JP2008043958A - Al連続鋳造圧延装置および平版印刷版支持体用Al合金板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】長時間運転してもTiB2粗大粒子に起因する筋故障の発生防止を再現性良く行えることに加えて、TiB2を含まない異物がAl中に埋め込まれたようなキズ故障を防止することができるAl連続鋳造圧延装置、及びAl連続鋳造圧延装置を用いた平版印刷板用Al板の製造方法の提供。
【解決手段】Al溶湯の濾過装置を持つAl連続鋳造圧延装置において、濾過装置出口側にAl溶湯を循環させる機構を設けることを特徴としたAl連続鋳造圧延装置。
【選択図】なし
【解決手段】Al溶湯の濾過装置を持つAl連続鋳造圧延装置において、濾過装置出口側にAl溶湯を循環させる機構を設けることを特徴としたAl連続鋳造圧延装置。
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Description
本発明は、連続鋳造圧延装置に関し、特にアルミニウム合金を溶解した溶湯を連続鋳造して鋳造板を形成するAl連続鋳造圧延装置に関する。また、本発明は、該Al連続鋳造圧延装置を用いた平版印刷版支持体用Al合金板の製造方法に関する。
連続鋳造圧延装置は、感光性平版印刷版の平版印刷版用支持体の製造に用いられており、特許文献1や特許文献2に開示されるように、アルミニウム合金の溶湯を溶湯供給ノズルから一対の回転ロール間に供給して、一対の回転ロールの回転によって前記溶湯を鋳造圧延して鋳造板を形成する。
ところで、前記連続鋳造圧延装置では、アルミニウム合金の溶湯に結晶微細化剤として添加されるTiB2のような、チタン(Ti)とホウ素(B)との化合物粒子が、粗大粒子(以下、「TiB2粗大粒子」という。)として鋳造板に偏在し、該鋳造板に圧延や焼純、あるいはそのいずれかを行って薄板に仕上げたとき、薄板の表面に断続的に筋状の故障(以下、「筋故障」という。)が発生する問題がある。鋳造板の良否は感光性平版印刷版を製造する上で重要な要件であり、筋故障の発生を防止する必要がある。
このような筋故障の発生を防止する連続鋳造圧延装置は、特許文献3〜特許文献6に開示されている。また、本願出願人は、特許文献7において、筋故障の発生を防止した連続鋳造圧延装置を提案している。
また本願出願人らは、長時間運転してもTiB2粒子起因の筋故障の防止をより安定的におこなうために、溶湯をノズルから鋳造圧延手段に供給し、鋳造圧延手段で連続鋳造圧延を行う装置において、溶湯が流れる流路の底に形成された凹部に撹拌手段を設け、該攪拌手段によって凹部近傍の溶湯を攪拌することにより溶湯のよどみを防止する連続鋳造圧延装置を提案している(特許文献8参照)。
しかしながら、特許文献3の連続鋳造圧延装置は、結晶粒微細化材中のTi粒子を100μm以下にしたものの、長時間運転を行うとTiB2粗大粒子が発生する確率が増すという欠点がある。また、特許文献4の装置では、溶湯をセラミックチューブフィルタに通過させてTiB2粗大粒子を除去しているが、長時間運転を行うとセラミックチューブフィルタの隙間をTiB2粗大粒子がすり抜ける確率が増加するとともに、セラミックフィルタチューブの出口側に生じる淀み部分にTiB2粒子が滞留し、凝集してTiB2粗大粒子が生じる確率が増加するため、根本的な解決にはならない。
更に、特許文献5の装置は、特許文献4の装置よりも改善がみられたが、やはり同様の不具合が生じた。また、特許文献6の装置は、結晶粒微細化材に振動を与えてTiB2粒子の分散性を向上させているが、長時間運転を行うとTiB2粗大粒子起因の筋故障が発生するという欠点がある。更に、特許文献8の装置は、長時間運転を行ってもTiB2粗大粒子起因の筋故障を防止することができる連続鋳造圧延装置であったが、筋故障防止効果の再現性が悪いという不具合があると共に、予期せぬことに、TiB2を含まない異物がAl中に埋め込まれたようなキズ故障が発生するという不具合が判明し、改善する必要があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、長時間運転してもTiB2粗大粒子に起因する筋故障の発生防止を再現性良く行えることに加えて、TiB2を含まない異物がAl中に埋め込まれたようなキズ故障を防止することができるAl連続鋳造圧延装置、及び該Al連続鋳造圧延装置を用いた平版印刷板用Al板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、前記目的を達成するために、Al溶湯の濾過装置を持つAl連続鋳造圧延装置において、濾過装置出口側にAl溶湯を循環させる機構を設けることを特徴とするAl連続鋳造圧延装置を提供する。
本発明のAl連続鋳造圧延装置において、前記濾過装置は濾過フィルタを有し、前記濾過フィルタ出口側における略水平方向の流れの最下面の延長線より下側にAl溶湯を循環させる機構を設けることが好ましい。
本発明のAl連続鋳造圧延装置において、前記Al溶湯を循環させる機構が、エアリフト式の循環装置であることが好ましい。
また、本発明は、Al溶湯の濾過装置を持ち、該濾過装置出口側にAl溶湯を循環させる機構を設けたAl連続鋳造圧延装置を用いて、Al連続鋳造板を作成し、冷間圧延、中間焼鈍、仕上げ冷間圧延、平面性矯正を行うことを特徴とした平版印刷版支持体用Al合金板の製造方法を提供する。
本発明の平版印刷版用Al合金板の製造方法において、Al溶湯中に、TiB2からなる結晶微細化材粒子をワイヤ状のAl−Ti−B合金の形で供給し、ワイヤ状のAl−Ti−B合金の添加後、添加位置の溶湯がAl連続鋳造圧延装置の鋳造圧延手段に到達するまでの時間を30分以上にすることが好ましい。
本発明のAl連続鋳造圧延装置において、前記濾過装置は濾過フィルタを有し、前記濾過フィルタ出口側における略水平方向の流れの最下面の延長線より下側にAl溶湯を循環させる機構を設けることが好ましい。
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また、本発明は、Al溶湯の濾過装置を持ち、該濾過装置出口側にAl溶湯を循環させる機構を設けたAl連続鋳造圧延装置を用いて、Al連続鋳造板を作成し、冷間圧延、中間焼鈍、仕上げ冷間圧延、平面性矯正を行うことを特徴とした平版印刷版支持体用Al合金板の製造方法を提供する。
本発明の平版印刷版用Al合金板の製造方法において、Al溶湯中に、TiB2からなる結晶微細化材粒子をワイヤ状のAl−Ti−B合金の形で供給し、ワイヤ状のAl−Ti−B合金の添加後、添加位置の溶湯がAl連続鋳造圧延装置の鋳造圧延手段に到達するまでの時間を30分以上にすることが好ましい。
本発明のAl連続鋳造圧延装置によれば、濾過装置出口側に設けた溶湯循環機構、特に濾過装置内に設けられた濾過フィルタ出口側における略水平方向の流れの最下面の延長線より下側に溶湯循環機構でAl溶湯を緩やかに循環させることにより、濾過装置出口側における溶湯の流れのよどみを解消出来る。特にエアリフト式の溶湯循環装置、より特には、ロータを回転させつつ、該ロータの先端から循環用ガスを吐出するエアリフト式の溶湯循環装置を設け、該溶湯循環機構で溶湯を緩やかに循環させることで、濾過装置出口側における溶湯の流れのよどみを確実に解消することができる。
この結果、該Al連続鋳造圧延装置を用いて製造されるAl連続鋳造板でのTiB2粗大粒子に起因する筋故障の発生を防止出来る。
この結果、該Al連続鋳造圧延装置を用いて製造されるAl連続鋳造板でのTiB2粗大粒子に起因する筋故障の発生を防止出来る。
本発明のAl連続鋳造圧延装置では、濾過装置出口側に設けた溶湯循環機構、特に濾過装置内に設けられた濾過フィルタ出口側における略水平方向の流れの最下面の延長線より下側に設けた溶湯循環機構、特にエアリフト式の溶湯循環装置、より特には、ロータを回転させつつ該ロータの先端から循環用ガスを吐出するエアリフト式の溶湯循環装置、で溶湯を緩やかに循環させることで、濾過装置の底部に沈降していた比重の大きい異物、具体的には、TiB2粗大粒子や、小さな鉄片、銅片などの異種金属、耐火材、離型剤等の非金属異物の破片といったTiB2を含まない異物が巻き上げられて、濾過装置から下流へと流出するおそれがない。この結果、該Al連続鋳造圧延装置を用いて製造されるAl連続鋳造板でのTiB2粗大粒子に起因する筋故障の発生を防止出来る。また、該Al連続鋳造圧延装置を用いて製造されるAl連続鋳造板でのTiB2を含まない異物がAl中に埋め込まれたようなキズ故障の発生を防止出来る。
本発明の平版印刷版用Al合金板の製造方法では、本発明のAl連続鋳造圧延装置を用いて作成された連続鋳造板から平版印刷版用Al合金板を製造するため、得られるAl合金板でTiB2粗大粒子に起因する筋故障や、TiB2を含まない異物がAl中に埋め込まれたようなキズ故障が発生することが防止されている。この結果、該Al合金板を用いて作成される平版印刷版で外観不良の発生が防止されており、かつ印刷性能に優れている。
また、本発明の平版印刷版用Al合金板の製造方法において、Al溶湯中にTiB2からなる結晶微細化材粒子をワイヤ状のAl−Ti−B合金の形で供給した後、添加位置の溶湯がAl連続鋳造圧延装置の鋳造圧延手段に到達するまでの時間を30分以上となるように、結晶微細化材を供給する位置を設定することで、Al−Ti−B合金中に含まれるTiB2粒子のAl溶湯中での溶解性および分散性が向上する。この結果、製造されるAl連続鋳造板でのTiB2粗大粒子に起因する筋故障の発生を一層防止出来る。
また、本発明の平版印刷版用Al合金板の製造方法において、Al溶湯中にTiB2からなる結晶微細化材粒子をワイヤ状のAl−Ti−B合金の形で供給した後、添加位置の溶湯がAl連続鋳造圧延装置の鋳造圧延手段に到達するまでの時間を30分以上となるように、結晶微細化材を供給する位置を設定することで、Al−Ti−B合金中に含まれるTiB2粒子のAl溶湯中での溶解性および分散性が向上する。この結果、製造されるAl連続鋳造板でのTiB2粗大粒子に起因する筋故障の発生を一層防止出来る。
以下、添付図面に従って本発明に係る連続鋳造圧延装置の好ましい実施形態について説明する。図1は本発明の連続鋳造圧延装置の1実施形態を示した模式図である。図1に示す連続鋳造圧延装置10において、Al地金を溶解炉11で溶解させてAl溶湯(以下、「溶湯」と記載する。)を得る。平版印刷版用Al合金板を製造する場合、溶湯はAlを主成分とし、微量の異元素を含有するAl合金溶湯である。異元素の具体例としては、Si、Fe、Cu、Zn、Mg、Mn、B、Ti等が挙げられる。Al合金溶湯中の異元素の含有量は合計で10質量%以下である。
上記の異元素のうち、Siは、Al溶湯の原材料であるAl地金に不可避不純物として0.03〜0.1質量%前後含有される元素であり、原材料差によるばらつきを防ぐため、意図的に微量添加されることが多い。また、Siは、本願発明者らによって電気化学的粗面化処理性に影響することが見出されている。添加量の一部がAlに固溶する。固溶しないSiは、連続鋳造を行った場合、α−FeAlSi、β−FeAlSi等のFeおよびAlとの金属間化合物を作りやすい。
Al溶湯中のSi量は、0.04〜0.2質量%であるのが好ましい。
Al溶湯中のSi量は、0.04〜0.2質量%であるのが好ましい。
Feは、アルミニウム合金板の機械的強度を高める作用があり、支持体の強度に大きな影響を与える。特に、耐熱軟化性を向上させる効果が大きいため、意図的に添加されるのが好ましい。Feは、Siと同様に、添加量の一部がAlに固溶する。固溶しないFeは、連続鋳造を行った場合、Al3Fe、Al6Fe等のAlとの金属間化合物や、α−FeAlSi、β−FeAlSi等のSiおよびAlとの金属間化合物を作りやすい。
Al溶湯中のFe量は、0.03〜0.50質量%であるのが好ましい。
Al溶湯中のFe量は、0.03〜0.50質量%であるのが好ましい。
CuおよびZnは、アルミニウム合金板の電気化学的粗面化処理性を所望の範囲に制御するために、それぞれ0.05質量%以下含有することができる。
MgおよびMnは、所望の機械的特性のアルミニウム合金板を得るために、1.5質量%以下含有することができる。
TiおよびBは、鋳造時の割れ発生防止のために、結晶微細化材として溶湯に供給される。結晶微細化材については後ほど詳述する。
MgおよびMnは、所望の機械的特性のアルミニウム合金板を得るために、1.5質量%以下含有することができる。
TiおよびBは、鋳造時の割れ発生防止のために、結晶微細化材として溶湯に供給される。結晶微細化材については後ほど詳述する。
溶湯の残部は、Alおよび不可避不純物からなる。不可避不純物としては、例えば、Cr、Zr、V、Be、Gaが挙げられる。これらはそれぞれ0.05質量%以下の範囲で含有することができる。不可避不純物の大部分は、Al地金中に含有される。不可避不純物は、例えば、Al純度99.7質量%の地金に含有されるものであれば、本発明の効果を損なわない。不可避不純物については、例えば、L.F.Mondolfo著「Aluminum Alloys:Structurand properties」(1976年)等に記載されている量の不純物が含有されていてもよい。
溶湯は保持炉12に送られ、保持と微量成分の調整がおこなわれる。連続鋳造圧延装置の設置スペースを小さくするために、独立した保持炉12を設けず、溶解炉11で保持と微量成分の調整を行ってもよい。保持炉12から出た溶湯は脱ガス装置13に送られて、溶湯中の脱ガス処理(脱水素ガス処理)が行われる。脱ガス装置13としては、SNIFF式、GBF等の市販されている方式の回転式脱ガス装置を使用できる。回転式脱ガス装置は、Ar等の不活性ガス、窒素、古くは塩素などのガスやこれらの混合ガスを使用し、回転式ロータの先端からガス気泡を発生させ、溶湯中の水素ガスを気泡内に取り込んで浮上除去する。脱ガス装置13として、回転式脱ガス装置を使用することで、保持炉12と脱ガス装置13を結ぶ流路で供給される結晶微細化材200を撹拌する機能も合わせて発揮出来る。
鋳造時の割れを防止するために、溶湯が通過する流路の途中、図1では保持炉12と脱ガス装置13を結ぶ流路で結晶微細化材200が供給される。具体的には結晶微細化材200として、TiB2からなる結晶微細化材粒子がワイヤ状のAl−Ti−B合金(例えば、Ti含有量5%、B含有量1%で、残部がAlと不可避不純物からなる合金や、Ti含有量5%、B含有量0.2%で、残部がAlと不可避不純物からなる合金)の形で供給される。結晶微細化材の機能としては、Al−Ti−B合金中に含まれるTiが結晶成長を抑制することで、鋳造圧延により得られるAl連続鋳造板100の結晶粒を微細化することと、Al−Ti−B合金中に含まれるTiB2粒子が結晶の核となって結晶の種を多数形成することで、鋳造圧延により得られるAl連続鋳造板100の結晶粒を微細化することが知られている。
ワイヤ状のAl−Ti−B合金の形で供給される結晶微細化材中の有効成分は主にTiB2であるが、TiB2は比重が溶湯より大きいため、静置すると沈降し、鋳造圧延により得られるAl連続鋳造板100の結晶を微細化する効果が不十分になる。このため、溶解炉11や保持炉12ではなく、保持炉12から出た後、溶湯の流路途中で供給されることが一般的である。但し、溶解炉11中、または保持炉12中で十分な攪拌を行うのであれば、溶解炉11中、または保持炉12中で結晶微細化材200を供給してもよい。
ワイヤ状のAl−Ti−B合金の形で供給される結晶微細化材中の有効成分は主にTiB2であるが、TiB2は比重が溶湯より大きいため、静置すると沈降し、鋳造圧延により得られるAl連続鋳造板100の結晶を微細化する効果が不十分になる。このため、溶解炉11や保持炉12ではなく、保持炉12から出た後、溶湯の流路途中で供給されることが一般的である。但し、溶解炉11中、または保持炉12中で十分な攪拌を行うのであれば、溶解炉11中、または保持炉12中で結晶微細化材200を供給してもよい。
ここで、溶湯中に結晶微細化材200を供給した後、結晶微細化材200を供給した位置の溶湯、すなわち、結晶微細化材200が供給された溶湯、がAl連続鋳造圧延装置10の鋳造圧延手段に到達するまでの時間が30分以上となるように結晶微細化材200を供給する位置を設定することが好ましい。ここで、鋳造圧延手段とは、図1において、溶湯供給ノズル17および冷却ローラ18,19を含んだ部分を指す。したがって、結晶微細化材200を供給した位置の溶湯が溶湯供給ノズル17に到達するまでの時間が30分以上になるように、結晶微細化材200を供給する位置を設定すればよい。
Al−Ti−B合金は溶湯に供給した後、Al−Ti−B合金中に含まれるTiやTiB2が溶解し、溶湯内に分散する必要があるが、添加後の時間が短いと溶湯への溶解および分散が不十分になり、大きな固まり状の粒子、すなわち、TiB2粗大粒子、がAl連続鋳造板まで到達して、該連続圧延鋳造装置を用いて製造されるAl連続鋳造板で筋故障が発生するおそれがある。
Al−Ti−B合金は溶湯に供給した後、Al−Ti−B合金中に含まれるTiやTiB2が溶解し、溶湯内に分散する必要があるが、添加後の時間が短いと溶湯への溶解および分散が不十分になり、大きな固まり状の粒子、すなわち、TiB2粗大粒子、がAl連続鋳造板まで到達して、該連続圧延鋳造装置を用いて製造されるAl連続鋳造板で筋故障が発生するおそれがある。
脱ガス装置13を経た溶湯は、続いて濾過装置14に送られる。濾過装置14内には溶湯を濾過するフィルタ14cが設けられている。図1において、14aは濾過装置14の入口側であり、14bは濾過装置14の出口側である。該濾過装置14、具体的には、濾過装置14内に設けられたフィルタ14c、により、溶湯中に混入した不純物や、溶解炉11や溶湯が通過する流路に残っていたコンタミ、例えば、前回鋳造時に残ったAl残渣や異物、等が除去される。
本発明の連続鋳造圧延装置を使用する際、溶湯が通過する流路からこのようなコンタミを予め除去しておくことが好ましい。具体的には流路内にこびりついたAl残渣などをはがし、流路表面になお存在する異物を吸引式の清掃装置で掃除することが好ましい。
本発明の連続鋳造圧延装置を使用する際、溶湯が通過する流路からこのようなコンタミを予め除去しておくことが好ましい。具体的には流路内にこびりついたAl残渣などをはがし、流路表面になお存在する異物を吸引式の清掃装置で掃除することが好ましい。
図1において、16は液面制御装置であり、ここでは図示せぬ液面レベルセンサに応じてバルブ(図示せず)を開閉して溶湯供給量を制御することで、溶湯の液面を略一定に保つ。図中の17は溶湯供給ノズルであり、溶湯を、一定間隔の距離(例えば、数mmから10mm程度)を保って位置決めされた二つの鋳造ロール18,19の間に供給する。
ノズル内部での溶湯の滞りを防止するため、溶湯供給ノズル17の溶湯に接する内面に予め離型剤が塗布されていることが好ましい。Al溶湯の滞りを起こしにくい離型剤としては、例えば、酸化亜鉛、窒化ボロン(BN)等を骨材に用いる離型剤が挙げられる。中でも、窒化ボロンを骨材に用いる離型剤が好ましい。ノズル17の内面に離型剤を塗布する場合、例えば、特開平11−192537号公報に記載されている方法を好適に使用することができる。
ノズル内部での溶湯の滞りを防止するため、溶湯供給ノズル17の溶湯に接する内面に予め離型剤が塗布されていることが好ましい。Al溶湯の滞りを起こしにくい離型剤としては、例えば、酸化亜鉛、窒化ボロン(BN)等を骨材に用いる離型剤が挙げられる。中でも、窒化ボロンを骨材に用いる離型剤が好ましい。ノズル17の内面に離型剤を塗布する場合、例えば、特開平11−192537号公報に記載されている方法を好適に使用することができる。
鋳造ロール18,19は内部が水冷される構造を持ち、表面が鉄製の冷却ロールであり、ノズル17から供給された溶湯の凝固と熱間圧延を同時に行うことが出来る。ここで、鋳造ロール18,19は通常知られる圧延機の様に地面に対し垂直な線上に配置されず、地面に対して垂直な線から約15度傾斜して配置されている。この配置は、ハンターエンジニアリング社が市販しているタイプの連続鋳造機として一般に知られる。他には二つのロールが、通常知られる圧延機の様に、地面に対し垂直な線上に配置される方式(ペシネ社等が市販しているタイプの連続鋳造機)や、二つのロールが地面に対して平行な位置に配置される方式(ハンターエンジニアリング社が初期に市販したタイプの連続鋳造機)も知られる。凝固した溶湯が固着するのを防止するため、鋳造ロール18,19表面には離型剤が塗布されていることが好ましい。離型剤としては、耐熱性に優れるものが好ましく、例えば、カーボングラファイトを含有するものが好適に挙げられる。
鋳造圧延により得られるAl連続鋳造板100の厚さは、後で実施される冷間圧延の効率の点で薄い方が好ましく、通常、1〜10mmとする。Al連続鋳造板100は、巻き取り装置21によってコイル状に巻き取られる。また、適宜、切断機20により切断される。
本発明の連続鋳造圧延装置10において、濾過装置14の出口側14bには溶湯を循環させる機構(溶湯循環装置)15が設けられている。
本発明において、溶湯循環装置15とは、濾過装置14の出口側14bにおいて、溶湯をゆるやかに循環させるものであり、溶湯を激しく攪拌させるものではない。溶湯循環装置15の好適形態であるエアリフト式の溶湯循環装置を例にとると、図3に示すように、溶湯循環装置15の先端から循環用ガス300を吐出することにより、溶湯の液面付近と濾過装置14の底部付近との間で、図中矢印方向で示すような循環流を形成する。この場合、循環流は矢印方向に少なくとも1回循環すればよく、複数回循環してもよい。なお、循環流の流速や循環回数等の条件は、後述する模擬実験を参考に決定してもよい。
詳しくは後述するが、濾過装置14内の出口側14bでは、溶湯の流れによどみが生じやすい。本発明の連続鋳造圧延装置では、濾過装置14の出口側14bに設けた溶湯循環装置15で溶湯を緩やかに循環させることにより、濾過装置14の出口側14bにおける溶湯の流れのよどみを解消出来る。
本発明において、溶湯循環装置15とは、濾過装置14の出口側14bにおいて、溶湯をゆるやかに循環させるものであり、溶湯を激しく攪拌させるものではない。溶湯循環装置15の好適形態であるエアリフト式の溶湯循環装置を例にとると、図3に示すように、溶湯循環装置15の先端から循環用ガス300を吐出することにより、溶湯の液面付近と濾過装置14の底部付近との間で、図中矢印方向で示すような循環流を形成する。この場合、循環流は矢印方向に少なくとも1回循環すればよく、複数回循環してもよい。なお、循環流の流速や循環回数等の条件は、後述する模擬実験を参考に決定してもよい。
詳しくは後述するが、濾過装置14内の出口側14bでは、溶湯の流れによどみが生じやすい。本発明の連続鋳造圧延装置では、濾過装置14の出口側14bに設けた溶湯循環装置15で溶湯を緩やかに循環させることにより、濾過装置14の出口側14bにおける溶湯の流れのよどみを解消出来る。
溶湯循環装置15は、その先端がフィルタ14cを出て水平方向に流れる流れの最下面の延長線14dより下側になるように設置することが好ましい。この理由について、以下で説明する。なお、溶湯循環装置15の先端とは、主として溶湯の循環作用を行う部分であり、エアリフト式の溶湯循環装置の場合、循環用ガスを吐出する側である。
図2は溶湯循環装置を持たない場合の濾過装置24内の流れを模擬的に示した模式図である。但し、濾過装置の構造は図1の濾過装置14とは異なる。図中、24aは濾過装置24の入口側、24bは濾過装置24の出口側、24cは濾過装置24内に設けられたフィルタを示す。
実際の濾過装置は厚い耐熱材で形成された容器であり、かつ、溶湯は透明ではないため、濾過装置内部の溶湯の流れを直接観察することは出来ない。そこで本願発明者らは、溶湯に粘度を合わせた透明の模擬液(水+PVA(ポリビニルアルコール)2%添加液)と、模擬液に対する比重差が溶湯(比重=2.4g/cm3)に対するTiB2粒子(比重=4.4g/cm3)の比重差(約2g/cm3)に等しくなるように選定した模擬結晶微細化材粒子(Si3N4比重=3g/cm3)を用い、流れとよどみの様子について模擬観察を行った。図中の矢印は模擬結晶微細化材粒子の流れを示す。
その結果、図2に示すように、フィルタ24cの出口側において、フィルタ24cを出て水平方向に流れる流れの最下面の延長線24dよりも下側で溶湯の流れによどみ400が形成されることが観察された。また、流れによどみ400が生じたことによって一部の模擬結晶微細化材粒子が沈降し、残りの模擬粒子はよどみ400の内部に留まることが観察された。沈降した粒子は、濾過装置24の底部、より具体的には濾過装置24の出口側24bの底部に観察された。
なお、従来は特開2000−24762号段落番号[0008]に記載されているように、流れのよどみは凹部の上側に形成されると考えられていた。
実際の濾過装置は厚い耐熱材で形成された容器であり、かつ、溶湯は透明ではないため、濾過装置内部の溶湯の流れを直接観察することは出来ない。そこで本願発明者らは、溶湯に粘度を合わせた透明の模擬液(水+PVA(ポリビニルアルコール)2%添加液)と、模擬液に対する比重差が溶湯(比重=2.4g/cm3)に対するTiB2粒子(比重=4.4g/cm3)の比重差(約2g/cm3)に等しくなるように選定した模擬結晶微細化材粒子(Si3N4比重=3g/cm3)を用い、流れとよどみの様子について模擬観察を行った。図中の矢印は模擬結晶微細化材粒子の流れを示す。
その結果、図2に示すように、フィルタ24cの出口側において、フィルタ24cを出て水平方向に流れる流れの最下面の延長線24dよりも下側で溶湯の流れによどみ400が形成されることが観察された。また、流れによどみ400が生じたことによって一部の模擬結晶微細化材粒子が沈降し、残りの模擬粒子はよどみ400の内部に留まることが観察された。沈降した粒子は、濾過装置24の底部、より具体的には濾過装置24の出口側24bの底部に観察された。
なお、従来は特開2000−24762号段落番号[0008]に記載されているように、流れのよどみは凹部の上側に形成されると考えられていた。
次に実際の連続鋳造圧延装置(濾過装置は図2に示す構造)において、流路を流れる溶湯中にTi量にして約0.03wt%相当になるようTiB2含有の結晶微細化材を供給し、途中で溶湯の流れを止めて、そのまま凝固させた後に濾過装置24から凝固したAlを取り出し、内部のAlを切り出してEPMA(電子線マイクロプローブアナライザ JXA−8800:日本電子社製)で観察した結果、フィルタ24cを出て水平方向に流れる流れの最下面の延長線24dよりも下側に相当する部分のTi濃度B濃度が高いことが確認できた。ここから実際のAl溶湯においても模擬液で確認された流れのよどみ400が形成されていると考えられる。よどみ400の中ではTiB2粒子が滞留、凝集してTiB2粗大粒子の供給源になりやすい。TiB2粗大粒子が濾過装置24の下流に流出すると、連続鋳造圧延装置10で製造されるAl連続鋳造板100の筋故障の原因となる。
また、濾過装置24の底部には、Al溶湯よりも比重の大きい異物500が沈殿していた。このような異物500の具体例としては、例えば、よどみ400の中で滞留、凝集したTiB2粗大粒子の一部が下流側への流出を免れて沈降したものが挙げられる。また、TiB2粗大粒子以外の異物(以下、「TiB2を含まない異物」と記載する。)として、小さな鉄片、銅片などの異種金属、耐火材、離型剤等の非金属異物の破片などが挙げられる。
また、濾過装置24の底部には、Al溶湯よりも比重の大きい異物500が沈殿していた。このような異物500の具体例としては、例えば、よどみ400の中で滞留、凝集したTiB2粗大粒子の一部が下流側への流出を免れて沈降したものが挙げられる。また、TiB2粗大粒子以外の異物(以下、「TiB2を含まない異物」と記載する。)として、小さな鉄片、銅片などの異種金属、耐火材、離型剤等の非金属異物の破片などが挙げられる。
図3は、溶湯循環装置15で溶湯を緩やかに循環させた場合の溶湯の流れを示した模式図である。ここで、溶湯循環装置15は、その先端がフィルタ24cを出て水平方向に流れる流れの最下面の延長線24dより下側に位置しており、該先端から循環用ガス300を吐出することにより、図中矢印で示すように、溶湯をゆるやかに循環させる。これにより、濾過装置24の底部に沈降した異物500を浮上させることなしに、流れのよどみを解消出来る。
なお、実際の溶湯においては温度の分布により自然に循環流が生じるとも考えられるが、濾過装置24は厚い断熱性の耐火材で形成されるため、濾過装置24内の溶湯温度は約730℃±10℃とほぼ一定保たれている。このため、濾過装置24内では温度分布により自然に生じる循環流による影響は少なく、フィルタの上流から下流に流れる流れが支配的と思われる。
なお、実際の溶湯においては温度の分布により自然に循環流が生じるとも考えられるが、濾過装置24は厚い断熱性の耐火材で形成されるため、濾過装置24内の溶湯温度は約730℃±10℃とほぼ一定保たれている。このため、濾過装置24内では温度分布により自然に生じる循環流による影響は少なく、フィルタの上流から下流に流れる流れが支配的と思われる。
図4は、図1に示す濾過装置14の拡大模式図である。図4に示す濾過装置14において、フィルタ14cを出て水平方向に流れる流れの延長線14dより下に位置する部分で流れのよどみ400が発生しやすい。したがって、濾過装置14の出口側14bに溶湯循環装置を設ける場合、その先端がフィルタ14cを出て水平方向に流れる流れの最下面の延長線14dより下側に位置するようにすることが好ましい。
図5は、連続鋳造圧延装置で使用される濾過装置の他の構成例を示した模式図である。図5において、34aは濾過装置34の入口側、34bは濾過装置34の出口側、34cは濾過装置34内に設けられたフィルタを示す。図5に示す濾過装置34において、フィルタ34cを出て水平方向に流れる流れの延長線34dより下に位置する部分で流れのよどみ400が発生しやすい。したがって、濾過装置34の出口側34bに溶湯循環装置を設ける場合、その先端がフィルタ34cを出て水平方向に流れる流れの最下面の延長線34dより下側に位置するようにすることが好ましい。
図5は、連続鋳造圧延装置で使用される濾過装置の他の構成例を示した模式図である。図5において、34aは濾過装置34の入口側、34bは濾過装置34の出口側、34cは濾過装置34内に設けられたフィルタを示す。図5に示す濾過装置34において、フィルタ34cを出て水平方向に流れる流れの延長線34dより下に位置する部分で流れのよどみ400が発生しやすい。したがって、濾過装置34の出口側34bに溶湯循環装置を設ける場合、その先端がフィルタ34cを出て水平方向に流れる流れの最下面の延長線34dより下側に位置するようにすることが好ましい。
上記したように、本発明において、溶湯循環装置15とは、濾過装置14の出口側14bにおいて、溶湯をゆるやかに循環させるものであり、溶湯を激しく攪拌させるものではない。図6は、図3と同様の図である。但し、溶湯循環装置で溶湯を激しく攪拌した場合の溶湯の流れを示している。図6に示すように、溶湯を激しく攪拌した場合、濾過装置24の底部に沈降した異物500が巻き上げられて、濾過装置24の下流へと流出する。濾過装置24の底部に沈降していた異物500が下流に流出した場合、以下の問題が生じる。
異物500がTiB2粗大粒子を含む場合、連続鋳造圧延装置10で製造されるAl連続鋳造板100の筋故障の原因となる。また、異物500がTiB2を含まない異物を含む場合、連続鋳造圧延装置10で製造されるAl連続鋳造板100で、TiB2を含まない異物がAl中に埋め込まれたようなキズ故障の原因となる。
また、溶湯を激しく攪拌されることにより、溶湯の湯面が乱れて、湯面を形成する酸化膜を溶湯中に巻き込むおそれもある。酸化膜を巻き込んだ溶湯を鋳造圧延すると、得られる鋳造板の外観が悪化する。具体的には、鋳造板表面に異物が存在しているような外観となる。
異物500がTiB2粗大粒子を含む場合、連続鋳造圧延装置10で製造されるAl連続鋳造板100の筋故障の原因となる。また、異物500がTiB2を含まない異物を含む場合、連続鋳造圧延装置10で製造されるAl連続鋳造板100で、TiB2を含まない異物がAl中に埋め込まれたようなキズ故障の原因となる。
また、溶湯を激しく攪拌されることにより、溶湯の湯面が乱れて、湯面を形成する酸化膜を溶湯中に巻き込むおそれもある。酸化膜を巻き込んだ溶湯を鋳造圧延すると、得られる鋳造板の外観が悪化する。具体的には、鋳造板表面に異物が存在しているような外観となる。
溶湯をゆるやかに循環させるため、溶湯循環装置は先端から循環用ガスを少量吐出するエアリフト式の溶湯循環装置であることが好ましい。循環用ガスとしては、Alと反応しない不活性ガスを使用する。エアリフト式の溶湯循環装置の中でも、先端側にロータを有し、該ロータが回転させつつ、該ロータの先端から不活性ガスを少量吐出する方式の溶湯循環装置が望ましい。以下、このような形態の溶湯循環装置のことを「ロータを有するエアリフト式の溶湯循環装置」と言う。なお、エアリフト式の溶湯循環装置の具体例については、例えば、「新素材のための液体混合技術 高橋 幸司著 34頁(1994年3月20日発行 アイピーシー出版)」や、「撹拌装置の設計と操作 別冊化学工業 第14巻 第7号 13頁」に例示されている。
図7は、ロータを有するエアリフト式の溶湯循環装置の好適例を示した模式図である。図7に示す溶湯循環装置15は、軸径D3の中空シャフト15aの先端に外径D1のロータ15bが設けられている。図7に示すように、中空シャフト15aを軸を中心に回転させることにより、中空シャフト15aの先端に設けられたロータ15bが回転する。
図8は、ロータ15bを下から見た図である。図8に示すロータ15bの中心には循環用ガス吐出用の穴15cが設けられており、該穴15cは中空シャフト15a内部と連通している。ロータ15bには、該穴15cから放射状に延びるスリット15dが設けられている。循環用ガス300は中空シャフト15a内部を通過して、吐出用の穴15bから溶湯中に吐出される。この時、ロータ15bを回転させることにより、吐出された循環用ガス300はスリット15dの間で分断される。このようにして、溶湯循環装置15から吐出された循環用ガス300が、ロータ15bから外側に広がりながら溶湯表面へと上昇することにより、図中矢印で示すように、ゆるやかな溶湯の循環を生じさせる。
図8は、ロータ15bを下から見た図である。図8に示すロータ15bの中心には循環用ガス吐出用の穴15cが設けられており、該穴15cは中空シャフト15a内部と連通している。ロータ15bには、該穴15cから放射状に延びるスリット15dが設けられている。循環用ガス300は中空シャフト15a内部を通過して、吐出用の穴15bから溶湯中に吐出される。この時、ロータ15bを回転させることにより、吐出された循環用ガス300はスリット15dの間で分断される。このようにして、溶湯循環装置15から吐出された循環用ガス300が、ロータ15bから外側に広がりながら溶湯表面へと上昇することにより、図中矢印で示すように、ゆるやかな溶湯の循環を生じさせる。
図7に示す溶湯循環装置15において、ロータ15bの外径D1は、中空シャフト15aの軸径D3に対して大きすぎないことが好ましい。D1に対してD3が大きすぎると、ロータ15bの回転数にもよるが、ロータ15bの周速が過度に速くなり、溶湯が激しく攪拌されるおそれがある。このため、D1はD3の2倍以下が望ましく、D3と略同等が更に望ましい。また、D1は100mm以下が望ましく、50mm以下がさらに望ましい。
循環用ガス吐出用の穴15cの直径D2は、供給する循環用ガス300の供給条件に応じて設計されるべきである。D2が過度に大きいと、循環用ガス300の吐出が不安定になり、小さすぎると溶湯の部分的凝固のため、穴15cが詰まりやすくなる。D2は3mm以上、20mm以下が望ましい。
循環用ガス吐出用の穴15cの直径D2は、供給する循環用ガス300の供給条件に応じて設計されるべきである。D2が過度に大きいと、循環用ガス300の吐出が不安定になり、小さすぎると溶湯の部分的凝固のため、穴15cが詰まりやすくなる。D2は3mm以上、20mm以下が望ましい。
図7に示す溶湯循環装置15を用いて溶湯を循環させる際、溶湯が激しく攪拌されることがないように、ロータ15bの周速が過度に速くならないようにする必要がある。また、不活性ガス300の吐出量は過度に大きくならないようにする必要がある。
ロータ15bの周速を過度に速くしないため、ロータ15bの回転数は、200rpm以下が望ましく、150rpm以下が更に望ましい。回転数の下限は、50rpm以上であることが望ましい。但し、ロータ15bの回転無しでも、循環用ガス300の吐出によって、図7中矢印で示すような溶湯のゆるやかな循環を生じさせることが出来れば、ロータ15bは回転させなくてもよい。但し、ロータ15bを回転させない場合、ロータ15bの表面にAlが凝固、付着しやすくなるため、Al連続鋳造圧延装置を長時間運転する場合はロータ15bを回転させることが好ましい。
ロータ15bの周速を過度に速くしないため、ロータ15bの回転数は、200rpm以下が望ましく、150rpm以下が更に望ましい。回転数の下限は、50rpm以上であることが望ましい。但し、ロータ15bの回転無しでも、循環用ガス300の吐出によって、図7中矢印で示すような溶湯のゆるやかな循環を生じさせることが出来れば、ロータ15bは回転させなくてもよい。但し、ロータ15bを回転させない場合、ロータ15bの表面にAlが凝固、付着しやすくなるため、Al連続鋳造圧延装置を長時間運転する場合はロータ15bを回転させることが好ましい。
上記したように、循環用ガス300の吐出量は過度に大きくならないようにする必要がある。具体的には、回転式脱ガス装置におけるガス吐出量に比べて小さいことが望ましく、10L/分以下であることが望ましく、さらに望ましくは6L/分以下である。下限は、溶湯中でのロータ15bの深さに応じて、溶湯の液圧に抗して安定的に循環用ガスを吐出出来る量が選択される。具体的には、1L/分以上であることが望ましい。
また、濾過装置底部に沈降した比重が大きい異物が巻き上げられることを防止するため、溶湯循環装置15の先端、すなわち、ロータ15b先端の位置は、濾過装置の底部から20mm以上離れていることが望ましい。
また、穴15cから循環用ガスとして吐出される不活性ガスは、Alと反応しないことが重要で、Arガスが一般的であるが、その他、ヘリウム等の希ガス類や、SF6等の化学的に安定な化合物ガスなどが使用できる。不活性ガスであっても過度に高価なものは経済上好ましくない。
本発明の平版印刷版支持体用Al合金板の製造方法では、上記した手順でAl連続鋳造板を作成した後、通常の手順で冷間圧延、中間焼鈍、仕上げ冷間圧延および平面性矯正を実施する。これらの手順について以下に説明する。
<冷間圧延>
図1に示す連続鋳造圧延装置10において、切断機20により適宜切断され、巻き取り装置21によってコイル状に巻き取られたAl連続鋳造板(Al合金板)100に対して冷間圧延を行う。冷間圧延は、図1に示す連続鋳造圧延装置10で製造されたAl連続鋳造板(Al合金板)100の厚さを減じさせる手順である。これにより、Al連続鋳造板(Al合金板)100を所望の厚さにする。なお、冷間圧延は、従来公知の方法により行うことができる。図9は、冷間圧延に用いられる冷間圧延機の例を示す模式図である。図9に示される冷間圧延機50は、送り出しコイル52および巻き取りコイル54の間で搬送されるAl合金板100に、それぞれ支持ローラ58により回転される一対の圧延ローラ56により圧力を加えて、冷間圧延を行う。
図1に示す連続鋳造圧延装置10において、切断機20により適宜切断され、巻き取り装置21によってコイル状に巻き取られたAl連続鋳造板(Al合金板)100に対して冷間圧延を行う。冷間圧延は、図1に示す連続鋳造圧延装置10で製造されたAl連続鋳造板(Al合金板)100の厚さを減じさせる手順である。これにより、Al連続鋳造板(Al合金板)100を所望の厚さにする。なお、冷間圧延は、従来公知の方法により行うことができる。図9は、冷間圧延に用いられる冷間圧延機の例を示す模式図である。図9に示される冷間圧延機50は、送り出しコイル52および巻き取りコイル54の間で搬送されるAl合金板100に、それぞれ支持ローラ58により回転される一対の圧延ローラ56により圧力を加えて、冷間圧延を行う。
<中間焼鈍工程>
冷間圧延工程後、中間焼鈍工程を行う。中間焼鈍工程は、冷間圧延工程のAl合金板に熱処理を行う工程である。
本来、連続鋳造工程は、従来の固定鋳型を用いる方法と異なり、Al溶湯を極めて急速に冷却凝固させることができる。その結果、連続鋳造を経て得られたAl合金板中の結晶粒は、従来の固定鋳型を用いる方法に比べて格段に微細化されうる。ただし、そのままでは結晶粒の大きさがまだ大きく、仕上げ冷間圧延後、更に、粗面化処理を経て平版印刷版用支持体としたときに、結晶粒の大きさに起因する外観故障(表面処理ムラ)が発生しやすい。
そこで、上述した冷間圧延工程で加工歪みを蓄えたうえで、中間焼鈍工程を行うことで、冷間圧延工程で蓄積された転位が解放されて、再結晶が起こり、結晶粒を更に微細化することができるようになる。具体的には、冷間圧延工程の加工率および中間焼鈍工程の熱処理条件(中でも、温度、時間および昇温速度)の条件によって、結晶粒を制御することができる。
例えば、通常は、昇温速度を0.5〜500℃/分程度とするが、連続焼鈍方式において、昇温速度を10℃/秒以上とし、かつ、昇温後の保持時間を短時間(10分以内、好ましくは2分以内)とすることにより、結晶粒の微細化を促進することができる。バッチ焼鈍方式では昇温速度を連続焼鈍方式のように速くすることができないが、保持温度を制御することで結晶粒の制御ができる。
冷間圧延工程後、中間焼鈍工程を行う。中間焼鈍工程は、冷間圧延工程のAl合金板に熱処理を行う工程である。
本来、連続鋳造工程は、従来の固定鋳型を用いる方法と異なり、Al溶湯を極めて急速に冷却凝固させることができる。その結果、連続鋳造を経て得られたAl合金板中の結晶粒は、従来の固定鋳型を用いる方法に比べて格段に微細化されうる。ただし、そのままでは結晶粒の大きさがまだ大きく、仕上げ冷間圧延後、更に、粗面化処理を経て平版印刷版用支持体としたときに、結晶粒の大きさに起因する外観故障(表面処理ムラ)が発生しやすい。
そこで、上述した冷間圧延工程で加工歪みを蓄えたうえで、中間焼鈍工程を行うことで、冷間圧延工程で蓄積された転位が解放されて、再結晶が起こり、結晶粒を更に微細化することができるようになる。具体的には、冷間圧延工程の加工率および中間焼鈍工程の熱処理条件(中でも、温度、時間および昇温速度)の条件によって、結晶粒を制御することができる。
例えば、通常は、昇温速度を0.5〜500℃/分程度とするが、連続焼鈍方式において、昇温速度を10℃/秒以上とし、かつ、昇温後の保持時間を短時間(10分以内、好ましくは2分以内)とすることにより、結晶粒の微細化を促進することができる。バッチ焼鈍方式では昇温速度を連続焼鈍方式のように速くすることができないが、保持温度を制御することで結晶粒の制御ができる。
<仕上げ冷間圧延工程>
中間焼鈍工程後、仕上げ冷間圧延工程を行う。仕上げ冷間圧延工程は、中間焼鈍後のAl合金板の厚さを減じさせる工程である。仕上げ冷間圧延工程後の厚さは、0.1〜0.5mmであるのが好ましい。
冷間圧延工程は、従来公知の方法により行うことができる。例えば、上述した中間焼鈍工程前に行われる冷間圧延工程と同様の方法により行うことができる。
中間焼鈍工程後、仕上げ冷間圧延工程を行う。仕上げ冷間圧延工程は、中間焼鈍後のAl合金板の厚さを減じさせる工程である。仕上げ冷間圧延工程後の厚さは、0.1〜0.5mmであるのが好ましい。
冷間圧延工程は、従来公知の方法により行うことができる。例えば、上述した中間焼鈍工程前に行われる冷間圧延工程と同様の方法により行うことができる。
<平面性矯正工程>
平面性矯正工程は、Al合金板の平面性を矯正する工程である。
平面性矯正工程は、従来公知の方法により行うことができる。例えば、ローラレベラ、テンションレベラ等の矯正装置を用いて行うことができる。
図10は、矯正装置の例を示す模式図である。図10に示される矯正装置70は、送り出しコイル82および巻き取りコイル84の間で搬送されるアルミニウム合金板100に、ワークロール86を含むレベラ部80にて、張力を加えながら平面性を改善する。その後、スリッタ88により板幅が所定の幅に調整される。
平面性矯正工程は、Al合金板の平面性を矯正する工程である。
平面性矯正工程は、従来公知の方法により行うことができる。例えば、ローラレベラ、テンションレベラ等の矯正装置を用いて行うことができる。
図10は、矯正装置の例を示す模式図である。図10に示される矯正装置70は、送り出しコイル82および巻き取りコイル84の間で搬送されるアルミニウム合金板100に、ワークロール86を含むレベラ部80にて、張力を加えながら平面性を改善する。その後、スリッタ88により板幅が所定の幅に調整される。
上記の手順で得られたAl合金板表面を機械的、或いは電気的、或いは化学的、或いは電気化学的、もしくはそれら2種以上を組み合わせて粗面化して平版印刷版用支持体に仕上げる。この平版印刷版用支持体に感光性塗膜を設け、画像露光し、現像して製版し、感光性平版印刷版が完成する。この感光性平版印刷版は、Al連続鋳造板100の表面品質の向上に伴い、高品質に製造することができる。
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限られるものではない。
(実施例1〜9、比較例1〜2)
本実施例では、図1に示す濾過装置14の模擬溶湯流路(透明塩化ビニル樹脂製)を作成し、Al溶湯に略等しい粘度に合わせた模擬液を用い、模擬液に対する比重差がAl溶湯に対するTiB2粒子の比重差に略等しい粒子を分散させて、濾過装置14出口側14bにおける流れのよどみ400の発生と、溶湯循環装置15により模擬液を緩やかに循環させることにより、流れのよどみ400が解消するまでの時間を確認した。合わせて、溶湯循環装置15で模擬液を循環させることにより、濾過装置14出口側14b底部に沈降させた比重の大きい模擬粒子が濾過装置15から下流へと流出するかどうかを観察した。ここで模擬液は、700℃でのAl溶湯粘度2.9(10-3Pa・s)に合わせるため、水にPVAを2%添加したものを用いた。模擬粒子は実際の700℃でのAl溶湯の比重が2.4g/cm3に対し、TiB2粒子の比重が4.4g/cm3で有ることから、比重差2g/cm3に相当するSi3N4粒子(比重3.0g/cm3)を用いた。模擬液の流量は8L/minとした。溶湯循環装置15は、図7に示すロータを有するエアリフト式の溶湯循環装置15であり、各部の寸法は以下の通りである。
D1:30mm
D2:8mm
D3:30mm
各実施例および比較例において、濾過装置14出口側14bの底部から溶湯循環装置15先端、すなわち、ロータ15b先端までの距離(表中、「ロータ位置」と記載)、Arガスの吐出量およびロータ15bの回転速度は表1に示した通りである。但し、比較例1では濾過装置4出口側14bに溶湯循環装置15を設けていない。濾過フィルタ4b出口側における略水平方向の流れ最下面の延長線4dは、濾過装置4出口側4bの底部から300mmの位置である。
結果を表2に示す。
(実施例1〜9、比較例1〜2)
本実施例では、図1に示す濾過装置14の模擬溶湯流路(透明塩化ビニル樹脂製)を作成し、Al溶湯に略等しい粘度に合わせた模擬液を用い、模擬液に対する比重差がAl溶湯に対するTiB2粒子の比重差に略等しい粒子を分散させて、濾過装置14出口側14bにおける流れのよどみ400の発生と、溶湯循環装置15により模擬液を緩やかに循環させることにより、流れのよどみ400が解消するまでの時間を確認した。合わせて、溶湯循環装置15で模擬液を循環させることにより、濾過装置14出口側14b底部に沈降させた比重の大きい模擬粒子が濾過装置15から下流へと流出するかどうかを観察した。ここで模擬液は、700℃でのAl溶湯粘度2.9(10-3Pa・s)に合わせるため、水にPVAを2%添加したものを用いた。模擬粒子は実際の700℃でのAl溶湯の比重が2.4g/cm3に対し、TiB2粒子の比重が4.4g/cm3で有ることから、比重差2g/cm3に相当するSi3N4粒子(比重3.0g/cm3)を用いた。模擬液の流量は8L/minとした。溶湯循環装置15は、図7に示すロータを有するエアリフト式の溶湯循環装置15であり、各部の寸法は以下の通りである。
D1:30mm
D2:8mm
D3:30mm
各実施例および比較例において、濾過装置14出口側14bの底部から溶湯循環装置15先端、すなわち、ロータ15b先端までの距離(表中、「ロータ位置」と記載)、Arガスの吐出量およびロータ15bの回転速度は表1に示した通りである。但し、比較例1では濾過装置4出口側14bに溶湯循環装置15を設けていない。濾過フィルタ4b出口側における略水平方向の流れ最下面の延長線4dは、濾過装置4出口側4bの底部から300mmの位置である。
結果を表2に示す。
表2の結果から明らかなように、濾過フィルタ14b出口側における略水平方向の流れ最下面の延長線4dよりも下側に先端が位置する溶湯循環装置15で模擬液をゆるやかに循環させた実施例1〜9では、濾過装置14底部に沈降していた粒子を濾過装置14から下流へと流出させることなしに、流れのよどみを短時間で解消出来た。一方、溶湯循環装置15を設けなかった比較例1では流れのよどみが解消されなかった。また、濾過装置14の底部付近で模擬液を激しく攪拌させた比較例2では、流れのよどみが短時間で解消されたが、濾過装置14底部に沈降していた模擬粒子が濾過装置14から下流へと流出した。
次に、濾過装置14出口側14bの底部から溶湯循環装置15先端、すなわち、ロータ15b先端までの距離(表中、「ロータ位置」と記載)、Arガスの吐出量およびロータ15bの回転速度を表1に示す条件として、図1に示す連続鋳造圧延装置10で実際の鋳造試験を実施した。
まず始めに溶湯が通過する流路から前回鋳造時に残ったAlの残骸や異物などを予め除去した。具体的には流路内にこびりついたAl残査などをはがし、表面になお存在する異物を電気掃除機で吸引清掃を行った。
次に、溶解炉11でAl含有量99.7%のAl原料を溶解してAl溶湯を得た。Al溶湯を保持炉12に送り、保持炉12内で、Fe含有量0.3%、Si含有量0.11%になるようにAl溶湯を調整した。保持炉12から供給され、脱ガス装置13へと移動するAl溶湯中に結晶微細化材200として、Ti含有量5%、B含有量1%で、残部がAlと不可避不純物からなるワイヤ状のAl−Ti−B合金を連続的に供給した。ここで、Al連続鋳造板100におけるTiの含有量が0.012%になるようにワイヤの供給速度を調整した。
次に溶湯は脱ガス装置13にて、連続的に脱ガス処理(脱水素処理)と脱Naの処理を行った。本実施例では、脱ガス装置13として、フォセコジャパン社(現パイロテックジャパン社)製のGBFを用い、回転式ロータの回転数を250rpm、Arガスの吐出量を12L/minとして、脱ガス処理を実施した。
まず始めに溶湯が通過する流路から前回鋳造時に残ったAlの残骸や異物などを予め除去した。具体的には流路内にこびりついたAl残査などをはがし、表面になお存在する異物を電気掃除機で吸引清掃を行った。
次に、溶解炉11でAl含有量99.7%のAl原料を溶解してAl溶湯を得た。Al溶湯を保持炉12に送り、保持炉12内で、Fe含有量0.3%、Si含有量0.11%になるようにAl溶湯を調整した。保持炉12から供給され、脱ガス装置13へと移動するAl溶湯中に結晶微細化材200として、Ti含有量5%、B含有量1%で、残部がAlと不可避不純物からなるワイヤ状のAl−Ti−B合金を連続的に供給した。ここで、Al連続鋳造板100におけるTiの含有量が0.012%になるようにワイヤの供給速度を調整した。
次に溶湯は脱ガス装置13にて、連続的に脱ガス処理(脱水素処理)と脱Naの処理を行った。本実施例では、脱ガス装置13として、フォセコジャパン社(現パイロテックジャパン社)製のGBFを用い、回転式ロータの回転数を250rpm、Arガスの吐出量を12L/minとして、脱ガス処理を実施した。
溶湯濾過装置14の入口側14aに供給されたAl溶湯はフィルタ14cを通過し、出口側14bに出る。ここで、溶湯濾過装置14の出口側14bで流れによどみが生じるのを効率よく防止することと、濾過装置14の出口側14bの底部に沈降した比重の大きい異物が下流側に流出することを抑制することを同時に行うことが本発明の重要な要件である。
本実施例では図2,4,5に示す3タイプの濾過装置24,14,34のうち、図4に示すタイプの濾過装置14を使用したが、図2,5のタイプの濾過装置24,34でも効果は同様である。なお、本実施例では、図4に示すタイプの濾過装置としてTKR製のセラミックチューブフィルタ(グレードH)を使用した。濾過装置14の出口側14bには図7に示すロータを有するエアリフト式の溶湯循環装置15を設置した。ここで、実施例では図7に示す溶湯循環装置15として、中空シャフト15aおよびロータ15bがカーボン製のものを使用し、循環用ガス300としてArガスを使用した。なお、溶湯循環装置15の各部の寸法は以下の通りである。
D1:30mm
D2:8mm
D3:30mm
本実施例において、濾過フィルタ14b出口側における略水平方向の流れ最下面の延長線14dは、濾過装置4出口側4bの底部から300mmの位置である。
本実施例では図2,4,5に示す3タイプの濾過装置24,14,34のうち、図4に示すタイプの濾過装置14を使用したが、図2,5のタイプの濾過装置24,34でも効果は同様である。なお、本実施例では、図4に示すタイプの濾過装置としてTKR製のセラミックチューブフィルタ(グレードH)を使用した。濾過装置14の出口側14bには図7に示すロータを有するエアリフト式の溶湯循環装置15を設置した。ここで、実施例では図7に示す溶湯循環装置15として、中空シャフト15aおよびロータ15bがカーボン製のものを使用し、循環用ガス300としてArガスを使用した。なお、溶湯循環装置15の各部の寸法は以下の通りである。
D1:30mm
D2:8mm
D3:30mm
本実施例において、濾過フィルタ14b出口側における略水平方向の流れ最下面の延長線14dは、濾過装置4出口側4bの底部から300mmの位置である。
液面制御装置16で溶湯液面を略一定に保ち、溶湯供給ノズル17から鋳造ロール18,19の間に溶湯を供給してAl連続鋳造板100を鋳造圧延した。ここで、鋳造ロール18,19はロール径600mm、ロール巾1500mmである。鋳造巾1100mm、鋳造速度1.2m/minで連続鋳造圧延を実施し、板厚6mmのAl連続鋳造板100を得た。得られたAl連続鋳造板100は、巻き取り装置21によってコイル状に巻き取られた。コイルが大きくなると、切断機20によりアルミを切断し、巻き取りコイルを取り外して新たに巻き取ることで、鋳造コイルを連続的に製造することができる。
鋳造試験では1ロット70トンの鋳造を行い、その内、10ton目、40ton目、50ton目、60ton目のAl鋳造板を用いて、冷間圧延、中間焼鈍、仕上げ冷間圧延および平面性矯正を行って厚み0.3mmの平版印刷版用Alコイルを作成した。ここで中間焼鈍は500℃で10時間実施した。
得られた平版印刷版用Alコイルを用いて以下の方法で、連続的に平版印刷版用支持体を作成した。順に、ブラシロールとパミストン研磨材を用いた機械的粗面化、アルカリエッチング(Al溶解量6g/m2)、硝酸溶液によるデスマット、硝酸溶液中での交流電源による電解粗面化(Al溶解反応時の電気量が200c/dm2)、アルカリエッチング(Al溶解量2g/m2)、硫酸溶液によるデスマット、塩酸溶液中での交流電源による電解粗面化(Al溶解反応時の電気量が50c/dm2)、アルカリエッチング(Al溶解量0.1g/m2)、硫酸溶液によるデスマット、硫酸溶液中での陽極酸化処理(陽極皮膜皮膜生成量にして3g/m2)の処理を行い、感光層塗布を行った。表面に残る欠陥数は光学式の欠陥検出器を使用し、欠陥部に自動でラベルを貼り付け、シート状に切断後、シート単位で採取した。その後、目視でAl材料起因の欠陥と、平版印刷版の製造工程起因の欠陥を分別した。この内、Al材料起因の欠陥については、感光層を溶剤で除去し、表面の観察を行った。
この欠陥を、TiB2が検出されるタイプAと、TiB2を含まず、その他の異種元素が検出されるタイプBに分類して、平版印刷版支持体を3000m2形成した際の欠陥発生頻度を求めた。欠陥の分析には EPMA(電子線プローブマイクロアナライザ:日本電子製 JXA−8800)を使用した。結果を表3に示す。
得られた平版印刷版用Alコイルを用いて以下の方法で、連続的に平版印刷版用支持体を作成した。順に、ブラシロールとパミストン研磨材を用いた機械的粗面化、アルカリエッチング(Al溶解量6g/m2)、硝酸溶液によるデスマット、硝酸溶液中での交流電源による電解粗面化(Al溶解反応時の電気量が200c/dm2)、アルカリエッチング(Al溶解量2g/m2)、硫酸溶液によるデスマット、塩酸溶液中での交流電源による電解粗面化(Al溶解反応時の電気量が50c/dm2)、アルカリエッチング(Al溶解量0.1g/m2)、硫酸溶液によるデスマット、硫酸溶液中での陽極酸化処理(陽極皮膜皮膜生成量にして3g/m2)の処理を行い、感光層塗布を行った。表面に残る欠陥数は光学式の欠陥検出器を使用し、欠陥部に自動でラベルを貼り付け、シート状に切断後、シート単位で採取した。その後、目視でAl材料起因の欠陥と、平版印刷版の製造工程起因の欠陥を分別した。この内、Al材料起因の欠陥については、感光層を溶剤で除去し、表面の観察を行った。
この欠陥を、TiB2が検出されるタイプAと、TiB2を含まず、その他の異種元素が検出されるタイプBに分類して、平版印刷版支持体を3000m2形成した際の欠陥発生頻度を求めた。欠陥の分析には EPMA(電子線プローブマイクロアナライザ:日本電子製 JXA−8800)を使用した。結果を表3に示す。
表3の結果から明らかなように、濾過フィルタ14b出口側における略水平方向の流れ最下面の延長線14dよりも下側に先端が位置する溶湯循環装置15で溶湯をゆるやかに循環させた実施例1〜9では、鋳造量の多少にかかわらず、タイプA欠陥(すなわち、TiB2粗大粒子に起因する筋故障)およびタイプB欠陥(すなわち、TiB2を含まない異物がAl中に埋め込まれたようなキズ故障)のどちらも発生頻度が極めて低かった。
これは表2の模擬液による確認実験が示すように、濾過フィルタ14b出口側における略水平方向の流れ最下面の延長線4dよりも下側に先端が位置する溶湯循環装置(ロータを有するエアリフト式の溶湯循環装置)15で溶湯をゆるやかに循環させることにより、濾過装置14の出口側14b底部に沈降した比重の大きい異物500を濾過装置14から下流へと流出させることなしに、流れのよどみの解消を短時間で行うことが出来たことによると考えられる。
一方、溶湯循環装置15を設けなかった比較例1では、鋳造量を増加するにつれて、タイプA欠陥が増加した。これは表2の模擬液による確認実験が示すように、濾過装置14の下流側14bで発生した流れのよどみが解消されず、鋳造量が増加するにつれて、よどみ400中に存在するTiB2粗大粒子が濾過装置14から下流へと流出したことによると考えられる。
また、濾過装置14の下流側14b底部付近で溶湯を激しく攪拌させた比較例2では、タイプA欠陥はほとんど観察されなかったが、タイプB欠陥が顕著に増加した。これは表2の模擬液による確認実験が示すように、濾過装置14下流側14bで発生した流れのよどみが解消されたが、濾過装置14下流側14b底部に沈降していた比重の大きい異物500が巻き上げられて濾過装置14から下流へと流出したことによると考えられる。
これは表2の模擬液による確認実験が示すように、濾過フィルタ14b出口側における略水平方向の流れ最下面の延長線4dよりも下側に先端が位置する溶湯循環装置(ロータを有するエアリフト式の溶湯循環装置)15で溶湯をゆるやかに循環させることにより、濾過装置14の出口側14b底部に沈降した比重の大きい異物500を濾過装置14から下流へと流出させることなしに、流れのよどみの解消を短時間で行うことが出来たことによると考えられる。
一方、溶湯循環装置15を設けなかった比較例1では、鋳造量を増加するにつれて、タイプA欠陥が増加した。これは表2の模擬液による確認実験が示すように、濾過装置14の下流側14bで発生した流れのよどみが解消されず、鋳造量が増加するにつれて、よどみ400中に存在するTiB2粗大粒子が濾過装置14から下流へと流出したことによると考えられる。
また、濾過装置14の下流側14b底部付近で溶湯を激しく攪拌させた比較例2では、タイプA欠陥はほとんど観察されなかったが、タイプB欠陥が顕著に増加した。これは表2の模擬液による確認実験が示すように、濾過装置14下流側14bで発生した流れのよどみが解消されたが、濾過装置14下流側14b底部に沈降していた比重の大きい異物500が巻き上げられて濾過装置14から下流へと流出したことによると考えられる。
次に結晶微細化材200を供給する位置を変えて鋳造試験を実施し、平版印刷版支持体を3000m2形成した際の欠陥発生頻度を求めた。結果を表4に示す。なお、前述の実施例1,2、比較例1,2それぞれについて、結晶微細化材200を供給する位置を図1中の脱ガス装置13の下流に移動することで、結晶微細化材200を供給した位置の溶湯が供給ノズル17に到達するまでの時間(表中、「結晶微細化材滞在時間」と記載。)を変更前の30分に対し、15分とした場合をそれぞれ、実施例10、11、比較例3,4とした。
また、結晶微細化材200を供給する位置を図1中の保持炉12に移動することで、結晶微細化材200を供給した位置の溶湯が供給ノズル17に到達するまでの時間を変更前の30分に対し、60分とした場合をそれぞれそれぞれ実施例12,13、比較例5,6とした。
また、結晶微細化材200を供給する位置を図1中の保持炉12に移動することで、結晶微細化材200を供給した位置の溶湯が供給ノズル17に到達するまでの時間を変更前の30分に対し、60分とした場合をそれぞれそれぞれ実施例12,13、比較例5,6とした。
10:連続鋳造圧延装置
11:溶解炉
12:保持炉
13:脱ガス装置
14:濾過装置
14a:入口側
14b:出口側
14c:濾過フィルタ
14d:延長線
15:溶湯循環装置
15a:中空シャフト
15b:ロータ
15c:穴
15d:スリット
16:液面制御装置
17:供給ノズル
18、19:鋳造ロール
20:切断機
21:巻き取り装置
50:冷間圧延機
52:送り出しコイル
54:巻き取りコイル
56:圧延ローラ
58:支持ローラ
70:矯正装置
80:レベラ部
82:送り出しコイル
84:巻き取りコイル
86:ワークロール
88:スリッタ
100:Al連続鋳造板(Al合金板)
200:結晶微細化材
300:循環用ガス
400:よどみ
500:沈殿物(異物)
11:溶解炉
12:保持炉
13:脱ガス装置
14:濾過装置
14a:入口側
14b:出口側
14c:濾過フィルタ
14d:延長線
15:溶湯循環装置
15a:中空シャフト
15b:ロータ
15c:穴
15d:スリット
16:液面制御装置
17:供給ノズル
18、19:鋳造ロール
20:切断機
21:巻き取り装置
50:冷間圧延機
52:送り出しコイル
54:巻き取りコイル
56:圧延ローラ
58:支持ローラ
70:矯正装置
80:レベラ部
82:送り出しコイル
84:巻き取りコイル
86:ワークロール
88:スリッタ
100:Al連続鋳造板(Al合金板)
200:結晶微細化材
300:循環用ガス
400:よどみ
500:沈殿物(異物)
Claims (5)
- Al溶湯の濾過装置を持つAl連続鋳造圧延装置において、濾過装置出口側にAl溶湯を循環させる機構を設けることを特徴とするAl連続鋳造圧延装置。
- 前記濾過装置は濾過フィルタを有し、前記濾過フィルタ出口側における略水平方向の流れの最下面の延長線より下側にAl溶湯を循環させる機構を設けることを特徴とする請求項1記載のAl連続鋳造圧延装置。
- 前記Al溶湯を循環させる機構が、エアリフト式の循環装置であることを特徴とする請求項1または2記載のAl連続鋳造圧延装置。
- Al溶湯の濾過装置を持ち、該濾過装置出口側にAl溶湯を循環させる機構を設けたAl連続鋳造圧延装置を用いて、Al連続鋳造板を作成し、冷間圧延、中間焼鈍、仕上げ冷間圧延、平面性矯正を行うことを特徴とした平版印刷版支持体用Al合金板の製造方法。
- Al溶湯中に、TiB2からなる結晶微細化材粒子をワイヤ状のAl−Ti−B合金の形で供給し、前記ワイヤ状のAl−Ti−B合金の添加後、添加位置の溶湯がAl連続鋳造圧延装置の鋳造圧延手段に到達するまでの時間を30分以上にすることを特徴とした請求項4記載の平版印刷版支持体用Al合金板の製造方法。
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Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
EP2100677A1 (en) * | 2008-03-06 | 2009-09-16 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate, aluminum alloy plate for lithographic printing plate obtained thereby and lithographic printing plate support |
EP2145772A3 (en) * | 2008-07-16 | 2012-02-29 | FUJIFILM Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate, aluminum alloy plate for lithographic printing plate, lithographic printing plate support and presensitized plate |
CN102899506A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-01-30 | 宜兴市金啸铜业有限公司 | 一种铝液净化装置 |
CN104985141A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-10-21 | 洛阳鑫隆铝业有限公司 | 一种铝板生产线***的生产工艺 |
JP2019141879A (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | Dowaメタルテック株式会社 | アルミニウム−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
CN110527861A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-03 | 南通众福新材料科技有限公司 | 一种铝合金铝液净化***及工艺 |
CN114318072A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 包头常铝北方铝业有限责任公司 | 一种连续铸轧法生产3003d板材的方法以及3003d板材的应用 |
-
2006
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2100677A1 (en) * | 2008-03-06 | 2009-09-16 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate, aluminum alloy plate for lithographic printing plate obtained thereby and lithographic printing plate support |
JP2009208140A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Fujifilm Corp | 平版印刷版用アルミニウム合金板の製造方法、ならびに該製造方法により得られる平版印刷版用アルミニウム合金板および平版印刷版用支持体 |
US8042603B2 (en) | 2008-03-06 | 2011-10-25 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate, aluminum alloy plate for lithographic printing plate obtained thereby and lithographic printing plate support |
EP2145772A3 (en) * | 2008-07-16 | 2012-02-29 | FUJIFILM Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy plate for lithographic printing plate, aluminum alloy plate for lithographic printing plate, lithographic printing plate support and presensitized plate |
CN102899506A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-01-30 | 宜兴市金啸铜业有限公司 | 一种铝液净化装置 |
CN104985141A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-10-21 | 洛阳鑫隆铝业有限公司 | 一种铝板生产线***的生产工艺 |
JP2019141879A (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | Dowaメタルテック株式会社 | アルミニウム−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
JP7062464B2 (ja) | 2018-02-21 | 2022-05-06 | Dowaメタルテック株式会社 | アルミニウム-セラミックス接合基板およびその製造方法 |
CN110527861A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-03 | 南通众福新材料科技有限公司 | 一种铝合金铝液净化***及工艺 |
CN110527861B (zh) * | 2019-10-16 | 2021-05-28 | 南通众福新材料科技有限公司 | 一种铝合金铝液净化***及工艺 |
CN114318072A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 包头常铝北方铝业有限责任公司 | 一种连续铸轧法生产3003d板材的方法以及3003d板材的应用 |
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