[发明专利]上引式连续铸造设备和上引式连续铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种上引式连续铸造设备和一种上引式连续铸造方法。

背景技术

本申请的发明人已在日本特开专利申请公报No.2012-61518中提出一种自由铸造方法作为不需要任何模具的革新的连续铸造方法。如日本特开专利申请公报No.2012-61518中所示，在将起动器浸入熔化的金属(熔融金属)的表面(即，熔融金属表面)之后，上引起动器，以使得一部分熔融金属追随起动器并由起动器通过熔融金属的表面膜和/或表面张力导出。注意，能通过经由配置在熔融金属表面附近的形状限定部件导出熔融金属并冷却所导出的熔融金属来连续地铸造具有期望截面形状的金属铸件。

在通常的连续铸造方法中，在纵长方向上的形状以及截面形状由模具限定。在该连续铸造方法中，特别地，由于凝固的金属(即，金属铸件)需要通过模具内部，故所铸造的金属铸件具有使其在纵长方向上呈直线形状延伸的形状。与此相比，用于自由铸造方法中的形状限定部件仅限定金属铸件的截面形状，而不限定在纵长方向上的形状。此外，由于形状限定部件能沿平行于熔融金属表面的方向(即，沿水平方向)移动，故能产生在纵长方向上具有各种形状的金属铸件。例如，日本特开专利申请公报No.2012-61518公开了一种在纵长方向上具有曲折形状或螺旋形状而不是直线形状的中空金属铸件(例如，管子)。

发明内容

然而，本发明人已发现以下问题。

在日本特开专利申请公报No.2012-61518中公开的自由铸造方法中，金属铸件的截面形状通过使形状限定部件与熔融金属(被保持的熔融金属)相接触来限定——所述熔融金属已追随被上引的起动器并已从熔融金属表面被上引但尚未凝固，由此向熔融金属(被保持的熔融金属)施加外力。结果，在被保持的熔融金属上施加有局部负荷。因此，日本特开专利申请公报No.2012-61518中公开的自由铸造方法中存在的一个问题是，需要缓慢地上引起动器以防止被保持的熔融金属由于局部负荷而被撕开。

本发明鉴于上述问题而作出，并且本发明的一个目的是提供能通过在不利用接触式形状限定部件的情况下向被保持的熔融金属施加外力并由此减小施加在被保持的熔融金属上的局部负荷来提高起动器的上引速度的上引式连续铸造设备和上引式连续铸造方法。

本发明的第一示例性方面是一种上引式连续铸造设备，所述上引式连续铸造设备在上引用于从保持在保持炉中的熔融金属的熔融金属表面导出熔融金属的导出部时让所述熔融金属凝固，并由此使所述熔融金属成形，所述上引式连续铸造设备包括用于向被保持的熔融金属施加非接触力的装置，所述被保持的熔融金属是已由所述导出部从所述熔融金属表面导出但尚未凝固的熔融金属。结果，由于能在不利用形状限定部件的情况下施加外力，故减小了施加在被保持的熔融金属上的局部负荷并由此提高了起动器的上引速度。

优选向所述被保持的熔融金属施加电磁力。

向所述被保持的熔融金属施加的所述电磁力优选沿与该被保持的熔融金属的上引方向垂直的方向施加。

向所述被保持的熔融金属施加的所述电磁力优选沿与该被保持的熔融金属的上引方向相同的方向施加。

所述上引式连续铸造设备优选包括电磁力施加单元，所述电磁力施加单元通过向所述被保持的熔融金属施加所述电磁力来限定要铸造的金属铸件的截面形状，并且所述电磁力施加单元优选包括向所述被保持的熔融金属馈送电流的电流输出单元和向所述被保持的熔融金属施加磁场的磁场施加单元。

所述磁场施加单元优选产生沿与所述被保持的熔融金属的上引方向垂直的方向的所述磁场并向所述被保持的熔融金属施加所产生的磁场。

所述磁场施加单元的N极和S极优选配置成以所述被保持的熔融金属介于其间的状态彼此对向。

所述磁场施加单元优选是永磁体。

所述磁场施加单元优选是电磁体。

所述电流输出单元优选使电流从所述导出部经所述被保持的熔融金属流向保持在所述保持炉中的熔融金属，或者从保持在所述保持炉中的熔融金属经所述被保持的熔融金属流向所述导出部。

所述上引式连续铸造设备优选包括电磁力施加单元，所述电磁力施加单元通过向所述被保持的熔融金属施加所述电磁力来限定要铸造的金属铸件的截面形状，并且所述电磁力施加单元优选以交替方式向要被上引的所述被保持的熔融金属施加沿与所述被保持的熔融金属的上引方向垂直的第一方向的磁场和沿相反方向的磁场。