JPH0318537B2 - - Google Patents

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JPH0318537B2
JPH0318537B2 JP22174583A JP22174583A JPH0318537B2 JP H0318537 B2 JPH0318537 B2 JP H0318537B2 JP 22174583 A JP22174583 A JP 22174583A JP 22174583 A JP22174583 A JP 22174583A JP H0318537 B2 JPH0318537 B2 JP H0318537B2
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JP
Japan
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roll
nozzle
thin metal
molten metal
metal plate
Prior art date
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Japanese (ja)
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Isao Ikuta
Tetsuo Minemura
Hisashi Ando
Tomoaki Kimura
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication of JPH0318537B2 publication Critical patent/JPH0318537B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/064Accessories therefor for supplying molten metal
    • B22D11/0642Nozzles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は回転しているロール表面に溶融金属を
ノズルを介して噴出し金属薄板を連続して鋳造す
る連続鋳造装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a continuous casting apparatus for continuously casting thin metal sheets by jetting molten metal onto the surface of a rotating roll through a nozzle.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来の金属板の連続鋳造装置には第1図又は第
2図に示す様な装置があつた。第1図は回転する
ロールが1個である片ロール法と呼ばれる方法に
よる金属板の連続鋳造装置である。ノズル本体1
中の原料2をワークコイル3によつて加熱し、加
熱され溶融された溶融金属4を回転しているロー
ル5の表面に噴出する。噴出はノズル本体1中に
ガス圧をかけて行うものである。噴出された溶融
金属4は冷却凝固し金属板6を連続して形成する
ことになる。
Conventional continuous casting equipment for metal plates includes equipment as shown in FIG. 1 or 2. FIG. 1 shows a continuous casting apparatus for metal plates using a method called the single roll method, in which only one rotating roll is used. Nozzle body 1
The raw material 2 inside is heated by a work coil 3, and the heated and melted molten metal 4 is ejected onto the surface of a rotating roll 5. Ejection is performed by applying gas pressure into the nozzle body 1. The ejected molten metal 4 is cooled and solidified to continuously form metal plates 6.

第2図は回転するロールが2個であり、第1図
のロールに対し更に成形ロール7を設置した装置
である。この成形ロール7は金属板6の面精度を
良くするためのものである。
FIG. 2 shows an apparatus in which there are two rotating rolls, and a forming roll 7 is further installed in addition to the rolls in FIG. 1. This forming roll 7 is used to improve the surface precision of the metal plate 6.

第3図及び第4図は、第1図又は第2図で用い
られている従来のノズル本体1の正面断面図及び
ノズル本体1の底面図を示すものである。ノズル
本体1の開口8は長方形の形状を有し、長辺は鋳
造しようとする金属板の幅を決定し、短辺は同厚
さを決定するのが一般的である。
3 and 4 show a front sectional view and a bottom view of the conventional nozzle body 1 used in FIG. 1 or 2, respectively. Generally, the opening 8 of the nozzle body 1 has a rectangular shape, with the long side determining the width of the metal plate to be cast, and the short side determining the same thickness.

以上の従来の鋳造装置において鋳造される金属
板はビレツト・ブルームと呼ばれ、その形状は厚
さ及び幅が約10mm以上のものに限定される。そし
て、自動車用鋼板、ステンレス鋼板、真鍮板、銅
板、アルミ板などにおいて厚さが1mm以下の薄板
は前記ブルームを圧延、焼鈍し、圧延の工程を繰
り返し行ない薄板化して製造している。
The metal plate cast by the conventional casting apparatus described above is called a billet bloom, and its shape is limited to a thickness and width of about 10 mm or more. In the case of automobile steel plates, stainless steel plates, brass plates, copper plates, aluminum plates, etc., thin plates with a thickness of 1 mm or less are produced by rolling and annealing the bloom, and repeating the rolling process to make the plates thinner.

よつて、金属薄板(厚さが約1mm以下のものを
いう)を連続鋳造によつて製造できれば前記工程
を省略することができ省エネ、低コストという観
点から非常に有利である。
Therefore, if a thin metal plate (with a thickness of about 1 mm or less) can be manufactured by continuous casting, the above-mentioned process can be omitted, which is very advantageous from the viewpoint of energy saving and low cost.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

しかし、従来金属薄板の連続鋳造装置が全く存
在しないのは種々の問題があるためである。そ
の1つは、金属薄板の面精度(均一な厚さ及び
幅)が得られないという問題である。この問題点
に対しては従来技術として特公昭57−398615公報
がある。この従来技術は、注湯ノズルから流下し
た溶融金属を広幅化するために、注湯ノズルの下
に斜板に溶融金属を流下させ、広幅化するために
斜板に対してガスジエツトノズルを設置し、ガス
流を溶融金属流に噴出することによつて広幅化す
るものである。しかし、この従来技術では均一な
厚さの溶湯流れが得られないため、均一な厚さの
金属薄板を得ることができなかつた。よつて、金
属薄板の面精度の問題は依然として尤も大きな問
題である。また、従来の連続鋳造装置において
は、0.5mm程度の薄板を製造する場合にノズル詰
まりを起し連続鋳造が行なえないという問題も存
在した。
However, the reason why there is no conventional continuous casting apparatus for thin metal sheets is because of various problems. One of the problems is that surface accuracy (uniform thickness and width) of the metal thin plate cannot be obtained. Japanese Patent Publication No. 57-398615 is known as a prior art for solving this problem. In this conventional technology, in order to widen the width of the molten metal flowing down from the pouring nozzle, the molten metal flows down onto the swash plate below the pouring nozzle, and in order to widen the width, a gas jet nozzle is connected to the swash plate. The width of the molten metal stream is widened by installing a gas stream into the molten metal stream. However, with this conventional technique, a molten metal flow with a uniform thickness cannot be obtained, and therefore a thin metal plate with a uniform thickness cannot be obtained. Therefore, the problem of surface accuracy of thin metal plates remains a very serious problem. Furthermore, in conventional continuous casting equipment, when manufacturing thin plates of about 0.5 mm, there was a problem in that the nozzle was clogged and continuous casting could not be performed.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は溶融金属流れの厚さを均一にし、均一
の厚さを有する金属薄板を連続して鋳造すること
のできる金属薄板連続鋳造装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a continuous thin metal plate casting apparatus that can make the thickness of a molten metal flow uniform and continuously cast metal thin plates having a uniform thickness.

〔発明の着想〕[Idea for the invention]

発明者は金属薄板の面精度をよくするために、
特に厚さを均一にするために、金属原料にステン
レス鋼、銅合金などを用いて種々の実験を行なつ
た。まず、通常のロールと通常のノズルを用い
て、ロール回転速度、溶融金属噴出圧力、噴出量
などについて検討した。その結果、以下に示すこ
とが明らかとなつた。
In order to improve the surface accuracy of the thin metal plate, the inventor
In particular, in order to make the thickness uniform, various experiments were conducted using stainless steel, copper alloy, etc. as the metal raw material. First, using a normal roll and a normal nozzle, we investigated the roll rotation speed, molten metal ejection pressure, ejection amount, etc. As a result, the following findings were made clear.

(1) 金属薄板の厚さはロール回転速度を遅くする
と厚くなり、さらに厚さの均一性が悪化する。
(1) The thickness of the metal sheet increases as the roll rotation speed is slowed down, and the uniformity of the thickness further deteriorates.

(2) ロール回転速度を遅くするとノズルから噴出
された溶融金属はロール回転方向と逆方向にも
一部が飛散してしまう。よつてノズル先端とロ
ール表面の間に形成される溶融金属プールが不
安定になり、厚さの均一な薄板が得られないも
のとなる。またこのとき鋳造の歩留りも悪いも
のとなる。
(2) If the roll rotation speed is slowed down, some of the molten metal ejected from the nozzle will scatter in the opposite direction to the roll rotation direction. As a result, the molten metal pool formed between the nozzle tip and the roll surface becomes unstable, making it impossible to obtain a thin plate with uniform thickness. Further, at this time, the yield of casting becomes poor.

(3) 金属板の厚さには限界があり、所定以上の厚
さでは溶融金属は金属板の幅方向に流れてしま
い、厚さが不一均になる。
(3) There is a limit to the thickness of the metal plate; if the thickness exceeds a certain value, the molten metal will flow in the width direction of the metal plate, resulting in uneven thickness.

(4) 金属薄板の厚さを小さくするにはノズル先端
の開口の寸法を小さくする必要があるが、小さ
くすると溶融金属が詰まり連続鋳造ができなく
なつてしまう。
(4) In order to reduce the thickness of the metal sheet, it is necessary to reduce the size of the opening at the tip of the nozzle, but if it is made smaller, the molten metal will clog and continuous casting will no longer be possible.

以上のことから、従来のノズルでは不均一厚さ
の金属薄板が製造できないことが分つた。そこ
で、さらに詳しい情報を得るために、前記従来の
ロール、ノズルによつて連続鋳造する場合の溶融
金属の挙動、例えば溶融金属プール、溶融金属の
凝固過程を高速度カメラで投影し解析した。
From the above, it has been found that conventional nozzles cannot produce thin metal plates with non-uniform thickness. Therefore, in order to obtain more detailed information, the behavior of molten metal during continuous casting using the conventional rolls and nozzles, such as the molten metal pool and the solidification process of molten metal, was projected and analyzed using a high-speed camera.

この高速度撮影の解析結果を第5図乃至第8図
において説明する。
The analysis results of this high-speed photography will be explained with reference to FIGS. 5 to 8.

第5図は前記第3図乃至第4図に示す従来のノ
ズル1から噴出される溶融金属の挙動を示す。こ
のように従来のノズル1から噴出される溶融金属
4は垂直下に落下する。第6図は第5図のノズル
1により、回転するロール5の表面に溶融金属を
噴出した場合の噴出挙動を高速度カメラで撮影し
たものを模式的に示したものである。溶融金属4
はロール5の回転方向と逆方向にも一部が飛散す
る。これは溶融金属4の噴出量とロール5の回転
速度のバランスが悪いためである。すなわち、噴
出量に対しロール回転速度が遅いために生ずるも
のである。このような飛散現象が発生すると、ノ
ズル1の先端とロール5の表面間にできる溶融金
属プールが不安定になり、その結果均一な厚さの
金属薄板が製造できないことはもちろんのこと、
金属薄板の歩留りも悪くなる。
FIG. 5 shows the behavior of molten metal ejected from the conventional nozzle 1 shown in FIGS. 3 and 4. In this way, the molten metal 4 ejected from the conventional nozzle 1 falls vertically downward. FIG. 6 schematically shows the ejection behavior when molten metal is ejected onto the surface of the rotating roll 5 by the nozzle 1 shown in FIG. 5, taken with a high-speed camera. molten metal 4
A part of the particles is also scattered in the opposite direction to the rotation direction of the roll 5. This is due to the imbalance between the amount of molten metal 4 ejected and the rotational speed of the roll 5. That is, this occurs because the roll rotation speed is slow relative to the ejection amount. When such a scattering phenomenon occurs, the molten metal pool formed between the tip of the nozzle 1 and the surface of the roll 5 becomes unstable, and as a result, it goes without saying that a thin metal sheet with a uniform thickness cannot be manufactured.
The yield of thin metal sheets also deteriorates.

以上の現象を防止するためには、ロール5の回
転速度を速くすればよい。しかし、金属薄板の厚
さはロール5の回転速度に依存するし、ロール5
の回転速度が増加すると金属薄板の厚さは減少
し、逆にロール5の回転速度が遅くなると厚さが
増加する。このため、ロール5の回転速度を速く
すると所望の厚さの金属薄板が鋳造できなくなつ
てしまう。
In order to prevent the above phenomenon, the rotation speed of the roll 5 may be increased. However, the thickness of the metal sheet depends on the rotation speed of the roll 5, and
As the rotational speed of the roll 5 increases, the thickness of the metal sheet decreases, and conversely, as the rotational speed of the roll 5 decreases, the thickness increases. For this reason, if the rotational speed of the roll 5 is increased, it becomes impossible to cast a thin metal plate with a desired thickness.

そこでロール回転速度を速くせずに前記した現
象を防止するための種々の条件を見当した結果、
ノズル1から噴出される溶融金属をロール5の
回転方向へ傾斜して噴出させること、及びノズ
ル1のセツテイング位置をロール5の回転軸中心
真上よりもロール回転方向側(図中右側)へずら
すこと、又は第7図のようにノズル1の開口の
ストロークLを長くして溶融金属の噴出をロール
ブランク回転方向へ傾斜させることによれば、ロ
ール5の回転方向と逆方向への溶融金属の飛散を
防止できることがわかつた。
Therefore, as a result of considering various conditions to prevent the above-mentioned phenomenon without increasing the roll rotation speed, we found that
The molten metal ejected from the nozzle 1 is ejected at an angle in the rotation direction of the roll 5, and the setting position of the nozzle 1 is shifted from directly above the center of the rotation axis of the roll 5 to the side in the roll rotation direction (to the right in the figure). Alternatively, as shown in FIG. 7, by lengthening the stroke L of the opening of the nozzle 1 to incline the jet of molten metal in the direction of rotation of the roll blank, the molten metal can be ejected in the opposite direction to the rotation direction of the roll 5. It was found that scattering can be prevented.

しかしながら、金属薄板の面精度を抑するに
は、ロール5の表面からノズル1の先端までの間
隔を厳密に設定しなければならない。したがつ
て、前記のノズル1を傾斜させる方法ではノズ
ル1の開口8におけるロール5表面との間隔が、
傾斜した分だけ均一にならないものであり、好ま
しくないものである。また、の開口ストローク
Lを長くする方法では、ノズルを傾斜させる必要
がない点ではに比べ有利であるが、ストローク
Lが長いため溶融金属が詰りノズル詰りを起して
しまつて連続鋳造ができないものである。なお、
ノズル詰りを防止するには第8図のようにストロ
ークLを短くすればよいが、これでは噴射した溶
融金属は従来の第5図と同様に垂直に落下してし
まうものである。
However, in order to suppress the surface accuracy of the thin metal plate, the distance from the surface of the roll 5 to the tip of the nozzle 1 must be set strictly. Therefore, in the method of tilting the nozzle 1 described above, the distance between the opening 8 of the nozzle 1 and the surface of the roll 5 is
The surface is not uniform due to the slope, which is not preferable. In addition, the method of lengthening the opening stroke L is advantageous over the method in that there is no need to tilt the nozzle, but since the stroke L is long, the molten metal clogs the nozzle, making continuous casting impossible. It is. In addition,
In order to prevent nozzle clogging, the stroke L may be shortened as shown in FIG. 8, but in this case, the injected molten metal would fall vertically as in the conventional case shown in FIG. 5.

この結果、均一な厚さを有する金属薄板を製造
するにはノズルの構造が重要であることがわかつ
た。
As a result, it was found that the structure of the nozzle is important in producing a thin metal plate with uniform thickness.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

従つて、本発明の金属薄板連続鋳造装置におけ
るノズルは ノズル本体の内部底面(ノズル先端部に該当す
る)に開口を有するものであり、この内部底面は
ロール回転方向において前記開口に向つて傾斜面
を形成しており、この傾斜面のうちロール回転方
向前傾斜面とロール接線との角度が、ロール回転
方向後側傾斜面とロール接線との角度よりも大き
いものとなつているものである。
Therefore, the nozzle in the continuous thin metal sheet casting apparatus of the present invention has an opening in the internal bottom surface (corresponding to the nozzle tip) of the nozzle body, and this internal bottom surface has an inclined surface toward the opening in the roll rotation direction. Among these inclined surfaces, the angle between the front inclined surface in the roll rotation direction and the roll tangent is larger than the angle between the rear inclined surface in the roll rotation direction and the roll tangent.

以上の構造により噴出される溶融金属は前側及
び後側の傾斜面に沿つて噴出されるため、ノズル
直下に噴出されるものではなくロール回転方向に
向つて斜めに噴出される。これにより溶融金属は
ロール回転方向と逆方向に飛散することが防止さ
れてノズル先端とロール表面の間にできる溶融金
属プールも安定したものとなる。
Since the molten metal ejected by the above structure is ejected along the front and rear inclined surfaces, it is not ejected directly below the nozzle, but is ejected obliquely toward the roll rotation direction. This prevents the molten metal from scattering in the direction opposite to the roll rotation direction, and the molten metal pool formed between the nozzle tip and the roll surface also becomes stable.

〔実施例〕〔Example〕

<第1実施例> 本発明の第1実施例を第9図において説明す
る。ノズル本体1の内部底面に開口8を有し、こ
の内部底面はロール5の回転方向において開口8
に向つて傾斜面を形成している。そしてロール回
転方向前側傾斜面とロール5の接線との角度αが
ロール回転方向後側傾斜面とロール5の接線との
角度α′よりも大きいものとなつている。本実施例
は第7図に示すような開口ストロークLを有する
ものではなく、溶融金属はノズル詰りを起すこと
はない。そして噴出された溶融金属はロール5の
回転方向側に傾斜して噴出するものである。第1
0図は本実施例のノズル1を用いた場合のロール
5上の溶融金属ブランクの流れを示したものであ
る。
<First Example> A first example of the present invention will be described with reference to FIG. The nozzle body 1 has an opening 8 on the inner bottom surface, and this inner bottom surface has an opening 8 in the rotation direction of the roll 5.
It forms an inclined surface towards. The angle α between the front inclined surface in the roll rotation direction and the tangent to the roll 5 is larger than the angle α' between the rear inclined surface in the roll rotation direction and the tangent to the roll 5. This embodiment does not have an opening stroke L as shown in FIG. 7, and the molten metal will not clog the nozzle. The ejected molten metal is ejected obliquely in the direction of rotation of the roll 5. 1st
Figure 0 shows the flow of the molten metal blank on the roll 5 when the nozzle 1 of this embodiment is used.

この第1実施例のノズルを用い、金属薄板の原
料にステンレス鋼(SUS304鋼)50gを使つて以
下に示す鋳造条件で金属薄板を鋳造した。ノズル
は石英製で開口の寸法は1mm×10mm、傾斜面の角
度は、αが45度、α′が30度とした。ロールは直径
300mmの合金工具鋼(SKD−61鋼)を用いた。ロ
ールの回転速度は4m/s、溶融金属噴出温度は
1490℃、溶融金属噴出圧力は0.7Kg/cm2とした。
その結果、厚さ0.5mm、幅13mmの金属薄板が鋳造
できた。溶融金属はロールの回転方向へ斜めに噴
出されるため、ロールの回転速度が遅くてもロー
ルの回転方向と逆方向へ飛散することはまつたく
ない。従つて面精度の良好な均一の厚さを有する
金属薄板が連続して鋳造できる。
Using the nozzle of this first embodiment, a thin metal plate was cast using 50 g of stainless steel (SUS304 steel) as the raw material for the thin metal plate under the casting conditions shown below. The nozzle was made of quartz, the dimensions of the opening were 1 mm x 10 mm, and the angle of the slope was 45 degrees for α and 30 degrees for α'. roll diameter
300mm alloy tool steel (SKD-61 steel) was used. The rotation speed of the roll is 4 m/s, and the molten metal ejection temperature is
The temperature was 1490°C, and the molten metal injection pressure was 0.7 Kg/cm 2 .
As a result, a thin metal plate with a thickness of 0.5 mm and a width of 13 mm was cast. Since the molten metal is ejected obliquely in the direction of rotation of the rolls, it is unlikely to be scattered in the direction opposite to the direction of rotation of the rolls even if the rotation speed of the rolls is slow. Therefore, thin metal plates having uniform thickness and good surface accuracy can be continuously cast.

<第2及び第3実施例> 本発明はノズル本体の内面内部底面の形状によ
つて成立するものであり、ノズルの外部形状は第
11図のまたは第12図のような形状であつても
かまわない。
<Second and Third Embodiments> The present invention is realized by the shape of the inner and inner bottom surfaces of the nozzle body, and even if the external shape of the nozzle is as shown in FIG. 11 or FIG. I don't mind.

第13図において以上の実施例によるノズルと
従来装置のノズルを用いた場合を比較して、ロー
ル回転速度と溶融金属噴出量の関係を示したもの
である。図中の斜線の範囲はロール回転方向と逆
方向に溶融金属が飛散しない適正鋳造範囲であ
る。これにより前記実施例のノズルを用いること
によつて従来のノズルの約2倍の溶融金属量を噴
出しても適正製造が可能であることがわかる。
FIG. 13 shows the relationship between the roll rotation speed and the amount of molten metal ejected by comparing the nozzle according to the above embodiment and the nozzle of the conventional device. The shaded range in the figure is a proper casting range in which molten metal does not scatter in the direction opposite to the roll rotation direction. This shows that by using the nozzle of the above embodiment, proper manufacturing is possible even if the amount of molten metal is ejected approximately twice as much as that of the conventional nozzle.

<第4実施例> 以上の実施例は鋳造する金属薄板6′の厚さ寸
法を決定するノズルの構造について考慮したもの
であるが、第17図乃至19図に示す第4実施例
は金属薄板6′の幅寸法をも決定するためのノズ
ル構造を考慮したものである。
<Fourth Embodiment> The above embodiment takes into account the structure of the nozzle that determines the thickness of the thin metal plate 6' to be cast, but the fourth embodiment shown in FIGS. 17 to 19 The nozzle structure is taken into consideration to determine the width dimension of 6'.

まず、従来における金属薄板6′の幅寸法につ
いて説明する。第14図は従来の形状を有するノ
ズル(第3図及び第4図)における溶融金属の噴
出量と鋳造される金属薄板の厚さ及び幅寸法を表
わしたものである。この従来例においてロール回
転速度は3.9m/sであり、ノズル先端からロー
ル表面までの間隙寸法は0.5mmである。ノズル開
口の短辺は0.5mmであり長辺は5mmである。同図
から分かるように鋳造される金属薄板の厚さ(図
中〇印)は約0.5mmであつて一定であるが、幅
(図中●印)は溶融金属の噴出量増加に伴つて増
加している。第15図は、この幅の増加する現象
をロール回転方向正面から模式的に表わしたもの
である。そして第16図は、鋳造された前記金属
薄板6′の横断面図を写真から模式的に写したも
のである。この横断面図において、金属薄板6′
の両縁は厚さが小さく、均一な厚さとなつていな
い。したがつて、この両端部分は使用できず、歩
留りが悪くなる。また、この両端は切断しなけれ
ばならないので、切断工程を含むことになり金属
薄板の鋳造はコスト高になるものであつた。
First, the width dimension of the conventional thin metal plate 6' will be explained. FIG. 14 shows the amount of molten metal ejected from a nozzle having a conventional shape (FIGS. 3 and 4) and the thickness and width dimensions of a thin metal plate to be cast. In this conventional example, the roll rotation speed is 3.9 m/s, and the gap size from the nozzle tip to the roll surface is 0.5 mm. The short side of the nozzle opening is 0.5 mm and the long side is 5 mm. As can be seen from the figure, the thickness of the cast metal sheet (marked with a circle in the figure) is approximately 0.5 mm and constant, but the width (marked with a circle in the figure) increases as the amount of molten metal ejected increases. are doing. FIG. 15 schematically shows this phenomenon of increasing width from the front in the roll rotation direction. FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the cast thin metal plate 6' taken from a photograph. In this cross-sectional view, the thin metal plate 6'
Both edges are thin and not uniformly thick. Therefore, both end portions cannot be used, resulting in poor yield. Furthermore, since both ends must be cut, casting of the thin metal sheet involves a cutting process, which increases the cost.

そこで、第17図に示すようにノズル開口の縁
のロール回転方向後側及び横側がロール5の表面
近傍まで突出して伸び、開口の縁の前側における
ロール5表面との間隙の形状寸法を金属薄板6′
の断面形状寸法と同一にするものである。すなわ
ち、ノズル底部に鋳造する金属薄板の厚さT及び
幅Wと略同一形状の間隙を設けたものである。な
お、第18図は第17図の縦断面図を示す。また
第19図は第17図の正面図を示す。
Therefore, as shown in FIG. 17, the rear and lateral sides of the edge of the nozzle opening in the roll rotation direction protrude and extend to the vicinity of the surface of the roll 5, and the shape and dimensions of the gap between the front edge of the opening and the surface of the roll 5 are adjusted to 6'
The cross-sectional shape and dimensions of the That is, a gap having substantially the same shape as the thickness T and width W of the thin metal plate to be cast is provided at the bottom of the nozzle. Note that FIG. 18 shows a longitudinal sectional view of FIG. 17. Further, FIG. 19 shows a front view of FIG. 17.

第17図に示す第4実施例のノズルを用い、金
属薄板原料にCu−12%Al合金50gを使つて金属
薄板を鋳造した。ノズル1は黒鉛製で厚さT=1
mm、幅W=10mmとしロール回転方向の肉厚は25mm
とした。溶融金属噴出温度は1250℃、噴出圧力は
1Kg/cm2と高くした。そしてノズル内部底面の傾
斜面の角度は、αを80度、α′を30度とした。さら
に、ノズル開口の縁のロール回転方向後側がロー
ル表面近傍まで突出して伸し、ロール表面との間
を0.2mmとした。その結果厚さ0.98mm、幅9.8mmの
金属薄板が鋳造できた。また、同様に金属薄板の
材料にステンレス鋼を使い、セラミツク製ノズル
で金属薄板を鋳造してみたが、面精度の良好な金
属薄板が鋳造できた。
Using the nozzle of the fourth embodiment shown in FIG. 17, a thin metal plate was cast using 50 g of Cu-12% Al alloy as the raw material for the thin metal plate. Nozzle 1 is made of graphite and has a thickness of T=1.
mm, width W = 10mm, wall thickness in the roll rotation direction is 25mm
And so. The molten metal ejection temperature was set at 1250°C, and the ejection pressure was set at a high level of 1 Kg/cm 2 . The angle of the inclined surface of the inner bottom surface of the nozzle was set to α of 80 degrees and α' of 30 degrees. Further, the rear side of the edge of the nozzle opening in the roll rotation direction protruded and extended to the vicinity of the roll surface, and the distance from the roll surface was set to 0.2 mm. As a result, a thin metal plate with a thickness of 0.98 mm and a width of 9.8 mm was cast. We also tried casting a thin metal plate using a ceramic nozzle using stainless steel as the material for the thin metal plate, and were able to cast a thin metal plate with good surface accuracy.

以上のように本実施例のノズルにより金属薄板
を鋳造すると、溶融金属はノズル1及びロール5
に四方から接触されているため冷却凝固も四方か
ら進行する。これにより厚さ及び幅寸法の均一な
金属薄板が製造できる。なお第20図は本実施例
のノズルで鋳造した金属薄板の横断面図を示す。
When a thin metal plate is cast using the nozzle of this embodiment as described above, the molten metal flows through the nozzle 1 and the roll 5.
Because it is in contact from all sides, cooling and solidification also proceed from all sides. As a result, a thin metal plate with uniform thickness and width can be manufactured. Note that FIG. 20 shows a cross-sectional view of a thin metal plate cast using the nozzle of this example.

前述したように第4実施例におけるノズル構造
において溶融金属が早期に冷却凝固されるため、
成形ロールを設けて金属薄板の面精度を向上する
場合には、すでに金属薄板が冷却されすぎている
場合を考慮して、加熱器を設けることが望まし
い。第21図は第4実施例による金属薄板連続鋳
造装置と成形ロール7を示す。成形ロール7は金
属薄板の要求面精度によつて設置しなくてもよい
ものであるが、特に良好な面精度が要求される金
属薄板の場合は成形ロールで金属薄板を圧延する
場合がある。この圧延の際には、圧延を行う圧下
力を小さくするために金属薄板が熱間状態にある
間に行うのが望ましい。したがつて成形ロール7
はノズル1に対しできるだけ接近させた方がよ
い。しかし、この接近する距離は成形ロール7が
ノズル1に接触しないよう一定の物理的限度があ
る。さらに、前述したように第4実施例のノズル
構造においては、溶融金属が早期に冷却凝固され
るため、成形ロールの圧延時の際にはすでに金属
薄板6′は冷却されすぎている場合がある。そこ
で第22図に示すように加熱器10を設け金属薄
板6′の冷却を防止しようとするものである。
As mentioned above, in the nozzle structure of the fourth embodiment, the molten metal is cooled and solidified early,
When providing forming rolls to improve the surface precision of the thin metal sheet, it is desirable to provide a heater in consideration of the case where the thin metal sheet has already been cooled down too much. FIG. 21 shows a continuous thin metal plate casting apparatus and a forming roll 7 according to a fourth embodiment. The forming roll 7 may not be required depending on the required surface precision of the thin metal sheet, but in the case of a thin metal sheet that requires particularly good surface accuracy, the thin metal sheet may be rolled with a forming roll. This rolling is preferably carried out while the metal sheet is in a hot state in order to reduce the rolling force required for rolling. Therefore, the forming roll 7
should be placed as close to the nozzle 1 as possible. However, this approaching distance has a certain physical limit so that the forming roll 7 does not come into contact with the nozzle 1. Furthermore, as described above, in the nozzle structure of the fourth embodiment, since the molten metal is cooled and solidified early, the thin metal plate 6' may have already been cooled too much by the time of rolling with the forming rolls. . Therefore, as shown in FIG. 22, a heater 10 is provided to prevent the thin metal plate 6' from being cooled.

すなわち、ロール5表面において熱間状態の金
属薄板6′を成形するための成形ロール7を前記
ロール5に対し所定の間隔を保つて設け、ノズル
1と成形ロール7との間に、金属薄板6′の温度
効果を防止する加熱器10を設ける。この加熱器
10は、例えばバーナでもよいし、またロール5
を下側から加熱するものであつてもよい。
That is, a forming roll 7 for forming a hot thin metal plate 6' on the surface of the roll 5 is provided at a predetermined distance from the roll 5, and the thin metal plate 6 is placed between the nozzle 1 and the forming roll 7. A heater 10 is provided to prevent the temperature effect of '. This heater 10 may be a burner, for example, or the roll 5
may be heated from below.

これにより、ノズル1と成形ロール7との間の
距離が長くなつても、金属薄板は冷却されないた
め成形ロール7を任意の位置にセツトすることが
できる。
Thereby, even if the distance between the nozzle 1 and the forming roll 7 becomes long, the metal thin plate is not cooled, so the forming roll 7 can be set at any position.

なお、成形ロールを設けることによる効果は、
金属薄板の面精度向上以外にも、金属薄板が圧下
力により加工塑性を受けるので、金属薄板に発生
した柱状晶が破壊された組織になり金属薄板の強
度上有利となる。
In addition, the effect of providing a forming roll is as follows.
In addition to improving the surface precision of the thin metal sheet, since the thin metal sheet undergoes deformation plasticity due to the rolling force, the columnar crystals generated in the thin metal sheet become a destroyed structure, which is advantageous in terms of the strength of the thin metal sheet.

またロール5と成形ロール7の間の間隙は、金
属薄板が成形ロールにかみ込まれる前の金属薄板
の厚さよりも小さくしておくことはもちろんであ
り、必要であれば金属薄板の厚さをセンサーで測
定し、測定した厚さからロール5と成形ロール7
の間隙を自動的に調整できるようにしてもよい。
In addition, the gap between the roll 5 and the forming roll 7 should of course be made smaller than the thickness of the thin metal sheet before it is bitten by the forming roll, and if necessary, the thickness of the thin metal sheet should be adjusted. The roll 5 and the forming roll 7 are measured by a sensor and based on the measured thickness.
The gap may be automatically adjusted.

第21図に示す実施例によつて、金属薄板の鋳
造を行つた。ノズルは第17図で示すノズルを用
い、金属薄板の原料にはCu−12%Al合金50gを
使つた。ロール5は直径300mm、成形ロール7は
直径120mmのSKD−11鋼で、ロール5と成形ロー
ル7の間隙は0.9mmとした。その結果、厚さ0.9mm
幅10.5mmの金属薄板が鋳造できた。この金属薄板
の幅方向の断面を研摩し組織を顕微鏡観察したと
ころ、柱状晶が破壊された組織となつていた。
A thin metal plate was cast according to the example shown in FIG. The nozzle shown in Fig. 17 was used, and 50 g of Cu-12% Al alloy was used as the raw material for the metal thin plate. The roll 5 was made of SKD-11 steel with a diameter of 300 mm and the forming roll 7 with a diameter of 120 mm, and the gap between the roll 5 and the forming roll 7 was 0.9 mm. As a result, the thickness is 0.9mm
A thin metal plate with a width of 10.5mm was cast. When a cross section of this thin metal plate in the width direction was polished and the structure was observed under a microscope, it was found that the columnar crystals were destroyed.

本実施例にかかる装置は大気中、真空中、不活
性ガス中のいずれにおいて使用してもよい。これ
らの選択は金属薄板の材料の酸化程度によつて行
えばよい。また、ロール5及び成形ロール7の材
質は鉄系、銅系、セラミツク系などが考えられる
が圧下力に耐える材質であればいずれでもよい。
The apparatus according to this embodiment may be used in the atmosphere, vacuum, or inert gas. These selections may be made depending on the degree of oxidation of the material of the thin metal plate. Further, the material of the roll 5 and the forming roll 7 may be iron-based, copper-based, ceramic-based, etc., but any material may be used as long as it can withstand rolling force.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によればノズルから噴出される溶融金属
流れの厚さを均一にし、均一の厚さを有する金属
薄板を連続して鋳造することができる。
According to the present invention, the thickness of the molten metal flow ejected from the nozzle can be made uniform, and a thin metal plate having a uniform thickness can be continuously cast.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は従来における金属板の連続
鋳造装置を表わす概略側面図、第3図は第1図又
は第2図において使用されるノズルの縦断面図、
第4図は第3図の底面図、第5図は第3図のノズ
ルから溶融金属が噴出されている状態図、第6図
は第5図の噴出された溶融金属のロール表面にお
ける挙動を示す側面図、第7図及び第8図は本発
明者が実験をしたノズルの縦断面図、第9図は第
1発明の第1実施例にかかるノズルの縦断面図、
第10図は第9図におけるノズルから噴出された
溶融金属のロール表面における挙動を示す側面
図、第11図及び第12図は本発明の第2及び第
3実施例を示すノズルの縦断面図、第13図は本
発明の第1実施例の効果を表わすグラフ、第14
図は従来のノズルにおける溶融金属の噴出量と鋳
造される金属薄板の厚さ及び幅の関係を表わすグ
ラフ、第15図は第14図に結果を示した従来の
ノズルから噴出される溶融金属の状態を表わす平
面図、第16図は第15図の噴出された溶融金属
の横断面図、第17図は本発明の第4実施例にお
けるノズルの形状を表わす斜視図、第18図は第
17図の縦断面図、第19図は第17図の正面
図、第20図は第17図により鋳造される金属薄
板の横断面図、第21図は成形ロール7を備えた
金属板の連続鋳造装置を表わす斜視図、第22図
は第4実施例の全体を表わす金属薄板連続鋳造装
置の側面図である。 1……ノズル、2……原料、3……ワークコイ
ル、4……溶融金属、5……ロール、6……金属
板、6′……金属薄板、7……成形ロール、8…
…開口、9……スリーブ、10……加熱器、A…
…プール、C……厚肉部。
1 and 2 are schematic side views showing a conventional continuous casting apparatus for metal plates, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the nozzle used in FIG. 1 or 2.
Fig. 4 is a bottom view of Fig. 3, Fig. 5 is a state diagram of molten metal being ejected from the nozzle of Fig. 3, and Fig. 6 shows the behavior of the ejected molten metal on the roll surface of Fig. 5. 7 and 8 are longitudinal cross-sectional views of the nozzle tested by the present inventor, and FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view of the nozzle according to the first embodiment of the first invention.
Fig. 10 is a side view showing the behavior of the molten metal ejected from the nozzle in Fig. 9 on the roll surface, and Figs. 11 and 12 are longitudinal cross-sectional views of the nozzle showing the second and third embodiments of the present invention. , FIG. 13 is a graph showing the effect of the first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a graph showing the relationship between the amount of molten metal ejected from a conventional nozzle and the thickness and width of the thin metal plate to be cast. 16 is a cross-sectional view of the ejected molten metal in FIG. 15, FIG. 17 is a perspective view showing the shape of the nozzle in the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a front view of FIG. 17, FIG. 20 is a cross-sectional view of a thin metal plate cast according to FIG. 17, and FIG. 21 is a continuous casting of a metal plate with forming rolls 7. FIG. 22 is a perspective view showing the apparatus, and FIG. 22 is a side view of the continuous thin metal plate casting apparatus showing the entirety of the fourth embodiment. 1... Nozzle, 2... Raw material, 3... Work coil, 4... Molten metal, 5... Roll, 6... Metal plate, 6'... Metal thin plate, 7... Forming roll, 8...
...opening, 9...sleeve, 10...heater, A...
...Pool, C...thick part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回転しているロール表面に溶融金属をノズル
を介して噴出し、金属薄板を連続して鋳造する装
置において、 ノズル本体の内部底面に開口を有するものであ
り、この内部底面はロール回転方向において前記
開口に向つて傾斜面を形成しており、ロール回転
方向前側傾斜面とロール接線との角度がロール回
転方向後側傾斜面とロール接線との角度よりも大
きいものであることを特徴とする金属薄板連続鋳
造装置。
[Scope of Claims] 1. An apparatus for continuously casting thin metal sheets by spouting molten metal onto the surface of a rotating roll through a nozzle, the nozzle body having an opening at the bottom of the inside thereof; The bottom surface forms an inclined surface toward the opening in the roll rotation direction, and the angle between the front inclined surface in the roll rotation direction and the roll tangent is larger than the angle between the rear inclined surface in the roll rotation direction and the roll tangent. A continuous thin metal plate casting apparatus characterized by the following.
JP22174583A 1983-11-25 1983-11-25 Continuous casting device for thin metallic plate Granted JPS60115349A (en)

Priority Applications (1)

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JP22174583A JPS60115349A (en) 1983-11-25 1983-11-25 Continuous casting device for thin metallic plate

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JPS60115349A JPS60115349A (en) 1985-06-21
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