JP2001523582A - キャスティングベルトの冷却デバイス及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 単一又はツインベルトのキャスタのベルトを冷却する方法及びデバイス。ベルトは、供給管(１０６)及び回収管(１０８)のシステムにより、ベルトの内面に接触させられる流体によって冷却される。流体は、熱せられたベルトの内面と通じているチャンネル(１０２)へ向けて、供給管(１０６)から送り出される。ベルトは冷却され、流体は、バキュームの補助で、回収管(１０８)を通じて除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野 本発明は、金属の連続鋳造、特に金属ストリップの鋳造用の方法及び装置に関
する。より詳しくは、本発明は、金属の連続鋳造に用いられるキャスティングベ
ルトの冷却に関する。

【０００２】発明の背景 薄い金属ストリップの連続鋳造は、様々な成果を伴ない採用されてきた。金属
ストリップの連続鋳造に関する従来の工程は、比較的少数の合金及び製品に限定
されていた。種々の金属による合金の含有量が増えるにつれ、ストリップの面の
品質が劣化することが分かっている。そのため、多くの合金が、インゴット(ing
ot)方法を用いて製造される必要がある。 ホイルのような比較的純度の高いアルミニウムの製品は、商業ベースでは、連
続的に、ストリップ状に鋳造され得る。建設用の製品は、主に、かかる建設用の
製品における場合の面の品質が、カンストック(can stock)などの他のアルミニ ウム製品における場合よりも重要でないため、連続的に、ストリップ状に鋳造さ
れ得る。しかしながら、面の品質の問題は、アルミニウムの合金の含有量が増え
るにつれ現れるもので、ストリップ状の鋳造は、一般的に、多くのアルミニウム
合金製品の製造に用いるのに適していないとされている。

【０００３】 従来、種々の連続的な鋳造器が考案されてきた。１つの従来のデバイスは、ツ
インベルト式のストリップ鋳造器であるが、かかる鋳造器は、特に、広い凝固範
囲(freezing range)を備えた金属合金を含まない多くの金属の鋳造に、広範囲に
は受け入れられないものである。このツインベルト式のストリップ鋳造装置では
、２つの可動ベルトが、鋳造されるべき金属用の可動モールドを規定する。多く
の従来技術のプロセスは、凝固前後の領域におけるベルトを冷却するものである
。しかしながら、上記ベルトは、溶融金属がベルトの一方側に接触し、また、冷
却剤がベルトの他方側に接触するため、極めて高い熱勾配になりやすい。動的に
不安定な熱勾配は、ベルトの変形を引き起こし、結果的に、上側の又は下側のベ
ルトは、いずれもフラットでなくなる。その結果、鋳造金属ストリップに、偏析
(segregation)及び孔の領域が生じることになる。

【０００４】 連続的なストリップの鋳造にて、ベルトが凝固物又は固体金属に接触しない場
合に、ベルトを冷却することから、より効果的であるシステムが存在する。これ
らのデバイスは、次の米国特許に示され、それらは完全に引用することにより、
全て組み込まれる。米国特許第５４７０４０５号，５５１４２２８号，５５１５
９０８号，５５６４４９１号，５４９６４２３号，５３６３９０２号および５３
５６４９５号。米国特許第５３６３９０２号は、ベルトが凝固物又は固体金属に
接触しない場合に、冷却ボックスがベルト上に配置される冷却システムを示して
いる。しかしながら、なお、歪みのないベルトを用いて、良好な面特性で合金を
鋳造することができる装置を製造する必要がある。

【０００５】発明の概要 本発明は、連続鋳造に用いられるベルトを冷却するためのデバイスを提供する
。それは、ベルトを保持し移動させるために、入口側及び出口側プーリを含む２
つ又はそれ以上のプーリを有する。出口側プーリは、その外面に、ベルトの内面
に開口して接触する複数の周方向のチャンネルを有する。それらのチャンネルは
、プーリの外面上で周方向に走るもので、流体通路用の流体供給管および回収管
を有しており、これにより、ベルトの内面に接触し冷却する間に、流体は、供給
管から回収管まで流れる。

【０００６】 なかでも、本発明は、連続して金属を鋳造すべく、ベルトの温度を均一に且つ
適切な温度範囲に維持しつつ、また、ベルトの変形及びベルトの鋳造面上への流
体の漏れを最小限に抑制しつつ、連続鋳造に用いられるベルトを冷却し得ること
が分かっている。 より明確には、本発明は、ツインベルト又は単一ベルトの連続鋳造に用いられ
るベルトを冷却するための方法及びデバイスを提供する。ツインベルトのキャス
タにおいて、入口側プーリ及び出口側プーリを含む２つ又はそれ以上のプーリは
、上側のベルトを保持し移動させ、また、入口側プーリ及び出口側プーリを含む
２つ又はそれ以上のプーリは、下側のベルトを保持し移動させる。上側及び下側
のベルトは内面及び外面を備え、出口側プーリは、外面に、上側及び下側のベル
トの内面に開口して接触する複数の周方向のチャンネルを有する。それらのチャ
ンネルは、流体通路用の流体供給管及び回収管を有し、供給管は流体を放出し、
回収管は流体を集めるもので、その結果、流体は、ベルトの内面に直接に接触し
冷却しつつ、供給マニホールド(manifold)から回収マニホールドまで流れる。上
記回収管に作動可能に連結されたバキュームが、流体の回収を助け、また、上側
及び下側のベルトの内面に接触するように配置されたスキージ(squeege)が、回 収管により集められなかったいかなる過剰な流体をも除去するよう提供され得る
。

【０００７】発明の詳細な説明 本発明は、金属のストリップ鋳造において、連続的な単一又はツインベルトの
鋳造により用いられる。好適なツインベルトのストリップ鋳造デバイスは、成形
領域を規定するために、互いに隣接して配置される熱伝導性材料で形成された一
対のベルトを使用する。ベルトは、少なくとも２つのプーリに取り付けられ、各
ベルトは、曲面と、実質的に平坦な、また、好ましくは水平な面とを規定するよ
うに、第２のつまり出口側プーリの周りを通過した後、第１のつまり入口側プー
リの周りを通過する。好適なデバイスは、また、溶融金属をベルトの曲面に供給
するデバイスを採用する。これにより、溶融金属は、金属の鋳造ストリップを形
成するように、成形領域におけるベルトの面上に凝固する。それによって、溶融
金属は、熱をベルトに伝達する。ベルトに伝達された実質的に全ての熱が、溶融
金属及び鋳造ストリップと接続していない間に、ベルトから除かれる。好適な単
一のベルトの鋳造デバイスが配置され、ツインベルトの鋳造デバイスの下側のベ
ルトと同様に作用する。

【０００８】 好ましくは、溶融金属は、入口側プーリの周りの湾曲部におけるベルトに供給
される。先行技術の幾つかの在来型のベルトキャスタでは、金属が、入口側プー
リの周りを通過し、ベルトの直線部分においてベルトへ供給され、凝固が起こる
際に、裏側から同時に冷却される。ベルトの湾曲部へ溶融金属を供給することに
より、キャスティングベルトの熱歪曲に耐えるための機械的な安定性の向上，メ
インテナンス、及び、ストリップのより一様な厚さ、並びに、ストリップとベル
トとの間におけるより良好な熱接触の利点がもたらされる。これらの利点は、鋳
造ストリップの面の品質を向上させる。

【０００９】 好ましくは、デバイスは、２つのベルトを有する。より好適なキャスタは、一
方のベルトが、上側及び下側のベルトの間で実質的に水平な成形領域を規定すべ
く、他方の上方に配置されて、水平である。しかしながら、垂直なキャスタが本
発明に使用されてもよいことが理解されるべきである。溶融金属の供給は、溶融
金属が入口側プーリのニップの前にあるベルトの間に規定されるスペースへ順次
流れるノズルを備えた従来の湯だまり(tundish)によってもたらされる。溶融金 属は、ノズル及び入口側プーリの周りを通過するベルトにより規定される成形領
域において、凝固する。鋳造ストリップは、それがベルトが取り付けられた入口
側プーリのニップに達する時間で、実質的に凝固させられる。ニップの前にある
ベルトの間のスペースへ流れ込む溶融金属の水平方向の流れは、溶融金属が、金
属が鋳造されるに際して、常時、両方のベルトの面と接触させられることを保証
する。

【００１０】 詳しくは、本発明は、ベルトの温度が正確に制御される、冷却流体によりベル
トを連続して冷却する冷却デバイスを提供する。所望であれば、ベルトの温度は
、温度を検知する適切な構成で監視されてもよく、また、ベルトの温度は、上記
冷却デバイスを通過する流体の流量を調節することにより制御されてもよい。そ
の上、流体は、複雑で高価なシール部材を使用する必要がないように、ストリッ
プ上への漏れなしに、冷却デバイス内に封じ込められる。更に、鋳造面は、冷却
水に曝されず、その結果、水に含まれる汚染物質が鋳造面上に堆積することがな
い。

【００１１】 鋳造プロセスは、製品から伝達された熱が、制御方式でベルトを急冷すること
により取り除かれることを要求する。ベルトの温度は、それが工程に重要で、製
造されるストリップの厚さ及び温度に影響するため、正確に制御される必要があ
る。本発明は、ベルトの長さ及び幅にわたる、一様な温度の維持に備えるもので
ある。本発明による冷却デバイスは、例えば、鋳造ストリップと接触する平坦な
部分に沿った、若しくは、鋳造ストリップに接触しない他の平坦な部分に沿った
他の位置での、ベルトの冷却の必要を回避する。

【００１２】 (急冷又は冷却する媒体としての)流体は、好ましくは、冷却デバイス内に含ま
れる。ベルト冷却の場合には、冷却媒体のトレースが、面の品質や安全のために
、溶融金属の導入領域に入ることを許容されないことが望ましい。 ベルトが成形領域における熱い金属と接触する一方で、流体冷却がないことは
、熱勾配を相当に抑制し、重大な熱流束が過剰である場合に生じるフィルムのボ
イリング(boiling)の問題を除去する。本発明は、また、コールドフレーミング(
cold framing)を最小限に抑制する。該コールドフレーミングは、冷却ベルト部 分が、３箇所すなわち(１)金属の入口の前に、また、２)ベルトの成形領域の両 側の各々に存在する状態である。これらの状態は、深刻なベルトの変形をもたら
し得る。本発明は、また、拡張された面領域が、出口側プーリの周囲の半分まで
に基部を形成されたベルトから熱を除くことを可能とする。

【００１３】 更に、引用することによりここに完全に組み込まれる米国シリアル番号０８／
６２９３８０号に記述されたような、単一のベルトを使用する方法及び装置にお
いて、本発明の概念を採用することが可能である。その実施の形態では、単一の
ベルトが、一対のプーリに取り付けられ、各々が、所定の軸まわりに回転するよ
うに取り付けられている。溶融金属は、湯だまりによってベルトの面に供給され
る。鋳造製品は、ベルトの上面を抜けていく。本発明のデバイスは、ベルトがそ
の上の溶融金属に接触しない場合に、ベルトを冷却するように作用する。冷却デ
バイスは、出口側プーリ及び／又は入口側プーリ内に置かれる。

【００１４】 好適なキャスタが、引用することによりここに完全に組み込まれる米国特許第
５５１５９０８号(’９０８特許)の図１及び２において、全体的に示されている
。’９０８特許の図１及び２は、本願の図１及び２に類似している。両者は、一
対の上側プーリ１４及び１８とそれに対応する一対の下側プーリ１６及び２０に
より運ばれる一対のエンドレスベルト１０及び１２を有すべく、好適なベルトを
示している。入口側プーリは１４及び１８であり、また、出口側プーリは１６及
び２０である。キャスタは、他の構成として、湯だまり２８，鋳造ノズル３０，
スクラッチブラシ手段３６，３８、及び、鋳造ストリップ５０を含んでいる。図
２に示されるように、各プーリは、軸２０，２２，２４及び２６まわりに回転す
るように取り付けられる。プーリは、適切な熱耐性タイプの材料からなるもので
、上側プーリ１４及び１６の一方又は両方が、簡略化のために図示されていない
適切なモータ装置により駆動される。同様のことが、下側プーリ１８及び２０に
ついても等しく当てはまる。上側のベルト１０及び下側のベルト１２は、エンド
レスベルトであり、また、好ましくは、鋳造される金属に対して低い反応性を示
す若しくは反応しない金属で形成されている。当業者によく知られるような、相
当数の適切な金属合金が採用され得る。スチール及び銅の合金ベルトを用いると
、良好な結果が実現されてきた。

【００１５】 ある適用に際しては、鋳造される金属に接触するベルトの面上に、非常に良好
な長手方向の溝を有する１つ又はそれ以上のベルトを採用することが望ましい。
これらのライン／溝は、鋳造される金属の面のきめに作用する。このような溝は
、米国特許第４９３４４４３号に記述されるように、単一のドラムキャスタに使
用されてきた。好適なベルトに関しては、引用することによりここに完全に組み
込まれる米国シリアル番号０８／５４３４４５号参照。

【００１６】 対応するバックアップロールの組が、上側のベルトとタンジェンシャル接触す
るように取り付けられることが可能であり、その結果、ストリップが溶融金属か
ら固体ストリップ(’９０８特許の図４参照)へ変態させられる際に、ストリップ
と接触させるようにベルトを保持するのに十分な圧力を、ベルト上に負荷するよ
うに作用する。好ましくは、バックアップロールの上側の組が、重力が、ギャッ
プを閉じるとともに、ベルトと鋳造ストリップとの間でのいくらかの熱接触を維
持させるべく働くように、垂直なスロットに設定される。

【００１７】 ノズル及びベルトは、好ましくは、プーリのニップに対する各ベルトの湾曲の
間の成形領域を充填すべく、溶融金属の流れが、実質的に水平な方向にノズルか
ら流れ込む成形領域を規定する(’９０８特許の図３参照)。溶融金属は、凝固し
始め、そして、鋳造ストリップがプーリのニップに達する点まで実質的に凝固さ
せられる。プーリまわりを通過するベルトの湾曲部に接触する成形領域に対して
、溶融金属の水平な流れを供給することにより、ベルトの変形は抑制される。

【００１８】 ０．０８インチの厚さを有するスチールベルトを用いる、０．１００インチの
厚さを有するアルミニウムストリップは、３００°Ｆの戻り温度及び８００°Ｆ
の出口側温度(exit temperature)をもたらす。ベルト及びストリップ厚との出口
側温度の相互関係は、欧州特許公開ＥＰ５８３８６７号の図７及び８を参照して
、また、引用することによりここに完全に組み込まれる、同時係属中の相対物で
ある米国シリアル番号０７／９０２９９７号，０８／１８４５８１号，０８／１
８４８７０号，０８／７９９４４８号に、より詳細に記述されている。例えば、
０．０６インチの厚さを有するスチールベルトを用いる、０．１００インチの厚
さのアルミニウムストリップを鋳造するには、戻り温度が３００°Ｆである場合
に、出口側温度が９００°Ｆであり、また、戻り温度が４００°Ｆである場合に
、出口側温度が９６０°Ｆである。

【００１９】 好ましくは、本件のキャスタは、溶融金属がベルトから横方向に外方へ流れる
ことを防止するために、ベルトのエッジに沿ってデバイスを有する。ツインドラ
ムの鋳造器において見られるような、従来のエッジダムが採用されてもよい。該
エッジダムは、溶融金属が成形領域から外へ流れるのを防止するために、ベルト
の面から垂直に延びる一対の壁部からなる。エッジドラムに用いられる材料は、
チタニウム，カーボンファイバ，ステンレススチール，高強度のカーボンスチー
ル，鉄、及び、クロミウム及び亜鉛などの、メッキ用の１つ又はそれ以上のエレ
メントで被覆された材料のいかなるものを含んでいる。

【００２０】 本発明の好適な冷却デバイスは、’９０８特許に示されるものと異なるデバイ
スを有している。一般に好適な冷却デバイスは、好ましくは、出口側プーリ１６
及び２０に採用される。本件の図３−６は、本発明の好適な実施の形態を示すも
のである。 図３は、本発明に係る実施の形態を示すべくベルトが取り除かれた状態にある
、上側１６及び下側の出口側プーリを示している。好適な冷却デバイスは、ベル
トが溶融金属に再度接触する前に、ベルトを冷却させる。冷却デバイスは、好ま
しくは、出口側プーリ１６及び２０に採用される。しかしながら、さほど好適で
ない実施の形態は、入口側プーリ１２及び１４において若しくは入口側及び出口
側プーリにおいて、冷却デバイスを採用することができる。しかし、もし冷却手
段が入口側プーリ１２及び１４にあれば、ベルトの冷却された部分は、好ましく
は、溶融金属と接触しない。冷却デバイスは、好ましくは、熱を除くために、冷
却流体をベルトの内側と直接に接触させるような構成を有している。好適なデバ
イスは、出口側プーリ１６及び２０における周方向の溝つまりチャンネル１０２
、及び、チャンネル１０２における供給管１０６及び回収管１０８を採用する。
好ましくは、流体は、供給マニホールド１０５から、供給管１０６内へ、それが
ベルトに接触し冷却するチャンネル１０２内へ、その後、回収管１０８及び吸引
マニホールド１１０へ通過する。好ましくは、回収管１０８は、冷却デバイスか
らの流体の取り込みを補助すべく、(吸引器又は排出装置を介して)バキューム補
助装置を有する。水や水中の汚染物がベルトに残らないように、ベルトの外面上
への流体の溢れ出しを回避すべく、注意がほどこされることが非常に望ましい。
上記マニホールド及び管は、多様な形状，断面，サイズを備えることができ、ま
た、多様な材料から構成されてもよい。全体的には、規定された目的を実現する
設計が採用されることになる。目的とは、それを満足し得る薄いシート状の金属
を製造しつつ、ベルトを効果的に冷却することである。更に、水の供給又は回収
ホース１１２が、流体を供給したり除去するために、マニホールド１０５，１１
０に連結され得る。上記ホースが図示されるように供給マニホールド１０５に取
り付けられる一方、回収ホースが、同様に、吸引マニホールドの外側に連結され
てもよい。

【００２１】 供給管１０６及び回収管１０８は、流れがベルトの移動方向に対して同じ方向
若しくは反対方向になるように、方向付けられ得る。ベルト及び流体の方向は、
回収管１０８における流体圧に作用することになる。例えば、流体の速度は、流
れが、ベルトと同じ方向にある場合に、ベルトと類似する。しかしながら、もし
流れがベルトに対して反対の方向に走るものであれば、流体の速度は、その流体
の４００−６００フィート／分(fpm)等、より高速であることが必要となる。好 ましくは、供給マニホールド１０５に対する水の供給圧は、５０から８５ｐｓｉ
ｇ(pounds per square inch gauge)の範囲にある。その供給圧は、好ましくは約
６５ｐｓｉｇにある供給ポンプ圧により決定される。吸引マニホールド１１０で
の好適なバキュームは、１５ｐｓｉａ(pounds per square inch absolute)以上 でなく、より好ましくは１０ｐｓｉａ以上でない。好ましくは、流体圧は、３ｐ
ｓｉａに劣らず、より好ましくは７ｐｓｉａに劣らない。吸引マニホールド１１
０では、水を取り除く効率のために、４ｐｓｉａの圧力が望ましい。当業者に理
解されるように、圧力が低下した場合、水は低温度で沸騰する。この変化性は、
ベルトに求められる最終的な温度を算出する場合に、考慮されるべきである。そ
の上、流れは重力に関係して方向付けられ得る。１つの実施の形態では、供給管
１０６が、回収管１０８よりも下側にある点で、水平なキャスタの出口側プーリ
１６及び２０に置かれている。この形態では、重力が回収管１０８にて流体圧を
低下させ、その結果、漏れの可能性が低減する。供給管１０６及び回収管１０８
は、それらが位置決めされる限り、出口側プーリ１６及び２０の外部において、
いかなる箇所にも、垂直に配置されてよく、その結果、流体は、供給管１０６か
ら回収管１０８まで、ベルト全体が冷却されるように、ベルトの内面に接触しつ
つ流れることが可能となる。

【００２２】 好ましくは、冷却されるべきベルトの最も長い部分が、上記プーリの周囲の約
１８０°以上でなく、より好ましくは１６５°以上でない。好ましくは、冷却さ
れる部分が３０°以上でなく、より好ましくは４５°以上でない。冷却されるベ
ルトの部分は、所望の最終的な冷却温度に基づき調節され得る。図４に関して、
例えば、種々の供給管１０６と回収管１０８との間における距離又は角度は、流
体を含むチャンネル１０２の長さを変化させるように、また、それによって、そ
れ以上の若しくはそれ以下の冷却をもたらすように、変化させられ得る。例えば
、プーリの外側エッジにおける供給管１０６と回収管１０８との間の距離(及び 角度)は、内部の管の間における距離(及び角度)より短い(また小さい)ことがあ る。当業者に明らかなように、冷却管の配列の設計は、ベルト上での所望の冷却
特性を実現するのに最適化され得る。

【００２３】 好適な実施の形態では、管が、複数のチャンネル１０２内に置かれている。例
えば、１つチャンネルが、供給／回収管の対毎に備えられ得る。しかし、また別
の実施の形態は、管の数よりも多いチャンネル又は少ないチャンネルを含むこと
が可能であり、ベルトが適宜冷却され、また、流体が冷却デバイスから漏れない
ことが望ましい。チャンネル１０２は、好ましくは、プーリの外面に沿って、周
方向に方向付けられる。外部の面は、例えば、プーリの外面に、１インチに及ぶ
深さを備え得るチャンネル１０２を有するように規定される。例えば、チャンネ
ルは、１インチ又はちょうど５／８インチの深さであってよい。好ましくは、チ
ャンネルは、少なくとも１／４インチ、より好ましくは、少なくとも１／２イン
チの深さである。好適なチャンネルの構成は、図３−６に示され、この場合、上
記チャンネルは、プーリの曲面に沿った周囲のラインをたどるものである。

【００２４】 好適な実施の形態によれば、チャンネル１０２は、同じ幅を有し、また、個々
のチャンネルの幅よりも小さい，同じ若しくはより大きい一定間隔を置いて隔て
られている。別の実施の形態では、チャンネルが、同じ又は異なる間隔で隔てら
れている。従って、チャンネルにより形成される溝領域に対する溝と溝との間の
平担な部分領域の比は、張力を加えられたベルトのための機械的な補助を最大に
しつつ、ベルトにおける過熱点を最小限に抑制するように最適化され得る。

【００２５】 出口側プーリ１６，２０のプーリ面での縦断面説明図を示す図５及び６を参照
する。チャンネル１０２は、流体の流れを指向させるように作用し、また、チャ
ンネルの支持部又は側部１１４は、チャンネル１０２を規定し、ベルトに対する
支持部を備える。その上、外側チャンネル１０２は、チャンネル１０２内に、流
体を密閉すべく、ベルト用の肩部１１８を備える。好ましくは、肩部１１８は、
他のチャンネル支持部１１４よりも高く、また、幅が広くてもよい。好ましくは
、肩部１１８は、チャンネル支持部１１４よりも０．００５から０．００２０イ
ンチだけ高く、また、任意に、０．００５から０．０３０インチまでの間であっ
てもよい。別の実施の形態では、肩部を完全に除去することができる。この場合
、ベルトのエッジが支持されずに済む。更に、流体がベルトに直に接触すること
が防止される範囲までは、ベルトがチャンネル支持部１１４に接触する位置で、
より高い温度の過熱点が存在してもよい。これらの過熱点は、ベルトのより冷た
い部分との熱伝導により放散させられる。しかし、上記過熱点は、冷却部分が非
常に小さく、また、冷却が一層強いものであることを必要とするため、入口側プ
ーリの冷却器において、十分に放散させられない可能性がある。例えば、成形領
域は、入口側プーリにおいて、典型的に３から５インチである。

【００２６】 好適なチャンネル１０２の縦断面形状は、図５に示されるように方形であるか
、若しくは、図６に示されるように湾曲した形である。上記チャンネル１０２は
、供給管１０６及び回収管１０８用の溝内に置かれる取付部材(不図示)を収容し
得る必要がある。好ましくは、取付部材の形状が、溝からの流体の漏れを最小限
に抑制すべく、溝の端部を密閉するものである。例えば、取付部材は、供給又は
回収管を受ける貫通孔と溝から流体を供給又は除去する出口側とを備えた１／２
インチ四方の部品であってもよい。好適な実施の形態では、取付部材は、方形で
あり、管を収容することができ、プーリの金属と反応しない材料で作られる。つ
まり、取付部材については、プーリにおける溝とプーリのまわりを通過するベル
トとの間で良好な滑り嵌めを実現することが望ましいので、それ自体による注油
及びかじり(galling)の回避が望ましい。好適な取付部材は、真鍮で作られる。 その上、プーリは、クロミウムなどの金属でめっきを張られてもよい。しかし、
取付部材は、摩耗を最小限に抑制し、ローバスト性(robustness)を最大にし、更
に、変形を最小限に抑制する他の材料で作られてもよい。他の材料の例には、青
銅，グラファイト，「トルロン(ＴＯＲＬＯＮ)」のようなプラスチックが含まれ
る。

【００２７】 ベルトを冷却するのに用いられる好適な流体は、それが最も実用的な工業用の
冷却剤であることから、水である。しかし、他の混合剤が、単独で、若しくは、
水との組合せで(溶解状態で若しくは混合されて)、用いられてもよい。他の混合
剤は、グリコール(glycol)，炭酸ナトリウム，錆防止剤，オイル等の通常の冷却
剤を含むことができる。

【００２８】 好ましくは、鋳造アルミニウムの場合、水の量は、３００°Ｆ以上でない、よ
り好ましくは２６０°Ｆ以上でない最終的なベルト温度を実現するために、ベル
トの速度および熱に関係している。好ましくは、ベルトの温度が、１６０°Ｆ以
上でなく、より好ましくは２３０°Ｆ以上でなく、最も好ましくは２４０°Ｆ以
上でない。好ましくは、温度が、鋳造面における湿気が全て蒸発させられるのに
十分なほど高い。例えば、もし冷却剤がその沸点より高ければ、例として水の場
合には約２１０°Ｆより高ければ、ベルトに残る水は、全て即座に蒸発させられ
、その結果、鋳造ストリップの汚染を回避することができる。

【００２９】 ベルト上への流体漏れの可能性を低減させるための他の方法は、ベルトの張力
を高めることによる。好ましくは、ベルトの張力は、装置に実用的な強さである
。好適なベルトの張力は、９００００ｐｓｉ以上でなく、より好ましくは、６０
０００ｐｓｉ以上でない。加えて、スキージ(squeegee)などの清浄デバイスが、
ベルトの内面において、それらがプーリを離れた後に、位置決めされてもよい。
また、エア吐出装置が、残っている水に邪魔されないように内面を乾燥すべく用
いられてもよい。張力，スキージ及びエア吐出装置は、上側及び下側のベルトの
内面から回収管により取り出されなかった過剰な流体を全て取り除くための技術
の例である。米国特許第５３８９３７２号に示されるものに類似したデバイスが
、その目的が、ベルトの面及び側面から流体を除去することであることから、使
用されてもよい。

【００３０】 本件の冷却デバイス及びプロセスは、特に都合のよい実施の形態を示す次の例
に関係して示される。しかし、この実施の形態は例示的なもので、いかにしても
、本発明を限定するように解釈されるべきでないことが注意される必要がある。 しかしながら、この実施の形態が、いかにしても、本発明を限定するように解
釈されるべきでないことが注意される必要がある。

【００３１】例 米国特許第５５１５９０８号に示されるものと類似した連続したキャスタが、
金属を溶融させ、鋳造するのに用いられた。本発明の冷却システムは、９インチ
の幅及び０．０８０インチの厚さを有する連続したスチールベルトを冷却するの
に採用された。ベルトは、毎分２８０フィートの線速度で動作し、６０ガロン／
分(g.p.m)の水供給を用いて冷却された。水の冷却剤の完全な封じ込めが全ての 試験において実現されたことが分かった。更に、鋳造アルミニウムストリップが
、条件に合った品質のものであった。

【００３２】 本発明は、特定の実施の形態について説明された。しかし、それらの適用は、
特許請求の範囲の精神及び意図を逸脱することなく、当業者によりなされ得る変
更及び代用を網羅するものとされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 好適な実施の形態に用いられるキャスタの説明図である。

【図２】 好適な実施の形態に用いられるキャスタの斜視図である。

【図３】 本発明に係る冷却デバイスを備えて、上側及び下側の出口側プー
リが示される、好適な実施の形態の斜視図である。

【図４】 発明の冷却デバイスを備えて、上側及び下側の出口側プーリが示
される、好適な実施の形態の斜視図である。ここでは、管の長さが冷却領域に作
用すべく変化している。

【図５】 その面に溝形チャンネルを有するプーリの、供給／回収管が取り
付けられた状態にある縦断面説明図である。図５は、方形のチャンネルを示す。

【図６】 その面に溝形チャンネルを有するプーリの、供給／回収管が取り
付けられた状態にある縦断面説明図である。図６は、丸形のチャンネルを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルトを保持し移動させるための２つ又はそれ以上のプーリ
   を有し、入口側及び出口側プーリを有する、連続したキャスティングに用いられ
   るベルトを冷却するためのデバイスにおいて、 上記ベルトが、内面及び外面を有し、 上記出口側及び／又は入口側プーリが、ベルトの内面と開口して接触する少な
   くとも１つのチャンネルを有し、該チャンネルが、上記プーリの外面を走り、 上記チャンネルが、流体通路用に、流体が、上記ベルトの内面に直接に接触し
   冷却しつつ、供給管から回収管までチャンネル内を流れるように、少なくとも１
   つの流体供給管及び回収管を含んでいることを特徴とするキャスティングベルト
   の冷却デバイス。
2. 【請求項２】 複数のチャンネルが設けられていることを特徴とする請求項
   １記載のデバイス。
3. 【請求項３】 冷却を要するチャンネル毎に、供給管及び回収管が設けられ
   ていることを特徴とする請求項２記載のデバイス。
4. 【請求項４】 バキュームが、上記回収管に動作可能に連結されていること
   を特徴とする請求項１記載のデバイス。
5. 【請求項５】 上記バキュームが、１５と３ｐｓｉａとの間で吸い込むこと
   を特徴とする請求項４記載のデバイス。
6. 【請求項６】 上記チャンネルが、プーリの面まわりで周方向に延びている
   ことを特徴とする請求項２記載のデバイス。
7. 【請求項７】 上記供給管が、プーリにおいて、回収管よりも下方の位置に
   置かれていることを特徴とする請求項２記載のデバイス。
8. 【請求項８】 上記プーリが、チャンネルを規定するプーリの部分よりも高
   く、また、任意に幅の広い外側の肩部を備えた外側のチャンネルを有しているこ
   とを特徴とする請求項１記載のデバイス。
9. 【請求項９】 冷却されるベルトの部分が、プーリの周囲の１８０°と３０
   °との間に延びる周囲の部分であることを特徴とする請求項１記載のデバイス。
10. 【請求項１０】 上記ベルトが、３００°Ｆと１６０°Ｆとの間の温度まで
    冷却される、及び／又は、上記ベルトは、少なくとも２００００ｐｓｉの張力を
    負荷されることを特徴とする請求項１記載のデバイス。
11. 【請求項１１】 上記ベルトが、２６０°Ｆと２３０°Ｆとの間の温度まで
    冷却されることを特徴とする請求項１記載のデバイス。
12. 【請求項１２】 上記冷却チャンネルが、上記出口側プーリにのみ設けられ
    ていることを特徴とする請求項２記載のデバイス。
13. 【請求項１３】 上記チャンネルが一様な幅を有するとともに、一様な間隔
    で隔てられていることを特徴とする請求項２記載のデバイス。
14. 【請求項１４】 供給管及び回収管の入口側および出口側が、プーリの幅を
    横切って変化する間隔で隔てられていることを特徴とする請求項２記載のデバイ
    ス。
15. 【請求項１５】 取付部材が、上記供給管及び回収管に取り付けられ、該取
    付部材の各々が、溝からの流体の漏れを最小限に抑制する、溝内での滑り嵌めを
    もたらすことを特徴とする請求項１記載のデバイス。
16. 【請求項１６】 ツインベルトの水平な連続キャスタに用いられるベルトを
    冷却するデバイスにおいて、 入口側及び出口側プーリを含む、内面及び外面を備えた上側のベルトを保持し
    移動させる２つ又はそれ以上のプーリと、 入口側及び出口側プーリを含む、内面及び外面を備えた下側のベルトを保持し
    移動させる２つ又はそれ以上のプーリであって、 上記出口側プーリが、上側及び下側のベルトの内面と開口して接触する複数の
    周方向のチャンネルを有し、該チャンネルは、出口側プーリの外面を走り、 各チャンネルが、流体通路用の流体管及び回収管を有しており、ベルトの内面
    に接触し冷却しつつ、供給管から回収管まで流体が流れるように、該供給管は流
    体を放出し、回収管は流体を回収する、プーリと、 上記回収管に動作可能に連結され、流体の回収を助けるべく、５と１５ｐｓｉ
    ａとの間で吸い込むバキューム源と、 上記上側及び下側のベルトの内面から回収管により回収されない過剰な流体を
    除去する任意の清浄デバイスとを有していることを特徴とするデバイス。
17. 【請求項１７】 連続鋳造に用いられるベルトを冷却する方法において、 少なくとも１つのベルトを運ぶ入口側及び出口側プーリを有するベルトキャス
    タを動作させるステップと、 入口側及び／又は出口側プーリにおける少なくとも１つのチャンネル内に置か
    れ、それぞれ１つのチャンネルにより収容される、少なくとも１つの供給管に流
    体を流すステップと、 上記ベルトの内面をチャンネル内の流体に接触させることにより、連続鋳造に
    より熱せられたベルトを冷却するステップと、 バキュームの補助により、回収管を通じて、上記チャンネルから流体を除去す
    るステップとを有していることを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 上記プーリが、上記チャンネルを規定するプーリの部分よ
    り高く、また、任意に幅の広い外側の肩部を備えた外側のチャンネルを有してい
    ることを特徴とする請求項１７記載の方法。
19. 【請求項１９】 複数のチャンネルが、プーリの面のまわりで周方向に延び
    ることを特徴とする請求項１７記載の方法。
20. 【請求項２０】 冷却されるベルトの部分が、プーリの周囲の１８０°と３
    ０°との間で延びる周囲の部分であることを特徴とする請求項１７記載の方法。
21. 【請求項２１】 上記ベルトが、３００°Ｆと１６０°Ｆとの間の温度に冷
    却されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
22. 【請求項２２】 上記ベルトが、２８０°Ｆと２３０°Ｆとの間の温度に冷
    却されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
23. 【請求項２３】 上記流体が、出口側プーリにおけるチャンネルにおいての
    み、供給されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
24. 【請求項２４】 上記チャンネルにおける流体が、ベルト上の過熱点を最小
    限に抑制し、また、アルミニウムストリップが、ベルトキャスタにより鋳造され
    ることを特徴とする請求項１９記載の方法。
25. 【請求項２５】 上記供給管及び回収管における取付部材が、溝からの流体
    の漏れを最小限に抑制すべく、プーリ及びベルトの面に滑動可能に係合すること
    を特徴とする請求項１９記載の方法。
26. 【請求項２６】 ツインベルトの連続鋳造に用いられるベルトを冷却する方
    法において、 上側及び下側のベルトを運ぶ入口側及び出口側プーリを有する水平なツインベ
    ルトキャスタを動作させるステップと、 上記入口側及び／又は出口側プーリにおけるチャンネル内に置かれ、それぞれ
    １つのチャンネルにより収容される、複数の供給管に流体を流すステップと、 上記ベルトの内面をチャンネル内の流体と開口式に接触させることにより、連
    続鋳造により熱せられたベルトを冷却するステップと、 バキュームの補助により、回収管を通じて、上記チャンネルから流体を除去す
    るステップと、 上記ベルトがプーリを離れた後、清浄デバイスにより、ベルト上に残っている
    あらゆる流体を任意に除去するステップとを有していることを特徴とする方法。