专利名称：连续铸造装置及使用该装置制造的铸造棒及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种连续铸造例如用于车辆用零件、发动机用零件、飞机部件用零件、 或者机械加工用或塑性加工用的金属制的铸造棒(铸锭)的连续铸造装置以及使用该连续铸造装置制造的铸造棒及其制造方法。
背景技术：
目前，在DC铸造中，将镁合金的熔液从保持炉经由中间罐(timdish)供应给铸模， 熔液经过基于铸模的一次冷却、基于直接水冷的二次冷却而铸造凝固，在铸模的延长方向被拉拔而形成为铸造棒。镁合金的熔液的氧化性强，而且镁合金的氧化物的比重比熔液的比重大，因此会沉到坩埚的底部。因此，将氧化物从坩埚分离并除去的作业并不容易。进而，熔液在表面形成有氧化膜，因此由于该熔液流动时的乱流，在铸造品的内部卷入氧化膜的可能性高。因此，镁合金实际上难以制造不存在基于杂质的金属系夹杂物(污泥)或基于氧化膜、氧化物的非金属系夹杂物(以下，称为“夹杂物”)的高品质的铸造棒。因此，目前为了制造高品质的铸造棒，要设置过滤器，不使夹杂物从中间罐流出向铸模一侧，从而实现品质的提高。另外，作为防止在中间罐或铸模内的熔液的表面生成的氧化膜混入熔液的内部的手段，公知有一种在用惰性气体构成的环境气体覆盖隔绝熔液的表面的方法(例如参考专利文献1、2)。现有技术文献专利文献1 JP特开2004-9110号公报(图1)专利文献2 JP特开2005-34897号公报(图1)但是，在专利文献1、2记载的现有的连续铸造装置中，即使能够抑制铸模内的氧化膜的生成，也存在着保持炉内的熔液中含有的夹杂物、进而熔液流动到中间罐时生成的氧化膜在DC铸造时混入铸造棒内的问题。另外，在现有的连续铸造装置中，虽然考虑设置用于除去熔液中的夹杂物的粗眼的过滤器，但难以防止微小夹杂物的混入。此外，为了防止该微小夹杂物的混入，需要使过滤器的通液路径微小化。但是，在使过滤器的网眼的开孔度微小化的情况下，伴随着微小化，熔液通过过滤器时的通液阻力 (流动阻力)增大。因此，在现有的铸造方式中，难以使过滤器的开孔度微小化，难以得到高品质的铸造棒。
发明内容
因此，本发明是鉴于所述问题点而提出的，要解决的问题是提供一种可以除去熔液中的有害夹杂物而得到高品质的铸造棒的连续铸造装置以及使用该装置制造的铸造棒及其制造方法。
为了解决所述问题，技术方案1所述的连续铸造装置具备保持炉、中间罐以及给液管，在所述保持炉中贮存熔液，所述中间罐供给在所述保持炉中贮存的熔液，所述给液管的一端部侧安装在所述保持炉上，另一端部侧安装在所述中间罐上，且将所述保持炉内的所述熔液供给所述中间罐，所述连续铸造装置用来从所述熔液铸造铸锭，其特征在于，所述保持炉、所述中间罐和所述给液管形成供所述熔液流动的熔液路径，在所述熔液路径中具有过滤所述熔液的过滤器，在所述保持炉设有对所述保持炉内的所述熔液进行加压的加压机构。根据所述结构，通过在熔液流动的熔液路径上设置过滤器，从而除去熔液中的夹杂物。在保持炉设置对熔液进行加压的加压机构，从而熔液被加压机构加压而被按压向过滤器。因此，即使熔液通过过滤器时的通液阻力大，用加压机构进行加压按压，从而每单位时间的通液量增加，因此在过滤器以及熔液路径顺利流动。另外，熔液中的夹杂物在通过过滤器时被除去。技术方案2所述的连续铸造装置的特征在于，在技术方案1所述的连续铸造装置中，所述过滤器由该过滤器的网眼的开孔度是2 70X 10_2mm2的金属网构成。在此，所谓开孔度是指在设过滤器的网眼的纵向的长度a(mm)和横向的长度 b(mm)时的开孔度A(mm2)，其中A = aXb。根据所述结构，过滤器的网眼的开孔度为2 70X10_2mm2，很微小，熔液中含有的大的夹杂物到小的夹杂物都能除去。技术方案3所述的连续铸造装置的特征在于，在技术方案1或2所述的连续铸造装置中，所述加压机构的加压是1 lOOkPa。根据所述结构，加压机构的加压是1 IOOkPa,从而可以以适当的按压力按压熔液整体，因此熔液的流动相应地进一步加快加压的部分。技术方案4、5所述的连续铸造装置的特征在于，在技术方案1 3中任一项所述的连续铸造装置中，所述过滤器层叠为两层以上。根据所述结构，过滤器层叠为两层以上，从而可以通过两阶段以上除去熔液中含有的夹杂物。技术方案6、7、8、9所述的连续铸造装置的特征在于，在技术方案1 4中任一项所述的连续铸造装置中，所述加压机构由气体加压方式、机械泵方式、电磁泵方式之中的一种以上方式的装置构成。根据所述结构，加压机构由气体加压方式、机械泵方式或电磁泵方式构成，从而可以以适当的加压力对熔液加压。技术方案10所述的铸造棒是使用技术方案1 9中任一项所述的连续铸造装置制造的铸造棒，其特征在于，用由镁或镁合金形成的所述熔液制造所述铸造棒。根据所述结构，使用连续铸造装置制造镁或镁合金的铸造棒，品质得到提高。技术方案11所述的铸造棒的制造方法，在从保持炉经给液管到中间罐的熔液路径上设置过滤器并输送熔液，由该熔液铸造铸锭，其特征在于，进行由在所述保持炉设置的加压机构对所述熔液进行加压的工序以及由所述过滤器过滤加压后的所述熔液并输送的工序。根据所述结构，熔液被加压机构加压，并通过过滤器输送该熔液，即使过滤器的开孔度小也会透过，因此有效进行过滤净化。发明效果根据本发明的技术方案1所述的连续铸造装置，通过设置过滤器，除去熔液中的有害的夹杂物，可以得到高品质的铸造棒。另外，保持炉通过设置加压机构，用加压机构的加压力加压熔液，可以使每单位时间的通液量增加。因此，连续铸造装置的过滤器以及熔液路径中流动的熔液流变顺畅，过滤器除去熔液中夹杂物的效率提高，可以得到没有夹杂物的高品质的铸造棒。根据本发明的技术方案2所述的连续铸造装置，通过使过滤器的开孔度为微小的 2 70X10_2mm2，在确保通过过滤器的网眼的通液量的同时，用过滤器除去熔液中含有的夹杂物，可以得到铸锭品质良好的铸造棒。根据本发明的技术方案3所述的连续铸造装置，通过使加压机构的加压是1 IOOkPa,从而可以给透过过滤器的熔液以适当的压力。因此，熔液的流动变好，可以确保希望的通液量。结果是抑制在铸造棒上产生裂纹等，可以得到稳定的高品质的铸造棒。根据本发明的技术方案4、5所述的连续铸造装置，过滤器层叠为两层以上，从而可以通过两阶段以上除去熔液中含有的夹杂物，可以提高除去夹杂物的除去能力。结果是可以得到品质好的铸造棒。根据本发明的技术方案6、7、8所述的连续铸造装置，通过使加压机构由气体加压方式、机械泵方式或电磁泵方式构成，从而可以以适当的加压力对熔液进行按压。因此，熔液流动变顺利，因此可以调整过滤器以及熔液路径中流动的熔液的量，可以将希望量的熔液供应给熔液路径。根据本发明的技术方案9所述的铸造棒，通过使用连续铸造装置制造，可以大量生产高品质的镁或镁合金制的铸造棒。根据本发明的技术方案10所述的铸造棒的制造方法，由于熔液被加压机构加压按压，所以可以顺利透过开孔度小的过滤器。因此，可以除去熔液中小的夹杂物，相比于现有技术可以迅速制造铸造品质好的高品质的铸造棒。
图1是表示本发明的实施方式的连续铸造装置的概略图；图2是表示本发明的实施方式的连续铸造装置的过滤器的开孔度和通液量的关系的坐标图，表示本发明的数据和比较例的数据；图3是表示本发明的实施方式的连续铸造装置的第一变形例的概略图；图4是表示本发明的实施方式的连续铸造装置中过滤器的变形例的主要部分概略图；图5是表示本发明的实施方式的连续铸造装置的第二变形例的概略图；图中1、1A、1B、1C-连续铸造装置2-加压装置(加压机构)
5
3-保持炉6、61、62、63-给液管7、71-中间罐11-熔液路径3la、7Ia-开口部32、72-保护罩A-开孔度F、Fl-过滤器Fa-上游侧过滤器(过滤器)Fb-中游侧过滤器(过滤器)Fc-下游侧过滤器(过滤器)P(Pl)-泵(加压机构)M-熔液W-铸造棒(铸锭)
具体实施例方式以下，参考图1以及图2说明用于实施本发明的实施方式。《连续铸造装置的构成》如图1所示，连续铸造装置1例如是当使在熔液路径11流动的金属熔液M在铸模 9凝固而连续铸造铸造棒W(铸锭)时，在冷却装置(图示省略)冷却铸造棒W，同时连续铸造铸造棒W的装置。连续铸造装置1分别具备后述的溶解炉(图示省略)、保持炉3、加压装置2、给液管6、中间罐7、过滤器F、铸模安装盘8、铸模9以及搬运装置10。该连续铸造装置1可以是所谓横式(水平)装置，也可以是纵式装置，以下，以横式装置为例进行说明。《熔液路径的构成》在所述连续铸造装置1上形成有在溶解炉(图示省略)熔融的熔液M流动到在铸模9凝固成铸造棒W的熔液路径11。熔液路径11形成为熔液M顺次流过溶解炉(图示省略)、保持炉3、给液管6、中间罐7、铸模安装盘8、铸模9。该熔液路径11中的在上部形成的后述的开口部31a、71a分别被保护罩32、72等覆盖，熔液路径11的大致整体形成为密闭状态，并且设有提高熔液M的流动性的所述加压装置2和过滤用的所述过滤器F，熔液M在被净化的状态下被供应给铸模9。《熔液以及铸造棒的构成》熔液M是在溶解炉(图示省略)熔融并供应给熔液路径11的熔融金属，例如由镁、 镁合金或铝合金等构成。此外，在供应给保持炉3的熔液M中一般含有零点几 2mm左右大小的夹杂物。另外，铸造棒W是由连续铸造装置1连续铸造所述熔液M且使熔液M凝固的铸片 (铸锭)。例如铸造成直径55 102mm左右的圆棒。《保持炉的构成》保持炉3是将从溶解炉(图示省略)供应的熔液M保温在规定温度的状态下暂时贮存熔液M的炉子，其形成为大致密闭容器状。保持炉3主要由形成为大致容器状的保持炉主体31以及对形成在该保持炉主体31上部的开口部31a进行闭塞的保护罩32形成。在保持炉3上设有取入从溶解炉(图示省略)供应的熔液M的给液口 3a、将保持炉3内的熔液M供应给中间罐7的给液管6、以及与在保持炉主体31上设置的加压气体供给部33连接的加压装置2。在保持炉3内的熔液M的表面和保护罩32之间的空间，以压缩状态注入充满有不使熔液M氧化的作为保护气体的惰性气体G。因此，具备保护罩32以及加压装置 2的保持炉3成为气体加压式保持炉。给液口 3a设置在保护罩32或者保持炉主体31的上部。保持炉主体31是贮存熔液M的例如有底圆筒状的容器，例如内径是lm、深度是 1.5m、容量是350kg左右。在该保持炉主体31的侧壁上部设有形成惰性气体G的供应口的加压气体供给部33。保护罩32是对保持炉主体31的开口部31a进行闭塞而使保持炉3内处于密闭状态，从而防止保持炉主体31内的熔液M与大气接触而氧化的盖体。保护罩32可以开闭地设置在保持炉主体31的开口部31a的上部。保护罩32例如由耐蚀性、耐热性优越的不锈钢等制成的板状部件构成。在该保护罩32上设有供给液管6穿过的设置孔32a。《加压装置的构成》加压装置2是对保持炉3内的熔液M进行加压的加压机构，例如是用压缩气体按压保持炉3内的熔液M的表面的装置。加压装置2由气体加压方式的加压机构构成。以下， 以使用气体加压方式的加压装置2为例进行说明。加压装置2例如具备压缩气体的压缩机21、控制该压缩机21的控制装置22、用于驱动压缩机21以及控制装置22的电源23。加压装置2的加压虽然因熔液M的种类等不同而不同，但可以是1 100 (kPa)。而且，在加压装置2的加压不足1 (kPa)时，按压熔液M的力变弱，所以在熔液路径 11流动的熔液M的流动变慢，因此通过后述的过滤器F的每单位时间的通液量变得少于希望量，因此并不优选。另外，在加压装置2的加压超过100 (kPa)的情况下，按压熔液M的力变强，从而在熔液路径11流动的熔液M的流动变快，因此通过铸模9时的速度变得比希望的速度快，因此也不优选。另外，漏液的危险性也增加，所以不好。压缩机21例如由对氩气或氦气等惰性气体G进行压缩的压缩机等构成，且通过惰性气体供给用的配管连接于保持炉主体31的加压气体供给部33。《给液管的构成》给液管6是用于将保持炉3内的熔液M供应给中间罐7的配管，其在一端侧具有保持炉侧开口部6a，在另一端侧具有中间罐侧开口部6b。该给液管6是连接保持炉3和中间罐7之间的配管，保持炉侧开口部6a配置在保持炉3内的下部，中间罐侧开口部6b配置在中间罐7内的上部。在保持炉3内，给液管6被配置成从形成保持炉3的天井面的保护罩32的设置孔3 垂下的状态，下端的保持炉侧开口部6a被配置在形成氧化膜的熔液M 的表层和污泥积存的熔液M中的底层之间的位置。该给液管6例如由内径80mm的不锈钢管或钢管构成。《过滤器的构成》过滤器F是用于阻止熔液M中的夹杂物从中间罐7流向铸模9侧(下游侧)，或除掉夹杂物的过滤机。该过滤器F例如由不锈钢等金属制的网眼状构件构成。过滤器F形成为网眼的开孔度A是2 70X 10_2 (mm2)的大小，阻止设定大小以上的大小的夹杂物通过该过滤器F。过滤器F例如层叠为两层以上，从而可得到表面张力的效果。该过滤器F由重叠多个金属网状的部件的层叠构造的过滤器盒构成，并将中间罐7的中央部分成两个而配置为分隔状态。而且，在过滤器F的开孔度A是小于2X 10_2 (mm2)的大小时，开孔度A变得过小， 夹杂物等容易堵住过滤器F的网眼，并且流动阻力变高，因此每单位时间的通液量少，不优选。另外，在过滤器F的开孔度A是超过70X10_2(mm2)的大小时，开孔度A过大，伴随着透过过滤器F的网眼的夹杂物的大小也变大，铸造的铸造棒W中含有的夹杂物大，成为缺陷， 因此不优选。《中间罐的构成》中间罐7是对保持炉3供给的熔液M在保温的状态下暂时贮存的炉子。中间罐7 由密闭状的容器构成，所述密闭状容器主要由形成为大致容器状的中间罐主体71和闭塞该中间罐主体71的上部开口部71a的保护罩72形成。在中间罐7设有对该中间罐7内的熔液M进行过滤的过滤器F ；保持过滤器F的过滤器引导件73、73 ；用于将铸模9安装在中间罐7的外侧侧壁上的铸模安装盘8。此外，由于中间罐7通过给液管6与保持炉3连通，所以该中间罐7内的熔液M也处于由所述加压装置2对熔液M进行加压的状态。中间罐主体71在铸模9侧的侧壁上形成有将熔液M供应给铸模9的熔液供给口 (图示省略)。保护罩72是用于开闭自如地闭塞中间罐主体71的开口部71a而使中间罐7内处于密闭状态的盖部件。保护罩72形成在中间罐主体71内的熔液M上的空间中充满惰性气体G的密闭空间，从而防止熔液M与大气接触而氧化。保护罩72例如由耐蚀性、耐热性等优越的不锈钢制等的板状部件构成。在保护罩72上设有用于设置所述给液管6的设置孔 72a。《铸模安装盘的构成》铸模安装盘8是用于将铸模9固定在中间罐7上的部件，并介于设有所述熔液供给口(图示省略)的外壁和铸模9之间，从所述熔液供给口喷出中间罐71内的熔液M。铸模安装盘8例如由耐热性的大致环状的部件构成，且以一端侧(上游侧)连通于中间罐主体71的熔液供给口(图示省略)的状态固定在中间罐7上，而以另一端侧(下游侧)连通于铸模9的注入口(图示省略)的状态固定在铸模9上。《铸模的构成》铸模9是通过使从中间罐7的熔液供给口供应到模具内的熔液M冷却，同时从该铸模9送出，从而成型为规定形状的冷却铸模，例如具有连续铸造棒状的铸造棒W的大致筒状的模具面。该铸模9例如由导热率高的铜、铝合金、不锈钢或石墨制成。在铸模9例如设有对该铸模9及铸造棒W强制进行一次冷却的水套(water jacket)或进行二次冷却的冷却水喷射喷嘴装置等构成的冷却装置(图示省略)；以及对铸模9的铸造面供应润滑剂以防止铸造棒W的铸造面的稍粘的润滑剂供应装置(图示省略)。大致筒状的铸模9的上游侧开口端与中间罐7的熔液供给口连通。《搬运装置的构成》搬运装置10是将铸造棒W从铸模9拉出并搬运的装置，例如具备由电动马达(图示省略)驱动旋转的多个滚子10a、IOb等，搬运装置10例如沿从铸模9的开口端的附近的下侧运送铸造棒W的铸造方向具备铺设在铸造棒W的下侧的多个滚子IOa以及与该滚子 IOa对置配置在上侧的滚子10b。《作用》下面，说明本发明的实施方式的连续铸造装置1以及使用该装置制造的镁或镁合金用铸造棒及其制造方法的作用。如图1所示口，在用连续铸造装置1连续铸造铸造棒W的情况下，首先，将在溶解炉(图示省略)熔融的熔液M供应给保持炉3内。接着，接通加压装置2的电源23驱动压缩机21，将压缩了的惰性气体G送入保持炉3内的熔液M的上方空间，对保持炉3内的熔液 M进行加压(通过在保持炉3设置的加压机构进行加压的工序)。此时，例如由氩气构成的惰性气体G的比重比空气重，因此即使在保持炉3内的上部空间残存有空气，空气也会流动到上部空间的上层，惰性气体G集中在下层。由此，熔液M的表面被惰性气体G覆盖，遮断与空气的接触，因此抑制氧化物的生成。另外，保持炉3内的熔液M被加压装置2供应的惰性气体G加压，表面整体被按压，由此熔液M在保持炉3内朝向给液管6的保持炉侧开口部6a顺利流动而流入给液管6内。进而，熔液路径11的途中部形成的开口部31a、71a被保护罩32、72闭塞，熔液路径11整体处于密闭状态。因此，在熔液路径11中，在熔液路径11的整体上都维持由加压装置2对熔液M进行加压的状态，熔液M的流动相应地变快了该加压的部分。结果是即使在熔液路径11中存在成为流动阻力的过滤器F，也不会妨碍熔液M的流动。所述给液管6内的熔液M若从中间罐侧开口部6b出来则落下到中间罐7内而被暂时贮存。送入中间罐7内的熔液M在所述加压装置2的加压作用下在中间罐7内流动向铸模9侧，通过过滤器F而得到过滤，由此，去掉熔液M中的不需要的夹杂物而净化(经过滤器F对加压了的熔液M进行过滤并进行运送的工序)。熔液M通过的过滤器F即使开孔度A(网眼的通液路径)细微，通过所述加压装置 2的加压，每单位时间的通液量也增加，熔液M顺利流动。因此，过滤器F对夹杂物的除去能力提高，可以有效过滤。由过滤器F净化的熔液M从中间罐7的熔液供给口经铸模安装盘8缓慢流入铸模 9的铸造面内。熔液M在铸模9内与由冷却装置(图示省略)冷却的铸造面接触而被一次冷却，并且在由润滑剂供给装置(图示省略)供给的润滑剂进行润滑的同时凝固成圆棒形状(铸造棒W)。通过由搬运装置10的滚子10a、10b向铸造方向拉拔铸造棒W，从铸模9的铸模面拉出铸造棒W。从铸模面拉出的铸造棒W由搬运装置10运送，同时进一步被冷却装置(图示省略)放出的冷却水强制二次冷却。该铸造棒W由搬运装置10拉拔并搬运向规定场所， 并裁断成希望的长度。如上所述，熔液M在连续铸造装置1中，在由保护罩32、72形成为密闭状态的熔液路径11内被加压装置2的按压力加压，由此流动相应地变快被加压的部分。因此，即使熔液M通过过滤器F时存在流动阻力，熔液M也顺利流动通过，除掉夹杂物而送到铸模9进行铸造。如此由连续铸造装置1形成的铸造棒W可以以高速连续铸造生产好品质的铸锭。因此，连续铸造装置1可以提高生产铸造棒W的速度以及生产率，可以在短时间大量生产高品质的铸造棒W，并且可以实现成本的降低。第一变形例而且，本发明不限定于所述实施方式，可在其技术思想的范围内进行各种改造以及变更，本发明当然也包括这些改造及变更的发明。以下，说明所述实施方式的变形例。而且，对于已说明的构成标注相同符号，省略其说明。图3是表示本发明的实施方式的连续铸造装置的第一变形例的主要部分概略图。 图4是表示本发明的实施方式的连续铸造装置中过滤器的变形例的主要部分概略图。以下，参考图3以及图4说明第一变形例。《加压装置的变形例》在所述实施方式说明的图1所示的加压装置2只要可对保持炉3内的熔液M进行加压即可，进而，如图3所示，例如可以是电磁泵方式的泵P，另外，也可以并设加压装置2以及泵P，或设置任一方也没问题。此时，泵P是移送保持炉3内的熔液M的泵装置，例如由在给液管61的保持炉侧开口部61a的外周部设置的电磁泵构成。泵P由未图示的配线经控制装置22连接于电源 23。如此，由于只要在保持炉3内的给液管61设置移送保持炉3内的熔液M的泵P，就能以泵P的移送力给熔液M的流动施以流动势头而送入中间罐7，因此，熔液M流动变快，可容易通过过滤器F。《给液管的变形例》在所述实施方式说明的给液管6 (参考图1)通过设置所述泵P，如图3所示，成为具有保持泵P的凸缘部61c的给液管61。《过滤器的变形例》另外，在所述实施方式中，以将过滤器F设在中间罐7内的一处的情况为例进行了说明，但图3所示的过滤器F例如也可以单独或多个设置在熔液路径11中的适当的部位。过滤器F例如具备上游侧过滤器！^、中游侧过滤器冊、下游侧过滤器Fe，且在熔液路径11中相互分开配置。此时，例如上游侧过滤器!^被配置于凸缘部61c以闭塞处于浸在保持炉3内的熔液M中的状态下的给液管61的保持炉侧开口部61a。该上游侧过滤器!^适于除去进入给液管61内的熔液M中的夹杂物。中游侧过滤器1 被配置成闭塞处于浸在中间罐7内的熔液M中的状态下的给液管61的中间罐侧开口部61b。该中游侧过滤器1 适于除去从给液管61进入中间罐7内的熔液M中的夹杂物。下游侧过滤器Fc的下端部固定在中间罐7的内底面，下游侧过滤器Fc的上端部连接于从中间罐7的保护罩72的天井面垂下的过滤器引导件73的下端部。下游侧过滤器 Fc被配置为上端部比熔液M更突出到上方的状态，并配置成将中间罐7内的熔液M分成两份。如此，进一步提高过滤器F的夹杂物除去能力，可以得到高品质的铸造棒W。如此， 即使将过滤器F设置在多处，由于用加压装置2或泵P对熔液M进行加压，因此可以顺利透过过滤器F。《过滤器的其他变形例》在所述实施方式说明的过滤器F(参考图1)只要能够除去过滤掉熔液M中的夹杂物即可，例如可以是图4所示的网状的过滤器F1，其形状并不特别限定。网状的过滤器Fl 是具有用于限制保持炉3中的夹杂物从保持炉侧开口部6 进入给液管62内的过滤器功能的部件，例如由整体形成为网眼状的笼状构件构成。网状的过滤器Fl是通过用安装用托架(图示省略)将该网状的过滤器Fl的上端部固定在给液管62的外壁或保持炉3的内壁上而被固定的。网状的过滤器Fl例如由不锈钢等形成。如此，通过在给液管62的保持炉侧开口部62a的周边设置网状的过滤器F1，保持炉3内的熔液M在所述加压装置2的加压力的作用下向保持炉侧开口部6 侧方向流动， 通过网状的过滤器F1，除去夹杂物，之后进入保持炉侧开口部62a内。因此，从保持炉3流入保持炉3的下游侧的熔液路径11的夹杂物被网状的过滤器 Fl除去，因此，可以净化熔液M。《传感器的构成》另夕卜，如图3所示，可以在中间罐7内设置检测熔液M的状态的传感器S。此时，传感器S例如是用来检测中间罐7内的熔液M的积存量，或检测熔液M的温度的检测器，且电连接于控制装置22。在保护罩72上贯穿设有用于设置传感器S的传感器设置孔72b。如此，通过传感器S探测流动的熔液M的状态，同时控制加压装置2，可以匹配于熔液M的状态对加压装置2的加压力进行调整。第二变形例图5是表示本发明的实施方式的连续铸造装置的第二变形例的主要部分概略图。在所述第一变形例说明的泵P(参考图幻只要将保持炉3内的熔液M送入给液管 63内并对其进行移送即可，不限定于电磁泵。即，如图5所示，泵P也可以是电动方式的机械泵Pl等其他方式的。例如，在机械泵Pl的情况下，其包括内设在给液管63内且用于将熔液M送往下游侧的叶轮Pla ；与该叶轮Pla连结的旋转轴Plb ；驱动该旋转轴Plb旋转的马达单元Plc ；由未图示的配线并经泵用控制装置连接于所述马达单元Plc的泵用电源。在给液管63上，在保持炉侧开口部63a的附近形成有将叶轮Pla设置在机械泵Pl 上的泵设置部63c。其他变形例所述实施方式说明的给液管6(参考图1)是将一端侧从保持炉3的保护罩32设置到中间罐7的保护罩72的情况，但不限定于此。给液管6也可以将保持炉侧开口部6a 配置在保持炉3的保持炉主体31内的侧壁，将中间罐侧开口部6b配置于中间罐7内的侧壁。在该情况下，给液管6将保持炉侧开口部6a配置在保持炉3内的熔液M中。例如，在所述实施方式中，以横式的连续铸造装置1为例进行了说明，但也可以是纵式连续铸造装置。实施例下面，参考图1、图2及表1说明实施例。在实施例中，通过超声波探伤检查方法来检查由连续铸造装置1连续铸造的铸造棒W中的夹杂物，确认到铸造棒W的铸造品质比后述的比较例好。《关于超声波探伤检查方法》在进行超声波探伤检查时，首先，在材质与检查的铸造棒W相同的试验片上，在与检查的铸造棒W同一厚度的位置从底面贯穿设置直径1. Omm的孔。接着，从该试验片的上面用超声波探伤检查装置(图示省略)照射超声波，进行超声波的增益(输出)调整，使得检查出的人工缺陷高度为监视器画面的80%。在该状态下，用超声波探伤检查装置进行铸造棒W的检查，将以监视器检查出的超声波回波超过30%的作为缺陷。即，在该超声波探伤检查方法中，成为缺陷的回波的尺寸为直径0.6mm(以面积算为人工缺陷的3/8)以上，将存在大于该基准直径的缺陷回波的情况判断为缺陷。《关于实施例的连续铸造装置》在实施例中，在利用具备图1所示的加压装置2以及过滤器F的连续铸造装置1 从将AZ80镁合金熔解了的熔液M连续铸造铸造棒W时，确认是否产生由夹杂物等引起的缺陷回波(铸造缺陷)。此时，利用由加压装置2压缩的惰性气体G (氩气)将保持炉3内的温度为670°C 7IOV的熔液M的表面加压到10 (kPa)，使保持炉3的尺寸为内径lm，高度lm，保持炉3的熔液M的积存量为350kg，使给液管6的内径为80mm，如表1所示，在熔液路径11设置将开孔度A以及通液量不同的金属网层叠起来的过滤器F，分别连续铸造直径IOmm的铸造棒W。按照每50mm的长度切断这样连续铸造的铸造棒W，将两端的切断面切削加工后， 通过超声波探伤检查装置在铸造棒W的厚度方向投射超声波，进行探索在监视器上映出的铸造缺陷的缺陷回波的检查。《关于比较例》下面，为了确认具备加压装置2的本发明的连续铸造装置1的效果，用不具备加压装置2的比较例的连续铸造装置(图示省略)对铸造棒W进行连续铸造。此时，熔解AZ80镁合金，在铸模9的前面设置粗眼的过滤器F，在设金属压力差 (压力 7 K差)为IOOmm并对熔液M加压的状态下，连续铸造直径IOOmm的铸造棒W。按照每50mm的长度切断得到的铸造棒W，将其两端的切断面切削加工后，通过超声波探伤检查装置在厚度方向投射超声波，检查缺陷回波。表1过滤器的开孔度和通液量、铸锭品质的关系开孔度 XlO"2 (mm2)比较例的通液量 (未加压) (g/s · cm2)本发明的通液量 (有加压) (g/s · cm2)UT检查结果17026X7622X33929〇17315〇6212〇30.111〇表1是表示使用本发明的实施方式的连续铸造装置实际铸造铸造棒W时的数据与用比较例的连续铸造装置连续铸造的铸造棒W的数据的表。S卩，表1是表示过滤器F的开孔度A给每单位时间透过过滤器F的通液量带来的影响、以及有透过后的熔液M铸造的铸造棒W的铸造品质的关系的表。在表1中，开孔度A是表示过滤器F的通液路径(网眼)的截面面积的指标，其数值越小，表示通液路径越小。所谓开孔度A是指过滤器F的“熔液通过路径的纵向的长度 mmX横向的长度mm”。通液量(g/s · cm2)是指每单位时间、每单位过滤器面积熔液M透过过滤器F的重量。在表1中，对由超声波探伤检查(UT)装置得到的UT检查结果进行如下评价判断 以规定大小的缺陷回波(相当于人工缺陷0. 6mm)为基准，得到超过该基准的大小的缺陷回波的铸造棒W的铸造品质的评价为不合格(UT检查结果X)，得到小于该基准值的大小的缺陷回波的铸造棒W的铸造品质为合格(UT检查结果〇)。首先，如表1所示，利用比较例的连续铸造装置(图示省略)，使用开孔度A是 170X ΙΟ"2 (mm2)的过滤器F，在未由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，通液量是沈(g/s -cm2)，铸造棒W的缺陷回波大，是基准值以上，铸造品质差(UT检查结果X)。接着，利用比较例的连续铸造装置(图示省略)，使用开孔度A是76X10_2(mm2)的过滤器F，在未由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，通液量是22 (g/s · cm2)， 铸造棒W的缺陷回波大，是基准值以上，铸造品质差(UT检查结果X)。接着，利用比较例的连续铸造装置(图示省略)，使用开孔度A是33X10_2(mm2)的过滤器F，在未由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，铸造棒W的缺陷回波小，小于基准值，铸造品质好(UT检查结果〇)。但是，此时，通液量是9 (g/s ^m2),量少， 与后述的本发明的连续铸造装置1的过滤器F的通液量的^Kg/s · cm2)相比少，大约是其 1/3。因此，送往铸模9的熔液量减少，伴随与此，铸造速度变慢，有铸造效率变差的问题。进而，使用开孔度A与该过滤器F相同的过滤器F，利用本发明的连续铸造装置1， 在由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，通液量是^Kg/s · cm2)，铸造棒W 的缺陷回波小，小于基准值，铸造品质好(UT检查结果〇)。接着，利用比较例的连续铸造装置(图示省略)，使用开孔度A是17X10_2(mm2)的过滤器F，在未由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，铸造棒W的缺陷回波小，小于基准值，铸造品质好(UT检查结果〇)。但是，通液量是3 (g/s ^cm2)，极端减少。进而，利用本发明的连续铸造装置1，使用开孔度A与该过滤器F相同的过滤器F， 在由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，通液量是15(g/s · cm2)，铸造棒W 的缺陷回波小，小于基准值，铸造品质好(UT检查结果〇)。另外，利用比较例的连续铸造装置(图示省略)，使用开孔度A是6X10_2(mm2)的过滤器F，在未由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，铸造棒W的缺陷回波小，小于基准值，铸造品质好(UT检查结果〇)。但是，通液量是2 (g/s ^m2)，通液量非常少。进而，利用本发明的连续铸造装置1，使用开孔度A与该过滤器F相同的过滤器F， 在由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，通液量是12(g/s · cm2)，铸造棒W 的缺陷回波小，小于基准值，铸造品质好(UT检查结果〇)。接着，利用比较例的连续铸造装置(图示省略)，使用开孔度A是3X10_2(mm2)的过滤器F，在未由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，铸造棒W的缺陷回波小，小于基准值，铸造品质好(UT检查结果〇)。但是，通液量是0.1 (g/s ^m2)，通液量锐减。进而，利用本发明的连续铸造装置1，使用开孔度A与该过滤器F相同的过滤器F， 在由加压装置2加压的状态下连续铸造铸造棒W。此时，通液量是ll(g/s · cm2)，铸造棒W 的缺陷回波小，小于基准值，铸造品质好(UT检查结果〇)。此外，在由连续铸造装置1连续铸造的铸造棒W的检查中，直径超过0. 6mm的大小的缺陷回波在任一个供试体中都没有检测到。在由比较例的连续铸造装置(图示省略)得到的铸造棒W中，直径超过0.6mm的大小的缺陷回波在每一根检测出1 2个。图2是将表1的结果坐标化的图。如此，在比较例的连续铸造装置(图示省略)中，使过滤器F的开孔度A的大小逐次变化，使AZ80镁合金制的熔液M以金属压力差IOOmm透过的结果是，随着开孔度A变微小，透过的熔液M的通液量下降，因此，每单位时间的必要通液量下降，连续铸造变困难。另外，在比较例的连续铸造装置(图示省略)中，在过滤器F的开孔度A大、通液路径大的情况下，熔液M中的夹杂物直接透过过滤器F，因此混入有大的夹杂物，因此无法得到高品质的铸造品(参考图2的无加压的情况的a、b)。为了提高铸造棒W的铸造品质，需要减小过滤器F的开孔度A，除去熔液M中的夹杂物。另外，为了连续铸造，如图2所示，透过过滤器F的必要通液量需要在10(g/s · cm2) 以上。因此，如比较例那样，在不具备加压装置2的连续铸造装置(图示省略)中，无法达成该目的(参考图2的无加压的情况的d、e、f)。因此，作为其解决对策，本发明在连续铸造装置1的熔液路径11的保持炉3设置加压装置2，通过以IkPa以上对熔液M进行加压，从而即使是开孔度A小的过滤器F，也可以确保必要通液量10(g/s · cm2)(参考图2的加压的情况的g、h、i、j)。结果是，具备加压装置2以及过滤器F的本发明的连续铸造装置1连续铸造的铸造棒W相比于比较例的连续铸造装置(图示省略)连续铸造的铸造棒，可以制造通液量多、铸造品质高的铸造棒W。 在所述实施例中，说明了将熔液M的表面加压为IOkPa的情况，但在用加压装置2 进一步加压到高压的情况下，过滤器F的通液量增加。如此，在熔液M的表面的压力高于 IOkPa的情况下，铸造棒W的铸造品质也没问题。
权利要求
1.一种连续铸造装置，其具备保持炉、中间罐以及给液管，在所述保持炉中贮存熔液， 所述中间罐供给在所述保持炉中贮存的熔液，所述给液管的一端部侧安装在所述保持炉上，另一端部侧安装在所述中间罐上，且将所述保持炉内的所述熔液供给所述中间罐，所述连续铸造装置用来从所述熔液铸造铸锭，其特征在于，所述保持炉、所述中间罐和所述给液管形成供所述熔液流动的熔液路径，在所述熔液路径中具有过滤所述熔液的过滤器，在所述保持炉设有对所述保持炉内的所述熔液进行加压的加压机构。
2.如权利要求1所述的连续铸造装置，其特征在于，所述过滤器由该过滤器的网眼的开孔度是2 70X 10_2mm2的金属网构成。
3.如权利要求1或2所述的连续铸造装置，其特征在于，所述加压机构的加压是1 lOOkPa。
4.如权利要求1或2所述的连续铸造装置，其特征在于，所述过滤器层叠为两层以上。
5.如权利要求3所述的连续铸造装置，其特征在于，所述过滤器层叠为两层以上。
6.如权利要求1或2所述的连续铸造装置，其特征在于，所述加压机构由气体加压方式、机械泵方式、电磁泵方式之中的一种以上方式的装置构成。
7.如权利要求3所述的连续铸造装置，其特征在于，所述加压机构由气体加压方式、机械泵方式、电磁泵方式之中的一种以上方式的装置构成。
8.如权利要求4所述的连续铸造装置，其特征在于，所述加压机构由气体加压方式、机械泵方式、电磁泵方式之中的一种以上方式的装置构成。
9.如权利要求5所述的连续铸造装置，其特征在于，所述加压机构由气体加压方式、机械泵方式、电磁泵方式之中的一种以上方式的装置构成。
10.一种使用权利要求1或2所述的连续铸造装置制造的铸造棒，其特征在于，用由镁或镁合金形成的所述熔液制造所述铸造棒。
11.一种铸造棒的制造方法，在从保持炉经给液管到中间罐的熔液路径上设置过滤器并输送熔液，由该熔液铸造铸锭，其特征在于，进行由在所述保持炉设置的加压机构对所述熔液进行加压的工序以及由所述过滤器过滤加压后的所述熔液并输送的工序。
全文摘要
提供一种可以除去熔液中有害的夹杂物而得到高品质的铸造棒的连续铸造装置以及使用该装置制造的铸造棒及其制造方法。连续铸造装置(1)具备保持炉(3)、中间罐(7)以及给液管(6)，在保持炉中贮存熔液(M)，中间罐供给在保持炉(3)贮存的熔液(M)，给液管的一端部侧安装在保持炉(3)上，另一端部侧安装在中间罐(7)上，且将保持炉(3)内的熔液(M)供应给中间罐(7)，连续铸造装置用来从熔液铸造铸锭，保持炉(3)、中间罐(7)和给液管(6)形成熔液(M)流动的熔液路径(11)。在熔液路径(11)中具有过滤熔液(M)的过滤器(F)。在保持炉(3)设有对保持炉(3)内的熔液(M)进行加压的加压装置(2)。
文档编号B22D17/12GK102161084SQ20111004211
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月17日 优先权日2010年2月24日
发明者古田诚矢, 吉川克之, 杉村朋子, 蛭川谦一 申请人:株式会社神户制钢所