JP5379643B2 - Continuous casting method and nozzle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuous casting method with which a stirring flow is generated at a solidification part in which an ingot is solidified for solving production of segregation in the ingot upon continuous casting, and to provide a nozzle. <P>SOLUTION: In the continuous casting method, a molten metal 3 discharged from a nozzle 4 to a molten metal pool 6 is rolled by a pair of cooling rolls 5, 5 arranged via prescribed intervals so as to produce a planar ingot 7, the flow of the molten metal 3 in the nozzle 4 is made into a forced flow by a stirring flow generation means 40, thus the molten metal 3 is made to flow into the solidification part in which the ingot is solidified in the state of the forced flow. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、金属製板材を連続鋳造する連続鋳造方法及びノズルに関し、特に、固液共存温度域が広いアルミニウム合金等の共晶系合金製の薄板を鋳造するのに好適な連続鋳造方法及びノズルに関する。   The present invention relates to a continuous casting method and nozzle for continuously casting a metal plate material, and particularly to a continuous casting method and nozzle suitable for casting a thin plate made of a eutectic alloy such as an aluminum alloy having a wide solid-liquid coexistence temperature range. About.

従来、アルミニウム合金等の溶湯を連続鋳造して薄板を製造する方法としては、溶湯をノズルを介して1対の冷却ローラ間に供給し、その冷却ローラによって凝固させつつ、圧延する連続鋳造方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a method for producing a thin plate by continuously casting a molten metal such as an aluminum alloy, there is a continuous casting method in which the molten metal is supplied between a pair of cooling rollers via a nozzle and solidified by the cooling roller and rolled. It is known (see, for example, Patent Document 1).

図8は、従来のノズルを使用した連続鋳造装置を示す概略断面図である。図9は、従来の双ロール式連続鋳造装置で連続鋳造した共晶系合金の鋳塊を示す図であり、(a)は幅300mm、厚さ4mmの鋳塊の斜視図、(b)は(a)のB部の拡大図である。図10は、従来の双ロール式連続鋳造装置で連続鋳造した共晶系合金の鋳塊を示す図であり、(a)は0.6m/minの鋳造速度で連続鋳造された幅300mm、厚さ4mmの鋳塊の斜視図、(b)は(a)のC部の拡大図、(c)は(a)のD部をX線で見た場合の拡大図である。   FIG. 8 is a schematic sectional view showing a continuous casting apparatus using a conventional nozzle. FIG. 9 is a view showing an ingot of an eutectic alloy continuously cast by a conventional twin roll type continuous casting apparatus, where (a) is a perspective view of an ingot having a width of 300 mm and a thickness of 4 mm, and (b) of FIG. It is an enlarged view of the B section of (a). FIG. 10 is a view showing an ingot of an eutectic alloy continuously cast by a conventional twin roll type continuous casting apparatus. FIG. 10 (a) shows a width of 300 mm and thickness continuously cast at a casting speed of 0.6 m / min. The perspective view of a 4 mm ingot, (b) is an enlarged view of the C part of (a), (c) is an enlarged view when the D part of (a) is seen by X-rays.

図8に示すように、従来、例えば、厚さが2〜10mmで、8〜14質量%のマグネシウムを含有するアルミニウム合金(以下「高Mg合金」という。)製の薄板の鋳塊700を連続鋳造する連続鋳造装置100は、溶解炉で溶融された金属の溶湯300を貯溜するダンディッシュ200と、このダンディッシュ200内の溶湯300を吐出するノズル400と、互いに反対方向へ回転してノズル400から送り込まれた溶湯300を冷却して凝固させながら圧延する一対の冷却ロール500,500と、から主に構成されている。   As shown in FIG. 8, conventionally, for example, a thin ingot 700 made of an aluminum alloy (hereinafter referred to as “high Mg alloy”) having a thickness of 2 to 10 mm and containing 8 to 14% by mass of magnesium is continuously formed. The continuous casting apparatus 100 for casting includes a dundish 200 that stores a molten metal 300 melted in a melting furnace, a nozzle 400 that discharges the molten metal 300 in the dundish 200, and a nozzle 400 that rotates in opposite directions. Is mainly composed of a pair of cooling rolls 500 and 500 that are rolled while being cooled and solidified.

このような連続鋳造装置100で、固液共存温度域が広いアルミニウム合金製の薄板を連続鋳造したときには、図9(a)、(b)に示すように、鋳塊700に線状の偏析710が生じる。   When an aluminum alloy thin plate having a wide solid-liquid coexistence temperature range is continuously cast with such a continuous casting apparatus 100, linear segregation 710 is formed on the ingot 700 as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). Occurs.

通常、偏析710は、連続鋳造する鋳造速度が速いときに発生し易く、鋳造速度を1m/min程度の低速にすると、発生し難くなる。しかしながら、図10(a)、(b)に示すように、高Mg合金の場合は、マグネシウムの濃化した融液が凝固し難いので、マグネシウムの化合物を芯として偏析710ができてしまう。   Normally, segregation 710 is likely to occur when the casting speed for continuous casting is high, and is difficult to occur when the casting speed is set to a low speed of about 1 m / min. However, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), in the case of a high Mg alloy, the melt concentrated in magnesium is difficult to solidify, and therefore segregation 710 occurs with the magnesium compound as the core.

また、図10(c)に示すように、高Mg合金では、溶湯が整流化された状態で凝固されるため、幅方向の少しの濃度の揺らぎや、温度、冷却が不均一であると、凝固のタイミングが変化する。これにより発生した小さな偏析部は、高濃度の低融点部を作り、さらに大きな凝固タイミングの変化を生み、一層大きな偏析を発生する。そのため、正面視して細線aで示すように山脈状(山と谷が連続形成された状態)に形成された固液界面となる。   Further, as shown in FIG. 10 (c), in the high Mg alloy, the molten metal is solidified in a rectified state, so that a slight concentration fluctuation in the width direction, temperature, and cooling are not uniform. The timing of clotting changes. The small segregation part generated thereby creates a high-concentration low-melting point part, causes a larger change in solidification timing, and generates greater segregation. Therefore, it becomes a solid-liquid interface formed in a mountain range (a state in which mountains and valleys are continuously formed) as indicated by a thin line a in front view.

特開2000−52000号公報(図1)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-52000 (FIG. 1)

特許文献1や図8に示すような連続鋳造装置100は、特に、高Mg合金等の固液共存温度域が広い(固液共存温度範囲が40K以上)合金等からなる薄板を鋳造した場合、鋳塊700(鋳片)内に凝固し難いマグネシウムの濃化した融液によって偏析710が発生するという問題点があった。
その偏析710ができた鋳塊700は、強度及び伸びに劣り、種々の材料として使用できないという問題点があった。
In the continuous casting apparatus 100 as shown in Patent Document 1 and FIG. 8, in particular, when casting a thin plate made of an alloy or the like having a wide solid-liquid coexistence temperature range such as a high Mg alloy (solid-liquid coexistence temperature range is 40K or more) There was a problem that segregation 710 was generated in the ingot 700 (cast slab) due to a magnesium-enriched melt that hardly solidified.
The ingot 700 in which the segregation 710 was made was inferior in strength and elongation, and had a problem that it could not be used as various materials.

そこで、本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、連続鋳造する際に、鋳塊内に偏析が発生することを解消するために、鋳塊が凝固する凝固部に撹拌流が発生するようにした連続鋳造方法及びノズルを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and in order to eliminate the occurrence of segregation in the ingot during continuous casting, a stirring flow is generated in the solidified portion where the ingot is solidified. It is an object of the present invention to provide a continuous casting method and a nozzle that are generated.

前記課題を解決するために、請求項1に記載の連続鋳造方法は、ノズルから溶湯プールに吐出された溶湯を、所定間隔を介して配置された一対の冷却ロールで圧延することによって板状の鋳塊を製造する連続鋳造方法において、前記ノズル内の溶湯に撹拌流発生手段の永久磁石を使って電磁力を発生させて、その電磁力を用いて強制流動を発生させて、前記ノズル内を流れる前記溶湯を、前記一対の冷却ロール間に挿入するように配置した前記ノズルの吐出口から前記溶湯プールに吐出し、前記一対の冷却ロール間の未凝固溶融部を撹拌させながら凝固させることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the continuous casting method according to claim 1 is a method in which the molten metal discharged from the nozzle to the molten metal pool is rolled by a pair of cooling rolls arranged at a predetermined interval. In the continuous casting method for producing an ingot, an electromagnetic force is generated in the molten metal in the nozzle by using a permanent magnet of a stirring flow generating means , and a forced flow is generated using the electromagnetic force, and the inside of the nozzle is generated. Discharging the molten metal from the nozzle outlet arranged to be inserted between the pair of cooling rolls into the molten metal pool, and solidifying while stirring the unsolidified molten portion between the pair of cooling rolls. Features.

かかる構成によれば、連続鋳造方法は、撹拌流発生手段によって強制流動を発生させて、ノズル内の溶湯の流れを撹拌流にすることにより、ノズルから吐出される溶湯が撹拌流となって冷却ロール間の溶湯プール内に流れ込む。その溶湯は、溶湯プール内の未凝固溶融部で、凝固し難い金属成分が撹拌されて分散された状態で冷却ロールにより冷却されて凝固される。
また、かかる構成によれば、撹拌流発生手段は、電磁力による強制流動により、ノズル内の溶湯の流れが乱れて撹拌流になる。
According to such a configuration, the continuous casting method generates a forced flow by the stirring flow generation means and changes the flow of the molten metal in the nozzle to a stirring flow, whereby the molten metal discharged from the nozzle is cooled as a stirring flow. It flows into the molten metal pool between rolls. The molten metal is cooled and solidified by a cooling roll in a state where a metal component that is difficult to solidify is stirred and dispersed in an unsolidified molten portion in the molten metal pool.
Further, according to such a configuration, the stirring flow generating means becomes a stirring flow because the flow of the molten metal in the nozzle is disturbed by the forced flow by the electromagnetic force.

請求項2に記載の連続鋳造方法は、請求項1に記載の連続鋳造方法であって、前記撹拌流発生手段は、前記ノズル内の流路の左右側壁にそれぞれ電極を設けると共に、前記ノズルの上下外側それぞれ設けた前記永久磁石による磁界間に、導電体である前記溶湯を介して前記電極間に電流を導通させることで電磁力を発生させて、前記ノズル内に強制流動を発生させることを特徴とする。 The continuous casting method according to claim 2 is the continuous casting method according to claim 1, wherein the stirring flow generation means is provided with electrodes on the left and right side walls of the flow path in the nozzle, respectively, An electromagnetic force is generated by causing a current to flow between the electrodes through the molten metal, which is a conductor, between the magnetic fields of the permanent magnets provided on the upper and lower sides, thereby generating a forced flow in the nozzle. Features.

かかる構成によれば、撹拌流発生手段は、永久磁石による電磁力によって強制流動を発生させることにより、ノズル内の溶湯の流れを撹拌流にさせる。 According to this configuration, the stirring flow generating means generates a forced flow by an electromagnetic force generated by the permanent magnet , thereby causing the flow of the molten metal in the nozzle to be a stirring flow.

請求項3に記載の連続鋳造方法は、請求項1または請求項2に記載の連続鋳造方法であって、前記ノズル内を流れる前記溶湯のレイノルズ数が、2500以上であることを特徴とする。 A continuous casting method according to a third aspect is the continuous casting method according to the first or second aspect , wherein the Reynolds number of the molten metal flowing in the nozzle is 2500 or more .

かかる構成によれば、ノズル内を流れる溶湯のレイノルズ数Reが、2500以上であることにより、溶湯の流れをより大きく乱れた撹拌流にする。 According to this configuration, when the Reynolds number Re of the molten metal flowing in the nozzle is 2500 or more, the flow of the molten metal becomes a more disturbed stirring flow.

請求項4に記載の連続鋳造方法は、請求項1に記載の連続鋳造方法であって、前記撹拌流発生手段は、前記ノズルの外側で幅方向に交互に設けた磁石により前記ノズル内に上下方向に磁界を発生させ、前記ノズル内に流れる溶湯を介して前記ノズルの幅方向に電流を流し、前記ノズル内に幅方向に所定間隔で複数並設された仕切壁によって区分された流路ごとの溶湯に対して反対方向の力を発生させることで、前記鋳塊に偏析が発生するのを防止することを特徴とする。 The continuous casting method according to claim 4 is the continuous casting method according to claim 1 , wherein the stirring flow generating means is vertically moved into the nozzle by magnets provided alternately in the width direction outside the nozzle. A flow path divided by a plurality of partition walls arranged in parallel at predetermined intervals in the width direction in the nozzle by flowing a current in the width direction of the nozzle through a molten metal flowing in the nozzle By generating a force in the opposite direction to the molten metal, it is possible to prevent segregation from occurring in the ingot .

かかる構成によれば、連続鋳造方法は、ノズル内に溶湯を介してノズルの幅方向に電流を流し、磁石により上下方向に磁界が発生し、ノズル内に幅方向に所定間隔で複数並設された仕切壁によって区分された流路ごとに反対方向の力を発生させる。ノズルの各流路を流れる溶湯内には、流路ごとの溶湯に対して反対方向の力が発生することにより、溶湯の流れる方向に対して同じ方向の力と、反対方向の力とが流路ごとに交互に発生する。このため、溶湯の順流の流れ方向(鋳造方向)と同じ方向の力が発生している流路では、その力が順流の流れの吸引力となり、強制流動が発生して溶湯の流れが速くなる。溶湯の順流の流れ方向と反対方向の力が発生している流路では、その力が流れの反発力となり、順流側から順流を吸い込んで逆流(強制流動)を発生させる。その流れの速い順流の溶湯は、撹拌流の状態でノズルから溶湯プール内に流れ込む。逆流の溶湯は、ノズル内の吹き込まれた状態になる。前記溶湯プール内で撹拌流の状態の溶湯は、凝固し難い金属成分が撹拌されて分散されるので、その状態で冷却ロールにより冷却されて凝固されることによって、鋳塊内に偏析が発生するのを防止することができる。 According to such a configuration, in the continuous casting method, a current is passed in the nozzle width direction through the molten metal in the nozzle, a magnetic field is generated in the vertical direction by the magnet, and a plurality of them are arranged in parallel in the nozzle at predetermined intervals in the width direction. Force in the opposite direction is generated for each flow path divided by the partition walls. In the molten metal flowing through each flow path of the nozzle, a force in the opposite direction to the molten metal for each flow path is generated, so that a force in the same direction and a force in the opposite direction flow with respect to the molten metal flow direction. It occurs alternately on each road. For this reason, in a flow path in which a force in the same direction as the forward flow direction (casting direction) of the molten metal is generated, the force becomes a suction force of the forward flow, and forced flow is generated to increase the flow of the molten metal. . In the flow path in which a force in the direction opposite to the flow direction of the forward flow of the molten metal is generated, the force becomes a repulsive force of the flow, and the reverse flow (forced flow) is generated by sucking the forward flow from the forward flow side. The fast-flowing forward melt flows into the melt pool from the nozzle in a stirring flow state. The reverse flow molten metal is blown into the nozzle. In the molten metal in a state of stirring flow in the molten metal pool, a metal component that is difficult to solidify is stirred and dispersed, and in this state, it is cooled and solidified by a cooling roll, thereby causing segregation in the ingot. Can be prevented.

請求項5に記載の連続鋳造方法は、請求項に記載の連続鋳造方法であって、前記溶湯の成分にマグネシウムを含み、前記撹拌することでマグネシウムの偏析が発生するのを防止することを特徴とする。 The continuous casting method according to claim 5 is the continuous casting method according to claim 4 , wherein the molten metal contains magnesium, and the stirring prevents the occurrence of segregation of magnesium. Features.

かかる構成によれば、連続鋳造方法は、溶湯プール内で撹拌流の状態の溶湯は、凝固し難い金属成分が撹拌されて分散されるので、その状態で冷却ロールにより冷却されて凝固されることによって、鋳塊内にマグネシウムから成る偏析が発生するのを防止することができる。 According to such a configuration, in the continuous casting method , the molten metal in a state of stirring flow in the molten metal pool is stirred and dispersed with the metal component that is difficult to solidify, and in that state, the molten metal is cooled and solidified by the cooling roll. Therefore, it is possible to prevent segregation of magnesium from occurring in the ingot.

請求項6に記載のノズルは、ダンディッシュからの溶湯を、所定間隔を介して配置された一対の冷却ロールで圧延することによって板状の鋳塊を製造する連続鋳造装置に用いられるノズルにおいて、前記ノズルは、前記ダンディッシュからの前記溶湯を前記冷却ロール間に供給すると共に、このノズル内の流路の左右側壁に設けた電極間に前記溶湯を介して電流を流し、仕切壁によって区分された前記流路ごとの溶湯に対して反対方向の力を発生させることで前記溶湯を強制流動させる撹拌流発生手段を備えたことを特徴とする。 The nozzle according to claim 6 is a nozzle used in a continuous casting apparatus for producing a plate-shaped ingot by rolling molten metal from a dundish with a pair of cooling rolls arranged at a predetermined interval. The nozzle supplies the molten metal from the dandish between the cooling rolls, and allows current to flow between the electrodes provided on the left and right side walls of the flow path in the nozzle via the molten metal, and is divided by a partition wall. Further, the present invention is characterized in that a stirring flow generating means for forcibly flowing the molten metal by generating a force in the opposite direction to the molten metal for each flow path is provided .

かかる構成によれば、冷却ロール間に溶湯を供給するノズルは、このノズル内の左右側壁の電極間に溶湯を介して電流を流すと、仕切壁によって区分された流路ごとの溶湯に対して反対方向の力が発生される。その力は、各流路内の溶湯の流れに対して、吸引力(押圧力)または反発力となり、溶湯を強制流動させて、溶湯の流れを乱して撹拌流にする。このため、ノズルから吐出される溶湯は、撹拌流の状態で溶湯プール内に流れ込む。撹拌流の状態の溶湯は、溶湯プール内で凝固し難い金属成分が撹拌されて分散された状態で冷却ロールによって冷却されて固まる。このため、固液共存の温度幅が広い金属であっても、凝固する際に、凝固し難く融点の低い金属成分が撹拌されて、固相金属と液相成分とが均一に分散した固液共存の状態になる。その結果、鋳塊内に偏析が発生するのを防止することができる。   According to such a configuration, when the nozzle that supplies the molten metal between the cooling rolls passes an electric current between the electrodes on the left and right side walls in the nozzle via the molten metal, the nozzle is supplied to the molten metal for each flow path divided by the partition wall. A force in the opposite direction is generated. The force becomes a suction force (pressing force) or a repulsive force with respect to the flow of the molten metal in each flow path, forcibly flowing the molten metal, disturbing the flow of the molten metal and making it a stirring flow. For this reason, the molten metal discharged from the nozzle flows into the molten metal pool in a stirring flow state. The molten metal in a stirring flow state is cooled and solidified by a cooling roll in a state where a metal component that is difficult to solidify is stirred and dispersed in the molten metal pool. For this reason, even if the metal has a wide temperature range for solid-liquid coexistence, when solidifying, the solid component that is difficult to solidify and has a low melting point is stirred, so that the solid phase metal and the liquid phase component are uniformly dispersed. It becomes a state of coexistence. As a result, it is possible to prevent segregation from occurring in the ingot.

請求項7に記載のノズルは、請求項6に記載のノズルであって、前記仕切壁は、前記ノズル内の流路に、前記溶湯が吐出される方向に沿って設けられると共に、前記流路の幅方向に所定間隔で複数並設され、前記ノズルは、このノズル中から溶湯プール内に前記溶湯が出る前に前記溶湯の流れを乱す撹拌流発生手段と、前記流路の幅方向に沿って直線上となる各仕切壁位置に形成された連通口と、を有することを特徴とする。   The nozzle of Claim 7 is a nozzle of Claim 6, Comprising: The said partition wall is provided in the flow path in the said nozzle along the direction in which the said molten metal is discharged, and the said flow path A plurality of the nozzles are arranged in parallel in the width direction at a predetermined interval, and the nozzles are arranged along the width direction of the flow path, with stirring flow generating means for disturbing the flow of the molten metal before the molten metal flows from the nozzle into the molten metal pool. And a communication port formed at each partition wall position on a straight line.

かかる構成によれば、ノズル内の流路は、溶湯の鋳造方向(順流の方向)に沿って設けられた仕切壁によって複数の流路に分けられている。その複数の流路の仕切壁は、各流路に連通する連通口が形成されたことにより、ノズルの流路の最も左端の内壁と、最も右端の内壁との間が連通して、その流路の左右端の内壁間に、連通口内の導電性の溶湯を介在して電流を導通させることが可能となる。流路内の溶湯を介在してその流路の左右外壁間に電流を流すと、撹拌流発生手段が駆動される。このため、溶湯は、ノズル内の流路から溶湯プール内に出る前に、このノズル内で撹拌流発生手段による強制流動の発生で流れが撹拌される。すると、順流が流れるノズル内の流路の溶湯は、連通口を介して隣接する流路側に吸い込まれるなどして流れが乱れた撹拌流になって、その撹拌流の状態で溶湯プール内に流れ込む。撹拌流状態の溶湯は、溶湯プール内で凝固し難い金属成分が撹拌されて分散された状態で冷却ロールによって冷却されて固まる。   According to this configuration, the flow path in the nozzle is divided into a plurality of flow paths by the partition wall provided along the casting direction of the molten metal (forward flow direction). The partition walls of the plurality of flow paths are formed with communication ports that communicate with the respective flow paths, so that the leftmost inner wall and the rightmost inner wall of the nozzle flow path communicate with each other. It is possible to conduct current between the inner walls at the left and right ends of the path by interposing a conductive molten metal in the communication port. When current flows between the left and right outer walls of the flow path through the molten metal in the flow path, the stirring flow generating means is driven. For this reason, before the molten metal exits from the flow path in the nozzle into the molten metal pool, the flow is agitated by the generation of forced flow by the agitating flow generating means in the nozzle. Then, the molten metal in the flow path in the nozzle through which the forward flow flows becomes a stirring flow whose flow is disturbed by being sucked into the adjacent flow path side through the communication port, and flows into the molten metal pool in the state of the stirring flow. . The molten metal in a stirring flow state is cooled and solidified by a cooling roll in a state where a metal component that is difficult to solidify in the molten metal pool is stirred and dispersed.

請求項8に記載のノズルは、請求項7に記載のノズルであって、前記撹拌流発生手段は、前記連通口が形成された直線上の位置にある前記流路内の左右側壁に設けられた電極と、前記ノズルの上下外側に、上下方向に磁界が発生するように設けた複数の磁石と、を備えていることを特徴とする。   The nozzle according to claim 8 is the nozzle according to claim 7, wherein the stirring flow generating means is provided on the left and right side walls in the flow path at a position on a straight line where the communication port is formed. And a plurality of magnets provided on the upper and lower outer sides of the nozzle so as to generate a magnetic field in the vertical direction.

かかる構成によれば、ノズルは、ノズル内の流路から溶湯プール内に溶湯が出る前に、溶湯が流れる流路の左右側壁に設けた撹拌流発生手段の電極間に導電体である溶湯を介して電流を流すと、仕切壁によって区分された流路ごとの溶湯に対して反対方向の力が発生される。その力は、磁石による磁界中にある各流路内の溶湯に電流が流れることにより、上下の磁界の方向と、電流の流れる幅方向との両方に対して直角な方向に発生する。その力は、ノズルの上下外側に異なる磁極を交互にして配置された複数の磁石が配置されていることにより、ノズルの各流路内を流れる溶湯の流れ方向に対して、順流(鋳造方向)と同じ方向の力と反対方向の力とが流路ごとに交互に発生する。このため、溶湯の流れ方向と同じ方向の力が発生した流路では、その力が順流の流れの吸引力(押圧力)となり、強制流動が発生して、溶湯の流れが速くなる。溶湯の流れ方向と反対方向の力が発生した流路では、その力が流れの反発力となり、隣接する流路を流れる順流の溶湯を吸い込んで、逆流(強制流動)が発生する。このため、流れの速い順流の溶湯のみが、逆流によって撹拌流の状態で溶湯プール内に流れ込む。撹拌流の状態の溶湯は、溶湯プール内で凝固し難い金属成分が撹拌されて分散された状態で冷却ロールによって冷却されて固まるため、鋳塊内に偏析が発生するのを防止することができる。   According to such a configuration, before the molten metal comes out of the flow path in the nozzle into the molten metal pool, the nozzle places the molten metal that is a conductor between the electrodes of the stirring flow generating means provided on the left and right side walls of the flow path through which the molten metal flows. When a current is passed through, a force in the opposite direction is generated with respect to the molten metal for each flow path divided by the partition wall. The force is generated in a direction perpendicular to both the upper and lower magnetic field directions and the width direction of the current flow as a current flows through the molten metal in each flow path in the magnetic field generated by the magnet. The force is forward flow (casting direction) with respect to the flow direction of the molten metal flowing in each flow path of the nozzle by arranging a plurality of magnets in which different magnetic poles are alternately arranged on the upper and lower sides of the nozzle. The force in the same direction and the force in the opposite direction are alternately generated for each flow path. For this reason, in the flow path in which a force in the same direction as the flow direction of the molten metal is generated, the force becomes a suction force (pressing force) of the forward flow, and forced flow is generated, so that the flow of the molten metal is accelerated. In the flow path in which a force in the direction opposite to the flow direction of the molten metal is generated, the force becomes a repulsive force of the flow, sucking forward molten metal flowing in the adjacent flow path, and generating a reverse flow (forced flow). For this reason, only the fast-flowing forward molten metal flows into the molten metal pool in a stirred flow state by the reverse flow. The molten metal in the state of stirring flow can be prevented from being segregated in the ingot because the metal component that is difficult to solidify in the molten metal pool is cooled and solidified in a state of being stirred and dispersed. .

請求項9に記載のノズルは、請求項8に記載のノズルであって、前記複数の磁石は、前記連通口が形成された直線上に沿って、異なる磁極を交互にして配置した永久磁石からなることを特徴とする。   The nozzle according to claim 9 is the nozzle according to claim 8, wherein the plurality of magnets are permanent magnets in which different magnetic poles are alternately arranged along a straight line on which the communication port is formed. It is characterized by becoming.

かかる構成によれば、複数の磁石は、永久磁石からなることにより、小型化して、冷却ロール間に配置されるノズルに設置することが可能となる。   According to this configuration, the plurality of magnets are made of permanent magnets, so that the magnets can be reduced in size and installed on the nozzles disposed between the cooling rolls.

請求項10に記載のノズルは、請求項8または請求項9に記載のノズルであって、前記ノズルの上下の外面には、幅方向にそれぞれ延設された切欠溝と、この切欠溝内に配置され、前記複数の磁石を収納した磁石ユニットと、が設けられていることを特徴とする。   The nozzle according to claim 10 is the nozzle according to claim 8 or 9, wherein a cutout groove extending in the width direction is formed on each of upper and lower outer surfaces of the nozzle, and the cutout groove is provided in the cutout groove. And a magnet unit that houses the plurality of magnets.

かかる構成によれば、ノズルは、複数の磁石を収納した磁石ユニットをノズルの上下の外面に形成した切欠溝に設けることにより、磁石を冷却ロールから離間させてノズル内の流路の近傍に設置することが可能となる。   According to such a configuration, the nozzle is installed in the vicinity of the flow path in the nozzle by separating the magnet from the cooling roll by providing a magnet unit containing a plurality of magnets in the cutout grooves formed on the upper and lower outer surfaces of the nozzle. It becomes possible to do.

請求項11に記載のノズルは、請求項8または請求項9に記載のノズルであって、前記複数の磁石を冷却する磁石冷却装置を備えたことを特徴とする。   A nozzle according to an eleventh aspect is the nozzle according to the eighth or ninth aspect, further comprising a magnet cooling device that cools the plurality of magnets.

かかる構成によれば、ノズルは、磁石冷却装置によって磁石を使用限度範囲内の温度に冷却することができる。   According to such a configuration, the nozzle can cool the magnet to a temperature within the use limit range by the magnet cooling device.

請求項12に記載のノズルは、請求項11に記載のノズルであって、前記磁石冷却装置は、前記磁石ユニットに内設されて、この磁石ユニットを空冷するための空気を流す通気路を具備していることを特徴とする。   The nozzle according to claim 12 is the nozzle according to claim 11, wherein the magnet cooling device is provided in the magnet unit, and includes a ventilation path through which air is supplied to air-cool the magnet unit. It is characterized by that.

かかる構成によれば、磁石ユニット内に、この磁石ユニットを空冷する通気路が内設されていることによって、磁石を使用限度範囲内の温度に空冷することができる。   According to this configuration, the magnet can be air-cooled to a temperature within the use limit range by providing the air passage for air-cooling the magnet unit in the magnet unit.

請求項13に記載のノズルは、請求項10に記載のノズルであって、前記磁石ユニットは、前記切欠溝と前記各磁石との間にそれぞれ介在され、断熱材からなるノズル間スペーサを備えていることを特徴とする。   The nozzle of Claim 13 is a nozzle of Claim 10, Comprising: The said magnet unit is each interposed between the said notch groove and each said magnet, and is provided with the spacer between nozzles which consists of heat insulating materials. It is characterized by being.

かかる構成によれば、磁石ユニットは、切欠溝と各磁石との間に断熱材のノズル間スペーサを介在させたことにより、溶湯の熱によるノズルからの放射熱が磁石に伝わるのを抑制することができる。   According to such a configuration, the magnet unit suppresses the radiant heat from the nozzle due to the heat of the molten metal from being transmitted to the magnet by interposing the inter-nozzle spacer of the heat insulating material between the notch groove and each magnet. Can do.

請求項14に記載のノズルは、請求項10または請求項13に記載のノズルであって、前記磁石ユニットは、前記各磁石間に介在された磁石間スペーサと、この磁石間スペーサ及び前記複数の磁石を収納し非磁性金属からなるケースと、を備えていることを特徴とする。   The nozzle according to claim 14 is the nozzle according to claim 10 or claim 13, wherein the magnet unit includes an inter-magnet spacer interposed between the magnets, the inter-magnet spacer, and the plurality of the inter-magnet spacers. And a case made of a non-magnetic metal that houses a magnet.

かかる構成によれば、磁石ユニットは、磁石間スペーサ及び複数の磁石を収納した非磁性金属のケースを有することにより、そのケースをノズルに固定することによって、各磁石をノズルの予め設定されたそれぞれの所定位置に容易に配置することができる。   According to such a configuration, the magnet unit has a non-magnetic metal case containing a spacer between magnets and a plurality of magnets, and by fixing the case to the nozzle, each magnet is set in advance for each nozzle. It can be easily arranged at a predetermined position.

請求項15に記載のノズルは、請求項8ないし請求項14のいずれか1項に記載のノズルであって、前記各磁石は、希土類磁石、または、アルニコ磁石からなることを特徴とする。   A nozzle according to a fifteenth aspect is the nozzle according to any one of the eighth to fourteenth aspects, wherein each of the magnets is made of a rare earth magnet or an alnico magnet.

かかる構成によれば、各磁石は、希土類磁石またはアルニコ磁石からなることにより、磁気が強く、耐熱性も優れている。   According to this configuration, each magnet is made of a rare earth magnet or an alnico magnet, so that it has strong magnetism and excellent heat resistance.

本発明の請求項1に係る連続鋳造方法によれば、撹拌流発生手段によって強制流動を発生して、ノズル内の溶湯の流れを撹拌流にすることにより、ノズルから冷却ロール間の溶湯プール内に送られる溶湯が撹拌流のまま流れ込む。このため、溶湯プール内の溶湯が、凝固し難い金属成分が撹拌され、均一に分散して混在化された状態で、冷却ロールにより冷却されて凝固されるので、鋳塊内に偏析が発生するのを防止することができる。その結果、高品質の高合金系材料の板材を得ることができる。
また、本発明の請求項1に係る連続鋳造方法によれば、撹拌流発生手段は、電磁力によってノズル内の溶湯の流れを撹拌流にすることができる。
According to the continuous casting method of the first aspect of the present invention, the forced flow is generated by the stirring flow generating means, and the flow of the molten metal in the nozzle is changed to the stirring flow, thereby the inside of the molten pool between the nozzle and the cooling roll. The molten metal sent to the flow into the stirring flow. For this reason, the molten metal in the molten metal pool is agitated, uniformly dispersed and mixed, and cooled and solidified by the cooling roll, so that segregation occurs in the ingot. Can be prevented. As a result, a high quality high alloy material plate can be obtained.
Moreover, according to the continuous casting method which concerns on Claim 1 of this invention, the stirring flow generation | occurrence | production means can make the flow of the molten metal in a nozzle into a stirring flow with an electromagnetic force.

本発明の請求項2に係る連続鋳造方法によれば、撹拌流発生手段は、永久磁石の電磁力によって強制流動を発生させて、ノズル内の溶湯の流れを撹拌流にすることができるので、撹拌流発生手段の構造を簡素化して、全体の大きさを小型化することができる。 According to the continuous casting method according to claim 2 of the present invention, the stirring flow generating means can generate a forced flow by the electromagnetic force of the permanent magnet, so that the flow of the molten metal in the nozzle can be a stirring flow. The structure of the stirring flow generating means can be simplified and the overall size can be reduced.

本発明の請求項3に係る連続鋳造方法によれば、ノズル内を流れる溶湯のレイノルズ数Reが、2500以上であることにより、溶湯の流れを撹拌流にして、鋳塊に偏析が発生するのを解消することができる。 According to the continuous casting method according to claim 3 of the present invention, when the Reynolds number Re of the molten metal flowing in the nozzle is 2500 or more, segregation occurs in the ingot by using the molten metal flow as a stirring flow. Can be eliminated.

本発明の請求項4に係る連続鋳造方法によれば、上下方向に磁界が発生しているノズル内の幅方向に溶湯を介して電流を流すことによって力を発生させて、ノズル内の溶湯の流れを乱れた撹拌流にすることにより、溶湯中の凝固し難い成分を撹拌させて均一に分散させた状態に固めることができる。このため、鋳塊内に偏析が発生するのを解消することができる。その結果、固液共存温度域が広い高Mg合金等の金属製の薄板を鋳造した場合であっても、鋳塊内に偏析及び割れの発生を防止して、種々の材料として使用可能な薄板鋳塊を安定した状態に生産することができる。 According to the continuous casting method of claim 4 of the present invention, a force is generated by flowing an electric current through the molten metal in the width direction in the nozzle in which the magnetic field is generated in the vertical direction, and the molten metal in the nozzle is By making the flow a turbulent stirring flow, components that are difficult to solidify in the molten metal can be stirred and solidified in a uniformly dispersed state. For this reason, it is possible to eliminate the occurrence of segregation in the ingot. As a result, even when a thin metal plate such as a high Mg alloy with a wide solid-liquid coexisting temperature range is cast, the thin plate can be used as various materials by preventing segregation and cracking in the ingot. The ingot can be produced in a stable state.

本発明の請求項5に係る連続鋳造方法によれば鋳塊内にマグネシウムによる偏析及び割れの発生を防止して、種々の材料として使用可能な薄板鋳塊を安定した状態に生産することができる。 According to the continuous casting method according to claim 5 of the present invention, to prevent the occurrence of segregation and cracking due to magnesium in the ingot to produce a stable state of sheet ingot can be used as various materials be able to.

本発明の請求項6に係るノズルによれば、このノズル内の左右側壁の電極間に溶湯を介在して電流を流して強制流動を発生させることにより、仕切壁によって区分された流路ごとに、溶湯の流れを変えて撹拌流を発生させることができる。このため、ノズルから吐出される溶湯は、撹拌流の状態で溶湯プール内に流れ込むことにより、凝固し難い金属成分が撹拌されて分散された状態で冷却ロールによって冷却して凝固させることができる。その結果、固液共存の温度幅が広い金属であっても、凝固する際に、凝固し難く融点の低い金属成分が撹拌されて、固相金属と液相成分とが均一に分散した固液共存の状態になる。その結果、鋳塊内に偏析が発生するのを防止することができる。   According to the nozzle according to claim 6 of the present invention, the forced flow is generated by flowing a current between the electrodes on the left and right side walls in the nozzle to generate a forced flow for each flow path divided by the partition wall. The stirring flow can be generated by changing the flow of the molten metal. For this reason, the molten metal discharged from the nozzle can be cooled and solidified by the cooling roll in a state where the metal component which is difficult to solidify is stirred and dispersed by flowing into the molten metal pool in a stirring flow state. As a result, even when the solid-liquid coexistence temperature range is wide, when solidifying, the solid component that is difficult to solidify and has a low melting point is agitated to uniformly disperse the solid phase metal and the liquid phase component. It becomes a state of coexistence. As a result, it is possible to prevent segregation from occurring in the ingot.

本発明の請求項7に係るノズルによれば、ノズル内の流路は、仕切壁によって複数の流路に分けられていると共に、その仕切壁に連通口が形成されていることにより、撹拌流発生手段で強制流動を発生させると、各流路の溶湯が連通口を通って隣接する流路へ自由に流れて、ノズル内全体の溶湯の流れを撹拌流にすることができる。このため、ノズルから吐出される溶湯を、凝固し難い金属成分が撹拌された撹拌流のままの状態で溶湯プール内に流し込むことができる。   According to the nozzle of claim 7 of the present invention, the flow path in the nozzle is divided into a plurality of flow paths by the partition wall, and the communication port is formed in the partition wall, so that the stirring flow When the forcible flow is generated by the generating means, the molten metal in each flow channel freely flows to the adjacent flow channel through the communication port, and the flow of the molten metal in the entire nozzle can be agitated. For this reason, the molten metal discharged from a nozzle can be poured in the molten metal pool in the state of the stirring flow in which the metal component which is hard to solidify is stirred.

本発明の請求項8に係るノズルによれば、磁石による磁界中にある各流路内の電極間に電流を流すことにより、上下の磁界の方向と、電流の流れる幅方向との両方に対して直角な方向に力を発生させることができる。その力は、溶湯の順流(鋳造方向)と同じ方向の力と反対方向の力とが流路ごとに交互に発生させて、溶湯の流れが速い順流(強制流動)にしたり、隣接する流路を流れる順流の溶湯を吸い込んで、逆流(強制流動)を発生させたりすることができる。このため、ノズル内の溶湯は、強制流動によって発生した順流と逆流とによって乱れた撹拌流となって溶湯プール内に流れ込む。その溶湯プール内の溶湯は、凝固し難い金属成分が撹拌されて分散された状態で冷却ロールによって冷却されて固まるので、鋳塊内に偏析が発生するのを防止することができる。   According to the nozzle of claim 8 of the present invention, by flowing a current between the electrodes in each flow path in the magnetic field by the magnet, both the direction of the upper and lower magnetic field and the width direction of the current flow. Force can be generated in a perpendicular direction. The force is the same as the forward flow of the molten metal (casting direction) and the force in the opposite direction is generated alternately for each flow path to make the molten metal flow forward (forced flow) faster or adjacent flow paths. The reverse flow (forced flow) can be generated by sucking the forward flow of molten metal flowing through. For this reason, the molten metal in the nozzle flows into the molten metal pool as a stirring flow disturbed by the forward flow and the reverse flow generated by the forced flow. Since the molten metal in the molten metal pool is cooled and solidified by the cooling roll in a state where the metal components that are difficult to solidify are stirred and dispersed, segregation can be prevented from occurring in the ingot.

本発明の請求項9に係るノズルによれば、ノズルに配設される磁石が、構造が簡素で、全体の大きさを小型化することができる永久磁石からなることによって、冷却ロール間に挿入するように配置されるノズルの外周部の小さなスペースであっても、設置することができる。   According to the nozzle of the ninth aspect of the present invention, the magnet disposed in the nozzle is composed of a permanent magnet having a simple structure and capable of reducing the overall size. Even if it is a small space in the outer peripheral portion of the nozzle arranged in such a manner, it can be installed.

本発明の請求項10に係るノズルによれば、磁石冷却装置によって磁石を使用限界温度である約350℃以下まで冷却することができる。   According to the nozzle of claim 10 of the present invention, the magnet can be cooled to about 350 ° C. or less, which is the use limit temperature, by the magnet cooling device.

本発明の請求項11に係るノズルによれば、磁石ユニットは、ノズルの上下の外面に形成した切欠溝内に設けることにより、磁石ユニットを溶湯の流路の近傍に設置することができる。また、磁石は、多数の磁石を磁石ユニットに内設してユニット化したことによって、磁石ユニットをノズルに固定すれば、一度に多数の磁石をノズルに取り付けることができるため、磁石の取り付け工数を削減することができる。   According to the nozzle of claim 11 of the present invention, the magnet unit can be installed in the vicinity of the flow path of the molten metal by being provided in the notch grooves formed on the upper and lower outer surfaces of the nozzle. In addition, since the magnet is unitized by installing a large number of magnets in the magnet unit, if the magnet unit is fixed to the nozzle, a large number of magnets can be attached to the nozzle at one time. Can be reduced.

本発明の請求項12に係るノズルによれば、磁石ユニットに通気路を内設したことによって、磁石を使用限度範囲内の温度まで空冷することができるため、磁石を高温な箇所に設置することを可能にする。   According to the nozzle of claim 12 of the present invention, since the magnet unit can be air-cooled to a temperature within the use limit range by providing the air passage in the magnet unit, the magnet is installed at a high temperature location. Enable.

本発明の請求項13に係るノズルによれば、切欠溝と各磁石との間に断熱材のノズル間スペーサを介在させることにより、溶湯によるノズルの放射熱が磁石に伝達されるのを抑制して、使用限界温度が低い磁石の設置も可能にすることができる。   According to the nozzle of the thirteenth aspect of the present invention, by interposing the inter-nozzle spacer of the heat insulating material between the notch groove and each magnet, the radiant heat of the nozzle due to the molten metal is suppressed from being transmitted to the magnet. Therefore, it is possible to install a magnet having a low use limit temperature.

本発明の請求項14に係るノズルによれば、磁石ユニットは、磁石間スペーサ及び複数の磁石を収納した非磁性金属製のケースをノズルに固定することによって、複数の磁石をノズルの所定位置にそれぞれ位置決めした状態に容易に取り付けることができるため、組付工数を削減して、構造を簡素化することができる。   According to the nozzle of the fourteenth aspect of the present invention, the magnet unit fixes the plurality of magnets at predetermined positions of the nozzle by fixing the non-magnetic metal case containing the inter-magnet spacer and the plurality of magnets to the nozzle. Since each can be easily attached in the positioned state, the number of assembling steps can be reduced and the structure can be simplified.

本発明の請求項15に係るノズルによれば、各磁石が、希土類磁石またはアルニコ磁石からなることにより、磁気が強く耐熱性も優れているため、磁石ユニットを小型化することができる。その結果、磁石ユニットは、冷却ノズル間の溶湯プールに近い狭い箇所に配置されたノズルに設置することを可能にする。   According to the nozzle of the fifteenth aspect of the present invention, since each magnet is made of a rare earth magnet or an alnico magnet, the magnet unit can be miniaturized because it has strong magnetism and excellent heat resistance. As a result, the magnet unit can be installed in a nozzle disposed in a narrow place near the molten metal pool between the cooling nozzles.

本発明の実施形態に係るノズルを用いた連続鋳造装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the continuous casting apparatus using the nozzle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るノズルを用いた連続鋳造装置を示す要部概略拡大断面図である。It is a principal part schematic expanded sectional view which shows the continuous casting apparatus using the nozzle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るノズルを用いた連続鋳造装置を示す要部概略拡大断面図である。It is a principal part schematic expanded sectional view which shows the continuous casting apparatus using the nozzle which concerns on embodiment of this invention. 図2のE部を上から見た拡大図である。It is the enlarged view which looked at the E section of FIG. 2 from the top. 図4のF−F断面図である。It is FF sectional drawing of FIG. 本発明の実施形態に係るノズルを用いた連続鋳造装置のブロック図である。It is a block diagram of the continuous casting apparatus using the nozzle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るノズルを用いた連続鋳造装置で連続鋳造した金属の鋳塊の一例を示す図であり、(a)は幅300mm、厚さ4mmの高Mg合金の斜視図、(b)は(a)のG部の拡大図である。It is a figure which shows an example of the ingot of the metal continuously cast with the continuous casting apparatus using the nozzle which concerns on embodiment of this invention, (a) is a perspective view of the high Mg alloy of width 300mm and thickness 4mm, (b) ) Is an enlarged view of a G portion in (a). 従来のノズルを使用した連続鋳造装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the continuous casting apparatus using the conventional nozzle. 従来の双ロール式連続鋳造装置で連続鋳造した共晶系合金の鋳塊を示す図であり、(a)は幅300mm、厚さ4mmの鋳塊の斜視図、(b)は(a)のB部の拡大図である。It is a figure which shows the ingot of the eutectic-type alloy continuously cast with the conventional twin roll type continuous casting apparatus, (a) is a perspective view of the ingot of width 300mm and thickness 4mm, (b) is a figure of (a). It is an enlarged view of the B section. 従来の双ロール式連続鋳造装置で連続鋳造した共晶系合金の鋳塊を示す図であり、(a)は0.6m/minの鋳造速度で連続鋳造された幅300mm、厚さ4mmの鋳塊の斜視図、(b)は(a)のC部の拡大図、(c)は(a)のD部をX線で見た場合の拡大図である。It is a figure which shows the ingot of the eutectic type alloy continuously cast with the conventional twin roll type continuous casting apparatus, (a) is a casting of width 300mm and thickness 4mm continuously cast at a casting speed of 0.6m / min. The perspective view of a lump, (b) is an enlarged view of the C part of (a), (c) is an enlarged view when the D part of (a) is seen with X-rays.

以下、図1〜図6を参照して発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment for carrying out the invention will be described with reference to FIGS.

≪連続鋳造装置の構成≫
図1に示すように、連続鋳造装置1は、金属の溶湯3から板状の鋳塊7を水平方向に向かって連続鋳造する装置である。さらに詳述すると、連続鋳造装置1は、ダンディッシュ2からの溶湯3を、所定間隔を介して配置され互いに反対方向へ回転する一対の冷却ロール5,5間に形成された溶湯プール6に、ノズル4から吐出された溶湯3を注入して圧延しながら凝固させることによって、板状の鋳塊7を製造する双ロール式連続鋳造装置である。この連続鋳造装置1は、溶湯3が貯溜されるダンディッシュ2と、このダンディッシュ2内の溶湯3が供給されるノズル4と、このノズル4中から溶湯プール6内に溶湯3が出る前に、溶湯3を強制流動させて流れを乱す撹拌流発生手段40と、互いに反対方向へ回転する一対の冷却ロール5,5と、この冷却ロール5,5間に形成された溶湯プール6と、を備えて構成されている。この連続鋳造装置1は、ノズル4を用いた装置であって、特に、アルミニウム合金等の共晶系合金製薄板の鋳塊7を連続鋳造するのに最適な鋳造装置である。
≪Construction of continuous casting equipment≫
As shown in FIG. 1, the continuous casting apparatus 1 is an apparatus which continuously casts the plate-shaped ingot 7 from the molten metal 3 toward the horizontal direction. More specifically, the continuous casting apparatus 1 is configured such that the molten metal 3 from the dundish 2 is placed in a molten pool 6 formed between a pair of cooling rolls 5 and 5 that are arranged at predetermined intervals and rotate in opposite directions. This is a twin-roll continuous casting apparatus for producing a plate-shaped ingot 7 by injecting molten metal 3 discharged from a nozzle 4 and solidifying it while rolling. The continuous casting apparatus 1 includes a dundish 2 in which the molten metal 3 is stored, a nozzle 4 to which the molten metal 3 in the dundish 2 is supplied, and before the molten metal 3 comes out of the nozzle 4 into the molten metal pool 6. A stirring flow generating means 40 forcibly flowing the molten metal 3 to disturb the flow, a pair of cooling rolls 5 and 5 rotating in opposite directions, and a molten pool 6 formed between the cooling rolls 5 and 5. It is prepared for. This continuous casting apparatus 1 is an apparatus that uses a nozzle 4 and is particularly optimal for continuously casting an ingot 7 made of a eutectic alloy thin plate such as an aluminum alloy.

≪ダンディッシュの構成≫
ダンディッシュ2は、溶解炉(図示省略)で溶融された金属の溶湯3を保温した状態に一時的に貯溜する炉であり、下部側壁に、ノズル4に供給管21を介在して溶湯3を供給するための供給口2aが形成されている。
≪Dandish composition≫
The dundish 2 is a furnace for temporarily storing the molten metal 3 melted in a melting furnace (not shown) in a heated state, and the molten metal 3 is placed on the lower side wall via the supply pipe 21 in the nozzle 4. A supply port 2a for supplying is formed.

≪溶湯及び鋳塊の構成≫
溶湯3は、前記溶解炉(図示省略)で溶融された金属であり、例えば、固液共存温度域が広い(例えば、40K以上)高Mg合金等の共晶系合金からなる。純アルミニウムの場合、融点は約660℃である。なお、溶湯3は、高濃度の共晶系合金であればよく、Al合金やMg合金以外に、Fe合金、Si合金、Mn合金、Cu合金、Zn合金等であっても構わない。
また、鋳塊7は、連続鋳造装置1によって鋳造されて溶湯3が凝固した鋳片であり、例えば、幅300mm、厚さ2〜10mmの長尺の薄板に鋳造される。
<Composition of molten metal and ingot>
The molten metal 3 is a metal melted in the melting furnace (not shown), and is made of a eutectic alloy such as a high Mg alloy having a wide solid-liquid coexistence temperature range (for example, 40 K or more). In the case of pure aluminum, the melting point is about 660 ° C. The molten metal 3 may be a high-concentration eutectic alloy, and may be an Fe alloy, Si alloy, Mn alloy, Cu alloy, Zn alloy, or the like in addition to an Al alloy or an Mg alloy.
The ingot 7 is a slab cast by the continuous casting apparatus 1 and solidified by the molten metal 3, and is cast into a long thin plate having a width of 300 mm and a thickness of 2 to 10 mm, for example.

≪ノズルの構成≫
図1に示すように、ノズル4は、ダンディッシュ2の溶湯3を冷却ロール5,5間の溶湯プール6に吐出するノズルチップであり、ダンディッシュ2の供給口2aに連通する流路4bを形成する略角筒状のものからなる。図2に示すように、ノズル4は、このノズル4の上下の外面4e,4eに形成された切欠溝4a,4aと、溶湯3が流れる流路4bと、流路4bの先端に形成された吐出口4cと、この吐出口4cの周囲に形成された湾曲面4d,4dと、流路4b内の幅方向に所定間隔で複数並設された仕切壁4fと、流路4bの幅方向に沿って直線上となる各仕切壁4fに形成された連通口4gと、連通口4gの幅方向に形成され電極41,42(図4参照)を有する左右の側壁4h,4i(図4参照)と、前記撹拌流発生手段40と、を有している。換言すると、このノズル4は、溶湯3が吐出される方向に沿って複数の仕切壁4fを内設して複数の流路4bを有している。
≪Nozzle configuration≫
As shown in FIG. 1, the nozzle 4 is a nozzle tip that discharges the molten metal 3 of the dundish 2 to the molten metal pool 6 between the cooling rolls 5 and 5, and the flow path 4 b that communicates with the supply port 2 a of the dundish 2. It consists of a substantially rectangular tube shape to be formed. As shown in FIG. 2, the nozzle 4 is formed at notches 4a and 4a formed on the upper and lower outer surfaces 4e and 4e of the nozzle 4, a channel 4b through which the molten metal 3 flows, and a tip of the channel 4b. A discharge port 4c, curved surfaces 4d and 4d formed around the discharge port 4c, a plurality of partition walls 4f arranged in parallel in the width direction in the flow channel 4b at predetermined intervals, and a width direction of the flow channel 4b The left and right side walls 4h and 4i (see FIG. 4) having the communication ports 4g formed in the partition walls 4f that are straight along the lines and the electrodes 41 and 42 (see FIG. 4) formed in the width direction of the communication ports 4g. And the stirring flow generating means 40. In other words, the nozzle 4 has a plurality of flow paths 4b provided with a plurality of partition walls 4f along the direction in which the molten metal 3 is discharged.

図2及び図3に示すように、切欠溝4a,4aは、磁石ユニット8を設置するための溝であり、ノズル4の先端部近傍の上下の外面4e,4eに、幅方向へ向けて形成された断面凹部形状の溝からなる。
流路4bは、先端部側が略漏斗状に形成されて、先端部の上下方向の高さが狭く形成されている。流路4b内の狭くなった箇所には、複数の仕切壁4f及び連通口4gが形成されている。
図2に示すように、吐出口4cは、溶湯3が吐出される部位であり、冷却ロール5,5間のロールキス点の近傍に差し込むように配置されている。
湾曲面4d,4dは、冷却ロール5,5の外周面に沿って形成された側面視して円弧状の面であり、流路4bの先端部の外側上下面に形成されている。湾曲面4d,4dは、冷却ロール5,5との間に、僅かな隙間を介して配置されている。この湾曲面4d,4dには、前記切欠溝4a,4aが冷却ロール5,5の軸に沿って形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the cutout grooves 4 a and 4 a are grooves for installing the magnet unit 8, and are formed on the upper and lower outer surfaces 4 e and 4 e near the tip of the nozzle 4 in the width direction. It consists of a groove having a concave cross section.
As for the flow path 4b, the front-end | tip part side is formed in the substantially funnel shape, and the height of the up-down direction of a front-end | tip part is formed narrowly. A plurality of partition walls 4f and communication ports 4g are formed in the narrowed portion in the flow path 4b.
As shown in FIG. 2, the discharge port 4 c is a part from which the molten metal 3 is discharged, and is disposed so as to be inserted in the vicinity of the roll kiss point between the cooling rolls 5 and 5.
The curved surfaces 4d and 4d are arc-shaped surfaces as viewed from the side formed along the outer peripheral surfaces of the cooling rolls 5 and 5, and are formed on the outer upper and lower surfaces of the front end portion of the flow path 4b. The curved surfaces 4d and 4d are disposed between the cooling rolls 5 and 5 via a slight gap. The notched grooves 4a and 4a are formed in the curved surfaces 4d and 4d along the axes of the cooling rolls 5 and 5, respectively.

<仕切壁の構成>
図4及び図5に示すように、仕切壁4fは、ノズル4内の流路4bを、溶湯3が吐出される方向(矢印e方向)に向けて延設されて仕切る隔壁である。その仕切壁4fは、ノズル4の幅方向に磁石ユニット8の磁石81のピッチ間隔(磁石81の左右方向の幅より大きい間隔)で複数並設されている。各仕切壁4fは、中央部に連通口4gが形成されて、流路4b方向の途中で途切れて二分された状態の複数の厚板状部材からなる。この仕切壁4fにより、ノズル4内の流路4bは、一時的に複数に分かれている。以下、ノズル4内の流路4bが、幅方向(左右方向)に5枚並設された仕切壁4fによって6つに区分されている場合を例に挙げて説明する。
<Configuration of partition wall>
As shown in FIGS. 4 and 5, the partition wall 4 f is a partition wall that extends and partitions the flow path 4 b in the nozzle 4 in the direction (arrow e direction) in which the molten metal 3 is discharged. A plurality of the partition walls 4 f are arranged in parallel in the width direction of the nozzle 4 at a pitch interval of the magnets 81 of the magnet unit 8 (interval greater than the width of the magnet 81 in the left-right direction). Each partition wall 4f is formed of a plurality of thick plate-like members in a state where a communication port 4g is formed at the center and is divided in half in the direction of the flow path 4b. By this partition wall 4f, the flow path 4b in the nozzle 4 is temporarily divided into a plurality. Hereinafter, a case where the flow path 4b in the nozzle 4 is divided into six by the partition walls 4f arranged in parallel in the width direction (left-right direction) will be described as an example.

<連通口の構成>
図4に示すように、連通口4gは、5つの仕切壁4fが形成されて6つに分かれたノズル4内の流路4bに対して、一方の側壁4hの電極41側から各流路4bを横断して他方の側壁4iの電極42側まで連通させることにより、上下の磁石81,81による磁界間に、導電体である溶湯3を介して電極41,42間に電流を導通させることで、電磁力が発生するように形成された貫通孔である。連通口4gは、6つに分けられたノズル4内の各流路4bが連通するように、電極41,42間の各仕切壁4fに流路4bの幅方向に沿って直線上となる位置に形成されている。
<Composition of communication port>
As shown in FIG. 4, the communication port 4g is connected to each flow path 4b from the electrode 41 side of one side wall 4h with respect to the flow path 4b in the nozzle 4 divided into six by forming five partition walls 4f. By connecting to the electrode 42 side of the other side wall 4i across, the current is conducted between the electrodes 41 and 42 between the magnetic fields of the upper and lower magnets 81 and 81 via the molten metal 3 as a conductor. The through hole is formed so as to generate an electromagnetic force. The communication port 4g is located on a straight line along the width direction of the flow path 4b to each partition wall 4f between the electrodes 41 and 42 so that the flow paths 4b in the nozzle 4 divided into six communicate with each other. Is formed.

<側壁の構成>
図4及び図5に示すように、ノズル4の左右の側壁4h,4iは、垂直に形成された厚板によって形成され、連通口4gの左右の幅方向に電極41,42が一体に設けられている。側壁4h,4iは、ノズル4が近接した冷却ロール5,5間に挿入して配置されるのに合わせて、先端部が側面視して先細形状に形成されている(図2参照)。
<Configuration of side wall>
As shown in FIGS. 4 and 5, the left and right side walls 4h and 4i of the nozzle 4 are formed by thick plates formed vertically, and electrodes 41 and 42 are integrally provided in the left and right width directions of the communication port 4g. ing. The side walls 4h and 4i are formed in a tapered shape when viewed from the side as the nozzle 4 is inserted and disposed between the adjacent cooling rolls 5 and 5 (see FIG. 2).

≪撹拌流発生手段の構成≫
撹拌流発生手段40は、溶湯プール6の凝固部を撹拌流にするために、その上流のノズル4内を流れる溶湯3の流れを撹拌流(高速流)にするための撹拌流発生装置である。この撹拌流発生手段40は、連通口4g,4gが形成された直線上の位置にある流路4bの左右の側壁4h,4iに設けられた電極41,42と、ノズル4の上下外側に配置された複数の磁石81を有する磁石ユニット8と、磁石ユニット8を冷却する磁石冷却装置9(図6参照)と、電極41,42及び磁石冷却装置9に電流を供給する電源駆動制御装置10(図6参照)と、を備えて構成されている。撹拌流発生手段40は、磁石81,81によって磁界が発生している電極41,42間に溶湯3を介してノズル4の幅方向に電流を流して仕切壁4fによって区分された流路4bごとの溶湯3に対して反対方向(ノズル4の吐出方向と相違する方向)の力を発生させて、ノズル4内の流路4bを流れる溶湯3の流れを乱して、鋳塊7に偏析が生成されるのを防止する装置である。
≪Configuration of stirring flow generation means≫
The stirring flow generating means 40 is a stirring flow generating device for making the flow of the molten metal 3 flowing in the upstream nozzle 4 into a stirring flow (high-speed flow) in order to make the solidification part of the molten metal pool 6 a stirring flow. . The stirring flow generating means 40 is disposed on the upper and lower outer sides of the nozzles 4 and the electrodes 41 and 42 provided on the left and right side walls 4h and 4i of the flow path 4b at the straight position where the communication ports 4g and 4g are formed. A magnet unit 8 having a plurality of magnets 81, a magnet cooling device 9 for cooling the magnet unit 8 (see FIG. 6), and a power supply drive control device 10 for supplying current to the electrodes 41 and 42 and the magnet cooling device 9 ( 6). The stirring flow generating means 40 is provided for each flow path 4b divided by the partition wall 4f by causing a current to flow in the width direction of the nozzle 4 through the molten metal 3 between the electrodes 41 and 42 in which a magnetic field is generated by the magnets 81 and 81. A force in the opposite direction (a direction different from the discharge direction of the nozzle 4) is generated with respect to the molten metal 3 to disturb the flow of the molten metal 3 flowing through the flow path 4b in the nozzle 4, and segregation occurs in the ingot 7. It is a device that prevents it from being generated.

<電極の構成>
電極41,42は、ノズル4中の各流路4b内の溶湯3に電気を流すための正極用及び負極用の導電体であり、左右の側壁4h,4iに一体に設けられた黒鉛等からなる。電極41,42は、この左右の電極41,42間に溶湯3が介在されることによって互いに導通された状態になる。図6に示すように、電極41,42は、電源駆動制御装置10の電極制御装置11に電気的に接続されている。
<Configuration of electrode>
The electrodes 41 and 42 are positive and negative electrode conductors for supplying electricity to the molten metal 3 in each flow path 4b in the nozzle 4, and are made of graphite or the like integrally provided on the left and right side walls 4h and 4i. Become. The electrodes 41 and 42 are electrically connected to each other when the molten metal 3 is interposed between the left and right electrodes 41 and 42. As shown in FIG. 6, the electrodes 41 and 42 are electrically connected to the electrode control device 11 of the power supply drive control device 10.

≪磁石ユニットの構成≫
磁石ユニット8は、複数の磁石81を収納した単体であり、厚板状に形成されている。磁石ユニット8は、ノズル4の上下外側にN極とS極の上下一対に配置すると共に、連通口4gが形成された直線上に沿って、異なる磁極N,Sを左右方向に交互に配置してN極からS極への上下方向に磁界が発生するように設けた複数の磁石81と、切欠溝4a,4a上の各磁石81間にそれぞれ介在されたノズル間スペーサ83と、各磁石81,81間に介在された磁石間スペーサ84と、磁石間スペーサ84及び複数の磁石81を収納し非磁性金属からなるケース82と、磁石81を空冷するための通気路85と、を備えている。
≪Configuration of magnet unit≫
The magnet unit 8 is a single unit containing a plurality of magnets 81 and is formed in a thick plate shape. The magnet unit 8 is arranged in a pair of upper and lower N poles and S poles on the upper and lower outer sides of the nozzle 4, and different magnetic poles N and S are alternately arranged in the left and right direction along the straight line on which the communication port 4g is formed. A plurality of magnets 81 provided so as to generate a magnetic field in the vertical direction from the N pole to the S pole, inter-nozzle spacers 83 interposed between the magnets 81 on the cutout grooves 4a and 4a, and the magnets 81, respectively. , 81, an intermagnet spacer 84, a case 82 made of a nonmagnetic metal that accommodates the intermagnet spacer 84 and the plurality of magnets 81, and an air passage 85 for air-cooling the magnet 81. .

<磁石の構成>
図5及び図6に示す磁石81は、磁力が強いサマリウムコバルト磁石等の希土類磁石、または、アルニコ磁石等の永久磁石からなり、磁束密度が約0.1(T)以上のものからなる。磁石81は、例えば、長さが20mm、幅が10mm、厚さが5mmに形成されたものを、ノズル4の上下外側に20mmのピッチ間隔で、連通口4g,4gが形成された直線上に沿って、S極とN極の磁極の向き交互に変えて幅方向に1列に、ノズル4の上下外側の切欠溝4aの底面に配置されている(図3参照)。図4に示すように、磁石81は、各仕切壁4fに横一列に配置された各連通口4g,4g間の中間位置(6つに分流された各流路4bの中央部)上のノズル4の上下面にS極及びN極を上下方向にして配置されている。なお、磁石81は、溶湯3であるアルミニウム合金の融点が約660℃と低く、さらに、ノズル間スペーサ83で断熱し、磁石冷却装置9で冷却しているので、ノズル4に外周部の温度を、磁石81が所望の磁力を発生する使用限度温度範囲内にすることができるため、ノズル4への設置が可能になっている。また、前記寸法は、ノズル4、溶湯3及び鋳塊7の大きさに合わせて適宜に変更しても構わない。
<Composition of magnet>
The magnet 81 shown in FIGS. 5 and 6 is made of a rare earth magnet such as a samarium cobalt magnet having a strong magnetic force, or a permanent magnet such as an alnico magnet, and has a magnetic flux density of about 0.1 (T) or more. For example, the magnet 81 having a length of 20 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 5 mm is formed on a straight line in which the communication ports 4 g and 4 g are formed at a pitch interval of 20 mm on the upper and lower sides of the nozzle 4. Along the direction, the magnetic poles of the S pole and the N pole are alternately changed to be arranged in a row in the width direction on the bottom surface of the notch groove 4a on the upper and lower sides of the nozzle 4 (see FIG. 3). As shown in FIG. 4, the magnet 81 is a nozzle on an intermediate position between the communication ports 4g, 4g arranged in a horizontal row on each partition wall 4f (the center portion of each flow path 4b divided into six). 4 are arranged with the S pole and N pole in the vertical direction. In addition, since the melting point of the aluminum alloy which is the molten metal 3 is as low as about 660 ° C., the magnet 81 is further insulated by the inter-nozzle spacer 83 and cooled by the magnet cooling device 9. Since the magnet 81 can be within the use limit temperature range in which a desired magnetic force is generated, it can be installed in the nozzle 4. The dimensions may be changed as appropriate according to the sizes of the nozzle 4, the molten metal 3 and the ingot 7.

<ノズル間スペーサの構成>
図5に示すように、ノズル間スペーサ83は、各磁石81とノズル4との間に介在された厚板状の部材であり、溶湯3の熱によって磁石81が加熱されるのを抑制するために、断熱材で形成されている。ノズル間スペーサ83の縦横の長さは、例えば、磁石81に合致させた寸法に形成されている。
<Configuration of spacer between nozzles>
As shown in FIG. 5, the inter-nozzle spacer 83 is a thick plate-like member interposed between each magnet 81 and the nozzle 4, and suppresses the magnet 81 from being heated by the heat of the molten metal 3. In addition, it is formed of a heat insulating material. The vertical and horizontal lengths of the inter-nozzle spacer 83 are, for example, formed in dimensions that match the magnet 81.

<磁石間スペーサの構成>
図5及び図6に示すように、磁石間スペーサ84は、各磁石81間に介在されて磁石81を支持する部材であり、各磁石81間に2枚ずつ立てた状態で並設されている。磁石間スペーサ84は、例えば、アルミニウム等の金属によって形成されている。
<Configuration of spacer between magnets>
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the inter-magnet spacer 84 is a member that is interposed between the magnets 81 and supports the magnets 81, and is arranged side by side in a state where two magnets stand between the magnets 81. . The inter-magnet spacer 84 is formed of a metal such as aluminum, for example.

<ケースの構成>
図5及び図6に示すように、ケース82は、各磁石81、各ノズル間スペーサ83及び磁石間スペーサ84を収納して、それらの部材を一度にノズル4に取り付けることができるようにしたケース体である。ケース82は、非磁性ステンレス鋼等の磁化しない非磁性金属によって形成されている。
<Case configuration>
As shown in FIGS. 5 and 6, the case 82 accommodates the magnets 81, the inter-nozzle spacers 83, and the inter-magnet spacers 84 so that these members can be attached to the nozzle 4 at a time. Is the body. The case 82 is formed of a non-magnetized nonmagnetic metal such as nonmagnetic stainless steel.

<通気路の構成>
通気路85は、後記する磁石冷却装置9の一部を構成するものであり、ファン91によって送られる冷媒としての空気を、ケース82内を通して磁石ユニット8を冷却するための流路である。通気路85は、略角筒状のケース82の内壁と、ケース82の内側に設置された磁石81及び磁石間スペーサ84との間に形成された空間(流路)からなる。通気路85は、磁石ユニット8の右端から左端に亘って形成されている。
<Configuration of air passage>
The ventilation path 85 constitutes a part of the magnet cooling device 9 described later, and is a flow path for cooling the magnet unit 8 through the inside of the case 82 with air as a refrigerant sent by the fan 91. The ventilation path 85 includes a space (flow path) formed between the inner wall of the substantially square cylindrical case 82 and the magnet 81 and the inter-magnet spacer 84 installed inside the case 82. The air passage 85 is formed from the right end to the left end of the magnet unit 8.

≪磁石冷却装置の構成≫
図6に示すように、磁石冷却装置9は、磁石81を使用可能な温度に冷却するための冷却装置であり、例えば、複数の磁石81に空気を送るファン91と、このファン91を回転させるファンモータ92と、磁石ユニット8に内設されてこの磁石ユニット8を空冷するための空気を流す通気路85と、この通気路85とファン91とを接続する空気供給路93と、ファンモータ92の駆動を制御するファン制御装置13と、ファンモータ92を回転させる電力を供給する電源12と、を備えて構成されている。磁石冷却装置9は、磁石81として使用するものが、希土類磁石のサマリウムコバルト磁石の場合は使用限度温度の約350℃以下まで冷却し、アルニコ磁石の場合は使用限度温度の約400℃以下まで冷却する。
≪Configuration of magnet cooling device≫
As shown in FIG. 6, the magnet cooling device 9 is a cooling device for cooling the magnet 81 to a usable temperature. For example, a fan 91 that sends air to a plurality of magnets 81 and the fan 91 are rotated. A fan motor 92, an air passage 85 provided in the magnet unit 8 for flowing air for air-cooling the magnet unit 8, an air supply passage 93 connecting the air passage 85 and the fan 91, and the fan motor 92 The fan control device 13 that controls the driving of the motor and the power source 12 that supplies power for rotating the fan motor 92 are provided. The magnet cooling device 9 used as the magnet 81 is a rare earth magnet samarium-cobalt magnet, which is cooled to a use limit temperature of about 350 ° C. or less, and an alnico magnet is cooled to a use limit temperature of about 400 ° C. or less. To do.

≪電源駆動制御装置の構成≫
電源駆動制御装置10は、電極41,42及び前記ファンモータ92に電流を供給する装置であり、例えば、前記電極制御装置11と、前記電源12とを備えて構成されている。電源駆動制御装置10は、例えば、電極41,42に50Aの直流電流を供給している。なお、図6に示す電源駆動制御装置10及び前記磁石冷却装置9の構成は、一例であって、これに限定されるものではなく、その構成を適宜に変更しても構わない。
≪Configuration of power supply drive control device≫
The power supply drive control device 10 is a device that supplies current to the electrodes 41 and 42 and the fan motor 92, and includes, for example, the electrode control device 11 and the power supply 12. The power supply drive control device 10 supplies, for example, a 50 A direct current to the electrodes 41 and 42. Note that the configurations of the power supply drive control device 10 and the magnet cooling device 9 shown in FIG. 6 are merely examples, and the configuration is not limited thereto, and the configurations may be changed as appropriate.

≪冷却ロールの構成≫
図2に示すように、冷却ロール5,5は、ノズル4の吐出口4cから吐出された溶湯3を抜熱しながら圧延して所定の厚さの鋳塊7を形成するロールである。冷却ロール5,5は、横設された円柱形状の上ロール5a及び下ロール5bを互いの隙間(溶湯プール6)を介して対向配置してなる。冷却ロール5,5には、ロール冷却装置51と、冷却ロール5,5を低速回転させる回転駆動モータ装置(図示省略)とがそれぞれ設けられている。
≪Cooling roll configuration≫
As shown in FIG. 2, the cooling rolls 5 and 5 are rolls that form an ingot 7 having a predetermined thickness by rolling the molten metal 3 discharged from the discharge port 4 c of the nozzle 4 while removing heat. The cooling rolls 5 and 5 are formed by disposing a horizontal cylindrical upper roll 5a and a lower roll 5b facing each other through a gap (melt pool 6). The cooling rolls 5 and 5 are each provided with a roll cooling device 51 and a rotation drive motor device (not shown) that rotates the cooling rolls 5 and 5 at a low speed.

<ロール冷却装置の構成>
図1に示すように、ロール冷却装置51は、溶湯3を冷却して凝固させるために、溶湯3と接触する冷却ロール5,5を連続鋳造するのに適切な温度に冷却する装置であり、例えば、ウォータジャケットからなる。ロール冷却装置51は、例えば、冷却水循環供給装置(図示省略)から供給される冷却水が循環する通水路51a,51aを有し、冷却水循環供給装置のウォーターポンプ(図示省略)によって通水路51a,51aに送り込まれた冷却水がその通水路51a,51aを循環することにより、熱交換して、冷却ロール5,5を冷却する。
<Configuration of roll cooling device>
As shown in FIG. 1, the roll cooling device 51 is a device that cools the molten metal 3 to an appropriate temperature for continuously casting the cooling rolls 5 and 5 that are in contact with the molten metal 3 in order to cool and solidify the molten metal 3. For example, it consists of a water jacket. The roll cooling device 51 includes, for example, water passages 51a and 51a through which cooling water supplied from a cooling water circulation supply device (not shown) circulates, and the water passage 51a, The cooling water sent to 51a circulates through the water passages 51a and 51a, thereby exchanging heat and cooling the cooling rolls 5 and 5.

≪溶湯プールの構成≫
溶湯プール6は、ノズル4から吐出された溶湯3が注入されて一時的に溶湯3が貯溜され、上下の冷却ロール5,5によって溶湯3を冷却しながら圧延する箇所である。溶湯プール6は、ノズル4の吐出口4cと、上下の冷却ロール5,5との間のロールキス点の近傍に、鋳塊7の厚さ間隔を介して配置された一対の冷却ロール5,5の外周面によって形成された隙間からなる。このため、前記電極41,42間に生成される電磁力と、前記磁石81の磁力とにより溶湯プール6の手前のノズル4内で強制流動されて撹拌流となった溶湯3は、この溶湯プール6内でも、撹拌流の状態で流れながら冷却ロール5,5によって冷却される。
≪Composition of molten metal pool≫
The molten metal pool 6 is a place where the molten metal 3 discharged from the nozzle 4 is poured to temporarily store the molten metal 3, and the molten metal 3 is rolled while being cooled by the upper and lower cooling rolls 5, 5. The molten pool 6 has a pair of cooling rolls 5, 5 disposed in the vicinity of a roll kiss point between the discharge port 4 c of the nozzle 4 and the upper and lower cooling rolls 5, 5 with a thickness interval of the ingot 7. It consists of a gap formed by the outer peripheral surface. For this reason, the molten metal 3 that has been forced to flow in the nozzle 4 in front of the molten metal pool 6 by the electromagnetic force generated between the electrodes 41 and 42 and the magnetic force of the magnet 81 becomes a stirring flow. 6 is cooled by the cooling rolls 5 and 5 while flowing in a stirring flow state.

≪作用≫
次に、本発明の実施形態に係る連続鋳造方法及びノズルの作用を説明する。
図1に示すように、連続鋳造装置1で鋳塊7を鋳造する場合は、まず、ダンディッシュ2内の溶湯3を供給口2aからノズル4内にゆっくりと流し込む。図2に示すように、ノズル4内に送られた溶湯3は、流路4b内が狭くなっていることにより、流速を上げて仕切壁4f間及び電極41,42間を通って吐出口4cから溶湯プール6内に吐出される。
≪Action≫
Next, the operation of the continuous casting method and the nozzle according to the embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, when casting the ingot 7 with the continuous casting apparatus 1, first, the molten metal 3 in the dundish 2 is slowly poured into the nozzle 4 from the supply port 2a. As shown in FIG. 2, the molten metal 3 sent into the nozzle 4 has a narrow flow passage 4b, so that the flow velocity is increased and the discharge port 4c passes between the partition walls 4f and between the electrodes 41 and 42. Is discharged into the molten metal pool 6.

図4に示すように、このとき、5つの仕切壁4fによって6つに分けられた各流路4b内には、連通口4g,4gが形成された直線上に沿って、上下方向に互いに異なる磁極N,Sの磁石81が仕切壁4fのピッチ間隔(所定間隔)で交互にN極、S極と配置されて、流路4bごとに上下に反対方向の磁界が発生している。つまり、一番左端の流路4bでは下から上に、その隣の流路4bでは上から下にというふうに隣り合う流路4bにおいて交互に上下となる磁界が発生するようになっている。その流路4bの幅方向の電極41,42には、電源駆動制御装置10から電流が供給されている。電極41,42間は、溶湯3が流れて充填された状態になっているので、導電体で導通させた状態になっている。このため、電流が一方の電極41からノズル4内の溶湯3を介して他方の電極42側に流れると、仕切壁4fによって区分されたノズル4内の隣り合う各流路4bに、互いに反対方向(ノズル4の吐出方向と相違する方向)の力を発生する。   As shown in FIG. 4, at this time, in each of the flow paths 4b divided into six by the five partition walls 4f, they are different from each other in the vertical direction along the straight line on which the communication ports 4g and 4g are formed. The magnets 81 of the magnetic poles N and S are alternately arranged with the N pole and the S pole at a pitch interval (predetermined interval) of the partition wall 4f, and a magnetic field in the opposite direction is generated for each flow path 4b. That is, a magnetic field that alternately rises and falls is generated in the adjacent flow path 4b, such as from the bottom to the top in the leftmost flow path 4b and from the top to the bottom in the adjacent flow path 4b. A current is supplied from the power supply drive control device 10 to the electrodes 41 and 42 in the width direction of the flow path 4b. Since the molten metal 3 flows and is filled between the electrodes 41 and 42, the electrodes 41 and 42 are in a state of being conducted with a conductor. For this reason, when an electric current flows from one electrode 41 to the other electrode 42 side through the molten metal 3 in the nozzle 4, the respective flow paths 4 b in the nozzle 4 separated by the partition wall 4 f are opposite to each other. A force in a direction (different from the discharge direction of the nozzle 4) is generated.

つまり、ノズル4の各流路4b内には、溶湯3の流れる鋳造方向(矢印e方向)に対して同じ方向の力と、反対方向の力とが、流路4bごとの溶湯3に対して交互に発生する。このため、溶湯3の順流fの流れ方向(矢印e方向)と同じ方向の力が発生している流路4bでは、その力が順流fの流れの吸引力(押圧力)となり、順流fの流れが速い高速流の強制流動を発生させる。溶湯3の順流fの流れ方向と反対方向の力が発生している流路4bでは、その反対方向の力によって、前記順流fが鋳造方向に垂直な方向(矢印b方向)に流れて隣接する流路4b側に吸い込まれ、逆流gの強制流動を発生させる。その逆流gは、鋳造方向とは反対の方向へ流れた後、左右方向(矢印h方向)に流れて隣接する順流fが流れる流路4b側へ流れ込む。
このため、溶湯3は、強制流動によって発生した流れの速い順流fと逆流gによって大きく乱れた撹拌流となって吐出口4cから吐出されて冷却ロール5,5間の溶湯プール6内に流れ込む。冷却ロール5,5間の未凝固溶融部で溶湯3が凝固される際には、溶湯3の流れが撹拌流となって流れているので、固液共存の温度幅が広い金属であっても、凝固し難いマグネシウム等の金属成分が撹拌されて、固相金属と液相成分とが均一に分散した固液共存の良好な状態になる。その状態で溶湯3を冷却ロール5,5で冷却して凝固させることによって、鋳塊7内に偏析が発生するのを防止することができる。
That is, in each flow path 4b of the nozzle 4, a force in the same direction and a force in the opposite direction with respect to the casting direction (arrow e direction) through which the molten metal 3 flows are applied to the molten metal 3 for each flow path 4b. It occurs alternately. For this reason, in the flow path 4b in which a force in the same direction as the flow direction (arrow e direction) of the forward flow f of the molten metal 3 is generated, the force becomes a suction force (pressing force) of the flow of the forward flow f. It generates forced flow of high-speed flow that is fast. In the flow path 4b in which a force in the direction opposite to the flow direction of the forward flow f of the molten metal 3 is generated, the forward flow f flows adjacent to the direction perpendicular to the casting direction (arrow b direction) by the force in the opposite direction. It is sucked into the flow path 4b side, and the forced flow of the backflow g is generated. The reverse flow g flows in the direction opposite to the casting direction, and then flows in the left-right direction (arrow h direction) and flows into the flow path 4b where the adjacent forward flow f flows.
For this reason, the molten metal 3 is discharged from the discharge port 4 c into the molten metal pool 6 between the cooling rolls 5, 5 as a stirring flow greatly disturbed by the fast flow f and the reverse flow g generated by forced flow. When the molten metal 3 is solidified in the unsolidified melted part between the cooling rolls 5 and 5, the flow of the molten metal 3 flows as a stirring flow, so even if the temperature of the solid-liquid coexistence temperature is wide, Then, a metal component such as magnesium that is difficult to solidify is stirred, and a solid-liquid coexistence state in which the solid phase metal and the liquid phase component are uniformly dispersed is obtained. In this state, the molten metal 3 is cooled by the cooling rolls 5 and 5 and solidified to prevent segregation in the ingot 7.

前記溶湯3は、冷却ロール5,5間でロール冷却装置51,51によって冷却された冷却ロール5,5と面接触することで熱交換されて冷却されることにより、凝固されながら圧延されて薄板状の鋳塊7に形成された状態で鋳造方向へ送り出される。
この場合、薄板状の鋳塊7は、前述したように、溶湯3が偏析のない状態で凝固されたことのより、品質のよい鋳造品を生産することができる。
また、高Mg合金等の固液共存温度域が広い共晶系合金を薄板状に連続鋳造した場合であっても、鋳塊7に偏析及び割れが発生するのを防止して、種々の材料として使用可能な薄板鋳塊を安定した状態に鋳造することができる。このため、偏析のない安定した品質の高合金系材料の板材の製造が可能となる。
The molten metal 3 is rolled while being solidified by being heat-exchanged and cooled by being in surface contact with the cooling rolls 5 and 5 cooled by the roll cooling devices 51 and 51 between the cooling rolls 5 and 5. It is sent out in the casting direction in a state where it is formed in a shaped ingot 7.
In this case, as described above, the thin plate-shaped ingot 7 can produce a high-quality cast product because the molten metal 3 is solidified without segregation.
In addition, even when a eutectic alloy having a wide solid-liquid coexistence temperature range such as a high Mg alloy is continuously cast into a thin plate shape, segregation and cracks are prevented from occurring in the ingot 7, and various materials can be prevented. Can be cast in a stable state. For this reason, it is possible to manufacture a plate material of a high quality alloy material with no segregation and stable quality.

次に、表1及び図7を主に参照して実施例を説明する。なお、既に説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
表1は、本発明の実施形態に係るノズルを用いて室温で流動を評価したGa−16質量%In合金での実験データと、アルミニウム合金溶湯を実際のノズルに流した際の実験データ等を示す表である。図7は、本発明の実施形態に係るノズルを用いて連続鋳造した高Mg合金の鋳塊を示す図であり、(a)は幅300mm、厚さ4mmの鋳塊の斜視図、(b)は(a)のG部の拡大図である。

Figure 0005379643
Next, examples will be described with reference mainly to Table 1 and FIG. In addition, the already demonstrated structure attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits the description.
Table 1 shows experimental data with a Ga-16 mass% In alloy whose flow was evaluated at room temperature using a nozzle according to an embodiment of the present invention, experimental data when an aluminum alloy molten metal was passed through an actual nozzle, and the like. It is a table | surface which shows. FIG. 7 is a view showing a high Mg alloy ingot continuously cast using a nozzle according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a perspective view of an ingot having a width of 300 mm and a thickness of 4 mm, and (b). FIG. 4 is an enlarged view of a G portion in (a).
Figure 0005379643

実施例では、溶湯3に撹拌流である乱流が発生するかを確認するために、図1に示す前記ノズル4を用いた連続鋳造装置1を利用し、表1に示すように、磁束密度が0.1(T)のサマリウムコバルト磁石からなる磁石81を使用して、比重が6.1(g/cm3)の液体金属であるGa−16質量%In合金(インジウム−ガリウム合金で融点が16℃)の溶湯3を流速(計算値)19(m/min)の速さでノズル4内の流路4bに流し、電極41,42間に電流50(A)の電流を流して逆流を発生させ、幅が80(mm)で長尺の鋳塊7を連続鋳造する低温試験を実際に行って、乱流の発生を確認した。 In Example, in order to confirm whether the turbulent flow that is a stirring flow is generated in the molten metal 3, the continuous casting apparatus 1 using the nozzle 4 shown in FIG. Is a liquid metal having a specific gravity of 6.1 (g / cm 3 ) and a Ga-16 mass% In alloy (indium-gallium alloy melting point) Is melted at a flow rate (calculated value) of 19 (m / min) through the flow path 4b in the nozzle 4, and a current of 50 (A) is passed between the electrodes 41 and 42 to counter flow. A low temperature test in which a long ingot 7 having a width of 80 (mm) was continuously cast was actually conducted to confirm the occurrence of turbulent flow.

この場合、A:電流50(A)、Ss:流路4bの断面積20×10-6(m2)、T:磁石81の磁束密度0.1(T)、W:磁石81の幅を10(mm)、P:磁石81のピッチを20(mm)、F:力(N/m3)とすると、流路4b内に発生する力(磁力分布)Fは、
(A/SS)×T×(W/P)=F
(50(A)/20×10-6(m2))×0.1(T)×10(mm)/20(mm)=1.25×105(N/m3)
となる。
In this case, A: current 50 (A), S s : cross-sectional area 20 × 10 −6 (m 2 ) of the flow path 4 b, T: magnetic flux density of the magnet 81 0.1 (T), W: width of the magnet 81 Is 10 (mm), P: the pitch of the magnet 81 is 20 (mm), and F: force (N / m 3 ), the force (magnetic force distribution) F generated in the flow path 4b is
(A / S S ) × T × (W / P) = F
(50 (A) / 20 × 10 −6 (m 2 )) × 0.1 (T) × 10 (mm) / 20 (mm) = 1.25 × 10 5 (N / m 3 )
It becomes.

また、L:磁石81の長さ20×10-3(m)、F:力1.25×105(N/m3)、ρ:溶湯3の密度2350(kg/m3)とすると、溶湯3が磁力だけで動く速度v(m/s)は、
2L×(F/ρ)=v2
=2×(20×10-3(m))×((1.25×105(N/m3))/2350(kg/m3))
=(1.46(m/s))2
となる。
Further, when L: length of the magnet 81 is 20 × 10 −3 (m), F: force 1.25 × 10 5 (N / m 3 ), ρ: density of the molten metal 2 is 2350 (kg / m 3 ), The speed v (m / s) at which the molten metal 3 moves only by magnetic force is
2L × (F / ρ) = v 2
= 2 × (20 × 10 −3 (m)) × ((1.25 × 10 5 (N / m 3 )) / 2350 (kg / m 3 ))
= (1.46 (m / s)) 2
It becomes.

そして、Re:レイノルズ数、t:ノズル4内の流路厚0.004(m)、v:溶湯3が磁力だけで動く速度1.46(m/s)、ρ:溶湯3の密度2350(kg/m3)、μ:溶湯3の粘度0.0011(Pa・s)とすると、ノズル4の流路4b内を流れる溶湯3のレイノルズ数Reは、
Re=t×v×ρ/μ
=0.004(m)×1.46(m/s)×2350(kg/m3)/0.0011(Pa・s)
=12500>2500(乱流域)
となる。つまり、レイノルズ数Reが、流体の流れが乱れた乱流となる乱流域の数値である2500以上の12500であるため、ノズル4内を流れる溶湯3は、計算値的にも乱流となる。
Re: Reynolds number, t: flow path thickness in the nozzle 4 of 0.004 (m), v: speed of the molten metal 3 moving only by magnetic force 1.46 (m / s), ρ: density of the molten metal 2350 ( kg / m 3 ), μ: When the viscosity of the molten metal 3 is 0.0011 (Pa · s), the Reynolds number Re of the molten metal 3 flowing in the flow path 4b of the nozzle 4 is
Re = t × v × ρ / μ
= 0.004 (m) x 1.46 (m / s) x 2350 (kg / m 3 ) /0.0011 (Pa · s)
= 12500> 2500 (turbulent flow region)
It becomes. That is, since the Reynolds number Re is 12500 that is 2500 or more, which is a numerical value of the turbulent flow region where the fluid flow is turbulent, the molten metal 3 flowing in the nozzle 4 also becomes turbulent in terms of the calculated value.

また、磁束密度0.1(T)の磁石81を使用し、比重が2.3(g/cm3)の高Mg合金の溶湯3を、流速(計算値)31(m/min)の速度でノズル4の流路4b内を流して、電極41,42間に50(A)の電流を送って逆流を発生させ、図7(a)に示すような幅が300(mm)の長尺の鋳塊7を連続鋳造する試験を行った。
その試験で得られた鋳塊7を矢印cの上方向からG部をX線で撮影すると、図7(b)に示すような撮像データが得られた。つまり、鋳塊7は、撹拌流発生手段40によってノズル4内から溶湯プール6にわたって撹拌流になって流れたことにより、固液共存の状態のときに、融点が低く固まり難いマグネシウムが撹拌されて凝固されたため、図7(b)に示すように、偏析が生成されなかった。連続鋳造装置1で鋳造された鋳塊7は、撹拌流化された状態で凝固されたことにより、アルミニウムの金属組織とマグネシウムの金属組織とが鋳造方向へ均一化された状態に混在化して形成されている。
Also, a magnet 81 having a magnetic flux density of 0.1 (T) is used, and a high-Mg alloy melt 3 with a specific gravity of 2.3 (g / cm 3 ) is supplied at a flow rate (calculated value) of 31 (m / min). Then, a flow of 50 (A) is sent between the electrodes 41 and 42 to flow in the flow path 4b of the nozzle 4 to generate a reverse flow, and the width of 300 (mm) as shown in FIG. The ingot 7 was continuously cast.
When the ingot 7 obtained in the test was photographed with X-rays from the upward direction of the arrow c, image data as shown in FIG. 7B was obtained. That is, the ingot 7 flows as a stirring flow from the inside of the nozzle 4 to the molten metal pool 6 by the stirring flow generating means 40, so that magnesium which has a low melting point and is difficult to solidify is stirred in a solid-liquid coexistence state. Since it was solidified, no segregation was generated as shown in FIG. The ingot 7 cast by the continuous casting apparatus 1 is solidified in the state of being stirred and flown so that the aluminum metal structure and the magnesium metal structure are mixed in a uniform state in the casting direction. Has been.

そして、従来のノズル400を用いた連続鋳造装置100で高Mg合金の溶湯3を連続鋳造した場合は、正面視して図10(c)の細線aで示すような山脈状に凹凸になっていた金属組織と比較して、本発明のノズル4を用いた連続鋳造装置1で連続鋳造すると、図7(b)の細線dで示すような曲線状のなだらかな状態に連続形成された。
このように、連続鋳造装置1で固液共存温度域が広い高Mg合金等の薄板を連続鋳造した場合であっても、鋳塊7内に偏析及び割れが発生せず、高品質の鋳造品を製造することができる。
When the high-Mg alloy molten metal 3 is continuously cast with the continuous casting apparatus 100 using the conventional nozzle 400, it is uneven as a mountain range as shown by the thin line a in FIG. Compared with the metal structure, when continuous casting was performed with the continuous casting apparatus 1 using the nozzle 4 of the present invention, it was continuously formed in a gentle state as shown by a thin line d in FIG. 7B.
Thus, even when a thin plate such as a high Mg alloy having a wide solid-liquid coexisting temperature range is continuously cast in the continuous casting apparatus 1, segregation and cracks do not occur in the ingot 7, and a high quality cast product is obtained. Can be manufactured.

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea. The present invention extends to these modifications and changes. Of course.

例えば、前記実施形態では、アルミニウム合金をノズル4を用いた連続鋳造装置1で鋳造する場合を例に挙げて説明したが、溶湯3から磁石81に伝わる温度が磁石81の使用限度温度範囲内に維持できて、溶湯3が導電性の金属であれば、他の金属またはその合金についても同様に適用可能である。このため、溶湯3は、アルミニウム合金以外でも構わない。   For example, in the above-described embodiment, the case where the aluminum alloy is cast by the continuous casting apparatus 1 using the nozzle 4 is described as an example. However, the temperature transmitted from the molten metal 3 to the magnet 81 is within the use limit temperature range of the magnet 81. If the molten metal 3 can be maintained and is a conductive metal, it can be similarly applied to other metals or alloys thereof. For this reason, the molten metal 3 may be other than an aluminum alloy.

図4に示すように、撹拌流発生手段40は、磁石ユニット8の磁石81の個数が6個、仕切壁4fの数が幅方向に5枚の場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、磁石81及び仕切壁4fの数は、連続鋳造する鋳塊7の幅等に合わせて適宜に変更しても構わない。
撹拌流発生手段40は、上下の磁石ユニット8,8において、ノズル4の上下に、N極とS極とで1セットの磁石81,81を少なくとも1セット備えていればよい。その磁石81のセットの数は、ノズル4、流路4b、仕切壁4f等に合わせて、適宜に変更しても構わない。
As shown in FIG. 4, the stirring flow generating means 40 has been described in the case where the number of the magnets 81 of the magnet unit 8 is six and the number of the partition walls 4f is five in the width direction. is not. For example, the numbers of the magnets 81 and the partition walls 4f may be appropriately changed according to the width of the ingot 7 to be continuously cast.
The stirring flow generation means 40 may be provided with at least one set of magnets 81 and 81 of the N pole and the S pole above and below the nozzle 4 in the upper and lower magnet units 8 and 8. The number of sets of the magnets 81 may be appropriately changed according to the nozzle 4, the flow path 4b, the partition wall 4f, and the like.

つまり、撹拌流発生手段40は、少なくとも、隣り合う流路4bごとに相違する方向に力が発生するように配置し、ノズル4内を溶湯プール6方向に流れようとする溶湯3dの流れに対して、流れを遅くさせる、流れを止める、逆流させる、渦を発生させる、流れの向きを変えるなどして相違させて乱れるようにすればよい。
このようにすれば、溶湯3dが凝固する際に、溶湯3dの流れが乱れているので、融点が高い固相金属と、これより融点が低い液相成分とが混じり合った状態で固まるため、鋳塊7内に偏析が発生するのを防止することができる。
That is, the stirring flow generating means 40 is arranged so that force is generated at least in the direction different for each adjacent flow path 4b, and with respect to the flow of the molten metal 3d that flows in the nozzle 4 toward the molten metal pool 6d. The flow may be disturbed by making the flow slow, stopping the flow, making it flow backward, generating a vortex, or changing the flow direction.
In this way, when the molten metal 3d is solidified, the flow of the molten metal 3d is disturbed, so that the solid phase metal having a high melting point and the liquid phase component having a lower melting point are mixed and solidified. It is possible to prevent segregation from occurring in the ingot 7.

なお、流路4bの幅方向の電極41,42には、一定周期毎に電流の流れる方向が反転する電流を電源駆動制御装置10から供給して、ノズル4の幅方向において、上下の磁界の方向と、電流の流れる幅方向との両方に対して直交する方向に発生する力を周期的に交互に変化させるようにしてもよい。
また、ノズル間スペーサ83は、放熱用の金属製のフィン等を設けて、放熱性を向上させてもよい。
It should be noted that a current that reverses the direction of current flow is supplied from the power supply drive control device 10 to the electrodes 41 and 42 in the width direction of the flow path 4b so that the upper and lower magnetic fields in the width direction of the nozzle 4 The force generated in the direction orthogonal to both the direction and the width direction in which the current flows may be alternately changed periodically.
Further, the inter-nozzle spacer 83 may be provided with a metal fin or the like for heat dissipation to improve heat dissipation.

1 連続鋳造装置
2 ダンディッシュ
3 溶湯
4 ノズル
4a 切欠溝
4b 流路
4e 外面
4f 仕切壁
4g 連通口
4h,4i 側壁
5 冷却ロール
6 溶湯プール
7 鋳塊
8 磁石ユニット
9 磁石冷却装置
10 電源駆動制御装置
40 撹拌流発生手段
41,42 電極
81 磁石
82 ケース
83 ノズル間スペーサ
84 磁石間スペーサ
85 通気路
91 ファン
92 ファンモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous casting apparatus 2 Dundish 3 Molten metal 4 Nozzle 4a Notch groove 4b Flow path 4e Outer surface 4f Partition wall 4g Communication port 4h, 4i Side wall 5 Cooling roll 6 Molten pool 7 Ingot 8 Magnet unit 9 Magnet cooling apparatus 10 Power supply drive control apparatus 40 Stirring flow generating means 41, 42 Electrode 81 Magnet 82 Case 83 Inter-nozzle spacer 84 Inter-magnet spacer 85 Air passage 91 Fan 92 Fan motor

Claims (15)

ノズルから溶湯プールに吐出された溶湯を、所定間隔を介して配置された一対の冷却ロールで圧延することによって板状の鋳塊を製造する連続鋳造方法において、
前記ノズル内の溶湯に撹拌流発生手段の永久磁石を使って電磁力を発生させて、その電磁力を用いて強制流動を発生させて、前記ノズル内を流れる前記溶湯を、前記一対の冷却ロール間に挿入するように配置した前記ノズルの吐出口から前記溶湯プールに吐出し、前記一対の冷却ロール間の未凝固溶融部を撹拌させながら凝固させることを特徴とする連続鋳造方法。
In the continuous casting method for producing a plate-shaped ingot by rolling the molten metal discharged from the nozzle to the molten metal pool with a pair of cooling rolls arranged at a predetermined interval,
An electromagnetic force is generated in the molten metal in the nozzle by using a permanent magnet of a stirring flow generating means , a forced flow is generated using the electromagnetic force, and the molten metal flowing in the nozzle is converted into the pair of cooling rolls. A continuous casting method characterized by discharging from the discharge port of the nozzle disposed so as to be inserted between the molten metal pool and solidifying while stirring the unsolidified molten portion between the pair of cooling rolls.
前記撹拌流発生手段は、前記ノズル内の流路の左右側壁にそれぞれ電極を設けると共に、前記ノズルの上下外側それぞれ設けた前記永久磁石による磁界間に、導電体である前記溶湯を介して前記電極間に電流を導通させることで電磁力を発生させて、前記ノズル内に強制流動を発生させることを特徴とする請求項1に記載の連続鋳造方法。 The stirring flow generating means is provided with electrodes on the left and right side walls of the flow path in the nozzle, and between the magnetic fields of the permanent magnets provided on the upper and lower sides of the nozzle , via the molten metal that is a conductor. The continuous casting method according to claim 1, wherein an electromagnetic force is generated by passing a current between them to generate a forced flow in the nozzle. 前記ノズル内を流れる前記溶湯のレイノルズ数が、2500以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の連続鋳造方法。 The Reynolds number of the molten metal flowing in the nozzle, the continuous casting method according to claim 1 or claim 2, characterized in that at 2500 or higher. 前記撹拌流発生手段は、前記ノズルの外側で幅方向に交互に設けた磁石により前記ノズル内に上下方向に磁界を発生させ、
前記ノズル内に流れる溶湯を介して前記ノズルの幅方向に電流を流し、前記ノズル内に幅方向に所定間隔で複数並設された仕切壁によって区分された流路ごとの溶湯に対して反対方向の力を発生させることで、前記鋳塊に偏析が発生するのを防止することを特徴とする請求項1に記載の連続鋳造方法。
The stirring flow generating means generates a magnetic field in the vertical direction in the nozzle by magnets provided alternately in the width direction outside the nozzle,
A current flows in the width direction of the nozzle through the melt flowing in the nozzle, and the opposite direction to the melt for each flow path divided by a plurality of partition walls arranged in parallel in the width direction at a predetermined interval in the nozzle 2. The continuous casting method according to claim 1, wherein segregation is prevented from occurring in the ingot by generating the force.
前記溶湯の成分にマグネシウムを含み、前記撹拌することでマグネシウムの偏析が発生するのを防止することを特徴とする請求項に記載の連続鋳造方法。 5. The continuous casting method according to claim 4 , wherein magnesium is contained in the molten metal component and the occurrence of segregation of magnesium is prevented by the stirring . ダンディッシュからの溶湯を、所定間隔を介して配置された一対の冷却ロールで圧延することによって板状の鋳塊を製造する連続鋳造装置に用いられるノズルにおいて、
前記ノズルは、前記ダンディッシュからの前記溶湯を前記冷却ロール間に供給すると共に、このノズル内の流路の左右側壁に設けた電極間に前記溶湯を介して電流を流し、仕切壁によって区分された前記流路ごとの溶湯に対して反対方向の力を発生させることで前記溶湯を強制流動させる撹拌流発生手段を備えたことを特徴とするノズル。
In a nozzle used in a continuous casting apparatus for producing a plate-shaped ingot by rolling a molten metal from a dundish with a pair of cooling rolls arranged at a predetermined interval,
The nozzle supplies the molten metal from the dandish between the cooling rolls, and allows current to flow between the electrodes provided on the left and right side walls of the flow path in the nozzle via the molten metal, and is divided by a partition wall. And a stirring flow generating means for forcibly flowing the molten metal by generating a force in the opposite direction to the molten metal for each flow path.
前記仕切壁は、前記ノズル内の流路に、前記溶湯が吐出される方向に沿って設けられると共に、前記流路の幅方向に所定間隔で複数並設され、
前記ノズルは、このノズル中から溶湯プール内に前記溶湯が出る前に前記溶湯の流れを乱す撹拌流発生手段と、
前記流路の幅方向に沿って直線上となる各仕切壁位置に形成された連通口と、
を有することを特徴とする請求項6に記載のノズル。
The partition wall is provided in the flow path in the nozzle along the direction in which the molten metal is discharged, and a plurality of the partition walls are arranged in parallel in the width direction of the flow path at predetermined intervals.
The nozzle comprises stirring flow generating means for disturbing the flow of the molten metal before the molten metal comes out of the nozzle into the molten metal pool,
A communication port formed at each partition wall position on a straight line along the width direction of the flow path,
The nozzle according to claim 6, comprising:
前記撹拌流発生手段は、前記連通口が形成された直線上の位置にある前記流路内の左右側壁に設けられた電極と、
前記ノズルの上下外側に、上下方向に磁界が発生するように設けた複数の磁石と、
を備えていることを特徴とする請求項7に記載のノズル。
The stirring flow generating means includes electrodes provided on left and right side walls in the flow channel at a position on a straight line where the communication port is formed;
A plurality of magnets provided on the upper and lower outer sides of the nozzle so as to generate a magnetic field in the vertical direction;
The nozzle according to claim 7, comprising:
前記複数の磁石は、前記連通口が形成された直線上に沿って、異なる磁極を交互にして配置した永久磁石からなることを特徴とする請求項8に記載のノズル。   The nozzle according to claim 8, wherein the plurality of magnets are permanent magnets in which different magnetic poles are alternately arranged along a straight line on which the communication port is formed. 前記ノズルの上下の外面には、幅方向にそれぞれ延設された切欠溝と、
この切欠溝内に配置され、前記複数の磁石を収納した磁石ユニットと、
が設けられていることを特徴とする請求項8または請求項9に記載のノズル。
On the upper and lower outer surfaces of the nozzle, notch grooves respectively extending in the width direction,
A magnet unit disposed in the cutout groove and containing the plurality of magnets;
The nozzle according to claim 8, wherein the nozzle is provided.
前記複数の磁石を冷却する磁石冷却装置を備えたことを特徴とする請求項8または請求項9に記載のノズル。   The nozzle according to claim 8 or 9, further comprising a magnet cooling device that cools the plurality of magnets. 前記磁石冷却装置は、前記磁石ユニットに内設されて、この磁石ユニットを空冷するための空気を流す通気路を具備していることを特徴とする請求項11に記載のノズル。   The nozzle according to claim 11, wherein the magnet cooling device includes an air passage that is provided in the magnet unit and flows air for air-cooling the magnet unit. 前記磁石ユニットは、前記切欠溝と前記各磁石との間にそれぞれ介在され、断熱材からなるノズル間スペーサを備えていることを特徴とする請求項10に記載のノズル。   The nozzle according to claim 10, wherein the magnet unit includes an inter-nozzle spacer made of a heat insulating material and interposed between the notch groove and each magnet. 前記磁石ユニットは、前記各磁石間に介在された磁石間スペーサと、
この磁石間スペーサ及び前記複数の磁石を収納し非磁性金属からなるケースと、
を備えていることを特徴とする請求項10または請求項13に記載のノズル。
The magnet unit includes an inter-magnet spacer interposed between the magnets,
A case made of a nonmagnetic metal that houses the inter-magnet spacer and the plurality of magnets;
The nozzle according to claim 10, wherein the nozzle is provided.
前記各磁石は、希土類磁石、または、アルニコ磁石からなることを特徴とする請求項8ないし請求項14のいずれか1項に記載のノズル。   The nozzle according to any one of claims 8 to 14, wherein each magnet is made of a rare earth magnet or an alnico magnet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60247448A (en) * 1984-05-24 1985-12-07 Kasei Naoetsu:Kk Method and device for continuous casting
JPS61140351A (en) * 1984-12-14 1986-06-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Apparatus for producing thin sheet
JPH0614925Y2 (en) * 1988-06-28 1994-04-20 日立造船株式会社 Pouring equipment
US5197535A (en) * 1991-09-17 1993-03-30 J. Mulcahy Enterprises Inc. Liquid metal stirring during casting
AUPN426095A0 (en) * 1995-07-19 1995-08-10 Bhp Steel (Jla) Pty Limited Method and apparatus for giving vibration to molten metal in twin roll continuous casting machine

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