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金属板製造装置及び金属板の製造方法 コモンズ

国内特許コード P150012358
整理番号 2014-10
掲載日 2015年10月14日
出願番号 特願2015-069182
公開番号 特開2016-187825
出願日 平成27年3月30日(2015.3.30)
公開日 平成28年11月4日(2016.11.4)
発明者
  • 羽賀 俊雄
出願人
  • 学校法人常翔学園
発明の名称 金属板製造装置及び金属板の製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】ロールを用いた連続鋳造によってクラッド金属板を製造する金属板製造装置及び金属板の製造方法において、表面が幅方向に平坦な金属板を、省工程で、安価に、製造できる金属板製造装置、金属板の製造方法、及び、これによって製造された金属板を提供する。
【解決手段】冷却能を有し走行するコンベア手段20と、前記コンベア手段上に形成され、第1金属溶湯80を貯めるための第1プール30と、前記コンベア手段上に形成され、前記第1プールよりも前記コンベア手段の走行方向前方に設けられた第2金属溶湯90を貯めるための第2プール50と、を具え、前記第2プールは、前記コンベア手段の走行方向前方に位置する第2プレート60を有し、第2プレートは、少なくとも一定の厚さ以下の溶湯状態の前記第2金属の通過を許容する通過部、又は、付勢制御若しくは位置制御により第2金属の流量を所定量得る手段を有する。
【選択図】図7
従来技術、競合技術の概要


同種又は異種の金属どうしを積層してなる所謂クラッド金属板が知られている。たとえば、自動車業界等において、車両の軽量化などを図るために、アルミニウムクラッド金属板を使用することが提案されている。



一方で、マグネシウムは、アルミニウムに比べて軽量であり、電磁シールド性能等にもすぐれるため、種々の用途への適用が期待されている。



クラッド金属板の製造方法として、双ロール式連続鋳造法が提案されている。たとえば、特許文献1では、一対の双ロールの各々の表面に融点の異なるアルミニウム合金溶湯を供給し、各ロール表面にて各合金溶湯の凝固を開始させると共に、双ロールのキス点近傍においてこれら合金どうしを積層一体化させている。



しかしながら、双ロール式連続鋳造法によるクラッド金属板の製造は、接合時にロールへの抜熱量が多く、温度が低くなりすぎて上手く接合しない場合がある。



そこで、これら方法よりも温度制御を容易とし、安価にクラッド金属板を製造する方法として、特許文献2に示すような単ロール法を提案している。



特許文献2は、ロールを用いた連続鋳造によって、金属板を製造する金属板製造装置であって、冷却能を有するロールと、金属溶湯を貯めるためのプールとを具える。プールには、ロールの回転方向前方に位置し、先端部とロールの表面との間の距離が変わり得るように可動に設けられたスクレイパーを有している。ロールを回転すると、プール内の金属溶湯が冷却されつつロール表面に半凝固状態乃至凝固状態でプールから引き出される。引き出される金属には、スクレイパーの先端部が一定の力で面的に押し付けられているから、ロールにて冷却されて凝固状態となった金属層の表面に形成される溶湯又は半凝固状態の金属は、スクレイパーの先端部によって掻き取られ、略一定厚さの金属層を得ることができる。



上記特許文献2において、図5乃至図8に示されているように、ロールの回転方向に第1金属溶湯と第2金属溶湯の注湯されたプールと、スクレイパーを2段に設け、手前側の第1プールから第1スクレイパーを通過した第1金属層を第2プールに侵入させる。そして、第1金属層の上に第2プールの金属溶湯を当接させ、第1金属層の上に形成された第2金属層の半凝固状態の固相率の低い部分を第2スクレイパーで掻き取ることで、第1金属層の上に第2金属層が形成されたクラッド金属板を製造している。

産業上の利用分野


本発明は、ロールの如きコンベア手段を用いた連続鋳造によって、金属板、特にクラッド金属板を製造する、特に高速かつ急冷鋳造による金属板製造装置、金属板の製造方法及び製造された金属板に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
冷却能を有し走行するコンベア手段と、
前記コンベア手段上に形成され、第1金属溶湯を貯めるための第1プールと、
前記コンベア手段上に形成され、前記第1プールよりも前記コンベア手段の走行方向前方に設けられた第2金属溶湯を貯めるための第2プールと、
を具え、
前記第1プールは、前記コンベア手段の表面と、前記コンベア手段の走行方向前方に位置する第1プレートと、前記第1プレートの走行方向後方に位置する後部材と、両サイド部材と、で囲まれており、
前記コンベア手段は、前記第1プール内の第1金属溶湯を冷却して前記コンベア手段の表面に半凝固状態又は凝固状態の第1金属層を形成しながら第1金属層を伴って走行するようになっており、
前記第1プレートは、先端部を有し、第1プレート先端部と前記コンベア手段の表面との間の距離が変わり得るように可動に設けられており、前記コンベア手段の走行に伴って移動する前記第1金属の凝固状態層及び/又は半凝固状態層は通過するが溶湯は通過しないように、前記第1プレート先端部が一定の力で面的に常時当接するように付勢されており、
前記第2プールは、前記第1プール内で前記コンベア手段上に形成された第1金属の凝固状態層及び/又は半凝固状態層表面と、前記コンベア手段の走行方向前方に位置する第2プレートと、前記コンベア手段の走行方向後方に位置する前記第1プレートと、両サイド部材と、で囲まれており、前記第2プール内で、前記コンベア手段上に形成された前記第1金属の凝固状態層及び/又は半凝固状態層表面の上に、前記第2プール内の第2金属が積層され凝固状態、半凝固状態乃至溶湯状態の第2金属層を形成しながら前記コンベア手段の走行により移動するようになっており、
前記第2プレートは、少なくとも一定の厚さ以下の溶湯状態の前記第2金属の通過を許容するようにされており、第2プレート先端に脚部と通過部を有する形状のプレートの場合は、通過部の高さにより前記第2金属の流量を調節し、第2プレートの先端に脚部を有しない形状のプレートの場合は、第2プレート先端を一定の高さに保つ付勢力により前記第2金属の流量を調節、又は、第2プレート先端の高さ位置により前記第2金属の流量を調節する、所定の通過量を得る手段を有し、
前記第2プレートを通過した後の溶湯が前記走行手段の側面に流れることを防止する手段を有する、
ことを特徴とする複層の金属板を製造する金属板製造装置。

【請求項2】
前記第2プレートよりも前記コンベア手段の走行方向前方には、前記コンベア手段と対向し、前記第2金属の未凝固表面に接し均す均し手段が設けられている、
請求項1に記載の複層の金属板を製造する金属板製造装置。

【請求項3】
前記コンベア手段は、外周断面が円形の第1ロールであって、
前記均し手段は、前記第1ロールの回転軸と平行な回転軸を有し、前記第1ロールと反対方向に回転し冷却能を有する、第2ロールである、
請求項2に記載の複層の金属板を製造する金属板製造装置。

【請求項4】
前記均し手段は、前記第2金属の表面に当接するよう付勢されている第3プレートである、
請求項2に記載の複層の金属板を製造する金属板製造装置。

【請求項5】
前記第1金属及び前記第2金属が、マグネシウム合金、又は、前記第1金属及び前記第2金属が、アルミニウム合金である、
請求項1乃至請求項4の何れかに記載の複層の金属板を製造する金属板製造装置。

【請求項6】
請求項1乃至請求項5の何れかに記載の金属板製造装置を用いて金属板を製造する方法であって、
前記第1プール及び前記第2プールに夫々前記第1金属溶湯、前記第2金属溶湯を注湯し、
前記コンベア手段を走行させて、
前記第1プール内の前記第1金属溶湯を前記コンベア手段によって冷却して、前記コンベア手段の表面に凝固状態層及び/又は半凝固状態層を有する第1金属層を形成し、前記第1金属層を前記第1プレートの先端部を通過させて前記第2プールに侵入させ、
前記第2プール内にて、前記第1金属層の上に少なくとも一定厚差以下の凝固状態、半凝固状態乃至溶融状態の前記第2金属層を形成しながら前記第2プレートの前記間隔保持手段を通過させることで、前記第1金属層の上に少なくとも溶融状態の第2金属を形成するようにした、
ことを特徴とする複数の金属板を製造する金属板製造方法。

【請求項7】
マグネシウム又はマグネシウム合金の金属層の上に、マグネシウム又はマグネシウム合金の金属層が形成されたクラッド金属板であって、前記両金属層は、共に鋳造組織を有する、
ことを特徴とするクラッド金属板。

【請求項8】
前記金属層は、急冷によって形成された微細化組織を有する、
請求項7に記載のクラッド金属板。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015069182thum.jpg
出願権利状態 公開


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