JPH0641019B2 - 非酸化雰囲気中で結晶質ストリップを直接鋳造する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金属合金を溶湯から連続ストリップに直接鋳造
する方法および装置に関する。より詳細には、本発明は
鋳造容器の開放出口を通して溶湯を移動鋳造表面上に供
給して凝固し、所望の厚さの連続ストリップにすること
に関する。

金属ストリップの在来の製造では、このような方法は溶
湯をインゴットまたはビレットあるいはスラブ形態に鋳
造する工程を含んでおり、代表的には所望のストリップ
厚さおよび品質をもたらすために工程の種々の段階のい
ずれかに１つまたはそれ以上の熱間圧延および冷間圧延
の段階、ならびに酸洗および焼なましの段階を含んでい
る。特に0.010インチ乃至0.100インチ（0.0254cm乃至0.
254cm）の範囲の鋳囲の鋳放し寸法の連続ストリップの
製造コストは在来の方法の処理工程のいくつかを省くこ
とによって低減することができる。鋳放しストリップを
冷間圧延、酸洗および焼なましによって在来法で処理し
て0.002インチ乃至0.040インチ（0.00508cm乃至0.1016c
m）の最終寸法にすることができる。

直接鋳造ストリップを製造する種々の方法および装置が
知られている。このような方法の代表例を挙げると、溶
湯を計量オリフィスを通し、間隙を越えてホイールまた
は連続ベルトのような急速移動急冷表面にスプレーする
方法；回転急冷表面を溶湯プール中に部分的に沈める方
法；急冷基板として水平方向リンクベルトを使用し、こ
の基板上に溶湯を流して凝固させる方法；および溶湯プ
ールを間に持つツイン鋳造ロールで鋳造する方法であ
る。

品質および組織の良好なストリップの量産のために、溶
湯をオリフイスを通して直接鋳造することが長い間試み
られてきた。１８７１年２月２１日付けの米国特許第１
１２，０５４号はオリフィスを通して回転鋳造面上に圧
送された溶湯から平らなはんだワイヤを製造する方法を
開示している。同様に、１９０８年１２月１日発行の米
国特許第９０５，７５８号は容器の下端の出口から鋳造
面上に溶湯を引出す方法を開示している。１９１０年１
０月２４日付けの英国特許第２４，３２０号は移動鋳造
面と接触している少なくとも１つの側部を有する管チャ
ンネルを通って流れる溶湯からシートまたはストリップ
を製造する方法を開示している。より最近の装置の代表
例は１９７０年８月４日発行のキング氏の米国特許第
３，５２２，８３６号であり、この特許は凸状メニスカ
スがノズルから突出したままにし、且つ表面をノズルオ
リフィス出口の前を移動させて材料を連続的に引出し、
連続製品として凝固させる方法を開示している。溶融材
料は出口で静止平衡状態に維持されかつ移動表面と連続
接触状態に重力で維持される。１９８０年９月９日発行
のナラシムハン氏の米国特許第４，２２１，２５７号は
溶湯を圧力下でスロット付きノズルを通して移動チルボ
デイの表面上に圧送する方法に関する。

オリフィス型鋳造装置は一般に厚さが通常約0.010イン
チ（0.0254cm）未満程度の薄手の鋳放し材料に制限され
る。このような装置は寸法が制限されると思われ、とい
うのは、移動急冷表面は溶湯がノズルオリフィスから送
り出されるとき凝固しかつ移送することができるものに
限定されると思われるからである。かかる装置は溶湯ポ
ンプとして機能し、過剰の溶湯を適当なストリップを形
成するために抽出することができる以上の熱を有する溶
融状態でオリフィスから急冷表面へ移送する。溶湯の送
出し速度を減じることによって、および／または急冷表
面の速度を増すことによって、このような状態を克服す
ることができるが、結果的に厚さが減少することにな
る。

オリフィス型鋳造装置と関連して高速度で結晶質ストリ
ップを製造しようとするとき、通常品質が悪くなる。溶
湯を高速冷却表面にスプレーしたり、低速移動している
水平方向ベルト上に全幅にわたって流したりすると、溶
湯は部分的に溶融した状態で供給源から急速に離れる。
品質が悪化する場合がこの状態である。というのは、ス
トリップがその急冷表面側から急速に凝固して、収縮が
起こるからであり、この収縮は溶湯を新たに供給するこ
とによってのみ和らげることができる。このような溶湯
の新たな供給なしでは亀裂がストリップの組織内に急速
に発生し、その物理特性をかなり損なう。１９８１年６
月２３日発行の米国特許第４，２７４，４７３号および
１９８１年９月２３日発行の同第４，２９０，４７６号
に示すようなオリフィス型鋳造に関連した問題を解消す
るためにノズルの形状寸法を改良する試みがなされてき
た。オリフィス型鋳造の欠点としては、オリフィスがス
トリップの厚さを事実上定める溶湯の量を計量すること
である。そのうえ、オリフィスに十分な溶湯を供給する
ために使用される比較的高い圧力水頭が用いられ、また
溶湯を収容するための、鋳造ホイールからの比較的小さ
い間隔によって、ストリップの厚さが限定される。

例えば、かなり厚いストリップを凝固させるために低速
回転急冷ホイールを静的に供給される溶湯中に浸漬する
ことによって、より厚いストリップを単一の急冷表面上
で製造することができる。溶湯はこのホイールの表面で
凝固し、この溶湯浴から出るまで、あるいは表面から離
れるまで、断定可能な速度で厚くなり続ける。溶湯を新
たに供給することにより、オリフィス型鋳造におけるよ
うな一般に限定された層の凝固に関連した亀裂の発生が
回避される。そのうえ、この溶湯プールと凝固前面との
間の極めて険しい熱勾配はより一様な内部構造をもたら
し、かつ上面の品質が優れたものになる。このような浸
漬装置の欠点は溶湯をわずかに沈んだ急冷ホイールの縁
部上で凝固させないようにすることが難しいことや、チ
ャンネル状構造体を鋳造する傾向をもつことが難しいこ
とに起因している。さらに、凝固しつつあるストリップ
と溶湯プールに入るときの急冷ホイールの表面との一様
な接触を確保し難いことが付け加えられ、ストリップの
鋳造側の表面品質が悪くなる。このような問題点によ
り、ストリップの厚さの変化が生じ、密な接触が減じた
り無くなったりしたところでは薄い厚さ部分が生じる。

他の直接鋳造方法が提案されたが、実用的な方法へは発
展しなかった。例えば、溶湯を移動鋳造ホイールの頂部
へ注ぐと、厚さが一様でなく、縁部が弱くかつ品質が許
容できないストリップが製造される。１９１１年５月３
０日付けの米国特許第９９３９０４号は溶湯の湯位の下
の第２トレイ状容器の下部内に開口している重力吐出口
を備えた第１溶湯容器を有する装置を開示している。溶
湯は第２容器から溶湯を鋳造ホイールに送り出す溢流手
段を介して流出する。１９６８年５月７日発行の米国特
許第３３８１７３９号は湿潤した表面のまわりに液体を
流し、この液体を凝固させるための移動鋳造表面までの
間隙を液体で満たすことによってシートまたはストリッ
プ材料を形成する方法を開示している。

必要とされている方法は在来法で製造されたストリップ
に匹敵するかあるいはそれより良好な表面品質を有する
ストリップを直接鋳造する商業生産に有用な方法であ
る。直接鋳造する方法および装置はオリフィス型鋳造、
ならびに浸漬鋳造装置、水平方向リンクベルト急冷装置
およびツイン鋳造ロールを含む他の公知の直接鋳造方法
よりも優れたストリップを製造すべきである。この方法
および装置が公知の直接鋳造方法の欠点を解消すること
が目的である。さらに、0.010インチ（0.0254cm）以上
で約0.100インチ（0.254cm）またはそれ以下までの程度
の比較的厚いストリップを直接鋳造する方法および装置
が必要とされている。ストリップの表面品質および組織
を改良するために、直接鋳造ストリップの収縮および亀
裂発生の一因となる要因を最小にするかあるいは除去す
ることが望ましい。さらに、低コストでストリップを量
産することや、新合金の製造う容易にするのに適した方
法および装置が望ましい。直接鋳造ストリップは良好な
表面品質、縁部および組織を有しかつ在来の鋳造ストリ
ップと少なくとも同じ位良好な特性を有するべきであ
る。

発明の概要 本発明によれば、溶湯を連続した結晶質金属ストリップ
に直接鋳造する方法が提供される。この方法は鋳造容器
の出口端部の全体にＵ字形構造体から隣接した鋳造面に
溶湯を流すことを含み、この鋳造面は、鋳造面から所定
の距離にある鋳造容器の出口端部を越えてほぼ上方に移
動する。この方法はＵ字形構造体の幅にわたり且つ鋳造
面に隣接した、溶湯の上に形成された帯域に非酸化雰囲
気をつくることを含む。

また、移動鋳造面と、所定間隔で鋳造面に隣接した全体
にＵ字形の構造体の出口端部を持つ鋳造容器とを備えた
装置が提供され、この構造体は所定の距離で鋳造面と隣
接する。この装置は非酸化雰囲気を帯域につくる装置を
有している。

好ましい実施態様の詳細な説明 本発明のより良い理解のため、第１図乃至第５図を参照
して、本発明が基礎とする鋳造装置を最初に説明する。

第１図は鋳造装置１０を全体的に示しており、この鋳造
装置は移送容器１２と、溶湯を鋳造面２０上で直接鋳造
してストリップまたはシート状の連続製品１５を製造す
るために鋳造容器１８に溶湯を供給する供給タンディッ
シュ１４を有している。溶湯１９は在来の方法で容器１
２からタンディッシュ１４、これから鋳造容器１８へ供
給される。湯止棒１６または他の適当な装置を例えばス
パウト１７を通るような鋳造容器１８への溶湯の流れを
制御するのがよい。鋳造容器１８はほぼ水平に示され、
この鋳造容器１８は受入れ端部および鋳造面２０に隣接
して配設された出口端部を有している。

鋳造容器１８を介する溶湯１９の供給は任意の適当な在
来の方法および例えば、容器、タンディッシュまたは溶
湯ポンプの装置によって達成される。容器１２および供
給タンディッシュ１４は公知の設計のものでよいが、急
冷ホイールでストリップを生成させるのに適切な量の溶
湯を鋳造容器に供給するのに適しているべきである。

また、鋳造面２０は在来のものでよいが、連続ベルトま
たは鋳造ホイールの形態をとるのがよい。好ましくは、
鋳造ホイールを使用する。良好な結果をもたらす鋳造面
もあるが鋳造面の組成は本発明にとって重大であるとは
思われない。本発明の方法および装置では銅、炭素鋼お
よびステンレス鋼の鋳造面を使用する。鋳造面は一定速
度で鋳造容器を通り過ぎることができ、溶湯をストリッ
プ状に凝固するのに十分な熱を奪うために所望の急冷速
度を与えることができるということが重要である。鋳造
面２０は結晶質材料の量産に適した２０フィート／分乃
至５００フィート（6.096ｍ乃至152.4ｍ）／分、好まし
くは、５０フィート／分乃至３００フィート（15.24ｍ
乃至91.44ｍ）／分（ＦＰＭ）に及ぶ速度で鋳造容器１
８を通り過ぎることができる。鋳造面２０は溶湯の急冷
を行なって熱を溶湯から奪い、結晶質形態のストリップ
を凝固するために十分冷たいものであるべきである。装
置１０の鋳造面２０によって与えられる急冷速度は10,0
00℃／秒未満、一般に好ましくは、2,000℃／秒未満で
ある。

鋳造面の２つの重要な観点は、鋳造面が容器１８の出口
端部の前を上方へ通過する方向をもっていることおよび
出口端部に自由表面溶湯プールを有していることであ
る。出口端部２６の溶湯プールノ自由表面は鋳造ストリ
ップの良好な頂面品質の向上には不可欠である。「自
由」とは、頂面が構造によって制約されない、すなわ
ち、容器構造体と接触していなく、かつ受け入れ部分２
２と出口端部２６との間のそれ自身のレベルを自由に求
め得ることを意味している。一般に、流路は、出口端部
の溶湯の自由表面での金属の流れ方向と鋳造容器１８の
出口端部の自由表面での鋳造面の移動方向との間で測定
した場合、金属流れ方向に水平線から約０°乃至１３５
°の傾斜角θで配向している。鋳造ホイールについて
は、鋳造面の流路は容器１８の出口端部の自由表面に接
している。好ましくは、角度は水平線から０°と４５°
との間である。鋳造ホイールについては、容器は溶湯の
自由表面が鋳造ホイールの頂部の近くにあり、角度が約
０°の位置にあるとき、ホイールの上四分円内の位置に
隣接している。

鋳造容器１８は本発明の方法および装置には不可欠であ
り、容器１８の立面図である第２図によく示されてい
る。鋳造容器１８は鋳造面２０に隣接して配置され、好
ましくは、実質的に水平であり、下記の断熱性及び耐火
性の材料で構成されている。この構成は鋳造面２０への
均一なかつ十分に形成された金属の所望の流れをもたら
すのに必要である。容器１８は受入れ端部２２を後方部
分に有しかつ出口端部２６を有している。好ましくは、
受入れ端部２２および出口端部２６は実質的に同じ横断
面積を有するか、あるいは、受入れ端部２２から出口端
部２６への金属の流れ方向と直角に測定した場合、出口
端部２６の方が大きい横断面積を有する。受入れ端部２
２は例えば供給スパウト１７からの溶湯１９の受入れを
容易にしかつ出口端部２６への溶湯の流れを形成するた
めに出口端部２６より深いものとして示されている。

容器１８の出口端部２６は第３図に示すように底壁部分
２８および側壁部３０によって形成された全体的にＵ字
形の構造体を有している。側壁部３０は垂直の内壁内面
３１を有するのがよく、好ましくは、Ｕ字形構造体の側
壁３０の表面３１は金属の流れを容易にするために上方
に開くように広がっている。このわずかなテーパは出口
端部２６から金属の流れを良くする傾向があるが、テー
パが大きすぎると、表面張力の制御損失および溶湯の溢
流を引き起こしてしまう。一辺あたり１０°未満、好ま
しくは、１°乃至５°のテーパを設ける。

出口端部２６は底壁２８を有し、この底壁２８は出口か
らのほぼ一様の金属の流れをもたらすのに十分な長さを
有する大体平らな内側部分を有している。好ましくは、
金属の流れの方向で測定した場合の平らな壁部分の長さ
は出口端部２６に収容されるべき溶湯プールの深さに少
なくとも等しい。より好ましくは、長さ対深さの比は少
なくとも１：１またはそれ以上である。出口端部２６
は、該端部に一様な横断面積を形成するために底壁部２
８の平らな内面の長さ全体にわたって幅および高さの一
様な寸法を有している。溶湯プールの自由表面に沿う側
壁部３０の内側間で測定した場合の出口端部２６の幅は
鋳造すべきストリップとほぼ同じ幅である。好ましく
は、出口端部２６は鋳造面２０に隣接して位置決めされ
ており、Ｕ字形構造体を形成する側壁部３０および底壁
部２８の端部または縁部は鋳造面に実質的に平行であ
る。受入れ部分２２と出口端部２６との間の転移流動を
容易にするには、出口端部２６にほぼ一様な流れがある
ように受入れ部分２２と出口端部２６との間に通じる中
間部分２４を設けるべきである。好ましくは、中間部分
２４は受入れ部分２２から出口端部２６までのその長さ
全体にわたってほぼ一様な横断面積を維持している。第
３図に示す中間部分２４は受入れ部分２２から出口端部
２６まで次第に増大する幅および第２図に示すように、
その長さ全体にわたってほぼ一様な横断面積を維持する
ように次第に増大する深さを有している。中間部分２４
は受入れ部分２２から出口端部２６まで容器１８の深さ
を次第に増大させるテーパ底壁３２を備えるのがよい。
同様に、中間部分２４は少なくとも１つの側壁３４を有
するのが良く、該側壁３４は狭い受入れ部分２２から広
い出口端部２６までの次第に増大した幅を与えるために
外方に広がっている。第２図は中間部分２４の側壁３４
に示す鋳造容器１８の平面図である。

また、第２図に一様な流れの形成をさらに容易にするた
めに鋳造容器１８に、例えば、中間部分２４あるいは部
分２４が出口端部２６に合体するところの近くに堰部す
なわち堰板３６を使用するのがよいことを示している。
堰板３６は溶湯による腐蝕にも耐える耐火性または耐熱
性の材料製であるべきである。希釈コロイド状シリカ懸
濁液で処理されたカオーウール（Kaowool）耐火物ボー
ドが良好であることがわかった。堰板３６は鋳造容器１
８の全幅にわたって延びてもよいし、その幅の一部にわ
たって延びてもよい。第２図に示すように、好ましく
は、鋳造容器１８の受入れ端部２２中の溶湯の湯位は出
口端部２６の溶湯と約同じ湯位である。堰板３６は一様
な、かつ十分に形成された流れの形成を容易にしかつ表
面酸化物およびスラグの移動を制御するために流れう妨
げたり押えたりするのに有用である。

第２ａ図および第２ｂ図は鋳造されているストリップの
表面を形成するために流れている溶湯の表面張力を使用
した場合について示している。第２ａ図は鋳造面２０に
隣接した出口端部２６の部分横断面詳細立面図である。
出口端部２６から流れている溶湯は、Ｕ字形構造体の底
壁部２８の内面と鋳造面との間にメニスカス３５を形成
しかつこれを維持する。メニスカス３５を形成する表面
張力は鋳造されているストリップ１５の底部を形成す
る。出口端部２６の溶湯プールの自由表面の表面張力は
ストリップ製品を形成しているときＵ字形構造体内の溶
湯の頂部に曲線形部分３９を形成する。

第２ｂ図は鋳造面２０に隣接した出口端部２６を示し、
出口端部２６の下から見てそれらの間に凝固しつつある
溶湯１９を示している。溶湯１９の表面張力は底壁部２
８の近くの側壁３０の内面３１に出口端部２６と鋳造面
２０との間に凸面すなわちメニスカス３７を形成する。

鋳造容器１８の好ましい具体例を第４図、第５図に夫々
立面図、平面図で示してある。金属製支持外筒３８と、
耐火断熱材４０と、ライナ４２とを有する容器１８が示
されており、ライナ４２は鋳造容器１８の内面を構成し
ており、鋳造中、溶湯と接触する。容器１８は、断熱性
であり、かつ溶湯に対して耐腐食性である耐火材でつく
られるべきである。鋳造容器はこれを鋳造面すなわちホ
イール２０上に所望の鋳造位置で配向させかつ位置決め
するためにある適当なテーブルまたは装置に固着される
のがよい。鋳造容器１８の出口端部２６は鋳造面の外形
に合ったＵ字形構造体を形成する側壁３０および底壁２
８の前面すなわち縁部３３を有するべきである。これは
鋳造面と容器組立体との間に保持される６０ないし１０
０グリッドシリコンカーバイド研削紙を使用し、この研
削紙で容器１８をこすってホイールと平行な縁部を作る
ことによって行なうことがてきる。次いで、鋳造容器１
８の前面３３にジルコニアセメントをブラシ塗りして鋳
造前に乾燥させる。

第４図および第５図は本発明の鋳造容器１８の好ましい
具体例を示しており、この具体例は幅４インチ（10.16c
m）および約１３インチ（33.02cm）までの鋳造ストリッ
プに有用であり、そして幅４８インチ（121.92cm）まで
の鋳造ストリップにも有用である。金属製支持筒３８は
断熱層４０に使用される材料の種類により使用し得る。
断熱層４０は金属製支持筒３８のように外部支持体を必
要とする発砲セラミック接合断熱材であるのがよい。変
更例として、標準耐火レンガまたはブロックを使用し、
所望の形状に接合し、次いで彫刻して所望の内外の寸法
を達成する場合には外筒３８は必要でない。また、容器
１８は鋳造可能なセラミック材料から形成された一体形
状のものであってもよい。鋳造容器１８の内面に設けら
れたライナ４２も溶湯に耐性である断熱性耐火材製であ
る。希釈コロイド状シリカ懸濁液に飽和し、鋳造容器１
８内で形成し、次いで実際の使用に先立って乾燥した、
ファイバーフラックス（Fiberfrax）の名の材料のよう
な高アルミナ繊維−シリケート組成の断熱ブランケット
が有用であることがわかった。

また、第４図および第５図は後部溢流要素４４を示して
おり、この溢流要素は鋳造容器１８の内面から容器１８
の底壁部まで延びる後方傾斜面４５を有している。溢流
要素４４の高さにより、受入れ端部２２に収容される溶
湯の最大深さが定められ、従って、鋳造容器１８の出口
端部２６内の溶湯の深さが定められる。、溢流要素４４
により、鋳造ストリップ厚さおよび品質管理に不可欠で
ある鋳造容器１８内の溶湯の湯位の調節を容易にしてい
る。

第４図には鋳造容器１８も示されており、この鋳造容器
はその中間部分２４の近傍にカバー組立体４６を随意有
することができる。カバー４６は底面５２によって接合
された下方に延びる壁部４８、５０を有している。下流
に延びる壁部４８、５０は第２図に示す堰部と類似して
いる。カバー４６は一般に溶湯に対して耐性である耐火
断熱材で構成される。カバー４６はライナ４２と、耐火
断熱層４０と、金属製外筒１８とよりなり、鋳造容器１
８と同様の構成を有する。カバーの存在は鋳造容器１８
内の溶湯の熱を保持するのに有用であるが、このカバー
の存在により、出口端部２６内のプールの自由表面を維
持するために受入れ端部２２および出口端部２６内の溶
湯を接触させないことが重要である。また、カバーは保
護雰囲気を保つために後部受入れ部分２２の一部または
全体にわたって延びるのがよい。

第６図は、容器１８の出口端部２６が鋳造面２０に隣接
して出口端部のＵ字形構造体の幅にわたって溶湯の上に
構成された帯域内に非酸化雰囲気を形成する装置を備え
た、本発明に従って構成された直接鋳造装置を示す。

非酸化雰囲気を形成する装置は出口端部２６のＵ字形構
造体内の溶湯のまわりの帯域に不活性ガスまたは還元ガ
スの保護カバーすなわちブランケットを与える。これら
のガスはスラグおよび酸化物（この酸化物は鋳造ストリ
ップ中に鋳込まれてしまう）が溶湯の頂面に形成するの
を最小にし、或いは阻止する。非酸化雰囲気は静止雰囲
気でもよいし、あるいは再循環雰囲気でもよい。好まし
くは、鋳造容器１８の出口端部２６の溶湯プールの上の
帯域にわたる非接触カバーおよび少なくとも１つのガス
ノズルまたは一連のノズル５６が鋳造ストリップの方向
と反対方向の不活性または還元ガスの連続流を供給す
る。好ましくは、ガスはストリップが現われつつある溶
湯プールの頂部上の帯域で衝突するように導入される。
この実施例では、不活性ガスまたは還元ガスのブランケ
ットを保有する溶湯プール上の帯域をシールする保護カ
バーを設けるのがよく、前記不活性ガスまたは還元ガス
は酸化物をストリップの成形から押し離すようガスの流
れの中に差し向けられる。一連の細幅のガスノズル５６
は、ストリップが液プールから現われる帯域にガスの流
れまたは噴流が当たるように鋳造ストリップの幅にそっ
て位置決めされている。ノズル５６は成形ストリップの
平面に対してある角度、好ましくは約２０°乃至３０℃
の角度でストリップの鋳造方向と反対方向に向けられて
いる。ガスブランケットは、鋳造中に形成される酸化物
を最小にするために水素、アルゴン、ヘリウムおよび窒
素よりなる群から選択されるガスであるのがよい。ノズ
ル５６からのガスの速度は非常に小さくすべきである。
何故なら、高速度では溶融金属の上面に外乱を引き起こ
し、鋳造ストリップを損傷させてしまうからである。

出口端部２６の溶湯上の帯域をシールする非接触カバー
は、非酸化雰囲気装置を有する。好ましくは、カバー
は、一連のガスノズル５６を有する。不活性ガスは、放
射熱の除去をさらに容易にする管５４によって冷却され
る。カバーは、帯域をシールしてストリップ製品に付着
する酸化物、又はスラグの形成を低減する。

本発明の鋳造装置の作動にあたり、ストリップ材の製造
のために溶湯を鋳造容器内に導入するに先立って、容器
１２、タンディッシュ１４および鋳造容器１８を作業温
度に予熱する。在来の加熱装置はどれも適しており、使
用できる。受入れ端部２２に位置決めされ、鋳造面２０
に隣接して設置される鋳造容器Ｕ字形構造体の前縁部用
の予熱前部カバーを構成する空気−アセチレンまたは空
気−天然ガス加熱ランスを使用する。溶融ステンレス鋼
を鋳造するための標準予熱温度は１９００°Ｆ乃至２０
００°Ｆ（1037.8℃乃至1093.3℃）程度であるのがよ
い。所望の最小予熱レベルに達した後、加熱ランスを取
りはずし、容器１８を例えば５ミル（0.0127cm）と２０
ミル（0.0508cm）との間の所定の間隔で鋳造面に隣接し
て位置決めする。

溶湯から連続ストリップへ合金を直接鋳造する方法を開
始するにあたり、溶湯１９をバルク移送取渦すなわち容
器１２から供給タンディッシュ１４に供給し、その後、
ほぼ水平に配向した鋳造容器１８へ供給する。供給タン
ディッシュ１４から鋳造容器１８への溶湯の流れは鋳造
容器１８の後部供給部分すなわち受入れ端部２２へのス
パウト１７を介して湯止棒１６のような弁装置によって
調整するのがよい。容器１８が溶湯でいっぱいになり始
めると、溶湯は容器の出口端部に向かう方向に流れ始
め、そして第２図に示すように中間部分２４および出口
端部２６を通って流れる。鋳造容器１８は溶湯をその出
口端部２６に供給するように流すことができる。鋳造容
器１８は出口端部２６における一様なかつ十分に形成さ
れた流れを容易にするために溶湯１９の流れを減速した
り妨げたりすべく第２図に示すような堰板３６を有する
のがよい。溶湯は好ましくは受入れ端部２２から出口端
部２６を通る流れのほぼ一様な横断面積を維持する。一
般に、出口端部２６は受入れ端部２２より広く、Ｕ字形
構造体は鋳造すべきストリップの幅にほぼ等しい幅を有
する。鋳造容器１８はテーパしかつ広がった中間部分を
持つ鋳造容積を有する。鋳造容器１８はその中の溶湯の
交差流を防ぐとともに、出口端部２６におけるＵ字形構
造体の幅にわたって出口端部２６からの一様な乱流を形
成するように設計されており、したがって十分に形成さ
れた流れが受入れ端部２２から出口端部２６への流れの
方向に種々の流線速度を有する。出口端部２６の溶湯の
湯位は受入れ端部２２での湯位とほぼ同じであるが、溶
湯の深さは出口端部では浅い。溶湯は、出口端部のＵ字
形構造体の幅にわたって溶湯のほぼ一様な流れが鋳造面
２０にもたらされるように出口端部２６から移動鋳造面
２０上へ流れ続ける。出口端部２６における溶湯は頂部
表面張力を有し、開口部から出る溶湯は縁表面張力を有
し、これらの張力により、夫々鋳造ストリップ１５の端
および縁を部分的に形成する。底面はＵ字形構造体の底
内面と鋳造面との間のメニスカスの形態で表面張力から
形成される。

推測によれば、容器１８の出口端部を去る溶湯の凝固は
溶湯が容器１８の出口端部２６のＵ字形開口部の底部を
去るときに鋳造面に接触することから始まると思われ
る。ストリップ容器１８の出口端部のところの鋳造面に
利用できる溶湯プールから凝固され、そして容器１８の
出口端部２６を去るまで凝固しつつあるストリップに過
剰量の溶湯で連続的に与えられる厚さが生じる。このよ
うな溶湯プールは移動鋳造面２０に接触するときにスト
リップの厚さの可成りの部分を形成し、ストリップの厚
さのほんの小部分は頂部曲線状表面張力部分３９に隣接
して容器１８から引出されるときに凝固した溶湯から生
じると思われる。ストリップの厚さの７０％以上、おそ
らく約８０％以上がメニスカス３５に隣接して供給され
る溶湯プールから生じるものと推定される。溶湯は容器
１８の出口端部２６のＵ字形構造体の底部から鋳造面に
供給される溶湯の底部から凝固する。

鋳造面２０は出口端部２６のＵ字形開口部の底部から開
口部の開放頂部へ上方向に鋳造容器１８の前を通り過ぎ
る。

鋳造面２０に対する容器１８の位置および鋳造面の速度
は鋳造ストリップの品質および寸法を達成するために予
め定められたファクターでる。鋳造面２０が鋳造ホイー
ルである場合、容器１８は好ましくは鋳造ホイールの上
四分円上に位置決めされる。

本発明の方法により、いくつかのファクターの重要な調
整がなされ、それにより良好な表面品質、縁部および組
織を有する0.01乃至0.06インチ（0.0254cm乃至0.1524c
m）の範囲の所望寸法の金属ストリップを鋳造すること
がてきる。鋳造面上への溶湯の流量の調整、鋳造面の速
度、溶湯プールの底部からの凝固、および溶湯の表面張
力を維持するために調整プール内の溶湯の深さの調整お
よび鋳造面からの間隔が重要な相関ファクターである。

本発明による鋳造方法及び装置の基本的構成に関して
は、特開昭６１−７４７５９号を参照されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はストリップ鋳造装置の概略図；第２図は鋳造容
器の横断面立面図；第２ａ図は第２図の詳細立面図；第
２ｂ図は第２図の別の詳細図；第３図は第２図の鋳造容
器の平面図；第３ａ図は第３図の鋳造容器の端面図；第
４図は、別の鋳造容器の横断面立面図；第５図は第４図
の鋳造容器の好ましい具体例の平面図；第６図は本発明
の鋳造容器の出口端部の好ましい具体例の拡大立面図で
ある。 １０……鋳造装置、１２……移送容器 １４……供給タンディッシュ、１６……湯止棒 １８……鋳造容器、１９……溶湯 ２０……鋳造面、２２……受入れ端部 ２４……中間部分、２６……出口端部 ２８……底壁部分、３０……側壁部 ３２……テーパ底壁、３６……堰部 ３８……外筒、４０……耐火断熱材 ４２……ライナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨン デイナ ナウマン アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 15065 ナトロナ ハイツ キングストン ドライブ 2737 (56)参考文献 特開 昭48−33（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−70454（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−39153（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶湯を結晶質金属の連続したストリップに
   直接鋳造する方法であって、 溶湯１９を鋳造容器１８の出口端部２６から前記出口端
   部に隣接した鋳造面２０に流し、 非酸化雰囲気を鋳造面に隣接した溶湯の上の領域に供給
   する前記方法において、 鋳造容器１８の出口端部２６がほぼＵ形状であり、 鋳造面２０を、鋳造容器１８の出口端部２６を越えてほ
   ぼ上方に、前記出口端部から所定距離移動させ、 非酸化ガスの流れを、鋳造ストリップ１５の方向と反対
   にストリップの幅に沿って差し向けることによって、前
   記非酸化雰囲気をＵ形出口端部２６の幅に亘って提供
   し、 Ｕ形出口端部２６の幅が、鋳造すべきストリップの幅と
   実質的に同じである、 溶湯を結晶質金属の連続したストリップに直接鋳造する
   前記方法。
2. 【請求項２】溶湯を結晶質金属の連続したストリップに
   直接鋳造する装置であって、 可動鋳造面２０と、 溶湯１９を、隣接し、且つ、所定距離離れた可動鋳造面
   に流すための出口端部２６を有する鋳造容器１８と、 非酸化雰囲気を、溶湯の上であり、且つ、鋳造面２０に
   隣接して構成された帯域に提供するための手段５６とを
   有する前記装置において、 鋳造容器１８の出口端部２６がほぼＵ形状であり、 前記手段５６が、前記非酸化雰囲気をＵ形の出口端部２
   ６の幅に亘って提供するため、鋳造すべきストリップ１
   ５の幅に亘って位置決めされた、非酸化ガスをストリッ
   プ１５の移動の方向と反対に差し向けるための一連のガ
   スノズル５６を有し、 Ｕ形の出口端部２６の幅が、鋳造すべきストリップの幅
   と実質的に同じである、 溶湯を結晶質金属の連続したストリップに直接鋳造する
   前記装置。
3. 【請求項３】前記手段が、非酸化雰囲気を収容する帯域
   を密封する手段４６を有する、特許請求の範囲第２項に
   記載の装置。