JPH0737448U - 加圧注湯式タンディッシュへの溶融金属の供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】加圧注湯式タンディッシュ１において、加圧時
の溶融金属８の逆流を防止する。 【構成】溶融金属を供給するノズル５を昇降可能にし、
ノズル下端を半球面とし、これに当接するノズル受け７
をこの半球面にすり合わせ閉塞可能に線接触する凸面を
有するリング状とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は溶融金属を溶解炉や取鍋からタンディッシュに注入し、ガス加圧によ り冷却鋳型に射出する鋳造装置に関する。特にタンディッシュロール液体急冷法 における、冷却ロールに溶融金属を射出する鋳造装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

タンディッシュロール法や双ロール法といった液体急冷法により厚さ１ｍｍ以 下の金属箔を連続的に鋳造する場合において、鋳造量が数１０ｋｇ以上といった 大型装置では、坩堝又はタンディッシュ（以下、単にタンディッシュとする）に 保持した溶融金属（以下、溶湯とする）を、自重で冷却ロール上に射出させるこ とが一般的である。この場合、溶湯の射出圧力は射出ノズル出口から溶湯の液面 までの高さで決定されるが、射出圧を高くするためには装置の大型化が避けられ ない。これに対し、鋳造量が１０ｋｇ以下の小型装置においては、射出ノズルを 備えた坩堝内で溶解した溶湯をアルゴン等のガスで加圧して射出することが一般 的であり、射出圧力を高くすることも容易である。

【０００３】 一方、単ロール法においては、溶湯の射出圧力を高くすることによって、狭い 射出ノズルのスリット内の溶湯流速を増大し、湯温低下を防ぎ、介在物の堆積を 抑制することによってノズル詰りや流量の幅方向不均一を防止することができる 。また、迅速な射出圧力調整により製板される金属箔の板厚を制御することも容 易である。さらには、単ロール法において非晶質合金箔を製造する場合は、溶湯 の冷却ロールへの押付力が向上し、熱伝達が向上し、得られる箔の板厚を厚くす ることが可能である。

【０００４】 そこで、大型設備においてもタンディッシュをガス加圧して、高射出圧を得る ことが有効と考えられる。このようなガス加圧の方法としては、例として、特開 昭５９−１３０６５９号公報のような溶解炉及びタンディッシュ全体を加圧室内 に入れる方法があるが、鋳造量が大きくなるに従い、装置全体が大型化すると種 々の問題がある。また、特開昭６３−２４２４４６号公報では、タンディッシュ のみを加圧室で囲い、受湯口を介して溶融金属をタンディッシュ内に供給してい るが、受湯方法の詳細は述べられてはいない。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、タンディッシュに関する装置であり、ガス加圧により注湯する際に 、ガスの逃げや、溶湯の逆流などが生じない即ち気密性を有するタンディッシュ への溶湯注入装置を実現することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ガス圧力により溶融金属を注湯する機能を有するタンディッシュに おいて、タンディッシュ上蓋に取り付けた昇降可能な耐火物製注入ノズル、及び 該ノズルに当接するノズル受けの当接部のいずれか一方を半球面とし、これに当 接する相手方の形状を該半球面にすり合わせ閉塞可能に線接触する凸面を有する リング状としたことを特徴とする加圧注湯式タンディッシュへの溶融金属の供給 装置である。この装置において、ノズル受けをタンディッシュ内の溶融金属の液 面よりも上方に位置させ、かつ注入ノズルとノズル受けの当接部を浸す溶融金属 プールを設けると、溶湯によって気密が保たれ好ましい。

【０００７】

【作用】

本考案では、タンディッシュの注入ノズルとノズル受けを、半球面とこれに線 接触する凸面リング状とした。このことによって、線接触部をすり合わせ閉塞可 能とし、ガス加圧時の気密を容易に確保することができるようになった。 また、ノズル受けをタンディッシュ内の溶融金属の液面よりも上方に位置させ 、注入ノズルとノズル受けのすり合わせ部分に溶融金属プールを設けた。従って 、すり合わせに欠陥が生じても溶湯が逆流することなく、また溶湯によって気密 を保持することができる。

【０００８】

【実施例】

本考案の加圧注湯式タンディッシュの１例を図１に示す。タンディッシュ本体 １は、気密性を持つ以外は従来のタンディッシュと同規模の大きさである。タン ディッシュ蓋２に注入ノズル５が取付けられている。注入ノズル５は、溶解炉又 は取鍋１１から溶湯をタンディッシュ内に注入する耐火物製のノズルであり、注 入ノズルの昇降装置６によって昇降される。耐火物製のノズル受け７はノズル５ の下端に当接する。

【０００９】 溶解炉又は取鍋１１から溶湯を注入する際は、注入ノズル５内の穴を通して溶 湯がタンディッシュ内に注入される。必要量の注入が終了したならば、注入ノズ ル５は昇降装置６により下降し、その先端がノズル受け７に隙間なくすり合わさ れ、加圧ガス調整装置４を経て、加圧ガス導管３より炉内に導入されたガスによ り溶湯が加圧されたときも、溶湯の逆流を防止する。さらに溶湯が減少した際は 、加圧ガスをリークした後、注入ノズル５が昇降装置６により上昇し、再び溶解 炉または取鍋から溶湯を供給することが可能である。

【００１０】 図２は本考案の実施例の注入ノズル５の先端１２とノズル受け７の断面の詳細 である。注入ノズル５の先端１２の形状は半球状であり、円弧状断面を持つリン グ状のノズル受け７に対して１２ａ及び１２ｂを含む線で接触する。 図３は本考案の別の実施例の概要であり、ノズル受け７の先端形状を半球状に し、注入ノズル５の先端１２の断面を円弧状に加工している。この場合も注入ノ ズル５の先端１２とノズル受け７とは接触点１２ａ及び１２ｂを含む線接触です り合わされる。

【００１１】 図２、図３に示すように、注入ノズル５の先端１２とノズル受け７が断面内に おいて接触点１２ａ、１２ｂを含む線で接触することにより、すり合わせの押付 圧力は線上に集中、向上し、タンディッシュ１内をガス加圧した場合でもすり合 わせにおける溶湯の逆流を防止する。 一方、ノズル受け７をタンディッシュ１内に保持された溶湯８の液面１３より 上にすれば、注入ノズル５とノズル受け７のすり合わせに欠陥が生じた場合でも 、両溶湯保持が分離独立しているので溶湯の逆流が生じず、操業の安全性が向上 する。しかし、この場合すり合わせ部分に接する流体が溶湯８よりも粘性が低い ガスとなり、気密が保てなくなる。これに対して、図４に示すように、すり合わ せ部分が少量の溶湯で浸されるようにすれば、気密が保たれ、また、すり合わせ に欠陥が生じた場合も逆流しようとする溶湯が少量であるため、注入ノズル５の 内部で逆流がとどまり、操業の安全性が確保される。

【００１２】 なお、図１には単ロール法の冷却ロール１０へ溶湯を供給するタンディッシュ を示しているが、本考案は単ロール法のみならず、双ロール法などに用いるガス 加圧により溶湯を注湯する装置にも適用することができるものである。 加圧注湯式タンディッシュにより、本考案の図２、図３の形状注入ノズル先端 及びノズル受けを用いて注湯した実験を行い、気密性及び操業に支障が生じる問 題の有無を評価した。ノズル受けはタンディッシュ底面に設置し、溶湯液面下に ある。タンディッシュ内にはＦｅ−Ｓｉ−Ｂ合金の溶湯を供給し、アルゴンガス によって加圧を行い、タンディッシュ下部に取り付けたスリット状ノズルより単 ロール法にて厚さ２０〜５０μｍの合金箔を製造した。比較のため図５に示す平 坦なタンディッシュ底面でノズルを受ける装置でも実験を行った。

【００１３】 表１に上記実験の結果を示す。図５に示した比較例の形状のノズル及びタンデ ィッシュ底面では溶湯の逆流が生じたため、タンディッシュ内の圧力は０．０７ ｋｇ／ｃｍ² までしか上げられなかった。それに対して、図２及び図３に示す実 施例の形状のノズル下端およびノズル受けを用いた場合は、気密性が向上したた め、タンディッシュ内の圧力を１．２ｋｇ／ｃｍ² まで上昇させることができた 。さらにこのような高い圧力で溶湯を射出して製造した合金箔は、表面の粗さが 小さく、箔の厚みが増しても脆性を示さなかった。

【００１４】 また、図３に示すノズル先端及びノズル受けを用いた実験において、ノズル先 端が破損した場合を想定して、ノズル先端に深さ２ｍｍ、幅４ｍｍの傷をつけて 実験を行った。ノズル受けは、タンディッシュ底部の溶湯液面下の場合、溶湯液 面よりも上ですり合わせが溶湯に浸っていない場合、図４に示すように溶湯液面 よりも上にあり、かつ少量の溶湯ですり合わせが浸される場合を比較した。結果 を表２に示す。ノズル受けが溶湯液面よりも上にあり、かつ少量の溶湯ですり合 わせが浸されている場合は、気密性が高く、また、ノズル先端に損傷が生じた場 合でも溶湯の逆流といった重大な事故も生じなかった。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【考案の効果】

本考案は溶湯を加圧注湯式タンディッシュへ供給し、タンディッシュをガス加 圧した場合も溶湯の逆流が生じない装置を、特に大型、複雑な装置を用いること なく実現することにより、溶湯のガス加圧注湯を可能にし、性状のよい金属箔の 鋳造を可能にした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を含む加圧注湯式タンディッシュの断面
図である。

【図２】実施例の注入ノズル先端とノズル受けの断面形
状である。

【図３】実施例の注入ノズル先端とノズル受けの断面形
状である。

【図４】他の実施例の断面図である。

【図５】比較例の平坦なノズル受けの断面形状である。

【符号の説明】

１ タンディッシュ ２ 蓋 ３ 加圧ガス導管 ４ 加圧ガス調整装置 ５ 注入ノズル ６ 昇降装置 ７ ノズル受け ８ 溶湯 ９ 注湯ノズル １０ 冷却ロール １１ 取鍋 １２ 先端 １３ 液面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス圧力により溶融金属を注湯する機能
   を有するタンディッシュにおいて、タンディッシュ上蓋
   に取り付けた昇降可能な耐火物製注入ノズル、及び該ノ
   ズルに当接するノズル受けの当接部のいずれか一方を半
   球面とし、これに当接する相手方の形状を該半球面にす
   り合わせ閉塞可能に線接触する凸面を有するリング状と
   したことを特徴とする加圧注湯式タンディッシュへの溶
   融金属の供給装置。
2. 【請求項２】 ノズル受けをタンディッシュ内の溶融金
   属の液面よりも上方に位置させ、かつ注入ノズルとノズ
   ル受けの当接部を浸す溶融金属プールを設けたことを特
   徴とする請求項１記載の加圧注湯式タンディッシュへの
   溶融金属の供給装置。