双ロール式連続鋳造によるアルミニウム鋳片の製造方法

【目的】双ロール式連続鋳造により、表面性状が優れたアルミニウム鋳片を製造する。
【構成】鋳造ロールに近接させて、下端は溶湯の浴面よりも下方に上端は溶湯の浴面よりも上方となるように接触制限板を配し、接触制限板の下端と鋳造ロールの表面とを非接触でかつ２ｍｍ以下の間隔に保って鋳造する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は双ロール式連続鋳造によるアルミニウムの帯状鋳片の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、通常の双ロール式連続鋳造による鋳片の形成の説明図である。図４で溶湯５は、矢印８方向に回転する水平にかつ互いに平行に配された２本の鋳造ロール１−１，１−２と側堰１２で形成される湯溜り２に注入される。溶湯は鋳造ロールで冷却されて凝固シェル３−１，３−２を形成する。凝固シェル３−１，３−２は鋳造ロール１−１，１−２の回動に追従して移動しながら生長するが、鋳造ロール１−１と１−２の間隙が最小となるキス点４で一体化し、鋳片６となってキス点４から下方に取り出される。
【０００３】図４の双ロール式連続鋳造機で、アルミニウム溶湯を鋳造すると、溶湯の浴面７上には酸化膜が形成される。また注入する溶湯流５は溶湯の浴面７を揺動させる。このため溶湯の浴面７が鋳造ロールの表面と接触している図４の連続鋳造機では、揺動する酸化膜が凝固シェルに巻き込まれ、鋳片６の表面に波状の表面疵（リップルマーク）を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】双ロール式連続鋳造法によると、厚さが薄いアルミニウム鋳片が得られるために、以後の圧延工程を大幅に簡易化できるが、表面にリップルマークが発生すると、アルミニウム製品の表面に光沢むらが発生し、品質が損なわれる。また後で詳述するがアルミニウムの鋳片の表面にはヘゲ状疵が発生する事があるが、このヘゲ状疵も鋳片の品質を損なう。本発明は双ロール式連続鋳造によるアルミニウム鋳片の製造において、リップルマークやへげ状疵の発生を低減、防止する方法の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】図１は本発明の方法の説明図である。本発明は、一対の鋳造ロール１−１，１−２を有する双ロール式連続鋳造機のそれぞれの鋳造ロールに近接させ、かつ、鋳造ロール１−２側については、下端１０が湯溜り溶湯の浴面７よりも下方に、また上端が湯溜り溶湯の浴面７よりも上方となるように接触制限板９を配設して、湯溜り溶湯の浴面７と鋳造ロールの表面とを非接触に保持し、更に接触制限板の下端１０と鋳造ロール１−２の表面とを非接触かつ２ｍｍ以下の間隔に保ち、鋳造ロール１−１側も同様にして鋳造することを特徴とする、双ロール式連続鋳造によるアルミニウム鋳片の製造方法である。
【０００６】本発明で接触制限板９は、耐火物、例えばグラファイト系耐火物で形成されている。耐火物は断熱性を有するために、注入されたアルミニウム溶湯５は、溶湯の浴面７で凝固を開始しないで、溶湯の浴面７の下方の鋳造ロール１−２と接触する点１１で凝固を開始する。特にグラファイト系耐火物は溶融アルミニウムとのぬれ性が悪いために、溶融アルミニウムが付着し難い。このためグラファイト系耐火物は接触制限板の材質として好ましい。
【０００７】溶湯の注入に際して、溶湯の浴面７上には酸化膜が形成され、また溶湯の浴面７は揺動するが、図１R>１の場合は、溶湯の浴面７の下方で凝固が開始するために、溶湯の浴面７上の酸化膜は鋳片６の表面に巻き込まれることがなく、また溶湯の浴面が揺動しても凝固の開始点は揺動しない。このために鋳片６の表面のリップルマークは低減する。
【０００８】しかし本発明者等の知見によると、溶湯中で接触制限板を鋳造ロールに接触させて配すると、アルミニウム鋳片の表面には光沢が他とは異なるヘゲ状疵が発生し易い。尚このヘゲ状疵部には多数の微細な表面ワレが観察される。従って本発明では接触制限板の下端１０を鋳造ロール１−２の表面と非接触に保つ。
【０００９】しかし接触制限板の下端１０と鋳造ロールの表面との間隔が２ｍｍ超の場合は、溶湯が接触制限板と鋳造ロールとの隙間に湯差しして、接触制限板を損壊する。従って本発明では接触制限板の下端と鋳造ロールとの隙間を２ｍｍ以下に保つ。
【００１０】接触制限板を鋳造ロールに接触させた際にヘゲ状疵が発生する理由は、かならずしも詳かではないが、この際は接触制限板が鋳造ロールによって削られ、鋳造ロールの表面に耐火物の粉の断熱層が形成され、この断熱層が凝固シェルの円滑な生長を阻害する事によると考えられる。即ち接触制限板を鋳造ロールに接触させると、凝固シェルの厚さが薄い部分が局部的に発生し、熱収縮に際してこの部分に微細な表面ワレが発生し、ヘゲ疵になると想考される。
【００１１】図２は接触制限板の下端と鋳造ロールの表面とを、非接触でかつ２ｍｍ以下の間隔に保つ際に用いる治具の例の説明図である。即ち接触制限板９は、回転ロール１２を有するホルダー１３に取りつけ、ホルダー１３はホルダーに設けたアーム１４を介して矢印１５方向に引張られている。鋳造開始に先立ち、接触制限板の下端９と鋳造ロール１−２の表面とが非接触でかつ２ｍｍ以下の間隔となるように治具を設定する。
【００１２】鋳造中はローラ１２は鋳造ロール１−２の回転に追従して回転する。ローラ１２は鋳造ロール１−２の移動や鋳造ロール１−２の表面形状の変化に沿って揺動し、接触制限板９の下端部はローラ１２の揺動に追従して揺動する。このため接触制限板の下端１０は、鋳造ロール１−２の移動や表面の形状等に影響されないで、常に鋳造ロール１−２と非接触でかつ２ｍｍ以下の間隔に保たれる。
【００１３】
【実施例】本発明者等は図１で示した連続鋳造装置を用いて、JIS H4000の合金番号1100,3004，5282の成分のアルミニウム合金の鋳造を行った。鋳造ロール１−１および１−２は直径が４００ｍｍ、胴長が３５０ｍｍの内部が水冷された胴製で、４０ｍ／分の周速度で回動させた。得られた鋳片は板厚が約３ｍｍ、板幅が約３５０ｍｍの帯状である。
【００１４】鋳造に際して、接触制限板の下端１０と鋳造ロール表面との間隙を０.１ｍｍ，０.５ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍに変えてアルミニウム鋳片の表面性状に及ぼす影響を調査した。図３はその結果の例を示す図である。
【００１５】図３の横軸が０の場合、即ち接触制限板の下端を鋳造ロールの表面に密着させた場合は、鋳片の表面にはヘゲ状疵が多発する。また接触制限板の下端と鋳造ロール表面との間隔が３ｍｍの場合は、合金1100と合金5282の場合は湯差しが発生する。接触制限板の下端と鋳造ロール表面とが非接触でその間隔が２ｍｍ以下の場合は、鋳片の表面にはリップルマークやヘゲ状疵がなく、良好であった。
【００１６】
【発明の効果】本発明を実施することによって、リップルマークやヘゲ状疵のないアルミニウム鋳片を製造する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の双ロール式連続鋳造方法の例の説明図。
【図２】本発明で用いる接触制限板の保持方法の例の説明図。
【図３】実施例における、接触制限板の配置と表片表面疵の関係を示す図。
【図４】通常の双ロール式連続鋳造の説明図。
【符号の説明】
１−１，１−２：鋳造ロール、２：湯溜り、３−１，３−２：凝固シェル、４：キス点、５：溶湯(溶湯流)、６：鋳片、７：湯溜り溶湯の浴面、８：鋳造ロールの回転方向、９：接触制限板、１０：接触制限板の下端、１１：凝固開始点、１２：ローラ、１３：ホルダー、１４：アーム、１５：アームに加える張力の方向。

【特許請求の範囲】
【請求項１】一対の鋳造ロールを有する双ロール式連続鋳造機のそれぞれの鋳造ロールに近接させ、かつ下端が湯溜り溶湯の浴面よりも下方に、また上端が湯溜り溶湯の浴面よりも上方となるように接触制限板を配設して、湯溜り溶湯の浴面を鋳造ロールの表面と非接触に保持し、さらに該接触制限板の下端と鋳造ロールの表面とを非接触かつ２ｍｍ以下の間隔に保って鋳造する事を特徴とする、双ロール式連続鋳造によるアルミニウム鋳片の製造方法。

【図１】