JPH02117749A - 金属薄帯の連続鋳造方法 - 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） 本発明は、溶融金属を急冷・凝固して直接的に金属薄帯
を製造する連続鋳造方法に関する。

（従来技術） 溶融金属を冷却体の表面に流下して急冷・凝固すること
により非晶質の金属薄帯を連続鋳造する方法が、特有な
性質をもつ非晶質材料を製造する手段として採用されて
いる。また、同様な方法によって結晶質の金属薄帯を製
造するとき、得られた鋳片は、最終形状に近いものであ
るため、後続する圧延や熱処理等の作業が簡略化又は省
略することができる。

この種の連続鋳造方法の代表的なものとして、単ロール
方式、双ロール方式がある。単ロール方式では、注湯ノ
ズルから冷却ロールの周面に溶融金属を注湯し、冷却ロ
ールの回転に伴って移動している間に急冷・凝固して凝
固シェルを生成している。また、双ロール方式では、一
対の冷却ロールの間に形成された湯溜り部に注入された
溶融金属を、それぞれの冷却ロールの周面で冷却・凝固
し、生成した凝固シェルをロールギャップで一体化して
、冷却ロールの間から金属薄帯として取り出している。

単ロール方式の場合には、冷却ロールの周面と注湯ノズ
ルの先端部で湯溜り部を形成する。冷却ロールが高速度
で回転している場合には、湯溜り部に注湯ノズルから流
出した溶融金属は、冷却ロールの回転に引きずられて移
動するため、湯溜り部から漏れ出すことがない。しかし
、冷却ロールの回転を遅くしたり、幅広の注湯ノズルを
使用する場合にあっては、注湯された溶融金属の一部が
湯溜り部に滞留し湯漏れが発生し易くなる。

また、冷却ロールの側面にサイド堰を当接した双ロール
方式の場合には、サイド堰と冷却ロールの側面との間に
湯差しが発生し易い。この湯差しは、鋳造された鋳片の
幅方向両端部に起立した耳となって、冷却ロール間から
鋳片を取り出す作業や、後続する圧延作業等の支障とな
る。また極端な場合には、鋳造作業を中断させる湯漏れ
を生じさせることもある。

このような湯差し、湯漏れ等を防止するため、単ロール
方式にあっては冷却ロールの周面に注湯ノズルを、双ロ
ール方式にあっては冷却ロールの側面にサイド堰を一定
圧力以上で押し付けることが考えられる。しかし、注湯
ノズル又はサイド堰を押圧するとき、冷却ロールの周面
又は側面にキズが発生し易くなる。そこで、冷却ロール
に対する注湯ノズルやサイド堰等の摺動面を、ロールに
キズを付けずしかも滑りの良好な材質のセラミックスで
作ることが提案されている（特開昭６０＝１３０４５０
号公報、特開昭６３−１０１０５６号公報等参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、セラミックスで作られた注湯ノズル又は
サイド堰を押し付けるとき、冷却ロールの周面又は側面
に発生するキズを完全に無くすことは不可能である。ま
た、湯漏れや湯差しを無くすために押圧力を大きくする
と、注湯ノズルやサイド堰が破損し易くなる。しかも、
注湯ノズルにあっては所定の湯溜り部を冷却ロールの周
面との間に形成させるため、注湯ノズルの先端部を高い
加工精度で仕上げているが、この仕上げ状態が冷却ロー
ルとの摩擦によって容易に劣化する。

このような冷却ロール表面のキズ発生、注湯ノズルやサ
イド堰の破損等を回避するため、本発明者等は、冷却ロ
ールと注湯ノズル又はサイド堰との間にセラミックス短
ｉａ維で出来たクツション材を配置することを開発し、
特願昭６１−２４４２７６号（特開昭６３−１０１０５
３号公報）として出願した。しかし、その後の検討によ
り、現状で入手できるクツション材は、強度不足のため
に削られ、製品である金属薄帯に巻き込まれ、押込みキ
ズ等を発生させる恐れがあることを知見した。

そこで、本発明は、注湯ノズル又はサイド堰と冷却ロー
ルとの間に無機質のシール材を配置することにより、冷
却ロール表面のキズ発生を防止すると共に、冷却ロール
に対する注湯ノズル又はサイド堰の摺動面にクツション
材を設けた場合にあっても押込みキズ等の欠陥がない金
属薄帯を製造することを目的とする。

（′ｖ１題を解決するための手段） 本発明の連続鋳造方法は、その目的を達成するために、
冷却ロールの周面で凝固シェルを成長させて金属薄帯を
連続鋳造する際、前記冷却ロールの周面と共同して湯溜
り部を形成する注湯ノズル又はサイド堰と前記冷却ロー
ルの周面との間に、無機質材料製の布状体をシール材と
して介在させることを特徴とする。

（作用） 本発明の連続鋳造方法においては、冷却ロールの表面と
注湯ノズル又はサイド堰との間が、無機質材料のシール
材で遮断されている。そのため、注湯ノズル或いはサイ
ド堰が冷却ロールの表面に直接接触することがなく、冷
却ロールのキズ発生が防止される。また、注湯ノズル或
いはサイド堰に欠損が生じることも抑制される。しかも
、注湯ノズル或いはサイド堰の摺動面にクツション材を
配置した場合においても、このクツション材から削られ
た破片が、湯溜り部に巻き込まれて、金属薄帯に押込み
キズ等の原因となることもない。

シール材としては、たとえば耐熱性、強度、耐摩耗性に
優れたグラスウール、炭化ケイ素ファイバー　グラファ
イトファイバー、セラミックスファイバー等から作られ
た織布又は不織布、或いはアルミナ質等でできた不燃シ
ートが使用される。このシール材は、充分に小さな（た
とえば０．２ｍｍ）程度の厚みとし、溶融金属の差し込
みを生じさせないようにする。また、耐熱性は、接触す
る冷却ロールの表面温度（約５００℃以下）において充
分な強度をもつことが必要である。

（実施例） 第１図は、本発明を単ロール方式の連続鋳造に適用した
例を示す。

冷却ロール１の周面に対向して注湯ノズル２を配置し、
冷却ロール１の周面と注湯ノズル２の先端面とで鋳造空
間３を区画する。この鋳造空間３に注湯ノズル２から注
入された溶融金属４は、冷却ロール１を介した抜熱によ
り急冷・凝固され、冷却ロール１の周面で凝固シェル５
となる。この凝固シェル５は、矢印で示した冷却ロール
１の回転方向に沿って鋳造空間３から運び出される。

注湯ノズル２の先端面にはクツション材６が設けられて
おり、注湯ノズル２を冷却ロール１周面に近接させたと
きの押圧力が緩衝される。また、このクツション材６と
冷却ロール１の周面との間には、グラスウール製のシー
ル材７が固定部８がら延びている。このシール材７の先
端部は、好ましくは注湯ノズル２の開口部下縁までとし
、鋳造空間３に延出しないようにする。

ここで、幅６５０ｍｍの注湯ノズル２を面圧０．０５〜
０．５ｋｇ／ｍｍ２の圧力で冷却ロール１に押圧し、溶
融金属４の接触長さで５０〜２００ｍｍの範囲で接触さ
せ、約１トンの金属薄帯を製造した。シール材７として
厚さ０．１８ｍｍのグラスクールを使用し、鋳造作業を
約５分間継続した。そして、鋳造を停止し、冷却ロール
１の表面状態を観察したところ、その表面に何らキズの
発生が認められなかった。また、製造された金属薄帯の
表面にも、ロールキズに起因して発生する割れが検出で
きず、耐火物の押込みキズもなかった。このようにして
、冷却ロール１の表面を良好な状態に維持しつつ、優れ
た品質の金属薄帯を製造することができた。

本発明は、第１図に示したような単ロール方式に限らず
、双ロール方式の連続鋳造に対しても適用することがで
きる。

第２図は、冷却ロールの側面にサイド堰を当接させて、
金属薄帯を鋳造する形式の連続鋳造装置の要部を示す。

この場合、互いに逆方向に回転する一対の冷却ロール１
ａ、１ｂと、冷却ロール１ａ、！ｂの側面に当接された
サイド堰２ａ、２ｂで湯溜り部３が形成される。そして
、この湯溜り部３に、タンデイツシュ等の中間容器から
注湯ノズルを介して注湯された溶融金属４は、それぞれ
の冷却ロール１ａ、１ｂ周面で冷却・凝固され、凝固シ
ェル５ａ、５ｂとなる。これら凝固シェル５ａ、５ｂは
、キッシングポイントで一体化され、金属薄帯９として
搬出される。

このとき、サイド堰２ａ、２ｂと冷却ロール１ａ、１ｂ
の側面との間に生じる湯差しを防止するため、冷却ロー
ルｌａ、ｌｂの側面にサイド堰２ａ、２ｂが押圧される
。しかし、冷却ロール１ａ、１ｂの側面にサイド堰２ａ
、２ｂを直接押圧したのでは、第１図の注湯ノズル２と
冷却ロール１周面との場合と同様に、冷却ロールｌａ、
ｌｂ周面のキズ発生、サイド堰２ａ、２ｂ摺動面の欠損
等の欠陥が発生する。そこで、本実施例においては、冷
却ロール１ａ、１ｂ側面とサイド堰２ａ、２ｂ内面との
間に、たとえばサイド堰２ａ、２ｂ内面に対する貼付は
等の手段により、シール材７ａ、７ｂを介在させている
。このシール材７ａ、７ｂによって、冷却ロール１ａ、
１ｂの側面に傷が発生したり、欠損したサイド堰２ａ、
２ｂの破片が湯溜り部３に巻き込まれたりすることがな
くなる。

また、第３図は、冷却ロール１ａ、１ｂの周面に当接す
るＶ字型のサイド堰２ｃ、２ｄで湯溜り部３を形成した
双ロール方式の連続鋳造機に本発明を適用した例を示す
。この場合には、サイド堰２ｃ、２ｄの下端面と冷却ロ
ール１ａ、１ｂの周面との間に、シール材７ａ、７ｂを
介在させる。

このシール材７ａ、７ｂは、サイド堰２ｃ、２ｄの下端
面に張り付けても良く、或いは上方から吊り下げても良
い。これによって、サイド堰２ｃ、２ｄの下端面が冷却
ロール１ａ、１ｂの周面に直接接触することが防止され
、冷却ロール１ａ、１ｂ周面のロールや、剥離したサイ
ド堰２ｃ、２ｄの破片が湯溜り部３に巻き込まれたりす
ることがなくなる。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明においては、注湯ノズル
やサイド堰が冷却ロールの表面に直接接触することを、
両者の間に介在させたシール材によって防止している。

そのため、冷却ロールの表面にキズ発生等の欠陥が発生
することなく、優れた品質の金属薄帯を安定した条件下
で製造することが可能となる。また、注湯ノズルやサイ
ド堰の冷却ロールに当接する面が仮に高温でガスを発生
させるような成分を含む耐火物で作られていても、発生
ガスがシール材で遮られて湯溜り部に至ることがないた
め、鋳造された金属薄帯に波立ちや気泡等の欠陥もなく
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を単ロール方式の連続鋳造に適用した実
施例を説明するための図であり、第２図及び第３図は双
ロール方式に適用した実施例を説明するための図である
。 １、ｌａ、ｌｂ、冷却ロール　　２．注湯ノズル２ａ〜
２ｄ、サイド堰 ３、鋳造空間（湯溜り部）　　４．溶融金属５．５ａ、
ｓｂ、凝固シェル ６、クツション材　　７、？ａ１７ｂ、　シール材８、
固定部　　　　　９．金属薄帯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷却ロールの周面で凝固シェルを成長させて金属薄
   帯を連続鋳造する際、前記冷却ロールの周面と共同して
   湯溜り部を形成する注湯ノズル又はサイド堰と前記冷却
   ロールの周面との間に、無機質材料製の布状体をシール
   材として介在させることを特徴とする金属薄帯の連続鋳
   造方法。