JPH06344089A - ウェブを連続的に冷却する装置と方法 - Google Patents

ウェブを連続的に冷却する装置と方法

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JPH06344089A
JPH06344089A JP5290939A JP29093993A JPH06344089A JP H06344089 A JPH06344089 A JP H06344089A JP 5290939 A JP5290939 A JP 5290939A JP 29093993 A JP29093993 A JP 29093993A JP H06344089 A JPH06344089 A JP H06344089A
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cooling
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containment
cooling fluid
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JP5290939A
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Donald C Kush
シー・カッシュ ドナルド
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Kaiser Aluminum and Chemical Corp
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/068—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0685—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
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    • B22D11/0682—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Structure Of Belt Conveyors (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 鋳造される金属の品質を向上させるように無
端ベルト（ウエブ）が冷却される、金属薄板を鋳造する
方法と装置。 【構成】 移動するウェブ１２を連続的に冷却し、同時
にウェブから冷却流体を除去する方法と装置であって、
冷却流体の流れがウェブの幅にわたって横方向に供給さ
れてウェブを冷却し、冷却流体封込みガスが冷却流体の
いずれかの側に位置されて封込み流体を冷却流体に向か
って導き、封込み流体が導入される点を越えて冷却流体
が流れないよう連続した封込み流体カーテンの流れを画
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は移動するウェブを連続的
に冷却する方法と装置とに関し、特に鋳造された金属の
品質を向上させるように無端ベルトが冷却される、金属
薄板を鋳造する方法と装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】金属の薄板の連続鋳造の採用で成功した
ものは極く限られていた。大なり小なり、薄板の連続鋳
造に対する従来の方法は比較的少量の合金や製品に限ら
れていた。種々金属の合金含有成分が増えるにつれて鋳
放し状態での表面品質は低下することが判明した。その
結果、多くの合金はインゴットによる方法を用いて製造
しなければならない。
【０００３】アルミニウムの場合、例えば箔のような比
較的純粋のアルミニウム製品の商業ベースでの連続薄板
鋳造が可能である。建築材料の場合表面品質が例えば缶
材のようなその他のアルミニウム製品よりも重要でない
ため連続薄板鋳造が可能である。しかしながら、アルミ
ニウムの合金含有量が増加するにつれて、表面品質の問
題が現われ、薄板鋳造は多くのアルミニウム合金製品の
製造に使用するのには一般的に適していない。
【０００４】従来技術において、多数の薄板鋳造機が提
案されてきた。従来技術による一装置はツインベルト薄
板鋳造機であるが、そのような機械は多くの金属、特に
凝固点が広範囲にわたる多くの金属の鋳造においては広
く受け入れられるには到らなかった。前述のツインベル
ト薄板鋳造設備においては、鋳造すべき金属のための動
く鋳型をその間で画成する２つの移動するベルトが設け
られる。ベルトの冷却は典型的には、溶融金属と接触し
ている側とは反対のベルトの側と冷却流体を接触させる
ことにより実行される。その結果、溶融金属がベルトの
一方の側と、例えば水のような冷却剤がベルトの他方の
側と接触していてベルトには極めて高度の熱勾配が加え
られる。絶えず変化している不安定な熱勾配によりベル
トを歪ませ、その結果上側のベルトも下側のベルトも平
坦でなくなる。このようにして作られた製品は下記する
ように偏析と気孔のある部分ができる。
【０００５】１９８９年５月１０日付アルミニウム協会
の会報Ｖｏｌ．ＩＩにおけるレオーネの「板圧延製品の
ためのインゴットおよび連続鋳造法技術セミナ」は、も
しもベルトの安定性と合理的な熱の流れが達成されない
とすれば厳しい問題が発生すると述べている。まず、も
しも溶融金属の凝固が始まり、薄板の皮が合着された後
ベルトのどの部分が歪んでも、その結果ベルトと薄板と
の間のベルトの歪み部分における空隙が増し薄板の皮が
再加熱され、少なくとも皮の成長速度が局部的に低下す
る。そうすれば薄板に逆偏析を生じさせ、表面に樹枝状
共晶滲出を発生させる。さらに、凝固範囲が中程度およ
び長い合金である厳しい場合には、液状金属は歪んだ部
分から離れ、より速く凝固する薄板隣接部分に供給され
る。その結果、薄板の表面が崩れ、薄板に収縮による間
げきのある大きい部分を形成し、この部分は後続の圧延
において亀裂を生じさせるか、あるいは圧延された面に
著しい表面筋を発生させる可能性がある。
【０００６】その結果、ツインベルト鋳造法は、例えば
缶材の製造のような表面が重要な用途の合金の鋳造にお
いては一般的に受け入れられなかった。米国特許第３９
３７２７０号および同第４００２１９７号に記載のよう
なベルトを予熱すること、米国特許第３７９５２６９号
に記載のような連続的に供給され、かつ除去される分離
層、米国特許第４５８６５５９号に記載の無端のサイド
ダムを運動させること、および米国特許第４０６１１７
７号、同第４０６１１７８号および同第４１９３４４０
号に記載のような改良されたベルト冷却を含む種々の改
良が従来技術において提案されてきた。しかしながら、
これらの技術のいずれも広く受け入れられるには至らな
かった。
【０００７】従来技術において提案されたきた別の連続
鋳造法はブロック鋳造として知られているものである。
その技術においては、多数の冷却ブロックが一対の対向
する軌道において相互に対して隣接して取り付けられて
いる。各セットの冷却ブロックは反対方向に回転し、そ
の間で、例えばアルミニウム合金のような溶融金属が導
入される鋳造キャビティを形成する。冷却ブロックと接
触している液状金属は冷却ブロック自体の熱容量により
冷却され、凝固される。このように、ブロック鋳造はそ
の概念および実施の双方において連続ベルト鋳造とは相
違する。ブロック鋳造は冷却ブロックによって実行しう
る伝熱に依存している。このように、熱が溶融金属から
本設備の鋳造部における冷却ブロックに伝達され、次い
で戻りループに抽出される。ブロック鋳造機はブロック
間の小さい空隙によって生じる鋳ばり（すなわち横方向
の金属のばり）を阻止するために精密な寸法制御を必要
とする。そのような鋳ばりは、薄板が熱間圧延されると
き皮きずを生ぜしめる。その結果、良好な表面品質を保
つことは難しい。前述のブロック鋳造法の例が米国特許
第４２３５６４６号および同第４２３８２４８号に記載
されている。
【０００８】連続薄板鋳造において提案されてきた別の
技術は単一ドラム鋳造機である。単一ドラム鋳造機にお
いては、溶融金属が、内部が水冷された回転ドラムの表
面に供給され、溶融金属はドラムの表面上に引きづられ
薄い金属帯片を形成し、該帯片がドラムの表面と接触す
ると冷却される。前記帯片は多様な用途に対しては薄す
ぎることが多く、その自由面は遅い冷却と微小収縮亀裂
のために品質は悪い。そのようなドラム式鋳造機の種々
の改良が提案されてきた。例えば、米国特許第４７９３
４００号と同第４９４５９７４号とは表面品質を向上さ
せるためにドラムに溝を付けることを提案しており、米
国特許第４９３４４４３号は表面品質を向上させるため
にドラムの表面に酸化金属を推奨している。その他の種
々の技術が米国特許第４９７９５５７号、同第４８２８
０１２号、同第４９４００７７号および同第４９５５４
２９号において提案されている。
【０００９】従来技術において採用されてきた別の方法
は、例えば米国特許第３７９０２１６号、同第４０５４
１７３号、同第４３０３１８１号または同第４７５１９
５８号に記載のようにツインドラム鋳造機を使用するこ
とであった。そのような装置は一対の反対方向に回転し
ており、内部冷却されたドラムの間の空間に供給される
溶融金属の供給源を含む。ツインドラム式鋳造法は、ド
ラムが凝固された金属に圧縮力を加え、そのため凝固の
直後合金を熱間縮面する点で前述の他の技術と相違す
る。ツインドラム式鋳造機は最も広く商業的に利用され
ているものの、深刻な欠点があり、典型的には前述の従
来技術で達成されたものの約１０％の能力でしかない。
さらに、ツインドラム式鋳造法は、高純度のアルミニウ
ム（例えばフォイル）の鋳造において許容しうる表面品
質を提供するものの、高度の合金含有量で、凝固点が広
い範囲のアルミニウムの鋳造に用いられると表面品質は
悪い。ツインドラム式鋳造機の使用において経験する別
の問題は、凝固中の変形により合金が中心線で偏析する
ことである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、冷却流体により無端ベルトを連続的に冷却する方法
と装置であって、ベルトの温度が正確に制御され、同時
に、複雑で高価なシールを採用する必要なく隣接過程部
分を汚染することなく冷却流体が規制されていることを
特徴とする無端ベルトを連続的に冷却する方法と装置を
提供することである。前記鋳造法は製品から伝達された
熱がベルトを制御可能に冷却することにより抽出される
ことを要する。溶融金属が導入される点での温度は、そ
れが本方法にとって製品の厚さに影響するため重要であ
って正確に制御する必要がある。また、幅方向の温度プ
ロフィルがベルトの平坦度を保ち、ベルトと製品との間
の熱接触の均一性を達成するため一連の区域において制
御されることも本方法と製品の表面品質とにとって重要
である。
【００１１】製品を冷却するために適用される冷却装置
は、首尾よく、均一な冶金学的処理を提供する、すなわ
ち金属成分を固溶体に保つことによって強度を上げ、耐
食性を向上させるためにゾーン制御した冷却速度の採用
と同様の概念を必要とする。
【００１２】双方の適用例において、冷却媒体は冷却装
置内に完全に規制されている必要がある。ベルト冷却の
場合、表面品質と安全性との理由から冷却媒体は極微量
といえども溶融金属導入領域に入りえないようにするこ
とが肝要である。製品を冷却する場合、水による汚れを
防止するため仕上がり薄板には湿気が付かないようにす
る必要がある。
【００１３】本発明の前記およびその他の目的や利点は
本発明の詳細の説明から以下明らかとなる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の概念は無端ベル
トのような移動するウェブを、該ベルトの表面に隣接し
て位置した少なくとも１つの冷却ボックスを用いて連続
的に冷却する方法と装置とにある。冷却ボックスはベル
トを冷却するために該ベルトの幅全体にわたって概ね横
方向に冷却流体の流れを提供する第１の通路手段を含
む。前記第１の通路手段のいずれかの側には冷却ボック
ス内の一対の第１の封込み通路手段があり、該封込み通
路手段を越えて冷却流体が通るのを阻止するために封込
み流体カーテン流を連続的に形成するよう第１の通路手
段に向かって封込み流体を導くよう位置している。前記
ボックスの各ウェブ出口にはガス排出部が位置して冷却
流体および封込み流体を最終的に封じ込む手段を提供す
る。冷却ボックスにはまた、冷却ボックスから冷却流体
と封込み流体とを除去する出口排出手段が設けられてい
る。
【００１５】このように、本発明の実施においては、無
端ベルトの温度は冷却流体によりとびとびのゾーンにお
いて正確に制御され、前記流体は、最終のウェブ温度が
冷却流体の沸点を上廻らないとすれば、複雑で高価なシ
ール装置を用いる必要なく冷却流体がその他の部分を汚
染しないように規制されている。
【００１６】本発明の実施によれば、加熱された冷却流
体はその周りの作業を汚すことなくベルトの表面から除
去され、一方熱歪みを最小とするためベルトの正確なゾ
ーン温度制御を促進する。
【００１７】本発明の概念は、ベルトが溶融金属と接触
していないとき、ベルトが外側ループにおいてそれぞれ
冷却されるようなツインベルト式薄板鋳造法を用いて、
金属、特にアルミニウムの連続薄板鋳造において特に効
用がある。
【００１８】
【実施例】本発明の実施するために採用した装置を図１
から図３までに示す。図から判るように、本発明による
冷却ボックス１０は長手方向の開口１１を含み、該開口
を通して、ウェブ、すなわち無端ベルトが延びている。
本発明の好適実施例においては、冷却ボックスは無端ベ
ルト１２の両側に位置し、無端ベルトは長手方向開口１
１を通り、冷却ボックス全体にわたって延在し、該ベル
トは開口１１を通して連続的に進行しうる。冷却ボック
ス１０の上部分１３には横方向に延びる通路１４が設け
られ、そこを通して冷却流体が導入される。前記通路１
４へ導入された冷却流体はベルト１２の表面と衝突しベ
ルトの表面を冷却する。
【００１９】本発明の好適実施例においては、冷却流体
は一連の導管１５を介してマニホルド１６に導入され
る。マニホルド１６とは冷却ボックスの開口１７が流体
連通しており、該開口を通して、導管１５を介して導入
された冷却流体はスロット１４からベルト１２の表面に
直接通ることになる。
【００２０】図３に最良に示されるように、導管１５を
介してマニホルド１４に、次に開口１７を通して導入さ
れる冷却流体は矢印１８により示すようにベルト１２の
表面に対して概ね垂直方向に導かれることが好ましい。
【００２１】本発明の最も好ましい実施例においては、
導管１５の各々は、分流装置すなわちバッフル２２によ
り相互に分離されており、図２において１９，２０，２
１、等で示す個別のマニホルドに冷却流体を供給する。
このように第１の導管１５は、別の分流装置すなわちバ
ッフル２２によってマニホルド２０から分離されている
マニホルド１９に流体を供給する。このように、個別の
マニホルドの各々に供給される冷却流体の量および／ま
たは温度はベルトの表面にわたって均一な冷却を保証す
るよう個別に制御しうる。
【００２２】冷却通路手段１４のいずれかの側には、ベ
ルト１２のすぐ上方でスロット付き開口２４を含む一対
の横方向に延びる戻りポート２３が位置している。
【００２３】スロット付きの開口２４はベルトの表面と
流体連通しており、ベルト１２の表面と衝突した後の冷
却流体を受け取るよう位置している。図１に示すよう
に、戻りポート２３は戻りダクト２５，２６と流体連通
しており、該ダクトは冷却流体を溜めおよび通気パイプ
２９，３０に送るべく排出パイプ２７，２８と連通す
る。本発明の好適実施例においては、通気パイプは、冷
却ボックスにおいて蓄圧されたいずれかのガス圧を解放
し、さらに冷却流体の封込みを保証するよう大気圧ある
いはそれ以下に保たれる。
【００２４】また冷却ボックス１０によって内部マニホ
ルド３１が画成されており、該マニホルドに封込み流体
が導管３２により供給される。内部マニホルド３１は、
冷却ボックス１０の幅にわたって延在し、冷却流体がベ
ルト１２の表面と衝突する点まで下方かつ内方に角度の
付いた横方向に延びスロットの付いた開口３３と連通す
る。このように、導管３２を介してマニホルド３１に導
入された封込み流体は通路を通ってスロット付き開口３
３まで進み、ベルト１２の表面に向かって連続した封込
み流体のカーテン流を作る。前記封込み流はこのように
スロット付き開口３３の方向に長手方向に流れている冷
却流体を戻りポート２３に分岐させ、戻りダクト２５，
２６並びに通気パイプ２９，３０まで通るようにする。
【００２５】冷却ボックス１０の反対側の端部は対応す
る導管３４を含み、該導管は図示していないマニホルド
に流体を供給し、該マニホルドの方は封込み流体を横方
向に延在しているスロット付き開口３５まで供給する。
前記スロット付き開口はスロット付き開口３３とは反対
の方向に位置され、同様に、ベルトの表面に向かって連
続した封込み流体カーテン流れを作る。このように、ス
ロット付き開口３３，３５は、各々が冷却流体用通路１
４のいずれかの側に位置するので、スロット３３，３５
の間で冷却流体を受け入れるよう作用し、冷却流体がベ
ルト１２の表面に沿って長手方向に逃げることはなく、
同時に、冷却流体が戻りポート２３まで導かれ本設備の
隣接する諸部材を汚染することなく確実に冷却ボックス
から除去されるようにする。
【００２６】本発明の最も好ましい実施例においては、
冷却ボックス１０はまた、その外端部において、導管３
６，３７により流体が供給される一対の垂直方向に貫通
した通路を含んでいる。
【００２７】好適実施例においては、最終の封込み流体
がベルト１２の表面に向かって概ね垂直に通され、冷却
流体が確実に冷却ボックス１０の中心に向かって導かれ
るようにする。その目的に対して、導管３６，３７に供
給される最終の封込み流体が封込みガスであって、ガス
流の一部が冷却ボックス１０の内部に向かって導かれる
ことによってベルト１２の面上の少量の液体がボックス
１０から出ていかないようにすることが一般的に好まし
い。
【００２８】本発明の好ましい実施例においては、冷却
ボックス１０はまた、上部分１３とは対称形であり、ベ
ルト１２の下側に、好ましくはベルト１２の幅にわたっ
て冷却流体を個別に制御しうるようにする隣接マニホル
ドを介して冷却流体を供給する通路３９を含む下部分３
８を含む。冷却ボックス１０の下部分３８も同様に、そ
れぞれスロット付き開口３３，３５に対応するスロット
付き開口４０，４１を含む。これらのスロット付き開口
はベルト１２の下面へ封込み流体を供給するという同じ
機能を果す。同様に、下部分３８は、それぞれ戻りダク
ト４２，４３を含み、該ダクトはベルトの下側と流体連
通しており冷却および封込み流体をベルト１２の下側か
ら急速かつ効率的に除去する。
【００２９】本発明の好適実施例においては、冷却ボッ
クス１０にはまた、導管３６，３７を介して供給された
封込みガスによりウェブから除去された冷却剤を受け取
る吹出しポート４４，４５が設けられている。導管３
６，３７を介して導入される最終の封込みガスの一部は
ベルト１２の表面に沿って進みベルトの表面に残ってい
る少量の液体を吹出しポート４４，４５を介して戻りダ
クト２５，２６中へ出ていくようにさせ冷却ボックスか
ら除去する。
【００３０】種々の流体の流れパターンが図３に示され
ている。導管１５によって供給され、複数のマニホルド
を介して導入される一冷却流体は図３において１８で示
す矢印が示すようにベルト１２の表面に対して全体的に
垂直に衝突する。液状であることが好ましい冷却流体は
ベルト１２の表面に衝突し、次いで図３において矢印４
６，４７で示すようにベルト１２の表面を全体的に長手
方向に双方向に流れる。矢印４８，４９で示すようにス
ロット付き開口３３，３５を介して導入される封込み流
体はそれぞれ、封込み流として連続したカーテンを形成
し、冷却された液体を冷却ボックス１０の中心に向かっ
て圧送し戻りポート２３を介して除去する。このよう
に、封込み流体は一旦ベルト１２の表面と衝突すると、
全体的に矢印５０，５１で示す方向に流れ、冷却流体を
冷却ボックス１０の中心に向かって圧送し戻りポート２
３を介して除去する。その動きを矢印５２，５３並びに
５４，５５で示す最終の封込みガスは図示のように概ね
垂直にベルト１２の表面に衝突しうる。最終の封込みガ
スのあるものは冷却流体および封込み流体を封込みを確
実とするよう作用する。希望に応じて、最終の封込みガ
スは冷却ボックス１０の中心に向かう方向に傾斜しその
方向での封込みガスの速度を増し、かつ冷却流体あるい
は封込み流体が何ら水平方向開口１１を介して冷却ボッ
クス１２から出ていくことがありえないようにする。
【００３１】本発明の好適実施例においては、冷却流体
が液状であることが一般的に好ましい。経済性の点から
水が通常好ましい。その他の公知の冷却液は使用しうる
が費用が多い。同様に、封込み流体も同様に液状である
ことが好ましい。本発明の最も好ましい実施例によれば
封込み流体も水である。最終の封込みガスとしては経済
性の理由から一般的に空気を採用することが好ましい。
【００３２】本発明の冷却ボックス装置は、金属の薄板
鋳造に用いられる無端ベルトあるいはウェブの冷却に採
用されることが好ましい。金属、好ましくはアルミニウ
ムの薄板鋳造に使用する場合を図４と図５とに示す。
【００３３】図示のように、本装置は、一対の上側プー
リ５８，５９および一対の図４に示す対応する下側プー
リ６０，６１によって担持された一対の無端ベルト５
６，５７を含む。各プーリは、それぞれ図５に示す軸６
２，６３，６４，６５の周りを回転するように取り付け
られている。プーリは適当な耐熱タイプであって、上側
プーリ５８，５９の一方あるいは双方は、簡略化のため
図示していない適当なモータ手段により駆動される。同
じことが下側プーリ６０，６１についてもいえる。ベル
ト５６，５７の各々は無端ベルトまたはウェブであり、
鋳造されている金属との反応性が低い、あるいは無い金
属から形成されることが好ましい。当業者には周知のよ
うに極めて多数の適当な合金を採用しうる。鋼および銅
合金製ベルトを用いて良好な結果が得られた。
【００３４】プーリは図４および図５に示すように上下
に位置され、その間に鋳型空隙を形成している。本発明
の好適実施例においては、前記空隙は鋳造されつつある
金属薄板の所望厚さに対応する寸法とされている。
【００３５】鋳造すべき溶融金属はタンデイッシュのよ
うな適当な金属供給手段６６を介して鋳込み空隙に供給
される。タンデイッシュ６６の内側の幅はベルト５６，
５７の幅に対応し、溶融金属をベルト５６，５７の間の
鋳込み空隙まで送る溶融金属供給ノズル６７を含む。前
述のタンデイッシュは薄板鋳造においては従来からある
ものである。
【００３６】本発明の概念によれば、本発明の鋳造装置
は、ベルト５６，５７の間の鋳込み空隙において鋳造さ
れつつある金属と接触した無端ベルトの部分と対向して
位置した本発明による冷却ボックス６８，６９を含む。
このように、冷却ボックスはベルト５６，５７がそれぞ
れプーリ５９，６１上を通った直後で、溶融金属と接触
するようになる前に前記ベルトを冷却するように作用す
る。図１と図２とに示す最も好ましい実施例においては
冷却ボックスはベルト１２の戻り走行部に位置したもの
として示されている。
【００３７】好適実施例においては、無端ベルト５６，
５７がプーリ５８，６０の上を通るにつれて該ベルトと
摩擦係合してタンデイッシュ６６から溶融金属を受け取
る前に前記無端ベルト５６，５７の表面から何らかの金
属あるいはその他の形態の破片を除去する掻落しブラシ
手段７０を採用することがときには望ましい。
【００３８】このように本発明の実施において、溶融金
属は鋳造ノズル６７を介してタンデイッシュから、ベル
ト５６，５７の間に画成された鋳造区域へ入り、ベルト
５６，５７は鋳造された薄板からベルトの金属部分への
伝熱によって加熱される。鋳造された金属薄板は、ベル
ト５６，５７の各々がプーリ５９，６１の中心線を通っ
て回転するまで前記ベルトの間に留っている。戻りルー
プの間、本発明による冷却ボックスがベルト５６，５７
をそれぞれ冷却し、溶融金属が固まるにつれてそこから
ベルトに伝わった熱を概ね除去する。プーリ５８，６０
を通っている間掻落しブラシ手段７０によってベルトが
きれいにされた後、相互に近接して再び鋳造区域を画成
する。
【００３９】鋳造しうる薄板の厚さは当業者には認めら
れるようにベルト５６，５７の厚さと、鋳造ベルトの戻
り温度と、薄板およびベルトの出側温度とに関係する。
さらに、薄板の厚さは鋳造されつつある金属によっても
変わる。厚さが０．０８インチ（０．２０ｃｍ）の鋼製
ベルトを用い、戻り温度が約３００°Ｆ（１４９℃）で
出側温度が約８００°Ｆ（４２７℃）である場合にアル
ミニウム薄板の厚さは０．１００インチ（０．２５４ｃ
ｍ）であることが判明した。
【００４０】幅が７インチ（１７．７８ｃｍ）で厚さが
０．０６２インチ（０．１６ｃｍ）の鋼製の連続ウェブ
を冷却するのに本発明による冷却装置を用いた。ウェブ
は１９６フィート／分（５９．７ｍ／分）の線速度で運
動し、２５ｐｓｉ（１．７気圧）の冷却水と、７０ｐｓ
ｉ（４．７６気圧）の封込みガスとしての空気とを用い
て冷却された。全ての試験において水冷却により完全な
封込みが達成されることが判明した。
【００４１】試験の実施に当り、スロット付き開口３
３，３５，４０および４１（以下端スロットと称す）と
ウェブの幅にわたって均等に分布した上側５個底側５個
のマニホルド（以下中央スロット区域と称す）を通して
水を流した。全て４個の幅全体の端スロットを通る全体
流量並びに各冷却区域における上側および底側の中央ス
ロットを通る全体流量を該区域におけるベルトの初期お
よび最終温度と共に以下の表に記載しており、その表に
おいては英単位（各試験に対して最初の列）とメートル
法単位（各試験に対して第２の列）の双方で結果を示し
ている。
【表１】
【００４２】本発明の方法と装置の利点の１つは、従来
技術において典型的に採用されているように熱流と熱応
力を低減させるためにベルト上に断熱コーティングを付
与する必要のないことである。ベルトが溶融区域におい
て高温の金属と接触している間にベルトの裏側に冷却流
体が介在しないことにより熱勾配を著しく低下させ、臨
界熱流束を越えると発生する膜沸騰の問題を排除する。
また、本発明による方法と装置とはまた、常温ベルトセ
クションが３個所、すなわち（１）金属入側の前および
（２）ベルトの鋳造区域の二方の側の各々において介在
する状態である冷間フレーミングを最小とする。
【００４３】本発明の別の実施例によれば、本発明の概
念を、単一のベルトを使用した方法と装置とにおいて採
用することも可能である。そのような実施例を図６に概
略図示している。前記の実施例においては、単一のベル
ト７１が一対のプーリ７２，７３に装着され、該プーリ
の各々はそれぞれ軸７４，７５の周りで回転するよう取
り付けられている。溶融金属はタンデイッシュ７６によ
ってベルトの表面に供給される。鋳造片７７はベルト７
１の上面から出ていく。図１および図２に示す実施例と
同様に、図６に示す終局の実施例は、好ましくはベルト
の戻り部に位置した本発明の冷却ボックス７８を利用し
ている。冷却ボックス７８は図１の冷却ボックスと同
様、ベルト７１上の溶融金属と接触していないときはベ
ルトを冷却するよう作用する。
【００４４】特許請求の範囲に記載の本発明の精神から
逸脱することなく構造構成および使用法の細部において
種々の変更および修正が可能なことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念を採用した冷却ボックスの斜視
図。
【図２】図１に示す冷却ボックスの部分破断図。
【図３】種々の流体の流れパターンを示す、図１の冷却
ボックスの部分破断図。
【図４】金属の鋳造に本発明の冷却ボックスを使用する
態様を示す概略図。
【図５】本発明の冷却ボックスを利用した鋳造装置の斜
視図。
【図６】本発明の冷却ボックスを利用した、金属を鋳造
する方法と装置の代替実施例の斜視図。
【符号の説明】 １０ 冷却ボックス １１ 開口 １２ 無端ベルト １４ 通路 １５ 導管 １６ マニホルド １９，２０，２１ マニホルド ２２ バッフル ２３ 戻りポート ３１ マニホルド ３２，３４，３６，３７ 導管 ３３，３５ スロット付き開口 ５６，５７ 無端ベルト ５８，５９，６０，６１ プーリ ６２，６３，６４，６５ 軸 ６６ タンデイッシュ ６７ ノズル ６８，６９ 冷却ボックス ７１ ベルト ７２，７３ プーリ ７４，７５ 軸 ７６ タンデイッシュ ７８ 冷却ボックス

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷却流体により、移動するウェブを連続
    的に冷却し、一方ウェブから冷却流体を除去する装置に
    おいて、ウェブの一方の面に隣接して位置した少なくと
    も１個の冷却ボックスと、前記ウェブにわたって概ね横
    方向に冷却流体の流れを提供して前記ウェブを冷却する
    前記冷却ボックスにおける第１の通路手段と、前記第１
    の通路手段のいずれかの側に位置され封込み流体を前記
    第１の通路手段に向かって導き連続した封込み流体カー
    テンの流れを画成し、そこを越えて長手方向に前記冷却
    流体が流れないようにする前記冷却ボックスにおける第
    １の封込み通路手段と、冷却ボックスから冷却流体およ
    び封込み流体を除去する出口手段とを含むことを特徴と
    するウェブを連続的に冷却する装置。
  2. 【請求項２】 ウェブの双方の面に隣接している冷却ボ
    ックスを相互に対して対称的になるようウェブの他方の
    側に取り付ける別の冷却ボックスを含むことを特徴とす
    る請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記通路手段が一連の区域に分割され、
    各区域はそこへ供給される冷却流体により個別に制御可
    能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 各区域へ供給される冷却流体の量および
    ／または温度を個別に制御する手段を含むことを特徴と
    する請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 最終の封込みガスを導入する手段であっ
    て、冷却ボックスの内部に向かって導かれる少なくとも
    １つのガス流成分を有する封込みを行う手段を含むこと
    を特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記第１の封込み通路手段が、封込み流
    体をある角度をつけて前記ウェブに向かって導くよう位
    置したスロット通路手段の形態であることを特徴とする
    請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】 固体の伝熱性材料から形成された少なく
    とも１個の移動するウェブと、前記ウェブの表面に溶融
    金属を供給して前記溶融金属がウェブに位置するように
    する手段と、前記ウェブに隣接位置し、前記ウェブが前
    記金属と接触していないとき該ウェブを冷却する手段で
    あって、ウェブの一方の面に隣接して位置する少なくと
    も１個の冷却ボックスと、前記ウェブにわたって概ね横
    方向に冷却流体の流れを提供して前記ウェブを冷却す
    る、前記冷却ボックスにおける第１の通路手段と、前記
    第１の通路手段のいずれかの側に位置され封込み流体を
    前記第１の通路手段に向かって封込み流体を導き連続し
    た封込み流体カーテンの流れを画成し、そこを越えて長
    手方向に前記冷却流体が流れないようにする、前記冷却
    ボックスにおける第１の封込み通路手段と、前記冷却ボ
    ックスから冷却流体と封込み流体を除去する出口手段と
    を含んでいる冷却手段とを含むことを特徴とする金属薄
    板を鋳造する装置。
  8. 【請求項８】 上下に位置しその間で鋳造空間を画成す
    る一対のウェブを含むことを特徴とする請求項７に記載
    の装置。
  9. 【請求項９】 各ウェブが、各々回転するように取り付
    けられた一対のプーリに担持されていることを特徴とす
    る請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記ウェブの各々をプーリの周りで前
    進させる手段を含むことを特徴とする請求項９に記載の
    装置。
  11. 【請求項１１】 溶融金属を供給する手段が、溶融金属
    を前記ウェブの表面に堆積させるよう位置したノズルを
    有するタンディッシュ手段を含むことを特徴とする請求
    項７に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 移動するウェブを冷却流体により連続
    的に冷却し、一方ウェブから冷却流体を除去する装置で
    あって、前記ウェブの一方の面に隣接して位置した少な
    くとも１個の冷却ボックスと、前記ウェブにわたって概
    ね横方向に冷却流体の流れを提供して前記ウェブを冷却
    する、前記冷却ボックスにおける第１の通路手段と、前
    記第１の通路手段のいずれかの側に位置して前記第１の
    通路手段に向かって封込み流体を導き、そこを越えて長
    手方向に前記冷却流体が流れないようにする連続した封
    込み流体カーテンの流れを画成する第１の封込み通路手
    段と、冷却ボックスの内部に向かって導かれる少なくと
    も１つの成分を有する封込みガス流を画成すべく最終封
    込みガスを導く手段と、冷却ボックスから冷却流体と封
    込み流体とを除去する出口手段とを含むことを特徴とす
    るウェブを冷却する装置。
  13. 【請求項１３】 固体の伝熱材料から形成された少なく
    とも１本の移動するウェブと、前記ウェブの表面に溶融
    金属を供給し、溶融金属が前記ウェブ上に位置するよう
    にさせる手段と、前記ウェブが前記金属と接触していな
    いとき該ウェブを冷却するよう前記ウェブに隣接して位
    置した冷却手段であって、前記ウェブの一方の面に隣接
    して位置した少なくとも１個の冷却ボックスと、前記ウ
    ェブにわたり概ね横方向に冷却流体の流れを提供し前記
    ウェブを冷却する、前記冷却ボックスにおける第１の通
    路手段と、前記第１の通路手段のいずれかの側に位置
    し、そこを越えて長手方向に冷却流体が流れないよう連
    続した封込み流体カーテンの流れを画成すべく前記第１
    の通路手段に向かって封込み流体を導く第１の封込み通
    路手段と、冷却ボックスの内側に向かって導かれた少な
    くとも１つの成分を有する封込みガス流を画成すべく最
    終封込みガスを導入する手段と、冷却ボックスから冷却
    流体と封込み流体とを除去する出口手段とを含む冷却手
    段とを含むことを特徴とする金属の薄板鋳造装置。
  14. 【請求項１４】 移動するウェブを冷却流体により連続
    的に冷却し、一方ウェブから冷却流体を除去する方法に
    おいて、ウェブにわたって概ね横方向に冷却流体の流れ
    を導いてウェブを冷却する段階と、冷却流体がそれ以上
    流れないようにして冷却流体を出口に向かって導くため
    に連続した封込み流体カーテンの流れを画成すべく第１
    の封込み流体を同時に冷却流体に向かって導く段階とを
    含むことを特徴とするウェブを冷却する方法。
  15. 【請求項１５】 冷却流体が確実に規制されるように冷
    却流体に向かって導かれる少なくとも１つの成分を有す
    る封込みガス流を同時に導く段階を含むことを特徴とす
    る請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 少なくとも１個のウェブを連続的に運
    動させる段階と、ウェブの表面に溶融金属を堆積させて
    ウェブを凝固して金属の薄板を形成する段階と、ウェブ
    にわたって概ね横方向に冷却流体の流れを導いてウェブ
    を冷却する段階と、冷却流体がそれ以上流れるのを阻止
    して出口に向かって冷却流体を導くために連続した封込
    み流体カーテンの流れを画成すべく冷却流体に向かって
    第１の封込み流体を同時に導く段階とを含むことを特徴
    とする金属を鋳造する方法。
  17. 【請求項１７】 前記金属がアルミニウムであることを
    特徴とする請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記ウェブがアルミニウムウェブであ
    ることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記ウェブがアルミニウムより形成さ
    れていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
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