JPH0448542B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属ストリツプを急速に鋳造する方
法と装置とに関する。特に本発明は、鋳造作業を
急速に停止する方法と装置とを目途とする。

金属ストリツプを急速に鋳造するには、冷却し
た鋳造面上に溶融金属の制御される流れを供給す
る。溶融金属を注入するタンデイツシユには、所
定の構造としたノズル即ちオリフイス通路を有
し、鋳造面上に供給する溶融金属流を制御する。
この金属はとりべから又は直接に炉等からタンデ
イツシユ内に注入する。ストリツプ鋳造は連続作
業であるが、鋳造作業を停止する必要を生ずるこ
とがある。

連続鋳造作業を停止させるためのこれまでの方
法によれば、タンデイツシユへの溶融金属注入が
停止される。しかし、溶融金属の補給は停止され
ても、タンデイツシユ内に存在する溶融金属は、
ノズルを通つて鋳造面に引続き流出する。タンデ
イツシユへの溶融金属補給の停止は、安定作業条
件の厳格な維持を必要とする鋳造作業を著しく妨
害する。即ち、溶融金属補給が停止すれば、溶融
金属への押湯ヘツド圧力及び鋳造面に対する金属
流パターンが変化し、低品質ストリツプ、廃品ス
トリツプが製造されることになり、又は溶融金属
の飛沫が生じ、最後はタンデイツシユがほゞ空虚
となり、オリフイス通路が凝固閉塞される。

鋳造作業の最後に低品質ストリツプが形成され
ることは、既に製造された高品質ストリツプを損
傷し、又はストリツプ鋳造装置を損傷することが
ある。更にタンデイツシユからの溶融金属の飛沫
は、既に製造された高品質ストリツプ上に落ちて
焼け等の損傷を与えることがある。

それ故、ストリツプ鋳造方法並びに装置におい
て、所要の時にほゞ瞬間的にストリツプ鋳造作業
を停止し得ることが希望される。

本発明によるストリツプ連続鋳造装置の概要に
よれば、溶融金属を受入れ保持する内部スペース
を有するタンデイツシユを有し、タンデイツシユ
に設けた２個の互に離間したリツプ間に形成した
オリフイス通路を通つて内部スペース内の溶融金
属を鋳造面に供給し、鋳造面はオリフイス通路か
ら約0.120in（約３mm）以下の間〓で200〜
10000ft／min（約60〜3000ｍ／min）の線速度で
通過する。本発明によれば、タンデイツシユの内
部スペースに連通した少なくとも１個の開口を設
け、取外可能のプラグを該開口に係合させる。開
口の寸法は、内部スペース内の溶融金属を抜取つ
て、オリフイス通路における押湯ヘツド圧力をス
トリツプ鋳造所要圧力より低い値とするに充分な
だけ大きくしなければならない。本発明による、
鋳造作業をほゞ瞬間的に停止させる方法は、タン
デイツシユに連通した所要寸法の開口から選択的
にプラグを抜く段階を含む。

本発明の利点として、鋳造作業がほゞ瞬間的に
停止する。鋳造作業間に予見できない問題点が生
じた時に、金属流を直に停止し得るため大きな利
点となる。

本発明の目的は、ストリツプ鋳造装置を提供
し、鋳造面に対する金属流を所要に応じて停止
し、既に鋳造されたストリツプに対する損傷を防
ぐことである。急速に金属流を停止することは、
ストリツプ及び鋳造装置の損傷を防ぐ。

本発明の他の目的は溶融金属を鋳造作業完了後
に、ストリツプ鋳造タンデイツシユから抜出し、
タンデイツシユを次の鋳造作業に再使用可能とす
ることである。

本発明を、例示とした実施例並びに図面につい
て説明する。

第１〜４図は本発明による好適なストリツプ鋳
造装置を示す。図に示す通り、装置はタンデイツ
シユ１０を有する。タンデイツシユ１０には溶融
金属を受入れ保持する内部スペース１２を有す
る。タンデイツシユ１０にはオリフイス通路１４
即ちノズルを有し、スペース１２内の溶融金属
は、オリフイス通路１４を通つて鋳造面１６に供
給する。

好適な実施例において、溶融金属はノズル１４
を経て鋳造輪の外周面１６に供給する。鋳造輪
は、水冷される析出硬化銅合金製とし、約99％の
銅を含む。銅及び銅合金は熱伝導率が高く、耐摩
耗性が大きいため選択したが、他の材料を鋳造面
１６用として使用することもできる。本発明の装
置の作動に際して、鋳造面１６が円、平面、楕円
の何れでも、ノズル１４の前方を約200〜
10000ft／min（約60〜3000ｍ／min）の線速度で
動く。

第１図に示す通り、タンデイツシユ１０は、少
なくとも１個の上部ブロツク２０と少なくとも１
個の後部ブロツク３０と中間ブロツク２２とを有
する。本明細書において、上下前後とは鋳造面１
６に対して称し、上、後とは鋳造面１６から離れ
た位置を示す。垂直とは重力に関連して称する。
上下ブロツク２０，３０は第１図の例では垂直方
向に積重ねて固着する。この垂直配置は同日付出
願に記載してある。重ね合せ配置の場合にスペー
ス１２内の溶融金属が接合面から漏洩しないよう
にする。第１図に示す通り、オリフイス通路１４
は接合部に一致し、溶融金属を通す。接合面の
「漏洩」には、オリフイス通路１４の通過は含ま
ない。タンデイツシユ１０の構成は、第１図の垂
直配置以外に水平方向に重ねることもでき、一体
構造とすることもできる。

タンデイツシユ内に形成されたスペース１２
は、溶融金属が自由に上端開口からスペース１２
を経てオリフイス通路１４、鋳造面１６に流れる
ような形とする。タンデイツシユ１０は図に示す
ような、一般的に直方体の形とする必要はない。

本発明の装置に使用するタンデイツシユの材料
は、溶融金属の浸食に耐える必要がある。この点
で、絶縁ボード、例えばフアイバ化カオリンが適
当である。他の材料例えばグラハイト、アルミナ
グラハイト、耐火クレー、クレーグラハイト、石
英、窒化硼素、窒化珪素、炭化珪素、炭化硼素、
アルミナ、シリカ、ジルコニア、安定化ジルコン
シリケート、マグネシア、クロムマグネサイト、
これらの混合物を使用することができる。

好適な実施例において、タンデイツシユ１０は
1.5in（約38mm）の厚さの商品名カオウール耐火ボ
ードを垂直又は水平方向に重ねて形成する。所要
ストリツプ鋳造条件に応じて所要厚さのブロツク
を使用できる。1.5in（約38mm）としたのは市場で
入手可能なためである。更にフアイバ化カオリン
のブロツクは比較的安価であり、所要のスペース
１２、オリフイス通路１４の加工、孔あけ加工に
容易な利点がある。しかし他の材料、例えば上述
の材料も使用でき、機械加工に代えて鋳造するこ
ともできる。

タンデイツシユ１０のスペース１２は導入部３
２を有する。導入部３２はタンデイツシユ１０の
上面からタンデイツシユ１０の上部を通り、タン
デイツシユ１０の下部に中空部として形成したベ
ース部３４に連通する。導入部スペース３２の開
口は、図示の通り頂面に形成したがタンデイツシ
ユの側壁に形成することもできる。更に、図示の
例では開口を漏斗状に曲面とし金属の注入を容易
にする。

ベース部スペース３４とオリフイス通路１４の
構造は、本発明の装置において重要である。ベー
ス部スペース３４は、タンデイツシユの底部に加
工又は鋳造によつて形成し、中間ブロツク２２の
底面と、下部ブロツク３０に加工した曲面３８と
の間として形成するのが好適であり、これは第１
図に示す。

図示の例では、ベース部スペース３４の底面３
８の大部分はオリフイス通路１４の高さよりも下
方とする。この実施例では、ベース部スペース３
４の底面３８の一部は少なくともオリフイス通路
１４の下方0.25in（約６mm）にあるものとする。
更にこの実施例では、ベース部スペース３４の底
面３８は、オリフイス通路に向けて水平から少な
くとも30゜の角度で上方にオリフイス通路１４に
向けて傾斜する。

溶融金属を鋳造面１６上に流すオリフイス通路
１４は長手方向全長に亘つてほゞ均等な巾寸法と
する。この巾寸法は少なくとも約0.010in（約0.25
mm）とし、約0.120in（約３mm）以下とする。好適
な値として、オリフイス１４の巾寸法範囲は、約
0.020〜0.060in（約0.5〜1.5mm）更に好適な値は約
0.03〜0.05in（約0.76〜1.3mm）とする。

オリフイス通路１４は、各種の方法で製造し得
る。第１図に示す例では、オリフイス通路１４
は、中間ブロツク２２の底面３６と、底部ブロツ
ク３０の前壁の切込部によつて形成する。図示の
通り、溶融金属耐性の板４０を中間ブロツク２２
に固着するのが好適である。オリフイス通路形成
方法は、何れであつてもオリフイス巾は狭い公差
を保つ必要がある。

好適な例として、オリフイス通路１４を形成す
る少なくとも１個の面を、何れかのブロツクに取
付けた板４０の面とする。オリフイス通路１４の
上部の面を溶融金属耐性材料の板４０の面とする
のが好適である。鋳造間オリフイス通路の上部の
面を所定形状寸法に保つことが重要であるため、
上部に板４０を使用する。しかし、オリフイス通
路１４の下部の面又は上下の面を板４０の面とす
ることもできる。板４０はブロツクと少なくとも
同等の溶融金属耐性を有するものとし、好適には
タンデイツシユ１０を形成する材料よりも板４０
の材料の溶融金属耐性を著しく大きくする。第１
図に示す通り、板４０は中間ブロツク２２の底面
３６に切込んだスロツト内に固着する。板４０の
長さはオリフイス通路１４の長さよりも大とす
る。かくして、板４０の端部がブロツク２２，３
０間に挟まれる。

好適な例では、板４０を窒化硼素型とするが、
他の材料例えば窒化珪素、炭化珪素、炭化硼素、
シリカ、アルミナ、ジルコニア、安定化ジルコン
シリケート、グラハイト、アルミナグラハイト、
耐火クレー、クレーグラハイト、石英、マグネシ
ア、クロムマグネサイト、及びこれらの混合物製
とすることができる。

上述した通り、導入部スペース３２はベース部
スペース３４に連通する。好適な例では、導入部
スペース３２はタンデイツシユ１０内の管状通路
とする。管状通路の全高は、タンデイツシユ１０
のオリフイス通路１４において所要の押湯ヘツド
圧力を制御保持するに必要なスペース高さを生ず
るに必要な高さとする。オリフイス通路より上方
約2in（約50mm）のほゞ一定の溶融金属高さを保つ
ことによつて、押湯ヘツド圧力は約1/2psi（約35
ｇ／cm²）となり、ストリツプ鋳造用として所要値
を得られる。

好適な例では、オリフイス通路１４の一方又は
双方のリツプを形成する板４０を加熱する装置を
設ける。このための例は、少なくとも１個の吹管
をタンデイツシユに取付け、先端を板４０に向け
る。板４０に吹管から吹付けた燃焼ガスの燃焼生
成物をタンデイツシユから排出する別の開口を設
ける。これによつて、ストリツプ鋳造開始前に板
４０の温度を所要値に上昇させ得る。鋳造すべき
合金の融点附近まで板４０を加熱すれば、鋳造作
業開始時にオリフイス通路で合金が凝固するのを
防ぎ得る。複数の吹管から板４０に向けて反応性
ガスを送り、高温度の焔を板４０に吹付ける。板
４０に対する焔の浸食効果を防ぐために、板４０
の上面の一部即ち焔が板に衝突する部分に熱伝導
層を固着することができる。この熱伝導層は、焔
の浸食を防ぐと共に熱を下方の板４０に伝達す
る。好適な例では熱伝導層をグラハイトとする
が、他の材料を使用することができ、この構成は
同日付出願に記載されている。

図に示す通り、本発明によつて、少なくとも１
個の開口６０をタンデイツシユ１０の下部を貫通
させる。開口６０はベース部スペース３４の一部
に連通させ、オリフイス通路１４よりは垂直方向
に下方とする。プラグ６２を開口６０に取付け
る。プラグとはゲート、フラツプ、止めロツド等
所要に応じて開き得る溶融金属止め装置を総称す
る。開口６０とプラグ６２の目的は、タンデイツ
シユ１０内の溶融金属を導出してほゞ瞬間的にオ
リフイス通路１４を通る溶融金属流を停止させて
所要の時にストリツプ鋳造を中止することであ
る。

ストリツプ鋳造実施の結果、鋳造作業は１秒以
内、好適には約1/2秒以内に停止し、オリフイス
通路１４が制御されない状態で鋳造面１６上に溶
融金属を供給し続けるのを防ぐ必要があることが
判明している。それ故、上述のほゞ瞬間的にとは
少なくとも１秒以内にとの意味である。オリフイ
ス通路１４に対する溶融金属の供給をほゞ瞬間的
に停止するためには、開口６０の寸法はプラグ６
２を取外した時に十分な量の溶融金属を十分大量
に排出し得る寸法とする。この溶融金属流はオリ
フイス通路における押湯ヘツド圧力をストリツプ
鋳造の所要圧力以下に下げる効果を有する必要が
ある。

好適な実施例において、図に示す通り、オリフ
イス通路１４を、ベース部スペース３４の少なく
とも一部に対して、タンデイツシユ１０の圧力の
方向に関連して垂直方向上方とする。好適な例で
はスペース３４の底面は少なくとも約0.25in（約
６mm）オリフイス通路１４よりも下方とする。圧
力の方向は通常は重力の方向である。タンデイツ
シユ１０は鋳造面１６の外周面のどの位置とする
こともでき、鋳造圧力は押湯ヘツドでなく、他の
圧力源から供給することもできる。図示のタンデ
イツシユの配置において、オリフイス通路よりも
重力方向下方の位置で、タンデイツシユのスペー
スの一部に連通して金属流を排出する１個以上の
開口を設けることができる。

タンデイツシユから溶融金属を排出する開口の
寸法は、使用するストリツプ鋳造パラメータに応
じて変化する。機能的には、開口の寸法はストリ
ツプ鋳造に必要な圧力以下にノズル１４における
押湯ヘツド圧力を下げるように定める。特定の例
として、オリフイス通路１４のリツプ間隙を約
0.020〜0.060in（約0.5〜1.5mm）の範囲とし、オリ
フイス通路１４と鋳造面１６との間隙を約0.010
〜0.020in（約0.25〜0.5mm）とした時は、オリフイ
ス通路１４における押湯ヘツド圧力を約0.5psi
（約35ｇ／cm²）よりも下げ得るような開口の大き
さとする必要がある。オリフイス通路１４のリツ
プ間の間隙が広く、例えば約0.060〜0.100in（約
1.5〜2.5mm）であり、オリフイス通路と鋳造面と
の間隙が0.010〜0.020in（約0.25〜0.5mm）である時
は、オリフイス通路における押湯ヘツド圧力を約
0.25Psj（約18ｇ／cm²）に下げ得るだけの開口を必
要とする。この圧力低下はプラグ取外後約１秒以
内に達する必要がある。

好適な実施例によれば、プラグ６２は、溶融金
属耐性の耐熱性材料例えばフアイバ化カオリン等
で製造する。プラグの封鎖を容易にする方法を必
要とする。例えば、薄い、平な又は小直径の耐火
物シールをプラグとタンデイツシユの接触面に施
して漏洩路を封鎖する。セメント接合も可能であ
るが、プラグ引抜装置は所要に際してセメント封
鎖を確実に破る力を必要とする。

本発明の耐火物のタンデイツシユの孔６０から
プラグ６２を引抜くには、２〜５ｂ（約１〜2.5
Kg）の力を必要とする。このため、空気圧シリン
ダを使用して所要の時にプラグ６２を自動的に引
抜く。プラグ６２を引抜き、又はゲート又は止め
ロツドを動かすための所要の装置、例えば液圧装
置、ねじジヤツキ、等を使用することができる。
手でプラグ６２を外すことも可能である。

プラグ６２を第４図に示す通りに外せば、溶融
金属は開口から流出する。開口の直径は十分大き
くして、タンデイツシユのスペースから流出する
溶融金属流量がスペース内に供給される流量より
大きくなるようにする。第３，４図に示した例で
は樋７０を設けて排出金属を他の容器７２等に流
す。

鋳造作業の停止は、できるだけ速やかに行なう
必要がある。停止が急速でない時は不均等又は間
欠的溶融金属流が鋳造作業終了時にノズルから流
出し、この間欠流は、急速に動く鋳造面１６上に
流出する。この時に鋳造面は高品質ストリツプを
製造するに必要とする制御を行なつていない。こ
のため、制御されない溶融金属の飛沫が製品の鋳
造ストリツプ上に落ちて損傷させ、又はストリツ
プ鋳造装置の一部を損傷することが生ずる。

更に、タンデイツシユ１０を再用するために
は、スペース１２内の溶融金属を作業終了時にタ
ンデイツシユ１０から抜取ることを必要とする。
プラグ６２を抜くことによつて、タンデイツシユ
内の溶融金属のほゞ全量がプラグ孔６０を経て流
出し、タンデイツシユは次の鋳造に使用するため
の清掃又は加工はほとんど必要としない。

鋳造スペースの内部形状は、製造される金属ス
トリツプの最終品質に関して重要である。この形
状の重要性は、鋳造ストリツプ鋳造装置の巾が増
加した場合に大きくなる。溶融温度、押湯ヘツド
高さ、オリフイス開口、板４０の温度、鋳造面速
度、オリフイスと鋳造面との間隙が一定である時
に、タンデイツシユスペースの設計の僅かな変化
でも広い金属ストリツプの巾方向の品質変化が著
しいことがある。好適な形状として次のパラメー
タ即ち、スペースの傾斜及び横断面形がある。好
適な実施例によつて、ベース部スペース３４の底
面３８はオリフイス通路１４に向つて水平から少
なくとも30゜の角度に上方に向う。更にベース部
スペース３４の底面３８は皿型とする。特に中央
部のベース部スペースの高さはスペース３４の両
横縁部で測定した高さよりも少なくとも約0.10in
（約2.5mm）高くする。本発明のタンデイツシユの
導入部スペース３２はタンデイツシユ材料に所要
寸法の孔を１個以上孔あけ加工して形成する。タ
ンデイツシユ底部の形状は、外方に延長するフア
ン型とし、管状導入部スペース３２からオリフイ
ス通路１４の方向に、鋳造すべきストリツプの巾
にほゞ等しくして外方に拡がる。導入部スペース
３２をタンデイツシユに形成する時の孔あけの数
は、通常は鋳造すべきストリツプの巾、即ちオリ
フイス通路１４の長さによつて定める。

上述した通り、オリフイス通路１４は、長手方
向全部にほゞ均等な開口巾とする。この巾寸法は
オリフイス通路の横縁部では僅かに変えることが
できる。特に本発明の装置によつて製造した金属
ストリツプの縁部の品質を良くするには、オリフ
イス通路の両縁部を僅に広い開口巾とすればよ
い。この縁部を広くする場合に、オリフイス通路
の巾の1.5倍を超えないようにし、更に広くする
部分の長さはオリフイス通路１４の定常開口巾の
２倍を超えないようにする。縁部の開口巾を広く
することによつて、両縁部で僅に多量の溶融金属
が中央部に比較して利用し得る。この開口巾を広
くするのは縁部に向つて連続的に増加するように
する。開口巾が縁部に向つて減少してはいけな
い。

本発明を好適な実施例によつて説明したが、本
発明は種々の変型が可能であり、実施例並びに図
面は例示であつて発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ストリツプ鋳造装置のタンデイ
シユの断面図、第２図第３図はタンデイツシユの
別の実施例を示す断面図、第４図は第３図の装置
のプラグを除いた断面図である。 １０…タンデイツシユ、１２…内部スペース、
１４…オリフイス通路（ノズル）、１６…鋳造面、
２０，２２，３０…ブロツク、３２…導入部スペ
ース、３４…ベース部スペース、３８…底面、４
０…板、６０…プラグ孔、６２…プラグ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ストリツプ鋳造装置に溶融金属を受入れ保持
   する内部スペースを有するタンデイツシユと、タ
   ンデイツシユの２個の離間したリツプ間に形成さ
   れ溶融金属を鋳造面に供給するオリフイス通路
   と、オリフイス通路から約0.120in（約３mm）以内
   を200〜10000ft／min（約60〜3000ｍ／min）の線
   速度で通過する鋳造面とを有するものにおいて； 少なくとも１個の開口をタンデイツシユの内部
   スペースに連通させ、上記開口は内部スペースの
   溶融金属を排出してオリフイス通過における押湯
   ヘツド圧力をストリツプ鋳造可能圧力より低い圧
   力に減少させ得る寸法とし、かつ前記開口の少な
   くとも１個をオリフイス通路の少なくとも一部よ
   り下方とし、 上記開口に係合して溶融金属流出を防ぐプラグ
   と、 上記開口からプラグを取外す装置とを備えるこ
   とを特徴とするストリツプ鋳造装置。 ２ 前記オリフイス通路を、タンデイツシユ内の
   圧力の方向に関して少なくとも前記スペースの一
   部よりも上方とする特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３ 前記開口は溶融金属をタンデイツシユのスペ
   ースに供給する流量に対して少なくとも同じ流量
   をタンデイツシユスペースから排出し得る寸法と
   する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 前記オリフイス通路のリツプ間の間〓を約
   0.020〜0.060in（約0.5〜1.5mm）の範囲の均等な間
   〓とし、オリフイス通路と鋳造面との間隙を約
   0.020in（約0.5mm）以下とし、前記開口はオリフイ
   ス通路における押湯ヘツド圧力を約0.5lb／in²（約
   35ｇ／cm²）以下に下げ得る寸法とする特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ５ 前記オリフイス通路のリツプ間の間〓を約
   0.060〜0.100in（約1.5〜2.5mm）の範囲の均等な間
   〓とし、オリフイス通路と鋳造面との間隙を約
   0.010〜0.020in（約0.25〜0.5mm）とし、前記開口は
   オリフイス通路における押湯ヘツド圧力を
   0.25lb／in²（約18ｇ／cm²）以下に下げ得る寸法と
   する特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６ 前記タンデイツシユを窒化硼素、窒化珪素、
   炭化珪素、炭化硼素、シリカ、アルミナ、ジルコ
   ニア、安定化ジルコンシリケート、グラハイト、
   アルミナグラハイト、耐火クレー、クレーグラハ
   イト、フアイバ化カオリン、石英、マグネシア、
   クロムマグネサイト及び混合物から成る群から選
   択した溶融金属耐性材料製とする特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ７ ストリツプ鋳造作業をほぼ瞬間的に停止させ
   る方法であつて、タンデイツシユのオリフイス通
   路から約0.120in（約３mm）以内を200〜10000ft／
   min（約60〜3000ｍ／min）の線速度で通過する
   鋳造面に溶融金属流を供給するオリフイス通路を
   有するタンデイツシユの溶融金属保持スペースに
   連通する開口からプラグを取去り、上記開口はタ
   ンデイツシユの溶融金属保持スペース内を溶融金
   属を抜取つてオリフイス通路における押湯ヘツド
   圧力をストリツプ鋳造に必要とする圧力以下に低
   下させることを特徴とするストリツプ鋳造方法。