JPH0341258B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本明細書には、何れも本件の出願人に譲渡され
ている「ストリツプ鋳造装置」、「ストリツプ鋳造
の方法及び装置」、「連続的に鋳造された金属スト
リツプ材料を反復的にマークする方法」及び「ス
トリツプ鋳造装置」と題する同時に出願された米
国特許出願の主題が引用されて、挿入されてい
る。 本発明は、速い急冷速度及び高い生産率でスト
リツプ材料を鋳造することに関する。より詳細に
は、本発明は、外方に向かつて末広がりになつて
いるノズルのデザインを特徴とする、薄い金属ス
トリツプ材料を急速に鋳造する装置に関する。 通常の圧延すなわち厚さを減ずる作業と比較し
て、鋳造方法によつて薄い金属ストリツプ材料を
製造することの明らかな有利性及び経済的意義は
大きい。ストリツプ鋳造がこのような速い急冷速
度で行われることによつて非晶質材料を製造しう
るという事実は、更により意義がある。しかしな
がら、鋳造ストリツプの品質が受入れうるもので
あつて且つストリツプの組成及び構造が均一とな
るようにするためには、制御し又は監視されなけ
ればならないストリツプ鋳造の多数のパラメータ
があることも同様に明らかである。これらの理由
で、当業者は商業的に採算のあうストリツプ鋳造
装置の開発に伴う難解さを認識している。 シート、ホイル、ストリツプ及びリボンのよう
な薄い金属材料を鋳造することに関する一般的な
概念は、1900年代の初頭に開示された。例えば、
米国特許第905758号及び第993904号は、溶融金属
が動いている冷却面の上へ流込み、その材料がそ
の面上で引かれ且つ固くなつて連続した薄いスト
リツプとなる方式の製造方法を教示している。こ
れらの引例は、溶融金属が回転する液冷の銅製の
ドラム又はデイスクの平滑な外周面の上へ流し込
まれてストリツプ材料を製造しうることを教示し
ている。このような概念が早い時期から明らかに
されていたにも拘わらず、20世紀の初頭において
ストリツプ鋳造が商業的に成功した証拠はない。 最近、米国特許第3522836号及び第3605863号に
おいて、溶融金属から金属ワイヤ又はストリツプ
のような連続した製品を製造する方法が開示され
た。これらの引例は、凸形メニスカス形態の溶融
材料がノズルから射出されるべきであることを教
示している。水冷ドラムのような熱を排出する面
が、流出口オリフイスに実質的に平行な進路で動
いて、メニスカス形態の溶融金属と接してそのメ
ニスカスから材料を連続的に引いて、均一で連続
した製品を形成する。上で詳述された方法は、ノ
ズルオリフイスにおけるメニスカス形態の溶融金
属を通つて動く熱を排出する面が、ノズルを通つ
て流れる溶融金属の流量又はドラグの速度に実際
に影響を及ぼすので、通常「メルトドラグ
（melt drag）法」と呼ばれる。 更に最近のストリツプ鋳造開発は、金属ストリ
ツプ鋳造技術の中の比較的狭い範囲の改善に焦点
を当てている。例えば、米国特許第4142571号は、
特に厳しい寸法精度を要求する金属ストリツプ鋳
造ノズルのスロツト構造に関して記載されてい
る。また、米国特許第4077462号も、ストリツプ
鋳造に使用される冷却ロールの外周面上に特殊構
造の固定式のハウジングを備えることに関して記
載されている。 その他にも本技術分野で既知の多くの急冷法が
ある。冷えば、細長い溶融金属の流れを自由飛行
で若しくは冷却ブロツクに向けてどちらか一方の
条件で冷却することによつて金属フイラメントを
製造する溶融紡糸法が行われている。更に、米国
特許第3838185号に開示されているるつぼ引抜き
のような溶湯引抜き法および米国特許第3896203
号に教示されているペンダントドロツプ溶湯引抜
き法も知られている。しかしながら、均一なシー
ト又はストリツプをこのような別の急速鋳造の方
法で製造することは困難であることが分かつた。
急速鋳造ストリツプ材料の質及び製品厚に影響を
及ぼすと思われる鋳造の温度及び圧力、補助面の
冷却速度、鋳造面の表面被覆、並びにその他同様
な多くの要因がある。 ストリツプ鋳造技術の比較的長い歴史の存在及
びこの分野の最近の開発にも拘わらず、ストリツ
プ鋳造は現在まで広く受入れられ且つ商業的に採
算の合う操業法とはなつていない。種々の改善、
改良及び技術革新がストリツプ鋳造の分野におけ
る商業上の効果を実現するためにこの分野で求め
られている。特に、溶融金属用タンデイツシユの
構造、ノズルオリフイスの大きさ及び寸法、鋳造
面からの間隔、そのような鋳造面が動く速度、急
冷速度、金属の温度及び供給速度、並びにその他
同種類のもののような種々のものの間の適切な関
係について、鋳造ストリツプの商業的に採算の合
う製造に求められる均一性及び一貫性を達成する
ために、より正確な同定及び相互関係が必要とさ
れる。特に、ある種のノズル及びスロツトの構
造、並びにストリツプ材料がその上で鋳造される
鋳造面に対するそれらの寸法的関係は、種々の鋳
造パラメータに適用される場合には、均一なスト
リツプ鋳造の結果物を製造するには不十分である
ことが判明した。 そこで、従来技術の構造の欠点を克服した、比
較的幅広の薄いストリツプ材料を鋳造するための
新規で改善された装置が要望されている。このよ
うな望ましい装置は、信頼性が高く、先行技術で
開示されていた構造より効率が良く且つ有効であ
つて、更にストリツプ鋳造における再生産の可能
性、均一性及び一貫性を実現しうるものであるべ
きである。 本発明は、要約すれば、金属ストリツプ材料を
連続的に鋳造するための新規で且つ改善された装
置を提供することである。このような装置は、タ
ンデイツシユとスロツト要素を含むノズルからな
る。ここで、該スロツトは、その長手寸法の全長
にわたつて実質的に均一な断面寸法を有してい
る。スロツトの長手方向の軸に実質的に直角な方
向に向かつてノズルの下方を通りすぎて可動しう
る冷却鋳造面が、ノズルの外側に配列される。ス
ロツトは、少なくともスロツトの奥の部分で相互
に向かい合う内側の面を有するノズルの第１及び
第２唇部の間に限定される。向かい合う内側の面
は、スロツトの外方部分で相互に末広がりになつ
ている。更に、第１及び第２唇部は、それらの底
面が鋳造面と3.1mm（0.120in）未満の離隔距離を
おいて向かい合うように設けられる。 本発明の有利性の一つは、その全長にわたつて
実質的に均一な寸法及び実質的に均一な品質を有
する金属ストリツプ材料を連続的に鋳造しうるス
トリツプ鋳造装置の提供することである。 本発明のその他の有利性は、金属ストリツプ材
料の効率の良い急速鋳造を促進する効果を有する
外に向かつて末広がりになつている構造のノズル
を有するストリツプ鋳造装置を提供することであ
る。 本発明の目的は、好適なストリツプを製造しう
るストリツプ鋳造作業の再現可能なストリツプ鋳
造装置を提供することである。 本発明の別の目的は、製造されたストリツプの
かなり急速な急冷を実現しうるストリツプ鋳造装
置を提供することである。ここにおける急冷と
は、結果として非晶質ストリツプが製造されるに
至ることを意味する。しかしながら、結晶質材料
の連続鋳造による製造も本発明に含有されること
は理解されるはずである。 本発明の更なる目的は、特に均一な寸法及び均
一な品質を有する金属ストリツプ材料の連続的で
且つ反復性の急速鋳造を可能にする、外方に向か
つて末広がりになつているノズルに関して、ある
種のデザイン及び寸法的要求を見極めて確認する
ことである。 これら及び他の目的及び有利性は、以下の詳細
な説明及び添付された図面を引用することによつ
て、更に完全に理解され且つ評価されるであろ
う。 特に図面について言及すると、第１図は、本発
明の金属ストリツプ材料１０を鋳造する装置を総
括的に例証している。この装置は、ストリツプ１
０がその上で鋳造される要素１２を含有する。好
適な実施態様においては、第１図で示されるよう
に、連続したストリツプ１０は、円形回転ドラム
又はホイールの平滑な外周面１４上で鋳造され
る。円形以外の断面形状のものを用いてもよい。
例えば、（ここでは示されていないが、）平滑な円
錐台を用いてもよい。更に、概ね卵形の経路を通
つて回転しうるベルトも、鋳造要素として用いう
る。用いられる形状に拘わらず、冷却される鋳造
面は、少なくとも鋳造されるべき少なくとも同じ
大きさの幅を有するべきである。 好適な実施態様においては、鋳造要素１２は、
約98％の銅と約２％のクロムを含有する析出硬化
銅合金ホイールであつて水冷されたものからな
る。銅及び銅合金は、高い熱伝導性及び耐摩耗性
を有するために選択されるが、ベリリウム銅合
金、鋼、黄銅、アルミニウム、アルミニウム合金
又は他の材料が単独で又は組み合わせて用いられ
ても良い。例えば、モリブデン又は他の材料のス
リーブを有する多部品のホイールが用いられても
よい。同様に、冷却も水以外の媒質を用いてなさ
れてもよい。廉価であること及び容易に入手しう
ることから、水が一般に用いられる。 本発明のストリツプ鋳造装置の作業において、
鋳造ホイール１２の表面１４は、最初の鋳造地点
１６で溶融金属と接したことにより生ずる熱を吸
収できなければならなく、そして、そのような熱
は、ホイールのそれぞれの回転の間に殆ど銅ホイ
ールに伝導されなければならない。最初に鋳造地
点１６は、タンデイツシユ２２から出た溶融金属
２０が最初に鋳造面１４と接触する大体の鋳造面
１４上の位置を指す。熱伝導による冷却は、鋳造
ホイール１２の外周の近くに位置する内部の流路
を経由して十分な量の水を供給することによつて
なされうる。これとは別に、冷却媒質は鋳造面の
下側へ直接供給されてもよい。冷却技術及びその
他同様なものも、ストリツプ鋳造の際に、冷却速
度を促進若しくは抑制するためにおよび／又はホ
イールの膨張若しくは収縮を実現するために用い
られてもよい。 鋳造用にドラム、ホイール又はベルトの何れが
用いられるにしても、ストリツプ鋳造において製
造されるストリツプの均一性を最高ならしめるた
めに概ね平滑で且つ対称であるべきである。例え
ば、あるストリツプ鋳造作業においては、外周の
鋳造面１４と溶融金属を鋳造面１４上に供給して
いるノズルのオリフイスを限定する面との間の距
離は、鋳造作業の間、望ましい又は設定された距
離から逸脱してはならない。この距離は、以下、
離隔距離又は離隔間〓と呼ばれる。均一なストリ
ツプ材料を鋳造することが意図される場合には、
鋳造作業全体にわたつて実質的に一定に保持され
なければならない。 鋳造要素がドラム又はホイールの場合には、そ
の要素は、鋳造されてできるストリツプの均一性
を確実にするために、鋳造の間、円形が不完全に
ならないように慎重に組み立てられるべきであ
る。これらのラインに沿つて、約0.5mm（約
0.020in）又はそれを超えて円形が不完全となつ
たドラム又はホイールは、作業の間に強制又は補
正されない限り、ある種のストリツプ鋳造作業に
とつて受入れ難いと思われる著しい寸法不安定性
を有することであろう。ドラム又はホイールを冷
間圧延又は鍛造された銅合金の単一で一体のスラ
ブから製造することによつて、受入れしうる寸法
的対称性、更には溶接多孔性と関連した問題の除
去が容易になされうることが分かつた。しかしな
がら、上で言及されたように、スリーブ及び被膜
を構成する別の材料を用いてもよい。 ここで詳述されている装置で鋳造される溶融材
料２０は注入オリフイス２４又はノズルを備えて
いるるつぼ２２又はタンデイツシユ内で保持され
るのが好ましい。ノズルは、必須的ではないが、
一般に、第１図に示されるように、タンデイツシ
ユ２２の下方の位置に配置される。上記説明から
認識されるように、ノズル２４はタンデイツシユ
２２の分離した要素でもよく、或いはノズル２４
及びタンデイツシユ２２は一体構造であつてもよ
い。後者は、換言すれば、タンデイツシユ２２の
全て又はいずれの部分とも一体になるように形成
された構造である。 第２図に示されているように、タンデイツシユ
２２の中に設けられ又は下方の部分を形成するノ
ズル２４は、スロツト要素からなるものでもよ
い。スロツト３０は、ノズル要素２４のほぼ中央
に設けらるのが好ましい。このようにスロツト３
０をほぼ中央に設けることによつて、鋳造作業の
間にそれらを押す溶融金属の圧力が実質的に均一
化されるため、均一性性が確保され易くなる。し
かしながら、スロツト３０は、要望される場合に
は中央から離れた位置に設けられてもよい。 スロツト３０の長手寸法は、鋳造されてできる
ストリツプの幅に近似するべきである。しかしな
がら、スロツトの長手寸法に関する制限はないの
で、90cm（36in）又はそれ以上の長さのスロツト
を有するストリツプ鋳造装置も本発明の範囲に包
含される。均一で高品質のストリツプ材料を製造
するために、溶融金属が本発明のノズル２４のス
ロツト３０を均一に通つて流れることが極めて望
ましい。別の実施態様においては、単一のスロツ
ト３０とは対照的に、タンデイツシユのノズル域
内に適切な長手寸法を有するスロツト３０を多数
長手方向に一直線上に配置することによつて、
種々の幅のストリツプを同時に製造されうる。単
数のスロツト３０又は複数のスロツトの大きさに
拘わらず、それぞれのスロツト３０の断面寸法
は、均一な寸法を有するストリツプ材料を製造す
るために、それらの長手寸法の全体にわたつて実
質的に均一であるべきである。本発明のストリツ
プ鋳造装置を操業する場合、冷却鋳造面１４は、
スロツトの長手方向の軸に実質的に直角な方向に
向かつてスロツト３０の下方を通りすぎて動く。 第２図に示されるように、スロツト３０は、ノ
ズル２４の第１唇部３２及び第２唇部３４の間に
限定される。第１唇部３２は、第２図の矢印で指
し示された鋳造面１４の動く方向に対して、スロ
ツトの下流の縁に設けられる。第２唇部３４は、
スロツトの上流の縁に設けられる。 第１唇部及び第２唇部は、それぞれ、少なくと
もスロツト３０の奥の部分で相互に向かい合い且
つ実質的に平行である内側の面３６及び３８を有
する。奥の部分は、タンデイツシユの溶融金属保
持部分に近い部分を指し、一方、スロツト３０の
外方の部分は、鋳造面１４に近い部分を指す。ス
ロツトの最も奥の部分は、逃角をつけられてもよ
い。例えば、第３図及び第５図に示すように、第
１唇部３２及び／又は第２唇部３４の最も奥の部
分が、概ねＶ字形又は一層丸みを付けられたＵ字
形に切断されて、スロツトに対して関する最初の
漏斗タイプの構造を構成してもよい。スロツト３
０の最も奥の部分のこのような逃角は、ストリツ
プ鋳造の間、均一な溶融金属の流れのパターンを
保持し且つ流れの不規則性及び乱流を最小化す
る。本発明によつて必要とされることは、少なく
ともスロツト３０の少し奥の部分で、内側の面３
６と３８が向かい合い且つ平行であることであ
る。 このような奥の平行で且つ向かい合つている部
分の先方では、鋳造面１４に向かつで、内側の面
はスロツト３０の外方の部分で相互に末広がりに
なつている。好適に外方に末広がりになつている
面が、第２図の符号４０と４２で示されている。
内側の面をこのように外方に向かつて末広がり形
状にすることは、第３図、第４図及び第５図で示
されているような別の構造でなされてもよい。内
側の向かい合う面の間の外方の末広がり性に関す
る必要な関係を満たすように作り出すには、第３
図及び第４図に示されるように、内側の面の１面
のみが末広がりになればよいことは留意すべきで
ある。同様に、第５図に示されているように、内
部に向かつて４０又は外部に向かつて４２円弧を
付けられた曲線状の面が、このような外方の末広
がり性を成立させてもよい。第１及び第２唇部
が、それぞれ、外方に向かつて末広がりになつて
いる面４０及び４２から、底面４４及び４６まで
のびている。唇部３２及び３４のこのような底面
４４及び４６は、鋳造面１４に向かい合い、且つ
鋳造面から3.1mm（0.120in）未満の離隔距離又は
間〓をおいて配置される。好適な実施態様におい
ては、第１唇部３２の底面４４と鋳造面１４の間
の離隔距離は、鋳造面１４が、邪魔のない通路に
おいてそれらの下へ動きうるようにしながら最大
限短くなつている。何れにしても、第１唇部３２
の底面４４と鋳造面３４の間の間〓ｅは、鋳造の
間に、ノズルオリフイスにおいて、かなりの量の
溶融金属がそれらの間で逆流することを阻止する
のに十分な程度に短い。鋳造面１４と第２唇部３
４の間の底面４６の間の間〓ｄは、２mm
（0.080in）未満が好ましく、かつ、ある種の合金
を薄いゲージのストリツプに鋳造する場合には、
0.25mm（0.010in）未満にしてもよい。 底面４４及び４６の少なくとも一部分は、少な
くともノズルオリフイスでそれらの下方で動きう
る鋳造面１４と殆ど完全に平行であることが好ま
しい。ドラム又はホイール、及び耐火性ノズル２
４を利用する場合には、このような平行性は、サ
ンドペーパーのシート又はその他同様なものを、
サンドペーパーの砂面がノズル２４と向かい合う
ように、鋳造面１４に接触して置くことによつて
実現されうる。サンドペーパーがそれらの間に配
置され、ノズル２４を移動させて鋳造面１４と〓
間なく接触させ、且つ鋳造面１４及びサンドペー
パーが動いて同時にノズル２４を通り越させるこ
とによつて、底面４４及び４６は、粗粒子で研磨
されて実質的に完全に鋳造面１４と平行になる。
丸みを付けられた又は他の曲線状の鋳造面１４が
用いられた場合であつても、このような平行性は
成立しうる。最も耐火性のノズルに対してこの方
法でそのような平行性を実現するために、400〜
600番（グリツト）のサンドペーパーが適切であ
ることが分かつた。 スロツト３０の形状を限定する面間の隅は、丸
みを付けられることによつて、鋳造の際に溶融金
属の乱流の発生を最小化する。ある例において
は、鋭角の隅が種々の圧力及び流れパターンを受
けて、ある種の材料製のノズル２４に対して応力
状態を生じせしめうる場合もあり、ある例におい
ては、破壊され、割れ又は摩耗されて、バランス
の取れたストリツプ鋳造条件を狂わしめる場合も
ある。このように隅に丸みを付けることによつ
て、ノズル２４を流れる際に生じうる乱流の発生
を最小化しうる。 るつぼ２２は、優れた断熱能を有する材料から
構成されるのが好ましい。断熱能が溶融金属を比
較的一定の温度に保持するのに不十分である場合
には、誘導コイルのような補助ヒータをるつぼ２
２の中に及び／若しくは周囲に備えるか、又は、
ワイヤのような抵抗素子を備えなければならない
であろう。るつぼ用の一般的な材料は、フアイバ
ー化カオリン、即ち、天然産で高純度ののアルミ
ナーシリカ耐火クレーから製造される断熱ボード
である。このような断熱材料は、商標名
「Kaowool HS board」で市販されている。しか
しながら、連続作業用又は特定の高融点合金用に
は、グラフアイト、アルミナグラフアイト、石
英、クレーグラフアイト、窒化硼素、窒化珪素、
炭化珪素、炭化硼素、アルミナ、ジルコニア及び
このような材料の種々の組み合わせ又は混合物を
含む種々の材料を、ノズル又はるつぼを構成する
ために用いなければならない場合もある。これら
の材料は強化されうることは理解されるであろ
う。例えば、フアイバー化カオリンは、シリカゲ
ル又はその他同様なものを含浸させることによつ
て強化されうる。 ノズル２４のオリフイスは開口され、且つその
形状は少なくとも一回、好ましくは多数回のスト
リツプ鋳造作業の全体にわたつて、実質的に安定
に保持されることが重要である。ストリツプ鋳造
の間、オリフイスが腐食したり詰まつたりしたは
いけないことは分かつている。この問題の発生を
未然に防ぐために、ノズル２４のオリフイスを形
成する唇部３２及び３４は、長時間にわたつて高
温の溶融金属に暴露される間に寸法的安定性及び
元の姿を保持するのにより適している材料から構
成されうる。このような材料は、単一で概ね半円
形要素の形態をとり、スロツト３０は切断してそ
れらを貫通するか、或いは一対のインサートがる
つぼの中に保持されてそれらの間にスロツト３０
を形成している。好適な実施態様では、望ましい
スロツトの寸法に正確に製造されるように、単一
の要素中の単数又は複数のスロツトは超音波切削
されてもよい。このようなノズル２４は、石英、
グラフアイト、クレーグラフアイト、窒化硼素、
アルミナグラフアイト、炭化珪素、安定化ジルコ
ン酸シリケート、ジルコニア、酸化マグネシウ
ム、アルミナ又は他の同様な耐溶融金属性の材料
から構成されうる。このようなノズル２４は、
種々の耐火性セメントのような接着剤、スプリン
グバイアス（spring biased）機構若しくはその
他同様な物を用いて且つ／又は圧力を用いて機械
的にるつぼのオリフイスの中に保持されうる。 本発明のドラム、ホイール又は他の鋳造面１４
の駆動システム及び囲いは、ドラムが回転する際
に構造が不安定で該ドラムが滑つたり振動したり
しないようにするために、剛性となるように構成
されるべきである。特に、鋳造面１４の運転速度
で共振を起こさせないように留意すべきである。
鋳造面１４は、61〜3050mm（200〜10000ft／
min）又はそれを超える表面上の線速度で可動し
うるべきである。約240cm（約８ft）の周囲長さ
を有するドラムを利用するときは、この速度は、
約25〜約1250rpmのドラム速度に匹敵する。３馬
力の可変速度で可逆的で且つ動的に制動されるモ
ーターは、約50mm（約2in）の厚さと240cm（約８
ft）の周囲長さを有する要素をなす胴合金鋳造ド
ラムの適切な駆動システムとなりうる。 ある実施態様においては、本発明の装置のホイ
ール又はドラムの鋳造面１４は平滑である。非晶
質材料の製造用のような特定の用途においては、
400番のサンドペーパー、好ましくは600番のサン
ドペーパーで、鋳造ドラム１２の外周面１４を仕
上げることによつて、改善された均一性を有する
製品を作り出すことができうる。 第２図に示されている好適な実施態様において
は、ノズル２４は、耐溶融金属の材料であるクレ
ーグラフアイトからなるインサートをるつぼ２２
の壁の中に保持されて限定される。スロツト３０
は、クレーグラフアイトのノズル２４を超音波切
削されて作られる。ノズル２４の第一の唇部３２
及び第２の唇部３４は、それらの間のスロツト３
０を限定する。ノズル２４の材料の別の好適な実
施例においては、石英若しくはバイコール材料の
プレート又は窒化硼素のインサートが用いられて
もよい。オリフイス４６を形成するのに望ましい
スロツトは、超音波ドリルでその中で正確に切削
されて作られうる。第２図で最も良く示さている
ように、ノズルを形成する好適な一部品要素は、
溶融金属に耐えうる材料製の半円のリングから構
成されてもよい。この実施例においては、向かい
合う平行な内側の表面３６と３８の間で0.25〜２
mm（0.010〜0.080in）の幅を有するスロツトはク
レーグラフアイト製のインサートが超音波を利用
して孔あけされることによつてつくられて、その
後、そのインサートはるつぼ２２の中に保持され
る。インサートのデザインは、るつぼ２２のノズ
ル２４を形成するインサートを保持するのを助け
るように改良されうる。 本発明の装置は好適なノズル２４は、第２図で
拡大断面図を以て示されている。この装置のある
実施態様においては、第２図で示された寸法は、
以下の好適な制限を有している。

【表】 非晶質ストリツプの製造する場合は、スロツト
の幅ｆは、通常、0.25〜1.02mm（0.10〜0.40in）の
範囲である。ステンレス鋼のような結晶質のスト
リツプ材料を製造する場合には、スロツトｆの幅
はより広くともよく、本発明に従つて厚いストリ
ツプが均一に製造される場合には、恐らくは、２
mm（0.080in）程度に広いであろう。第３図及び
第５図に示されるいるように、スロツト３０の奥
の部分を先細りにした主要な目的は、ストリツプ
鋳造の間のオリフイス中の溶融金属の詰まりを排
除することめである。 本発明の装置の操作の一例では、溶融金属は加
熱されたるつぼ２２に入れられる。耐性ワイヤの
誘導コイルのようなヒーターがるつぼ２２の中及
び上に備えられて、望ましいように溶融金属を比
較的一定の温度に保持しうる。それとは別に、溶
融金属が直接予熱されたるつぼに流し込まれても
よい。予熱温度は、初期鋳造作業の間はスロツト
３０の凍結又は目詰まりを阻止すべきであり、流
れる金属の温度は、その後、溶融金属がるつぼ２
２及びノズル２４を中断しないで流れるのを確実
にするのに十分な温度に保持すべきである。ある
適用時には、ノズル自身は、鋳造作業の全体にわ
たつて、外部から加熱されてもよい。更に、るつ
ぼ２２に供給される金属は、ある程度の温度が低
下してもノズル２４を通つて流れる金属に悪影響
を及ぼさないようにするために、過熱される場合
もある。 更に、タンデイツシユ２２中の金属の静圧ヘツ
ドの高さは、比較的一定のレベルで保持されるの
が好ましく、通常、鋳造作業の全体にわたつてノ
ズルで比較的一定の静的ヘツド圧力が維持される
ように、ノズル２４の上250mm（10in）未満に維
持される。これは、最初に溶融金属をるつぼの中
に望ましい高さまで流し込み、その後、追加的な
溶融金属がるつぼの中に流し込まれて、金属の静
的ヘツドが一定に維持されてもよい。追加的な溶
融金属がるつぼに供給される速度は、金属がノズ
ルオリフイスから鋳造面１４の上へ流れ落ちる速
度と実質的に一致すべきである。るつぼ中で比較
的一定の高さを維持することによつて、オリフイ
スを通つて流れる溶融金属の流れ圧力は比較的一
定に維持されて、鋳造作業又はストリツプ材料の
質に悪影響を与えないようにされる。それとは代
換的に、外部から負荷される圧力を用いて、ノズ
ルの圧力を制御してもよい。 本発明のノズル２４は、スロツトの外方の部分
で外方に向かつて末広がりになつている唇部の表
面４０及び４２を有することを特徴とする。この
ような構造は、動く鋳造面１４上への増大した量
の溶融金属の流れを促進し、その結果溶融金属の
鋳造面１４上への側方の流れを改善して、高品質
のストリツプ材料１０の形成せしめる。好適な実
施態様においては、最も外方の広がつている部分
におけるスロツト３０のオリフイスの幅ｂは、５
mm（0.200in）程度の広さの幅でもよい。この寸
法は、奥の平行な向かい合つている面の間で測定
されたスロツト３０の幅ｆの４倍を超える長さで
ある。このような構造は、溶融金属が比較的狭い
内部のオリフイスを通つて供給されても、比較的
大きい鋳造キヤビテイをノズルの外方の部分で与
えることことになる。ストリツプ鋳造の間に、こ
のようなキヤビテイの内側の側方へ溶融金属が移
動することは、金属が鋳造面１４に供給される際
の均一性を改善し、その結果、その上で鋳造され
たストリツプ１０の品質を改善する。更に、上で
論じられたように、このようなキヤビテイが存在
すると、狭いオリフイスが冷却鋳造面１４から更
に遠くに設けられるため、凍結してノズルか閉塞
する傾向を低める。 特定のろう付け合金、ニツケル基ろう付け合
金、ステンレス鋼及び特定の珪素鋼の品種を含む
種々の合金が、本発明の装置を使用して鋳造され
て、好結果を得ている。ある適用においては、鋳
造合金は非晶質であることが示され、他の適用に
おいては、鋳造ストリツプ材料が結晶質であるこ
とが示された。 ストリツプ材料の鋳造の間、ストリツプ１０が
ノズルを超えて、鋳造面１４上へ数フイート又は
それ以上のかなりの距離に渡つて付着する傾向が
観察された。ストリツプ材料が回転している鋳造
ドラム又はホイール１２上に一回転の間保持され
るならば、るつぼ２２、特にノズルオリフイスに
対する損傷が発生しうることは考えられる。オリ
フイスから約75〜180cm（約2.5〜６ft）若しくは
それ以上にわたつて、エアワイパーを、又はドラ
ム面１４に若しくはその近くに載るナイフタイプ
要素のようなドクターブレードを使用すれば、容
易にこのような付着を排除しうることが分かつ
た。このような集成装置を用いると、鋳造ストリ
ツプはドラムからこのようなドクターブレードに
よつて除去されうる。このようなドクターブレー
ドの使用は、結晶質ストリツプ材料より鋳造面１
４に付着する傾向が強いようにみえるより薄い非
晶質のストリツプ材料の製造に特に有益であるこ
とが判明した。ストリツプを鋳造面に保つ力は、
ストリツプと鋳造面の間の熱的接触の性質に反映
すると考えられえる。 本発明の目的に関して、少なくとも25％非晶質
の材料を包含する非晶質材料からなる比較的高品
質のストリツプ材料の鋳造は、上で詳述された装
置及び方法を用いれば、実行可能であり且つ実用
的である。非晶質材料を製造する場合の急冷速度
は、結晶質材料を製造する場合の該速度に比べて
より速くなければならない。急冷速度は、鋳造面
又はその他同様なものの速度を増大すること等に
よつて促進されうる。 好適な実施態様が例証の目的で上で詳述された
が、当業者にとつてその中に記載されている数字
の改変が本発明の範囲から逸脱することなくなし
うることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ストリツプ材料を連続鋳造するため
に使用する本発明の代表的装置を例証する断面拡
大図である。第２図は、本発明のストリツプ装置
の一部である外方に向かつて末広がりになつてい
るノズルの断面図である。第３図、第４図及び第
５図は、本発明のストリツプ鋳造装置の一部であ
る選択的に外方に向かつて末広がりになつている
ノズルの断面図である。 １０：ストリツプ、１２：ドラム、１４：鋳造
面（外周面、１６：最初の鋳造地点、２０：溶融
金属、２２：タンデイツシユ（るつぼ）、２４：
ノズル（オリフイス）、３０：スロツト、３２：
第１の唇部、３４：第２の唇部、３６：第１の唇
部の内側の面、３８：第２の唇部の内側の面、４
４，４６：底面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属を受入れ且つ保持するタンデイツシ
   ユと； タンデイツシユの中に配置されるスロツト要素
   からなるノズルであつて：そのスロツトの長手寸
   法は鋳造されてできるストリツプの幅に近似し、
   前記スロツトは、そのスロツトの長手寸法の全体
   にわたつて実質的に均一な断面寸法を有する、前
   記ノズルと； 鋳造されてできるストリツプの幅と少なくとも
   同じ幅を有し、ノズルの外側に配置され、スロツ
   トの長手方向の軸に実質的に直角な方向に向かつ
   てノズルの下方を通りすぎて可動しうる冷却鋳造
   面と； からなる金属ストリツプ連続鋳造装置であつて、 前記スロツトはノズルの第１唇部と第２唇部の
   間に限定され、且つタンデイツシユに近い奥の部
   分と鋳造面付近の外方の部分を有し、 前記第１唇部及び前記第２唇部は、スロツトの
   奥の部分で相互に向き合う実質的に平らな内側の
   面を有し、前記内側の面は少なくともスロツトの
   奥の部分で相互に平行で且つスロツトの外方の部
   分で相互に末広がりになつており、最も奥の末広
   がり部分の幅は、奥の平行で向かい合う面間で測
   定された前記スロツトの幅の４倍を超える広さで
   ある：且つ 前記第１唇部及び前記第２唇部は、3.1mm
   （0.120in）未満の離隔距離をおいて、鋳造面に向
   かい合う底面を有し：前記第１唇部の底面は前記
   スロツトの奥の部分の幅の少なくとも２倍の長さ
   を有する； ことを特徴とする、前記金属ストリツプ連続鋳造
   装置。 ２ 第１及び第２唇部の向かい合う平行な内側の
   面の間の間隔は0.25〜1.02mm（0.010〜0.040in）あ
   る、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ スロツトの外方における第１及び第２の唇部
   の内側の面の間の間隔は、第１及び第２の唇部の
   向かい合う平行な内側の面の間の間隔より少なく
   とも0.25mm（0.010in）以上長い、特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ４ スロツトの外方に末広がりになつている部分
   における第１及び第２の唇部の内側の面の間の間
   隔は、1.02〜4.6mm（0.04〜0.18in）である、特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ５ スロツトの外方に末広がりになつている部分
   における第１及び第２唇部の内側の面の間の間隔
   は、2.5〜3.8mm（0.10〜0.15in）である、特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ６ 鋳造面は、61〜3050ｍ／min（200〜10000
   ft／min）の表面の線速度でノズルの下方を通り
   すぎて可動しうる、特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ７ 鋳造面は、550〜1220ｍ／min（1800〜4000
   ft／min）の表面の線速度でノズルの下方を通り
   すぎて可動しうる、特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ８ 鋳造面は、水冷ホイールの外周面からなる、
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ９ ホイールは、銅、銅合金、アルミニム、アル
   ミニウム合金、鋼、モリブデンおよびそれらの組
   合せからなる群から選択された金属からつくられ
   る、特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０ ノズルは、グラフアイト、アルミナグラフ
   アイト、クレーグラフアイト、石英、フアイバー
   化カオリン、窒化硼素、窒化珪素、炭化珪素、炭
   化硼素、アルミナ、ジルコニア、安定化ジルコン
   酸シリケート、酸化マグネシウムおよびそれらの
   組合せからなる群から選択された材料から構成さ
   れる、特許請求の範囲第１項記載の装置。 １１ 第１及び第２唇部の底面の少なくとも一部
   分が、その下方の鋳造面に対して完全に平行にな
   つている、特許請求の範囲第１項記載の装置。