JP3567225B2 - 金属ストリップをキャストするための機械および方法 - Google Patents

Description

本発明は側方の障壁を有する冷却されそして動力で駆動される無限ベルト、およびこれの平坦で実質的に水平な部分の上面に溶融金属を供給する手段を包含するストリップキャスティング機械に関する。
この種の単一ベルトストリップキャスティング機械はWO 93/01015中に記載されている。
ストリップをキャスティングする場合、通常、端縁がたれ下がり、つまり端縁が薄くなり、従って端縁を切断除去しなければならない。
端縁のたれ下がりを防止するのが本発明の目的であり、またこの目的は内側に傾斜する側方の障壁によって主として達成される。他の目的は従来可能であったものより薄いストリップのキャスティングを可能とすることである。これらの目的のために、本発明は請求の範囲の記載により特徴づけられるものである。
本発明は添付の図面を参照しつつ記述される。
図１は本発明のストリップキャスティング機械の一部切断透視図である。
図２は図１の機械をある程度変改した機械の長手方向の切断面である。
図３は図３の２−２線に沿う横方向の切断面であり、また図４は記載された機械によってキャストされたストリップの図解的な横方向の切断面であるが、このストリップの巾および厚さは原寸通りではない。
図１に示す機械は実質的に水平であり、水冷されそして動力で駆動される伝熱性の材料例えば銅のベルト11を有する。ベルト11には側方の障壁（dams）12、13があり、これらはベルトと一緒に移動可能であるが、固定されていてもよい。これらは横方向に移動可能であり、また様々な巾のストリップのキャスティングを可能とするように横方向のいろいろな位置に有利に固定されうる。ベルト上には溶融金属の分配器として機能するタンデッシュ（tundish）14がある。これにはベルトの全巾にわたって分布する多数のセラミックのノズルがあり、かくしてこれらは矢印15によって示すように移動するベルト11に達するいくつかの個別のジェットを生む。オリフィスは、溶融金属が流出し、そして基板すなわち移動性ベルト11上でキャストされた連続的な薄いストリップ29として固化するような位置になければならない。例えば加熱炉または取鍋（ladle）といった容器16から、ダンデッシュ／分配器14へと溶融金属流が制御されつつ供給される。容器16から出る流れは様々な慣用的方法で、例えばストッパーロッドまたは滑動ゲートノズルにより制御しうる。
図３および図４は、図１に示す設計とはいくらか異なる設計を示す。容器はWO 93/01015中に開示されているタイプの回転可能な管によっておき代えられている。管17内にある溶融金属レベルは、管17への溶融金属の供給を制御する制御器（図示していない）によって一定に保持される。管17は切り欠き（slot）の形状の流出口18を有し、また管から出る流れは管17を回転することにより制御することができる。これは、このような回転によって切り欠き18を通過する流れを駆動する鉄の静圧が変化することに基づく。タンデッシュ14には、その内部における流れを遅くしそして流れがオリフィス22に到達する以前に流れを層流化する二つの固定壁20、21がある。制限ベルト11はそれの下面に向けて水ジェットを吹き付ける多数の冷却ノズル23によって冷却されるので、溶融金属は銅ベルト上で固化して連続キャストストリップになる。
タンデッシュのオリフィス22からの垂直で平行なジェット30がベルト11に達する時に無限ベルト11は急速に動いており、また溶融金属はベルトを濡らさないので、溶融金属はベルト上で後向きには流れず、従って後部の障壁は不要である。溶融金属はベルト11上で均一な層となるように流出すべきであり、従ってジェット30間の距離は大きすぎてはならない。タンデッシュ／分配器14とベルト11およびその障壁12、13とは互いに接触しておらず、このことはキャスティングを終了する時またはキャスティングに失敗した場合に有利である。というのも溶融金属は機械上で固化させることはありえず、機械を再始動することができなくなるからである。ジェットは垂直に図示されているが、傾斜していてもよい。異なる巾のストリップをキャストすることまたは異なったり小孔または異なる数のオリフィスを必要とするキャスティング工程への変更を望む場合に、タンデッシュが無限ベルト11にも、容器16または17にも固定されていないので、機械に取付けてあるタンデッシュ／分配器を別なものに迅速かつ容易に交換することができる。オリフィスの数および寸法は、ストリップの巾、ベルト速度、溶融金属の粘度、およびストリップの所望の厚さの組み合わせに応じて変更する必要がある。
側方の障壁13、14は内側に傾いた壁を有することが示されている。ここに記載する機械によってキャストされた鋼のストリップ29を図１に示す。側方の障壁が内側に傾いているので、固体状の物質（障壁）、溶融金属およびガス（アルゴン）が出会う線に沿って金属表面が水平である。これと異なり障壁の面がもし垂直であるならば、溶融金属は側方障壁を濡らさないので端縁において表面は下方に曲がるであろう。溶融金属を別個な複数のジェットの形で供給することと相まって、傾斜した障壁はストリップの上面を極めて均一にする。表面張力の影響がこのようにして相殺される場合、より一層薄いストリップをキャストすることも可能であろう。溶融金属の平坦な面を得るために、障壁12、13の内側の傾斜は、それが濡れ角（angle of wetting）と一致するように選定されるべきである。
これらの図面は略解的でありまた部分図であることを理解すべきである。例えばカバーは図示されていない。保護用の雰囲気例えばアルゴンを収容するこういったカバーは溶融金属の自由ジェットおよびベルト上の溶融金属の自由表面が酸化するのを防止する。
本発明のストリップキャスティング機はいろいろな寸法でそして様々な種類の金属および合金のために製造されうる。例えばこの機械は厚さが６ミリまたはそれ以下までであり、巾が２メートルまたはそれ以上までであるストリップの形に炭素鋼を急速キャスティングするのに適している。

Claims (5)

1. 無限ベルト上の溶融金属に面する側方の障壁（12、13）が、溶融物に面する内側に傾斜した側面を有することを特徴とする、側方の障壁（12、13）を有し、冷却されそして動力で駆動される無限ベルト（11）およびこのベルトの平坦でかつ実質的に水平である部分の上面に溶融金属を供給するための装置（14）を備えたストリップキャスティング機械。
2. 無限ベルト（11）に後部の障壁がなく、また溶融金属をベルト上に直接注入するための多数のオリフィスを有する分配器（14）が配置されていることを特徴とする請求項１記載のストリップキャスティング機械。
3. 分配器（14）は、溶融金属が取鍋（16）から制御された流量で供給されるタンデッシュ（14）からなることを特徴とする請求項２記載のストリップキャスティング機械。
4. 溶融物に面する内側に傾斜する側面を有する障壁（12、13）が使用され、また溶融金属の表面が平坦となるように濡れ角と合致する傾斜が選定されることを特徴とする、無限ベルト上の障壁（12、13）によって溶融金属の巾を制限しつつ、冷却されかつ動力で駆動される無限ベルト（11）に溶融金属を供給することにより金属ストリップをキャスティングする方法。
5. 溶融金属が多数の自由流れ（30）の形でベルト上に注入され、これらの自由流れが近接しているため、溶融金属がベルト上で均一な層となるように流出することを特徴とする請求項４記載の方法。

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