JPS62156052A

JPS62156052A - 端面形状に優れた金属急冷薄帯の製造方法および装置

Info

Publication number: JPS62156052A
Application number: JP29369085A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Shibuya; 清渋谷; Fumio Kogiku; 小菊　史男; Michiharu Ozawa; 小沢　三千晴
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-07-11

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】（産業上の利用分野）この発明は、端面形状に優れた金属急冷薄帯の製造方法
および装置に関し、とくに双ロール法によって金属急冷
薄帯を製造する場合に、得られる薄帯の端面形状の有利
な改善を図ろうとするものである。

（従来の技術）最近、金属薄帯の簡便な製造方法として、第２図に示し
たような、金属溶湯１を、その噴射ノズル２から、高速
で回転する一対の冷却ロール３゜３のロールキス部に連
続して供給し、急冷凝固させて薄帯４とするいわゆる双
ロール式急冷薄帯製造法が開発され、現在ではすでに実
用化の段階に入っている。

ところで双ロール法によって得られる金属薄帯は、その
板厚精度および表面性状は良好ではあるものの、両端部
における端面形状は必ずしも十分とはいえなかった。す
なわち双ロール法においては一般に、第２図すに示した
ように、ロール胴長Ｌ＞薄帯幅Ｗつまり薄帯端部はフリ
ーな状態で製造されるが、その場合に端面形状が第３図
に示したようなノコ刃状５となることがしばしば見受け
られた。

この原因は、注湯速度と凝固速度とのアンバランスによ
って余剰の溶湯がロール胴長方向に周期的に流れること
によるものと考えられる。

かかる薄帯端面の形状の改善については、たとえばスト
リップキャスター用としては、第４図ａ。

ｂに示したような、ロール端面に溶湯流の防止板６を配
置して金属溶湯を保持する方法が提案されている。

しかしながら上記した技術を急冷薄帯の製造に適用した
場合には、次のような問題があった。

すなわち急冷薄帯は、ストリップキャスターに較べて板
厚を薄クシ、かつ冷却速度を大きくする必要があるため
に、ロール周速を大きくすることが必要とされるが、か
ような高速操業では、ロール端面と溶湯流防止板との間
の高速摺動によって摩耗損傷が生じ、かかる接触部にお
ける摩耗損傷に起因した隙間拡大と湯ざしとにより、短
時間で溶湯の漏洩防止効果が失われていたのである。

またロールキス部では、ロール軸と交わる向きの溶湯断
面が扇形をしているため、端辺において凝固が進むと、
ロール胴長にわたる凝固厚みが不均一となって、正常な
凝固が進行しないという問題もあった。

かかる問題を解決するものとして、特開昭５７−１３０
７４３号公報において、ポーラス状耐火材の端面押えを
ロール端面に押し付けて溶湯洩れの防止を図ると同時に
、ポーラス状耐火材から不活性ガスを送給することによ
って、溶融金属の冷却による凝固シェルの発生を防止す
る方法が提案された。

しかしながら上記の方法も所詮は、端面押えをロールに
押し付は接触させて使用するものであることから摩耗の
進行を免れ得ず、かかる摩耗損傷が生じた場合には金属
溶湯の巻き込みが発生するため、やはり継続的な鋳込み
は不可能だったのである。

（発明が解決しようとする問題点）この発明で解決しようとする問題点は、以下の２点であ
る。

１、ロール端辺における端面損傷をなくしながら、溶湯
をいかにして保持するか。

２、ロール端辺での凝固進展を防止し、胴長面での凝固
速度といかにマツチングさせるか。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、端面
形状が良好な急冷薄帯を長時間にわたり安定して得るこ
とができる製造方法を、その実施に用いて好適な製造装
置と共に提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）さて玉揚した問題点１の解決手段は次のとおりである。

第１図に示したように、ロール端面と、端面押えとの間
にクリアランスを設けることにより、両者間における摺
動をなくした。しかしながらこの場合に十分な金属溶湯
の保持が可能かどうかが問題となる。

この点については、上記クリアランスを下記の様に制限
することで解決した。

第１図Ｃに、ロール端面とクリアランスをもった端面押
えで囲んだモールド内と溶融金属との間の保持関係を示
す。同図に示したところにおいて、溶湯の表面張力γ、
接触角θ、溶湯比重ρ・ｇ、ロールキス部溶湯静圧ヘッ
ドｈ、および修正係数αとすると、クリアランｄは次式
で制限できる。

ｄ＝２γｃｏｓ　θ／α・ρ・ｇ−６次に問題点２は、端面押えでの凝固を抑制し、ロール胴
長面からの抜熱だけによって凝固させるために、セラミ
ックス製の端面押え内にヒータなどの加熱装置を内臓す
ることにより解決した。

急冷薄帯の製造方法は、ロールキス点において、凝固が
完了し、未凝固部をロールキス点以降に出さないように
するのが基本である。よって、急冷薄帯の場合には、端
面押え側での凝固がほとんどなくても薄帯の製造は可能
である。

すなわちこの発明は、金属溶湯を、その供給ノズルから
、高速で回転する一対の冷却ロールのロールキス部に連
続して供給し、急冷凝固させて金属薄帯を製造するに当
たり、ロールキス部における金属溶湯を、該キス部を含
む冷却ロールのロール端面に対向して配置した端面押え
によって保持するものとし、該端面押えを加熱すると共
に、該端面押えとロール端面との間に微小な間隙を設け
たことを特徴とする、端面形状に優れた金属急冷薄帯の
製造方法であり、ここに冷却ロールのロール端面と、こ
のロール端面に対し非接触状態下に配置した端面押えと
の間隙ｄは、次式％式％ここでＴ：溶湯の表面張力、θ：接触角、α：修正係数
０．５〜１．０、 ρ・ｇ：溶湯比重、ｈ：ロールキス部溶湯静圧ヘッド、を満足することが好ましい。

またこの発明は、高速で回転する一対の冷却ロールのロ
ールキス部において金属溶湯の落下流を受け、その急冷
凝固を強いて金属薄帯とする双ロール式急冷薄帯製造装
置であって、一対の冷却ロールの両端部それぞれに、ロ
ールキス部を含むロール端面に対向し、かつ該ロール端
面とは非接触状態下に配設された耐火物製の端面押えと
、この端面押えの加熱装置とをそなえ、さらに該端面押
えと冷却ロール端面との間隙を調節する端面押え位置調
節装置を設けて成る、端面形状に優れた金属急冷薄帯の
製造装置である。

以下この発明を具体的に説明する。

この発明に従う金属急冷薄帯の製造装置は左右対称であ
るので、その右側のみを示すものとし、第１図ａに好適
装置を平面で、また同図すおよびＣにはその正面および
要部詳細をそれぞれ示す。

第１図に示した装置において、構成の骨子は前掲第４図
に示したところと等しいので同一の番号を付けて示し、
図中番号７が耐火物製の端面押え、８が端面押え７の保
持装置であって、これらで端面押えブロック９を形成し
、また１０が端面押え位置調節装置である。

端面押え７は、その内部に加熱用ヒータ１１を内臓して
、その温度調節ができるようになっている。

ここに内臓ヒータとしては、バ。ｓｉ２の抵抗加熱材が
有利に適合し、端面押え７を１ｏｏｏ℃程度まで加熱す
ることができる。

また保持装置８の背面には水冷ジャケット１２が配置さ
れて熱負荷が軽減されるしくみになっている。なお保持
装置８からの抜熱は、冷却水を配管１３、１４に通すこ
とによって行われる。また保持装置８の材質としてはセ
ラミック中でも溶融シリカがとりわけ有利に適合する。

さて端面押え７とロール端面との間隙ｄは、次式％式％を満足することが好ましい。

ここに修正係数αは、雰囲気、溶湯成分および端面押え
温度などによって、０．５〜１．０程度までの範囲にわ
たって変動し得ることが確められている。

上記した如き間隙ｄの調節は、端面押えブロック９の背
後に配置した端面押え位置調節装置１０によって適正位
置に容易に調節することができる。

（作　用）この発明では、ロール端面と端面押えとの間に間隙を設
けであるので、両者が接触することはなく、従って摺動
による摩耗損傷のおそれはない。

またかかる間隙は極めて微小であるので、溶湯の表面張
力によって該間隙からの漏洩も阻止し得る。

（実施例）前掲第１図に示した双ロール式急冷薄帯製造装置を用い
て、次の要領で金属薄帯を製造した。

外径；５００關、胴長５ＱＯｍｍのＣｕ合金からなるロ
ールスリーブをそなえる内部水冷式のロールであって、
周速度：５ｍ／ｓ、圧下刃１　ｔｏｎで高速回転する冷
却ロールのロールキス部に、４．５χ５ｉ−Ｆｅ組成の
合金溶湯を、４ｋｇ／ｓの注湯速度で連続して供給し、
急冷凝固させて金属薄帯とした。

このとき冷部ロールのロール端面に対向して、下表１に
示した条件下に溶融シリカ類の端面押えを配置した。

各配置状態における急冷薄帯の製造状況についての観察
結果を表１に併記する。

ここに好適な間隙ｄは次式で示される。

ｄ＝２ｒｃｏｓθ／α・ρ・ｇ−ｈ玉揚式において、ｒ　＝　１２００〜１５ＱＯｄｙｎ／
ｃｍ。

θ＝１００〜１１０ｄｅｇ、ρ’　ｇ　＝６．８６Ｘ１
０”ｄｙｎ／ｃｍ”。

α＝１．　　ｈ＝１０ｃｍを代入すると、ｄ＝０．０５
〜Ｏ，１５ｍｍが得られる。

ここでは、α＝１としたが、雰囲気、溶鋼成分、セラミ
ックス温度等により修正を加えると実験結果からα＝０
．５程度まで（０，１５ｍｍ１０．５＝０．３ｍｍ）保
持可能である。よって０．０５≦ｄ≦０．３従ってこの実施例ではｄのＭＡＸ値は０．３ｍｍとなる
。

（発明の効果）かくしてこの発明によれば、双ロール法により急冷薄帯
を製造する場合において、冷却ロールのロール端面を損
傷する不利なしにしかも長時間にわたって、端面形状に
優れた金属急冷薄帯を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、この発明に従う゛金属急冷薄帯製造装置の
平面図、同図すは、正面図、同図Ｃは、要部詳細図、第２図ａ、ｂはそれぞれ、一般的な双ロール式金属急冷
薄帯製造装置の正面図およびＸ−Ｘ矢視面図、第３図は、急冷薄帯の端面形状を示す模式図、第４図ａ
、ｂはそれぞれ、ロール端面に押し付は式の溶湯流防止
板をそなえる急冷薄帯製造装置の平面図およびＹ−Ｙ矢
視面図である。１・・・金属溶湯　　　　　　２・・・噴射ノズル３・
・・冷却ロール　　　　　４・・・急冷薄帯５・・・ノ
コ刃状の端面形状　６・・・溶湯流の防止板７・・・端
面押え　　　　　　８・・・その保持装置９・・・端面
押えブロック１０・・・端面押え位置調節装置１１・・・加熱用ヒータ　　　　１２・・・承知ジャケ
ット１３、１４・・・冷却水の配管特許出願人　　川崎製鉄株式会社第２図第３図第４図（ａ）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】１、金属溶湯を、その供給ノズルから、高速で回転する
一対の冷却ロールのロールキス部に連続して供給し、急
冷凝固させて金属薄帯を製造するに当たり、ロールキス
部における金属溶湯を、該キス部を含む冷却ロールのロ
ール端面に対向して配置した端面押えによって保持する
ものとし、該端面押えを加熱すると共に、該端面押えと
ロール端面との間に微小な間隙を設けたことを特徴とす
る、端面形状に優れた金属急冷薄帯の製造方法。２、冷却ロールのロール端面と、このロール端面に対し
非接触状態下に配置した端面押えとの間隙ｄが、次式ｄ＝２γｃｏｓθ／α・ρ・ｇ・ｈここでγ：溶湯の表面張力、θ：接触角、 α：修正係数０．５〜１．０、 ρ・ｇ：溶湯比重、ｈ：ロールキス部溶湯静圧ヘッド、を満足するものである特許請求の範囲第１項記載の方法
。３、高速で回転する一対の冷却ロールのロールキス部に
おいて金属溶湯の落下流を受け、その急冷凝固を強いて
金属薄帯とする双ロール式急冷薄帯製造装置であって、
一対の冷却ロールの両端部それぞれに、ロールキス部を
含むロール端面に対向し、かつ該ロール端面とは非接触
状態下に配設された耐火物製の端面押えと、この端面押
えの加熱装置とをそなえ、さらに該端面押えと冷却ロー
ル端面との間隙を調節する端面押え位置調節装置を設け
て成る、端面形状に優れた金属急冷薄帯の製造装置。