JP2003502158A - 薄い平坦製品の連続鋳造機用耐火板 - Google Patents

薄い平坦製品の連続鋳造機用耐火板

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JP2003502158A JP2000592093A JP2000592093A JP2003502158A JP 2003502158 A JP2003502158 A JP 2003502158A JP 2000592093 A JP2000592093 A JP 2000592093A JP 2000592093 A JP2000592093 A JP 2000592093A JP 2003502158 A JP2003502158 A JP 2003502158A
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グアスト、ジウゼッペ
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Abstract

(57)【要約】 ２つの逆回転ロール１、２を有する形式の連続鋳造機の側面封止用耐火板部材８が提供される。板部材８は２層以上に重ねたセラミック層および／または耐火層を含み、前記板部材８の第一層９；９１は出発段階においてロール１、２の作動下で容易に摩耗することの可能な材料で形成され、前記第一層の下の第二層１０；１０１は、非常に高い摩耗性、熱衝撃抵抗性および自己潤滑特性を有するセラミック材料および／または耐火材料および／または炭素材料から形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ストリップ材のような薄い平坦製品の連続鋳造機における側面封止
のための耐火板の改良およびその製造方法に関するものである。
【０００２】 通常、薄い平坦材の連続鋳造機は、水で内部冷却される１対の逆回転平行ロー
ルを有する。各ロールの側面において、耐火板をそれぞれ有する２つの平坦壁が
向い合って設置され、それによって金型を構成している。鋳造中、板はロールの
各側面に隣接して保持され、溶融金属の側面封止を可能としている。前記ロール
間で鋳造された溶融生成物は薄い平坦製品に形成される。
【０００３】 前記のようなこれら種類の装置の開始時に、および運転中に高い温度に達し、
種々の問題が起こる。実際、高い温度に達することは、著しい歪を前述の耐火板
に与え、また鋳造ロールにも与える。板の歪は予熱段階に於いてすでに現れてい
るが、ロールの歪は、薄いストリップ材成形のための鋳造中にロールと溶融金属
との接触から引起こされる。これら歪は主として、鋳造の初期段階において起こ
り、耐火板が鋳造ロールと円弧状に接触し正しく対接することを困難なものにし
ている。このことが溶融金属の漏出を促進させ、実際には金型内部に溶融金属を
効果的に封止することを妨げている。
【０００４】 従って、この問題を克服するため、板の材質は比較的柔らかくすべきであり、
そのように構成することにより、回転ロールが、工程の開始段階で板材料を速や
かに摩耗をさせることができ、満足すべき表面対接が得られ、溶融金属の漏出を
封じることができる。
【０００５】 他方、十分に長い鋳造時間を確保するために、定常状態の間、板はあまり急速
に摩耗してはならない。
【０００６】 さらに、板に採用される材料は、鋳造の開始時に、溶融金属との接触によって
生じる熱衝撃に対して抵抗性を有することに加え、溶融金属に対してぬれ易すく
なく、また化学的に不活性な特性を持たねばならない。ロールおよび溶融金属に
接触する板の部分の形成用材料として現状技術の中で最も広く用いられている材
料は、ＢＮ、ＳｉＯＮおよび／またはそれらの化合物から一体状物質または挿入
物として作られた生成物である。
【０００７】 そのようなタイプの材料は前述した化学的並びに物理的特性を有するが、比較
的柔らかい生成物であり、低い摩耗耐久力と耐火性を有する。
【０００８】 この様に形成された側面封止のための耐火板は、急速な摩耗を免れず、前述し
た板の避けがたい急速な消耗につながり、鋳造工程の早すぎる操業休止を引き起
こすことになる。このことは、ストリップ材または同様な薄い平坦製品の工業的
大量生産を不可能にする。
【０００９】 ここ数年にわたって、板材料の摩擦、つまり摩耗を減少させる目的で、耐火板
とロールとの間の接触領域の潤滑化のために色々な技術的解決方法が提案されて
いる。これらの解決方法の一つは、耐火板とロールの端縁との間の、接触領域の
入り口から、例えば種々のグリースおよびオイルのような液状潤滑剤、または黒
鉛や窒化ホウ素のような固体の潤滑剤を供給し、使用する方法である。操作中の
熱条件においては、溶剤保有潤滑剤は、実際には速く熱劣化するとともに蒸発し
、低い効果しか示さなかった。これに対し、固体潤滑剤はロールと耐火板の間の
接触領域のほんの僅かな部分にしか進入できなかった。さらに、両方の場合とも
鋼浴の汚染問題が発生した。
【００１０】 他のもう一つの技術的解決方法が、特許ＥＰ−０５５８８７４３−Ｂ１に発表
されている。これは、ロールへの接触領域で、板の耐火材料に厚さ０．０１〜０
．１ｍｍを与えるように、自己潤滑性ポリマーから成る薄いフイルム皮膜を施す
ものである。
【００１１】 そのような皮膜は、ガラスおよび／または金属繊維とともに付けられたとして
も、厚さが僅かであることと工程の熱条件により、速く摩耗することが避けられ
ないものである。それは回転ロールの圧力による生じる研磨作用とこの装置の操
作温度の両方に依るものである。自己潤滑性高分子構造を利用するものはすべて
、例えテフロン（登録商標）またはＰＦＥの如き特別なものを用いたとしても、 ロールに接触する領域での耐火板の摩耗と適切な対接との問題を克服するには不 適である。
【００１２】 しかしながら、厚さを薄くした自己潤滑性皮膜は、鋳造工程の開始時での耐火
材料の摩耗の減少を助成することはなく、工程の初めから、板とロール間が適切
な対接関係になり、２つの接触壁間での、起こりうる溶融金属の漏出を防ぐこと
ができる。さらに、そのような過激な熱機械的条件の下で使用するそのような薄
い皮膜が、例えば溶融金属の漏出によって摩耗または除去される場合、下側の耐
火材料の摩耗の問題が全体的に新たに発生する。
【００１３】 従って、本発明の目的の１つは、連続鋳造機に於いて側面封止のための板を与
えることにより、前述の障害を克服するものであり、この板はロール端縁のパタ
ーンへ素早く順応することに適している故に、溶融金属の漏出に容易に結びつく
板とロール間の接触領域に沿って発生する亀裂を回避するものである。
【００１４】 他のもう１つの本発明の目的は、連続鋳造機の側面封止のための板を提供する
ことであり、板の速すぎる摩耗問題を克服することによって全体の鋳造工程時間
を長くさせ、その結果、個々の鋳造量の増加を図るものである。
【００１５】 したがって、本発明によれば、２つの逆回転ロールを有する形式の連続鋳造機
の側面封止用耐火板部材が提供される。耐火板部材は、２層以上に重ねたセラミ
ック層および／または耐火層を含み、耐火板部材の第一層がロールと接触し、開
始段階における前記ロールの作動下で容易に摩耗するべき好適材料で形成され、
前記第一材料層の下側の第二層が、非常に高い摩耗抵抗性と熱衝撃抵抗性を有す
る材料で形成され、前記第一層は、全重量に対して２０〜３０重量％のＢＮを含
む材料で形成され、その残部がＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／または
ＳｉＣおよび／またはＺｒＯ2および／またはＳｉＡｌＯＮ、および、アルミニ
ウムおよび／またはシリコン／アルミニウムおよび／またはジルコニウム基マト
リックスを含む耐火繊維鋳造物より成り、耐火繊維鋳造物が６０μｍを超える粒
径を有するＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／またはＺｒＯ2の粉末で実現
され、前記第二層は、黒鉛化炭素材料または全重量に対して５〜１０重量％のＢ
Ｎ基複合材料を含む、前記黒鉛化炭素材料は粒径３０〜２５０μｍの炭素マトリ
ックスから出発する熱プレス工程により得られるものであり、炭素マトリックス
には６〜１５％の気孔率を有する寸法５０〜１２５μｍの黒鉛薄片が含まれ、残
部がＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／またはＳｉＣおよび／またはＺｒ
Ｏ2および／またはＳｉＡｌＯＮであり、前記ＢＮ基複合材料が、粒径２０μｍ
未満の粉末から得られ、２５μｍ以下の最終粒径と４％未満の気孔率を有する。
薄片
【００１６】 本発明によれば、好適には、金型中での溶融金属の側面封止のための耐火板が
、異なる摩耗抵抗特性を有する耐火性および／またはセラミック材料を２層以上
に重ね合わせた層から作られた部材から作られる。実際、板部材は、鋳造工程開
始時にロールの滑り作動により、素早く摩耗する材料で形成される外層を持って
構成されている。かくして、開始段階の間では、板はロールの側面に対して押し
付けられ、そして溶融金属が注ぎ込まれる前に、耐火材料はロール端縁と接触す
る領域で、急速に摩耗をする。これにより板は、溶融金属の最適の封止を確実に
するのに十分な厚さまで凹まされ、その後ロール間で鋳造が行なわれる。
【００１７】 また、好適には、前記段階で得らた対接は、ロールと側面封止板の間の接触領
域での亀裂の発生を防止することができ、従って、起こり得る溶融金属の漏出を
回避することができる。
【００１８】 さらにまた、本発明によれば常に、外層を形成する材料は、溶融金属に対して
濡れ性が悪くかつ化学的に不活性であり、また鋳造工程で要求される熱衝撃抵抗
性をもっている。
【００１９】 さらに、板部材の最も内部の層、すなわち溶融浴に直接接触しない層は、高硬
度、高い機械特性、高い熱寿命および自己潤滑特性を有することで特徴づけられ
る耐火性および／またはセラミック材料である故に、優位性が実現されている。
【００２０】 本発明の実施例によれば、最外層が摩耗した後にはロールの側面がすぐ下の層
に接触するが、この層は高い摩耗抵抗性と非常に低い摩擦係数を有する特長を有
する故に、非常に僅かしか消耗せず、従って、薄い平坦製品の鋳造時間を長くし
ている。
【００２１】 本発明で与えられる更なる利点は、溶融金属に接触する板の中間地帯に、鋳造
ロールにより引起こされる熱摩耗への抵抗する唯一の機能として、下の層に対し
要求される溶融金属に対しての適切なる化学的および物理的抵抗性を有する一つ
の材料層をこの中間層として保持していることである。実際、外側の層はロール
の接触領域の滑り円弧に沿って、剥離されてしまう。
【００２２】 本発明の好ましい態様の詳細な説明は、添付した図面について言及した以下に
記載の実施例をもって明らかにするが、これは範囲の限定をすることを目的とし
たものではない。
【００２３】 第１図を参照すると、機械は、内部は水冷却され、回転のための平行軸を有す
る逆回転のロール１と２の一対を備えている。このロール１と２の側面には、耐
火板５をそれぞれ持つ側壁３と４が位置している。鋳造ロールに対して圧力がか
けられた場合耐火板５が、ロール１と２と、側壁３と４の間で行なわれる鋳造で
、溶融金属６の側面封止を可能としている。ロール１と２の回転により、そのロ
ール間で溶融金族が鋳造され、薄い平坦製品７が形成される。
【００２４】 図２を参照すると、本発明による板部材の略図が示されている。
【００２５】 本発明の第一の実施態様によれば、板部材８は２層以上の層からなり、その第
一の最も外側の層９はロール１、２および溶融バス６と接触することとなってい
る。前記第一層９は窒化硼素またはその組成物で作られたセラミック製品で実現
され、硬度が低いこと、溶融金属に対して化学的に不活性であることおよび濡れ
性が低いことに特徴を有する。好ましくは、そのような外側層９は、その厚さが
０．２〜５ｍｍであり、高温における機械的摩耗に対する高い抵抗性と良好な自
己潤滑特性に特徴を有する材料で実現される最も内側の層１０の上に載置され、
そうすることによって、ロール１、２の端縁と材料自体の間の摩擦係数が最小化
される。
【００２６】 この層に対して、ショア硬度が５０以上の厚さが５〜２０ｍｍの黒鉛化炭素材
料を使用することができる。
【００２７】 この実施例によれば、外側の層９は、全重量に対して２０〜３０重量％のＢＮ
の混合物を含む材料から作られ、残りの部分はＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2
および／またはＳｉＣおよび／またはＺｒＯ2および／またはサイアロンで作ら
れる。このように実現された材料は明らかに４％未満の気孔率を有する。
【００２８】 さらにこの実施態様によれば、内側の層１０は、粒径が５０〜１２５μｍのグ
ラファイト薄片が入れられた、粒径が３０〜２５０μｍの炭素マトリックスから
始まり熱間プレス成形工程によって得られる黒鉛化炭素から作られる。このよう
にして、６〜１５％の気孔率を有する材料が得られる。
【００２９】 このように形成された板部材は、これら二層の同時焼結によるのと同様に熱間
等方圧プレス成形によって得ることができることは注目に値する。
【００３０】 本発明の板部材の第二の実施態様によれば、アルミニウムおよび／またはシリ
コン−アルミニウムおよび／またはジルコニウムの酸化物を基材とするマトリッ
クスから成る耐火繊維鋳造材から成る外側第一層９１によって同じものが実現さ
れる。このようにして得られた材料は低い硬度を有し、鋳造中のロールの回転運
動によって容易に摩耗する。前記耐火繊維質鋳造はＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉ
Ｏ2および／またはＺｒＯ2粉末と６０μｍ未満の寸法を有する繊維によって実現
され、溶融金属による化学的攻撃に対する充分な抵抗性と溶融金属に対する低い
濡れ性を示す。
【００３１】 このように形成された材料は、１０〜６０μｍの粒径と１０〜１５％の気孔率
を有する。好ましくは、そのような外側の層の厚さは１〜５ｍｍである。
【００３２】 他方で、そのような第一層の下に置かれる材料は、全重量に対して５〜１０重
量％のＢＮ基複合材料で作られた層１０１で形成され、残りがＡｌ2Ｏ3および／
またはＳｉＯ2および／またはＳｉＣおよび／またはＺｒＯ2および／またはサイ
アロンから作られる。前記材料は２０μｍ未満の粒径の粉末から得られる。得ら
れた材料は２５μｍ以下の粒径と４％未満の気孔率を有し、高い密度と高温にお
ける機械的な摩耗に対する高い抵抗性に特徴を有する。
【００３３】 板部材の前記第二の実施態様の他の実施態様として、層１０１は、第一の実施
態様において記載したものと同様に、黒鉛化炭素材料から作ることができる。
【００３４】 図３を参照すると、図３は、本発明によって構成された連続鋳造機の側面封止
用の板１１を示す。本発明によれば、板１１は、全重量に対してＡｌ2Ｏ3を５重
量％〜１５重量％；ＳｉＯ2を２重量％〜４．５重量％；ＳｉＣを８０重量％〜
９５重量％：残りが実質的に不純物からなる化合物の混合物から作られるＳｉＣ
基チクソトロープ材料の鋳造によって好ましく得ることができるマトリックス材
料１２を含む。
【００３５】 前記マトリックス１２の内側でそしてロール１、２の端縁の接触領域において
、前記したような広い範囲の板部材８が置かれる。マトリックス上への板部材８
の配置は、一体的であってよく、あるいはまた同時熱間プレス成形または焼結に
よって得た複数枚の挿入体を用いてもよい。
【００３６】 したがって、本発明によれば、連続鋳造機の側面封止用に適した板を得ること
ができ、それは異なる熱−機械的特徴を有する領域を有し、全鋳造工程の間にお
けると同じく鋳造工程の開始においてロールの側面への理想的な連結を可能にす
る。そしてこのようにして、板とロールの間の溶融金属の漏出、または板の短期
の摩耗のような欠点のない鋳造工程の完成を可能にし、そのことによって製造コ
ストが低減され、そのようにして製造される平坦製品の量が増大する。
【００３７】 好都合なことに、本発明およびそのさらなる実施態様によれば、機械が使用さ
れる用途と溶融金属の金型によって、板そのものが異なる熱機械的特徴を有する
ように、各々が互いに異なり、前記異なる実施態様において完成され、板の中に
組み込まれる挿入体としての異なる板部材を有する板を完成し、前記板部材をロ
ールの端縁の板の上への接触する弧に沿って置くことができる。
【００３８】 本発明は前記実施態様に限定されず、特許請求の範囲内に包含さる全ての異な
る実施態様をその範囲内に含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 平坦製品の連続鋳造装置の全体的斜視図。
【図２】 本発明による板部材の概略図。
【図３】 本発明による板部材を組み合わせた板の概略図。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年２月１４日（２００１．２．１４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 しかしながら、厚さを薄くした自己潤滑性皮膜は、鋳造工程の開始時での耐火
材料の摩耗の減少を助成することはなく、工程の初めから、板とロール間が適切
な対接関係になり、２つの接触壁間での、起こりうる溶融金属の漏出を防ぐこと
ができる。さらに、そのような過激な熱機械的条件の下で使用するそのような薄
い皮膜が、例えば溶融金属の漏出によって摩耗または除去される場合、下側の耐
火材料の摩耗の問題が全体的に新たに発生する。代替技術が、特開平３−２０７
５５４号公報および米国特許第５２４７９８７号明細書に開示されており、鋳造
工程の極く当初から多層構造体の初期摩耗を促進するために、側面ダムを多層構
造体としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】 したがって、本発明によれば、２つの逆回転ロールを有する形式の連続鋳造機
の側面封止用耐火板部材が提供される。耐火板部材は、２層以上に重ねたセラミ
ック層および／または耐火層を含み、耐火板部材の第一層がロールと接触し、開
始段階における前記ロールの作動下で容易に摩耗するべき好適材料で形成され、
前記第一材料層の下側の第二層が、非常に高い摩耗抵抗性と熱衝撃抵抗性を有す
る材料で形成され、前記第一層は、全重量に対して２０〜３０重量％のＢＮを含
む材料で形成され、その残部がＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／または
ＳｉＣおよび／またはＺｒＯ2および／またはＳｉＡｌＯＮ、および、アルミニ
ウムおよび／またはシリコン／アルミニウムおよび／またはジルコニウム基マト
リックスを含む耐火繊維鋳造物より成り、耐火繊維鋳造物が６０μｍを超える粒
径を有するＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／またはＺｒＯ2の粉末で実現
され、前記第二層は、黒鉛化炭素材料を含み、該黒鉛化炭素材料は粒径３０〜２
５０μｍの炭素マトリックスから出発する熱プレス工程により得られるものであ
り、炭素マトリックスには６〜１５％の気孔率を有する寸法５０〜１２５μｍの
黒鉛薄片が含まれ。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】 他方、第一の層９１の下側の材料は層１０１であり、この層は第一具体例で述
べたような黒鉛化炭素材料で形成してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】 図３を参照すると、図３は、本発明によって構成された連続鋳造機の側面封止
用の板１１を示す。本発明によれば、板１１は、全重量に対してＡｌ2Ｏ3を５重
量％〜１５重量％；ＳｉＯ2を２重量％〜４．５重量％；ＳｉＣを８０重量％〜
９５重量％：残りが実質的に不純物からなる化合物の混合物から作られるＳｉＣ
基チクソトロープ材料の鋳造によって好ましく得ることができるマトリックス材
料１２を含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】 前記マトリックス１２の内側でそしてロール１、２の端縁の接触領域において
、前記したような広い範囲の板部材８が置かれる。マトリックス上への板部材８
の配置は、一体的であってよく、あるいはまた同時熱間プレス成形または焼結に
よって得た複数枚の挿入体を用いてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】 したがって、本発明によれば、連続鋳造機の側面封止用に適した板を得ること
ができ、それは異なる熱−機械的特徴を有する領域を有し、全鋳造工程の間にお
けると同じく鋳造工程の開始においてロールの側面への理想的な連結を可能にす
る。そしてこのようにして、板とロールの間の溶融金属の漏出、または板の短期
の摩耗のような欠点のない鋳造工程の完成を可能にし、そのことによって製造コ
ストが低減され、そのようにして製造される平坦製品の量が増大する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】 好都合なことに、本発明およびそのさらなる実施態様によれば、機械が使用さ
れる用途と溶融金属の金型によって、板そのものが異なる熱機械的特徴を有する
ように、各々が互いに異なり、前記異なる実施態様において完成され、板の中に
組み込まれる挿入体としての異なる板部材を有する板を完成し、前記板部材をロ
ールの端縁の板の上への接触する弧に沿って置くことができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】 本発明は前記実施態様に限定されず、特許請求の範囲内に包含さる全ての異な
る実施態様をその範囲内に含む。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１２月７日（２００１．１２．７）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ストリップ材のような薄い平坦製品の連続鋳造機における側面封止
のための耐火板の改良およびその製造方法に関するものである。
【０００２】 通常、薄い平坦材の連続鋳造機は、水で内部冷却される１対の逆回転平行ロー
ルを有する。各ロールの側面において、耐火板をそれぞれ有する２つの平坦壁が
向い合って設置され、それによって金型を構成している。鋳造中、板はロールの
各側面に隣接して保持され、溶融金属の側面封止を可能としている。前記ロール
間で鋳造された溶融生成物は薄い平坦製品に形成される。
【０００３】 前記のようなこれら種類の装置の開始時に、および運転中に高い温度に達し、
種々の問題が起こる。実際、高い温度に達することは、著しい歪を前述の耐火板
に与え、また鋳造ロールにも与える。板の歪は予熱段階に於いてすでに現れてい
るが、ロールの歪は、薄いストリップ材成形のための鋳造中にロールと溶融金属
との接触から引起こされる。これら歪は主として、鋳造の初期段階において起こ
り、耐火板が鋳造ロールと円弧状に接触し正しく対接することを困難なものにし
ている。このことが溶融金属の漏出を促進させ、実際には金型内部に溶融金属を
効果的に封止することを妨げている。
【０００４】 従って、この問題を克服するため、板の材質は比較的柔らかくすべきであり、
そのように構成することにより、回転ロールが、工程の開始段階で板材料を速や
かに摩耗をさせることができ、満足すべき表面対接が得られ、溶融金属の漏出を
封じることができる。
【０００５】 他方、十分に長い鋳造時間を確保するために、定常状態の間、板はあまり急速
に摩耗してはならない。
【０００６】 さらに、板に採用される材料は、鋳造の開始時に、溶融金属との接触によって
生じる熱衝撃に対して抵抗性を有することに加え、溶融金属に対してぬれ易すく
なく、また化学的に不活性な特性を持たねばならない。ロールおよび溶融金属に
接触する板の部分の形成用材料として現状技術の中で最も広く用いられている材
料は、ＢＮ、ＳｉＯＮおよび／またはそれらの化合物から一体状物質または挿入
物として作られた生成物である。
【０００７】 そのようなタイプの材料は前述した化学的並びに物理的特性を有するが、比較
的柔らかい生成物であり、低い摩耗耐久力と耐火性を有する。
【０００８】 この様に形成された側面封止のための耐火板は、急速な摩耗を免れず、前述し
た板の避けがたい急速な消耗につながり、鋳造工程の早すぎる操業休止を引き起
こすことになる。このことは、ストリップ材または同様な薄い平坦製品の工業的
大量生産を不可能にする。
【０００９】 ここ数年にわたって、板材料の摩擦、つまり摩耗を減少させる目的で、耐火板
とロールとの間の接触領域の潤滑化のために色々な技術的解決方法が提案されて
いる。これらの解決方法の一つは、耐火板とロールの端縁との間の、接触領域の
入り口から、例えば種々のグリースおよびオイルのような液状潤滑剤、または黒
鉛や窒化ホウ素のような固体の潤滑剤を供給し、使用する方法である。操作中の
熱条件においては、溶剤保有潤滑剤は、実際には速く熱劣化するとともに蒸発し
、低い効果しか示さなかった。これに対し、固体潤滑剤はロールと耐火板の間の
接触領域のほんの僅かな部分にしか進入できなかった。さらに、両方の場合とも
鋼浴の汚染問題が発生した。
【００１０】 他のもう一つの技術的解決方法が、特許ＥＰ−０５５８８７４３−Ｂ１に発表
されている。これは、ロールへの接触領域で、板の耐火材料に厚さ０．０１〜０
．１ｍｍを与えるように、自己潤滑性ポリマーから成る薄いフイルム皮膜を施す
ものである。
【００１１】 そのような皮膜は、ガラスおよび／または金属繊維とともに付けられたとして
も、厚さが僅かであることと工程の熱条件により、速く摩耗することが避けられ
ないものである。それは回転ロールの圧力による生じる研磨作用とこの装置の操
作温度の両方に依るものである。自己潤滑性高分子構造を利用するものはすべて
、例えテフロンまたはＰＦＥの如き特別なものを用いたとしても、ロールに接触
する領域での耐火板の摩耗と適切な対接との問題を克服するには不適である。
【００１２】 しかしながら、厚さを薄くした自己潤滑性皮膜は、鋳造工程の開始時での耐火
材料の摩耗の減少を助成することはなく、工程の初めから、板とロール間が適切
な対接関係になり、２つの接触壁間での、起こりうる溶融金属の漏出を防ぐこと
ができる。さらに、そのような過激な熱機械的条件の下で使用するそのような薄
い皮膜が、例えば溶融金属の漏出によって摩耗または除去される場合、下側の耐
火材料の摩耗の問題が全体的に新たに発生する。代替技術が、特開平３−２０７
５５４号公報および米国特許第５２４７９８７号明細書に開示されており、鋳造
工程の極く当初から多層構造体の初期摩耗を促進するために、側面ダムを多層構
造体としている。
【００１３】 従って、本発明の目的の１つは、連続鋳造機に於いて側面封止のための板を与
えることにより、前述の障害を克服するものであり、この板はロール端縁のパタ
ーンへ素早く順応することに適している故に、溶融金属の漏出に容易に結びつく
板とロール間の接触領域に沿って発生する亀裂を回避するものである。
【００１４】 他のもう１つの本発明の目的は、連続鋳造機の側面封止のための板を提供する
ことであり、板の速すぎる摩耗問題を克服することによって全体の鋳造工程時間
を長くさせ、その結果、個々の鋳造量の増加を図るものである。
【００１５】 したがって、本発明によれば、２つの逆回転ロールを有する形式の連続鋳造機
の側面封止用耐火板部材が提供される。耐火板部材は、２層以上に重ねたセラミ
ック層および／または耐火層を含み、耐火板部材の第一層がロールと接触し、開
始段階における前記ロールの作動下で容易に摩耗するべき好適材料で形成され、
前記第一材料層の下側の第二層が、非常に高い摩耗抵抗性と熱衝撃抵抗性を有す
る材料で形成され、前記第一層は、全重量に対して２０〜３０重量％のＢＮを含
む材料で形成され、その残部がＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／または
ＳｉＣおよび／またはＺｒＯ2および／またはＳｉＡｌＯＮ、および、アルミニ
ウムおよび／またはシリコン／アルミニウムおよび／またはジルコニウム基マト
リックスを含む耐火繊維鋳造物より成り、耐火繊維鋳造物が６０μｍを超える粒
径を有するＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／またはＺｒＯ2の粉末で実現
され、前記第二層は、黒鉛化炭素材料を含み、該黒鉛化炭素材料は粒径３０〜２
５０μｍの炭素マトリックスから出発する熱プレス工程により得られるものであ
り、炭素マトリックスには６〜１５％の気孔率を有する寸法５０〜１２５μｍの
黒鉛薄片が含まれ。
【００１６】 本発明によれば、好適には、金型中での溶融金属の側面封止のための耐火板が
、異なる摩耗抵抗特性を有する耐火性および／またはセラミック材料を２層以上
に重ね合わせた層から作られた部材から作られる。実際、板部材は、鋳造工程開
始時にロールの滑り作動により、素早く摩耗する材料で形成される外層を持って
構成されている。かくして、開始段階の間では、板はロールの側面に対して押し
付けられ、そして溶融金属が注ぎ込まれる前に、耐火材料はロール端縁と接触す
る領域で、急速に摩耗をする。これにより板は、溶融金属の最適の封止を確実に
するのに十分な厚さまで凹まされ、その後ロール間で鋳造が行なわれる。
【００１７】 また、好適には、前記段階で得らた対接は、ロールと側面封止板の間の接触領
域での亀裂の発生を防止することができ、従って、起こり得る溶融金属の漏出を
回避することができる。
【００１８】 さらにまた、本発明によれば常に、外層を形成する材料は、溶融金属に対して
濡れ性が悪くかつ化学的に不活性であり、また鋳造工程で要求される熱衝撃抵抗
性をもっている。
【００１９】 さらに、板部材の最も内部の層、すなわち溶融浴に直接接触しない層は、高硬
度、高い機械特性、高い熱寿命および自己潤滑特性を有することで特徴づけられ
る耐火性および／またはセラミック材料である故に、優位性が実現されている。
【００２０】 本発明の実施例によれば、最外層が摩耗した後にはロールの側面がすぐ下の層
に接触するが、この層は高い摩耗抵抗性と非常に低い摩擦係数を有する特長を有
する故に、非常に僅かしか消耗せず、従って、薄い平坦製品の鋳造時間を長くし
ている。
【００２１】 本発明で与えられる更なる利点は、溶融金属に接触する板の中間地帯に、鋳造
ロールにより引起こされる熱摩耗への抵抗する唯一の機能として、下の層に対し
要求される溶融金属に対しての適切なる化学的および物理的抵抗性を有する一つ
の材料層をこの中間層として保持していることである。実際、外側の層はロール
の接触領域の滑り円弧に沿って、剥離されてしまう。
【００２２】 本発明の好ましい態様の詳細な説明は、添付した図面について言及した以下に
記載の実施例をもって明らかにするが、これは範囲の限定をすることを目的とし
たものではない。
【００２３】 第１図を参照すると、機械は、内部は水冷却され、回転のための平行軸を有す
る逆回転のロール１と２の一対を備えている。このロール１と２の側面には、耐
火板５をそれぞれ持つ側壁３と４が位置している。鋳造ロールに対して圧力がか
けられた場合耐火板５が、ロール１と２と、側壁３と４の間で行なわれる鋳造で
、溶融金属６の側面封止を可能としている。ロール１と２の回転により、そのロ
ール間で溶融金族が鋳造され、薄い平坦製品７が形成される。
【００２４】 図２を参照すると、本発明による板部材の略図が示されている。
【００２５】 本発明の第一の実施態様によれば、板部材８は２層以上の層からなり、その第
一の最も外側の層９はロール１、２および溶融バス６と接触することとなってい
る。前記第一層９は窒化硼素またはその組成物で作られたセラミック製品で実現
され、硬度が低いこと、溶融金属に対して化学的に不活性であることおよび濡れ
性が低いことに特徴を有する。好ましくは、そのような外側層９は、その厚さが
０．２〜５ｍｍであり、高温における機械的摩耗に対する高い抵抗性と良好な自
己潤滑特性に特徴を有する材料で実現される最も内側の層１０の上に載置され、
そうすることによって、ロール１、２の端縁と材料自体の間の摩擦係数が最小化
される。
【００２６】 この層に対して、ショア硬度が５０以上の厚さが５〜２０ｍｍの黒鉛化炭素材
料を使用することができる。
【００２７】 この実施例によれば、外側の層９は、全重量に対して２０〜３０重量％のＢＮ
の混合物を含む材料から作られ、残りの部分はＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2
および／またはＳｉＣおよび／またはＺｒＯ2および／またはサイアロンで作ら
れる。このように実現された材料は明らかに４％未満の気孔率を有する。
【００２８】 さらにこの実施態様によれば、内側の層１０は、粒径が５０〜１２５μｍのグ
ラファイト薄片が入れられた、粒径が３０〜２５０μｍの炭素マトリックスから
始まり熱間プレス成形工程によって得られる黒鉛化炭素から作られる。このよう
にして、６〜１５％の気孔率を有する材料が得られる。
【００２９】 このように形成された板部材は、これら二層の同時焼結によるのと同様に熱間
等方圧プレス成形によって得ることができることは注目に値する。
【００３０】 本発明の板部材の第二の実施態様によれば、アルミニウムおよび／またはシリ
コン−アルミニウムおよび／またはジルコニウムの酸化物を基材とするマトリッ
クスから成る耐火繊維鋳造材から成る外側第一層９１によって同じものが実現さ
れる。このようにして得られた材料は低い硬度を有し、鋳造中のロールの回転運
動によって容易に摩耗する。前記耐火繊維質鋳造はＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉ
Ｏ2および／またはＺｒＯ2粉末と６０μｍ未満の寸法を有する繊維によって実現
され、溶融金属による化学的攻撃に対する充分な抵抗性と溶融金属に対する低い
濡れ性を示す。
【００３１】 このように形成された材料は、１０〜６０μｍの粒径と１０〜１５％の気孔率
を有する。好ましくは、そのような外側の層の厚さは１〜５ｍｍである。
【００３２】 他方、第一の層９１の下側の材料は層１０１であり、この層は第一具体例で述
べたような黒鉛化炭素材料で形成してもよい。
【００３３】 図３を参照すると、図３は、本発明によって構成された連続鋳造機の側面封止
用の板１１を示す。本発明によれば、板１１は、全重量に対してＡｌ2Ｏ3を５重
量％〜１５重量％；ＳｉＯ2を２重量％〜４．５重量％；ＳｉＣを８０重量％〜
９５重量％：残りが実質的に不純物からなる化合物の混合物から作られるＳｉＣ
基チクソトロープ材料の鋳造によって好ましく得ることができるマトリックス材
料１２を含む。
【００３４】 前記マトリックス１２の内側でそしてロール１、２の端縁の接触領域において
、前記したような広い範囲の板部材８が置かれる。マトリックス上への板部材８
の配置は、一体的であってよく、あるいはまた同時熱間プレス成形または焼結に
よって得た複数枚の挿入体を用いてもよい。
【００３５】 したがって、本発明によれば、連続鋳造機の側面封止用に適した板を得ること
ができ、それは異なる熱−機械的特徴を有する領域を有し、全鋳造工程の間にお
けると同じく鋳造工程の開始においてロールの側面への理想的な連結を可能にす
る。そしてこのようにして、板とロールの間の溶融金属の漏出、または板の短期
の摩耗のような欠点のない鋳造工程の完成を可能にし、そのことによって製造コ
ストが低減され、そのようにして製造される平坦製品の量が増大する。
【００３６】 好都合なことに、本発明およびそのさらなる実施態様によれば、機械が使用さ
れる用途と溶融金属の金型によって、板そのものが異なる熱機械的特徴を有する
ように、各々が互いに異なり、前記異なる実施態様において完成され、板の中に
組み込まれる挿入体としての異なる板部材を有する板を完成し、前記板部材をロ
ールの端縁の板の上への接触する弧に沿って置くことができる。
【００３７】 本発明は前記実施態様に限定されず、特許請求の範囲内に包含さる全ての異な
る実施態様をその範囲内に含む。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グアスト、ジウゼッペ イタリア国 ローマ、ビア ディ カステ ル ロマーノ、 セントロ スビルッポ マテリアリ エス、ピー、エイ、内 (72)発明者 トネリ、リカルド イタリア国 ローマ、ビア ディ カステ ル ロマーノ、 セントロ スビルッポ マテリアリ エス、ピー、エイ、内 Ｆターム(参考） 4E004 DA13 RA01 RA04 4G030 AA17 AA36 AA37 AA47 AA48 AA50 AA60 AA61 AA63 AA64 AA66 BA25 BA26 BA27 CA07 CA08 CA09 GA19 GA29 4G032 AA04 AA22 AA23 AA26 AA27 AA33 AA35 AA37 AA41 AA51 BA01 GA06 GA08

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの逆回転ロール（１、２）を有する連続鋳造機の側面封
    止用耐火板部材（８）が２層以上に重ねたセラミック層および／または耐火層（
    ９；９１、１０；１０１）を含み、 前記耐火板部材（８）の第一層（９；９１）がロール（１、２）と接触し、開
    始段階における前記ロールの作動下で容易に摩耗するべき好適材料で形成され、
    前記第一材料層（９；９１）の下側の第二層（１０；１０１）が、非常に高い摩
    耗抵抗性と熱衝撃抵抗性を有する材料で形成され、 前記第一層は、全重量に対して２０〜３０重量％のＢＮを含む材料（９）で形
    成され、その残部がＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／またはＳｉＣおよ
    び／またはＺｒＯ2および／またはＳｉＡｌＯＮ、または、アルミニウムおよび
    ／またはシリコン／アルミニウムおよび／またはジルコニウム基材料を含む耐火
    繊維鋳造マトリックス（９１）より成り、前記耐火繊維鋳造物（９１）が６０μ
    ｍ未満の粒径を有するＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／またはＺｒＯ2の
    粉末で構成され、前記第二層は、黒鉛化炭素材料（１０）または全重量に対して
    ５〜１０重量％のＢＮ基複合材料を含む、前記黒鉛化炭素材料は粒径３０〜２５
    ０μｍの炭素マトリックスから出発する熱プレス工程により得られるものであり
    、前記マトリックスには６〜１５％の気孔率を有する寸法５０〜１２５μｍの黒
    鉛薄片が含まれ、残部がＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2および／またはＳｉＣ
    および／またはＺｒＯ2および／またはＳｉＡｌＯＮであり、前記ＢＮ基複合材
    料が、粒径２０μｍ未満の粉末から得られ、２５μｍ以下の最終粒径と４％未満
    の気孔率を有する耐火板部材。
  2. 【請求項２】 前記２層以上の層（９；９１、１０；１０１）が、その間で
    緊密に合成された化学的に結合した２層以上に重ねた材料の同時等方圧熱間プレ
    ス成形によって得られる単一体になっている請求項１に記載された耐火板部材（
    ８）。
  3. 【請求項３】 ２層以上の材料層（９；９１、１０；１０１）が、重ねたセ
    ラミック混合物の同時一軸冷間プレス成形およびその後の焼結によって得られる
    請求項１に記載された耐火板部材（８）。
  4. 【請求項４】 ロール（１、２）に接触する前記第一層が、第二のセラミッ
    クおよび／または耐火材料（１０、１０１）の上に鋳物、セメントまたはコーテ
    ィングとして塗着される第一の耐火物および／またはセラミック材料（９、９１
    ）から作られ、第二のセラミックおよび／または耐火材料（１０、１０１）が等
    方圧熱間プレス成形によって、または一軸冷間プレス成形およびその後の焼結に
    よって得られる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された耐火板部
    材（８）。
  5. 【請求項５】 前記第一層（９、９１）の厚さが０．５〜５ｍｍの範囲内に
    ある請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された耐火板部材（８）。
  6. 【請求項６】 耐火板部材（８）の前記２層以上の層（９、９１、１０、１
    ０１）を形成する各材料が、互いに５０％を超えて相違しない熱膨張係数を有す
    る請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された耐火板部材（８）。
  7. 【請求項７】 １対の逆回転するロール（１、２）、請求項１から請求項６
    までに記載された少なくとも一枚の耐火板部材（８）を組み入れた板（１１）を
    有する連続鋳造機中の、前記各耐火板部材（８）が前記板（１１）の上に載置さ
    れており一体的耐火構造を形成している溶融金属用の側面封止板（１１）。
  8. 【請求項８】 前記少なくとも一枚の耐火板部材（８）が溶融金属およびロ
    ール（１、２）との接触領域に置かれている請求項７に記載された連続鋳造機中
    の溶融金属用の側面封止板（１１）。
  9. 【請求項９】 請求項１から請求項６までに記載された耐火板部材（８）に
    よって各々が形成される一枚以上の挿入体を含む請求項７に記載された連続鋳造
    機中の溶融金属用の側面封止板（１１）。
  10. 【請求項１０】 前記挿入体の各々が異なる材料で形成され溶融金属に接触
    する領域とロール（１、２）に接触する領域に置かれる請求項７〜請求項９まで
    のいずれか１項に記載された連続鋳造機中の溶融金属用の側面封止板（１１）。
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