JPH01170552A - 金属ストリップの双ロール式製造法及び双ロール式ストリップ鋳造機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、請求項１の概念による製法即ち、溶融金属
を耐火性ノズルの部分で１対の鋳造ロール（大径の下ロ
ールと小径の上ロール）のギャップに注入し、互に反対
方向に回転する冷却された鋳造ロール上で凝固し、上と
下の凝固層をロールギャップで合体し最終ストリップと
する、溶融金属から厚さと幅の比率が１：２００〜１：
３０００の薄い金属ストリップを製造する方法と、その
実施のための１対の鋳造ロールをもつストリップ鋳造機
に関するものである。

（従来技術とその問題点） この種の方法は、ヨーロッパ特許出願第０１９８６６９
号で知られている。上記出願には、１対となってロール
ギャップを形成する２個のロール（大径の下ロールと小
径の上ロール）を備えた双ロール法ストリップ鋳造機の
ことが示されている。溶融金属は、耐火性湯溜りからノ
ズルを経てロールギャップに流れ込み、そこから薄いス
トリップとなって出て行く。

ストリップの厚さが約１〜３ｍｍ、幅が５００〜１２０
０ｍｍのサイズの薄いストリップ製造の実施にあたって
は、溶融金属を鋳造ロールに注ぎ込むという構造上の条
件から、製造技術上の問題が起きてくる。

それは、湯溜りからロールギャップへの途中で溶融金属
の速度匂配が変化することによって超きる。適切な温度
で、溶融金属をノズルからロール部分に流し込む時、そ
の温度がかなり早く降下するという現象が起きる。この
温度の低下を防ぐには、溶融金属の温度を上げて、その
際の温度降下を考慮した方法を実施する必要がある。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上記方法による操業が不安定な温度状況に
左右されないようにすることを目的とする。この課題は
次の様にして解決される。即ち、ノズルの下側の部分で
、下ロールに接触する直前に溶融金属を加熱し、且つ下
ロールシェルの表面を局部的に加熱することによりロー
ルの冷却効果を下げることで解決される。この発明は、
第３図によって要約すれば次のとおりのものである。

この発明は薄い金属ストリップ製造用の双ロール法スト
リップ鋳造機（大径の下ロール１と小径の上ロール２を
持つ）に関するものである。この２つの鋳造ロールが形
成するロールギャップに、ノズル１０上流の湯溜り８か
ら溶融金属を注入する。ノズル１０の下側壁１１と下ロ
ール１のシェル１６の間の隙間部分２０に、加熱装置１
３を組み込んで溶融金属９を部分的に加熱し、且つ下ロ
ール１のシェル１６を局部的に予熱する。その加熱装置
としては、電磁場発生による誘導加熱方式を用いること
もある。

特に請求項２に記載のように、電磁場の誘導加熱で溶融
金属を部分的に加熱し、下ロールシェルの表面を部分的
に加熱する手段が効果的であることがわかった。この発
明に関しては、下ロールの冷却能力の制御と鋳造ロール
周囲温度の制御というパラメーターのほかに、さらに鋳
造機を制御調整するためのもう１つのパラメーターを取
り入れている。

それは請求項３に示すように、仕上がりストリップの厚
さを溶融金属とロールの加熱によって決めるというパラ
メーターである。特にこの種の方法では鋳造ロール間の
ギャップを固定しないで（上ロールを固定せず弱い力で
上下できるようにする）、冷却条件からストリップの厚
さを微調整できるようになっている。

ストリップ端の部分では、抜熱量を考慮して請求項４に
示すように、溶融金属と、下ロールと上ロールの両方或
は一方の加熱部分からロールギャップまでの部分に、よ
り広範に電磁誘導加熱を加えることで適切に操業される
。この発明による方法では、結果として溶融金属をその
一部分加熱することで、過度に温度を上昇させる必要が
なく、さらにノズル近傍で溶融金属が凝固するのを防ぐ
ことができる。下ロールの加熱により、ストリップの厚
さ調整を行なうこともできる。また、溶融金属を加熱す
るのに電磁場を使うことによって、ノズルと下ロールの
間の隙間に溶融金属が侵入しないような力が働く。

この発明は、エネルギーの制約になる。つまり他の方法
ならば溶融金属全体を加熱しなければならないのを、必
要な部分を局部的に加熱するのみですむからである。

金属ストリップの製造と電磁場の利用については、鋳造
によって金属ストリップを製造する別の方法として、型
壁のところで溶融金属の停滞を制御するために、電磁場
を利用する方法が、ＤＥ−Ｏ３２５４８９３９で述べら
れている。これには、鋳造ロールを並列させたストリッ
プ鋳造機のことが記されている。その場合電磁場内に溶
融金属を供給しなければならず、そのためストリップに
なる溶融金属の全体に電磁場の作用が働き、その結果エ
ネルギーが大量に消費される。　また、ＤＥ−ＰＳ２９
５０４０６には単ロール法ストリップ鋳造機の場合の鋳
造ロール表面の加熱について述べである。この場合には
鋳造ノズルの前でロールの湿気を蒸発させて、その蒸気
を吸収装置で吸い取る必要がある。ロール表面と溶融金
属が接触する前に溶融金属を部分的に加熱するという手
段は、この場合には考えられていないし、また不可能で
ある。

この発明は、さらに、あるロールギャップをもって配置
され、互に反対方向に回転する２個の鋳造ロール（大径
の下ロールと小径の上ロール）をそなえたストリップ鋳
造機に関するものである。その上ロールは下ロールより
細く、その幅が仕上かりストリップの幅に相当する。ま
た溶融金属を入れる耐火物の湯溜りをそなえ、その湯溜
りは耐火物ノズルにつながり、溶融金属をロールギャッ
プに注ぐ。その際耐火性ノズルは、上ロールの下側と下
ロールの上側にある壁と、ロールギャップによって流入
口を区切られている。またノズルの上下壁の前面と曲率
をもった側壁の前面が鋳造ロールシェルの間で隙間を形
成する。このストリップ鋳造機が発明として優れた点は
、ノズルの下側前面と下ロールシェルの間の隙間に隙間
の全長より長い加熱装置を直接取り付けるという点にあ
る。

この方法による双ロール法ストリップ鋳造機の完成され
たタイプは、請求項６に示すように、加熱装置として誘
導加熱機を内蔵している。また請求項７のように、双ロ
ール法ストリップ鋳造機にはノズルの下側前面にノズル
の底面からスペースを取って、取り付け部を設け、そこ
に誘導加熱機を設置できるように設計されている。この
ように加熱装置をできるだけ被加熱物に近い場所で使用
することで、その機能を集中して働かせることができる
ようになっている。

ストリップ端の部分では、温度降下をできるだけ少なく
して許容範囲内に維持するために、請求項８のように、
誘導加熱機の長さがノズルの下側前面より長くなるよう
に設計される。請求項９に示す特殊例として、ノズル下
側前面と誘導加熱機の長さに関しては、加熱機の中心が
ノズル下側前面の中心にくるように設置する。これはス
トリップの両側で温度状況が均一にならない場合に重要
になってくる。その場合には、加熱機の位置を偏心させ
、ストリップ端をむら無く均一に加熱するよう工夫でき
る。

次にこの発明を添付図面により詳細に説明する。

第１図の双ロール法ストリップ鋳造機は、大径の下ロー
ル１と小径の上ロール２を装備していて、この２つのロ
ールがロールギャップ３を形成している。下ロール１の
シャフト４は固定されているが、上ロール２のシャフト
５は、ある力量上で自由に上下できるような構造になっ
ている。

ロールギャップは鋳造の際に自由に調整できるようにな
ワている。下ロール１と上ロール２は、回転矢印６．７
が示すように反対方向に回転する。

ストリップ鋳造機には、溶融金属９を入れるための湯溜
り８が付いている。そして、その湯溜り８はノズル１０
を通して、ロールギャップ３につづいている。ノズル１
０は下側壁１１と上側壁１２によって囲まれ、またロー
ル面側では、上ロール２の下側と下ロール１の上側によ
って区切られている。加熱機と冷却装置の電気的回路は
図に記載されていないが、ノズルｌＯの下側壁１１には
誘導加熱機１３が設置されている。

第２図では側壁１４．１５によるノズル１０の側面を補
足して示しである。さらに下ロールシェル１６がストリ
ップより広い幅を持ち、また上ロールシェル１７はそれ
より狭い幅を持つことを示している。この上ロール２の
幅が鋳造されてできるストリップの幅に相当する。第３
図のストリップ鋳造機の断面図は、下側壁１１の取り付
け部１８を示したもので、誘導加熱機１３が取り付けら
れている。扇形１９は加熱機１３の主要有効範囲を示す
もので、ノズル１０の溶融金属９が加熱される範囲が、
ノズル１０のある一定部分に限られていることを示して
いる。加熱機に向かい合った下ロール１のシェル１６の
部分も加熱され、その他の加熱されない部分に比べ、冷
却効果が緩和される。ノズル１０の下側壁１１とシェル
１６の間に隙間２０があり、加熱装置として誘導加熱機
１３を使用する場合には、この隙間を密閉する必要はな
い。なぜなら電磁場の作用により、隙間２０からの溶融
金属の流出は防止されるからである。隙間２０は比較的
大きく、例えば２　ｍ　ｍに決められるので、下ロール
ｌや隙間２０に対し、耐火物面の許容寸法精度について
厳しい条件をそれ程必要としない。点線２１と２１ａは
、下ロール１と上ロール２がノズルと作る隙間を示して
いる。隙間２０の上方で、シェル１６の冷却効果によっ
て溶融金属が徐々に凝固していき、下側のストリップ２
２がだんだん厚くなりロールギャップ３のところで上側
ストリップ２３と合体し、最終ストリップ２４になる。

第３図についていえば、誘導加熱機１３無しでもこのこ
とは可能である。それは次のような場合である。溶融金
属９の温度が高くないときとか、誘導加熱機１３により
ては発生し得ないような１種のスラグの形成が鋳造開始
の際に、円弧部分１９においてなされた場合である。第
４図では、ノズル１０の図示されていない側壁１４．１
５の横側の隙間２１に並設させた幅の広い誘導加熱機２
５を追加して示しである。この誘導加熱機は、横側の隙
間２１の一部にだけ有効である。この誘導加熱機２５に
よフて下ロール１と溶融金属のそれぞれ両側と誘導加熱
機１３の加熱部分からロールギャップまでの区間が、よ
り強い電磁場で誘導加熱される。

上ロール２とともに側壁１４と１５が形成する隙間２１
ａは、誘導加熱機２８の上方で加熱される。さらに第４
図では解放型のノズル１０を示している。それは浸漬ノ
ズル２６を通して取鍋２９から溶融金属を供給される。

この供給は、調節可能なストッパー２７により調節され
る。

（発明の効果） 溶融金属をノズル下側で加熱し、且つ下ロールを局部的
に加熱することによって、湯溜りからロールギャップ間
へ流入する溶融金属の温度降下を制御することができ、
薄い金属ストリップを安定して製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の双ロール法ストリップ鋳造機の１例
を示す概略説明図。第２図は、第１図のストリップ鋳造
機の斜視図。第３図は、第１図の双ロール法ストリップ
鋳造機の要部拡大断面図。 第４図は、本発明の他の例を示すもので、側面に加熱装
置を取り付けた双ロール法ストリップ鋳造機である。 １、下ロール　　　　１６．シェル（下ロール）２、上
ロール　　　　１７．シェル（上ロール）３、ロールギ
ャップ　１８．取り付け部８、湯溜り　　　　　１９．
加熱有効範囲９、溶融金属　　　　２０．隙間 １０、ノズル　　　　２１．隙間 １１、下側壁　　　　２１ａ、隙間 １２、上側壁　　　　２２．上側ストリップ１３、誘導
加熱機　　２３．下側ストリップ１４、側壁　　　　　
２４．最終ストリップ１５、側壁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融金属を耐火性ノズルの部分で１対の鋳造ロール
   （大径の下ロールと小径の上ロール）のギャップに注入
   し、互に反対方向に回転する冷却された鋳造ロール上で
   凝固し、上と下の凝固層をロールギャップで合体し最終
   ストリップとする、溶融金属から厚さと幅の比率が１：
   ２００〜１：３０００の薄いストリップを製造する方法
   において、下ロールと接触する直前に溶融金属をノズル
   の下側で加熱すると共に、下ロールシェル表面を局部的
   に加熱することを特徴とする金属ストリップの製造方法
   。 ２、溶融金属の部分的加熱と下ロールシェル表面の局部
   的加熱を、誘導電磁場で行なう請求項１記載の方法。 ３、最終ストリップの厚さを、溶融金属とロールの加熱
   により制御する請求項１または２記載の方法。 ４、溶融金属と、下ロールと上ロールの両方の或いは一
   方の加熱部分からロールギャップまでの部分に、電磁場
   による誘導加熱を加える請求項１〜３のいずれか１つに
   記載の方法。 ５、あるギャップを持って配置され、互に反対方向に回
   転する大径の下ロールと仕上りストリップの幅と等しい
   幅を有する小径の上ロールからなる１対の鋳造ロールと
   、溶融金属を保持する湯溜りを有し、耐火性ノズルを通
   してロールギャップへ溶融金属を供給するための装置と
   、溶融金属の供給側で、上ロールに相対するノズル上側
   壁と下ロールに相対するノズル下側壁と、ロールギャッ
   プによって囲まれ、ノズル上下側壁の前面とノズル側壁
   の曲率をもった部分が鋳造ロールシェルに対し、ギャッ
   プを形成するようにセットされた耐火性ノズルとを備え
   たストリップ鋳造機において、ノズル（１０）の下側壁
   前面と、下ロールシェル（１６）の間のギャップ（２０
   ）の部分に、加熱装置を取り付け、該加熱装置の長さを
   ギャップ（２０）の全長よりも長くしたことを特徴とす
   るストリップ鋳造機。 ６、加熱装置が電磁場発生による誘導加熱である請求項
   ５記載のストリップ鋳造機。 ７、ノズル（１０）の下側壁前面の底部に空間を設け、
   該空間を誘導加熱機（１３）の取り付け部（１８）とし
   た請求項６記載のストリップ鋳造機。 ８、誘導加熱機（１３）の長さが、ノズル （１０）の下側壁前面と下ロール（１）の間のギャップ
   （２０）より長い請求項６または７記載のストリップ鋳
   造機。 ９、誘導加熱機（１３）の中心が、ギャップ（２０）の
   中心にくるように設置した請求項８記載のストリップ鋳
   造機。 １０、下ロール（１）とノズル（１０）の側壁（１４、
   １５）が形成するギャップ（２１）に誘導加熱機（２５
   ）を設置した請求項５〜９のいずれか１つに記載のスト
   リップ鋳造機。 １１、上ロール（２）とノズル（１０）の側壁（１４、
   １５）が形成するギャップ（２１ａ）に誘導加熱機（２
   ８）を設置した請求項５〜１０のいずれか１つに記載の
   ストリップ鋳造機。