JPS638865B2 - - Google Patents
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- JPS638865B2 JPS638865B2 JP55090470A JP9047080A JPS638865B2 JP S638865 B2 JPS638865 B2 JP S638865B2 JP 55090470 A JP55090470 A JP 55090470A JP 9047080 A JP9047080 A JP 9047080A JP S638865 B2 JPS638865 B2 JP S638865B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/005—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、本質的に、溶融状態の金属または合
金を収容したルツボと、このルツボの１側壁中に
配置されたノズルと、ルツボ中の金属または合金
に対して作用する加圧流体を収容した囲壁と、前
記ノズルに続いて配置され冷却流体を収容する他
の囲壁とから成る装置の中において、金属または
合金の噴流を加圧流体の作用のもとに前記ノズル
を通して前記冷却囲壁内部に噴射し、この冷却囲
壁内部において液状噴流を冷却し固体線状に変形
する事によつて金属素線または合金素線を製造す
る方法に関するものである。
金を収容したルツボと、このルツボの１側壁中に
配置されたノズルと、ルツボ中の金属または合金
に対して作用する加圧流体を収容した囲壁と、前
記ノズルに続いて配置され冷却流体を収容する他
の囲壁とから成る装置の中において、金属または
合金の噴流を加圧流体の作用のもとに前記ノズル
を通して前記冷却囲壁内部に噴射し、この冷却囲
壁内部において液状噴流を冷却し固体線状に変形
する事によつて金属素線または合金素線を製造す
る方法に関するものである。
米国特許第3543831号は、ノズルから出た金属
噴流を、液体粒子または固体粒子の懸濁液によつ
て冷却する方法を記載している。前記粒子は、熱
い噴流と接触して化学的に反応する事ができる。
粒子と噴流との接触における化学反応は、素線の
固体被覆を形成するための固体粒子の場合には吸
熱型である事ができる。
噴流を、液体粒子または固体粒子の懸濁液によつ
て冷却する方法を記載している。前記粒子は、熱
い噴流と接触して化学的に反応する事ができる。
粒子と噴流との接触における化学反応は、素線の
固体被覆を形成するための固体粒子の場合には吸
熱型である事ができる。
米国特許第4149584号および第4153099号は、ミ
ストを成す水素と水蒸気を主成分とする流体を使
用する冷却囲壁および冷却流体を記載している。
噴流（素線）と接触するミストの水滴は、蒸発に
よつて噴流（素線）の冷却に役立つ。
ストを成す水素と水蒸気を主成分とする流体を使
用する冷却囲壁および冷却流体を記載している。
噴流（素線）と接触するミストの水滴は、蒸発に
よつて噴流（素線）の冷却に役立つ。
本発明の目的は、水素ガスと少くとも１種の他
成分との混合物の形の冷却流体と噴流（素線）と
の間の冷間囲壁中での熱交換速度を改良するにあ
る。
成分との混合物の形の冷却流体と噴流（素線）と
の間の冷間囲壁中での熱交換速度を改良するにあ
る。
金属素線または合金素線の製造工程において水
素ガスと少くとも１種の他成分を主成分とする混
合物の形の冷却流体を使用する上述の種類の冷却
法において、本発明によれば前記の他成分は、噴
流（素線）との接触に際して吸熱化学反応を生じ
る事ができ、またこの反応の１種または複数の生
成物が高い遊離水素モル含有率（モル％）を示す
化学組成の水素化合物である。
素ガスと少くとも１種の他成分を主成分とする混
合物の形の冷却流体を使用する上述の種類の冷却
法において、本発明によれば前記の他成分は、噴
流（素線）との接触に際して吸熱化学反応を生じ
る事ができ、またこの反応の１種または複数の生
成物が高い遊離水素モル含有率（モル％）を示す
化学組成の水素化合物である。
故に本発明は、前記の他成分の吸熱化学反応に
よる冷却効果と、前記の他成分の反応から生じる
多量の遊離水素による冷却流体の水素富化による
冷却効果とを結合するものである。水素ガスは、
ヘリウム、アルゴン、炭酸ガスまたは窒素等の他
のガスよりも遥かに高い伝熱性を有する。更に、
水素の単位質量あたりの比熱が大である。
よる冷却効果と、前記の他成分の反応から生じる
多量の遊離水素による冷却流体の水素富化による
冷却効果とを結合するものである。水素ガスは、
ヘリウム、アルゴン、炭酸ガスまたは窒素等の他
のガスよりも遥かに高い伝熱性を有する。更に、
水素の単位質量あたりの比熱が大である。
“噴流（素線）”という表現は、冷却はまず噴
流上で実施されるが、素線温度が吸熱反応の維持
を可能にする限り、この素線上でも実施される事
を意味する。
流上で実施されるが、素線温度が吸熱反応の維持
を可能にする限り、この素線上でも実施される事
を意味する。
また、特に米国特許第3933441号および第
3861452号による鋼線製造方法の主旨の範囲内に
おいて、他成分として酸素供与体を使用し、冷却
流体中に噴射される鋼は、噴流と冷却流体との接
触時に発生する酸化生成物がシリカとなる様にケ
イ素、および場合によつてマンガンを含有する事
もできる。この様にして生成されたシリカのスケ
ールは噴流を安定化し、連続線の製造を可能にす
る。
3861452号による鋼線製造方法の主旨の範囲内に
おいて、他成分として酸素供与体を使用し、冷却
流体中に噴射される鋼は、噴流と冷却流体との接
触時に発生する酸化生成物がシリカとなる様にケ
イ素、および場合によつてマンガンを含有する事
もできる。この様にして生成されたシリカのスケ
ールは噴流を安定化し、連続線の製造を可能にす
る。
噴流（素線）と接触した時に吸熱反応を生じて
解離し遊離水素を放出する他の単一の成分を水素
との混合物として使用する代りに、噴流（素線）
と接触した時に相互に吸熱反応を生じて遊離水素
を放出する二成分を使用する事ができる。
解離し遊離水素を放出する他の単一の成分を水素
との混合物として使用する代りに、噴流（素線）
と接触した時に相互に吸熱反応を生じて遊離水素
を放出する二成分を使用する事ができる。
本発明の主旨の範囲内において利用可能の冷却
流体の二、三の実施例について下記に述べる。
流体の二、三の実施例について下記に述べる。
例 １
この実施例においては、本発明による冷却流体
の他成分は、噴流と接触して解離温度に達した
時、吸熱解離を受ける。この成分そのものと、そ
の解離反応生成物は、金属または合金の噴流（素
線）に対して化学的に不活性である。この場合、
50モル％のアンモニア（NH3）と50モル％の水
素（H2）との混合物から成る冷却流体を使用す
る。ボンベ中の圧力下液体アンモニアを、冷却囲
壁中に開く一定数の噴霧装置の中に膨張させる事
によつて自己蒸発させる。１気圧におけるアンモ
ニアの沸点は、−33.3℃に等しい。
の他成分は、噴流と接触して解離温度に達した
時、吸熱解離を受ける。この成分そのものと、そ
の解離反応生成物は、金属または合金の噴流（素
線）に対して化学的に不活性である。この場合、
50モル％のアンモニア（NH3）と50モル％の水
素（H2）との混合物から成る冷却流体を使用す
る。ボンベ中の圧力下液体アンモニアを、冷却囲
壁中に開く一定数の噴霧装置の中に膨張させる事
によつて自己蒸発させる。１気圧におけるアンモ
ニアの沸点は、−33.3℃に等しい。
径１mmの液状鋼噴流と接触するアンモニアは下
記の式によつて吸熱反応で解離する。
記の式によつて吸熱反応で解離する。
2NH3→N2＋3H2
この解離生成物は75モル％の遊離水素を含有し
ている。
ている。
この吸熱解離反応と反応によつて生じた遊離水
素とが多量の熱量を吸収する。
素とが多量の熱量を吸収する。
水蒸気と水素との混合物ミストの場合より、伝
熱率は約30％増大する。
熱率は約30％増大する。
例 ２
この例においては、本発明による冷却流体は、
噴流と接触して反応温度に達した時に相互的吸熱
化学反応を生じる二種の他成分を含有する。
噴流と接触して反応温度に達した時に相互的吸熱
化学反応を生じる二種の他成分を含有する。
第１他成分は水蒸気であつて、この成分は、
H2を通常の湿潤器の中に通して70℃での水飽和
状態まで飽和する事によつて含有される。69モル
％の水素を含有するこのガス体混合物を冷却囲壁
中に噴入する。第２他成分はプロパンであつて
（１気圧での沸点：−42.6℃）これを冷却囲壁中
に噴入する。50モル％の第１他成分を50モル％の
第２他成分と混合するが、この場合、ボンベ中の
圧下液体プロパンは、冷却囲壁中に開く一定数の
噴霧器の中で膨張させる事によつて自己蒸発させ
る。
H2を通常の湿潤器の中に通して70℃での水飽和
状態まで飽和する事によつて含有される。69モル
％の水素を含有するこのガス体混合物を冷却囲壁
中に噴入する。第２他成分はプロパンであつて
（１気圧での沸点：−42.6℃）これを冷却囲壁中
に噴入する。50モル％の第１他成分を50モル％の
第２他成分と混合するが、この場合、ボンベ中の
圧下液体プロパンは、冷却囲壁中に開く一定数の
噴霧器の中で膨張させる事によつて自己蒸発させ
る。
径1.7mmの不銹鋼噴流（素線）と接触するプロ
パンは、水蒸気と共に、下記式による吸熱反応に
参加する。
パンは、水蒸気と共に、下記式による吸熱反応に
参加する。
C3H8＋3H2O→3CO＋7H2
反応生成物は70モル％の遊離水素を含有する。
水蒸気／水素混合物に比して、伝熱性は約50％
改良される。
改良される。
前記反応中に発生される炭素ガス（CO）が酸
素を含有する事を注意しなければならない。この
炭酸ガスは、米国特許第3861452号と第3933441号
に記載の方法によつてケイ素鋼線を製造する際に
冷却流体の酸素供与体として使用する事ができ
る。
素を含有する事を注意しなければならない。この
炭酸ガスは、米国特許第3861452号と第3933441号
に記載の方法によつてケイ素鋼線を製造する際に
冷却流体の酸素供与体として使用する事ができ
る。
プロパンの代りに、ブタン、イソブタン、エタ
ン、ブタジエン、プロパジエン等、室温より低い
沸点を有し、低価格で、圧縮液状で入手し易い他
の炭化水素を使用する事もできる。
ン、ブタジエン、プロパジエン等、室温より低い
沸点を有し、低価格で、圧縮液状で入手し易い他
の炭化水素を使用する事もできる。
例 ３
45モル％の水素と、下記２種の他成分とを含有
する冷却液を使用する。
する冷却液を使用する。
第１他成分
45モル％のプロパン（C3H8）。
圧縮液化ガスボンベから自己蒸発によつてオリ
フイス中で膨張したのち、噴流（素線）付近に多
数点状に噴入。
フイス中で膨張したのち、噴流（素線）付近に多
数点状に噴入。
第２他成分
10モル％の水。
17気圧の200℃に加熱された水を自己蒸発によ
つてオリフイス中で膨張させたのち、噴流（素
線）付近に多数点状に噴入。
つてオリフイス中で膨張させたのち、噴流（素
線）付近に多数点状に噴入。
噴流（素線）と接触する水蒸気とプロパン蒸気
との間の下記式による吸熱化学反応ののち、 C3H8＋3H2O→3CO＋7H2 反応生成物は70モル％の遊離水素を含有する。
との間の下記式による吸熱化学反応ののち、 C3H8＋3H2O→3CO＋7H2 反応生成物は70モル％の遊離水素を含有する。
伝熱性は、水蒸気と水素の混合物に比して53％
改良される。
改良される。
これらの三例において、本発明による冷却流体
は水素と水蒸気から成る流体よりも高い比重を有
する。すなわち、例１の混合物は4.75倍の比重を
有し、例２の混合物は11.5倍の比重を有し、例３
の混合物は10.4倍の比重を有する。
は水素と水蒸気から成る流体よりも高い比重を有
する。すなわち、例１の混合物は4.75倍の比重を
有し、例２の混合物は11.5倍の比重を有し、例３
の混合物は10.4倍の比重を有する。
水素／水蒸気混合物よりも高い比重の冷却流体
の使用は、特に噴流（素線）を支持しまた／ある
いはこれを安定化するためにも冷却流体を使用す
る装置の場合に有利である。
の使用は、特に噴流（素線）を支持しまた／ある
いはこれを安定化するためにも冷却流体を使用す
る装置の場合に有利である。
一般に、本発明による冷却流体は常圧に近い圧
にある。
にある。
また他方、冷却流体の初組成の好ましくは30モ
ル％以上で80モル％を越えない、できるだけ多量
の水素を使用し、また噴流（素線）との吸熱化学
反応の一種または複数の生成物ができるだけ多量
の、好ましくは50モル％以上の遊離水素を含有す
る様な一種または複数の他成分を使用する事が望
ましい。初組成とは、噴流（素線）との接触前
の、またこの接触から生じる吸熱反応前の、冷却
液組成を意味する。反応生成物とは、吸熱反応を
記号表示する化学式の右辺に現れる生成物を意味
する。
ル％以上で80モル％を越えない、できるだけ多量
の水素を使用し、また噴流（素線）との吸熱化学
反応の一種または複数の生成物ができるだけ多量
の、好ましくは50モル％以上の遊離水素を含有す
る様な一種または複数の他成分を使用する事が望
ましい。初組成とは、噴流（素線）との接触前
の、またこの接触から生じる吸熱反応前の、冷却
液組成を意味する。反応生成物とは、吸熱反応を
記号表示する化学式の右辺に現れる生成物を意味
する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属または溶融合金を収容するルツボ
と、前記ルツボの１壁体中に配置されたノズル
と、ルツボ中の金属または合金に対して作用する
加圧流体を収容する囲壁と、前記ノズルに続いて
配置され、水素ガスと少くとも１種の他成分とか
ら成るガス混合物状の冷却流体を収容する他の囲
壁とを主要素として含む装置の中で前記の金属ま
たは合金噴流を前記ノズルを通して前記冷却囲壁
中に噴射する事によつて作られる金属または合金
の素線の冷却法において、前記他成分は、噴流
（素線）と接触した時に吸熱化学反応を生じる事
ができまたこの反応の１種または複数の生成物が
高い遊離水素モル含有率（モル％）を有する様な
化学組成の水素化合物である事を特徴とする金属
または合金素線の冷却法。 ２ 初組成に対して少くとも30モル％で80モル％
を超えない水素ガスを含有する冷却流体を使用す
る事を特徴とする特許請求の範囲第１項による方
法。 ３ 前記の他成分は、１種または複数の熱反応生
成物が少くとも50モル％の遊離水素を含有する様
な化学組成を有する事を特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項による方法。 ４ 冷却媒質は、噴流（素線）と接触して吸熱化
学反応に参加する２種の他成分を含有する事を特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいず
れかによる方法。 ５ 前記の他成分は、噴流（素線）と接触した時
に吸熱解離反応を生じる事を特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第３項のいずれかによる方法。 ６ 鋼噴流と酸素供与体としての冷却流体との接
触に際して酸化生成物がシリカとなる様にケイ素
および場合によつてマンガンを含有する鋼の噴流
を前記冷却流体中に噴射する事によつて素線を製
造するために使用される特許請求の範囲第１項乃
至第５項のいずれかによる方法において、噴流
（素線）と冷却流体との接触における吸熱反応生
成物が酸素を含有して、冷却流体の酸素供与体と
して使用される事を特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=9227480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (12)
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