JPH0768351A - 薄帯連続鋳造用冷却ロールの製造方法及びその冷却ロール - Google Patents
薄帯連続鋳造用冷却ロールの製造方法及びその冷却ロールInfo
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- JPH0768351A JPH0768351A JP21880093A JP21880093A JPH0768351A JP H0768351 A JPH0768351 A JP H0768351A JP 21880093 A JP21880093 A JP 21880093A JP 21880093 A JP21880093 A JP 21880093A JP H0768351 A JPH0768351 A JP H0768351A
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- Japan
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- cooling roll
- roll
- cooling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 同期式薄帯連続鋳造装置において、表面性状
の良い鋳片をつくるための冷却ロールを提供することを
目的とする。 【構成】 冷却ロール表面に窪みを設け、該窪み底部に
空気部を保持した状態で該窪みに充填物を充填すること
により、冷却ロールに緩冷却効果とロール表面の平滑さ
を与える。
の良い鋳片をつくるための冷却ロールを提供することを
目的とする。 【構成】 冷却ロール表面に窪みを設け、該窪み底部に
空気部を保持した状態で該窪みに充填物を充填すること
により、冷却ロールに緩冷却効果とロール表面の平滑さ
を与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は双ロール方式、単ロール
方式、ドラム−ベルト方式等の同期式薄帯連続鋳造装置
に使用される冷却ロールに関する。
方式、ドラム−ベルト方式等の同期式薄帯連続鋳造装置
に使用される冷却ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】最終形状に近い薄肉鋳片を同期式鋳造装
置によって連続的に鋳造する技術はすでに数多く開示さ
れているが、特に冷却緩和を目的とした冷却ロールの表
面形状についても多数提案がなされている。通常、双ロ
ール鋳造では、鋳造用ロールとしてＣｕ又はＣｕ合金が
使われ、表層にＮｉ等のメッキが施されている場合もあ
る。また、ロールの内部を水冷できる構造のロールも使
われている。この様なロールで薄板を鋳造する場合、一
般に、ロールの冷却能が大きいほど、即ち、鋳造時の鋳
片の冷却速度が大きいほど、凝固中の鋳片表面（凝固シ
ェル）の冷却が不均一になり、凝固シェルの熱収縮量が
不均一になることにより、鋳片に割れが発生しやすい
（凝固シェルの冷却が不均一になる原因は、その他にロ
ールと鋳造金属との間へのガスや非金属物（主に酸化物
であり、スカムとも呼ばれる）の局所的巻き込みや、溶
湯プール（溶湯溜り）のメニスカスの振動などが考えら
れる）。
置によって連続的に鋳造する技術はすでに数多く開示さ
れているが、特に冷却緩和を目的とした冷却ロールの表
面形状についても多数提案がなされている。通常、双ロ
ール鋳造では、鋳造用ロールとしてＣｕ又はＣｕ合金が
使われ、表層にＮｉ等のメッキが施されている場合もあ
る。また、ロールの内部を水冷できる構造のロールも使
われている。この様なロールで薄板を鋳造する場合、一
般に、ロールの冷却能が大きいほど、即ち、鋳造時の鋳
片の冷却速度が大きいほど、凝固中の鋳片表面（凝固シ
ェル）の冷却が不均一になり、凝固シェルの熱収縮量が
不均一になることにより、鋳片に割れが発生しやすい
（凝固シェルの冷却が不均一になる原因は、その他にロ
ールと鋳造金属との間へのガスや非金属物（主に酸化物
であり、スカムとも呼ばれる）の局所的巻き込みや、溶
湯プール（溶湯溜り）のメニスカスの振動などが考えら
れる）。
【０００３】鋳片の割れを完全に防止するには、ガスや
非金属物の巻き込み、メニスカスの振動の低減に努める
ことの他に、鋳造中の鋳片の冷却速度を適度に低くする
ことが効果的であり、このため、（１）小さな窪みをロ
ール表面に多数設けるか、（２）ロールの材質（特にロ
ール表層の材質）を変えることによりロールの熱伝導度
を低くすることが考えられる。（１）の場合の例とし
て、例えば特開昭６０−１８４４４９号公報では冷却ド
ラム表面に特定の大きさの凹凸を均一に分布させること
により板幅方向の凝固殻厚みの均一化を図っており、ま
た特開平１−８３３４０号公報や特開平１−２１８７４
３号公報では冷却ドラム表面に特定寸法形状の小凹部を
均一又は所定の分布状態で多数設けて割れ防止を目的と
している。
非金属物の巻き込み、メニスカスの振動の低減に努める
ことの他に、鋳造中の鋳片の冷却速度を適度に低くする
ことが効果的であり、このため、（１）小さな窪みをロ
ール表面に多数設けるか、（２）ロールの材質（特にロ
ール表層の材質）を変えることによりロールの熱伝導度
を低くすることが考えられる。（１）の場合の例とし
て、例えば特開昭６０−１８４４４９号公報では冷却ド
ラム表面に特定の大きさの凹凸を均一に分布させること
により板幅方向の凝固殻厚みの均一化を図っており、ま
た特開平１−８３３４０号公報や特開平１−２１８７４
３号公報では冷却ドラム表面に特定寸法形状の小凹部を
均一又は所定の分布状態で多数設けて割れ防止を目的と
している。
【０００４】また、（２）の場合として冷却ロール表面
に熱伝導度の比較的低い金属を被覆してロールの冷却能
を下げる方法が特開平１−１６６８６２号公報や特開平
１−１６２５４４号公報などで開示されている。更にま
た、上記（１），（２）の方法を組合せた例として、特
開昭６０−７２６４９号公報において、溶融金属の凝固
速度を不均質にして等軸晶あるいは微細結晶粒の薄帯を
得るために、ロール周面にロール材質の熱伝導度と異な
る値の熱伝導度を有する材料を部分的に埋込んだ技術が
開示されている。また、本出願人らは特開平２−２８４
７４８号公報にて、ドラム周面に刻設した窪みを熱伝導
度の低い耐火物で充填して平坦面に仕上げることを開示
している。
に熱伝導度の比較的低い金属を被覆してロールの冷却能
を下げる方法が特開平１−１６６８６２号公報や特開平
１−１６２５４４号公報などで開示されている。更にま
た、上記（１），（２）の方法を組合せた例として、特
開昭６０−７２６４９号公報において、溶融金属の凝固
速度を不均質にして等軸晶あるいは微細結晶粒の薄帯を
得るために、ロール周面にロール材質の熱伝導度と異な
る値の熱伝導度を有する材料を部分的に埋込んだ技術が
開示されている。また、本出願人らは特開平２−２８４
７４８号公報にて、ドラム周面に刻設した窪みを熱伝導
度の低い耐火物で充填して平坦面に仕上げることを開示
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、冷却ロール表
面に凹凸を設ける技術は冷却速度を緩和し、鋳片の微細
な割れを減少せしめる効果はあるが、窪みの位置に対応
した鋳片の表面に凹凸ができ、鋳片を鋳造後に圧延して
薄板成品としたとき、凹凸に対応した場所が表面欠陥と
して残る場合がある。
面に凹凸を設ける技術は冷却速度を緩和し、鋳片の微細
な割れを減少せしめる効果はあるが、窪みの位置に対応
した鋳片の表面に凹凸ができ、鋳片を鋳造後に圧延して
薄板成品としたとき、凹凸に対応した場所が表面欠陥と
して残る場合がある。
【０００６】また、冷却ロール周面にコーティングする
方法も、被覆材に比べて一般にロール材質の方が熱伝導
度が高いため被覆材としての効果が十分得られず、ま
た、被覆材として薄膜、例えばセラミクスを張り付けた
場合には、鋳造中にセラミクスが剥離して長時間に亘る
緩冷却の効果を得ることができない。また、ロール周面
にロール材質と異なる熱伝導度の材料を埋込む技術及び
ドラム周面に刻設した窪みの熱伝導度の低い耐火物で充
填して平坦面に仕上げる技術は、ロール窪みを完全に充
填するのでロール材質との熱伝導度の差を十分に利用す
ることができず、当初の目的を達成することに困難であ
る。
方法も、被覆材に比べて一般にロール材質の方が熱伝導
度が高いため被覆材としての効果が十分得られず、ま
た、被覆材として薄膜、例えばセラミクスを張り付けた
場合には、鋳造中にセラミクスが剥離して長時間に亘る
緩冷却の効果を得ることができない。また、ロール周面
にロール材質と異なる熱伝導度の材料を埋込む技術及び
ドラム周面に刻設した窪みの熱伝導度の低い耐火物で充
填して平坦面に仕上げる技術は、ロール窪みを完全に充
填するのでロール材質との熱伝導度の差を十分に利用す
ることができず、当初の目的を達成することに困難であ
る。
【０００７】本発明はかゝる従来技術の課題を解決する
もので、冷却ロール表面に窪みがなく、しかも十分にロ
ール材質と熱伝導度の異なる構造で窪み内を構成する冷
却ロールを提供することを目的とする。
もので、冷却ロール表面に窪みがなく、しかも十分にロ
ール材質と熱伝導度の異なる構造で窪み内を構成する冷
却ロールを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記目
的を達成するために以下の特徴を有する。すなわち、本
発明の冷却ロールは該冷却ロール表面に窪みを多数設
け、該窪みの底部に、粗粒材料を空隙部が保持された状
態で充填し、かつ該粗粒物の上部に緻密材料を充填して
前記窪みの閉鎖部を構成したものである。
的を達成するために以下の特徴を有する。すなわち、本
発明の冷却ロールは該冷却ロール表面に窪みを多数設
け、該窪みの底部に、粗粒材料を空隙部が保持された状
態で充填し、かつ該粗粒物の上部に緻密材料を充填して
前記窪みの閉鎖部を構成したものである。
【０００９】以下本発明を図面に基づき詳細に説明す
る。図１において、冷却ロール１の表面２に多数の窪み
３を設け、該窪み３の底部に空隙部６を保持した状態で
粗粒材料５を挿入し、その上部に緻密材料４を冷却ロー
ル表面２まで充填して前記窪み３を閉鎖する。このよう
な構成にすると、熱伝導度が極めて低い空気（空気の熱
伝導率Ｋが約２．５×１０-2Ｗ／mKに対し、例えばアル
ミナのそれは約２１Ｗ／mKであり、銅の熱伝導率は約４
００Ｗ／mKである）を窪み内に保持することができるの
で冷却ロールの緩冷却の効果を十分得ることができると
ともに冷却ロール表面に窪みを構成しない。冷却ロール
表面に窪みが生じると、窪み内のガスの種類により該窪
みに溶融金属が侵入して鋳片表面が凸状になったり、又
溶融金属がへこんで、鋳面表面が凹状になったりする。
従って、本発明の冷却ロール構造は極めて実技に適して
いる。
る。図１において、冷却ロール１の表面２に多数の窪み
３を設け、該窪み３の底部に空隙部６を保持した状態で
粗粒材料５を挿入し、その上部に緻密材料４を冷却ロー
ル表面２まで充填して前記窪み３を閉鎖する。このよう
な構成にすると、熱伝導度が極めて低い空気（空気の熱
伝導率Ｋが約２．５×１０-2Ｗ／mKに対し、例えばアル
ミナのそれは約２１Ｗ／mKであり、銅の熱伝導率は約４
００Ｗ／mKである）を窪み内に保持することができるの
で冷却ロールの緩冷却の効果を十分得ることができると
ともに冷却ロール表面に窪みを構成しない。冷却ロール
表面に窪みが生じると、窪み内のガスの種類により該窪
みに溶融金属が侵入して鋳片表面が凸状になったり、又
溶融金属がへこんで、鋳面表面が凹状になったりする。
従って、本発明の冷却ロール構造は極めて実技に適して
いる。
【００１０】以上、双ロールの鋳造機に基づいて説明し
たが当然他の同期式鋳造機にも適応でき、また冷却ロー
ルの構造も前記実施例に限ることなく、例えば、冷却ロ
ールの窪み深さより高さが低い充填材料を該窪みに埋込
んで構成してもよい。要するに同期式鋳造機の冷却ロー
ルにおいて、窪み底部に間隙部を設けた状態で該窪みを
閉鎖すれば本発明の範疇に入るのである。
たが当然他の同期式鋳造機にも適応でき、また冷却ロー
ルの構造も前記実施例に限ることなく、例えば、冷却ロ
ールの窪み深さより高さが低い充填材料を該窪みに埋込
んで構成してもよい。要するに同期式鋳造機の冷却ロー
ルにおいて、窪み底部に間隙部を設けた状態で該窪みを
閉鎖すれば本発明の範疇に入るのである。
【００１１】
（１）実施条件 （イ）鋳造機 冷却ロール：直径：４００mm、幅：３５０mm 材質：銅 表面：厚さ１mmのＮｉメッキ塗布 窪みをフォトエッチングまたは打刻で加工 （ロ）鋳造金属 オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４） （ハ）操業条件 鋳造速度：１０〜１００ｍ／分 冷却ロールと溶融金属間の接触弧長 ：１７０mm（湯溜り部の深さ１５０mm） 以上の条件の基において、冷却ロール表面窪みの直径を
０．１〜５mm、深さを１０μｍ〜１．５mm、面積率を５
〜７０％の範囲で変化させ、該窪みに予め平均粒径５０
〜３００μｍとしたアルミナ粉末を窪み深さに応じて窪
み底部に空隙が残るようにして塗り込み、その上部に緻
密材料を次の手段によってロール表面まで充填した。
０．１〜５mm、深さを１０μｍ〜１．５mm、面積率を５
〜７０％の範囲で変化させ、該窪みに予め平均粒径５０
〜３００μｍとしたアルミナ粉末を窪み深さに応じて窪
み底部に空隙が残るようにして塗り込み、その上部に緻
密材料を次の手段によってロール表面まで充填した。
【００１２】 窪みのあるロールの表面全範に亘り、
再度厚さ１．５mmのＮｉメッキを施し、その後ロール表
面を研磨した。 窪みのあるロールの表面全域に亘り、ジルコニアを
溶射して厚さ１．５mmの膜を形成し、その後ロール表面
を研磨した。 一方、比較例として、ロール表面の窪みに充填材料を充
填しない以外は全て前記と同一条件で鋳造した。
再度厚さ１．５mmのＮｉメッキを施し、その後ロール表
面を研磨した。 窪みのあるロールの表面全域に亘り、ジルコニアを
溶射して厚さ１．５mmの膜を形成し、その後ロール表面
を研磨した。 一方、比較例として、ロール表面の窪みに充填材料を充
填しない以外は全て前記と同一条件で鋳造した。
【００１３】（２）実施結果 （イ）上記実施条件の場合、窪み径１mm、深さ１００
μｍ及び面積率１５％として鋳造速度と鋳片表面の凹凸
の高さの関係を求めた。この結果を図３の線Ａに示す。
鋳造速度に関係なく、鋳片表面に凹凸は形成されず、鋳
片割れがなかった。
μｍ及び面積率１５％として鋳造速度と鋳片表面の凹凸
の高さの関係を求めた。この結果を図３の線Ａに示す。
鋳造速度に関係なく、鋳片表面に凹凸は形成されず、鋳
片割れがなかった。
【００１４】（ロ）（イ）の条件で窪み面積率を５〜１
０％未満にした場合、冷却ロールの緩和冷却効果が少な
くなり、鋳片に比較的大きい割れや微細な割れが生じ
た。 （ハ）比較例として鋳造した場合、その結果を図３のカ
ーブＢに示す。すなわち、鋳造速度（冷却ロール表面速
度）が４０ｍ／分より小さいと鋳片表面の冷却ロール表
面の窪みに対応する部分は図４の１２で示すような凹部
を形成し、４０ｍ／分超になると前記部分は図４の１１
で示すような凸部を形成した（なお、図４から分るよう
に、鋳造速度が例えば８０ｍ／分のとき、凸部の高さは
ｈ≒７０μｍである）。
０％未満にした場合、冷却ロールの緩和冷却効果が少な
くなり、鋳片に比較的大きい割れや微細な割れが生じ
た。 （ハ）比較例として鋳造した場合、その結果を図３のカ
ーブＢに示す。すなわち、鋳造速度（冷却ロール表面速
度）が４０ｍ／分より小さいと鋳片表面の冷却ロール表
面の窪みに対応する部分は図４の１２で示すような凹部
を形成し、４０ｍ／分超になると前記部分は図４の１１
で示すような凸部を形成した（なお、図４から分るよう
に、鋳造速度が例えば８０ｍ／分のとき、凸部の高さは
ｈ≒７０μｍである）。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、薄帯連続鋳造におい
て、表面割れや凹凸がなく、表面性状の良好な薄帯を安
定して鋳造することができる。
て、表面割れや凹凸がなく、表面性状の良好な薄帯を安
定して鋳造することができる。
【図１】本発明の冷却ロールを示し、図中（ａ）は正面
図、（ｂ）は図（ａ）のＡ部分の拡大図である。
図、（ｂ）は図（ａ）のＡ部分の拡大図である。
【図２】図（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】本発明例および比較例における鋳造速度と鋳片
表面の凹凸の高さとの関係を示す図である。
表面の凹凸の高さとの関係を示す図である。
【図４】比較例の鋳片表面を示す図である。
１…冷却ロール ２…冷却ロール表面 ３…窪み ４…緻密材料 ５…粗粒材料 ６…空隙部 ７…冷却ロール内部 ８…冷却ロール軸 ９…鋳片表面 １０…鋳片内部 １１…鋳片凸部 １２…鋳片凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 一美 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 冷却ロール表面に窪みを設け、該窪みの
底部に、粗粒材料を空隙部が保持された状態で充填し、
かつ、該粗粒材料の上部に緻密材料を充填して前記窪み
の閉鎖部を構成したことを特徴とする薄帯連続鋳造用冷
却ロールの製造方法。 - 【請求項２】 冷却ロール表面に設けられた窪みの底部
に、空隙部を保持した状態で粗粒材料が充填され、かつ
該粗粒材料の上部に、前記冷却ロール表面まで緻密材料
が充填されて成ることを特徴とする薄帯連続鋳造用冷却
ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21880093A JPH0768351A (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 薄帯連続鋳造用冷却ロールの製造方法及びその冷却ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21880093A JPH0768351A (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 薄帯連続鋳造用冷却ロールの製造方法及びその冷却ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768351A true JPH0768351A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=16725564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21880093A Withdrawn JPH0768351A (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 薄帯連続鋳造用冷却ロールの製造方法及びその冷却ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768351A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7442262B2 (en) | 2001-12-18 | 2008-10-28 | Showa Denko K.K. | Alloy flake for rare earth magnet, production method thereof, alloy powder for rare earth sintered magnet, rare earth sintered magnet, alloy powder for bonded magnet and bonded magnet |
-
1993
- 1993-09-02 JP JP21880093A patent/JPH0768351A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7442262B2 (en) | 2001-12-18 | 2008-10-28 | Showa Denko K.K. | Alloy flake for rare earth magnet, production method thereof, alloy powder for rare earth sintered magnet, rare earth sintered magnet, alloy powder for bonded magnet and bonded magnet |
| US7571757B2 (en) | 2001-12-18 | 2009-08-11 | Showa Denko K.K. | Alloy flake for rare earth magnet, production method thereof, alloy powder for rare earth sintered magnet, rare earth sintered magnet, alloy powder for bonded magnet and bonded magnet |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001107 |