JPS6046843A - 金属平板製造方法 - 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】 本発明は、金属平板の製造方決ＫＭするものであり、特
にはロータリュキャスターにより鋼、銅、アルイエりム
、ニッケル等の金属の平板を実質的な圧延過程を経るこ
となく連続的に製造する方法に関する。

金属製品の製造工程の合理化による生産性の向上、歩留
り向上、省力化等を目的として、溶湯から金属製品を直
接鋳造しそして圧延する連続鋳造圧延法が従前より実施
されている。連続鋳造法としては、ツインベルト方式、
ベルト−鋳造輪方式、ツインロール方式等多数の方式が
提唱されている。

このうち、ベルト−鋳造輪方式は、外周面に狭巾の鋳造
溝な備える回転輪と回転輪の外周部分に当接して鋳造溝
を覆うエンドレスベルトによって形成される鋳型に溶湯
な連続的に注入し、部分凝固した棒状鋳塊を連続的に引
出す方法であり、現在のところアルミニウム及び銅の荒
引線及び鋼の連続ロッドの製造に多く使用されている。

ツインベルト方式は、上下一対のエンドレスベルトの間
に溶湯を鋳造するもので、一対の健方に配置されたサイ
ドダムと叶ばれるエンドレスベルトが上下エンドレスベ
ルトと協働して鋳型を形成する。ヘゼレー法が代表的で
ある。ツインベルト方式は連続鋳造スジリップの製造に
供されてきた。

最近、銅に代表される非鉄金属電解精製用アノード、銅
スラブ薄板、圧延の困難な金属薄板等を連続鋳造法によ
り直接製造する試みが進んでいる。

特に電解用アノードと関連して、アノードを電解槽に装
入する際の懸帛用肩を構成する為の凸部や凹部を具備す
るほぼ矩形状のアノードを直接連続鋳造することが提案
されている。これまで提案さ：れたアノード連続鋳造法
はすべて上記ツインベルト方式によるものであった（特
開昭５３−１４０２３１号、同５４−６１０３６号）。

ところが、ツインベルト方式による耳つきアノードの連
続鋳造において次のような欠点が認識された。

０）　上下のエンドレスベルトと左右のサイドダムとが
それぞれに可動となっているため、（イ）耳の同調装置
が必要である。鋳造機を横切るバーを鋳造領域の直前に
設置し同調させる機械的な同調装置をつけると注湯の邪
魔になる。

これを回避するためにサイドダムを急加熱したり急冷却
したりして同調させる方法が採られているが、その結果
ヒートサイクルによりサイドダムが損傷しやすくまたサ
イドダムの膨張及び収縮によるアノード長さのバラツキ
が生じる。

（ロ）　サイドダムの冷却はベルトからの間接冷却であ
るため、サイドダムが熱損傷しやすくまた鋳造物の冷却
効果が悪い。

（ハ）　サイドダムをスチールトラップで留める構造の
ため、ダムにスチールトラップを挿通するための溝切り
が必要となり、それだけ構造が複雑となり費用がかかる
。耳厚みと本体厚みが同一の場合、スチールトラップに
よる固定が外側の端となるため内側の端が開き、ダムブ
ロック間の隙間に湯が入り、アノードの形状が不良とな
る。

（２）　上下可動ベルトを２本使用することから、ベル
トの可撓性により撓みが不可避的に発生し１厚さの精度
が低くなるというアノードにとって致命的欠陥が生じる
。また、ベルトが消耗品のため、コストが高くなり、ベ
ルトの取替えに時間をとり、連続的なアノード鋳造の実
施に不適である。

（３）　可動ベルトは実質上水平配置であるため、（−
ｒ）溶湯が直接ベルトに注がれ、ベルトの損傷が起りや
すく、ベルトの溶損防止のための冷却手段が複雑となる
。冷却水圧が増大する。

（ロ）上方のベルトの存在のためガスあるいは非金属介
在物が抜けＫくい。

（４）　可動ベルトと可動ダムとが平行配置のため、耳
付きストリップとサイドダムとを切離すときに特別の手
段が必要となる。

（５）　ベルトにダムを同定できないので、耳以外の厚
みを自由に設定できない。即ち、厚み関整用の中子は必
ずダムと係合しなければならないので１左右サイドダム
間に存在するストリップの厚みな全厚と零厚とすること
はできず、必ず本厚みを組合せなければならない。また
、本体厚みが薄い場合には、ダムに係合される中子の機
械的強度が不足する。

このように１ツインベルト方弐による平板、殊に耳つき
アノードの製造には数々の欠点がある。

これらの多くはツインベルト方式の本質に係るものであ
り、改善を重ねても根本的な解決にはならないものと思
われる。

本発８Ａ＃ｉ、耳つきアノードを含めて各種金属の平板
を圧延過程を経ることなく直接製造するためツインベル
ト方式に代る方法の開発を目的とする。

本発明者岬は、線材及びロッド材向けに開発された前述
のベルト−鋳造輪方式を平板製造用に修正転用すること
により金属平板の直接製造を試゛みた結果、非常に好結
果を得た。

本発明においては、従来の鋳造輪に替えて１広巾の平板
製造に適する広巾溝な外周面に形成した回転円筒と該溝
の一区域を覆う覆い部材とが使用される。これは、基本
的には、ベルト−鋳造輪によるロータリーキャスタ一方
式と類似してはいるが、従来この方式での広巾平板の製
造は型離れ、凝固速度、湾曲部での応力誘起等の観点か
ら困難視され、試行の段階にも至っていなかったもので
ある。ところが、本発明者はロータリーキャスタ一方式
による平板製造によって先に挙げたツインキャスタ一方
式に伴う欠点が一挙に解決され１そして良質の広巾金属
平板が連続生産しつることを確認した。これにより、耳
付きアノードのような凸部やＩ！１８Ｋを具備する物品
や厚さや巾に異同のある物品を含めて金属平板が圧延工
程なしに、或いは圧延工程を行うにしてもごく軽い仕上
げ圧延のみで連続生産できる。

斯くして、本発明は、円周面に広巾の溝を設けた回転円
筒と該円筒に対接して該溝の一部を覆って配設される覆
い部材とＫよって構成される金属平板用鋳型の上端開口
に溶湯を注入しそして該鋳型の下端開口から部分凝固金
属平板を連続的にダ１出すことから成る金属平板製造方
法を提供する。

上記溝の側面及び（或いは）底面に一定周期で形成され
る凹凸模様を有する回転円筒を使用することＫより、該
凹凸に対応する凸円な一定周期で具備する連続金属平板
が入手でき、所定の位置及び長さに切断後様々の目的に
適した金属平板が生産できる。これは、鋼を代表とする
電解精製用アノードの製造に適する。覆い部材としては
エンドレスベルトが代表的に使用できる。

以下、本発明の具体例について説明する。

本発明において使用されるロータリーキャスター１は、
Ｍ１図に示すように基本的に１回転円筒３とここではエ
ンドレスベルトとして示す覆い部材５とから構成される
。第２図は回転円筒３の斜視図であり、適宜の駆動源（
図示なし）Ｋ連結される駆動軸７を中心として構成され
た円筒体９から成り、円筒体９にはその円周面に沿って
左右ダム１０とその間の広巾の溝１１が形成されている
。

は製造されるべき製品寸法により決定されるが、本発明
においては巾対厚みの比が１０以上の広巾薄平板の製造
を目的とする。電解精製用アノードを鋳造する場合溝巾
は８００〜１５００　ｖｔｘそして溝厚みは１０〜１０
０ｉｎであるのが一般である。但し、寸法はこれらに限
られるものでなく、土木、建築、化学工業その他におい
て多量に使用される錆スツプ板、アルよ板等その用途に
応じて適宜の寸法の広巾薄板をも製造しつる。回転円筒
は耐熱性の硬質金属材から作製され、例えば硬質銅合金
が使用できる。回転円筒の内部は強制水冷される。

覆い部材としてのエンドレスベルト５は、回転円筒の、
例えば９時から７時の位置において溝１１をぴったりと
覆って回転円筒ダムに当接される。

エンドレスベルト５と、回転円筒の溝１１の側面１１’
及び底面１１′とが協働して広巾の鋳型を形成する。エ
ンドレスベルト５　ａ従動ロール１３′及ヒ１３′と張
力調整用ロール１３′の周囲に春闘されており、従動ロ
ール１３′は前記鋳型の上端開口に隣りあってそして従
動ロール１３′はその下端開口に隣りあって位置決めさ
れている。従動ロール１３／と１３′との間のベルト行
路に沿ってバックアップ１５を具備する支持体１６が設
けられ、これらは押付は機ｆ＃１７によって回転円筒に
当接吠態に押付けられている。ｐ−ル１３′及び１３’
はこの押付は作用により回転円筒からの駆動力を受けて
従動回転する。ベルトは、綱等のシート板から作製され
、背面水膜強制冷却等の方法によって冷却される。

ＪＩ３ｖａは回転円筒３とエンドレスベルト５との係合
杖態を示し、併せて回転円筒の内部構造断面を示す。ベ
ルト５は回転円筒３のダム１０から若干張出して、Ｗｌ
ｌ（この場合は凹部１２も存在すゐ）を覆って延在して
いる。溝１１の側面１１′及び底１ｉｆｌｌＦがベルト
５と協働して鋳型Ｍを構成する吠況が見られる。ベルト
５とバックアップ１５との間には水冷膜用のごく僅かの
隙間が設けられている。回転円筒内部Ｋｉｔ軸７を通し
て冷却水が供給され１内部構造は冷却水の循回な与える
通路を形成するべく適宜の開口を有している。円筒体９
にはその溝ｊ！面１１′の方向に突入する多数の環状溝
１８が形成され、冷却水はこれら環状溝内を高速で流通
して冷却効果を高める。

タンディツシュ２０からノズル２０／を介して、鋳込ま
れた溶湯は、回転円筒の回転に伴って鋳型を通して少く
とも部分的に凝固しつつ引抜きピンチロー２３０によっ
て鋳型下端開口から引出される０ダ【抜きピンチロー２
３０と回転円筒との相対速度の調整により引出し部にお
ける応力を緩和することができる。

引抜きピンチローラ３０と鋳型下端開口との間には、一
連のガイドロー２２１及び引剥し兼上面矯正用部材２２
を備えるガイドテーブル２３が介設されている。部材２
２は、回転円筒とそこから接纏方向にダ１出される金属
平板との間に横状に喰込み１金属平板の回転円筒溝から
の剥離作用を助成すると共に１表面矯正作用をも為す。

部材２２を設けることが好ましいが、ない場合であって
も実施し得る。

ブラッシングローラ２５が、金属平板引剥し後の回転円
筒溝の清掃のため適宜の位置で溝と係合している。

ピンチローラ３０により引出された金属平板はシャー前
面テーブル３２に進行しモしてシャー３４により目的と
する形状及び長さに応じて剪断される。

前述したように１本発明は回転円筒における溝に一定屑
期にて凸部、！！１部、Ｒ部等の凹凸を付加することＫ
より、それに対応する凹凸を具備する金属平板を製造す
るのＫきわめて有用である。また凹凸は、エンドレスベ
ルト及び回転円筒で構成される鋳造凝固領域に２対以上
存在しないことが良好な型抜きをもたらす。その−例と
して、第２図は溝１１の局面に沿って例えば１２００間
隔で設けられる一対の１！！Ｊ部１２を示している。こ
れら凹部１２は電解精製用アノードの耳を形成する為の
ものである。第４（ａ）図は、これにより生成された金
属平板の上Ｗ１図を示し、ｒ！！ｉ部１２に対応して凸
部１２′が一定の間隔で出現し１点！ＩＫて示す位置を
切断することにより耳つきアノード（−秋分を斜ＩＩＫ
て示す）が得られる。アノードとしては、電解槽内での
懸φ姿勢、支持方式等の観点から様々の形態のものがめ
られているが、溝に付加される凸部、四部、段部等の凹
凸を組合せることＫより、所望の形態のアノードが得ら
れる。＠４（ｂ）図は、溝１１の側面１１′に凸部を設
けると共に底面１１’に凸状段部を設けることＫより、
対応する凹部及び開口部を具備するアノード例を示す。

第４（ｃ）図は側壁１１１における凸ＩＫより作成され
つるアノード例を示す。また、第４（ｄ）図に示すよう
な凹凸によるアノードの作成も可能である。

切断によって左右を逆した状態てアノードが順次作成さ
れる。アノードに限らず、用途に応じて第４（ｅ）図に
示すような８辺形薄板の作成も可能であるし、また溝底
面を完全圧横断する凸出段を円筒に設けることＫより第
４（ｆ）図に示すような短尺物のストリップも作成する
ことができる。第４（ｇ）図に示すような中央部が周囲
部より薄く或いは厚くされた薄板を作成することもでき
る。斯様に、本発明に従えば、側縁が整直な平板、側縁
に等間隔若しくは数種の間隔に凸部及び（或いは）［！
１部を有する平板、局所的に厚さの異同のある平板等が
自在和製造される。

本発明においては、ツインベルト方式において見出され
た欠点が一挙に解決され、これは本質的には広ｒｌＪの
回転円筒の使用とそこに溝を形成するようダムを一体に
設けたことに由来する。本発明の長所は次のようＫまと
めることができる。

（１）　ダムが円筒体に固定されているため、（イ）左
右の凹凸部のずれが発生せず、また同調対策或いは同調
装置が不要である。

（ｒ２）ダムの冷却効果が高く、可動ダムの場合に見ら
れた熱損傷が生じない。

（ハ）ダムを動かす為の機構が不要であり、設倫の大巾
な簡易化が計れる。

に）製品の長さ精度が向上する。

（２）　ドラムを用いるので撓みは小さく製品の厚さ精
度が高い。

（３）　平板の流れ方向に対してドラムの逃げ速度が大
きいためにダムの切欠き部に抜き勾配を必要としない。

（４）消耗品は覆い部材のみであるから、取替時間が短
くアノード鋳造等の連続鋳造に適する。

（団　注湯部から初期凝固ｓＫかけては実質的に鉛直と
なるので湯から放出されるガスが逃げやすい。

（６）任意の厚みに設定できる。

（η　特に切欠等の凹凸がある場合、ドラムと材料との
すべりがなく、従ってダムの切欠きと切断機を連動させ
れば、切欠きを起点としてうまく切断することができる
。

実施例 ９９．５％Ｏｕ、０．１５％０．及び０．００９％Ｓを
含む粗銅を用いてｊ１！　４　（ａ）図に示したような
電解用アノードを作製した。アノード寸法は、厚さを２
５箇及び４０露の２種としそして巾は１，０００ｍとし
た。切断長さは１０００ｍとした。第１図に示したよう
なノズルを持つタンプッシュから溶鋼を供給した。円筒
は、９５５ｍ外径及び１３８０ｍ巾を有する硬質銅合金
製とし、内部を強制水冷した。覆い部材としてのベルト
は、厚さ１．０〜１．２ｍ及び巾１４００ｍの錆シート
から作成し、背面水膜強制水冷した。−ケ月の稼動試験
の結果、きわめて寸法精度の良いアノードが製造できる
ことが確認された。鋳型その他の装蓋部材に損傷も生じ
なかった。

以上説明した通り、本発明は圧延工程を必要とせず金属
平板を高寸法精度の下で製造する方法を始めて確立した
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに好適な装置の概略正面図
である。 Ｍ２図＃′ｉ回転円筒の一例の斜視図である。 ＃Ｉ３図は回転円筒及びベルトの一部を通しての断面図
である。 １１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（８）、（ｆ
）及び（ｇ）同社製造された連続金属平板の一部の上面
図であり、本発明により製造しうる幾つかの平板形状を
例示する０ １：ロータリーキャスター ３：回転円筒 ７：駆動軸 ９：円筒体 １０：ダム １１：溝 １１′：溝側面 １ｔ’：＊底面 １２：門人部 １２′：凸部（肩） ５：ｌｉい部材（エンドレスベルト） １５：バックアップ １６：支持体 １７：押付は機構 １３１１３−１３Ｉ″：ロール ２０：溶湯供給装置 ２０１：ノズル ２１：ローラ ２２：引剥し兼矯正部材 ２３ニガイドテーブル ３０：引抜きピンチローラ ３４：クヤー Ｍ　：鋳型 第４図（（１）　第４図（ｂ） 第４図（ｃ）　第４図（ｄ） □ − ７幅Ｈ九〇−４６８４３　（７） □

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）円周面に広巾の溝を設けた回転円筒と該円筒に対接
   して験溝の一部を覆って配設される覆い部材とＫよって
   構成される金属平板用鋳型の上端開口に溶湯な注入し１
   験鋳型の下端開口から部分凝固金属平叙を連続的に引出
   すことから成る金属平板製造方法。 ２）円周面に広巾の溝と該溝の側面及び（或い＃ｉ、）
   底面に一定周期で形成される凹凸を設けた回転円筒と該
   円筒に対接して該溝の一部を覆って配設される覆い部材
   とによって構成される金属平板用鋳型の上端開口に溶湯
   な注入しそして該鋳型の下端開口から部分凝固した前記
   溝凹凸に対応する凸凹を一定周期で具備する金属平板を
   連続的に引出すことから成る金属平板製造方法。 ３）回転円筒溝及び凹凸が所定の位置及び長さに切断後
   電解精製用アノードを形成するに適したものである特許
   請求の範１１ｊ１２ｆｆ記載の方法。 ４）電解精製用アノードが銅アノードである特許請求の
   範Ｉ！１１！３項記載の方法。