JP2012521885A - 幅が可変の鋳造ストリップ用連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

本願発明の例示的な実施形態は、金属ストリップ物品を連続して鋳造するための鋳造装置を提供する（例えば、ツインベルト金属キャスターまたはツインブロック金属キャスター）。該装置は、一組の移動する細長い向かい合った鋳造面の間で規定された鋳造キャビティーを有し、該鋳造キャビティーは、鋳造キャビティー鋳造方向に整列された入口と出口とを有する。鋳造キャビティーは、また、鋳造キャビティーに溶融金属を導入するための下流開口部を含む内部の金属チャンネルを有する溶融金属インジェクター（入口にて）と、キャビティー内部にインジェクターからの溶融金属を制限するための鋳造キャビティーのそれぞれの側面にある一組のサイドダムとを提供する。サイドダムの少なくとも１つは、鋳造作業中に鋳造方向に対して横方向に移動できる細長い要素を含む。細長い要素は、鋳造面の間で長軸方向に、インジェクターから、要素に隣接する金属が横方向に自己支持する鋳造キャビティーの内部の下流の位置まで、鋳造方向に延在する。

Description

本発明は、連続的に移動する細長い鋳造面（casting surface）と、移動する鋳造面の間に形成された鋳造キャビティー（casting cavity）に溶融金属および半溶融金属を制限する（または閉じ込める、confine）サイドダム（side dam）とを用いる種類の連続ストリップ鋳造装置による金属ストリップ物品の鋳造に関する。更にとりわけ、本発明は、様々な幅のストリップ物品を製造できるこのような装置に関する。

金属ストリップ物品（例えば金属ストリップ、金属スラブおよび金属板等）、とりわけアルミニウムおよびアルミニウム合金により作られる金属ストリップ物品は、一般的に連続ストリップ鋳造装置で製造される。このような装置において鋳造キャビティーを形成する２つの狭い、間隔が空けられた（通常積極的に冷却された）、細長い、移動する鋳造面の間に溶融金属が導入され、そして金属が凝固するまで（少なくとも外側の凝固シェルを形成するように十分）鋳造キャビティー内に制限される。無限の長さで製造されてよい凝固ストリップ物品は、移動する鋳造面によって鋳造キャビティーから連続的に排出される。このような装置の１つの形態はツインベルト鋳造機（twin-belt caster）であり、２つの向かい合うベルトが連続的に回転し、桶（またはラウンダー、launder）またはインジェクター（injector）によって、ベルトが向かい合う領域の間で形成された薄い鋳造キャビティーまたは金型に、溶融金属が導入される。または、ブロックによって鋳造面が形成される回転ブロック式（rotating block）鋳造機であり、該ブロックは固定した通路の周りを動き、および鋳造キャビティーの内部で互いに整列にされる（または一直線にされる、align）。両種の装置では、装置の一端に溶融金属が導入され、移動するベルトまたはブロックによって金属が凝固するのに効果的な距離搬送され、そして装置の反対側の端部にてベルトまたはブロックの間から凝固したストリップが現れる。

鋳造キャビティー内に溶融金属および半溶融金属を制限するように、すなわち鋳造面の間から横方向に金属が漏れるのを防止するように、装置のそれぞれの側面に金属ダムを提供することが一般的である。ツインベルト鋳造機および回転ブロック式鋳造機のために、鋳造キャビティーのそれぞれの側面において鋳造方向に延在する連続的なラインまたはチェーン（または列、chain）を形成するように、連結された一連の金属ブロックによって、この種のサイドダムが形成され得る。一般的に、サイドダムブロック（side dam block）と呼ばれるこれらのブロックは鋳造面の間に閉じ込められ（trap）鋳造面に沿って動き、鋳造キャビティーの出口から現れるブロックがガイド（または案内、guided）されたサーキット（または回路、circuit）の周りを動いて鋳造キャビティーの入口に返ってくるように、ブロックは再循環される。金属通路（またはトラック、track）、または同様のガイドによってこのサーキットの周りでブロックはガイドされ、ブロック間の限られた動きを可能にする緩やかな様式（loose fashion）でブロックは滑ることができる（とりわけ鋳造キャビティーの外側でサーキットの曲がった部分の周りをブロックが動く場合）。

このようにしてストリップ物品を鋳造する場合、異なる目的のために異なる横方向の幅のストリップ物品を製造することがしばしば望まれる。従来の配置を用いる場合、第１の幅の鋳造製品の完了の後に鋳造操作を終了し、そして第２の幅のストリップ物品の製造のために鋳造機を再構成することを含む。例えば、異なる幅の異なるストリップ物品のための１つの金属インジェクターを置換え、これに応じて、鋳造面の中央線の方向へ、または中央線から離れてサイドダムブロックを移動させる必要がある場合がある（鋳造キャビティーを通って外部の循環路（またはサーキット、circuit）の周りでサイドダムブロックを再循環させるために全体のサーキットを移動することを含む）。このことは困難かつ時間がかかるがしかし、異なる幅のストリップ物品が製造される場合、鋳造装置の切換え（change-over）を容易にするシステムまたは配置を提供することが望ましいであろう。

２００２年４月２日発行のＤｅｎｎｉｓ Ｍ．Ｓｍｉｔｈによる米国特許第６,３６３,９９９号は、鋳造キャビティーが細長い鋳造面の間に形成される、ツインベルト鋳造機または移動ブロック式鋳造機よりはむしろ双ロール鋳造機（ロール間に形成されるニップの内部において金属は鋳造される）に用いられた溶融金属インジェクターを開示している。インジェクターは、その側面に沿った端部のダムを備え、これらはニップの中央線の方へまたはニップの中央線から離れるように調節できる。しかしながら、端部のダムは、溶融金属インジェクターのノズルを越えて延在しない。

２００８年５月２２日発行の発明者Ｏｒｅｎ Ｖ． Ｐｅｔｅｒｓｏｎによる係属中の米国特許公開公報第２００８/０１１５９０６号は、鋼のための金属鋳造装置を開示しており、凝固プロセスが完了するランアウトテーブル（run-out table）上に搬送される前に、溶融金属が少なくとも部分的に凝固する単一の移動ベルト上に、溶融金属が注がれる。装置は、溶融金属を横方向に含む、および異なる幅のスラブを製造するように調整できる移動可能な側壁を有する。しかしながら、上部の鋳造面がなく、溶融金属は入口から鋳造キャビティーに注入されるよりはむしろ、ただ単に下部のベルト上に注がれる。

サイドダム配置を有する他の文献は、例えば、１９６２年５月２９日発行のＨａｚｅｌｅｔｔらによる米国特許第３,０６３,３４８号、１９８８年３月１日発行のＡＳＡＲＩらによる米国特許第４,７２７,９２５号、１９８５年３月１９日発行の日本国特許出願第６０−０４９８４１号および１９８６年６月１９発行の日本国特許出願第６１−０１３２２４３号に開示されている。

改善された構成、とりわけ鋳造作業を終了せずに異なる幅のストリップ物品を鋳造できる改善された構成の必要性がある。

１つの例示的な実施形態によれば、金属ストリップ物品を連続して鋳造するための金属鋳造装置（例えば、ツインベルト鋳造機または回転ブロック式鋳造機）が提供される。該装置は、間に鋳造キャビティーを規定する、移動する細長い向かい合った一組の鋳造面を含む。鋳造キャビティーは、鋳造方向に整列（align）した入口および出口と、入口にある溶融金属インジェクターであって、鋳造キャビティーに溶融金属を導入するための下流の開口部を有する内部の溶融金属チャンネルを有するインジェクターと、インジェクターからの溶融金属をキャビティーに制限するための鋳造キャビティーのそれぞれの横方向の側面にある一組のサイドダムとを有する。サイドダムの少なくとも１つは、鋳造作業中、鋳造方向に関して横方向に移動できるが鋳造方向の移動に対して固定されるか制限される細長い要素を含み、該細長い要素は、鋳造面の間の長手方向にインジェクターから、少なくとも鋳造キャビティー（要素に隣接する金属が横方向に自己支持する）の内部の位置まで鋳造方向に延在する。

細長い要素は、溶融金属による攻撃（または腐食、attack）に耐久性がある単層の耐火性材料により作られてもよく、または、例えば、複数の層により成る複合構造を有してもよい。要素は、また、１または複数の連結された要素により作られてもよい。

好ましくは、１組のサイドダムの両方は、鋳造作業中に、鋳造方向に対して横方向に移動できる細長い要素を含み、細長い要素は、鋳造ベルトの間の長手方向にインジェクターから、少なくとも鋳造キャビティー（要素に隣接する金属が横方向に自己支持する）の内部の位置まで鋳造方向に延在する。

好ましくは、細長い要素は、インジェクターの内部チャンネルの一方の横方向の側面を形成する上流端部に隣接する領域を有し、そして開口部を通り鋳造キャビティー内部の位置まで続いている。または、細長い要素は、溶融金属インジェクターに結合する上流端部を有し、従って部分的にインジェクターの開口部を遮る。

前記要素に接触し、および要素を鋳造キャビティーの長軸方向の中央線に向かって、または中央線から離れて横方向に動かすよう適合され、従って鋳造キャビティーの横方向の幅を調節する調節機構（adjustment mechanism）を、装置は更に含んでよい。調節機構は、前記要素の一端にて、前記要素に取り付けられ、およびベルトの間で横方向にベルトから離れて延在する少なくとも１つの強固なロッドと、必要に応じて鋳造方向の横方向にロッドを押すまたは引くように適合された駆動部（driver）とを含んでよい。好ましくは、調節機構は、ある程度離された少なくとも２つのロッドを有し、必要に応じて、１以上の駆動部は、前記要素が実質的に鋳造方向に整列された状態を維持するように、ロッドを揃えて押すまたは引く。または、それぞれのロッドは、前記要素が横方向に動く場合、鋳造方向に対して傾けられるようにロッドを異なる量押すまたは引く駆動部を有してもよい。

好ましくは、溶融金属インジェクターは、側壁によって分離される上部の耐火性の壁と下部の耐火性の壁とを含み、側壁の少なくとも１つは、上流端部に隣接する前記要素の領域を含み、この要素の領域は、上部および下部の耐火性の壁の間で鋳造方向に対し横方向に移動可能である。

前記装置は、鋳造作業を中断せずに、鋳造ストリップ物品の横方向の幅を調節することを可能にする。

従って、別の実施形態によれば、金属ストリップ物品を連続して鋳造する方法が提供される。該方法は、一組の移動する向かい合った鋳造面の間で規定された鋳造キャビティーの入口における内部の溶融金属チャンネルを有するインジェクターと、鋳造キャビティーのそれぞれの横方向の側面にある一組のサイドダムとを通って溶融金属を導入する工程と、鋳造キャビティーの出口から鋳造金属ストリップ物品を引き抜く工程（入口と出口とが鋳造方向に整列され、サイドダムの少なくとも１つは、鋳造方向に対して横方向に移動できるが鋳造方向の移動に対して制限される細長い要素を含む）と、鋳造が進行している時に鋳造キャビティーの幅、従って出口から引き抜かれた状態の鋳造ストリップ物品の幅を変えるように、サイドダムの少なくとも１つを動かす工程とを含む。

本願発明の例示的な実施形態は、添付図面を参照して以下に詳細に示される。
図１は、移動できるサイドダムを示すように、上部のベルトを除いた、例示的な実施形態に係るツインベルト鋳造装置の平面図である。 図２は、図１に示す種類のサイドダムを示すツインベルト鋳造装置の簡略側面図である。 図３は、独立して示す、例示的な実施形態に係るサイドダムの斜視図である。 図４は、鋳造ベルトの間の位置であるが、明確にするため溶融金属を除いた図３に示すサイドダムの垂直な縦断面図である。 図５は、図１に示す線Ｖ−Ｖにおけるインジェクターおよびサイドダムの拡大した横方向の縦断面図である。 図６は、図１と類似だが図１よりも狭いストリップ物品を鋳造するように、横方向に内側に動かされたサイドダムを示す平面図である。 図７は、鋳造ベルトの間で示される図４のサイドダムの拡大スケールの垂直断面図である。 図８は、図１と類似だが、別の例示的な実施形態を示す平面図である。 図９は、点線の円ＩＸによって取り囲まれた図８の領域を示す図８の拡大詳細図である。

以下に示される本願発明の例示的な実施形態は、とりわけ、ツインベルト鋳造機、例えば、１９７７年１２月６日発行のＳｉｖｉｌｏｔｔｉらによる米国特許第４,０６１,１７８号（本公報の開示は、参照によって本明細書に組み込まれる）に開示された種類のツインベルト鋳造機での使用に関して示される。しかしながら、他の例示的な実施形態は、例えば、回転ブロック式鋳造機のような他の種類の鋳造機での使用であってよい。ツインベルト鋳造機は、ローラーおよび/または固定ガイドの周りで回転する、上部の可撓性のあるベルトと下部の可撓性のあるベルトとを有する。入口と出口とを有する、薄い鋳造キャビティーまたは金型（またはモールド）を形成するこれらの長さの部分に亘り、ベルトは互いに向かい合う。溶融金属は入口に供給され、鋳造金属スラブは出口から現れる。冷却水スプレーは、金属を冷却する目的で鋳造キャビティーの領域におけるベルトの内側の表面に向けられる。溶融金属は、桶によって鋳造キャビティー内に導入されてよいがしかし、入口のベルト間の鋳造キャビティー内に部分的に突出したインジェクターを提供することはより一般的である。最も好ましくは、１９７７年９月３０日、Ｓｕｌｚｅｒらによる米国特許第５,６７１,８００号に開示された可撓性のあるノズルを有する金属インジェクターのタイプを伴い、例示的な実施形態が用いられてよい。

添付図面の図１は、鋳造方向Ａに進むストリップ物品１１を製造する進行中の鋳造作業を示した、上部のベルトを除き、下部のベルト１３を配置したツインベルト鋳造装置１０の平面図である。図２は、所定の位置に示された回転する鋳造ベルト１２および１３の両方を有する同じ装置の簡略側面図である。下部のベルト１３（図１に示す）は、矢印１５（鋳造方向）の方向に軸１４の周りで回転する。上部ベルト１２は、軸１６の周りで矢印１７の方向に回転する。溶融金属１８（例えば、アルミニウム合金）は、矢印Ｂで示されるように、上流の入口にて装置に導入され、溶融金属インジェクター（molten metal injector）２０を通り、上部のベルト１２および下部のベルト１３の向かい合った細長い表面２２と２３（図２を参照されたい）との間で作られた鋳造キャビティー２１に抜け出る。鋳造キャビティー２１の領域内のベルトの後方の表面は、通常、水のような液体冷却材の適用によって冷却される。回転ベルトによって搬送された溶融金属は、鋳造装置（ベルト１２、１３は、反対の方向に離れて移動する）の出口２５にて装置から現れる無限の長さのストリップ物品１１を形成するように、インジェクター２０の鋳造キャビティーの下流で凝固する。ほとんどの金属（とりわけアルミニウム合金）の場合、金属は、完全に溶融した状態から完全に凝固した状態に転移する前に半溶融になる。従って、インジェクター２０から出口２５に進む時、鋳造キャビティー内の金属は溶融領域２６、半溶融領域２７および完全に凝固した領域２８を有する。熱は鋳造スラブの側面よりも中央の方がゆっくりと取り出される傾向があるため、半溶融領域２７は、図示するようにいくらか曲がっている。半溶融領域２７と完全に凝固した領域２８の間の線２９はしばしば固相線と呼ばれる。

インジェクター２０は、上部の壁および下部の壁３１、３２（とりわけ図５を参照されたい）の間で形成された金属搬送用チャンネル３０を有する。チャンネル３０の側面は、かなり後で示す、互いに離れた横方向に動くことができる一組のサイドダム３５の上流の領域によって作られる。溶融金属１８は、ノズル３８（例えば、インジェクターの下流端部の領域）の端部の開口部３６（図１を参照されたい）を通るベルト１２、１３の間の鋳造キャビティー２１内から現れ、完全に凝固して自己支持する（または自立する、self-supporting）まで、一対のサイドダム３５の間で鋳造キャビティー２１の内部で横方向に閉じ込められる。

サイドダム３５の１つは、図３（鋳造方向Ａであると考えられる図１の右の１つ）に独立して、および図４の拡大した部分側面図のインジェクター２０と合わせて示される。図３に示すように、サイドダム３５は、上流の領域３９と、下流の領域４０とを有する。上流の領域３９は、インジェクター２０の横方向の側壁まで延在して形成し、部分的にインジェクター内部の金属搬送チャンネル３０を形成する。下流の領域４０は、インジェクター２０の開口部３６から向こう側に突出し、鋳造キャビティー２１の側面に沿って鋳造方向Ａに延在し、そこに含まれる溶融金属１８を制限する鋳造キャビティー２１の側壁を形成する。サイドダム３５は、好ましくは、金属の制限がもはや必要でなくなる場所までのみ、鋳造方向Ａに延在する（図１を参照されたい。通常、固相線２９は鋳造キャビティーの側面まで延在する点４１）。

一列の移動するブロックにより作られた従来のサイドダムとは違って、サイドダム３５は鋳造方向に、鋳造ベルトと共に動かない。なぜなら、サイドダムの上流の領域３９が、所定の場所において固定されるインジェクター２０の全体部分を形成するためである（例えば、装置における、動かない部分またはフレームに固定された後方の壁４２を有することによって）。図４から最も良く判るように、インジェクター２０は、概して側面から見てくさび形であり、その結果、該インジェクター２０は、鋳造キャビティーの入口においてベルト１２と１３との間の減少する隙間の形状におおよそ一致する。インジェクター２０の側壁を形成する、サイドダム３５の上流の領域３９は、上流端部４３に隣接する対応したくさび形状であり、従ってサイドダム３５は、インジェクター２０の上部および下部の壁３１、３２の隣接部分と、くさび形状の側面との係合のために、鋳造方向への移動に対して（すなわち、鋳造ベルトによって引きずられることに対して）保持される。前記壁３１および３２は、それ自体が、通常、インジェクターの後方の壁４２に強固に取り付けられている。

サイドダム３５は鋳造方向の動作から制限されるがしかし、鋳造方向Ａに対し交差して横方向に、水平に自由に動く。このことは図５に示され、図５はインジェクター２０の垂直な断面図であり、上部および下部の壁３１、３２と、鋳造ベルト１２、１３と、インジェクターの部分を形成する２つの横方向のサイドダム３５の上流の領域３９とを示す。両矢印４５によって示されるように、サイドダムは、インジェクター内部の金属搬送チャンネル３０の幅を減少または拡大させるよう横方向に動かされてよい。必要に応じて、上部および下部の壁３１、３２の横方向の最先端部（extreme）は、サイドダム３５が内側に動く場合、たるみ（sagging）に対して、これらの壁を安定化させるように、サポート（例えば、薄い結合した側壁または支柱、図示されず）を備えてよい。

図６に示すように、図１に示す位置からベルトの中央線Ｃ_Ｌに向かう内側へのサイドダム３５の移動は、全体の鋳造キャビティー２１の横方向の幅を減少させ、従ってストリップ１１の幅を減少させる。反対に、外側方向の移動は、ストリップ物品の幅を増加させることを可能にする。この種の調節は、鋳造作業を中断せずに実施されてよく、従って鋳造しながらストリップ物品の幅を変えることができる。当然に、この調節は好ましくは、非常にゆっくりと実施されるべきであり、その結果、金属は鋳造キャビティーから漏れず、また、サイドダムはストリップ物品（幅が減少した場合）の完全に凝固した領域２８に接触して強制的に過度に押されない。図１および図６に示されるサイドダム３５を動かすために、機構５０を備える。該機構は、内部に装着されたスリーブ５２を通過する外部に装着されたロッド５１を含み、スリーブ５２は、鋳造装置のそれぞれの側面に沿って配置された固定したサイドベンチ５３によって支持されている。サイドダム３５はロッド５１により保持されている（例えば、図示されないが、該ロッドの回転を可能にした状態で、ロッド端部の拡張端部を捕まえる、サイドダムに固定された適切なブラケットによって）。調節ホイール５４を介したロッドの回転は、サイドダムを鋳造キャビティーの中央線Ｃ_Ｌに近づかせる、または中央線Ｃ_Ｌから更に離れさせる。鋳造装置のそれぞれの側面において、それぞれの一組のロッド５１は、横方向の移動が実施される場合に中央線に対するサイドダムの傾きおよび回転がないように、通常、揃って動かされる。このような揃った動作は、例えば、ロッドに取り付けられたプーリー５６の周りを通る可撓性のあるベルト５５を備えることによって保証されてよい。調節ホイール５４の回転による１つのロッド５１の動作は、当該一組の第２のロッドに、対応する量の回転をもたらす。当然に、このように連動した２つよりも多いこのようなロッドが、必要に応じて装置のそれぞれの側面に提供されてよい。

サイドダムの横方向の調節は、ストリップ物品の幅が、図１（より大きい幅）に示す幅から図６（より小さい幅）に示す幅まで、およびその逆に、またはその間の任意の幅に調節することができる。上述したように、このことはいわゆる「休む間もなく（または実行中、on-the-fly）」、すなわちインジェクターと鋳造キャビティーとを通る金属の流れの中断無しに実施することができる。

図１から６までの実施形態では（図３から最も良く認識される）、それぞれのサイドダム３５は、好ましくは、２つの互いに接合された部分、すなわち上流部分５７と下流部分５８とを含むがしかし、これらの部分は完全には分離されておらず、それぞれのサイドダムの内部の側面にある金属接触表面５９は、上流端部４３から下流端部４４まで途切れずに延在し、その結果、溶融金属は、２つの部分５７、５８の間に位置する接合部６０において鋳造キャビティーから漏れ得ない。サイドダムの上流および下流部分は、垂直ヒンジ６１によって連結され、該ヒンジは、必要に応じて、２つの部分の互いの横方向の動き（回転または旋回）を可能にする。ヒンジ６１は、ストリップ物品の側面にてノズル３８と溶融領域２６の端部との間の任意の場所に位置してよいがしかし、通常、図１、２、３および６に示す部分、もしくはより好ましくはおよそ中間に位置する。

装置の作業の１つの形態において、サイドダムを動かすための機構５０は、鋳造方向に対してサイドダムを傾かせることを回避することは上述されたがしかし、例えば、鋳造キャビティー２１を鋳造方向に対し、僅かに横方向に発散させる（またはわずかに横方向に収束させる）ように、上流部分の同一面の整列からずれて下流部分を調節することによって、上流部分５７に対して下流部分５８を傾かせる、または旋回させることが望まれる場合がある。発散（または収束）の角度は、鋳造キャビティーの幅が変わる場合に該角度が変化しないように一定にでき、または鋳造キャビティーの幅が調節される場合に該角度が変化するように変えられることができる。そして、前者が所望の（すなわち、角度が一定のままである）場合、装置のそれぞれの側面にある一組のロッド５１は、予め決定された角度によって上流部分５７に対して下流部分５８を旋回させるように、スリーブ５２からサイドダム３５まで延在する部分の異なる長さを有するように作られることができ、そして、ベルト５５およびプーリー５６は、サイドダムが中央線Ｃ_Ｌに向かって、または中央線Ｃ_Ｌから離れて動く場合に、予め決定された角度を維持することを確実にする。そして、後者が所望の（すなわち、サイドダムが横方向に動くときに角度が変えられる）場合、ベルト５５は取り除かれてよく、それぞれの組の２つのロッド５１は、サイドダムを横方向に（しかし、上流部分５７に対して下流部分５８に亘って、より少ないまたはより大きい程度）動かすようにわずかに異なって調節されてよい

通常、鋳造キャビティーのわずかな外側のフレア（発散）は凝固したストリップ物品からサイドダム（とりわけ半溶融領域２７の回り）の妨害を低減させる。概して、中央線Ｃ_Ｌに対してサイドダムの下流部分５８の動きの動作範囲は、１０°以下である（すなわち、鋳造方向のそれぞれの側面で５°）。実用的には、鋳造方向のそれぞれの側面における２〜３°以下の範囲が通常であり、通常の長さのサイドダムにとって、該範囲は、鋳造方向のそれぞれの側面に対して約２ｍｍ〜約５ｍｍ以下の端部における移動を意味してよい。例えば、長さ０．５ｍの動く下流部分５８を有するサイドダムにとって、下流端部における３ｍｍの回転は、０．３４°の角度に相当し、長さ０．２５ｍの動く下流部分にとって、移動３ｍｍは角度０．５°に相当する。

例えば、平行（鋳造方向に対して）または他の配置が、下流部分５８に必要であり上流部分５７によっては達成されない場合（例えば、上流部分５７の平行でない配置をもたらすインジェクター２０内部の溶融金属チャンネル３０の所望の内部の先細りに起因して）、それぞれのサイドダム３５の２つの部分５７、５８の旋回の配置は、上流部分５７と下流部分５８との間のいかなるずれ（misalignment）をも調整できる。

互いに調節された機構５０は、水力または空気圧シリンダーおよび電気モーター等のような動力源機構を含む他の種類の駆動機構によって置き換えられてよい。必要に応じて、サイドダムの移動を自動化するように、これらはコンピューター数値制御下、または手動で作動されてよい。

留意されたように、とりわけ図３を言及して、それぞれのサイドダム３５は、サイドダムの上流端部４３から下流端部４４まで連続して１つの横方向の側面に沿って延在する、滑らかで途切れない細長い金属接触表面５９を有する。サイドダムの他の横方向の側面は、反対の外面６３を有する。金属接触表面５９は、好ましくは、鋳造中、凝固した金属の堆積を抑え、溶融金属による攻撃に耐性を有する可撓性のある低い摩擦の耐火性材料により作られた細長いストリップ５６の外面である。好ましい材料は、Ｏｒａｎｇｅ Ｃｏｕｎｔｒｙ、 Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ、ＵＳＡのＡｍｅｒｉｃａｎ Ｓｅａｌ ａｎｄ Ｐａｃｋｉｎｇ（Ｓｔｅａｄｍａｎ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社の１つの部）によってグラフォイル（登録商標）として売られる材料のような、好ましくは可撓性のあるグラファイト複合体である。しかしながら、例えば、炭素−炭素複合体、窒化ホウ素のコーティングを有する耐火性板および固体の窒化ホウ素のような、非濡れ（non-wetting）性、非反応（non-reacting）性、低い熱伝導性、高い耐磨耗性および低い摩擦特性を有する他の材料が用いられてよい。

ストリップ６５は、耐火性板のような断熱材料の細長いブロック６６によって支持される。これは、インジェクター２０が作られるのと同じ種類の材料または異なる材料（例えば、製品番号９７２-Ｈの耐火性板であるＣａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ ｏｆ Ｃａｎａｄａ社から市販される材料等）であってよい。これは、通常アルミナとシリカとをおおよそ同比率から成り、例えばコロイダルシリカ等（商標Ｎａｌｃｏａｇ６４０２９のような）の何らかの形の硬化剤とを含む耐火性繊維のフェルトである。

ストリップ６５と対照的に、細長いブロック６６は２つの部分、例えば上流部分６６Ａと下流部分６６Ｂとに形成される。従って、金属接触表面５９は、細長いブロック６６の部分６６Ａに形成された上流の領域５９Ａと、細長いブロックの部分６６Ｂに形成された下流の領域６０Ｂとを有する。ブロック５６は鋼（例えば）または他の金属により作られる強固な支持要素６７によってそれ自身支持され、また、垂直軸ヒンジ６１によって共に連結された２つの部分６７Ａおよび６７Ｂに形成される。ヒンジ６１は、好ましくは、強固な支持要素６７の２つの部分を結合する。連結部においてＶ形状の開口部７０を共に形成する絶縁ブロック６６の部分６６Ａと６６Ｂとの内側の端部６８と６９との形状によって、および開口部７０の領域においてこの要素を屈曲できるストリップ６５の可撓性によって、ヒンジ６１におけるこの旋回が調整される。可撓性のあるストリップ、絶縁ブロックおよび支持要素は、例えば、機械的な留め具（図示されず）によって取り付けられる。このような留め具は、好ましくは、隣接した絶縁ブロック６６（領域６５Ａまたは領域６５Ｂのどちらか、または両方）に対するいくばくかの長軸方向の遊び（または緩み、play）を有する可撓性のあるストリップ６５に取り付け、その結果、サイドダムの部分５８は、開口部７０において可撓性のあるストリップを過度に引き伸ばさずに時計方向に（図３）旋回されてよい（半時計方向に旋回できるようには、この方向に旋回させることは曲げによってのみでは適合できないため）。

金属が凝固し、前方に搬送される場合、可撓性のある細長いストリップ６５の低い摩擦特性によって、移動する金属がサイドダム３５に対して付着するまたは詰まるどのような傾向も抑えられる。しかしながら、ベルトが、ベルトからの摩擦抵抗が低減された溶融金属の流出に対して優れた密閉を形成し、押し戻された形でベルトの鋳造面と接触することを、ストリップ６５の可撓性は可能にする。密閉の形成を容易にするように、ストリップは、少なくとも下流部分５８にて、サイドダム３５の上部および下部の表面７５および７６の残りの部分から少量（例えば、１ｍｍ以下）盛り上がってよい。このことは添付図面の図７に示され、上流および下流端部の間のサイドダムの中間部分を通る水平方向に垂直な部分である。可撓性のあるストリップ６５は、上部および下部の端部６５Ａおよび６５Ｂを有し、上部の表面７５および下部の表面７６の残りの部分から距離Ｘだけ盛り上がる。ベルトからのサイドダムの摩擦抵抗を更に低減させるよう、サイドダムの上部および下部の表面７５および７６の残りの部分は、金属窒化物（例えば、ホウ化窒化物）のような低い摩擦材料（示されず）によりコーティングされてよい。この密閉の効果が望まれるがしかし、後に与えられる理由のために、少なくともサイドダム３５の全体の長さに沿っている必要はなくてよい。

細長い可撓性のあるストリップ５４と絶縁ブロック５６とは好ましくは、断熱材料により作られ、従って低い熱質量と低い熱伝導性（従来のサイドダムブロックの金属よりも大幅に低い）とを有し、その結果、側面（より均一な凝固微細組織と厚さとを備えるように、スラブの幅に亘って金属を均一に冷却させることを可能にする）にて金属スラブから非常に少ない熱が取り出される。この層を通してわずかな熱が取り出される場合に、金属が細長い可撓性のある層５４で固まりにくいことを、この断熱特性は更に意味している。可撓性のあるストリップで直接固まるどのような金属も、移動するスラブの残りの部分によって、ストリップの低い摩擦特性に起因して、容易に取り除かれる。従って、固体金属は固定サイドダムで堆積しにくい。

強固な支持要素６７は、サイドダム（サイドダムの他の部分が、かなり繊細で、容易に傷つく可能性がある）の他の要素を固定し、支持する役割を果たす。この要素はまた、サイドダムがロッド５１によって適切な場所で強固に固定されるのを可能にし、サイドダムの不具合の現象による溶融金属を含む役割を果たす（例えば、溶融金属の流出を防ぎ、および/または熱の抽出に起因してそれを凝固させることによって）。

サイドダムは、好ましくは、金属スラブがスラブの側面の端部にて完全に固体になる位置４１のちょうど下流の位置まで鋳造方向に延在する。このことは幅の調節の操作を容易にする（とりわけ幅の減少）。なぜなら、幅の減少に抵抗する傾向があるストリップ物品の完全に凝固した金属部分２８に接触するそれぞれのサイドダムの小さな部分が存在するのみであるからである。サイドダムのこの長さの制限は他の利点も有する。例えば、鋳造キャビティー２１は、ストリップ物品からの熱の除去を容易にするように、しばしば、鋳造方向に垂直に収束または発散される。したがって、サイドダム３５は、この長さに沿って高さが一定である場合、上部および下部の面７５、７６は、キャビティーが鋳造方向に垂直に発散（または収束）していくにつれて、下流端部４４に隣接する鋳造面２２、２３よりもインジェクター２０に隣接する鋳造面２２、２３の方に近く位置する。可能な限り短くサイドダム３５を作ることによって、鋳造キャビティーのより大きな程度の収束が可能である（なぜなら、サイドダムは、キャビティーの収束が最も大きい出口２５に隣接して存在しないからである）。実際に、鋳造キャビティーの収束（または発散）は、しばしば約０．０１５％〜約０．０２５％のみであり、従って鋳造キャビティーの間の距離に大きな変化はない（とりわけ、サイドダムによって占有される短い領域に亘って）。当然に、鋳造キャビティーの垂直な収束または発散の程度が少しも変わらない場合、サイドダム３５は、上部の面および下部の面７５、７６がサイドダムの長さ全体に亘り隣接する鋳造面から同じ間隔を保つように、相当する量だけ先細りが成されてよい。

上述した（および図７に示した）ように、ストリップ６５は、鋳造面２２、２３の密閉を形成することができるがしかし、鋳造キャビティーの収束または発散に起因して、サイドダムの長さに沿って全体には存在しなくてよい。実際に、サイドダムと鋳造面との間の隙間がある場合でさえ（約１ｍｍを越えない隙間を備えた）、金属はサイドダムの上または下から漏れないであろう。このことは、溶融金属の表面張力により、隙間を通過する浸透無しに、金属がこのサイズの隙間を乗り越えるからである。従って、鋳造方向に鋳造キャビティーが収束する場合、インジェクター２０に隣接する鋳造面とサイドダムとの間のこのような隙間があってよく、この隙間は、図７に示すように完全になくなるまで、サイドダムの長さに沿って減少してよい。そして更なる収束は、わずかに圧縮できる可撓性のあるストリップ６５の上部および下部の端部６５Ａ、６５Ｂの可撓性によって提供されてよい。

サイドダム３５がインジェクター２０を越えて延在することが必要である鋳造キャビティーに沿った距離は、溶融金属の領域２６および半溶融金属の領域２７（すなわち、合わせて、いわゆる溶融金属「サンプ（sump）」の長さ）の長さに依存する。そして、このことは、鋳造材である合金の特徴、鋳造速度および鋳造材であるスラブの厚さに依存する。以下の表１は、一般的なアルミニウム合金の典型的な加工範囲と好ましい範囲とを提供する。
（表１）

図１〜７の実施形態では、溶融金属は、いかなる障害物または突起にも衝突（encounter）せずにインジェクター２０および鋳造キャビティーを通って流れ、そして、渦流等を生じずに平滑な層流の形で流動する。サイドダムは金属の入口から、溶融金属の流れの終端部を越えた場所まで連続して延在するため、サイドダム３５が横方向に動いてストリップ物品の幅を変える場合でさえ、流れは層流を維持する。図３および４から、それぞれのサイドダム３５が、上部および下部の表面７５、７６（サイドダムがインジェクター２０から出る場所）においてステップ８０を有することが認識されるであろう。このことは、インジェクター２０内まで延在する（およびインジェクター２０の部分を形成する）領域３９の上部の壁および下部の壁３１、３２の間で適合するのに必要な減少した高さを有すると同時に、上部のベルト１２と下部のベルト１３との間で、鋳造キャビティーの内部まで、サイドダムが完全に（またはほぼ完全に）延在することを確実にする。

添付図面の図８および９は、別の例示的な実施形態を示しており、サイドダム３５は、インジェクター２０まで延在してインジェクター２０の側壁を形成する上流の領域を有していない。代わり、サイドダム３５は、インジェクター２０の出口から出て、および固相線２９がストリップ物品１１の側面まで達する場所４１を越えた場所まで、鋳造方向に延在する下流の領域のみを有する。インジェクター２０は、破線８６によって示される上部および下部の壁３１と３２との間に固定された側壁８５を備える。上述の実施形態のように、装置のそれぞれの側面に配置されたサイドダム３５は、横方向に調節でき、その結果、鋳造キャビティー２１の横方向の幅は、鋳造中に、同じ種類の調節機構５０によって変えることができる。サイドダムの上流端部４３とインジェクター２０とが接触する領域は、図９に拡大されたスケールで示される。本質的に、前記幅が側壁８５の内部の範囲を越えて内側に動かされる場合、上流端部４３がノズル３８の溶融金属開口部３６の一部を遮り、従って、開口部３６の幅を下流の鋳造キャビティーの幅に一致させる。当然に、サイドダム３５の外面６３がノズル３８の開口部３６の横方向の端部よりもさらに内側に動くほど極端な程度、サイドダムは内側に動かされるべきではなく、さもなければ溶融金属がサイドダムの周りで漏れるであろう。サイドダムの横方向の幅は、鋳造幅の調節の標準的な範囲を上回るこのような現象を防止するように予め決定されてよい。この実施形態では、サイドダムの上流端部４３に材料の層９０を備えることが好ましく、該材料の層９０は、ノズルとサイドダムとの間で生じる可能性があるどのような隙間も密閉することに役立ち、従って、このような隙間を通る金属の損失を防止する。この材料は、細長いストリップ６５のために用いられる材料と同じ材料であってよい。

この実施形態によれば、サイドダムは、インジェクター２０と一体にならないため、サイドダムは、いくつかの他の様式のベルトによる移動に対して制限される必要がある（例えば、鋳造方向の後者の移動を防止するように、サイドダム３５に強固にロッド５１を取り付けることによって）。

図８はインジェクターの開口部３６を部分的に遮るサイドダムを示すが、内部の表面５９がインジェクターの固定した側壁８５の内部の表面８５Ａと共に完全に整列される位置、または鋳造キャビティーの幅が開口部３６の幅よりも大きくなる位置のどちらかまで、サイドダムは外方向に動かされてよい。完全な整列である場合を除いて、所望の溶融金属の層流がある程度乱され、渦流が生じてよいがしかし、鋳造製品が、大部分の商業的な利用が容認されなくなる程度までではない。

全ての例示的な実施形態では、サイドダムブロック（すなわち、鋳造キャビティーのそれぞれの側面にあるサイドダムブロック）の両方を動かし、中央線の両側において同じようにストリップ物品の横方向の幅を減少または拡大させることが好ましいが、必要に応じて、サイドダムブロックの１つのみが、代わりに動かされてもよい。実際に、サイドダムブロックの１つのみが移動可能にされ、およびもう一方が固定されてよいがしかし、これは好ましい配置ではない。特に望まれるものではないが、従来の移動可能なサイドダム（サイドダムブロックのラインを形成する）に、上述のような１つの固定サイドダムを用いることもまた可能である。

Claims (12)

1. 連続して金属ストリップ物品を鋳造するための鋳造装置であって、
   一組の移動する向かい合った鋳造面の間に規定され、鋳造方向に整列された入口と出口とを有する鋳造キャビティーと、
   前記入口において、溶融金属を前記鋳造キャビティーに導入するための下流開口部を含む内部の溶融金属チャンネルを有する溶融金属インジェクターと、
   前記インジェクターからの溶融金属を前記キャビティー内部に制限するための前記鋳造キャビティーのそれぞれの側面にある一組のサイドダムと、
   を含み、前記サイドダムの少なくとも１つが、鋳造作業中に鋳造の前記方向に対して横方向に動くことができ、かつ鋳造の前記方向の移動に対して制限される細長い要素を含み、該細長い要素が、前記鋳造面の間の前記インジェクターから少なくとも、前記要素に隣接した前記金属が横方向に自己支持する前記鋳造キャビティーの内部の下流の位置まで長軸方向に鋳造の前記方向に延在する細長い要素を含むことを特徴とする鋳造装置。
2. 前記一組の前記サイドダムの両方が、鋳造作業中に鋳造の前記方向に対して横方向に動くことができる前記細長い要素を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記細長い要素が、前記インジェクターの前記内部のチャンネルの１つの側面を形成する上流端部に隣接する領域を有し、前記細長い要素が前記インジェクターの前記下流の開口部を越えて前記鋳造キャビティー内部の前記下流の位置まで連続することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記細長い要素が、前記溶融金属インジェクターに対して隣接する上流端部を有し、従って部分的に前記インジェクターの前記開口部を遮ることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
5. 前記要素と接触し、および前記要素を前記キャビティーの長軸方向の中央線に向かって、または離れて横方向に動かすように適合され、従って前記鋳造キャビティーの横方向の幅を調節する調節機構を更に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記調節機構が、一端において前記要素に取り付けられ、および前記鋳造面の間で横方向に外側に延在する少なくとも１つの強固なロッドと、必要な時に前記鋳造方向に対して前記ロッドを横方向に押すまたは引くよう適合された駆動部とを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記調節機構が、前記鋳造方向に所定の距離だけ分離された前記ロッドを少なくとも２つ有し、前記要素が前記鋳造方向に実質的に整列されるのを維持するように、必要に応じて、前記駆動部が、前記ロッドを揃えて押すまたは引くことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記調節機構が、前記ロッドを少なくとも２つ有し、および駆動部をそれぞれ備え、前記駆動部が前記要素を横方向に動かす時、必要に応じて、異なる量だけ前記ロッドを押すまたは引くように適合され、従って前記要素を前記鋳造方向に対して傾かせることを特徴とする請求項６に記載の装置。
9. 前記溶融金属インジェクターが、側壁によって分離された上部の耐火性の壁と下部の耐火性の壁とを有し、前記側壁の少なくとも１つが、その上流端部に隣接した前記要素の領域を含み、前記要素の前記領域が、前記上部の耐火性の壁と下部の耐火性の壁との間で前記鋳造方向に対して横方向に動かされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記鋳造面を形成する回転ベルトを有するツインベルト鋳造機を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記鋳造面を形成するブロックを有する回転ブロック式金属鋳造機を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
12. 連続して金属ストリップ物品を鋳造する方法であって、
    一組の移動する向かい合った鋳造面の間で規定される鋳造キャビティーの入口における内部の溶融金属チャンネルを有する前記インジェクターと、前記鋳造キャビティーのそれぞれの側面にある一組のサイドダムとを通って溶融金属を導入する工程と、
    前記鋳造キャビティーの出口から鋳造金属ストリップ物品を引き出す工程と、
    前記入口と出口とが鋳造方向に整列される工程と、
    を含み、前記サイドダムの少なくとも１つが、鋳造の前記方向に対して横方向に動くことができ、かつ鋳造の方向の移動に対して制限される細長い要素を含み、該方法が、
    鋳造が継続中に、前記鋳造キャビティーの幅、従って前記出口から引き抜かれた状態の前記鋳造ストリップ物品の幅を変えるように、前記サイドダムの少なくとも１つを横方向に動かす工程を更に含むことを特徴とする方法。

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