JPH04251639A - ストリップ鋳造方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属ストリップの鋳造に
関する。特に鉄金属ストリップの鋳造に関するが、これ
に限定されるものではない。

【０００２】

【従来の技術】双ロール鋳造装置で連続鋳造することに
よりアルミニウム等の非鉄金属を鋳造することが知られ
ている。冷却されて相反方向に回転する水平な一対の鋳
造ロール間に高温の溶融金属を導くことによって、動い
ている鋳造ロールの表面に凝固殻が形成され凝固殻がロ
ール間隙を通って、ロール間隙出口からストリップとな
って取出される。高温の溶融金属はタンディッシュと、
タンディッシュ下方にロール間隙に向けて取付けられた
金属供給ノズルとを通してロール間隙に導かれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】双ロール鋳造は、冷却
により急激に凝固する非鉄金属にはある程度の成功を収
めているが、この技術を鉄金属の鋳造に当てはめるには
いろいろ問題がある。１つの大きな問題は、連続鋳造が
続けられるよう鋳造作業開始時にストリップ先端の均一
な冷却・凝固を達成することである。この問題は我々の
同時継続オーストラリア特許出願第ＰＪ９４５８号で開
示の発明の主題となっている。又、鉄ストリップを鋳造
する場合にロール間隙幅方向に均一な溶融金属流分布を
得ることの重要性も大きく、些細な流れ変動により瑕疵
が生じ得る。本発明はこの問題を主題とし、非常に均一
な流れ分布を得ることができる装置及び技術を提供する
。本発明は鉄ストリップの鋳造に特に重大な問題を解決
するために開発したものだが、例えばアルミニウム等の
非鉄金属の鋳造に適用することもできる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ロー
ル間隙上方に配した金属供給ノズル内部の出口流路を介
して一対の平行鋳造ロール間に溶融金属を導くことによ
って、ロール間隙上方に溶融金属溜めを形成させるスト
リップ鋳造方法において、金属供給ノズル内部の出口流
路に配置した複数の流路を有するディフューザにより、
出口流路のディフューザ上方に溶融金属溜めよりも液面
が上方に位置する追加の溶融金属溜めを形成させて鋳造
ロール間に流入する溶融金属の分布を均一化することを
特徴とするストリップ鋳造方法にかかるものである。

【０００５】請求項２の発明は、バッフル手段をディフ
ューザの上方に配置して、ディフューザへと流下する溶
融金属流のエネルギを吸収する請求項１記載のストリッ
プ鋳造方法にかかるものである。

【０００６】請求項３の発明は、間にロール間隙を形成
する一対の平行鋳造ロールと溶融金属を前記ロール間隙
に供給する金属供給ノズルとで構成され、金属供給ノズ
ルが、溶融金属を出口開口へ通す複数の流路を有するデ
ィフューザを嵌着した出口通路を有し、ディフューザへ
と流下する金属流のエネルギを有効に吸収する開口を備
えたバッフル手段を出口通路のディフューザの上方に設
けたストリップ鋳造装置にかかるものである。

【０００７】請求項４の発明は、バッフル手段が、出口
通路を覆い、ロール間隙方向に離間する複数の開口を備
えたバッフル板である、請求項３記載のストリップ鋳造
装置にかかるものである。

【０００８】

【作用】請求項１、３の発明によれば、金属供給ノズル
内部の出口流路に配置した複数の流路を有するディフュ
ーザにより、出口流路のディフューザ上方に溶融金属溜
めよりも液面が上方に位置する追加の溶融金属溜めを形
成させて鋳造ロール間に流入する溶融金属の分布を均一
化することができる。

【０００９】請求項２、４の発明によれば、バッフル手
段により、溶融金属流のエネルギを吸収することができ
る。

【００１０】ディフューザが繊維フィルタで構成される
。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００１２】図１〜図５は本発明の一実施例である。

【００１３】図示の鋳造装置は工場床１２から立上がっ
た主機械フレーム１１を有する。主機械フレーム１１が
支持する鋳造ロール台車１３はアセンブリステーション
１４と鋳造ステーション１５との間を水平に移動可能で
ある。鋳造ロール台車１３が担持する一対の平行な鋳造
ロール１６には、鋳造時に取鍋１７からタンディッシュ
１８と金属供給ノズル１９とを介して溶融金属が供給さ
れる。鋳造ロール１６は水冷されているので、動いてい
るロール表面に凝固殻が形成されてロール出口からスト
リップ２０として取出される。ストリップ２０は主コイ
ラ２１に送られ、次いで第２コイラ２２に送給される。 容器２３が鋳造ステーション１５に隣接して主機械フレ
ーム１１に取付けられており、溶融金属の流れはタンデ
ィッシュ１８の溢れ口２４を介して、又は製品の甚だし
い変形等、鋳造作業時の重大な不都合時には緊急プラグ
２５を抜くことにより容器２３へと逃すことができる。

【００１４】鋳造ロール台車１３を構成する台車フレー
ム３１はホイール３２によりレール３３に載り、レール
３３は主機械フレーム１１の一部に沿って延びているの
で、鋳造ロール台車１３全体がレール３３に移動可能に
載っていることになる。鋳造ロール台車１３をレール３
３に沿って移動させる複動油圧ピストン３９は鋳造ロー
ル台車１３の駆動ブラケット４０と主機械フレーム１１
との間に接続されて、鋳造ロール台車１３をアセンブリ
ステーション１４から鋳造ステーション１５へ及びその
逆へ移動させるようになっている。

【００１５】鋳造ロール１６は電動モータの駆動軸４１
と台車フレーム３１上のトランスミッションとを介して
相反方向に回転される。鋳造ロール１６の銅製周壁に形
成され縦方向（ロール長手方向１０４）に延び周方向に
離間した一連の水冷通路には、回転グランド４３を介し
て水冷ホース４２に接続されたローラ駆動軸４１内の水
冷導管からロール端を介し冷却水が供給される。１３０
０ｍｍ幅のストリップを作る場合の鋳造ロール１６の典
型的な大きさは径が約５００ｍｍで、長さは１３００ｍ
ｍまでである。

【００１６】取鍋１７は在来の構成であって、天井クレ
ーンからヨーク４５を介し支持されており、高温金属受
けステーションから定位置へと移すことができる。取鍋
１７に取付けられたストッパロッド４６をサーボシリン
ダにより動かすことによって、溶融金属を取鍋１７から
出口ノズル４７と耐火シュラウド４８を介してタンディ
ッシュ１８へと流すことができる。

【００１７】タンディッシュ１８も従来の構成であって
、アルミナグラファイト等の耐火材で造られた広皿状の
ものである。タンディッシュ１８の一側は取鍋１７から
の溶融金属を受け、又、前記した溢れ口２４と緊急プラ
グ２５とを備えている。タンディッシュ１８の他側には
縦方向に離間した出口開口５２が複数備えられている。 タンディッシュ１８下部が担持する取付ブラケット５３
はタンディッシュ１８を台車フレーム３１に取付けるた
めのものであって、取付ブラケット５３に備えた開口で
台車フレーム３１の位置合わせペグ５４を受けてタンデ
ィッシュ１８を正確に位置決めするようになっている。

【００１８】金属供給ノズル１９はアルミナグラファイ
ト等の耐火材料で造られた細長体として形成され、下部
がテーパ状になっていて内方及び下方にすぼまっている
ので、鋳造ロール１６間の間隙に挿入できる。取付ブラ
ケット６０は金属供給ノズル１９を台車フレーム３１で
支持するために備えられ、金属供給ノズル１９上部には
外方に突出する側部フランジ５５が形成されて取付ブラ
ケット６０に係合する。

【００１９】金属供給ノズル１９は上下に延びる内部通
路６２を有して、タンディッシュ１８の出口開口５２か
ら下方に流れる溶融金属流を受ける。内部通路６２は下
端側ですぼまって溶融金属流を鋳造ロール１６間の間隙
へと導く出口通路として機能する。より詳細には、内部
通路６２下部が金属供給ノズル１９下端の出口スロット
６３となっており、該出口スロット６３は鋳造ロール１
６間の間隙の縦方向に延びている。

【００２０】本発明によれば、金属供給ノズル１９の出
口通路には多孔性濾過材を用いたディフューザ６４が嵌
着されているので溶融金属流が出口スロット６３に至る
にはディフューザ６４を通らねばならない。多孔性濾過
材製のディフューザ６４は、金属供給ノズル１９下端内
方に突出して出口スロット６３を画成するフランジ６５
に係止される。

【００２１】金属供給ノズル１９の出口通路のディフュ
ーザ６４のすぐ上の部分には、複数の開口６７を備えた
バッフル板６６が設けられている。バッフル板６６の開
口６７をタンディッシュ１８の出口開口５２に対して縦
方向又は横方向に千鳥状に配置することにより、タンデ
ィッシュ１８の出口開口５２から落下する溶融金属流が
バッフル板６６の開口６７と整合しないようにできる。 タンディッシュ１８に一連の出口開口５２を設ける代り
に長孔を１つ設けても良く、その場合にはバッフル板６
６の開口６７はその長孔から横方向にずれた位置に設け
ることができる。

【００２２】鋳造作業では、金属供給ノズル１９から供
給された溶融金属がロール間隙の上方に溶融金属溜め７
１を形成する。この溶融金属溜め７１は鋳造ロール１６
の両端に配設された一対の側部閉止板５６によって画成
され、側部閉止板５６は閉止板ホルダ８２を嵌着した油
圧シリンダ装置８３を伸縮動させることにより鋳造ロー
ル１６の段付端部５７に保持される。溶融金属溜め７１
の上面７２（一般にメニスカスレベルという）は金属供
給ノズル１９下端より上方に上昇する。従って、金属供
給ノズル１９の下端がこの溶融金属溜め７１内に浸かっ
て、出口通路が溶融金属溜め７１の上面７２、即ちメニ
スカスレベルより下へと延びる。溶融金属流によってノ
ズル出口通路内にメニスカスレベルより高い溶融金属頭
が発生される。つまり、出口通路内の溶融金属頭がディ
フューザ６４の頂部よりも上へあがることにより、追加
の溶融金属溜め６８が形成される。追加の溶融金属溜め
６８の上面６９がバッフル板６６よりもやや上方に位置
して、タンディッシュ１８から重力により自由流下する
溶融金属がバッフル板６６に直接当るのではなくバッフ
ル板６６の上方の追加の溶融金属溜め６８に落ちるのが
好ましい。

【００２３】バッフル板６６は流下する溶融金属流から
エネルギを吸収する。溶融金属をディフューザ６４に通
すための動力学的な液頭圧を提供するのは溶融金属溜め
上面７２、即ちメニスカスレベルよりも上に位置するノ
ズル出口通路内の溶融金属頭である。ディフューザ６４
の作用は溶融金属流の運動エネルギを吸収し、ロール間
隙の幅にわたって非常に均一な流れ分布が生じるよう出
口スロット６３の全長をとおして金属流を均一に拡げる
ことである。従って、金属供給ノズル１９はタンディッ
シュ１８から流下する高速の比較的不均一な流れをはる
かに低速な、出口スロット６３の全幅にわたる定速流へ
と変換するのに非常に有効である。

【００２４】好ましくは、ディフューザ６４はアルミナ
ジルコニウム繊維フィルタ材料で形成する。この材料は
市販されていて、以前は鋼から不純物を濾過するための
鋳造ランナやタンディッシュ出口内での濾過用に用いら
れていた。この材料はランダムに指向した、曲がりくね
った多孔を有し、該多孔を介して溶融金属が出口通路内
の金属頭により流下させられる。従って、溶融金属流は
ディフューザ６４を通りつつ外方に拡げられて出口では
比較的低速で均一な流れとなる。１インチ当り１０孔を
有する材料が鉄金属の注湯に特に好適であることが判明
している。

【００２５】本発明により構成される典型的な鉄金属鋳
造装置においては、金属供給ノズル１９の出口スロット
６３幅が３ｍｍ〜３０ｍｍの範囲、例えば２５ｍｍ前後
である。フィルタ材料で造られたディフューザ６４は垂
直方向に約５０ｍｍの厚みであり、バッフル板６６は典
型的にはディフューザ６４より１０〜１５ｍｍ上方にあ
る。バッフル板６６の開口６７は典型的には約１０ｍｍ
径であり、約５０ｍｍ間隔である。鋳造作業時にはノズ
ル出口通路内に形成される金属頭は典型的にはメニスカ
スレベルよりも約２０ｍｍ上方にある。

【００２６】初期注湯で造られるストリップ２０の先端
はエプロンテーブル９６を用いて主コイラ２１の顎部へ
ガイドされる。エプロンテーブル９６が主機械フレーム
１１上のピボット取付部９７から吊り下がっており、油
圧シリンダ装置９８により主コイラ２１へ向けて揺動さ
れる。ピストンシリンダ装置１０１により揺動される上
ストリップガイドフラップ９９とエプロンテーブル９６
によって、ストリップ２０は一対の縦サイドロール１０
２間に案内される。ストリップ２０の先端が主コイラ２
１の顎部にガイドされたら、主コイラ２１を回転させて
ストリップ２０を巻取り、エプロンテーブル９６を逆方
向へ旋回動させて非作動位置へ戻し、主コイラ２１に直
接巻取られているストリップ２０から離されて単に主機
械フレーム１１から吊り下げられた状態とする。ストリ
ップ２０は後に第２コイラ２２に送られて、鋳造装置か
ら運び出す最終巻取品とされる。

【００２７】上記した装置及び方法は単に例示として示
しただけであって、多くの変更例が可能である。例えば
、ノズル出口内で比較的多孔で厚みの大きいディフュー
ザを用いることも可能で、その場合には出口通路内の液
頭が完全にディフューザ内に形成される。それでもなお
、液頭がメニスカスレベルよりも上に延びてフィルタ体
の下部を介して液体を通すことができ、フィルタ体の上
部は液頭の上方に配して、タンディッシュから流下する
金属流のエネルギを吸収する適当なバッフル手段として
作用することができる。更に又、多孔性ディフューザが
繊維質である必要はなく、他の多孔性材料に代えること
もできる。適当な材料は発泡、鋳造又は押出し技術を用
いて、又は素材を穿孔することにより形成できる。従っ
て、本発明は決して上記した装置及び方法に限定される
ものではなく、多数の改変例が添付クレームの範囲内に
ある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至４の
発明によれば、鋳造ロール間に流入する溶融金属流の分
布を均一化することができるという優れた効果を奏し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により構成され作動する装置を組入れた
連続鋳造装置である。

【図２】本発明により構成された金属供給ノズルを含む
図１の鋳造装置の重要な構成要素の縦断面図である。

【図３】図２の断面の横方向からとった重要構成要素の
更なる縦断面図である。

【図４】図２の部分拡大図である。

【図５】金属供給ノズルの破断斜視図である。

【符号の説明】

１６　鋳造ロール １９　金属供給ノズル ５２　出口開口 ６２　内部通路（出口流路） ６４　ディフューザ ６６　バッフル板 ６７　開口 ６８　補助の溶融金属溜め ７１　溶融金属溜め ７２　上面（液面） １０４　ロール長手方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ロール間隙上方に配した金属供給ノズ
   ル内部の出口流路を介して一対の平行鋳造ロール間に溶
   融金属を導くことによって、ロール間隙上方に溶融金属
   溜めを形成させるストリップ鋳造方法において、金属供
   給ノズル内部の出口流路に配置した複数の流路を有する
   ディフューザにより、出口流路のディフューザ上方に溶
   融金属溜めよりも液面が上方に位置する追加の溶融金属
   溜めを形成させて鋳造ロール間に流入する溶融金属の分
   布を均一化することを特徴とするストリップ鋳造方法。
2. 【請求項２】　　バッフル手段をディフューザの上方に
   配置して、ディフューザへと流下する溶融金属流のエネ
   ルギを吸収する請求項１記載のストリップ鋳造方法。
3. 【請求項３】　　間にロール間隙を形成する一対の平行
   鋳造ロールと溶融金属を前記ロール間隙に供給する金属
   供給ノズルとで構成され、金属供給ノズルが、溶融金属
   を出口開口へ通す複数の流路を有するディフューザを嵌
   着した出口通路を有し、ディフューザへと流下する金属
   流のエネルギを有効に吸収する開口を備えたバッフル手
   段を出口通路の流れディフューザの上方に設けたストリ
   ップ鋳造装置。
4. 【請求項４】　　バッフル手段が、出口通路を覆い、ロ
   ール間隙方向に離間する複数の開口を備えたバッフル板
   である、請求項３記載のストリップ鋳造装置。