JPS5820696B2 - ヨウユウザイリヨウオ レンゾクチユウゾウスル ホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、既知のリング内鋳造法によって鋳造されたス
トリップの頂上表面に生ずるしわ及び割れの如き表面欠
陥が両鋳造表面それぞれの速度の適当な制御によって最
低限にされ得ることが発見されたことに概してその根拠
がある。

リング内鋳造法なる用語は、固体の両面ストリップ鋳物
を給源材料の溶融だめから形成するのに回転ドラム及び
内側リング表面が鋳造表面として利用されている方法を
意味している。

このような方法ではリングが回転するに従って片面鋳物
がリングの内面に連続形成される。

回転ドラムはリングの内面上に収容された溶融だめの予
め決められた部分へ延びており、かつまた片面鋳物を造
る。

それぞれの片面鋳物が相互に隣接しているので二つの鋳
物はドラムとリングとの間に造られる鋳物のニップに於
いてそれぞれの高温側を連続的に接合される。

発見されているのは、仕上り鋳物ストリップの頂上表面
上のある種の表面欠陥の発生が鋳造ドラム表面を鋳造リ
ングの内面の速度よりも少しではあるが制御された値だ
け低い速度で回転することによって最低限にされ得るこ
とである。

従って、リング内鋳造法によって鋳造されたストリップ
に生ずるしわ、割れ及びはげきすの如き表面欠陥を最低
限にするための方法を提供するのが本発明の目的である
。

本発明の付加的目的はリング内連続鋳造装置のリングの
内側部分の速度に比して少し遅いドラム表面速度を得か
つ制御することになる装置を提供することである。

本発明の上記及びその他の目的及び利点は本発明の詳細
な説明から更に明らかになる。

従って本発明によれば、同一方向に回転するように製作
された第１回転鋳造表面及び同表面よりも大きい回転半
径を有する第２回転鋳造表面に溶融材料を接触させるこ
とによって前記第１及び第２回転鋳造表面上にそれぞれ
第１及び第２鋳物ストリツプを形成すること、前記第１
及び第２回転鋳造表面間にすき間を形成し、該すき間に
於いて前記第１及び第２鋳物ストリツプを接触せしめ、
前記両ストリップのうちの一方のス） ＩＪツブの底部
が他方のス） ＩＪツブの頂部に結合された単一鋳物を
形成すること、及び前記両ストリップが前記第１及び第
２回転鋳造表面間に於いて接触せしめられる時に前記一
方のストリップの底表面が前記他方のストリップの頂上
表面の速度よりも高い速度で回転し従って前記単一鋳物
に表面欠陥の生ずるのを最低限にさせるように制限する
ことの諸工程を包含することを特徴とする溶融材料を連
続鋳造する方法が提供される。

更に、本発明によれば、溶融材料を鋳造するようになっ
ている鋳造表面を有する第１及び第２回転鋳造部材を有
し、該第１回転鋳造部材は第２回転鋳造部材よりも短い
回転半径を有しており、前記第１及び第２回転鋳造部材
は前記鋳造表面の間にすき間を形成するように互に近接
して配置されており、更に前記第１及び第２回転鋳造部
材を同一方向に回転駆動するように前記第１及び第２回
転鋳造部材に連結された駆動装置を有し、該駆動装置は
、前記第１回転鋳造部材を前記第２回転鋳造部材よりも
低い相対表面速度ではあるが、前記第１及び第２回転鋳
造部材の鋳造表面上に鋳造された二つのストリップが前
記すき間で接触する時に第１回転鋳造部材側のストリッ
プの底表面が他方のス） ＩＪツブの頂上表面の速度よ
りも高〜・速度になるような速度で駆動するように構成
されていることを特徴とする溶融材料を連続鋳造する装
置も提供される。

本明細書の後段に於いて更に明らかになるように、本発
明の装置は所望される鋳造表面速度制御を達成するため
に無限変化可能駆動ユニットと差動歯車装置との複合装
置をリング内鋳造装置と組合せて使用するようになって
いる。

リング内鋳造による両面ス） ＩＪツブの頂上表面に表
面欠陥の存在することはこの特定連続鋳造方法に付随し
ている問題である。

容易に理解されるのはこのような問題の解決が材料生産
高及び品質水準を向上させる観点から経済上極めて有利
なことである。

上記問題を解決するために、ドラム及びリング□の相対
表面速度の関係が連続鋳造される部材の頂上表面の表面
欠陥の発生に如何に影響するかを決定するべく研究され
た。

決定されているのは、もしも鋳造ドラムの表面速度がリ
ングの表面よりもある程度低く制御されるならば、表面
欠陥の発生が最低限にされることになることである。

リングとドラムとの間から出たらある有限の接触円弧に
亘ってリング鋳造表面に後続しかつ同表面に隣接し続け
るのがリング内鋳造法によって鋳造されたストリップに
とって望ましいことも既に決定されている。

これは二三の理由でドラム表面と接触する場合に比べて
好ましいことである。

先ず第１にストリップは追加冷却の目的で一方の鋳造表
面に隣接し続けるべきである。

第２にリング上に鋳造されるストリップの方がドラム上
に鋳造されるス） ＩＪツブよりも厚いから、追加冷却
の効果はリングの冷却表面と接触することによって最も
有利に得られることができる。

最後に、リングの半径の方が大きいから、もしもドラム
表面とではなくてリング表面と接触しているならば、ス
トリップは最後の（せ取り中に小さい曲げひずみしか課
せられないことになる。

リング内鋳造法によって鋳造されたストリップの頂上表
面の表面欠陥の発生を最低限にさせることになる的確な
機構を説明するのに種々の理論が解明されることができ
る。

このような結果は鋳造装置の形状寸法に少くとも一部の
原因がある。

例えば、リングに隣接し続ける有限厚さの鋳造されたス
トリップの頂上表面が同ストリップの底表面よりも小さ
い半径で回転する事実のために、頂上表面の速度が底表
面の速度よりも低いことになるのは自明のことである。

そのほかに、信じられるのは、望ましくない延伸即ち張
力が発生しないような量即ち率で材料が供給される状態
で頂上ストリップ（ドラム表面上に最初に鋳造される部
分）が鋳造されない限り、頂上ストリップが底ストリッ
プ（リング表面上に最初に鋳造される部分）の上に接合
されるに従って頂上ストリップがある程度平らに伸ばさ
れるために頂上表面がストリップ製造中に張力を受ける
ことがあることである。

この点を解明するために先ず必要なのは、ドラム及びリ
ング両表面が等速駆動されている状態を考えることであ
る。

双方の鋳造部材を等速駆動することによって、その次に
必らず続くのはそれぞれのストリップを溶接する点に先
立ってかつ同点に於いて、頂上ストリップの低部の速度
及び底ストリップの上部の速度が等しくなくなることで
ある。

頂上ストリップ（ドラム上に鋳造された部分［の下面の
速度は半径差のためにドラムの速度よりも高くなる。

反対に、底ストリップ（リング上に鋳造された部分）の
上面の速度は半径差のためにリングの速度よりも低（な
る。

従って、明らかにその結果として、頂上及び底面ストリ
ップの溶接即ち接触界面に速度の不釣合いが起こること
になって上方ストリップの底表面が下方ストリップの頂
上表面より高い速度で動くことになる。

この状態は、過大な長さの頂上ストリップが底ストリッ
プの単位長さ当りに造られる事実のために仕上りストリ
ップの頂上表面にしわの如き望ましくない表面欠陥を生
じさせることになる。

また他方に於いて、鋳造装置が、米国特許第２３８３３
１０及び２４５０４２８号によって提唱されている方式
で駆動される時には、同様に望ましくない表面状態が得
られることになる。

上記空特許の趣旨は両鋳造部材のうちの一方（リングま
たはドラム）しか駆動されない駆動装置を使用すること
にある。

その結果得られるのは、鋳造された両ストリップが接触
している個所に於いて、即ち両ストリップが鋳造ニップ
に於いて相互に溶接されるに従って駆動エネルギーが被
動部材から駆動されない部材へ伝達される状態である。

このような配置は本来、半径に関する動機によってそれ
ぞれの鋳造部材の不等表面速度を生じさせることになる
。

これらの幾何学的考察はリングの表面速度よりも過度に
低い表面速度を有するドラムに帰着する。

溶接界面が必要な駆動接触を与えるから、その結果とし
て頂上ストリップの下部及び底ストリップの上部は等し
い速度で進行しなければならないことになる。

これは、頂上ストリップの頂上表面が頂上ストリップの
底表面よりも少い材料を有する事実のためにストリップ
溶接が望ましくない張力状態を生じさせることになる場
合である。

これも幾何学的考察に起因することである。

張力状態の発生は仕上りス） ＩＪツブの頂上表面に割
れ及びはげきすを生じさせる原因になるので望ましくな
いことである。

この傾向はストリップの厚さが増せば増すほどはなはだ
しくなる。

理解されるのは上記の状態を解消する方法が双方の種類
の表面欠陥を最低限にするのに望ましいことである。

従って本発明は成形された時のストリップの頂上表面に
望ましくない引張及び圧縮力の発生するのを避ける方式
で両鋳造表面部材の相対速度を制限することによって引
張及び圧縮に関連する表面欠陥の発生を最低限にする。

この結果を得るのに必要なのは、ドラムをリングの内面
の速度よりも少しではあるが制御された値だけ低い速度
で回転せしめることである。

このさい、ドラムとリングの速度差は頂上ストリップの
下部が底ストリップの上部の速度よりも高い速度で動く
ように制御される。

しかし、この高い速度は、ストリップに望ましくない圧
縮力を与えしわを生じさせる結果に至るほどには大きく
ない。

このようなストリップの速度差は、次の事実を補償する
ように設計される。

即ち、底ストリップに接合された頂上ス） ＩＪツブが
連続的にドラムから引き離されて曲げられるさいに、該
頂上ストリップの頂上が引き伸ばされることがないよう
にするには、底ス） ＩＪツブの鋳造量に合致するよう
に頂上ストリップに追加の鋳造材料を供給することが必
要であるという事実を補償するように設計される。

その結果として、ドラム及びリングを等しい表面速度で
駆動した場合よりも少い圧縮状態ではあるが、頂上スト
リップを平らに伸ばした際に生じる応力を修正するよう
なある有限程度の圧縮状態が作られることになる。

頂上ストリップと底ストリップとの速度不釣合の程度は
、便宜上、第１鋳造表面（ドラム）の表面速度が第２鋳
造表面（リングの内面）の表面速度よりも低いが、第１
鋳造表面によって鋳造されたス） ｌ）ツブの底面速度
が。

もしそのストリップが第２鋳造表面によって鋳造された
と仮定したさいの対応部分の速度よりも大きくなるよう
な速度と定義することができる。

換言すれば第１鋳造部材の相対表面速度は、同部材の表
面に鋳造されるストリップを、該ストリップ上のある部
分が、もしも第２鋳造部材によって鋳造されると仮定し
た場合におけるその部分の速度よりも大きい速度で動く
ような速度で移動させることになる。

従って信じられるのは、小さいけれども有限の正味圧縮
状態を作ることが表面欠陥の発生を最低限にするのに必
要なことである。

然し、所望の表面品質を得る原因になる鋳造表面不釣合
の程度の絶対値を決めることは装置の形状寸法及びスト
リップ厚さの如き変数のために不可能である。

従って、所与の鋳造装置及びス） ＩＪツブ厚さに対す
る最適な鋳造表面速度不釣合は、上述された関係内で実
験的研究の結果によって最善に決定される。

従って、理解されるのは同一方向に回転する両鋳造表面
のすき間に溶融材料を通過せしめて同溶融材料を連続鋳
造する方法に本発明が適用可能なことである。

このような鋳造方法に発見されているのは、短い半径を
有する鋳造表面を最長回転半径の鋳造表面の表面速度よ
りも低い表面速度で回転せしめることによって表面欠陥
が最低限にされることができることである。

鋳造処理中にストリップの厚さを変えることが所望され
る場合には、少くとも短い半径を有する鋳造表面の表面
速度が鋳造状態の新たな組合せを補償するために変えら
れることができる。

本発明の方法は鉄及び非鉄金属並びに鋼、銅、アルミニ
ウム等の如き合金の連続鋳造に特に利用される。

添付図面は上に説明された方法を進めるのに適当な装置
の典型的な好適実施例を示している。

概してその装置は相隣接して配置され同一方向に異なる
表面速度で駆動される二つの回転鋳造部材を、それぞれ
の鋳造表面間に作られるすき間へ溶融材料を送出するた
めの装置と組合せて有している。

以下には添付図面が詳しく説明される。

モータ１８が駆動プーリー１７を駆動し、同プーリーは
ベルト１６によってプーリー１５へ連結されている。

ビローブロック軸受組立体３１．３２によって支えられ
かつプーリー１５によって駆動される中間軸１４が平歯
車１３を駆動する。

次に前記歯車は平歯車１２ 、２２を駆動するのに採用
される。

平歯車２２はビローブロック軸受組立体２４゜２５によ
って支えられた駆動軸２３を回転せしめかつ同回転によ
って駆動ローラ２６，２７及びリング駆動ビニオン２８
を回転せしめる。

駆動ローラ２６，２７はリング３の下面に接して回転し
かつ同リングを支えると同時に同リングを回転せしめる
助けにもなる。

リング３は遊びローラ１９によっても支えられており、
遊びローラ１９は二つのうち一つしか図示されていない
ビローブロック軸受組立体２１によって支えられた軸２
０に装架されている。

リング駆動歯車２８は滑りを伴なうことなしにリング３
を駆動するために同リングの側面に取付けられた外歯輪
歯車２９とかみ合っている。

従って、明らかなのは、リング３がモータ１８の出力の
関数である一定程度に駆動されることである。

既述の如く、同一出力が平歯車１３を通して平歯車１２
へも伝達される。

平歯車１２は、ハウジング３０に装架された無限変化可
能駆動ユニットと差動歯車装置との複合装置１０へ連結
された入力軸１１に連結されている。

装置１０は無限変化可能な機械的変速機ユニットな差動
歯車装置と組合せて有している。

差動歯車装置の一方の入力軸は変速機の可変出力によっ
て他方の入力側の駆動されている間に駆動される。

差動歯車装置の出力は両人力の平均であり、かつ変速機
は差動歯車装置が同装置への他方の入力である一定基準
速度に正確に調節可能な修正速度を変速機から加えるよ
うに歯車減速される。

もしも共通軸が差動歯車装置及び機械的変速機双方の一
定入力側を駆動するならば、装置１０の出力速度は共通
軸の速度を調節することによって高低を調節されること
ができる。

変速機の変速比を調節しかつそれによって装置１０の出
力速度を変えるのに調節装置３３が採用されても構わな
い。

この種の調節はス） ＩＪツブ厚さの変動を補正するた
めに適当に達成される（ストリップ厚さはドラム４及び
リング３で構成される両鋳造表面間に作られるすき間の
関数である）。

本技術分野に精通せる人々に明らかになるのは、ドラム
速度対リング速度の比が適当な機構によってストリップ
厚さに応じて自動的に変えられることができて、たとえ
ス） ＩＪツブ厚さが操業中に変えられても一定程度の
圧縮が頂上表面にかけられるようにされることである。

無限変化可能駆動ユニットと差動歯車装置との複合装置
１０及び調節装置３３は在来通りであり従って詳細には
図示されていない。

適当な装置が市場で入手可能でありかつ米国エフエムシ
ーコーポレーション（ＦＭＣＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
）のリンクベルト・エンクローズド・ドライブ・ディビ
ジョン（Ｌｉｎｋ−Ｂｅｌｔ Ｅｎｃｌｏｓｅｄ Ｄｒ
ｉｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ）によって刊行された（・
ブック（Ｂｏｏｋ）３０７４ｊｊの第５０〜５５ ヘー
シニ” Ｐ、 Ｉ 、Ｖ、加変速度駆。

動（Ｖａｒｉａｂｌｅ ５ｐｅｅｄ Ｄｒｉｖｅ） ｐ
ｊと題して詳しく記載されている。

部層された出力が装置１０から出力軸９によって駆動ス
プロケット８へ伝達され同スプロケットは駆動板スプロ
ケット６を回転するためにチェーンＩを駆動する。

駆動板スプロケット６に連結されたドラム駆動軸５は鋳
造ドラム４を支えかつ所要表面速度で回転せしめるのに
採用される。

従ってドラム４と鋳造リング３の内面とは同一方向にか
つ少し異なる制御された速度で回転させられる。

・鋳物ストリップ１は鋳造ドラム４と鋳造リング３の内
面との間で連続鋳造される。

溶融材料のたまり２が鋳造される材料の給源として役立
ちかつ送り装置３４によって送られる。

本技術分野に精通せる人々に知られている如く、便宜な
型式の送り装置はタンディシュ（ｔｕｎｄｉｓｈ ）で
ある。

種々のタンディシュ送り装置が本技術分野に慣用されて
おり、従って詳細には図示されていない。

既述の如く、無限変化可能駆動ユニットと差動歯車装置
との複合装置１０は、中間軸１４を包蔵している組立体
に揺動可能に装架されたノ・ウジング３０に装架されて
いる。

このような構造は鋳造ドラム４の高さが調節されるのを
可能ならしめ、かつまた鋳造装置の保守のため鋳造ドラ
ム４の取外されるのを容易ならしめる。

本発明実施の態様を例示すれば次の通りである。

（１） 前掲特許請求の範囲第１項に記載の方法にし
て、固体鋳物の厚さの変化に応じて前記両表面間の前記
すき間の差を補正するように少（とも前記第１鋳造表面
の相対表面速度を変える工程をも包含する方法。

（２、特許請求の範囲第１項または前項に記載の方法に
して、前記溶融材料が金属であることを特徴とする方法
。

（３）前項に記載の方法にして、前記溶融材料が鉄であ
ることを特徴とする方法。

（４）特許請求の範囲第１項及び前記第１〜３項のうち
の何れかの項に記載の方法にして、溶融材料を前記鋳造
表面へ送る工程をも包含する方法。

（５）特許請求の範囲第２項記載の装置にして、同装置
に於いて前記駆動装置が固体鋳物の厚さの変化に応じて
前記両表面間の前記すき間の差を補正するように少（と
も前記第１鋳造表面の相対表面速度を変えるための調節
装置を有している装置。

（６）特許請求の範囲第２項または前項に記載の装置に
して、同装置に於いて前記駆動装置が無限変化可能駆動
ユニットと差動歯車装置との複合装置を有している装置
。

（７）特許請求の範囲第２項及び前記第５及び６項のう
ちの何れかの項に記載の装置にして、鋳造用溶融金属を
供給するための送り装置をも有する装置。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の方法を達成するのに適当な装置の好
適実施例を示す図である。 １・・・・・・「単一鋳物」、３・・・・・・「第２回
転鋳造部材］、４・・・・・・「第１回転鋳造部材」、
１８・・・・・・「駆動装置」。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同一方向に回転するように製作された第１回転鋳造
   表面及び同表面よりも大きい回転半径を有する第２回転
   鋳造表面に溶融材料を接触させることによって前記第１
   及び第２回転鋳造表面上にそれぞれ第１及び第２鋳物ス
   トリツプを形成すること、前記第１及び第２回転鋳造表
   面間にすき間を形成し、該すき間に於いて前記第１及び
   第２鋳物ストリツプを接触せしめ、前記両ス） ＩＪツ
   ブのうちの一方のストリップの底部が他方のストリップ
   の頂部に結合された単一鋳物を形成すること、及び前記
   両ストリップが前記第１及び第２回転鋳造表面間に於い
   て接触せしめられる時に前記一方のストリップの底表面
   が前記他方のストリップの頂上表面の速度よりも高い速
   度で回転し従って前記単一鋳物に表面欠陥の生ずるのを
   最低限にさせるように制御することの諸工程を包含する
   ことな特徴とする溶融材料を連続鋳造する方法。 ２ 溶融材料を鋳造するようになっている鋳造表面を有
   する第１及び第２回転鋳造部材を有し、該第１回転鋳造
   部材は第２回転鋳造部材よりも短い回転半径を有してお
   り、前記第１及び第２回転鋳造部材は前記鋳造表面の間
   にすき間を形成するように互に近接して配置されており
   、更に前記第１及び第２回転鋳造部材を同一方向に回転
   駆動するように前記第１及び第２回転鋳造部材に連結さ
   れた駆動装置を有し、該駆動装置は、前記第１回転鋳造
   部材を前記第２回転鋳造部材よりも低い相対表面速度で
   はあるが、前記第１及び第２回転鋳造部材の鋳造表面上
   に鋳造された二つのス） ＩＪツブが前記すき間で接触
   する時に第１回転鋳造部材側のストリップの底表面が他
   方のス） ＩＪツブの頂上表面の速度よりも高い速度に
   なるような速度で駆動するように構成されていることを
   特徴とする溶融材料を連続鋳造する装置。