JPH0459155A - 解放流路式帯状体連続鋳造方法及び装置 - 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】 九匪圓±１ 本発明は、結晶質又は非晶質の薄い帯状体ないし薄片を
連続的に鋳造するための鋳造装置に関するものである。

この装置は、溶融物プールの上面を鋳造ノズルで囲まな
いという開水路式（ｏｐｅｎｃｈａｎｎｅｌ　）鋳造方
法を用いており、溶融物プールから冷却用回転基体上へ
の溶融材料の流れを改善することができる。

ｌ艷ム１遣 溶融帯状体の連続鋳造は、その帯状体が均一とされるべ
き場合、浴の状態を厳格に制御する必要がある。鋳造帯
状体が均一とされるべき場合、溶融材料の温度、プール
と回転基体との接触部の長さ、ノズル内での流量〈流速
）、及び浴の組成等の全てか、正確に制御されなければ
ならない。また、浴面のあらゆるスラグも抑制されなけ
ればならない。

溶融材料の流れを調整するための従来の帯状体鋳造方法
には種々様々なものがある。その一つ、溶融物溢流法は
、溶融プールの高さ、及び回転基体への溶融プールの接
近度に主に依存する。この方法は、一端で開口し且つプ
ールの上面を囲んでいるノズルを使用する。鋳込み箱内
に堰、ダム若しくはバッフル板が設けられているものが
あるが、これらは、基体上へのスラグの流れの防止、容
器の初期充填の制御及びプールの高さの制御のために用
いられていた。基体の回転速度及び形成される帯状体の
厚さが、プールからの流量（流速）を決定するのである
。

バッフル板は、中央を流れる金属を減速して縁部状態（
側壁面が流速を制限している状態）に近付けるために、
プールの中央部で、基体の近傍に設けられていた。中央
部の流れは、減速原因となる障害物が少ないので、一定
条件化では常に最速となる。

均一の鋳造帯状体を作るために考慮すべき他の重要な事
項は、流量（流速）及び縁部状態に関連される乱流を制
御する能力である。乱流は、浴の波形成を低減するのに
役立つため、乱流を誘起するために、リップ部で下方に
傾斜されたノズルが提案されている。米国特許第４，８
１９，７１２号には、乱流を引き起こして波形成を減じ
るために、横方向に延びる水平バーを、溶融物表面の下
側の流路内に、鋳込み表面に近接して配置することが述
べられている。しかしなから、当該米国特許明細書では
、乱流は重要ではなく、バーは取り外されるものとして
結論付けていた。

鋳造帯状体の均一性に影響を与える他の重要な事項は、
回転基体に隣接するノズルの形状である。

米国特許第４，８１９，７１２号によれば、タンデイツ
シュの排出領域において、下方に傾斜又は湾曲されたリ
ップないし縁部を形成することが述べられている。メニ
スカス領域における流れ方向の大きな変化が鋳造帯状体
の波形成を最小にすると考えていたのである。

スラグ制御は、均質の組成及び一定の帯状体厚さのため
に必要とされる。米国特許第２．３８３，３１０号が開
示されるまでは、帯状体の鋳造中にスラグ層を制御する
ための装置を用いるのが一般的であった。しかしなから
、最近の鋳造装置の中には、米国特許第４，８１９，７
１２号のように、堰又はバッフル板なしで、適宜形成さ
れたタンデイツシュリップのみを用いるものがある５ 帯状体の鋳造における流れの制御の他の例としては米国
特許第４，７１５，４２８号があり、これは、定の流れ
を作るために、部分的に浸水された板を用いている。こ
れらの板は、タンデイツシュの幅方向を横切る一定の流
れを得ること、及び、表面酸化物及びスラグの流れを制
限することを目的として、流れを抑制し又は弱めるため
のものである。

米国特許第４，８２８，０１２号の審査において米国特
許第４，７１５，４２８号が引例として引かれたが、米
国特許第４，８２８，０１２号の出願人は、米国特許第
４．７１５４２８号では、局部流れの制御と温度制御を
目的としての板の使用は提案されていないと主張した。

この米国特許第４，８２８．０１２号は、中央のバック
ル板及び流れ制限層と共同して２つのそらせ壁を用いて
いる。そらせ壁及び分流壁のこの組み合わせは、浸水開
口を形成し、それは、流れ、温度及び帯状体の均一性を
制御した。開口、即ちタンティシュの床面と堰の底部と
の間の距離は、鋳造基体に隣接する液体の溶融物プール
の最大深さよりも僅かに小さくするのが好適であるとし
ている。しかし、米国特許第４，８２８，０１２号は、
鋳造アルミニウム帯状体のための例のみを示し、開口の
詳細については全く記載されていない。

米国特許第４，８６５，１１７号は、他の溶融物ドラグ
法を示すものであり、帯状体鋳造のために、溶融金属の
供給量を制御するための色々な堰構造の使用を示してい
る。堰又はダムの位置は、それらの機能が、浴の表面の
スラグを制御するか否か、溶融機能の源を提供するか否
か、溶融機能の流れを調節するか否かを、決定する。ド
ラム（基体〉に最も近い堰は、溶融物の液位、及びドラ
ムと接触する溶融物の長さを制御するために用いられる
。

接触長さは、帯状体の厚さを制御するために、溶融物ド
ラグ法において非常に重要である。ドラムの近傍に配置
された堰の使用は、オリフィスとして液体金属を計るた
めに用いられるが、溶融物厚さを制御するためにはガス
ナイフを使用することによって、遥かに良好な制御が得
られることが分かっている。米国特許第ｊ、８６５，１
１７号は、金属浴の高さ、及び、ドラムと溶融物との接
触長さを制御するために、堰を用いており、これは帯状
体の厚さに関連されるものである。堰は、測定用オリフ
ィスとして機能するようにドラムに極めて小さな間隔で
配置される。

米国特許箱４，７５ｍｍ，９５７号では、帯状体の鋳造
のために溶融金属の一定の供給を可能にするサージチャ
ンバを提供することを目的として、堰を使用するとして
いる。この堰は、連続鋳造のために一定の深さを提供す
るよう垂直に調整される。この米国特許箱４．７５ｍｍ
，９５７号は、ドラムに沿う成る点て流量（流速）を計
るために堰の使用を示しており、そこには、溶融プール
は存在しない。結局、この米国特許箱４，７５ｍｍ，９
５７号は、従来の堰の代わりに、発明として示されるエ
アナイフを置換したものに過ぎない。

他の堰の設計例は、国際公開第８７１０２２８４号に示
されている。そこには、渭付きホイール（基体）上への
溶融金属の流れを制御する一連の堰が、示されている。

更に、米国特許箱４，３９９，８６０号は、回転基体又
はホイールによりメニスカスプールの一側に溶融金属を
収容する溶融物ドラグ法を示している。ホイールは、連
続的なストランドを形成するために、ホイール上に溶融
物を引っ張る。米国特許箱４．３９９８６０号に示され
ているオリフィスの一つは、縁部の一様性が改善された
帯状体を形成するために、側縁部で、より溶融された金
属を提供するためのかきまぜ構造を有している。この方
法は、鋳込みノズル領域の耐火性壁面に沿う制限された
流れ状態により、伝送速度について制限された。これは
、メニスカスプール領域内への溶融金属の局部流量を滅
し、耐火性表面に沿う溶融金属の冷却を起こす状態を生
ずる。

帯状体の鋳造における流れの制限という問題点を解決す
るための試みとしては、米国特許箱４，３９９．８６０
号に示されるように、縁部でより溶融された金属を提供
するために縁部に拡大された開口を有するノズルを設け
るというものがあった。しかし、この解決策は、オリフ
ィスとホイールとの間の金属の開放プールを用いていな
い。米国特許箱４．３９９，８６０号における思想は、
非常に薄い薄膜に関するものであり、広範な製品厚さを
形成し且つメニスカスプールとホイールとの間に長い接
触を生じさせるための柔軟性（適応性）はない。

このように、薄い金属の帯状体を製造するために金属の
流れを制御する従来の技術は、基体に隣接するプールの
金属の流れの制御を欠くために、完全に満足いくもので
はなかった。また、従来の溶融物の溢流鋳造システムは
、プール排出領域において、耐火性表面に沿って溶融材
料の凝固を生じていた。一定の寸法及び均質な表面につ
いての鋳造帯状体の質は、過去、完全に成功を収めてい
たわけではない。本発明は、組成及び厚さにおける均一
性を改善するものである。本発明は、従来の鋳造方法の
問題点を解決し、開水路式鋳造方法の使用により、均一
の鋳造帯状体を作る方法と手段ないしは装置を提供する
ものである。

先班玖１１ 帯状体の鋳造のための開水路式方法は、単一の冷却用ホ
イール又はベルトと、開放した溶融物プールとの間を接
触させることを含むものである。

溶融物プールは、冷却用ホイールと鋳込みノズルとの間
で部分的に囲まれている。安定したメニスカスが、最初
の接触点で溶融物の漏れのない程度で、溶融プールと鋳
造用基体との間で形成される。

溶融物プールは、溶融物溢流式鋳造方法において知られ
ている場合に比較して、回転基体の近傍での局部流れが
より速くなるように、そして、耐火性底部と側壁の継目
に沿っての高温金属の流量がより大きくなるように、制
御される。本発明は、ノズルによりプールの上面を囲ん
ではおらず、溶融物溢流式の鋳造方法を大幅に変更する
臨界制御式層を提供するものである。本発明は、凝固を
最小限に抑制し、溶融物溢流式鋳造方法に比して帯状体
の鋳造の均一性を改善することができる。

金属の流れは、本質的に、非常に低い水頭状態にあり、
主駆動力は回転基体によるポンプ作用となっている。溶
融プールは、改良型ノズル・堰構造を用いている耐火性
容器により、接触領域で得られる最も高温の金属の局部
流れを増加させることによって変更される。局部金属流
量（流速）は、従来の装置よりも増加され、基体の近傍
での尚早の固化及び凝固を防止する。プールの金属は、
これらの流れの状態に起因される循環パターンを有して
いる。装置は、後部で傾斜したノズル堰壁面を含んでお
り、この傾斜壁面は、鋳造プール内への流れを改善する
。更に、流れの改善は、基体に隣接する鋳造領域でのテ
ーバ付き側壁に起因する。

鋳込みプール内のノズル堰の下の水路は、ノズルの底部
と共働して所望の隙間を提供するために、管理されなけ
ればならない。ノズルの底部に沿って且つノズルのコー
ナーにおいて高温金属のより大きな流量を得るために、
且つ、耐火性表面に沿う凝固が最も生じやすい領域での
高温金属のより速い局部流速を得るために、ノズル堰の
下側ての隙間が縁部で増大された場合に、最適の状態が
得られる。

本発明の主目的は、厚さ及び幅が広い範囲で均一の鋳造
帯状体を製造する手段を提供することにある。また、本
発明の目的は、ノズル堰の下側の隙間と共に、ノズル堰
及びノズル壁面の傾斜を調整することにより、プール内
への溶融金属の局部流れを改善する手段を提供すること
にある。

本発明の他の目的は、熱勾配を減じるためにノズル内で
の溶融金属の循環を改善すること、及び、上部スラグレ
ベルを含んでるにも拘わらず組成の均一性を改善するこ
とにある。

本考案の更に別の目的は、凝固率を大幅に減するために
基体に隣接する鋳造ノズルに最も高温の溶融金属を提供
できることにある。このような潜在的凝固領域内への高
温金属の流量及び流速が増加される。

本発明の他の目的や利点は、以下の好適な実施例の詳細
な説明及びそれに関連される図面から明らかとなろう。

ｔ　　　の−− 本発明は、開水路式溶融物鋳造装置による帯状体ないし
は薄片の鋳造に適用されるものである。

浴の組成は、本発明では制限されておらず、例えばステ
ンレス鋼、低炭素鋼、ケイ素鋼、アルミニウム、アモル
フォス金属、その他の金属及び合金のような材料を含む
ものである。また、鋳造帯状体の厚さは、本発明の方法
では制限されていないが、一般に約０．０２５〜５ａ＋
ｍ（０，００１〜０．２ｉｎ、）であり、通常、２．５
ｍｍ（０，１ｉｎ、）以下である。更に、本明細書では
金属浴や金属帯状体等の語を使用しているが、これらの
語は本発明の範囲を限定するものではない。

この開水路式鋳造による急速凝固方法においては、鋳造
帯状体又は薄片を形成するために、自由液面を有する溶
融プールを冷却回転ホイール又はベルト（「基体」とも
いう）に接触させることを含んでいる。回転基体は、溶
融プールを囲むように働き、また、プールから金属を引
き出すようにも働く。基体上への溶融材料の全流量は、
基体の引張り力ないし抗力（ｄｒａｗｉｎｇｆｏｒｃｅ
）により決定され、かかる抗力は基体の回転速度及び表
面等に左右される。

基本的な鋳造装置が第１図に示されている。図示の耐火
性内張り容器１０は、溶融金属１２を供給ノズル１４を
通して供給し、その供給はストッパロッド１６により調
整される。コンテナ容器（「鋳込み箱ｊともいう）１８
は溶融金属を保持し、鋳造ノズル１９に溶融金属を供給
できるようにしている。図示の鋳造ノズル１９は、コン
テナ容器１８に連結された独立要素であるが、コンテナ
容器１８に一体的に形成されても良い。鋳造用ホイール
２０はその一側に溶融金属を保持し、矢印２２の方向に
回転する。

尚、ホイール２０が図示されているが、ベルトやドラム
等の他の回転基体か用いられても良い。コンテナ容器１
８は、ダムないし堰のような１つ以上の流量制御装置を
有している。図示のコンテナ容器堰２４は、コンテナ容
器１８の溶融金属の表面のスラグを抑制するために用い
られる。図示しないが、他の堰ないしタムが、帯状体を
鋳造する前においてコンテナ容器が初期充満状態にある
場合に、起動制御を行うために用いられ、また、溶融金
属のはねを防止するために用いられても良い。更に、鋳
造に必要とされる流速（流量）とするのに有効な金属量
を調整するためにも、堰が用いられると良い 第２図に明示するように、鋳造堰２６が鋳造ノズル１９
内に配置され、溶融金属の流れをホイール２゜に向かっ
て導くために用いられる。堰２６は、溶融金属の流速を
増加させるために、その先端部分２７の下に小さな隙間
ｇ２を形成している。流速は、鋳込み箱１８の浴高さと
鋳造プールとの間で形成される静圧ヘッドに依存する。

この圧力差は、鋳込み箱１８を加圧することにより増大
され、鋳造ノズル１９内への流速を更に増加させること
ができる。溶融供給物を加圧すると共に、酸化を制御す
べく溶融物に対する保護雰囲気を提供するために、コン
テナ容器１８の天井部に開口４７が設けられると良い。

容器内１０の溶融金属の供給が鋳込み箱１８の浴と連続
しているならば、静圧差は更に大きくなる。供給ノズル
１４は、鋳込み箱１８及び天井部（この天井部は、溶融
金属送り圧力を増大させ、スラグの形成を最小化する保
護雰囲気を提供し、且つ溶融金属の温度の低下を防止す
る助けとなるように、設けられるものである）にシール
されても良い。

堰Ｚ６は矩形の後向き壁面２８を有し、先端部分２７の
下側を通る金属の流れを改善するために、最大９０度ま
での任意の角度で傾斜されている。堰２６の壁面２８は
１５〜７５度、特に３０〜６０度の角度で傾斜されるの
が好ましい。４５度のテーパの場合に、流速の増加と摩
耗や破損に対する耐久性との間のバランスが良好なもの
なることが分かっている。好適には、壁面２８は、鋳造
堰２６の下側の流れの流速を更に増加させるために、ス
ラグレベル３０の下側のある点で傾斜されている。第２
図には、開水路式のブール３８内への増加した流れが、
金属供給レベルと水路レベルとの間の金属液位差で示さ
れており、この方法が、同一の金属液位を有する溶融溢
流方法とは全く異なっていることを表している。

堰２６の側縁部２９は、鋳造ノズル１９の側壁の形状に
形成され、通常、より良好な金属の流れのために、壁接
触抵抗を最小化するよう上方にテーパが付けられている
。テーパを設けた場合、そのテーパは８０’〜９０’の
範囲であるのが一般的であるが、９０’までの角度なら
ばどの大きさの角度でも良い。鋳造堰２６とコンテナ堰
２４の高さは、拘束される金属の深さに依存する。鋳造
ノズル１９内への高速の局部流れを形成するための隙間
ｇ２を先端部分２７の下側に設けるため、堰２６はその
長さが調整されている。堰２６の下側の中央隙間ｇ２が
、約１．２７〜１９．０ｍｍ（０，０５〜０．７５ｉｎ
、）の典型的な大きさである場合、ノズル１９の基体２
０に対する隙間ｇ１は０．０２５〜０．７５ｍｍ（０，
０Ｏ１〜０．０３ｉｎ、）とされる。この隙間ｇ１の最
小値は、基体２０との接触を避ける大きさであり、最大
値は溶融物の組成及び鋳造状態により決定され、ノズル
の縁部での漏れを避ける大きさとされる。

鋳造堰２６の下側の隙間をより小さくすることが主要な
相違点の１つであり、これが本発明の鋳造方法を改良し
ている。堰２６の先端部分２７は、丸められたり、平坦
化或は傾斜されたりしても良く、その大きさは、ナイフ
ェツジ（実質的にゼロ）から最大約５ｃｍ（２ｉｎ、）
までの範囲である。耐火材及び先端部分の設計の選択に
よって、堰２６の耐久性や、その堰２６による流量（流
速）が異なる。

鋳込み箱１８はカバーを有し、このカバーは、保護雰囲
気が提供される場合に、溶融材料の酸化を最小とする一
助となる。スラグの制御若しくは局部流れの増加のため
の保護雰囲気を設ける手段は、図示していないが、鋳造
技術の専門家により容易に提供されるものである。鋳込
み箱１８の底部は、符号３４で示される床部を有してお
り、これは通常、ノズル床部３６と円滑に融合されてい
る。床部３４．３６は水平でも、或は、回転基体ないし
回転ホイール２０に向かって上方又は下方に傾斜されて
も良い。

ノズル床部３６は、基体２０に最も近接する部分である
縁部３６ａを有している。また、ノズル床部３６は、堰
２６の下方に出口部分３６ｂを有している。この部分３
６ｂはほぼ水平であるが、僅かに上方又は下方に傾斜さ
れても良い。更にまた、ノズル床部３６は第２部分３６
ｃを有し、この第２部分３６ｃは鋳込み箱１８の床部３
４と滑らかに融合するよう接続し、最適な流れ状態が得
られるようにしている。第４Ａ図、第４Ｂ図及び第４Ｃ
図に示される場合では、ノズル床部３６は同一の床形状
となっている。溶融金属の流れは、鋳造プール３８の領
域で比較的に乱れが大きく、浴のミキシングを改善し温
度及び組成を改善する。従来装置の層流パターンは、こ
の鋳造プール領域内において層状化の問題を有していた
。鋳造プールに供給される溶融金属の流量及び流速は、
鋳造中、基体上に引っ張られる量に釣り合わされなけれ
ばならない。溶融物の全流量は、そのレベルが基体の状
態により決定されるので、本発明のノズルで変化するこ
とはない。本発明は、ノズル床部及び耐火性コーナーに
沿う局部流れの流速や流量を変更する。未だ部分的に溶
融状態にある帯状体が基体２０から早期に排出されるの
を防止するために、基体２０から十分な熱の除去が行わ
れなければならない。鋳造金属の改善流れは、基体上へ
の円滑な一定の流れを形成する側縁部でのビンチング及
びクロスオーバー流の低減に部分的に起因する。鋳造プ
ール内の乱流の挙動は、ホイール２０に対する鋳造堰２
６の距離りの調整、及び、第５図に示される強い流れの
パターン（このパターンは、しばらくの間ホイール２０
に随伴し、次いて、プール表面の方向、そして堰の前面
に沿って下方に流れる循環流れを形成する）に部分的に
関連される。

本発明の鋳造ノズル１９は、堰２６の前面からホイール
２０までの調整された距離りを有する。この距離りが約
６〜５０Ｉ（約０，２５〜２ｉｎ、　）である場合、堰
２６の下側及びノズル１９から基体２０までの隙間が前
述した大きさである場合に極めて効果的であることが分
かっている。

本発明の鋳造装置は、第２図、第３図及び第３Ａ図に示
されるような堰２６の側縁のテーバ及び底部の隙間によ
って、金属の局部流れを改善する。

堰２６の底部は、第２図において先端部分２７として示
され、２つのテーバ付き縁部は符号２９で第３図に示さ
れている。堰２６の縁部のテーパ開度は最大９０°まで
変更され得るが、約８０°〜９０°が一般的である。縁
部のテーバは、局部の流れの制限を低減させ、鋳造ノズ
ル１９の全幅を横切る流れを改善し、また、流速を減じ
る耐火材の位置での溶融物の凝固を低減する。順縁部２
７ａは、耐火材表面に沿う局部流れを増加させるために
、テーバが付けられている。層部分２７ａは、堰２６の
中央部分の下の隙間よりも大きな隙間ｇ２を有している
。隙間８□は最低１５％大きくされるのが好ましく、少
なくとも２５％大きくされるのがより好適である。局部
流速及び流量の最大の増加は、その差が少なくとも５０
％である場合に、もたらされる。

第２図に示される鋳造装置の正面図は、堰２６の先端部
分２７と鋳造ノズル１９の床部・３６との間の全体的な
隙間状態を示す。傾斜された床部３６は、基体２０の近
傍の点での前縁部分３６ａ及び後部部分３６ｂを有して
いる。鋳造ノズル１９の垂直側壁は符号３１で示され、
最大９０°までの任意角度でテーバが付けられ、典型的
には約８０”〜９０°となっている。先端部分２７と床
部上面３６ｂとの間の隙間ｇ２は、第４Ｃ図に示すよう
に、ゼロであっても良い。ｇ２についての好適な中央隙
間の範囲は、約３０〜１２０ｍｍ（約０．１２５〜０．
５ｉｎ、）である。開口量は、所望の帯状体厚さ及び基
体２０の速度により左右される。縁部２７ａでの上部開
口は、中央部分２７での開口の約２倍であるのが一般的
であり、堰の全幅の約５〜１０％であろう。

本発明の溶融金属の乱流は、帯状体の鋳造のための状態
を改善する。乱流は、基体２０の近傍での凝固を防止す
る助けとなり、鋳造メニスカスをより高い溶融温度とす
る。乱流は収束領域の断面面積の低減に直接関連される
。また、本発明の流れ制御装置は、金属鋳造開始時にお
ける溶融金属の初期サージの制御に役立つ。

第４Ａ図、第４Ｂ図及び第４Ｃ図は、局所的に流量を変
更するための本発明による他の設計例を示している。こ
れらの例の全ては、流れを制限する耐火性部分に沿う局
所的な流れの流量を増大させる。第４Ｃ図の場合、堰は
実際にはノズルの床部に接し、全溶融物はコーナーオリ
フィス２７ｂ及びそれよりも小さな中央オリフィス２７
ｅを通過する。第４Ｂ図におけるコーナーオリフィス２
７ａは、堰２６の下側の隙間に比較して寸法が大きくさ
れており、第４Ａ図に示されるオリフィス２７ａの寸法
が徐々に増大されているのに対し、コーナーにおいて独
特な形状に形成されている。

第５図は、数学的モデリングにより形成された本発明の
鋳込み箱１８及び堰２６の構造によって発生される乱流
パターンを示している。この構造でもたらされる速度の
増加は、矢印の長さで表される。

また、この構造は、スラグを抑制し、高速で用いられる
鋳造方法を提供し、更に、極めて均一の鋳造帯状体を形
成する。更にまた、鋳込み前におけるプールの深さに対
する長さの比が、鋳造流れパターンへのその影響を示す
ためにデモンストレートされた。

第５図は、帯状体鋳造用溶融物溢流式装置における流速
を示しており、この装置においては、流れ特性が本発明
の堰構造により改善される。第５図はコンピュータ生成
流れ線図を概略的に示しており、矢印の長さが局所的流
速に対応している。

堰の構造及び堰の配置により、ノズルの底部及びコーナ
ーに沿う局所的流速が増加された。この局所的流速の増
加は、耐火材表面に沿う溶融材料の温度を高め、耐火材
表面に沿う金属の凝固の可能性を低減した。局所的流れ
（速度及び体積）の増加は、固化金属付着物の蓄積、及
び、不安定な温度・組成状態を相当に低減した。

本発明を、以下の例に従って説明する。

例１ 約０．０５％のＣ５０，３５％のＭｎ、０．１７％のＳ
ｉ及びその他（本質的に鉄）から成る組成を有するシリ
コンキルト低炭素鋼が、約１５６５℃（約２８５０°Ｆ
）で、約４０ｃｍ（１６ｉｎ、　）径の銅製ホイール上
に、その上死点の約６０度手前の位置にて鋳造された。

鋳造ノズルは、約０．７５ｍ＋＊（約０．０３ｉｎ、）
の隙間ｇ１で設定され、ホイールの回転速度は、約２１
５〜２５０ｍ／分（約７１０〜８００ｆｔ、／分）の間
で変化された。融解石英耐火システムが、鋳込み箱及び
堰の材料として用いられた。

堰はノズルの縁部から約３．７５ｃｍ　（約１．５ｉｎ
、）の位置に配置され、両縁部で開口する約１．２５ｃ
ｍ（０，５ｉｎ、）の隙間と、ノズルの中央部分の床部
及び堰の間の約０．６ｃｍ　（０，２５ｉｎ、）の−船
釣隙間とを有している。

各縁部部分の長さは約０．６ｃ輸（０，２５ｉｎ、　）
とし、堰の中央部分の長さは約０．５ｍｍ　（約０．０
２ｉｎ、）とした。

鋳造端部でのノズルの側壁は四角形とした。帯状体は、
約０．５ｍｍ　（約０．０２ｉｎ、　）の厚さに鋳造さ
れた。

この実験結果は、約２．５ｃｍ（１ｉｎ、）の開水路式
プールの場合に、耐火材表面に沿う局所流れを増加させ
るよう小さな中央隙間及び大きな縁部くコーナー）隙間
を有する堰を用いることにより、凝固が防止され得るこ
とが証明された。形成された帯状体は、良好な一定の質
となった。

例２ 堰の中央部分の下側の隙間が約０．３ｃｍ　（約０．１
２５ｎ）に減じられ、縁部部分が前記例１の約半分の約
０．６ｃｍ（０，２５ｉｎ、）の隙間にテーパが付けら
れた点を除いて、同じ鋳造装置が低炭素シリコンキルト
鋼の他の溶解物を鋳造するために用いられた。開水路に
おける溶融鋼のレベルは、約１．９ｃｍ（約０．７５ｉ
ｎ、　）に維持された。これらの変更の結果として、同
一寸法の帯状体はより優れた質を有することとなった。

例３ この例において、鋳造装置は、堰の中央隙間の大きさが
約０．５ｃｍ　（約０．１９ｉｎ、）　、縁部のテーバ
付き隙間が約１．９ｃｍ（約０．７５ｉｎ、）　、縁部
の幅が約０．５ｃＴｔｌ（約０．１９ｉｎ、　）となる
ように変更された。この形状においては、約０．６ｍｍ
（約０．０２４ｉｎ、　）の帯状体が、約１．２ｃｍ＋
（約０．５ｉｎ、　）の開水路深さで凝固を起こすこと
なく最低１７０ｍ／分（５００ｆｔ、／分）の基体速度
で鋳造が可能であることが観察された。

表面の質の劣悪さ及び変動する縁部状態に伴う従来の問
題は、本発明の開水路式によって帯状体鋳造中の溶融金
属の流れが改良されたことにより、大幅に減じられる。

堰の幅方向を横切る堰の下側の隙間を調整することによ
り、且つ、テーパ付きの層側壁、テーパ付きの堰後方壁
面及び基体に対する適当な堰とノズルの距離を提供する
ことにより、最適の局部流れ状態を提供し、帯状体の質
を向上させ且つ凝固傾向を低減する開水路式鋳造装置が
開発された。

例示の目的で好適な実施例について説明したが、本発明
の精神を逸脱することなく色々な変形がなされ得ること
は当業者ならば明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による鋳造装置を示す概略断面図、第
２図は、第１図の鋳造堰及び鋳造ノズルを部分的に示す
拡大断面図、第３図は、第２図に示される鋳造堰及び鋳
造ノズルの正面図、第３Ａ図は、第３図の鋳造堰及び鋳
造ノズルの平面図、第４Ａ図、第４Ｂ図及び第４Ｃ図は
、それぞれ、ノズルの縁部に沿う高温の金属流れを増加
させるための鋳造堰の変形例を示す正面図、第５図は、
鋳造プール内への溶融金属の流れの速度が増加されるこ
とを示すために、数学的モデルを用いて本発明の方法を
示す流れの線図である。図中、１２・・溶融金属 １８・・コンテナ容器（鋳込み容器） １９・　ノズル ２０・・ホイール（回転基体） ２６・・・鋳造堰 ２日・・・後壁面 ２９・・・側縁部 ３６・・・ノズル床部 ３８・・開水路式プール −モｒＩＧ、３ −（’工Ｇ、３Ａ （ＩＧ、４Ａ −Ｔ’１Ｇ　４Ｂ （’Ｉ６．４Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋳造ノズルを通して回転基体上に溶融材料を鋳造す
   る開水路式帯状体鋳造方法であって、前記鋳造ノズルの
   耐火性表面に沿う溶融材料の凝固を低減すると共に、前
   記回転基体上への均一の溶融材料の流れを改善するため
   の開水路式帯状体鋳造方法において、 （ａ）溶融材料を保持するために、耐火性床部及び耐火
   性側壁部を有するコンテナ容器を設けることと、 （ｂ）前記コンテナ容器に連結された耐火性壁部を有す
   る鋳造ノズルを設けることと、 （ｃ）冷却用の回転基体を、前記鋳造ノズルが該回転基
   体に接しないほど十分に広いが、前記鋳造ノズル及び該
   回転基体の間で溶融材料が漏れないほど十分に狭くなる
   ように、前記鋳造ノズルから離隔して配設することと、 （ｄ）前記ノズル床部との間に最大約２０ｍｍ（約０．
   ７５ｉｎ．）の底部中央隙間を有する共に、スティッキ
   ングを低減し且つ前記鋳造ノズルの幅を横ぎる鋳造流れ
   をより均一とするために、局部高温材料の体積を増加さ
   せるよう前記ノズル耐火性壁部に沿う溶融材料の局部流
   れを増加させるべく、縁部で隙間が増加するようテーパ
   が付けられた底部堰縁部を有している鋳造堰を、前記回
   転基体から約６〜５０ｍｍ（約０．２５〜２ｉｎ．）の
   位置に配設させることと、 から成る開水路式帯状体鋳造方法。 ２、前記コンテナ容器が平坦な耐火性床部を有する請求
   項１記載の開水路式帯状体鋳造方法。 ３、前記コンテナ容器が、約３０〜６０度の角度で前記
   回転基体に向かって上方に傾斜された耐火性床部を有す
   る請求項１記載の開水路式帯状体鋳造方法。 ４、前記鋳造堰の縁部での隙間が、前記中央隙間よりも
   少なくとも約１５％大きい請求項１記載の開水路式帯状
   体鋳造方法。 ５、前記鋳造堰の中央部分が前記鋳造堰の全幅の９０〜
   ９５％である請求項１記載の開水路式帯状体鋳造方法。 ６、前記鋳造堰の前記後壁面にはテーパが付けられてい
   る請求項１記載の開水路式帯状体鋳造方法。 ７、前記鋳造堰及び前記鋳造ノズルの前記側壁にはテー
   パが付けられている請求項１記載の開水路式帯状体鋳造
   方法。 ８、前記後壁面のテーパが１５〜７５度である請求項６
   記載の開水路式帯状体鋳造方法。９、前記側壁のテーパ
   が８０〜９０度である請求項７記載の開水路式帯状体鋳
   造方法。 １０、前記鋳造材料が第一鉄材である請求項１記載の開
   水路式帯状体鋳造方法。 １１、前記回転基体が約１５〜１５００ｍ／分（５０〜
   ５０００ｆｔ／分）で回転され、前記鋳造帯状体が約０
   ．０２５〜２．５ｍｍ（約０．００１〜０．１ｉｎ．）
   の厚さである請求項１記載の開水路式帯状体鋳造方法。 １２、前記鋳造流れが、流速を更に増加させるために加
   圧される請求項１記載の開水路式帯状体鋳造方法。 １３、（ａ）溶融金属を溜めるためのコンテナ容器と、 （ｂ）冷却される回転基体と、 （ｃ）前記コンテナ容器に接続され前記回転基体から約
   ０．０２５〜７．５ｍｍ（約０．００１〜０．３ｉｎ．
   ）の位置に配置された耐火性ノズルであって、前記回転
   基体の形状に一致する外面を有する前記ノズルと、 （ｄ）前記ノズル内において前記回転基体から約６〜５
   ０ｍｍ（約０．２５〜２ｉｎ．）の位置に配置された堰
   であって、中央部分がノズル床部から上方に約１〜１９
   ｍｍ（約０．０５〜０．７５ｉｎ．）離隔され且つ縁部
   がノズル床部から更に少なくとも約１５％分大きく離隔
   されている前記堰と、 を具備する開水路式帯状体鋳造装置。 １４、前記堰がテーパ付きの後壁面を有する請求項１３
   記載の開水路式帯状体鋳造装置。１５、前記後壁面のテ
   ーパが１５〜７５度である請求項１４記載の開水路式帯
   状体鋳造装置。 １６、前記堰がテーパ付きの側壁面を有する請求項１３
   記載の開水路式帯状体鋳造装置。１７、前記側壁面のテ
   ーパが８０〜９０度である請求項１６記載の開水路式帯
   状体鋳造装置。 １８、前記ノズルが傾斜した床部を有する請求項１３記
   載の開水路式帯状体鋳造装置。 １９、前記堰の縁部の前記ノズル床部からの間隔が、前
   記堰の前記中央部分の場合の少なくとも約２倍である請
   求項１３記載の開水路式帯状体鋳造装置。 ２０、前記堰の前記中央部分が全幅の少なくとも９０％
   である請求項１３記載の開水路式帯状体鋳造装置。 ２１、スラグを調整し且つ前記コンテナ容器内への溶融
   金属の流れを改善するために、前記コンテナ容器内にコ
   ンテナ容器堰が設けられている請求項１３記載の開水路
   式帯状体鋳造装置。 ２２、前記ノズルを通る溶融金属の流れを増加させるた
   めに更に加圧手段が設けられている請求項１３記載の開
   水路式帯状体鋳造装置。 ２３、前記溶融金属の流れを加圧するために前記コンテ
   ナ容器に天井が設けられている請求項２２記載の開水路
   式帯状体鋳造装置。 ２４、前記堰の縁部は、前記溶融金属の流れを増加させ
   るために、４５〜６０度の角度でテーパが付けられてい
   る請求項１３記載の開水路式帯状体鋳造装置。