JPH0641019B2 - Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in a non-oxidizing atmosphere - Google Patents
Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in a non-oxidizing atmosphereInfo
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- JPH0641019B2 JPH0641019B2 JP60203252A JP20325285A JPH0641019B2 JP H0641019 B2 JPH0641019 B2 JP H0641019B2 JP 60203252 A JP60203252 A JP 60203252A JP 20325285 A JP20325285 A JP 20325285A JP H0641019 B2 JPH0641019 B2 JP H0641019B2
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- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/003—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using inert gases
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金属合金を溶湯から連続ストリップに直接鋳造
する方法および装置に関する。より詳細には、本発明は
鋳造容器の開放出口を通して溶湯を移動鋳造表面上に供
給して凝固し、所望の厚さの連続ストリップにすること
に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for directly casting a metal alloy from a molten metal into a continuous strip. More particularly, the invention relates to feeding molten metal through an open outlet of a casting vessel onto a moving casting surface to solidify into a continuous strip of the desired thickness.
金属ストリップの在来の製造では、このような方法は溶
湯をインゴットまたはビレットあるいはスラブ形態に鋳
造する工程を含んでおり、代表的には所望のストリップ
厚さおよび品質をもたらすために工程の種々の段階のい
ずれかに１つまたはそれ以上の熱間圧延および冷間圧延
の段階、ならびに酸洗および焼なましの段階を含んでい
る。特に0.010インチ乃至0.100インチ（0.0254cm乃至0.
254cm）の範囲の鋳囲の鋳放し寸法の連続ストリップの
製造コストは在来の方法の処理工程のいくつかを省くこ
とによって低減することができる。鋳放しストリップを
冷間圧延、酸洗および焼なましによって在来法で処理し
て0.002インチ乃至0.040インチ（0.00508cm乃至0.1016c
m）の最終寸法にすることができる。In conventional manufacture of metal strips, such methods include casting the melt in ingot or billet or slab form, typically with various steps in the process to provide the desired strip thickness and quality. Each of the steps includes one or more hot and cold rolling steps, as well as pickling and annealing steps. Especially 0.010 inch to 0.100 inch (0.0254 cm to 0.
The production costs of as-cast dimension continuous strips in the sieving range of 254 cm) can be reduced by omitting some of the processing steps of conventional processes. The as-cast strip is conventionally processed by cold rolling, pickling and annealing to 0.002 inch to 0.040 inch (0.00508 cm to 0.1016c).
m) can be the final dimension.
直接鋳造ストリップを製造する種々の方法および装置が
知られている。このような方法の代表例を挙げると、溶
湯を計量オリフィスを通し、間隙を越えてホイールまた
は連続ベルトのような急速移動急冷表面にスプレーする
方法；回転急冷表面を溶湯プール中に部分的に沈める方
法；急冷基板として水平方向リンクベルトを使用し、こ
の基板上に溶湯を流して凝固させる方法；および溶湯プ
ールを間に持つツイン鋳造ロールで鋳造する方法であ
る。Various methods and devices for producing direct cast strips are known. A representative example of such a method is to pass the melt through a metering orifice and spray it across a gap onto a rapidly moving quench surface such as a wheel or continuous belt; submerge the rotating quench surface partially in the melt pool. Method: a method in which a horizontal link belt is used as a quenching substrate and a molten metal is flowed over this substrate to solidify it; and a method of casting with a twin casting roll having a molten metal pool therebetween.
品質および組織の良好なストリップの量産のために、溶
湯をオリフイスを通して直接鋳造することが長い間試み
られてきた。１８７１年２月２１日付けの米国特許第１
１２，０５４号はオリフィスを通して回転鋳造面上に圧
送された溶湯から平らなはんだワイヤを製造する方法を
開示している。同様に、１９０８年１２月１日発行の米
国特許第９０５，７５８号は容器の下端の出口から鋳造
面上に溶湯を引出す方法を開示している。１９１０年１
０月２４日付けの英国特許第２４，３２０号は移動鋳造
面と接触している少なくとも１つの側部を有する管チャ
ンネルを通って流れる溶湯からシートまたはストリップ
を製造する方法を開示している。より最近の装置の代表
例は１９７０年８月４日発行のキング氏の米国特許第
３，５２２，８３６号であり、この特許は凸状メニスカ
スがノズルから突出したままにし、且つ表面をノズルオ
リフィス出口の前を移動させて材料を連続的に引出し、
連続製品として凝固させる方法を開示している。溶融材
料は出口で静止平衡状態に維持されかつ移動表面と連続
接触状態に重力で維持される。１９８０年９月９日発行
のナラシムハン氏の米国特許第４，２２１，２５７号は
溶湯を圧力下でスロット付きノズルを通して移動チルボ
デイの表面上に圧送する方法に関する。For mass production of strips of good quality and texture, it has long been attempted to cast the melt directly through an orifice. U.S. Patent No. 1 dated February 21, 1871
No. 12,054 discloses a method of making flat solder wire from a melt that is pumped through an orifice onto a rotary casting surface. Similarly, U.S. Patent No. 905,758, issued December 1, 1908, discloses a method of drawing molten metal onto a casting surface from an outlet at the bottom of a container. 1910 1
British Patent No. 24,320, dated 0/24, discloses a method of making a sheet or strip from a melt flowing through a tube channel having at least one side in contact with a moving casting surface. A more recent example of a more recent device is King's U.S. Pat. No. 3,522,836, issued Aug. 4, 1970, which leaves a convex meniscus protruding from the nozzle and the surface of the nozzle orifice. Move in front of the outlet to continuously pull out the material,
A method of solidifying as a continuous product is disclosed. The molten material is maintained at static equilibrium at the outlet and gravity maintained in continuous contact with the moving surface. U.S. Pat. No. 4,221,257 issued Sep. 9, 1980 to Narasimhan relates to a method for pumping molten metal under pressure through a slotted nozzle onto the surface of a moving tilbody.
オリフィス型鋳造装置は一般に厚さが通常約0.010イン
チ（0.0254cm）未満程度の薄手の鋳放し材料に制限され
る。このような装置は寸法が制限されると思われ、とい
うのは、移動急冷表面は溶湯がノズルオリフィスから送
り出されるとき凝固しかつ移送することができるものに
限定されると思われるからである。かかる装置は溶湯ポ
ンプとして機能し、過剰の溶湯を適当なストリップを形
成するために抽出することができる以上の熱を有する溶
融状態でオリフィスから急冷表面へ移送する。溶湯の送
出し速度を減じることによって、および／または急冷表
面の速度を増すことによって、このような状態を克服す
ることができるが、結果的に厚さが減少することにな
る。Orifice casters are generally limited to thin as-cast material, typically on the order of less than about 0.010 inch (0.0254 cm) thick. Such devices would be limited in size since moving quench surfaces would be limited to those that could solidify and transfer as the melt was delivered from the nozzle orifice. Such a device functions as a melt pump, transferring excess melt from the orifice to the quench surface in a molten state with more heat than can be extracted to form the appropriate strip. By reducing the melt delivery rate and / or increasing the rate of the quench surface, such a situation can be overcome, but with a resulting reduction in thickness.
オリフィス型鋳造装置と関連して高速度で結晶質ストリ
ップを製造しようとするとき、通常品質が悪くなる。溶
湯を高速冷却表面にスプレーしたり、低速移動している
水平方向ベルト上に全幅にわたって流したりすると、溶
湯は部分的に溶融した状態で供給源から急速に離れる。
品質が悪化する場合がこの状態である。というのは、ス
トリップがその急冷表面側から急速に凝固して、収縮が
起こるからであり、この収縮は溶湯を新たに供給するこ
とによってのみ和らげることができる。このような溶湯
の新たな供給なしでは亀裂がストリップの組織内に急速
に発生し、その物理特性をかなり損なう。１９８１年６
月２３日発行の米国特許第４，２７４，４７３号および
１９８１年９月２３日発行の同第４，２９０，４７６号
に示すようなオリフィス型鋳造に関連した問題を解消す
るためにノズルの形状寸法を改良する試みがなされてき
た。オリフィス型鋳造の欠点としては、オリフィスがス
トリップの厚さを事実上定める溶湯の量を計量すること
である。そのうえ、オリフィスに十分な溶湯を供給する
ために使用される比較的高い圧力水頭が用いられ、また
溶湯を収容するための、鋳造ホイールからの比較的小さ
い間隔によって、ストリップの厚さが限定される。When trying to produce crystalline strips at high speeds in conjunction with orifice type casting equipment, the quality is usually poor. When the melt is sprayed onto a fast cooling surface or swept across a slow moving horizontal belt, the melt rapidly leaves the source in a partially molten state.
This is the case when the quality deteriorates. This is because the strip rapidly solidifies from its quenching surface side, causing shrinkage, which shrinkage can only be moderated by a fresh supply of melt. Without such a new supply of molten metal, cracks would rapidly form in the structure of the strip, considerably impairing its physical properties. 1981 6
Nozzle geometry to overcome the problems associated with orifice casting as shown in U.S. Pat. No. 4,274,473 issued March 23 and No. 4,290,476 issued September 23, 1981. Attempts have been made to improve the dimensions. A disadvantage of orifice casting is that the orifice measures the amount of molten metal that effectively defines the thickness of the strip. Moreover, the relatively high pressure head used to supply sufficient melt to the orifice is used, and the relatively small spacing from the casting wheel to contain the melt limits the thickness of the strip. .
例えば、かなり厚いストリップを凝固させるために低速
回転急冷ホイールを静的に供給される溶湯中に浸漬する
ことによって、より厚いストリップを単一の急冷表面上
で製造することができる。溶湯はこのホイールの表面で
凝固し、この溶湯浴から出るまで、あるいは表面から離
れるまで、断定可能な速度で厚くなり続ける。溶湯を新
たに供給することにより、オリフィス型鋳造におけるよ
うな一般に限定された層の凝固に関連した亀裂の発生が
回避される。そのうえ、この溶湯プールと凝固前面との
間の極めて険しい熱勾配はより一様な内部構造をもたら
し、かつ上面の品質が優れたものになる。このような浸
漬装置の欠点は溶湯をわずかに沈んだ急冷ホイールの縁
部上で凝固させないようにすることが難しいことや、チ
ャンネル状構造体を鋳造する傾向をもつことが難しいこ
とに起因している。さらに、凝固しつつあるストリップ
と溶湯プールに入るときの急冷ホイールの表面との一様
な接触を確保し難いことが付け加えられ、ストリップの
鋳造側の表面品質が悪くなる。このような問題点によ
り、ストリップの厚さの変化が生じ、密な接触が減じた
り無くなったりしたところでは薄い厚さ部分が生じる。Thicker strips can be produced on a single quench surface, for example, by dipping a slow rotating quench wheel into a statically fed melt to solidify a much thicker strip. The melt solidifies on the surface of the wheel and continues to thicken at a determinable rate until it exits the bath or leaves the surface. The fresh supply of melt avoids the initiation of cracks, which is generally associated with limited layer solidification, as in orifice casting. Moreover, the extremely steep thermal gradient between the melt pool and the solidification front results in a more uniform internal structure and superior top surface quality. Disadvantages of such dipping devices are due to the difficulty of keeping the melt from solidifying on the slightly sunk quench wheel edges and the tendency to cast channel-like structures. There is. In addition, it is difficult to ensure uniform contact between the solidifying strip and the surface of the quench wheel as it enters the melt pool, which deteriorates the surface quality of the strip on the cast side. These problems cause variations in the thickness of the strip, resulting in thinner thicknesses where the intimate contact is reduced or eliminated.
他の直接鋳造方法が提案されたが、実用的な方法へは発
展しなかった。例えば、溶湯を移動鋳造ホイールの頂部
へ注ぐと、厚さが一様でなく、縁部が弱くかつ品質が許
容できないストリップが製造される。１９１１年５月３
０日付けの米国特許第９９３９０４号は溶湯の湯位の下
の第２トレイ状容器の下部内に開口している重力吐出口
を備えた第１溶湯容器を有する装置を開示している。溶
湯は第２容器から溶湯を鋳造ホイールに送り出す溢流手
段を介して流出する。１９６８年５月７日発行の米国特
許第３３８１７３９号は湿潤した表面のまわりに液体を
流し、この液体を凝固させるための移動鋳造表面までの
間隙を液体で満たすことによってシートまたはストリッ
プ材料を形成する方法を開示している。Other direct casting methods have been proposed but have not developed into a practical method. For example, pouring the melt onto the top of a mobile casting wheel produces strips of non-uniform thickness, weak edges and unacceptable quality. May 3, 1911
U.S. Pat. No. 3,939,904, dated 0, discloses an apparatus having a first melt container with a gravity outlet opening into the bottom of a second tray-like container below the melt level. The molten metal flows out of the second container via overflow means for sending the molten metal to the casting wheel. U.S. Pat. No. 3,381,739, issued May 7, 1968, forms a sheet or strip material by flowing a liquid around a wetted surface and filling the voids to the moving casting surface to solidify the liquid with the liquid. A method is disclosed.
必要とされている方法は在来法で製造されたストリップ
に匹敵するかあるいはそれより良好な表面品質を有する
ストリップを直接鋳造する商業生産に有用な方法であ
る。直接鋳造する方法および装置はオリフィス型鋳造、
ならびに浸漬鋳造装置、水平方向リンクベルト急冷装置
およびツイン鋳造ロールを含む他の公知の直接鋳造方法
よりも優れたストリップを製造すべきである。この方法
および装置が公知の直接鋳造方法の欠点を解消すること
が目的である。さらに、0.010インチ（0.0254cm）以上
で約0.100インチ（0.254cm）またはそれ以下までの程度
の比較的厚いストリップを直接鋳造する方法および装置
が必要とされている。ストリップの表面品質および組織
を改良するために、直接鋳造ストリップの収縮および亀
裂発生の一因となる要因を最小にするかあるいは除去す
ることが望ましい。さらに、低コストでストリップを量
産することや、新合金の製造う容易にするのに適した方
法および装置が望ましい。直接鋳造ストリップは良好な
表面品質、縁部および組織を有しかつ在来の鋳造ストリ
ップと少なくとも同じ位良好な特性を有するべきであ
る。What is needed is a useful method for commercial production of direct casting of strips that have surface qualities comparable to or better than conventionally produced strips. Direct casting method and apparatus are orifice type casting,
And should produce strips superior to other known direct casting processes including dip casting, horizontal link belt quenchers and twin casting rolls. The purpose of this method and device is to overcome the drawbacks of the known direct casting processes. Further, there is a need for a method and apparatus for directly casting relatively thick strips on the order of 0.010 inches (0.0254 cm) or more and up to about 0.100 inches (0.254 cm) or less. In order to improve the surface quality and texture of the strip, it is desirable to minimize or eliminate the factors that contribute to shrinkage and cracking of direct cast strips. Further, a method and apparatus suitable for mass producing strips at low cost and facilitating the manufacture of new alloys is desirable. Direct cast strips should have good surface quality, edges and texture and at least as good properties as conventional cast strips.
発明の概要 本発明によれば、溶湯を連続した結晶質金属ストリップ
に直接鋳造する方法が提供される。この方法は鋳造容器
の出口端部の全体にＵ字形構造体から隣接した鋳造面に
溶湯を流すことを含み、この鋳造面は、鋳造面から所定
の距離にある鋳造容器の出口端部を越えてほぼ上方に移
動する。この方法はＵ字形構造体の幅にわたり且つ鋳造
面に隣接した、溶湯の上に形成された帯域に非酸化雰囲
気をつくることを含む。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a method of casting a molten metal directly into a continuous crystalline metal strip. The method includes flowing molten metal from a U-shaped structure over an outlet end of the casting vessel to an adjacent casting surface, the casting surface extending beyond the outlet end of the casting vessel at a predetermined distance from the casting surface. Move almost upward. The method involves creating a non-oxidizing atmosphere in the zone formed above the melt, across the width of the U-shaped structure and adjacent to the casting surface.
また、移動鋳造面と、所定間隔で鋳造面に隣接した全体
にＵ字形の構造体の出口端部を持つ鋳造容器とを備えた
装置が提供され、この構造体は所定の距離で鋳造面と隣
接する。この装置は非酸化雰囲気を帯域につくる装置を
有している。Also provided is an apparatus comprising a moving casting surface and a casting vessel having a generally U-shaped structure outlet end adjacent to the casting surface at a predetermined distance, the structure having a predetermined distance from the casting surface. Adjacent. This device has a device for creating a non-oxidizing atmosphere in the zone.
好ましい実施態様の詳細な説明 本発明のより良い理解のため、第１図乃至第５図を参照
して、本発明が基礎とする鋳造装置を最初に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS For a better understanding of the present invention, the casting apparatus on which the present invention is based will first be described with reference to FIGS.
第１図は鋳造装置１０を全体的に示しており、この鋳造
装置は移送容器１２と、溶湯を鋳造面２０上で直接鋳造
してストリップまたはシート状の連続製品１５を製造す
るために鋳造容器１８に溶湯を供給する供給タンディッ
シュ１４を有している。溶湯１９は在来の方法で容器１
２からタンディッシュ１４、これから鋳造容器１８へ供
給される。湯止棒１６または他の適当な装置を例えばス
パウト１７を通るような鋳造容器１８への溶湯の流れを
制御するのがよい。鋳造容器１８はほぼ水平に示され、
この鋳造容器１８は受入れ端部および鋳造面２０に隣接
して配設された出口端部を有している。FIG. 1 generally shows a casting apparatus 10 which includes a transfer vessel 12 and a casting vessel for casting a molten metal directly on a casting surface 20 to produce a continuous product 15 in strip or sheet form. It has a supply tundish 14 for supplying molten metal to 18. The molten metal 19 is a container 1 in a conventional manner.
2 to the tundish 14 and then to the casting vessel 18. A stopcock 16 or other suitable device may control the flow of the melt to the casting vessel 18, such as through the spout 17. Casting vessel 18 is shown substantially horizontal,
The casting vessel 18 has a receiving end and an outlet end disposed adjacent the casting surface 20.
鋳造容器１８を介する溶湯１９の供給は任意の適当な在
来の方法および例えば、容器、タンディッシュまたは溶
湯ポンプの装置によって達成される。容器１２および供
給タンディッシュ１４は公知の設計のものでよいが、急
冷ホイールでストリップを生成させるのに適切な量の溶
湯を鋳造容器に供給するのに適しているべきである。Feeding of the melt 19 through the casting vessel 18 is accomplished by any suitable conventional method and, for example, a vessel, tundish or apparatus of melt pump. Vessel 12 and feed tundish 14 may be of known design, but should be suitable for feeding the casting vessel with the appropriate amount of melt to produce strips on the quench wheel.
また、鋳造面２０は在来のものでよいが、連続ベルトま
たは鋳造ホイールの形態をとるのがよい。好ましくは、
鋳造ホイールを使用する。良好な結果をもたらす鋳造面
もあるが鋳造面の組成は本発明にとって重大であるとは
思われない。本発明の方法および装置では銅、炭素鋼お
よびステンレス鋼の鋳造面を使用する。鋳造面は一定速
度で鋳造容器を通り過ぎることができ、溶湯をストリッ
プ状に凝固するのに十分な熱を奪うために所望の急冷速
度を与えることができるということが重要である。鋳造
面２０は結晶質材料の量産に適した２０フィート／分乃
至５００フィート（6.096ｍ乃至152.4ｍ）／分、好まし
くは、５０フィート／分乃至３００フィート（15.24ｍ
乃至91.44ｍ）／分（ＦＰＭ）に及ぶ速度で鋳造容器１
８を通り過ぎることができる。鋳造面２０は溶湯の急冷
を行なって熱を溶湯から奪い、結晶質形態のストリップ
を凝固するために十分冷たいものであるべきである。装
置１０の鋳造面２０によって与えられる急冷速度は10,0
00℃／秒未満、一般に好ましくは、2,000℃／秒未満で
ある。Also, the casting surface 20 may be conventional, but preferably in the form of a continuous belt or casting wheel. Preferably,
Use a casting wheel. The composition of the casting surface does not appear to be critical to the invention, although some casting surfaces provide good results. The method and apparatus of the present invention uses copper, carbon steel and stainless steel casting surfaces. It is important that the casting surface be able to pass through the casting vessel at a constant rate and provide the desired quench rate in order to remove sufficient heat to solidify the melt in strips. The casting surface 20 is 20 feet / minute to 500 feet (6.096m to 152.4m) / minute, preferably 50 feet / minute to 300 feet (15.24m) suitable for mass production of crystalline materials.
Casting container 1 at speeds ranging from up to 91.44 m) / min (FPM)
You can pass eight. The casting surface 20 should be sufficiently cold to quench the melt to remove heat from the melt and solidify the crystalline form of the strip. The quench rate provided by the casting surface 20 of the apparatus 10 is 10,0
It is less than 00 ° C./sec, generally preferably less than 2,000 ° C./sec.
鋳造面の２つの重要な観点は、鋳造面が容器１８の出口
端部の前を上方へ通過する方向をもっていることおよび
出口端部に自由表面溶湯プールを有していることであ
る。出口端部２６の溶湯プールノ自由表面は鋳造ストリ
ップの良好な頂面品質の向上には不可欠である。「自
由」とは、頂面が構造によって制約されない、すなわ
ち、容器構造体と接触していなく、かつ受け入れ部分２
２と出口端部２６との間のそれ自身のレベルを自由に求
め得ることを意味している。一般に、流路は、出口端部
の溶湯の自由表面での金属の流れ方向と鋳造容器１８の
出口端部の自由表面での鋳造面の移動方向との間で測定
した場合、金属流れ方向に水平線から約０°乃至１３５
°の傾斜角θで配向している。鋳造ホイールについて
は、鋳造面の流路は容器１８の出口端部の自由表面に接
している。好ましくは、角度は水平線から０°と４５°
との間である。鋳造ホイールについては、容器は溶湯の
自由表面が鋳造ホイールの頂部の近くにあり、角度が約
０°の位置にあるとき、ホイールの上四分円内の位置に
隣接している。Two important aspects of the casting surface are that it has a direction passing upwards in front of the outlet end of vessel 18 and that it has a free surface melt pool at the outlet end. The molten pool bouncy free surface at the outlet end 26 is essential for good top surface quality improvement of the cast strip. “Free” means that the top surface is not constrained by the structure, ie it is not in contact with the container structure and the receiving part 2
It means that one can freely seek his own level between the two and the exit end 26. Generally, the flow path is measured in the direction of metal flow when measured between the flow direction of the metal at the free surface of the molten metal at the outlet end and the direction of movement of the casting surface at the free surface at the outlet end of the casting vessel 18. About 0 ° to 135 from the horizon
Oriented at a tilt angle θ of °. For the casting wheel, the casting surface flow path is in contact with the free surface of the outlet end of the container 18. Preferably, the angles are 0 ° and 45 ° from the horizontal
Between. For a casting wheel, the vessel is adjacent to a position within the upper quadrant of the wheel when the free surface of the melt is near the top of the casting wheel and the angle is at about 0 °.
鋳造容器１８は本発明の方法および装置には不可欠であ
り、容器１８の立面図である第２図によく示されてい
る。鋳造容器１８は鋳造面２０に隣接して配置され、好
ましくは、実質的に水平であり、下記の断熱性及び耐火
性の材料で構成されている。この構成は鋳造面２０への
均一なかつ十分に形成された金属の所望の流れをもたら
すのに必要である。容器１８は受入れ端部２２を後方部
分に有しかつ出口端部２６を有している。好ましくは、
受入れ端部２２および出口端部２６は実質的に同じ横断
面積を有するか、あるいは、受入れ端部２２から出口端
部２６への金属の流れ方向と直角に測定した場合、出口
端部２６の方が大きい横断面積を有する。受入れ端部２
２は例えば供給スパウト１７からの溶湯１９の受入れを
容易にしかつ出口端部２６への溶湯の流れを形成するた
めに出口端部２６より深いものとして示されている。Casting vessel 18 is integral to the method and apparatus of the present invention and is best seen in FIG. 2, which is an elevational view of vessel 18. The casting vessel 18 is positioned adjacent to the casting surface 20 and is preferably substantially horizontal and is constructed of the following insulating and refractory materials. This configuration is necessary to provide the desired flow of uniform and well formed metal to the casting surface 20. The container 18 has a receiving end 22 in the rear portion and an outlet end 26. Preferably,
The receiving end 22 and the outlet end 26 have substantially the same cross-sectional area, or the outlet end 26 when measured perpendicular to the direction of metal flow from the receiving end 22 to the outlet end 26. Has a large cross-sectional area. Receiving end 2
2 is shown as deeper than the outlet end 26 to facilitate receipt of the molten metal 19 from the supply spout 17 and to create a flow of molten metal to the outlet end 26, for example.
容器１８の出口端部２６は第３図に示すように底壁部分
２８および側壁部３０によって形成された全体的にＵ字
形の構造体を有している。側壁部３０は垂直の内壁内面
３１を有するのがよく、好ましくは、Ｕ字形構造体の側
壁３０の表面３１は金属の流れを容易にするために上方
に開くように広がっている。このわずかなテーパは出口
端部２６から金属の流れを良くする傾向があるが、テー
パが大きすぎると、表面張力の制御損失および溶湯の溢
流を引き起こしてしまう。一辺あたり１０°未満、好ま
しくは、１°乃至５°のテーパを設ける。The outlet end 26 of the container 18 has a generally U-shaped structure formed by a bottom wall portion 28 and a side wall portion 30 as shown in FIG. The side wall 30 may have a vertical inner wall inner surface 31 and preferably the surface 31 of the side wall 30 of the U-shaped structure is flared to open upward to facilitate metal flow. This slight taper tends to improve the flow of metal from the outlet end 26, but too large a taper causes control loss of surface tension and melt overflow. A taper of less than 10 ° per side, preferably 1 ° to 5 ° is provided.
出口端部２６は底壁２８を有し、この底壁２８は出口か
らのほぼ一様の金属の流れをもたらすのに十分な長さを
有する大体平らな内側部分を有している。好ましくは、
金属の流れの方向で測定した場合の平らな壁部分の長さ
は出口端部２６に収容されるべき溶湯プールの深さに少
なくとも等しい。より好ましくは、長さ対深さの比は少
なくとも１：１またはそれ以上である。出口端部２６
は、該端部に一様な横断面積を形成するために底壁部２
８の平らな内面の長さ全体にわたって幅および高さの一
様な寸法を有している。溶湯プールの自由表面に沿う側
壁部３０の内側間で測定した場合の出口端部２６の幅は
鋳造すべきストリップとほぼ同じ幅である。好ましく
は、出口端部２６は鋳造面２０に隣接して位置決めされ
ており、Ｕ字形構造体を形成する側壁部３０および底壁
部２８の端部または縁部は鋳造面に実質的に平行であ
る。受入れ部分２２と出口端部２６との間の転移流動を
容易にするには、出口端部２６にほぼ一様な流れがある
ように受入れ部分２２と出口端部２６との間に通じる中
間部分２４を設けるべきである。好ましくは、中間部分
２４は受入れ部分２２から出口端部２６までのその長さ
全体にわたってほぼ一様な横断面積を維持している。第
３図に示す中間部分２４は受入れ部分２２から出口端部
２６まで次第に増大する幅および第２図に示すように、
その長さ全体にわたってほぼ一様な横断面積を維持する
ように次第に増大する深さを有している。中間部分２４
は受入れ部分２２から出口端部２６まで容器１８の深さ
を次第に増大させるテーパ底壁３２を備えるのがよい。
同様に、中間部分２４は少なくとも１つの側壁３４を有
するのが良く、該側壁３４は狭い受入れ部分２２から広
い出口端部２６までの次第に増大した幅を与えるために
外方に広がっている。第２図は中間部分２４の側壁３４
に示す鋳造容器１８の平面図である。The outlet end 26 has a bottom wall 28 which has a generally flat inner portion of sufficient length to provide a generally uniform flow of metal from the outlet. Preferably,
The length of the flat wall portion, as measured in the direction of metal flow, is at least equal to the depth of the melt pool to be contained at the outlet end 26. More preferably, the length to depth ratio is at least 1: 1 or higher. Outlet end 26
The bottom wall portion 2 in order to form a uniform cross-sectional area at the end.
8 has uniform width and height dimensions over the entire length of the flat inner surface. The width of the outlet end 26, measured between the inside of the side wall 30 along the free surface of the molten pool, is about the same width as the strip to be cast. Preferably, the outlet end 26 is positioned adjacent the casting surface 20 and the ends or edges of the side wall 30 and bottom wall 28 forming the U-shaped structure are substantially parallel to the casting surface. is there. To facilitate transfer flow between the receiving portion 22 and the outlet end 26, an intermediate portion leading between the receiving portion 22 and the outlet end 26 so that there is a substantially uniform flow at the outlet end 26. 24 should be provided. Preferably, the intermediate portion 24 maintains a substantially uniform cross-sectional area throughout its length from the receiving portion 22 to the outlet end 26. The intermediate portion 24 shown in FIG. 3 has a gradually increasing width from the receiving portion 22 to the outlet end 26 and, as shown in FIG.
It has an increasing depth to maintain a substantially uniform cross-sectional area over its length. Middle part 24
May include a tapered bottom wall 32 that gradually increases the depth of the container 18 from the receiving portion 22 to the outlet end 26.
Similarly, the intermediate portion 24 may have at least one side wall 34 that widens outwardly to provide an increasing width from the narrow receiving portion 22 to the wide outlet end 26. FIG. 2 shows the side wall 34 of the intermediate portion 24.
It is a top view of the casting container 18 shown in FIG.
また、第２図に一様な流れの形成をさらに容易にするた
めに鋳造容器１８に、例えば、中間部分２４あるいは部
分２４が出口端部２６に合体するところの近くに堰部す
なわち堰板３６を使用するのがよいことを示している。
堰板３６は溶湯による腐蝕にも耐える耐火性または耐熱
性の材料製であるべきである。希釈コロイド状シリカ懸
濁液で処理されたカオーウール（Kaowool）耐火物ボー
ドが良好であることがわかった。堰板３６は鋳造容器１
８の全幅にわたって延びてもよいし、その幅の一部にわ
たって延びてもよい。第２図に示すように、好ましく
は、鋳造容器１８の受入れ端部２２中の溶湯の湯位は出
口端部２６の溶湯と約同じ湯位である。堰板３６は一様
な、かつ十分に形成された流れの形成を容易にしかつ表
面酸化物およびスラグの移動を制御するために流れう妨
げたり押えたりするのに有用である。Also, to further facilitate the formation of a uniform flow in FIG. 2, a weir or dam plate 36 is provided in the casting vessel 18, eg, near the intermediate portion 24 or where the portion 24 merges with the outlet end 26. Indicates that it is better to use.
The dam plate 36 should be made of a refractory or heat resistant material that resists corrosion by the molten metal. Kaowool refractory boards treated with dilute colloidal silica suspension have been found to be good. The barrier plate 36 is the casting container 1
It may extend over the entire width of 8 or a part of its width. As shown in FIG. 2, the melt level in the receiving end 22 of the casting vessel 18 is preferably about the same as the melt level in the outlet end 26. The dam 36 is useful for blocking and constraining flow to facilitate the formation of a uniform and well-formed flow and to control the migration of surface oxides and slag.
第２ａ図および第２ｂ図は鋳造されているストリップの
表面を形成するために流れている溶湯の表面張力を使用
した場合について示している。第２ａ図は鋳造面２０に
隣接した出口端部２６の部分横断面詳細立面図である。
出口端部２６から流れている溶湯は、Ｕ字形構造体の底
壁部２８の内面と鋳造面との間にメニスカス３５を形成
しかつこれを維持する。メニスカス３５を形成する表面
張力は鋳造されているストリップ１５の底部を形成す
る。出口端部２６の溶湯プールの自由表面の表面張力は
ストリップ製品を形成しているときＵ字形構造体内の溶
湯の頂部に曲線形部分３９を形成する。Figures 2a and 2b show the case where the surface tension of the flowing melt is used to form the surface of the strip being cast. FIG. 2a is a detailed partial elevation elevation view of the outlet end 26 adjacent the casting surface 20.
The molten metal flowing from the outlet end 26 forms and maintains a meniscus 35 between the inner surface of the bottom wall 28 of the U-shaped structure and the casting surface. The surface tension forming the meniscus 35 forms the bottom of the strip 15 being cast. The surface tension of the free surface of the melt pool at the outlet end 26 forms a curved section 39 at the top of the melt in the U-shaped structure when forming the strip product.
第２ｂ図は鋳造面２０に隣接した出口端部２６を示し、
出口端部２６の下から見てそれらの間に凝固しつつある
溶湯１９を示している。溶湯１９の表面張力は底壁部２
８の近くの側壁３０の内面３１に出口端部２６と鋳造面
２０との間に凸面すなわちメニスカス３７を形成する。FIG. 2b shows the outlet end 26 adjacent the casting surface 20,
The melt 19 is shown solidifying between them as seen from below the outlet end 26. The surface tension of the molten metal 19 depends on the bottom wall 2
A convex surface or meniscus 37 is formed on the inner surface 31 of the side wall 30 near 8 between the outlet end 26 and the casting surface 20.
鋳造容器１８の好ましい具体例を第４図、第５図に夫々
立面図、平面図で示してある。金属製支持外筒３８と、
耐火断熱材４０と、ライナ４２とを有する容器１８が示
されており、ライナ４２は鋳造容器１８の内面を構成し
ており、鋳造中、溶湯と接触する。容器１８は、断熱性
であり、かつ溶湯に対して耐腐食性である耐火材でつく
られるべきである。鋳造容器はこれを鋳造面すなわちホ
イール２０上に所望の鋳造位置で配向させかつ位置決め
するためにある適当なテーブルまたは装置に固着される
のがよい。鋳造容器１８の出口端部２６は鋳造面の外形
に合ったＵ字形構造体を形成する側壁３０および底壁２
８の前面すなわち縁部３３を有するべきである。これは
鋳造面と容器組立体との間に保持される６０ないし１０
０グリッドシリコンカーバイド研削紙を使用し、この研
削紙で容器１８をこすってホイールと平行な縁部を作る
ことによって行なうことがてきる。次いで、鋳造容器１
８の前面３３にジルコニアセメントをブラシ塗りして鋳
造前に乾燥させる。Preferred examples of the casting container 18 are shown in FIGS. 4 and 5 in an elevation view and a plan view, respectively. A metal support outer cylinder 38,
Shown is a vessel 18 having a refractory insulation 40 and a liner 42, which constitutes the inner surface of the casting vessel 18 and which contacts the molten metal during casting. The container 18 should be made of refractory material that is heat insulating and corrosion resistant to the melt. The casting vessel may be secured to some suitable table or device for orienting and positioning it on the casting surface or wheel 20 at the desired casting location. The outlet end 26 of the casting vessel 18 forms a U-shaped structure that matches the contour of the casting surface.
It should have 8 front faces or edges 33. This is 60 to 10 held between the casting surface and the container assembly.
This can be done by using a 0 grid silicon carbide grinding paper and rubbing the container 18 with the grinding paper to make edges parallel to the wheels. Then, the casting container 1
The front face 33 of No. 8 is brushed with zirconia cement and dried before casting.
第４図および第５図は本発明の鋳造容器１８の好ましい
具体例を示しており、この具体例は幅４インチ（10.16c
m）および約１３インチ（33.02cm）までの鋳造ストリッ
プに有用であり、そして幅４８インチ（121.92cm）まで
の鋳造ストリップにも有用である。金属製支持筒３８は
断熱層４０に使用される材料の種類により使用し得る。
断熱層４０は金属製支持筒３８のように外部支持体を必
要とする発砲セラミック接合断熱材であるのがよい。変
更例として、標準耐火レンガまたはブロックを使用し、
所望の形状に接合し、次いで彫刻して所望の内外の寸法
を達成する場合には外筒３８は必要でない。また、容器
１８は鋳造可能なセラミック材料から形成された一体形
状のものであってもよい。鋳造容器１８の内面に設けら
れたライナ４２も溶湯に耐性である断熱性耐火材製であ
る。希釈コロイド状シリカ懸濁液に飽和し、鋳造容器１
８内で形成し、次いで実際の使用に先立って乾燥した、
ファイバーフラックス（Fiberfrax）の名の材料のよう
な高アルミナ繊維−シリケート組成の断熱ブランケット
が有用であることがわかった。4 and 5 show a preferred embodiment of the casting container 18 of the present invention, which embodiment has a width of 4 inches (10.16c).
m) and cast strips up to about 13 inches (33.02 cm), and also cast strips up to 48 inches (121.92 cm) wide. The metal support cylinder 38 may be used depending on the type of material used for the heat insulation layer 40.
The heat insulating layer 40 may be a foamed ceramic bonded heat insulating material that requires an external support, such as a metal support tube 38. As a modification, use standard refractory bricks or blocks,
The outer barrel 38 is not required when it is joined to the desired shape and then engraved to achieve the desired inner and outer dimensions. Alternatively, the container 18 may be of a unitary shape formed from a castable ceramic material. The liner 42 provided on the inner surface of the casting container 18 is also made of a heat insulating refractory material that is resistant to the molten metal. Cast container 1 saturated with diluted colloidal silica suspension
Formed in 8 and then dried prior to actual use,
Insulation blankets of high alumina fiber-silicate composition, such as the material under the name Fiberfrax, have been found to be useful.
また、第４図および第５図は後部溢流要素４４を示して
おり、この溢流要素は鋳造容器１８の内面から容器１８
の底壁部まで延びる後方傾斜面４５を有している。溢流
要素４４の高さにより、受入れ端部２２に収容される溶
湯の最大深さが定められ、従って、鋳造容器１８の出口
端部２６内の溶湯の深さが定められる。、溢流要素４４
により、鋳造ストリップ厚さおよび品質管理に不可欠で
ある鋳造容器１８内の溶湯の湯位の調節を容易にしてい
る。Also, FIGS. 4 and 5 show a rear overflow element 44 which extends from the inner surface of the casting vessel 18 to the vessel 18
Has a rearwardly inclined surface 45 extending to the bottom wall of the. The height of the overflow element 44 determines the maximum depth of the molten metal contained in the receiving end 22 and thus the depth of the molten metal in the outlet end 26 of the casting vessel 18. , Overflow element 44
This facilitates the control of the thickness of the casting strip and the level of the molten metal in the casting container 18, which is essential for quality control.
第４図には鋳造容器１８も示されており、この鋳造容器
はその中間部分２４の近傍にカバー組立体４６を随意有
することができる。カバー４６は底面５２によって接合
された下方に延びる壁部４８、５０を有している。下流
に延びる壁部４８、５０は第２図に示す堰部と類似して
いる。カバー４６は一般に溶湯に対して耐性である耐火
断熱材で構成される。カバー４６はライナ４２と、耐火
断熱層４０と、金属製外筒１８とよりなり、鋳造容器１
８と同様の構成を有する。カバーの存在は鋳造容器１８
内の溶湯の熱を保持するのに有用であるが、このカバー
の存在により、出口端部２６内のプールの自由表面を維
持するために受入れ端部２２および出口端部２６内の溶
湯を接触させないことが重要である。また、カバーは保
護雰囲気を保つために後部受入れ部分２２の一部または
全体にわたって延びるのがよい。Also shown in FIG. 4 is a casting container 18, which may optionally have a cover assembly 46 adjacent its intermediate portion 24. The cover 46 has downwardly extending walls 48, 50 joined by a bottom surface 52. The walls 48, 50 extending downstream are similar to the weir shown in FIG. Cover 46 is generally constructed of a refractory insulation that is resistant to molten metal. The cover 46 includes a liner 42, a fireproof heat insulating layer 40, and a metal outer cylinder 18, and the casting container 1
8 has the same configuration. The existence of the cover means that the casting container 18
Useful to retain the heat of the melt within, but the presence of this cover contacts the melt within the receiving end 22 and the outlet end 26 to maintain the free surface of the pool within the outlet end 26. It is important not to let it happen. Also, the cover may extend over part or all of the rear receiving portion 22 to maintain a protective atmosphere.
第６図は、容器１８の出口端部２６が鋳造面２０に隣接
して出口端部のＵ字形構造体の幅にわたって溶湯の上に
構成された帯域内に非酸化雰囲気を形成する装置を備え
た、本発明に従って構成された直接鋳造装置を示す。FIG. 6 shows an apparatus in which the outlet end 26 of the container 18 is adjacent to the casting surface 20 and forms a non-oxidizing atmosphere within the zone formed above the melt across the width of the U-shaped structure at the outlet end. 1 also shows a direct casting apparatus constructed in accordance with the present invention.
非酸化雰囲気を形成する装置は出口端部２６のＵ字形構
造体内の溶湯のまわりの帯域に不活性ガスまたは還元ガ
スの保護カバーすなわちブランケットを与える。これら
のガスはスラグおよび酸化物（この酸化物は鋳造ストリ
ップ中に鋳込まれてしまう）が溶湯の頂面に形成するの
を最小にし、或いは阻止する。非酸化雰囲気は静止雰囲
気でもよいし、あるいは再循環雰囲気でもよい。好まし
くは、鋳造容器１８の出口端部２６の溶湯プールの上の
帯域にわたる非接触カバーおよび少なくとも１つのガス
ノズルまたは一連のノズル５６が鋳造ストリップの方向
と反対方向の不活性または還元ガスの連続流を供給す
る。好ましくは、ガスはストリップが現われつつある溶
湯プールの頂部上の帯域で衝突するように導入される。
この実施例では、不活性ガスまたは還元ガスのブランケ
ットを保有する溶湯プール上の帯域をシールする保護カ
バーを設けるのがよく、前記不活性ガスまたは還元ガス
は酸化物をストリップの成形から押し離すようガスの流
れの中に差し向けられる。一連の細幅のガスノズル５６
は、ストリップが液プールから現われる帯域にガスの流
れまたは噴流が当たるように鋳造ストリップの幅にそっ
て位置決めされている。ノズル５６は成形ストリップの
平面に対してある角度、好ましくは約２０°乃至３０℃
の角度でストリップの鋳造方向と反対方向に向けられて
いる。ガスブランケットは、鋳造中に形成される酸化物
を最小にするために水素、アルゴン、ヘリウムおよび窒
素よりなる群から選択されるガスであるのがよい。ノズ
ル５６からのガスの速度は非常に小さくすべきである。
何故なら、高速度では溶融金属の上面に外乱を引き起こ
し、鋳造ストリップを損傷させてしまうからである。The device for creating a non-oxidizing atmosphere provides a protective cover or blanket of inert or reducing gas in the zone around the melt in the U-shaped structure at the outlet end 26. These gases minimize or prevent the formation of slag and oxides (which oxides are cast into the cast strip) on the top surface of the melt. The non-oxidizing atmosphere may be a stationary atmosphere or a recirculating atmosphere. Preferably, a non-contact cover over the zone above the melt pool at the outlet end 26 of the casting vessel 18 and at least one gas nozzle or series of nozzles 56 provides a continuous flow of inert or reducing gas in the direction opposite to the direction of the cast strip. Supply. Preferably, the gas is introduced so as to impinge in a zone on top of the molten pool in which the strip is emerging.
In this embodiment, a protective cover may be provided to seal the zone above the pool of molten metal containing the blanket of inert or reducing gas, said inert or reducing gas pushing the oxide away from the strip forming. Directed into the gas stream. A series of narrow gas nozzles 56
Are positioned along the width of the cast strip so that the gas stream or jet impinges on the zone where the strip emerges from the liquid pool. Nozzle 56 is at an angle to the plane of the molding strip, preferably about 20 ° -30 ° C.
The strip is oriented at an angle opposite to the casting direction of the strip. The gas blanket may be a gas selected from the group consisting of hydrogen, argon, helium and nitrogen to minimize oxides formed during casting. The velocity of gas from nozzle 56 should be very low.
This is because at high speeds, the top surface of the molten metal is disturbed and damages the cast strip.
出口端部２６の溶湯上の帯域をシールする非接触カバー
は、非酸化雰囲気装置を有する。好ましくは、カバー
は、一連のガスノズル５６を有する。不活性ガスは、放
射熱の除去をさらに容易にする管５４によって冷却され
る。カバーは、帯域をシールしてストリップ製品に付着
する酸化物、又はスラグの形成を低減する。The non-contact cover that seals the zone above the melt at the outlet end 26 has a non-oxidizing atmosphere device. Preferably, the cover has a series of gas nozzles 56. The inert gas is cooled by a tube 54 that further facilitates removal of radiant heat. The cover seals the zone and reduces the formation of oxides, or slag, that adhere to the strip product.
本発明の鋳造装置の作動にあたり、ストリップ材の製造
のために溶湯を鋳造容器内に導入するに先立って、容器
１２、タンディッシュ１４および鋳造容器１８を作業温
度に予熱する。在来の加熱装置はどれも適しており、使
用できる。受入れ端部２２に位置決めされ、鋳造面２０
に隣接して設置される鋳造容器Ｕ字形構造体の前縁部用
の予熱前部カバーを構成する空気−アセチレンまたは空
気−天然ガス加熱ランスを使用する。溶融ステンレス鋼
を鋳造するための標準予熱温度は１９００°Ｆ乃至２０
００°Ｆ（1037.8℃乃至1093.3℃）程度であるのがよ
い。所望の最小予熱レベルに達した後、加熱ランスを取
りはずし、容器１８を例えば５ミル（0.0127cm）と２０
ミル（0.0508cm）との間の所定の間隔で鋳造面に隣接し
て位置決めする。In operating the casting apparatus of the present invention, the vessel 12, the tundish 14 and the casting vessel 18 are preheated to the working temperature prior to introducing the molten metal into the casting vessel for the production of strip material. Any conventional heating device is suitable and can be used. The casting surface 20 is positioned at the receiving end 22.
An air-acetylene or air-natural gas heating lance is used that constitutes the preheat front cover for the leading edge of the U-shaped structure of the casting vessel located adjacent to. Standard preheat temperature for casting molten stainless steel is 1900 ° F to 20 °
It may be about 00 ° F (1037.8 ° C to 1093.3 ° C). After the desired minimum preheat level is reached, the heating lance is removed and the container 18 is replaced with, for example, 5 mils (0.0127 cm) and 20.
Position adjacent to the casting surface with a predetermined spacing between the mill (0.0508 cm).
溶湯から連続ストリップへ合金を直接鋳造する方法を開
始するにあたり、溶湯１９をバルク移送取渦すなわち容
器１２から供給タンディッシュ１４に供給し、その後、
ほぼ水平に配向した鋳造容器１８へ供給する。供給タン
ディッシュ１４から鋳造容器１８への溶湯の流れは鋳造
容器１８の後部供給部分すなわち受入れ端部２２へのス
パウト１７を介して湯止棒１６のような弁装置によって
調整するのがよい。容器１８が溶湯でいっぱいになり始
めると、溶湯は容器の出口端部に向かう方向に流れ始
め、そして第２図に示すように中間部分２４および出口
端部２６を通って流れる。鋳造容器１８は溶湯をその出
口端部２６に供給するように流すことができる。鋳造容
器１８は出口端部２６における一様なかつ十分に形成さ
れた流れを容易にするために溶湯１９の流れを減速した
り妨げたりすべく第２図に示すような堰板３６を有する
のがよい。溶湯は好ましくは受入れ端部２２から出口端
部２６を通る流れのほぼ一様な横断面積を維持する。一
般に、出口端部２６は受入れ端部２２より広く、Ｕ字形
構造体は鋳造すべきストリップの幅にほぼ等しい幅を有
する。鋳造容器１８はテーパしかつ広がった中間部分を
持つ鋳造容積を有する。鋳造容器１８はその中の溶湯の
交差流を防ぐとともに、出口端部２６におけるＵ字形構
造体の幅にわたって出口端部２６からの一様な乱流を形
成するように設計されており、したがって十分に形成さ
れた流れが受入れ端部２２から出口端部２６への流れの
方向に種々の流線速度を有する。出口端部２６の溶湯の
湯位は受入れ端部２２での湯位とほぼ同じであるが、溶
湯の深さは出口端部では浅い。溶湯は、出口端部のＵ字
形構造体の幅にわたって溶湯のほぼ一様な流れが鋳造面
２０にもたらされるように出口端部２６から移動鋳造面
２０上へ流れ続ける。出口端部２６における溶湯は頂部
表面張力を有し、開口部から出る溶湯は縁表面張力を有
し、これらの張力により、夫々鋳造ストリップ１５の端
および縁を部分的に形成する。底面はＵ字形構造体の底
内面と鋳造面との間のメニスカスの形態で表面張力から
形成される。To begin the process of casting the alloy directly from the melt into a continuous strip, the melt 19 is fed from a bulk transfer vortex or vessel 12 to a feed tundish 14 and then
It is supplied to a casting container 18 oriented substantially horizontally. The flow of molten metal from the supply tundish 14 to the casting vessel 18 is preferably regulated by a valve device such as a stopcock 16 via a spout 17 to the rear feeding portion or receiving end 22 of the casting vessel 18. When the container 18 begins to fill with molten metal, the molten metal begins to flow in the direction toward the outlet end of the container and then through the intermediate portion 24 and outlet end 26 as shown in FIG. The casting vessel 18 can be flushed to supply molten metal to its outlet end 26. The casting vessel 18 has a dam plate 36 as shown in FIG. 2 to slow or block the flow of the melt 19 to facilitate a uniform and well-formed flow at the outlet end 26. Good. The melt preferably maintains a substantially uniform cross-sectional area of flow from the receiving end 22 through the outlet end 26. Generally, the outlet end 26 is wider than the receiving end 22 and the U-shaped structure has a width approximately equal to the width of the strip to be cast. The casting vessel 18 has a casting volume that has a tapered and flared intermediate portion. The casting vessel 18 is designed to prevent cross flow of the molten metal therein and to form a uniform turbulence from the outlet end 26 across the width of the U-shaped structure at the outlet end 26, and thus sufficient The flow formed in has a varying streamline velocity in the direction of flow from the receiving end 22 to the outlet end 26. The melt level at the outlet end 26 is about the same as the melt level at the receiving end 22, but the depth of the melt is shallow at the outlet end. The melt continues to flow from the outlet end 26 onto the moving casting surface 20 so that a substantially uniform flow of the melt is provided to the casting surface 20 across the width of the U-shaped structure at the outlet end. The molten metal at the outlet end 26 has a top surface tension and the molten metal exiting the opening has an edge surface tension, which partially forms the ends and edges of the cast strip 15, respectively. The bottom surface is formed from surface tension in the form of a meniscus between the bottom inner surface of the U-shaped structure and the casting surface.
推測によれば、容器１８の出口端部を去る溶湯の凝固は
溶湯が容器１８の出口端部２６のＵ字形開口部の底部を
去るときに鋳造面に接触することから始まると思われ
る。ストリップ容器１８の出口端部のところの鋳造面に
利用できる溶湯プールから凝固され、そして容器１８の
出口端部２６を去るまで凝固しつつあるストリップに過
剰量の溶湯で連続的に与えられる厚さが生じる。このよ
うな溶湯プールは移動鋳造面２０に接触するときにスト
リップの厚さの可成りの部分を形成し、ストリップの厚
さのほんの小部分は頂部曲線状表面張力部分３９に隣接
して容器１８から引出されるときに凝固した溶湯から生
じると思われる。ストリップの厚さの７０％以上、おそ
らく約８０％以上がメニスカス３５に隣接して供給され
る溶湯プールから生じるものと推定される。溶湯は容器
１８の出口端部２６のＵ字形構造体の底部から鋳造面に
供給される溶湯の底部から凝固する。By speculation, it is believed that the solidification of the melt leaving the outlet end of the container 18 begins as it contacts the casting surface as it leaves the bottom of the U-shaped opening at the outlet end 26 of the container 18. The thickness of the molten metal available on the casting surface at the outlet end of the strip container 18 and continuously imparted to the strip that is solidifying until leaving the outlet end 26 of the container 18 with excess melt. Occurs. Such a melt pool forms a significant portion of the strip thickness when contacting the moving casting surface 20, with only a small portion of the strip thickness adjacent the top curvilinear surface tension portion 39. It is believed to result from the solidified melt as it is drawn from. It is estimated that 70% or more, and perhaps about 80% or more, of the strip thickness results from the melt pool supplied adjacent the meniscus 35. The molten metal solidifies from the bottom of the U-shaped structure at the outlet end 26 of the container 18 from the bottom of the melt supplied to the casting surface.
鋳造面２０は出口端部２６のＵ字形開口部の底部から開
口部の開放頂部へ上方向に鋳造容器１８の前を通り過ぎ
る。The casting surface 20 passes in front of the casting vessel 18 in an upward direction from the bottom of the U-shaped opening of the outlet end 26 to the open top of the opening.
鋳造面２０に対する容器１８の位置および鋳造面の速度
は鋳造ストリップの品質および寸法を達成するために予
め定められたファクターでる。鋳造面２０が鋳造ホイー
ルである場合、容器１８は好ましくは鋳造ホイールの上
四分円上に位置決めされる。The position of the container 18 with respect to the casting surface 20 and the speed of the casting surface are predetermined factors to achieve the quality and size of the cast strip. If the casting surface 20 is a casting wheel, the container 18 is preferably positioned on the upper quadrant of the casting wheel.
本発明の方法により、いくつかのファクターの重要な調
整がなされ、それにより良好な表面品質、縁部および組
織を有する0.01乃至0.06インチ（0.0254cm乃至0.1524c
m）の範囲の所望寸法の金属ストリップを鋳造すること
がてきる。鋳造面上への溶湯の流量の調整、鋳造面の速
度、溶湯プールの底部からの凝固、および溶湯の表面張
力を維持するために調整プール内の溶湯の深さの調整お
よび鋳造面からの間隔が重要な相関ファクターである。The method of the present invention makes important adjustments to several factors which result in 0.01 to 0.06 inch (0.0254 cm to 0.1524c) with good surface quality, edges and texture.
It is possible to cast metal strips of the desired size in the m) range. Adjusting the flow rate of the molten metal onto the casting surface, the speed of the casting surface, the solidification from the bottom of the molten metal pool, and the adjustment of the depth of the molten metal in the adjusting pool to maintain the surface tension of the molten metal and the distance from the casting surface Is an important correlation factor.
本発明による鋳造方法及び装置の基本的構成に関して
は、特開昭６１−７４７５９号を参照されたい。For the basic structure of the casting method and apparatus according to the present invention, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-74759.
第１図はストリップ鋳造装置の概略図；第２図は鋳造容
器の横断面立面図；第２ａ図は第２図の詳細立面図；第
２ｂ図は第２図の別の詳細図；第３図は第２図の鋳造容
器の平面図；第３ａ図は第３図の鋳造容器の端面図；第
４図は、別の鋳造容器の横断面立面図；第５図は第４図
の鋳造容器の好ましい具体例の平面図；第６図は本発明
の鋳造容器の出口端部の好ましい具体例の拡大立面図で
ある。 １０……鋳造装置、１２……移送容器 １４……供給タンディッシュ、１６……湯止棒 １８……鋳造容器、１９……溶湯 ２０……鋳造面、２２……受入れ端部 ２４……中間部分、２６……出口端部 ２８……底壁部分、３０……側壁部 ３２……テーパ底壁、３６……堰部 ３８……外筒、４０……耐火断熱材 ４２……ライナ1 is a schematic view of a strip casting apparatus; FIG. 2 is a cross-sectional elevational view of a casting vessel; FIG. 2a is a detailed elevational view of FIG. 2; FIG. 2b is another detailed view of FIG. 3 is a plan view of the casting vessel of FIG. 2; FIG. 3a is an end view of the casting vessel of FIG. 3; FIG. 4 is a cross-sectional elevational view of another casting vessel; FIG. 6 is a plan view of the preferred embodiment of the casting container shown in FIG. 6; FIG. 6 is an enlarged elevational view of the preferred embodiment of the outlet end of the casting container of the present invention. 10 ... Casting device, 12 ... Transfer container 14 ... Supply tundish, 16 ... Hottie rod 18 ... Casting container, 19 ... Molten metal 20 ... Casting surface, 22 ... Receiving end 24 ... Intermediate Portion, 26 ... Exit end portion 28 ... Bottom wall portion, 30 ... Side wall portion 32 ... Tapered bottom wall, 36 ... Weir portion 38 ... Outer cylinder, 40 ... Fireproof heat insulating material 42 ... Liner
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨン デイナ ナウマン アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 15065 ナトロナ ハイツ キングストン ドライブ 2737 (56)参考文献 特開 昭48−33（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−70454（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−39153（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Jiyon Dana Nauman Pennsylvania, USA 15065 Natrona Heights Kingston Drive 2737 (56) References JP-A-48-33 (JP, A) JP-A-55-70454 (JP, A) ) JP-A-56-39153 (JP, A)
Claims (3)
直接鋳造する方法であって、 溶湯１９を鋳造容器１８の出口端部２６から前記出口端
部に隣接した鋳造面２０に流し、 非酸化雰囲気を鋳造面に隣接した溶湯の上の領域に供給
する前記方法において、 鋳造容器１８の出口端部２６がほぼＵ形状であり、 鋳造面２０を、鋳造容器１８の出口端部２６を越えてほ
ぼ上方に、前記出口端部から所定距離移動させ、 非酸化ガスの流れを、鋳造ストリップ１５の方向と反対
にストリップの幅に沿って差し向けることによって、前
記非酸化雰囲気をＵ形出口端部２６の幅に亘って提供
し、 Ｕ形出口端部２６の幅が、鋳造すべきストリップの幅と
実質的に同じである、 溶湯を結晶質金属の連続したストリップに直接鋳造する
前記方法。1. A method for directly casting a molten metal into a continuous strip of crystalline metal, wherein the molten metal 19 is flowed from an outlet end 26 of a casting vessel 18 to a casting surface 20 adjacent to the outlet end and is non-oxidized. In the above method of supplying the atmosphere to the region above the molten metal adjacent to the casting surface, the outlet end 26 of the casting vessel 18 is substantially U-shaped, and the casting surface 20 is passed over the outlet end 26 of the casting vessel 18. Moving the non-oxidizing gas substantially upwards by a predetermined distance from the outlet end and directing a flow of non-oxidizing gas along the width of the strip, as opposed to the direction of the cast strip 15, causes the non-oxidizing atmosphere to exit at the U-shaped outlet end. The method of casting a molten metal directly into a continuous strip of crystalline metal, provided over a width of 26, wherein the width of the U-shaped outlet end 26 is substantially the same as the width of the strip to be cast.
直接鋳造する装置であって、 可動鋳造面２０と、 溶湯１９を、隣接し、且つ、所定距離離れた可動鋳造面
に流すための出口端部２６を有する鋳造容器１８と、 非酸化雰囲気を、溶湯の上であり、且つ、鋳造面２０に
隣接して構成された帯域に提供するための手段５６とを
有する前記装置において、 鋳造容器１８の出口端部２６がほぼＵ形状であり、 前記手段５６が、前記非酸化雰囲気をＵ形の出口端部２
６の幅に亘って提供するため、鋳造すべきストリップ１
５の幅に亘って位置決めされた、非酸化ガスをストリッ
プ１５の移動の方向と反対に差し向けるための一連のガ
スノズル５６を有し、 Ｕ形の出口端部２６の幅が、鋳造すべきストリップの幅
と実質的に同じである、 溶湯を結晶質金属の連続したストリップに直接鋳造する
前記装置。2. An apparatus for directly casting a molten metal into a continuous strip of crystalline metal, wherein a movable casting surface 20 and an outlet for flowing the molten metal 19 to the movable casting surfaces adjacent to each other and separated by a predetermined distance. A casting vessel having a casting vessel 18 having an end 26 and means 56 for providing a non-oxidizing atmosphere to the zone above the melt and adjacent to the casting surface 20. The outlet end 26 of 18 is substantially U-shaped and the means 56 directs the non-oxidizing atmosphere into a U-shaped outlet end
Strip 1 to be cast to provide over 6 widths
5 with a series of gas nozzles 56 for directing the non-oxidizing gas against the direction of movement of the strip 15, positioned across the width of the strip, the width of the U-shaped outlet end 26 being the strip to be cast. The apparatus for casting a molten metal directly into a continuous strip of crystalline metal that is substantially the same as the width of the.
を密封する手段４６を有する、特許請求の範囲第２項に
記載の装置。3. The apparatus of claim 2 wherein said means comprises means for sealing a zone containing a non-oxidizing atmosphere.
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