JP2632824B2 - Method of casting metal sheet directly from melt - Google Patents

Method of casting metal sheet directly from melt

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JP2632824B2
JP2632824B2 JP61505718A JP50571886A JP2632824B2 JP 2632824 B2 JP2632824 B2 JP 2632824B2 JP 61505718 A JP61505718 A JP 61505718A JP 50571886 A JP50571886 A JP 50571886A JP 2632824 B2 JP2632824 B2 JP 2632824B2
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drum
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casting
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0648Casting surfaces
    • B22D11/0651Casting wheels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は金属の熔融塊から直接に金属の板(ストリッ
プまたはシート)をつくる新規の方法に関するものであ
る。キング(米国特許第3,522,836;3,605,863)および
その他に対して公告された従来法特許から、この方式で
板をいかにしてつくるかが知られる。キングは、液状金
属層がいわゆるメルト・ドラグ法によって冷却用ローラ
ーの滑らかな外側円筒表面の上へ沈積される方法を開示
している。メルト・ドラグ法においては、移動する支持
体がオリフィスによって供給される液状金属のメニスカ
スを貫通し、金属をオリフィスから引く。層は冷表面上
で固化し、板として取外される。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a novel method for making a metal plate (strip or sheet) directly from a molten metal mass. From the prior art patents issued to King (US Pat. Nos. 3,522,836; 3,605,863) and others, it is known how to make boards in this manner. King discloses a method in which a liquid metal layer is deposited on the smooth outer cylindrical surface of a cooling roller by a so-called melt drag method. In the melt drag method, a moving support penetrates a liquid metal meniscus supplied by an orifice and draws metal from the orifice. The layer solidifies on the cold surface and is removed as a plate.

上記メルト・ドラグ法により、あるいは我々が知るか
ぎり、供給用オリフィスを用いない他の方法によると、
滑らかな表面上で熔融金属層を迅速に冷やすことによっ
て形成される金属板の表面は各種の鋳造欠陥を含むかも
しれない。これらの欠陥は一般的には、液状金属と支持
体との不良(熱的)接触領域が存在する形跡があること
である。この不良接触は隣接する良好接触の場合よりも
おそい金属固化をもたらす。
According to the melt drag method described above, or to the best of our knowledge, other methods that do not use a supply orifice,
The surface of the metal sheet formed by rapidly cooling the molten metal layer on a smooth surface may contain various casting defects. These defects are generally evidence that there is a poor (thermal) contact area between the liquid metal and the support. This bad contact results in slower metal solidification than in the adjacent good contact.

バクスマンらの特許(米国特許4,250,950)は金属固
化速度を調節するための突起部をもつ金属鋳型を開示し
ているが、しかし明らかにここで提示される改善された
表面仕上は得られない。
The Baxman et al. Patent (U.S. Pat. No. 4,250,950) discloses a metal mold with protrusions to control the rate of metal solidification, but obviously does not provide the improved surface finish presented here.

フランス特許1,364,717はエンドレス鋳型における厚
い金属素材板の連続鋳造方法を教示している。その開示
からは多少不明瞭ではあるが、しかし、型の鋳造表面の
少くとも一つまたは恐らくは両方は粗面であり、例え
ば、溝が切られている。その開示と連続鋳造技術から、
潤滑剤と離型剤が型の上に使用され、かつ、厚い板のみ
がこの方式で形成され得ることは明らかである。このよ
うに、この開示連続鋳込方法は、薄い板(10mm以下)が
つくられ、かつそれが適切な熱伝達用の自由鋳造用表面
へ一時的に結合されねばならないという本発明の方法と
は実質的に異なっている。
French Patent 1,364,717 teaches a method of continuous casting thick metal blanks in endless molds. Although somewhat obscure from that disclosure, at least one or perhaps both of the casting surfaces of the mold are rough, for example, grooved. From its disclosure and continuous casting technology,
Obviously, lubricants and release agents are used on the mold, and only thick plates can be formed in this manner. Thus, the disclosed continuous casting method differs from the method of the present invention in that a thin plate (less than 10 mm) is made and it must be temporarily bonded to a free casting surface for proper heat transfer. Substantially different.

ドラム表面を複製している板を製造するその他の方法
が存在している(例えば米国特許2,561,636および4,21
2,343を見よ)。これらの方法は本発明とは関連がな
く、なぜならば、本発明は滑らかな金属板をつくるもの
であり、板は好ましくはドラム面を複製するものではな
い。板が鋳造されたままで成形および使用される(例え
ば屋根樋用のような)か、あるいはその後に最小の冷間
圧延だけで以て有用な形状物に成形されるよう、どちら
かといえば滑らかな仕上げが望まれる。
Other methods exist for making plates replicating drum surfaces (see, for example, US Pat. Nos. 2,561,636 and 4,21
See 2,343). These methods are not relevant to the present invention, because the present invention produces a smooth metal plate, which plate preferably does not duplicate the drum surface. The plate is formed and used as cast (for example, for roof gutters) or is subsequently formed into a useful shape with only minimal cold rolling with a rather smooth Finish is desired.

発明の要約 本発明の一つの目的は熔融体から直接に冷表面上で形
成される金属板において表面品質を改善する(表面欠陥
を減らす)ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION One object of the present invention is to improve surface quality (reduce surface defects) in metal sheets formed on cold surfaces directly from the melt.

その改善された方法は、山領域によって分離されてい
る一般的には周囲状の溝をもつ冷ロールまたは冷ドラム
の円筒状外側表面の上に熔融金属層を鋳造し、かつその
際、その溝の頻度が少くとも約8溝/cmであることから
成る。代表的には、熔融物は溝を完全には充満すること
がなく、またその下面も上面も溝の形状を複製すること
がない。大部分の板の下面中には周期的うねりが一般的
に存在し、そしてまた、広い間隔の溝の上に鋳造される
薄い板の上面には、周期的うねりが存在するかもしれな
い。金属は冷ロール外面へ一時的に結合して適切な熱伝
達を行ない、次に収縮しゆるく離れる。板は好ましくは
10mm以下の厚さであり、さらに好ましくは1mm以下であ
る。
The improved method involves casting a layer of molten metal on a cylindrical outer surface of a cold roll or drum having generally circumferential grooves separated by a ridge region, wherein the grooves are formed. Is at least about 8 grooves / cm. Typically, the melt does not completely fill the groove, nor does its lower or upper surface duplicate the shape of the groove. Periodic undulations are generally present in the lower surface of most plates, and there may also be periodic undulations in the upper surface of thin plates cast over widely spaced grooves. The metal is temporarily bonded to the outer surface of the cold roll for proper heat transfer, and then shrinks loosely. The board is preferably
The thickness is 10 mm or less, and more preferably 1 mm or less.

好ましくは、約30度と60度の間の夾角と約0.025〜0.2
5mmの深さで以て切りこまれる。溝の間の山領域は幅は
約0.025〜1.00mmで変えることができ、山幅対溝幅の比
は好ましくは0.15より大きく、さらに好ましくは約0.5
と1.5との間にある。
Preferably, an included angle between about 30 degrees and 60 degrees and about 0.025-0.2
Cut in at a depth of 5mm. The peak area between the grooves can vary in width from about 0.025 to 1.00 mm, and the ratio of peak width to groove width is preferably greater than 0.15, more preferably about 0.5
And between 1.5.

鋳造と鋳造の間で冷ロールにブラシ掛けを行なうこと
は鋳造表面を清潔にするのに望ましい。
Brushing the cold roll between castings is desirable to clean the casting surface.

図面の説明 図1および2は金属板鋳造用の一つのタンディッシュ
・ドラム集成装置の模型的立面図と平面図をそれぞれ示
す。
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 and 2 show a model elevation and a plan view, respectively, of one tundish drum assembly for sheet metal casting.

図3は本発明によって改善された板を鋳造するのに使
用できる山と溝の幾何形の二つの断面図を示す。
FIG. 3 shows two cross-sectional views of ridge and groove geometries that can be used to cast an improved plate according to the present invention.

図4は有溝ドラムと接触状態にある表面における液状
金属挙動の表現である。
FIG. 4 is a representation of the behavior of the liquid metal on the surface in contact with the grooved drum.

好ましい具体化の説明 図1および2は本発明の実施するための一つのタンデ
ィッシュおよび冷ロールまたは冷ドラムの集成装置の模
型図を示す。円筒状ドラム2はタンディッシュ1と相対
的回転をするようにとりつけられていて、水冷するのが
便利である(図示せず)。タンディッシュ1は一端にお
いてローラー表面と嵌合せの輪郭をもち、ドラム2か
ら、液状金属10がドラム回転中にこぼれないような間隔
にある。堰4はホイールと反対の端においてタンディッ
シュの中へ注入することによって形成される液状金属の
流れをしずめる。堰堤3はタンディッシュ後壁と一緒に
注入室を形成する。堰堤3と堰4はまたそれぞれ熔融体
水準6および7を調節する。堰5は熔融体水準8(静的
な金属落差)を調節しかつまた金属とドラムとの接触の
長さ9を調節するために使用してもよい。この接触長さ
は板11の厚さを調節するのに重要である。堰5はまた、
ドラム表面から近い距離に置かれて液状金属を表面へ一
定量を供給することができ、すなわち、オリフイスとし
ての役割をもつ。液状金属10は冷却されたドラムと接触
し、固体板として固化し、その後ドラムから取外され
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 and 2 show model views of one tundish and cold roll or cold drum assembly for practicing the present invention. The cylindrical drum 2 is mounted so as to rotate relative to the tundish 1, and it is convenient to perform water cooling (not shown). The tundish 1 has a profile fitted at one end to the roller surface and is spaced from the drum 2 so that the liquid metal 10 does not spill during rotation of the drum. Weir 4 dampens the flow of liquid metal formed by pouring into the tundish at the end opposite the wheel. The dam 3 forms an injection chamber together with the rear wall of the tundish. Weirs 3 and 4 also control melt levels 6 and 7, respectively. The weir 5 may be used to adjust the melt level 8 (static metal head) and also to adjust the length 9 of metal to drum contact. This contact length is important for adjusting the thickness of the plate 11. Weir 5 also
It can be placed at a short distance from the drum surface to supply a constant amount of liquid metal to the surface, ie, it acts as an orifice. The liquid metal 10 contacts the cooled drum and solidifies as a solid plate, which is then removed from the drum.

代表的には、タンディッシュの底は水平から約30度の
点においてドラムと近接するが、しかし、この近接点は
ドラム直径、鋳造速度、および望ましい板の厚さに実質
的に対応して変動する。ドラムとタンディッシュとの間
のギャップは0.15〜1.00mmの程度であり、ドラムとの熔
融体接触長は4〜120mmの程度であってよい。これらの
変数は10mm以下、さらに好ましくは1mm以下の厚さに板
を鋳造するよう調節するのが好ましい。
Typically, the bottom of the tundish is close to the drum at about 30 degrees from horizontal, but this close point varies substantially corresponding to the drum diameter, casting speed, and desired plate thickness. I do. The gap between the drum and the tundish may be on the order of 0.15-1.00 mm, and the melt contact length with the drum may be on the order of 4-120 mm. Preferably, these variables are adjusted to cast the plate to a thickness of less than 10 mm, more preferably less than 1 mm.

図1に示すものを含む装置は滑らかで円筒状のドラム
表面(例えば、600番粒度のサンドペーパーによって磨
いた加工表面)の上で金属を鋳造するために過去におい
て使用されてきた。不幸にして、アルミニウム、銅また
はスチール合金のような金属が滑らかなホイール上で鋳
造されるときには、表面欠陥がおこる。これらの欠陥は
ひどさに応じて変色の点、線、または網目のいずれか、
表面組織、浮上り、および/または亀裂として板表面内
で肉眼的に認められる。これらの欠陥は液状金属とドラ
ム表面との不良接触領域と関係があり、そのような領域
が隣接領域と相対的におそく固化するのが原因である。
この差異のある固化が不良接触の名残である固化板中の
欠陥領域を永久的に規定するように思われる。
Apparatus, including that shown in FIG. 1, has been used in the past to cast metal on smooth, cylindrical drum surfaces (eg, a work surface polished with a 600 grain sandpaper). Unfortunately, surface defects occur when metals such as aluminum, copper or steel alloys are cast on smooth wheels. These flaws are either discolored dots, lines, or meshes, depending on the severity,
Macroscopically visible within the plate surface as surface texture, lift and / or cracks. These defects are related to poor contact areas between the liquid metal and the drum surface, and are due to the fact that such areas solidify relatively slowly with adjacent areas.
This differential consolidation seems to permanently define defective areas in the consolidation plate that are a remnant of poor contact.

用語「くぼみ(dimple)」は板表面の反射性外観と比
較してつや消し表面をもつ直径1〜2mmの浅い欠陥領域
を意味するのに用いられる。この「くぼみ」は共通的欠
陥であり、これを本発明は減らすことができる。線状欠
陥は代表的には、亀裂部位であり得る不規則モザイク状
のへこみ模様を形成する。速度のおそい固化の結果、底
面のくぼみは上面クレーターをもたらし、底面の線状の
くぼみは上面の谷間をもたらす。ともにそれらの領域中
での各形成と粒成長において変動をもたらす。
The term "dimple" is used to mean a shallow defect area of 1-2 mm in diameter with a matte surface compared to the reflective appearance of the plate surface. This "cavity" is a common defect, which the present invention can reduce. The linear defects typically form an irregular mosaic-like indentation pattern that can be a crack site. As a result of the slow solidification, the depressions at the bottom provide craters on the top and the linear depressions on the bottom provide valleys at the top. Both cause variations in each formation and grain growth in those regions.

鋳型表面内に周囲状の溝をもつドラムの上で鋳造する
ことによって、これらの欠陥を実質上減らすことがで
き、かつ、板上面および下面の両方をより滑らかにする
ことが発見されたのである。螺旋状(ねぢ切り状)ある
いは直線状に機械加工した溝は、実質上周囲状にかつ近
接した間隔にあるかぎり、等しく許容できる。ホイール
速度が速い場合には、液状金属中の乱れをおこすため、
実質上円周状でない表面溝は適切なものではない。溝付
けは山−谷状態の表面、として知られるものをもたら
し、持ち上がっている山領域によって分離されている溝
を交互にもつことになる。
It has been discovered that casting on a drum with circumferential grooves in the mold surface can substantially reduce these defects and make both the top and bottom surfaces of the plate smoother. . Spiral (slit) or straight machined grooves are equally acceptable as long as they are substantially circumferential and closely spaced. If the wheel speed is high, it will cause turbulence in the liquid metal,
Surface grooves that are not substantially circumferential are not suitable. Grooving results in what is known as a peak-to-valley surface, which will have alternating grooves separated by raised mountain regions.

図3には、2つの溝切りの例が示されている。図3
(a)に示されたものは本発明の範囲外の参考例であ
り、図3(b)に示されたものは本発明の範囲に含まれ
る実施例である。図3(a)においては、単純なV字型
溝32がドラム31(一部切り取りで示されている)の表面
の中で均一に機械加工されている。上端部は幅のない、
尖端または鋭い突出部33aとして示されている。一方、
図3(b)においては、その尖端が除去されて山領域33
bが溝32を分離する幅(w)をもつようになされてい
る。本明細書では、「山領域」という表現は山が鋭い突
出物である本質上口の山幅は含めない意味で使用され
ず、すなわち、本発明の範囲には、図3(a)の態様は
含まれない。好ましくは、平均山幅対平均溝幅の比は約
0.5〜1.5であるが、この範囲の外にある組合わせも有用
である。ただし、山幅対溝幅の比が高くなると、ドラム
表面が従来法の連続式(溝切りなしの)状態に近づくの
で、板品質に著しい改善をもたらすのに特に有用とは言
えない。溝切りは均一である必要はないが、しかし、そ
れが好ましい。山領域は好ましくは約0.025〜1.00mmの
平均幅をもつ。
FIG. 3 shows two examples of groove cutting. FIG.
FIG. 3A is a reference example outside the scope of the present invention, and FIG. 3B is an example included in the scope of the present invention. In FIG. 3 (a), a simple V-shaped groove 32 is uniformly machined in the surface of the drum 31 (shown partially cut away). The upper end has no width,
Shown as a point or sharp protrusion 33a. on the other hand,
In FIG. 3B, the tip is removed and the peak area 33 is removed.
b has a width (w) separating the groove 32. In the present specification, the expression “mountain region” is not used in the sense that the peak width of the mouth is not essentially included where the peak is a sharp protrusion, that is, the scope of the present invention includes the embodiment of FIG. Is not included. Preferably, the ratio of average peak width to average groove width is about
Combinations between 0.5 and 1.5 but outside of this range are also useful. However, as the ratio of peak width to groove width increases, the drum surface approaches the conventional continuous (non-grooved) condition and is not particularly useful in providing significant improvements in plate quality. The grooving need not be uniform, but it is preferred. The peak area preferably has an average width of about 0.025-1.00 mm.

機械加工に供すると、変形し易い尖端と山領域のパタ
ーンがしばしばできるが、それは有用ではあるが、好ま
しいものではない。ドラムを長期間にわたって使用し清
浄化することによって尖端が丸くなり山が平らになるの
であろう。
When subjected to machining, a pattern of sharp points and crests that are susceptible to deformation often forms, but is useful but not preferred. Prolonged use and cleaning of the drum may result in rounded peaks and flattened peaks.

ドラム表面は、ドラムの表面に沿い軸方向で図3
(b)中の縁34から縁35へ測定して約8溝/cm以上であ
って、好ましくは35溝/cm以下の、溝頻度をもつべきで
ある。溝はV字形にする必要はないが、約0.025〜0.25m
mの平均の深さをもつことが好ましい。それらがV字形
である場合には、壁によって形成される夾角は好ましく
は約30〜60度である。
The drum surface should be axially oriented along the
(B) It should have a groove frequency of greater than or equal to about 8 grooves / cm, preferably less than or equal to 35 grooves / cm, as measured from edge 34 to edge 35 in the middle. The groove does not need to be V-shaped, but is about 0.025-0.25m
Preferably it has an average depth of m. If they are V-shaped, the included angle formed by the walls is preferably about 30-60 degrees.

高頻度溝切り面へ合理的圧力で熔融金属を供給するこ
とにより、液状金属が溝を完全に充満することのないパ
ターンが得られる。図4は沈積直後の液状金属の状態を
示す。その金属の下面はドラム40中の溝41の中へ押し下
げられる(46において)。液体の表面張力は垂れ下がり
の間の山領域42の上で液状金属を持上げさせるが、しか
し、他の圧力は液状を溝の中で押下げる。固化する際、
下降部46は、板の厚さに応じて、収縮のためにドラム表
面の上方で上昇し、うねりのある下面をもたらす。きわ
めて薄い金属板の場合および溝の間隔が大きい場合を除
いて、溝によってひきおこされる下面中のうねりは板の
上面内で複製されることがない。溝切りの実質的形状は
下面または上面のいずれにおいても複製されない。しか
し、上面は、固化前線が各々の型表面からはじまる型鋳
込法とちがって固化が下面から上面へ伝播するので、下
面によって影響を受ける。
By supplying the molten metal to the frequent grooving surface at a reasonable pressure, a pattern is obtained in which the liquid metal does not completely fill the grooves. FIG. 4 shows the state of the liquid metal immediately after deposition. The lower surface of the metal is pushed down (at 46) into a groove 41 in the drum 40. The surface tension of the liquid causes the liquid metal to lift on the hill area 42 during the sag, but other pressures push the liquid down in the grooves. When solidifying,
The descender 46 rises above the drum surface due to shrinkage, depending on the thickness of the plate, resulting in a undulating lower surface. Except in the case of very thin metal plates and large groove spacing, the undulations in the lower surface caused by the grooves are not duplicated in the upper surface of the plate. The substantial shape of the grooving is not replicated on either the lower or upper surface. However, the upper surface is affected by the lower surface as the solidification propagates from the lower surface to the upper surface unlike the mold casting method where the solidification front begins at each mold surface.

供給後、金属は外側鋳型表面へ実際に接着する。これ
は金属と冷表面との間の原子結合であり、本発明を実施
するのに必要であると我々は信じている。この接着は、
所望微構造をもつ板を固化させるのに必要な急速熱伝達
をもたらし、かつ、その結果の収縮をもたらして、板を
冷表面から遊離させて捕集を可能にする。これは100〜1
000cm/秒のホイール速度においてきわめて短時間でおこ
らねばならない。ドラム表面のブラシ掛けはドラム表面
を酸化物および必要な結合を妨げる他の不純物から清潔
に保つために極度に望ましいものである。
After dispensing, the metal actually adheres to the outer mold surface. We believe that this is the atomic bond between the metal and the cold surface and is necessary to practice the present invention. This bonding is
It provides the rapid heat transfer necessary to solidify the plate with the desired microstructure, and the resulting shrinkage, freeing the plate from the cold surface and allowing collection. This is 100-1
It has to happen in a very short time at a wheel speed of 000cm / s. Brushing the drum surface is extremely desirable to keep the drum surface clean from oxides and other impurities that prevent the necessary bonding.

フランス特許1,364,177に開示されているような連続
鋳造技術にはそのようなことはない。連続鋳造において
その目的は自由表面上へではなく型の中へ鋳込むことで
ある。この必要性は生成物をかなり厚い素材板(例え
ば、20mmより大きい)とおそい鋳込速度へ制限する。潤
滑剤と剥離剤を使用して鋳型への金属の結合を避けねば
ならない。固化はまた型の両側からおこり、層状化微構
造と内部収縮空洞の可能性との原因となる。熱伝達速度
は本発明の迅速固化法よりも少くとも低い程度の大きさ
のものである。
The continuous casting technique as disclosed in French Patent 1,364,177 does not. In continuous casting, the purpose is to cast into a mold rather than onto a free surface. This need limits the product to fairly thick blanks (eg, greater than 20 mm) and slow casting speeds. Lubricants and release agents must be used to avoid bonding the metal to the mold. Solidification also occurs from both sides of the mold, causing layered microstructures and possible internal shrinkage cavities. The heat transfer rate is at least as low as the rapid solidification method of the present invention.

鋳造用ドラムは好ましくは水冷される。それは、条
件、特に、熔融金属温度、に耐える便宜的金属のどれで
つくってもよい。例えば、銅、銅−クロム、スチールあ
るいはアルミニウム合金のドラムをアルミニウム、銅、
およびスチールを鋳造するのに選択的に用いてよい。溝
は、例えば、機械工作により、あるいは金属が十分に軟
かいときにはロール筋付けまたはロール型付けにより、
導入してよい。好ましくは、布またはワイヤー・ワイパ
ーをドラムと一緒に使って溝を使用中に清浄に保つ。
The casting drum is preferably water-cooled. It may be made of any convenient metal that will withstand the conditions, especially the molten metal temperature. For example, copper, copper-chrome, steel or aluminum alloy drums
And optionally for casting steel. Grooves can be formed, for example, by machining or, if the metal is soft enough, by roll creasing or roll shaping.
May be introduced. Preferably, a cloth or wire wiper is used with the drum to keep the grooves clean during use.

溝が荒れている場合には、くっつき(必要な一時的結
合ではない)が滑らかなホイールの場合よりもより頻繁
であるかもしれない。これはドラム表面の過度にすぎる
矯正または払拭によってひきおこされ、山の縁の上にけ
ずり目をつけることになる。このような粗面上での鋳型
中の液状金属上の高すぎる圧力は金属をあまりにも深く
溝の中へ押込み、そこで金属が固化し、板の固化および
収縮後にそのけずり目の上でくっつく。
If the groove is rough, sticking (not the necessary temporary connection) may be more frequent than with a smooth wheel. This is caused by too much straightening or wiping of the drum surface, which results in a score on the edge of the mountain. Too high a pressure on the liquid metal in the mold on such a rough surface pushes the metal too deep into the grooves, where the metal solidifies and sticks over its cut after solidification and shrinkage of the plate.

鋳造操作中のドラム速度は100〜1000cm/秒の程度のも
のである。おそい方の速度はより厚い板をつくるのに用
いることができるが、しかし、どの鋳造方法の場合と同
様、このことは一般的に低生産性をもたらす。上述の範
囲の上限とそれ以上においては、鋳造された板は金属接
触時間が短かくなるにつれて薄くなる傾向がある。溝の
寸法に応じて、このことは板上面中に、溝で誘起される
うねりの複数をもたらすことができる。ある用途には、
これは有害でない。ドラム寸法(幅と直径)は、効果的
冷却が達成されかつタンディッシュから金属が適切な速
度で供給されるかぎり、臨界的とは思われない。
The drum speed during the casting operation is on the order of 100-1000 cm / sec. The slower speed can be used to make thicker plates, but, as with any casting method, this generally results in lower productivity. At the upper end of the above range and above, the cast plate tends to become thinner as the metal contact time is shorter. Depending on the size of the groove, this can result in a plurality of groove-induced undulations in the top surface of the plate. For some applications,
This is not harmful. The drum dimensions (width and diameter) do not appear to be critical as long as effective cooling is achieved and the metal is supplied from the tundish at the appropriate rate.

好ましい具体化の実施例 我が知るかぎり、他の装置と方法によって冷却ドラム
上で直接鋳造される板が本発明によるドラムの溝切りか
ら恩恵を受けるかもしれない。しかし、我々の実験的試
みは図1と2に示すとおりの装置を主としてつかって、
滑らかドラムと溝切りドラムとの上で行なった。ドラム
は銅、銅−1%クロム合金、スチールあるいはアルミニ
ウム合金のいずれかで以てつくった。鋳造される金属は
アルミニウム合金3105(公称的には、Al−0.5%Mg−0.3
5%Mn)、OFHC銅および低炭素鋼(公称的にはFe−0.35
%Mn−0.05%C)であった。鋳造板は好ましくは結晶性
で0.25mm以上の厚さをもっている。
Preferred Embodiments As far as we know, plates cast directly on cooling drums by other devices and methods may benefit from drum grooving according to the present invention. However, our experimental trial mainly used the device as shown in FIGS.
Performed on a smooth drum and a grooved drum. Drums were made of either copper, copper-1% chromium alloy, steel or aluminum alloy. The metal to be cast is aluminum alloy 3105 (Nominally, Al-0.5% Mg-0.3
5% Mn), OFHC copper and low carbon steel (nominal Fe-0.35
% Mn-0.05% C). The cast plate is preferably crystalline and has a thickness of 0.25 mm or more.

V字型溝は一山ねぢ切り工作または転造によって導入
される。試験後に採取したホイール表面のアセテート・
レプリカと鋳造されたままの板の試料をプロフアィロメ
ーター(profilometer)で以て検査し、比較した。
The V-shaped groove is introduced by one-sided cutting or rolling. Acetate on the wheel surface collected after the test
Samples of the replica and the as-cast plate were examined and compared with a profilometer.

実施例1−厚さ変動 定性的には、滑らかホイールと有溝ホイールを使う板
品質の差を見ることは容易である。定量的には、板品質
の決定的尺度は、欠陥に基因する鋳造製品の小面積、例
えば1平方インチ、の上の厚さ変動である。フラット
(flat)・マイクロメーターおよびポイント(point)
・マイクロメーターによる測定を滑らかホイール上で鋳
造された試料と本発明に従う有溝ホイール上で鋳造され
た試料について行なった。フラット・マイクロメーター
で以て得た厚さ測定値とポイント・マイクロメーターに
よる測定値との間の統計的な差に物質の公称厚みを加重
したもの(例えばパーセント差)は近接距離領域にわた
る厚さ変動の表示を与える。フラット・マイクロメータ
ー測定値と物質の重さ、長さ、幅および密度から計算し
た厚さとの間の類似の加重をつけた差は類似の表示を与
えるが、しかし、ポイント・マイクロメーターを読み取
るのに主観的技能を必要としない。清浄な直径71cmのド
ラム上で連続的に鋳造された25.4cm幅の板についての表
1における結果は、厚さが、滑らかホイールで鋳造され
た板の小さい領域上で、有溝ホイールで鋳造されたアル
ミニウム板と比べて2倍だけ多く変動することを示して
いる。また、データの散乱(例えば“S"値)は有溝ドラ
ム上で鋳造した製品についてはるかに小さい。
Example 1-Thickness variation Qualitatively, it is easy to see the difference in plate quality using a smooth wheel and a grooved wheel. Quantitatively, the definitive measure of plate quality is the thickness variation over a small area of the cast product, eg, 1 square inch, due to defects. Flat micrometer and point
-Micrometer measurements were performed on samples cast on smooth wheels and samples cast on grooved wheels according to the invention. The statistical difference between the thickness measurement obtained with a flat micrometer and the measurement obtained with a point micrometer, weighted by the nominal thickness of the substance (for example, the percentage difference) is the thickness over the proximity distance area. Give an indication of the fluctuation. A similar weighted difference between the flat micrometer reading and the thickness calculated from the weight, length, width and density of the material gives a similar indication, but the reading of the point micrometer Does not require subjective skills. The results in Table 1 for a 25.4 cm wide plate cast continuously on a clean 71 cm diameter drum show that the thickness was cast on a grooved wheel on a small area of the plate cast on a smooth wheel. It shows that the value fluctuates twice as much as that of the aluminum plate. Also, the scattering of data (eg, "S" values) is much less for products cast on grooved drums.

フラット・マイクロメーターとポイント・マイクロメ
ーターによる厚さについての多数(代表的には10から2
0)の試料による厚み測定をよせ集めて、各種の鋳造速
度、プール(pool)、厚さ、などを代表する、滑らかな
ホイール上での21回の別々の板鋳造試験の各々からの板
について、平均のパーセント差を決定した。
Numerous thicknesses (typically 10 to 2) with flat and point micrometers
Thickness measurements from the sample from 0) are gathered together, and the plates from each of 21 separate plate casting tests on a smooth wheel, representing various casting speeds, pools, thicknesses, etc. , The average percent difference was determined.

2回の別々の有溝ホイール・板鋳造実験を上記方式
で、かつまた、フラット・マイクロメーター読取りと
「計算厚み」値とを用いる類似の(ただしより容易であ
る)比較法によって、評価した。
Two separate grooved wheel / plate casting experiments were evaluated in the manner described above and also by a similar (but easier) comparative method using flat micrometer readings and "calculated thickness" values.

表1は次のことを示している。 Table 1 shows the following.

a.滑らかホイールと有溝ホイールについての、Δ
Smの間の直接的比較、および b.有溝ホイール上で鋳造した同じ物質についての、Δ
とΔの間、およびSmとScの間、の関係。
a. for the smooth wheel and Yumizo wheel, and Δ m
A direct comparison between S m and b. Δ for the same material cast on a grooved wheel
between m and delta c, and between S m and S c, the relationship.

追加の6回の有溝ホイール上での実験はより容易なΔ
法のみによって評価した。「2の群」と「6の群」
の間の結果は統計的には同等である。推論の結果、我々
は、「2の群」と「6の群」とは、「6の群」について
Δ値が測定されたとしたら、統計的には同等のΔ
値を示したであろうと結論する。このことは「有溝」
ホイール上で鋳造した製品の厚みの相対的変動性は滑ら
かなホイール上で鋳造した物質についての約半分にすぎ
ないという結論に通ずる。同じ結論は表1と第1行と第
2行についてのΔからも出るが、しかし、第3行の
追加Δ値ははこの結論をはかるかによりたしかなも
のとしている。
Experiments on an additional 6 grooved wheels are easier Δ
Evaluation was performed only by the c method. "Group of 2" and "Group of 6"
The results during are statistically equivalent. Result of the inference, we, the "second group" and "6 group", if we delta m values for "6 group" is measured, the statistical equivalent delta
We conclude that we would have shown the m value. This is "a groove"
It leads to the conclusion that the relative variability of the thickness of the product cast on the wheel is only about half that of the material cast on a smooth wheel. The same conclusion exits from delta m for the first and second rows in Table 1, however, additional delta c value of the third row is assumed that certainly by either measure this conclusion.

実施例2 数個の試みを、「滑らか」ホイール(すなわち、600
番粒度Al2O3サンドペーパーで磨き次に回転ステンレス
・ブラシで以てたたくことによって艶消し表面へ仕上げ
た加工表面)をもつ図1に示すような装置を使って実施
した。ドラム表面は約4m/秒と6m/秒の間で動いていた。
回転ワイパーを使ってドラム表面を清浄に保った。約4
インチの静的金属落差が多少連続式の方式で板を製造す
るのに必要とされた。板品質は変動したが、「くぼみ」
およびその他の表面欠陥は事実上すべての板において明
瞭に目で見える。
Example 2 Several attempts were performed on a "smooth" wheel (ie, 600
1 with a grain size Al 2 O 3 sandpaper and a finished surface that has been polished to a matte surface by tapping with a rotating stainless steel brush. The drum surface was moving between about 4m / s and 6m / s.
The drum surface was kept clean using a rotating wiper. About 4
An inch of static metal head was required to manufacture the board in a somewhat continuous fashion. The plate quality fluctuated, but “hollow”
And other surface imperfections are clearly visible in virtually all plates.

銅およびスチールでの滑らかドラム上での試みは鋳造
板中で類似欠陥をつくり出した。
Attempts on smooth drums with copper and steel have created similar defects in cast plates.

実施例3 有溝ドラム鋳造 追加の試みを有溝ドラムを使って実施した。潤滑剤ま
たはその他の添加剤を含めた不純物をすべて除くために
ドラムを清浄にした。表2は各実験についての条件を示
している。ブラシは固定して、板剥離後の各回転時にホ
イールを清浄にした。
Example 3 Grooved Drum Casting An additional attempt was made using a grooved drum. The drum was cleaned to remove any impurities, including lubricants or other additives. Table 2 shows the conditions for each experiment. The brush was fixed and the wheel was cleaned at each rotation after peeling.

なお、実験番号102は、特別な、山の幅がゼロの参考
例であり、本発明の範囲に含まれるものではない。
Experiment No. 102 is a special reference example in which the peak width is zero, and is not included in the scope of the present invention.

溝は固化開始用の好ましい部位(山の部分の上の)を
提供しかつ随伴ガス逸散用の通路を与えているように見
える。有溝ドラムを使用した鋳造板は滑らかドラム上で
鋳造した板よりも、上面および下面上で実質的により少
ない欠陥を示し、かつ、厚み変動性が実質的により小さ
い。
The grooves appear to provide a preferred site for initiating solidification (above the peaks) and to provide a passage for entrained gas escape. Cast plates using grooved drums exhibit substantially fewer defects on the upper and lower surfaces and substantially less thickness variability than plates cast on smooth drums.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マリンガー,ロバート・イー アメリカ合衆国オハイオ州43085,ワー ジントン,グリーンリッジ・ロード 815 (72)発明者 レイメント,ジュディス・ジェイ アメリカ合衆国オハイオ州43201,コロ ンブス,ウエスト・シックスス・アベニ ュー 433 (56)参考文献 仏国特許1364717(FR,A) ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (72) Inventor Maringer, Robert E. 815, Worthington, Greenridge Road, 43085, Ohio, United States of America 815 (72) Inventor Reimment, Judith Jay 43201, Ohio, United States, Columbus, West West Sixth Avenue 433 (56) Reference French Patent 1346717 (FR, A)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】熔融物から直接厚さが約10mm未満の市販用
品質を有する金属板を鋳造する方法であって、 冷ドラムの外側の円筒状表面に軸方向に間隔をあけなが
ら実質的に円周状に広がる溝を付けて、鋳造表面に少な
くとも約8溝/cmの溝密度と、隣接する溝の間に実質的
に円筒状の平坦な山領域と、それぞれの山領域と隣接す
る溝との交わり部分における概して円周状の縁とを形成
し、 冷ドラムを回転させて、溝付けした外側の円筒状表面を
熔融物プールを通過させ、熔融物層を溝付けした外表面
上に取り出し、このとき、該熔融物層の下面は山領域と
直接接触し且つ山領域間の溝に実質的にまたがり、更
に、熔融物層の上面は開放されて雰囲気に直接暴露され
ており、そして、 該熔融物層から溝付けした表面を介して熱を取り除い
て、溝付けした表面から該熔融物層上面まで熔融物層を
順次凝固する ことを含むことを特徴とする金属板の鋳造方法。
1. A method of casting a metal sheet of commercial quality having a thickness of less than about 10 mm directly from a melt, substantially substantially axially spaced on an outer cylindrical surface of a cold drum. Providing circumferentially extending grooves with a groove density of at least about 8 grooves / cm on the casting surface, a substantially cylindrical flat crest region between adjacent grooves, and a groove adjacent each crest region Forming a generally circumferential rim at the intersection with the, and rotating the cold drum to pass the fluted outer cylindrical surface through the melt pool and onto the fluted outer surface of the melt layer. Removal, wherein the lower surface of the melt layer is in direct contact with and substantially spans the grooves between the peak regions, and further, the upper surface of the melt layer is open and directly exposed to the atmosphere; and Removing heat from the melt layer through the grooved surface to form a groove; A method for casting a metal sheet, comprising: sequentially solidifying a melt layer from a set surface to an upper surface of the melt layer.
【請求項2】該熔融物プールを該冷ドラムの外側の円筒
状表面が一方の壁となる開口タンディッシュ中に保持
し、且つ、該冷ドラムを該外側表面が上方に向かって該
熔融物中を通過して出るような方向で回転させることを
更に含む請求項1に記載の方法。
2. The melt pool is held in an open tundish having a cylindrical surface outside the cold drum as one wall, and the cold drum is moved upward with the outside surface facing the melt. 2. The method of claim 1, further comprising rotating in a direction to exit therethrough.
【請求項3】約0.25mm以上の厚さの結晶性金属板を形成
するような速度で鋳造しかつそのような割合で熔融金属
を供給することを更に含む請求項1に記載の方法。
3. The method of claim 1 further comprising casting at a rate to form a crystalline metal plate having a thickness of about 0.25 mm or more and supplying molten metal at such a rate.
【請求項4】平均溝幅に対する平均山幅の比が0.5〜1.5
である上記外側表面上へ金属熔融物を導入することを更
に含む請求項3に記載の方法。
4. The ratio of the average peak width to the average groove width is 0.5 to 1.5.
4. The method of claim 3, further comprising introducing a metal melt onto the outer surface that is:
【請求項5】溝の深さが約0.025〜0.25mmである請求項
4に記載の方法。
5. The method according to claim 4, wherein the groove has a depth of about 0.025 to 0.25 mm.
【請求項6】約100〜1000cm/秒で回転するドラムの周辺
表面上へ金属熔融物を導入し、その際溝がその周辺表面
中で一般的には円筒状であって約0.025〜0.25mmの深さ
をもち、かつ、溝が約0.635mmより小さい幅をもつ山領
域によって分離されていることを更に含む請求項3に記
載の方法。
6. A metal melt is introduced onto the peripheral surface of a drum rotating at about 100 to 1000 cm / sec, with the grooves being generally cylindrical and having a diameter of about 0.025 to 0.25 mm in the peripheral surface. 4. The method of claim 3, further comprising the steps of: forming a groove having a depth of less than about 0.635 mm;
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3721510A1 (en) * 1987-06-30 1989-01-19 Fink Gerdinand Apparatus and method for the strip casting of steel
US4819712A (en) * 1987-09-28 1989-04-11 Battelle Development Corporation Method and apparatus for continuous casting of molten metal
US4793400A (en) * 1987-11-24 1988-12-27 Battelle Development Corporation Double brushing of grooved casting wheels
US5179996A (en) * 1989-11-23 1993-01-19 Usinor Sacilor Process and device for continuous casting on a roll or between two rolls
FR2654659B1 (en) * 1989-11-23 1992-02-07 Siderurgie Fse Inst Rech METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING ON OR BETWEEN TWO CYLINDERS.
FR2681543B1 (en) * 1991-09-25 1993-11-05 Pechiney Rhenalu PROCESS FOR OBTAINING A THIN STRIP OF REGULAR THICKNESS IN A CAST ON CYLINDER.
AU2008100847A4 (en) 2007-10-12 2008-10-09 Bluescope Steel Limited Method of forming textured casting rolls with diamond engraving
EP2982460A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-10 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Apparatus and method of manufacturing metallic or inorganic strands having a thickness in the micron range by melt spinning
WO2017201059A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-23 Golden Aluminum Company System and method for adjusting continuous casting components

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1364717A (en) 1963-05-14 1964-06-26 Duralumin Method and machine for casting allowing the improvement of the surface condition and blanks obtained by this method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1524342A (en) * 1977-01-12 1978-09-13 Inst Elektroswarki Patona Mould for electroslag casting of polygonal ingots
US4250950A (en) * 1978-11-03 1981-02-17 Swiss Aluminium Ltd. Mould with roughened surface for casting metals

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1364717A (en) 1963-05-14 1964-06-26 Duralumin Method and machine for casting allowing the improvement of the surface condition and blanks obtained by this method

Also Published As

Publication number Publication date
DE3672827D1 (en) 1990-08-23
JPS63501062A (en) 1988-04-21
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CA1290547C (en) 1991-10-15
EP0243453A1 (en) 1987-11-04
EP0243453B1 (en) 1990-07-18

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