JP6524689B2

JP6524689B2 - 連続鋳造装置

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Publication number: JP6524689B2
Application number: JP2015026450A
Authority: JP
Inventors: 百々　泰; 泰百々; 智道尾崎; 孝史遠田
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: JP2016147298A

Description

本発明は、連続鋳造装置に関する。

非鉄金属またはその合金の双ロール連続鋳造法では、材料の溶湯をロール間に流し込む前に液相線温度以下まで下げて半凝固状態にし、得られた半凝固状態の材料をロール間にて急冷凝固させる技術が知られている。このような技術によれば、結晶粒の成長を抑えて組織を微細化することが可能となり、良質な薄板が得られる、とされている。

このような双ロール連続鋳造法として、非特許文献１や非特許文献２では、溶融したアルミニウム合金を傾斜平板上に流すことで熱を奪い、その後双ロールに流し入れて冷却し、急冷凝固組織を得ることが開示されている。
また、特許文献１では、撹拌棒を用いて金属材料がその液相線温度以下で凝固しないようにしたうえで、双ロールに送り込んでいる。

特開平９−２９６２３２号公報

原田英人，羽賀俊雄，西田進一，渡利久規「Al-25%Si合金薄板の双ロールキャスティングと加工性」日本機械学会論文集（Ａ編） 79巻804号（213-8）、p78-82 山敷拓也，羽賀俊雄，熊井真次，渡利久規「高速双ロールキャスターで作製したアルミニウム合金板にロール面が及ぼす影響」日本機械学会論文集（Ａ編） 79巻804号（213-8）、p92-96

しかしながら、上記の従来の方法には以下のような課題がある。
非特許文献１や非特許文献２に開示された鋳造法は、少量生産では可能であるものの、空気に触れる面積が大きいため、特に外気との反応性の高い金属材料を鋳造しようとした場合に、化合物が材料内部に混入して製品品質を低下させるおそれがある。また、幅広の板材を連続鋳造しようとしたときには、双ロールへ均一に材料を流し込むことが困難である。
特許文献１に開示された鋳造法でも、幅広の板材を連続鋳造しようとしたときには、双ロールへ均一に材料を流し込むことが困難である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、予備冷却した溶湯を双ロールへ確実に流し込むことができ、従って幅広の板材の連続鋳造にも適用可能な連続鋳造装置を提供することを目的としている。

本発明の連続鋳造装置は、非鉄金属またはその合金を溶融させる溶融炉と、上記溶融炉から供給される非鉄金属またはその合金の溶湯を冷却し、連続鋳造する一対のロールからなる双ロールと、を備え、上記一対のロール間のギャップの上に、上記溶融炉から供給される溶湯を冷却して得られた冷却物を上記一対のロール間に供給する冷却装置が設けられていることを特徴とする。

また、上記連続鋳造装置において、上記冷却装置は、上記溶湯を冷却するとともに、該溶湯の流れを乱すことで該溶湯を撹拌する冷却撹拌部を有して形成されていることを特徴とする。

また、上記連続鋳造装置において、上記非鉄金属またはその合金が易反応性非鉄金属またはその合金であり、上記冷却装置の上に上記溶湯を溜める筒状の溶湯溜めが設けられ、上記溶融炉と上記溶湯溜めとの間に、上記溶湯を上記溶湯溜めに供給する溶湯供給管が設けられ、上記溶湯供給管は、その吐出口が上記溶湯溜めに溜められた溶湯の湯面より下方に位置させられていることを特徴とする。

また、上記連続鋳造装置においては、上記非鉄金属がマグネシウムであることを特徴とする。

本発明の連続鋳造装置によれば、一対のロール間の上に、溶融炉から供給される溶湯を冷却して得られた冷却物を一対のロール間に供給する冷却装置が設けられているので、冷却装置で予備冷却した溶湯（冷却物）を一対のロールからなる双ロールへ確実に流し込むことができ、従って幅広の板材の連続鋳造にも適用可能となる。

本発明に係る連続鋳造装置の第１実施形態を模式的に示す側面図である。双ロールの平面図である。図１の要部断面図である。溶湯溜めの平面図である。（ａ）、（ｂ）は冷却装置の概略構成を説明するための縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明の連続鋳造装置を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に係る連続鋳造装置の第１実施形態を模式的に示す側面図であり、図１中符号１は連続鋳造装置である。この連続鋳造装置１は、非鉄金属またはその合金を溶融させる溶融炉２と、溶融炉２から供給される非鉄金属またはその合金の溶湯を冷却し、連続鋳造する一対のロール３ａからなる双ロール３と、双ロール３上に配置された冷却装置１９と、冷却装置１９の上に配置された溶湯溜め４と、溶湯溜め４の上に配置されたタワー部５と、を備えて構成されている。

溶融炉２は、連続鋳造の対象となる非鉄金属またはその合金を溶融させる炉であり、溶融対象となる材料の融点を超える温度に加熱できる加熱装置（図示せず）を有している。また、溶融炉２には、その内部を気密に閉塞する蓋部２ａが設けられている。そして、溶融した非鉄金属またはその合金、すなわち溶湯が酸素（空気）に接して反応するのを防止するため、溶融炉２にはその内部に不活性ガスを供給し、充填させる不活性ガス供給装置６が接続されている。

不活性ガス供給装置６は、不活性ガス供給源７と第１不活性ガス供給管８とを有しており、不活性ガス供給源７から供給される不活性ガスを、第１不活性ガス供給管８によって溶融炉２内の溶湯５０の湯面５０ａより上に供給する。このように溶湯５０の湯面５０ａを不活性ガスで覆うことにより、溶湯５０は酸素（空気）と接触し、反応するのが防止されている。

また、溶融炉２にはその蓋部２ａに溶湯供給管９が接続されており、溶融炉２は溶湯供給管９を介して溶湯５０を導出し、ロール３ａ上の溶湯溜め４に送るように構成されている。溶湯供給管９は、蓋部２ａを貫通して設けられ、その吸入口９ａが、溶融炉２における溶湯５０の湯面５０ａより充分下に配置されている。これによって溶湯供給管９には、湯面５０ａやその近傍に位置していない溶湯５０、すなわち酸素（空気）に触れることで形成される反応物が含まれない溶湯５０が、吸入される。

本実施形態では、溶湯供給管９に溶湯５０を流入させ、ロール３ａ上の溶湯溜め４に送る溶湯供給装置として、上記の不活性ガス供給装置６が用いられる。不活性ガス供給装置６によって溶融炉２内の溶湯５０の湯面５０ａを加圧することで、溶湯供給管９の吸入口９ａに溶湯５０を流入させ、溶湯溜め４に送ることができる。なお、溶融炉２内の溶湯５０を溶湯供給管９により溶湯溜め４に送る溶湯供給装置としては、不活性ガス供給装置６に代えて、例えば電動モータを有する公知の圧送ポンプによって形成してもよい。

不活性ガス供給装置６の不活性ガス供給源７としては、６フッ化硫黄（ＳＦ_６）やアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを貯留するガスシリンダーやガスタンクと、必要に応じて設けられる圧送ポンプとによって形成される。
なお、不活性ガス供給装置６には、第１不活性ガス供給管８とは別に第２不活性ガス供給管１１が備えられている。第２不活性ガス供給管１１も、不活性ガス供給源７に接続されており、後述するタワー部５に不活性ガスを供給するようになっている。

双ロール３は、一対のロール３ａを水平且つ同一高さで所定のギャップを有して近接した状態に配置している。

また、双ロール３には、その平面図である図２に示すように、ロール長手方向の端面にそれぞれ堰１２が設けられている。これら堰１２は、一対のロール３ａ間のギャップ上に供給される溶湯５０が、鋳造方向以外に流れ出ないようにシールしている。

なお、双ロール３の下流側には、一対のロール３ａによって連続鋳造された板材を巻き取る巻取機（図示せず）が設けられている。

溶湯溜め４は、双ロール３を構成する一対のロール３ａ間のギャップとその近傍の直上に配置されたもので、図１の要部断面図である図３に示すように溶湯５０を溜めて流下させるため貫通孔１３を有した筒状のものである。ここで、この溶湯溜め４は、溶湯溜め４の平面図である図４に示すように、その平面視形状が、ロール３ａの回転軸Ｏ方向に沿う方向を長辺とし、この長辺に直交する方向を短辺とする矩形に形成されている。平面視形状における長辺の長さは、ロール３ａの回転軸方向の長さとほぼ等しい長さに形成されている。平面視形状における短辺の長さは、ロール３ａの径や回転速度等によって適宜に決められる。

溶湯溜め４には、図３に示すようにその一方の長辺側の側面に、溶湯供給管９が貫通して接続されている。溶湯供給管９は、その先端部が下方に向くように湾曲して形成されており、さらに先端にヘッダー１４が設けられている。ヘッダー１４は、図４に示すように貫通孔１３の開口形状に対応して長細く形成されている。このように溶湯供給管９の先端部に貫通孔１３の開口形状に対応したヘッダー１４を設けておくことにより、貫通孔１３の全域に溶湯５０を均等に供給することができる。溶湯溜め４やタワー部５、冷却装置１９などは、その場所で金属が凝固しないように加熱コイルや伝熱線などで加熱して液体の状態を保持するようにしている。ロール３ａだけが溶融金属に対して温度が低くて凝固させる構造である。

また、このようにして供給された溶湯５０がロール３ａ側へ均等に流れるように、本実施形態では貫通孔１３内に、その短辺方向に沿って整流装置５３（整流板、または分流箱など）が鉛直方向に立てられて複数設置されている。これにより、ヘッダー１４から供給された溶湯５０は、整流板５３によって流れが整えられることでロール３ａ側へ均等に流れ落ちる。

なお、ヘッダー１４にはその下面に多数の開口が設けられており、従って図３に示すようにこれら開口が溶湯供給管９の実質的な吐出口９ｂとなる。
溶湯溜め４には、連続鋳造装置１の予備運転において溶湯供給管９から溶湯５０が供給されることにより、その湯面５０ｂが溶湯供給管９の吐出口９ｂより上になるように、溶湯５０が溜められる。従って、連続鋳造を行う本運転時には、溶湯供給管９の吐出口９ｂは、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０の湯面５０ｂより下方に配置されている。

このような溶湯溜め４の上には、タワー部５が配設されている。タワー部５は、溶湯溜め４と同じ平面視矩形状の筒部１５と、バッファー部１６とから形成されている。筒部１５は、その平面視形状が溶湯溜め４の平面視形状とほぼ同じ矩形で、溶湯溜め４より高さが充分に高く形成された筒体であり、溶湯溜め４と同じ平面視形状の貫通孔１７を有している。貫通孔１７は、溶湯溜め４の貫通孔１３と同じ開口形状に形成されて、この貫通孔１３に連通し、かつ連続して配置されている。従って、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０は、その湯面５０ｂが溶湯溜め４の貫通孔１３を上昇して、筒部１５の貫通孔１７内まで達している。

バッファー部１６は、筒部１５の上端に配置されて、筒部１５の貫通孔１７の上端側開口を気密に塞ぐもので、内部に筒部１５の貫通孔１７に連通する空間部１８を有している。バッファー部１６は、短辺方向の長さ、すなわちロール３ａの回転軸Ｏと直交する方向の長さが、筒部１５より長く形成されており、従って空間部１８の平面視した面積は、貫通孔１７の平面視した面積より大きくなっている。これにより、溶湯溜め４に供給されて溜められた溶湯５０の量が急激に増加し、その湯面５０ｂが急上昇しても、溶湯５０がバッファー部１６の空間部１８内に流入することで湯面５０ｂの急上昇が抑えられるようになっている。

また、バッファー部１６には、その上蓋１６ａに第２不活性ガス供給管１１が接続している。第２不活性ガス供給管１１は、図１に示した不活性ガス供給源７に接続されて、不活性ガス供給源７から供給された不活性ガスをバッファー部１６の空間部１８内に送る。空間部１８内に送られてきた不活性ガスは筒部１５の貫通孔１７に位置する溶湯５０の湯面５０ｂを覆うことにより、溶湯５０は酸素（空気）と接触し、反応するのが防止されている。また、バッファー部１６の上蓋１６ａには圧力制御弁５６が設けられており、これによってバッファー部１６内の圧、すなわち溶湯５０の湯面５０ｂ上の内圧が調整可能になっている。さらに、バッファー部１６の上蓋１６ａには圧力計５７が設けられており、これによってバッファー部１６内の圧（溶湯５０の湯面５０ｂ上の内圧）が検出可能になっている。

なお、第２不活性ガス供給管１１と不活性ガス供給源７とを有してなる不活性ガス供給装置６により、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０の押し出し圧力を制御することができる。

また、上述した第１不活性ガス供給管８と不活性ガス供給源７とを有してなる溶湯供給装置（不活性ガス供給装置６）によっても、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０の押し出し圧力を制御することができる。このような第１不活性ガス供給管８と不活性ガス供給源７とを有してなる溶湯供給装置（不活性ガス供給装置６）と、第２不活性ガス供給管１１と不活性ガス供給源７とを有してなる不活性ガス供給装置６とのいずれか一方、あるいは両方により、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０の押し出し圧力を制御する本発明に係る溶湯圧制御手段が構成される。

冷却装置１９は、図３に示すように溶湯溜め４の下で、一対のロール３ａ間のギャップ上に配設されている。この冷却装置１９は、その平面視形状が溶湯溜め４の平面視形状とほぼ同じ矩形に形成された筒体であり、従って溶湯溜め４と同じ平面視形状の貫通孔２０を有している。貫通孔２０は、溶湯溜め４の貫通孔１３と同じ開口形状に形成されて、この貫通孔１３に連通し、かつ連続して配置されている。従って、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０は、溶湯溜め４の貫通孔１３を流れ落ちて冷却装置１９の貫通孔２０を通り、一対のロール３ａ間のギャップ上に供されるようになっている。

冷却装置１９には、その平面視形状における短辺を形成する側壁間に、すなわちロール３ａの回転軸Ｏ方向に沿って、冷却管２１が複数配設されている。冷却管２１は、内部に空気等の冷媒を通すことで、貫通孔２０を通る溶湯５０を冷却する。また、冷却管２１は、例えば図３に示すように上下４段に配置されたことにより、上から下に流れ落ちる溶湯５０に相対的に衝突してその流れを乱すようになっている。このように、冷却管２１は溶湯５０の流れを乱して溶湯５０を撹拌するように配置されていることにより、本発明における冷却撹拌部として機能する。

冷却装置１９による冷却は、冷却撹拌部を構成する冷却管２１によって行うようにしたが、これに代えて、銅等の伝熱性の高い材料からなる平板状の冷却板（フィン）や中実の冷却棒を用いて行うようにしてもよい。その場合には、これら冷却板や冷却棒を冷却装置１９の側壁部から外に延出させておき、この延出部を別の冷却装置によって冷却する。このように延出部を冷却することで、熱伝導により冷熱を冷却装置１９の貫通孔２０内に伝えることができ、貫通孔２０内の溶湯５０を冷却することができる。

なお、冷却板や冷却棒を用いた場合にも、図３に示した冷却管２１と同様に、冷却板や冷却棒を上から下に流れ落ちる溶湯５０に衝突させることでその流れを乱し、撹拌するように配置する。すなわち、これら冷却板や冷却棒を冷却撹拌部として機能させる。冷却管２１や冷却板、冷却棒の配置としては、図３に示した配置以外にも、例えば図５（ａ）、（ｂ）に示すような配置を採用することができる。

図５（ａ）では、冷却管２１にフィン状の冷却板２２を一体に取り付け、上から下に流れる溶湯５０を冷却管２１で撹拌すると同時に、冷却管２１及びこれを通る冷媒で冷却された冷却板２２によって溶湯５０を冷却する。なお、この例では、冷却管２１に代えて中実の冷却棒を用いてもよい。また、この例では、冷却板２２によって溶湯５０を整流する整流効果も得られる。
図５（ｂ）では、大径の冷却管２３を千鳥状に配置し、冷却管２３間の隙間を狭くすることで冷却効率及び撹拌効率を高めている。この例でも、冷却管２３に代えて中実の冷却棒を用いてもよい。なお、図５（ａ）、（ｂ）における矢印は、溶湯５０の流れを示している。

冷却装置１９による溶湯５０の冷却については、連続鋳造の対象となる材料、本実施形態ではマグネシウム合金の融点より少し低い温度とされる。このように融点より低い温度とすることで、溶湯５０は冷却装置１９を通過する際、すなわち一対のロール３ａの周面に接してこれに冷却される直前に、予備冷却されて凝固しようとする。しかし、溶湯５０は冷却装置１９の冷却管２１等によって流れを乱されて撹拌されているので、融点より少し低い温度に冷却されても流動性が完全に失われず、半凝固状態となる。

そして、このように溶湯５０が半凝固状態にまで冷却させられた後、図３に示すようにこの半凝固物５１は一対のロール３ａ間に供され、連続鋳造される。溶湯５０が一対のロール３ａ間に供される直前に半凝固化されることにより、ロール３ａ間にて凝固する際の結晶粒の成長が抑えられ、製品品質が向上する。結晶粒が大きく成長すると、例えば得られる板材の強度が低下するなど、目的とする品質特性が得られなくなるおそれがある。

なお、冷却によって半凝固化された溶湯５０（半凝固物５１）の流動性を確保するため、冷却装置１９の側壁部に加熱装置を設け、該側壁部が冷却管２１等による冷却温度より高い温度となるように該側壁部を加熱してもよい。

冷却装置１９は、一対のロール３ａの周面に対して僅かな隙間をあけて配置されている。溶湯５０（半凝固物５１）は冷却装置１９で冷却されて半凝固化された後、直ちに一対のロール３ａの周面にて冷却されるため、ほとんど外気（酸素）に触れることなく、従って反応することなく、連続鋳造される。ただし、一対のロール３ａ上での反応を防止するため、上記の不活性ガス供給源７から第３の不活性ガス供給管（図示せず）を介して不活性ガスを一対の堰１２間に供給し、一対のロール３ａのギャップ上を不活性雰囲気にしてもよい。このようにギャップ上を不活性雰囲気にすることにより、冷却装置１９を流れ出た半凝固物５１がギャップ上にて反応するのを確実に防止することができる。

上述した溶湯圧制御手段は、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０の押し出し圧力を制御することにより、冷却装置１９を流れ出た溶湯５０（半凝固物５１）が、一対のロール３ａの周面に押し付けられる圧力を制御する。この押し付け圧力は、予め設定された高圧となるほど、ロール３ａから溶湯５０への熱伝達率が高められる冷却効率が向上し、さらに、この熱伝達率がロール３ａの周面全体で均等になり、凝固が均等に起こって製品品質のむらがより少なくなるため、好ましい。

第２不活性ガス供給管１１と不活性ガス供給源７とを有してなる不活性ガス供給装置６を溶湯圧制御手段として機能させる場合には、第２不活性ガス供給管１１によってバッファー部１６内に供給する不活性ガスの量を調整する。これにより、バッファー部１６内の圧、すなわち溶湯５０の湯面５０ｂ上の内圧を制御し、この内圧が加えられる溶湯溜め４内の溶湯５０の押し出し圧力を制御することができる。このような内圧の制御は、バッファー部１６に設けた圧力計５７及び圧力制御弁５６を利用することによって精度良く行うことができる。従って、一対のロール３ａの周面に対する溶湯５０（半凝固物５１）の押し付け圧力を精密に制御することができる。

また、第１不活性ガス供給管８と不活性ガス供給源７とを有してなる溶湯供給装置（不活性ガス供給装置６）を溶湯圧制御手段として機能させる場合には、第１不活性ガス供給管８によって溶融炉２に供給する不活性ガスの量を調整し、溶湯供給管９を介して溶湯溜め４に送る溶湯５０の量を制御する。これにより、タワー部５内での溶湯５０の湯面５０ｂを昇降させ、タワー部５、溶湯溜め４、及び冷却装置１９内に溜められた溶湯５０の水頭圧を制御することができる。従って、一対のロール３ａの周面に対する溶湯５０（半凝固物５１）の押し付け圧力を精密に制御することができる。

このような構成の連続鋳造装置１によって連続鋳造を行うには、まず、溶融炉２内においてマグネシウム合金を溶融させる。そして、得られた溶湯５０を溶湯供給管９によって溶湯溜め４の貫通孔１３内に供給する。溶湯供給管９によって溶湯溜め４に供給される溶湯５０は、流れ落ちる溶湯５０よりも多く供給することにより、その湯面５０ｂに位置するように溜める。これにより、溶湯供給管９の吐出口９ｂは溶湯５０の湯面５０ｂより下方に位置することとなり、溶融炉２から溶湯供給管９によって気密な状態で送られてきた溶湯５０は、反応が起こり易い湯面５０ｂを形成する溶湯５０をそのまま湯面５０ｂまたはその近傍に残して、湯面５０ｂより下方に流入し、貫通孔１３を通って冷却装置１９に流れ落ちる。

このようにして溶湯溜め４内に溶湯５０を供給した際、上述の溶湯圧制御手段、すなわち第１不活性ガス供給管８と不活性ガス供給源７とを有してなる溶湯供給装置（不活性ガス供給装置６）、または第２不活性ガス供給管１１と不活性ガス供給源７とを有してなる不活性ガス供給装置６により、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０の押し出し圧力を制御する。これにより、上述したように一対のロール３ａの周面に対する半凝固物５１の押し付け圧力が、予め設定された高圧に精密に制御される。また、溶湯５０の湯面５０ｂがタワー部５の筒部１５内に位置させられているので、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０に対して充分に大きい水頭圧がかかっており、従って半凝固物５１の押し付け圧力が大きく変動することなく安定している。

冷却装置１９に流れ落ちた溶湯５０は、上述したように冷却管２１等によって冷却され、かつ、撹拌されることにより、半凝固化される。そして、形成された半凝固物５１は周回する一対のロール３ａ間のギャップに案内される。このようにしてギャップに案内された半凝固物５１は、精密に制御された押し付け圧力でロール３ａの周面に押し付けられ、ロール３ａ間のギャップを通ることにより、凝固して連続鋳造され、板材に形成される。従って、得られた板材を巻き取り、その後両サイドの耳部をカットして所望寸法に形成することにより、製品、または半製品としての板材が得られる。

本実施形態の連続鋳造装置１によれば、一対のロール３ａ間の上に、溶融炉２から供給される溶湯５０を冷却して得られた冷却物（半凝固物５１）を一対のロール３ａ間に供給する冷却装置１９を設けているので、冷却装置１９で予備冷却した半凝固物５１を一対のロール３ａからなる双ロール３へ確実に流し込むことができ、従って幅広の板材についてもその連続鋳造を容易に行うことができる。

また、冷却装置１９が、溶湯５０を冷却するとともに、該溶湯５０の流れを乱すことで該溶湯５０を撹拌する冷却撹拌部（冷却管２１）を有しているので、冷却撹拌部によって溶湯５０を一対のロール３ａ間に供する直前に半凝固化することができ、従ってロール３ａ間にて凝固する際の結晶粒の成長を抑えて製品品質を向上することができる。

また、冷却装置１９の上に溶湯５０を溜める溶湯溜め４を設け、溶融炉２と溶湯溜め４との間に溶湯供給管９を設け、溶湯供給管９の吐出口９ｂを、溶湯溜め４に溜められた溶湯５０の湯面５０ｂより下方に位置させているので、反応が起こり易い湯面５０ｂを形成する溶湯５０をそのまま湯面５０ｂまたはその近傍に残すことができ、従って湯面５０ｂを形成していた溶湯５０がロール３ａ間に流れて連続鋳造に供されることを防止することができる。よって、巨大な設備を用いることなく、鋳造前の溶湯５０の反応を防止して得られる連続鋳造製品の品質低下を防止することができる。

特に、反応性が高いマグネシウムやその合金の連続鋳造をした場合にも、その反応を確実に防止できるため、軽くて強度が高いマグネシウム系板材を、良好な品質で製造することができる。

また、溶湯圧制御手段を設けているので、溶湯圧制御手段によって溶湯溜め４に溜められた溶湯５０の押し出し圧力を制御することにより、冷却装置１９を流れ出た半凝固物５１の、一対のロール３ａの周面への押し付け圧力を制御することができる。従って、この押し付け圧力を予め設定した高圧にして加圧鋳造することで、ロール３ａから溶湯５０への熱伝達率を高めて冷却効率を向上させ、さらに、この熱伝達率をロール３ａの周面全体で均等にし、凝固を均等に起こして製品品質のむらをより少なくすることができる。

上記溶湯圧制御手段として、溶湯供給管９によって溶湯溜め４に供給する溶湯５０の量を調整し、溶湯５０の湯面５０ｂをタワー部５内にて昇降させる溶湯供給装置を用いた場合には、溶湯５０の水頭圧を良好に制御することができるため、一対のロール３ａの周面に対する半凝固物５１の押し付け圧力を精密に制御することができる。

上記溶湯圧制御手段として、タワー部５内の溶湯５０の湯面５０ｂの上方に不活性ガスを導入し、該タワー部５内の押し出し圧力を調整する不活性ガス供給装置６を用いた場合には、第２不活性ガス供給管１１によって供給する不活性ガスの量を調整することにより、溶湯５０の湯面５０ｂ上の内圧を制御することができ、これによって内圧が加えられる溶湯溜め４内の溶湯５０の押し出し圧力を制御することができる。従って、一対のロール３ａの周面に対する半凝固物５１の押し付け圧力を精密に制御することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では双ロール３を、一対のロール３ａ、ロール３ａが水平且つ同一高さに配置されるように構成したが、一対のロールを、鉛直方向の上下に配置してもよく、段違いに斜めに配置してもよい。

また、上記実施形態では冷却装置１９の上に溶湯溜め４を配置し、溶湯溜め４に溜めた溶湯５０を冷却装置１９に供して予備冷却し、半凝固化した後、ロール３ａ間に供するようにしたが、溶湯溜め４を介することなく、溶融炉２から溶湯５０を直接冷却装置１９に供し、予備冷却した後、ロール３ａ間に供するようにしてもよい。その場合には、連続鋳造装置の装置構成を簡易にして装置コストを低減することができる。

また、上記実施形態の連続鋳造装置では、特にマグネシウム合金の連続鋳造に適用するものとしたが、本発明の連続鋳造装置はマグネシウム合金以外の非鉄金属またはその合金の連続鋳造にも好適に用いられる。

１…連続鋳造装置、２…溶融炉、３…双ロール、３ａ…ロール、４…溶湯溜め、９…溶湯供給管、１９…冷却装置、２１…冷却管（冷却撹拌部）、５０…溶湯、５０ａ…湯面、５０ｂ…湯面

Claims

非鉄金属またはその合金を溶融させる溶融炉と、
前記溶融炉から供給される非鉄金属またはその合金の溶湯を冷却し、連続鋳造する一対のロールからなる双ロールと、を備え、
前記一対のロール間のギャップの上に、前記溶融炉から供給される溶湯を冷却して得られた冷却物を前記一対のロール間に供給する冷却装置が設けられ、
前記冷却装置の上に前記溶湯を溜める筒状の溶湯溜めが設けられ、
前記溶融炉と前記溶湯溜めとの間に、前記溶湯を前記溶湯溜めに供給する溶湯供給管が設けられ、
前記溶湯供給管は、その吐出口が前記溶湯溜めに溜められた溶湯の湯面より下方に位置させられていることを特徴とする連続鋳造装置。
前記冷却装置は、前記溶湯を冷却するとともに、該溶湯の流れを乱すことで該溶湯を撹拌する冷却撹拌部を有して形成されていることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造装置。
前記非鉄金属またはその合金がマグネシウムまたはその合金であることを特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳造装置。