(57)【要約】【課題】ノズルピース付近でのスカムの蓄積及び成長を抑制できる双ロール鋳造機を提供する。【解決手段】ノズルピース１１の冷却ロール１側の壁面を、冷却ロール１間に形成される溶湯溜まり８の気液境界の上方で鉛直面１２をなし、その下方で、冷却ロール１の軸線方向に見て、冷却ロール１の外周面に沿い且つ溶湯溜まり８の自由表面に斜めに交差する傾斜面１３をなすように形作る。  溶湯溜まり８の気液境界付近は、ノズルピース１１の傾斜面１３によって占めるため、溶湯溜まり８中に溶湯５が滞留する余地が無くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に配置したノズルピースとを備え、当該ノズルピースの冷却ロール側の壁面を、冷却ロール間に形成される溶湯溜まり中の流れが滞る範囲が無くなるように形作ったことを特徴とする双ロール鋳造機。
【請求項２】
一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に配置したノズルピースとを備え、当該ノズルピースの冷却ロール側の壁面を、冷却ロール外周面に沿い且つ冷却ロール間に形成される溶湯溜まりの自由表面に斜めに交差するように形作ったことを特徴とする双ロール鋳造機。
【請求項３】
請求項２に記載の双ロール鋳造機において、ノズルピースの冷却ロール側の壁面のうち、溶湯が流出する個所よりも上側の範囲の一部を、冷却ロール外周面に沿い且つ冷却ロール間に形成される溶湯溜まりの自由表面に斜めに交差するように形作った双ロール鋳造機。
【請求項４】
請求項３に記載の双ロール鋳造機において、ノズルピースへ供給すべき溶湯を蓄えるタンディッシュと、当該タンディッシュからノズルピースへの溶湯供給流路に設けられ且つアクチュエータにより開閉するゲートと、溶湯溜まりの上方からノズルピースの冷却ロール側の壁面を撮影するカメラと、当該カメラから送信される画像信号に基づき溶湯溜まりの現状の自由液面位置を求める位置算出手段と、予め設定されている適正な自由液面の高さ範囲と前記現状の自由液面位置との相対位置を対比してゲート開閉用のアクチュエータを作動させる流下制御手段とを備えた双ロール鋳造機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は双ロール鋳造機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶湯からストリップを直接的に生産する手法として、回転する一対のロールの間に溶湯を供給し、凝固した金属を薄帯状に送り出す双ロール連続鋳造法がある。図４は従来の双ロール鋳造機の一例を示すものであって、水平に並べて配置した一対の冷却ロール１と、当該冷却ロール１に付帯させた一対のサイド堰２とを備えている。
【０００３】
冷却ロール１は、その内部に冷却水が流通し、生産すべきストリップ３の板厚に応じてロール間隙Ｇを拡縮調整できるように構成されている。冷却ロール１の回転方向と速度は、それぞれの冷却ロール１の外周面が上側からロール間隙Ｇへ向かって等速で移動するように設定してある。
【０００４】
一方のサイド堰２は各冷却ロール１の一端に面接触し、他方のサイド堰２は各冷却ロール１の他端に面接触しており、冷却ロール１及びサイド堰２によって四方を囲まれる空間には、溶湯供給用のノズルピース４が、ロール間隙Ｇの真上に位置するように配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ノズルピース４は、頂部に溶湯５を受けるための細長のノズルトラフ６を有しており、長手方向側壁の下端寄り部分には、前記ノズルトラフ６から冷却ロール１の間へ溶湯５を供給する開口７が、これら冷却ロール１軸線に沿って並ぶように複数穿設され、溶湯５をノズルトラフ６に流し込むと、冷却ロール１外周面に接する溶湯溜まり８が形成される。
【０００６】
この双ロール鋳造機では、冷却水の流通により冷却ロール１の抜熱を図りながら、上記の溶湯溜まり８を形成して冷却ロール１を回転させると、溶湯５が冷却ロール１外周面で固まって凝固殻を形作り、ストリップ３がロール間隙Ｇから下方へ送り出される。このとき、生産されるストリップ３が目標板厚となるように、各冷却ロール１のネック部分に互いに近付く向きへ荷重を付与する。
【特許文献１】特開２０００−２０２５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のノズルピース４は冷却ロール１側の壁面が、冷却ロール１間に形成される溶湯溜まり８の気液境界付近から上方で鉛直面９をなし、その下方の溶湯溜まり８中で、冷却ロール１の外周面に沿う傾斜面１０をなしている。溶湯溜まり８を形成している溶湯５の粘性と冷却ロール１の回転との相乗作用により、溶湯溜まり８中では溶湯５が冷却ロール１の外周面に随伴するため、冷却ロール１外周面に沿って下方へ向かう流れと、当該流れの還りとして冷却ロール１間の中央部分を上方へ向かう流れとが生じる（図４における矢印は流れを表している）。
【０００８】
そして、溶湯溜まり８の上部では、溶湯５が冷却ロール１外周面に引き連れられて下方へ転向し、ノズルピース４の鉛直面９の近くに溶湯５が滞留する範囲Ａが生じて、スカム（溶湯５に含まれている酸化物などの不純物を成分とした浮遊物）が徐々に蓄積する。スカムは、ノズルピース４の鉛直面９に付着し、時間の経過とともに成長していずれは脱落する。ストリップ３が微量のスカムを巻き込むことは許容されるが、ストリップ３が成長したスカムを巻き込むと品質不良となり、破断につながることもある。
【０００９】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、ノズルピース付近でのスカムの蓄積及び成長を抑制できる双ロール鋳造機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に配置したノズルピースとを備え、当該ノズルピースの冷却ロール側の壁面を、冷却ロール間に形成される溶湯溜まり中の流れが滞る範囲が無くなるように形作っている。
【００１１】
より具体的には、ノズルピースの冷却ロール側の壁面を、冷却ロール外周面に沿い且つ冷却ロール間に形成される溶湯溜まりの自由表面に斜めに交差するように形作った構成、更には、ノズルピースの冷却ロール側の壁面のうち、溶湯が流出する個所よりも上側の範囲の一部を、冷却ロール外周面に沿い且つ冷却ロール間に形成される溶湯溜まりの自由表面に斜めに交差するように形作った構成を採る。
【００１２】
また、ノズルピースへ供給すべき溶湯を蓄えるタンディッシュと、当該タンディッシュからノズルピースへの溶湯供給流路に設けられ且つアクチュエータにより開閉するゲートと、溶湯溜まりの上方からノズルピースの冷却ロール側の壁面を撮影するカメラと、当該カメラから送信される画像信号に基づき溶湯溜まりの現状の自由液面位置を求める位置算出手段と、予め設定されている適正な自由液面の高さ範囲と前記現状の自由液面位置との相対位置を対比してゲート開閉用のアクチュエータを作動させる流下制御手段とを備えて、溶湯溜まりの自由液面位置を積極的に管理する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の双ロール鋳造機によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【００１４】
（１）ノズルピースの冷却ロール側の壁面を溶湯溜まり中で流れが滞る範囲が無くなるように形作ったので、ノズルピース付近でのスカムの蓄積及び成長の抑制を図れ、これにより、ストリップが成長したスカムを巻き込むことに起因した品質不良や、破断を回避できる。
【００１５】
（２）更に、ノズルピースの冷却ロール側の壁面を、冷却ロール外周面に沿い且つ冷却ロール間に形成される溶湯溜まりの自由表面に斜めに形作るという構成を採ることで、スカムの蓄積及び成長を確実に抑制でき、ストリップの品質がより向上する。
【００１６】
（３）カメラから送信される画像信号に基づき溶湯溜まりの現状の自由液面位置を求め、現状の自由液面位置が適正な自由液面高さ範囲の下限値に近づいたときにゲートを開いてノズルピースに溶湯を供給し、現状の自由液面位置が適正な自由液面高さ範囲の上限値に近づいたときにゲートを閉じてノズルピースへの溶湯の供給を中断するという手立てを採れば、ノズルピースの冷却ロール側の壁面のうちの冷却ロール外周面に沿う範囲が溶湯溜まりの自由表面に交わった状態が保たれ、スカムの蓄積及び成長の要因となる溶湯溜まりの中で流れが滞る範囲を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の双ロール鋳造機の第１の例を示すもので、水平に並べて配置した一対の冷却ロール１と、当該冷却ロール１に付帯させた一対のサイド堰２と、ノズルピース１１とを備えており、図中、図４と同じ符号を付した部分は同一物を表している。
【００１８】
ノズルピース１１は、頂部に溶湯５を受けるための細長のノズルトラフ６を有しており、長手方向側壁の下端寄り部分には、前記ノズルトラフ６から冷却ロール１の間へ溶湯５を供給する開口７が、これら冷却ロール１軸線に沿って並ぶように複数穿設されている。ノズルピース１１は冷却ロール１側の壁面が、冷却ロール１間に形成される溶湯溜まり８の気液境界の上方で鉛直面１２をなし、その下方で、冷却ロール１の軸線方向に見て、冷却ロール１の外周面に沿い且つ溶湯溜まり８の自由表面に斜めに交差する傾斜面１３をなしており、当該傾斜面１３は、溶湯溜まり８の気液境界付近を占めている。
【００１９】
この双ロール鋳造機では、冷却水の流通により冷却ロール１の抜熱を図りながら、溶湯５をノズルトラフ６に流し込み、溶湯溜まり８を形成するとともに、冷却ロール１を回転させると、ストリップ３がロール間隙Ｇから下方へ送り出される。溶湯溜まり８を形成している溶湯５の粘性と冷却ロール１の回転との相乗作用により、溶湯溜まり８中では溶湯５が冷却ロール１の外周面に随伴するため、冷却ロール１外周面に沿って下方へ向かう流れと、当該流れの還りとして冷却ロール１間の中央部分を上方へ向かう流れとが生じる（図１における矢印は流れを表している）。
【００２０】
そして、溶湯溜まり８の上部では、溶湯５が冷却ロール１外周面に引き連れられて下方へ転向するが、溶湯溜まり８の気液境界付近は、ノズルピース１１の傾斜面１３によって占められているため、溶湯溜まり８中に図４に示す範囲Ａのような溶湯５が滞留する余地が無く、ノズルピース１１の付近にスカムが蓄積せず、スカムがノズルピース１１に付着して成長することもない。よって、ストリップ３が成長したスカムを巻き込むことに起因した品質不良や、破断を回避できる。
【００２１】
図２は本発明の双ロール鋳造機の第２の例を示すもので、水平に並べて配置した一対の冷却ロール１と、当該冷却ロール１に付帯させた一対のサイド堰２と、ノズルピース１４とを備えており、図中、図１と同じ符号を付した部分は同一物を表している。
【００２２】
ノズルピース１４は、頂部に溶湯５を受けるための細長のノズルトラフ６を有しており、長手方向側壁の下端寄り部分には、前記ノズルトラフ６から冷却ロール１の間へ溶湯５を供給する開口７が、これら冷却ロール１軸線に沿って並ぶように複数穿設されている。
ノズルピース１４は冷却ロール１側の壁面が、冷却ロール１間に形成される溶湯溜まり８の気液境界の上方で鉛直面１５をなし、溶湯５が流出する開口７の上側から鉛直面１５の下端に至る間で、冷却ロール１の軸線方向に見て、冷却ロール１の外周面に沿い且つ溶湯溜まり８の自由表面に斜めに交差する傾斜面１６をなしており、当該傾斜面１６は、溶湯溜まり８の気液境界付近を占めている。
【００２３】
この双ロール鋳造機では、冷却水の流通により冷却ロール１の抜熱を図りながら、溶湯５をノズルトラフ６に流し込み、溶湯溜まり８を形成するとともに、冷却ロール１を回転させると、ストリップ３がロール間隙Ｇから下方へ送り出される。溶湯溜まり８を形成している溶湯５の粘性と冷却ロール１の回転との相乗作用により、溶湯溜まり８中では溶湯５が冷却ロール１の外周面に随伴するため、冷却ロール１外周面に沿って下方へ向かう流れと、当該流れの還りとして冷却ロール１間の中央部分を上方へ向かう流れとが生じる（図２における矢印は流れを表している）。
【００２４】
そして、溶湯溜まり８の上部では、溶湯５が冷却ロール１外周面に引き連れられて下方へ転向するが、溶湯溜まり８の気液境界付近は、ノズルピース１１の傾斜面１６によって占められているため、溶湯溜まり８中に図４に示す範囲Ａのような溶湯５が滞留する余地が無く、ノズルピース１１の付近にスカムが蓄積せず、スカムがノズルピース１１に付着して成長することもない。よって、ストリップ３が成長したスカムを巻き込むことに起因した品質不良や、破断を回避できる。
【００２５】
図３は本発明の双ロール鋳造機の第３の例を示すもので、水平に並べて配置した一対の冷却ロール１と、当該冷却ロール１に付帯させた一対のサイド堰２と、ノズルピース１４とに加えて、ノズルピース１４へ供給すべき溶湯５を蓄えるタンディッシュ１７と、当該タンディッシュ１７からノズルピース１４への溶湯供給流路に設けられ且つアクチュエータ１８により開閉するスライドゲート１９とを備えている。スライドゲート１９は、タンディッシュ１７の底部に穿設してある溶湯流下用の孔を閉止可能な仕切板を有している。
【００２６】
更に、溶湯溜まり８の上方からノズルピース１４の冷却ロール１側の壁面（主に図２に示す傾斜面１６）を撮影するカメラ２０と、当該カメラ２０から送信される画像信号に基づき溶湯溜まり８の現状の自由液面位置を求める位置算出手段２１と、予め設定されている適正な自由液面範囲（図２に示すノズルピース１４の鉛直面１５が溶湯溜まり８に浸らず、図２に示すノズルピース１４の開口７が溶湯溜まり８中に没した状態が保たれる溶湯溜まり８の自由液面の上下位置範囲）と前記現状の自由液面位置との相対位置を対比してアクチュエータ１８を作動させる流下制御手段２２とを備えている。
【００２７】
流下制御手段２２は、溶湯溜まり８の現状の自由液面位置がノズルピース１４の開口７の至近にまで下がったときに、スライドゲート１９が開くようにアクチュエータ１８を作動させる溶湯流下開始制御と、溶湯溜まり８の現状の自由液面位置がノズルピース１４の鉛直面１５の至近にまで上がったときに、スライドゲート１９が閉じるようにアクチュエータ１８を作動させる溶湯流下中断制御とを実行する。
【００２８】
この双ロール鋳造機では、カメラ２０から送信される画像信号に基づき、位置算出手段２１が溶湯溜まり８の現状の自由液面位置を求め、流下制御手段２２は、予め設定されている適正な自由液面の高さ範囲と前記現状の自由液面位置との相対位置が常に対比しつつ、下記のようにアクチュエータ１８を作動させる。
【００２９】
ストリップ３の送出に呼応してノズルピース１４の開口７の至近（高さ範囲の下限値）にまで溶湯溜まり８の自由液面位置が下がると、流下制御手段２２は、スライドゲート１９が開くようにアクチュエータ１８を作動させて溶湯５を溶湯溜まり８に補充し、開口７が気中に露出することを防ぐ。そして、溶湯５の補充に伴い、ノズルピース１４の鉛直面１５の至近（高さ範囲の上限値）にまで溶湯溜まり湯の自由液面位置が上がると、流下制御手段２２は、スライドゲート１９が閉じるようにアクチュエータ１８を作動させて溶湯５の流下を中断し、鉛直面１５が溶湯溜まり８に浸ることを防ぐ。
【００３０】
すなわち、溶湯溜まり８の気液境界付近は、ノズルピース１４の傾斜面１６によって占められているため、溶湯溜まり８中に図４に示す範囲Ａのような溶湯５が滞留する余地が無く、ノズルピース１４の付近にスカムが蓄積せず、スカムがノズルピース１４に付着して成長することもない。よって、ストリップ３が成長したスカムを巻き込むことに起因した品質不良や、破断を回避できる。
【００３１】
なお、本発明の双ロール鋳造機は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の双ロール鋳造機は、鋼をはじめとして種々の金属ストリップの製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の双ロール鋳造機の第１の例におけるノズルピースを示す概念図である。
【図２】本発明の双ロール鋳造機の第２の例におけるノズルピースを示す概念図である。
【図３】本発明の双ロール鋳造機の第３の例における全体構成を示す概念図である。
【図４】従来の双ロール鋳造機の一例におけるノズルピースを示す概念図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    冷却ロール
２    サイド堰
８    溶湯溜まり
１１  ノズルピース
１３  傾斜面（壁面）
１４  ノズルピース
１６  傾斜面（壁面）
１７  タンディッシュ
１８  アクチュエータ
１９  スライドゲート
２０  カメラ
２１  位置算出手段
２２  流下制御手段
Ａ    範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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