JPH042338B2 - - Google Patents
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- JPH042338B2 JPH042338B2 JP60176906A JP17690685A JPH042338B2 JP H042338 B2 JPH042338 B2 JP H042338B2 JP 60176906 A JP60176906 A JP 60176906A JP 17690685 A JP17690685 A JP 17690685A JP H042338 B2 JPH042338 B2 JP H042338B2
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- water
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- 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
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
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- 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
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属薄板の直接製造装置に関し、特
に本発明は、ノズル下の溶湯溜上に傾斜配置した
傾斜板を介して、溶融金属の定常層流を連続的に
供給することにより、表面性状の優れた金属薄板
を直接製造する装置に関するものである。
に本発明は、ノズル下の溶湯溜上に傾斜配置した
傾斜板を介して、溶融金属の定常層流を連続的に
供給することにより、表面性状の優れた金属薄板
を直接製造する装置に関するものである。
平行配置にかかる一対の水冷ロール（双ロー
ル）を用いて溶融金属から直接金属薄板を製造す
る方法および装置として、従来、 特公昭60−11584号公報には、「樋状本体を傾斜
して配設し、該本体の上方側端部に溶湯受入れ口
を設け、上記本体内の上方側端部近傍に溶湯受け
止め用堰を設け、上記本体の下方側端部に溶湯オ
ーバフロー部を設け、樋状本体内を流れる溶湯を
適度に冷却する冷却部を設け、上記溶湯オーバフ
ロー部の下方適所に一対のロールからなるモール
ドを配設し、樋状本体の上方側端部をピンを介し
て固定体に回動自在に連結し、樋状本体を上記ピ
ンまわりで上下回動させるシリンダ装置を設けた
ことを特徴とする連続鋳造設備。」が開示されて
いる。
ル）を用いて溶融金属から直接金属薄板を製造す
る方法および装置として、従来、 特公昭60−11584号公報には、「樋状本体を傾斜
して配設し、該本体の上方側端部に溶湯受入れ口
を設け、上記本体内の上方側端部近傍に溶湯受け
止め用堰を設け、上記本体の下方側端部に溶湯オ
ーバフロー部を設け、樋状本体内を流れる溶湯を
適度に冷却する冷却部を設け、上記溶湯オーバフ
ロー部の下方適所に一対のロールからなるモール
ドを配設し、樋状本体の上方側端部をピンを介し
て固定体に回動自在に連結し、樋状本体を上記ピ
ンまわりで上下回動させるシリンダ装置を設けた
ことを特徴とする連続鋳造設備。」が開示されて
いる。
また、特開昭55−100850号公報には、「急冷凝
固用のロールの表面、またはロール間〓に溶融金
属を供給し凝固成形するに際して、ノズル孔より
噴出した溶融金属を、一旦平面状あるいは曲面を
有する基板端部に衝突させた後、所定の幅広溶融
金属流となし、連続的にロール周面に直接供給す
ることを特徴とする非晶質金属シートの製造方
法」を開示している。
固用のロールの表面、またはロール間〓に溶融金
属を供給し凝固成形するに際して、ノズル孔より
噴出した溶融金属を、一旦平面状あるいは曲面を
有する基板端部に衝突させた後、所定の幅広溶融
金属流となし、連続的にロール周面に直接供給す
ることを特徴とする非晶質金属シートの製造方
法」を開示している。
上掲の従来技術のうち、前記特公昭60−11584
号公報記載の連続鋳造設備によれば、流量の制御
が難しく、とくに流量が少ない場合には水冷ロー
ル幅の金属層流で流し込もうとしても表面張力に
より層流の形状が狭くなる現象が生じ易い。ま
た、水冷ロール間の湯溜部において溶湯流の衝撃
力が局部に集中して湯面変動が大きくなるために
湯流れの乱れが大きくなり、得られた薄板の表面
に多数の湯じわが発生する。しかも、ロールから
排出された直後の薄板の温度分布が不均一である
ために高温部において割れの発生が避けられな
い、と言うような欠点があつた。さらに、この技
術は、広幅のシートの製造は困難とされていた。
号公報記載の連続鋳造設備によれば、流量の制御
が難しく、とくに流量が少ない場合には水冷ロー
ル幅の金属層流で流し込もうとしても表面張力に
より層流の形状が狭くなる現象が生じ易い。ま
た、水冷ロール間の湯溜部において溶湯流の衝撃
力が局部に集中して湯面変動が大きくなるために
湯流れの乱れが大きくなり、得られた薄板の表面
に多数の湯じわが発生する。しかも、ロールから
排出された直後の薄板の温度分布が不均一である
ために高温部において割れの発生が避けられな
い、と言うような欠点があつた。さらに、この技
術は、広幅のシートの製造は困難とされていた。
また、前記特開昭55−100850号記載の方法によ
れば、基板端部にノズルより溶湯金属流を衝突さ
せて幅広の溶融金属流を生成させた後にロールに
より急冷凝固させて幅広のシートを製造すること
ができる旨記載されている。
れば、基板端部にノズルより溶湯金属流を衝突さ
せて幅広の溶融金属流を生成させた後にロールに
より急冷凝固させて幅広のシートを製造すること
ができる旨記載されている。
しかしながら、この方法は、溶湯流を、ロール
の表面に直接供給することから、表面性状の良好
な凝固シエルが形成しにくく、しかも、例えば板
厚が30μｍ、板幅が30mmという極めて薄い非晶質
金属シートしか製造できないという問題点があつ
た。
の表面に直接供給することから、表面性状の良好
な凝固シエルが形成しにくく、しかも、例えば板
厚が30μｍ、板幅が30mmという極めて薄い非晶質
金属シートしか製造できないという問題点があつ
た。
そこで、本発明の目的は、流量制御が難しいと
か、湯面変動のために表面性状の良好な薄板鋳片
が製造できないという従来技術の問題点を克服で
きる薄帯製造装置を開発提案するところにある。
か、湯面変動のために表面性状の良好な薄板鋳片
が製造できないという従来技術の問題点を克服で
きる薄帯製造装置を開発提案するところにある。
上掲の目的に適合する本発明者らが開発した技
術の要旨は、 平行近接配置にかかる一対の水冷ロール相互間
上部に形成される溶湯溜に、溶融金属容器下部に
取付けられるノズルとその延在位置に設置される
傾斜板とを介して金属溶湯を供給し、この溶湯を
各ロール周面で冷却させながら凝固シエルを生
成、成長させ、これを引き抜いて薄板を製造する
装置において、 前記各水冷ロールは、それらの周面頂部位置が
上下方向に相対的にずれるように配置し、その相
対位置高さの低い方の水冷ロール周面には、その
最高位置近傍にロール回転軸線方向と平行に湯溜
堰を配設し、 前記ノズルには、その下端の周側壁のうち前記
傾斜面の下方向に面する側に開口を設け、かつこ
のノズル下端部は、傾斜板の上流端部近傍に当接
させて配置し、 そして、前記傾斜板を低位側水冷ロール上に配
設すると共に、その下流端を前記湯溜堰を介して
溶湯溜に臨ませて、しかも湯面近くに持ち来して
支持したことを特徴とする金属薄板の直接製造装
置である。
術の要旨は、 平行近接配置にかかる一対の水冷ロール相互間
上部に形成される溶湯溜に、溶融金属容器下部に
取付けられるノズルとその延在位置に設置される
傾斜板とを介して金属溶湯を供給し、この溶湯を
各ロール周面で冷却させながら凝固シエルを生
成、成長させ、これを引き抜いて薄板を製造する
装置において、 前記各水冷ロールは、それらの周面頂部位置が
上下方向に相対的にずれるように配置し、その相
対位置高さの低い方の水冷ロール周面には、その
最高位置近傍にロール回転軸線方向と平行に湯溜
堰を配設し、 前記ノズルには、その下端の周側壁のうち前記
傾斜面の下方向に面する側に開口を設け、かつこ
のノズル下端部は、傾斜板の上流端部近傍に当接
させて配置し、 そして、前記傾斜板を低位側水冷ロール上に配
設すると共に、その下流端を前記湯溜堰を介して
溶湯溜に臨ませて、しかも湯面近くに持ち来して
支持したことを特徴とする金属薄板の直接製造装
置である。
次に、本発明装置の構成を詳細に説明する。
この発明の特徴は、湯面上に傾斜配置した傾斜
板を使うこと、とくにノズルからの溶湯流をこの
傾斜板上に供給して層流とし、この層流を、流下
端を湯面に近づけるように配置して溶湯溜中に非
衝撃的に落入させるようにしたところにある。
板を使うこと、とくにノズルからの溶湯流をこの
傾斜板上に供給して層流とし、この層流を、流下
端を湯面に近づけるように配置して溶湯溜中に非
衝撃的に落入させるようにしたところにある。
このことについて、本発明者らは次のように考
えた。「鉄と鋼」vol.68（1982）P.1938には、水を
ノズルより平板の表面に垂直に噴射落下させると
衝突点を中心にある周辺領域内では薄い液膜が放
射状に広がる層流が得られ、かかる層流の流動特
性について述べられている。
えた。「鉄と鋼」vol.68（1982）P.1938には、水を
ノズルより平板の表面に垂直に噴射落下させると
衝突点を中心にある周辺領域内では薄い液膜が放
射状に広がる層流が得られ、かかる層流の流動特
性について述べられている。
そこで、本発明者等は、上記論文を参考にして
最初にグリセリンと水の混合物であつて溶鋼の粘
性と比重の比に等しくしたものと、同様に粘性だ
けを溶鋼の粘性に等しくしたものを使用して、傾
斜板の上半分にノズル下端部より落下衝突させる
実験を行つた。その結果、傾斜面上を流下するグ
リセリン−水混合物は衝突直後乱れを生じて層流
は形成されなかつた。
最初にグリセリンと水の混合物であつて溶鋼の粘
性と比重の比に等しくしたものと、同様に粘性だ
けを溶鋼の粘性に等しくしたものを使用して、傾
斜板の上半分にノズル下端部より落下衝突させる
実験を行つた。その結果、傾斜面上を流下するグ
リセリン−水混合物は衝突直後乱れを生じて層流
は形成されなかつた。
次に、前記ノズルの水平切り口を有する下端部
を傾斜面に当接させて前記同様の実験を行つたと
ころ、前記傾斜面において層流が生成することが
観察された。
を傾斜面に当接させて前記同様の実験を行つたと
ころ、前記傾斜面において層流が生成することが
観察された。
そこで、溶鋼についても前記と同様の実験を試
みた。その結果、傾斜面では前記水−グリセリン
混合物と同様に層流が得られたが、この層流を傾
斜板の下端部より水冷ロール相互間上部に形成さ
れる間〓部を供給して、溶融金属湯溜を形成させ
るようにして急冷凝固させ、薄板を製造したとこ
ろ、薄板の両側辺部に湯じわおよび割れが見られ
た。この原因を調べた結果、傾斜板の下端部から
流下する溶鋼の流量分布が均一ではなく、溶鋼流
量が両側端部では中央部のそれよりも著しく多い
ことが判つた。
みた。その結果、傾斜面では前記水−グリセリン
混合物と同様に層流が得られたが、この層流を傾
斜板の下端部より水冷ロール相互間上部に形成さ
れる間〓部を供給して、溶融金属湯溜を形成させ
るようにして急冷凝固させ、薄板を製造したとこ
ろ、薄板の両側辺部に湯じわおよび割れが見られ
た。この原因を調べた結果、傾斜板の下端部から
流下する溶鋼の流量分布が均一ではなく、溶鋼流
量が両側端部では中央部のそれよりも著しく多い
ことが判つた。
さらにその原因を究明した結果、溶鋼流の一部
が傾斜板上端方向へ回流した後、その流れ方向は
傾斜板の両側辺方向へ転じ、さらに傾斜板下方向
に変えながら流下するため、溶鋼流の流量分布は
溶鋼流の両側端部が著しく多くなることを知見し
た。
が傾斜板上端方向へ回流した後、その流れ方向は
傾斜板の両側辺方向へ転じ、さらに傾斜板下方向
に変えながら流下するため、溶鋼流の流量分布は
溶鋼流の両側端部が著しく多くなることを知見し
た。
本発明者等は、上記流量分布が不均一になる原
因を除くため、ノズル下端部の周側壁のうち前記
傾斜板の傾斜下方向に対応する部分の周壁のみに
開口を形成させて、上記と同一の実験を行つた。
因を除くため、ノズル下端部の周側壁のうち前記
傾斜板の傾斜下方向に対応する部分の周壁のみに
開口を形成させて、上記と同一の実験を行つた。
その結果、傾斜面における層流の流量分布がほ
ぼ均一になり、得られた薄板の表面には湯じわが
殆ど見られなくなつた。またロールより排出され
た直後の薄板の温度分布は極めて均一になつたた
め微細な表面割れも全く見られなくなつた。
ぼ均一になり、得られた薄板の表面には湯じわが
殆ど見られなくなつた。またロールより排出され
た直後の薄板の温度分布は極めて均一になつたた
め微細な表面割れも全く見られなくなつた。
ところで、本発明者等は特開昭55−100850号記
載の方法を用いて、溶融金属を基板端部に衝突さ
せた後、水冷ロール相互間の〓溶湯溜に供給し
て、この水冷ロールの周面ならびに間〓部におい
て急冷凝固させてロール下から急冷凝固金属を排
出させたが、表面性状の良い金属薄板を製造する
ことができなかつた。
載の方法を用いて、溶融金属を基板端部に衝突さ
せた後、水冷ロール相互間の〓溶湯溜に供給し
て、この水冷ロールの周面ならびに間〓部におい
て急冷凝固させてロール下から急冷凝固金属を排
出させたが、表面性状の良い金属薄板を製造する
ことができなかつた。
次に、本発明装置の構成を図面を参照して説明
する。
する。
第１図は、本発明の装置のうち溶融金属容器１
の下部に垂設されるノズル２、耐火物製傾斜板
３、および平行近接配置にかかる一対の水冷ロー
ル５，５′の配置を示す縦断側面図であり、第２
図は前記第１図に示す装置を傾斜板３の傾斜下方
向からみた一部破断正面図である。
の下部に垂設されるノズル２、耐火物製傾斜板
３、および平行近接配置にかかる一対の水冷ロー
ル５，５′の配置を示す縦断側面図であり、第２
図は前記第１図に示す装置を傾斜板３の傾斜下方
向からみた一部破断正面図である。
前記ノズル２の下端部は、第３図(a)に示すよう
に、傾斜板３の傾斜面の上部近傍に当接してい
る。また、この第３図から明らかなように、本発
明におけるノズル２の下端部周側壁９のうち傾斜
板３の傾斜下方向に面する側１０，１０′には開
口４が形成されている。なお第１図に示すよう
に、傾斜板３の下端部１２の下方には、水冷ロー
ル５，５′のうちの、特にロール周面頂部位置が
相対的に低い方のロール５が位置しており、この
水冷ロール５，５′の回転軸線Ｘ−X′の方向は傾
斜板３の下端部１２の方向と平行である。
に、傾斜板３の傾斜面の上部近傍に当接してい
る。また、この第３図から明らかなように、本発
明におけるノズル２の下端部周側壁９のうち傾斜
板３の傾斜下方向に面する側１０，１０′には開
口４が形成されている。なお第１図に示すよう
に、傾斜板３の下端部１２の下方には、水冷ロー
ル５，５′のうちの、特にロール周面頂部位置が
相対的に低い方のロール５が位置しており、この
水冷ロール５，５′の回転軸線Ｘ−X′の方向は傾
斜板３の下端部１２の方向と平行である。
溶融金属容器１に収容されている溶融金属６は
ノズル２中を流下して傾斜板３の傾斜面に達し、
ここで方向を転じて開口４から、第２図に示すよ
うに、末広がりの扇状に吐出される。この際、吐
出され溶融金属６は傾斜板３の傾斜面上で広幅の
定常層流となつて傾斜板３の傾斜下方向へ流下す
る。
ノズル２中を流下して傾斜板３の傾斜面に達し、
ここで方向を転じて開口４から、第２図に示すよ
うに、末広がりの扇状に吐出される。この際、吐
出され溶融金属６は傾斜板３の傾斜面上で広幅の
定常層流となつて傾斜板３の傾斜下方向へ流下す
る。
傾斜板３の下端部１２に到達した定常層流は、
下端部１２から、水冷ロール５，５′のロールキ
ス部の上部間〓部（溶湯溜）に、落下距離をでき
るだけ短くなるように配置して非衝撃的に落入さ
せる。前記ロールキス部上に位置する間〓部にお
ける水冷ロール５，５′の回転軸線Ｘ−X′と直角
な両側端には、水冷ロール５，５′の両側端面に
摺動自在に側堰１１，１１′が配置されているの
で、前記上向間〓部に供給される溶融金属６は、
前記上向間〓部内において溶融金属の溶湯溜７と
なる。
下端部１２から、水冷ロール５，５′のロールキ
ス部の上部間〓部（溶湯溜）に、落下距離をでき
るだけ短くなるように配置して非衝撃的に落入さ
せる。前記ロールキス部上に位置する間〓部にお
ける水冷ロール５，５′の回転軸線Ｘ−X′と直角
な両側端には、水冷ロール５，５′の両側端面に
摺動自在に側堰１１，１１′が配置されているの
で、前記上向間〓部に供給される溶融金属６は、
前記上向間〓部内において溶融金属の溶湯溜７と
なる。
本発明によれば、傾斜板３の下流側端部１２
を、前記溶湯溜７上の湯面に極めて近くなるよう
に位置決めすることにより、この傾斜板３上に吐
出されることにより形成される溶融金属６の定常
層流がそのまま極めて小さな落下衝撃で溶湯溜７
の溶融金属に合流するから、湯面の波立ちが比較
的小さく、メニスカスへの影響も小さいから凝固
シエルの生成に悪影響を及ぼすことが少ない。し
かも、溶融金属中のあまり深くまで対流しないの
で、凝固シエルの破壊も無視できる程度で、製品
薄板の表面性状も良好である。
を、前記溶湯溜７上の湯面に極めて近くなるよう
に位置決めすることにより、この傾斜板３上に吐
出されることにより形成される溶融金属６の定常
層流がそのまま極めて小さな落下衝撃で溶湯溜７
の溶融金属に合流するから、湯面の波立ちが比較
的小さく、メニスカスへの影響も小さいから凝固
シエルの生成に悪影響を及ぼすことが少ない。し
かも、溶融金属中のあまり深くまで対流しないの
で、凝固シエルの破壊も無視できる程度で、製品
薄板の表面性状も良好である。
なお、このようにしてロール周面で冷却される
ことにより生成し、成長した凝固シエルは、ロー
ルの〓間を通過するまでに成長肥厚化して、水冷
ロール５，５′の下向間〓部から金属薄板８とな
つて排出される。
ことにより生成し、成長した凝固シエルは、ロー
ルの〓間を通過するまでに成長肥厚化して、水冷
ロール５，５′の下向間〓部から金属薄板８とな
つて排出される。
さて、本発明において、傾斜板の利用によつて
広幅の定常層流を容易に生成させることができる
理由を説明する。
広幅の定常層流を容易に生成させることができる
理由を説明する。
ノズル２の下端部に形成される開口４の形状
を、第３図ａの縦断面図および第３図ａのＡ−
A′線に沿つて切つた水平断面図である第３図ｂ
によつて詳細に説明すると、ノズル２の下端部に
おいては開口４の両側壁１０，１０′の間隔をノ
ズル２の内径に等しいかあるいは短かくする。
を、第３図ａの縦断面図および第３図ａのＡ−
A′線に沿つて切つた水平断面図である第３図ｂ
によつて詳細に説明すると、ノズル２の下端部に
おいては開口４の両側壁１０，１０′の間隔をノ
ズル２の内径に等しいかあるいは短かくする。
このような構成とすることによつて、ノズル２
内を流下する溶融金属６は、傾斜板３の傾斜面上
に落下衝突して方向を転じ、開口４より傾斜板上
に扇状に流化し始めるが、その際、溶融金属６は
ほとんど上下に向かつて回流することはない。か
くして開口４から吐出される溶融金属６は、本発
明者等が前述した水モデル実験により解明したよ
うに、末広がり扇状に吐出され、さらに傾斜板３
の傾斜面を所定距離流下する間に広幅の実質的に
均一な流量分布を有する定常層流となる。
内を流下する溶融金属６は、傾斜板３の傾斜面上
に落下衝突して方向を転じ、開口４より傾斜板上
に扇状に流化し始めるが、その際、溶融金属６は
ほとんど上下に向かつて回流することはない。か
くして開口４から吐出される溶融金属６は、本発
明者等が前述した水モデル実験により解明したよ
うに、末広がり扇状に吐出され、さらに傾斜板３
の傾斜面を所定距離流下する間に広幅の実質的に
均一な流量分布を有する定常層流となる。
このようにして形成される定常層流を流下方向
に直角な線に沿つて切つた仮想縦断面の各部の厚
さは、実質的に均一であり、また少なくともこの
傾斜板上にある定常層流の表面は殆んど波立ちあ
るいは乱れなどは見られない。
に直角な線に沿つて切つた仮想縦断面の各部の厚
さは、実質的に均一であり、また少なくともこの
傾斜板上にある定常層流の表面は殆んど波立ちあ
るいは乱れなどは見られない。
さらにまた、前記表面波立ちあるいは乱れの少
ない定常層流は、傾斜板下流側端部１２と湯面と
の距離を湯溜堰１３の介在の下で小さくしたの
で、傾斜板３から溶湯溜７への落下の衝撃を小さ
く非衝撃的に落入させることができ、引いては凝
固シエルの生成を阻害したり、スカムの内部への
トラツプなどが未然に防止できる。
ない定常層流は、傾斜板下流側端部１２と湯面と
の距離を湯溜堰１３の介在の下で小さくしたの
で、傾斜板３から溶湯溜７への落下の衝撃を小さ
く非衝撃的に落入させることができ、引いては凝
固シエルの生成を阻害したり、スカムの内部への
トラツプなどが未然に防止できる。
本発明において使用するノズル２および傾斜板
３の材質は、窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、ジ
ルコン、ムライト、シリカ、あるいはマグネシア
製のものを使用することができる。傾斜板３の傾
斜面は平面状、ゆるやかな凸面状あるいはゆるや
かな凹面状であり、前記傾斜面の勾配は全体的に
みて5°〜20°の範囲内であり、1°〜10°のときが好
適である。
３の材質は、窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、ジ
ルコン、ムライト、シリカ、あるいはマグネシア
製のものを使用することができる。傾斜板３の傾
斜面は平面状、ゆるやかな凸面状あるいはゆるや
かな凹面状であり、前記傾斜面の勾配は全体的に
みて5°〜20°の範囲内であり、1°〜10°のときが好
適である。
傾斜板３の下端部１２は、前記湯溜堰１３上に
載置するような状態に支持して、できるだけ湯面
に近づくようにしてあるので、傾斜板３の傾斜面
を流下する溶融金属６の定常層流が水冷ロール
５，５′相互間の溶湯溜７の溶融金属内に落下合
流しても、溶湯溜７の表面および内部に淫れを生
じさせることがない。
載置するような状態に支持して、できるだけ湯面
に近づくようにしてあるので、傾斜板３の傾斜面
を流下する溶融金属６の定常層流が水冷ロール
５，５′相互間の溶湯溜７の溶融金属内に落下合
流しても、溶湯溜７の表面および内部に淫れを生
じさせることがない。
上述したように、本発明の水冷ロール５，５′
は、各ロールの周面頂部位置の相対高さを異なら
しめてある。このような構成とするために本発明
においては、ロー軸位置を上下方向にずらした
り、大径ロールと小径ロールを組合わせる。この
ような構成とすることにより、溶湯溜７と傾斜板
３の配置が容易になる。
は、各ロールの周面頂部位置の相対高さを異なら
しめてある。このような構成とするために本発明
においては、ロー軸位置を上下方向にずらした
り、大径ロールと小径ロールを組合わせる。この
ような構成とすることにより、溶湯溜７と傾斜板
３の配置が容易になる。
なお、ロールの相対位置高さを変えると、例え
ば、第１図に示すように、低い位置の水冷ロール
５側に傾斜板３を配設できるから、ロールの相対
位置高さが同一の場合のものに比較すると、傾斜
板下端部と湯面との距離を著しく接近させること
ができる。このことは、溶湯溜７の撹乱を最小限
度に抑制するのに極めて有効である。
ば、第１図に示すように、低い位置の水冷ロール
５側に傾斜板３を配設できるから、ロールの相対
位置高さが同一の場合のものに比較すると、傾斜
板下端部と湯面との距離を著しく接近させること
ができる。このことは、溶湯溜７の撹乱を最小限
度に抑制するのに極めて有効である。
なお、本発明装置において、上述したロールの
相対位置高さを変える方法としては、異径の水冷
ロールの組合わせによつてもできる。すなわち、
第４図に示すように、水冷ロール５，５′の周面
頂部高さの相対レベルを変えることができる。こ
の場合、ロール軸心位置を同一水準としてもよ
く、この場合も落下距離を短くすることができ、
傾斜板３の下端部１２から前記溶湯溜７へ供給さ
れる定常層流が、湯面（メニスカス）を撹乱する
ことがなくなる。
相対位置高さを変える方法としては、異径の水冷
ロールの組合わせによつてもできる。すなわち、
第４図に示すように、水冷ロール５，５′の周面
頂部高さの相対レベルを変えることができる。こ
の場合、ロール軸心位置を同一水準としてもよ
く、この場合も落下距離を短くすることができ、
傾斜板３の下端部１２から前記溶湯溜７へ供給さ
れる定常層流が、湯面（メニスカス）を撹乱する
ことがなくなる。
なお、本発明装置は、水冷ロールの周面頂部位
置が相対的に低い側の水冷ロール５の上部表面に
当接するように、耐火物製湯溜堰１３をそれぞれ
設けたものであり、水冷ロール５はこの湯溜堰１
３の下端面に接触しながら湯漏れが生じないよう
に摺動回転する用に支持されている。
置が相対的に低い側の水冷ロール５の上部表面に
当接するように、耐火物製湯溜堰１３をそれぞれ
設けたものであり、水冷ロール５はこの湯溜堰１
３の下端面に接触しながら湯漏れが生じないよう
に摺動回転する用に支持されている。
このような湯溜堰１３を設ける理由は、次のよ
うに説明される。すなわち、湯溜堰１３を設けな
いと溶湯溜７の量が少なくなり、湯面の上下変動
が敏感に生じ、この結果溶湯溜７の表面および内
部に乱れが生じやすくなる。一方、湯溜堰１３を
設けることにより溶湯溜７の量を多くすることが
できる結果、湯面変動による溶湯溜７の表面およ
び内部の乱れを最小限に抑制することができる。
うに説明される。すなわち、湯溜堰１３を設けな
いと溶湯溜７の量が少なくなり、湯面の上下変動
が敏感に生じ、この結果溶湯溜７の表面および内
部に乱れが生じやすくなる。一方、湯溜堰１３を
設けることにより溶湯溜７の量を多くすることが
できる結果、湯面変動による溶湯溜７の表面およ
び内部の乱れを最小限に抑制することができる。
本発明によれば、ノズル２の開口４より傾斜板
３の傾斜面上に吐出される溶融金属６が傾斜面を
定常層流となつて流下して、水冷ロール５，５′
相互間溶湯溜７へ供給される間に、溶融金属６が
露出するため、何らかの雰囲気制御をしなければ
空気と接触することになり、金属の種類によつて
は、前記定常層流表面が酸化されることになる。
かくして生成される金属酸化物が一部溶融金属６
中に巻き込まれて、製造される金属薄板内に介在
することになるので、薄板の表面性状を劣化させ
るだけでなく機械特性も劣化することになる。
３の傾斜面上に吐出される溶融金属６が傾斜面を
定常層流となつて流下して、水冷ロール５，５′
相互間溶湯溜７へ供給される間に、溶融金属６が
露出するため、何らかの雰囲気制御をしなければ
空気と接触することになり、金属の種類によつて
は、前記定常層流表面が酸化されることになる。
かくして生成される金属酸化物が一部溶融金属６
中に巻き込まれて、製造される金属薄板内に介在
することになるので、薄板の表面性状を劣化させ
るだけでなく機械特性も劣化することになる。
従つて、酸化され易い金属薄板を本発明により
製造する場合には、溶融金属６がノズル２の開口
部４から吐出され、水冷ロール５，５′の下より
薄板となつて排出されるまでの間の諸手段を、不
活性あるいは還元性雰囲気中で行うことが有利で
ある。例えば、溶融状態でN2を吸収し易い金属
であつて、金属窒化物が薄板の諸特性を損なうお
それのあるときは、N2を含まない雰囲気ガス中
で薄板の製造を行う必要があり、この際には例え
ばアルゴンガス雰囲気で行うことが有利である。
製造する場合には、溶融金属６がノズル２の開口
部４から吐出され、水冷ロール５，５′の下より
薄板となつて排出されるまでの間の諸手段を、不
活性あるいは還元性雰囲気中で行うことが有利で
ある。例えば、溶融状態でN2を吸収し易い金属
であつて、金属窒化物が薄板の諸特性を損なうお
それのあるときは、N2を含まない雰囲気ガス中
で薄板の製造を行う必要があり、この際には例え
ばアルゴンガス雰囲気で行うことが有利である。
本発明によれば、溶融温度が高い金属の薄板を
製造する場合には、傾斜板３の傾斜面の温度およ
び／または溶融金属６の定常層流の温度を所定温
度に保持するため、傾斜板３の中に加熱手段を設
けるかおよび／または傾斜板３の傾斜面上を流下
する定常層流にバーナー、赤外線、レーザー等の
加熱手段を設ける。これにより溶融金属の温度低
下を抑制することができる。
製造する場合には、傾斜板３の傾斜面の温度およ
び／または溶融金属６の定常層流の温度を所定温
度に保持するため、傾斜板３の中に加熱手段を設
けるかおよび／または傾斜板３の傾斜面上を流下
する定常層流にバーナー、赤外線、レーザー等の
加熱手段を設ける。これにより溶融金属の温度低
下を抑制することができる。
本発明によれば、傾斜板３上に開口４より吐出
された溶融金属６は末広り扇状に広がつて定常層
流となる。この際の定常層流の幅を200〜500mmと
なすことは比較的容易であるが、それ以上の所望
の広幅の定常層流となし、この定常層流から広幅
薄板を製造するためには傾斜板３上の流下方向に
直角方向の一直線上にノズル２を２個あるいはそ
れ以上を並列させることによつて所望広幅の薄板
を製造することができる。
された溶融金属６は末広り扇状に広がつて定常層
流となる。この際の定常層流の幅を200〜500mmと
なすことは比較的容易であるが、それ以上の所望
の広幅の定常層流となし、この定常層流から広幅
薄板を製造するためには傾斜板３上の流下方向に
直角方向の一直線上にノズル２を２個あるいはそ
れ以上を並列させることによつて所望広幅の薄板
を製造することができる。
本発明によれば、開口４より末広がり扇状に吐
出させた溶融金属６が傾斜板３の傾斜面上で定常
層流となるまでには、流下距離が必要であり、こ
の距離は溶融金属６の吐出温度、傾斜板３の表面
勾配および溶融金属６との濡れ性、その他によつ
て影響される。従つて、本発明によれば、ノズル
２の下端部が傾斜板３の表面に当接する位置は、
吐出された溶融金属６が傾斜板３の傾斜面上で均
一な流量分布を有する定常層流となり得るに必要
な流下距離を有する傾斜板３の傾斜面長さとする
必要がある。
出させた溶融金属６が傾斜板３の傾斜面上で定常
層流となるまでには、流下距離が必要であり、こ
の距離は溶融金属６の吐出温度、傾斜板３の表面
勾配および溶融金属６との濡れ性、その他によつ
て影響される。従つて、本発明によれば、ノズル
２の下端部が傾斜板３の表面に当接する位置は、
吐出された溶融金属６が傾斜板３の傾斜面上で均
一な流量分布を有する定常層流となり得るに必要
な流下距離を有する傾斜板３の傾斜面長さとする
必要がある。
本発明の方法によれば、水冷ロールの下向き間
〓部より排出された直後の薄板の幅方向の温度分
布の状態をテレビカメラによるサーモセンサによ
り調べたところ、温度分布は800℃と極めて均一
であることがわかつた。なお従来の方法によるも
のの温度分布は800〜1150℃の間で大きくバラツ
キがみられ不均一であつた。
〓部より排出された直後の薄板の幅方向の温度分
布の状態をテレビカメラによるサーモセンサによ
り調べたところ、温度分布は800℃と極めて均一
であることがわかつた。なお従来の方法によるも
のの温度分布は800〜1150℃の間で大きくバラツ
キがみられ不均一であつた。
この実施例において使用した金属薄板の製造装
置は下記の如くであつた。
置は下記の如くであつた。
タンデツシユノズル 内径：10.5mm
〃 長さ：120mm
〃 開口度の開度：120°
傾斜板材質：ジルコン（ZrSiO4）
傾斜板傾斜面勾配：10°
傾斜板傾斜面長さ：50mm
〃 予熱温度：1400℃
水冷ロール径：400mmφ
水冷ロールの軸心を結ぶ線
と水平線とのなす角度：40°
水冷ロール周速：0.6ｍ／sec
水冷ロール間隙：0.5mm
上記、およびに示す条件の装置を用い
て、SUS 304ステンレス鋼の溶鋼から、板幅100
mm、板厚1.25mmの金属薄板を製造することができ
た。
て、SUS 304ステンレス鋼の溶鋼から、板幅100
mm、板厚1.25mmの金属薄板を製造することができ
た。
得られた薄板は、従来の方法によつて製造した
薄板に比して板表面形状が良好であり、また第７
図ａ，ｂからわかるように、従来の方法によるも
のｂには湯じわが多くみられるのに対し、本発明
の方法によるものａには湯じわならびに割れなど
は殆んどみられず板表面性状は極めて良好であつ
た。
薄板に比して板表面形状が良好であり、また第７
図ａ，ｂからわかるように、従来の方法によるも
のｂには湯じわが多くみられるのに対し、本発明
の方法によるものａには湯じわならびに割れなど
は殆んどみられず板表面性状は極めて良好であつ
た。
また、第８図ａ，ｂに示すように、本発明の方
法による薄板の表面粗さａは、Rmaxが13μｍ、
Raが1.2μｍであり、従来方法によるそれの表面
粗さｂはRmaxが37μｍ、Raが4.9μｍであるのに
比べ、極めて小さい表面粗さを示した。
法による薄板の表面粗さａは、Rmaxが13μｍ、
Raが1.2μｍであり、従来方法によるそれの表面
粗さｂはRmaxが37μｍ、Raが4.9μｍであるのに
比べ、極めて小さい表面粗さを示した。
以上述べたように、本発明によれば下記のよう
な効果がある。
な効果がある。
(1) 板形状が良好となるので、板厚の局部的変動
がなくなり、ロール面の損傷がなくなる。
がなくなり、ロール面の損傷がなくなる。
(2) 湯じわならびに割れなどが極めて少なく板表
面性状が良好である。
面性状が良好である。
(3) 板の表面粗さが極めて小さく、かつ均一であ
る。
る。
(4) 水冷ロールから排出直後の板の高温における
温度分布が均一であるため、冷却後に割れが発
生することがない。
温度分布が均一であるため、冷却後に割れが発
生することがない。
(5) 本発明により製造される薄板は焼鈍なしで冷
間圧延を施すことができ、このようにして得ら
れる冷延板の表面性状は従来の方法によるもの
に比し極めて良好である。
間圧延を施すことができ、このようにして得ら
れる冷延板の表面性状は従来の方法によるもの
に比し極めて良好である。
(6) 薄板表面および内部が均質になるため、機械
的性質、耐食性などの品質のバラツキがなくな
る。
的性質、耐食性などの品質のバラツキがなくな
る。
(7) 高速で広幅薄板を鋳造する場合でも、スリツ
ト状ノズルを使用する必要がないため、ノズル
詰りがなくなり、また流れの乱れが生じなくな
り、この結果例えば粘性の高い鋼の薄板も製造
することができる。従つて本発明によれば広範
な種類の金属薄板を製造することが可能とな
る。
ト状ノズルを使用する必要がないため、ノズル
詰りがなくなり、また流れの乱れが生じなくな
り、この結果例えば粘性の高い鋼の薄板も製造
することができる。従つて本発明によれば広範
な種類の金属薄板を製造することが可能とな
る。
(8) ノズルの本数を増やすことにより板形状の均
一な広幅の薄板を製造することができる。
一な広幅の薄板を製造することができる。
本発明は簡単な装置ならびに操作によつて従来
の造塊−圧延方法ならびに従来の双ロール方法に
比して、経済的に表面性状の良好な金属薄板を量
産することが出来る結果、工業的な利用価値が極
めて大きい。
の造塊−圧延方法ならびに従来の双ロール方法に
比して、経済的に表面性状の良好な金属薄板を量
産することが出来る結果、工業的な利用価値が極
めて大きい。
第１図は、本発明の装置の配置縦断面図、第２
図は、第１図の一部破断正面図、第３図ａは、ノ
ズル下端部ならびに傾斜板の縦断面図、第３図ｂ
は、ノズル下部の第３図ａのＡ−A′線に沿つて
切つた装置の横断面図、第４図は、本発明の他の
実施例装置の縦断面図、第５図は、板幅と板厚と
の関係を示す図、第６図ａ，ｂは、それそれ金属
薄板の表面組織（倍率２倍）を示す顕微鏡写真、
第７図ａ，ｂは、それぞれ金属薄板の最大表面粗
さRmaxと平均表面粗さRaを示すチヤートであ
る。 １……タンデイツシユ、２……ノズル、３……
傾斜板、４……開口、５，５′……水冷ロール、
６……溶融金属、７……溶湯溜、８……金属薄
板、９……ノズル下端部周側壁、１０，１０′…
…ノズル開口部の側壁、１１，１１′……側堰、
１２……傾斜板下端部、１３……湯溜堰。
図は、第１図の一部破断正面図、第３図ａは、ノ
ズル下端部ならびに傾斜板の縦断面図、第３図ｂ
は、ノズル下部の第３図ａのＡ−A′線に沿つて
切つた装置の横断面図、第４図は、本発明の他の
実施例装置の縦断面図、第５図は、板幅と板厚と
の関係を示す図、第６図ａ，ｂは、それそれ金属
薄板の表面組織（倍率２倍）を示す顕微鏡写真、
第７図ａ，ｂは、それぞれ金属薄板の最大表面粗
さRmaxと平均表面粗さRaを示すチヤートであ
る。 １……タンデイツシユ、２……ノズル、３……
傾斜板、４……開口、５，５′……水冷ロール、
６……溶融金属、７……溶湯溜、８……金属薄
板、９……ノズル下端部周側壁、１０，１０′…
…ノズル開口部の側壁、１１，１１′……側堰、
１２……傾斜板下端部、１３……湯溜堰。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平行近接配置にかかる一対の水冷ロール相互
間上部に形成される溶湯溜に、溶融金属容器下部
に取付けられるノズルとその延在位置に設置され
る傾斜板とを介して金属溶湯を供給し、この溶湯
を各ロール周面で冷却させながら凝固シエルを生
成、成長させ、これを引き抜いて薄板を製造する
装置において、 前記各水冷ロールは、それらの周面頂部位置が
上下方向に相対的にずれるように配置し、その相
対位置高さの低い方の水冷ロール周面には、その
最高位置近傍にロール回転軸線方向と平行に湯溜
堰を配設し、 前記ノズルには、その下端の周側壁のうち前記
傾斜面の下方向に面する側に開口を設け、かつこ
のノズル下端部は、傾斜板の上流端部近傍に当接
させて配置し、 そして、前記傾斜板を低位側水冷ロール上に配
設すると共に、その下流端を前記湯溜堰を介して
溶湯溜に臨ませて、しかも湯面近くに持ち来して
支持した、 ことを特徴とする金属薄板の直接製造装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176906A JPS6238745A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 金属薄板の直接製造装置 |
| SE8603384A SE466297B (sv) | 1985-08-13 | 1986-08-11 | Saett och anordning foer tillverkning av tunn metallplaat direkt fraan smaelt metall |
| DE19863627196 DE3627196A1 (de) | 1985-08-13 | 1986-08-11 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines duennen metallbleches direkt aus geschmolzenem metall |
| US07/089,913 US4790368A (en) | 1985-08-13 | 1987-08-24 | Method of manufacturing thin metal sheet directly from molten metal and apparatus for manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176906A JPS6238745A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 金属薄板の直接製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238745A JPS6238745A (ja) | 1987-02-19 |
| JPH042338B2 true JPH042338B2 (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=16021821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60176906A Granted JPS6238745A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 金属薄板の直接製造装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4790368A (ja) |
| JP (1) | JPS6238745A (ja) |
| DE (1) | DE3627196A1 (ja) |
| SE (1) | SE466297B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62270254A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-24 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 金属薄板の直接製造方法とその製造装置 |
| GB2203680B (en) * | 1987-04-21 | 1991-06-26 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | A direct production process of a stainless steel strip having excellent superplasticity and surface properties |
| US5259443A (en) * | 1987-04-21 | 1993-11-09 | Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. | Direct production process of a length of continuous thin two-phase stainless steel strip having excellent superplasticity and surface properties |
| JPS6418550A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-23 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Production of direct casting strip |
| DE3802202A1 (de) * | 1988-01-26 | 1989-08-03 | Voest Alpine Ag | Verfahren zum stranggiessen eines duennen bandes oder einer duennen bramme sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE3822656A1 (de) * | 1988-07-05 | 1990-01-11 | Karsten Schenk | Verfahren zum kontinuierlichen giessen von metallbaendern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| FR2656243A1 (fr) * | 1989-12-26 | 1991-06-28 | Siderurgie Fse Inst Rech | Procede d'amorcage d'une coulee continue de metal liquide sur un cylindre et dispositif pour sa mise en óoeuvre. |
| NZ242595A (en) * | 1991-05-23 | 1993-09-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Casting metal strip; delivery nozzle for delivering molten metal to nip rollers |
| JP6511968B2 (ja) * | 2015-06-03 | 2019-05-15 | 日産自動車株式会社 | 双ロール式縦型鋳造装置及び双ロール式縦型鋳造方法 |
| CN114309505B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-01-10 | 北京科技大学 | 一种采用动量布流的金属薄带连铸方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2332759A (en) * | 1939-06-06 | 1943-10-26 | Schwarz Adolphe | Method of and apparatus for rolling molten metals |
| US3604598A (en) * | 1969-07-09 | 1971-09-14 | United States Steel Corp | Outlet passage construction for teeming vessels |
| US3867978A (en) * | 1973-04-12 | 1975-02-25 | Concast Inc | Method and apparatus for introduction of steel into a continuous casting mold |
| JPS548162A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-22 | Toshiba Corp | Deodoring apparatus |
| JPS5554251A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of thin metal strip |
| JPS55100850A (en) * | 1979-01-29 | 1980-08-01 | Nippon Steel Corp | Preparation of non-crystalline metal sheet |
| JPS57109548A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Direct rolling type continuous casting device |
| JPS57124554A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Direct rolling type continuous casting machine for metallic sheet |
| JPS58151948A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Daido Steel Co Ltd | 連続鋳造法 |
| JPS6015049A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-25 | Hitachi Ltd | 連続鋳造装置 |
| JPS6021158A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 薄板連続鋳造装置 |
| JPS6021153A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 幅広薄板連続鋳造装置 |
| JPS6021171A (ja) * | 1983-07-16 | 1985-02-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 幅広薄板連続鋳造装置 |
| JPS60130455A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-11 | Kawasaki Steel Corp | 急冷薄板の製造方法 |
| JP3139138B2 (ja) * | 1992-06-26 | 2001-02-26 | 神鋼電機株式会社 | 遠隔時限設定装置 |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP60176906A patent/JPS6238745A/ja active Granted
-
1986
- 1986-08-11 SE SE8603384A patent/SE466297B/sv not_active IP Right Cessation
- 1986-08-11 DE DE19863627196 patent/DE3627196A1/de active Granted
-
1987
- 1987-08-24 US US07/089,913 patent/US4790368A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4790368A (en) | 1988-12-13 |
| JPS6238745A (ja) | 1987-02-19 |
| DE3627196C2 (ja) | 1989-07-20 |
| SE8603384D0 (sv) | 1986-08-11 |
| DE3627196A1 (de) | 1987-02-19 |
| SE466297B (sv) | 1992-01-27 |
| SE8603384L (sv) | 1987-02-14 |
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