JPH0615413A - 連続金属ストリップの直接鋳造方法と装置 - Google Patents

連続金属ストリップの直接鋳造方法と装置

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JPH0615413A
JPH0615413A JP5104184A JP10418493A JPH0615413A JP H0615413 A JPH0615413 A JP H0615413A JP 5104184 A JP5104184 A JP 5104184A JP 10418493 A JP10418493 A JP 10418493A JP H0615413 A JPH0615413 A JP H0615413A
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デービッド・ブライアン・ラブ
John D Nauman
ジョン・デイナ・ノーマン
Karl Schwaha
カルル・シュヴハ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融金属を結晶質金属の連続ストリップに直
接鋳造する方法と装置とを提供すること。 【構成】 隣接移動鋳造面２４に対して実質的に水平な
鋳造器１８への溶融金属２２の供給を制御し、出口端部
内の溶融金属レベルを鋳造ロール３６の頂部に近づけ、
半固体鋳造ストリップ３０を鋳造ロール３６の頂部近く
から実質的に水平に分離し、分離されたストリップ３０
の輸送中に二次冷却を実施してストリップを凝固させる
ことによって、溶融金属を結晶質金属の連続ストリップ
に直接鋳造するための方法と装置とを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は溶融金属からの金属合金を
連続シート又はストリップ製品に直接鋳造する方法及び
装置に関する。さらに詳しくは、本発明は鋳造器の出口
端部から溶融金属を鋳造ロール面の頂部近くに供給し
て、所望の厚さの連続ストリップを形成することに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】金属ストリップの通常の製造では、この
ような方法は溶融金属をインゴット又はビレット又はス
ラブ形に鋳造する工程を含み、次に所望の最終ストリッ
プの厚さと品質とを得るために種々のプロセス工程にお
ける熱間圧延と冷間圧延並びに酸洗いと焼きなましの１
種以上の段階を典型的に含む。特に０．０１０〜０．１
６０インチ（０．０２５〜０．４０ｃｍ）の範囲内の鋳
放し（ａｓ−ｃａｓｔ）ゲージで連続ストリップを製造
する費用は、通常の方法の処理工程の一部を削除するこ
とによって減ずることができる。鋳放しストリップは通
常、冷間圧延、酸洗い及び焼きなましによって、例えば
０．００１〜０．１２インチ（０．０２５〜０．３０ｃ
ｍ）のような、ホイル程度の薄さの種々な最終ゲージに
まで加工されることができる。
【０００３】直接鋳造ストリップの製造に関しては、非
常に多様な公知方法及び装置が存在する。典型的にこの
ような方法は、例えばホイール又は連続ベルトのような
迅速に移動する急冷面に計量オリフィスから間隙を横切
って溶融金属を溶射することを含む方法；溶融金属のプ
ール中に回転急冷面を一部沈める方法；溶融金属がその
上を流れて凝固する急冷支持体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）
として水平リンクベルトを用いる方法；及び間に溶融金
属プールを有する２鋳造ロールによる垂直鋳造方法であ
る。良好な品質と構造とを有するストリップを商業的に
製造するために、オリフィスを通しての金属の直接鋳造
が長い間試みられてきたが、結晶質金属ストリップを得
るために殆ど成功していない。
【０００４】さらに最近では、他の直接鋳造方法が提案
されているが、商業的方法に発展していない。例えば、
１９９１年９月３日発行の米国特許第５，０４５，１２
４号に開示されているように、鋳型壁を鋳造ストリップ
と同時に移動させる連続鋳造器を用いて、オーステナイ
トステンレス鋼の冷間圧延ストリップ又はシートを製造
し、その後に調質圧延する方法が提案されている。スト
リップがストリップ厚さに実質的に等しい距離だけ離れ
た上部ロールによって接触される非凝固上面を有し、被
鋳造金属の上面を凝固させない温度を有するように、溶
融金属が鋳造器から単一急冷面に供給される溶融ドラグ
金属ストリップ鋳造系を用いる、もう一つの方法が国際
出願第ＰＣＴ／ＵＳ８８／０４６４１号（１９８８年１
２月２９日出願；１９８９年８月１０日公開）に開示さ
れている。流れダイバータ（ｆｌｏｗ ｄｉｖｅｒｔｅ
ｒ）を有する特定のターンディッシュが国際出願第ＰＣ
Ｔ／ＵＳ８８／０４６４３号（同日出願；１９８９年１
０月１９日公開）に開示されている。この同じ方法と装
置がもう一つの国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ９０／０１２１
１号（１９９０年３月１４日出願；１９９０年９月２０
日公開）に開示されている、但しこの出願は溝付き急冷
面をさらに述べている。
【０００５】鋳造器の出口端部から移動鋳造面上で溶融
金属を直接鋳造して、良好な表面品質、縁及び構造を有
して鋳造されるストリップの上部、縁及び底面の形成に
溶融金属の表面張力を利用して、結晶質金属の連続スト
リップを形成するもう一つの方法が提案されている。溶
融金属受け入れ端部と、溶融金属の完全に発達した均一
流がＵ形構造を通って移動鋳造面へ出る出口端部とを有
する鋳造器を含む装置も提案されている。米国特許第
４，６７８，７１９号（１９８７年７月７日発行）は先
行技術の直接鋳造方法と装置に付随する、上述したよう
な多くの問題を解決する。米国特許第４，７１５，４２
８号（１９８７年１２月２９日発行）は鋳造器の出口端
部において溶融金属を放射冷却（ｒａｄｉａｎｔｌｙ
ｃｏｏｌｉｎｇ）する関連方法を述べている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】なお必要とされること
は、通常に製造されるストリップに比べて勝るとも劣ら
ない表面品質を有する直接鋳造ストリップの商業的製造
に有用な方法と装置である。このような方法と装置は均
一な厚さと、シートに孔を含まない滑らかな上面と下面
とを有するシートとストリップ製品を製造可能であるべ
きである。さらに、このような方法と装置は鋳造面から
分離後のストリップの取り扱い損傷を最少にする又は除
去すべきであり、０．０１０〜０．１６０インチ（０．
０２５〜０．４０ｃｍ）の範囲内のゲージで連続ストリ
ップを鋳造するために適切であるべきである。直接鋳造
ストリップは良好な表面品質、縁及び構造と、少なくと
も通常−鋳造ストリップと同程度に良好な性質とを有
し、炭素鋼とステンレス鋼との鋳造に適切であるべきで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によると、溶融金
属を結晶質物質の連続ストリップに直接鋳造するための
方法を提供する。この方法は、鋳造器の出口端部から隣
接鋳造面に実質的に水平に自由上面を有する、実質的に
均一な流量と温度の溶融金属を供給するために鋳造器へ
の溶融金属の供給を制御することを含む。鋳造面は鋳造
器の出口端部を越えて一般に上方に移動し、鋳造面は実
質的に水平に配向した、その長軸を中心として回転する
円筒形ロールの単一面を含み、溶融金属凝固のための一
次冷却を実施する。鋳造器の出口端部内の溶融金属レベ
ルが鋳造ロールの頂部近くであるように、鋳造器の出口
端部は鋳造ロールに隣接して配置される。この方法はス
トリップが非凝固上面を有する半固体である時に、鋳造
ロール面の頂部近くから実質的に水平に鋳造ストリップ
を分離し、鋳造面からストリップを除去した後に輸送手
段上の連続鋳造ストリップの二次冷却を実施して、スト
リップを凝固させることを含む。
【０００８】移動可能な鋳造面、鋳造器、鋳造器への溶
融金属の供給を制御する手段、鋳造ロールから半固体状
の鋳造ストリップを分離する手段、及びストリップの凝
固を完成させるために分離された半固体ストリップを輸
送する手段を含む、溶融金属を結晶質物質の連続ストリ
ップに直接鋳造するための装置をも提供する。鋳造面は
実質的に水平に配向した、その長軸を中心として回転可
能な円筒形ロールの単一面を含み、溶融金属の一次冷却
を実施する。鋳造器の出口端部は被鋳造ストリップとほ
ぼ同じ幅であり、出口内の溶融金属レベルが鋳造ロール
面の頂部近くになるように、鋳造面に密接に隣接して配
置される。装置は出口端部における溶融金属の実質的に
均一な流量と温度とを維持する手段をも含む。半固体状
の鋳造ストリップを実質的に水平に分離する手段は鋳造
ロールの頂部近く並びに、凝固を完成させるために分離
されたストリップの二次冷却を実施する手段近くに備え
られる。ストリップの凝固の完成中にセパレータから実
質的に水平にストリップを輸送する手段も備えられる。
【０００９】図１は鋳造面２４上で溶融金属を直接鋳造
して、ストリップ又はシート形３０の連続製品を製造す
るための鋳造器１８を一般的に説明する。溶融金属２２
は容器（図示せず）からノズル２０を通って、好ましく
はサブマージド（ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ）入口ノズル（Ｓ
ＥＮ）を通って鋳造器１８へ供給される。ストッパーロ
ッド又はスライドゲート機構（図示せず）又は、例えば
貫通流し口（ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｐｏｕｔ）もしくはノ
ズル２０のような、他の適当な手段が鋳造器１８への溶
融金属の流量を制御する。鋳造器１８は受け入れ端部
と、鋳造面２４の隣に極めて接近して配置される出口端
部とを有して、実質的に水平に示される。
【００１０】鋳造器１８への溶融金属の供給は適当な通
常の方法と、例えば容器、ターンディッシュもしくは溶
融金属ポンプの装置によって行われる。
【００１１】鋳造面２４は単一鋳造ホイール又は、対の
鋳造ホイールもしくはロールの一方のいずれかである。
鋳造面の組成は被鋳造金属ストリップにとって重要であ
り、ある種の表面は他の表面よりも良好な結果をもたら
すとしても、鋳造面の組成は本発明の一部を形成しな
い。本発明の方法と装置は銅、炭素鋼及びステンレス鋼
の鋳造面に対して上首尾に用いられている。鋳造面は実
質的に水平に配向したその長軸を中心として回転する円
筒形ロールの単一面を含む。
【００１２】鋳造面は鋳造器を越えて制御された速度で
移動可能であり、ストリップ形への溶融金属の一次凝固
を開始するために充分な熱を吸収する望ましい急冷速度
を与えうることが重要である。鋳造面２４は２０〜５０
０フィート／分の（６〜１５２．４ｍ／分）、好ましく
は、結晶質金属の商業的製造に適した５０〜３００フィ
ート／分（１５．２〜９１．４ｍ／分）の範囲である速
度で鋳造器１８を越えて移動可能である。実際の鋳造速
度はストリップ厚さに重要な役割を果たし、本発明の他
の要素と釣り合わなければならない。鋳造面２４は溶融
金属を急冷して、溶融金属から熱を吸収し、結晶質形へ
のストリップの凝固を開始させるために、充分に冷却さ
れなければならない。鋳造面２４によって与えられる急
冷速度は１０，０００℃未満／秒、典型的には２，００
０℃未満／秒である。このような局部冷却速度は鋳造ス
トリップ顕微鏡構造（ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
中でのデンドライト アーム（ｄｅｎｄｒｉｔｅ ａｒ
ｍ）測定から算出されている。冷却速度はストリップ厚
さを通して変化するが、総冷却速度又は平均冷却速度は
２０００℃／秒以下のオーダーである。
【００１３】鋳造面の重要な１態様は、それが鋳造器１
８の出口端部を越えて一般に上方に移動方向を有し、出
口端部内に溶融金属プールに自由表面を有することであ
る。出口端部内の溶融金属プールの自由表面は鋳造スト
リップの良好な上面品質を発達させる必要がある。“自
由（ｆｒｅｅ）”とは、溶融金属の上面又は下面が構造
によって制限されない、すなわち鋳造器構造、ロール等
と接触せずに、鋳造器１８の出口端部においてそれ自体
のレベルを自由に求めることができることを意味する。
【００１４】もう一つの重要な特徴は、鋳造器１８の内
側の底面２７が実質的に水平であり、鋳造ロールの頂部
より下方であるように、鋳造ロール１８が鋳造ロール２
４に隣接して配置されることである。鋳造ホイールの上
四半分の位置の隣に極めて接近して鋳造器をこのように
配置することによって、鋳造器１８の出口端部内の溶融
金属浴の自由表面は鋳造ホイールの頂部近くになる。近
くとは、鋳造器１８の出口端部内の浴レベルが鋳造ロー
ルの頂部、頂部よりやや下、頂部よりやや上であること
を意味する。このことは連続鋳造ストリップ製品の均一
な厚さ、堅固さ、孔の無いこと、及び平面性、並びに滑
らかな上面を得るために重要であることが判明してい
る。
【００１５】鋳造器１８は種々な形状を取りうるが、出
口端部は一般にＵ形であり、底部、両（２）側面及び、
被鋳造ストリップの幅に近似する幅を有するべきであ
る。鋳造器１８は、図１に示すように、鋳造器１８の出
口端部内で完全に発達した均一な流れを容易にするため
に、せき板、せき又はそれせ板３９を含み、溶融金属２
２の流れを低下させ、調節する。好ましくは、鋳造器１
８の出口端部は鋳造器１８の入口端部に比べて比較的浅
い。比較的深い入口端部２５は表面２７の内側上から鋳
造面への溶融金属の滑らかで、実質的に均一な流れを促
進することが判明している。米国特許第４，６７８，７
１９号に述べられているように、出口端部内の溶融金属
は上部表面張力を有し、鋳造器を出る溶融金属は縁表面
張力を有し、これらはそれぞれ、鋳造ストリップ２８の
上部と縁との一部分を形成する。底面は一般にＵ形構造
の底部内面と鋳造面２４との間のメニスカスとしての表
面張力から形成される。
【００１６】本発明の重要な特徴は鋳造器１８の出口端
部内の溶融金属の温度が実質的に均一であることであ
る。温度の均一性は均一な流れの発達と共に適当な予熱
と断熱とによって得ることができる。この代わりに、例
えば加熱要素等のような加熱手段３８を鋳造器１８の出
口端部に備えることができる。
【００１７】本発明の方法と装置のもう一つの特徴は、
ストリップ２８が実質的に半固体である時に、すなわち
非凝固上面を有する時に鋳造ストリップが鋳造ロール面
２４の頂部又は頂上近くから実質的に水平に分離するこ
とである。図１に示すように、鋳造面が鋳造器１８の出
口端部を越えて一般に上方に移動する時に、セパレータ
手段３２は鋳造ロール２４の頂部近くに実質的に水平に
配置される。このようなセパレータ３２は、鋳造面から
のストリップの分離を促進し、鋳造ホイールとの接触時
間を最少にするために、例えばブレード又はエアージェ
ットストリッパー（ａｉｒ ｊｅｔ ｓｔｒｉｐｐｅ
ｒ）のような、通常の形状をとりうる。ストリップが半
固体形である時にすなわち非固体上面を有し、底面が鋳
造ホイールとの接触によって初期凝固する時に分離時の
ストリップの取り扱い損傷を最少にするために、セパレ
ータ手段３２の大部分又は全てが実質的に水平であるこ
とが重要である。セパレータ手段が実質的に水平でない
場合には、半固体鋳造ストリップの非固体上面が総スト
リップ速度とは異なる速度で流動する傾向がある。例え
ば、下方分離はストリップ速度よりも迅速に下方に流れ
る非固体上面を生ずる。この状態によると、完全凝固時
にストリップの上面品質が辛うじて必要条件を満たすが
確実に劣ることになる。上方分離は対応する理由から同
様に不良な品質を生ずる。
【００１８】ストリップ分離が鋳造ロールの頂部から２
０度の範囲内で、好ましくは１５度の範囲内で、より好
ましくは頂部から１０〜１５度の範囲内で生ずるべきで
あることが判明している。さらに、分離が鋳造ロールの
頂部の下流側で行われることが好ましい。本発明による
半固体ストリップの取り扱いは半固体ストリップの固有
の引張り弱さによるストリップに対する重度の損傷を避
ける。水平分離は重力による引張りを最少にするが、さ
もなければ、ストリップが鋳造ホイールの頂部又は頂上
から下方に移動する時に、重力による引張りがストリッ
プ自体の重量下でストリップを落下させることになる。
【００１９】好ましくは、鋳造面からの半固体鋳造スト
リップの分離と共に、この方法は半固体ストリップの実
質的に水平の移動を生ずる。鋳造面２４からの除去後、
セパレータ手段３２と輸送手段３４とを移動中に凝固が
完成される。典型的に、輸送手段３４は分離手段３２と
共に又は分離手段３２と一体で配向される。輸送手段３
４の一般的必要条件は、輸送手段が輸送される鋳造スト
リップ上に殆ど又は全く摩擦を及ぼさないことである。
凝固中の半固体ストリップにはストリップの面に正味力
が存在しないことが理想的である。実際には、輸送手段
３４上でのストリップの取り扱い中に軽度の張力又は圧
縮力が用いられる傾向がある。存在する場合の力の程度
は測定することができなかった。本発明は半固体鋳造ス
トリップ上に実質的に力が加えられないことを考慮して
いるが、鋳造される合金組成に依存して、低度又は軽度
の張力又は圧縮力を用いることができる。半固体を殆ど
又は全く摩擦なしに実質的に水平に移動させる時に、良
好な上面品質を有する固体ストリップが得られる。
【００２０】この代わりに、ストリップが下方に移動す
る場合に、凝固ストリップ上での下流ピンチロール（図
示せず）の同期化が重力による半固体ストリップの上流
での引き裂き又は破断を阻止するために充分である。
【００２１】鋳造面からストリップを分離した後に、連
続鋳造半固体ストリップを二次冷却する手段も備えられ
る。１実施態様では、半固体ストリップが鋳造器１８の
出口端部内の溶融金属上、セパレータ手段３２上、及び
輸送手段３４上の適当なガス状雰囲気によって冷却され
る。この雰囲気は必要に応じて不活性、還元性又は酸化
性のいずれでもよい。
【００２２】もう一つの実施態様では、熱吸収を促進す
るために非固体ストリップ上面の上方に放射冷却を用い
る。冷却管パネル（図示せず）を用いる、このような放
射冷却はガス状雰囲気と組み合わせて用いることができ
る。
【００２３】もう一つの実施態様では、分離された半固
体ストリップの非固体上面をストリップ上方の回転ロー
ル３６と接触させることによって、二次冷却を実施す
る。好ましくは、ロール３６は鋳造ストリップと同じ幅
である。このようなロール３６の追加された利点は凝固
ストリップの滑らかな上面の生成を助け、補助手段（ａ
ｉｄ）としてストリップの総厚さと縁から縁までの厚さ
を制御することである。１個以上の二次冷却手段を組み
合わせて用いることができると考えられる。
【００２４】本発明の方法と装置は鋳造面に隣接する鋳
造器の出口端部における雰囲気、温度及び組成を凝固を
制御するように維持する手段をも含む。特に、装置は移
動可能な鋳造面２４、鋳造器１８、及び例えばノズル２
０のような鋳造器への溶融金属の供給手段を含有するハ
ウジング手段４０を含む。このようなハウジングの主要
目的は鋳造器１８内の溶融金属２２と鋳造ストリップ２
８の非凝固上面とを囲む雰囲気及び温度を制御すること
である。鋳造すべき合金もしくは金属に依存して、溶融
金属の付近に、例えばアルゴン雰囲気のような不活性雰
囲気を供給することが望ましい。さらに、ハウジング４
０の充分な断熱と冷却とによって、雰囲気の温度はスト
リップ３０からの総熱吸収とストリップ３０の凝固とに
影響を与えることができる。このハウジングを溶融金属
面の付近に配置して、例えば酸化と凝固とを制御するこ
とができる。
【００２５】理論に縛られることを意図する訳ではない
が、鋳造器１８の出口端部を出る溶融金属の凝固は、溶
融金属が鋳造器１８の一般にＵ形の開口の底部を出る時
に鋳造面２４に接触することによって開始されるように
思われる。鋳造面は鋳造器１８の出口端部において鋳造
面に達しうる溶融金属の下部、すなわち底部の一次冷却
を実施する。ストリップの厚さは鋳造器１８の出口端部
を出る溶融金属２２のレベルを調節及び制御することに
よって形成される。このような溶融金属プールはストリ
ップ厚さの一部を形成し、ストリップ厚さの一部は鋳造
面２４に接触して凝固した溶融金属に由来する。鋳造面
上の金属の滞留時間と生ずるストリップ厚さとを決定す
るために、金属の鋳造速度とプール深さとが共に重要で
ある。鋳造器１８の出口端部における溶融金属レベルを
上昇させる又は鋳造速度を遅くすることによって、より
大きなストリップ厚さを得ることができる。鋳造される
ストリップ厚さに依存して、鋳造面で凝固するストリッ
プ厚さ度と分離後に凝固するストリップ厚さ度とは変動
する。例えば、０．０５０インチ（０．１２７ｃｍ）未
満のような、薄いストリップでは、半固体ストリップの
非固体上面が総ストリップ厚さの３０％を越えることが
できないと考えられる。厚いストリップでは、非固体上
面がいっそう厚くなる傾向があり、総ストリップ厚さの
５０％程度になると考えられる。厚さの非固体割合の実
際の限界は、例えばセパレータ手段３２と輸送手段３４
のような取り扱い系の容量と、鋳造されるべきストリッ
プの合金及び溶融温度とに依存するように思われる。
【００２６】鋳造速度と、ホイールに隣接しての鋳造
と、ホイールの頂部近くへの溶融金属レベルの自由表面
の維持と、ホイールの頂部近くから半固体ストリップの
実質的に水平な除去と、ストリップの実質的に水平な輸
送との組合せが製造されるストリップの均一な厚さ及び
平面性と、良好な表面品質及び総厚さとに寄与する。溶
融金属にストリップ形としての構造統一性を与えるため
に、鋳造ホイール上での鋳造ストリップの制御された滞
留時間が、ストリップ下面の初期凝固中にストリップの
厚さを通してのよりいっそう均一な全体冷却を可能にす
る。
【００２７】本発明の方法は種々なサイズの鋳造ロール
面に役立つと考えられるが、比較的小さい直径の鋳造ホ
イールが本発明の他の特徴と共に用いられる時に良好に
作用することが判明している。このような小鋳造ホイー
ルは２４インチ未満のオーダーの直径を有する。このよ
うな小鋳造ホイールは、本発明の他の特徴と組み合わせ
て用いられる場合に、ホイール上での鋳造ストリップの
制御された、最少の滞留時間を生ずる。鋳造面上での滞
留時間を制御するには実際上の理由がある。短い滞留時
間は、例えば閉じ込められたガス及び他の原因によって
生ずるストリップの下面品質問題を最少にする。できる
限り小さいホイールの使用は実際上の利点も有する。例
えば、鋳造ストリップは鋳造面から接線角度のために容
易に分離される。鋳造器１８の出口端部は鋳造面の形状
に適合した形をより容易にとりうる。さらに、鋳造面と
鋳造器との熱膨張率の差異は最少になる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の方法と装置によれば、均一な厚
さとシートに孔を含まない滑らかな上面と下面とを有す
るシートとストリップ製品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストリップ鋳造装置の概略図。
【符号の説明】
１８． 鋳造器 ２０． ノズル ２２． 溶融金属 ２４． 鋳造面 ２５． 入口端部 ２８． 鋳造ストリップ ３２． セパレータ手段 ３４． 輸送手段 ３９． バッフル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・デイナ・ノーマン アメリカ合衆国ペンシルバニア州15222, ピッツバーグ，フォート・ダキースン・ブ ールヴァード 320 (72)発明者 カルル・シュヴハ オーストリア共和国4020 リンツ，アイシ ェンドルフシュトラーセ 22

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶融金属を結晶質金属の連続ストリップ
    に直接鋳造する方法であって、 鋳造器の出口端部から隣接非接触鋳造面に実質的に水平
    に，自由上面を有する、実質的に均一な流量と温度の溶
    融金属を供給するために鋳造器への溶融金属の供給を制
    御する工程；実質的に水平に配向した、その長軸を中心
    として回転する円筒形ロールの単一面を含む該鋳造面を
    該出口端部を越えて一般に上方に移動させて、溶融金属
    凝固のための一次冷却を実施する工程；鋳造器を鋳造ロ
    ールに隣接させ、鋳造器の出口端部内の溶融金属レベル
    を鋳造ロールの頂部近くに維持し、鋳造器を出る溶融金
    属の上部、底部及び側面の表面張力を維持させる工程；
    ストリップが非固体上面を有する半固体であるときに鋳
    造ロール面の頂部近くから実質的に水平に鋳造ストリッ
    プを分離する工程；及び鋳造面からストリップを除去し
    た後に、連続鋳造ストリップの二次冷却を実施してスト
    リップを凝固させる工程を含む方法。
  2. 【請求項２】 鋳造ロールの頂部から２０度までの範囲
    内で実質的に水平にストリップを分離する請求項１記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 ストリップの分離が頂部から１５度の範
    囲内である請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ストリップの分離が頂部から１０〜１５
    度の範囲内である請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】 分離が鋳造ロールの頂部の下流側で生ず
    る請求項２記載の方法。
  6. 【請求項６】 一次冷却と二次冷却との複合効果が２０
    ００℃未満／秒の総合速度である請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 二次冷却の実施がガス状雰囲気としてで
    ある請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 雰囲気が不活性である請求項７記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 分離されたストリップの上面を少なくと
    も鋳造ストリップと同じ幅の回転ロールと接触させるこ
    とによって二次冷却を実施する請求項１記載の方法。
  10. 【請求項１０】 鋳造ロールからの分離後の半固体鋳造
    ストリップを凝固の完成中に実質的に水平に移動させる
    ことを含む請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ストリップの面内に正味力を実質的に
    加えずに半固体鋳造ストリップを移動させることを含む
    請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 ストリップの面内にごく軽度の張力を
    加えて半固体鋳造ストリップを移動させる請求項１記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】 ストリップの面内にごく軽度の圧縮力
    を加えて半固体鋳造ストリップを移動させる請求項１記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 溶融金属の実質的に均一な温度をその
    液相線温度よりも高く維持するために、鋳造器の出口端
    部を加熱することを含む請求項１記載の方法。
  15. 【請求項１５】 鋳造ロールに隣接する鋳造器の出口端
    部の雰囲気の温度と組成とを凝固を制御するように維持
    することを含む請求項１記載の方法。
  16. 【請求項１６】 溶融金属を結晶質金属の連続ストリッ
    プに直接鋳造する方法であって、 鋳造器の出口端部から隣接非接触鋳造面に実質的に水平
    に、自由上面を有する、実質的に均一な流量と温度の溶
    融金属を供給するために鋳造器への溶融金属の供給を制
    御する工程；水平に配向したその長軸を中心として円筒
    形鋳造ロールを回転させて、溶融金属の初期凝固のため
    の一次冷却を実施する工程；鋳造器を移動鋳造ロール面
    に隣接させる工程；溶融金属の表面張力が被鋳造ストリ
    ップの上部、底部及び側面を形成するように、鋳造器の
    出口端部内の溶融金属レベルを鋳造ロールの頂部近くに
    維持する工程；ストリップが非固体上面を有する半固体
    であるときに鋳造ロール面の頂部から２０度の範囲内で
    実質的に水平に鋳造ストリップを分離する工程；さらに
    凝固させる間にストリップの面内に正味力を加えずに又
    はごく軽度の張力もしくは圧縮力を加えて鋳造ロールか
    ら半固体鋳造ストリップを実質的に水平に移動させる工
    程；及び鋳造面からストリップを分離した後に、連続鋳
    造ストリップの二次冷却を実施して凝固を完成させる工
    程を含む方法。
  17. 【請求項１７】 溶融金属を結晶質金属の連続ストリッ
    プに直接鋳造するための装置であって、 溶融金属の一次凝固冷却を実施するための、実質的に水
    平に配向したその長軸を中心として回転可能な円筒形ロ
    ールの単一面を含む移動可能な鋳造面と；鋳造ロール面
    に密接に接近した、実質的に水平である、被鋳造ストリ
    ップとほぼ同じ幅の一般にＵ形の出口端部を有する鋳造
    器と；鋳造器への溶融金属の供給を制御する手段と；出
    口端部において溶融金属の実質的に均一な流量と温度と
    を維持し、溶融金属レベルを鋳造ロールの頂部近くに維
    持するための手段と；鋳造面が鋳造器の出口端部を越え
    て一般に上方に移動する時に、鋳造ロール面の頂部近く
    から非固体上面を有する半固体鋳造ストリップを実質的
    に水平に分離する手段と；分離された半固体鋳造ストリ
    ップの二次冷却を実施して、凝固を完成させるための手
    段と；ストリップ凝固の完成中にセパレータ手段からの
    分離された半固体ストリップを移動させるための手段と
    を含む装置。
  18. 【請求項１８】 鋳造ロールが２４インチ未満の直径を
    有する請求項１７記載の装置。
  19. 【請求項１９】 鋳造ロールが１２インチ未満の直径を
    有する請求項１７記載の装置。
  20. 【請求項２０】 分離手段が鋳造ロールの頂部から２０
    度の範囲内である請求項１７記載の装置。
  21. 【請求項２１】 分離手段が１５度の範囲内である請求
    項２０記載の装置。
  22. 【請求項２２】 分離手段が１０〜１５度の範囲内であ
    る請求項２０記載の装置。
  23. 【請求項２３】 分離手段が鋳造ロールの頂部の下流側
    に配置される請求項１７記載の装置。
  24. 【請求項２４】 鋳造中に鋳造器の出口端部を加熱する
    手段を含む請求項１７記載の装置。
  25. 【請求項２５】 二次冷却手段が分離手段後に分離され
    たストリップの上面を接触させるために回転ホイールを
    含む請求項１７記載の装置。
  26. 【請求項２６】 二次冷却手段がガス状雰囲気を供給す
    るための手段を含む請求項１７記載の装置。
  27. 【請求項２７】 半固体ストリップを移動させる手段が
    ストリップ面においてストリップに正味力を実質的に及
    ぼさない請求項１７記載の装置。
  28. 【請求項２８】 半固体ストリップを移動させる手段が
    ストリップ面にごく軽度の張力を及ぼす請求項１７記載
    の装置。
  29. 【請求項２９】 半固体ストリップを移動させる手段が
    ストリップ面にごく軽度の圧縮力を及ぼす請求項１７記
    載の装置。
  30. 【請求項３０】 半固体ストリップを移動させる手段が
    実質的に水平である請求項１７記載の装置。
  31. 【請求項３１】 鋳造器の出口端部が鋳造器の入口端部
    よりも浅い請求項１７記載の装置。
  32. 【請求項３２】 溶融金属を結晶質金属の連続ストリッ
    プに直接鋳造するための装置であって、 溶融金属の一次凝固冷却を実施するための、水平に配向
    したその長軸を中心として回転可能な、直径２４インチ
    未満の円筒形鋳造ロールから成る移動可能な鋳造面と；
    鋳造ロール面に密接に接近した、実質的に水平であり、
    鋳造器の入口端部よりも浅い、被鋳造ストリップとほぼ
    同じ幅の一般にＵ形の出口端部を有する鋳造器と；鋳造
    器への溶融金属の供給を制御する手段と；出口端部を加
    熱し、溶融金属レベルを鋳造ロールの頂部近くに維持す
    るための手段を含む、出口端部において溶融金属の実質
    的に均一な流量と温度とを維持するための手段と；鋳造
    ロール面の頂部から２０度の範囲内で非固体上面を有す
    る半固体鋳造ストリップを実質的に水平に分離するため
    の手段と；ストリップ凝固の完成中にストリップ面内に
    正味力を加えずに又はごく軽度の張力を加えて、分離さ
    れた半固体ストリップを実質的に水平に移動させるため
    の手段と；移動中に、分離された半固体鋳造ストリップ
    の二次冷却を実施して、凝固を完成させるための手段と
    を含む装置。
JP5104184A 1992-04-30 1993-04-30 連続金属ストリップの直接鋳造方法と装置 Pending JPH0615413A (ja)

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