JP7038191B2 - 連続鋳造鋳型 - Google Patents

Description

本発明は銅および銅合金棒の水平連続鋳造の加工分野に関し、具体的に連続鋳造鋳型に関する。

既存技術において、銅および銅合金棒の連続鋳造は通常、水平連続鋳造を採用し、その鋳型はいずれも円形鋳型を採用する。赤銅および直径Φ２０ｍｍ以上の規格の銅合金棒について、１組の円形鋳型において一回の連続鋳造で引き抜くのは１本であり；直径Φ１０ｍｍ以下の銅合金棒については、１組の円形鋳型において１回の連続鋳造で引き抜くのは多くても５本以下である。生産効率は低く、単位生産量は少ない。

前記問題を解決するため、本発明は同時に５本以上の銅棒を引き抜くことができ、最大限に生産効率を高めた連続鋳造鋳型を提供している。

上記目的を達成するため、本発明は以下の技術案を採用する。
連続鋳造鋳型はいくつかの引抜孔が設けられた黒鉛スリーブと、冷却液空洞が内部に設けられた冷却スリーブとを含む。前記黒鉛スリーブは板状を呈して２つの板面を有し、前記引抜孔は前記黒鉛スリーブの長手方向または幅方向に沿って前記黒鉛スリーブを貫通する。前記冷却スリーブは板状を呈し、少なくとも２つ設けられ、２つの前記板面のいずれにも前記冷却スリーブを着設させることにより、前記黒鉛スリーブを冷却する。

さらに、前記冷却スリーブは第１冷却スリーブを含み、前記第１冷却スリーブはカバープレートおよび台座を含む。前記台座はベースプレート、前記引抜孔の長手方向に平行な第１側面プレート、前記引抜孔の長手方向に垂直な第２側面プレートを含む。前記カバープレート、ベースプレート、第１側面プレートおよび第２側面プレートで取り囲んで前記冷却液空洞が形成される。前記カバープレートに第１液進入孔が設けられ、前記第１側面プレートに第１液排出孔が設けられる。

よりさらに、前記ベースプレートにいくつかの棒状のリブが設けられ、前記リブの長手方向は前記第１側面プレートに平行であり、隣接する２つのリブは冷却液を通過させる流路を形成する。前記リブの２つの端面と前記第２側面プレートとの間にそれぞれ第１間隙および第２間隙が設けられ、前記第１液排出孔は前記第１間隙に位置する。

よりさらに、前記第１冷却スリーブはドレインプレートを含み、前記ドレインプレートは前記リブおよび前記カバープレートの間に設けられる。前記カバープレートの内側面に前記第１液進入孔と通じるドレイン溝が設けられ、前記ドレイン溝および前記ドレインプレートが冷却液を前記第２間隙の上方に誘導して前記冷却液空洞に進入させる。

よりさらに、前記ドレインプレートは複数設けられ、複数の前記ドレインプレートは前記引抜孔の配列方向に沿って横に並べて設置される。隣接する前記ドレインプレートの間に隔壁が設けられ、前記隔壁は前記第２間隙側に位置して前記第２側面プレートと接続される。前記ドレイン溝の数量および前記第１液進入孔の数量は、前記ドレインプレートの数量と対応する。

好適として、前記黒鉛スリーブが１つ設けられ、前記黒鉛スリーブの板面の両側のいずれにも前記第１冷却スリーブを着設させる。

好適として、前記冷却スリーブは第２冷却スリーブを含み、前記連続鋳造鋳型は黒鉛スリーブ、第１冷却スリーブおよび第２冷却スリーブを含む。前記黒鉛スリーブは２つおよび２つ以上設けられ、隣接する２つの前記黒鉛スリーブの間に前記第２冷却スリーブを着設させる。前記第１冷却スリーブは２つ設けられ、前記黒鉛スリーブおよび前記第２冷却スリーブは２つの前記第１冷却スリーブの間に位置する。

好適として、前記第２冷却スリーブに第２液進入孔および第２液排出孔が設けられ、前記第２液進入孔および第２液排出孔は前記引抜孔の長手方向の同一側に位置する。

好適として、前記第２冷却スリーブの冷却液空洞内に複数の冷却液通路が設けられる。

好適として、前記引抜孔の長手方向に沿って、前記黒鉛スリーブは２つの側面を有する。前記冷却スリーブは第３冷却スリーブを含み、２つの前記側面のいずれにも前記第３冷却スリーブを着設させることにより、前記黒鉛スリーブの側面を冷却する。

上記技術案を採用すると、本発明は以下の利点を有する。
１、黒鉛スリーブは板状を呈し、引抜孔は黒鉛スリーブの長手方向または幅方向に沿って黒鉛スリーブを貫通し、引き抜く必要がある銅棒の数量に基づいて黒鉛スリーブの幅を設定することができる。したがって、黒鉛スリーブが十分に幅広いとき、引き抜くことができる銅棒をより多くすることができる。冷却スリーブも板状にし、さらに黒鉛スリーブの板面の両側に着設させ、冷却スリーブの冷却効果を保証している。これと同時に、生産量を増加させる必要があるとき、数層の黒鉛スリーブを設ける方式により、引き抜くことができる銅棒の数量をより増加させることができる。

２、冷却液空洞は、カバープレート、ベースプレート、第１側面プレートおよび第２側面プレートで取り囲んで形成される。つまり、黒鉛スリーブの長さが冷却スリーブの長さより長いとき、組み立てる方式により冷却スリーブを接続することができる。さらに、様々な長さの冷却スリーブを製造して相互に組み立てることもでき、様々な長さの黒鉛スリーブの冷却需要を満たし、冷却スリーブの適応性を高めた。さらに、黒鉛スリーブの長さ値が比較的大きいとき、同等寸法の冷却スリーブを使用した場合、冷却が不均一である現象が出現する可能性があるが、複数の冷却スリーブを組み立てる方式を採用する場合、冷却が不均一になるのを防止することができ、生産の質を保証する。カバープレートに液進入孔が設けられ、進入する液を均等に冷却液空洞に進入させる。第１側面プレートに液排出孔が設けられ、冷却が完了した冷却液を自動的に冷却液空洞から排出させることができる。

３、台座内にリブが設けられ、さらにリブは冷却液を通過させる流路を形成し、同時に第１液排出孔は第２側面プレートに添う位置に設けられる。したがってリブが形成する流路に進入する冷却液は、流路を流れ、第１間隙の後方に進入して排出されることしかできない。このように冷却液の排出時間を延長することができ、冷却をより十分にし、同時に黒鉛スリーブの板面における幅方向の冷却を均一にすることができる。

４、第１間隙および第２間隙は、それぞれ冷却液空洞における引抜孔の長手方向に沿った両端に位置する。ドレインプレートおよびドレイン溝を設置することにより、冷却液を第２間隙の上方から冷却液空洞に進入させ、強制的に冷却液を完全に流路全体の後方に流し、排出させることができる。さらに冷却効果を保証し、冷却をより均一、徹底する。

５、複数のドレインプレートが設置され、各ドレインプレートはいずれもドレイン溝および第１液進入孔に対応し、冷却スリーブ全体の数か所で、同時に冷却液を進入させることができる。第１液進入孔を１つのみ有するとき、黒鉛スリーブおよび冷却スリーブの幅値が比較的大きい状況で、冷却液空洞に進入する冷却液が第１液進入孔付近のみを冷却して、第１液進入孔から比較的離れた部分を冷却することができない状況を防止した。黒鉛スリーブが横方向または縦方向に関わらず、均一に冷却することができることを保証し、生産の質を確実に保証する。

６、１つの黒鉛スリーブを設置するか、または複数の黒鉛スリーブを設置するかは、生産の需要に基づいて柔軟に確定することができる。１つの黒鉛スリーブを設置するとき、黒鉛スリーブの板面の両側のいずれにも第１冷却スリーブを着設させるだけでよい。生産量を増加させる必要がある場合、複数の黒鉛スリーブを設置し、隣接する黒鉛スリーブ間に第２冷却スリーブを設置し、最も外側の黒鉛スリーブの外側面に第１冷却スリーブを着設させる。生産工程の需要を満たすと同時に、引き抜くことができる銅棒の数量を増加させることができる。

７、設置される位置が異なるため、第１冷却スリーブおよび第２冷却スリーブの構造はやや異なる。隣接する２つの黒鉛スリーブ間の位置に適応するため、第２冷却スリーブは相応の調整を行い、第２液進入孔および第２液排出孔を同一側に設け、さらに冷却液空洞内に複数の冷却液通路を設ける。第２冷却スリーブが、調整により依然として黒鉛スリーブの冷却の需要を満たすことを保証している。

８、黒鉛プレートの２つの側面に冷却スリーブを着設させ、冷却スリーブの黒鉛プレートに対する冷却をより徹底することを確実に保証する。

本発明のこれらの特徴および利点は、以下の発明を実施するための形態および図中に詳細に開示している。本発明の最適な実施方式または手段について、図を組み合わせて詳細に示すが、本発明の技術案を制限するものではない。他に、各下記の文および図に出現するこれらの特徴、要素および組立部品は複数有する。さらに表示を便利にするため、異なる符号または数字を標識しているが、同じもしくは似た構造または機能の部品を示す。

以下、図を組み合わせて本発明についてさらに説明する。

図１は、本発明の実施例１の断面図である。 図２は、本発明の実施例１における冷却液空洞の概要図である。 図３は、本発明の実施例１における冷却液が流れる方向の概要図である。 図４は、本発明の実施例２の断面図である。 図５は、本発明の実施例２の立体図である。

以下、本発明の実施例の図を組み合わせて本発明の実施例の技術案について説明を行うが、下記の実施例は本発明の好ましい実施例に過ぎず、全てではない。発明を実施するための形態の実施例に基づいて、当業者が創造的労働を行わない前提で得られるその他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

本明細書で引用する「１つの実施例」または「実例」または「例」は、実施例に記載の特定の特徴、構造または特性が、本特許公開の少なくとも１つの実施例中に含まれることを意味する。「１つの実施例において」という句は、明細書中の各箇所に出現するが、いずれも同じ実施例を指す必要はない。

本発明の実施例の記載において、「上」、「下」、「左」、「右」、「横方向」、「縦方向」、「内」、「外」などの用語が指示する方位または位置関係は、図に示す方位または位置関係に基づくものである。本発明の記載を便利にするために過ぎず、本発明が特定の方位での構造および操作でなければならないと主張するのではないため、本発明に対する制限であると理解することはできない。

図１から図３に示すように、本実施例はいくつかの引抜孔１１が設けられた黒鉛スリーブ１と、冷却液空洞が内部に設けられた冷却スリーブとを含む、連続鋳造鋳型を提供する。本実施例において、冷却液は冷却水を採用する。黒鉛スリーブ１は板状を呈し、本実施例において、引抜孔１１は１０個設けられるため、１０本の銅棒を引き抜くことができる。１０個の引抜孔１１は一列に設置され、引き抜く必要がある銅棒の数量に基づいて、黒鉛スリーブ１の幅および引抜孔１１の数量を設定することもできるため、引き抜くことができる銅棒をより多くすることができる。引抜孔１１は黒鉛スリーブ１の長手方向に沿って黒鉛スリーブ１を貫通し、黒鉛スリーブ１は１つ設けられる。黒鉛スリーブ１の板面の両側のいずれにも第１冷却スリーブを着設させることにより、黒鉛スリーブ１を冷却し、第１冷却スリーブの冷却効果を保証している。

第１冷却スリーブはカバープレート３および台座２を含み、台座２はベースプレート２８、引抜孔１１の長手方向に平行な第１側面プレート２６および引抜孔１１の長手方向に垂直な第２側面プレート２７を含む。カバープレート３、ベースプレート２８、第１側面プレート２６および第２側面プレート２７で取り囲んで冷却水空洞が形成される。黒鉛スリーブ１の長さが第１冷却スリーブの長さより長いとき、組み立てる方式により第１冷却スリーブを接続することができる。さらに、様々な長さの第１冷却スリーブを製造して相互に組み立てることもでき、様々な長さの黒鉛スリーブ１の冷却需要を満たし、第１冷却スリーブの適応性を高めた。さらに、黒鉛スリーブ１の長さ値が比較的大きいとき、同等寸法の第１冷却スリーブを使用した場合、冷却が不均一である現象が出現する可能性があるが、複数の第１冷却スリーブを組み立てる方式を採用する場合、冷却が不均一になるのを防止することができ、生産の質を保証する。カバープレート３に第１液進入孔３１が設けられ、進入する液を均等に冷却液空洞に進入させる。ベースプレート２８にいくつかの棒状のリブ２１が設けられ、リブ２１の長手方向は第１側面プレート２６に平行であり、隣接する２つのリブ２１は冷却水を通過させる流路を形成する。したがって冷却水は流路を流れ、第１間隙２４の後方に進入して排出されることしかできない。このように冷却液の排出時間を延長させることができ、冷却をより十分にし、同時に黒鉛スリーブ１の板面における幅方向の冷却を均一にすることができる。リブ２１の２つの端面および第２側面プレートの間に間隔が設けられ、第１間隙２４および第２間隙２５が形成される。第１側面プレート２６に第１液排出孔２３が設けられ、さらに両側の２つの第１側面プレート２６に第１液排出孔２３が設けられ、冷却が完了した冷却液を自動的に冷却液空洞から排出させることができる。第１液排出孔２３は第１間隙２４の位置に位置する。第１冷却スリーブはドレインプレート４を含み、ドレインプレート４はリブ２１およびカバープレート３の間に設けられて、リブ２１に当接する。カバープレート３の内側面に第１液進入孔３１と通じるドレイン溝３２が設けられ、ドレイン溝３２およびドレインプレート４が冷却水を第２間隙２５の上方に誘導して冷却水空洞に進入させる。ドレインプレート４およびドレイン溝３２を設置することにより、冷却液を第２間隙２５の上方から冷却液空洞に進入させ、強制的に冷却液を完全に流路全体の後方に流し、排出させることができる。さらに冷却効果を保証し、冷却をより均一、徹底させる。

本実施例において、ドレインプレート４は３つ設けられ、３つのドレインプレート４は引抜孔１１の配列方向に沿って横に並べて設置される。隣接するドレインプレート４の間に隔壁２２が設けられ、隔壁２２はリブ２１をかさ上げして形成される。隔壁２２は第２間隙２５側に位置して第２側面プレート２７と接続され、第２間隙２５を３つに隔てる。隔壁２２のもう１側は第２側面プレート２７と接続されず、３つの第２間隙２５と対応する３つの第１間隙２４は通じることを保持し、これにより冷却液の通過に都合がよい。ドレイン溝３２の数量および第１液進入孔３１の数量は、いずれもドレインプレート４の数量と対応し、第１冷却スリーブ全体の数か所で、冷却液を同時に進入させることができる。第１液進入孔３１を１つのみ有するとき、黒鉛スリーブ１および第１冷却スリーブの幅値が比較的大きい状況で、冷却液空洞に進入する冷却液が第１液進入孔３１付近のみ冷却して、第１液進入孔３１から比較的離れた部分を冷却することができない状況を防止した。黒鉛スリーブ１が横方向または縦方向に関わらず、均一に冷却することができることを保証し、生産の質を確実に保証する。

引抜孔１１の長手方向に沿って、黒鉛スリーブ１は２つの側面を有する。冷却スリーブは第３冷却スリーブ（図示せず）を含み、２つの側面のいずれにも第３冷却スリーブを着設させることにより、黒鉛スリーブ１１の側面を冷却する。

本実施例において、台座２、および台座２に設けられた第１側面プレート２６、第２側面プレート２７、ベースプレート２８、リブ２１、隔壁２２はいずれも銅質またはその他の導熱材質を採用し、カバープレート３、ドレインプレート４はいずれも鉄質を採用する。

黒鉛スリーブ１、および黒鉛スリーブ１の板面の両側に着設させる第１冷却スリーブは取付枠内に取り付けられる。取付枠は上取付枠５１、２つの側面取付枠５２および下取付枠５３からなり、第１液進入孔３１および第１液排出孔２３はいずれもパイプを介して外部冷却水システムと接続される。

本実施例において、使用するとき、溶融銅はダミーバーヘッド（ダミーバー）により黒鉛スリーブ１の引抜孔１１から引き抜かれる。黒鉛スリーブ１の引抜孔１１内において、冷却スリーブの冷却下で凝固して銅棒になり、銅棒は連続して絶えず引き抜かれ続ける。このように直径Φ５０ｍｍ以下の規格の銅棒について、いずれも各鋳型により１回で５本以上、さらには数１０本の銅および銅合金棒の水平連続鋳造を実現することができる。

図３に示すように、冷却水は第１液進入孔３１から進入する。カバープレート３の内側に設けられたドレイン溝３２は冷却水を第１液排出孔２３と相反する方向にしか流すことができず、第２間隙２５の上方で冷却液空洞に進入する。同時に、隔壁２２が第２間隙２５を隔てることにより、１つの第１液進入孔３１から進入する冷却水は、相応する部分の第２間隙２５内におけるリブ２１が形成する流路にしか進入することができない。冷却水は流路に沿って第１間隙２４まで流れ、隔壁２２は第１間隙２４を仕切らないため、３つの部分の第１間隙２４内の冷却水はここに集まり、両側の第１液排出孔２３から排出される。

図４および図５に示すように、本実施例は連続鋳造鋳型を提供する。

実施例１と異なるのは、本実施例において、連続鋳造鋳型はさらに第２冷却スリーブ６を含み、黒鉛スリーブ１は２つ設けられ、隣接する２つの黒鉛スリーブ１の間に第２冷却スリーブ６を着設させ、第１冷却スリーブは２つ設けられ、２つの黒鉛スリーブ１および１つの第２冷却スリーブ６は２つの第１冷却スリーブの間に位置することである。２つの黒鉛スリーブ１を設置するか、または複数の黒鉛スリーブ１を設置するかは、いずれも生産の需要に基づいて柔軟に確定することができる。

第２冷却スリーブ６に第２液進入孔６１および第２液排出孔６２が設けられ、第２液進入孔６１および第２液排出孔６２は引抜孔１１の長手方向の同一側に位置する。本実施例において、引抜孔１１の長手方向の両側のいずれにも第２液進入孔６１および第２液排出孔６２が設けられ、第２冷却スリーブ６の冷却水空洞内に複数の冷却水通路６３が設けられる。生産量を増加させる必要があるとき、隣接する黒鉛スリーブ１間に第２冷却スリーブ６を設置し、最も外側の黒鉛スリーブ１の外側面に第１冷却スリーブを着設させ、生産工程の需要を満たすと同時に、引き抜くことができる銅棒の数量を増加させることができる。隣接する２つの黒鉛スリーブ間の位置に適応させるため、第２冷却スリーブ６は相応の調整を行い、第２液進入孔６１および第２液排出孔６２を同一側に設け、さらに冷却液空洞内に複数の冷却液通路６３を設ける。第２冷却スリーブが、調整により依然として黒鉛スリーブの冷却の需要を満たすことを保証している。

以上は本発明を実施するための形態に過ぎず、本発明の保護範囲はこれに制限されない。当業者は本発明が図および上記発明を実施するための形態に記載の内容を含むが、これに限定されないことを理解するべきである。本発明の機能および構造の原理を逸脱しない修正は、いずれも特許請求の範囲に含まれる。

１ 黒鉛スリーブ
１１ 引抜孔
２ 台座
２１ リブ
２２ 隔壁
２３ 第１液排出孔
２４ 第１間隙
２５ 第２間隙
２６ 第１側面プレート
２７ 第２側面プレート
２８ ベースプレート
３ カバープレート
３１ 第１液進入孔
３２ ドレイン溝
４ ドレインプレート
５１ 上取付枠
５２ 側面取付枠
５３ 下取付枠
６ 第２冷却スリーブ
６１ 第２液進入孔
６２ 第２液排出孔
６３ 冷却液通路
矢印が指す方向は冷却液の流動方向である。

Claims (9)

1. いくつかの引抜孔が設けられた黒鉛スリーブと、冷却液空洞が内部に設けられた冷却スリーブとを含む連続鋳造鋳型であって、
   前記黒鉛スリーブが板状を呈して２つの板面を有し、
   前記引抜孔は前記黒鉛スリーブの長手方向または幅方向に沿って前記黒鉛スリーブを貫通し、
   前記冷却スリーブは第１冷却スリーブを含んで板状を呈し、少なくとも２つ設けられ、
   前記第１冷却スリーブはカバープレートおよび台座を含み、
   前記台座はベースプレート、前記引抜孔の長手方向に平行な第１側面プレート、および前記引抜孔の長手方向に垂直な第２側面プレートを含み、
   前記カバープレート、ベースプレート、第１側面プレートおよび第２側面プレートが取り囲んで前記冷却液空洞が形成され、
   前記カバープレートに第１液進入孔が設けられ、
   前記第１側面プレートに第１液排出孔が設けられ、
   ２つの前記板面のいずれにも前記冷却スリーブを着設させることにより、前記黒鉛スリーブを冷却する
   ことを特徴とする連続鋳造鋳型。
2. 前記ベースプレートにいくつかの棒状のリブが設けられ、
   前記リブの長手方向は前記第１側面プレートに平行であり、
   隣接する２つのリブは冷却液を通過させる流路を形成し、
   前記リブの２つの端面と前記第２側面プレートとの間にそれぞれ第１間隙および第２間隙が設けられ、
   前記第１液排出孔は前記第１間隙に位置する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の連続鋳造鋳型。
3. 前記第１冷却スリーブがドレインプレートを含み、
   前記ドレインプレートは前記リブおよび前記カバープレートの間に設けられ、
   前記カバープレートの内側面に前記第１液進入孔と通じるドレイン溝が設けられ、
   前記ドレイン溝および前記ドレインプレートは冷却液を前記第２間隙の上方に誘導して前記冷却液空洞に進入させる
   ことを特徴とする、請求項２に記載の連続鋳造鋳型。
4. 前記ドレインプレートは複数設けられ、
   複数の前記ドレインプレートは前記引抜孔の配列方向に沿って横に並べて設置され、
   隣接する前記ドレインプレートの間に隔壁が設けられ、
   前記隔壁は前記第２間隙側に位置して前記第２側面プレートと接続され、
   前記ドレイン溝の数量および前記第１液進入孔の数量は、前記ドレインプレートの数量と対応する
   ことを特徴とする、請求項３に記載の連続鋳造鋳型。
5. 前記黒鉛スリーブが１つ設けられ、
   前記黒鉛スリーブの板面の両側のいずれにも前記第１冷却スリーブを着設させる
   ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の連続鋳造鋳型。
6. 前記冷却スリーブは第２冷却スリーブを含み、
   前記連続鋳造鋳型は黒鉛スリーブ、第１冷却スリーブおよび第２冷却スリーブを含み、
   前記黒鉛スリーブは２つおよび２つ以上設けられ、
   隣接する２つの前記黒鉛スリーブの間に前記第２冷却スリーブを着設させ、
   前記第１冷却スリーブは２つ設けられ、
   前記黒鉛スリーブおよび前記第２冷却スリーブは２つの前記第１冷却スリーブの間に位置する
   ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の連続鋳造鋳型。
7. 前記第２冷却スリーブに第２液進入孔および第２液排出孔が設けられ、
   前記第２液進入孔および第２液排出孔は前記引抜孔の長手方向の同一側に位置する
   ことを特徴とする、請求項６に記載の連続鋳造鋳型。
8. 前記第２冷却スリーブの冷却液空洞内に複数の冷却液通路が設けられることを特徴とする、請求項６に記載の連続鋳造鋳型。
9. 前記引抜孔の長手方向に沿って、前記黒鉛スリーブは２つの側面を有し、
   前記冷却スリーブは第３冷却スリーブを含み、
   ２つの前記側面のいずれにも前記第３冷却スリーブを着設させることにより、前記黒鉛スリーブの側面を冷却する
   ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の連続鋳造鋳型。

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