JPH02503766A - 金属ストリツプの直接鋳造のための装置及び方法 - 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】 金属ストリップの直接鋳造のための装置及び方法発明の背景 発明の分野 本発明は、溶湯を冷硬表面に送り出す湯だまり又は他の溶湯収容容器と組み合わ されて、溶湯が凝固のために流動される移動する冷硬表面を使用する、金属スト リップの連続的な直接鋳造のためのプロセスと装置に関する。

先行技術 連続ベースにおいて薄いストリップ又はシート（以後「ストリップ」）への溶湯 の直接鋳造において達成される利点が、長く認識され、そして多数のプロセスと 装置が、金属ストリップの直接鋳造のために提案された。しかし、先行プロセス 又は装置は、商業的ベースにおいて成功的に使用されていないと考えられ、特に 、商用製品の生産のための鋳放し条件における使用、又は他の手段による圧延又 は成型の後続の処理のために適する高品質、輻広ストリップの生産に対してそう である。

鋳造される溶湯に接触する連続的に駆動された冷硬表面を使用する先行の直接ス トリップ鋳造プロセスにおいて、溶湯は、冷硬表面を通して熱を抽出することに より、冷硬表面において凝固され、その結果溶湯の薄い表皮は、冷硬表面との接 触により即座に凝固される。薄い表皮は、冷硬表面が、ストリップが完全に形成 されるまで、溶湯を通過して漸進的に移動する時、厚さが増大する。初期的に形 成された薄い表皮は、冷硬表面に結合され、又は確実に付着され、そして結合さ れた接触は、溶湯から冷硬表面への最大熱伝達を生ずる。Ｗｋ固する表皮が、次 第に厚さが増大する時、熱の抽出は、結合が破壊されるまで、冷硬表面との結合 界面において、凝固するストリップの収縮を生じ、これにより熱抽出率において 実質的な低減を生む、ｌ１ｉＪプロセスによる品質ストリップの成功的な生産は 、一様率における熱の抽出に大きく依存し、冷硬表面から鋳造ストリップの一様 な解放を獲得する。冷硬表面を通して必要な一様熱抽出を獲得するための一つの プロセスは、本出願の譲受人に譲渡された、同時係属米国特許出願第１５５．７ １０号において開示かつ請求され、冷硬表面において自然酸化物層を確立し、か つ実質的に一様な厚さのなめらかな層において自然酸化物界面を維持することを 含む。自然酸化物層は、大気への冷硬表面の露出の結果として形成された自然酸 化物層を保合かつ研磨することにより、必要な条件において維持される。研磨は 、冷硬表面に確寅に付着された自然酸化物の充填層を残しながら、酸化物層の最 外部粒子を除去するために有効である。

商業的に受容される幅において直接鋳造ストリップを生産するための努力により 、研究又は実験装置における狭いストリップの生産において見られない問題が明 らかにされた。寅際的な観点から、ストリップが凝固される冷硬表面は、鋳造さ れるストリップの幅よりも実質的に幅が広くなければならず、そして商業的な設 備において、資本費は、鋳造ホイールと他の装置が、多様な幅のストリップを生 産するために、動作が可能なことを要求する。鋳造ホイールを通って循環する冷 却水は、動作中溶湯に接触しない鋳造ホイールの各端部に隣接した冷硬表面の部 分を冷却し、鋳造されるストリップの縁部分に接触した冷硬表面の温度を低下さ せる。これは、ストリップ縁においてより急速な冷却を生じ、そして縁における 厚さ増大と、縁の近くのストリップ厚の縮小を生成する。そのような現象は、非 一様なストリップ断面と、時々「ドッグ・ポーン」形状と呼ばれる比較的大きな 縁厚を生成する。

商用幅の受容可能なストリップを生産する際に遭遇される別の問題は、湯たまり 又は溶湯供給容器（以後、湯たまり）を通った非一様な率において、溶湯が帰部 流れ又は流動する固有の傾向から生じ、最も急速な流れの領域において、冷硬表 面に達する金属の温度は、低速な流れの領域よりも高温であるという結果になる 。冷硬表面に接触する溶湯の温度変動は、ストリップ厚変動において明らかにな り、そしてこの問題は、ストリップ帳場とともに増大する傾向がある。

多数の湯だまり設計が、先行技術において開示されたが、これらの公知の湯たま り設計は、一般に、商業的操業における問題を認識せず、そして結果として、問 題への解決を示唆しない。移動する冷硬表面における金属ストリップの直接鋳造 において使用されることを意図された開放溝だまり設計を開示する典型的な先行 技術の特許は、米国特許第４．７１５．４２８号と、ヨーロッパ特許出願第０１ ４７９１２号と、スイス特許第６２６．７２５号と、日本出願第５．０３５．２ ２０号とを含む。

また、米国特許第３．４３１，９７１号は、回転ホイール形式鋳型における金属 板の連続鋳造のための可傾式開放溝だまりを開示する。

上記の特許の中で、特許第４．７１５．４２８号は、特に湯たまり設計に向けら れ、そして特許は、開放された一般にＵ形状出口を有する湯だまりを開示する。

湯だまりは、次第に深さが減少し、そして入り口から出口に幅が増大し、そして 特許は、溶湯に部分的に浸された板３６が、一様な流れの発生を容易（二するた めに使用されることを示便する。これらの板は、流れを調節又は緩衝するために 使用され、全溝だまり幅で流れの一様性を′Ｍ得し、そして表面酸化物とスラグ の移動を抑止する。しかし、板３６は、湯だまり出口における局部流れ又は温度 の効果を低減させない。

従って、薄い金属ストリップの直接鋳造において使用される新規の湯だまり構造 を設けることが、本発明の主な目的である。

本発明の別の目的は、移動する冷硬表面への溶湯を含みかつ供給するための新規 な湯だまり構造を設け、商業的に受容される幅であり、かつ幅にわたって実質的 に一様な厚さのストリップを生産することである。

発明の別の目的は、溶湯の供給を含むための新規な湯たまり構造を設けることで あり、鋳造されるストリップの実質的に全幅にわたって、実質的に一様な温度に おいて溶湯を冷硬表面に呈示する方法により、重力流れによる溶湯を移動する冷 硬表面と接触させる。

別の目的は、構成と維持が経済的であり、かつ操業とサービスにおいて信頼性の ある湯だまりを設けることである。

発明の要約 本発明の前述と他の特徴及び利点は、新規の湯たまり構造とプロセスｌ：よって 獲得され、この場合湯だまりは、鋳造される溶湯を移動する冷硬表面に供給する ために回転鋳造ホイールに隣接して、固定位置において支持される。溶湯は、供 給室から浸せき入り口を通って湯だまりＪ：供給される。分流器が、溶湯の入り 流を分割し、かつ分割流を湯だまり側壁の方向にそらすために設けられる。分流 に続いて、分割流は、混合され、幅にわたって湯だまり出口に向けられた複合流 を形成する。

拡散手段が、分割流と複合流を拡散するために設けられ、局部流れを除去し、か つ金属が冷硬表面に接近する時、幅の全体で湯だまりを通りた実質的に一様な流 速を生成する。湯だまりの幅で一様な流速の獲得により、実質的に一様な温度の 溶湯が、より一様な商業的に受容されるストリップの生産のために冷硬表面に呈 示される。

また、ストリップの縁に隣接して、より急速に熱を抽出する冷硬表面の傾向を補 償するための手段が、設けられる。これは、ストリップの縁に隣接して湯だまり 口の厚さを僅かに増大させることにより、湯だまり口の線番；おいて呈示された 金属の深さを僅かに縮小することにより、達成される。代替的に、冷硬表面の溶 湯との接触の前に、ストリップの縁に隣接した領域において、冷硬表面を加熱す るｔ；めの手段が設けられる。

図面の簡単な説明 本発明の前述と他の特徴及び利点は、添付の図面に関連して取られた次の詳細な 説明から明らかになる。

第」図は、本発明の原理を具体化する直接鋳造装置の部分的に断面の概略正面図 。

算２図は、第１図に示された装置の三次元の図。

第３図は、第２図のライン３−３に沿って取られＩ；断面図。

第４図は、第２図のライン４−４に沿って取られた断面図。

第５図は、第２図に示された装置の平面図。

第６図は、第２図の装置の詳細の三次元の図。

好ましい実施態様の説明 本発明を実施する際に使用されるために適する直接鋳造装置が、図面の第１図に 概略的に示される。示された如く、湯だまり（ｔｕｎｄｉｓｈ）　１０は、鋳造 ホイールの冷硬表面１２に極めて近接して位置し、溶湯は、ストリップ１４とし て凝固され、鋳造装置から回収され、かつ従来の方法でコイラー］６に巻かれる 。

冷硬表面１２は、鋳造ホイール１８の外部円筒形表面を具備する。鋳造ホイール １８は、循環水又は他の冷却液により内部で冷却され、冷硬表面１２により熱を 急速に抽出し、鋳造ホイールが溶湯を通って上方に回転する時、冷硬表面１２に 接触する湯だまりによって設けられた溶湯２０を急冷しかつ凝固させる。冷硬表 面１２は、米国特許第３．３４５．７３８号と第４．２５０．９５０号において 示された如く、好ましくは、粗くされ、又は溝を付けられる。ジャーナル軸受け ２２の如く、適切な手段が、剛性支持フレーム２４における固定水平軸の回りの 回転可能に、鋳造ホイールを支持する。図示されていないが、可変速度モーター と減速歯車機構の如く、適切な駆動手段と、駆動鎖又はベルト２６が、固定水平 軸の回りの鋳造ホイールを回転させるために設けられる。湯だまりの出口端部は 、冷硬表面１２に極めて近接して位置し、そして湯だまりからの溶湯は、横口に 沿って移動する冷硬表面と接触するように流動される。装置はまた、トップ・ロ ール２８を含み、非冷却又は加熱され、かつストリップの凝固を完了させる前に 、溶湯との接触における回転のために取り付けられる。トップ・ロール・プロセ スと装置の詳細は、本発明の譲受人に譲渡されｔ：、「金属ストリップの直接鋳 造のための装置とプロセス」と題する１９８８年２月５日に提出された同時係属 米国特許出願第１５２．４８６号において開示かつ請求される。

第２図、第３図、第４図と第５図に示された如く、本発明によって設けられｔ； 湯だまりｌＯは、床３０と、横に間隔をあけられ上方に延びている対向した平行 な側壁３２と３４と、後部端壁３６と、冷硬表面１２によって有効に閉じられる 開端部とを含む。床３０は、横に延びている輪郭付きｏ　（ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ 　　Ｉ　１ｐ）４０において湯だまりの開端部において終端する。溶湯は、供給 又はサージ室４２から、供給室４２の壁と端壁３６に形成された浸せき入りロボ ート４４を通って湯だまり１０に流動され、溶湯は、融解炉から湯汲み又は高温 金属移送システムの如く、適切な手段によって室４２に供給される。第」の上方 に延びている壁４８は、側壁３２から＠セ３６に延びており、そして入りロポー ト４４の機縁に隣接した点において連結され、そして第２壁５０は、側壁３４か ら端壁３６に延びており、そして入りロボートの他方の横縁に隣接して連結され る。壁４８．５０は、入りロポート４４から平行な側５！３２と３４まで発散関 係で延びており、そして湯だまりの金属含有室を規定するために協同し、発散す る壁４８と５０は、動作中停滞した液体金属の領域を除去又は最小にするために 配置される。

湯だまり１０は、本発明の目的を獲得するために、湯だまりにおいて溶湯を分割 し、分流させ、かつ拡散させるだめの手段の新規な組み合わせを含み、湯だまり 口の横幅にわたった冷硬表面への溶湯の流量率の制御と、湯だまり口を横断した 溶湯の温度の制御とを含み、湯だまりから吐出された溶湯の制御された最小乱流 を提供する。これは、冷硬を通ったより一様な熱伝達を可能にすることにより、 ストリップ厚さと横形状の制御を容易にし、これにより、鋳造ストリップ中の縦 亀裂を減少し、かつ鋳造ストリップの厚さ、形状と品質を改良する。組み合わせ の溶湯分割及び分流手段は、中央バッフル４６と、発散する壁４８と５０と、側 壁３２と３４の間の湯だまりの全横幅にわたって延びている湯だまり床に隣接し て、浸せき開口５４を呈示する流量制＠壁又はダム５２とを含む。

中央バッフル４６は、一対の平面板５６と５８を含み、これらの板５６と５８は 共通線６０に沿って一緒に連結され、そして自由縁又は端部６２と６４において 終端するシェブロン又はＶ形状構造を形成するために、角度関係において延びて いる。中央バッフルは、湯だまり内に配置され、その頂点は、湯だまりの縦垂直 中央平面に位置し、かつ開口４４を通って湯だまりへの溶湯の流れに面する。中 央バッフルの自由縁６２．６４は、それぞれ、発散！４８．５０から内側に間隔 をあけられ、中央バッフルの回りに一対の横に間隔をあけた流量通路を提供する 。

一対の流れ拡散器７２．７４が、中央バッフルの自由縁６２と壁４８との間に一 方と、自由縁６４と！５０との間に他方が延びている。流れ拡散器７２．７４は 、好ましくは、鋳造される溶湯の温度に耐えることができる耐火材又は他の適切 な材料から形成され、そしてこれらの中央バッフルと対向した湯だまりの発散壁 との間の空間を通過する金属の流れを分割かつ分流させるために、小關口の一様 なパターンを設けられる。

アルミニュームストリップの鋳造に対して、繊維ガラス材料から形成された織り 篩が、所望の拡散を提供し、かつ温度と流体圧力に耐え、かつ腐食に耐えること が見いだされ、その結果それは、非常に満足される拡散材料を提供する。さらに 、１／８インチ・メツシュを有する篩手段が、例えば、金属の表面において酸化 物又はスラグの流れを遅くする付加的な機能を提供する。

流量制御壁５２は、発散壁４８．５０と中央バッフル４６の下流に位置付けられ 、かつ湯だまりの全横幅にわたって延びており、底部縁７５が、床３０の頂部表 面に垂直に間隔をあけた関係において延びている。

底部縁７５と床３０の間の開口５４は、好ましくは、鋳造動作中、！５２の下流 の液体金属の最大深さよりも僅かに小さい。好ましくは再び篩の形式である第３ 流れ拡散手段７６が、床３０の頂部表面と横壁５２の底部縁７５との間の開学間 に延びており、かつ完全に覆い、動作生湯だまりの横幅にわたって一様な流れ拡 散を提供する。同時に、篩７６は、流量絞りとして作用し、！！５２の位置付け と組み合わせて、壁の上流の金属のレベルが、底部縁７５の上になり、その結果 壁は、スキマーとして作用し、溶湯の表面において浮動する酸化物を押しとどめ 、そして酸化物の層の下から金属の一様な拡散流を形成するために、篩を横切っ たヘッド差を生成する。篩７２と７４と共に、篩の拡散効果は、小渦の形式の流 れ中の軽い乱流を生成し、金属の局部流れを防止し、かつより一様な流れを提供 し、そして結果的に、輪郭付き口４０における湯だまりの幅での温度差を最小に する。しかし、拡散器によって生成された乱流は、湯だまりを通って流れる液体 金属と、浮動する酸化物、スラグ又は他の不純物の混合を生じさせるために十分 大きくはない。

流れ制御堰５５は、壁５２の下流で側！！３２．３４の間に垂直滑り移動可能に 取り付けられる。堰５５は、底部縁が床３０の頂部表面に係合する降下位置から 移動されるために適合され、輪郭付き口４０への金属の流れを防止し、モして溶 湯との接触のない上昇位置から移動されるように適合され、壁５２の下流で重力 による自由流を許容する。

上記の如く、冷硬表面を提供する鋳造ホイールを使用する典型的な直接鋳造シス テムの操業の際に、鋳造ホイール１８を通った循環冷却剤が、鋳造中溶湯に接触 しない鋳造ホイールの各端部に隣接した冷硬表面１２の部分を冷却する。この条 件は、ストリップの周縁に接触する冷硬表面の隣接部分の温度を低下させ、かつ ストリップ縁のより急速な冷却を生む傾向がある。これは、ストリップの周縁の 厚ざを増大させ、ストリップのコイリングの際に問題を生じ、そして過度の縁ば り取りと結果的な生産損失を要する。この問題は、製品の過度の損失なしに、そ して鋳造ストリップの品質を悪影響を与えることなしに、克服又は実質的に回避 されることが見いだされた。これは、側１！３２．３４に隣接した湯だまりの横 口４０の厚さを増大させることにより達成され、これにより、溶湯と、ストリッ プの周縁に隣接した冷硬表面との間の接触時間を縮小する。第６図に示された如 く、これは、床３０の頂部表面１０４に位置し、かつ結合された一対の薄い挿入 片又は隆起１００．１０２を設けることにより、達成することもでき、それらは 、口４０における各側壁３２．３４に隣接し、即ち、側壁と口によって規定され たかどにある。

隆起１００と１０２は、好ましくは、縦及び横断面において概して矩形状であり 、前方口の交差部分点において最大厚さを提供し、そして最大厚さの点から縦と 横にテーパし、床の頂部表面１０４になめらかに併合する。押湯１００と１０２ の縦及び横寸法と厚さは、鋳造速度と、湯だまりにおける金属の深さと、口の頂 部表面を流れる溶湯の温度とを含む多様な因子によって決定される。

本発明はまた、溶湯に接触する冷硬表面の周縁に隣接するが、外側の冷硬表面の 領域への熱の適用により、製品を犠牲にすることなしに、「ドッグ・ポーン」効 果を克服することを考える。そのような熱の適用は、上記の利点を有するストリ ップの周縁部分に沿った急速な冷却を縮小又は除去する。加熱は、一対のガス・ バーナー】１０と１１２を所定位置に設け、ストリップの縁を形成する溶湯に接 触する部分の外側かつ隣接した位置において、熱ガスの炎又はジェットを向ける ことにより達成される。熱は、好ましくは、溶湯との接触の直前に、湯だまりの 下の位置において、鋳造ホイールの冷硬表面Ｉ；適用され、そして十分な熱が、 冷硬表面の冷たい周縁によって通常生成されたストリップにおける冷硬効果を補 償又は克服するために適用される。熱が適用される領域と、使用される熱の強度 と品質は、もちろん、鋳造速度と、ストリップ厚さと、溶湯の温度とを含む多様 な因子により決定される。縁厚さは、こうして、バーナーによって適用された熱 の強度と位置の調整により、冷硬表面に適用された熱を開化させることにより、 動作中、容易に制御される。

もちろん、冷硬表面加熱と湯だまりの隆起は、必要に応じて、互いに独立に又は 組み合わせて使用され、「ドッグ・ポーン」効果を克服し、かつ縁ばり取りのむ だを最小にし、所望の商業的品質のストリップを生産する。二つのシステムの使 用は、「ドッグ・ボーン」効果を正確に制御するための都合の良くかつ経済的な 手段を提供する。

第２図、第３図、第４図、第５図と第６図に示された上記の湯だまりは、３０イ ンチ幅の商業的品質アルミニュームストリップの生産のための回転式冷却ホイー ルにより構成されて動作する。鋳造ホイールは、一般に周囲溝７９を備えた冷硬 表面を呈示し、そして同時係属出ａ第１５２．４８６号において記載されｔ；方 法において、鋳造ホイールによって駆動されたトップ・ロール２８が、使用され た。鋳造ホイールは、２７゜６３５インチの直径と、４２インチの冷硬表面幅と を有する鋼から作製された。対向した側！！３２と３４の自白端部は、鋳造ホイ ールの外部表面と両立するように輪郭を付けられ、そして側壁３２と３４の間の 横寸法は、３０インチであり、鋳造されるストリップの幅である。湯だまりの床 と壁は、熱絶縁のためにＰｙｒｏｔｅｋ及びセラミック板を使用して構成され、 そして安定性と構造的保全のために構造部材により補強された。湯だまりは、ｔ Ｉ７ａ！！３６と口４０との間に２３インチの長さを有する水平床３０を含み、 そして側壁は、フインチ高であった。供給室４２は、端！！３６に隣接して設け られ、そして供給室と湯だまりとの間の入りロボート４４は、５１／２インチ長 であり、１インチの垂直寸法を有し、そして湯だまりの縦垂直中央平面の回りに 対称的に配置され、底部縁は、床３０の平面にあった。中央バッフル４６は、湯 だまりの中央垂直平面に関して対称的に位置付けられ、板５６と５８は、各々、 端壁３６から１５度の角度において配置され、入り口を通った溶湯の流れに面す る頂点を有するＶ形状構造を形成し、板は、１５０度の開先角度を規定した。！ ４８と５０は、入り口４４の各端部に隣接した点から、それぞれ側！！３２．３ ４に延ばされており、そして！！３６から４５度の角度に向けられた。分流及び 拡散篩７２．７４は、それぞれ、中央バッフル４６と１１４８．５０の間の空間 に位置した。篩７２と７４は、それぞれ、板５６と５８と実質的に共面関係にお いて延びており、そして各々、３５番織りと１／８インチ・メツシュの繊維ガラ ス篩を具備した。類似の拡散篩は、浸せき横開口５４の上に延びており、かつ覆 い、そして第３図と第４図に示された如く、前方に曲げられた。

側壁と口のかどに位置する鋳ぐるみ又は押湯１００．１０２は、１／４インチの 最大垂直厚さを有し、そして側壁から２インチに、口において湯だまりの表面１ ０４に広がるようにテーパされＩ；。　上記の方法において構成された湯だまり の動作において、堰５５は、閉位置に移動され、モして溶湯は、室４２に供給さ れ、かつ湯だまりにおける金属が篩７６の頂部の上のレベルに達するまで、湯だ まりの開口４４を通って流されｔ；。それから堰５５は、溶湯と接触しない開位 置に移動され、モして溶湯は、鋳造回転ホイール１８の冷硬表面１２との接触に 湯だまりを通って流れる。平衡条件が確立される時、供給室４２がらの溶湯は、 入りポート４４を通って流れ、中央バッフル４６の板５６と５８に突き当たり、 そして二つの分離流に分割され、一方は、拡散篩７２を通って流れ、そして他方 は、篩７４を通って流れる。溶湯の低速度流は、篩によって一様に拡散され、そ して！５２に達する単一の複合流として、中央バッフルの下流で収束する。篩７ ２と７４はまた、スキマーとして作用し、溶湯の頂部において浮動する酸化物と 不純物を押しとどめ、これにより、流れの深さの全体でより一様な速度を生成す る「底流」を生む。

複合流は、それから浸せき開口５４における篩７６を通って流れ、溶湯をさらに 一様に拡散させ、かつ全幅にわたって流れを拡散させるために作用する僅かであ るが実質的に一様な乱流を設ける。これは、口４゜において、側１！３２と３４ の間の湯だまりの横幅の全体で、より一様な流れと温度を生ずる。側！３２と３ ４による摩擦により生成された僅かな不可避の流層とそれから生ずる僅かな温度 変動の効果は、「ドッグ・ボーン」効果を実質的に除去する押湯１００と１０２ の使用により、補償される。

拡散器７２と７４と、！！５２と、関連拡散器篩７６とによって設けられた流れ 制限は、サージ室４２と、璧５２の上流の湯だまりの部分と、壁５２の下流の部 分との間にヘッド変動を生む。流れ拡散器は、小ヘッド・レベル変動を補償する ために役立ち、そして湯だまり口４ｏにおいてより一様な溶湯レベルを生成する 。

湯だまりの頂部のためのカバー（図示されていない）は、好ましくは、不活性雰 囲気を収容し、かつ包含するための囲いを設けるために使用される。源（図示さ れていない）からの不活性ガスは、導管１２０によって内部多岐管１２２に送ら れ、不活性ガスを囲いに放出する。

上記の装置は、商用品質アルミニュームストリップを生産するために使用された 。一つのそのような行程において、５０００ボンドの３０インチストリップが、 １８．５分の期間中に生産された。ストリップは、０．０４５インチの実質的に 一様な厚さを有し、そして横プロファイルは、実質的に一様であり、かつ「ドッ グ・ポーン」効果がなかった。ストリップの頂部表面は、金属温度とストリップ 厚変動から生ずる冷硬表面による非一様熱伝達によって生成された亀裂と他の欠 陥が実質的になかった。

多数の因子が、本発明による湯だまりの設計と構成に影響を与えることは明らか と考えられる。これらの因子は、鋳造される金属又は合金の形式と、鋳造される ストリップの幅と厚さと、鋳造速度とを含む。こうして、最大約０．０４５イン チの厚さを有する３０インチのアルミニュームストリップを鋳造するために、記 載されｔ；構成が、満足されることが見いだされた。しかし、より幅の広いスト リップを鋳造するためには、湯だまりの幅にわたって一様な流れ分布を設けるｔ ；めに、浸せきされた入り口流をさらに分割又は分流するｔ；めの付加的なバッ フルを設けることが望ましく、あるいは、複数の浸せきした入り口を設け、各々 は、湯だまり口に達する単一の複合拡散流への続く組み合わせのために、二つ以 上の副流に分割されることが、必要又は望ましい。

また、湯だまりの幅にわたって異なる流れ制限を設ける篩の如く拡散手段が、特 に幅の広いストリップの鋳造において使用されることが考えられる。また、記載 された中央バッフルの形状と構成は、湯だまりにおいて望まれた流れ特性とパタ ーンにより変化される。

発明の好ましい実施態様が開示かつ記載されたが、発明は、そのように制限され ず、技術における熟練者に明らかな、発明の精神と範囲内にあるすべての実施態 様を含むことが意図されることが理解される。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．床と、間隔をあけた側壁と、入り口と、側壁の間に延びている出口とを有す る容器を使用する、移動する冷硬表面上での溶湯の凝固によりストリップを形成 するための溶湯の直接鋳造のための方法において、出口を冷硬表面に隣接せしめ 容器を位置付けることと、鋳造される溶湯の源を設けることと、 源から容湯の入り口流を引出し、かつ入り口流を入り口を通って容器に流すこと と、 入り口流を第１流と第２流に分割することと、容器の一方の側壁の方向に第１流 をそらすことと、容器の他方の側壁の方向に第２流をそらすことと、第１流と第 ２第を拡散することと、 出口の幅の全体に延びている複合流を形成するために、拡散された流を混合する ことと、 出口の方向に複合流を流すことを特徴とする方法。 ２．入り口流が、角度をなして配置されたバッフル手段に突き当たるように、入 り口流を流すことにより、分割及びそらされる請求の範囲１に記載の方法。 ３．容器が、該第１及び第２流の経路において配置された拡散手段を含み、そし てこの場合該第１及び該第２流が、拡散手段を通して流すことにより拡散される 請求の範囲２に記載の方法。 ４．分割及びそらされた流れが、篩を通して流すことにより拡散される請求の範 囲３に記載の方法。 ５．床と、間隔をあけた側壁と、入りロと、側壁の間に延びている出口とを有す る容器を使用する、移動する冷硬表面上での溶湯の凝固によりストリップを形成 するための溶湯の直接鋳造のための方法において、出口を冷硬表面に隣接せしめ て容器を位置付けることと、鋳造される溶湯の源を設けることと、 源から溶湯の入り口流を引出し、かつ入り口流を入り口を通って容器に流すこと と、 入り口流を第１流と第２流に分割することと、容器の一方の側壁の方向に第１流 をそらすことと、容器の他方の側壁の方向に第２流をそらすことと、第１流と第 ２流を拡散することと、 複合流を形成するたわに、拡散された流を混合することと、出口の幅の全体に延 びている実質的に一様な厚さの出口流を形成するために、複合流を拡散すること とを特徴とする方法。 ６．容器が、角度をなして配置されたバッフル表面を含み、そしてこの場合入り 口流が、バッフル手段に突さ当たるように、入り口流を流すことにより、分割及 びそらされる請求の範囲５に記載の方法。 ７．容器が、拡散手段を含み、そしてこの場合第１及び第２そらせ流と複合流が 、拡散手段を通って流すことにより拡散される請求の範囲６に記載の方法。 ８．分割流とそらせ流が、篩を通して流すことにより拡散される請求の範囲７に 記載の方法。 ９．複合流が、流れ制限壁部材によって規定された容器の側壁の間に延びている 浸せき開口を通って流され、該部材の底部縁は、床の上と該複合流の表面の下に 、間隔をあけられ、そしてこの場合、複合流が、該床と該流れ制限壁との間に延 びている篩を通って流すことにより拡散される請求の範囲８に記載の方法。 １０．溶湯の源を設けるための手段と、源から溶湯の入り口流を引出し、かつ入 り口流を第１分割流と第２分割流に分割するための手段と、第１分割流と第２分 割流を反対にそらせるための手段と、 第１分割流と第２分割流を拡散するための手段と、複合流を形成するために、拡 散流を組み合わせるための手段と、冷硬表面の方向に複合流を流すための手段と を具備することを特徴とする所定幅の冷硬表面上での溶湯の直接鋳造において使 用される湯だまり。 １１．複合流を拡散するための手段を含む請求の範囲１０に記載の湯だまり。 １２．第１分割流と第２分割流を拡散するための手段が、篩手段を通って分割流 を流すための手段を含む請求の範囲１０に記載の湯だまり。 １３．複合流を拡散するための手段が、篩手段を通って複合流を流すための手段 を含む請求の範囲１２に記載の湯だまり。 １４．移動する冷硬表面上での溶湯の凝固によりストリップを形成するために、 溶湯の直接鋳造において使用される湯だまりにおいて、床と、第１及び第２対向 側壁と、溶湯の流れを移動する冷硬表面上に流すための横吐出表面を有する出口 とを含む容器と、鋳造される溶湯の源を設ける手段と、 中央バッフル手段と、 第１流と第２流に分割されるために、該中央パッフル手段に突き当たる方向に、 源から容器に溶湯の流れを向けるための入り口手段と、該出口の方向に第１流を 向けるために、第１流の流れ経路に位置付けられた第１そらせ壁手段と、 該出口の方向に第２流を向けるために、第２流の流れ経路に位置付けられた第２ そらせ壁手段と、 該出口の方に流れる複合拡散流を形成するために、第１及び第２そらせ流を拡散 かつ組み合わせるための手段と、幅の全体で実質的に一様な深さと速度の出口流 を形成するために、複合流を拡散するための手段とを具備することを特徴とする 湯だまり。 １５．中央バッアル手段が、 第１そらせ壁手段に間隔をあけた関係にある第１端部と、第２そらせ壁手段に間 隔をあけた関係にある第２端部と、中央バッフルの第１端部と第１そらせ壁手段 との間の空間における第１拡散手段と、 第２端部と第２そらせ壁手段との間の空間における第２拡散手段とを含む請求の 範囲１４に記数の湯だまり。 １６．第１及び第２拡散手段が、容器床から、該第１及び第２分割流の上の位置 に延びている篩手段を具備する請求の範囲１５に記載の湯だまり。 １７．中央バッフルが、頂点において一緒に連結され、かつ自由縁を形成する角 度をなして配置されたバッフル表面を含み、該中央バッフルが、入り口からの流 れ経路において該頂点を有する該容器内に位置付けられ、該篩手段が、該中央バ ッフルの各自由縁に一つ連結され、かつ該それせ壁にまで延びている請求の範囲 １６に記載の湯だまり。 １８．移動する冷硬表面において堆積された溶湯からの金属ストリップの直接鋳 造において使用される装置において、床と開頂部と、対向した上方に延びている 側壁と、端壁と、該端壁の反対側の開出口とを有する湯だまりであり、該開出口 が、該側壁の間の湯だまりの全幅に実質的に延びている湯だまりと、溶湯の源か ら湯だまりに溶湯の流れを提供するための入り口と、溶湯の流れを複数の分離流 に分割し、かつ該分離流の一つを各側壁の方向にそらせ、かつ該出口の方に流れ る複合流にそらせ流を再結合するための分流手段と、 出口における湯だまりの幅にわたって実質的に一様な温度の溶湯を提供するため に、該分割手段と該出口の間の点において複合流を拡散するたりの第１拡散手段 とを具備することを特徴とする装置。 １９．分離流が複合流を形成するために再結合される前に、該複数の分離流を拡 散させるための第２拡散手段をさらに具備する請求の範囲１８に記載の装置。 ２０．該床が、該出口に隣接して実質的に水平の平坦表面を有し、該床が、さら に、該床表面の高さを上げるための、各該側壁に隣接して該出口における手段を 具備し、これにより、各該側壁に隣接した領域において該出口から流れる溶湯の 深さを減少させる請求の範囲１９に記載の装置。 ２１．該移動する冷硬表面が、該出口の横幅よりも大きな該湯だまりを横断する 幅を有し、該冷硬表面が、湯だまりの各側において該出口から外側に横に突出す るように該湯だまり出口に関して位置付けられ、該装置が、さらに、該湯だまり の各側における該出口の外側の領域において、熱を該冷硬表面に適用するための 加熱器手段を具備する請求の範囲１９に記載の装置。 ２２．該床が、該出口に隣接して実質的に水平の平坦表面を有し、該床が、さら に、該床表面の高さを上げるための、各該側壁に隣接した該出口における手段を 具備し、これにより、各該側壁に隣接した領域において該出口から流れる溶湯の 深さを減少させる請求の範囲２１に記載の装置。 ２３．床と、間隔をあけた側壁と、入り口と、側壁の間に延びている出口とを有 する容器を使用する、移動する冷硬表面上での溶湯の凝固によりストリップを形 成するための溶湯の直接鋳造のための方法において、出口を冷硬表面に隣接せし めて容器を位置付ける段階と、鋳造される溶湯の源を設ける段階と、 源から入り口を通って容器に溶湯を流す段階と、容器に進入する溶湯の流れを複 数の流れに分割する段階と、 容器の各側壁の方向に該複数の流れの一つをそらさせる段階と、客器の幅の全体 に延びている実質的に一様な深さの複合流を形成するために、該複数の流れを拡 散させ、かつ拡散された流れを再結合する段階と、冷硬表面に接触せしめるため に、再結合された複合流を出口に流す段階とを含む方法。 ２４．容器に進入する溶湯の流れを分割する段階が、容器内のバッフル手段を設 ける二とと、溶湯をバッフル手段に突き当たらせ、これにより分割及びそらせる こととを含む請求の範囲２３に記載の方法。 ２５，溶湯の複数の流れを拡散する段階が、経路を横切って延びている定置流れ 拡散器を通して、該複数の流れの各々を流すことを含む請求の範囲２４に記載の 方法。 ２６．該定置流れ拡散器が、篩の形式であり、そしてこの場台篩とバッフル手段 が、溶湯の表面の上方に突出し、そして湯だまりにおける溶湯の表面に浮動する 酸化物と他の不純物の流れを阻止するために、スキマーとして篩とバッフル手段 を使用する請求の範囲２５に記載の方法。 ２７．入り口が、浸せきされた入り口であり、そしてこの場合バッフルが、溶湯 が突き当たる位置において、容器に配置された上方に延びているバッフルであり 、溶湯は、バッフルによって二つの実質的に等しい流れに分割され、そしてこの 場合二つの流れを拡散する段階が、バッフルと容器の各側壁の間の延びている流 れ拡散器を通って流れを流すことを含む請求の範囲２３に記載の方法。 ２８．出口において容器の全幅を実質的に横切って延びている実質的に一様の厚 さと速度の出口流を提供するために、複合流を拡散する段階をさらに含む請求の 範囲２３に記載の方法。 ２９．該床が、該出口に隣接して実質的に水平の表面を有し、そしてさらに、容 器の各側壁部分のみに隣接した該出口から流れる金属の縮小深さを提供する段階 を含む請求の範囲２８に記載のプロセス。 ３０．冷硬表面が、該出口に隣接して回転された冷却円筒形ホイール表面の形式 であり、該冷硬表面が、容器の各側において該側壁から外側に延びており、該方 法が、さらに、容器側壁の出口の外側の領域において、冷硬表面に熟を適用する 段階を含む請求の範囲２８に記載の方法。 ３１．該床が、該出口に隣接して実質的に水平の表面を有し、そしてさらに、容 器の各側壁部分のみに隣接して該出口から流れる金属の縮小深さを提供する段階 を含む請求の範囲３０に記載の方法。 ３２．床と、間隔をあけた側壁と、入り口と、側壁の間に延びており、かつ移動 する冷硬表面に隣接して位置付けられた出口とを有する客器を使用して、移動す る冷硬表面上で溶湯を凝固させることにより、溶湯から金属ストリップを直接鋳 造する方法にして、冷硬表面が、客器よりも大きな横寸法を有し、かつ容器の各 側において出口から外側に延びている方法において、 鋳造される溶湯源を設ける段階と、 源から入り口を通って容器に溶湯を流す段階と、出口における実質的に一様深さ の流れに、容器を通って出口に溶湯を流す段階と、容器の各側における出口の外 側の領域において、冷硬表面に熱を適用し、これにより、形成されるストリップ の側部縁に隣接して溶湯の過度の冷却を防止し、これによりより一様な厚さのス トリップが生産される段階とを特徴とする方法。 ３３．床と、間隔をあけた側壁と、側壁の間に延びており、かつ移動する冷硬表 面に隣接して位置付けられた出口とを有する容器を含む、移動する冷硬表面上で 溶湯を凝固させることにより溶湯から金属ストリップを直接鋳造のための装置で あり、冷硬表面が、容器よりも大きな横寸法を有し、かつ容器の各側において出 口から外側に延びている装置において、 鋳造される溶湯の源と、 源から容器に溶湯の流れを提供する入り口手段と、出口における実質的に一様深 さの流に、容器を通って出口に溶湯を流すための手段と、容器の各側における出 口の外側の領域において、冷硬表面に熱を適用するために動作する加熱手段であ り、これにより、形成されるストリップの側部縁に隣接した溶湯の過度の冷却を 防止し、これによりより一様な厚さのストリップが生産される加熱手段とを含む ことを特徴とする装置。 ３４．隆起が、横縁における各側壁に隣接した床表面に設けられ、隆起の領域に おいて溶湯の深さを縮小させる請求の範囲１に記載の溶湯の直接鋳造のための方 法。