている。上端型部分の各々は中空であり、機械的な支持棒または支持梁が各中空の型部分内に配置されている。
【００２２】
これに代えて、ビレット、スラブまたはブルームを鋳造するための型は、ほぼ正方形または矩形の断面を示す。そのような型は、４枚の型板を具備し、機械的支持棒または支持梁は、各中空の型部分内に配置されている。
【００２３】
さらに他の実施形態によれば、型は、隔壁によって相互に分離された細長い中空の複数の型部分を具備していてもよい。機械的支持棒または支持梁は、各中空型部分内に、コアとして配置されている。中空の型部分は、コアが内部に挿入される、閉じた上端を有するスリーブの形態に製造されることが好ましい。これに代えて、両端が開口した管が中空の型部分として使用され、構成された型が上端に露出するコアを使用してもよい。
【００２４】
中空の型部分の組立体は、型バックアップ構造によって、一体に保持され、かつ、機械的に支持される。細長い中空型部分、および、これに取り付けられたコアは、一定の場合には型の全高にわたって延びていてもよいが、一般には中空型部分は型の上端の誘導コイルの高さに限定される一方、誘導コイルの下側の型の底部は、４枚の板からなる積重ね型から構成されている。もちろん、上端における中空型部分は、１つの一体的な型または４枚の型板からなる型を構成するように、型の下部と連結されていてもよい。
【００２５】
この発明に係る型のコアは、少なくとも、中空型部分の全長、すなわち、隔壁の全長にわたる必要があるとともに、底部の一部にわたって延びる必要もある。機械的な理由から要求される場合には、コアは型の全長にわたって延びている。型の上端における型部分にコアとして含まれている棒または梁は、この型バックアップ構造と機械的に接続されている。この接続は、直接、または、取り囲んでいる中空型部分を介してのいずれかによって行われる。この発明の一態様によれば、上端型部分にコアとして含まれる棒または梁は、内部プレートまたは他の形態のバックアップ構造を構成するために隔壁および型部分の下側において連結されている。
【００２６】
一般には、中空の型部分は、ほぼ正方形または矩形の断面を有し、コアの周りに配置されているが、それらは任意の形態を有していてもよい。ある態様によれば、型から離れる方向に面する側面は、誘導電力損失をさらに低減するために、丸いまたはとがった表面形状を有する一方、溶融金属側の型部分は、常に型の内部形状または輪郭と一致する形状を有している。隔壁と接触している型部分の表面は、溶融金属が型を貫通する危険性をなくすのに十分な厚さを提供するために、十分に広いものである必要がある。
【００２７】
１つの好ましい態様によれば、中空の型部分は、１つにはコイルによって生起された磁界の貫通深さに相当し、さらには、誘導電力損失を最小化するために、最小壁厚を有している。
【００２８】
型の耐用年数を長くするために、一態様に従って、中空の型部分には、溶融金属に面する側面に厚い壁厚が与えられる。
一態様によれば、中空型部分の高さは、型の外面における中空型部分が、型の上端から、ほぼ隔壁の深さに相当する高さまで延びるように、溶融金属側と外側とで異なっている。
【００２９】
一般に、型は、銅または銅合金からなっており、中空型部分に挿入される機械的支持棒または支持梁は、鋼からなっている。
中空型部分に挿入される機械的支持棒または支持梁は、冷却材を流動させる内部溝または空洞を有することが好ましい。流動する冷却材用の溝は、適当であれば、中空型部分内または中空型部分と支持棒または支持梁との間の境界に設けられていてもよい。
【００３０】
一般に、誘導コイルには、５０Ｈｚ以上のベース周波数を有する交流電流が供給される。交流電流は、１〜２００ｋＨｚのベース周波数を有することが好ましい。
この発明に係る装置は、鋼、銅、アルミニウム等の金属の連続または半連続鋳造に適している。
【００３１】
（図面の簡単な説明）
以下、添付図面を参照した好ましい実施形態によって、この発明をより詳細に説明し、かつ、例証することにする。
【００３２】
図１は、この発明の一実施形態に係る装置を鋳造方向に沿って切断した断面を示している。
図２は、この発明の一実施形態に係る装置を鋳造方向に直交する方向に沿って切断した型の壁の一部を詳細に示している。
図３は、この発明の他の実施形態に係る装置を鋳造方向に直交する方向に沿って切断した型の壁の一部を詳細に示している。
図４は、この発明の一実施形態に係る装置を鋳造方向に、切断線Ａ−Ａに沿って切断した型の壁の一部を詳細に示している。
図５は、この発明の他の実施形態に係る装置を鋳造方向に、切断線Ａ−Ａに沿って切断した型の壁の一部を詳細に示している。
【００３３】
（好ましい実施形態の説明）
図１に示されたこの発明に係る金属の連続鋳造装置は、型２２と型バックアップ構造２５とからなる連続鋳造型組立体を具備している。連続鋳造型は、鋳造方向の両端に開口し、図示しない冷却手段を備えている。この連続鋳造装置は、高温溶融金属を型に供給するための手段および形成された鋳造素線を型から確実に連続的に放出するための手段（図示せず）、および、適当な場合には、図示しない型を振動させる手段をも具備している。
【００３４】
型２２には、高温溶融金属の一次流れが連続的に供給され、高温溶融金属２１は冷却され、素線２０が型２２内に形成される。型２２は、通常は、水冷式の銅型である。型２２は、その上端に支持梁２５が、補強または支持コアとして挿入される空洞２４を具備している。金属は、型２２を通過するときに、冷却および硬化され、それによって、鋳造素線２０が形成される。鋳造素線２０が型２２を出るときには、該素線は、硬化した自己支持表面外殻２０を残りの溶融金属２１の周りに具備している。
【００３５】
一般に、表面の状態、および、もちろん鋳造構造は、初期硬化の状態に大きく依存すると言える。しかしながら、金属の清浄度も、型の上端、すなわち、金属が硬化し始める位置、および、型／素線境界面およびメニスカスにおける状態に依存することになる。型２２の上端における温度情況および潤滑状態を制御するために、高周波磁界の発生装置、例えば、誘導コイルが、型内の溶融金属の上面、すなわち、メニスカスの高さに配される型の上部に配置されている。
【００３６】
図１に示されるコイルは、型２２の外部に配置されている。誘導コイル１０は、単相または多相のヒータでよい。高周波交番磁界が溶融金属２１に作用するように印加されると、メニスカス２３近傍の溶融金属の温度を制御することができるように、熱が溶融金属２１内に生じる。同時に、溶融金属２１に作用する圧縮力も、高周波交番磁界によって発生する。
【００３７】
圧縮力は、型２２と溶融金属２１との間の圧力を低減し、これによって、潤滑状態を大幅に改善する。電磁鋳造ＥＭＣのための新たな装置に関連する、この発明に係る鋳造により得られる改良点は、誘導コイル１０およびメニスカス２３の高さの型の上端における改良された機械的特性および低い誘導電力損失である。
【００３８】
この発明に係る装置は、図２〜図５に示されるように、型２２の上端に、隔壁２６ａ〜２６ｅによって相互に分離された複数の中空型部分２２ａ〜２２ｆ，２２′ｂ〜２２′ｄを具備している。各中空型部分２２ａ〜２２ｆ，２２′ｂ〜２２′ｄの内部には、機械的支持棒または支持梁２５ａ〜２５ｆが配置されている。そのような支持棒は、型に優れた機械的特性を与える。特に、剛性、曲げ強度および引張強度は、型よりもコアの方が高い。高い疲労強度および高い靱性を示すコアを有することも好ましい。
【００３９】
型の上端において、コアとして中空型部分２２ａ〜２２ｆ，２２′ｂ〜２２′ｄの中に収容される支持棒または支持梁２５ａ〜２５ｆは、型組立体の下端において、型バックアップ構造２５の他の部分と機械的に接続されている。支持棒または支持梁２５ａ〜２５ｆは、型２２の全長にわたって、または、図４では、少なくとも隔壁２６ａ〜２６ｅの全長にわたって延びていてもよい。
【００４０】
図５に示された実施形態によれば、支持棒２５′ａ〜２５′ｆは、隔壁２６ａ〜２６ｅまたはコイル１０の下側において、バックアッププレート２５″に接続している。したがって、コアとして型の上端の中空型部分に収容される支持棒または支持梁は、型または型板のそれぞれの外側に配置された型バックアップ構造または型バックアッププレートと一体的に構成されている。コアは、図４に示されているように、型の上面に対面するように上端に開口した空洞内に挿入され、または、コアは、図５に示されているように、上端において型によって覆われてもよく、すなわち、コアは、上端において閉鎖された空洞２４内に挿入されてもよい。
【００４１】
図２および図３に示された中空型部分２２ａ〜２２ｆ，２２′ｂ〜２２′ｄは、ほぼ正方形または矩形状の断面を有し、ほぼ正方形のコア２５ａ〜２５ｆ，２５′ａ〜２５′ｆの周りに配置されているが、型部分およびコアは、中空型部分の溶融金属側側面が型の内部輪郭または内部形状と一致している限り、任意の断面形状を有していてもよい。中空型部分２２ａ〜２２ｆ，２２′ｂ〜２２′ｄは、コイルにより生起される磁界の貫通深さに相当する厚さ以上の最小壁厚を有している。
【００４２】
図２に示された実施形態によれば、中空型部分２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの壁厚は、全ての壁に対して同一である一方、図３に示された実施形態による中空型部分２２′ｂ，２２′ｃ，２２′ｄは、溶融金属に面する側において厚い壁面を有している。中空型部分２２ａ〜２２ｆ，２２′ｂ〜２２′ｄの空洞は、一般に、図１に示されるように、型の上端からほぼ隔壁２６ａ〜２６ｄの深さに相当する高さまで延びているが、型の全長にわたって延びていてもよい。
【００４３】
型２２は、通常、銅または銅合金からなり、中空型部分２２ａ〜２２ｆ，２２′ｂ〜２２′ｄの内部に挿入された機械的支持棒または梁２５ａ〜２５ｆ，２５′ａ〜２５′ｆは、通常、鋼からなっている。中空型部分２２ａ〜２２ｆ，２２′ｂ〜２２′ｄの内部に挿入された機械的支持棒または梁２５ａ〜２５ｆ，２５′ａ〜２５′ｆは、図２および図３に示された実施形態によれば、中空型部分２２ｂ〜２２ｄ，２２′ｂ〜２２′ｄと支持棒または支持梁２５ａ〜２５ｄとの間の境界面に配置された、冷却材を流動させる溝２７を具備している。そのような溝は、支持棒または梁２５ａ〜２５ｄの内部または中空型部分２２ｂ〜２２ｄ，２２′ｂ〜２２′ｄの内部に配置されていてもよい。
【００４４】
型は、通常、ほぼ正方形または矩形の断面を示し、かつ、４枚の型板を具備し、または、小寸法の非鉄金属を鋳造する場合には、一体的な単一片からなる型から製造されていてもよい。
【００４５】
誘導コイルには、通常、５０Ｈｚ以上のベース周波数を有する交流電流が供給され、１〜２００ｋＨｚのベース周波数を有する交流電流が供給されることが好ましい。
【００４６】
この発明に係る装置および図示された実施形態は、
−  熱効率；
−  より機械的に安定した型；
−  清浄度；
−  表面の品質
−  制御された鋳造構造
−  低減された故障時間；および、
−  増加した鋳造速度および／または低減した振動
を、不必要な誘導電力損失、または、型の上端における不十分な機械的特性による欠点なしに達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態に係る装置を鋳造方向に沿って切断した断面を示している。
【図２】  この発明の一実施形態に係る装置を鋳造方向に直交する方向に沿って切断した型の壁の一部を詳細に示している。
【図３】  この発明の他の実施形態に係る装置を鋳造方向に直交する方向に沿って切断した型の壁の一部を詳細に示している。
【図４】  この発明の一実施形態に係る装置を鋳造方向に、切断線Ａ−Ａに沿って切断した型の壁の一部を詳細に示している。
【図５】  この発明の他の実施形態に係る装置を鋳造方向に、切断線Ａ−Ａに沿って切断した型の壁の一部を詳細に示している。
【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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