JP3333806B2 - Winding method of metal ribbon - Google Patents
Winding method of metal ribbonInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、冷却ロールを用
いた急冷プロセスによる金属薄帯の製造において、特に
冷却ロールから金属薄帯を剥離、そして巻取リールまで
搬送して巻取る際に金属薄帯の損傷を回避しようとする
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the production of a metal strip by a quenching process using a cooling roll, particularly when the metal strip is peeled from the cooling roll and transported to a take-up reel for winding. It is intended to avoid damage to the belt.
【０００２】近年、冷却ロールを用いた急冷プロセスに
よる金属薄帯の製造に関する開発が進められているが、
その工業化に当たっては、急冷凝固した金属薄帯（以
下、薄帯と示す）を冷却ロールから剥離し、次いで巻取
リールまで搬送して該リールへコイル状に巻取る際に、
薄帯に与える張力が過多になると薄帯が破断するため、
薄帯に適正な張力を付与することが肝要である。[0002] In recent years, development relating to the production of metal ribbons by a quenching process using a cooling roll has been promoted.
In the industrialization, when a rapidly solidified metal ribbon (hereinafter, referred to as a ribbon) is peeled from a cooling roll, and then transported to a take-up reel and wound into a coil on the reel,
If the tension applied to the ribbon becomes excessive, the ribbon will break,
It is important to apply an appropriate tension to the ribbon.
【０００３】[0003]
【従来の技術】この薄帯の張力を制御することに関し
て、例えば特開平３−216243号公報には、パスラインに
設けたダンサーロールの前後にて張力を測定し、ダンサ
ーロールの変位によって薄帯に適正な張力を与えて、そ
の破断を防止すること、また特開平３−238260号公報に
は、材料供給側と巻取り側の間に配置した、薄帯吸引装
置の吸引力を利用して張力の分断を行うことが、それぞ
れ開示されている。2. Description of the Related Art For controlling the tension of a ribbon, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-216243 discloses that the tension is measured before and after a dancer roll provided on a pass line, and the ribbon is displaced by the dancer roll. In order to prevent the breakage by applying an appropriate tension to the material, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-238260 discloses the use of a suction force of a ribbon suction device disposed between a material supply side and a winding side. The splitting of the tension is disclosed respectively.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
手法は、ダンサーロールの前後における張力制御はでき
るが、冷却ロールとダンサーロールとの間に、例えば薄
帯の安定走行に役立てるサポートロール、あるいは冷却
ロールの薄帯剥離点近傍で薄帯をコンベアベルトに吸着
して該ベルトにて薄帯を搬送する吸引コンベア等の機器
が設置されている場合は、薄帯の板厚や表面粗さが変化
して、サポートロールと薄帯の摩擦によるロス、あるい
は吸引コンベアと薄帯との摩擦力に起因して薄帯に加わ
る張力が、製板中に変化することがあるため、これらの
機器と冷却ロールとの間における薄帯の張力を直接制御
することができず、過張力による破断を防止することは
難しい。However, in the former method, tension control before and after the dancer roll can be performed, but a support roll or a cooling roll between the cooling roll and the dancer roll, which is useful for stable running of a ribbon, for example. If equipment such as a suction conveyor is installed to adsorb the ribbon on the conveyor belt and transport the ribbon on the conveyor belt near the stripping point of the roll, the thickness and surface roughness of the ribbon change. Since the loss caused by the friction between the support roll and the ribbon or the frictional force between the suction conveyor and the ribbon may change during plate making, these devices and cooling The tension between the ribbon and the roll cannot be directly controlled, and it is difficult to prevent breakage due to over tension.
【０００５】また、後者の、吸引力を利用して張力を分
断する手法は、張力を分断するために薄帯吸引装置と冷
却ロールの速度を完全に同期させる必要があるが、完全
に同期させることは難しいところに問題が残る。さら
に、張力の低減は吸引装置を完全に停止した状態で使用
すれば可能であるが、吸引装置を完全に停止すると、薄
帯が途中で破断した後の薄帯の再捕捉、そして再巻取り
ができないことになる。In the latter method of dividing tension by using a suction force, it is necessary to completely synchronize the speeds of the ribbon suction device and the cooling roll in order to divide the tension. The problem remains where it is difficult. Furthermore, tension can be reduced by using the suction device completely stopped, but when the suction device is completely stopped, the ribbon is re-captured after the ribbon breaks in the middle, and then re-wound. Can not do.
【０００６】この発明は、上記した問題点を有利に解決
しようとするもので、冷却ロール直下の薄帯剥離点近傍
での薄帯の張力を低減することのできる、薄帯の巻取り
方法について提案することを目的とする。The present invention advantageously solves the above-mentioned problems, and relates to a method for winding a ribbon capable of reducing the tension of the ribbon near a strip separation point immediately below a cooling roll. The purpose is to propose.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、高速回転す
る冷却ロールの表面に溶融金属を注出し、急冷凝固させ
て金属薄帯としたのち、冷却ロールのほぼ接線方向に気
体を吹付けて冷却ロールから金属薄帯を剥離し、次いで
剥離した金属薄帯を、冷却ロール近傍に配置した吸引コ
ンベヤーにて吸着し、この吸着状態のまま吸引コンベヤ
ーのベルトを作動して金属薄帯を巻取リールまで搬送す
ることによって、金属薄帯に張力を付与しつつ巻取リー
ルで巻取るに当たり、吸引コンベヤーのベルト速度を製
板速度より遅くして金属薄帯の剥離点における張力を低
減することを特徴とする金属薄帯の巻取り方法である。According to the present invention, a molten metal is poured onto the surface of a cooling roll rotating at high speed, rapidly solidified to form a metal ribbon, and then gas is blown substantially in a tangential direction of the cooling roll. The metal strip is peeled off from the cooling roll, and then the stripped metal strip is sucked by a suction conveyor arranged near the cooling roll, and the belt of the suction conveyor is operated in this suction state to wind up the metal strip. By transporting to the reel, the belt speed of the suction conveyor is made slower than the plate-making speed to reduce the tension at the stripping point of the metal ribbon when winding it with the take-up reel while applying tension to the metal ribbon. This is a characteristic method of winding a metal ribbon.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】さて、図１に、この発明の方法に
使用する薄帯の製造設備を示す。図において、符号１は
高速で回転している冷却ロールであり、この冷却ロール
１上にスリット状の開口をそなえるノズル２から溶融金
属３を注出し、溶融金属３を冷却ロール１上で急冷凝固
させて薄帯４を形成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an apparatus for manufacturing a ribbon used in the method of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a cooling roll rotating at a high speed, and a molten metal 3 is poured out from a nozzle 2 having a slit-shaped opening on the cooling roll 1 and the molten metal 3 is rapidly cooled and solidified on the cooling roll 1. Then, the ribbon 4 is formed.
【０００９】次いで、薄帯４を、このロール１のほぼ接
線方向に気体、例えば圧縮空気を吹出すスリット状の開
口をそなえるエアーノズル５の空気吹付けによって、冷
却ロール１から剥離したのち、この剥離点下に設置した
吸引コンベヤー６の始端に、薄帯４の先端部を吸着さ
せ、薄帯４を吸着した状態でコンベヤーのベルトを作動
して薄帯を搬送し、さらに直列に設置した２台目および
３台目の吸引コンベヤー７および８に受渡し、このコン
ベヤー７および８にて薄帯４を巻取リール９側に搬送
し、コンベヤー８を巻取リール９に向けて傾けるか、押
付けロールなどを用いて、薄帯４を巻取リール９に巻付
け、薄帯に巻取りに必要な張力を付与した状態にて巻取
りを行う。なお、符号10は、製板が定常状態になるまで
の間に製造された低品質の薄帯先端部分を導いて破砕す
る装置であり、この先端部分の除去後の薄帯を巻取リー
ル９に巻付ける。Next, the ribbon 4 is peeled off from the cooling roll 1 by air blowing from an air nozzle 5 having a slit-like opening for blowing a gas, for example, compressed air, in a direction substantially tangential to the roll 1. At the beginning of the suction conveyor 6 installed below the peeling point, the leading end of the ribbon 4 was sucked, and the belt of the conveyor was operated while the ribbon 4 was being sucked, and the ribbon was conveyed. The conveyors 7 and 8 convey the ribbon 4 to the take-up reel 9 side, and the conveyor 8 is tilted toward the take-up reel 9 or pressed by a pressing roll. The ribbon 4 is wound around the take-up reel 9 by using, for example, and the tension is applied to the ribbon to perform the winding. Reference numeral 10 denotes a device for guiding and breaking the tip of the low-quality ribbon manufactured before the plate making operation reaches a steady state. Wrap around.
【００１０】なお、吸引コンベヤーとしては、通気性の
あるコンベヤーのベルトを２本または３本以上のプーリ
で保持して回転させ、コンベヤーの内部に設けた吸引箱
よりコンベヤーベルトを介して空気を吸引する構造のも
の、またはマグネットを利用して吸着する構造のもの
が、それぞれ有利に適合する。As a suction conveyor, a belt of a permeable conveyor is held by two or more pulleys and rotated, and air is sucked through a conveyor belt from a suction box provided inside the conveyor. It is advantageous to use a structure having a structure that performs suction or a structure that performs suction using a magnet.
【００１１】この発明は、上記した薄帯の巻取り工程に
おいて、冷却ロール１と吸引コンベヤー６との間の薄帯
に付与される張力、とりわけ剥離点における薄帯張力を
低減することを、特徴とするものである。そこで、この
発明では、冷却ロール１から剥離した薄帯４を吸着して
搬送する吸着コンベヤーのベルト速度を製板速度より遅
くすることで、剥離点における薄帯張力を低減した。The present invention is characterized in that the tension applied to the ribbon between the cooling roll 1 and the suction conveyor 6, particularly the tension at the peeling point, is reduced in the above-described ribbon winding step. It is assumed that. Therefore, in the present invention, the belt speed of the suction conveyor that suctions and transports the ribbon 4 peeled off from the cooling roll 1 is made lower than the plate-making speed, thereby reducing the ribbon tension at the peeling point.
【００１２】すなわち、図１に示した製造設備では、巻
取り工程において薄帯４の搬送を直接司る吸引コンベヤ
ー６および７のいずれかのベルト速度を、製板速度つま
り冷却ロール１の周速よりも遅くし、この速度差を設け
た吸引コンベヤーによりバックテンションを発生させ
て、剥離点張力の低減を図るのである。That is, in the manufacturing equipment shown in FIG. 1, the belt speed of any one of the suction conveyors 6 and 7 which directly controls the conveyance of the ribbon 4 in the winding step is set to be smaller than the plate making speed, that is, the peripheral speed of the cooling roll 1. The back tension is generated by the suction conveyor having the speed difference, thereby reducing the peeling point tension.
【００１３】次に、図２を参照して、図１に示した製造
設備において、吸引コンベヤー７のベルト速度を製板速
度より遅くした場合について、具体的に示す。まず、図
２(a) に、巻取リール９に薄帯４を巻取り中の状態を示
し、薄帯４には、冷却ロール１側から順に、吸引コンベ
ヤー６による張力Ｔ1 、吸引コンベヤー７による張力Ｔ
2 、そして巻取リール９による巻取張力Ｔr が付与さ
れ、従って薄帯４の剥離点張力Ｔは、これらの合計（Ｔ
1 ＋Ｔ2 ＋Ｔr ）となる。通常、吸引コンベヤーのベル
トは、製板速度に対して、例えば５％増加した速度で作
動されて、それぞれＴ1 およびＴ2 の張力が薄帯４に付
与されている。この冷却ロール１の剥離点から巻取リー
ル９までの薄帯４に負荷された張力分布は、図２(b) に
実線で示す通りである。Next, referring to FIG. 2, the case where the belt speed of the suction conveyor 7 is set lower than the plate making speed in the manufacturing facility shown in FIG. 1 will be specifically described. First, FIG. 2A shows a state in which the ribbon 4 is being wound on the take-up reel 9. The tension T 1 by the suction conveyor 6 and the suction conveyor 7 are sequentially applied to the ribbon 4 from the cooling roll 1 side. Tension T
2 , and the winding tension Tr of the winding reel 9 is applied, so that the tension T at the peeling point of the ribbon 4 is the sum of them (T
1 + T 2 + T r) to become. Usually, the belt of the suction conveyor is operated at a speed which is increased, for example, by 5% with respect to the plate making speed, and tension of T 1 and T 2 is applied to the ribbon 4, respectively. The distribution of tension applied to the ribbon 4 from the separation point of the cooling roll 1 to the take-up reel 9 is as shown by a solid line in FIG.
【００１４】ここで、吸引コンベヤー７のベルト速度を
製板速度に対して、例えば５％低下させると、薄帯４の
吸引コンベヤー７の接触域に、バックテンション（−Ｔ
2 ）が発生することになる。すると、吸引コンベヤー７
の入側での張力は、図２(b)に破線で示す通り（Ｔr −
Ｔ2 ）となって、剥離点での張力Ｔは（Ｔr −Ｔ2 ＋Ｔ
1 ）となり、剥離点張力は減少されるのである。従っ
て、過張力による薄帯の破断を防止でき、また薄帯が突
発的に破断した際は、その後の薄帯の再捕捉および再巻
取りが、冷却ロールおよび巻取リール間に吸引コンベア
以外のサポートロール等が存在しないため、可能となる
のである。換言すると、図２(b) において、剥離点での
実線と破線との差は、例えば薄帯に生じる突発的破断な
どの不測の張力変動に対する緩衝域と捉えることができ
るから、特に巻取り中に薄帯の張力変動があっても安定
した巻取りを実現する。Here, if the belt speed of the suction conveyor 7 is reduced by, for example, 5% with respect to the plate making speed, the back tension (-T) is applied to the contact area of the suction conveyor 7 of the ribbon 4.
2 ) will occur. Then, the suction conveyor 7
The tension on the entry side of (T r −
T 2 ), and the tension T at the separation point is (T r −T 2 + T)
1 ), and the peeling point tension is reduced. Therefore, breakage of the ribbon due to over tension can be prevented, and when the ribbon breaks suddenly, the subsequent recapture and rewinding of the ribbon is performed by means other than the suction conveyor between the cooling roll and the take-up reel. This is possible because there is no support role. In other words, in FIG. 2 (b), the difference between the solid line and the broken line at the peeling point can be regarded as a buffer region against unexpected tension fluctuation such as a sudden break occurring in the ribbon, and particularly, during winding. Even if there is a fluctuation in the tension of the ribbon, stable winding can be realized.
【００１５】なお、図２に示した例では、吸引コンベヤ
ー７のベルト速度を製板速度より遅くしたが、吸引コン
ベヤー６のベルトを減速してもよいことは勿論であり、
吸引コンベヤーの設置台数も１台、または４台以上とす
ることも可能である。In the example shown in FIG. 2, the speed of the belt of the suction conveyor 7 is set lower than the speed of the plate making. However, the speed of the belt of the suction conveyor 6 may be reduced.
The number of suction conveyors may be one, or four or more.
【００１６】また、薄帯の剥離点張力を低減するには、
吸引コンベヤーのベルト速度を製板速度に対して僅かで
も遅くすればよく、要は両者の間に速度差があればよい
のである。ちなみに、実際の製造設備においては、吸引
コンベヤーのベルト速度を製板速度に対して、２〜10％
低下することにより、確実に製板速度と吸引速度の差を
常時発生させる事ができる。尚、上記の範囲はコンベア
制御精度によって決定される。Further, in order to reduce the peeling point tension of the ribbon,
It is sufficient that the speed of the belt of the suction conveyor is slightly lower than the speed of the plate making. In short, there is only a difference in speed between the two. Incidentally, in actual production equipment, the belt speed of the suction conveyor is 2 to 10% of the plate making speed.
By the decrease, the difference between the plate making speed and the suction speed can always be reliably generated. The above range is determined by the conveyor control accuracy.
【００１７】[0017]
【実施例】図１に示した製造設備を用いて、Ｃ：0.5 at
％、Si：９at％およびＢ：11.5at％を含み残部実質的に
鉄の成分組成になる溶融金属を、1300℃の温度に保持し
た後、ノズル２から、30ｍ／ｓの周速で高速回転する銅
合金製の冷却ロール１周面上に注出し、薄帯４を作成し
た。次いでエアーノズル５の空気吹付けによって、冷却
ロール１から薄帯４を剥離し、冷却ロール１の直下に配
置した吸引コンベヤー６のベルトに、薄帯４の剥離先端
部を、吸着させ、さらにこの吸着状態のまま、コンベヤ
ー６のベルトを31.5ｍ／ｓ（冷却ロール周速に対して５
％増）で回転させ、さらに同様の吸引力およびベルト速
度で作動する吸引コンベヤー７および８を介して、薄帯
４を巻取リール９まで搬送し、薄帯先端の非定常部を破
砕装置10で除去後、巻取リール９に薄帯４を巻付けた
後、巻取リール９で巻取りを開始した。この巻取り中
は、吸引コンベヤー６および７にて、薄帯４を搬送し
た。なお、巻取り開始直前の、薄帯の剥離点張力は、50
kgfであった。EXAMPLE C: 0.5 at using the manufacturing equipment shown in FIG.
%, Si: 9 at% and B: 11.5 at%, and after maintaining the molten metal substantially composed of iron at a temperature of 1300 ° C., the nozzle 2 is rotated at a peripheral speed of 30 m / s at a high speed. The ribbon 4 was poured out onto a peripheral surface of a cooling roll 1 made of a copper alloy to be formed. Next, the ribbon 4 is peeled off from the cooling roll 1 by blowing air from the air nozzle 5, and the peeling tip of the ribbon 4 is adsorbed to the belt of the suction conveyor 6 arranged immediately below the cooling roll 1. In the suction state, the belt of the conveyor 6 is moved at 31.5 m / s (5
%), And further transports the ribbon 4 to the take-up reel 9 through the suction conveyors 7 and 8 operating at the same suction force and belt speed, and crushes the unsteady portion at the tip of the ribbon. After the removal, the ribbon 4 was wound around the take-up reel 9, and then the take-up reel 9 started winding. During this winding, the thin strip 4 was conveyed by the suction conveyors 6 and 7. The strip tension of the ribbon immediately before the start of winding is 50
kgf.
【００１８】この巻取り開始と同時に、吸引コンベヤー
７のベルト速度を28.5ｍ／ｓ（冷却ロール周速に対して
５％減）に変更したところ、巻取り中の薄帯の剥離点張
力は、40 kgfとなった。この薄帯の剥離点張力を低減し
た巻取りによって、10,000ｍの製板を破断なく行うこと
ができた。一方、薄帯の剥離点張力を巻取り中に低減す
ることなく巻取りを行ったところ、2000ｍ弱で過張力破
断が発生した。Simultaneously with the start of winding, the belt speed of the suction conveyor 7 was changed to 28.5 m / s (reduced by 5% with respect to the peripheral speed of the cooling roll). It became 40 kgf. By winding the ribbon at a reduced tension at the peeling point, a 10,000 m plate could be formed without breaking. On the other hand, when the winding was carried out without reducing the stripping point tension of the ribbon during the winding, an overtension fracture occurred at a little less than 2000 m.
【００１９】[0019]
【発明の効果】この発明によれば、巻取り中の薄帯剥離
点張力を低減するから、過張力破断を未然に防止でき、
かつ突発破断時の薄帯再捕捉、そして再巻取りも可能と
なった。According to the present invention, the tension at the strip peeling point during winding can be reduced, so that the over tension breaking can be prevented beforehand.
In addition, it is possible to recapture the ribbon at the time of sudden rupture and rewind it.
【図１】薄帯の製造設備を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a production facility for a ribbon.
【図２】薄帯巻取り中の薄帯における張力分布を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a tension distribution in a ribbon during winding of the ribbon.
１ 冷却ロール ２ 注湯ノズル ３ 溶融金属 ４ 薄帯 ５ エアーノズル ６ 吸引コンベア ７ 吸引コンベア ８ 吸引コンベア ９ 巻取リール 10 破砕装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling roll 2 Pouring nozzle 3 Molten metal 4 Thin strip 5 Air nozzle 6 Suction conveyor 7 Suction conveyor 8 Suction conveyor 9 Take-up reel 10 Crusher
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 審査官 金 公彦 (56)参考文献 特開 平６−182508（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−1091（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−136146（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−122841（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−1286（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−214251（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/06 390 B22D 11/06 360 B21C 47/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toru Sato 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Pref. JP-A-7-1091 (JP, A) JP-A-9-136146 (JP, A) JP-A-9-122841 (JP, A) JP-A-8-12886 (JP, A) JP-A-7-108 214251 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/06 390 B22D 11/06 360 B21C 47/02
Claims (1)
属を注出し、急冷凝固させて金属薄帯としたのち、冷却
ロールのほぼ接線方向に気体を吹付けて冷却ロールから
金属薄帯を剥離し、次いで剥離した金属薄帯を、冷却ロ
ール近傍に配置した吸引コンベヤーにて吸着し、この吸
着状態のまま吸引コンベヤーのベルトを作動して金属薄
帯を巻取リールまで搬送することによって、金属薄帯に
張力を付与しつつ巻取リールで巻取るに当たり、吸引コ
ンベヤーのベルト速度を製板速度より遅くして金属薄帯
の剥離点における張力を低減することを特徴とする金属
薄帯の巻取り方法。1. A molten metal is poured onto the surface of a high-speed rotating cooling roll, rapidly solidified to form a metal ribbon, and then gas is blown substantially tangentially to the cooling roll to separate the metal ribbon from the cooling roll. Then, the stripped metal ribbon is suctioned by a suction conveyor arranged near a cooling roll, and the belt of the suction conveyor is operated in this suction state to convey the metal ribbon to a take-up reel. In winding a ribbon on a take-up reel while applying tension to the ribbon, the belt speed of the suction conveyor is made slower than the plate making speed to reduce the tension at the stripping point of the ribbon. How to take.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP07425796A JP3333806B2 (en) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | Winding method of metal ribbon |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH09262646A JPH09262646A (en) | 1997-10-07 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5376098B2 (en) * | 2011-11-14 | 2013-12-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Metal strip manufacturing method and manufacturing equipment |
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- 1996-03-28 JP JP07425796A patent/JP3333806B2/en not_active Expired - Fee Related
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