JPH0519167Y2

JPH0519167Y2 -

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Publication number: JPH0519167Y2
Application number: JP13176487U
Authority: JP
Priority date: 1987-08-28
Filing date: 1987-08-28
Publication date: 1993-05-20
Anticipated expiration: 2002-08-28
Also published as: JPS6438148U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、溶融金属から非晶質又は結晶質の金
属薄帯を直接的に製造する連続鋳造装置に組み込
まれる注湯ノズルに関する。

〔従来の技術〕

溶融金属を急速に冷却して非晶質や結晶質の金
属薄帯を製造する連続鋳造法が、後続する圧延工
程や熱処理工程における負担を軽減し、しかも生
産性の高い技術として最近注目を浴びている。こ
の種の連続鋳造法としては、冷却ドラムの表面に
溶融金属を供給し、その表面から抜熱して金属薄
帯に製造する単ドラム方式や、一対の冷却ドラム
の間で溶融金属を急冷凝固させて、ドラムギヤツ
プから金属薄帯を送り出すツインドラム方式等が
ある（特開昭54−26201号公報、特開昭58−77750
号公報等参照）。

第４図ａは、この単ドラム方式により非晶質金
属薄帯の連続鋳造装置を示す。

溶融金属１は、その液面レベルが一定になるよ
うにタンデイツシユ２内に注入されている。この
タンデイツシユ２の底壁にはタンデイツシユノズ
ル３が設けられており、このタンデイツシユノズ
ル３に中間ノズル４及びノズルホルダ５が連結さ
れている。これらのタンデイツシユノズル３、中
間ノズル４及びノズルホルダ５の内部に孔が穿設
されており、この孔が接続されて溶湯流路６とな
る。ノズルホルダ５の先端にはノズルチツプ７が
取り付けられており、このノズルチツプ７内部に
設けたノズルスリツト８が前述の溶湯流路６に連
通している。

ストツパー９を上昇させることによつてタンデ
イツシユ２内の溶融金属１は、溶湯流路６を経由
してノズルスリツト８から冷却ドラム１０に向け
て流出する。このとき、タンデイツシユ２内の溶
湯静圧に応じて、ノズルスリツト８から流出する
溶融金属の流量が制御される。ノズルスリツト８
から流出した溶融金属は、冷却ドラム１０の表面
で急速に冷却されて金属薄帯１１となる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ノズルスリツト８は、目標とする金属薄帯１１
の幅に応じた開口長さをもつている。第４図ｂ
は、この注湯部の先端を拡大して示した水平断面
図である。すなわち、円柱状空洞として形成され
ている溶湯流路６は、ノズルホルダ５に形成した
末広がり状の拡大内部空間１２を経て、ノズルス
リツト８に対応した流路となる。ところが、拡大
内部空間１２を経由して溶湯流路６からノズルス
リツト８への溶融金属の供給を開始するとき、拡
大内部空間１２における溶融金属の流量分布が不
均一になりやすい。

すなわち、溶湯流路６内における溶融金属の運
動エネルギーは直進性をもつており、その運動エ
ネルギーが拡大内部空間１２内の溶融金属に伝え
られる。その結果、拡大内部空間１２の中央部を
流れる溶融金属の流量が多くなり、両端部の流量
が不足することになる。この流量分布の不均一
は、拡大内部空間１２に整流体を設けることによ
つて若干改善されるが、依然としてノズルスリツ
ト８の両端部から流出する溶融金属の流量が不足
することが避けられない。

ノズルスリツト８から流出する溶融金属に流量
の不足があると、冷却ドラム１０の周面で形成さ
れる金属薄帯１１の幅が不揃いとなりやすい。こ
の傾向は、特に鋳造開始時期において、板幅が不
足した山型状の金属薄帯１１となつて現れる。ま
た、板幅が不規則に変化するため、局部的に応力
が集中しやすい個所が発生し、剛体強度が充分で
ない金属薄帯１１が巻取り時に破断することにな
る。その結果、製造される金属薄帯１１の形状特
性が劣化すると共に、その金属薄帯１１を巻き取
る作業も困難になる。

そこで、本考案は、末広がり状の拡大内部空間
を経てノズルスリツトから流出する溶融金属を幅
方向に関して均一な流量分布をもつものとするこ
とにより、鋳造開始及び巻取り作業を円滑に行う
と共に、品質の優れた金属薄帯を製造することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の注湯ノズルは、その目的を達成するた
め、タンデイツシユの底壁に設けられた溶融金属
流出孔から溶湯流路を経て送られてくる溶融金属
を偏平流にする末広がり状の拡大内部空間をノズ
ルホルダの内部に穿設し、該ノズルホルダに装着
されたノズルチツプのノズルスリツトを冷却ドラ
ム側に向けて幅狭にしたことを特徴とする。

なお、拡大内部空間に多孔質耐火物、ハニカム
構造体等の整流体を配置することも可能である。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本考
案の特徴を具体的に説明する。

第１図は本考案の実施例における注湯ノズルの
要部を示す水平断面図であり、第２図は該注湯ノ
ズルの側断面図である。なお、第１図及び第２図
において第４図で示した部材等に対応するものに
ついては同一の符番で指示し、以下の説明におい
て注湯ノズル以外の部材等については第４図の符
番を適宜使用した。

ノズルホルダ５には、従来の注湯ノズルと同様
に、冷却ドラム１０に対向するノズルチツプ７が
取り付けられている。このノズルチツプ７には、
溶湯流路６に連通してノズルホルダ５内に穿設さ
れた末広がり状の拡大内部空間１２につながるノ
ズルスリツト８が形成されている。溶湯流路６を
経由して送られて来た溶融金属は、この拡大内部
空間１２でノズルスリツト８の幅に対応した偏平
状の流れにされる。

また、ノズルスリツト８の出側は、耐火性の充
填材１３が充填されている。この充填材１３は、
第１図に示すようにノズルスリツト８の幅方向に
関して連続的に薄くしている。これにより、拡大
内部空間１２で最大幅に達した溶融金属流は、ノ
ズルスリツト８内で絞られ、金属薄帯１１の目標
板幅に対応した流れとなつてノズルスリツト８か
ら冷却ドラム１０に向けて流出する。この絞られ
る過程で、溶融金属流の両端部における流量が確
保され、ノズルスリツト８から流出する溶融金属
流は幅方向に関して均一な流量分布をもつた流れ
となる。

ノズルスリツト８の両端部を閉塞する充填材１
３としては、チタン酸バリウム等が使用される。
また、充填材による閉塞に代えて、ノズルチツプ
７に穿設するノズルスリツト８自体を第１図に示
したように出側に向かつて狭まつた形状とするこ
とも可能である。

なお、拡大内部空間１２内に整流体１４を配置
することも可能である。この整流体１４は、充填
材１３と相俟つて、拡大内部空間１２を経てノズ
ルスリツト８から流出する溶融金属流の幅方向に
関する流量分布をより一層均一化する。この整流
体１４としては、多孔質耐火物、ハニカム構造体
等が使用される。更に、この整流体１４の途中に
空間部１５を形成し、入側の整流体１４を通過し
た溶融金属をその空間部１５に流入させ、再度出
側の整流体１４を介してノズルスリツト８方向に
送るとき、溶融金属流の乱れが低減される。

第３図は、このノズルスリツト８の幅を出側に
向かつて絞つたことによる効果を説明するための
グラフである。同図ａは、鋳造開始時期の金属薄
帯先端部の厚さをＸ線厚さ計で測定した結果を示
し、横軸は金属薄帯の幅方向位置、縦軸は厚さ測
定値である。この図に示すように、金属薄帯幅方
向の厚さプロフイルは台形状のクラウンを示し、
この例ではクラウン量は約5μｍである。この例
における鋳造条件は、スリツト開口高さが1.2mm
で幅が150mmのノズルスリツトをもち両端部を狭
くしない従来型のノズルチツプを使用して、
Fe_80.5B₁₂Si₇C_0.5の組成をもち温度1300℃の溶融金
属流を流量50Kg／分で流出させて、冷却ロールの
周速25ｍ／秒の条件下で金属薄帯を製造したもの
で、この場合、金属薄帯の幅方向の端部に湯量不
足に起因する欠落部が生じた。

第３図ｂは、ノズルスリツトの幅を出側に向か
つて絞つた効果を、前記したクラウン量の減少で
示したものであり、横軸はスリツト出側の幅ｗと
拡大内部空間の最大幅Ｗの比ｗ／Ｗ、縦軸はクラ
ウン量である。比ｗ／Ｗが0.9程度以下になると
クラウン量は約3.5μｍ以下となる。本発明者等の
実験結果によれば、金属薄帯の幅方向の端部の欠
落は、クラウン量が約3.5μｍ以内にあれば発生し
ないことが明らかになつており（図中の合格ライ
ンで示した）、これによつて、ノズルスリツト８
の出側における開口幅ｗは、拡大内部空間１２の
最大幅をＷとするとき、次式の関係に維持するこ
とが好ましい。

ｗ／Ｗ≦0.9 〔考案の効果〕以上に説明したように、本考案においては、ノ
ズルホルダに取り付けたノズルチツプのノズルス
リツトを出側に向かつて絞ることにより、円柱状
から偏平状に溶融金属の流れを変えたときに生じ
る両端部における流量不足を解消している。その
結果、ノズルスリツトから流出する溶融金属は、
幅方向に関し均一な流量分布をもつものとなり、
特に鋳造初期においてみられる金属薄帯の板幅が
不足する傾向が抑制される。そのため、品質の優
れた金属薄帯が得られると共に、破断等が生じる
ことなく安定した巻取り作業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の注湯ノズルの水平断面
図であり、第２図はその側断面図であり、第３図
は本考案の効果を具体的に表したグラフである。
他方、第４図は、従来の非晶質金属薄帯製造用の
連続鋳造装置及びその問題点を説明するための図
である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１タンデイツシユの底壁に設けられた溶融金属
流出孔から溶湯流路を経て送られてくる溶融金
属を偏平流にする末広がり状の拡大内部空間を
ノズルホルダの内部に穿設し、該ノズルホルダ
に装着されたノズルチツプのノズルスリツトを
冷却ドラム側に向けて幅狭にしたことを特徴と
する金属薄帯連続鋳造装置用の注湯ノズル。２実用新案登録請求の範囲第１項記載の拡大内
部空間に多孔質耐火物、ハニカム構造体等の整
流体を配置したことを特徴とする金属薄帯連続
鋳造装置用の注湯ノズル。