JP2971372B2 - 広幅金属薄帯の製造方法および製造装置 - Google Patents
広幅金属薄帯の製造方法および製造装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属を高速回
転下にある冷却ロールの表面で急冷凝固させて広幅の金
属薄帯を製造する方法および装置に関するものである。
転下にある冷却ロールの表面で急冷凝固させて広幅の金
属薄帯を製造する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属から金属薄帯（以下、薄帯とい
う）を製造する方法については種々の手段が提案されて
いるが、特に広幅の薄帯の製造に関しては、いわゆるプ
ラナー・フロー法（Planar-Flow-Casting ）が有利であ
るとされている。すなわち、図１に示すように、高速回
転下にある冷却ロール１に対して、溶湯容器２の底部に
設けたスリット状開口部を有するノズル３を近接配置
し、該ノズルの開口部２から溶融金属を冷却ロール１の
表面に噴射し、溶融金属を冷却ロール１上で急冷凝固さ
せて薄帯４を形成する、手法である。この手法において
重要な操業因子は、ノズルとロールとの距離、ロールの
周速、溶融金属の噴出圧力またはノズルのスリット状開
口部の間隙等である。
う）を製造する方法については種々の手段が提案されて
いるが、特に広幅の薄帯の製造に関しては、いわゆるプ
ラナー・フロー法（Planar-Flow-Casting ）が有利であ
るとされている。すなわち、図１に示すように、高速回
転下にある冷却ロール１に対して、溶湯容器２の底部に
設けたスリット状開口部を有するノズル３を近接配置
し、該ノズルの開口部２から溶融金属を冷却ロール１の
表面に噴射し、溶融金属を冷却ロール１上で急冷凝固さ
せて薄帯４を形成する、手法である。この手法において
重要な操業因子は、ノズルとロールとの距離、ロールの
周速、溶融金属の噴出圧力またはノズルのスリット状開
口部の間隙等である。
【０００３】この種の技術としては、例えば、特開昭53
-53525号公報には、矩形状の開口部をもつスロット付ノ
ズルを冷却板と0.03〜１mmの間隔で対向させ、該ノズル
のオリフィスを冷却板の表面の移動方向に対してほぼ垂
直に配置した状態で、溶融金属を100 〜2000m/分の予め
定められた速度で移動する冷却板上に送り出し、熱的に
接触させて急冷凝固することにより連続的なストリップ
を製造する方法を開示している。このような方法であれ
ば、原理的には薄帯の幅に対する制限がないからノズル
の矩形状開口部の形状を冷却板の移動方向と直角な向き
に長くすることができ、ひいては薄帯の幅を広くするこ
とができるようになる。
-53525号公報には、矩形状の開口部をもつスロット付ノ
ズルを冷却板と0.03〜１mmの間隔で対向させ、該ノズル
のオリフィスを冷却板の表面の移動方向に対してほぼ垂
直に配置した状態で、溶融金属を100 〜2000m/分の予め
定められた速度で移動する冷却板上に送り出し、熱的に
接触させて急冷凝固することにより連続的なストリップ
を製造する方法を開示している。このような方法であれ
ば、原理的には薄帯の幅に対する制限がないからノズル
の矩形状開口部の形状を冷却板の移動方向と直角な向き
に長くすることができ、ひいては薄帯の幅を広くするこ
とができるようになる。
【０００４】しかしながら、実際には、製造する薄帯の
幅が広くなると、すなわち矩形状開口部の長さを大きく
するに従って、熱応力や噴出圧力によるノズル開口部の
変形が無視できなくなり、鋳造中にノズル開口部の間隙
を平行に維持することが困難になる。
幅が広くなると、すなわち矩形状開口部の長さを大きく
するに従って、熱応力や噴出圧力によるノズル開口部の
変形が無視できなくなり、鋳造中にノズル開口部の間隙
を平行に維持することが困難になる。
【０００５】この問題に対して、特開昭58-132357 号公
報では、ノズルスリット内側に堰を設けて凹型の変形を
防止することを提案し、幅方向に均一な厚みを有する15
0mm幅の薄帯が製造可能であることが示されている。ま
た、特開昭63-220950 号および特開平1-170554号各公報
では、矩形状のスロットノズルを用いる代りに、薄帯幅
方向に不連続な開口部を持つノズルによる薄帯の製造方
法を提案している。この方法は、開口部の形状や配置を
特定することにより、幅方向に均一な厚みを有する薄帯
製造が可能であり、また、原理的には製造する薄帯の幅
は制限無く広くすることができる、旨が示されている。
報では、ノズルスリット内側に堰を設けて凹型の変形を
防止することを提案し、幅方向に均一な厚みを有する15
0mm幅の薄帯が製造可能であることが示されている。ま
た、特開昭63-220950 号および特開平1-170554号各公報
では、矩形状のスロットノズルを用いる代りに、薄帯幅
方向に不連続な開口部を持つノズルによる薄帯の製造方
法を提案している。この方法は、開口部の形状や配置を
特定することにより、幅方向に均一な厚みを有する薄帯
製造が可能であり、また、原理的には製造する薄帯の幅
は制限無く広くすることができる、旨が示されている。
【０００６】しかしながら、これらの方法では、用いる
ノズルの形状が複雑で、その加工コストが高くなるため
に工業的に実施するには問題があった。さらに、薄帯厚
みの幅方向の偏差は、スリットの変形のみによるのでは
なく、実際には、 (1)ロールおよびノズルの熱変形、
(2) ロール、溶鋼およびノズル等の温度、(3) 溶鋼の表
面張力によるパドル長さ、(4) ロールの回転に伴って起
こるるエアー（風）が、薄帯の幅方向において不均一に
なる等の影響により、溶鋼流れの乱れや不均一凝固が発
生するということにも起因するといった問題があった。
すなわち、スリットの変形を防止するだけでは板厚の幅
方向の偏差を完全に防止することはできないのが実情で
あった。
ノズルの形状が複雑で、その加工コストが高くなるため
に工業的に実施するには問題があった。さらに、薄帯厚
みの幅方向の偏差は、スリットの変形のみによるのでは
なく、実際には、 (1)ロールおよびノズルの熱変形、
(2) ロール、溶鋼およびノズル等の温度、(3) 溶鋼の表
面張力によるパドル長さ、(4) ロールの回転に伴って起
こるるエアー（風）が、薄帯の幅方向において不均一に
なる等の影響により、溶鋼流れの乱れや不均一凝固が発
生するということにも起因するといった問題があった。
すなわち、スリットの変形を防止するだけでは板厚の幅
方向の偏差を完全に防止することはできないのが実情で
あった。
【０００７】そこで、発明者らは、ノズル開口部の変形
防止による薄帯板厚の均一化効果を確認するため、図２
に示す開口部を有するノズルを用いて、鋳造実験を実施
したが、得られた薄帯は、図３に示す、従来の矩形状開
口部のノズルを用いた場合と同様な板厚のプロフィール
となった。すなわち、スリット変形の防止のみでは板厚
を幅方向に均一化することは難しく、上述したような推
定原因に対して総合的に対処することが必要であること
の示唆が得られた。
防止による薄帯板厚の均一化効果を確認するため、図２
に示す開口部を有するノズルを用いて、鋳造実験を実施
したが、得られた薄帯は、図３に示す、従来の矩形状開
口部のノズルを用いた場合と同様な板厚のプロフィール
となった。すなわち、スリット変形の防止のみでは板厚
を幅方向に均一化することは難しく、上述したような推
定原因に対して総合的に対処することが必要であること
の示唆が得られた。
【０００８】一方、特開昭57−103761号、同57−103763
号および同62−166056各公報には、スリット間隙をスリ
ット長手方向に変えること、または多数の小孔の列から
なる開口部における孔径を長手方向に変えることによ
り、溶鋼流量のばらつきを解消する方法や装置が提案さ
れている。
号および同62−166056各公報には、スリット間隙をスリ
ット長手方向に変えること、または多数の小孔の列から
なる開口部における孔径を長手方向に変えることによ
り、溶鋼流量のばらつきを解消する方法や装置が提案さ
れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の既知技術での提案は、いずれも高々20mm幅の薄帯の鋳
造に関する知見であり、広幅金属薄帯の鋳造に応用する
には困難があった。というのは、ノズルの幅方向に厚み
（又は孔径）の分布を与えることにより、溶鋼流量のば
らつきを解消できることは示唆されているが、薄帯の厚
み分布をどのように制御するかについては依然として不
明であり、そのため、広幅の金属薄帯の厚みを幅方向に
均一に鋳造する際に、スリットの間隙の長手方向分布を
いかに設定するかという重要な技術課題を残したままで
あった。
の既知技術での提案は、いずれも高々20mm幅の薄帯の鋳
造に関する知見であり、広幅金属薄帯の鋳造に応用する
には困難があった。というのは、ノズルの幅方向に厚み
（又は孔径）の分布を与えることにより、溶鋼流量のば
らつきを解消できることは示唆されているが、薄帯の厚
み分布をどのように制御するかについては依然として不
明であり、そのため、広幅の金属薄帯の厚みを幅方向に
均一に鋳造する際に、スリットの間隙の長手方向分布を
いかに設定するかという重要な技術課題を残したままで
あった。
【００１０】特に、薄帯の厚みが幅方向に不均一だと、
例えばトランス用磁性材料の場合には、積層したり巻き
加工する際に占積率が低下するという品質上の問題が起
こると共に、製造時の搬送巻取りが不安定になるという
問題にまで発展する。
例えばトランス用磁性材料の場合には、積層したり巻き
加工する際に占積率が低下するという品質上の問題が起
こると共に、製造時の搬送巻取りが不安定になるという
問題にまで発展する。
【００１１】本発明の目的は、幅方向に板厚が均一であ
る薄帯を上記の問題を克服して有利に製造する技術につ
いて提案することにある。
る薄帯を上記の問題を克服して有利に製造する技術につ
いて提案することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題解決手段として
本発明は、高速回転下にある冷却ロールの表面に向け
て、冷却ロールの軸方向に細長く延びるスリット状開口
を有するノズルから、溶融金属を噴射して急冷凝固させ
て広幅の金属薄帯を製造する方法において、溶融金属の
噴射に当たり、該スリット状開口の中手方向と直交する
間隙について、実質的に下記式に従う長手方向分布を与
えたノズルを用いることを特徴とする広幅金属薄帯の製
造方法を提案する。 記 a(x)＝a0×〔｛−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce｝／ｔce〕(-1/n) ここで、a(x)：スリット状開口の長手方向中央部からｘ（mm）の距離における 間隙（mm） a0：スリット状開口の長手方向中央部の間隙（mm） ｔce：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノズ ルにて製造した金属薄帯の幅方向中央部の板厚（μｍ） ｔed：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノズ ルにて製造した金属薄帯の幅方向端部の板厚（μｍ） Ｌ：製造する金属薄帯の幅(mm) ｎ：スリット状開口間隙の板厚への影響度を表わす実験的に導かれる 定数：（板厚）∝（スリット間隙）n
本発明は、高速回転下にある冷却ロールの表面に向け
て、冷却ロールの軸方向に細長く延びるスリット状開口
を有するノズルから、溶融金属を噴射して急冷凝固させ
て広幅の金属薄帯を製造する方法において、溶融金属の
噴射に当たり、該スリット状開口の中手方向と直交する
間隙について、実質的に下記式に従う長手方向分布を与
えたノズルを用いることを特徴とする広幅金属薄帯の製
造方法を提案する。 記 a(x)＝a0×〔｛−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce｝／ｔce〕(-1/n) ここで、a(x)：スリット状開口の長手方向中央部からｘ（mm）の距離における 間隙（mm） a0：スリット状開口の長手方向中央部の間隙（mm） ｔce：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノズ ルにて製造した金属薄帯の幅方向中央部の板厚（μｍ） ｔed：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノズ ルにて製造した金属薄帯の幅方向端部の板厚（μｍ） Ｌ：製造する金属薄帯の幅(mm) ｎ：スリット状開口間隙の板厚への影響度を表わす実験的に導かれる 定数：（板厚）∝（スリット間隙）n
【００１３】 また、本発明は、高速回転下にある冷却ロ
ールの表面に向けて、冷却ロールの軸方向に細長く延び
るスリット状開口を有するノズルから、溶融金属を噴射
して急冷凝固させて広幅の金属薄帯を製造する装置にお
いて、溶融金属の噴射に当たり、該スリット状開口の中
手方向と直交する間隙について、実質的に下記式に従う
長手方向分布を与えたノズルを用いることを特徴とする
広幅金属薄帯の製造装置を提案する。 記 a(x)＝a0×〔｛−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce｝／ｔce〕(-1/n) ここで、a(x)：スリット状開口の長手方向中央部からｘ（mm）の距離における 間隙（mm） a0：スリット状開口の長手方向中央部の間隙（mm） ｔce：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノズ ルにて製造した金属薄帯の幅方向中央部の板厚（μｍ） ｔed：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノズ ルにて製造した金属薄帯の幅方向端部の板厚（μｍ） Ｌ：製造する金属薄帯の幅(mm) ｎ：スリット状開口間隙の板厚への影響度を表わす実験的に導かれる 定数：（板厚）∝（スリット間隙）n
ールの表面に向けて、冷却ロールの軸方向に細長く延び
るスリット状開口を有するノズルから、溶融金属を噴射
して急冷凝固させて広幅の金属薄帯を製造する装置にお
いて、溶融金属の噴射に当たり、該スリット状開口の中
手方向と直交する間隙について、実質的に下記式に従う
長手方向分布を与えたノズルを用いることを特徴とする
広幅金属薄帯の製造装置を提案する。 記 a(x)＝a0×〔｛−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce｝／ｔce〕(-1/n) ここで、a(x)：スリット状開口の長手方向中央部からｘ（mm）の距離における 間隙（mm） a0：スリット状開口の長手方向中央部の間隙（mm） ｔce：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノズ ルにて製造した金属薄帯の幅方向中央部の板厚（μｍ） ｔed：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノズ ルにて製造した金属薄帯の幅方向端部の板厚（μｍ） Ｌ：製造する金属薄帯の幅(mm) ｎ：スリット状開口間隙の板厚への影響度を表わす実験的に導かれる 定数：（板厚）∝（スリット間隙）n
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明を導くに到った実験
結果について、詳しく説明する。まず、図１に示したと
ころに従って、一定間隙で延びる50〜250 mm幅の矩形状
の開口部を有するノズルを用いて、種々の条件下にて薄
帯を製造し、得られた薄帯の板厚プロフィールを調査し
た。そして、調査した薄帯の板厚プロフィールは、図４
を典型例とする、凸型の放物線状に集約できることが判
明した。なお、図４に示す結果は、200mm 幅の薄帯を表
１に示す条件で製造した結果、得られたものである。
結果について、詳しく説明する。まず、図１に示したと
ころに従って、一定間隙で延びる50〜250 mm幅の矩形状
の開口部を有するノズルを用いて、種々の条件下にて薄
帯を製造し、得られた薄帯の板厚プロフィールを調査し
た。そして、調査した薄帯の板厚プロフィールは、図４
を典型例とする、凸型の放物線状に集約できることが判
明した。なお、図４に示す結果は、200mm 幅の薄帯を表
１に示す条件で製造した結果、得られたものである。
【００１５】
【表１】
【００１６】次に、図４に示した板厚プロフィールを、
同様の条件下にて、ほぼ直線状の板厚プロフィールに変
化する手法について、検討した。まず、ノズル開口部の
間隙と薄帯の板厚（幅方向の平均値）との関係につい
て、例えばFiedler らによるJ.Mater, Sci.19 (1984) 3
229での報告に従って整理してみると、 （板厚）∝（スリット状開口部の間隙）n （ｎ≒0.75) なる関係があることが判明した。なお、この関係におい
て、ｎは薄帯製造における、装置構成や操業条件等によ
り決まる定数であり、例えば上記の表１の製造条件にお
いて、ノズル間隙の値を種々に変更して製造実験を行っ
たところ、ｎ≒0.75であることが実験的に導かれた。
同様の条件下にて、ほぼ直線状の板厚プロフィールに変
化する手法について、検討した。まず、ノズル開口部の
間隙と薄帯の板厚（幅方向の平均値）との関係につい
て、例えばFiedler らによるJ.Mater, Sci.19 (1984) 3
229での報告に従って整理してみると、 （板厚）∝（スリット状開口部の間隙）n （ｎ≒0.75) なる関係があることが判明した。なお、この関係におい
て、ｎは薄帯製造における、装置構成や操業条件等によ
り決まる定数であり、例えば上記の表１の製造条件にお
いて、ノズル間隙の値を種々に変更して製造実験を行っ
たところ、ｎ≒0.75であることが実験的に導かれた。
【００１７】従って、薄帯の板厚を制御するには、スリ
ット状開口部の間隙を調整することのが有効になること
がわかる。例えば、図４に示した薄帯を製造する条件下
では、スリット状開口部の間隙を、その長手方向の中央
部では小さくかつ両端部では大きくなるようにした、ノ
ズルを用いれば、板厚は幅方向で均一になる。
ット状開口部の間隙を調整することのが有効になること
がわかる。例えば、図４に示した薄帯を製造する条件下
では、スリット状開口部の間隙を、その長手方向の中央
部では小さくかつ両端部では大きくなるようにした、ノ
ズルを用いれば、板厚は幅方向で均一になる。
【００１８】さて、種々の条件下にて得られた薄帯を調
査したところ、板厚プロフィールは放物線で近似するこ
とが可能であることが判明した。例えば、図４に示した
薄帯の板厚プロフィールは、 t(x)＝−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce …(1) ここで、t(x)：薄帯幅方向中央部からｘ(mm)の距離における板厚(mm) ｔce：薄帯の幅方向中央部の板厚（μｍ） ｔed：薄帯の幅方向端部の板厚（μｍ） Ｌ：製造する薄帯の幅(mm) と、表すことが可能である。
査したところ、板厚プロフィールは放物線で近似するこ
とが可能であることが判明した。例えば、図４に示した
薄帯の板厚プロフィールは、 t(x)＝−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce …(1) ここで、t(x)：薄帯幅方向中央部からｘ(mm)の距離における板厚(mm) ｔce：薄帯の幅方向中央部の板厚（μｍ） ｔed：薄帯の幅方向端部の板厚（μｍ） Ｌ：製造する薄帯の幅(mm) と、表すことが可能である。
【００１９】従って、スリット状開口部の間隙を除く諸
条件を同じにした上で、スリット状開口部の間隙に、 a(x)＝a0×（t(x)／ｔce）(-1/n) ＝a0×〔｛−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce｝／ｔce〕(-1/n)…(2) ここで、a(x)：スリット状開口の長手方向中央部からｘ
（mm）の距離における間隙（mm） a0：スリット状開口の長手方向中央部の間隙（mm） に従って、長手方向分布を与えれば、全幅にわたって薄
帯の板厚をｔceとすることが可能である。すなわち、ス
リット状開口部の間隙として上記(2) 式に従う長手方向
分布を与えたノズルによって、板厚の均一な薄帯を製造
することが可能になるのである。
条件を同じにした上で、スリット状開口部の間隙に、 a(x)＝a0×（t(x)／ｔce）(-1/n) ＝a0×〔｛−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce｝／ｔce〕(-1/n)…(2) ここで、a(x)：スリット状開口の長手方向中央部からｘ
（mm）の距離における間隙（mm） a0：スリット状開口の長手方向中央部の間隙（mm） に従って、長手方向分布を与えれば、全幅にわたって薄
帯の板厚をｔceとすることが可能である。すなわち、ス
リット状開口部の間隙として上記(2) 式に従う長手方向
分布を与えたノズルによって、板厚の均一な薄帯を製造
することが可能になるのである。
【００２０】例えば、図４に示した薄帯はＬ：200mm, t
ce：28μｍおよび ted：24μｍ、そして製造条件はa0：
0.75mmおよびｎ≒0.75であるから、上記(2) 式より a(x)＝0.75(mm)×｛−１／2500・x2＋28）／28｝(-1/0.75) …(3) に従って、開口部の間隙に長手方向分布を与えれば、幅
方向の板厚は28μm でほぼ均一となる。
ce：28μｍおよび ted：24μｍ、そして製造条件はa0：
0.75mmおよびｎ≒0.75であるから、上記(2) 式より a(x)＝0.75(mm)×｛−１／2500・x2＋28）／28｝(-1/0.75) …(3) に従って、開口部の間隙に長手方向分布を与えれば、幅
方向の板厚は28μm でほぼ均一となる。
【００２１】なお、スリット状開口部の間隙を上記(2)
式に従う長手方向分布に加工する際は、上記(2) 式に完
全に対応させることが望ましいのは勿論であるが、加工
コストを低減するために形状を若干変更し、例えば直線
的な加工の組み合わせにより実質的に上記(2) 式を満足
する間隙分布とすることも実際上は可能である。また、
スリット状開口部の形状は、間隙を形成する対向辺の一
方のみを曲面加工するか、あるいは両辺を加工してもよ
く、要は間隙の長手方向分布が上記(2) 式を満足すれば
よいのである。
式に従う長手方向分布に加工する際は、上記(2) 式に完
全に対応させることが望ましいのは勿論であるが、加工
コストを低減するために形状を若干変更し、例えば直線
的な加工の組み合わせにより実質的に上記(2) 式を満足
する間隙分布とすることも実際上は可能である。また、
スリット状開口部の形状は、間隙を形成する対向辺の一
方のみを曲面加工するか、あるいは両辺を加工してもよ
く、要は間隙の長手方向分布が上記(2) 式を満足すれば
よいのである。
【００２２】
【実施例】実施例１ Fe：80at％、Ｂ：10at％、Si：９at％およびＣ：１at％
の成分組成の合金 250kgを高周波誘導溶解炉で溶製し、
次いで1325℃に加熱した溶湯を、28ｍ／ｓで回転する冷
却ロールの周面上に、該ロールに対して0.12mmの間隙で
配置したノズルから射出圧0.17kgf/cm2 で噴射し、急冷
凝固させて幅200mm の急冷金属薄帯を製造した。
の成分組成の合金 250kgを高周波誘導溶解炉で溶製し、
次いで1325℃に加熱した溶湯を、28ｍ／ｓで回転する冷
却ロールの周面上に、該ロールに対して0.12mmの間隙で
配置したノズルから射出圧0.17kgf/cm2 で噴射し、急冷
凝固させて幅200mm の急冷金属薄帯を製造した。
【００２３】上記の製造を、スリット状開口部の間隙が
長手方向に0.75mmで均一のノズルを用いて行ったとこ
ろ、得られた薄帯の板厚プロフィールを図４に示したよ
うに、薄帯中央部と両端部との板厚差は約４μm(凸型プ
ロフィール）であった。
長手方向に0.75mmで均一のノズルを用いて行ったとこ
ろ、得られた薄帯の板厚プロフィールを図４に示したよ
うに、薄帯中央部と両端部との板厚差は約４μm(凸型プ
ロフィール）であった。
【００２４】これに対して、本発明法で示した上記(2)
式に従ってスリット状開口部の間隙を加工したノズルに
て、同様の製造を行ったところ、得られた薄帯の板厚プ
ロフィールを図５に示すように、幅方向の板厚がほぼ均
一に28μm である薄帯が得られた。
式に従ってスリット状開口部の間隙を加工したノズルに
て、同様の製造を行ったところ、得られた薄帯の板厚プ
ロフィールを図５に示すように、幅方向の板厚がほぼ均
一に28μm である薄帯が得られた。
【００２５】実施例２ Fe：80at％、Ｂ：10at％、Si：９at％およびＣ：１at％
の成分組成の合金 250kgを高周波誘導溶解炉で溶製し、
次いで1325℃に加熱した溶湯を、26ｍ／ｓで回転する冷
却ロールの周面上に、該ロールに対して0.10mmの間隙で
配置したノズルから射出圧0.14kgf/cm2 で噴射し、急冷
凝固させて幅150mm の急冷金属薄帯を製造した。
の成分組成の合金 250kgを高周波誘導溶解炉で溶製し、
次いで1325℃に加熱した溶湯を、26ｍ／ｓで回転する冷
却ロールの周面上に、該ロールに対して0.10mmの間隙で
配置したノズルから射出圧0.14kgf/cm2 で噴射し、急冷
凝固させて幅150mm の急冷金属薄帯を製造した。
【００２６】上記の製造を、スリット状開口部の間隙が
長手方向に0.60mmで均一のノズルを用いて行ったとこ
ろ、得られた薄帯の板厚プロフィールを図６に示すよう
に、薄帯中央部と両端部との板厚差は約３μm(凸型プロ
フィール）であった。
長手方向に0.60mmで均一のノズルを用いて行ったとこ
ろ、得られた薄帯の板厚プロフィールを図６に示すよう
に、薄帯中央部と両端部との板厚差は約３μm(凸型プロ
フィール）であった。
【００２７】これに対して、本発明法で示した上記(2)
式に従ってスリット状開口部の間隙を加工したノズルに
て、同様の製造を行ったところ、得られた薄帯の板厚プ
ロフィールを図５に併記するように、幅方向の板厚がほ
ぼ均一に25μm である薄帯が得られた。
式に従ってスリット状開口部の間隙を加工したノズルに
て、同様の製造を行ったところ、得られた薄帯の板厚プ
ロフィールを図５に併記するように、幅方向の板厚がほ
ぼ均一に25μm である薄帯が得られた。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ノ
ズルの開口部形状が最適化されるので、板厚が幅方向に
均一である広幅の薄帯を容易に製造することができるよ
うになる。
ズルの開口部形状が最適化されるので、板厚が幅方向に
均一である広幅の薄帯を容易に製造することができるよ
うになる。
【図１】薄帯の製造要領を示す図である。
【図２】従来技術に従うノズル開口部形状を説明する図
である。
である。
【図３】従来技術により製造される薄帯の板厚分布を示
す図である。
す図である。
【図４】従来技術により製造される薄帯の板厚分布を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明に従って製造される薄帯の板厚分布を示
す図である。
す図である。
【図６】薄帯の板厚分布を示す図である。
１ 冷却ロール ２ 開口部 ３ ノズル ４ 薄帯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 晴彦 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 佐藤 徹 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭57−103763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−166056（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−50252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−103761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−145339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−171549（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−170554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−53525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−132357（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−220950（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/06 360 B22D 11/06 380
Claims (2)
- 【請求項１】 高速回転下にある冷却ロールの表面に向
けて、冷却ロールの軸方向に細長く延びるスリット状開
口を有するノズルから、溶融金属を噴射して急冷凝固さ
せて広幅の金属薄帯を製造する方法において、溶融金属
の噴射に当たり、該スリット状開口の長手方向と直交す
る間隙について、実質的に下記式に従う長手方向分布を
与えたノズルを用いることを特徴とする広幅金属薄帯の
製造方法。 記 a(x)＝a0×〔｛−４（ｔce−ｔed）／L2・x2＋ｔce｝／ｔce〕(-1/n) ここで、a(x)：スリット状開口の長手方向中央部からｘ（mm）の距離におけ る間隙（mm） a0：スリット状開口の長手方向中央部の間隙（mm） ｔce：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノ ズルにて製造した金属薄帯の幅方向中央部の板厚（μｍ） ｔed：間隙がa0でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノ ズルにて製造した金属薄帯の幅方向端部の板厚（μｍ） Ｌ：製造する金属薄帯の幅(mm) ｎ：スリット状開口間隙の板厚への影響度を表わす実験的に導かれ る定数：（板厚）∝（スリット間隙）n - 【請求項２】 高速回転下にある冷却ロールの表面に向
けて、冷却ロールの軸方向に細長く延びるスリット状開
口を有するノズルから、溶融金属を噴射して急冷凝固さ
せて広幅の金属薄帯を製造する装置において、溶融金属
の噴射に当たり、該スリット状開口の長手方向と直交す
る間隙について、実質的に下記式に従う長手方向分布を
与えたノズルを用いることを特徴とする広幅金属薄帯の
製造装置。 記 a(x)＝a 0 ×〔｛−４（ｔ ce −ｔ ed ）／L 2 ・x 2 ＋ｔ ce ｝／ｔ ce 〕 (-1/n) ここで、a(x)：スリット状開口の長手方向中央部からｘ（mm）の距離におけ る間隙（mm） a 0 ：スリット状開口の長手方向中央部の間隙（mm） ｔ ce ：間隙がa 0 でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノ ズルにて製造した金属薄帯の幅方向中央部の板厚（μｍ） ｔ ed ：間隙がa 0 でかつ長手方向で同一長さの矩形状開口を有するノ ズルにて製造した金属薄帯の幅方向端部の板厚（μｍ） Ｌ：製造する金属薄帯の幅(mm) ｎ：スリット状開口間隙の板厚への影響度を表わす実験的に導かれ る定数：（板厚）∝（スリット間隙） n
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25323295A JP2971372B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 広幅金属薄帯の製造方法および製造装置 |
| US08/717,907 US5758715A (en) | 1995-09-29 | 1996-09-23 | Method of manufacturing a wide metal thin strip |
| DE69611144T DE69611144T2 (de) | 1995-09-29 | 1996-09-25 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Metallbreitbandes |
| EP96115392A EP0768131B1 (en) | 1995-09-29 | 1996-09-25 | Method and apparatus of manufacturing a wide metal thin strip |
| US08/864,892 US5908068A (en) | 1995-09-29 | 1997-05-29 | Method of manufacturing a wide metal thin strip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25323295A JP2971372B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 広幅金属薄帯の製造方法および製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994637A JPH0994637A (ja) | 1997-04-08 |
| JP2971372B2 true JP2971372B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=17248413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25323295A Expired - Fee Related JP2971372B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 広幅金属薄帯の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971372B2 (ja) |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25323295A patent/JP2971372B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0994637A (ja) | 1997-04-08 |
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