JPS61135462A - 金属クラツド材の連続鋳造装置 - 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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は、金属クラッド材の連続鋳造装置に関し、詳し
くは、一定のクラッド比で金属クラッド材を大量かつ通
続的に鋳込むことができる連続鋳造装置に関する。

従来の技術 金属母材の少な（とも表面にその金属母材と異なる金属
のクラッド■を被着してなる金属クラッド材は、一般的
に、圧延圧接法、溶接肉盛法、爆着法および鋳ぐるみ法
などでつくられている。しかし、これらの方法は次の通
りの種々の問題があって、その改善が求められている。

すなわち、圧延圧接法は、事前に接合すべき金属母材や
クラッド材の表面をそれぞれ研磨したり、時にはＮｉめ
つきなどを行なったり、金属母材とクラッド材とを合わ
せてその周縁を溶接したりして圧延の事前処理に手間が
かかる。このため、作業性が低下し量産に不向きで、ク
ラッド化によるコストメリットが減殺される。それでも
、かなりこの卓が償なわれることもあって、ステンレス
鋼のクラッド板にはある程度普及しているが、一般的な
鋼板には不向きで実用の域には至っていない。

また、溶接肉盛法は金属母材を成形加工してからクラッ
ドする場合には適合する方法であつて、ノズル、フラン
ジなどの部品の製造に適合するものである。しかし、ク
ラッド層の組成が溶接に直接支配され、板状材の如く肉
盛りが大面積にわたるときには、生産性、コストの面で
支障がある。

また、爆着法は、火薬の爆発力を利用して接合するもの
で、組合わせの種類が多く小サイズのクラッド材の製造
に適しているが、大面積の板状材の製造には適さない。

最債に、鋳ぐるみ法は、金属母材若しくはクラッド材の
何れか一方を芯材として鋳型内で溶融金属を鋳込んでク
ラッド■若しくは金属母材を形成し、この鋼塊を熱間加
工して金属クラッド材を製造する方法である。この方法
は従来から広〈実施されている方法であるが、この方法
の致命的欠陥は、鋳型内に溶融金属を鋳込むときに、芯
材の表面が酸化され、芯材と溶融金属との界面にスラグ
が巻込まれ、そのため、金属母材とクラッド■との間の
接着性が著しく劣化することである。更に、鋳ぐるみ法
ではクラッド比の精度のすぐれた製品が得られにくく、
上記の如く、層状に鋳造された鋼塊を更に熱間加工する
関係から、この鋼塊の総重量に対する製品重量の割合、
つまり、製品歩留が大巾に低下する。

要するに、従来の金属クラッド材の製造法は、何れも大
量生産に適合せず、コスト高になるほか、品質的にもす
ぐれた製品を得ることができない。とくに、これら製造
法のうち、鋳ぐるみ法は、固体の金Ｗ！Ａ母材に液体の
積−金属を凝着させる方法であるため、溶着が不均一に
なり、このところが大きな欠点となっている。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、通続
的に異種金属を積■して溶融状態で鋳込むことによって
従来例の欠点を克服し、とくに、これら金属間の凝着を
均一化として低コストでかつ大量生産に向く金属クラッ
ド材の製造装置を提案することを目的とする。

〈発明の構成〉 問題膓を解決するための手段 すなわち、本発明は、通続的に移動する移動軌道上に、
少なくとも２つの溶融金属の供給装置を間隔をおいて配
設し、この移動軌道上において、これら供給装置の下流
側に位置するよう、前記移動軌道により搬送される鋳片
の表面に気体若しくは液体を吹付けて冷却する少なくと
も１つの冷却ノズルを設け、更に、前記移動軌道の裏側
に冷却装置を設けて成ることを特徴とする。

従って、本発明は通続的に移動する移動軌道上に、少な
くとも２種の金属溶湯を層状に鋳込んで、金属クラッド
材を通続的に製造するものであって、安価でかつ溶着性
にすくれる金属クラッド材が高い生産性のもとで通続的
に製造できる。

そこで、第１図によってこの手段たる構成ならびに作用
について更に詳しく説明すると、次の通りである。

まず、第１図は本発明の一つの実施例に係る連続鋳造装
置の一例の配置図であって、符号１は移動軌道を示し、
この移動軌道１は互いに間隔をおいて設けられたガイド
ロール４とテンションロール５との間に巻付けられて、
矢印方向に通続的に走行する。移動軌道１の裏側には冷
却装置３が設けられ、この冷部装置３により移動軌道１
は強制的に間接冷却される。この移動軌道１の上部には
少なくとも２つの供給装置７ａ、　７ｂを配設し、各供
給装＠７ａ、１ｂからそれぞれ金属溶湯８．６を注入す
る。各供給装置７ａ、１ｂは何れにも構成できるが、通
常の連鋳装置のタンディツシュの如く構成できる。

また、これら供給装置１ａ、７ｂの下流側において、移
動軌道１上に少なくとも一つの冷却ノズル１３、例えば
、２つの冷却ノズル１３を設ける。

この冷却ノズル１３は気体若しくは液体等の冷却物を後
記の鋳片の上に吹付けて表面から冷却するもので、この
ように冷却すると、移動軌道１を介して行なわれる冷却
装置３による間接冷却と相まって密着性にすぐれる金属
クラッド材が通続的に得られる。

次に、この移動軌道１上には、はじめに、通常、最も融
点の高い溶融金１１８を供給装置７ａから鋳込む。この
際、供給装置１ａの注出口として浸漬ノズル９ａを設け
ると共に、この浸漬ノズル９ａの先端には、制御ロール
１２ａを設ける。このように制御ロール１２ａを設ける
と、制御ロール１２ａによって金属母材を成す鋳片８ａ
の厚を制御できる。また、制御ロール１２ａに隣接させ
て冷却ノズル１３ａを設け、このノズル１３ａから例え
ば不活性ガス等の冷却気体若しくは液体例えば冷却水等
を噴射する。このため、鋳片８ａは裏側から冷却装置３
によって間接かつ強制的に冷却される一方、表面は冷却
ノズル１３ａで気体若しくは液体により冷却され、鋳片
８ａは表裏面から凝固を開始し、この凝固しつつある状
態で鋳片８ａは供給装置７ｂのところに達する。そこで
、供給装置７ｂからは金属溶湯８より融点の低い金属溶
湯６を鋳込む。この場合も鋳片６ａの厚さを調整するた
めに、供給装置７ｂの先端に制御ロールまた、このよう
に構成される連続鋳造装置において、金属母材を成す鋳
片８ａの上に鋳片６ａをクラッドさせて鋳込む場合、鋳
片８ａの表面温度は溶着適正範囲になるよう調整し、こ
の状態のときに、鋳片８ａ上に溶融金ｌ１ｉ６を鋳込む
必要がある。この点はテンションロール５によって移動
軌道１の走行速度を調整すると、適正な鋳込速度で８は
鋳込むことができ、鋳片８ａの表面は溶融−最適温度に
保持できる。

また、各冷却ノズル１３．１３ａ、１３ｂからは鋳片の
表面を冷却できれば、いかなる気体や液体を噴射できる
が、例えばＡｒ、　８２等の不活性ガス、非酸化性ガス
を吹き付けて冷却するのが好ましい。すなわち、例えば
冷却ノズル１３ａから非酸化性ガスを吹付けて冷却する
と、鋳片８ａの表面には全く酸化物を生成することなく
冷却されて凝固し、この凝固しつつある間に鋳片６ａが
鋳込まれる。従って、２つの鋳片８ａ、６ａの間に酸化
物などの異相種介在物がはさまれず、クラッドの密着性
は阻害されることがない。

以上の通りに本発明に係る連続鋳造装置は構成されるが
、この装置によると、最初に鋳込む金属母材を成す金属
・溶湯８はその鋳片８ａｆ凝固しつつある状態のときに
鋳片６ａがクラッドされるため、このクラッド時には鋳
片８ａは十分な顕熱を持っているため、密着性は極めて
良くなる。

この点は本発明に係る連続鋳造装置で鋳込んだ場合の利
点であって、従来例の如く固体の金属母材に金属溶湯を
密着させる場合に較べると、製造価格や、生産能率の点
で数段上回っている。

また、上記の通り各金属溶融を液体−液体の状態で通続
的に鋳込んで金属クラッド体を製造する際に、はじめに
、最も融点の高い金属を鋳込み、それから漸次融点の低
い金属を鋳込むことができる。このように高融点のもの
から鋳込むと、はじめに鋳込まれて凝固しつつある金属
母材の鋳片を他の金属溶湯によって溶かしてしまうこと
がなく、ブレークアウトが発生せず、融着層が不安定に
なることがない。また、上記の如く融点の高いものから
順に鋳込む代りに、ステンレス鋼と普通鋼のクラッド材
を製造する場合には、ガス切断の易溶性の上から、はじ
めにステンレス鋼を鋳込み、その上に普通鋼を鋳込むの
が好ましい。

また、上記のところでは、２１１の金属クラッド材の連
続鋳造装置の例を中心に説明したが、本発明は３１１！
以上の金属鋳造装置として構成することもできる。この
場合は、クラッド材の１数に応じて供給装置を移動軌道
上に配設し、これら供給装置から奥金属溶湯を鋳込むよ
うにする。更に、木剌明に係る連続鋳造装置は、鉄、非
鉄を問わず金属一般を鋳込むことができ、鋳込まれた金
属クラッド材１１は一対のビンチロール１０．１０′か
ら引抜かれて、クラッド比や厚さが精確に規制された状
態でとり出される。

作　　　　用 そこで、第１図に示す装置の使用態様を通じて、本発明
の作用について更に具体的に説明すると次の通りである
。

まず、供給装置７ａから移動軌道１上に高融点の金ぶ溶
湯８が浸漬ノズル９ａを経て鋳込まれる。

この鋳込まれた鋳片８ａは、移動軌道１とともに送られ
、この間に裏側の冷却装置３によって強制的かつ間接的
に冷却される一方、鋳片８ａの表面は冷却ノズル１３ａ
により冷却される。このように鋳片８ａが表裏面から冷
却凝固されている状態で供給装置７ｂのところに達する
と、その浸漬ノズル９ｂから金ａ溶１ｅが鋳込まれ、２
つの鋳片８ａ、　６ａが横１される。このクラッド材１
１はその裏面が冷却装置３により間接的に冷却される一
方、表面は少なくとも１つの冷却ノズル１３により冷却
され、２つの鋳片８ａ、６ａは界面で凝着し、凝固殻が
成長肥厚化し、出口のピンチローラ１０．１０′により
引抜かれる。このように移動軌道１とともに走行する間
に、鋳片８ａ或いは鋳片８ａ、６ａは移動軌道１の背俄
の冷却装置３により間接的に冷却されるとともに、少な
くとも一つの冷却ノズル１３により表面から冷却される
と、過度冷却にねる凝着不良や、冷却不足による溶着が
有効に防止できる。

更に、上記の如く、はじめに高融点の金属層ｗＡ８が鋳
込まれた鋳片８ａは走行の間に冷却装置３によって間接
的に冷却されることから、過度な温度低下を起こすこと
がなく、過熱によって溶損する口ともなく、鋳片８に別
の金属層５！Ａ６が接触したときには、その接触面から
凝着し、これを介して凝固殻が生成ならびに成長して、
両面または片面あるいは茶間に竪固に溶着した金属クラ
ッド材が安定して連続鋳造することができる。

実施例 次に、実施例について説明する。

まず、第１図に示す連続鋳造装置において、供給装置７
ａから低炭素Ａｔギルド鋼（融点１５３０℃）を移動軌
道１上に鋳込み、その厚さ１３．５ｍｍ＋、幅１００閤
になるように制御ロール１２で調整し、この鋳片８ａの
表面に冷却ノズル１３ａから゛Ａｒガスを吹付けて表面
を固化させ、表面温度１２００℃を確認したのち、供給
装置７ｂから銅合金を供給し、更に、各冷却ノズル１３
から同様に八「ガスを吹付けて冷却し、出口のピンチロ
ーラ１０．１０′から２■の金属クラッド材１１を引抜
いた。

この第１図に示す連続鋳造装置において、鋳片の走行長
さは２ｍ、冷却装置３の冷却水（２５℃）の循環水量は
６ｍ３７分であり、鋳片８ａの厚さは１３．５ｍ、全体
の厚さは２７■、鋳造速度は２ｍ／分であり、このよう
に得られた金属クラッド材１１をその後直ちに圧延して
厚さ１．２０１１のクラッド鋼板を製造した。

このようにしてクラッド鋼板においてクラッド■の密着
性は極めて良好であり、また、表面性状にもすぐれたも
のであった。

なお、本発明は、実施例に示す鉄鋼の分野のみに限定さ
れるものではなく、銅、アルミニウムなどの非鉄金属分
野のクラッド材の製造にも適用できる。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明は、通続的に移動する
移動軌道に、少なくとも２つの溶融金属の供給装置を配
設し、この移動軌道上において、これら供給装置より下
流側に少なくとも１つの冷却ノズルを設け、更に、移動
軌道の裏側に冷却装置を設けて成るものである。従って
、金属クラッド材を連続鋳造により製造でき、とくに、
はじめに、一つの金属溶湯を前記移動軌道上に鋳込み、
この鋳片が凝固しつつあるときに、その上に他の金属１
ｍを鋳込むため、これらの金属溶湯は液相一液相の状態
で堆積、凝着し、密着性に優れる金属クラッド材が大量
かつ通続的に製造でき、その製造コストが著しく低下す
る。

また、製品歩留が高く密着性にすぐれ、クラッド比が広
い範囲にわたって調整でき、ステンレスクラッド鋼をは
じめその他広く一般に適用できる。

なお、金属クラッド材の種類やクラッド比の如何によっ
ては、はじめに鋳込む鋳片の裏面にはアスペクト等の断
熱材をはさみ積極的に断熱を促進する事もでき、移動軌
道は一つの方向に移動できるものであれば、何れの構成
のものででも良いが、一般には、無終端状とし、通常は
、スチームベルトや、耐熱性材料から構成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施例に係金連続鋳造装置の配
置図である。 符号１・・・・・・移動軌道 ３・・・・・・冷却装置 ４・・・・・・ガイドロール ５山・・・テンションロール ７ａ、７ｂ・・・・・・供給装置 ６、訃・・・・・金属湯ｓ６ａ、８ａ・・・・・・各鋳
片９ａ、　９ｂ・・・・・・浸漬ノズル １０．１０′・・・・・・ピンチロール１１・・・・・
・金属クラッド材 １３・・・・・・冷却ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通続的に移動する移動軌道上に、少なくとも２つの溶融
   金属の供給装置を間隔をおいて配設し、この移動軌道上
   において、これら供給装置の下流側に位置するよう、前
   記移動軌道により搬送される鋳片の表面に気体若しくは
   液体を吹付けて冷却する少なくとも１つの冷却ノズルを
   設け、更に、前記移動軌道の裏側に冷却装置を設けて成
   ることを特徴とする金属クラッド材の連続鋳造装置。