JP2010253560A - 鋳鉄金属ストリップを製造する方法及び対応する２ロール鋳造設備 - Google Patents

Abstract

【課題】溶融金属とは無関係な粒子が、鋳造された金属ストリップの表面又は表面に近い領域へ混入されるのを回避する。
【解決手段】鋳造設備は、２つの鋳造ロールと、溶融金属チャンバーと鋳造ギャップを共に画定する２つの横板とを含んでいる。溶融金属は溶融金属チャンバーに導入され、前記溶融金属チャンバー内に、上部が開放された溶融浴表面を有する金属溶融浴を形成する。鋳鉄金属ストリップは、溶融金属チャンバーから鋳造ギャップを通って運ばれる。溶融金属とは無関係な粒子を収集するための、区画された表面領域（３０）が、少なくとも１つのガスジェット（２０、２０ａ、２０ｂ）の効果の下に、溶融浴表面に生成される。少なくとも１つのガスジェット（２０、２０ａ、２０ｂ）が、溶融浴表面（８）の接触線（１０、１１）に対して所定距離にあるガスジェット軸（２１）の方向で、溶融浴表面に鋳造ロール（１、２）と共に方向付けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、溶融空間と鋳造ギャップ（ｃａｓｔｉｎｇ ｇａｐ）とを共に形成し、溶融金属がこの溶融空間に供給され、上部が開放された溶融浴面を有する溶融浴を溶融空間内に形成し、鋳造された金属ストリップが溶融空間から鋳造ギャップを通じて送り出され、溶融物とは無関係な粒子の収集のための区画された表面領域（ｄｅｌｉｍｉｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｅｇｉｏｎ）が、少なくとも１つのガスジェットの作用の下に、溶融浴表面上に形成される、２つの鋳造ロール及び２つの側板を使用した、鋳造された金属ストリップ（ｃａｓｔ ｍｅｔａｌ ｓｔｒｉｐ）を製造する方法、及びこの方法のために用いられる、２ロール鋳造装置（ｔｗｏ−ｒｏｌｌ ｃａｓｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）に関する。

本発明は、好ましくは鋳鉄ストリップが略垂直に下方へ取り出される、２ロール鋳造設備を使用する、ストリップの厚みが０．５ｍｍ〜１０ｍｍの鋳鉄ストリップを連続的に製造するための、鋳造方法に関する。

金属ストリップが垂直に送り出される２ロール鋳造装置は周知であり、図１及び図２に図式的に示されるように、反対に回転するように駆動される２つの鋳造ロール１、２と、好ましくはこの鋳造ロールの端部側に面して配置され、それにより浴中に沈められた鋳造ノズル６を通して導入される溶融金属を受けるための溶融空間５を形成する、２つの側板３、４を含んでいる。鋳造ロールの２つの回転の軸は水平面内にあり、相互に所定距離を隔てて並行に配置され、それにより鋳造ギャップ（ｃａｓｔｉｎｇ ｇａｐ）７がこれらの鋳造ロールの間に形成され、この鋳造ギャップ７の長さ方向の範囲は側板により区画され、従って鋳造ギャップ７は所望の鋳造されたストリップの断面に対応する断面を有する。この溶融空間への溶融金属の連続的な供給により、上部が開放された溶融浴表面８を有する溶融浴が、その内部に形成される。溶融浴面上方では、外部気体の接触を実質的に防止するために、シールを形成するか、又は所定ギャップを維持するように、鋳造ロール及び側板に対して位置する溶融空間がカバーフード９により区画されている。底部では、金属ストリップが出てくる溶融空間が、鋳造ギャップに開放されている。鋳造ロールが回転すると、溶融浴表面と冷却された鋳造ロールとの間の接触線１０、１１から出発して、鋳造ロールが溶融浴に入るところで２つのストランド外郭（ｓｔｒａｎｄ ｓｈｅｌｌ）１２が鋳造ロールの側面に形成され、ストランド外郭は連続的により厚くなり、金属ストリップ１３を形成するように最終的に鋳造ギャップ内で一体化する。

溶融浴内に運動を起こさせる、浴中に沈められた鋳造ノズルを通しての、溶融浴への溶融金属の連続的な供給により、溶融物とは無関係な非金属粒子が混入する。これら粒子は溶融浴表面に浮かびあがり、そこで溶融物とは無関係な、耐熱材料との化学反応により、又は再酸化によりモールドされた溶融浴内に生成された粒子と共に凝集し、鋳造ロールの横表面方向の鋳造ロールとの接触線において直接優先的にストランド外郭内に組み込まれて、鋳鉄金属ストリップの表面及び表面近傍の領域内で、介在物とマクロクラック及びマイクロクラックの原因（ｓｅｅｄｓ）を形成する。

従来技術の記述に従う、溶融金属を鋳造するための２ロール鋳造設備及び鋳造方法は、例えば特許文献１、特許文献２、及び特許文献３から知られている。

溶融物とは無関係の粒子を鋳造ロール表面と溶融浴面との間の接触線から遠ざけておくために、特許文献１には、溶融物とは無関係の粒子を溶融物のたまりの中心に向かって漂流させるガスジェットを、この接触線の領域に適用することが提案されている。このガスジェットは、鋳造ロールの表面及び溶融浴面のエッジ領域の一部をカバーするが、ストランド外郭の成長に影響する溶融浴の変動及び温度の変動が、ガスジェットの強度と温度に応じて敏感な領域の鋳造ロール表面に発生する。都合の悪いことに、この領域におけるストランド外郭の形成に対する略均一な初期条件は、最終製品に対して特に重要である。

特許文献２によれば、溶融物とは無関係で、金属浴と鋳造ロールの横面との間の接触線に向かって溶融浴内に取り込まれた粒子の漂流は、この金属浴内に斜めに沈められ、その下側エッジが、浴中に沈められた鋳造ノズルの出口の開口の高さよりも下に配置されたシールドによって鋳造作業中は避けられる。これの狙いは、溶融空間内に付加的な溶融プール（ｍｅｌｔ ｐｏｏｌ）を生成することであり、そこでは非金属の粒子は分離することができる。２ロール鋳造装置を使用して連続的に製造される金属ストリップはコイルに巻かれ、各々の個々の巻取作業の終了時には、このシールドは金属浴から取り出され、溶融浴表面で分離された粒子は、ガスノズルを使用して鋳造ロール表面の少なくとも１つに向かって吹き付けられ、このようにして金属ストリップの短い一片と共に排出される。この方法の主な欠点は、各々の鋳造されたコイルの一部がスクラップとなり、それが連続した製造プロセスを中断して、製造におけるスクラップの比率を増加させることである。更に、溶融金属がシールド上に堆積し、このシールドが引き上げられる度に固化する。このシールドが耐火材料で構成されている場合には、耐火材料の浸食された粒子が溶融浴中に追加して導入されるか、又は液状の鋼と耐火材料との間に化学反応が発生して、更に不純物を生成する。

特許文献３は、浴の表面に浮遊する異物が回転するカップ機構を使用して連続的にすくい上げられることにより取り除かれる、２ロール鋳造装置を開示している。これらの装置は溶融浴表面で金属の溶融点で動作しなければならないので、これらの機械的な装置においては多数の動作不良が起こりやすい。更に鋼の溶融浴の場合には、浴の表面は大気中の酸素との接触から保護されなければならず、そのためにこれらの条件の下では、この型式の掬い上げ装置の使用は実現可能なものではない。

特開２００１−３１４９４６号公報 国際公開第０２／０８３３４３号パンフレット 特開平２−２０７９４６号公報

従って、前述の従来技術の欠点を避け、鋳造されたストリップの表面への、又は表面内への、あるいは表面近傍の領域内への溶融浴とは無関係な粒子の混入が実質的に避けられ、実質的に崩壊することなく、溶融浴表面におけるいかなる波の形成からも仕切られた、溶融浴表面と鋳造ロールの横表面との間の接触線が実現され、かつ同時に溶融浴表面との酸素の接触が可能な限り避けられる、鋳造された金属ストリップを製造するための方法、及び２ロール鋳造装置を提案することが本発明の目的である。

導入部に記載したタイプの方法に基づいて取り組むことにより、ガスジェットの軸が溶融浴表面と鋳造ロールとの間の接触線から所定距離にある状態で、少なくとも１つのガスジェットが溶融浴表面に向けられるという事実により、この目的が達成される。

この場合、少なくとも１つのガスジェットは、溶融物とは無関係な粒子がそれを通じて逃げることができるギャップが、区画された表面領域沿いに存在し続けないような形状とされている。一般的に区画された表面領域は、任意の所望の外形を有する閉じた環を形成するガスジェットにより、又は複数の連続するガスジェットにより、形成されてもよい。同時に、鋼のような、酸化への高い傾向を有する溶融金属の場合には特に、不活性ガス又は還元性のシールドガス雰囲気が溶融金属浴の上方及び溶融空間内に形成され、維持されて、実質的に溶融金属の再酸化を支配する外部大気の侵入に対して適切に閉止される。

少なくとも１つのガスジェットは、溶融浴表面に直接方向付けられる。これは、ガスジェットと溶融浴表面の間の接触領域と、鋳造ロール、及び／又は溶融空間を区画する側板との間で、溶融浴表面において、波の形成により実質的に影響を受けずに維持される滑らかなエッジの金属ストリップ（ｃａｌｍ ｅｄｇｅ ｓｔｒｉｐ）を製造する。鋳造ロールの表面が、同様に適切に安定した、均質な一定した方法で駆動及び機能している場合には、鋳造速度に応じて回転する、鋳造ロールの横表面においての、ストランド外郭の、一定した、均一な、外乱を受けない形成に、この手段は大きく貢献する。

この状況では、少なくとも１つのガスジェットが、水平面を基礎にして２５°〜１４５°の角度で、好ましくは３５°〜９０°の角度で溶融浴表面に方向付けられる場合に、特に都合がよい。この場合、溶融浴表面は実質的にこの水平面に対応している。

各々のガスジェットには、所定のガスジェット軸が割り当てられている。好ましくは、ガスジェット軸が、溶融浴表面と鋳造ロールとの間の接触線から、及び／又は溶融浴表面と側板との間の接触線から、所定距離にある状態で、少なくとも１つのガスジェットが溶融浴表面に方向付けられる。この距離は、好ましくは一定であり、溶融浴表面から測定して、１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。

回転している鋳造ロールとは異なり、側板は実質的に静止しているので、少なくとも１つのガスジェットは、溶融浴表面と側板との間の接触線から所定距離をもって側板の表面に方向付けることができ、かつガスジェットの少なくとも一部の流れは、溶融浴表面上に効果的に逸らされる。

単数又は複数のガスジェットは、好ましくはファンジェットの形式であり、対応した形状のノズルから出現する。ガスメータで用いられているものに似た、連続した狭いガスジェットを生成するように、多数のノズルが連続して配置されることが好適である。

溶融浴表面に任意の所望の形状の区画された表面領域を形成するために、少なくとも１つのガスジェットは、部分的に曲げられたファンジェットの形式である。

ガスジェットノズルからガスジェットが一度出現すると、１０°〜３５°の開口角度で、流れの方向にガスジェットが分岐される。均一で安定したストランド外郭の形成のためには、鋳造ロールの横表面に部分的に方向付けられるよりもむしろ、溶融浴表面に全ての分岐されたガスジェットが、衝突することが必要である。振動運動を実行してもよい側板においては、鋳造ロールの横表面で遭遇される不利な効果がここでは起こらないので、ガスジェットと側板との間の直接の接触が完全に可能である。

１つの好ましい望ましい実施形態に従えば、２つの側板の間で、適切な場合には側板に対して所定距離を設けておけば、少なくとも１つのガスジェットは、溶融浴表面と鋳造ロールとの間の接触線に対して中断することなく溶融浴表面に並行又は斜めに作用する。このことは、溶融物とは無関係な粒子との接触から、鋳造ロールの表面が連続してシールドされることを保証する。鋳造された金属ストリップは、少なくとも下流のコイル巻機（ｃｏｉｌｅｒ）で巻かれる前には、実際の２ロール鋳造設備に配置されることが不必要な、トリミングステーションを通るので、側板に向かう、従って鋳造された金属ストリップのエッジ部分への、粒子の連続した排出が可能でありかつ望ましく、従ってこの領域における非金属介在物の量レベルの制御された増加は、更なるスクラップを生じさせることは無い。溶融浴表面と鋳造ロールとの間の接触線に対して、ガスジェットが斜めに噴射するように配列することは、溶融物とは無関係な粒子の、側板に向かう連続した排出を更に加速させる。更に、側板に対して所定距離を設けておけば、ガスジェットによる側板での空間的に限定された領域の局所的な冷却が回避される。

同様に、２つの鋳造ロールの間で、適切な場合には鋳造ロールに対して所定距離を設けておくと、少なくとも１つのガスジェットは、溶融浴表面と側板との間の接触線に対して平行に、中断することなく溶融浴表面に作用する。結果として、鋳造動作の継続中には金属ストリップのエッジにおいてさえも溶融物とは無関係な粒子の増加が望ましくない場合には、適切なシールドが達成される。鋳造ロールに対して所定距離を維持しておくことにより、ストリップ表面に沿った鋳造ロールの横表面上の局所的な冷却を、従って鋳造ロールの横表面と溶融浴表面との間の接触線に沿ったストランド外郭の異なる成長のレベルを回避する。

少なくとも複数の区域において、少なくとも２つのガスジェットが、所定距離で相互に隔てられた溶融浴表面に作用するならば、溶融物とは無関係な粒子の制限への更なる改善が達成される。この方法は、鋳造ロールの横表面と溶融浴表面との間の接触線に沿った、ストリップの表面品質を特に改善する。２つのガスジェットが相互に、等しい距離に配列されることが好ましい。

溶融空間を形成する、又は直接その内部に配置された、２ロール鋳造装置の部品を、ガスジェットによって区画された表面領域を形成するときに含むことができる。この場合、区画された表面の領域は、少なくとも１つのガスジェットによる区域と、側板又は鋳造ロール又は浴中に沈められた鋳造ノズル又は他の内部の金付属品による区域とで形成されている。

所定角度で金属浴に衝突する少なくとも１つのガスジェットが、ギャップフリーの弾頭波（ｂｏｗ ｗａｖｅ）、即ちファンジェットの範囲の方向に平行に延伸し、少なくとも区域において区画された領域を包含する、溶融浴表面におけるうねりを形成することが好ましい。この弾頭波は連続していてもよく、この方法でこの区画された表面領域を形成し、あるいは側板の、又は鋳造ロールの、又は浴中に沈められた鋳造ノズルの、又は内部の金具の付属品などの２ロール鋳造装置の部品と組み合わせられて、区画された表面領域を形成することができる。

ガスジェットにより形成された弾頭波は、溶融浴表面の通常の高さの０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ上の、好ましくは０．１ｍｍ〜３ｍｍ上の、略一定の高さに維持されている。これは、溶融浴とは無関係な粒子のための収集タンクを生成し、それら無関係な粒子が制御された方法で排出されるまで、又は鋳造が自動的に終了するまで、そこに保持される。

不活性ガス又は還元ガスは、この領域において溶融浴表面での、溶融金属の再酸化が起こらないことを保証するための、ガスジェットを形成するために用いられる。用いることができる好ましいガスは、アルゴン、窒素、Ｎ＋Ｈ_２又はこれらのガスの少なくとも２つの混合ガスを含んでいる。

鋳造プロセスの開始段階においては、本発明に従う方法は、溶融浴の高さが動作レベルに到達した時、従って溶融浴が溶融空間において、及び特に溶融浴表面において、実質的に安定され、かつ平静化された時にのみ、展開されるべきである。従って鋳造プロセスの開始段階では、溶融浴表面での少なくとも１つのガスジェットの作用は、溶融空間への溶融物の導入が開始された後（鋳造の開始）、１０秒間〜２分間のみスイッチオンされることが好都合である。

長期の鋳造期間にわたって、溶融物とは無関係な粒子は区画された表面領域に累積され、少なくとも周期的な間隔で取り除かれなければならない。これは、溶融空間それ自身が完全に空にされ、次いで設備が再度起動されて、鋳造が再開される、作業上の理由での製造の中断中に好ましくは行われる。これらの時間間隔が長すぎる場合には、溶融物とは無関係な累積された粒子が、区画された表面領域から排出されるために、溶融浴表面での少なくとも１つのガスジェットの作用は、所定の時間間隔で各区域において中断される。溶融浴表面と２つの鋳造ロールの少なくとも１つとの間の接触線に沿った、又は溶融浴表面と２つの側板の少なくとも１つとの間の接触線に沿った、及び好ましくは溶融浴表面と双方の側板との間の接触線に沿った、溶融浴表面での、少なくとも１つのガスジェットの作用が中断されることにより、これは達成される。側板に向かう、及び従って鋳造される金属ストリップのエッジ領域への、溶融物とは無関係な粒子の排出は、金属ストリップの広い側の表面に近接した異物の形成を回避し、介在物の量レベルが増加した状態のこの金属ストリップの端部は、引き続く製造ステップで行われるストリップのトリミングの際に取り除かれる。溶融空間における鋳造ロールと溶融金属の間の接触表面を経由した、溶融物とは無関係な粒子の排出は、鋳造された金属ストリップのコイルの重量が達成された直後に、所定の時間間隔で好ましくは行われる。

また、本発明は、導入部に記載された一般的なタイプの、溶融浴表面で溶融浴を受けるための溶融空間と、鋳造ギャップとを共に形成する、回転駆動される２つの鋳造ロールと、鋳造ロールの終端側に面して位置する側板とを有する、鋳鉄金属ストリップを製造する２ロール鋳造装置を提案する。方向付けられるガスジェットのための出口開口を有する、少なくとも１つのガスジェットノズルが、溶融物とは無関係な粒子の収集のための区画された領域が溶融浴表面に形成されるような方法で溶融空間に配置され、又は方向付けられ、又は溶融空間内へ突出する。この方法により形成される２ロール鋳造装置は、ガスジェットノズルの出口開口が、溶融浴表面と鋳造ロールとの間の接触線から、所定距離を隔てて溶融浴表面に方向付けられることを特徴とする。

溶融浴表面の上において所定距離で、カバーフードにより、溶融空間は大気の侵入から保護されている。カバーフードは、接触表面又はシールを備える側板と鋳造ロールとに対して位置し、又は特に狭いギャップで鋳造ロールに対して設定されており、どの場合においても、溶融空間に導入されたシールドガスはこれらのギャップを通じて出ていき、この方法で外部ガスがこの溶融空間に侵入することがないように防止される。少なくともガスジェットノズルの出口開口は、カバーフードを通じて溶融空間内に突出しており、好ましくはカバーフードに固定されて配向されている。

一般的に、ガスジェットノズルの出口開口の配向は、出現するガスジェットの方向を決定する。この点で、ガスジェットノズルの出口の断面におけるノズル軸の方向は、出口開口の断面におけるガスジェットのガスジェット軸の配向に対応する。ガスジェットノズルの出口開口、及び従ってガスジェットノズルの出口開口内に定義されたノズルの軸は、溶融浴表面に直接方向付けられるので、溶融浴表面の望ましくない領域への、溶融物とは無関係な粒子の漂流が回避される。これに対する好ましい条件は、溶融浴表面に向けられたガスジェットの軸と、溶融浴表面と鋳造ロールとの間の接触線との間の距離が、溶融浴表面上から測定して１０ｍｍ〜５０ｍｍにある場合に達成される。ガスジェットノズルの出口開口又は出口開口の出口の断面内のノズル軸が、水平面に対して、２５°〜１４５°の所定角度で、好ましくは３５°〜９０°の所定角度で、溶融浴表面に方向付けられる場合に、好ましい条件が同様に結果として得られる。この場合、溶融浴表面は、水平面を形成する。

極めて狭く引き伸ばされたガスジェットを生成するために、ガスジェットノズルはスロット形状の出口開口を備える、ファンジェットノズル又はスロットノズルとして構成される。この型式の複数のガスジェットノズルを連続して配列することは、ガスジェットを使用して、任意の所望の形状の区画された領域が、溶融浴表面に包囲形成されることを可能にする。

ガスジェットノズルの出口開口が、溶融浴表面と側板との間の接触線から所定距離を隔てて溶融浴表面に方向付けられることが好都合である。

２つの側板の間で、適切な場合には側板に対して所定距離が設けられて、ガスジェットノズルの出口開口が、溶融浴表面と鋳造ロールとの間の接触線に平行に、溶融浴表面に方向付けられると、有益な効果が生成される。

連続したガスジェットの作用の下で、側板の過度の局所的な冷却は、２つの鋳造ロールの間で、適切な場合には鋳造ロールに対して所定距離を隔てて、ガスジェットノズルの出口開口が、溶融浴表面と側板との間の接触線に対して平行に、溶融浴表面に方向付けられると、回避される。鋳造ロールの表面の過度の局所的な冷却は、２つの鋳造ロールの間で、適切な場合には鋳造ロールに対して所定距離が適切に設けられた状態で、ガスジェットノズルの出口開口が、溶融浴表面と側板との間の接触線に対して平行に、溶融浴表面に方向付けられると、回避される。

溶融物とは無関係な粒子に対する改善されたシールドは、ガスジェットノズルが、略等しい距離にある目標とされるガスジェットに対する出口開口を２つ備えるか、又は各々が１つの出口開口を有する２つのガスジェットが設けられた場合に達成され、この場合、溶融物とは無関係な粒子の収集のための、２段に区画された表面領域（ｄｏｕｂｌｅ−ｄｅｌｉｍｉｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｅｇｉｏｎ）が溶融浴表面上に形成される。

溶融物とは無関係な粒子の収集のための、連続して区画された領域は、少なくとも１つのガスジェットノズルの出口開口が、溶融浴表面上の区画された表面領域を、ガスジェットの作用の下に、それらが形成されるように溶融浴表面上に方向付けられると、達成される。しかしながら、少なくとも１つのガスジェットノズルの出口開口が、鋳造ロールの区域と、又は側板の区域と、又は他の溶融浴内の内部物の区域と共に、ガスジェットの作用の下に連続して、溶融浴表面上に区画された表面領域を形成するように溶融浴表面に向けられても、同様にこれは可能である。

本発明の更なる利点と特徴は、添付図面への参照がなされる以下の非限定的な例示的実施形態の記述から明らかになるであろう。

従来技術に従う、２ロール鋳造装置の鋳造ロールの断面図である。 従来技術に従う、２ロール鋳造装置の平面図である。 本発明に従う鋳造ノズル、又は本発明に従って方向づけされたガスジェットを有する、２ロール鋳造装置を示す図である。 本発明の１実施形態に従う、ガスジェットノズルの配向と、ガスジェットの溶融浴表面への配向を示す図である。 本発明の１実施形態に従う、溶融浴表面上の区画された表面領域の形成を示す図である。 本発明の他の実施形態に従う、溶融浴表面上の区画された表面領域の形成を示す図である。 カバーフード内でのガスジェットノズルの組み込みを示す図である。 ２倍のガスジェットを有する、溶融浴表面上の区画された表面領域の配置を示す図である。 ２つの出口開口を有するガスジェットノズルを示す図である。

２ロール鋳造装置の基本的構成は、図１及び図２を参照して、従来技術の要約に既に記述されている。それらの図面において、特定の部品に対して既に導入された参照番号が、従って以下に続く文章で同じ部品に対して同様に適用される。２ロール鋳造装置は、連続鋳造された鋼ストリップの連続製造に対して用いられる。

表面における、又は表面に近接した領域における、スラグ、金属酸化物等の異物のわずかな包含さえも、表面の条件に対して顕著な悪影響を有する、マイクロクラックの原因となるセル及びマクロクラックを形成するので、特にステンレス鋼等級に対しては、特に高い要求が、製造されるストリップの表面品質に対して課せられている。

本発明に従う方法が基づいている原理は、図３に示されている。浴中に沈められた鋳造ノズル６を経由して連続的に供給される溶融鋼が存在する溶融空間５は、矢印により表わされる方向に回転する２つの鋳造ロール１、２と、鋳造ロールの端部側に対して位置し、この断面図ではその１つのみが示されている側板３との間に形成されている。溶融浴は、２つの鋳造ロール１、２の間に延在する溶融浴表面８を形成する。溶融浴表面８と、内部が冷却された鋳造ロール１、２の鋳造ロール表面１４、１５との間の、接触線１０、１１から出発してストランド外郭１２が形成され、鋳造ギャップ７で相互に一体化されて金属ストリップ１３を形成する。

ガスジェットノズル１６は溶融浴表面８から所定距離を隔てて配置されており、それらの出口開口１７、又は出口開口１７の出口の断面内のそれらのノズル軸１８は、溶融浴表面８に対して斜めに方向付けられている。ガスジェット軸２１によって出現するガスジェット２０は、溶融浴表面８上に所定の高さの弾頭波２４を生成するが、この高さはガスジェットの流速と、ガスジェットが溶融浴表面に衝突する圧力により、その殆どが決定される。溶融物とは無関係で、かつ溶融浴上に浮遊する粒子は、対向する弾頭波２４の間に、又は弾頭波により区画される表面領域３０内部に累積する。ガスジェットノズル１６は、供給ライン２６に接続され、この供給ラインを通じて不活性ガス又は還元ガスがガスジェットノズルに供給される。複数のガスジェットノズルが供給ラインに接続され、それらは循環するパイプラインを形成することが好ましい。

図４では、ガスジェットノズル１６の出口開口１７又はノズル軸１８が、溶融浴表面８上に方向付けられ、ガスジェット２０は溶融浴表面に直接衝突して弾頭波２４を生成する。この場合、出口開口１７、又はガスジェット２０、又はガスジェットの軸２１は、溶融浴表面８に向かって方向付けられ、これが２５°〜１４５°の、水平面Ｅに対する所定角度αを定義する。この場合角度αは、図４に示されるように、鋳造ロール側から決定される。

一列に配列されたガスジェットノズルにより生成される多数のガスジェットは、その表面領域内部に溶融物とは無関係な粒子が累積される、溶融浴表面上に区画された表面領域を生成する。図５は、２つの鋳造ロール１、２と２つの側板３、４の間の溶融浴表面８を示している。溶融浴表面８の上方には、鋳造ロールと平行に、かつ側板に平行に、溶融浴表面８に向けられた目標とするガスジェット２０を生成するようにガスジェットノズル１６が配置されている。それらは略矩形の区画された表面領域３０を包囲形成し、その内部に溶融物とは無関係な粒子が累積する。

図６は、２つの区画された表面領域３０を形成するための、更に利点のある実施形態を示している。この場合には、ガスジェットノズル１６は、鋳造ロール１、２に対して所定の角度位置に配向され、従って鋳造ロールに対して斜めに配向された弾頭波を形成する。溶融浴内部の中央に沈められた、浴中に沈められた鋳造ノズル６は、区画された表面領域３０の形成に含まれており、この表面領域を副区域に区画する。更なる副区域では、２つの表面領域３０がそれぞれ側板３、４により区画される。ほぼＶ字型の、２つの区画された表面領域３０の形成は、側板３、４に向かう、従って鋳造された鋼ストリップの最外のエッジ部分への、溶融物とは無関係な粒子の連続的な排出の特定の利点をもたらす。

外部大気の侵入から溶融浴をシールドするカバーフード９内部への、ガスジェットノズルの組み込みの可能な一実施形態が図７に示されている。鋳造ロール１、２の間には、鋳造ロールの表面１４、１５の間において、溶融浴表面８の上方で、それからある短い距離を隔てて支持部材（詳細は図示されていない）で保持されてカバーフード９が配置されている。カバーフード９は、穴又はエッジ側部の凹部を備え、カバーフード９上のブラケット３２にガスジェットノズル１６がはめ合わせられてねじ止めされており、そのような通路３１の１つのみがここでは示されている。ガスジェットノズル１６は、スロット形状の出口開口１７を備える、スロットノズル又はファンジェットノズルとして設計され、少なくとも終端部分では直線状の出口通路１９を有している。これは、溶融浴表面８に向けられた、極めて狭い、集中的なガスジェット２０を生成し、弾頭波２４を形成する。

区画された表面領域２５を形成するための、更に利点のある実施形態が図８に示されている。ガスジェットノズル１６は溶融浴表面８から所定距離に、そのエッジが全ての側で鋳造ロール１、２及び側板３、４に向かって配置されており、それらの出口開口は、溶融浴表面に向かって方向付けられている。図９に示されるように、ガスジェット２０ａ、２０ｂ、・・・を形成し、相互に平行に配置されたガスジェットノズル１６ａ、１６ｂ、・・・の２つの列は、鋳造ロールの長さ方向の範囲に沿った区画された表面領域沿いに、副区域内で相互に平行に配向されている。２つの出口開口を備えるガスジェットノズルを、同じ効果のために用いることができる。どちらの場合にも、２段の弾頭波が生成される。図９は、２つの出口開口１７ａ、１７ｂを備え、かつガスの流れの方向内で分岐される、出口通路１９ａ、１９ｂを備えるガスジェットノズル１６を示している。しかしながら出口通路は、相互に平行に設けられてもよい。２つの弾頭波２４ａ、２４ｂは、相互に所定距離を隔てて溶融浴表面８上に生成され、従って溶融物とは無関係な粒子への二重の障壁を生成する。

しかしながら、本発明は以上に図示され記述された実施形態に限定されることはなく、むしろ多様な方法で修正することができる。順に並び、区画された領域を形成するガスジェットと、それに関連するガスジェットノズルとを、ガスジェットが区画された表面領域の１つの周辺部内の溶融浴表面に向かって直接方向付けし、かつガスジェットが他の区域内の鋳造ロール表面又は側板に方向付けられるような方法で配置することも可能である。

１、２ 鋳造ロール
３、４ 側板
５ 溶融空間
７ 鋳造ギャップ
８ 溶融浴面
９ カバーフード
１０、１１ 接触線
１３ 鋳造された金属ストリップ
１６、１６ａ、１６ｂ ガスジェットノズル
１７、１７ａ、１７ｂ 出口開口
２０、２０ａ、２０ｂ ガスジェット
２１ ガスジェット軸
３０ 区画された表面領域

Claims (31)

1. 溶融空間（５）と鋳造ギャップ（７）とを共に形成し、溶融金属が前記溶融空間に供給され、上部が開放された溶融浴表面（８）を有する溶融浴を前記溶融空間内に形成し、鋳造された金属ストリップ（１３）が前記鋳造ギャップを通じて前記溶融空間から送り出され、前記溶融物とは無関係な粒子の収集のための区画された表面領域（３０）が、少なくとも１つのガスジェット（２０、２０ａ、２０ｂ）の作用の下に、前記溶融浴表面（８）上に形成される、２つの鋳造ロール（１、２）及び２つの側板（３、４）を使用した、鋳造された金属ストリップを製造する方法であって、
   前記少なくとも１つのガスジェット（２０、２０ａ、２０ｂ）の全体が、前記溶融浴表面（８）と前記鋳造ロール（１、２）との間の接触線（１０、１１）から、前記溶融浴表面から測定して１０ｍｍ〜５０ｍｍの所定距離を隔ててガスジェット軸（２１）の方向で前記溶融浴表面に方向付けられることを特徴とする、方法。
2. 前記少なくとも１つのガスジェットが、２５°〜１４５°の所定角度（α）で、好ましくは３５°〜９０°の所定角度（α）で、前記溶融浴表面に方向付けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのガスジェット（２０、２０ａ、２０ｂ）が、前記溶融浴表面（８）と前記側板（３、４）との間の接触線（１０、１１）から所定距離を隔てて前記ガスジェット軸（２１）の方向で前記溶融浴表面に方向付けられることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
4. 前記ガスジェット（２０、２０ｂ）が、前記溶融浴表面（８）と前記側板（３、４）との間の接触線（１０、１１）から、溶融浴表面から測定して１０ｍｍ〜５０ｍｍの所定距離を隔ててガスジェット軸（２１、２１ｂ）の方向で前記溶融浴表面に衝突することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つのガスジェットが、前記溶融浴表面と前記側板との間の接触線から所定距離を隔てて前記側板に方向付けられ、前記ガスジェットの少なくとも一部の流れが前記溶融浴表面へと効果的に方向を逸らされることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つのガスジェットが、ファンジェットの形式であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つのガスジェットが、部分的に曲げられたファンジェットの形式であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つのガスジェットが、流れの方向において１０°〜３５°の開き角度（γ）で分岐されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記２つの側板の間で、適切な場合には前記側板に対して所定距離が設けられて、前記少なくとも１つのガスジェットは、溶融浴表面と前記鋳造ロールとの間の接触線に対して平行又は斜めに、中断されることなく、溶融浴表面に作用することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記２つの鋳造ロールの間で、適切な場合には前記鋳造ロールに対して所定距離が設けられて、前記少なくとも１つのガスジェットは、溶融浴表面と前記側板との間の接触線に対して平行に、中断されることなく溶融浴表面に作用することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 少なくとも所定の区域において、少なくとも２つのガスジェット（２０ａ、２０ｂ）が、相互に所定距離を離間した状態で、前記溶融浴表面に作用することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つのガスジェットが、少なくとも所定の区域内で前記区画された領域を包含し、かつ前記溶融浴表面の通常の高さの上、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの、好ましくは、０．１ｍｍ〜３ｍｍの所定の一定の高さに保持される弾頭波（２４）を前記溶融浴表面に形成することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記ガスジェットを形成するために、不活性ガス又は還元ガス、好ましくはアルゴン又は窒素又はＮ＋Ｈ_２又はこれらのガスの少なくとも２つの混合ガスが用いられることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 鋳造プロセスの開始段階では、溶融浴表面での前記少なくとも１つのガスジェットの作用は、前記溶融空間への溶融物の導入の開始後、１０秒間〜２分間のみスイッチオンされることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 溶融浴表面での少なくとも１つのガスジェットの前記作用が、所定の時間間隔で各区域において中断され、よって溶融物とは無関係な粒子が区画された表面領域から排出されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記溶融浴表面と前記２つの鋳造ロールの少なくとも１つとの間の接触線に沿って、前記溶融浴表面への、前記少なくとも１つのガスジェットの前記作用が中断されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
17. 前記溶融浴表面と前記２つの側板の少なくとも１つとの間の接触線に沿って、好ましくは前記溶融浴表面と前記双方の側板との間の前記接触線に沿って、前記溶融浴表面への、前記少なくとも１つのガスジェットの前記作用が中断されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
18. 前記溶融物とは無関係な粒子が、前記鋳造された金属ストリップのエッジをトリミングすることにより、前記金属ストリップから取り除かれることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記溶融物とは無関係な粒子の除去が、鋳造された金属ストリップのコイルの重量が達成された直後に所定の時間間隔で行われ、前記溶融物とは無関係な粒子を豊富に含む前記金属ストリップ部分が取り除かれることを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 溶融浴表面（８）で溶融浴を保持するための溶融空間（５）と、鋳造ギャップ（７）とを共に形成する、回転駆動される２つの鋳造ロール（１、２）と、前記鋳造ロールの終端側に面して位置する側板（３、４）とを有する、鋳造された金属ストリップを製造する２ロール鋳造装置において、
    目標とするガスジェット（２０、２０ａ、２０ｂ、・・・）のための出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）を有する少なくとも１つのガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）が、前記溶融物とは無関係な粒子の収集のための区画された領域（３０）が前記溶融浴表面（８）に形成されるような方法で、前記溶融空間に配置されるか、又は方向付けされる２ロール鋳造装置であって、
    前記ガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）の前記出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）が、前記分岐されたガスジェットの全体が前記溶融浴表面に衝突し、前記溶融浴表面（８）に向けられた前記ガスジェットの軸（２１、２１ｂ）と、前記溶融浴表面と前記鋳造ロールとの間の接触線との間の距離が、前記溶融浴表面で測定して１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であるように、前記溶融浴表面（８）と前記鋳造ロール（１、２）との間の前記接触線（１０、１１）から所定距離を隔てて前記溶融浴表面（８）に向かって方向付けされていることを特徴とする、装置。
21. 前記ガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）の前記出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）が、２５°〜１４０°の所定角度（α）で、好ましくは３５°〜９０°の所定角度（α）で、前記溶融浴表面（８）に向かって方向付けられていることを特徴とする、請求項２０に記載の２ロール鋳造装置。
22. 前記ガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）の前記出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）が、前記溶融浴表面（８）と前記側板（３、４）との間の接触線（１０、１１）から所定距離を隔てられた前記溶融浴表面に向かって方向付けられていることを特徴とする、請求項２０又は２１のいずれか一項に記載の２ロール鋳造装置。
23. 前記溶融浴表面（８）を向いた前記ガスジェットの軸（２１、２１ｂ）と、前記溶融浴表面と前記側板（３、４）との間の接触線との間の距離が、前記溶融浴表面で測定して１０ｍｍ〜５０ｍｍにあることを特徴とする、請求項２２に記載の２ロール鋳造装置。
24. 前記ガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）の前記出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）が、前記溶融浴表面と側板（３、４）との間の接触線（１０、１１）から所定距離を隔てて、前記側板に向かって方向付けられていることを特徴とする、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の２ロール鋳造装置。
25. 前記２つの側板（３、４）の間で、適切な場合には前記側板に対して所定距離が設けられて、前記ガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）の前記出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）が、前記溶融浴表面（８）と前記鋳造ロール（１、２）との間の接触線（１０、１１）に平行に、前記溶融浴表面に向かって方向付けられていることを特徴とする、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の２ロール鋳造装置。
26. 前記２つの鋳造ロール（１、２）の間で、適切な場合には前記鋳造ロールに対して所定距離が設けられて、前記ガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）の前記出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）が、前記溶融浴表面と前記側板（３、４）との間の接触線（１０、１１）に平行に、前記溶融浴表面（８）に向かって方向付けられていることを特徴とする、請求項２０〜２５のいずれか一項に記載の２ロール鋳造装置。
27. 前記ガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）が、スロット形状の出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）を有するファンジェットノズルの形式であることを特徴とする、請求項２０〜２６のいずれか一項に記載の２ロール鋳造装置。
28. ガスジェットノズル（１６ａ、１６ｂ）が、略等しい距離にある目標とされるガスジェット（２０ａ、２０ｂ）に対する出口開口（１７ａ、１７ｂ）を２つ備えるか、又は各々が１つの出口の開口を有する２つのガスジェットを備え、前記溶融物とは無関係な粒子の収集のための、２段に区画された表面領域（３０）が前記溶融浴表面（８）上に形成されることを特徴とする、請求項２０〜２７のいずれか一項に記載の２ロール鋳造装置。
29. 少なくとも１つのガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）の前記出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）が、前記鋳造ロール（１、２）の部分、又は前記側板（３、４）、又は前記溶融空間（５）内部の他の付属品の部分と共に、ガスジェット（２０、２１ａ、２０ｂ、・・・）の前記作用の下に、溶融浴表面（８）上に区画された表面領域（３０）を形成するように、前記溶融浴表面（８）に方向付けられることを特徴とする、請求項２０〜２８のいずれか一項に記載の２ロール鋳造装置。
30. 鋳造ロール（１、２）と側板（３、４）とにより形成される前記溶融空間（５）は、カバーフード（９）を使用して大気の侵入に対して閉止され、前記少なくとも１つのガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）の前記出口開口（１７、１７ａ、１７ｂ、・・・）が、前記溶融空間（５）の内部に開口していることを特徴とする、請求項２０〜２９のいずれか一項に記載の２ロール鋳造装置。
31. 前記ガスジェットノズル（１６、１６ａ、１６ｂ、・・・）は、前記カバーフード（９）に固定され、配向されていることを特徴とする、請求項３０に記載の２ロール鋳造装置。

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