JP4491120B2

JP4491120B2 - Cooling roll for strip casting

Info

Publication number: JP4491120B2
Application number: JP2000234956A
Authority: JP
Inventors: 丈夫加藤; 一郎向江
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: JP2002045951A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空下に金属類の溶湯を急冷して薄帯状または箔状の鋳造物を製造するためのストリップキャスト用冷却ロールに関するものであり、更に詳しくは、高速で回転される冷却性に優れたストリップキャスト用冷却ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属類の溶湯を急冷して薄帯状または箔状の鋳造物を製造することは既に行われているところである。例えば、特開昭６３−３１７６４３号公報には、結晶粒の粗大化、偏折、α−Ｆｅの残留を防止するために、１００〜１０００℃／秒の冷却速度で冷却するべく、その実施例１においては、互いに内側へ向かって逆回転する直径３００ｍｍの銅製の双ロールによって鉄・ネオジウム・硼素合金の溶湯を冷却して厚さ１．１ｍｍの鋳造物を得る方法が開示されている。
【０００３】
また、特開平６ー８４６２４号公報には、鉄・ネオジウム・硼素合金の溶湯をストリップキャストして、すなわち、前方へ回転する単ロール面にタンディッシュから注湯して、急冷鋳造物を製造する方法が提案されており、その実施例１においては、１３５０℃に保持された溶融物をタンディッシュから約１ｍ／秒で回転する冷却ロールへ注湯し、冷却速度５００℃／秒、過冷度２００℃で急冷して厚さ０．２〜０．４ｍｍの急冷鋳造物を得ている。また、特開平５ー３２０８３２号公報には、同様なストリップストリップキャストによる鉄・サマリウム合金の製造方法が開示されており、その実施例１においては、１５００℃に保持された溶融物をタンディッシュから約１ｍ／秒で回転する冷却ロールへ注湯し、冷却速度１０００℃／秒、過冷度２００℃で急冷して厚さ０．５ｍｍの鋳造物を得ている。
【０００４】
更には、特開平８ー２２９６４１号公報には、ストリップキャスト法においてタンディッシュの先端部と冷却ロールとの間に介在させていたアルミナ等によるクッション材を取り除いて空隙をあけ、かつ冷却ロールに対するタンディッシュのノズルの角度位置を特定範囲内とする製造方法が開示されており、その実施例１においては、タンディッシュの先端部のノズルと冷却ロールとの間の空隙を０．３ｍｍとし、鉄・ネオジウム・硼素合金の溶湯をタンディッシュから回転数１３０ｒｐｍで回転する直径３００ｍｍの水冷銅ロールに注湯して、板厚０．２３〜０．３５ｍｍの鋳造物を得ている。
【０００５】
上述した、金属類の溶湯をタンディッシュの先端部から冷却ロールへストリップキャストして冷却する場合、冷却ロール上の溶湯の厚さを薄くすることができれば急冷が効果的に進行し微細結晶の鋳造物ないしは非晶質に富む鋳造物が得られるが、実際の装置においては、冷却ロールは回転時に微小に振動するので、タンディッシュの先端部が冷却ロールの表面と接触して疵を付ける怖れがあり、そのためにアルミナ等のクッション材を介在させると、そのクッション材が鋳造物中に不純物として混入するという問題があって、タンディッシュの先端部と冷却ロールの表面との間隔を、希望するような狭い間隔、例えば０．３ｍｍ以下にすることは困難であった。従って、得られる急冷物の厚さも０．３ｍｍ前後となり、片面冷却であるために厚さ方向に冷却速度が異なり結晶粒径ないしは結晶化度も一定しないものとなる。
【０００６】
これに対して、特開２０００ー７９４４９号公報には、溶湯をストリップキャストする冷却ロールを例えば回転速度５０ｒｐｍ以上の高速で回転させることによって、ストリップキャストされる溶湯の厚さより遥かに薄い帯状の急冷鋳造物を鋳造装置が開示されている。すなわち、その実施例１には、直径４００ｍｍφの水冷の冷却ロールを回転速度６００ｒｐｍで高速回転させることにより、鉄・ネオジウム・硼素の合金の１４００℃の溶湯を厚さ３ｍｍでストリップキャストして、厚さ０．１ｍｍの急冷鋳造物を得る鋳造装置が例示されている。このような鋳造装置は鋳造物が薄く均等に急冷され、微結晶の薄帯状の鋳造物ないしは非晶質に富むい薄帯状の鋳造物を与えると言う点では画期的な装置である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の冷却ロールを高速で回転させる鋳造装置においては、冷却水を冷却ロール内へ供給し、冷却ロール内で冷却水を循環させて、排出するようになっているが、急冷度の高い薄帯状の鋳造物を得るべく冷却ロールを更に高速、例えば１０００ｒｐｍの回転速度で回転させると、所定の冷却水量が維持できないという問題が発生する。例えば一般的な冷却水配管では冷却水量２００Ｌ／ｍｉｎを十分に供給し得るポンプであっても２０Ｌ／ｍｉｎ程度の冷却水量しか得られないという問題が発生するのである。ポンプの吐出圧力を２倍とすれば吐出水量はほぼ２倍となるので、計算上は吐出圧力を１０倍にすれば２００Ｌ／ｍｉｎが得られることになるが、配管各部のシール関連部材に変更を要することになるので、吐出圧力を上げることは好ましい対策ではない。また、冷却水が円滑に流れるように冷却ロール内に設けた整流ガイドによっても冷却水量を上昇させることはできないのである。
【０００８】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、高速で回転する冷却ロールに溶湯をストリップキャストして急冷し薄帯状の鋳造物を得る場合に、冷却水が冷却ロール内へ円滑に供給され、溶湯を均等に急冷し得るストリップキャスト用冷却ロールを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は請求項１の構成によって解決されるが、その解決手段を説明すれば、次の如くである。
【００１０】
請求項１のストリップキャスト用冷却ロールは、真空下の溶解鋳造室内で金属材料を薄帯状に鋳造するためのストリップキャスト用冷却ロールにおいて、ストリップキャスト用冷却ロールが回転軸内を冷却水の供給路および排出路として水冷されており、排出路側に吸込ポンプが設置されているものである。このようなストリップキャスト用冷却ロールは、供給路側に設置した吐出ポンプによっては所定の冷却水量が得られない場合にも、排出路側に設置された吸込ポンプによって冷却水は極めて円滑に流れる。
【００１１】
請求項１に従属する請求項２のストリップキャスト用冷却ロールは、大気側の駆動源から回転シール機構を介して真空下の溶解鋳造室内へ挿通される回転軸によって回転され、かつ冷却水の供給路および排出路は大気側で冷却水の給水配管および排水配管にそれぞれ接続されており、吸込ポンプが排水配管に設置されているものである。このようなストリップキャスト用冷却ロールは、その回転の駆動源および冷却水の吸込ポンプに一般的なものを採用することができ、かつそれらの保守点検も容易である。
請求項２に従属する請求項３のストリップキャスト用冷却ロールは、同冷却ロールが片持ちロールとされているものである。このようなストリップキャスト用冷却ロールは、回転軸の軸受における芯出しが片側のみで済むことから、設置作業を容易化させる。また、反対側の軸受フリーの端部の振動もロール幅が小さい短尺ロールの場合には問題となることはない。
【００１２】
請求項１に従属する請求項４のストリップキャスト用冷却ロールは、溶解鋳造室に隣接する真空排気可能な準備室を経由して真空下の溶解鋳造室と大気側との間を移動される移動台車に設置されており、回転軸内の冷却水の供給路および排出路が準備室に設けられた冷却水の給水配管の端末および排水配管の端末にそれぞれ接続され、吸込ポンプが大気側の排水配管に設置されているものである。このようなストリップキャスト用冷却ロールは複数を用意し交換して使用することができ、冷却ロールの保守点検時にも溶解鋳造操作を中断なしに継続させることができる。
【００１３】
請求項２または請求項４に従属する請求項５のストリップキャスト用冷却ロールは、同冷却ロールが単ロールとされているものである。このようなストリップキャスト用冷却ロールは、双ロールにおけるようなロール同士の接触に対する配慮を必要とせずに、高速で回転させることができる。
請求項１に従属する請求項６のストリップキャスト用冷却ロールは、冷却水が同冷却ロールの内周面に沿ってスパイラル状に流れるように、同冷却ロール内に整流ガイドが設けられているものである。このようなストリップキャスト用冷却ロールは冷却水が短絡的な流れを生じて冷却が不均等になることを防ぐ。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のストリップキャスト用冷却ロール（以降、多くの場合に冷却ロールと称する）は、上述したように、真空下の溶解鋳造室内で金属材料を薄帯状に鋳造するための冷却ロールにおいて、冷却ロールの回転軸内を冷却水の供給路および排出路として水冷されており、かつ排出路側に吸込ポンプが設置されているものであり、特に冷却ロールが高速で回転され、供給路側に設けた吐出ポンプでは所定の冷却水量が確保され難い場合にも、十分な冷却水量が確保される。なお上記の真空には、一旦、真空排気した後、不活性ガスを所定の圧力まで導入する場合を含む。
【００１５】
冷却ロールは双ロールとしてもよいが、振動を生じた時にロール同士が接触する怖れがある。従って、冷却ロールを高速で回転させるには単ロールとすることが望ましい。また、単ロールであっても、ロール幅が例えば６００ｍｍ以下の短尺ロールである場合には片持ちロールとすることができる。片持ちとすることによって軸受部における冷却ロールの芯出しが片側のみでよく設置作業が簡易になり、軸受とは反対側の冷却ロールの端部の振動も問題を生ずる程に大きくならないようにし得るので、片持ちロールは十分に実用に耐える。長尺ロールを採用する場合には、勿論、両持ちロールであることを必要とする。
【００１６】
図１は後述する真空溶解鋳造装置の溶解鋳造室内に設置される冷却ロールの一例を冷却水の経路と共に示す部分破断平面図であり、冷却ロール１は溶解鋳造室９内に固定的に据え付けられた片持ちの単ロールとして示されている。すなわち、冷却ロール１は金属の円筒形状であり、取付部２によって回転軸３に取り付けられている。回転軸３は溶解鋳造室９の隔壁９ｗに設けられた回転シール機構８によって大気Ａｔ側から溶解鋳造室９へ挿入されており、大気Ａｔ側に設置される図示を省略したモータによって３００〜３０００ｒｐｍの回転速度で高速回転される。モータが溶解鋳造室９内に設置される場合には上記の回転シール機構８が不要になることは言うまでもない。
【００１７】
また、回転軸３は内管３ａと外管３ｂとからなる二重管とされており、内管３ａを冷却水の供給路、外管３ｂを冷却水の排出路とされている。回転軸３には、隔壁９ｗの外の大気Ａｔ側において、供給口７ａと排出口７ｂを備えたロータリージョイント７が取り付けられており、供給口７ａには冷却水の給水配管６ａが接続され、排出口７ｂには冷却水の排水配管６ｂが接続されており、排水配管６ｂには吸込ポンプ５が設置されている。また、冷却ロール１内には、内管３ａの延長部分の外周部にスパイラル状の整流ガイド４が設けられている。そして、内管３ａの先端から供給される冷却水は内周面に沿い矢印で示すようにほぼ円周方向にスパイラル状に流れて冷却ロール１を均等に冷却し、回転軸３の外管３ｂを経て排出されるようになっている。
【００１８】
上記の冷却水の経路において、排水配管６ｂに吸込ポンプ５を設置しているのは、冷却ロール１を高速で回転させた時に、給水配管６ａに設けた吐出ポンプによっては所定の冷却水量が得られない場合にも、排水配管６ｂに吸込ポンプを設けることにより十分な冷却水量が確保されるからであり、このようなことは従来よく知られていない驚くべき事実である。通常の冷却水配管では例えば所定の２００Ｌ／ｍｉｎの冷却水量を確保し得る吐出ポンプであっても、高速回転される冷却ロールの冷却水の供給に使用した場合に所定の冷却水量が得られない原因は、冷却水が高速で回転されて生ずる遠心力によって冷却ロール１の内周面に押し付けられ、そのバックプレッシャーが吐出ポンプのインペラにかかるためと思考される。吸込ポンプが有効であるのは、バックプレッシャーがかからないためであろう。吸込ポンプとしては、一般的には横軸片吸込渦巻ポンプが使用されるが、両吸込渦巻ポンプであってもよく、その他のポンプを含めてポンプの形式は特には限定されない。
【００１９】
冷却ロールは通常的には溶解炉体に１対１で組み合わせて溶解鋳造室内に固定的に据え付けられる。従って、図１に示したように、冷却ロールの回転軸のモータ等の駆動源は大気側に設置し、回転シール機構を介して溶解鋳造室内へ挿通される回転軸によって冷却ロールを回転させることができるので、駆動源には一般的なものを使用することが可能となり、かつ駆動源の保守点検も容易である。この場合には回転軸内の冷却水の供給路、排出路も大気側で冷却水の給水配管および排水配管に接続され、吸込ポンプも大気側の排水配管に設置されるので、その保守点検も容易な冷却系となる。
【００２０】
そのほか、冷却ロールを交換可能とするために移動台車に設置してもよい。すなわち、溶解鋳造室に隣接する真空排気可能な準備室を経由して真空下の溶解鋳造室と大気側との間を移動される移動台車に冷却ロールを設置し、回転軸における冷却水の供給路および排出路は、例えば準備室に設けられた冷却水の給水配管の端末および排水配管の端末にそれぞれフレキシブル・ホースによって接続し、吸込ポンプは大気側の排水配管に設置するようにしてもよい。このような移動台車を複数台を用意することによって、冷却ロールの保守点検時には他の冷却ロールと交換して鋳造することができる。その移動台車には、冷却ロールと共にタンディッシュを設けてもよく、その方がタンディッシュと冷却ロールとの間隔の調整が容易になるほか、冷却ロールと共にタンディッシュの保守点検も行い得る。
【００２１】
【実施例】
次に、本発明のストリップキャスト用冷却ロールを実施例によって図面を参照して具体的に説明する。
【００２２】
（実施例１）
図２はストリップキャスト用冷却ロール３１が溶解鋳造室１１内に固定的に据え付けられている真空溶解鋳造装置１０の部分破断側面図であり、図３は横位置に示した同装置１０の部分破断平面図である。図２、図３に示すように、溶解鋳造室１１内には、誘導加熱式の溶解炉体１２が支柱１４の傾動軸１５に支持されており、図示を省略した油圧シリンダによって、実線で示す位置から二点鎖線で示す位置まで傾動可能とされている。そして、溶解炉体１２内のルツボで１４００℃程度の温度で溶解された金属類、例えば希土類元素含有鉄合金の溶湯を出湯口１３からタンディッシュ２１へ定量的に供給する。タンディッシュ２１は高さ位置が調整可能とされており、その底面側には溶湯をキャストするためのノズル２２が設けられている。
【００２３】
ノズル２２の先端との間に僅かの間隙をあけて前方へ回転する円筒形状の冷却ロール３１が設置されている。冷却ロール３１は外周面を銅製とした水冷ロールであり、直径４００ｍｍφ、横幅５００ｍｍを有し１２００ｒｐｍの回転速度で回転され、その外周面へタンディッシュ２１のノズル２２から金属類の溶湯がストリップキャストされる。また、冷却ロール３１の下流側には、必要に応じて、薄帯状の急冷鋳造物を冷却ロール３１から剥離するためのスクレーパー３９が図示を省略した取付け場所に取り付けられる。
【００２４】
そして、図３に示すように、冷却ロール３１は取付部３２によって回転軸３３に取り付けられており、回転軸３３は溶解鋳造室１１の隔壁１１ｗに設けられた回転シール機構３８を挿通して大気Ａｔ側に設置されたモータ３４の軸に連結されている。回転軸３３の内部は図示せずとも二重管とされて冷却水の供給路と排出路が設けられている。そして、回転シール機構３８とモータ３４との間において、回転軸３３にはロータリジョイント３７が取り付けられており、冷却水の給水配管３６ａと排水配管３６ｂが接続されている。そして、冷却水の排水配管３６ｂには横軸片吸込渦巻ポンプ３５が設置されている。また冷却ロール３１の内部には図１に示した整流ガイド４と同様な整流ガイドが設けられている。
【００２５】
以上のような冷却ロール３１が真空下に回転速度１２００ｒｐｍで高速回転され、その表面に希土類元素含有鉄合金の温度１４００℃の溶湯がストリップキャストされる鋳造条件において、冷却水は所定の供給水量２００Ｌ／ｍｉｎが十分に維持されることから、希土類元素含有鉄合金の急冷された薄帯状の鋳造物が何等の冷却トラブルを生ずることなく製造される。
【００２６】
（実施例２）
図４は、冷却ロール７１が溶解鋳造室４１と大気Ａｔ側との間を移動する移動台車６７に設けられている真空溶解鋳造装置２０を示す縦断面図であり、図５は図４における［５］−［５］線方向の部分省略断面図である。図４に示すように、真空溶解鋳造装置２０は溶解鋳造室４１の両側に隣接して準備室５１、５１’が設けられている。なお、溶解鋳造室４１、準備室５１、準備室５１’はそれぞれ図示せずとも真空ポンプおよびアルゴン（Ａｒ）ガス源に接続されており、独立して真空排気およびＡｒガスの導入がされ得るようになっている。図４において準備室５１’は端部のみが示されているが、準備室５１と準備室５１’は同等であり、以降においては準備室５１について説明する。
【００２７】
図４に示すように、溶解鋳造室４１は上下方向に開閉される気密性の内部扉４９を介して準備室５１と隣接されており、準備室５１は同様に上下方向に開閉される気密性の外部扉５９によって大気Ａｔ側と遮断される。また、図５に示すように、内部にルツボを有する溶解炉体４２は誘導加熱用ケーブル４３を備えており、図示を省略したフレーム状架台に支持されている。そして、溶解炉体４２の底面の留穴４４に係止されたワイヤー４５が巻上げロ−ラ４６によって巻き上げられることにより、一点鎖線で示すように溶解炉体４２が傾動されて内部の溶湯を下方のタンディッシュ６１へ出湯する。
【００２８】
図４に示すように、真空溶解鋳造装置２０には２基の移動鋳造ユニット６０₁ 、６０₂ が配備されており、一方が使用されている時には、他方は保守点検ないしは交換が行われ、交互に使用されて、溶解鋳造の稼動率を向上させるようになっているものである。この移動鋳造ユニット６０₁ 、６０₂ を移動鋳造ユニット６０として説明するに、図４、図５に示すように、移動鋳造ユニット６０は車輪６８を備えた移動台車６７の固定板６６に固定された支柱６３にタンディッシュ６１が高さ位置を調整可能に支持されており、同じく固定板６６上に固定された両側の支持体６５に直径４００ｍｍφ、横幅５００ｍｍの冷却ロール７１の回転軸７３が軸支されており、図４に示す移動台車６７に固定されたモータ７４によってベルト駆動される。そして、移動鋳造ユニット６０は、図４において、大気Ａｔ側から準備室５１を経て常時真空に維持されている溶解鋳造室４１までレール６９上を移動されて所定の位置で停止され、図示を省略した空気シリンダによってレール６９から浮かせて固定される。
【００２９】
また、両持ちの冷却ロール７１の回転軸７３は、一端側にロータリジョイント７７が取り付けられ他端側は盲の二重管とされており、冷却ロール７１も内部に図１に示した整流ガイド４と同様な整流ガイドが設けられている。更にはロータリジョイント７７は大気Ａｔ側の冷却水の給水配管が延長されて準備室５１内に設けられた給水端５７ａ、および大気Ａｔ側の排水配管が延長されて準備室５１内に設けられた排水端５７ｂの間をそれぞれフレキシブル・ホース５８ａ、５８ｂによって接続される。そして、図示せずとも、大気Ａｔ側の冷却水の排水配管に吸込ポンプが設けられていることも、図１に示したものと同様である。
【００３０】
そして、大気Ａｔ側から移動鋳造ユニット６０が移動され、溶解鋳造室４１内で所定の位置に停止されて固定されると、冷却ロール７１がモータ７４によってベルト駆動され、回転速度８００ｒｐｍで矢印で示す方向へ高速で回転されて、タンディッシュ６１からストリップキャストされる金属類の溶湯を冷却する。このような移動台車６７に設けられた冷却ロール７１においても、吸込ポンプが冷却水の排出側に設けられていることにより冷却水は所定の供給水量が十分に維持され、冷却水不足による冷却不良を招くことはなく、急冷された薄帯状の鋳造物が所期の設定通りに冷却されて得られる。
【００３１】
以上、本発明のストリップキャスト用冷却ロールを実施の形態によって説明したが、勿論、本発明はこれらに限られることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００３２】
例えば実施の形態において、冷却ロール１の回転軸３を二重管にし、内管３ａを冷却水の供給路とし外管３ｂを排出路としたが、外管３ｂを供給路とし内管３ａを排出路としてもよい。また回転軸３を直径で分割した二分割管として、二分割のそれぞれを冷却水の供給路と排出路としてもよい。
また実施の形態においては、図３に示したように、モータ３４は冷却ロール３１を直結して回転させるタイプとし、モータ３４と回転シール機構３８との間の回転軸３３にロータリージョイント３７を設けたが、回転軸３３の中間部をモータ３７からのギア駆動またはベルト駆動によって回転させ、回転軸３３の自由端側にロータリージョイントを設けて冷却水の給水、排水を行うようにしてもよい。なお図４には、このタイプのロータリージョイント７７が図示されている。
【００３３】
また実施の形態において、図１に示した冷却ロール１には、整流ガイド４を回転軸３側に取り付けたが、冷却ロール１の内周面に沿って取り付けてもよい。また、整流ガイド４は冷却水が冷却ロール内を均等に流れるように導くものである限りにおいてその形状は限定されない。なお、整流ガイド４は取り付けることが望ましいが、不可欠なものではない。
また、冷却水については冷却機能を有する循環タンクを設けて、その循環タンクから給水配管６ａによって冷却水を冷却ロール１へ供給し、冷却ロール１から排出される温度上昇した排出水は排水配管６ｂによって循環タンクへ戻すようにしてもよい。また更には、冷却水は添加剤によって氷点降下させた冷水を使用してもよく、また沸点上昇させた冷水を使用してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のストリップキャスト用冷却ロールは上述したような形態によって実施され、次に記載するような効果を奏する。
【００３５】
請求項１のストリップキャスト用冷却ロールによれば、吸込ポンプが同冷却ロールの冷却水の排出路側に設置されているので、同冷却ロールが高速度で回転されても冷却水量が設定通りに確保され、薄帯状の鋳造物が冷却不良になることを防ぐ。
【００３６】
請求項２のストリップキャスト用冷却ロールによれば、同冷却ロールが大気側の駆動源から真空下の溶解鋳造室の隔壁に設けられた回転シール機構を挿通する回転軸によって高速回転され、回転軸内の冷却水の供給路と排出路は大気側で冷却水の給水配管と排水配管とにそれぞれ接続されており、吸込ポンプが排水配管に設けられているので、駆動源や吸込ポンプは一般的なものを採用することができ、それらの保守点検作業を簡易化させる。
【００３７】
請求項３のストリップキャスト用冷却ロールによれば、同冷却ロールが真空排気可能な準備室を経由して大気側と真空下の溶解鋳造室との間を移動する移動台車に設置され、回転軸内の冷却水の供給路と排出路は準備室に設けられた冷却水の給水配管および排水配管のそれぞれの端末に接続されるので、同冷却ロールを備えた複数の移動台車を用意し、冷却ロールの保守点検時には他の冷却ロールと交換することにより、溶解鋳造操作を中断させずに継続することが可能であり装置全体の稼動率を向上させる。
【００３８】
請求項４のストリップキャスト用冷却ロールによれば、同冷却ロールが単ロールであるので、高速回転させる時に、双ロールにおけるような振動によるロール同士の接触に対する配慮が不要であり、装置全体を簡素化させる。
請求項５のストリップキャスト用冷却ロールによれば、同冷却ロールが片持ち単ロールとされているので、同冷却ロールの設置時における芯出し作業を簡易化させ、かつ片持ち単ロールは短尺ロールとされるので、片持ちであることによる振動は小さく、実用上十分な冷却が可能である。
請求項６のストリップキャスト用冷却ロールによれば、同冷却ロール内に整流ガイドが設けられており、冷却水が内周面に沿いスパイラル状に流れるので、同冷却ロールが均等に冷却され、薄帯状の鋳造物が部分的に冷却不良となることを防ぎ生産性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストリップキャスト用冷却ロールの一例を冷却水の経路と共に概略的に示す示す部分破断平面図である。
【図２】同冷却ロールが溶解鋳造室に固定的に据え付けられた真空溶解鋳造装置を示す部分破断側面図である。
【図３】図２に対応する部分破断平面図である。
【図４】同冷却ロールが移動台車上に設置され、準備室を介して溶解鋳造室と大気側との間を移動される真空溶解鋳造装置を示す部分破断正面図である。
【図５】図４における［５］−［５］線方向の部分省略断面図である。
【符号の説明】
１冷却ロール
２取付部
３回転軸
３ａ内管
３ｂ外管
４整流ガイド
５吸込ポンプ
６ａ給水配管
６ｂ排水配管
７ロータリジョイント
７ａ供給口
７ｂ排出口
８回転シール機構
９溶解鋳造室
９ｗ隔壁
Ａｔ大気[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a strip casting cooling roll for producing a strip-like or foil-like casting by rapidly cooling a molten metal under vacuum, and more specifically, it has excellent cooling performance rotated at high speed. The present invention relates to a cooling roll for strip casting.
[0002]
[Prior art]
Production of a ribbon-shaped or foil-shaped casting by quenching a molten metal has already been performed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-317643 discloses an example for cooling at a cooling rate of 100 to 1000 ° C./second in order to prevent coarsening of crystal grains, bending, and residual α-Fe. No. 1 discloses a method of obtaining a casting having a thickness of 1.1 mm by cooling a molten iron / neodymium / boron alloy with copper twin rolls having a diameter of 300 mm, which are reversely rotated inward from each other.
[0003]
In JP-A-6-84624, a molten cast iron, neodymium, boron alloy is strip cast, that is, a single roll surface rotating forward is poured from a tundish to produce a quenched casting. A method has been proposed, and in Example 1, the melt maintained at 1350 ° C. is poured from a tundish into a cooling roll rotating at about 1 m / sec, the cooling rate is 500 ° C./sec, the degree of supercooling is Quenched at 200 ° C. to obtain a quenched casting having a thickness of 0.2 to 0.4 mm. Japanese Patent Laid-Open No. 5-320832 discloses a similar method for producing an iron / samarium alloy by strip strip casting. In Example 1, a melt maintained at 1500 ° C. is obtained from a tundish. The molten metal was poured into a cooling roll rotating at about 1 m / second, and rapidly cooled at a cooling rate of 1000 ° C./second and a supercooling degree of 200 ° C. to obtain a casting having a thickness of 0.5 mm.
[0004]
Further, JP-A-8-229641 discloses a cushioning material made of alumina or the like that is interposed between the tip of the tundish and the cooling roll in the strip casting method to form a gap, and a tank for the cooling roll. A manufacturing method is disclosed in which the angular position of the dish nozzle is within a specific range. In Example 1, the gap between the nozzle at the tip of the tundish and the cooling roll is 0.3 mm, A molten metal of neodymium / boron alloy is poured from a tundish into a water-cooled copper roll having a diameter of 300 mm rotating at a rotation speed of 130 rpm to obtain a casting having a plate thickness of 0.23 to 0.35 mm.
[0005]
When the molten metal is strip cast from the tip of the tundish to the cooling roll as described above, if the thickness of the molten metal on the cooling roll can be reduced, the rapid cooling effectively proceeds and the casting of fine crystals In the actual equipment, the cooling roll vibrates slightly when it rotates, so the tip of the tundish may come into contact with the surface of the cooling roll to cause wrinkles. Therefore, when a cushioning material such as alumina is interposed, there is a problem that the cushioning material is mixed as an impurity in the casting, and the distance between the tip of the tundish and the surface of the cooling roll is desired. It was difficult to make such a narrow interval, for example, 0.3 mm or less. Therefore, the thickness of the rapidly cooled product obtained is about 0.3 mm, and since it is single-sided cooling, the cooling rate is different in the thickness direction, and the crystal grain size or crystallinity is not constant.
[0006]
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-79449 discloses a belt-like quenching that is much thinner than the thickness of the strip cast melt by rotating a cooling roll for strip casting the melt at a high speed of, for example, 50 rpm or more. An apparatus for casting a casting is disclosed. That is, in Example 1, a water-cooled cooling roll having a diameter of 400 mmφ was rotated at a high speed of 600 rpm, and a 1400 ° C. melt of an alloy of iron, neodymium, and boron was strip cast to a thickness of 3 mm. A casting apparatus for obtaining a quenched casting having a thickness of 0.1 mm is illustrated. Such a casting device is an epoch-making device in that the casting is thinly and evenly quenched to give a microcrystalline ribbon-like casting or a ribbon-like casting rich in amorphous.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the casting apparatus that rotates the cooling roll at a high speed, the cooling water is supplied into the cooling roll, and the cooling water is circulated and discharged in the cooling roll. If the cooling roll is rotated at a higher speed, for example, a rotation speed of 1000 rpm, in order to obtain a casting, a predetermined amount of cooling water cannot be maintained. For example, in a general cooling water pipe, even a pump that can sufficiently supply a cooling water amount of 200 L / min has a problem that only a cooling water amount of about 20 L / min can be obtained. If the discharge pressure of the pump is doubled, the amount of water discharged will be almost doubled. Therefore, if the discharge pressure is increased by 10 times, 200 L / min can be obtained in the calculation. Therefore, increasing the discharge pressure is not a preferable measure. In addition, the amount of cooling water cannot be increased by a rectifying guide provided in the cooling roll so that the cooling water flows smoothly.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when the molten metal is strip cast on a cooling roll rotating at high speed and rapidly cooled to obtain a thin strip-shaped casting, the cooling water is smoothly supplied into the cooling roll, It is an object of the present invention to provide a cooling roll for strip casting that can be rapidly cooled evenly.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above problem can be solved by the structure of claim 1. The means for solving the problem will be described as follows.
[0010]
The cooling roll for strip casting according to claim 1 is a cooling roll for strip casting for casting a metal material into a thin strip shape in a melting casting chamber under vacuum, wherein the cooling roll for strip casting is a cooling water supply path in the rotating shaft. And it is water-cooled as a discharge path, and the suction pump is installed in the discharge path side. In such a strip-cast cooling roll, even when a predetermined amount of cooling water cannot be obtained by the discharge pump installed on the supply path side, the cooling water flows very smoothly by the suction pump installed on the discharge path side.
[0011]
The cooling roll for strip casting according to claim 2 that is dependent on claim 1 is rotated by a rotating shaft that is inserted into a melting casting chamber under vacuum from a driving source on the atmosphere side through a rotary seal mechanism, and supply of cooling water The passage and the discharge passage are respectively connected to a cooling water supply pipe and a drain pipe on the atmosphere side, and a suction pump is installed in the drain pipe. As such a cooling roll for strip casting, a general roll driving source and a cooling water suction pump can be adopted, and maintenance and inspection thereof are also easy.
The cooling roll for strip casting according to claim 3, which is dependent on claim 2, is such that the cooling roll is a cantilever roll. Such a strip cast cooling roll facilitates the installation work because the centering of the bearing of the rotary shaft is only required on one side. Further, the vibration at the bearing-free end on the opposite side does not cause a problem in the case of a short roll having a small roll width.
[0012]
The cooling roll for strip casting according to claim 4 subordinate to claim 1 is moved between the melting casting chamber under vacuum and the atmosphere side via a preparation chamber capable of being evacuated adjacent to the melting casting chamber. The cooling water supply path and discharge path in the rotating shaft are connected to the terminal of the cooling water supply pipe and the drain pipe respectively provided in the preparation room, and the suction pump It is installed in the piping. A plurality of such cooling rolls for strip casting can be prepared and used for replacement, and the melt casting operation can be continued without interruption even during maintenance and inspection of the cooling roll.
[0013]
The cooling roll for strip casting according to claim 5 dependent on claim 2 or claim 4 is such that the cooling roll is a single roll. Such a strip-cast cooling roll can be rotated at a high speed without requiring consideration for contact between rolls as in a twin roll.
The cooling roll for strip casting according to claim 6 subordinate to claim 1 is provided with a flow straightening guide in the cooling roll so that the cooling water flows spirally along the inner peripheral surface of the cooling roll. It is. Such a cooling roll for strip casting prevents the cooling water from causing a short-circuited flow and uneven cooling.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, the cooling roll for strip casting of the present invention (hereinafter referred to as a cooling roll in many cases) is a cooling roll for casting a metal material into a thin strip in a melting casting chamber under vacuum. The cooling shaft is water-cooled as a cooling water supply path and a discharge path, and a suction pump is installed on the discharge path side. In particular, a discharge pump provided on the supply path side with a cooling roll rotated at high speed Then, even when it is difficult to secure a predetermined amount of cooling water, a sufficient amount of cooling water is secured. The above vacuum includes a case where the inert gas is introduced to a predetermined pressure after evacuation.
[0015]
The cooling roll may be a twin roll, but there is a fear that the rolls come into contact with each other when vibration is generated. Therefore, it is desirable to use a single roll for rotating the cooling roll at a high speed. Moreover, even if it is a single roll, when it is a short roll whose roll width is 600 mm or less, for example, it can be set as a cantilever roll. By being cantilevered, the centering of the cooling roll in the bearing portion is only required on one side, the installation work can be simplified, and the vibration at the end of the cooling roll opposite to the bearing can be prevented from becoming so large as to cause a problem. Therefore, the cantilever roll can withstand practical use. When a long roll is adopted, it is of course necessary to be a double-sided roll.
[0016]
FIG. 1 is a partially broken plan view showing an example of a cooling roll installed in a melting casting chamber of a vacuum melting casting apparatus, which will be described later, together with a path of cooling water. The cooling roll 1 is fixedly installed in the melting casting chamber 9. Shown as a cantilevered single roll. That is, the cooling roll 1 has a metal cylindrical shape and is attached to the rotating shaft 3 by the attachment portion 2. The rotary shaft 3 is inserted into the melting casting chamber 9 from the atmosphere At side by a rotary seal mechanism 8 provided in the partition wall 9w of the melting casting chamber 9, and is 300 to 3000 rpm by a motor (not shown) installed on the atmosphere At side. It is rotated at a high speed. Needless to say, when the motor is installed in the melting casting chamber 9, the rotary seal mechanism 8 is not necessary.
[0017]
The rotary shaft 3 is a double pipe composed of an inner pipe 3a and an outer pipe 3b. The inner pipe 3a is a cooling water supply path and the outer pipe 3b is a cooling water discharge path. A rotary joint 7 having a supply port 7a and a discharge port 7b is attached to the rotary shaft 3 on the atmosphere At side outside the partition wall 9w, and a cooling water supply pipe 6a is connected to the supply port 7a. A cooling water drain pipe 6b is connected to the discharge port 7b, and a suction pump 5 is installed in the drain pipe 6b. In the cooling roll 1, a spiral rectifying guide 4 is provided on the outer peripheral portion of the extended portion of the inner tube 3a. And the cooling water supplied from the front-end | tip of the inner pipe | tube 3a flows spirally in the substantially circumferential direction as shown by the arrow along an inner peripheral surface, cools the cooling roll 1 uniformly, and the outer pipe | tube 3b of the rotating shaft 3 It is designed to be discharged after passing through.
[0018]
In the above cooling water path, the suction pump 5 is installed in the drain pipe 6b because when the cooling roll 1 is rotated at a high speed, a predetermined amount of cooling water can be obtained depending on the discharge pump provided in the water supply pipe 6a. This is because a sufficient amount of cooling water can be ensured by providing a suction pump in the drain pipe 6b even if it is not possible, and this is a surprising fact that has not been well known. In a normal cooling water pipe, for example, even a discharge pump that can secure a predetermined amount of cooling water of 200 L / min cannot obtain a predetermined amount of cooling water when used for supplying cooling water of a cooling roll that rotates at high speed. The cause is thought to be because the centrifugal force generated by rotating the cooling water is pressed against the inner peripheral surface of the cooling roll 1 and the back pressure is applied to the impeller of the discharge pump. The suction pump is effective because there is no back pressure. As the suction pump, a horizontal shaft single suction vortex pump is generally used, but both suction vortex pumps may be used, and the type of pump including other pumps is not particularly limited.
[0019]
The cooling rolls are usually fixedly installed in the melting casting chamber in a one-to-one combination with the melting furnace body. Therefore, as shown in FIG. 1, a drive source such as a motor for the rotating shaft of the cooling roll is installed on the atmosphere side, and the cooling roll is rotated by the rotating shaft inserted into the melting casting chamber through the rotary seal mechanism. Therefore, a general drive source can be used, and maintenance and inspection of the drive source is easy. In this case, the cooling water supply and discharge paths in the rotating shaft are also connected to the cooling water supply and drainage pipes on the atmosphere side, and the suction pump is also installed in the atmosphere side drainage pipes. Easy cooling system.
[0020]
In addition, you may install in a mobile trolley in order to make a cooling roll exchangeable. That is, a cooling roll is installed on a moving carriage that is moved between the melting casting chamber under vacuum and the atmosphere side via a preparation chamber that can be evacuated adjacent to the melting casting chamber, and the cooling water is supplied to the rotating shaft. For example, the passage and the discharge passage may be connected to the terminal of the cooling water supply pipe and the drain pipe provided in the preparation room by flexible hoses, respectively, and the suction pump may be installed in the air-side drain pipe. . By preparing a plurality of such movable carriages, it is possible to cast by exchanging with other cooling rolls during maintenance inspection of the cooling rolls. The mobile carriage may be provided with a tundish together with the cooling roll, which facilitates adjustment of the interval between the tundish and the cooling roll, and can also perform maintenance inspection of the tundish together with the cooling roll.
[0021]
【Example】
Next, the cooling roll for strip casting according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0022]
Example 1
FIG. 2 is a partially broken side view of the vacuum melting and casting apparatus 10 in which the cooling roll 31 for strip casting is fixedly installed in the melting and casting chamber 11, and FIG. 3 is a partially broken side view of the apparatus 10 shown in the horizontal position. It is a top view. As shown in FIGS. 2 and 3, an induction heating type melting furnace body 12 is supported on the tilting shaft 15 of the support column 14 in the melting casting chamber 11, and is indicated by a solid line by a hydraulic cylinder (not shown). It is possible to tilt from a position to a position indicated by a two-dot chain line. Then, a molten metal such as a rare earth element-containing iron alloy melted at a temperature of about 1400 ° C. with a crucible in the melting furnace body 12 is quantitatively supplied from the tap 13 to the tundish 21. The height position of the tundish 21 can be adjusted, and a nozzle 22 for casting the molten metal is provided on the bottom side thereof.
[0023]
A cylindrical cooling roll 31 that rotates forward with a slight gap between the tip of the nozzle 22 is installed. The cooling roll 31 is a water cooling roll whose outer peripheral surface is made of copper, has a diameter of 400 mmφ, a horizontal width of 500 mm, and is rotated at a rotational speed of 1200 rpm, and a molten metal is strip cast from the nozzle 22 of the tundish 21 onto the outer peripheral surface. The Further, on the downstream side of the cooling roll 31, a scraper 39 for peeling the ribbon-like quenching casting from the cooling roll 31 is attached to an attachment place (not shown) as necessary.
[0024]
As shown in FIG. 3, the cooling roll 31 is attached to the rotary shaft 33 by the attachment portion 32, and the rotary shaft 33 is inserted into the atmosphere through the rotary seal mechanism 38 provided in the partition wall 11 w of the melting casting chamber 11. It is connected to the shaft of a motor 34 installed on the At side. The inside of the rotating shaft 33 is a double pipe (not shown), and is provided with a cooling water supply path and a discharge path. A rotary joint 37 is attached to the rotary shaft 33 between the rotary seal mechanism 38 and the motor 34, and a cooling water supply pipe 36a and a drain pipe 36b are connected. A horizontal axis single suction centrifugal pump 35 is installed in the cooling water drain pipe 36b. In addition, a rectifying guide similar to the rectifying guide 4 shown in FIG.
[0025]
Under the casting conditions in which the cooling roll 31 as described above is rotated at a high speed of 1200 rpm under vacuum and a molten metal of a rare earth element-containing iron alloy at a temperature of 1400 ° C. is strip-cast on the surface, the cooling water has a predetermined supply water amount of 200 L. Since / min is sufficiently maintained, a rapidly cast ribbon-shaped casting of the rare earth element-containing iron alloy is produced without causing any cooling trouble.
[0026]
(Example 2)
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the vacuum melting casting apparatus 20 provided in the moving carriage 67 in which the cooling roll 71 moves between the melting casting chamber 41 and the atmosphere At side, and FIG. 5] is a partially omitted cross-sectional view in the line direction [5]. As shown in FIG. 4, the vacuum melting casting apparatus 20 is provided with preparation chambers 51, 51 ′ adjacent to both sides of the melting casting chamber 41. Note that the melting casting chamber 41, the preparation chamber 51, and the preparation chamber 51 ′ are connected to a vacuum pump and an argon (Ar) gas source, not shown, so that vacuum evacuation and Ar gas can be introduced independently. It has become. In FIG. 4, only the end of the preparation chamber 51 ′ is shown, but the preparation chamber 51 and the preparation chamber 51 ′ are equivalent, and the preparation chamber 51 will be described below.
[0027]
As shown in FIG. 4, the melting casting chamber 41 is adjacent to the preparation chamber 51 via an airtight internal door 49 that is opened and closed in the vertical direction, and the preparation chamber 51 is similarly opened and closed in the vertical direction. The external door 59 is cut off from the atmosphere At side. Further, as shown in FIG. 5, the melting furnace body 42 having a crucible therein is provided with an induction heating cable 43 and supported by a frame-like gantry not shown. And the wire 45 latched by the retaining hole 44 of the bottom face of the melting furnace body 42 is wound up by the winding roller 46, so that the melting furnace body 42 is tilted as shown by a one-dot chain line, and the molten metal inside is moved downward. Pour hot water into the tundish 61.
[0028]
As shown in FIG. 4, the vacuum melting casting apparatus 20 includes two moving casting units 60. ₁ , 60 ₂ When one is in use, the other is serviced or replaced, and is used alternately to improve the operation rate of melt casting. This moving casting unit 60 ₁ , 60 ₂ 4 and FIG. 5, the moving casting unit 60 has a tundish 61 having a height on a column 63 fixed to a fixed plate 66 of a moving carriage 67 having wheels 68. The rotation shaft 73 of the cooling roll 71 having a diameter of 400 mmφ and a width of 500 mm is supported on the support bodies 65 on both sides, which are also fixed on the fixed plate 66, and can be adjusted as shown in FIG. The belt is driven by a motor 74 fixed to the carriage 67. Then, in FIG. 4, the movable casting unit 60 is moved on the rail 69 from the atmosphere At side through the preparation chamber 51 to the melting casting chamber 41 which is always kept in a vacuum and stopped at a predetermined position, and is not shown. The air cylinder is lifted from the rail 69 and fixed.
[0029]
Further, the rotary shaft 73 of the both-end cooling roll 71 has a rotary joint 77 attached to one end side and a blind double pipe on the other end side, and the cooling roll 71 also includes a rectifying guide shown in FIG. A straightening guide similar to 4 is provided. Furthermore, the rotary joint 77 is provided in the preparation chamber 51 by extending the water supply end 57 a provided in the preparation chamber 51 by extending the supply pipe for the cooling water on the atmosphere At side and the drain pipe on the atmosphere At side. The drain ends 57b are connected by flexible hoses 58a and 58b, respectively. And although not shown, it is the same as that of what was shown in FIG. 1 that the suction pump is provided in the drain pipe of the cooling water at the atmosphere At side.
[0030]
When the moving casting unit 60 is moved from the atmosphere At side and stopped and fixed at a predetermined position in the melting casting chamber 41, the cooling roll 71 is belt-driven by the motor 74 and indicated by an arrow at a rotational speed of 800 rpm. The metal melt that is strip-cast from the tundish 61 is cooled at high speed in the direction. Also in the cooling roll 71 provided in such a moving cart 67, the suction pump is provided on the cooling water discharge side, so that the predetermined amount of cooling water is sufficiently maintained and cooling failure due to insufficient cooling water is prevented. There is no invitation, and a rapidly cooled ribbon-shaped casting is obtained by cooling as intended.
[0031]
As described above, the cooling roll for strip casting according to the present invention has been described according to the embodiment. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
[0032]
For example, in the embodiment, the rotating shaft 3 of the cooling roll 1 is a double pipe, the inner pipe 3a is a cooling water supply path and the outer pipe 3b is a discharge path, but the outer pipe 3b is a supply path and the inner pipe 3a is It may be a discharge channel. Alternatively, the rotary shaft 3 may be divided into two pipes divided by diameter, and each of the two divided pipes may be used as a cooling water supply path and a discharge path.
In the embodiment, as shown in FIG. 3, the motor 34 is a type in which the cooling roll 31 is directly connected and rotated, and a rotary joint 37 is provided on the rotary shaft 33 between the motor 34 and the rotary seal mechanism 38. However, the intermediate portion of the rotating shaft 33 may be rotated by gear driving or belt driving from the motor 37, and a rotary joint may be provided on the free end side of the rotating shaft 33 to supply and drain cooling water. FIG. 4 shows a rotary joint 77 of this type.
[0033]
In the embodiment, although the rectifying guide 4 is attached to the rotating shaft 3 side in the cooling roll 1 shown in FIG. 1, it may be attached along the inner peripheral surface of the cooling roll 1. Further, the shape of the rectifying guide 4 is not limited as long as the cooling water guides the cooling water so as to flow evenly in the cooling roll. The rectifying guide 4 is preferably attached, but is not indispensable.
Further, a circulation tank having a cooling function is provided for the cooling water, and the cooling water is supplied from the circulation tank to the cooling roll 1 through the water supply pipe 6a, and the discharged water whose temperature has been discharged from the cooling roll 1 is discharged into the drain pipe 6b. May be returned to the circulation tank. Furthermore, the cooling water may be cold water whose freezing point is lowered by an additive, or cold water whose boiling point is increased.
[0034]
【The invention's effect】
The cooling roll for strip casting of the present invention is implemented in the above-described form and has the following effects.
[0035]
According to the cooling roll for strip casting of claim 1, since the suction pump is installed on the cooling water discharge path side of the cooling roll, the cooling water amount is ensured as set even if the cooling roll is rotated at a high speed. This prevents the ribbon-shaped casting from being poorly cooled.
[0036]
According to the strip casting cooling roll of claim 2, the cooling roll is rotated at a high speed by a rotating shaft inserted through a rotary seal mechanism provided in a partition wall of a melting casting chamber under vacuum from a driving source on the atmosphere side. The cooling water supply and discharge paths are connected to the cooling water supply pipe and drain pipe on the atmosphere side, and the suction pump is installed in the drain pipe. Can be used to simplify the maintenance and inspection work.
[0037]
According to the cooling roll for strip casting according to claim 3, the cooling roll is installed on the movable carriage that moves between the atmosphere side and the melting casting chamber under vacuum via the preparation chamber that can be evacuated, and the rotating shaft. The cooling water supply and discharge paths inside are connected to the terminals of the cooling water supply and drain pipes in the preparation room, so prepare multiple mobile trolleys with the same cooling rolls to cool them. By exchanging with another cooling roll at the time of roll maintenance inspection, it is possible to continue the melting and casting operation without interruption, and improve the operating rate of the entire apparatus.
[0038]
According to the cooling roll for strip casting of claim 4, since the cooling roll is a single roll, when rotating at a high speed, there is no need to consider contact between the rolls due to vibration as in a twin roll, and the entire apparatus is simplified. Make it.
According to the cooling roll for strip casting of claim 5, since the cooling roll is a cantilever single roll, the centering operation at the time of installation of the cooling roll is simplified, and the cantilever single roll is a short roll. Therefore, the vibration caused by being cantilevered is small, and practically sufficient cooling is possible.
According to the cooling roll for strip casting of claim 6, since the flow straightening guide is provided in the cooling roll and the cooling water flows spirally along the inner peripheral surface, the cooling roll is uniformly cooled and thinned. It prevents the belt-shaped casting from partially becoming poorly cooled and improves productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken plan view schematically showing an example of a cooling roll for strip casting together with a path of cooling water.
FIG. 2 is a partially broken side view showing a vacuum melting casting apparatus in which the cooling roll is fixedly installed in a melting casting chamber.
FIG. 3 is a partially broken plan view corresponding to FIG. 2;
FIG. 4 is a partially cutaway front view showing a vacuum melting casting apparatus in which the cooling roll is installed on a moving carriage and moved between a melting casting chamber and the atmosphere side via a preparation chamber.
5 is a partially omitted cross-sectional view taken along line [5]-[5] in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Cooling roll
2 Mounting part
3 Rotating shaft
3a Inner pipe
3b Outer pipe
4 Rectification guide
5 Suction pump
6a Water supply piping
6b Drainage piping
7 Rotary joint
7a Supply port
7b outlet
8 Rotating seal mechanism
9 Melting and casting chamber
9w bulkhead
At atmosphere

Claims

In a cooling roll for high speed rotation strip casting for rapidly cooling a molten metal in a melting casting chamber under vacuum to obtain a strip-shaped casting,
The strip-cast cooling roll is water-cooled with the inside of the rotating shaft as a cooling water supply path and a discharge path, and a cooling water suction pump is installed on the discharge path side.

The strip-cast cooling roll is rotated by the rotating shaft that is inserted into the melting and casting chamber under vacuum from a driving source on the atmosphere side through a rotary seal mechanism, and the supply path and the discharge path of the cooling water are in the atmosphere. The cooling roll for strip casting according to claim 1, wherein the cooling roll is connected to a cooling water supply pipe and a drain pipe on the side, and the suction pump is installed in the drain pipe.

The cooling roll for strip casting according to claim 2, wherein the cooling roll for strip casting is a cantilever roll.

The cooling roll for strip casting is installed on a movable carriage that is moved between the melting casting chamber under vacuum and the atmosphere side via a preparation chamber that can be evacuated adjacent to the melting casting chamber, The supply path and the discharge path of the cooling water in the rotating shaft are respectively connected to the terminal of the water supply pipe and the terminal of the drainage pipe provided in the preparation chamber, and the suction pump is connected to the drainage pipe on the atmosphere side. The cooling roll for strip casting according to claim 1, wherein the cooling roll is installed on the strip.

The cooling roll for strip casting according to claim 2 or 4, wherein the cooling roll for strip casting is a single roll.

6. The rectifying guide is provided in the strip casting cooling roll so that the cooling water flows spirally along the inner peripheral surface of the strip casting cooling roll. A cooling roll for strip casting according to one item .