1326623 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種實施使用雙輥輪可動鑄模之連續鑄造 時’使熔融金屬液（熔融液）供給到可動鑄模之鑄造用噴 嘴。尤其，係關於製造純鎂或鎂合金之鑄造材所適用之一 種鑄造用噴嘴。 【先前技術】 以往，將熔解的熔融液供應到輥輪或皮帶等所形成的可 • 動鑄模中，此熔融液接觸鑄模而冷卻凝固，而連續地製造 鑄造材之連續鑄造係爲周知。如此的連續鑄造方面，例如 係具有一對輥輪所形成的雙輥輪可動鑄模之雙輥輪法。此 • 方法係使彼此在相反方法上旋轉之一對輥輪對向地配置， 在輥輪間澆注熔融液而獲得鑄造材的方法。此雙輥輪法在 純鋁或鋁合金之板材的製造上經常使用，將熔融液供給到 輥輪間的噴嘴方面，習知上係以鋁礬土或矽土之隔熱材所 形成者（例如，參照專利文獻1)。 另一方面，Mg係比重（密度g/cm3 ' 20°c )爲1.74，比上 述A1小，在利用於構造用的金屬材料之中係最輕的金屬。 因此，以上述純鎂或Mg作爲主成分之鎂合金，被期待作 爲在要求輕量化的各種領域中之材料。例如，鎂合金材料 上，在專利文獻2中記載有以連續鑄造來製造鑄造材者。 【專利文獻1】日本公開專利1 1 -226702號公報 【專利文獻2】國際公開第02/083341號公報 【發明內容】 1326623 【發明欲解決之課題】 製造純鎂或鎂合金之鑄造材時，利用和鋁合金等同樣的 雙輥輪法來實施連續鑄造時，量產爲可能。但是，鑄造用 噴嘴方面若原樣地利用使用在鋁合金等之鑄造用噴嘴者 時，由於Mg係活性之金屬，會使形成噴嘴的矽土或鋁礬 土等之氧化物和熔融液起反應，而有鑄造困難的問題。 因而，本發明之主要目的，在提供適用於使純鎂或鎂合 金之鑄造材在良好的生產性下製造的鑄造用噴嘴。 ® 【用以解決課題之手段】 以純鋁或鋁合金爲對象之連續鑄造中所使用的鋁礬土或 矽土等之氧化物材料所形成的鑄造用噴嘴，使用於純鎂或 鎂合金之連續鑄造之情況，將噴嘴中接觸熔融液之部位以 低氧化材料來形成，藉此可防止包含於噴嘴中之形成材料 的氧和熔融液起反應。又，雙輥輪法中一般使在噴嘴前端 具有的澆口儘量地靠近輥輪而配置，具體上係使噴嘴前端 和輥輪接觸，而配置成輥輪前端被挾持於輥輪之間。此時， Φ 當噴嘴由非隔熱材而係熱傳導性優異的材料形成時，噴嘴 和輥輪接觸，藉此使熔融液經由噴嘴而由輥輪所冷卻，或 熔融液利用噴嘴外部之空氣冷卻等’在澆注輥輪間之前， 恐有熔融液在噴嘴內凝固之虞。尤其’輥輪具有水冷構造 之情況，熔融液經由噴嘴更容易冷卻。但是，若噴嘴中至 少和輥輪接觸之部位以隔熱材形成時’可防止熔融液經由 噴嘴而被輥輪所冷卻。根據此等見解’本發明係規定，使 噴嘴中和熔融液接觸之部位的至少一部分以氧含量低的低 1326623 氧材料來形成，噴嘴中接觸輥輪（可動鑄模）之部位以隔熱 材來形成。 即’本發明係將熔解後之純鎂或鎂合金之熔融液供給到 雙輥輪可動鑄模之鑄造用噴嘴，鑄造用噴嘴至少由2層所 構成’至少內層係低氧材料來形成。又，本發明熔解後之 純鎂或鎂合金之熔融液供給到雙輥輪可動鑄模之鑄造用噴 嘴’其具有接觸上述熔融液的熔融液接觸部、接觸上述可 動鑄模的鑄模接觸部、及將熔融液澆注於可動鑄模中之澆 口。然後，上述鑄模接觸部係以隔熱材來形成，上述熔融 液接觸部之中至少一部分係低氧材料來形成。以下，將詳 細地說明本發明。 本發明鑄造用噴嘴，係作爲將熔解後之純鎂或鎂合金之 熔融液供給到可動鑄模之輸送通路而利用者。尤其，本發 明噴嘴’係利用具有雙輥輪可動鑄模之雙輥輪法的連續鑄 造。雙輥輪法係使彼此在相反方法上旋轉之一對圓柱形輥 輪（可動鑄模）以預定間隔而對向地配置，在此輥輪間澆注 熔融液接觸輥輪而被冷卻，使熔融液被凝固而連續地製造 鑄造材之方法。此可動鑄模方面，係利用具有在輥輪內部 設置冷卻水路，使水在輥輪內部流動之水冷構造者之時， 可使熔融液之冷卻速度變快，用以抑制結晶析出物或結晶 粒之成長，而可獲得微細組織的鑄造材。亦可使用利用於 鋁合金等之連續鑄造的雙輥輪可動鑄模或雙輥輪鑄造機。 本發明噴嘴，例如使一端側固定於將金屬熔解而來自熔 解爐之熔融液暫時地儲存之熔融液儲槽中，使另一端側配 1326623 - 置在輥輪之間的方式而配置於自熔融液儲槽至可動鑄模之 間，以進行熔融液之輸送，或和熔融液儲槽成一體而配置 於熔解爐和可動鑄模之間，以進行熔融液之輸送。如此之 本發明噴嘴，只要有可輸送熔融液的形狀的話即可，尤其 在輸送時，宜將噴嘴形成筒狀而不使熔融液和外部之空氣 * 接觸，以謀求防止熔融液和外部之空氣接觸而使空氣中之 氧和熔融液起反應。此時，可一體地形成筒狀，或亦可將 多個構件加以組合而形成筒狀。此筒狀之噴嘴中一者之開 ® 口部，係利用作爲將熔融液澆注到可動鑄模中之澆口，另 一方之開口部，係利用作爲使來自熔解爐或熔融液儲槽的 熔融液供給到噴嘴內之供給口。澆口配置成儘量靠近輥 輪。具體上，澆口係以配置於上述輥輪之間的方式，而使 '噴嘴之一部分配置成接觸輥輪（可動鑄模）。澆口配置成從 可動鑄模離開時，熔融液凹凸面（形成於從噴嘴前端流出之 熔融液最初接觸可動鑄模之部分爲止之區域的熔融液面） 變大，或起伏記號變大，故產生鑄片之表面品質降低，或 ® 熔融液漏到鑄模之外部之不利情形。 如上述，爲了在鑄造中配置噴嘴以使噴嘴之一部份接觸 可動鑄模，本發明噴嘴中至少和可動鑄模接觸之部位（鑄模 接觸部）係以隔熱材來形成。鑄模接觸部並非由隔熱材而係 以熱傳導性優異的材料形成之時，如上述熔融液經由噴嘴 而由輥輪所冷卻，在輸送到輥輪間之前，恐有產生熔融液 凝固而無法鑄造之不利情況。鑄模接觸部方面，具體上可 爲澆口附近之外周部分。位於噴嘴之外周側之鑄模接觸 1326623 • 部’爲幾乎不接觸或者完全不接觸熔融液之部位。從而， 形成鑄模接觸部的隔熱材方面，即使利用氧濃度比較高的 高氧材料，例如氧化物材料時，亦幾乎不產生或者完全不 產生熔融液和包含在氧化物中的氧起反應之不利情況。氧 化物材料方面’例如可爲以氧化鋁（鋁礬土，Al2〇3)或氧化 ‘ 砂（较土 ’ Si〇〇爲主體之材料。此種氧化物材料所形成的隔 熱材方面，可爲將鋁纖維或玻璃纖維等之不織布以矽酸蘇 打等加以固定者。另外，隔熱材方面，可利用矽酸鈣作爲 ® 主體的材料、氮化硼燒結體作爲主體的材料、鋁燒結體作 爲主體的材料。此外’所謂作爲主體係指含有5〇質量％以 上之謂。又’以鋁礬土、矽土、矽酸鈣、氮化硼燒結體、 • 銘燒結體之至少1種作爲主體，添加物方面可利用含有碳 • 或石墨之至少1種的隔熱材。藉含有碳或石墨，可使隔熱 材之加熱收縮變小，以阻塞隔熱材之空隙，而提高其剛直 性，隔熱材之空隙被阻塞，有更加提高和外氣的遮蔽性之 效果。碳或石墨之含有量’以5〜30質量％左右爲宜。又， ® 耐火材料方面可利用市販的鋁礬土 -石墨材 '鋁礬土 -矽土 材等。鑄模接觸部可使用1種的隔熱材來形成，亦可使用 2種以上的隔熱材來形成’例如亦可作成多種隔熱材所形 成得多層構造。又，隔熱材方面，內部含有氣孔者其隔熱 性_ ’可抑制熱之發散。又，含有氣孔之隔熱材的情況， 和不含有氣孔或氣孔較少之隔熱材比較，容易彈性變形， 因此即使輥輪旋轉時，容易維持接觸於輥輪的狀態。含有 氣孔之隔熱材方面，可爲使用例如上述鋁纖維等所形成的 1326623 壓縮成型體者。 雖然可僅使鑄模接觸部以隔熱材來形成，但亦可使澆口 附近全體以隔熱材來形成，亦可如先前技術利用鋁合金等 之噴嘴，使噴嘴全體（但是，後述之熔融液接觸部之至少一 部分除外）以隔熱材來形成。噴嘴全體以隔熱材來形成之情 況，到熔融液接觸輥輪爲止之期間，熔融液溫度不易降低， 故可輸送高溫狀態的熔融液。使澆口附近全體或噴嘴全體 以隔熱材來形成之情況，若隔熱材以剛性較低的材料來形 成時，有由於熔融液之重量或噴嘴本身之重量而撓曲（變形） 之虞。尤其，製造寬度大之鑄造材之情形，澆口係以能在 輥輪之寬度方向上均勻地供給熔融液的方式，將寬度作成 寬廣，且維持既定之剖面積爲宜。但是，隔熱材由低剛性 材料形成之情形，將澆口之寬度作成較寬時，則澆口之中 央部會撓曲而無法確保既定之剖面積。因而，使澆口附近 全體或噴嘴全體以隔熱材來形成之情況，宜利用剛性較高 者來作爲隔熱材，則可避免澆口附近由於隔熱材本身之重 量而撓曲，或澆口以外之部位由於熔融液之重量等而撓曲 的不利情況。高剛性材料方面，可爲以鋁燒結體或氮化硼 燒結體作爲主體之材料。 隔熱材方面’低剛性材料，例如可利用鋁纖維或玻璃纖 維等作爲主體之隔熱材，或以矽酸鈣作爲主體之隔熱材之 情況，配置補強材以防止撓曲。補強材可配置於易撓曲之 部位’例如配置在形成澆口附近之隔熱材的外周，或插入 形成澆口附近之隔熱材中而隱藏於隔熱材內。利用隔熱材 -10- 1326623 形成的噴嘴中，在澆口附近以外亦可配置在 重量而易引起撓曲之部位的外周，或隱藏: 位。配置於輥輪間之空間爲狹小之部位的澆 在其外周亦無配置補強材的空間。此情況下 噴嘴形成構件之內部而隱藏爲宜。補強材方 優異者即可，例如可爲不銹鋼或鋼等之金屬 棒材或板材、網狀材。尤其，不銹鋼，即使 亦具有優異的強度，熱變形亦小爲宜。又， 位置或大小，可因應於形成噴嘴之隔熱材的 噴嘴的寬度或長度等而適宜變更。 或者，即使在使用低剛性材料所形成的隔 熔融液之供給壓力，藉熔融液之通過使撓曲 可維持於既定之剖面積即可。澆口附近，如 輥輪間，因此恐有不能配置補強材的空間之 調整熔融液之供給壓力，而可確保既定之剖 給壓力只要使撓曲恢復，使噴嘴可變形成爲 大小即可，太大之時恐會使噴嘴破損，或從 模之間的間隙產生熔融液滴漏之虞。此外， 料所形成之隔熱材由於熔融液而撓曲（即使i 使用具有不破損程度之強度者即可。 另一方面，隔熱材由鋁礬土或矽土之氧化 況，以此種隔熱材形成噴嘴全體時，熔融液 使氧化物材料中之氧和熔融液之Mg反應， 造，或者噴嘴之構成材料熔損而混入熔融液 由於熔融液之 冷易撓曲之部 口附近，想來 ，補強材插入 面，只要強度 材料所形成的 在高溫環境中 補強材之配置 材質、厚度、 熱材時，調整 恢復，使澆口 上述係配置於 虞。此情況， 面積即可。供 既定剖面積之 噴嘴和可動鑄 即使低剛性材 I形）時，只要 物所形成之情 由於接觸噴嘴 而無法進行鑄 中，會使鑄造 -11- 1326623 材之品質降低。因而，本發明中，熔融液接觸之熔融液接 觸部之中至少一部分’其氧濃度比氧化物材料更低，較佳 爲以實質上未含有氧之低氧材料來形成。低氧材料方面， 氧濃度爲20質量％以下爲較佳。雖然後面將詳述，但是例 如可使用鉬等和Mg不易起反應之金屬板狀材，或SlC等之 氧含有率低之陶瓷材料，氮化硼或石墨。噴嘴中接觸熔融 液的低氧材料接觸部，一般係噴嘴的內周面。從而，例如 可使噴嘴全體以隔熱材，尤其是氧濃度高之隔熱材來形 成’在此噴嘴本體之內周面之至少一部分上設置由該低氧 材料形成的被覆層，亦可涵蓋內周面之全面設置被覆層β 並且，僅澆口附近以隔熱材來形成，其餘部分以低氧材料 來形成’亦可僅鑄模接觸部以隔熱材來形成，其餘部分以 低氧材料形成。 上述熔融液接觸部中以低氧材料形成之部位，或設置低 氧材料之被覆層之部位方面，具體上使純鎂或鎂合金之熔 點（液相線溫度）爲Tmt：之時，可爲接觸在Tm+1(TC以上之 熔融液之部位。本發明人等，使用氧化物材料形成之噴嘴 而鑄造鎂合金之熔融液來觀查時，獲得在噴嘴中接觸在 Tm+10°C以上之熔融液之部位，開始噴嘴和熔融液之反應， 而致噴嘴之破損的見解。從噴嘴之熔融液儲槽側（或熔解爐 側）輸送到澆口側之熔融液，即使噴嘴由隔熱材形成時，依 照朝向澆口側而溫度降低，即使在熔融液儲槽側內或熔解 爐內爲超過熔點之溫度時，在凝固開始之澆口側附近幾乎 達到熔點。因而，本發明人等了解，在調查噴嘴內之熔融 1326623 - 液的溫度分布和氧之反應之後，如上述在噴嘴中接觸 Tm+10°C以上之熔融液之部位，熔融液和氧起反應。因而， 使在噴嘴中含有Tm+10°C以上之熔融液之部位的部分以低 氧材料來形成，同一處設置由低氧材料形成的被覆層。更 佳爲以實質上未含有氧之材料來形成上述部分，或者設置 被覆層。所謂通過噴嘴中接觸Tm+l〇°C以上之熔融液之部 位，具體上係爲熔融液儲槽側或熔解爐側。從而，接觸未 達Tm+10 °C之熔融液的澆口附近，可使用氧濃度爲高之材 ® 料，例如氧化物材料所形成的隔熱材來形成。亦即，可使 噴嘴中熔融液儲槽側或熔解爐側以低氧材料來形成，使澆 口側以氧化物材料所形成的隔熱材來形成，又可在上述低 '氧材料及隔熱材所形成的噴嘴本體之內周面中熔融液儲槽 - 側或熔解爐側，設置低氧材料形成的被覆層，亦可在涵蓋 同一噴嘴本體之內周面設置被覆層。或者，可使噴嘴本體 全體由氧化物材料所形成的隔熱材來形成，噴嘴本體之內 周面至少熔融液儲槽側或熔解爐側設置低氧材料所形成的 ® 被覆層，亦可在涵蓋噴嘴本體之內周面全面設置被覆層。 即，相對於使用利用鋁合金等之氧化物材料所形成的隔熱 材製成的噴嘴本體，設置上述被覆體時，藉此可利用於純 鎂或鎂合金之鑄造。此時，在澆口附近設置被覆層時，澆 口之剖面積變成比被覆層更小。藉由使澆口之剖面積變 小’在澆口排出後使施加於熔融液的壓力降低變大，澆口 和可動鑄模之間的間隙中熔融液的充塡率變低，故澆口流 出之熔融液接觸於可動鑄模爲止之部分上形成的液面凹凸 -13- 1326623 變大’恐有招致鑄片之表面性質及形狀降低之虞。從而， 將熔融液之供給壓力增大，而適宜地實施將供給速度增大 等之調整爲宜。另一方面，在澆口附近未設置被覆層時， 澆口之剖面積不會變成比被覆層更小，所以即使不增大供 給壓力時，亦可獲得表面性質及形狀優異的鑄造材。藉利 用此構成之本發明噴嘴，可防止噴嘴和熔融液起反應，且 可防止經由噴嘴由輥輪來冷卻熔融液，故可在良好生產性 下製造純鎂或鎂合金之鑄造材。 低氧材料方面，例如可爲自氮化硼、石墨、碳選擇之1 種以上之材料。另外，可爲自鐵、鈦、鎢、鉬選擇之1種 以上之金屬材料，或含有此等金屬元素50質量％以上之合 金’例如不銹鋼之合金材料。此等材料在熱傳導性亦很優 異'因此例如使噴嘴中熔融液儲槽側或熔解爐側以良好熱 傳導性材料來製成之情況，在此良好熱傳導性材料所形成 的部分之外周配置加熱器等之加熱手段，而可將熔融液加 熱時’熔融液在接觸輥輪爲止的期間可有效地降低溫度之 減少。此外，噴嘴之熔融液儲槽側或熔解爐側係從輥輪離 開，容易確保配置加熱器等之加熱手段的空間。上述低氧 材料之中’尤其更佳爲氮化硼、碳、石墨實質上並未含有 氧’而具有難以由於和純鎂或鎂合金之熔融液起反應而侵 蝕之效果。石墨可爲天然石墨或人造石墨。 以上述低氧材料形成被覆層，例如雖然可將上述材料形 成板狀，而固定於噴嘴本體之內周面，但是藉剛直的板材 形成被覆層時，噴嘴本體由於熔融液而熱收縮之時，被覆 -14- 1326623 - 層無法追隨此收縮而從本體分離，而恐有破損之虞。因而， 被覆層可由上述材料之粉末來形成。例如，可將上述材料 形成之粉末塗布在噴嘴之內周面而來形成被覆層》此時， 粉末可僅使用1種，亦可將多種混合加以使用。又，被覆 層可作爲疊層構造，每層可使用不同種類之粉末，亦可使 用同一種粉末來形成疊層構造。爲了容易塗布粉末，例如 可將粉末混合於溶劑中而塗布於噴嘴本體之內周面之後， 將溶劑加以乾燥。溶劑方面，例如可爲乙二醇等之酒精或 • 水等。亦可利用將碳粉或石墨混合到溶劑之市販噴霧劑。 溶劑可自然乾燥，亦可實施加熱處理（煅燒）以謀求更確實 地乾燥。又，亦可在塗布粉末之前，將噴嘴本體加熱，使 '存在於噴嘴內的水分等被除去。以粉末形成被覆層之情 -形，以無間隙的方式將粉末塗布於噴嘴之內周面，而防止 熔融液和噴嘴本體之接觸爲宜。因而，以粉末形成被覆層 之情形，以作成涵蓋多次來塗布之疊層構造爲宜。如上述， 藉將粉末混合於溶劑中而塗布，可容易地形成疊層構造❶ ® 塗布後實施锻燒之情況，可每一層實施一次煅燒，亦可每 多數層實施一次煅燒。 此外，上述被覆層只要設置在噴嘴本體之內周面即可， 無設置於外周面的需要。在噴嘴本體之外周面，尤其和輥 輪之接觸處有被覆層時，由於和輥輪的摩擦而使被覆層剝 落或破損之外，最壞之情況是恐有隨著被覆層之破損而導 致噴嘴本身亦破損之虞。 本發明中之所謂純鎂，係指由Mg及雜質所形成者，所 1326623 ' 謂鎂合金係指由添加元素和Mg及雜質所形成者。添加元 素方面’例如可爲Al、Zn、Mn、Si' Cu、Ag、Y、Zr等之 元素群之中的至少1種元素。 含有此種添加元素之鎂合金方面，例如可利用AsTM記 號中之AZ系，AS系，AM系，ZK系等。另外，本發明噴嘴 可利用鎂合金和碳化物所形成之複合材料、鎂合金和氧化 物所形成之複合材料的連續鑄造。藉使用本發明噴嘴實施 連續鑄造時’可獲得實質上無限長之鑄造材，尤其是板狀 鲁材。 【發明之效果】 如以上所說明，本發明鑄造用噴嘴，藉利用雙輥輪法， _ 可在良好生產性之下製造純鎂或鎂合金之鑄造材。尤其， 所獲得的鑄造材在表面性質及形狀上優異。 【實施方式】 以下，將說明本發明之實施形態。 第1(A)圖係顯示使用本發明鑄造用噴嘴而依據雙輥輪法 • 所實施連續鑄造的形態之說明圖，第1 (Β)圖係顯示本發明 噴嘴之槪略構成的剖面圖，第1 (C)圖係配置攔堰的狀態 中，自澆口看去之本發明噴嘴的前視圖。本發明噴嘴1， 係作爲：使用熔解爐（未圖示）將熔解的純鎂之熔融液或鎂 合金之熔融液，經由熔融液儲槽等而供給可動鑄模之熔融 液輸送通路而利用之構件，尤其，係使用由一對輥輪10形 成的雙輥輪可動鑄模之連續鑄造（雙輥輪法）的噴嘴。 噴嘴1具有筒狀之本體la’其內周側係爲熔融液之輸送 -16- 1326623 - 通路。本體1 a中具有開口部之一端側，爲前端作成細’此 前端作成細之側的開口部係利用作爲將熔融液供給鑄模之 澆口 4。澆口 4係如第1(C)圖所示長徑（寬度）>> 短徑（厚 度）的長方形。第1(C)圖所示之例中’係在澆口 4之兩側配 置攔堰200,以使鑄造材成爲所要之大小。澆口 4之寬度或 厚度係對應於所要之鑄造材的寬度或厚度而加以適當地選 擇。本體la之另一端側，係固定於將來自熔解爐（未圖示） 之熔融液暫時地儲存的熔融液儲槽20中。在本例中，噴嘴 © 1中熔融液儲槽側之外周配置有不銹鋼製之支撐件（補強 材）21，以提高噴嘴1之剛性。移送溝22連接在熔融液儲 槽20中，來自熔解爐之熔融液經由移送溝22而供給到熔 融液儲槽20。然後，熔融液從熔融液儲槽20被輸送到噴嘴 1，並從噴嘴1被供給到輥輪10之間。各輥輪10爲圓筒狀 體，係以既定間隔而對向配置，如第1 (A)圖之箭頭記號所 示，互相朝相反方向旋轉。輥輪1 〇間之間隔，係因應於所 要之鑄造材的厚度而適當地選擇，輥輪10之寬度（軸向之 ® 長度）係因應於所要之鑄造材的寬度而適當地選擇，輥輪10 之寬度比所要之鑄造材的寬度更大之情況，設置適當的攔 堰（未圖示），而使鑄造材被作成所要之寬度。輥輪10之內 部設有水路而隨時有水流通，輥輪1 〇之表面係利用水來加 以冷卻。即，輥輪1 0係具有所謂水冷構造者。接著，噴嘴 1係配置成澆口 4之外周側接觸在輥輪10上，以使澆口 4 位於輥輪10之間，且使澆口 4和輥輪10之間隔實質上爲 0。噴嘴1中和此輥輪接觸之部位係爲鑄模接觸部2。 -17- 1326623 • 藉利用上述噴嘴1及輥輪10，可從純鎂或鎂合金之熔融 液獲得鑄造材100。具體上，以熔解爐熔解的熔融液，從熔 解爐經過移送溝22，經由熔融液儲槽20而供給到噴嘴1， 更從噴嘴1之澆口 4供給到輥輪1〇之間。熔融液輸送到噴 嘴1內會慢慢地開始降低溫度，被供給到輥輪10之間而接 觸到輥輪10之時，會急遽地冷卻而凝固，藉輥輪10之旋 轉而排出鑄造材100。依此方式，藉使熔融液連續地供給到 輥輪1 0之間時，可獲得長條狀之鑄造材1 00。在本例中， ® 可製造板狀之鑄造材100。 此噴嘴1之特徵，係在：爲了防止純鎂之熔融液或鎂合金 之熔融液和噴嘴之形成材料起反應，而在接觸熔融液之噴 _ 嘴1的內周面，具有實質上未含有氧之材料所形成的被覆 -層3之點。在本例中，使噴嘴1之本體la以鋁礬土或矽土 之所謂氧化物材料所形成之隔熱材來製成，於是噴嘴1和 以Mg作爲主成分之熔融液接觸時，隔熱材中之氧和熔融 液中之Mg起反應，而恐有使噴嘴1破損等而無法鑄造之 ® 虞。因而’在噴嘴1中和熔融液接觸之內周面上設置被覆 層3。在本例中，在噴嘴1之內周面全面上形成被覆層3» 並且’在本例中，被覆層3係由塗布石墨粉末而形成。 依此方式，和氧化物材料比較，具有氧濃度爲低之材料 (本例中爲實質上未含有氧之材料）所形成的被覆層的本發 明噴嘴’由氧化物材料所形成的本體不會直接接觸容易和 純鎂或鎂合金中之氧起反應的熔融液，故可有效地防止熔 融液和噴嘴反應。又，本發明噴嘴，和輥輪之接觸部位（鑄 -18- 1326623 模接觸部）係以隔熱材來形成，因而噴嘴內之熔融液的熱不 易經由鑄模接觸部而傳導到輥輪。因此’本發明噴嘴’可 抑制噴嘴內之熔融液經由鑄模接觸部而由輥輪冷卻’故噴 嘴內之熔融液不易產生被冷卻而凝固以致無法鑄造之不利 情況。從而，藉利用本發明噴嘴，可穩定地製造鑄造材。 又，在本例中，利用支撐件來支撐噴嘴，故可防止由於熔 融液之重量或重噴嘴本身之重量而使噴嘴本體撓曲° (試驗例1) 如第1圖所示，製作在本體的內周面具有被覆層之噴 嘴，使用第1圖所示之雙輥輪可動鑄模，而實施純鎂或鎂 合金之鑄造。爲了比較起見，利用未具有被覆層之噴嘴， 同樣地實施純鎂或鎂合金之鑄造》 本試驗中，噴嘴本體方面，係將以氧化鋁及氧化矽作爲 主體之哲卡（Zi rear)公司製造之鑄造用噴嘴加工而使用（全 長100mm，前端厚度1.8mm,寬度250mm,熔融液儲槽側之剖 面積：2500mm2,長徑：25 0mm,短徑：10mm,澆口之剖面積： 1250mm2，長徑：250mm,短徑：5mm)。又，具有被覆層之 噴嘴’係在噴嘴本體之內周面全面上形成被覆層。被覆層 係使用將氮化硼粉末混合於溶劑（乙二醇）中的氮化硼噴霧 劑、及將石墨粉末混合於溶劑（乙二醇）中的石墨噴霧劑， 以一者之噴霧劑將粉末塗布之後，以另一者之噴霧劑將粉 末塗布而疊層後，以300°C之溫度來煅燒。使此疊層塗布步 驟及煅燒步驟反覆地實施5次，而獲得被覆層厚度約爲 0.3 5 m m 〇 -19- 1326623 . 此試驗中，使用輥輪徑lOOOmmx寬度500mm之雙輥輪鑄 造機，來製作厚度5mmx寬度250mm之板狀鑄造材。鑄造 材之寬度，如第1(C)圖所示藉適當地設置攔堰2 00而調整 爲所要的寬度。噴嘴如第1圖所示，具有澆口之一端側係 配置於輥輪之間，另一端側係固定在熔融液儲槽上。又， 此試驗中，係使用純鎂（99.9質量％以上之Mg及雜質所形 成）' AZ31相當合金（含有A1 : 3.0質量％、Zn ·· 1.0質量％、 Μη: 0.15質量％、其餘爲鎂及雜質）、AZ91相當合金（含有 ® Α1 : 9.0質量％、Ζη : 0.7質量％、Μη : 0.32質量％、其餘爲 鎂及雜質）之熔融液。 結果，利用具有被覆層之噴嘴的情形，鑄造中熔融液並 '未和噴嘴反應，故而獲得純鎂之鑄造材及鎂合金鑄造材》 -相對於此，利用未具有被覆層之噴嘴的情形，鑄造時和熔 融液（Mg)激烈地反應而致噴嘴破損，故無法獲得鑄造材。 此外，任何一種噴嘴均在熔融液儲槽側之外周配置不銹鋼 製之支撐件。在本例中，準備2片厚度0.2mm寬度240mm ® 之不銹鋼板，並配置成以兩板挾持噴嘴中之熔融液儲槽 側。又，在輸送熔融液之前，調查噴嘴之澆口附近之後， 任何一種噴嘴均無局部撓曲之部位。 又，調查自熔融液儲槽到輥輪之間熔融液之溫度分布。 熔融液係利用純鎂（熔點Tm :約650°C )。熔融液被調整爲 使熔融液儲槽內之溫度約爲71〇艺。熔融液之溫度係以配置 在測定部位之溫度感測器而調査。將結果顯示於第2圖之 曲線。又，爲了比較起見，將石墨製之噴嘴製作成同樣的 -20 - 1326623 形狀，同樣地將具有澆α之—端側係固定於輥輪之間，另 ~端側係固定在熔融液儲槽’而調查熔融液之溫度分布。 亦將結果顯示於第2圖之曲線。又第2圖中和第}圖之同 —符號’係顯示和第1圖之同一物。 使用在本體之內周面具有被覆層之本發明噴嘴的情況， 熔融液儲槽20內約710°c之熔融液，如第2圖之實線八所 不’流出熔融液儲槽20通過噴嘴n之中，溫度逐漸開始降 低’在繞口 4附近變成靠近熔點Tm，流出澆口 4而接觸輥 輪10’溫度急遽降低，而變成比熔點更低。又，使用此噴 嘴2小時後’同樣地調查熔融液之溫度分布之後，如虛線 A 所不’顯不大致和實線A同樣的溫度分布。從此事， 藉利用本發明噴嘴’確認可在長期之使用上可獲得穩定之 鑄造材。 相對於此，利用石墨製之噴嘴的情況，在熔融液儲槽20 內約7 1 0°C之熔融液，如虛線a所示，在噴嘴內溫度降低到 熔點Tm以下而終於凝固，故無法鑄造。與利用本發明噴 嘴之隔熱材比較，此乃應係石墨的熱傳導性較優，因此藉 和輥輪等之接觸使噴嘴冷卻，故使噴嘴內之熔融液亦被冷 卻，導致熔融液之溫度因而降低。因而，爲了作成可實施 鑄造，必須使熔融液儲槽20內之熔融液上昇到比熔點Tin 高100 °C。在此狀態調查溫度分布之後，熔融液儲槽20內 爲Tm + 100°C之熔融液，如虛線a’所示，流出熔融液儲槽 20通過噴嘴N之中，溫度逐漸開始降低，在澆口 4附近變 成靠近熔點Tm，流出澆口 4而接觸輥輪10,溫度急遽降低， -21 - 1326623 而變成比熔點更低。由此事，利用石墨製之噴嘴的情況， 藉提高熔融液之溫度，和本發明噴嘴同樣地，熔融液和噴 嘴不起反應，故確認可實施鑄造。但是，使用此噴嘴10分 鐘後，同樣地調査熔融液之溫度分布之後，如虛線a’ ’ 所示，熔融液的溫度在澆口 4附近變成並不降低到熔點Tm 附近，在澆口 4附近之溫度與輥輪1〇之接觸部位的溫度差 變大，所獲得之鑄造材之表面產生熔融液摺皴之缺陷。此 乃如上述，應係石墨的熱傳導性較優，因此噴嘴藉由熔融 液而持續地被加溫，而使噴嘴溫度變高，故熔融液之溫度 不易降低。從而，利用石墨製之噴嘴的情況，必須使熔融 液的溫度事先提高，同時在長期製造鑄造材之時，必須適 宜地冷卻噴嘴，利用本發明噴嘴可在良好生產性之下製造 鑄造材。 (試驗例2) 在具有試驗例1所使用的被覆層之噴嘴中，製作使形成 被覆層之區域作各種變更後的噴嘴。在此試驗中，製作多 個噴嘴之內周面中在熔融液儲槽側具有被覆層，在澆口側 未具有被覆層的噴嘴。具體上，在噴嘴之內周面中使被覆 層形成區域從噴嘴之澆口側慢慢地後退，而製作出從澆口 側到被覆層形成區域之大小（長度）不同之噴嘴。具備：具 有被覆層之部位和未具有被覆層之部位之噴嘴’預先將未 施以被覆層之部位遮蔽，形成遮蔽部分除外之被覆層。在 此試驗中，藉從澆口之距離作成不同而遮蔽’可變化被覆 層之形成區域，而製作出從澆口側到被覆層形成區域之大 -22 - 1326623 小不同之多個噴嘴。因而相對於製成的熔融液儲槽具有被 覆層，及在澆口側未具有被覆層之噴嘴，在被覆層之形成 部位及未具被覆層之部位的境界上埋入溫度感測器（熱電 偶），以調查噴嘴內之溫度分布來觀查。熔融液和試驗例1 同樣地使用純鎂、AZ31相當材、AZ91相當材。 結果，純鎂、鎂合金之任一種的熔融液中，噴嘴內之熔 融液之溫度在比熔點（液相線溫度）更高13~15°C左右的部 位，均急遽地產生反應，使噴嘴全體破損》由此事，噴嘴 # 中至少爲熔點+Tm°C之部位，具體上爲熔融液儲槽側之區 域事先被施以被覆層時，確認可防止由於高氧材料形成的 噴嘴和熔融液反應而使鑄造無法實施，或噴嘴破損之不利 情況。 (試驗例3) 製作在試驗例1中所使用，在本體的內周面全面具有被 覆層之噴嘴、及除了澆口附近之外具有被覆層之噴嘴，使 用第1圖所示之雙輥輪鑄模，而實施純鎂或鎂合金之鑄 • 造。澆口附近未具有被覆層之噴嘴，將從澆口之距離爲 3 0mm爲止之區域加以遮蔽，形成此遮蔽部分除外被覆層》 被覆層係和試驗例1同樣地形成。在本例中，製造厚度 4.5 mmx寬度200mm之板狀的鑄造材200kg。鑄造材的厚度 可藉調整輥輪間之間隔加以變更。又，鑄造材的寬度，可 設置適當的攔堰而調整。熔融液和試驗例1同樣地係使用 純鎂' AZ31相當合金、AZ91相當合金。 結果，任一種的噴嘴均毫無問題地可製造板狀的鑄造材 -23 - 1326623 200 kg。尤其’澆口附近未具有被覆層之噴嘴，澆口之剖面 積並未比被覆層減少，和澆口附近具有被覆層之噴嘴比 較’湊口之剖面積較大。因此，熔融液之供給壓力不須增 大’而可獲得表面性狀優異的鑄造材。相對於此，在噴嘴 的內周面全面具有被覆層之噴嘴，澆口之短徑比被覆層（厚 度3.5mm)小〇.7mm〜0.8mm左右。因而，隨著澆口之剖面 積變小而降低表面性質形狀之劣化上，必須要實施使熔融 液之澆注壓力增大等之操作。 (試驗例4) 製作如第3圖所示之各種噴嘴，使用第1圖所示之雙輥 輪可動鑄模，而實施純鎂或鎂合金之鑄造。本試驗中，使 用和試驗例1相同之輥輪徑lOOOmmx寬度500mm之雙輥輪 鑄造機，來製作厚度5mmx寬度250mm之板狀鑄造材。熔 融液和試驗例1同樣地係使用純鎂、AZ3 1相當合金' AZ9 1 相當合金。 第3(A)圖所示之噴嘴1A，用Nichiasu股份有限公司製 Rumi Board(以矽酸鈣爲主體）以形成本體lAa，在本體lAa 之內周面全面設置有被覆層3A。被覆層3A係使用將氮化 硼及石墨之混合粉末混合於溶劑（乙二醇）中的噴霧劑，將 粉末塗布於本體lAa之內周面之後，使以16(TC之溫度來 煅燒的作業反覆地實施10次而形成，厚度約爲〇.2mm。設 置被覆層3A的澆口 4A係長徑2 5 0mm，短徑5mm的長方形。 第3(B)圖所示之噴嘴1B，係使本體IBa在澆口側和熔融 液儲槽側以不同材料形成。澆口側本體1 b係以鋁燒結體來 -24 - 1326623 形成，熔融液儲槽側本體1 bb係以石墨來形成。此本體1 Ba 之內周面中，除了澆口 4B附近（自澆口之距離爲〇.3mm爲 止之區域）之外設置被覆層3B。被覆層3B係準備將氮化硼 粉末混合於溶劑（乙二醇）中的氮化硼噴霧劑、及將石墨粉 末混合於溶劑（乙二醇）中的石墨噴霧劑，交互地使用兩種 噴霧劑，將粉末疊層在本體IBa之內周面（除了遮蔽後之澆 口附近之外）之後，以300°C之溫度來煅燒，使作業反覆地 實施10次，而獲得厚度約爲0.4mm。澆口 4B係長徑25 0mm， 短徑5.4mm的長方形。 第3(C)圖所示之噴嘴1C，係和噴嘴1B同樣地使本體ICa 在澆口側和熔融液儲槽側以不同材料形成，澆口側本體1 c 係以氮化硼燒結體來形成，熔融液儲槽側本體1 cc係以石 墨來形成。此本體ICa之內周面中，僅澆口側本體lc之內 周面的一部分設置被覆層3C，自繞口之距離爲40mm爲止 之區域，及以石墨形成的熔融液儲槽側本體1 cc之內周面 並未設置被覆層3C。被覆層3C係使用將氮化硼粉末、碳、 石墨之混合粉末混合於溶劑（乙二醇）後之噴霧劑，將粉末 塗布於本體ICa之內周面（除了遮蔽之澆口側區域、及熔融 液儲槽側本體之外）之後，使以1 6 0 °C之溫度來煅燒的作業 反覆地實施8次而形成，厚度約爲0.4mm。澆口 4C係長徑 250mm，短徑5.4mm的長方形。 第3(D)圖所示之噴嘴1D，係使本體IDa以依所賴特（Isolite) 工業股份有限公司製之Is ow00卜board (以鋁礬土及矽土爲主 體）來形成，本體IDa之內周面全面設置被覆層3D。被覆 -25 - 1326623 層3D係使用將氮化硼粉末混合於溶劑（乙二醇）後之噴霧 劑，將粉末塗布於本體IDa之內周面之後，使以i6〇〇c之 溫度來煅燒的作業反覆地實施5次而形成，厚度約爲 0.25mm。設置被覆層3D之澆口 4D係長徑250mm，短徑 4.9mm的長方形。然後，此噴嘴1D係以多支不銹鋼棒作爲 補強材5插入本體IDa中而隱藏。在本例中，尤其更將補 強材5配置在熔融液儲槽側。如此地藉配置補強材5,噴 嘴1D可防止由於熔融液之重量而使本體IDa變形。 第3(E)圖所示之噴嘴1E，係使本體lEa以矽酸鈣板來形 成，本體lEa之內周面僅熔融液儲槽側設置被覆層3E，澆 口側（自澆口 4E之距離爲75mm爲止之區域）並未設置被覆 層3E。即，此噴嘴1E在內周面中，僅接觸溫度爲Tm+10 °C以上之熔融液的部位設置被覆層3E。被覆層3E係使用 將石墨粉末混合於溶劑（乙二醇）後之噴霧劑，將粉末塗布 於本體lEa之內周面（除了遮蔽之澆口側區域之外）之後， 使以300°C之溫度來熘燒的作業反覆地實施8次而形成，厚 度約爲0.4mm»澆口 4E係長徑25 0mm，短徑5.4mm的長方 形。然後，此噴嘴1E和噴嘴1D同樣地係在本體lEa之熔 融液儲槽側配置補強材6。噴嘴1E中，在本體lEa之外周 面配置不銹鋼板以作爲補強材6。在本例中，尤其更將補 強材6配置在熔融液儲槽側。如此地藉配置補強材6，噴 嘴1E可防止由於熔融液之重量而使本體lEa變形。 使用上述噴嘴實施鑄造之後，任一噴嘴均可無問題地製 造板狀之鑄造材100kg。此時，在澆口附近未具有被覆層之 -26 - 1326623 • 噴嘴IB，1C,1E，湊口之剖面積並不比被覆層減少’因而不 須要將熔融液之供給壓力增大’而可獲得表面性質形狀優 異的鑄造材。噴嘴之內周面全面上具有被覆層之噴嘴 1 A，1 D，雖然澆口之剖面積比被覆層更小’但是藉將熔融液 之供給壓力增大等之操作’可獲得表面性狀優異的鑄造材。 又，使噴嘴本體之一部分以熱傳導性優異的石墨製作的 噴嘴1 B，1 C中，由石墨製作之熔融液儲槽側本體的外周配 置加熱器等，可將熔融液加熱，因而可減少噴嘴內熔融液 # 溫度之降低。又，將耐摩耗性構件配置在噴嘴之可動鑄模 接觸側時，可減輕和可動鑄模之滑動所引起的噴嘴之損傷。 雖然已參照詳細或特定之實施形態來說明本發明，但是 : 本業者應了解，在不違離本發明之精神及範圍下可加入各 ] 種變更或修正。 本申請案係根據2005年3月24日提出申請之日本專利 申請（特願2005-08 7 3 28)者，其內容在此加以援用作爲參考。 【產業上利用之可能性】 ® 本發明鑄造用噴嘴，可適合應用在實施純鎂或鎂合金之 連續鑄造之時，作爲將熔融液從熔解爐等供給到可動鑄模 之熔融液輸送構件。 【圖式簡單說明】 第1(A)圖係顯示使用本發明噴嘴而實施雙輥輪法之連續 鑄造的形態之槪略構成圖，第1 (B)圖係顯示本發明噴嘴之 槪略構成的剖面圖 > 第1(C)圖係自澆口看去之本發明噴嘴 的前視圖。 -27 - 1326623 第2圖係顯示自熔融液儲槽到輥輪之間的熔融液之溫度 分布之曲線圖。 第3圖係顯示本發明噴嘴之另一實施例的剖面圖，（A)是 形成材料和顯示於第1圖之噴嘴不同的例子，（B)，（C)係顯 示本體爲2種類之相異材料所形成’（D)，（E)係顯示具有補 強材之例子。 【符號之說明】
1，1 A，1B，1C，1D，1E，N 噴嘴 la,lAa,lBa,lCa,lDa,lEa 本體 lb, 1 c 澆口側本體 1bb,1cc 熔湯儲槽側 2 鑄模接觸部 3,3A,3B,3C,3D,3E 被覆層 4,4A，4B，4C，4D，4E 澆口 5,6 補強材 10 輥輪 11 水路 20 熔融液儲槽 21 支撐件 22 移送溝 100 禱造材 200 攔堰 -28-