上引式連續(xù)鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及上引式連續(xù)鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)1中，作為不需要鑄模的劃時(shí)代的上引式連續(xù)鑄造方法，提出了一種自由鑄造方法。如專利文獻(xiàn)1所示，若在使起動(dòng)裝置(starter)浸漬于熔融金屬(熔融金屬)的表面(即熔融金屬面)之后，將該起動(dòng)裝置上引，則由于熔融金屬的表面膜、表面張力，熔融金屬也追隨起動(dòng)裝置而被導(dǎo)出。此處，通過經(jīng)由設(shè)置在熔融金屬面附近的形狀規(guī)定部件將熔融金屬導(dǎo)出并對(duì)其進(jìn)行冷卻，能夠連續(xù)鑄造具有所希望的剖面形狀的鑄件。
[0003]在通常的連續(xù)鑄造方法中，不僅剖面形狀，長(zhǎng)邊方向的形狀也由鑄型規(guī)定。特別是在連續(xù)鑄造方法中，由于凝固的金屬(即鑄件)需要在鑄型內(nèi)穿過，所以鑄造成的鑄件成為沿長(zhǎng)邊方向以直線狀延伸的形狀。
[0004]與此相對(duì)，自由鑄造方法中的形狀規(guī)定部件僅對(duì)鑄件的剖面形狀進(jìn)行規(guī)定，而不對(duì)長(zhǎng)邊方向的形狀進(jìn)行規(guī)定。而且，由于形狀規(guī)定部件能夠在與熔融金屬面平行的方向(即水平方向)移動(dòng)，所以能夠獲得長(zhǎng)邊方向的形狀多種多樣的鑄件。例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種在長(zhǎng)邊方向不形成為直線狀而形成為之字形狀或者螺旋狀的中空鑄件(即管)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012 - 61518號(hào)公報(bào)
[0006]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了以下課題。
[0007]在專利文獻(xiàn)1所述的自由鑄造方法中，向與起動(dòng)裝置相連的剛剛凝固至后的鑄件吹冷卻氣體，間接地冷卻熔融金屬。此處，需要在從上向下進(jìn)行的凝固的速度(以下，稱為凝固速度)和上引速度幾乎相互平衡的狀態(tài)下進(jìn)行鑄造。例如，即使針對(duì)被上引的熔融金屬的冷卻能力保持不變(即，凝固速度恒定不變)，僅增大上引速度，也導(dǎo)致凝固界面上升，被上引起的熔融金屬被拉斷。即，如果冷卻能力固定，則與該冷卻能力相稱的適當(dāng)?shù)纳弦俣裙潭?。其中，為了增大上引速度、使生產(chǎn)率提高，需要提高上述的冷卻能力。
[0008]在鑄造開始時(shí)，從停止?fàn)顟B(tài)加速到所希望的上引速度(即與上述的冷卻能力相對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)纳弦俣?。然而，若上引的加速度過大，則存在在到達(dá)所希望的上引速度之前，被起動(dòng)裝置上引的熔融金屬拉斷，無法進(jìn)行鑄造這一問題。另一方面，若為了防止該加速時(shí)的熔融金屬的拉斷而減小上引的加速度，則存在到達(dá)所希望的上引速度需要時(shí)間，生產(chǎn)率低劣這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于上述而提出的，其目的在于，提供一種抑制加速時(shí)被上引的熔融金屬的拉斷且生產(chǎn)率優(yōu)異的上引式連續(xù)鑄造方法。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)方式涉及的上引式連續(xù)鑄造方法是使用起動(dòng)裝置來將保持于保持爐的熔融金屬上引的上引式連續(xù)鑄造方法，
[0011]在鑄造開始時(shí)將上述起動(dòng)裝置加速到規(guī)定的上引速度之際，具備:以第一加速度從停止?fàn)顟B(tài)加速到第一速度的第一加速區(qū)間、以第二加速度從上述第一速度加速到第二速度的第二加速區(qū)間、以及在上述第一加速區(qū)間與上述第二加速區(qū)間之間以上述第一速度將上述起動(dòng)裝置上引的等速區(qū)間。
[0012]通過這樣的構(gòu)成，能夠提供一種抑制加速時(shí)被上引的熔融金屬的拉斷并且生產(chǎn)率優(yōu)異的上引式連續(xù)鑄造方法。
[0013]優(yōu)選上述第一加速度是在從停止?fàn)顟B(tài)持續(xù)加速的情況下，在到達(dá)上述規(guī)定的上引速度之前，被上述起動(dòng)裝置上引的上述熔融金屬會(huì)發(fā)生拉斷的加速度，并且，上述第二加速度是在從停止?fàn)顟B(tài)持續(xù)加速的情況下，在到達(dá)上述規(guī)定的上引速度之前，被上述起動(dòng)裝置上引的上述熔融金屬會(huì)發(fā)生拉斷的加速度。能夠更加提高生產(chǎn)率。
[0014]另外，優(yōu)選使上述第一加速度和上述第二加速度相等。該情況下，尤其優(yōu)選將上述第一加速度以及上述第二加速度設(shè)為對(duì)上述起動(dòng)裝置上引的上引機(jī)能夠發(fā)揮的最大的加速度。
[0015]并且，也可以還具備以第三加速度從上述第二速度加速到第三速度的第三加速區(qū)間、和在上述第二加速區(qū)間與上述第三加速區(qū)間之間以上述第二速度上引上述起動(dòng)裝置的等速區(qū)間。
[0016]另一方面，也可以使上述第二加速度比上述第一加速度大。該情況下，尤其優(yōu)選將上述第二加速度設(shè)為對(duì)上述起動(dòng)裝置上引的上引機(jī)能夠發(fā)揮的最大的加速度。
[0017]通過本發(fā)明，能夠提供抑制加速時(shí)被上引的熔融金屬的拉斷并且生產(chǎn)率優(yōu)異的上引式連續(xù)鑄造方法。
【附圖說明】
[0018]圖1是實(shí)施方式1涉及的自由鑄造裝置的示意剖視圖。
[0019]圖2是實(shí)施方式1涉及的形狀規(guī)定部件102的俯視圖。
[0020]圖3是表示實(shí)施方式1涉及的上引速度的加速方法的示意圖。
[0021]圖4是表示實(shí)施方式1的變形例1涉及的上引速度的加速方法的示意圖。
[0022]圖5是表示實(shí)施方式1的變形例2涉及的上引速度的加速方法的示意圖。
[0023]圖6是實(shí)施方式2涉及的形狀規(guī)定部件102的俯視圖。
[0024]圖7是實(shí)施方式2涉及的形狀規(guī)定部件102的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下，參照附圖對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。不過，本發(fā)明并不受以下的實(shí)施方式限定。另外，為了使說明明確，以下的記載以及附圖被適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化。
[0026](實(shí)施方式1)
[0027]首先，參照?qǐng)D1對(duì)實(shí)施方式1涉及的自由鑄造裝置(上引式連續(xù)鑄造裝置)進(jìn)行說明。圖1是實(shí)施方式1涉及的自由鑄造裝置的示意剖視圖。如圖1所示，實(shí)施方式1涉及的自由鑄造裝置具備:熔融金屬保持爐101、形狀規(guī)定部件102、支承桿104、致動(dòng)器105、冷卻氣體噴嘴106、以及上引機(jī)108。圖1中的xy平面構(gòu)成水平面，z軸方向是鉛垂方向。更具體而言，z軸的正方向鉛垂向上。
[0028]熔融金屬保持爐101收納例如鋁、其合金等的熔融金屬M(fèi)l，并保持在熔融金屬Μ具有流動(dòng)性的規(guī)定的溫度。在圖1的例子中，因?yàn)樵阼T造中不向熔融金屬保持爐101補(bǔ)充熔融金屬，所以隨著鑄造的進(jìn)行而熔融金屬M(fèi)l的表面(即熔融金屬面)降低。另一方面，也可以是在鑄造中隨時(shí)向熔融金屬保持爐101補(bǔ)充熔融金屬，將熔融金屬面保持為恒定的構(gòu)成。此處，若提高保持爐的設(shè)定溫度，則能夠提高凝固界面SIF的位置，若降低保持爐的設(shè)定溫度，則能夠降低凝固界面SIF的位置。此外，熔融金屬M(fèi)l當(dāng)然也可以是其他的鋁以外的金屬、合金。
[0029]形狀規(guī)定部件102例如由陶瓷、不銹鋼等構(gòu)成，被配置于熔融金屬面附近。在圖1的例子中，被配置成形狀規(guī)定部件102的下側(cè)的主面(下表面)與熔融金屬面接觸。形狀規(guī)定部件102規(guī)定要鑄造的鑄件M3的截面形狀，并且防止在熔融金屬M(fèi)l的表面形成的氧化膜、浮游于熔融金屬M(fèi)l的表面的異物向鑄件M3混入。圖1所示的鑄件M3是水平方向的截面(以下，稱為橫截面)的形狀為板狀的實(shí)心鑄件。此外，鑄件M3的截面形狀當(dāng)然并不被特別限定。鑄件M3也可以是圓管、方管等空心鑄件。
[0030]圖2是實(shí)施方式1涉及的形狀規(guī)定部件102的俯視圖。此處，圖1的形狀規(guī)定部件102的剖視圖相當(dāng)于圖2的I 一 I剖視圖。如圖2所示，形狀規(guī)定部件102具有例如矩形形狀的平面形狀，在中央部具有用于熔融金屬通過的厚度tlX寬度wl的矩形形狀的開口部(熔融金屬通過部103)。
[0031]其中，圖2中的xyz坐標(biāo)與圖1 一致。
[0032]如圖1所示，熔融金屬M(fèi)l由于其表面膜、表面張力而追隨著鑄件M3被上引，并通過形狀規(guī)定部件102的熔融金屬通過部103。S卩，熔融金屬M(fèi)l通過形狀規(guī)定部件102的熔融金屬通過部103，由此，由形狀規(guī)定部件102對(duì)于熔融金屬M(fèi)l施加外力，規(guī)定鑄件M3的截面形狀。此處，將由于熔