JPH0511003Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 こ考案は双ロール法によつてアルミニウム等の
金属溶湯から直接薄板を製造するための連続鋳造
圧延装置における金属溶湯供給用のノズルに関す
るものである。

従来の技術 連続鋳造圧延法としては、ノズルから回転する
一対のロール間に金属溶湯を導いてそのロールに
よる抜熱作用によつて冷却固化させる双ロール
法、例えば3C法が知られており、またノズルか
ら一対の回転ベルト間に金属溶湯を導いてそのベ
ルトにより抜熱して冷却固化させる回転ベルト
法、例えばヘズレー法が知られている。これらの
うち、双ロール法において、ロールの間に金属溶
湯を供するためのノズルの従来の例を第３図に示
す。

第３図において、ノズル１は通常は耐火物によ
つて作られており、そのノズル１の出湯口２を形
成する先端面３は、出湯方向に対しθ＝90°の角
度をなすように、すなわちロール４，４′の回転
中心Ｏ，O′間を結ぶ直線５に直交する平面６に
対してθ＝90°をなすように作られている。なお
第３図において８は金属溶湯、９はその溶湯８が
凝固した鋳造板である。

考案が解決すべき問題点 従来の双ロール法によつてアルミニウム等の金
属を連続鋳造圧延した場合、得れた鋳造板９に
は、第４図に示すように鋳造圧延方法に対し直角
な縞状の模様７が現出することが多い。この縞状
の模様は、リツプルマークまたはレベルラインと
称されるもの（以下便宜上“リツプルマーク”と
記す）であり、鋳造板の表面のみならず、内部ま
で深く存在しているのが通常である。そのため鋳
造板にリツプルマークが生じた場合は、その鋳造
板を最終板厚まで圧延する工程で均熱処理等の熱
処理や圧延方法を工夫しても最終板までリツプル
マークが残存し、外観不良となつて例えばアルマ
イト用途には使用できなくなる問題が生じる。ま
たこのように鋳造板にリツプルマークが生じた場
合、その後の圧延工程でリツプルマークの部分か
ら割れが生じるおそれもある。

この考案は以上の事情を背景としてなされたも
ので、双ロール法による連続鋳造圧延においてリ
ツプルマークが生じないようにすることを目的と
するものである。

問題点を解決するための手段 本考案者等は、双ロール法による連続鋳造圧延
におけるリツプルマークの発生を解消するべく、
そのリツプルマークの発生原因を調査したとこ
ろ、次のような知見が得られた。

従来の連続鋳造圧延装置では、第３図に示すよ
うにノズル１の出湯口２から流出した金属溶湯８
がロール４，４′に接する位置（接触開始位置）
がロールの回転に伴つて点PaからPbへ移動し、
続いて表面張力によつて点PbからPaに戻るとい
う過程を繰返して一種の脈動現象が生じ、そのた
め溶湯のロールへの接触状況が周期的に変動して
初期凝固殻生成時の凝固速度の周期的な変動が生
じていることが判明した。そしてこのような初期
凝固殻生成時の凝固速度の周期的な変動が金属間
化合物の晶出量の周期的な変動やデンドライトア
ーム間隙の周期的な変動をもたらして鋳造板に模
様となつてあらわれ、リツプルマークの発生を招
いていることが判明した。

このような知見から、ノズルから出湯された溶
湯のロールに対する接触開始位置が変動しないよ
うにすれば、リツプルマークの発生が防止できる
ものと考えられる。そこで上述のようなロールに
対する溶湯の接触開始位置の変動についてさらに
調査を重ねた結果、次のような事実が判明した。
すなわち、従来のノズルにあつては、ノズル出湯
口先端面３は第３図に示すようにその角度θ（ロ
ール４，４′の回転中心Ｏ，O′間を結ぶ直線５に
直交しかつノズル１の中心軸線を通る平面６に対
してなす角度）が90°であつたため、ノズル先端
から流出する金属溶湯８の流出流の外縁面１１と
ノズル先端面３との間に隙間Ｇが生じ、この隙間
Ｇの存在により溶湯流出流の外縁面１１の位置変
動が許容されて、前述のような脈動現象によつて
ロール４，４′に対して溶湯８が接触する位置が
変動していたのである。そこで本考案者等は、ノ
ズルの先端面の角度を従来とは変えて傾斜を与え
ることによつて、前述のような隙間Ｇの発生を防
止して溶湯流出流外縁面１１の変動を抑え、ひい
てはロールに対する溶湯接触開始位置の変動を抑
えてリツプルマークの発生を防止し得るものと考
え、実験を行なつた結果、前述の角度θを75°以
下とすることによつて実際にリツプルマークの発
生を抑制し得ることを見出し、この考案をなすに
至つたのである。

すなわちこの考案は、回転する一対のロールの
間に金属溶湯を供給してその金属溶湯を薄板に鋳
造する双ロール方式の連続鋳造圧延装置における
溶湯供給用ノズルにおいて、金属溶湯をロール間
に供給するための前記ノズルの出湯口の先端面の
うち、長辺側の２面を、一対のロールの回転中心
を結ぶ直線に対し直交しかつノズルの中心軸線を
通る平面に対して、75°以下の角度で傾斜する傾
斜面とし、これによつてロールに対する金属溶湯
の接触開始位置の変動を抑制するようにしたもの
である。

作 用 この考案のノズルを用いて連続鋳造圧延を行な
えば、ノズルの出湯口から流出する溶湯の流れ
（溶湯流出流）の外縁面のうち、特にノズル出湯
口長辺側の外縁面はほぼ常時ノズル先端の傾斜角
75°以下の傾斜面に沿うことになる。換言すれば、
ノズル先端から流出する金属溶湯の流れのうち、
ロール表面に向う流れはその外縁がほぼ常時前記
傾斜面に沿つた状態となる。このことは、ロール
に向う溶湯流出流の外縁面とノズル先端との間に
隙間が生じる余地がほとんどないことを意味し、
したがつて溶湯流出流の外縁面の変動が前記傾斜
面によつて抑制されて、ロールに対する溶湯の接
触開始位置の変動が抑制され、これによつて、初
期凝固殻の凝固速度もほとんど変動しなくなり、
その結果リツプルマークの発生が防止される。こ
こで、前記傾斜面の角度が75°を越える場合は上
述のような効果がほとんど得られないから、その
傾斜角は75°以下とする必要がある。なお75°以下
の傾斜角でも特に45°以下とすればより一層確実
に上記の効果を得ることができる。

実施例 第１図にこの考案の溶湯供給用ノズル１の一例
を示し、また第２図に第１図のノズル１を用いて
双ロール法で連続鋳造圧延を行なつている状況を
示す。

ノズル１は耐火物で作られたものであつて、そ
の出湯口２は、鋳造すべき鋳造板９の幅にほぼ等
しい幅の長短形状断面を有する形状とされてい
る。そしてノズル１の出湯口２を形成するノズル
先端面の長辺側の２面１０Ａ，１０Ｂは、ロール
４，４′の回転中心Ｏ，O′を結ぶ直線５に対し直
交しかつノズル１の中心軸線を通る平面６に対し
て、75°以下の傾斜角θを有する傾斜面とされて
いる。

上述のようなノズル１を用い、例えば第２図に
示すように双ロール法によつて連続鋳造圧延を行
なうにあたつては、既に「作用」の項で述べたよ
うに、ノズル１の出湯口２から流出する金属溶湯
８の流出流の外縁面１１がノズル先端の傾斜面１
０Ａ，１０Ｂに沿つて流れる。そのため金属溶湯
流出流の外縁面１１の位置変動、ひいては金属溶
湯８がロール４，４′に接する位置（接触開始位
置）Ｐが変動することが抑制され、リツプルマー
クの発生が抑制される。

次にノズル先端の傾斜面１０Ａ，１０Ｂの角度
を種々変化させてアルミニウムの連続鋳造圧延実
験を行なつた結果を記す。

連続鋳造圧延装置としてはロール径300mmφの
双ロール方式の鋳造機を使用し、JIS1100のアル
ミニウム合金に対して実施した。ロールの回転数
は1rpm、上下のロール４，４′の表面間隔は5.2
mm、ロール４，４′の回転中心を結ぶ直線５とノ
ズル１の出口との間の距離（セツトバツク距離）
は25mmとした。ノズル１の先端の傾斜面１０Ａ，
１０Ｂの傾斜角度θを、90°，75°，60°，45°，27°
，
15°と変化させて鋳造を行ない、鋳造板における
リツプルマークの発生を調べたところ、θ＝90°
では、強いリツプルマークが観察されたが、75°，
60°，45°と角度θが小さくなるにつれてリツプル
マークは弱くなり、特に45°以下ではほとんどリ
ツプルマークが認められなかつた。

考案の効果 この考案の溶湯供給用ノズルを用いて双ロール
法による連続鋳造圧延を行なえば、鋳造板のリツ
プルマークの発生を有効に防止することができ、
そのため最終製品板に、リツプルマークに起因す
る外観不良が生じたり、あるいは圧延工程でリツ
プルマークから割れが発生したりすることが防止
されるなどの顕著な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の溶湯供給用ノズルの一例を
示す斜視図、第２図はこの考案の溶湯供給用ノズ
ルを用いて連続鋳造圧延を行なつている状況の一
例を示す略解的な縦断面図、第３図は従来の溶湯
供給用ノズルを用いて連続鋳造圧延を行なつてい
る状況の一例を示す略解的な縦断面図、第４図は
従来の溶湯供給用ノズルを用いて連続鋳造圧延を
行なつた場合の鋳造板におけるリツプルマーク発
生状況を示す平面図である。 １……ノズル、２……出湯口、４，４′……ロ
ール、８……金属溶湯、１０Ａ，１０Ｂ……傾斜
面、θ……傾斜角。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転する一対のロールの間に金属溶湯を供給し
   てその金属溶湯を薄板に鋳造する双ロール方式の
   連続鋳造圧延装置における溶湯供給用ノズルにお
   いて、 金属溶湯をロール間に供給するための前記溶湯
   供給用ノズルの出湯口の先端面のうち、長辺側の
   ２面を、一対のロールを回転中心を結ぶ直線に対
   し直交しかつノズルの中心軸線を通る平面に対し
   て、75°以下の角度で傾斜する傾斜面とし、これ
   によつてロールに対する金属溶湯の接触開始位置
   の変動を抑制するようにしたことを特徴とする連
   続鋳造圧延装置における溶湯供給用ノズル。