JP2002045952A - 金属薄帯の製造装置および製造方法 - Google Patents
金属薄帯の製造装置および製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属の溶湯をタンディッシのノズルから冷却
ロール面に供給し急冷して金属薄帯を製造するに際し、
ノズルからの溶湯の供給速度を一定に維持することの可
能な金属薄帯の製造装置、および、厚さと幅の均一な金
属薄帯の製造方法を提供すること。 【解決手段】 金属薄帯の製造装置の溶解鋳造室１を隔
壁２によってタンディッシュ３１を備えた溶解室３と、
冷却ロール４１を設けた冷却固化室４１とに画成し、タ
ンディッシュ３１のノズル３２によって連通させる。
タンディッシュ３１内の金属の溶湯３０のヘッドをＰ
ｈ、溶解室３の圧力をＰｍ、冷却固化室４１の圧力を一
定のＰｃとして、Ｐｈ＋Ｐｍ＝Ｐｋ（所定値）、Ｐｈ＋
Ｐｍ＞Ｐｃの２式を成立させる条件下に、ノズル３２か
ら冷却ロール４１へ溶湯３０を供給し急冷して軟磁性合
金の薄帯を形成させる。
ロール面に供給し急冷して金属薄帯を製造するに際し、
ノズルからの溶湯の供給速度を一定に維持することの可
能な金属薄帯の製造装置、および、厚さと幅の均一な金
属薄帯の製造方法を提供すること。 【解決手段】 金属薄帯の製造装置の溶解鋳造室１を隔
壁２によってタンディッシュ３１を備えた溶解室３と、
冷却ロール４１を設けた冷却固化室４１とに画成し、タ
ンディッシュ３１のノズル３２によって連通させる。
タンディッシュ３１内の金属の溶湯３０のヘッドをＰ
ｈ、溶解室３の圧力をＰｍ、冷却固化室４１の圧力を一
定のＰｃとして、Ｐｈ＋Ｐｍ＝Ｐｋ（所定値）、Ｐｈ＋
Ｐｍ＞Ｐｃの２式を成立させる条件下に、ノズル３２か
ら冷却ロール４１へ溶湯３０を供給し急冷して軟磁性合
金の薄帯を形成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属薄帯の製造装置
および金属薄帯の製造方法に関するものであり、更に詳
しくは、高速で回転する冷却ロールへ金属の溶湯をスト
リップキャストする時の溶湯の供給速度を一定に維持す
ることが可能な金属薄帯の製造装置および形成される厚
さと幅が均一で酸化物を副生しない金属薄帯の製造方法
に関するものである。
および金属薄帯の製造方法に関するものであり、更に詳
しくは、高速で回転する冷却ロールへ金属の溶湯をスト
リップキャストする時の溶湯の供給速度を一定に維持す
ることが可能な金属薄帯の製造装置および形成される厚
さと幅が均一で酸化物を副生しない金属薄帯の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属の溶湯を急冷して帯状の鋳造物を製
造することは既に行われているところであり多くの技術
が提案され実用化されている。その中で、特開平５ー２
２２４８８号、特開平６ー８４６２４号、特開平８ー２
２９６４１号、特開２０００−７９４４９号の各公報の
実施例に示されている方法、すなわち、溶湯をそのヘッ
ドによってタンディッシュから冷却ロールに供給する方
法では、厚さが０．０５ｍｍ以下のような極薄の金属薄
帯は得られない。極薄の金属薄帯を得るためにタンディ
ッシュのノズルのスロット幅を小さくすると、粘度の高
い溶湯がスロットから流れ出さなくなるからである。
造することは既に行われているところであり多くの技術
が提案され実用化されている。その中で、特開平５ー２
２２４８８号、特開平６ー８４６２４号、特開平８ー２
２９６４１号、特開２０００−７９４４９号の各公報の
実施例に示されている方法、すなわち、溶湯をそのヘッ
ドによってタンディッシュから冷却ロールに供給する方
法では、厚さが０．０５ｍｍ以下のような極薄の金属薄
帯は得られない。極薄の金属薄帯を得るためにタンディ
ッシュのノズルのスロット幅を小さくすると、粘度の高
い溶湯がスロットから流れ出さなくなるからである。
【０００３】上記のような極薄の金属薄帯を得る装置、
製造方法については以下に示すものを含め多くの技術が
提案されている。
製造方法については以下に示すものを含め多くの技術が
提案されている。
【０００４】（従来例１）特公昭５９−４２５８６号公
報には、厚さ０．０５ｍｍ×５０ｍｍの金属薄帯を製造
する装置として、（ａ）１００〜２０００ｍ／ｍｉｎの
表面速度で移動する可動性冷却体、（ｂ）溶湯を融点以
上に維持するための加熱手段を含み、スロット付きノズ
ルと連絡している溜め、（ｃ）冷却表面に近接して配置
され、冷却表面の運動方向に０．２ないし１ｍｍの幅を
有するスロットを備えたノズル、（ｄ）溜めの中の溶湯
をノズルから排出させる手段、を構成要素とする金属の
連続ストリップ製造装置が公告されている。この装置は
溶融スピン法として従来から知られている方法、すなわ
ち、加圧オリフィスから溶湯を冷却ブロックに噴射させ
て冷却する方法によるものであり、加圧の方法として、
不活性ガスによる加圧、溶湯の静水頭の利用が知られて
いることは、特公昭５９−４２５８６号公報にも述べら
れている。
報には、厚さ０．０５ｍｍ×５０ｍｍの金属薄帯を製造
する装置として、（ａ）１００〜２０００ｍ／ｍｉｎの
表面速度で移動する可動性冷却体、（ｂ）溶湯を融点以
上に維持するための加熱手段を含み、スロット付きノズ
ルと連絡している溜め、（ｃ）冷却表面に近接して配置
され、冷却表面の運動方向に０．２ないし１ｍｍの幅を
有するスロットを備えたノズル、（ｄ）溜めの中の溶湯
をノズルから排出させる手段、を構成要素とする金属の
連続ストリップ製造装置が公告されている。この装置は
溶融スピン法として従来から知られている方法、すなわ
ち、加圧オリフィスから溶湯を冷却ブロックに噴射させ
て冷却する方法によるものであり、加圧の方法として、
不活性ガスによる加圧、溶湯の静水頭の利用が知られて
いることは、特公昭５９−４２５８６号公報にも述べら
れている。
【０００５】そして、その発明の具体的な説明のなかで
は、冷却表面が約７００ｍ／ｍｉｎの速度で動くことが
できるとき、スロットの幅は０．５〜０．８ｍｍとする
ことができ、溜めの中の金属は約０．５〜２ｐｓｉｇ
（０．０３５〜０．１４１ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力に加圧
されるべきとされている。そして真空中で実施する場合
には１００〜３０００ミクロンＨｇ、より好ましくは約
２００〜約２０００ミクロンＨｇの範囲内で行うことが
推奨されている。また、冷却固化の過程で金属の酸化物
が形成されると、これらの微片が冷却ロールの表面に付
着し、供給されてくる溶湯内に混入したり、形成される
金属薄帯の表面を不均質化させるようになるので、これ
を防ぐためにノズルの前方となる冷却ロールの冷却表面
に不活性ガスの吹き付けが行われる。そして、その製造
例１は、真空下でのストリップキャストであるとの記述
はなく、冷却ロールの冷却表面に不活性ガスの吹き付け
が行われる装置を使用し、約７００ｒｐｍの速度で回転
させた直径１６インチ（４０．６ｃｍ）の冷却ロール、
すなわち、表面速度約８９５ｍ／ｍｉｎの冷却ロールに
対して、１０００℃の温度に保持された溶融金属（Ｆｅ
40Ｎｉ40Ｐ14Ｂ6 ）の溜めに、アルゴンガスで約０．７
ｐｓｉｇ（０．０４９ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力をかけて、
溜めの下端部に設けられた幅０．９ｍｍ、長さ５１ｍｍ
のスロット状オリフィスから溶融金属を供給し、厚さ
０．００５ｍｍ、幅５ｃｍのストリップが形成されてい
る。
は、冷却表面が約７００ｍ／ｍｉｎの速度で動くことが
できるとき、スロットの幅は０．５〜０．８ｍｍとする
ことができ、溜めの中の金属は約０．５〜２ｐｓｉｇ
（０．０３５〜０．１４１ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力に加圧
されるべきとされている。そして真空中で実施する場合
には１００〜３０００ミクロンＨｇ、より好ましくは約
２００〜約２０００ミクロンＨｇの範囲内で行うことが
推奨されている。また、冷却固化の過程で金属の酸化物
が形成されると、これらの微片が冷却ロールの表面に付
着し、供給されてくる溶湯内に混入したり、形成される
金属薄帯の表面を不均質化させるようになるので、これ
を防ぐためにノズルの前方となる冷却ロールの冷却表面
に不活性ガスの吹き付けが行われる。そして、その製造
例１は、真空下でのストリップキャストであるとの記述
はなく、冷却ロールの冷却表面に不活性ガスの吹き付け
が行われる装置を使用し、約７００ｒｐｍの速度で回転
させた直径１６インチ（４０．６ｃｍ）の冷却ロール、
すなわち、表面速度約８９５ｍ／ｍｉｎの冷却ロールに
対して、１０００℃の温度に保持された溶融金属（Ｆｅ
40Ｎｉ40Ｐ14Ｂ6 ）の溜めに、アルゴンガスで約０．７
ｐｓｉｇ（０．０４９ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力をかけて、
溜めの下端部に設けられた幅０．９ｍｍ、長さ５１ｍｍ
のスロット状オリフィスから溶融金属を供給し、厚さ
０．００５ｍｍ、幅５ｃｍのストリップが形成されてい
る。
【０００６】（従来例２）特開平５ー４７５３８号公報
には、真空チャンバー内で、先端が矩形スリットである
噴出ノズルより軟磁性合金溶湯を噴出させ、噴出ノズル
に接近して配置された冷却ロールで急冷を行う減圧液体
急冷方法において、溶湯に加える噴出圧力を大気圧未満
の圧力にする極薄軟磁性合金薄帯の製造方法が開示され
ており、更にまた、溶湯に加える噴出圧力と真空チャン
バーの圧力との差圧を０．０２〜０．１０ＭＰａとする
ことが述べられている。そして、その実施例１において
は、軟磁性合金溶湯を石英ノズルに設けた３．３×０．
２ｍｍの矩形スリットから圧力約３×１０-3Ｐａの真空
チャンバー内の水冷の冷却ロール上へ間隔０．２ｍｍで
噴出させて急冷薄帯を作製しており、溶湯に加える噴出
圧力が大気圧より低いほど表面性のよい均一な薄帯が得
られるとし、このような方法によれば、従来よりも低速
の冷却ロールを使用して、しかも従来より広いスリット
先端−冷却ロール間隔を使用して一定の膜厚の薄帯を安
定に製造できるとしている。
には、真空チャンバー内で、先端が矩形スリットである
噴出ノズルより軟磁性合金溶湯を噴出させ、噴出ノズル
に接近して配置された冷却ロールで急冷を行う減圧液体
急冷方法において、溶湯に加える噴出圧力を大気圧未満
の圧力にする極薄軟磁性合金薄帯の製造方法が開示され
ており、更にまた、溶湯に加える噴出圧力と真空チャン
バーの圧力との差圧を０．０２〜０．１０ＭＰａとする
ことが述べられている。そして、その実施例１において
は、軟磁性合金溶湯を石英ノズルに設けた３．３×０．
２ｍｍの矩形スリットから圧力約３×１０-3Ｐａの真空
チャンバー内の水冷の冷却ロール上へ間隔０．２ｍｍで
噴出させて急冷薄帯を作製しており、溶湯に加える噴出
圧力が大気圧より低いほど表面性のよい均一な薄帯が得
られるとし、このような方法によれば、従来よりも低速
の冷却ロールを使用して、しかも従来より広いスリット
先端−冷却ロール間隔を使用して一定の膜厚の薄帯を安
定に製造できるとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来例１の製造例１に
示されている装置は、真空中の操作とは読み取り難く、
従って、ストリップキャストされる溶湯が固化する部分
に不活性ガスを吹き付けるような手段を適用しない限り
溶湯は酸化され易いほか、ルツボをアルゴンガスで約
０．７ｐｓｉｇに加圧してノズルから溶湯を供給してい
るが、連続的な供給によってルツボ内の溶湯量は必然的
に少なくなってくるので、ノズルからの溶湯の供給速度
を一定に維持し難く、従って、得られる金属薄帯は厚さ
が不均等になり易いと言う問題がある。更には、金属が
酸化されることを防ぐために冷却表面へ不活性ガスを吹
き付けているが、単なる不活性ガスの吹き付けだけでは
ストリップキャストが行われている場所の雰囲気を常に
一定に制御することは困難である。
示されている装置は、真空中の操作とは読み取り難く、
従って、ストリップキャストされる溶湯が固化する部分
に不活性ガスを吹き付けるような手段を適用しない限り
溶湯は酸化され易いほか、ルツボをアルゴンガスで約
０．７ｐｓｉｇに加圧してノズルから溶湯を供給してい
るが、連続的な供給によってルツボ内の溶湯量は必然的
に少なくなってくるので、ノズルからの溶湯の供給速度
を一定に維持し難く、従って、得られる金属薄帯は厚さ
が不均等になり易いと言う問題がある。更には、金属が
酸化されることを防ぐために冷却表面へ不活性ガスを吹
き付けているが、単なる不活性ガスの吹き付けだけでは
ストリップキャストが行われている場所の雰囲気を常に
一定に制御することは困難である。
【０００８】また、従来例２の製造方法は、実施例の説
明の項に記述されているように、噴出ノズル内の溶湯に
大気圧未満の一定の圧力を加える方法であり、この従来
例２においても噴出時間の経過による噴出ノズル内の溶
湯の湯面の高さの変化の影響は考慮されていない。更に
は、実施例１において溶湯に大気圧未満の圧力を加えて
０．０２〜０．１０ＭＰａの差圧を得るために真空チャ
ンバーは約３×１０-3Ｐａの高真空を必要としている。
また、従来よりも低速の冷却ロールを使用し得るとして
いるが、実施例１で膜厚１０μｍの薄帯を得る場合の冷
却ロールの周速は２０〜８０ｍ／ｓｅｃの範囲にあり、
必ずしも低速であるとは言えない領域である。
明の項に記述されているように、噴出ノズル内の溶湯に
大気圧未満の一定の圧力を加える方法であり、この従来
例２においても噴出時間の経過による噴出ノズル内の溶
湯の湯面の高さの変化の影響は考慮されていない。更に
は、実施例１において溶湯に大気圧未満の圧力を加えて
０．０２〜０．１０ＭＰａの差圧を得るために真空チャ
ンバーは約３×１０-3Ｐａの高真空を必要としている。
また、従来よりも低速の冷却ロールを使用し得るとして
いるが、実施例１で膜厚１０μｍの薄帯を得る場合の冷
却ロールの周速は２０〜８０ｍ／ｓｅｃの範囲にあり、
必ずしも低速であるとは言えない領域である。
【０００９】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、金属
の溶湯をタンディッシュまたはルツボのノズルから高速
回転する冷却ロールの表面へ供給し急冷して金属薄帯を
製造するに際し、ノズルから冷却ロールへの溶湯の供給
速度を一定に維持することの可能な金属薄帯の製造装
置、および厚さと幅が均一で酸化物を副生しない金属薄
帯の製造方法を提供することを課題とする。
の溶湯をタンディッシュまたはルツボのノズルから高速
回転する冷却ロールの表面へ供給し急冷して金属薄帯を
製造するに際し、ノズルから冷却ロールへの溶湯の供給
速度を一定に維持することの可能な金属薄帯の製造装
置、および厚さと幅が均一で酸化物を副生しない金属薄
帯の製造方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は請求項１、
請求項５または請求項８、請求項９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。
請求項５または請求項８、請求項９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。
【００１１】請求項１の金属薄帯の製造装置は、真空ま
たは不活性ガスの雰囲気下に金属の溶湯をタンディッシ
ュのノズルから高速回転する単一の冷却ロールの表面へ
供給し急冷して金属薄帯を形成させる金属薄帯の製造装
置において、金属を溶解し鋳造する溶解鋳造室が、隔壁
によって画成されノズルによって連通された、タンディ
ッシュを含む金属の溶解室と、冷却ロールを含む溶湯の
冷却固化室とからなり、タンディッシュ内の溶湯のヘッ
ドをＰｈ、溶解室の圧力すなわちタンディッシュ内の溶
湯への印加圧力をＰｍ、冷却固化室の圧力を一定のＰｃ
として、 Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＝ Ｐｋ（所定値） （式１） Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＞ Ｐｃ （式２） の２式が成立するように、タンディッシュ内の溶湯のヘ
ッドＰｈの変化、すなわち、溶湯面の高さの変化に応じ
て溶解室の圧力Ｐｍを制御する手段が設けられている装
置である。
たは不活性ガスの雰囲気下に金属の溶湯をタンディッシ
ュのノズルから高速回転する単一の冷却ロールの表面へ
供給し急冷して金属薄帯を形成させる金属薄帯の製造装
置において、金属を溶解し鋳造する溶解鋳造室が、隔壁
によって画成されノズルによって連通された、タンディ
ッシュを含む金属の溶解室と、冷却ロールを含む溶湯の
冷却固化室とからなり、タンディッシュ内の溶湯のヘッ
ドをＰｈ、溶解室の圧力すなわちタンディッシュ内の溶
湯への印加圧力をＰｍ、冷却固化室の圧力を一定のＰｃ
として、 Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＝ Ｐｋ（所定値） （式１） Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＞ Ｐｃ （式２） の２式が成立するように、タンディッシュ内の溶湯のヘ
ッドＰｈの変化、すなわち、溶湯面の高さの変化に応じ
て溶解室の圧力Ｐｍを制御する手段が設けられている装
置である。
【００１２】このような金属薄帯の製造装置は、金属の
溶湯をタンディッシュのノズルから高速回転する冷却ロ
ールの表面へ供給し急冷して金属薄帯を製造するに際し
て、タンディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧
力Ｐｍとの和、すなわち、溶湯の供給圧力Ｐｋが常に所
定の値にあり、かつ冷却固化室の圧力Ｐｃよりは高い圧
力となるように、溶解室の圧力Ｐｍの圧力が制御される
ので、溶湯はタンディッシュ内における湯面の高さとは
無関係に、ノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロー
ルへ供給され、厚さが均等な金属薄帯を形成させる。ま
た、このストリップキャストが真空下または真空排気し
た後に不活性ガスを所定の圧力まで導入した不活性ガス
の雰囲気下に行われるので、冷却固化の過程にある溶湯
が酸化されることはなく、酸化物等の異物の微片が冷却
ロールへ付着するようなトラブルを発生させない。
溶湯をタンディッシュのノズルから高速回転する冷却ロ
ールの表面へ供給し急冷して金属薄帯を製造するに際し
て、タンディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧
力Ｐｍとの和、すなわち、溶湯の供給圧力Ｐｋが常に所
定の値にあり、かつ冷却固化室の圧力Ｐｃよりは高い圧
力となるように、溶解室の圧力Ｐｍの圧力が制御される
ので、溶湯はタンディッシュ内における湯面の高さとは
無関係に、ノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロー
ルへ供給され、厚さが均等な金属薄帯を形成させる。ま
た、このストリップキャストが真空下または真空排気し
た後に不活性ガスを所定の圧力まで導入した不活性ガス
の雰囲気下に行われるので、冷却固化の過程にある溶湯
が酸化されることはなく、酸化物等の異物の微片が冷却
ロールへ付着するようなトラブルを発生させない。
【００１３】請求項１に従属する請求項２の金属薄帯の
製造装置は、圧力の異なる溶解室と冷却固化室との間が
タンディッシュの本体と隔壁との間でシールされている
装置である。請求項１の金属薄帯の製造装置はタンディ
ッシュのノズルと隔壁との間で差圧がシールされている
ことを要するが、ノズルより径の大きいタンディッシュ
の本体と隔壁との間でシールされてもよく、このような
金属薄帯の製造装置は安定かつ確実なシールを可能にす
る。請求項１に従属する請求項３の金属薄帯の製造装置
は、ノズルに設けられるスロットの幅または孔の径を
０．２ｍｍ以上で１ｍｍ未満として、溶湯のヘッドＰｈ
と溶解室の圧力Ｐｍとの和Ｐｋと、冷却固化室の圧力Ｐ
ｃとの差圧を３ｋＰａ以上で１００ｋＰａ未満の範囲内
の一定の値に維持して溶湯をノズルから冷却ロールへ供
給する手段が設けられている装置である。このような金
属薄帯の製造装置は、粘度の高い溶湯をノズルから円滑
に供給させ、かつ必要以上に供給させない。
製造装置は、圧力の異なる溶解室と冷却固化室との間が
タンディッシュの本体と隔壁との間でシールされている
装置である。請求項１の金属薄帯の製造装置はタンディ
ッシュのノズルと隔壁との間で差圧がシールされている
ことを要するが、ノズルより径の大きいタンディッシュ
の本体と隔壁との間でシールされてもよく、このような
金属薄帯の製造装置は安定かつ確実なシールを可能にす
る。請求項１に従属する請求項３の金属薄帯の製造装置
は、ノズルに設けられるスロットの幅または孔の径を
０．２ｍｍ以上で１ｍｍ未満として、溶湯のヘッドＰｈ
と溶解室の圧力Ｐｍとの和Ｐｋと、冷却固化室の圧力Ｐ
ｃとの差圧を３ｋＰａ以上で１００ｋＰａ未満の範囲内
の一定の値に維持して溶湯をノズルから冷却ロールへ供
給する手段が設けられている装置である。このような金
属薄帯の製造装置は、粘度の高い溶湯をノズルから円滑
に供給させ、かつ必要以上に供給させない。
【００１４】請求項１に従属する請求項４の金属薄帯の
製造装置は、溶湯量の減少したタンディッシュへ溶湯を
補給するための溶解炉体が溶解室内に設けられている装
置である。このような金属薄帯の製造装置は、タンディ
ッシュ内の溶湯の湯面の高さ、すなわち溶湯のヘッドＰ
ｈの変化を抑制するので、制御される溶解室の圧力Ｐｍ
の変化を小さくし、ノズルからの溶湯の供給速度を一層
安定化させるほか、溶解鋳造の１サイクル当りの全鋳造
量を増大させる。
製造装置は、溶湯量の減少したタンディッシュへ溶湯を
補給するための溶解炉体が溶解室内に設けられている装
置である。このような金属薄帯の製造装置は、タンディ
ッシュ内の溶湯の湯面の高さ、すなわち溶湯のヘッドＰ
ｈの変化を抑制するので、制御される溶解室の圧力Ｐｍ
の変化を小さくし、ノズルからの溶湯の供給速度を一層
安定化させるほか、溶解鋳造の１サイクル当りの全鋳造
量を増大させる。
【００１５】請求項５の金属薄帯の製造方法は、真空ま
たは不活性ガスの雰囲気下に金属の溶湯をタンディッシ
ュのノズルから高速回転する単一の冷却ロールの表面へ
供給し急冷して金属薄帯を形成させる製造方法におい
て、金属を溶解し鋳造する溶解鋳造室を隔壁によってタ
ンディッシュを含む金属の溶解室と冷却ロールを含む溶
湯の冷却固化室とに画成して、ノズルによって連通さ
せ、タンディッシュ内の溶湯のヘッドをＰｈ、溶解室の
圧力すなわちタンディッシュ内の溶湯への印加圧力をＰ
ｍ、冷却固化室の圧力を一定のＰｃとする時、 Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＝ Ｐｋ（所定値） （式１） Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＞ Ｐｃ （式２） の２式が成立するように、前記タンディッシュ内におけ
る溶湯のヘッドＰｈの変化、すなわち湯面の高さの変化
に応じて前記溶解室の圧力Ｐｍを制御する方法である。
たは不活性ガスの雰囲気下に金属の溶湯をタンディッシ
ュのノズルから高速回転する単一の冷却ロールの表面へ
供給し急冷して金属薄帯を形成させる製造方法におい
て、金属を溶解し鋳造する溶解鋳造室を隔壁によってタ
ンディッシュを含む金属の溶解室と冷却ロールを含む溶
湯の冷却固化室とに画成して、ノズルによって連通さ
せ、タンディッシュ内の溶湯のヘッドをＰｈ、溶解室の
圧力すなわちタンディッシュ内の溶湯への印加圧力をＰ
ｍ、冷却固化室の圧力を一定のＰｃとする時、 Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＝ Ｐｋ（所定値） （式１） Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＞ Ｐｃ （式２） の２式が成立するように、前記タンディッシュ内におけ
る溶湯のヘッドＰｈの変化、すなわち湯面の高さの変化
に応じて前記溶解室の圧力Ｐｍを制御する方法である。
【００１６】このような金属薄帯の製造方法は、金属の
溶湯をタンディッシュのノズルから高速回転する冷却ロ
ールの表面へ供給し急冷して金属薄帯を製造するに際し
て、タンディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧
力Ｐｍとの和、すなわち溶湯の供給圧力Ｐｋが常に所定
の値にあり、かつ冷却固化室の圧力Ｐｃよりは高い圧力
となるように溶解室の圧力Ｐｍの圧力を制御するので、
溶湯はタンディッシュ内における溶湯面の高さとは無関
係に、ノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ
供給され、厚さと幅が均一な金属薄帯を形成させる。ま
た、このストリップキャストを真空下または真空排気し
た後に不活性ガスを所定の圧力まで導入した不活性ガス
の雰囲気下に行うので、冷却固化過程にある溶湯が酸化
されることはなく、酸化物等の異物の微片が冷却ロール
へ付着することによるトラブルを発生させない。
溶湯をタンディッシュのノズルから高速回転する冷却ロ
ールの表面へ供給し急冷して金属薄帯を製造するに際し
て、タンディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧
力Ｐｍとの和、すなわち溶湯の供給圧力Ｐｋが常に所定
の値にあり、かつ冷却固化室の圧力Ｐｃよりは高い圧力
となるように溶解室の圧力Ｐｍの圧力を制御するので、
溶湯はタンディッシュ内における溶湯面の高さとは無関
係に、ノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ
供給され、厚さと幅が均一な金属薄帯を形成させる。ま
た、このストリップキャストを真空下または真空排気し
た後に不活性ガスを所定の圧力まで導入した不活性ガス
の雰囲気下に行うので、冷却固化過程にある溶湯が酸化
されることはなく、酸化物等の異物の微片が冷却ロール
へ付着することによるトラブルを発生させない。
【００１７】請求項５に従属する請求項６の金属薄帯の
製造方法は、ノズルに設けるスロットの幅または孔の径
を０．２ｍｍ以上で１ｍｍ未満とし、溶湯のヘッドＰｈ
と溶解室の圧力Ｐｍとの和、すなわち溶湯の供給圧力Ｐ
ｋと、冷却固化室の圧力Ｐｃとの差圧を３ｋＰａ以上で
１００ｋＰａ未満の範囲内として、溶湯をノズルから冷
却ロールへ供給する方法である。このような金属薄帯の
製造方法は、粘度の高い溶湯をノズルから円滑に供給さ
せ、かつ必要以上に供給させない。請求項５に従属する
請求項７の金属薄帯の製造方法は、タンディッシュ内の
溶湯の減少に応じて、溶解室に設けられた金属の溶解炉
体から溶湯を補給する方法である。このような金属薄帯
の製造方法は、タンディッシュ内の溶湯の湯面の高さ、
すなわち溶湯のヘッドＰｈの変化を抑制するので、制御
される溶解室の圧力Ｐｍの変化を小さくし、ノズルから
の溶湯の供給速度を一層安定化させるほか、溶解鋳造の
１サイクル当りの全鋳造量を増大させる。
製造方法は、ノズルに設けるスロットの幅または孔の径
を０．２ｍｍ以上で１ｍｍ未満とし、溶湯のヘッドＰｈ
と溶解室の圧力Ｐｍとの和、すなわち溶湯の供給圧力Ｐ
ｋと、冷却固化室の圧力Ｐｃとの差圧を３ｋＰａ以上で
１００ｋＰａ未満の範囲内として、溶湯をノズルから冷
却ロールへ供給する方法である。このような金属薄帯の
製造方法は、粘度の高い溶湯をノズルから円滑に供給さ
せ、かつ必要以上に供給させない。請求項５に従属する
請求項７の金属薄帯の製造方法は、タンディッシュ内の
溶湯の減少に応じて、溶解室に設けられた金属の溶解炉
体から溶湯を補給する方法である。このような金属薄帯
の製造方法は、タンディッシュ内の溶湯の湯面の高さ、
すなわち溶湯のヘッドＰｈの変化を抑制するので、制御
される溶解室の圧力Ｐｍの変化を小さくし、ノズルから
の溶湯の供給速度を一層安定化させるほか、溶解鋳造の
１サイクル当りの全鋳造量を増大させる。
【００１８】請求項８の金属薄帯の製造装置は、真空ま
たは不活性ガスの雰囲気下に金属の溶湯をルツボのノズ
ルから高速回転する単一の冷却ロールの表面へ供給し急
冷して金属薄帯を形成させる金属薄帯の製造装置におい
て、真空チャンバー内に溶湯の加圧が可能な密閉ルツボ
と冷却ロールとが設けられており、密閉ルツボにおける
溶湯のヘッドをＰｈ’、溶湯への印加圧力をＰｍ’、真
空チャンバー内の圧力を一定のＰｃ’として、 Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＝ Ｐｋ’（所定値） （式３） Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＞ Ｐｃ’ （式４） の２式が成立するように、密閉ルツボにおける溶湯のヘ
ッドＰｈ’の変化に応じ溶湯への印加圧力Ｐｍ’を制御
する手段が設けられている装置である。
たは不活性ガスの雰囲気下に金属の溶湯をルツボのノズ
ルから高速回転する単一の冷却ロールの表面へ供給し急
冷して金属薄帯を形成させる金属薄帯の製造装置におい
て、真空チャンバー内に溶湯の加圧が可能な密閉ルツボ
と冷却ロールとが設けられており、密閉ルツボにおける
溶湯のヘッドをＰｈ’、溶湯への印加圧力をＰｍ’、真
空チャンバー内の圧力を一定のＰｃ’として、 Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＝ Ｐｋ’（所定値） （式３） Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＞ Ｐｃ’ （式４） の２式が成立するように、密閉ルツボにおける溶湯のヘ
ッドＰｈ’の変化に応じ溶湯への印加圧力Ｐｍ’を制御
する手段が設けられている装置である。
【００１９】このような金属薄帯の製造装置は、金属の
溶湯をルツボのノズルから高速回転する冷却ロールの表
面へ供給し急冷して金属薄帯を製造するに際して、密閉
ルツボ内の溶湯のヘッドＰｈ’と溶湯への印加圧力Ｐ
ｍ’との和、すなわち、溶湯の供給圧力Ｐｋ’が常に所
定の値にあり、かつ真空チャンバー内の圧力Ｐｃ’より
は高い圧力となるように、溶湯への印加圧力Ｐｍ’が制
御されるので、溶湯は密閉ルツボ内における湯面の高さ
とは無関係に、ノズルからは常に一定の供給速度で冷却
ロールへ供給され、厚さと幅が均一な金属薄帯を形成さ
せる。また、このストリップキャストが真空下または真
空排気した後に不活性ガスを所定の圧力まで導入した真
空下に行われるので、冷却固化過程にある溶湯が酸化さ
れることはなく、酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ
付着することによるトラブルを発生させない。
溶湯をルツボのノズルから高速回転する冷却ロールの表
面へ供給し急冷して金属薄帯を製造するに際して、密閉
ルツボ内の溶湯のヘッドＰｈ’と溶湯への印加圧力Ｐ
ｍ’との和、すなわち、溶湯の供給圧力Ｐｋ’が常に所
定の値にあり、かつ真空チャンバー内の圧力Ｐｃ’より
は高い圧力となるように、溶湯への印加圧力Ｐｍ’が制
御されるので、溶湯は密閉ルツボ内における湯面の高さ
とは無関係に、ノズルからは常に一定の供給速度で冷却
ロールへ供給され、厚さと幅が均一な金属薄帯を形成さ
せる。また、このストリップキャストが真空下または真
空排気した後に不活性ガスを所定の圧力まで導入した真
空下に行われるので、冷却固化過程にある溶湯が酸化さ
れることはなく、酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ
付着することによるトラブルを発生させない。
【００２０】請求項９の金属薄帯の製造方法は、真空ま
たは不活性ガスの雰囲気下に金属の溶湯をルツボのノズ
ルから高速回転する単一の冷却ロールの表面へ供給し急
冷する金属薄帯の製造方法において、真空チャンバー内
に溶湯の加圧が可能な密閉ルツボと冷却ロールとを設
け、密閉ルツボにおける溶湯のヘッドをＰｈ’、溶湯へ
の印加圧力をＰｍ’、真空チャンバー内の圧力を一定の
Ｐｃ’とする時、 Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＝ Ｐｋ’（所定値） （式３） Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＞ Ｐｃ’ （式４） の２式が成立するように、密閉ルツボにおける溶湯のヘ
ッドＰｈ’の変化に応じ溶湯への印加圧力Ｐｍ’を制御
する方法である。
たは不活性ガスの雰囲気下に金属の溶湯をルツボのノズ
ルから高速回転する単一の冷却ロールの表面へ供給し急
冷する金属薄帯の製造方法において、真空チャンバー内
に溶湯の加圧が可能な密閉ルツボと冷却ロールとを設
け、密閉ルツボにおける溶湯のヘッドをＰｈ’、溶湯へ
の印加圧力をＰｍ’、真空チャンバー内の圧力を一定の
Ｐｃ’とする時、 Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＝ Ｐｋ’（所定値） （式３） Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＞ Ｐｃ’ （式４） の２式が成立するように、密閉ルツボにおける溶湯のヘ
ッドＰｈ’の変化に応じ溶湯への印加圧力Ｐｍ’を制御
する方法である。
【００２１】このような金属薄帯の製造方法は、金属の
溶湯をルツボのノズルから高速回転する冷却ロールの表
面へ供給し急冷して金属薄帯を製造するに際して、ルツ
ボ内の溶湯のヘッドＰｈ’と溶湯への印加圧力Ｐｍ’と
の和、すなわち溶湯の供給圧力Ｐｋ’が常に所定の値に
あり、かつ真空チャンバー内の圧力Ｐｃ’よりは高い圧
力となるように溶湯への印加圧力Ｐｍを制御するので、
溶湯はルツボ内における湯面の高さとは無関係に、ノズ
ルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供給され、
厚さと幅が均一な金属薄帯を形成させる。また、このス
トリップキャストを真空下、または真空排気した後に不
活性ガスを所定の圧力まで導入した不活性ガス雰囲気下
に行うので、冷却固化過程にある溶湯が酸化されること
はなく、酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ付着する
ことによるトラブルを発生させない。
溶湯をルツボのノズルから高速回転する冷却ロールの表
面へ供給し急冷して金属薄帯を製造するに際して、ルツ
ボ内の溶湯のヘッドＰｈ’と溶湯への印加圧力Ｐｍ’と
の和、すなわち溶湯の供給圧力Ｐｋ’が常に所定の値に
あり、かつ真空チャンバー内の圧力Ｐｃ’よりは高い圧
力となるように溶湯への印加圧力Ｐｍを制御するので、
溶湯はルツボ内における湯面の高さとは無関係に、ノズ
ルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供給され、
厚さと幅が均一な金属薄帯を形成させる。また、このス
トリップキャストを真空下、または真空排気した後に不
活性ガスを所定の圧力まで導入した不活性ガス雰囲気下
に行うので、冷却固化過程にある溶湯が酸化されること
はなく、酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ付着する
ことによるトラブルを発生させない。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の金属薄帯の製造装置およ
び金属薄帯の製造方法は、上述したように、金属を溶解
し鋳造する溶解鋳造室を、隔壁によってタンディッシュ
を備えた金属の溶解室と単一の冷却ロールを備えた溶湯
の冷却固化室とに画成すると共に、溶解室と冷却固化室
とをタンディッシュのノズルによって連通させて、タン
ディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧力Ｐｍと
の和を冷却固化室の一定の圧力Ｐｃよりも大とし、かつ
タンディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧力Ｐ
ｍとの和であるＰｋを所定の値とするように、溶湯のヘ
ッドＰｈの変化に応じて溶解室の圧力Ｐｍを調整する手
段が設けられている装置であり、溶湯のヘッドＰｈの変
化に応じて溶解室の圧力Ｐｍを調整する製造方法であ
る。すなわち、溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧力Ｐｍと
の和である溶湯の供給圧力Ｐｋ（所定値）と冷却固化室
の圧力Ｐｃとの間に一定の差圧を与えてタンディッシュ
のノズルから冷却ロールの冷却面へ溶湯を供給させて金
属薄帯をうる装置であり製造方法である。なお、ここに
言う金属とは、急冷によって非晶質の薄帯が形成される
金属および合金、および急冷によって均一な多結晶質の
薄帯が形成される金属および合金を指す。
び金属薄帯の製造方法は、上述したように、金属を溶解
し鋳造する溶解鋳造室を、隔壁によってタンディッシュ
を備えた金属の溶解室と単一の冷却ロールを備えた溶湯
の冷却固化室とに画成すると共に、溶解室と冷却固化室
とをタンディッシュのノズルによって連通させて、タン
ディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧力Ｐｍと
の和を冷却固化室の一定の圧力Ｐｃよりも大とし、かつ
タンディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧力Ｐ
ｍとの和であるＰｋを所定の値とするように、溶湯のヘ
ッドＰｈの変化に応じて溶解室の圧力Ｐｍを調整する手
段が設けられている装置であり、溶湯のヘッドＰｈの変
化に応じて溶解室の圧力Ｐｍを調整する製造方法であ
る。すなわち、溶湯のヘッドＰｈと溶解室の圧力Ｐｍと
の和である溶湯の供給圧力Ｐｋ（所定値）と冷却固化室
の圧力Ｐｃとの間に一定の差圧を与えてタンディッシュ
のノズルから冷却ロールの冷却面へ溶湯を供給させて金
属薄帯をうる装置であり製造方法である。なお、ここに
言う金属とは、急冷によって非晶質の薄帯が形成される
金属および合金、および急冷によって均一な多結晶質の
薄帯が形成される金属および合金を指す。
【００２３】溶解鋳造室は、一旦、真空排気した後、所
定の圧力まで不活性ガス、例えばアルゴン（Ａｒ）ガス
のような不活性ガスが導入される。溶解室の圧力Ｐｍと
冷却固化室の圧力Ｐｃとの間に一定の差圧を与えるに
は、各室をそれぞれ独立した真空ポンプで排気して不活
性ガスを導入することにより可能である。不活性ガスの
導入後の溶解室、冷却固化室は必ずしも大気圧よりも減
圧であることを要しないが、溶解を真空下で行うことに
より溶湯からの脱ガスが完全に行われ、冷却固化を真空
下に行うことによって、冷却固化された薄帯と冷却ロー
ル表面との間に気体が殆ど存在しなくなり摩擦係数が大
となることから、冷却ロール上における薄帯の冷却開始
点から剥離点までの抱き角度が増大して冷却が一層進行
するようになる。大気下または例え減圧下であっても大
気が残存しているような雰囲気では、溶湯は冷却ロール
へのストリップキャスト時に表面積が大幅に増大される
ことから酸化を受けて異物を形成し易い。
定の圧力まで不活性ガス、例えばアルゴン（Ａｒ）ガス
のような不活性ガスが導入される。溶解室の圧力Ｐｍと
冷却固化室の圧力Ｐｃとの間に一定の差圧を与えるに
は、各室をそれぞれ独立した真空ポンプで排気して不活
性ガスを導入することにより可能である。不活性ガスの
導入後の溶解室、冷却固化室は必ずしも大気圧よりも減
圧であることを要しないが、溶解を真空下で行うことに
より溶湯からの脱ガスが完全に行われ、冷却固化を真空
下に行うことによって、冷却固化された薄帯と冷却ロー
ル表面との間に気体が殆ど存在しなくなり摩擦係数が大
となることから、冷却ロール上における薄帯の冷却開始
点から剥離点までの抱き角度が増大して冷却が一層進行
するようになる。大気下または例え減圧下であっても大
気が残存しているような雰囲気では、溶湯は冷却ロール
へのストリップキャスト時に表面積が大幅に増大される
ことから酸化を受けて異物を形成し易い。
【００２４】そして、タンディッシュのノズルに設けた
幅の狭いスロットや径の小さい孔から粘度の高い溶湯を
供給させるために溶湯に一定の圧力を加えることを必要
とするが、単位時間当り一定の溶湯量を継続して供給す
るには、単に溶湯に一定の圧力を加えるだけ、例えば溶
解室の圧力Ｐｍを一定に維持するだけでは不十分であ
る。何故ならば、溶湯を供給させることによりタンディ
ッシュ内での溶湯の液面の高さは低下するが、金属の溶
湯の密度を例えば７ｇ／ｃｍ3 とすると、約１５０ｍｍ
の液面低下はヘッドに換算して約１０ｋＰａの低下とな
るからであり、溶湯の供給圧力は湯面の低下に応じて低
下することになる。すなわち、溶湯の供給圧力Ｐｋは溶
湯のヘッドＰｈと溶解室の圧力Ｐｍとの和によって支配
されるのであり、 Ｐｋ ＝ Ｐｈ ＋ Ｐｍ 溶湯の供給圧力Ｐｋを所定の値に維持するには、溶湯の
ヘッドＰｈの変化に応じて溶解室の圧力Ｐｍを調整する
ために、圧力計、圧力調整弁、圧力制御装置等の手段を
必要とする。
幅の狭いスロットや径の小さい孔から粘度の高い溶湯を
供給させるために溶湯に一定の圧力を加えることを必要
とするが、単位時間当り一定の溶湯量を継続して供給す
るには、単に溶湯に一定の圧力を加えるだけ、例えば溶
解室の圧力Ｐｍを一定に維持するだけでは不十分であ
る。何故ならば、溶湯を供給させることによりタンディ
ッシュ内での溶湯の液面の高さは低下するが、金属の溶
湯の密度を例えば７ｇ／ｃｍ3 とすると、約１５０ｍｍ
の液面低下はヘッドに換算して約１０ｋＰａの低下とな
るからであり、溶湯の供給圧力は湯面の低下に応じて低
下することになる。すなわち、溶湯の供給圧力Ｐｋは溶
湯のヘッドＰｈと溶解室の圧力Ｐｍとの和によって支配
されるのであり、 Ｐｋ ＝ Ｐｈ ＋ Ｐｍ 溶湯の供給圧力Ｐｋを所定の値に維持するには、溶湯の
ヘッドＰｈの変化に応じて溶解室の圧力Ｐｍを調整する
ために、圧力計、圧力調整弁、圧力制御装置等の手段を
必要とする。
【００２５】更には、ノズルから溶湯を一定の供給速度
で供給するには、溶湯の供給圧力Ｐｋと冷却固化室の圧
力Ｐｃとの間に一定の差圧を与えることを要するが、冷
却固化室の圧力Ｐｃは一定に維持されるので、差圧の大
きさは溶解室に印加する圧力Ｐｍの大きさによって定ま
る。当然のことながら、差圧が小さ過ぎると溶湯は供給
されにくくなり、差圧が大き過ぎると溶湯が必要以上に
供給されて冷却ロールの冷却面上で溢れるようになる。
なお、供給を開始させるためにやや過剰気味の供給圧力
を必要とすることもあるが、一旦、供給が始まれば所定
の差圧を与えるように溶解室の圧力Ｐｍが調整される。
また、金属の種類によっては溶湯の粘性挙動が異なり、
例えばルツボでかなり低粘度とされた溶湯がタンディシ
ュ内で粘度上昇する場合がある。このような場合には、
ルツボからタンディシュへの出湯直後は、溶湯はノズル
から冷却ロールへ勢いよく供給されるので、溶湯の供給
圧力は小さくすることを必要とするが、粘度の上昇に伴
って経時的に供給圧力を上昇させた後、所定の供給圧力
Ｐｋを与えるように溶解室の圧力Ｐｍが調整される。
で供給するには、溶湯の供給圧力Ｐｋと冷却固化室の圧
力Ｐｃとの間に一定の差圧を与えることを要するが、冷
却固化室の圧力Ｐｃは一定に維持されるので、差圧の大
きさは溶解室に印加する圧力Ｐｍの大きさによって定ま
る。当然のことながら、差圧が小さ過ぎると溶湯は供給
されにくくなり、差圧が大き過ぎると溶湯が必要以上に
供給されて冷却ロールの冷却面上で溢れるようになる。
なお、供給を開始させるためにやや過剰気味の供給圧力
を必要とすることもあるが、一旦、供給が始まれば所定
の差圧を与えるように溶解室の圧力Ｐｍが調整される。
また、金属の種類によっては溶湯の粘性挙動が異なり、
例えばルツボでかなり低粘度とされた溶湯がタンディシ
ュ内で粘度上昇する場合がある。このような場合には、
ルツボからタンディシュへの出湯直後は、溶湯はノズル
から冷却ロールへ勢いよく供給されるので、溶湯の供給
圧力は小さくすることを必要とするが、粘度の上昇に伴
って経時的に供給圧力を上昇させた後、所定の供給圧力
Ｐｋを与えるように溶解室の圧力Ｐｍが調整される。
【００２６】図１は上記の溶解鋳造室の代表例を概略的
に示す縦断面図である。すなわち、溶解鋳造室Ｖは隔壁
ＷによってタンディッシュＴを備えた圧力Ｐｍの溶解室
Ｍと冷却ロールＲが設けられている圧力Ｐｃの冷却固化
室Ｃとに画成されており、隔壁Ｗに設けられた開口Ｗｈ
に上方からタンディッシュＴが挿入されている。タンデ
ィッシュＴには金属の溶湯Ｌが収容されている。そし
て、タンディッシュＴの外周面に設けたフランジＦと隔
壁Ｗの開口Ｗｈの周縁部との間にシーリング部材Ｏを介
在させて溶解室Ｍと冷却固化室Ｃとの間がシールされて
おり、溶解室Ｍと冷却固化室ＣとはタンディッシュＴの
ノズルＮによって連通されている。すなわち、ノズルＮ
に設けられたスロットまたは孔Ｓから溶湯Ｌが冷却ロー
ルＲへ供給される。その供給によってタンディッシュＴ
内の溶湯Ｌの湯面の高さは時間的に変位するが、その溶
湯のヘッドをＰｈとする。そして、溶湯ＬのヘッドＰｈ
と溶解室Ｍの圧力Ｐｍとの和は溶湯Ｌの供給圧力Ｐｋと
なるが、溶湯Ｌの供給圧力Ｐｋ（＝Ｐｈ＋Ｐｍ）が常に
所定の値であるように溶解室Ｍの圧力Ｐｍが制御され
る。そして、溶湯の供給圧力Ｐｋと冷却固化室Ｃの一定
の圧力ＰｃとはＰｋ＞Ｐｃとして、一定の差圧が与えら
れる。
に示す縦断面図である。すなわち、溶解鋳造室Ｖは隔壁
ＷによってタンディッシュＴを備えた圧力Ｐｍの溶解室
Ｍと冷却ロールＲが設けられている圧力Ｐｃの冷却固化
室Ｃとに画成されており、隔壁Ｗに設けられた開口Ｗｈ
に上方からタンディッシュＴが挿入されている。タンデ
ィッシュＴには金属の溶湯Ｌが収容されている。そし
て、タンディッシュＴの外周面に設けたフランジＦと隔
壁Ｗの開口Ｗｈの周縁部との間にシーリング部材Ｏを介
在させて溶解室Ｍと冷却固化室Ｃとの間がシールされて
おり、溶解室Ｍと冷却固化室ＣとはタンディッシュＴの
ノズルＮによって連通されている。すなわち、ノズルＮ
に設けられたスロットまたは孔Ｓから溶湯Ｌが冷却ロー
ルＲへ供給される。その供給によってタンディッシュＴ
内の溶湯Ｌの湯面の高さは時間的に変位するが、その溶
湯のヘッドをＰｈとする。そして、溶湯ＬのヘッドＰｈ
と溶解室Ｍの圧力Ｐｍとの和は溶湯Ｌの供給圧力Ｐｋと
なるが、溶湯Ｌの供給圧力Ｐｋ（＝Ｐｈ＋Ｐｍ）が常に
所定の値であるように溶解室Ｍの圧力Ｐｍが制御され
る。そして、溶湯の供給圧力Ｐｋと冷却固化室Ｃの一定
の圧力ＰｃとはＰｋ＞Ｐｃとして、一定の差圧が与えら
れる。
【００２７】図２は、溶湯Ｌの供給圧力Ｐｋが常に所定
の値となるように、溶湯面の高さの変化に応じて溶解室
Ｍの圧力Ｐｍを制御する場合における、溶湯Ｌのヘッド
Ｐｈの時間的な変化と、それに応じて変化させる溶解室
Ｍの圧力Ｐｍとの関係の一例を示すグラフであり、横軸
は溶湯供給の経過時間、縦軸は溶湯の供給圧力Ｐｋ、す
なわち、溶湯のヘッドＰｈと溶解室３の圧力Ｐｍとの和
である。図２に示すように、タンディッシュＴ内の溶湯
面の高さが時間の経過と共に単純に低下し、そのヘッド
Ｐｈが直線的に低下する場合には、溶湯の供給圧力Ｐｋ
を一定に保つように溶解室Ｍの圧力Ｐｍは直線的に増大
される。そして、タンディッシュＴ内へ溶湯Ｌが補給さ
れる場合には、図２に示すように、溶湯ＬのヘッドＰｈ
は鋸歯状に変化するので、それに応じて溶解室Ｍの圧力
Ｐｍも変化される。なお、タンディッシュＴ内の湯面の
高さは上方から照射するレーザの反射光を捉える方法に
よって求めることが可能であり、そのほか、撮像センサ
で捉える画像を画像処理して求めてもよい。何れの場合
も湯面の高さは溶湯のヘッドＰｈに換算される。
の値となるように、溶湯面の高さの変化に応じて溶解室
Ｍの圧力Ｐｍを制御する場合における、溶湯Ｌのヘッド
Ｐｈの時間的な変化と、それに応じて変化させる溶解室
Ｍの圧力Ｐｍとの関係の一例を示すグラフであり、横軸
は溶湯供給の経過時間、縦軸は溶湯の供給圧力Ｐｋ、す
なわち、溶湯のヘッドＰｈと溶解室３の圧力Ｐｍとの和
である。図２に示すように、タンディッシュＴ内の溶湯
面の高さが時間の経過と共に単純に低下し、そのヘッド
Ｐｈが直線的に低下する場合には、溶湯の供給圧力Ｐｋ
を一定に保つように溶解室Ｍの圧力Ｐｍは直線的に増大
される。そして、タンディッシュＴ内へ溶湯Ｌが補給さ
れる場合には、図２に示すように、溶湯ＬのヘッドＰｈ
は鋸歯状に変化するので、それに応じて溶解室Ｍの圧力
Ｐｍも変化される。なお、タンディッシュＴ内の湯面の
高さは上方から照射するレーザの反射光を捉える方法に
よって求めることが可能であり、そのほか、撮像センサ
で捉える画像を画像処理して求めてもよい。何れの場合
も湯面の高さは溶湯のヘッドＰｈに換算される。
【００２８】隔壁Ｗで画成された圧力Ｐｍの溶解室Ｍと
圧力Ｐｃの冷却固化室Ｃとの圧力差は、両室を連通させ
るタンディッシュＴのノズルＮの外周と隔壁Ｗとの間で
シールされてもよいが、径が大きいタンディッシュＴの
本体Ｂと隔壁Ｗとの間でシールすることにより、より安
定で確実なシールが得られる。図３はそのようなシール
例を示す図であり、図３のＡは、タンディッシュＴの本
体Ｂの上端部の外周に設けたフランジＦと隔壁Ｗの開口
Ｗｈの周縁部との間にシーリング部材Ｏを介在させたシ
ールを示し、図３のＢは同じく本体Ｂの下端部の外周に
設けたフランジＦ’と隔壁Ｗとの間にシーリング部材
Ｏ’を介在させたシールを示す断面図である。また、図
３のＣはノズルＮの外周に設けたフランジＦ”と隔壁Ｗ
との間にシーリング部材Ｏ”を介在させたシールを示す
断面図である。
圧力Ｐｃの冷却固化室Ｃとの圧力差は、両室を連通させ
るタンディッシュＴのノズルＮの外周と隔壁Ｗとの間で
シールされてもよいが、径が大きいタンディッシュＴの
本体Ｂと隔壁Ｗとの間でシールすることにより、より安
定で確実なシールが得られる。図３はそのようなシール
例を示す図であり、図３のＡは、タンディッシュＴの本
体Ｂの上端部の外周に設けたフランジＦと隔壁Ｗの開口
Ｗｈの周縁部との間にシーリング部材Ｏを介在させたシ
ールを示し、図３のＢは同じく本体Ｂの下端部の外周に
設けたフランジＦ’と隔壁Ｗとの間にシーリング部材
Ｏ’を介在させたシールを示す断面図である。また、図
３のＣはノズルＮの外周に設けたフランジＦ”と隔壁Ｗ
との間にシーリング部材Ｏ”を介在させたシールを示す
断面図である。
【００２９】ノズルＮには冷却ロールＲの外周冷却面の
走行方向と直角に細長の矩形状のスロットが設けられ、
そのスロット幅すなわち矩形の短辺は０．２ｍｍないし
１ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍないし０．７ｍｍとさ
れ、スロット長さすなわち矩形の長辺は５０ｍｍ以上、
例えば３００ｍｍとされる。また、ノズルに丸孔を設け
る場合（丸孔を冷却面の走行方向と直角に１列に並べる
ような場合も含まれる）には直径０．２ｍｍφないし１
ｍｍφ、好ましくは０．３ｍｍφないし０．７ｍｍφと
される。勿論、丸孔以外の形状の孔であってもよい。な
お、スロットまたは孔における溶湯の流路の長さはスロ
ット幅または孔径に対して、短くとも２倍以上で４０倍
未満とされる。
走行方向と直角に細長の矩形状のスロットが設けられ、
そのスロット幅すなわち矩形の短辺は０．２ｍｍないし
１ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍないし０．７ｍｍとさ
れ、スロット長さすなわち矩形の長辺は５０ｍｍ以上、
例えば３００ｍｍとされる。また、ノズルに丸孔を設け
る場合（丸孔を冷却面の走行方向と直角に１列に並べる
ような場合も含まれる）には直径０．２ｍｍφないし１
ｍｍφ、好ましくは０．３ｍｍφないし０．７ｍｍφと
される。勿論、丸孔以外の形状の孔であってもよい。な
お、スロットまたは孔における溶湯の流路の長さはスロ
ット幅または孔径に対して、短くとも２倍以上で４０倍
未満とされる。
【００３０】このようなスロットまたは孔から粘度の高
い溶湯Ｌを供給するには、上述したように、溶湯Ｌのヘ
ッドＰｈと溶解室Ｍの圧力Ｐｍとの和、すなわち供給圧
力Ｐｋを冷却固化室Ｃの圧力Ｐｃより大とすることが必
要であり、３ｋＰａ以上で１００ｋＰａ未満の差圧が与
えられる。差圧が３ｋＰａ未満ではスロットまたは孔か
ら溶湯Ｌが供給されにくくなる。差圧を大きくし過ぎる
と溶湯Ｌが必要以上に供給されるようになるほか、表面
が平滑で厚さと幅の均一な薄帯を得難くなるので、１０
０ｋＰａ以上の差圧は必要でない。差圧を大きくすると
スロット内または孔内における溶湯Ｌの流れが乱流化す
るためと思考される。そのような観点からは、溶湯Ｌを
一定の供給速度で供給して厚さと幅が均一で表面の平滑
な金属薄帯を得るには、スロット幅を可及的に大にし、
小さい差圧によって供給することが好ましい。
い溶湯Ｌを供給するには、上述したように、溶湯Ｌのヘ
ッドＰｈと溶解室Ｍの圧力Ｐｍとの和、すなわち供給圧
力Ｐｋを冷却固化室Ｃの圧力Ｐｃより大とすることが必
要であり、３ｋＰａ以上で１００ｋＰａ未満の差圧が与
えられる。差圧が３ｋＰａ未満ではスロットまたは孔か
ら溶湯Ｌが供給されにくくなる。差圧を大きくし過ぎる
と溶湯Ｌが必要以上に供給されるようになるほか、表面
が平滑で厚さと幅の均一な薄帯を得難くなるので、１０
０ｋＰａ以上の差圧は必要でない。差圧を大きくすると
スロット内または孔内における溶湯Ｌの流れが乱流化す
るためと思考される。そのような観点からは、溶湯Ｌを
一定の供給速度で供給して厚さと幅が均一で表面の平滑
な金属薄帯を得るには、スロット幅を可及的に大にし、
小さい差圧によって供給することが好ましい。
【００３１】更には、溶解室ＭのタンディッシュＴ内の
溶湯Ｌの量の減少に応じて溶湯Ｌを補給し得るように、
溶解室Ｍ内にルツボを備えた溶解炉体を別途に設けても
よい。すなわち、溶解炉体で金属を溶解し、傾動軸の回
りに傾動させてタンディッシュＴへ溶湯Ｌ補給する。
溶湯Ｌの量の減少に応じて溶湯Ｌを補給し得るように、
溶解室Ｍ内にルツボを備えた溶解炉体を別途に設けても
よい。すなわち、溶解炉体で金属を溶解し、傾動軸の回
りに傾動させてタンディッシュＴへ溶湯Ｌ補給する。
【００３２】
【実施例】次に、本発明の金属薄帯の製造装置および金
属薄帯の製造方法を実施例によって図面を参照して具体
的に説明する。
属薄帯の製造方法を実施例によって図面を参照して具体
的に説明する。
【００３３】（実施例）図４は金属薄帯の製造装置にお
ける溶解鋳造室１の縦断面図である。溶解鋳造室１は隔
壁２によってタンディッシュ３１が設けられている溶解
室３と、銅製で水冷の冷却ロール４１が設けられている
冷却固化室４とに画成されており、溶解室３には真空排
気配管３８、不活性ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）ガス
導入配管３９が接続され、冷却固化室４には真空排気配
管４８、Ａｒガス導入配管４９が接続されている。ま
た、隔壁２に設けられた開口２ｈに上方からタンディッ
シュ３１が挿入されており、保温用の誘導加熱コイル３
７を備えたタンディッシュ３１にはＳｍ−Ｆｅ系の非晶
質合金の温度１４００℃の溶湯３０が収容されている。
そして、タンディッシュ３１の外周面に設けたフランジ
３１ｆと隔壁２の開口２ｈの周縁部との間にシーリング
部材３４を介在させて溶解室３と冷却固化室４との間が
シールされており、溶解室３と冷却固化室４とはタンデ
ィッシュ３１のノズル３２によって連通されている。
ける溶解鋳造室１の縦断面図である。溶解鋳造室１は隔
壁２によってタンディッシュ３１が設けられている溶解
室３と、銅製で水冷の冷却ロール４１が設けられている
冷却固化室４とに画成されており、溶解室３には真空排
気配管３８、不活性ガスとしてのアルゴン（Ａｒ）ガス
導入配管３９が接続され、冷却固化室４には真空排気配
管４８、Ａｒガス導入配管４９が接続されている。ま
た、隔壁２に設けられた開口２ｈに上方からタンディッ
シュ３１が挿入されており、保温用の誘導加熱コイル３
７を備えたタンディッシュ３１にはＳｍ−Ｆｅ系の非晶
質合金の温度１４００℃の溶湯３０が収容されている。
そして、タンディッシュ３１の外周面に設けたフランジ
３１ｆと隔壁２の開口２ｈの周縁部との間にシーリング
部材３４を介在させて溶解室３と冷却固化室４との間が
シールされており、溶解室３と冷却固化室４とはタンデ
ィッシュ３１のノズル３２によって連通されている。
【００３４】更には、溶解室３内にはルツボ３５を備え
た溶解炉体３６が設けられており、実線で示す位置で金
属の溶解が行われ、図示を省略した機構によって一点鎖
線で示すように傾動されて、溶湯量の減少したタンディ
ッシュ３１内へ溶湯が補給される。前述した図２は溶湯
を間欠的に補給した場合の溶湯のヘッドＰｈの鋸歯状の
変化の一部を示すものである。
た溶解炉体３６が設けられており、実線で示す位置で金
属の溶解が行われ、図示を省略した機構によって一点鎖
線で示すように傾動されて、溶湯量の減少したタンディ
ッシュ３１内へ溶湯が補給される。前述した図２は溶湯
を間欠的に補給した場合の溶湯のヘッドＰｈの鋸歯状の
変化の一部を示すものである。
【００３５】冷却固化室４にはタンディッシュ３１のノ
ズル３２の直下に直径４００ｍｍφで水冷の冷却ロール
４１が設けられており、ノズル３２の下端と冷却ロール
４１の外周冷却面との間隔は０．５ｍｍとされている。
そして冷却ロール４１は回転速度１６００ｒｐｍで矢印
で示す方向へ回転されており、その周速度は３３．５ｍ
／ｓｅｃと算出される。また、タンディッシュ３１のノ
ズル３２には細長い矩形状のスロット３３が冷却ロール
４１の冷却面の走行方向と直角に設けられ、そのスロッ
ト幅すなわち冷却面の走行方向である矩形の短辺は０．
４ｍｍ、スロット長さすなわち矩形の長辺は５０ｍｍ、
そしてスロット３３の内部の溶湯の流路長は８ｍｍとさ
れている。
ズル３２の直下に直径４００ｍｍφで水冷の冷却ロール
４１が設けられており、ノズル３２の下端と冷却ロール
４１の外周冷却面との間隔は０．５ｍｍとされている。
そして冷却ロール４１は回転速度１６００ｒｐｍで矢印
で示す方向へ回転されており、その周速度は３３．５ｍ
／ｓｅｃと算出される。また、タンディッシュ３１のノ
ズル３２には細長い矩形状のスロット３３が冷却ロール
４１の冷却面の走行方向と直角に設けられ、そのスロッ
ト幅すなわち冷却面の走行方向である矩形の短辺は０．
４ｍｍ、スロット長さすなわち矩形の長辺は５０ｍｍ、
そしてスロット３３の内部の溶湯の流路長は８ｍｍとさ
れている。
【００３６】そして、冷却固化室４は真空排気して１×
１０-1Ｐａの圧力に維持し、冷却固化室４との間に５ｋ
Ｐａの差圧を与えるように供給圧力Ｐｋ（＝Ｐｈ＋Ｐ
ｍ）を設定し、タンディッシュ３１内の溶湯３０のヘッ
ドＰｈの変化に対応して、溶解室３の圧力Ｐｍを制御し
て、溶湯３０をノズル３２のスロット３３から冷却ロー
ル４１の冷却面へ単位時間当り１４ｋｇ／ｍｉｎの溶湯
が供給され、厚さと幅が長さ方向に均一で、表面の平滑
な厚さ１０μｍ、幅５０ｍｍのＳｍ−Ｆｅ系非晶質合金
の薄帯４０が連続する長尺のリボン状として得られた。
１０-1Ｐａの圧力に維持し、冷却固化室４との間に５ｋ
Ｐａの差圧を与えるように供給圧力Ｐｋ（＝Ｐｈ＋Ｐ
ｍ）を設定し、タンディッシュ３１内の溶湯３０のヘッ
ドＰｈの変化に対応して、溶解室３の圧力Ｐｍを制御し
て、溶湯３０をノズル３２のスロット３３から冷却ロー
ル４１の冷却面へ単位時間当り１４ｋｇ／ｍｉｎの溶湯
が供給され、厚さと幅が長さ方向に均一で、表面の平滑
な厚さ１０μｍ、幅５０ｍｍのＳｍ−Ｆｅ系非晶質合金
の薄帯４０が連続する長尺のリボン状として得られた。
【００３７】以上、本発明の金属薄帯の製造装置および
金属薄帯の製造方法を実施の形態によって説明したが、
勿論、本発明はこれ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。
金属薄帯の製造方法を実施の形態によって説明したが、
勿論、本発明はこれ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。
【００３８】例えば実施例の図４においては、溶解炉体
３６を固定的に設ける場合を示したが、溶解炉体３６を
台車上に移動可能に設置してもよい。また、溶湯の補給
の方法として、図２においては溶湯を間欠的に補給する
場合を示したが、タンディッシュ３１のノズル３２から
冷却ロール４１への溶湯の供給量に応じて少量ずつ連続
的に補給するようにしてもよい。
３６を固定的に設ける場合を示したが、溶解炉体３６を
台車上に移動可能に設置してもよい。また、溶湯の補給
の方法として、図２においては溶湯を間欠的に補給する
場合を示したが、タンディッシュ３１のノズル３２から
冷却ロール４１への溶湯の供給量に応じて少量ずつ連続
的に補給するようにしてもよい。
【００３９】また本実施の形態においては、溶解室３に
タンディッシュ３１を設け、タンディッシュ３１内の溶
湯のヘッドＰｈと溶解室３の圧力Ｐｍとの和であるＰｋ
を所定値とする装置および製造方法を説明したが、同様
な考え方に基づくものとして、真空チャンバー内に加圧
の可能な密閉ルツボを設け、密閉ルツボ内の溶湯を加圧
することにより所定の供給圧力で溶湯を供給するように
してもよい。図５はそのような金属薄帯の製造装置を示
す断面図である。すなわち真空チャンバー１’内に誘導
加熱コイル３７’を備えた密閉ルツボ３１’が天井面と
の間をシーリング部材７でシールされた支持部材８によ
って懸吊されており、更には大気側の加圧Ａｒガス源９
と配管９ｐによって連結されている。密閉ルツボ３１’
内の溶湯３０’のヘッドＰｈ’と溶湯へのＡｒガスによ
る印加圧力Ｐｍ’との和である供給圧力Ｐｋ’を所定の
値とし、真空チャンバー１’内の圧力Ｐｃ’との間に一
定の差圧を与えて、密閉ルツボ３１’のノズル３２’の
スロット３３’からその直下にある冷却ロール４１’へ
溶湯を供給してもよい。
タンディッシュ３１を設け、タンディッシュ３１内の溶
湯のヘッドＰｈと溶解室３の圧力Ｐｍとの和であるＰｋ
を所定値とする装置および製造方法を説明したが、同様
な考え方に基づくものとして、真空チャンバー内に加圧
の可能な密閉ルツボを設け、密閉ルツボ内の溶湯を加圧
することにより所定の供給圧力で溶湯を供給するように
してもよい。図５はそのような金属薄帯の製造装置を示
す断面図である。すなわち真空チャンバー１’内に誘導
加熱コイル３７’を備えた密閉ルツボ３１’が天井面と
の間をシーリング部材７でシールされた支持部材８によ
って懸吊されており、更には大気側の加圧Ａｒガス源９
と配管９ｐによって連結されている。密閉ルツボ３１’
内の溶湯３０’のヘッドＰｈ’と溶湯へのＡｒガスによ
る印加圧力Ｐｍ’との和である供給圧力Ｐｋ’を所定の
値とし、真空チャンバー１’内の圧力Ｐｃ’との間に一
定の差圧を与えて、密閉ルツボ３１’のノズル３２’の
スロット３３’からその直下にある冷却ロール４１’へ
溶湯を供給してもよい。
【００４０】また本実施の形態においては、非晶質の軟
磁性合金の溶湯を急冷して薄帯を製造する製造装置およ
び製造方法を例示したが、本発明の金属薄帯の製造装置
および金属薄帯の製造方法は、銅や銅合金、アルミニウ
ム合金の溶湯を急冷して均一な多結晶質の金属薄帯を製
造する場合にもそのまま適用され得る。また本実施の形
態においては、不活性ガスとしてアルゴンガスを例示し
たが、アルゴンガス以外にネオン（Ｎｅ）ガスやヘリウ
ム（Ｈｅ）ガス、ないしは窒素（Ｎ2 ）ガスも使用し得
ることは言うまでもない。
磁性合金の溶湯を急冷して薄帯を製造する製造装置およ
び製造方法を例示したが、本発明の金属薄帯の製造装置
および金属薄帯の製造方法は、銅や銅合金、アルミニウ
ム合金の溶湯を急冷して均一な多結晶質の金属薄帯を製
造する場合にもそのまま適用され得る。また本実施の形
態においては、不活性ガスとしてアルゴンガスを例示し
たが、アルゴンガス以外にネオン（Ｎｅ）ガスやヘリウ
ム（Ｈｅ）ガス、ないしは窒素（Ｎ2 ）ガスも使用し得
ることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】本発明の金属薄帯の製造装置および金属
薄帯の製造方法は、以上に説明したような形態で実施さ
れ、次に述べるような効果を奏する。
薄帯の製造方法は、以上に説明したような形態で実施さ
れ、次に述べるような効果を奏する。
【００４２】請求項１の金属薄帯の製造装置によれば、
タンディッシュ内における湯面の高さとは無関係に、溶
湯がノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供
給され、厚さと幅が均一な金属薄帯が形成されるので、
トランス、磁気ヘッド、チョークコイル等に適した非晶
質の軟磁性金属材料、または多結晶質の金属材料の工業
的規模による製造を可能にする。そしてこのように得ら
れる非晶質の軟磁性合金の薄帯は例えばトランスへ適用
された時、従来のトランスよりもエネルギーロスを大幅
に低下させる。また、ストリップキャストが真空下また
は不活性ガス雰囲気下に行われ、溶湯の酸化による酸化
物等の異物の微片が冷却ロールへ付着するようなトラブ
ルを発生させないので、非晶質の軟磁性金属材料、また
は多結晶質の金属材料の低コストによる製造を可能にす
る。
タンディッシュ内における湯面の高さとは無関係に、溶
湯がノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供
給され、厚さと幅が均一な金属薄帯が形成されるので、
トランス、磁気ヘッド、チョークコイル等に適した非晶
質の軟磁性金属材料、または多結晶質の金属材料の工業
的規模による製造を可能にする。そしてこのように得ら
れる非晶質の軟磁性合金の薄帯は例えばトランスへ適用
された時、従来のトランスよりもエネルギーロスを大幅
に低下させる。また、ストリップキャストが真空下また
は不活性ガス雰囲気下に行われ、溶湯の酸化による酸化
物等の異物の微片が冷却ロールへ付着するようなトラブ
ルを発生させないので、非晶質の軟磁性金属材料、また
は多結晶質の金属材料の低コストによる製造を可能にす
る。
【００４３】請求項２の金属薄帯の製造装置によれば、
タンディッシュのノズルより径の大きいタンディッシュ
の本体と隔壁との間でシールされているので、溶解室と
冷却固化室との間の差圧を安定かつ確実にシールする。
請求項３の金属薄帯の製造装置によれば、ノズルに設け
られるスロットの幅または孔の径を０．２ｍｍ以上で１
ｍｍ未満として、タンディッシュからの溶湯の供給圧力
Ｐｋと冷却固化室の圧力Ｐｃとの差圧を３ｋＰａ以上で
１００ｋＰａ未満の範囲内の一定の値に維持して、溶湯
をノズルから冷却ロールへ供給するので、溶湯がノズル
から円滑に供給されて、厚さと幅が均一で表面の平滑な
金属薄帯を与え、かつ冷却ロールから溢れる程に供給さ
れることもない。請求項４の金属薄帯の製造装置によれ
ば、溶解室内に設けられた溶解炉体から溶湯量の減少し
たタンディッシュへ溶湯が補給されるので、溶湯のヘッ
ドＰｈの変動を抑制して溶湯の供給を一層安定化させる
と共に、溶解鋳造の１サイクル当りの全鋳造量を増大さ
せる。
タンディッシュのノズルより径の大きいタンディッシュ
の本体と隔壁との間でシールされているので、溶解室と
冷却固化室との間の差圧を安定かつ確実にシールする。
請求項３の金属薄帯の製造装置によれば、ノズルに設け
られるスロットの幅または孔の径を０．２ｍｍ以上で１
ｍｍ未満として、タンディッシュからの溶湯の供給圧力
Ｐｋと冷却固化室の圧力Ｐｃとの差圧を３ｋＰａ以上で
１００ｋＰａ未満の範囲内の一定の値に維持して、溶湯
をノズルから冷却ロールへ供給するので、溶湯がノズル
から円滑に供給されて、厚さと幅が均一で表面の平滑な
金属薄帯を与え、かつ冷却ロールから溢れる程に供給さ
れることもない。請求項４の金属薄帯の製造装置によれ
ば、溶解室内に設けられた溶解炉体から溶湯量の減少し
たタンディッシュへ溶湯が補給されるので、溶湯のヘッ
ドＰｈの変動を抑制して溶湯の供給を一層安定化させる
と共に、溶解鋳造の１サイクル当りの全鋳造量を増大さ
せる。
【００４４】請求項５の金属薄帯の製造方法によれば、
タンディッシュ内における湯面の高さとは無関係に、溶
湯がノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供
給され、厚さと幅が均一な金属薄帯を形成させるので、
トランス、磁気ヘッド、チョークコイル等に適した非晶
質の軟磁性金属材料、または多結晶質の金属材料の工業
的規模による製造することができる。また、ストリップ
キャストを真空下または不活性ガス雰囲気下に行い、溶
湯の酸化による酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ付
着するようなトラブルを発生させないので、非晶質の軟
磁性金属材料、または多結晶質の金属材料を低コストで
製造することができる。
タンディッシュ内における湯面の高さとは無関係に、溶
湯がノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供
給され、厚さと幅が均一な金属薄帯を形成させるので、
トランス、磁気ヘッド、チョークコイル等に適した非晶
質の軟磁性金属材料、または多結晶質の金属材料の工業
的規模による製造することができる。また、ストリップ
キャストを真空下または不活性ガス雰囲気下に行い、溶
湯の酸化による酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ付
着するようなトラブルを発生させないので、非晶質の軟
磁性金属材料、または多結晶質の金属材料を低コストで
製造することができる。
【００４５】請求項６の金属薄帯の製造方法によれば、
ノズルに設けられるスロットの幅または孔の径を０．２
ｍｍ以上で１ｍｍ未満とし、タンディッシュからの溶湯
の供給圧力Ｐｋと冷却固化室の圧力Ｐｃとの差圧を３ｋ
Ｐａ以上で１００ｋＰａ未満の範囲内の一定の値に維持
して、溶湯をノズルから冷却ロールへ供給するので、溶
湯がノズルから円滑に供給されて、厚さと幅が均一で表
面の平滑な金属薄帯が得られ、かつ冷却ロールから溢れ
る程に供給されることもない。請求項７の金属薄帯の製
造方法によれば、溶解室内に設けられた溶解炉体から溶
湯量の減少したタンディッシュへ溶湯を補給するので、
溶湯のヘッドＰｈの変動が抑制されて溶湯の供給が一層
安定化されると共に、溶解鋳造の１サイクル当りの全鋳
造量を増大させる。
ノズルに設けられるスロットの幅または孔の径を０．２
ｍｍ以上で１ｍｍ未満とし、タンディッシュからの溶湯
の供給圧力Ｐｋと冷却固化室の圧力Ｐｃとの差圧を３ｋ
Ｐａ以上で１００ｋＰａ未満の範囲内の一定の値に維持
して、溶湯をノズルから冷却ロールへ供給するので、溶
湯がノズルから円滑に供給されて、厚さと幅が均一で表
面の平滑な金属薄帯が得られ、かつ冷却ロールから溢れ
る程に供給されることもない。請求項７の金属薄帯の製
造方法によれば、溶解室内に設けられた溶解炉体から溶
湯量の減少したタンディッシュへ溶湯を補給するので、
溶湯のヘッドＰｈの変動が抑制されて溶湯の供給が一層
安定化されると共に、溶解鋳造の１サイクル当りの全鋳
造量を増大させる。
【００４６】請求項８の金属薄帯の製造装置によれば、
密閉ルツボ内における湯面の高さとは無関係に、溶湯が
ノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供給さ
れ、厚さが均等な金属薄帯が形成されるので、トラン
ス、磁気ヘッド、チョークコイル等に適した非晶質の軟
磁性金属材料、または多結晶質の金属材料の工業的規模
による製造を可能にする。また、ストリップキャストが
真空下または不活性ガス雰囲気下に行われ、溶湯の酸化
による酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ付着するよ
うなトラブルを発生させないので、非晶質の軟磁性金属
材料または多結晶質の金属材料の低コストによる製造を
可能にする。
密閉ルツボ内における湯面の高さとは無関係に、溶湯が
ノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供給さ
れ、厚さが均等な金属薄帯が形成されるので、トラン
ス、磁気ヘッド、チョークコイル等に適した非晶質の軟
磁性金属材料、または多結晶質の金属材料の工業的規模
による製造を可能にする。また、ストリップキャストが
真空下または不活性ガス雰囲気下に行われ、溶湯の酸化
による酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ付着するよ
うなトラブルを発生させないので、非晶質の軟磁性金属
材料または多結晶質の金属材料の低コストによる製造を
可能にする。
【００４７】請求項９の金属薄帯の製造方法によれば、
密閉ルツボ内における溶湯面の高さとは無関係に、溶湯
がノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供給
され、厚さが均等な金属薄帯を形成させるので、トラン
ス、磁気ヘッド、チョークコイル等に適した非晶質の軟
磁性金属材料、または多結晶質の金属材料を工業的規模
で製造することができる。また、ストリップキャストを
真空下または不活性ガス雰囲気下に行い、溶湯の酸化に
よる酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ付着するよう
なトラブルを発生させないので、非晶質の軟磁性金属材
料または多結晶質の金属材料を低コストで製造すること
ができる。
密閉ルツボ内における溶湯面の高さとは無関係に、溶湯
がノズルからは常に一定の供給速度で冷却ロールへ供給
され、厚さが均等な金属薄帯を形成させるので、トラン
ス、磁気ヘッド、チョークコイル等に適した非晶質の軟
磁性金属材料、または多結晶質の金属材料を工業的規模
で製造することができる。また、ストリップキャストを
真空下または不活性ガス雰囲気下に行い、溶湯の酸化に
よる酸化物等の異物の微片が冷却ロールへ付着するよう
なトラブルを発生させないので、非晶質の軟磁性金属材
料または多結晶質の金属材料を低コストで製造すること
ができる。
【図１】金属の溶湯をストリップキャストする溶解鋳造
室の代表例を概念的に示す縦断面図である。
室の代表例を概念的に示す縦断面図である。
【図２】タンディッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと溶解室
の圧力Ｐｍとの和Ｐｋを所定の値に維持するように、Ｐ
ｈの変化に応じてＰｍを変化させる場合の一例を示すグ
ラフである。
の圧力Ｐｍとの和Ｐｋを所定の値に維持するように、Ｐ
ｈの変化に応じてＰｍを変化させる場合の一例を示すグ
ラフである。
【図３】溶解室と冷却固化室との間の差圧のシールを示
す図であり、Ａはタンディッシュ本体の上端部と隔壁と
におけるシール、Ｂはタンディッシュ本体の下端部と隔
壁とにおけるシール、Ｃはタンディッシュのノズルと隔
壁とにおけるシールである。
す図であり、Ａはタンディッシュ本体の上端部と隔壁と
におけるシール、Ｂはタンディッシュ本体の下端部と隔
壁とにおけるシール、Ｃはタンディッシュのノズルと隔
壁とにおけるシールである。
【図４】実施例１の金属薄帯の製造装置における溶解鋳
造室の縦断面図である。
造室の縦断面図である。
【図５】変形例としての、真空チャンバー内に密閉ルツ
ボを設けた金属薄帯の製造装置の縦断面図である。
ボを設けた金属薄帯の製造装置の縦断面図である。
１ 溶解鋳造室 ２ 隔壁 ３ 溶解室 ４ 冷却固化室 ３０ 溶湯 ３１ タンディッシュ ３２ ノズル ３３ スロットまたは孔 ３６ 溶解炉体 ３７ 誘導加熱コイル ４１ 冷却ロール Ｐｈ 溶湯のヘッド Ｐｍ 溶解室の圧力 Ｐｃ 冷却固化室の圧力 Ｐｋ 溶湯の供給圧力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E004 DB02 TA01 TA02 TA03 TB03 TB04 TB07 5E062 AA02 AB20 AC20 CC04 CD06 CE01 CE05
Claims (9)
- 【請求項１】 真空または不活性ガスの雰囲気下に金属
の溶湯をタンディッシュのノズルから高速回転する単一
の冷却ロールの表面へ供給し急冷して金属薄帯を形成さ
せる金属薄帯の製造装置において、 金属を溶解し鋳造する溶解鋳造室が、隔壁によって画成
され前記ノズルによって連通された、前記タンディッシ
ュを含む金属の溶解室と、前記冷却ロールを含む溶湯の
冷却固化室とからなり、 前記タンディッシュ内の溶湯のヘッドをＰｈ、前記溶解
室の圧力すなわち前記タンディッシュ内の溶湯へ印加さ
れる圧力をＰｍ、前記冷却固化室の圧力を一定のＰｃと
して、 Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＝ Ｐｋ（所定値） （式１） Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＞ Ｐｃ （式２） の２式が成立するように、前記タンディッシュ内の溶湯
のヘッドＰｈの変化に応じて前記溶解室の圧力Ｐｍを制
御する手段が設けられていることを特徴とする金属薄帯
の製造装置。 - 【請求項２】 圧力の異なる前記溶解室と前記冷却固化
室との間が前記タンディッシュの本体と前記隔壁との間
でシールされている請求項１に記載の金属薄帯の製造装
置。 - 【請求項３】 前記ノズルに設けられるスロットの幅ま
たは孔の径を０．２ｍｍ以上で１ｍｍ未満として、前記
溶湯のヘッドＰｈと前記溶解室の圧力Ｐｍとの和Ｐｋ
と、前記冷却固化室の圧力Ｐｃとの差圧を３ｋＰａ以上
で１００ｋＰａ未満の範囲内の一定の値に維持して溶湯
を前記ノズルから前記冷却ロールへ供給する手段が設け
られている請求項１または請求項２に記載の金属薄帯の
製造装置。 - 【請求項４】 溶湯量の減少した前記タンディッシュへ
溶湯を補給するための溶解炉体が前記溶解室内に設けら
れている請求項１から請求項３までの何れかに記載の金
属薄帯の製造装置。 - 【請求項５】 真空または不活性ガスの雰囲気下に金属
の溶湯をタンディッシュのノズルから高速回転する単一
の冷却ロールの表面へ供給し急冷する金属薄帯の製造方
法において、 金属を溶解し鋳造する溶解鋳造室を隔壁によって前記タ
ンディッシュを含む金属の溶解室と前記冷却ロールを含
む溶湯の冷却固化室とに画成して、前記ノズルによって
連通させ、 前記タンディッシュ内の溶湯のヘッドをＰｈ、前記溶解
室の圧力すなわち前記タンディッシュ内の溶湯へ印加さ
れる圧力をＰｍ、前記冷却固化室の圧力を一定のＰｃと
する時、 Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＝ Ｐｋ（所定値） （式１） Ｐｈ ＋ Ｐｍ ＞ Ｐｃ （式２） の２式が成立するように、前記タンディッシュ内の溶湯
のヘッドＰｈの変化に応じて前記溶解室の圧力Ｐｍを制
御することを特徴とする金属薄帯の製造方法。 - 【請求項６】 前記ノズルに設けるスロットの幅または
孔の径を０．２ｍｍ以上で１ｍｍ未満とし、前記タンデ
ィッシュ内の溶湯のヘッドＰｈと前記溶解室の圧力Ｐｍ
との和と、前記冷却固化室の圧力Ｐｃとの差圧を３ｋＰ
ａ以上で１００ｋＰａ未満の範囲内として、溶湯を前記
ノズルから前記冷却ロールへ供給する請求項５に記載の
金属薄帯の製造方法。 - 【請求項７】 前記タンディッシュ内の溶湯量の減少に
応じて、前記溶解室に設けられた金属の溶解炉体から溶
湯を補給する請求項５または請求項６に記載の金属薄帯
の製造方法。 - 【請求項８】 真空または不活性ガスの雰囲気下に金属
の溶湯をルツボのノズルから高速回転する単一の冷却ロ
ールの表面へ供給し急冷して金属薄帯を形成させる金属
薄帯の製造装置において、 真空チャンバー内に溶湯の加圧が可能な密閉ルツボと前
記冷却ロールとが設けられており、前記密閉ルツボにお
ける溶湯のヘッドをＰｈ’、溶湯への印加圧力をＰ
ｍ’、前記真空チャンバー内の圧力を一定のＰｃ’とし
て、 Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＝ Ｐｋ’（所定値） （式３） Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＞ Ｐｃ’ （式４） の２式が成立するように、前記密閉ルツボにおける溶湯
のヘッドＰｈ’の変化に応じて前記溶湯への印加圧力Ｐ
ｍ’を制御する手段が設けられていることを特徴とする
金属薄帯の製造装置。 - 【請求項９】 真空または不活性ガスの雰囲気下に金属
の溶湯をルツボのノズルから高速回転する単一の冷却ロ
ールの表面へ供給し急冷する金属薄帯の製造方法におい
て、 真空チャンバー内に溶湯の加圧が可能な密閉ルツボと冷
却ロールとを設け、前記密閉ルツボにおける溶湯のヘッ
ドをＰｈ’、溶湯への印加圧力をＰｍ’、前記真空チャ
ンバー内の圧力を一定のＰｃ’とする時、 Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＝ Ｐｋ’（所定値） （式３） Ｐｈ’ ＋ Ｐｍ’ ＞ Ｐｃ’ （式４） の２式が成立するように、前記密閉ルツボにおける溶湯
のヘッドＰｈ’の変化に応じて溶湯への印加圧力Ｐｍ’
を制御することを特徴とする金属薄帯の製造方法。
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