(57)【要約】【課題】鋳造ノズルに供給される前に溶湯流を鋳造幅方向で均一化し、ノズル内での溶湯の乱流に起因する鋳造欠陥を抑制できる溶湯供給方式を含む双ロール式溶湯圧延方法を提供する。【解決手段】溶湯を鋳造ノズルから一対の回転ロール間に供給し、該ロール間で溶湯を凝固させて鋳造板を連続的に得る双ロール式溶湯圧延において、溶湯を斜め上方へ流動させて鋳造ノズルに流入し、鋳造ノズルの先端部から回転ロール間に供給する。溶湯の上昇角度を１０〜６０°とし、５０〜５００ｍｍ高さまで上昇させるのが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯を鋳造ノズルから一対の回転ロール間に供給し、該ロール間で溶湯を凝固させて鋳造板を連続的に得る双ロール式溶湯圧延において、溶湯を斜め上方へ流動させて鋳造ノズルに流入し、鋳造ノズルの先端部から回転ロール間に供給することを特徴とする双ロール式溶湯圧延方法。
【請求項２】
溶湯を、１０〜６０°の傾斜角で５０〜５００ｍｍの高さまで斜め上方に流動させて鋳造ノズルに流入することを特徴とする請求項１記載の双ロール式溶湯圧延方法。
【請求項３】
溶湯を、１２０°以下の拡がりをもって斜め上方に流動させて鋳造ノズルに流入することを特徴とする請求項１または２記載の双ロール式溶湯圧延方法。
【請求項４】
溶湯を斜め上方へ流動させて鋳造ノズルに流入するための溶湯の送給路を設け、該送給路を通して溶湯を鋳造ノズルに流入することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の双ロール式溶湯圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶湯を一対の回転ロール間に供給し、該ロール間で溶湯を凝固させて鋳造板を連続的に得る双ロール式溶湯圧延方法、詳しくは溶湯供給方法の改良に関し、とくにアルミニウム（アルミニウム合金を含む、以下同じ）の双ロール式溶湯圧延において好適な溶湯供給方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
双ロール式溶湯圧延は、内部が水冷された一対の回転ロールを上下に配置し、鋳造ノズルから回転する前記一対のロール間にアルミニウムなどの金属溶湯を供給して、ロール間で溶湯を凝固させ、アルミニウム板などの鋳造板を連続的に得る方法である。
【０００３】
溶湯は、溶解炉や保持炉などから樋を通して鋳造ノズルに流入し、鋳造ノズルからロール間に供給される。樋の幅は、樋内の溶湯の放熱や溶湯表面での酸化を少なくするために、鋳造幅に比べて著しく狭く設定される。また、溶湯圧延されて得られる鋳造板は、厚さ数ｍｍに対して幅数百ｍｍ、近年では、例えばアルミニウムの場合には２０００ｍｍを越えるものもあり、厚さに対して幅が著しく大きい。
【０００４】
従って、狭幅の樋で供給される溶湯は、ロール間に供給されるまでの間に鋳造幅まで拡幅させることが必要となるが、鋳造板の厚さに対する幅の比が著しく大きいため、ロール間に供給される溶湯の流速分布が不均一になり易い。
【０００５】
流速が局所的に大きい個所では溶湯温度が高くなるため、凝固が遅れ、鋳造方向に連続して溶質元素が偏析することもあり、鋳造方向に連続するストリーク欠陥が生じる場合もある。とくに顕著な場合には、鋳造板の板面に割れが発生することもある。このような鋳造欠陥は、鋳塊の外観を損なうだけでなく、鋳造板あるいは鋳造板から製造される最終製品の機械的性質や化学的性質を阻害する。
【０００６】
双ロール式溶湯圧延における鋳造ノズル内での溶湯の流れを均一にするために、例えば、整流板を配置してノズル内での溶湯の流れを矯正し、鋳造ノズルの先端部での幅方向中央部の溶湯の流速を端部の流速より速くすることにより欠陥の発生を回避する方法（特許文献１参照）が提案されているが、整流板自体が乱流の原因となることがあるため、溶湯流の均一化を確実に達成するには問題がある。
【０００７】
鋳造ノズル内の溶湯流路の断面形状を変化させて溶湯流の均一化を得る方式も提案されている（特許文献２、特許文献３参照）が、この方式においても、ノズル内で乱流が生じることが経験されており、安定性に問題がある。また、上記の従来技術においては、ノズルの形状が複雑となり、整流板が必要となるなど、コスト増となる難点がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２−２９０６５２号公報（特許請求の範囲、第３頁右上欄第１７行〜第４頁左上欄１２行）１
【特許文献２】
特開昭６１−１４５６号公報（請求項１）
【特許文献３】
特開昭６２−２４８５４３号公報（特許請求の範囲）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、双ロール式溶湯圧延における鋳造ノズル内での溶湯の流れの均一化を得るための上記従来の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、鋳造ノズルに供給される前に溶湯流を鋳造幅方向で均一化し、ノズル内での溶湯の乱流に起因する鋳造欠陥を抑制できる溶湯供給方式を含む双ロール式溶湯圧延方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための、本発明の請求項１による双ロール式溶湯圧延方法は、溶湯を鋳造ノズルから一対の回転ロール間に供給し、該ロール間で溶湯を凝固させて鋳造板を連続的に得る双ロール式溶湯圧延において、溶湯を斜め上方へ流動させて鋳造ノズルに流入し、鋳造ノズルの先端部から回転ロール間に供給することを特徴とする。
【００１１】
請求項２による双ロール式溶湯圧延方法は、請求項１において、溶湯を、１０〜６０°の傾斜角で５０〜５００ｍｍの高さまで斜め上方に流動させて鋳造ノズルに流入することを特徴とする。
【００１２】
請求項３による双ロール式溶湯圧延方法は、請求項１または２において、溶湯を、１２０°以下の拡がりをもって斜め上方に流動させて鋳造ノズルに流入することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４による双ロール式溶湯圧延方法は、請求項１〜３のいずれかにおいて、溶湯を斜め上方へ流動させて鋳造ノズルに流入するための溶湯の送給路を設け、該送給路を通して溶湯を鋳造ノズルに流入することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、内部が水冷された一対の回転ロール２、２を上下に配置し、鋳造ノズル１から回転するロール２、２間にアルミニウム溶湯などの金属溶湯３を供給して、ロール２、２間で溶湯を凝固させ、アルミニウム板などの鋳造板Ｍを連続的に得る双ロール式溶湯圧延において、図１に示すように、溶湯３を矢印で示すように斜め上方へ流動させて鋳造ノズル１の入口部４に流入し、鋳造ノズル１の先端部５から回転ロール２、２間に供給するものである。
【００１５】
溶湯３は、下方から上方に向かって流れると、重力の効果によって流速が均一となる。従って、溶解炉や保持炉から溶湯を給送する樋６の溶湯底面７を鋳造ノズル１の底面８より低くして、溶湯を上方へ流動させると、溶湯がノズル１に流入する時点で湯流れは均一となり、ノズル幅が鋳造幅と同じであれば、ノズル内での溶湯流を制御することなしに、溶湯の乱流に起因する鋳造欠陥を防止することができる。
【００１６】
斜め上方へ流動する溶湯の上昇角度（傾斜角）θを１０〜６０°とし、樋６の溶湯底面７からノズル１の底面８までの高さをｈとすると、ｈ＝５０〜５００ｍｍの高さまで流動させて、鋳造ノズル１の入口部４へ流入させるのが好ましい。ｈが５０ｍｍ未満では、湯流れを均一化する効果が小さく、５００ｍｍで効果が飽和し、５００ｍｍを越えて上昇させても効果は変わらない。上昇角度が１０°未満では湯流れを均一化する効果が小さく、６０°を越えると乱流が生じ易くなる。
【００１７】
また、溶湯の上昇流開始点での溶湯幅がノズルの幅と比べて小さい場合には、溶湯を、図２に示すように、１２０°以下の拡がり角φをもって斜め上方に流動させて鋳造ノズルに流入するのが好ましい。φは、ノズルの入口部４の両端縁部内側面と樋６の出口部９の両端縁部内側面を結んだ直線が形成する角度である。拡がり角を１２０°以下とすることによって、上昇流に対する重力の効果により溶湯が幅方向に均一に拡がり、上昇流の終点となるノズル１の入口部４での流速を均一化することができる。拡がり角が１２０°を越えると、溶湯流の幅方向の端部側での流速が小さくなり、十分な流速の均一化が得難い。
【００１８】
溶湯を樋から鋳造ノズルへ向けて斜め上方へ流動させ、より一層の湯流れの均一性を達成するためには、図１に示すように、上昇流開始点（樋６の出口部９）から上昇流終点にかけて溶湯の流動路の上部に遮蔽部材１０を配設して流動路の上部を閉塞し、溶湯を斜め上方へ流動させて鋳造ノズルに流入するための溶湯の送給路１１を設けて湯面を拘束し、送給路１０を通して溶湯を鋳造ノズル１に流入することが望ましい。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明し、その効果を実証する。なお、これらの実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
実施例１、比較例１
直径１ｍのロールを備えた双ロール式溶湯圧延機を用いて、図１に示す装置構成（遮蔽部材９を配設しない場合：流路上面閉塞無し、遮蔽部材９を配設した場合：流路上面閉塞有り）、表１に示す条件で、アルミニウム合金（ＪＩＳ５０５２合金）を水平方向に溶湯圧延し、鋳造板の板面のストリークなど鋳造欠陥の有無を観察した。また、以下の方法で溶湯の流速の均一性を評価した。結果を表１に示す。
【００２１】
溶湯の流速の均一性の評価：溶湯圧延を実施せず（ロール２、２を回転することなく）に、鋳造ノズル１に溶湯を供給して、ノズルの先端部５から流出する溶湯量をノズルの幅方向５０ｍｍ毎に計量し、平均流量との比を求め、その範囲（流量のバラツキ）を示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１にみられるように、本発明に従う試験例Ｎｏ．１〜９は、溶湯の流速の均一性が良好で、顕著な鋳造欠陥は認められなかった。高さｈ、角度θ、φを請求項２〜３に記載される範囲に規定した試験例Ｎｏ．１〜６は、流量の均一性がとくに優れ、鋳造欠陥も全く認められなかった。高さｈ、角度θ、φのいずれかが請求項２〜３に記載される範囲を外れている試験例Ｎｏ．７〜９では、鋳造板の板面にエッチング後に軽微なストリークが認められたが、実用上は差し支えないものであった。
【００２４】
溶湯の流路上面を遮蔽部材で閉塞した試験例Ｎｏ．６では、流路上面を閉塞しせず試験条件を同一とした試験例Ｎｏ．５に比べて、さらに流速の均一性い優れている。
【００２５】
これに対して、溶湯を斜め上方に流動させず水平に流動させて鋳造ノズルに流入した試験例Ｎｏ．１０では、流速のバラツキが大きく、鋳造板の板面に目視でも確認できる割れ状の鋳造欠陥がみられた。試験例Ｎｏ．６、７および１０について、鋳造幅方向の溶湯の流速分布を図３に示す。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、鋳造ノズルに供給される前に溶湯流を鋳造幅方向で均一化し、ノズル内での溶湯の乱流に起因する鋳造欠陥を抑制できる溶湯供給方式を含む双ロール式溶湯圧延方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による双ロール式溶湯圧延方法を示す一部断面図である。
【図２】図１の略式平面図である。
【図３】試験例Ｎｏ．６、７および１０について、鋳造幅方向の溶湯の流速分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１  鋳造ノズル
２  ロール
３  溶湯
４  ノズルの入口部
５  ノズルの先端部
６  樋
７  樋の溶湯底面
８  ノズルの底面
９  樋の出口部
10  遮蔽部材
11  溶湯の送給路
Ｍ  鋳造板
【図１】
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【図２】
2004202550.tif 000005
【図３】
2004202550.tif 000006