JPH06508562A - 連続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】 連続ストリップ鋳造 技術公１ 本発明は金属ストリップの鋳造に関する。特に鋳造鉄金属ストリップに関するが 、これに限定されるものではない。

双ロール鋳造機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 ことが公知である。冷却される一対の相反方向回転の水平鋳造ロール間に溶融金 属を導くことによって、動いているロール表面に凝固殻を形成し、凝固殻がロー ル間隙を通ってひとつになり、ロール間隙出口で凝固ストリップ成品を生み出す 。タンディツシュと、タンディツシュがら金属流を受けてそれをロール間隙へと 向わせるようタンディツシュ下方に位置した供給ノズルとにより、溶融金属をロ ール間隙に導くことができる。

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。これ らの問題のいくっがは我々の以前のオーストラリア特許出願第７２８９７７９１ 号、第７２８９６７９１号、第８０３６６７９１号及び第８６９６８７９１号で 開示されている発明の対象となっている。又、鋳造中に金属煙気が凝縮して酸化 物が鋳造ロール表面上に生じること及びこれらがストリップ表面に「わに皮」、 即ち、１闘深さ程度の、亀裂というよりむしろ裂は目のように見える谷亀裂即ち 微視亀裂を生み出すのに影響があることがわかっている。この凝縮金属煙気及び ロール表面上の酸化物は不均等な殻成長及び不均一な核形成密度も促進する。

Ｍｎ、Ｍｎ０ＳＳ　ｉｏｚ、Ｃｒ及びＭｎ珪酸塩が鋳造ロール表面に析出するこ とがわかっている。酸化物には、焼結又は実際に溶融してロール表面に成形体層 （ｃｏｍｐａｃｔ　１ａｙｅｒ）を形成するものがあるようである。これら析出 物が、溶融金属溜めからの成分の蒸発と、その後のロール表面での凝縮及び酸化 とによりロール上方雰囲気から発していると思われる。本発明はより高品質のス トリップ成品を製造するためにこれらの現象を減少させることを目的としている 。

及肌立皿示 本発明によれば、ロール間隙上方に配した金属供給ノズルを介して溶融金属を一 対の平行鋳造ロール間に導入してロール間隙上に溶融金属溜めを形成し、ロール を相反回転させてロール間隙から下方へと通る凝固ストリップ成品を製造する型 の金属ストリップ鋳造方法において、前記溜めの表面に吸気を行なってその表面 から発出する蒸気を抜き取り、鋳造ロール表面に接触しないよう追い出すことか らなる、金属ストリ・ノブ鋳造方法が提供される。

好ましくは、囲み部を形成して、吸気が行なわれる溜め表面上方の空間を囲み、 パージガスを被包囲空間に導入する。

好ましくは、パージガスはアルゴン等の不活性ガスである。

好ましくは、更に、パージガスの少なくとも一部を、溶融金属溜めの表面の方へ と鋳造ロール表面上を下方に流れる２つの流れで前記空間内に導入する。

本発明は、又、ロール間隙を形成する一対の平行鋳造ロールと、鋳造ロール間隙 に溶融金属を供給する金属供給ノズルと、相反方向に鋳造ロールを駆動して凝固 金属ストリップをロール間隙から下方へと通す駆動手段と、装置使用時に溶融金 属溜め表面に吸込を行なって表面から発出する蒸気を抜き取り、鋳造ロール表面 に接触しないよう追い出す吸込手段とからなる、金属ストリップ鋳造装置を提供 する。

好ましくは、装置は、吸込手段により吸込が行なわれる溜め表面上方の空間を囲 む効力のある囲み手段から更になる。

好ましくは、装置は、前記空間へとパージガスを送るパージガス供給手段から更 になる。

囲み部により囲まれる空間は供給手段と吸込手段の両方を含むことができる。

好ましくは、パージガス供給手段は、２つの流れのパージガスを鋳造ロール表面 上から下方に溶融金属溜めの表面の方へと送るよう構成された一対のガス供給ノ ズルからなる。

ガス供給ノズルは前記被包囲空間内に配置することができる。

図面の簡単な説明 本発明をより充分に説明するために、装置の一特定形とその作動を添付図面に関 していささか詳細に記述する。

図１は、本発明に従って構成し、作動する装置を含んだ連続ストリップ鋳造を示 す図である。

図２は、図１に示した鋳造機の重要構成部分を示す縦断面図である。

図３は、図２の断面を横切る方向に切断した、鋳造機の重要構成部分を示す縦断 面図である。

図４は、図２の４−４線に略沿った図である。

図５は、図４の５−５線断面図である。

図６は、図４の６−６線断面図である。

図７は、図４の７−７線断面図である。

適−施　の−　な説１ 図示した鋳造機は工場床１２に立てられた主機フレーム１１からなる。フレーム １１はアセンブリステーション１４と鋳造ステーション１５との間を水平移動可 能な鋳造ロール台車１３を支持する。台車１３は一対の平行鋳造ロール１６を担 持し、それらへと溶融金属を、鋳造中に取鍋１７からタンディツシュ１８と供給 ノズル１９を介して供給する。鋳造ロール１６は水冷されるので、動いているロ ール表面上で殻が凝固してロール間隙でひとつになり、ロール出口で凝固ストリ ップ成品２０を生み出す。この成品を基準コイラ２１に送給し、後に第２コイラ ２２へと移送できる。容器２３を鋳造ステーションに隣接して機械フレームに取 付け、溶融金属をタンディツシュの溢流口２４を通し、又は、鋳造作業中にスト リップの甚だしいい変形等の不具合が起きた場合にはタンディツシュ片側の緊急 プラグ２５を引抜くことにより、この容器に移すことができる。

ロール台車１３は、主機フレーム１１の一部に沿って延びるレール３３に載った ホイール３２により取付けられる台車フレーム３１からなり、それによりロール 台車１３全体がレール３３に沿った移動のために取付けられる。台車フレーム３ １は、ロール１６が回転可能に取付けられた一対のロールクレードルを担持する 。鋳造ロール台車を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 を及びその逆に移動させるように作動可能なよう、ロール台車上の駆動ブラケッ ト４０と主機フレームとの間に接続された複動油圧ピストンシリンダ装置３９の 作動により、台車１３はレール３３に沿って移動可能である。

鋳造ロール１６は、電動モータ及びトランスミッションから駆動軸４１を介して 相反回転される。ロール１６は、一連の長手方向に延び周方向に離間した水冷通 路を形成した銅製周壁を有し、それには、回転グランド４３を介して供給ホース ４２に連結されたロール駆動軸４１内の給水ダクトからロール端部を介して冷水 が供給される。典型的には、１３００ｍｍ幅のストリップ成品を生産できるよう ロールは径が約５００ｍｍであり、長さを１３００ｍｍまでとすることができる 。

取鍋１７は全〈従来の構成であって、ヨーク４５を介し天井クレーンで支持し、 それにより溶融金属受はステーションから移送可能である。取鍋にはサーボシリ ンダで作動させることができるストッパロッド４６を備えているので、溶融金属 を取鍋から出口ノズル４７及び耐火シュラウド４８を介してタンディツシュ１８ に流入させることができる。

タンディツシュ１８も従来の構成である。それは酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等 の耐火物で造った幅広の林状に形成される。

タンディツシュの一側が取鍋から溶融金属を受け、前記溢流口２４及び緊急プラ グ２５を備えている。タンディツシュ１８の他側には、一連の長手方向に離間し た溶融金属出口開口５２を備える。タンディツシュ下部は、タンディツシュをロ ール台車フレーム３１に取付けるための取付ブラケット５３を有し、且つ、タン ディツシュ１８を正確に位置決めするよう台車フレームの位置合わせペグ５４を 受ける開口を備えている。

供給ノズル１９はアルミナグラファイト等の耐火物製の細長体として形成される 。その下部は内方下向きにすぼまるようテーパ状としであるので鋳造ロール１６ 間隙に突入できる。取付ブラケット６０が備えられていてノズルをタンディツシ ュ下側から支持し、ノズル上部には、取付ブラケットに位置する外側に突出した 側部フランジ５５を形成する。

供給ノズル１９は内部を上下に延びる通路６２を有して、タンディツシュの出口 開口５２から流下する溶融金属を受ける。

通路６２は、ロール１６間隙へと金属流の出口流路として働く下端部に向いすぼ まっている。より詳しくは、通路６２下部は供給ノズル底端で細長スロット６３ に終っており、該スロットは鋳造ロール間隙の長手方向に延びる。

鋳造作業中に供給ノズルからの溶融金属はロール間隙上方に溜め７１を形成し、 この溜めを鋳造ロール端で画成するのが一対の側部囲い板５６である。側部囲い 板５６は、囲い板ホルダ８４を備えた一対の油圧シリンダ装置８３の作動により ロール１６の段付端５７に保持される。溜め７１の上面、いわゆる「メニスカス レベル」は供給ノズル下端よりも上方に上がる。

従って、供給ノズル下端はこの溜めに浸漬し、供給ノズル出口通路は溜め表面即 ちメニスカスレベルの下側へ延びる。金属流はノズル出口内のメニスカスレベル ７２よりも高い位置に溶融金属ヘッドを生み出す。

本発明によれば、全般に参照番号７３で示した、ポルト７５によりロール台車に ボルト締めされた矩形周辺フレーム７４及び囲み手段により、鋳造ロール間の溶 融金属溜め上方の空間が囲まれる。フレーム７４がノズル取付ブラケット６０を 支持するが、そのブラケットは実際にはフレームと一体に形成してもよい。フレ ーム７４には上方を向いた溝７６を形成して、矩形シールストリップ又はガスケ ット７７を受ける。該ガスケットはタンディツシュがロール台車上に下ろされた 時にタンディツシュ構造物下側に対しシールをなす。フレーム７４には更に一対 の側部囲み壁７８を形成して、その下端に、鋳造ロール１６の上面を摺動するガ ス密摺動シール７９を設ける。

周辺フレーム７４の２つの端壁が側部囲い板５６の頂部にわたって延び、側部囲 い板５６の上端に対するシールをなす上下に移動可能なシールストリップ８０及 びフレーム端でロールに対するシールをなす２つの固定した外方シールストリッ プ８１に嵌合することにより、タンディツシュと溶融金属溜めとの間に配した空 間８３の囲い込みを完了する。空間８３は金属供給フレーム端面内のハウジング に配した４つのガスシリンダアクチュエータ９０の作動により、移動可能なシー ルストリップ８０を上下動できる。これらのストリップは端板５６をロールに接 触させるまでは上方の引き込み位置にあるが、鋳造直前には下方へと延ばされて 端板に接する。

又本発明によれば、装置には更に、全般に８４で示され、供給ノズル１９の各側 にひとつづつ被包囲空間８３内に配して対応する対の吸込マニホールド８６に連 結された一対の吸込フード８５からなる吸込手段を設ける。フード８５はマニホ ールド８６から下方に突出し、金属供給ノズルの各側に溶融金属溜め表面にわた って延びる吸込人口を呈し、それにより装置作動時に金属溜めから発する煙気又 は蒸気を被包囲空間８３から抜き取り、メニスカス附近で鋳造ロール表面に接触 しないよう追い出すことができる。

溜め表面からの煙気の追い出しを助けるため、装置には、被包囲空間８３内の吸 込フード８５外側に配してパージガス供給マニホールド８８に接続された一対の パージガス供給ノズル８７からなるパージガス供給手段も備える。供給ノズル８ ７の有するスロット出口は間隙の幅全体に延び、パージガスのブランケット流を 鋳造ロール表面上を下方に向わせてメニスカスで溶融金属溜めに流入するように 位置決めされる。装置の作動時に、これらのノズルは不活性ガス（好ましくはア ルゴン）のブランケットをロール表面の酸化と溜め表面にわたった酸化を防ぐ遮 蔽ブランケットとして向わせる。不活性ガスはロール表面及び溜め表面にわたっ て滑らかに流れ、そして吸込フード８５へと上方に流れるので、溜め表面から発 する蒸気は連続的に去らせられ、ロール表面と接触することなく空間８３から追 い出される。従って、溜めの上方及び周囲でのマンガン濃厚雰囲気の形成を避け ることができる。パージガスを充分な量送って被包囲空間８３内側の圧力を超大 気圧に保持することにより、外部からの空気の吸込を防ぎ且つ溜め上方の雰囲気 の圧力調節を可能にすることができる。

本発明により構成される典型的な鉄金属鋳造機においては、ノズルからのスロッ ト出口幅が１．５ｍｍ〜７ｍｍの範囲、例えば３ｍｍ前後である。鋳造作業時に ノズル出口通路内に形成される金属ヘッドは典型的にはメニスカスレベルよりも 約２０ｍｍ上方とすることができる。

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を用いてコイ ラ２１の顎部ヘガイドする。エプロンテーブル９６が主フレーム１１上のピボッ ト取付部９７から吊り下がり、油圧シリンダ装置９８によりコイラヘ向けて揺動 できる。

ピストンシリンダ装置１０１により発動される上ストリップガイドフラップ９９ に対しテーブル９６を作動させることができ、ストリップは一対の縦サイドロー ラ１０２間に規制されることができ名。先端がコイラの顎部にガイドされたら、 コイラを回転させて成品を巻取り、エプロンテーブルが逆方向へ旋回動して非作 動位置へ戻るのを許し、コイラ２１に直接巻取られている成品から離れて単に機 械フレームがら吊り下がるようにする。

生じたストリップ成品は後にコイラ２２に送って、鋳造機がら運び出す最終コイ ルを製造する。

国際調査報告　１ｍｅｒｎａｉｎｎ＋ｌ＋７１ＫｎｋｍＮ。

■ゴｌ＾υ９３１００１６Ｏ ｒ−ｔｑＰＣＴ］Ｓ入りＩＱ　Ｌｃつ開六す僚市ｏＬＦ州１−１２１１　（Ｈ− マ１曽２ｈで咋π国際ｔＪＲ査報告１−’＝噛１噌１向−ＮＯＦう補訂１５んり ＋６Ｌｅ卯顎儲ηガ０「蓼酵−１ｈ−賀１ｕｌマ１曽２１（１）４吋国際調査報 告　Ｉ′″″″′″″″″″１″″′″″８゜ＰＣｒＩＡＵツ３１００１６６ ＴｈｉｓＡｎｎｅｘｌｉｍｔｈｅｋｎｏｗｎ”八”ｐｕｂｌｉｅｉむｏｎｌｅｖ ｅｌｐａ＋ｅｍｆａｍｉｌｙｍｅｍｂｅ丁５ｒｅｌａ口ｎｇ狽盾高■Aｐａ＋ｅ ｍｄｏｃｕｍｅｍｓ ｃａｒｅｄｉｎＩｈｅａｂａｖｅ−ｍｅｎｂｏｒｅｄｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ ｌｓｅａｒｃｈｒｅｐｏｎ、ＴｈｅＡｕｓむｄｉａｎＰａｔ■高nｆｎｃｅ＋ｓ ＋ｎｎｏｗａｙｌｉａｂｌｅｆｎｒ出ｅｓｅ　ｐｒｔｉＣｕｌａｒｓ　ｗｈｉｃ ｈ　ａｒｅ　ｍｅｒｅｌｙ　ｇｉｖｅｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏ （ｉｎｒ盾窒高奄盾メ{ｎ ｒ＝ｍＰイー７ｎＳＡｎ＋Ｎ７１ｍｌａｍｉｌｙ１１ｉｉ門Ｈｊ１【シｆｌｔ＋ １ｖ１９９’２１ｅ’ＩＰＩＩＮフロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、ＣＡ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、ＳＮ。

ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ。

ＣＨ，ＣＺ、　ＤＥ、　ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、 ＫＲ，ＫＺ、ＬＫ、ＬＵ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、ＮＯ，ＮＺ、　ＰＬ、ＰＴ 、　ＲＯ，ＲＵ、　ＳＤ。

ＳＥ、ＳＫ、ＵＡ、ＵＳ、ＶＮ （７２）発明者　ブレッジ、　ウオルターオーストラリア　ニュー　サウス　ウ ェールズ　２５１９　ポルゴーニー　ライアン　ストリート　９

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．ロール間隙上方に配した金属供給ノズルを介して溶融金属を一対の平行鋳造 ロール間に導入してロール間隙上に溶融金属溜めを形成し、ロールを相反回転さ せてロール間隙から下方へと通る凝固ストリップ成品を製造する型の金属ストリ ップ鋳造方法において、前記溜めの表面に吸気を行なってその表面から発出する 蒸気を抜き取り、鋳造ロール表面に接触しないよう追い出すことからなる、金属 ストリップ鋳造方法。
2. ２．囲み部を形成して、吸気が行なわれる溜め表面上方の空間を囲む、請求の範 囲第１項に記載の方法。
3. ３．パージガスを被包囲空間に導入する、請求の範囲第２項に記載の方法。
4. ４．パージガスを、溶融金属溜めの表面の方へと鋳造ロール表面上を下方に流れ る２つの流れで被包囲空間内に導入する、請求の範囲第３項に記載の方法。
5. ５．パージガスが不活性ガスである、請求の範囲第３項又は第４項に記載の方法 。
6. ６．パージガスがアルゴンである、請求の範囲第５項に記載の方法。
7. ７．パージガスを充分な量供給して前記彼包囲空間内の超大気圧を維持する、請 求の範囲第２項乃至第６項のいずれかに記載の方法。
8. ８．供給ノズルの各側にひとつづつ前記溜め上方に配した一対の吸込フードを介 して溜め表面に吸気を行なう、請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の 方法。
9. ９．ロール間隙を形成する一対の平行鋳造ロールと、鋳造ロール間隙に溶融金属 を供給する金属供給ノズルと、相反方向に鋳造ロールを駆動して凝固金属ストリ ップをロール間隙から下方へと通す駆動手段と、装置使用時に溶融金属溜め表面 に吸込みを行なって表面から発出する蒸気を抜き取り、鋳造ロール表面に接触し ないよう追い出す吸込手段とからなる、金属ストリップ構造装置。
10. １０．吸込手段により吸込が行なわれる溜め表面上方の空間を囲む効力のある囲 み手段から更になる、請求の範囲第９項に記載の方法。
11. １１．前記空間へとパージガスを送るパージガス供給手段から更になる、請求の 範囲第１０項に記載の方法。
12. １２．囲み手段が供給手段と吸込手段の両方を含む、請求の範囲第１１項に記載 の方法。
13. １３．パージガス供給手段が、２つの流れのパージガスを鋳造ロール表面上から 下方に溶融金属溜めの表面の方へと送るよう構成された一対のガス供給ノズルか らなる、請求の範囲第１０項に記載の方法。
14. １４．囲み手段が、金属供給ノズルの各側にひとつづつタンディッシュから下方 に延びる一対の側部囲み部材からなる、請求の範囲第１０項乃至第１２項のいず れかに記載の方法。
15. １５．側部囲み部材の下端に、鋳造ロールの上面に対してシールを行なうシール 手段を設けた、請求の範囲第１４項に記載の方法。
16. １６．吸込手段が、供給ノズルの各側にひとつづつ配して下方に面した吸込入口 を形成する一対の吸込フードからなる、請求の範囲第９項乃至第１４項のいずれ かに記載の方法。