JPS5823835B2 - 金属クラッド板の連続製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属クラツド板の連続製造装置に関するもので
あり、さらに詳しくは、従来汎用されている直接鋳造板
製造装置を用いて溶融金属を連続的に鋳造し、得られた
高温の鋳造板の片面または両面に連続的に合せ板材料を
供給し、該合せ板材料と鋳造板とを合体させた後熱間合
せ圧延を行なって金属クラツド板を製造するための連続
製造装置に関するものである。

ここで直接鋳造板とは１対のロール、１対のベルト、ベ
ルトと溝付ロール、キャタピラ型の連続した金型等の組
み合せにより構成される連続した水冷鋳型の一端に溶融
金属を供給し、他端より凝固し、エンドレスに引き出さ
れる鋳造板をいい、かかる直接鋳造板製造のための装置
としては例えばハンター鋳造機、３Ｃ鋳造機、ハンター
鋳造機、マン回転鋳造機、アルスイス・キャスター■な
どがアルミニウム、亜鉛、銅、鉛、スチール等の鋳造板
の製造に使用されている。

この種の直接鋳造板はスラブなどの中間段階を経ること
な（、直接、連続板が得られので大損りな熱間圧延装置
や均熱炉などの設備が不要となり、省力、省エネルギー
という点からも大きな利点を有している。

しかしながら、この直接鋳造板は時に不純物が表面に偏
在したり、表面の凝固形態が必ずしも一様ではなく、こ
のため例えばこの種のアルミニウム板またはさらに圧延
して得た薄板に陽極酸化処理を施すと、酸化皮膜面に縞
状の不均一な模様が現われ、著しく美観をそこねるなど
の欠点があり、この種の直接鋳造板の用途が太きく制限
されている。

他方、金属クラツド材の合せ圧延法として芯材となる板
材の片面または両面に異種金属または別種の合金材料を
合せ板材料として適当に組み合せることにより、両金属
材料の秀れた性質を具備した金属クラツド材、表面特性
の改善された金属クラツド材等を製造する方法が実施さ
れている。

この合せ圧延法は芯材となるスラブに予め合せ板材料を
溶接など適当な手段で互いに固着させた後、均熱炉に挿
入して十分に予熱後熱間圧延する方法により実施されて
おり、その生産性は必ずしも高いものではなかった。

本発明の目的は、かかる両方法の欠点を凌゛駕し、優れ
た特性を有する金属クラツド材を容易かつ連続的に製造
するための装置を提供しようとするものである。

すなわち、本発明は１対のロール、１対のベルト、ベル
トと溝付ロールあるいはキャタピラ型の連続した金型の
組み合せにより構成される連続した鋳型と冷却手段を有
する溶融金属の連続鋳造手段；少なくとも１基の回転を
拘束しつる機構を有する合せ板材料供給用のアンコイラ
−；アンコイラ−からの合せ板材料を、該連続鋳造手段
を凝固して引き出される直接鋳造板の少なくとも一方の
面上に供給するためのラインスピードに同調するよう変
動可能なガイドロールオたは／およびガイド板群より構
成される合せ板材料の供給調整手段；一定幅の間隙を有
し、その間隙の中を直接鋳造板および合せ板材料が通過
して、該合せ板材料が直接鋳造板の板幅を越えることな
く該直接鋳造板と合体されるようにした合せ板−直接鋳
造板合体機構；合体された合せ板と直接鋳造板を後の熱
間ロールへ供給するためのピンチロール；ならびに熱間
ロールとから構成される金属クラツド板の連続製造装置
を提供するものである。

以下本発明を図示した連続製造装置の実施例に基いて説
明する。

尚以下の説明においては、特にことわらない限り、説明
を単純化するため、片面クラッドの場合についてのべる
。

第１図は本発明の装置の一実施態様を示す概略説明用断
面図である。

連続鋳造手段１としては前述のごとく１対のロール、１
対のベルト、ベルトと溝付ロール、キャタピラ型の連続
した金型などの組み合せにより構成される連続した鋳型
と冷却手段を有するものであり、この種の手段としては
すでに多種の装置が工業的に実用されている。

溶融金属は溶解炉、保持炉を経て該鋳型の一端に適当な
注湯手段を介して供給され、冷却手段により急激に冷却
され、凝固して該鋳型の他端より連続的に引き出される
。

直接鋳造板２の該連続鋳造手段１からの引き出しを安定
化し、ラインスピードと同調させるためには該連続鋳造
手段１の出口側に変動可能なピンチロールを設けるのも
有効である。

高温の直接鋳造板２の片面（片面クラッドの場合）、必
要により両面（両面クラッドの場合）上に合せ板材料３
が合せ板材料供給用のアンコイラ−４、合せ板材料の供
給調整手段を介して供給される。

アンコイラ−４にはブレーキベルト５のごときアンコイ
ラ−の回転機構を拘束しうる手段を設け、合せ板材料の
供給調整手段と共働させて直接鋳造板２と合せ板材料３
とが同調されて後の熱間ロール１８に入るべ（調整する
のが有効である。

アンコイラ−４はクラッド面１面当り１基設ければよい
が、全体の装置を連続して操業するためには２基設けて
交互に使用するのがよい。

またアンコイラ−は適当な加熱手段を持つホットチャン
バー内に設置するのも有効である。

アンコイラ−４を出た合せ板材料３は一連のガイドロー
ル６または／およびガイド板１群より構成される合せ板
供給調整手段により直接鋳造板２の上部に連続的に供給
される。

該合せ板供給調整手段はアンコイラ−４の拘束手段とと
もに働らき、熱間ロール１８に入るラインスピードに同
調して合せ板材料３が供給しうるよう変動する。

また直接鋳造板２が必ずしも一定の位置を通過移動する
とは限らない故、例えば直接鋳造板の移動ライン上にゲ
ートロールを設けて、該ゲートロールの変位を該合せ板
供給調整手段に伝達する機構を設け、その変位に順じて
、該合せ板供給調整手段の移動を行なわしめることも、
後の合せ板−直接鋳造板合体機構８を効果的に働らかせ
るうえに有効である。

かくして供給される直接鋳造板２と合せ板材料３とは後
の熱間ロール１８により熱聞合せ圧延される際、合せ板
材料が芯材となる直接鋳造板のエツジをはみ出し、圧延
過程でクラックが発生したり、時にはラインの停止とい
うような事故を発生せしめないよう芯材の両端面内に合
せ板材料が保持された状態で熱間合せ圧延される必要が
ある。

かかる目的で設けられた機構が本発明の必須の構成とな
る合せ板−直接鋳造板の合体機構８であり、その具体例
を第２〜６図に例示する。

第２〜３図は縦型ロール９により構成される該合体機構
を示すものであり、ラインスピードの変動を吸収しうる
ごとく適当なスプリング機構１０を設けた基台１１上に
、供給される直接鋳造板の水平方向の変動に相応して水
平に移動しうる可動ローラー１２と操業中縦型ロール９
のスリット幅を一定に固定するための固定ローラー１３
を介して、直接鋳造板と合せ板材料がそのスリット幅内
を通過することにより、直接鋳造板と合せ板材料を正し
い位置関係に合体するための縦型ロール９が設置される
。

すなわちこの例では、縦型ロール９のスリット幅が、本
発明の合せ板−直接鋳造板合体機構における一定幅の間
隙に相当し、ここを直接鋳造板と合せ板材料が通過する
ことになる。

また熱間合せ圧延の際、合せ板材料のエツジが割れる不
良品の発生をさらに確実に防止するうえにおいて、合せ
板材料の板幅を芯材の板幅より狭くしておくことが有効
である。

このため縦型ロール９に溝部１４を設け、該溝部１４に
直接鋳造板を、残余のスリット部に板幅の狭い合せ板材
料を通過せしめるべく、図示したごとき溝付縦型ロール
を設けた機構とするのが有効である。

縦型ロールは２基またはそれ以上連続して設けることも
合体の際の精度を高めるうえに有効である。

本発明の別の態様である水平溝付ロールにより構成され
る合体機構を用いる方式を第４〜６図に示す。

第４図は片面クラッドの場合、第６図は両面クラッドの
場合を示すものであり、第５図は片面クラッドの場合の
溝付ロールによる合体機構の拡大正面図を示す。

第５図において合せ板材料用の溝付ロール１５が上部に
、下部に直接鋳造板用の溝付ロール１６があり、下部ロ
ールに設けられたソバ部分により、上部ロールの変動が
拘束される。

すなわちこの例では、少なくとも直接鋳造板用の溝付ロ
ール１６のソバ部分によって拘束される溝幅が、本発明
の合せ板−直接鋳造板合体機構における一定幅の間隙に
和尚し、この溝幅内を直接鋳造板と合せ板材料が通過す
ることになる。

水平溝付ロールの溝幅は前述のごとく、合せ板材料用溝
付ロール１５においてより狭くして合せ板材料の板幅を
より狭くするのが有効であり、さらに水平溝付ロールは
２基またはそれ以上連続して設けることも有効である。

また上記においては縦型ロール、水平溝付ロールによる
合体機構について説明したがもちろん両機構を組み合せ
た合体機構も容易に思料しつる。

かような合体機構で正しく合体された合せ板材料と直接
鋳造板はピンチロール１７に導入されて後の熱間ロール
１８に供給される。

ピンチロール１７としては合体された合せ板材料と直接
鋳造板が正しい位置関係を保持しつつ熱間ロール１８に
供給しつるものであればよい。

ピンチロール１７を出た材料はラインスピードを調整し
、材料に適当なテンションを持たせるためのループやシ
ンクロブリッジ１９を介して熱間ロール１８に供給され
る。

この際、熱間合せ圧Ｑ工程で、合せ板材料と直接鋳造板
とのより緊密な接合を達成するためには、少なくとも高
温の直接鋳造板と合せ板材料とを接触、保持するための
帯域を設けて、合せ板材料の予熱を行なわしめることが
有効である。

このため、例えば第１図に示すごとき一連のガイドロー
ル２０から構成される予熱帯域２１を設けてもよく該予
熱帯域は直接鋳造板の熱が雰囲気中に放散するのを防止
するため密閉型とし、材料の組み合せによってはより多
くの予熱熱源を必要とする場合もありうるので、補助的
な加熱手段を内蔵させてもよい。

以上により予熱された材料は熱間ロール１８に導入され
圧下される。

熱間ロールは複数基設けることも可能であるが、第１段
の熱間ロールとしては少なくとも４０係程度の圧下率を
取りつるものを設ける必要がある。

熱間ロール１８で圧下された金属クラツド板はそのまま
コイルに巻取ってもよいし、また引続き冷間圧延してコ
イルに巻取ることもできる。

また熱間ロール並びに冷間圧延ロールの後に適当な加切
手段を設けて、平板として取得する方式も可能である。

以上詳述したごとき本発明の装置は各種の材料の組み合
せの金属クラツド板を連続的に製造するのに適当である
が、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金を芯材と
するクラツド材の製造に好適であり、その工業的利用価
値は頗る犬であり、直接鋳造板の用途を拡大するもので
ある。

次に本発明の装置を用いたクラツド板の製造例を示すが
、本発明はこの製造例によって限定されるものでない。

製造例 連続鋳造機１として１対のベルトで構成されるハゼレー
鋳造機を用い、第１図に示した装置により、アルミニウ
ムクラツド板の製造を試みた。

すなわち、鋳造機１に１０７０アルミニウム溶湯を供給
して、幅３０ＣＩｒＬ、厚さ２ｃＩｒＬの板に鋳造し、
約５３０℃の温度で鋳造機１を出た後、アンコイラ−４
に保持されている同じ板幅で２ｍｍ厚の充分に焼鈍され
脱脂された高純度アルミニウム板３ｆ：、鋳造板２の両
面に、ガイドロール６およびガイド板７で構成される供
給調整手段を介して供給し、引き続き第２図および第３
図に示した如き縦型ロール２基の各スリット間を順次通
過させ、その後ピンチロール１７に送り込んで密に合体
させた。

この縦ロールスリット間を通過する際の鋳造板２の温度
は約５００℃であった。

合体された皮材と芯材は、次いで３段のガイドロールで
構成された予熱帯域２１を通過させ、補助熱源を使用す
ることなく表面温度が約２００℃になるまで予熱した後
、熱間ロール１８に供給した。

この熱間ロール１８によって圧下率約６５係で合せ圧延
し、引き続き熱間圧延および冷間圧延して、連続的に０
．５ＩＩＬｍ厚のクラツド板を得た。

このようにして得られたクラツド板は、エツジ部のクラ
ック発生がなく、また合せ部所面の顕微鏡観察を行なっ
たところ、皮材の高純度アルミニウムと芯材の１０７０
アルミニウムとが完全に接着しており、その境界すら明
瞭でなかった。

このクラツド板を金属薄板成形試験機（西独エリクセン
社製）により、型締め圧力２００ｋｇ／ｄにて径５５ｍ
ｍφのカップに成形したが、合せ材には何等の剥がれも
なく、深絞りカップが形成された０ また、このクラツド板からＪＩＳＺ２２０１の５号試験
片を切り出し、引張り破壊したところ、破断部において
も皮材と芯材は完全な密着状態にあった。

さらにこのクラツド板の表面を化学研磨した後、陽極酸
化したところ、完全に皮材として用いた高純度アルミニ
ウムの特性を保っており、著しい光輝性を有し、反射板
としての充分なる性能をもっていることがわかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の態様を示す概略説明のための断
面図を、第２図は本発明の装置のうち合せ板−直接鋳造
板の合体機構部分の拡大図であり、縦型溝付ロールから
構成される合体機構の断面図、第３図は同機構の正面図
である。 第４，６図は水平溝付ロールを用いる合体機構の説明用
断面図を示し、第４図は片面クラッド、第６図は両面ク
ラッドの場合の例を示すものであり、第５図は水平溝付
ロール機構の拡大正面図を示す。 １・・・・・・連続鋳造手段、２・・・・・・直接鋳造
板、３・・・・・・合せ板材料、４・・・・・・アンコ
イラ−１８・・・・・・合せ板−直接鋳造板合体機構、
９・・・・・・縦型ロール、１５゜１６・・・・・・溝
付ロール、１Ｔ・・・・・・ピンチロール、１８・・・
・・・熱間ロール、２１・・・・・・予熱帯域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １１対のロール、１対のベルト、ベルトと溝付ロールあ
   るいはキャタピラ型の接続した金型の組み合せにより構
   成される連続した鋳型と冷却手段を有する溶融金属の連
   続鋳造手段；少なくとも１基の回転を拘束しうる機構を
   有する合せ板材料供給用のアンコイラ−；アンコイラ−
   からの合せ板材料を、該連続鋳造手段を凝固して引き出
   される直接鋳造板の少なくとも一方の面上に供給するた
   めのラインスピードに同調するよう変動可能なガイドロ
   ールまたは／およびガイド板群より構成される合せ板材
   料の供給調整手段；一定幅の間隙を有し、その間隙の中
   を直接鋳造板および合せ板材料が通過して、該合せ板材
   料が直接鋳造板の板幅を越えることなく該直接鋳造鋳造
   板と合体されるようにした合せ板−直接鋳造板合体機構
   一合体された合せ板と直接鋳造板を後の熱間ロールに供
   給するためのピンチロール；ならびに熱間ロールから構
   成される金属クラツド板の連続製造装置。