JPS6127141B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転または移動中の可動冷却体上に
ノズルから溶湯を噴出させ、可動冷却体上で冷却
して帯材を製造する型式の帯材製造装置に係り、
特に、可動冷却体上に連続的に注湯し帯材を連続
製造するのに好適な帯材製造装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の帯材製造装置にあつては、注湯用ノズル
を備えた溶湯保持炉内を所定のガス圧に維持しこ
のガス圧を利用してノズルから溶湯を噴出させる
必要から、また溶湯の酸化を防止するために、溶
湯保持炉を気密構造にする必要があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、従来の帯材製造装置では、回転ドラム
等の可動冷却体上に注湯中は、保持炉に溶湯を補
充できず、保持炉内の溶湯を使いつくすかまたは
湯面が所定レベル以下に低くなる度に保持炉を分
解して溶湯を供給したり鉄片を入れたりしてこれ
を加熱溶融した後、運転を再開していた。すなわ
ち、連続注湯できず、いわゆるバツチ処理方式で
製造していた。このため、極めて出産性が低く、
製品価格が高くなり、一般商品化が困難であつ
た。

この種の従来技術としては、特開昭52−66823
号「急冷凝固材料用製造材料溶融供給装置」や特
公昭44−20962号「溶融原料から連続製品を製造
する方法」がある。これらの従来技術にあつて
は、帯材の厚み等を一定にするために、溶湯保持
炉内のガス圧を制御することが示されているが、
前述の如く、本質的にはバツチ処理方式であるか
ら、保持炉内の溶湯が減少し溶湯ヘツドが低下す
るとノズルからの噴出速度が大幅に変化し、製造
される帯材の厚み等に誤差を生じ品質が低下する
欠点は避けられなかつた。

さらに、溶湯の液面近くには非金属のAl₂O₃，
SiO₂等のスラグが浮遊しているが、従来のバツ
チ処理方式では帯材製造中の溶湯レベルが大きく
変化するため、湯面に乱れが生じやすく、また若
干の乱れによつても前記スラグやガスが溶湯中に
混入し、これがノズルら噴出して欠陥材を作る欠
点があつた。

これらの欠点に対処するために、溶湯保持炉よ
りも更に上流に溶湯炉を設け、導管で連結して溶
湯を連続供給することも一応考えられるが、導管
内の溶湯高さが変化すると、やはりノズルからの
噴出速度が大幅に変化し、保持炉内のガス圧の制
御程度では対応しきれないので、帯材の厚み等に
誤差を生じ、品質が低下する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、溶湯保持炉内及びこの溶湯保
持炉への導管内の湯面をほぼ一定に維持し、前記
ガス圧による帯材の厚み等の制御性を高めた真の
意味での連続注湯式帯材製造装置を供給すること
である。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、溶湯保持
炉よりも上流に、投入された原料を溶融して保持
しノズルからの噴出溶湯量に応じて流出量を制御
する機構を備えた溶融炉を設け、この溶融炉と前
記保持炉とを気密の導管により連結し、ノズルか
らの噴出溶湯量に応じて溶融炉から導管に溶湯を
補充し、導管内の湯面と保持炉内の湯面とをそれ
ぞれほぼ一定に保ち、保持炉内のガス圧の制御下
に帯材を真の意味で連続製造する帯材製造装置を
提案するものである。

〔作用〕

本発明では保持炉内の溶湯レベルをほぼ一定に
維持できるので、ノズルからの噴出量をガス圧に
より精確に制御可能であり、帯材の板厚等が安定
する。

また、実質的に連続注湯が可能となり、バツチ
処理方式と比べ生産性が著しく向上する。

加えて、溶湯が気密状態で補給され、泡立ちや
異物の混入がなく、酸化されないから、高品質の
製品が得られる。

〔実施例〕

次に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図は、本発明による帯材製造装置の一実施
例を示す概略図である。図において、可動冷却体
を構成する回転ドラム１２は、モータ１４により
軸１６を中心に回転する。回転ドラム１２の下方
には溶湯保持炉１８が設置されている。保持炉１
８は気密構造であり、内部に鉄等の金属溶湯２０
が溜められ、溶湯の湯面上には気圧空間２２が形
成されている。また、保持炉の上蓋を貫通して管
路２４が設けられ、下部が溶湯内に延びている。
一方、管路の上端には前記回転ドラム（可動冷却
体）１２の表面近傍に開口したノズル２６が取付
けられている。

保持炉１８内の気圧空間２２は気圧シリンダ２
８内に形成される気圧室３０に連通させ、アルゴ
ン等の不括性ガスを充填してある。従つて、基本
的には、気圧室３０の容積を変化させ気圧空間２
２の圧力を調節すれば、ノズル２６からの噴出量
を制御し帯材の厚み等を一定にできる。

ノズル２６から回転ドラム１２上に噴出した溶
湯は、ドラム表面上で冷却されて帯材３２にな
り、ドラムに隣接して配置されモータ３４で駆動
される巻取りドラム３６上に巻取られて行く。巻
取りドラム３６は揺動アーム３８に装着されてお
り、アームの他端に連結されたシリンダ４０を駆
動してその位置を調節しうるようになつている。

回転ドラム１２上で製造される帯材の板厚はド
ラムの回転速度とノズル２６からの注湯量とで決
まる。この注湯量は主として前記気圧空間２２内
の圧力により制御される。気圧空間の圧力は前述
の如くシリンダ２８内の気圧室３０の体積を調節
して制御される。

この気圧室の体積はシリンダ２８のピストン４
２により変えられる。ピストン４２はサーボ弁４
４によつて駆動される油圧シリンダ４６に連結さ
れている。図示の例では、サーボ弁４４を介して
油圧ポンプ４８およびタンク５０が油圧シリンダ
４６に接続されている。

一方、回転ドラムの表面近傍には帯板３２の厚
みを測定する板厚検出装置５２を設け、この板厚
検出信号を前記サーボ弁４４にフイードバツク
し、油圧シリンダ４６の位置、すなわち気圧室３
０の体積を制御してノズル２６からの注湯量を制
御するようになつている。

さて、溶湯保持炉１８の側壁には、保持炉内の
溶湯内部に気密に連通する導管５４が接続されて
いる。導管の入口部５６は保持炉内の溶湯２０の
圧力ヘツドより高い位置にある。この入口部５６
はシール６６を用いて覆つてあり、アルゴン等の
不活性ガス雰囲気を維持し、溶湯の酸化と気泡の
混入とを防止するようになつている。

本発明の特徴は、入口部５６に溶融炉５８内の
溶湯６０を連続的または間欠的に供給するに際
し、その供給量を流出管６２とストツパ６４によ
り制御して導管５４内の溶湯の湯面と溶湯保持炉
内の溶湯２０の湯面の変動をできるだけ押え、気
圧空間２２内のガス圧によりノズル２６からの溶
湯の噴出量を精確に制御し帯材の厚み等を一定に
できるようにした点にある。

溶融炉５８に原料を供給し溶融させれば、導管
５４からは保持炉１８にいつでも溶湯を供給でき
るので、従来のバツチ処理方式と異なり、実質的
に連続製造が可能な帯材製造装置となる。

なお、ノズル２６の周囲および回転ドラム１２
上の帯材の周囲にもシール６８を設け、その内部
にアルゴン等の不活性ガスを充填して溶湯および
帯材の酸化を防止している。

また、溶湯保持炉１８および導管５４のまわり
には、電源７０に接続したヒータ７２および７４
を配置し、溶湯温度を所定値に保持する。この溶
湯温度の制御は、溶湯保持炉の蓋１９に取付けた
溶湯温度測定器７６の検出信号を前記電源７０に
フイードバツクして行なう。

溶湯保持炉１８の底部には、シリンダ７８で駆
動されるバルブ８０で開閉する排出口８２を設け
てある。溶湯保持炉１８内部を清掃するなど炉内
の残湯を処理する必要がある場合は、バルブ８０
を開いて残湯を箱８２内へ排出する。

気圧室３０のピストン４２は連結ロツド８４に
より油圧シリンダ４６と連結されている。ばねま
たはゴム状弾性体８６はフレーム８８に取付けら
れ、連結ロツド８４の動きに抵抗を与える。この
部分は、気圧空間２２の圧力制御系のばね定数を
高め、その応答性を向上させて、帯材の板厚等を
精確に制御するためのものである。

気圧室３０の体積が大きく変化した場合の気圧
室へのガス補充は、弁９０を開きポンプ９２によ
り気圧室内ガスを送り込みなされる。絞り弁９４
は、精度な応答の気圧制御を行なう際の気圧変動
が前記弁９０に伝わり悪影響を及ぼすことを防止
するものである。

以上の構造の本実施例帯材製造装置においてノ
ズル２６から回転ドラム（可動冷却体）上に注湯
し帯材を製造する場合、ストツパ６４の開閉を制
御し導管５４内へ溶湯を連続的または間欠的に供
給すると、導管５４内の溶湯の湯面及び連通する
溶湯保持炉内の溶湯２０の湯面をほぼ一定に維持
できる。こうして、保持炉１８内の溶湯２０内と
気密に連通した導管５４に溶湯を供給すると、保
持炉内に溶湯を連続補充できるので、従来の如く
溶湯供給時に運転を停止する必要がなくなる。そ
の結果、連続鋳造が可能となり生産性が著しく向
上する。

ここでは、溶融炉５８のストツパ６４の制御系
は図示していないが、保持炉１８内の湯面または
導管５４内の湯面に応じて制御してもよいし、ノ
ズル２６からの注湯量に応じて制御してもよい。

第２図は本発明の他の実施例を示す図である。

本実施例では、溶湯持炉１８Ａが回転ドラム
（可動冷却体）１２の上側に配置されている。従
つて、保持炉内の溶湯２０Ａは底部を貫通して設
けられた管路２４Ａから下向きのノズル２６Ａを
通じて回転ドラム１２表面上に噴出する。溶湯２
０Ａの湯面上にはアルゴン等の不活性ガスを充填
した気圧空間２２Ａを設けてある。第１図の場合
と同様、気圧空間の気圧を調節するノズル２６Ａ
からの注湯量すなわち帯材の厚みを制御できる。

気密構造の溶湯保持炉１８Ａの側壁には、保持
炉内の溶湯２０Ａの内部に気密に連通した導管５
４が接続されている。導管の入口部５６は保持炉
内の溶湯の圧力ヘツドより高い位置にあり、溶融
炉５８内の溶湯６０が流出管６２を通して供給さ
れる。この溶湯の供給はストツパ６４を開閉操作
し連続的または間欠的に行われる。導管の入口部
５６はシール６６により覆われている。シール６
６の内部にはアルゴン等の不活性ガスが充填さ
れ、溶湯の酸化を防止している。

本実施例において第２図に示した部分以外は第
１図装置と同じ構造であり、その作用効果も同じ
である。

以上、第１図および第２図の実施例では、可動
冷却体として回転ドラム１２を使用し、ドラム周
面上で帯材を製造しているが、可動冷却体として
はそもの他の型式の移動体、例えば複数個のプー
リに巻掛けたエンドレスベルトを使用し、ベルト
上に溶湯を噴出させて成形することもできる。

また、帯材の断面形状は平坦な薄板断面形状の
みならず、可動冷却面に溝あるいは凸起を有する
成形面を設けることにより各種の断面形状にする
ことができる。帯材の厚みは薄いものではμ単位
であるが、比較的厚い物では数mm程度までいろい
ろな厚みのものを製造可能である。

なお、第１図及び第２図の実施例では、導管５
４は溶湯保持炉１８，１８Ａの側壁に接続されて
いるが、これは頂壁（蓋）１９に気密接続するこ
ともできる。頂壁に接続する場合、導管は保持炉
内部へ突出させ、溶湯２０，２０Ａの湯面より十
分下の内部まで延びるように取付けられる。

以上説明した各実施例によれば、溶湯は気密構
造の溶湯保持炉内へ連続的に供給されるので、帯
材製造中、保持炉内の溶湯レベルをほぼ一定に維
持できる。

したがつて、保持炉内の溶湯ヘツドをほぼ一定
に維持し、ノズルからの噴出流速をほぼ一定に制
御して一定の板厚の製品を作ることができる。

溶湯は気密状態で補充されるので、泡立ち等に
よる異物の混入がなく、また、酸化されないから
高品質の製品が得られる。

溶融した溶湯を溶湯保持炉内へ間欠的あるいは
連続的に補給することにより、実質的に連続注湯
が可能となり、生産性が大幅に向上する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来のバツチ処理方式に代え
て、連続鋳造が可能で生産性に優れた帯材製造装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の帯材製造装置の好適な一実施
例の配置を示す説明図、第２図は本発明の帯材製
造装置の他の実施例の要部の配置を示す説明図で
ある。 １２……可動冷却体（回転ドラム）、１８，１
８Ａ……溶湯保持炉、２０，２０Ａ……溶湯、２
２，２２Ａ……気圧空間、２４，２４Ａ……管
路、２６，２６Ａ……ノズル、５４……導管、５
６……導管の入口部、５８……溶融炉、６０……
溶湯、６２……流出管、６４……ストツパ、６６
……シール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 気密構造の溶湯保持炉内の溶湯を保持炉内の
   ガス圧により可動冷却体上にノズルから噴出さ
   せ、可動冷却体上で冷却して帯材を製造する帯材
   製造装置において、投入された原料を溶融して保
   持し前記ノズルから噴出溶湯量に応じて流出量を
   制御する機構を備えた溶融炉と、この溶融炉の流
   出部と前記保持炉とを保持炉内溶湯の湯面よりも
   下に位置する側壁部分で気密に連通する導管とを
   設け、前記ノズルからの噴出溶湯量に応じて溶融
   炉から導管に溶湯を補充し導管内の湯面と保持炉
   内の湯面とをそれぞれほぼ一定に保ち前記ガス圧
   の制御下に帯材を連続製造することを特徴とする
   帯材製造装置。