(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップを鋳造する連続鋳造装置であって、
第１の上流プーリ（１１６）および第１の下流プーリ（１１８）によって担持されている第１のベルト（１１２）と、
第２の上流プーリ（１２０）および第２の下流プーリ（１２２）によって担持されている第２のベルト（１１４）と、
溶融金属が供給される鋳型領域（１３６）であって、前記第１の上流プーリ（１１６）および前記第１の下流プーリ（１１８）の中間において前記第１のベルト（１１２）の後ろに配置されている第１の鋳型支持セクション（１３２）、および前記第２の上流プーリ（１２０）および前記第２の下流プーリ（１２２）の中間において前記第２のベルト（１１４）の後ろに配置されている第２の鋳型支持セクション（１３４）によって画定される、鋳型領域（１３６）と
を備え、
前記第１の鋳型支持セクション（１３２）は、前記第１のベルト（１１２）を支持し、前記鋳型領域（１３６）において前記第１のベルト（１１２）の形状を画定し、
前記第２の鋳型支持セクション（１３４）は、前記第２のベルト（１１４）を支持し、前記鋳型領域（１３６）において前記第２のベルト（１１４）の形状を画定し、
前記第１の鋳型支持セクション（１３２）および前記第２の鋳型支持セクション（１３４）の各々は、遷移部分（１４０）および該遷移部分（１４０）よりも下流にある平面的な部分（１４２）を含み、
前記遷移部分（１４０）は、金属給送デバイスから溶融金属を受け取るための可変の半径を有し、前記遷移部分（１４０）の前記可変の半径は、前記平面的な部分（１４２）とは反対の、該遷移部分（１４０）の上流端から、該遷移部分（１４０）の下流端まで変化し、
対向する前記平面的な部分（１４２）はテーパー状であり、
前記連続鋳造装置は水平鋳造装置であり、前記第１の鋳型支持セクション（１３２）は前記第２の鋳型支持セクション（１３４）の鉛直方向上方に位置する、連続鋳造装置。
【請求項２】
前記遷移部分（１４０）の前記可変の半径は、前記遷移部分（１４０）の上流端から前記平面的な部分（１４２）まで漸進的に増大する、請求項１に記載の連続鋳造装置。
【請求項３】
前記第１の鋳型支持セクション（１３２）および前記第２の鋳型支持セクション（１３４）のうちの少なくとも一方は、一定の曲率半径を有する第１のアール形状部分（１３８）をさらに備え、
前記遷移部分（１４０）は、前記第１のアール形状部分（１３８）および前記平面的な部分（１４２）の中間に位置付けられ、
前記遷移部分（１４０）は、前記第１のアール形状部分（１３８）に隣接する地点から前記平面的な部分（１４２）に隣接する地点まで、該遷移部分（１４０）の全範囲にわたって、前記第１のアール形状部分（１３８）よりも大きい半径を有する、請求項１に記載の連続鋳造装置。
【請求項４】
前記第１の鋳型支持セクション（１３２）および前記第２の鋳型支持セクション（１３４）のうちの少なくとも一方は、一定の曲率半径を有する第１のアール形状部分（１３８）をさらに備え、
前記遷移部分（１４０）は、前記第１のアール形状部分（１３８）および前記平面的な部分（１４２）の中間に位置付けられ、
前記遷移部分（１４０）は、前記第１のアール形状部分（１３８）に隣接する地点から前記平面的な部分（１４２）に隣接する地点まで、該遷移部分（１４０）の全範囲にわたって、前記第１のアール形状部分（１３８）よりも大きい半径を有する、請求項２に記載の連続鋳造装置。
【請求項５】
前記第１のアール形状部分（１３８）の半径は、０．３メートル〜１メートルである、請求項３に記載の連続鋳造装置。
【請求項６】
前記第１のベルト（１１２）および前記第２のベルト（１１４）は、１ミリメートル〜４ミリメートルの厚さをそれぞれ有することと、
前記金属ストリップは、７ミリメートル未満の厚さを有することと
のうち少なくとも一方を備える請求項１に記載の連続鋳造装置。
【請求項７】
金属ストリップを連続鋳造する方法であって、
第１の上流プーリ（１１６）および第１の下流プーリ（１１８）上に第１のベルト（１１２）を配置するステップと、
第２の上流プーリ（１２０）および第２の下流プーリ（１２２）上に第２のベルト（１１４）を配置するステップと、
前記第１の上流プーリ（１１６）および前記第１の下流プーリ（１１８）の中間において前記第１のベルト（１１２）の後ろに第１の鋳型支持セクション（１３２）を配置するとともに、前記第２の上流プーリ（１２０）および前記第２の下流プーリ（１２２）の中間において前記第２のベルト（１１４）の後ろに第２の鋳型支持セクション（１３４）を配置することによって鋳型領域（１３６）を形成するステップであって、前記第１の鋳型支持セクション（１３２）および前記第２の鋳型支持セクション（１３４）の各々は、前記第１の上流プーリ（１１６）および前記第２の上流プーリ（１２０）よりも下流にある湾曲した遷移部分（１４０）、および、該湾曲した遷移部分（１４０）よりも下流にある平面的な部分（１４２）を有し、対向する前記平面的な部分（１４２）はテーパー状である、鋳型領域（１３６）を形成するステップと、
溶融金属を前記湾曲した遷移部分（１４０）上に給送するステップと
を備え、
前記第１の鋳型支持セクション（１３２）および前記第２の鋳型支持セクション（１３４）の各々は、一定の曲率半径を有する第１のアール形状部分（１３８）をさらに含み、
前記湾曲した遷移部分（１４０）は、前記第１のアール形状部分（１３８）および前記平面的な部分（１４２）の中間に位置付けられており、
前記湾曲した遷移部分（１４０）は、前記第１の上流プーリ（１１６）および前記第２の上流プーリ（１２０）の接線を通って延在する平面よりも下流に位置付けられ、
前記湾曲した遷移部分（１４０）は、前記平面的な部分（１４２）とは反対の、該湾曲した遷移部分（１４０）の上流端から、該湾曲した遷移部分（１４０）の下流端まで変化する半径を有し、
前記方法は水平鋳造装置を利用するものであり、前記第１の鋳型支持セクション（１３２）は前記第２の鋳型支持セクション（１３４）の鉛直方向上方に位置する方法。
【請求項８】
前記湾曲した遷移部分（１４０）の半径は、該湾曲した遷移部分（１４０）の上流端から前記平面的な部分（１４２）まで漸進的に増大する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のアール形状部分（１３８）の半径は、０．３メートル〜１メートルである、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
金属ストリップを鋳造する連続鋳造装置であって、
第１の上流プーリ（１１６）および第１の下流プーリ（１１８）によって担持されている第１のベルト（１１２）と、
第２の上流プーリ（１２０）および第２の下流プーリ（１２２）によって担持されている第２のベルト（１１４）と、
前記第１の上流プーリ（１１６）および前記第１の下流プーリ（１１８）の中間において前記第１のベルト（１１２）の後ろに配置されている第１の鋳型支持セクション（１３２）、ならびに、前記第２の上流プーリ（１２０）および前記第２の下流プーリ（１２２）の中間において前記第２のベルト（１１４）の後ろに配置されている第２の鋳型支持セクション（１３４）によって画定される鋳型領域（１３６）と
を備え、
前記鋳型領域（１３６）は、第１のアール形状部分（１３８）、該第１のアール形状部分（１３８）よりも下流にある遷移部分（１４０）、および、該遷移部分（１４０）よりも下流にある平面的な部分（１４２）を含み、前記平面的な部分（１４２）はテーパー状であり、
前記第１のアール形状部分（１３８）は、一定の曲率半径を有し、
前記遷移部分（１４０）は、前記平面的な部分（１４２）とは反対の、該遷移部分（１４０）の上流端から、該遷移部分（１４０）の下流端まで変化する曲率半径を有し、
前記連続鋳造装置は水平鋳造装置であり、前記第１の鋳型支持セクション（１３２）は前記第２の鋳型支持セクション（１３４）の鉛直方向上方に位置する、連続鋳造装置。
【請求項１１】
前記遷移部分（１４０）の前記変化する曲率半径は、該遷移部分（１４０）の上流端から前記平面的な部分（１４２）まで漸進的に増大する、請求項１０に記載の連続鋳造装置。
【請求項１２】
前記第１のアール形状部分（１３８）の半径は、０．３メートル〜１メートルである、請求項１１に記載の連続鋳造装置。
【請求項１３】
前記遷移部分（１４０）の半径は、０．５メートル〜２５メートルである、請求項１２に記載の連続鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、金属の連続鋳造に関し、より詳細には、金属を連続鋳造する双ベルト鋳造システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばアルミニウム合金などの軽金属合金の連続鋳造は、通常は、双ロールキャスタおよび双ベルトキャスタなどの連続キャスタにおいて行われてきた。双ロールキャスタは、概して、溶融金属が給送される、一対の対向する回転ロールを含む。ロールの中心線は、「ニップ」と称される、ロール間の最小限の隙間の領域を通る、鉛直なまたは概ね鉛直な平面内にあり、それによって、鋳造ストリップが概ね水平な経路において形成されるが、角度の付いたまたは鉛直な方向にストリップを生成する、他の双ロール鋳造装置が存在する。
【０００３】
他方で、図１に示されているように、双ベルト鋳造装置１０などの双ベルトキャスタは、概して、一対の上側プーリ１６、１８および対応する一対の下側プーリ２０、２２によって担持されている一対の無端ベルト１２、１４を含む。（プーリ１６および２０は、本明細書では、ニッププーリまたはニップロールとも称される。プーリ１８および２２は、本明細書では、下流プーリまたは下流ロールとも称される。）上下にあるニップロール１６、１８および２０、２２の配置は、ベルト１２、１４によって境界が定められる鋳型ゾーンＡを画定する。ベルト１２、１４間の隙間は、鋳造ストリップ２４の厚さを決定する。ノズル３０を有する給送装置２８を介してニップ内に直接給送される溶融金属２６は、移動ベルト１２、１４間に閉じ込められ、運ばれるにつれて固化する。固化する金属からの熱が、当該技術分野において既知の種々の手段によって、ベルト１２、１４の、鋳造される金属に隣接する部分に引き出される。
【０００４】
既存の双ロール鋳造システムおよび双ベルト鋳造システムは、概して、通常の性能とみなすことができるものに関しては好適であるが、表面の質を含め、最小限のストリップの厚さおよび冶金学的な質に関する改良が、生産性を犠牲にすることなく所望されている。例えば、金属が対向するニップロールに対して鋳造される双ロール鋳造の場合、鋳型の長さは、対向するロールの接点の前までの短い距離に限定され、鋳型の直径は、給送装置に利用可能であるようにしなければならないスペースなどの実際的な考慮事項によって制限される。ロールの直径および外周に対するこれらの上限は、鋳造速度、ロールの寿命および冶金学的な質を制限する。
【０００５】
上記で説明したような双ベルト鋳造の場合、溶融金属は、通常、ニップロールまたはプーリによって画定される湾曲した経路から鋳型領域の平面的な経路までベルトが遷移する接点において、または接点の直後に、ベルト上に給送される。ベルトは、双ロール鋳造と比較して延長された鋳型の長さを可能にするが、初期の固化は、ニップの直後のゾーンにおいて生じ、ここでは、ベルトは最も不安定である。特に、図２を参照すると、ベルト１４が、ニップロール２０の周りの湾曲した進行経路から、鋳型ゾーンにおける平面的な進行経路に遷移するときに、ベルトの「テイクオフ」として知られている現象がこのゾーン３４（ベルトテイクオフゾーンと称される）において生じる可能性があり、平面的な進行経路では、ベルト１２、１４はバックアップロール３２によって支持される。本明細書において用いられる場合、「ベルトテイクオフ」は、引っ張られたベルトの、曲げモーメントまたは他の力を受けたときの、そのアール形状のまたは平面的なガイド面から離れていくという自然な傾向を指す。容易に認識されるように、冶金学的な質は、特に鋳造合金が広範な凝固範囲を有するときに、ニップの直後のこのゾーンなどにおいて、ベルトが不安定な領域において悪影響を受ける可能性がある。
【０００６】
さらに、溶融金属が鋳型の実質的に平行なセクション内に給送される双ベルト鋳造においては、鋳造厚さは、同様に、通常は１５ミリメートルの厚さを上回る、より厚いセクションに限られる。したがって、多くの場合に、圧延などの、付加的な鋳造後の作業が、１５ミリメートル未満の厚さを達成するために必要とされ、これにより、全体的なコストが増大する。加えて、これらの比較的厚い鋳造セクションの内側層の固化は、表面の層の熱抵抗によってかなり遅くなり、これが、鋳造合金が広範な凝固範囲を有する場合に、特に悪影響を有する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記を考慮して、より薄い金属ストリップの製造を可能にするとともに、生産性を犠牲にすることなく、既存のシステムおよび装置を用いてこれまで可能であったよりも改善された、表面の質を含む鋳造ストリップの冶金学的な質を達成する、金属の双ベルト連続鋳造のシステムおよび方法が必要とされている。
【０００８】
本発明の目的は、双ベルト連続鋳造装置を提供することである。
本発明の別の目的は、既存の装置と比較して、鋳造ストリップの厚さにわたる熱伝導率を改善する、双ベルト連続鋳造装置を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、これまで可能であったよりも薄い金属ストリップを製造する、双ベルト連続鋳造装置を提供することである。
本発明の別の目的は、鋳造ストリップの、表面の質を含めた冶金学的な質を改善する、双ベルト連続鋳造装置を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、これまで可能であったよりも厚いベルトの使用を容易にする、双ベルト連続鋳造装置を提供することである。
本発明の別の目的は、ベルトテイクオフを最小限に抑える、双ベルト連続鋳造の方法を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、厚さが約７ミリメートル未満のストリップの製造を可能にする、双ベルト連続鋳造の方法を提供することである。
本発明の別の目的は、生産性を犠牲にすることなく、上記の目的を達成することである。
【００１２】
これらの目的および他の目的は、本発明によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態によると、金属ストリップを鋳造する連続鋳造装置が提供される。連続鋳造装置は、第１の上流プーリおよび第１の下流プーリによって担持されている第１のベルト、第２の上流プーリおよび第２の下流プーリによって担持されている第２のベルト、ならびに、溶融金属が供給される鋳型領域であって、第１の上流プーリおよび第１の下流プーリの中間において第１のベルトの後ろに配置されている第１の鋳型支持セクション、ならびに、第２の上流プーリおよび第２の下流プーリの中間において第２のベルトの後ろに配置されている第２の鋳型支持セクションによって画定される、鋳型領域を含む。第１の鋳型支持セクションは、鋳型領域において第１のベルトを支持するとともに第１のベルトの形状を画定し、第２の鋳型支持セクションは、鋳型領域において第２のベルトを支持するとともに第２のベルトの形状を画定する。第１の鋳型支持セクションおよび第２の鋳型支持セクションのうちの少なくとも一方は、遷移部分、および、遷移部分よりも下流にある概ね平面的な部分を含む。遷移部分は、金属給送デバイスから溶融金属を受け取るように構成されている可変の半径を有する。
【００１４】
本発明の別の実施形態によると、金属ストリップを連続鋳造する方法が提供される。この方法は、第１の上流プーリおよび第１の下流プーリ上に第１のベルトを配置すること、第２の上流プーリおよび第２の下流プーリ上に第２のベルトを配置すること、第１の上流プーリおよび第１の下流プーリの中間において第１のベルトの後ろに第１の鋳型支持セクションを配置するとともに、第２の上流プーリおよび第２の下流プーリの中間において第２のベルトの後ろに第２の鋳型支持セクションを配置することによって鋳型領域を形成することであって、第１の鋳型支持セクションおよび第２の鋳型支持セクションのうちの少なくとも一方は、第１の上流プーリおよび第２の上流プーリよりも下流にある湾曲した遷移部分、および、湾曲した遷移部分よりも下流にある概ね平面的な部分を有する、鋳型領域を形成すること、ならびに、溶融金属を湾曲した遷移部分上に給送することを含む。
【００１５】
本発明のさらに別の実施形態によると、金属ストリップを鋳造する連続鋳造装置が提供される。連続鋳造装置は、第１の上流プーリおよび第１の下流プーリによって担持されている第１のベルト、第２の上流プーリおよび第２の下流プーリによって担持されている第２のベルト、ならびに、第１の上流プーリおよび第１の下流プーリの中間において第１のベルトの後ろに配置されている第１の鋳型支持セクション、ならびに、第２の上流プーリおよび第２の下流プーリの中間において第２のベルトの後ろに配置されている第２の鋳型支持セクションによって画定される鋳型領域を含む。鋳型領域は、第１のゾーン、第１のゾーンよりも下流にある第２のゾーン、および、第２のゾーンよりも下流にある第３のゾーンを含む。
【００１６】
本発明は、以下の添付の図面を参照して、非限定的な実施形態の以下の説明を読むことによってより良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術の双ベルトキャスタの簡略化された概略図である。
【図２】キャスタの鋳型ゾーンにおけるベルトテイクオフの現象を示す、従来技術の双ベルトキャスタの一部の詳細な概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による双ベルト鋳造装置の簡略化された概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による図３の双ベルト鋳造装置の鋳型支持セクションの拡大された詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図３を参照すると、本発明の一実施形態による双ベルト鋳造装置１００が示されている。図３に示されているように、鋳造装置１００は、第１の上流プーリまたはロール１１６および第１の下流プーリまたはロール１１８によって担持されている第１の無端ベルト１１２、ならびに、第２の上流プーリまたはロール１２０および第２の下流プーリまたはロール１２２によって担持されている第２の無端ベルト１１４を含む。それぞれのロールは、その長手方向軸を中心に回転するように取り付けられており、ベルト１１２、１１４を回転させ、ガイドし、および／または、引っ張るように働く。上側ロール１１６、１１８および下側ロール１２０、１２２のいずれかまたは両方は、好適なモーター（図示せず）によって駆動することができる。ベルト１１２、１１４は、無端であり、好ましくは、鋳造される金属との反応性が低いかまたは反応しない金属から形成される。図３に示されているように、上流のロール１１６、１２０は、上下にある程度の距離を離して位置決めされており、金属給送装置１２８をスペース内に位置決めするための余地を可能にし、ロール１１６、１２０のそれぞれの接線を通って延在する平面Ｐ１を画定する。
【００１９】
鋳造されることになっている溶融金属１２６は、本明細書において以下で詳細に説明するように、平面Ｐ１よりも下流にある地点１２９において溶融金属の水平な流れを装置１００の鋳型領域内に送達するように位置付けられるノズル１３０を有する給送装置１２８を通じて供給される。一実施形態においては、縁堰き止めブロックを移動させる必要性を排除する縁閉じ込め手段を使用して、溶融金属を、鋳型入口において、および鋳型領域にわたって、あるいは鋳型入口において、または鋳型領域にわたって閉じ込めることができる。例えば、本明細書において以下で説明するように、第１のベルト１１２と第２のベルト１１４との間に位置付けられる静的な縁堰き止め部を使用して、装置の鋳型領域の第１のゾーン、第２のゾーンおよび第３のゾーンの少なくとも１つに隣接して溶融金属の側部の閉じ込めをもたらすことができる。
【００２０】
図３にさらに示されているように、鋳造装置は、移動ベルト１１２、１１４の経路に沿って位置付けられている一対の対向する鋳型支持セクション１３２、１３４も含み、これらは、ベルト１１２、１１４をそれぞれ支持するとともに、移動ベルト１１２、１１４の進行経路の少なくとも一部を画定する。鋳型支持セクション１３２、１３４は、それらの間に、Ｐ１よりも下流にある鋳型領域１３６を画定する。重要なのは、鋳型領域１３６は、ニップロール１１６、１２０に近接しているのではなく、上流のロール１１６、１２０および下流のロール１１８、１２２から離れて、上流のロール１１６、１２０と下流のロール１１８、１２２との間のおよそ中間に位置付けられる別個の鋳型支持セクション１３２、１３４によって形成されることである。本明細書において以下で説明するように、鋳型支持セクション１３２、１３４のうちの一方または両方は、溶融金属１２６が給送されるベルト１１２、１１４を支持する、大きい半径の湾曲したセクションを含むことができる。この構造は、ベルトが、鋳型支持セクション１３２、１３４の周りで軽く引っ張られる場合であっても、ベルトの形状を湾曲した鋳型支持セクション１３２、１３４の形状に適合させる効果的な押下力を実質的に加えることを可能にする。本明細書における実施形態は、移動ベルトを支持するとともに、鋳型領域１３６における移動ベルトの形状を中実の「鋳型支持セクション」として画定する支持構造を示しているが、本発明のより広範な態様から逸脱することなく、バックアップロールまたはプラテンのアレイなどの他の支持デバイスも、移動ベルト１１２、１１４の支持を画定し、鋳型領域１３６において移動ベルト１１２、１１４の形状を画定するのに使用することができる。
【００２１】
図４を参照すると、鋳型支持セクション１３２、１３４のうちの一方または両方は、ベルト通過の第１のゾーン（ゾーンＩ）を画定する、第１の小さい半径部分１３８、小さい半径部分１３８に隣接するとともに、ベルト通過の第２のゾーン（ゾーンＩＩ）を画定する第２の大きい半径の遷移部分１４０、および、大きい半径部分１４０に隣接するとともに、ベルト通過の第３のゾーン（ゾーンＩＩＩ）を画定する第３の実質的に平面的な部分１４２を含むことができる。一実施形態においては、小さい半径部分１３８および大きい半径部分１４０は、約０．４メートル〜約１．５メートルの半径を有することができ、この場合、大きい半径部分１４０は、小さい半径部分１３８の半径とは異なり、小さい半径部分１３８の半径よりも大きい半径を有する。一実施形態においては、小さい半径部分１３８は、約０．３メートル〜約１メートルの一定のまたは可変の曲率半径を有することができ、大きい半径部分１４０は、約０．５メートル〜約２５メートルの一定のまたは可変の曲率半径を有することができる。一実施形態においては、大きい半径部分１４０は、小さい半径部分１３８から平面的な部分１４２まで漸進的に（勾配が減少するにつれて）増大する曲率半径を有することができる（すなわち、可変のまたは変化する曲率半径）。一実施形態においては、ベルト通過のゾーンＩＩを画定する大きい半径部分１４０は、上流端から下流端まで連続的に変化する曲率半径を有することができる。
【００２２】
重要なのは、鋳型１３６の平面的な部分またはセクション１４２への遷移部付近の大きい半径部分またはセクション１４０（すなわち、ゾーンＩＩ）の存在は、ベルトが湾曲した経路から平面的な経路に遷移する、比較的小さい、一定の半径のロール１２０（またはその均等物）の接線における、ベルトテイクオフの可能性を排除するかまたは実質的に低減し、溶融金属が最初に供給される鋳型入口地点１２９を、装置１００の、ベルトテイクオフの可能性があるいずれのエリアからも離して少なくとも分離することである。さらに、鋳型支持セクション１３２、１３４の湾曲した部分の幾何学的形状は、これまでは支持されていなかったベルトテイクオフ領域３４においてベルト１１４（または１１２）を支持するように機能する。その結果、溶融金属が給送される、（鋳型入口地点１２９を含む）この鋳型入口領域の非常に安定した性質は、既存の双ベルトキャスタにおいて通常可能であるよりも桁違いに薄い厚さでの鋳造を可能にする。例えば、本発明の双ベルト鋳造装置１００の構造は、およそ厚さ７ミリメートル未満の、より好ましくはおよそ厚さ５ミリメートル未満の、薄い鋳造セクションの鋳造を可能にし、これは、既存の双ベルト鋳造装置においてはこれまでうまく達成されていなかった。
【００２３】
さらに、大きい半径部分１４０（ゾーンＩＩ）に先行する小さい半径部分１３８（ゾーンＩ）は、金属給送装置１２８および関連する支持構造を収容する。
鋳型支持セクション１３２、１３４の平面的な部分１４２によって画定されるゾーンＩＩＩは、その役割として、鋳型力制御、冷却制御および熱機械力からのベルトの安定化という機能を果たす。
【００２４】
一実施形態においては、鋳型支持セクション１３２、１３４のそれぞれのゾーンの半径は、放物線、双曲線または他のより高次の関数などの数学関数に基づくものとすることができる。一実施形態においては、いくつかのセクションを結び付けることは、可変の半径、連続的な半径および断続的な直線部分を使用して、異なる形状を接線のように一緒に合わせることを含むことができる。一実施形態においては、鋳型支持セクション１３２、１３４の形状および輪郭は、操作中に、ベルトテイクオフゾーン３４におけるベルトの自然な輪郭に適合させるように設計することができる（これは、入熱のレベル、速度／動力学、引っ張りレベル、ベルトの厚さ、ベルトの材料、合金／固化ニュアンスなどに依存する可能性がある）。特定の実施形態においては、鋳型１３６は、金属を鋳造する間、または、鋳造キャンペーン間でその物理的形状を変えることができるように構成することができる。一実施形態においては、上側の鋳型支持セクション１３２は、下側の鋳型支持セクション１３４とは異なる形状、輪郭または構造を有することができる。
【００２５】
収束するベルト１１２、１１４の半径を、（鋳型支持セクション１３２、１３４のアール形状部分１３８の半径を増大させるかまたは減少させることによって）増大させるかまたは減少させて、固化ゾーンをさらに装置１００内に移動させること、または、固化ゾーンを金属給送チップ１３０に近づけることに対応することができることがさらに意図される。一実施形態においては、鋳型支持セクション１３２、１３４の対向する平面的な部分１４２によって画定される、鋳型１３６の概ね平行な平面的な部分は、熱間加工を冷却する金属に誘導することなく、ストリップ１２４が縮むにつれて双方のベルトからの均一な冷却を提供するように必要に応じて僅かにテーパー状になり、調整されることができる。一実施形態においては、上側鋳型支持セクション１３２または下側鋳型支持セクション１３４は、上側鋳型支持セクションまたは下側鋳型支持セクションのうちの他方に向かってばね付勢するかまたは別様に（例えば、機械的、流体、電気的など）バイアスをかけることができる。鋳型の出口端は、鋳造速度を変える必要なく、鋳造装置１００の効果的な冷却領域を短縮するかまたは延長するように調整することもできる。
【００２６】
上記に関連して、動作時に、溶融金属１２６は、ニップロール以外の手段によって比較的大きい半径上で支持される、引っ張られるベルト１１２、１１４が収束するゾーンにおいて、ベルト上に給送される。例えば、一実施形態においては、溶融金属１２６は、鋳型支持セクション１３２、１３４の大きい半径部分１４０（ゾーンＩＩ）によって画定されるベルト経路の大きい半径部分上に給送される。ベルトの引っ張りと、鋳型支持セクション１３２、１３４の支持プロファイルによって提供されるベルトの湾曲との組み合わせが、初期の固化が生じるゾーンにおいて非常に安定したベルト状態を提供する。したがって、より薄いストリップをより速い固化速度で鋳造することができ、特に広範な凝固範囲の合金に関して、既存の双ベルト鋳造機械と比較して、冶金学的な改良を達成する。加えて、より薄いストリップを鋳造する能力は、完成されたゲージへの後続の圧延の必要性を低減するかまたは排除し、これは、資本コストおよび運転コストの双方を低減する。
【００２７】
上記で記載した利点に加えて、本発明の鋳造装置１００は、比較的小さい、一定の直径のニッププーリまたはそれらの均等物を用いる既存のベルトキャスタにおいて使用される鋳造ベルトと比較して、はるかに厚い鋳造ベルトの使用も可能にする。特に、実際のベルトの厚さは、張力がかかった状態で適合しなければならない最小の半径によって制限される。概してこれは、ベルト鋳造機械におけるプーリ（またはそれらの均等物）の直径が、周囲温度において、高強度低合金鋼ベルトの厚さのおよそ４００倍〜６００倍でなければならないことを意味する。ベルトの任意のより小さい比率および外繊維は、それらの降伏点を超えて応力を受けることができる。１．２ミリメートルの厚さのベルトの場合、これは、６００ミリメートル（０．６メートル）のプーリ直径に変換される。高い熱伝導の条件下では、鋼ベルトの外繊維はさらに応力を受け、さらに大きいプーリ半径を必要とする。
【００２８】
大きい半径部分１４０を有する鋳型支持セクション１３２、１３４を使用するとともに、より小さい半径のプーリまたはニップロールではなく、そのような大きい半径部分１４０上に給送することによって、これまで可能であったよりも厚いベルトを使用することができる。これは、より厚いベルトはより高い熱容量を有し、より高い熱伝導率を促すため、特に望ましく、これは、広範な凝固範囲の合金を鋳造するときに特に助けとなる。例えばおよそ２ミリメートル以上の厚いベルトを使用する一方で、例えば約７ミリメートル未満の厚さの薄い鋳造セクションを組み合わせることによって、ベルトの安定性を維持しながらも、既存のベルトキャスタにおいて典型的であるよりも何桁も高い熱伝導率を達成することができる。一実施形態においては、ベルトは、約１ミリメートル〜４ミリメートル厚の範囲であるものとすることができる。これは、さらに、非常に広範な凝固範囲の合金を、優れた冶金学的な質および表面の質を伴って、双ベルトキャスタにおいて高い生産速度で鋳造することを可能にする。
【００２９】
上記で記載した利点に加えて、移動ベルトを支持するとともに、上流プーリよりも下流にある鋳型領域１３６を形成するために鋳型支持セクション１３２、１３４を使用することは、実質的に摩擦なしで支持する鋳型支持セクション上でベルトが拡張および収縮することを可能にする。これは、回転する入口／上流プーリにおける移動ベルトの拡張および収縮が不安定性に寄与する可能性がある既存のデバイスとは全く対照的である。実際に、本発明は、鋳型領域１３６を、ベルトを駆動する上流プーリまたはロールから実質的に分離する。
【００３０】
上記で記載した実施形態は、鋳型セクション１３２、１３４が、概ね平面的な部分につながる第１のアール形状部分および第２のアール形状部分を含むことを開示しているが、鋳型セクション１３２、１３４が、代替的に、溶融金属が給送される概ね平面的な部分よりも上流にある単一の湾曲したまたはアール形状部分を有して形成されてもよいことが意図される。一実施形態においては、このアール形状の遷移部分は、鋳型セクションの上流端から鋳型セクションの平面的な部分まで漸進的に増大する半径を有することができる。さらに他の実施形態においては、鋳型セクション１３２、１３４は、概ね平面的な部分までつながる３つ、４つ、５つまたはより多くのアール形状部分など、一定のまたは可変の半径を有する２つ以上の別個のアール形状のまたは湾曲した部分を有することができる。
【００３１】
上記に関連して、より厚いベルトおよびより薄い鋳造ストリップの特定の組み合わせは、既存の鋳造システムにおいて経験したものよりもかなり高いレベルでの、伝導冷却手段としてのベルトの自然な熱キャパシタンスの使用を可能にし、これは、鋳造ストリップのより急速な固化を可能にする。従来技術のシステムにおいては、より厚いストリップ（例えば、約１５ミリメートル超）に対する、より薄いベルト（例えば、約１．２ミリメートル未満）の熱容量の限定された比率に起因して、熱は、鋳型ゾーンにおいておよび鋳型ゾーンに近接してベルトから能動的に取り除かれる。反対に、本発明によって意図されるように、より薄いストリップ（約２ミリメートル〜６ミリメートル）を鋳造するより厚いベルト（最大で約４ミリメートル）によって、熱容量のより有利な比率が提供され、これは、ベルトの熱伝導が、鋳造ストリップの初期の固化をより急速に達成することを可能にする。したがって、この場合、ベルトからの熱の除去は、鋳型領域に近接したおよび鋳型領域から離れた双方のベルト冷却の組み合わせによって、または、鋳型領域から完全に離れて達成することができる。
【００３２】
本発明を、その詳細な実施形態に関して示し記載したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができ、その要素に関して均等物を代わりに用いることができることが理解される。加えて、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示に対して特定の状況または材料を採用するように変更を加えることができる。したがって、本発明は、上記で詳述された記載において開示されている特定の実施形態に限定されず、本発明は、本開示の範囲内に入るすべての実施形態を含むことが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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