JP6753160B2

JP6753160B2 - Double roll vertical casting equipment

Info

Publication number: JP6753160B2
Application number: JP2016117657A
Authority: JP
Inventors: 志賀　英俊; 英俊志賀; 文夫佐久間; 大塚　真司; 真司大塚
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-06-14
Also published as: JP2017221953A

Description

本発明は、双ロール式縦型鋳造装置に関するものである。 The present invention relates to a double-roll vertical casting apparatus.

溶湯液面の状態に左右されずに板厚と品質が安定したシートを高速度で採取することができる双ロール式縦型鋳造装置として、一対の水冷回転ロールの上方に、一対の主堰及び一対の横堰を延設したものが知られている（特許文献１）。 As a twin-roll vertical casting device that can collect sheets with stable plate thickness and quality at high speed regardless of the condition of the molten metal level, a pair of main weirs and a pair of main weirs are placed above the pair of water-cooled rotary rolls. A pair of horizontal weirs is known to be extended (Patent Document 1).

特許第４８７３６２６号公報Japanese Patent No. 4873626

しかしながら、この種の双ロール式縦型鋳造装置では、溶湯をレードルから溶湯ノズルに注湯した場合に、溶湯ノズルの幅方向、すなわち鋳造ロールの軸方向に沿って溶湯の流れが生じる。その結果、幅方向の溶湯温度が不均一になり、ロールギャップが不安定となることから、得られるシート材の板厚が不均一になったり、仕上がり品質が低下したりする。 However, in this type of twin-roll vertical casting apparatus, when the molten metal is poured from the ladle into the molten metal nozzle, the molten metal flows along the width direction of the molten metal nozzle, that is, the axial direction of the casting roll. As a result, the molten metal temperature in the width direction becomes non-uniform and the roll gap becomes unstable, so that the thickness of the obtained sheet material becomes non-uniform and the finished quality deteriorates.

本発明が解決しようとする課題は、板厚の均一性並びに表面及び内面の仕上がり品質を一定値以上に維持できる双ロール式縦型鋳造装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a double-roll type vertical casting apparatus capable of maintaining the uniformity of plate thickness and the finished quality of the surface and the inner surface above a certain value.

本発明は、溶湯ノズルの下部に一対の主堰板の少なくとも一方が外側に向かって拡開する拡張域を設け、少なくとも拡張域の主堰板の内面に、溶湯ノズルの内側に向かって複数の整流板を立設することによって上記課題を解決する。 In the present invention, at least one of the pair of main weir plates is provided with an expansion region that expands outward in the lower part of the molten metal nozzle, and at least on the inner surface of the main weir plate in the expansion region, a plurality of main dam plates toward the inside of the molten metal nozzle. The above problem is solved by installing a straightening vane.

ロールギャップは、溶湯ノズルに注湯された溶湯の液面の位置に相関するため、溶湯を溶湯ノズルに注湯する鋳造初期においては、製品歩留まりの観点から目標液面に達するまでの時間を極力短くする必要がある。このため、溶湯ノズルの下部に拡張域を設け、この拡張域に複数の整流板を設けることで、ロールギャップ上の液面位置が短時間で目標液面に達することになる。これとともに、溶湯が溶湯ノズルの上部から拡張域に流れる際に鋳造ロールの軸方向に乱流が生じようとするが、複数の整流板によりこの乱流の発生を抑制することができる。この結果、幅方向の溶湯温度が均一になり、ロールギャップが安定することで、得られる軽金属シート材の板厚の均一性並びに表面及び内面の仕上がり品質を一定値以上に維持することができる。 Since the roll gap correlates with the position of the liquid level of the molten metal poured into the molten metal nozzle, in the initial stage of casting in which the molten metal is poured into the molten metal nozzle, the time required to reach the target liquid level is minimized from the viewpoint of product yield. It needs to be shortened. Therefore, by providing an expansion area at the lower part of the molten metal nozzle and providing a plurality of straightening vanes in this expansion area, the liquid level position on the roll gap reaches the target liquid level in a short time. At the same time, when the molten metal flows from the upper part of the molten metal nozzle to the expansion region, turbulence tends to occur in the axial direction of the casting roll, and the occurrence of this turbulence can be suppressed by a plurality of straightening vanes. As a result, the molten metal temperature in the width direction becomes uniform and the roll gap becomes stable, so that the uniformity of the plate thickness of the obtained light metal sheet material and the finish quality of the surface and the inner surface can be maintained above a certain value.

本発明に係る双ロール式縦型鋳造装置の一実施の形態を示す側面図である。It is a side view which shows one Embodiment of the twin roll type vertical casting apparatus which concerns on this invention. 図１の平面図である。It is a top view of FIG. 図１の主要部分の断面図である。It is sectional drawing of the main part of FIG. 図１の溶湯ノズルの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the molten metal nozzle of FIG. 図１の溶湯ノズルの他例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of the molten metal nozzle of FIG. 本発明に係る双ロール式縦型鋳造装置の他の実施の形態を示す主要部分の断面図である。It is sectional drawing of the main part which shows the other embodiment of the twin roll type vertical casting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る双ロール式縦型鋳造装置のさらに他の実施の形態を示す主要部分の断面図である。It is sectional drawing of the main part which shows still another Embodiment of the twin roll type vertical casting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る双ロール式縦型鋳造装置のさらに他の実施の形態を示す主要部分の断面図である。It is sectional drawing of the main part which shows still another Embodiment of the twin roll type vertical casting apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１は、溶解されたアルミニウム系材料を、特に限定はされないが例えば１０００℃／秒以上の冷却速度で冷間圧延し、所定厚さｔ、所定幅Ｗ及び所定長Ｌのシート２に製造するための鋳造装置である。冷却速度を大きくすることで不純物が含まれていても大きく成長せず、また生産性も高いという利点がある。鋳造原料となるアルミニウム系材料としては、特に限定されないが例えば、アルミニウムのほか、アルミニウム・シリコン合金、アルミニウム・シリコン・マグネシウム合金その他のアルミニウム合金が含まれる。これらアルミニウム系材料の融点又は液相温度は、概ね５８０〜６７０℃である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the twin roll type vertical casting apparatus 1 of the present embodiment, the molten aluminum-based material is cold-rolled at a cooling rate of, for example, 1000 ° C./sec or more, although the melted aluminum-based material is not particularly limited, and has a predetermined thickness t and a predetermined width W. And a casting apparatus for manufacturing a sheet 2 having a predetermined length L. By increasing the cooling rate, there is an advantage that even if impurities are contained, it does not grow significantly and the productivity is high. The aluminum-based material used as a casting raw material is not particularly limited, and includes, for example, aluminum, aluminum-silicon alloy, aluminum-silicon-magnesium alloy, and other aluminum alloys. The melting point or liquidus temperature of these aluminum-based materials is approximately 580 to 670 ° C.

本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１は、所定のロールギャップ１３をもって対向配置された一対の鋳造ロール１１，１２と、当該一対の鋳造ロール１１，１２のロールギャップ１３の上方に配置され、アルミニウム系材料の溶湯５を受容する溶湯ノズル１４と、アルミニウム系材料の溶湯５を収容し当該溶湯５を溶湯ノズル１４に注湯するレードル１５と、を備える。なお、図１には図示を省略するが、溶湯ノズル１４からロールギャップ１３を通過する溶湯５が、弾性付勢に反して当該ロールギャップ１３を押し広げようとする反力を推定する反力推定器と、この反力推定器により推定された反力に応じて一対の鋳造ロール１１，１２がロールギャップ１３を通過する溶湯５から受ける単位時間当たりの受熱量を制御する制御ユニットとを設けてもよい。図２に示すように、一対の鋳造ロール１１，１２と、溶湯ノズル１４と、レードル１５とは、それぞれの幅方向の中心軸ＣＬが一致するように配置されている。 The double-roll vertical casting apparatus 1 of the present embodiment is arranged above the pair of casting rolls 11 and 12 arranged to face each other with a predetermined roll gap 13 and the roll gap 13 of the pair of casting rolls 11 and 12. A molten metal nozzle 14 for receiving the molten metal 5 of an aluminum-based material, and a radle 15 for accommodating the molten metal 5 of an aluminum-based material and pouring the molten metal 5 into the molten metal nozzle 14 are provided. Although not shown in FIG. 1, the reaction force is estimated by estimating the reaction force that the molten metal 5 passing through the roll gap 13 from the molten metal nozzle 14 tries to expand the roll gap 13 against the elastic bias. A device and a control unit for controlling the amount of heat received per unit time received from the molten metal 5 by the pair of casting rolls 11 and 12 passing through the roll gap 13 according to the reaction force estimated by the reaction force estimator are provided. May be good. As shown in FIG. 2, the pair of casting rolls 11 and 12, the molten metal nozzle 14, and the ladle 15 are arranged so that their central axes CL in the width direction coincide with each other.

一対の鋳造ロール１１，１２は、架台４に搭載され、一方の鋳造ロール１１は、回転軸１１１を中心にして回転するように設けられ、他方の鋳造ロール１２は、回転軸１１１に平行な回転軸１２１を中心にして回転するように設けられている。本実施形態における一方の鋳造ロール１１は、架台４に対して位置が固定され、他方の鋳造ロール１２は、スライドレール４１を介して一方の鋳造ロール１１に対して水平方向に接近及び離反移動が可能とされている。当該他方の鋳造ロール１２は、一方の鋳造ロール１１に向かう方向にばね又は流体圧シリンダなどの弾性体１２２により弾性付勢されているが、最も接近した際のロールギャップ１３は、目的とするシート２の板厚ｔに応じたゼロを超える所定値、特に限定されないが例えば、０．５〜３ｍｍに設定されている。なお、一対の鋳造ロール１１，１２の両者を、架台４に対して互いに接近及び離反移動が可能に構成してもよい。 The pair of casting rolls 11 and 12 are mounted on the gantry 4, one casting roll 11 is provided so as to rotate about the rotation shaft 111, and the other casting roll 12 rotates in parallel with the rotation shaft 111. It is provided so as to rotate about the shaft 121. One of the casting rolls 11 in the present embodiment is fixed in position with respect to the gantry 4, and the other casting roll 12 is horizontally approached and separated from the one casting roll 11 via the slide rail 41. It is possible. The other casting roll 12 is elastically urged by an elastic body 122 such as a spring or a fluid pressure cylinder in the direction toward the one casting roll 11, but the roll gap 13 at the closest approach is the target sheet. A predetermined value exceeding zero according to the plate thickness t of 2 is set to, for example, 0.5 to 3 mm without particular limitation. Both of the pair of casting rolls 11 and 12 may be configured to be able to move closer to each other and apart from each other with respect to the gantry 4.

一対の鋳造ロール１１，１２は、互いに等しい周速度で回転するように、プーリ及びベルトなどの伝達機構を介して回転駆動モータ１１２に接続されている。本実施形態の鋳造ロール１１，１２は、外径が等しくされているので、一つの回転駆動モータ１１２により互いに逆方向、すなわちロールギャップ１３において溶湯５を鉛直下方向へ押し下げる力が作用するように等しい周速度で回転する。図１，図３，図５〜図７に示す例においては、一方の鋳造ロール１１は反時計方向に回転し、他方の鋳造ロール１２は時計方向に回転する。なお図示は省略するが、回転駆動モータ１１２は、出力軸の回転速度を可変とするインバータ装置により回転速度が制御され、当該インバータ装置は制御ユニットからの制御指令により制御される。 The pair of casting rolls 11 and 12 are connected to the rotary drive motor 112 via a transmission mechanism such as a pulley and a belt so as to rotate at equal peripheral speeds to each other. Since the outer diameters of the casting rolls 11 and 12 of the present embodiment are the same, one rotary drive motor 112 exerts a force that pushes the molten metal 5 vertically downward in the opposite directions, that is, in the roll gap 13. It rotates at the same peripheral speed. In the examples shown in FIGS. 1, 3, 5 and 7, one casting roll 11 rotates counterclockwise and the other casting roll 12 rotates clockwise. Although not shown, the rotation speed of the rotary drive motor 112 is controlled by an inverter device that changes the rotational speed of the output shaft, and the inverter device is controlled by a control command from the control unit.

ちなみに、一対の鋳造ロール１１，１２の外径を等しくすれば、変速機構を設けることなく一つの回転駆動モータ１１２により等しい周速度で回転させることができる。また、一対の鋳造ロール１１，１２の外径を等しくし、後述する溶湯ノズル１４の主堰板１４１，１４２の中心をロールギャップ１３の中心に一致させれば、溶湯ノズル１４の下端の溶湯５と鋳造ロール１１，１２との接触面１１３，１２３の面積が等しくなるので、鋳造されるシートの表裏における冷却速度が均等になる。ただし、本発明の一対の鋳造ロール１１，１２は、周速度が等しければ異なる外径であってもよい。この場合に、溶湯ノズル１４の下端の溶湯５と鋳造ロール１１，１２との接触面１１３，１２３の面積を等しくするためには、溶湯ノズル１４の主堰板１４１，１４２の中心の位置をロールギャップ１３の中心に対してどちらかにずらせばよい。 By the way, if the outer diameters of the pair of casting rolls 11 and 12 are made equal to each other, one rotary drive motor 112 can rotate at the same peripheral speed without providing a speed change mechanism. Further, if the outer diameters of the pair of casting rolls 11 and 12 are made equal and the center of the main weir plates 141 and 142 of the molten metal nozzle 14 described later is aligned with the center of the roll gap 13, the molten metal 5 at the lower end of the molten metal nozzle 14 Since the areas of the contact surfaces 113 and 123 with the casting rolls 11 and 12 are equal to each other, the cooling rates on the front and back surfaces of the cast sheet are equal. However, the pair of casting rolls 11 and 12 of the present invention may have different outer diameters as long as the peripheral speeds are equal. In this case, in order to equalize the areas of the contact surfaces 113 and 123 between the molten metal 5 at the lower end of the molten metal nozzle 14 and the casting rolls 11 and 12, the central positions of the main weir plates 141 and 142 of the molten metal nozzle 14 are rolled. It may be shifted to either side with respect to the center of the gap 13.

一対の鋳造ロール１１，１２は、回転軸１１１，１２１の両端部にそれぞれ固定されたハブ１１４，１２４に、熱伝導性が良好な銅などの金属板１１５，１２５を固定することにより構成されている。金属板１１５，１２５の内部の一部又は全部には、冷媒が循環する循環系統が設けられ、少なくとも溶湯５との接触面１１３，１２３（以下、これらの接触面１１３，１２３を成形面１１６，１２６ともいい、その回転軸１１１，１２１方向の長さをＷＲという。）の裏面の金属板１１５，１２５に冷媒が接触するように、スプレーノズルが設けられたり、あるいは金属板１１５，１２５の内部の一部又は全体が冷媒の流路とされている。本実施形態の一対の鋳造ロール１１，１２のそれぞれは、少なくとも溶湯５が接触する鋳造ロールの接触面１１３，１２３の温度を調節する温度調節器を含んでもよい。 The pair of casting rolls 11 and 12 are configured by fixing metal plates 115 and 125 such as copper having good thermal conductivity to hubs 114 and 124 fixed to both ends of the rotating shafts 111 and 121, respectively. There is. A circulation system for circulating the refrigerant is provided in a part or all of the inside of the metal plates 115 and 125, and at least the contact surfaces 113 and 123 with the molten metal 5 (hereinafter, these contact surfaces 113 and 123 are formed on the molding surface 116, It is also called 126, and the length in the direction of the rotating shafts 111 and 121 is called WR). A spray nozzle is provided so that the refrigerant comes into contact with the metal plates 115 and 125 on the back surface, or the inside of the metal plates 115 and 125. A part or the whole of the above is used as a flow path for the refrigerant. Each of the pair of casting rolls 11 and 12 of the present embodiment may include a temperature controller that adjusts the temperature of the contact surfaces 113 and 123 of the casting roll with which the molten metal 5 is in contact.

本実施形態の溶湯ノズル１４は、一対の鋳造ロール１１，１２の回転軸１１１，１２１と平行に対向配置された一対の主堰板１４１，１４２と、回転軸１１１，１２１と直交して対向配置されるとともに一対の主堰板１４１，１４２の両端面に密接された一対の側堰板１４３，１４４とを含んで構成されている。すなわち、本実施形態の溶湯ノズル１４は、４つの側面を有し、上面と下面がそれぞれ開口した、断面が矩形の筒体とされている。 The molten metal nozzle 14 of the present embodiment is arranged so as to face the pair of main weir plates 141 and 142 which are arranged in parallel with the rotation shafts 111 and 121 of the pair of casting rolls 11 and 12 and which are orthogonal to the rotation shafts 111 and 121. It is configured to include a pair of side weir plates 143 and 144 closely attached to both end faces of the pair of main weir plates 141 and 142. That is, the molten metal nozzle 14 of the present embodiment has four side surfaces, the upper surface and the lower surface are opened, respectively, and has a rectangular cross section.

一対の主堰板１４１，１４２及び一対の側堰板１４３，１４４は、アルミニウム系材料の融点又は液相温度に耐え得る耐熱性を有するセラミックス製板材を基材とし、その表面（少なくとも主堰板と側堰板とで囲まれる内面）に、同等の耐熱性を有する断熱材層が形成されてなる。そして、一対の主堰板１４１，１４２の下端が、上述した一対の鋳造ロール１１，１２の表面に接触又は僅かな隙間をあけて設けられている。また、一対の側堰板１４３，１４４は、図２の平面図に示すように、一対の主堰板１４１，１４２の端面と一対の鋳造ロール１１，１２の両端面に、押圧弾性体１４５，１４６を介して当接する。すなわち、主堰板１４１，１４２の幅方向の長さは鋳造ロール１１，１２の幅方向の長さとほぼ等しく形成され、一対の側堰板１４３，１４４は、これら一対の主堰板１４１，１４２と一対の鋳造ロール１１，１２とに押圧されている。これにより、一対の主堰板１４１，１４２、一対の側堰板１４３，１４４及び一対の鋳造ロール１１，１２のロールギャップ１３の近傍（接触面１１３，１２３）とで囲まれた空間に溶湯５が受容されることになる。 The pair of main weir plates 141, 142 and the pair of side weir plates 143, 144 are made of a ceramic plate material having heat resistance that can withstand the melting point or liquidus temperature of an aluminum-based material, and the surface thereof (at least the main weir plate). A heat insulating material layer having the same heat resistance is formed on the inner surface (inner surface surrounded by the side weir plate). The lower ends of the pair of main weir plates 141 and 142 are provided in contact with or with a slight gap on the surfaces of the pair of casting rolls 11 and 12 described above. Further, as shown in the plan view of FIG. 2, the pair of side weir plates 143 and 144 have pressing elastic bodies 145 and 45 on the end faces of the pair of main weir plates 141 and 142 and both end faces of the pair of casting rolls 11 and 12. Abut through 146. That is, the length of the main weir plates 141 and 142 in the width direction is formed to be substantially equal to the length of the casting rolls 11 and 12 in the width direction, and the pair of side weir plates 143 and 144 form the pair of main weir plates 141 and 142. Is pressed by the pair of casting rolls 11 and 12. As a result, the molten metal 5 is formed in a space surrounded by the vicinity of the roll gap 13 (contact surfaces 113, 123) of the pair of main weir plates 141, 142, the pair of side weir plates 143, 144, and the pair of casting rolls 11, 12. Will be accepted.

なお、他方の鋳造ロール１２の接触面１２３に接触又は僅かな隙間をあけて設けられる主堰板１４１には、当該他方の鋳造ロール１２が架台４に対して水平方向に移動する際においても、他方の鋳造ロール１２の接触面１２３との接触又は僅かな隙間を維持するように引張り弾性体１４７が設けられている。これに対して、一方の鋳造ロール１１の接触面１１３に接触又は僅かな隙間をあけて設けられる主堰板１４２は、図示はしないが架台４に対して位置が固定されている。 The main weir plate 141 provided in contact with the contact surface 123 of the other casting roll 12 or with a slight gap is provided even when the other casting roll 12 moves in the horizontal direction with respect to the gantry 4. A tensile elastic body 147 is provided so as to maintain contact with the contact surface 123 of the other casting roll 12 or a slight gap. On the other hand, the main weir plate 142 provided in contact with the contact surface 113 of one of the casting rolls 11 or with a slight gap is fixed in position with respect to the gantry 4 although not shown.

本実施形態の一対の主堰板１４１，１４２は、図１及びこれを拡大した図３に示すように、当該主堰板１４１，１４２の下部が溶湯ノズル１４の外側に向かって傾斜して拡開するように形成されている。図３は、本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１の溶湯ノズル１４及び一対の鋳造ロール１１，１２で囲まれた鋳造の主要部分を示す断面図である。そして、この拡開した主堰板１４１，１４２の内面部分に、溶湯ノズル１４の内側に向かって複数の整流板１４８，１４９が立設されている。一対の主堰板１４１，１４２が拡開して構成される溶湯ノズル１４の下部を、図３に示すように拡張域１４Ｅと称し、この拡張域１４Ｅから上部の、相対的に幅狭となった溶湯ノズル１４の上部を縮小域１４Ｒと称する。 As shown in FIG. 1 and an enlarged view of FIG. 3, the pair of main weir plates 141 and 142 of the present embodiment expands with the lower portion of the main weir plates 141 and 142 inclined toward the outside of the molten metal nozzle 14. It is formed to open. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of casting surrounded by a molten metal nozzle 14 and a pair of casting rolls 11 and 12 of the double roll type vertical casting apparatus 1 of the present embodiment. A plurality of straightening vanes 148 and 149 are erected on the inner surface portions of the expanded main weir plates 141 and 142 toward the inside of the molten metal nozzle 14. As shown in FIG. 3, the lower portion of the molten metal nozzle 14 formed by expanding the pair of main weir plates 141 and 142 is referred to as an expansion region 14E, and the width is relatively narrow above the expansion region 14E. The upper part of the molten metal nozzle 14 is referred to as a reduction region 14R.

拡張域１４Ｅの鉛直方向の長さ及び拡開角度は、溶湯ノズル１４の容積、すなわち１バッチで受容するべき溶湯５の容量と、縮小域１４Ｒの容積との関係、並びに溶湯ノズル１４における溶湯５の目標液面高さにより適宜の値に設定される。上述したとおり、ロールギャップ１３の上方における溶湯の液面高さは、ロールギャップ１３に加わる圧力、すなわちロールギャップ１３を押し広げようとする力に相関し、この力によってロールギャップ１３の寸法が短時間で目標寸法になることが、製品歩留まりを向上させる観点から好ましい。したがって、１バッチで受容するべき溶湯５の容量が一定量であれば、縮小域１４Ｒの幅寸法（一対の主堰板１４１，１４２の間隔）が小さいほど、目標液面高さが高くなり、ロールギャップ１３に加わる圧力が大きくなる。ただし、溶湯ノズル１４の全体を縮小域１４Ｒで構成すると、溶湯ノズル１４の下部において溶湯５が鋳造ロール１１，１２と接触する接触面１１３，１２３の面積が減少し、これにより所定温度までの冷却時間が長くなるので、鋳造ロール１１，１２の周速度を遅くする必要がある。このようにすると生産性が低下する。 The vertical length and expansion angle of the expansion region 14E are the relationship between the volume of the molten metal nozzle 14, that is, the volume of the molten metal 5 to be received in one batch and the volume of the reduced region 14R, and the molten metal 5 in the molten metal nozzle 14. It is set to an appropriate value according to the target liquid level of. As described above, the liquid level height of the molten metal above the roll gap 13 correlates with the pressure applied to the roll gap 13, that is, the force for expanding the roll gap 13, and this force shortens the size of the roll gap 13. It is preferable to reach the target size in time from the viewpoint of improving the product yield. Therefore, if the volume of the molten metal 5 to be received in one batch is a certain amount, the smaller the width dimension of the reduction region 14R (the distance between the pair of main weir plates 141 and 142), the higher the target liquid level. The pressure applied to the roll gap 13 increases. However, if the entire molten metal nozzle 14 is composed of the reduced region 14R, the area of the contact surfaces 113 and 123 in which the molten metal 5 contacts the casting rolls 11 and 12 is reduced in the lower part of the molten metal nozzle 14, thereby cooling to a predetermined temperature. Since the time becomes long, it is necessary to slow down the peripheral speeds of the casting rolls 11 and 12. This will reduce productivity.

そこで、本実施形態の溶湯ノズル１４においては、溶湯ノズル１４の下部の拡張域１４Ｅにより、溶湯５が鋳造ロール１１，１２と接触する面積を充分に確保しつつ、同時に溶湯ノズル１４の上部の縮小域１４Ｒにより、目標液面高さをできる限り高くすることとしている。ただし、本実施形態の溶湯ノズル１４のように、一対の主堰板１４１，１４２を平板ではなく屈折板又は屈曲板で構成し、溶湯ノズル１４の上部と下部に断面積が異なる縮小域１４Ｒと拡張域１４Ｅを形成すると、溶湯５が溶湯ノズル１４の縮小域１４Ｒから拡張域１４Ｅに流れる際にこれらの境界近傍で乱流が生じる。特に、溶湯ノズル１４の内部において、鋳造ロール１１，１２の回転軸方向の乱流が生じると、溶湯５の温度もこの回転軸方向に沿って不均一となる。その結果、成形されたアルミニウム系シート材の板厚が幅方向で不均一になったり、表面及び内面の仕上がり品質が幅方向で不均一になる恐れがある。 Therefore, in the molten metal nozzle 14 of the present embodiment, the expansion area 14E at the lower part of the molten metal nozzle 14 ensures a sufficient area for the molten metal 5 to come into contact with the casting rolls 11 and 12, and at the same time, the upper part of the molten metal nozzle 14 is reduced. The target liquid level is set to be as high as possible by the region 14R. However, like the molten metal nozzle 14 of the present embodiment, the pair of main weir plates 141 and 142 are formed of a refracting plate or a bent plate instead of a flat plate, and the upper and lower parts of the molten metal nozzle 14 have different cross-sectional areas 14R. When the expansion region 14E is formed, turbulence occurs in the vicinity of these boundaries when the molten metal 5 flows from the contraction region 14R of the molten metal nozzle 14 to the expansion region 14E. In particular, if turbulence occurs in the molten metal nozzle 14 in the rotation axis direction of the casting rolls 11 and 12, the temperature of the molten metal 5 also becomes non-uniform along the rotation axis direction. As a result, the thickness of the molded aluminum-based sheet material may become non-uniform in the width direction, or the finished quality of the surface and inner surface may become non-uniform in the width direction.

このため、本実施形態の溶湯ノズル１４においては、拡張域１４Ｅの主堰板１４１，１４２の内面部分に、溶湯ノズル１４の内側に向かって突出する複数の整流板１４８，１４９を立設している。本実施形態の整流板１４８，１４９は、主堰板１４１，１４２や側堰板１４３，１４４と同様に、アルミニウム系材料の融点又は液相温度に耐え得る耐熱性を有するセラミックス製板材を基材とし、その表面（少なくとも主堰板と側堰板とで囲まれる内面）に、同等の耐熱性を有する断熱材層が形成されてなる。また本実施形態の整流板１４８，１４９の板厚や数量は特に限定されないが、整流板１４８，１４９を溶湯ノズル１４の内部に設けることで、溶湯ノズル１４の実質的な容積が減少し、目標液面高さが高くなるので、この目標液面高さも考慮して設定することが望ましい。 Therefore, in the molten metal nozzle 14 of the present embodiment, a plurality of straightening vanes 148 and 149 protruding inward of the molten metal nozzle 14 are erected on the inner surface portions of the main weir plates 141 and 142 of the expansion region 14E. There is. Similar to the main weir plates 141 and 142 and the side weir plates 143 and 144, the rectifying plates 148 and 149 of the present embodiment are made of a ceramic plate material having heat resistance that can withstand the melting point or liquid phase temperature of an aluminum-based material. Then, a heat insulating material layer having the same heat resistance is formed on the surface (at least the inner surface surrounded by the main weir plate and the side weir plate). Further, the thickness and quantity of the straightening vanes 148 and 149 of the present embodiment are not particularly limited, but by providing the straightening vanes 148 and 149 inside the molten metal nozzle 14, the substantial volume of the molten metal nozzle 14 is reduced, which is a target. Since the liquid level height becomes high, it is desirable to set this target liquid level height in consideration.

図４Ａは、溶湯ノズル１４に設けられる整流板１４８，１４９の一例を示す平面図であり、同図に示すように、複数の整流板１４８，１４９を、それぞれの先端部が対面するように等ピッチで並んで設けてもよい。この場合に、一方の主堰板１４１の整流板１４８の先端部と、他方の主堰板１４２の整流板１４９の先端部との間には、適宜の隙間を設定することが望ましい。また、図４Ｂは、同じく溶湯ノズル１４に設けられる整流板１４８，１４９の他例を示す平面図でり、同図に示すように、一方の主堰板１４１の整流板１４８と、他方の主堰板１４２の整流板１４９とが互い違いに等ピッチで並んで設けてもよい。この場合に、一方の主堰板１４１の整流板１４８の先端部と、他方の主堰板１４２の整流板１４９の先端部が延在方向について適宜の長さだけ重なるように設けることが望ましい。 FIG. 4A is a plan view showing an example of the straightening vanes 148 and 149 provided on the molten metal nozzle 14, and as shown in the figure, the plurality of straightening vanes 148 and 149 are arranged so that their respective tips face each other. They may be provided side by side on a pitch. In this case, it is desirable to set an appropriate gap between the tip of the straightening vane 148 of one main weir plate 141 and the tip of the straightening vane 149 of the other main weir plate 142. Further, FIG. 4B is a plan view showing another example of the straightening vanes 148 and 149 also provided in the molten metal nozzle 14, and as shown in the same figure, the straightening vane 148 of one main weir plate 141 and the other main The straightening vanes 149 of the weir plate 142 may be alternately provided side by side at equal pitches. In this case, it is desirable that the tip of the straightening vane 148 of one main weir plate 141 and the tip of the straightening vane 149 of the other main weir plate 142 overlap each other by an appropriate length in the extending direction.

図５は、溶湯ノズル１４に設けられる整流板１４８，１４９のさらなる他例を示す断面図であり、本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１の溶湯ノズル１４及び一対の鋳造ロール１１，１２で囲まれた鋳造の主要部分を示す図３に相当する。本発明に係る整流板１４８，１４９は、少なくとも拡張域１４Ｅに設ければよいので、図５に示すように、整流板１４８，１４９を、拡張域１４Ｅだけでなく縮小域１４Ｒまで延在するような形状としてもよい。この場合に、複数の整流板１４８，１４９は、図４Ａに示す配置又は図４Ｂに示す配置のいずれであってもよい。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another example of the straightening vanes 148 and 149 provided on the molten metal nozzle 14, the molten metal nozzle 14 and the pair of casting rolls 11 and 12 of the twin roll type vertical casting apparatus 1 of the present embodiment. Corresponds to FIG. 3, which shows the main part of the casting surrounded by. Since the straightening vanes 148 and 149 according to the present invention may be provided at least in the extended region 14E, as shown in FIG. 5, the straightening vanes 148 and 149 extend not only to the extended region 14E but also to the reduced region 14R. The shape may be different. In this case, the plurality of straightening vanes 148 and 149 may have either the arrangement shown in FIG. 4A or the arrangement shown in FIG. 4B.

図６は、溶湯ノズル１４に設けられる整流板１４８，１４９のさらなる他例を示す断面図であり、本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１の溶湯ノズル１４及び一対の鋳造ロール１１，１２で囲まれた鋳造の主要部分を示す図３に相当する。本発明に係る整流板１４８，１４９は、少なくとも一対の主堰板１４１，１４２のいずれか一方に設ければよいので、整流板１４８を一方の主堰板１４１にのみ設け、他方の主堰板１４２については省略してもよい。この場合に、整流板１４８を拡張域１４Ｅにのみ設けてもよいし、図６に二点鎖線で示すように縮小域１４Ｒにまで延在するような形状としてもよい。またこの場合に、複数の整流板１４８，１４９は、図４Ａに示す配置又は図４Ｂに示す配置のいずれであってもよい。特に整流板１４８，１４９を一方の主堰板１４１，１４２に設ける場合には、図１に示すように、レードル１５からの溶湯５の注湯中において、溶湯５が接触し易い方の主堰板１４１に整流板１４８を設けることが望ましい。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another example of the straightening vanes 148 and 149 provided on the molten metal nozzle 14, the molten metal nozzle 14 and the pair of casting rolls 11 and 12 of the twin roll type vertical casting apparatus 1 of the present embodiment. Corresponds to FIG. 3, which shows the main part of the casting surrounded by. Since the straightening vanes 148 and 149 according to the present invention may be provided on at least one of the pair of main weir plates 141 and 142, the straightening vanes 148 are provided only on one main weir plate 141 and the other main weir plate. 142 may be omitted. In this case, the straightening vane 148 may be provided only in the expansion region 14E, or may be shaped so as to extend to the reduction region 14R as shown by the alternate long and short dash line in FIG. Further, in this case, the plurality of straightening vanes 148 and 149 may have either the arrangement shown in FIG. 4A or the arrangement shown in FIG. 4B. In particular, when the straightening vanes 148 and 149 are provided on one of the main weir plates 141 and 142, as shown in FIG. 1, the main weir on which the molten metal 5 is likely to come into contact during the pouring of the molten metal 5 from the ladle 15. It is desirable to provide a rectifying plate 148 on the plate 141.

図７は、溶湯ノズル１４の主堰板１４１，１４２の形状を変更し、縮小域１４Ｒの容積をさらに小さくした他例を示す断面図であり、本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１の溶湯ノズル１４及び一対の鋳造ロール１１，１２で囲まれた鋳造の主要部分を示す図３に相当する。図７に示す溶湯ノズル１４の縮小域１４Ｒにおける主堰板１４１，１４２の間隔は、図３，５，６に示す溶湯ノズル１４の縮小域１４Ｒにおける主堰板１４１，１４２の間隔に比べ、短く設定されている。このように縮小域１４Ｒの容積を小さくすることで、目標液面をさらに高くすることができる。この場合の複数の整流板１４８は、同図に実線で示すように拡張域１４Ｅにのみ設けてもよいし、同図に二点鎖線で示すように縮小域１４Ｒにまで延在するような形状としてもよい。またこの場合に、複数の整流板１４８，１４９は、図４Ａに示す配置又は図４Ｂに示す配置のいずれであってもよい。さらに、主堰板１４１，１４２の一方のみを図７に示す形状としてもよい。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example in which the shapes of the main weir plates 141 and 142 of the molten metal nozzle 14 are changed to further reduce the volume of the reduced region 14R, and the double-roll vertical casting apparatus 1 of the present embodiment is shown. Corresponds to FIG. 3, which shows the main part of the casting surrounded by the molten metal nozzle 14 and the pair of casting rolls 11 and 12. The distance between the main weir plates 141 and 142 in the reduced region 14R of the molten metal nozzle 14 shown in FIG. 7 is shorter than the distance between the main weir plates 141 and 142 in the reduced region 14R of the molten metal nozzle 14 shown in FIGS. It is set. By reducing the volume of the reduction region 14R in this way, the target liquid level can be further raised. In this case, the plurality of straightening vanes 148 may be provided only in the extended area 14E as shown by the solid line in the figure, or may extend to the reduced area 14R as shown by the alternate long and short dash line in the figure. May be. Further, in this case, the plurality of straightening vanes 148 and 149 may have either the arrangement shown in FIG. 4A or the arrangement shown in FIG. 4B. Further, only one of the main weir plates 141 and 142 may have the shape shown in FIG.

図１及び図２に戻り、溶湯ノズル１４の上方には、レードル（取鍋）１５が設けられ、当該レードル１５に収容された溶湯５を溶湯ノズル１４に注入するための、ホイストクレーンなどのレードル移動機構（不図示）が設けられている。アルミニウム系材料の固形原材料は、レードル１５に投入された状態で別途の溶解炉にて溶解され、このレードル１５をレードル移動機構により溶湯ノズル１４の近傍に移動し、当該レードル１５を傾けることで溶湯５を溶湯ノズル１４に注入する。図１及び図２に示すレードル１５は、いわゆるバッチ方式による鋳造を行う場合のものを示すが、本発明に適用できるレードルは、溶解炉により溶解したアルミニウム材の溶湯５を連続してレードル１５に給湯し、当該レードル１５の注湯口から溶湯ノズル１４へ連続して溶湯５を注湯するタイプの連続方式のものも含まれる。 Returning to FIGS. 1 and 2, a ladle (ladle) 15 is provided above the molten metal nozzle 14, and a ladle such as a hoist crane for injecting the molten metal 5 contained in the ladle 15 into the molten metal nozzle 14. A moving mechanism (not shown) is provided. The solid raw material of the aluminum-based material is melted in a separate melting furnace while being charged into the ladle 15, the ladle 15 is moved to the vicinity of the molten metal nozzle 14 by the ladle moving mechanism, and the molten metal is tilted by tilting the ladle 15. 5 is injected into the molten metal nozzle 14. The ladle 15 shown in FIGS. 1 and 2 shows a case where casting is performed by a so-called batch method, but the ladle applicable to the present invention is a ladle 15 in which molten aluminum 5 melted by a melting furnace is continuously applied to the ladle 15. A continuous type in which hot water is supplied and the molten metal 5 is continuously poured from the pouring port of the ladle 15 to the molten metal nozzle 14 is also included.

一対の鋳造ロール１１，１２の下方には、ロールギャップ１３を通過して固相状態となったアルミニウムシート２を略水平方向に案内するガイド板６が設けられ、その下流にガイドローラ７と巻取機３が設けられている。ロールギャップ１３を通過して固相状態となったアルミニウムシート２は、ガイド板６により水平方向に案内されたのちガイドローラ７の上面を滑りつつ巻取機３によってロール状に巻き取られる。 Below the pair of casting rolls 11 and 12, a guide plate 6 is provided to guide the aluminum sheet 2 which has passed through the roll gap 13 and is in a solid phase state in a substantially horizontal direction, and is wound with a guide roller 7 downstream thereof. A taker 3 is provided. The aluminum sheet 2 that has passed through the roll gap 13 and is in a solid phase state is guided in the horizontal direction by the guide plate 6, and then is wound into a roll by the winder 3 while sliding on the upper surface of the guide roller 7.

さて、本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１においては、図３に示すように、レードル１５から溶湯ノズル１４へ溶湯５を注入すると同時又は若干のタイムラグをもって、一対の鋳造ロール１１，１２の回転を開始する。この溶湯注入初期段階において、溶湯ノズル１４への溶湯５の注入速度（単位時間当たりの注入容積）は、ロールギャップ１３を通過して固相状態となるアルミニウムシート２の鋳造速度（単位時間当たりの鋳造容積）よりも大きい速度に設定する。 By the way, in the double roll type vertical casting apparatus 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, a pair of casting rolls 11 and 12 are simultaneously or with a slight time lag when the molten metal 5 is injected from the ladle 15 into the molten metal nozzle 14. Start spinning. In the initial stage of molten metal injection, the injection speed of the molten metal 5 into the molten metal nozzle 14 (injection volume per unit time) is the casting speed (per unit time) of the aluminum sheet 2 that passes through the roll gap 13 and becomes a solid state. Set the speed to be larger than the casting volume).

溶湯ノズル１４に注入された溶湯５は、ロールギャップ１３の中心水平線と交わる点Ｐ１から主堰板１４１，１４２に接触又は僅かな隙間をあけて設けられる点Ｐ２までの、一対の鋳造ロール１１，１２の接触面１１３，１２３と接触することで、溶湯５は冷却され、凝固し始める。図４において溶湯５のうち液相状態の溶湯を符号５１、固液共存の溶湯を符号５２、固相の溶湯（すなわちアルミニウムシート２）を符号５３で示す。 The molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 is a pair of casting rolls 11, from a point P1 intersecting the central horizon of the roll gap 13 to a point P2 provided in contact with or with a slight gap in the main weir plates 141 and 142. Upon contact with the contact surfaces 113 and 123 of 12, the molten metal 5 is cooled and begins to solidify. In FIG. 4, the molten metal in the liquid phase state is indicated by reference numeral 51, the molten metal coexisting with solid and liquid is indicated by reference numeral 52, and the molten metal in solid phase (that is, the aluminum sheet 2) is indicated by reference numeral 53.

本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１は、溶湯５の冷却速度が例えば１０００℃／秒以上となる冷間圧延鋳造法であり、この溶湯５の冷却速度に応じて一対の鋳造ロール１１，１２の周速度が設定される。ここで、液相の溶湯５１が接触面１１３，１２３と接触する際の温度が高いと、凝固速度が遅くなり、図３に示す液相の溶湯５１及び固液共存の溶湯５２の存在領域が、同図において下方にずれることになる。このため、ロールギャップ１３を通過する溶湯のうち液相の溶湯５１が全体に占める割合が増加し、固相の溶湯５３が全体に占める割合が減少するので、弾性体１２２の弾性付勢に反して当該ロールギャップ１３を押し広げようとする反力が減少する。これにより、ロールギャップ１３は小さくなる。逆に、液相の溶湯５１が接触面１１３，１２３と接触する際の温度が低いと、凝固速度が早くなり、図３に示す液相の溶湯５１及び固液共存の溶湯５２の存在領域が、同図において上方にずれることになる。このため、ロールギャップ１３を通過する溶湯のうち固相の溶湯５３が全体に占める割合が増加し、液相の溶湯５１が全体に占める割合が減少するので、弾性体１２２の弾性付勢に反して当該ロールギャップ１３を押し広げようとする反力が増加する。これにより、ロールギャップ１３は大きくなる。このように、溶湯ノズル１４に注入された溶湯５の温度が変動すると、ロールギャップ１３の寸法が変動し、その結果、得られるアルミニウムシート２の板厚ｔが不均一となる。 The twin-roll vertical casting apparatus 1 of the present embodiment is a cold rolling casting method in which the cooling rate of the molten metal 5 is, for example, 1000 ° C./sec or more, and a pair of casting rolls 11 is used according to the cooling rate of the molten metal 5. , 12 peripheral speeds are set. Here, if the temperature at which the liquid phase molten metal 51 comes into contact with the contact surfaces 113 and 123 is high, the solidification rate becomes slow, and the region where the liquid phase molten metal 51 and the solid-liquid coexisting molten metal 52 as shown in FIG. 3 exist. , In the figure, it will shift downward. Therefore, the ratio of the liquid phase molten metal 51 to the whole of the molten metal passing through the roll gap 13 increases, and the ratio of the solid phase molten metal 53 to the whole decreases, which is contrary to the elastic bias of the elastic body 122. The reaction force that tries to expand the roll gap 13 is reduced. As a result, the roll gap 13 becomes smaller. On the contrary, when the temperature at which the liquid phase molten metal 51 comes into contact with the contact surfaces 113 and 123 is low, the solidification rate becomes high, and the region where the liquid phase molten metal 51 and the solid-liquid coexisting molten metal 52 as shown in FIG. 3 exist. , In the figure, it will shift upward. Therefore, the ratio of the solid-phase molten metal 53 to the whole of the molten metal passing through the roll gap 13 increases, and the ratio of the liquid-phase molten metal 51 to the whole decreases, which is contrary to the elastic bias of the elastic body 122. As a result, the reaction force that tries to expand the roll gap 13 increases. As a result, the roll gap 13 becomes large. When the temperature of the molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 fluctuates in this way, the dimensions of the roll gap 13 fluctuate, and as a result, the plate thickness t of the obtained aluminum sheet 2 becomes non-uniform.

また、本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１においては、いわゆるバッチ方式により所定量の溶湯５を溶湯ノズル１４に注入し、所定厚さｔ、所定幅Ｗ及び所定長さＬのアルミニウムシート２を得るが、溶湯ノズル１４に注入された溶湯５の重量が、鋳造中にロールギャップ１３に重力として作用する。すなわち、溶湯ノズル１４に注入された溶湯５の液面が高いと（溶湯重量が大きいと）、弾性体１２２の弾性付勢に反して当該ロールギャップ１３を押し広げようとする反力が増加する。これにより、ロールギャップ１３は大きくなる。また、溶湯ノズル１４に注入された溶湯５の液面が高いと（溶湯重量が大きいと）、溶湯５と接触面１１３，１２３との密着度が大きくなり、溶湯５の凝固効率が高くなる。このため、図３に示す液相の溶湯５１及び固液共存の溶湯５２の存在領域が、同図において上方にずれることになり、ロールギャップ１３を通過する溶湯のうち固相の溶湯５３が全体に占める割合が増加し、液相の溶湯５１が全体に示す割合が減少する。このため、弾性体１２２の弾性付勢に反して当該ロールギャップ１３を押し広げようとする反力が増加する。これによっても、ロールギャップ１３は大きくなるといえる。 Further, in the double-roll vertical casting apparatus 1 of the present embodiment, a predetermined amount of molten metal 5 is injected into the molten metal nozzle 14 by a so-called batch method, and an aluminum sheet having a predetermined thickness t, a predetermined width W and a predetermined length L is injected. 2 is obtained, but the weight of the molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 acts as gravity on the roll gap 13 during casting. That is, when the liquid level of the molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 is high (when the weight of the molten metal is large), the reaction force for expanding the roll gap 13 increases against the elastic bias of the elastic body 122. .. As a result, the roll gap 13 becomes large. Further, when the liquid level of the molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 is high (when the weight of the molten metal is large), the degree of adhesion between the molten metal 5 and the contact surfaces 113 and 123 increases, and the solidification efficiency of the molten metal 5 increases. Therefore, the existing regions of the liquid phase molten metal 51 and the solid-liquid coexisting molten metal 52 shown in FIG. 3 are shifted upward in the figure, and the solid-phase molten metal 53 of the molten metal passing through the roll gap 13 is the whole. The proportion of the molten metal 51 in the liquid phase increases, and the proportion of the molten metal 51 in the liquid phase decreases. Therefore, the reaction force that tries to expand the roll gap 13 increases against the elastic bias of the elastic body 122. It can be said that the roll gap 13 is also increased by this.

逆に、溶湯ノズル１４に注入された溶湯５の液面が低いと（溶湯重量が小さいと）、弾性体１２２の弾性付勢に反して当該ロールギャップ１３を押し広げようとする反力が減少する。これにより、ロールギャップ１３は小さくなる。また、溶湯ノズル１４に注入された溶湯５の液面が低いと（溶湯重量が小さいと）、溶湯５と接触面１１３，１２３との密着度が小さくなり、溶湯５の凝固効率が低くなる。このため、図３に示す液相の溶湯５１及び固液共存の溶湯５２の存在領域が、同図において下方にずれることになり、ロールギャップ１３を通過する溶湯のうち液相の溶湯５１が全体に占める割合が増加し、固相の溶湯５３が全体に占める割合が減少する。このため、弾性体１２２の弾性付勢に反して当該ロールギャップ１３を押し広げようとする反力が減少する。これによっても、ロールギャップ１３は小さくなるといえる。このように、溶湯ノズル１４に注入された溶湯５の液面の位置が変動すると、ロールギャップ１３の寸法が変動し、その結果、得られるアルミニウムシート２の板厚ｔが不均一となる。 On the contrary, when the liquid level of the molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 is low (when the weight of the molten metal is small), the reaction force for expanding the roll gap 13 against the elastic bias of the elastic body 122 decreases. To do. As a result, the roll gap 13 becomes smaller. Further, when the liquid level of the molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 is low (when the weight of the molten metal is small), the degree of adhesion between the molten metal 5 and the contact surfaces 113 and 123 becomes small, and the solidification efficiency of the molten metal 5 becomes low. Therefore, the existing regions of the liquid phase molten metal 51 and the solid-liquid coexisting molten metal 52 shown in FIG. 3 are shifted downward in the figure, and the liquid phase molten metal 51 among the molten metal passing through the roll gap 13 is the whole. The proportion of the solid phase molten metal 53 in the whole increases, and the proportion of the solid phase molten metal 53 in the whole decreases. Therefore, the reaction force that tries to expand the roll gap 13 against the elastic bias of the elastic body 122 is reduced. It can be said that the roll gap 13 is also reduced by this. When the position of the liquid surface of the molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 fluctuates in this way, the dimensions of the roll gap 13 fluctuate, and as a result, the plate thickness t of the obtained aluminum sheet 2 becomes non-uniform.

このため、本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１では、ロールギャップ１３を通過する溶湯５が、弾性体１２２の弾性付勢に反して当該ロールギャップ１３を押し広げようとする反力を推定する反力推定器、たとえば溶湯ノズル１４の液面位置検出器や溶湯ノズル１４の溶湯温度検出器を設け、この反力推定器により推定された反力に応じて一対の鋳造ロール１１，１２がロールギャップ１３を通過する溶湯５から受ける単位時間当たりの受熱量を制御する制御ユニットを設け、推定された反力が大きいほど単位時間当たりの受熱量を小さく制御し、推定された反力が小さいほど単位時間当たりの受熱量を大きく制御してもよい。 Therefore, in the double-roll vertical casting apparatus 1 of the present embodiment, the molten metal 5 passing through the roll gap 13 exerts a reaction force that tries to expand the roll gap 13 against the elastic bias of the elastic body 122. A reaction force estimator for estimation, for example, a liquid level position detector for the molten metal nozzle 14 and a molten metal temperature detector for the molten metal nozzle 14 is provided, and a pair of casting rolls 11, 12 are provided according to the reaction force estimated by the reaction force estimator. Is provided with a control unit that controls the amount of heat received per unit time from the molten metal 5 passing through the roll gap 13, and the larger the estimated reaction force, the smaller the amount of heat received per unit time is controlled, and the estimated reaction force is The smaller the value, the larger the amount of heat received per unit time may be controlled.

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１を用いてアルミニウムシート２を鋳造する場合においては、まず一対の鋳造ロール１１，１２の回転を開始すると同時又は若干のタイムラグをもって、レードル１５から溶湯ノズル１４へ溶湯５を注入する。溶湯ノズル１４に注入された溶湯５は、図３に示すように、ロールギャップ１３の中心水平線と交わる点Ｐ１から主堰板１４１，１４２に接触又は僅かな隙間をあけて設けられる点Ｐ２までの、一対の鋳造ロール１１，１２の接触面１１３，１２３と接触することで、溶湯５は冷却され、凝固し始める。本実施形態の双ロール式縦型鋳造装置１は、溶湯５の冷却速度が例えば１０００℃／秒以上となる冷間圧延鋳造法であり、この溶湯５の冷却速度に応じて一対の鋳造ロール１１，１２の周速度が設定される。 Next, the action and effect of this embodiment will be described.
In the case of casting the aluminum sheet 2 using the double-roll type vertical casting apparatus 1 of the present embodiment, the molten metal nozzle is formed from the ladle 15 at the same time as the rotation of the pair of casting rolls 11 and 12 is started, or with a slight time lag. The molten metal 5 is injected into 14. As shown in FIG. 3, the molten metal 5 injected into the molten metal nozzle 14 extends from a point P1 intersecting the central horizon of the roll gap 13 to a point P2 provided in contact with or with a slight gap in the main weir plates 141 and 142. By contacting the contact surfaces 113 and 123 of the pair of casting rolls 11 and 12, the molten metal 5 is cooled and begins to solidify. The twin-roll vertical casting apparatus 1 of the present embodiment is a cold rolling casting method in which the cooling rate of the molten metal 5 is, for example, 1000 ° C./sec or more, and a pair of casting rolls 11 is used according to the cooling rate of the molten metal 5. , 12 peripheral speeds are set.

この鋳造開始時において、レードル１５から溶湯ノズル１４へ溶湯５を注湯するときに、本実施形態の溶湯ノズル１４には縮小域１４Ｒが設けられ、さらに複数の整流板１４８，１４９が溶湯ノズル１４の内部に設けられているので、溶湯５の液面が目標液面に短時間で到達することができる。 At the start of this casting, when the molten metal 5 is poured from the ladle 15 into the molten metal nozzle 14, the molten metal nozzle 14 of the present embodiment is provided with a reduction region 14R, and a plurality of straightening vanes 148 and 149 are provided with the molten metal nozzle 14 Since it is provided inside the molten metal 5, the liquid level of the molten metal 5 can reach the target liquid level in a short time.

またこれに加えて、本実施形態の溶湯ノズル１４の下部には拡張域１４Ｅが設けられ、溶湯５と鋳造ロール１１，１２との接触面１１３，１２３の面積が充分に確保されているので、一対の鋳造ロール１１，１２の周速度を高めても溶湯５は充分な速度で冷却する。これにより、アルミニウムシート２の生産性を高めることができる。 In addition to this, an expansion area 14E is provided in the lower part of the molten metal nozzle 14 of the present embodiment, and the areas of the contact surfaces 113 and 123 between the molten metal 5 and the casting rolls 11 and 12 are sufficiently secured. Even if the peripheral speed of the pair of casting rolls 11 and 12 is increased, the molten metal 5 is cooled at a sufficient speed. As a result, the productivity of the aluminum sheet 2 can be increased.

さらにこれらに加えて、溶湯ノズル１４の上部に縮小域１４Ｒを設け、下部に拡張域１４Ｅを設けることで、これらの境界近傍に溶湯５の乱流が生じようとするが、本実施形態の溶湯ノズル１４の拡張域１４Ｅ又は拡張域１４Ｅ及び縮小域１４Ｒには複数の整流板１４８，１４９が設けられているので、こうした溶湯５の乱流の発生を抑制することができる。以上の結果、特に幅方向の溶湯温度が均一になり、ロールギャップ１３が安定することで、得られるアルミニウムシート２の板厚の均一性並びに表面及び内面の仕上がり品質を一定値以上に維持することができる。 Further, in addition to these, by providing the reduced area 14R at the upper part of the molten metal nozzle 14 and providing the expansion area 14E at the lower part, turbulence of the molten metal 5 is likely to occur in the vicinity of these boundaries. Since a plurality of straightening vanes 148 and 149 are provided in the expansion region 14E or the expansion region 14E and the reduction region 14R of the nozzle 14, it is possible to suppress the occurrence of such turbulent flow of the molten metal 5. As a result of the above, in particular, the molten metal temperature in the width direction becomes uniform and the roll gap 13 stabilizes, so that the uniformity of the thickness of the obtained aluminum sheet 2 and the finished quality of the surface and the inner surface are maintained above a certain value. Can be done.

なお、本発明に適用されるシート材は上記実施形態のアルミニウム系材料に限定されるものではなく、マグネシウム等の軽金属材料であれば全て含まれるものとする。 The sheet material applied to the present invention is not limited to the aluminum-based material of the above embodiment, and includes all light metal materials such as magnesium.

１…双ロール式縦型鋳造装置
１１…鋳造ロール
１１１…回転軸
１１２…回転駆動モータ
１１３…溶湯との接触面
１１４…ハブ
１１５…金属板
１１６…成形面
１２…鋳造ロール
１２１…回転軸
１２２…弾性体
１２３…溶湯との接触面
１２４…ハブ
１２５…金属板
１２６…成形面
Ｗ_Ｒ…成形面の回転軸方向の長さ
１３…ロールギャップ
１４…溶湯ノズル
１４１，１４２…主堰板
１４３，１４４…側堰板
１４５，１４６…押圧弾性体
１４７…引張り弾性体
１４８，１４９…整流板
１４Ｅ…拡張域
１４Ｒ…縮小域
１５…レードル（取鍋）
２…アルミニウムシート
３…巻取機
４…架台
４１…スライドレール
５…溶湯
５１…液相の溶湯
５２…固液共存の溶湯
５３…固相の溶湯（シート）
６…ガイド板
７…ガイドローラ 1 ... Double roll type vertical casting device 11 ... Casting roll 111 ... Rotating shaft 112 ... Rotary drive motor 113 ... Contact surface with molten metal 114 ... Hub 115 ... Metal plate 116 ... Molding surface 12 ... Casting roll 121 ... Rotating shaft 122 ... elastic 123 ... molten metal and the contact surface 124 ... hub 125 ... metal plate 126 ... forming surface W R _... of the molding surface rotation axis direction of the length 13 ... roll gap 14 ... melt nozzle 141 ... main dam 143 ... Side dam plate 145, 146 ... Pressing elastic body 147 ... Tension elastic body 148,149 ... Straightening plate 14E ... Expansion area 14R ... Reduction area 15 ... Radle (ladle)
2 ... Aluminum sheet 3 ... Winding machine 4 ... Stand 41 ... Slide rail 5 ... Molten metal 51 ... Liquid phase molten metal 52 ... Solid-liquid coexisting molten metal 53 ... Solid-phase molten metal (sheet)
6 ... Guide plate 7 ... Guide roller

Claims

A twin-roll vertical casting machine that manufactures light metal materials into sheets.
A pair of cast rolls that are arranged facing each other with a predetermined roll gap, rotate at equal peripheral speeds around rotation axes parallel to each other, and are elastically urged in relatively close directions.
Includes a pair of main weir plates arranged parallel to the rotation axis and a pair of side weir plates arranged orthogonal to the rotation axis and in close contact with both end faces of the pair of main weir plates. In a twin-roll vertical casting apparatus, which is arranged above the roll gap of the pair of casting rolls and includes a molten metal nozzle into which the molten metal of the light metal material is poured.
At the lower part of the molten metal nozzle, an expansion area is provided in which at least one of the pair of main weir plates expands outward.
A twin-roll vertical casting apparatus in which a plurality of straightening vanes are erected toward the inside of the molten metal nozzle at least on the inner surface of the main weir plate in the expansion area.

The double-roll type vertical casting apparatus according to claim 1, wherein the expansion area is formed by expanding each of the pair of main weir plates outward.

The twin-roll vertical casting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the straightening vane is provided on the inner surface of the main weir plate of the molten metal nozzle so as to extend above the expansion region.

The plurality of straightening vanes are provided so that the tips of the straightening vanes provided on one of the pair of main dam plates and the tips of the straightening vanes provided on the other of the pair of main dam plates face each other. The twin roll type vertical casting apparatus according to any one of claims 1 to 3.

In the plurality of straightening vanes, the straightening vanes provided on one of the pair of main dam plates and the straightening vanes provided on the other side of the pair of main dam plates are alternately located, and the tips of the respective straightening vanes are located. The twin-roll vertical casting apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the portions are provided so as to overlap in the extending direction of the straightening vane by a predetermined length .