JPH0455041A - 急冷薄帯製造用多孔ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、双ロール法による象冷Ｆｉｉｌｌ’！Ｆ製造
装置において、双ロール間に溶湯を注湯するための多孔
ノズル、特に溶湯によるノズル孔の溶損によるトラブル
の少ない多孔ノズルに関するものである。

〈従来の技術〉 双ロールによる急冷薄帯製造装置において、ロール幅方
向へ均一に溶融金属を注湯するため、広幅の多孔ノズル
から双ロール間に注湯する方法が従来から採用されてい
る（第３図参照）、また、広幅のスリットノズルも提案
されているが、熱変形しやすくまた製作も困難であり、
多孔ノズルの方が有利である。

ロール幅方向での注湯量分布によって鋳造される薄帯に
板厚偏差が生しるが、特開昭５４−１０．１７１８号や
特開昭５８−１６７５９号公報において、ノズルの孔径
、孔ピッチを調整することによって、板厚偏差を低減す
る技術が提示されている。しかしながら、大量の注湯（
ＩＬ／チャージ以上）を行うと、耐火物製ノズルのｆ’
８　ｔＭによってノズル径のバラツキが生じ、注湯流量
が不均一となる。さらには、他に比べて流量の減少した
ノズル孔では閉塞が生じ注湯流量の不均一は増長される
という問題がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、急冷薄帯の大量の鋳造を行う場合、多孔ノズ
ルの溶…の大きいノズル孔からの溶湯流量が増加し、溶
損の小さいノズル孔からの溶湯流量が減少し、ノズル詰
まりが発生し板厚偏差または急、冷薄帯に開孔が生しる
という問題を解決するための象冷薄帯製造用多孔ノズル
を提供するためになされたものである。

〈課題を解決するだめの手段〉 本発明は、■一対の冷却ロールと該ロール端面に当接し
て配置された端面押え部材とで形成する鋳造空間に、溶
融金属を連続的に供給し急冷凝固させて金属薄帯を製造
する際の溶融金属を連続的に供給する多孔ノズルにおい
て、該多孔ノズルのノズル孔径に応じてノズル孔数を定
めることを特徴とする急冷薄帯製造用多孔ノズルで、か
つ■前項■記載の多孔ノズルにおいて、ノズルの溶損速
度：Ｕ（ｍ／ｓ）、ノズル流量係数：Ｃ、ノズル孔数：
Ｎ（個）、ノズル孔径：　Ｄ　（ｍ）　、注湯時間：Ｔ
（ｓ）、注湯速度：Ｑ（ｋｇ／ｓ）とした時、Ｎ　（Ｄ
＋　２　ＵＴ）”” 〈４Ｑ／πＣ（８ρσ）−１／！　　　　−・・−−−
−ｆｉｌ上記ｆｌ１式を満足させるノズル径りとノズル
孔数Ｎを定めたことを特徴とする２冷薄帯製造用多孔ノ
ズルである。

ただし、ρ；溶鋼密度（ｋｇ／ボ）、 σ；溶鋼表面張力（Ｎ／ｍ）。

〈作　用〉 多孔ノズルが溶損し、一部のノズルの孔径が拡大し始め
ると、これに対応して他部のノズルのノズル孔が閉塞す
ることを実験によって確認した。

一方、さらに深く観察することによって、溶損により拡
大したノズル孔からの溶湯流量が増大すると、そのノズ
ル孔上の溶鋼ヘッド高さが減少して、ノズル孔出口での
溶鋼の表面張力が溶鋼静圧を上回りノズル孔の閉塞が起
こるという知見を得た。

したがって、ノズル孔の閉塞防止のためには、注湯時間
内においてノズル孔の溶…が生じても、ノズル孔出口に
おいて表面張力を上回る溶鋼静圧が得られるヘッド高さ
を保持できるような初期ノズル孔径、孔数を設けること
が必要不可欠である。

ここで、ノズル孔の溶損速度をＵ（ｍ／Ｓ）、初期ノズ
ル孔径をＤ’（ｍ）、ノズル孔数をＮ（個）、注湯速度
をＱ（ｋｇ／ｓ）、溶鋼流速をＶ（ｍ／Ｓ）、溶鋼密度
をρ（ｋｇ　／ｍ３）、注湯時間をＴ（ｓ）とすると、 ρ・Ｎ・　（Ｄ＋２ＵＴ）”・−・Ｖ−Ｑ　（一定）（
１）。

また、ベルヌイの定理より、流量係数をＣとして、 Ｖ　＝　ＣＪＴ「「−−−・　（２）。

ここでＨはノズル孔上の溶鋼ヘッド高さ（ｍ）、ｇは重
力加速度（ｍ／ｓ”）である。

一方、ノズル孔出口では溶鋼静圧が溶鋼表面張力を上回
っていることが閉塞しないために必要であるから、つぎ
の不等式が成り立つ。

ここで、σは溶鋼の表面張力（Ｎ／ｍ）、（１）、（２
）、（３）式より全注湯時間をＴｔ（ｓ）としてつぎの
（り式が成り立つ。

Ｎ　（Ｄ＋２ＵＴ！　）”’ π　　Ｃ 本ｆｌ１式を満足するようなノズル径りとノズル孔数Ｎ
を設けた多孔ノズルを使用することによって、安定した
均一な注湯が行えノズル孔の閉塞を防止することができ
る。

〈実施例〉 本発明に係る多孔ノズルの効果を確認するために、フユ
ーズドシリカ製の多孔ノズルを使用し、以下の条件で急
冷薄帯製造を行った。

注湯速度：４ｋｇ／ｓ、 注湯時間：１０分、 注　　湯　　材：５ＵＳ３０４、 注　　湯　　幅：４００ａ。

実験の結果、溶損速度は０．２５ｍ／分であったが、そ
の実験結果を第１図に示す、ここで出湯孔率とは１０分
注湯時に閉塞せずに出湯していたノズル孔数の初期孔数
に対する割合である。

図から明らかなように、本発明に係る関係式を満足させ
るようなノズル孔径とノズル孔数にすることによってノ
ズル孔の閉塞を減少することができることが明らかにな
った。

ノズル孔径、孔数の異なる多孔ノズルで注湯を行い、ロ
ール径５５０ｍφ、ロール周速２．１ｍ／ｓの双ロール
により鋳造した平均板厚５００１の急冷薄帯の板厚偏差
を第２図に示す０本発明に係る関係式を満足する６ｍφ
・１６孔数の多孔ノズルを使用することによって、板厚
偏差は低減されることが明らかになった。

〈発明の効果〉 ノズル内溶湯のヘッド高さを保持できるような初期ノズ
ル孔径・孔数をもった本発明に係る急冷薄帯製造用多孔
ノズルによって幅方向に均一な注湯が安定して行えるよ
うになり、板厚の板幅方向偏差が低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、多孔ノズル形状と出湯孔率との関係を示す特
性図、第２図は、多孔ノズル形状と板厚偏差との関係を
示す特性図、第３図は、多孔ノズルによる溶融金属の鋳
造状況を示す斜視図である。 １・・・多孔ノズル、　　　２・・・ノズル上溶鋼溜ま
り、３・・・ノズル孔、　　　４・・・注湯流、５・・
・ノズル詰まり、　６・・・冷却ロール、７・・・急冷
薄帯、　　　　８・・・端面押え部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一対の冷却ロールと該ロール端面に当接して配置さ
   れた端面押え部材とで形成する鋳造空間に、溶融金属を
   連続的に供給し急冷凝固させて金属薄帯を製造する際の
   溶融金属を連続的に供給する多孔ノズルにおいて、 該多孔ノズルのノズル孔径に応じてノズル孔数を定める
   ことを特徴とする急冷薄帯製造用多孔ノズル。 ２　請求項１記載の多孔ノズルにおいて、ノズルの溶損
   速度：Ｕ（ｍ／ｓ）、ノズル流量係数：Ｃ、ノズル孔数
   ：Ｎ（個）、ノズル孔径：Ｄ（ｍ）、注湯時間：Ｔ（ｓ
   ）、注湯速度：Ｑ（ｋｇ／ｓ）とした時、 Ｎ（Ｄ＋２ＵＴ）＾３＾／＾２ ＜４Ｑ／πＣ（８ρσ）＾−＾１＾／＾２・・・・・・
   （ I ）上記（ I ）式を満足させるノズル径Ｄとノズル
   孔数Ｎを定めたことを特徴とする急冷薄帯製造用多孔ノ
   ズル。 ただし、ρ；溶鋼密度（ｋｇ／ｍ＾３）、 σ；溶鋼表面張力（Ｎ／ｍ）。