JPH0661597B2

JPH0661597B2 - 金属ストリップの双ロール式製造法及び双ロール式ストリップ鋳造機

Info

Publication number: JPH0661597B2
Application number: JP63181577A
Authority: JP
Inventors: ヘントリッヒロバート; デュプケマチィアス; ハンケカール・ハインツ
Original assignee: Nippon Metal Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Metal Industry Co Ltd
Priority date: 1987-07-29
Filing date: 1988-07-22
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: DE3725010C1; EP0301170B1; EP0301170A1; ATE58660T1; JPH01170552A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、請求項１の概念による製法即ち、溶融金属
を耐火性ノズルの部分で１対の鋳造ロール（大径の下ロ
ールと小径の上ロール）のギャップに注入し、互に反対
方向に回転する冷却された鋳造ロール上で凝固し、上と
下の凝固層をロールギャップで合体し最終ストリップと
する、溶融金属から厚さと幅の比率が１：２００〜１：
３０００の薄い金属ストリップを製造する方法と、その
実施のための１対の鋳造ロールをもつストリップ鋳造機
に関するものである。

（従来技術とその問題点）この種の方法は、ヨーロッパ特許出願第０１９８６６９
号で知られている。上記出願には、１対となってロール
ギャップを形成する２個のロール（大径の下ロールと小
径の上ロール）を備えた双ロール式ストリップ鋳造機の
ことが示されている。溶融金属は、耐火性湯溜りからノ
ズルを経てロールギャップに流れ込み、そこから薄いス
トリップとなって出ていく。ストリップの厚さが約１〜
３ｍｍ、幅が５００〜１２００ｍｍのサイズの薄いスト
リップ製造の実施にあたっては、溶融金属を鋳造ロール
に注ぎ込むという構造上の条件から、製造技術上の問題
が起きてくる。

それは、湯溜りからロールギャップへの途中で溶融金属
の速度勾配が変化することによって起きる。適切な温度
で、溶融金属をノズルからロール部分に流し込む時、そ
の温度がかなり早く降下するという現象が起きる。この
温度の低下を防ぐには、溶融金属の温度を上げて、その
際の温度降下を考慮した方法を実施する必要がある。

（問題点を解決するための手段）この発明は、上記方法による操業が不安定な温度状況に
左右されないようにすることを目的とする。この課題は
次の様にして解決される。即ち、ノズルの下側の部分
で、下ロールに接触する直前に溶融金属を加熱し、且つ
下ロールシエルの表面を局部的に加熱することによりロ
ールの冷却効果を下げることで解決される。この発明
は、第３図によって要約すれば次のとおりのものであ
る。

この発明は薄い金属ストリップ製造用の双ロール式スト
リップ鋳造機（大径の下ロール１と小径の上ロール２を
持つ）に関するものである。この２つの鋳造ロールが形
成するロールギャップに、ノズル１０上流の湯溜り８か
ら溶融金属を注入する。ノズル１０の下側壁１１と下ロ
ール１のシェル１６の間の隙間部分２０に、加熱機を組
み込んで溶融金属９を部分的に加熱し、且つ下ロール１
のシェル１６を局部的に予熱する。その加熱機として
は、電磁場発生による誘導加熱方式を用いることもあ
る。

特に請求項２に記載のように、電磁場の誘導加熱で溶融
金属を部分的に加熱し、下ロールシェルの表面を部分的
に加熱する手段が効果的であることがわかった。この発
明に関しては、下ロールの冷却能力の制御と鋳造ロール
周囲温度の制御というパラメーターのほかに、さらに鋳
造機を制御調整するためのもう１つのパラメーターを取
り入れている。

それは請求項３に示すように、仕上がりストリップの厚
さを溶融金属とロールの加熱によって決めるというパラ
メーターである。特にこの種の方法では鋳造ロール間の
ギャップを固定しないで（上ロールを固定せず弱い力で
上下できるようにする）、冷却条件からストリップの厚
さを微調整できるようになっている。

ストリップ端の部分では、抜熱量を考慮して請求項４に
示すように、ノズル（１０）の両側壁（１４）（１５）
と、下ロール（１）及び上ロール（２）との隙間（２
１）及び（２１ａ）に、誘導加熱装置（２５）（２８）
によりより広範に電磁誘導加熱を加えることで適切に操
業される。この発明による方法では、結果として溶融金
属をその一部分加熱することで、過度に温度を上昇させ
る必要がなく、さらにノズル近傍で溶融金属が凝固する
のを防ぐことができる。下ロールの加熱により、ストリ
ップの厚さ調整を行なうこともできる。また、溶融金属
を加熱するのに電磁場を使うことによって、ノズルと下
ロールの間の隙間に溶融金属が侵入しないような力が働
く。この発明は、エネルギーの節約になる。つまり他の
方法ならば溶融金属全体を加熱しなければならないの
を、必要な部分を局部的に加熱するのみですむからであ
る。

金属ストリップの製造と電磁場の利用については、鋳造
によって金属ストリップを製造する別の方法として、型
壁のところで溶融金属の停滞を制御するために、電磁場
を利用する方法が、ＤＥ−ＯＳ２５４８９３９で述べら
れている。これには、鋳造ロールを並列させたストリッ
プ鋳造機のことが記されている。その場合電磁場内に溶
融金属を供給しなければならず、そのためストリップに
なる溶融金属の全体に電磁場の作用が働き、その結果エ
ネルギーが大量に消費される。また、ＤＥ−ＰＳ２９５
０４０６には単ロール式ストリップ鋳造機の場合の鋳造
ロール表面の加熱について述べてある。この場合には鋳
造ノズルの前でロールの湿気を蒸発させて、その蒸気を
吸収装置で吸い取る必要がある。ロール表面と溶融金属
が接触する前に溶融金属を部分的に加熱するという手段
は、この場合には考えられてないし、また不可能であ
る。

この発明は、さらに、あるロールギャップをもって配置
され、互に反対方向に回転する２個の鋳造ロール（大径
の下ロールと小径の上ロール）をそなえたストリップ鋳
造機に関するものである。その上ロールは下ロールより
細く、その幅が仕上がりストリップの幅に相当する。ま
た溶融金属を入れる耐火物の湯溜りをそなえ、その湯溜
りは耐火物ノズルにつながり、溶融金属をロールギャッ
プに注ぐ。その際耐火性ノズルは、上ロールの下側と下
ロールの上側にある壁と、ロールギャップによって流入
口を区切られている。

またノズルの上下壁の前面と曲率をもった両側壁の前面
が鋳造ロールシェルの間で隙間を形成する。このストリ
ップ鋳造機が発明として優れた点は、ノズルの下側壁前
面と下ロールシェルの間の隙間に、両側壁の間隙で定め
られる隙間の全長より長い加熱機を直接取り付けた点に
ある。

この方法による双ロール式ストリップ鋳造機の完成され
たタイプは、請求項６に示すように、加熱機として誘導
加熱装置を内蔵している。また請求項７のように、双ロ
ール式ストリップ鋳造機にはノズルの下側前面にノズル
の底面からスペースを取って、取り付け部を設け、そこ
に誘導加熱装置を設置できるように設計されている。こ
のように加熱機をできるだけ被加熱物に近い場所で使用
することで、その機能を集中して働かせることができる
ようになっている。

ストリップ端の部分では、温度降下をできるだけ少なく
して許容範囲内に維持するために、請求項５のように、
誘導加熱装置の長さがノズルの下側壁前面より長くなる
ように設計される。請求項８に示す特殊例として、ノズ
ル下側壁前面と誘導加熱装置の長さに関しては、誘導加
熱装置の中心がノズル下側壁前面の中心にくるように設
置する。

これはストリップの両側で温度状況が均一にならない場
合に重要になってくる。その場合には、加熱機の位置を
偏心させ、ストリップ端をむら無く均一に加熱するよう
工夫できる。

次にこの発明を添付図面により詳細に説明する。

第１図の双ロール式ストリップ鋳造機は、大径の下ロー
ル１と小径の上ロール２を装備していて、この２つのロ
ールがロールギャップ３を形成している。下ロール１の
シャフト４は固定されているが、上ロール２のシャフト
５は、ある力以上で自由に上下できるような構造になっ
ている。ロールギャップは鋳造の際に自由に調整できる
ようになっている。下ロール１と上ロール２は、回転矢
印６、７が示すように反対方向に回転する。ストリップ
鋳造機には、溶融金属９を入れるための湯溜り８が付い
ている。そして、その湯溜り８はノズル１０を通して、
ロールギャップ３につづいている。ノズル１０は下側壁
１１と上側壁１２によって囲まれ、またロール面側で
は、上ロール２の下側と下ロール１の上側によって区切
られている。加熱機と冷却装置の電気的回路は図に記載
されていないが、ノズル１０の下側壁１１には誘導加熱
装置１３が設置されている。

第２図では側壁１４、１５によるノズル１０の側面を補
足して示してある。さらに下ロールシェル１６がストリ
ップより広い幅を持ち、また上ロールシェル１７はそれ
より狭い幅を持つことを示している。この上ロール２の
幅が鋳造されてできるストリップの幅に相当する。第３
図のストリップ鋳造機の断面図は、下側壁１１の取り付
け部１８を示したもので、誘導加熱装置１３が取り付け
られている。扇形１９は加熱機の主要有効範囲を示すも
ので、ノズル１０の溶融金属９が加熱される範囲が、ノ
ズル１０のある一定部分に限られていることを示してい
る。加熱機に向かい合った下ロール１のシェル１６の部
分も加熱され、その他の加熱されない部分に比べ、冷却
効果が緩和される。ノズル１０の下側壁１１とシェル１
６の間に隙間２０があり、加熱機として誘導加熱装置１
３を使用する場合には、この隙間を密閉する必要はな
い。なぜなら電磁場の作用により、隙間２０からの溶融
金属の流出は防止されるからである。隙間２０は比較的
大きく、例えば２ｍｍに決められるので、下ロール１や
隙間２０に対し、耐火物面の許容寸法精度について厳し
い条件をそれ程必要としない。点線２１と２１ａは、下
ロール１と上ロール２がノズルと作る隙間を示してい
る。隙間２０の上方で、シェル１６の冷却効果によって
溶融金属が徐々に凝固していき、下側のストリップ２２
がだんだん厚くなりロールギャップ３のところで上側ス
トリップ２３と合体し、最終ストリップ２４になる。

第３図についていえば、誘導加熱装置１３無しでもこの
ことは可能である。それは次のような場合である。溶融
金属９の温度が高くないときとか、誘導加熱装置１３に
よっては発生し得ないような１種のスラグの形成が鋳造
開始の際に、円弧部分１９においてなされた場合であ
る。第４図では、ノズル１０の図示されていない側壁１
４、１５の横側の隙間２１に並設させた幅の広い誘導加
熱装置２５を追加して示してある。この誘導加熱装置
は、横側の隙間２１の一部にだけ有効である。この誘導
加熱装置２５によって下ロール１と溶融金属のそれぞれ
両側と誘導加熱装置１３の加熱部分からロールギャップ
までの区間が、より強い電磁場で誘導加熱される。

上ロール２とともに側壁１４と１５が形成する隙間２１
ａは、誘導加熱装置２８の上方で加熱される。さらに第
４図では解放型のノズル１０を示している。それは浸漬
ノズル２６を通して取鍋２９から溶融金属を供給され
る。この供給は、調節可能なストッパー２７により調節
される。

（発明の効果）溶融金属をノズル下側で加熱し、且つ下ロールを局部的
に加熱することによって、湯溜りからロールギャップ間
へ流入する溶融金属の温度降下を制御することができ、
薄い金属ストリップを安定して製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の双ロール式ストリップ鋳造機の１例
を示す概略説明図。第２図は、第１図のストリップ鋳造
機の斜視図。第３図は、第１図の双ロール式ストリップ
鋳造機の要部拡大断面図。第４図は、本発明の他の例を
示すもので、側面に加熱機を取り付けた双ロール式スト
リップ鋳造機である。１……下ロール、１６……シェル（下ロール）２……上ロール、１７……シェル（上ロール）３……ロールギャップ、１８……取り付け部８……湯溜り、１９……加熱有効範囲９……溶融金属、２０……隙間１０……ノズル、２１……隙間１１……下側壁、２１ａ……隙間１２……上側壁、２２……下側ストリップ１３……誘導加熱装置、２３……上側ストリップ１４……側壁、２４……最終ストリップ１５……側壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属（９）をノズル（１０）の下側壁
（１１）上側壁（１２）両側壁（１４）（１５）を介
し、仕上がりストリップより広い幅を有する大径の下ロ
ール（１）と仕上がりストリップの幅と等しい小径の上
ロール（２）からなる互いに反対方向に回転し冷却され
た一対の鋳造ロールの隙間に注入し、それぞれのロール
表面で凝固した上下の凝固層をロールギャップで合体し
最終ストリップとする、溶融金属から厚さと幅の比率が
１：２００〜１：３０００の薄いストリップを製造する
方法において、下ロール（１）と接触する直前に溶融金
属をノズル（１０）の下側で加熱すると共に、下ロール
シエル（１６）表面を局部的に加熱することを特徴とす
る金属ストリップの双ロール式製造法。
【請求項２】溶融金属（９）の部分的加熱と下ロールシ
エル（１６）表面の局部的加熱を、電磁場による誘導加
熱装置（１３）で行なう請求項１記載の金属ストリップ
の双ロール式製造法。
【請求項３】最終ストリップ（２４）の厚さを、溶融金
属とロールの加熱により制御する請求項１または２記載
の金属ストリップの双ロール式製造法。
【請求項４】ノズル（１０）の両側壁（１４）（１５）
と、下ロール及び上ロールとの隙間（２１）及び（２１
ａ）に、電磁場による誘導加熱を加える請求項１〜３の
いずれか１つに記載の金属ストリップの双ロール式製造
法。
【請求項５】あるギャップを持って配置され、互に反対
方向に回転する、大径の下ロール（１）と仕上りストリ
ップの幅と等しい幅を有する小径の上ロール（２）から
なる１対の鋳造ロールと、溶融金属（９）を保持する湯
溜り（８）を有し、ノズル（１０）を通してロールギャ
ップ（３）へ溶融金属を供給するための装置と、溶融金
属の供給側で、上ロール（２）に相対するノズル上側壁
（１２）と下ロール（１）に相対するノズル下側壁（１
１）と、ロールギャップによって囲まれ、ノズル上下側
壁の前面とノズル両側壁（１４）（１５）の曲率をもっ
た部分が鋳造ロールシエルに対し、ギャップを形成する
ようにセットされたノズル（１０）とを備えたストリッ
プ鋳造機において、ノズル（１０）の下側壁（１１）前
面と、下ロールシエル（１６）の間の隙間（２０）の部
分に、加熱機を取り付け、該加熱機の長さを、両側壁
（１４）（１５）の間隙で定められる隙間（２０）の全
長よりも長くしたことを特徴とする双ロール式ストリッ
プ鋳造機。
【請求項６】加熱機が電磁場発生による誘導加熱装置
（１３）である請求項５記載の双ロール式ストリップ鋳
造機。
【請求項７】ノズル（１０）の下側壁（１１）前面の底
部に空間を設け、該空間を誘導加熱装置（１３）の取り
付け部（１８）とした請求項６記載の双ロール式ストリ
ップ鋳造機。
【請求項８】誘導加熱装置（１３）の中心が、ノズル下
側壁（１１）前面の中心にくるように設置した請求項６
または７記載の双ロール式ストリップ鋳造機。
【請求項９】下ロール（１）とノズル（１０）の両側壁
（１４）（１５）が形成する隙間（２１）に誘導加熱装
置（２５）を設置した請求項５〜８のいずれか１つに記
載の双ロール式ストリップ鋳造機。
【請求項１０】上ロール（２）とノズル（１０）の両側
壁（１４）（１５）が形成する隙間（２１ａ）に誘導加
熱装置（２８）を設置した請求項５〜９のいずれか１つ
に記載の双ロール式ストリップ鋳造機。