JP3425039B2 - アモルファス金属薄帯の製造装置 - Google Patents
アモルファス金属薄帯の製造装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アモルファス金属
薄帯の製造装置に関し、特に、単ロール法により急冷し
て製造されるアモルファス金属（合金を含む）薄帯の品
質向上技術に係わる。
薄帯の製造装置に関し、特に、単ロール法により急冷し
て製造されるアモルファス金属（合金を含む）薄帯の品
質向上技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】近年、単ロール法や双ロール法等の液体
急冷法を用いて、溶融金属から直接金属薄帯が製造され
るようになった。このように、溶融金属から直接板材を
製造するには、板厚や表面性状のコントロール技術が重
要となる。特に、変圧器材料としてのアモルファス金属
薄帯（以下、単に金属薄帯という）のように、積層して
用いられるものは、その表面性状の優劣がトランスの特
性（薄帯の占積率の低下による変圧器の大型化）を左右
する。
急冷法を用いて、溶融金属から直接金属薄帯が製造され
るようになった。このように、溶融金属から直接板材を
製造するには、板厚や表面性状のコントロール技術が重
要となる。特に、変圧器材料としてのアモルファス金属
薄帯（以下、単に金属薄帯という）のように、積層して
用いられるものは、その表面性状の優劣がトランスの特
性（薄帯の占積率の低下による変圧器の大型化）を左右
する。
【０００３】ところで、金属薄帯の表面性状が悪化する
原因は、冷却ロールの回転に伴い、その表面に連れ周わ
られる空気が、該冷却ロール上の溶融金属の溜り部（以
下、パドルという）と該冷却ロール間の境界に入り、そ
の空気が凝固中の金属薄帯の内部に閉じ込められてしま
うためと考えられている。空気が上記境界層に入り込む
メカニズムは、パドルがある外力によって振動し、冷却
ロールとパドルとの濡れ角が変化して、空気が入り込み
易くなることである。この現象は、周期的に起きるの
で、製造される金属薄帯には、空気の巻込み部（エア・
ポケット）が周期的にでき、所謂「魚の鱗状模様（フィ
ッシュ・スケール）」が形成される。
原因は、冷却ロールの回転に伴い、その表面に連れ周わ
られる空気が、該冷却ロール上の溶融金属の溜り部（以
下、パドルという）と該冷却ロール間の境界に入り、そ
の空気が凝固中の金属薄帯の内部に閉じ込められてしま
うためと考えられている。空気が上記境界層に入り込む
メカニズムは、パドルがある外力によって振動し、冷却
ロールとパドルとの濡れ角が変化して、空気が入り込み
易くなることである。この現象は、周期的に起きるの
で、製造される金属薄帯には、空気の巻込み部（エア・
ポケット）が周期的にでき、所謂「魚の鱗状模様（フィ
ッシュ・スケール）」が形成される。
【０００４】この金属薄帯の表面性状を悪化させるパド
ル振動の原因は、明確でないものの、いくつかの考え方
がある。１つは、空気がパドルにぶつかることによって
パドル膜が振動する運動学的原因（キャプラリ・ウェー
ブ）によるもの、もう１つは、空気がパドルにぶつか
り、溶鋼表面を不均一に酸化させ表面張力が不均一にな
った結果として振動する化学反応的原因（マランゴニー
・エフェクト）によるものである。
ル振動の原因は、明確でないものの、いくつかの考え方
がある。１つは、空気がパドルにぶつかることによって
パドル膜が振動する運動学的原因（キャプラリ・ウェー
ブ）によるもの、もう１つは、空気がパドルにぶつか
り、溶鋼表面を不均一に酸化させ表面張力が不均一にな
った結果として振動する化学反応的原因（マランゴニー
・エフェクト）によるものである。
【０００５】これらに起因した表面性状の劣化を防止す
る方法としては、パドルに衝突する空気を希薄にする
か、低密度の不活性ガス、もしくは還元ガスで連れ周わ
り空気を置換することによって、前記した運動学的原因
と化学反応的原因の両方を解消させるものであった。例
えば、特開昭５１−１０９２２１号公報は、減圧室内で
処理することで改良合金フィラメントを製造する方法を
開示している。しかしながら、この方法は、実験室的も
しくは少量生産規模の場合には採用可能であるが、大量
生産に対しては設備費及びランニング・コストの面で問
題があった。また、特開昭５９−２０９４５７号公報
は、上記減圧室処理方法の設備的な問題点を改良し、低
密度で且つ高温の不活性ガスを吹き付ける方法を開示し
た。しかしながら、この方法に有効な低密度のヘリウ
ム、クリプトン、及びキセノン等の不活性ガスは、高価
であり、やはりランニング・コストの問題が残された。
さらに、特開昭６０−３７２４９号公報は、発熱性の還
元雰囲気下における鋳造方法及び装置を提案し、安価な
一酸化炭素を燃焼することで低密度の還元ガスを得、そ
れを使用して前記ランニング・コストの問題を解消し
た。しかしながら、一酸化炭素は、大気下で用いると、
爆発の危険性と人体に中毒症を起こす危険なガスである
ので、作業環境の安全上の問題が別途生じた。そこで、
これら安全上の問題を解決する方法として、ドイツ国公
開特許公報（ＤＤ ２６６０４６ Ａ１）は、ＣＯ2 ガ
スを用いてアモルファス金属薄帯の表面性状を大幅に改
善する方法を開示した。しかしながら、このドイツ公開
特許記載の方法を用いても、２００ｍｍ幅以上の広幅金
属薄帯を表面性状が良い状態で得られていない。加え
て、該ドイツ公報には、このＣＯ2 ガス法を実験室規模
の数１０ｇ〜１００ｇ程度の金属薄帯製造に使用した記
載はあるが、工業生産を目的とする数１０〜数１００ト
ンレベルの広幅金属薄帯の製造に使用した報告はない。
る方法としては、パドルに衝突する空気を希薄にする
か、低密度の不活性ガス、もしくは還元ガスで連れ周わ
り空気を置換することによって、前記した運動学的原因
と化学反応的原因の両方を解消させるものであった。例
えば、特開昭５１−１０９２２１号公報は、減圧室内で
処理することで改良合金フィラメントを製造する方法を
開示している。しかしながら、この方法は、実験室的も
しくは少量生産規模の場合には採用可能であるが、大量
生産に対しては設備費及びランニング・コストの面で問
題があった。また、特開昭５９−２０９４５７号公報
は、上記減圧室処理方法の設備的な問題点を改良し、低
密度で且つ高温の不活性ガスを吹き付ける方法を開示し
た。しかしながら、この方法に有効な低密度のヘリウ
ム、クリプトン、及びキセノン等の不活性ガスは、高価
であり、やはりランニング・コストの問題が残された。
さらに、特開昭６０−３７２４９号公報は、発熱性の還
元雰囲気下における鋳造方法及び装置を提案し、安価な
一酸化炭素を燃焼することで低密度の還元ガスを得、そ
れを使用して前記ランニング・コストの問題を解消し
た。しかしながら、一酸化炭素は、大気下で用いると、
爆発の危険性と人体に中毒症を起こす危険なガスである
ので、作業環境の安全上の問題が別途生じた。そこで、
これら安全上の問題を解決する方法として、ドイツ国公
開特許公報（ＤＤ ２６６０４６ Ａ１）は、ＣＯ2 ガ
スを用いてアモルファス金属薄帯の表面性状を大幅に改
善する方法を開示した。しかしながら、このドイツ公開
特許記載の方法を用いても、２００ｍｍ幅以上の広幅金
属薄帯を表面性状が良い状態で得られていない。加え
て、該ドイツ公報には、このＣＯ2 ガス法を実験室規模
の数１０ｇ〜１００ｇ程度の金属薄帯製造に使用した記
載はあるが、工業生産を目的とする数１０〜数１００ト
ンレベルの広幅金属薄帯の製造に使用した報告はない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、表面性状に優れた広幅金属薄帯を安定して製造
でき、設備費及びランニング・コストが安価で、且つ安
全性の高いアモルファス金属薄帯の製造装置を提供する
ことを目的としている。
を鑑み、表面性状に優れた広幅金属薄帯を安定して製造
でき、設備費及びランニング・コストが安価で、且つ安
全性の高いアモルファス金属薄帯の製造装置を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、従来からあるＣＯ2 ガス吹付方式のアモル
ファス金属薄帯の製造装置を見直し、注湯ノズルと冷却
ロールとの間に形成される前記パドルの振動抑制を鋭意
研究した。その結果、ＣＯ2 ガス供給手段の構造及び吹
付け条件を適切に選択することで、本発明の目的が達成
できることを確信し、本発明を完成させた。
成するため、従来からあるＣＯ2 ガス吹付方式のアモル
ファス金属薄帯の製造装置を見直し、注湯ノズルと冷却
ロールとの間に形成される前記パドルの振動抑制を鋭意
研究した。その結果、ＣＯ2 ガス供給手段の構造及び吹
付け条件を適切に選択することで、本発明の目的が達成
できることを確信し、本発明を完成させた。
【０００８】すなわち、本発明は、高速回転する冷却ロ
ールと、該冷却ロール表面上に溶融金属を射出するスリ
ット状開口を有する注湯ノズルと、該注湯ノズルから該
冷却ロール回転方向の上流側で、且つロール表面の母線
と平行に配置されたＣＯ2 ガス供給手段と、該ＣＯ2 ガ
ス供給手段にロール表面へ向けＣＯ2 ガスを吹き付ける
プレッシャ・ヘッド（ただし、超音波発信器を内蔵する
場合を除く）とを備えたアモルファス金属薄帯の製造装
置において、上記ＣＯ2 ガス供給手段に、プレッシャ・
ヘッドを２個並列に取付け、それらの間にガス吸引室を
一体に設けると共に、上記プレッシャ・ヘッドのガス吹
出口を、開口厚み０．２〜２．０ｍｍのスリットにして
なることを特徴とするアモルファス金属薄帯の製造装置
である。
ールと、該冷却ロール表面上に溶融金属を射出するスリ
ット状開口を有する注湯ノズルと、該注湯ノズルから該
冷却ロール回転方向の上流側で、且つロール表面の母線
と平行に配置されたＣＯ2 ガス供給手段と、該ＣＯ2 ガ
ス供給手段にロール表面へ向けＣＯ2 ガスを吹き付ける
プレッシャ・ヘッド（ただし、超音波発信器を内蔵する
場合を除く）とを備えたアモルファス金属薄帯の製造装
置において、上記ＣＯ2 ガス供給手段に、プレッシャ・
ヘッドを２個並列に取付け、それらの間にガス吸引室を
一体に設けると共に、上記プレッシャ・ヘッドのガス吹
出口を、開口厚み０．２〜２．０ｍｍのスリットにして
なることを特徴とするアモルファス金属薄帯の製造装置
である。
【０００９】また、本発明は、上記ＣＯ2 ガス供給手段
のプレーシャ・ヘッドが、該注湯ノズル位置より冷却ロ
ール回転方向の上流側にロール表面に沿い１５０ｍｍ以
上３００ｍｍ以下離れて位置することを特徴とするアモ
ルファス金属薄帯の製造装置であり、あるいはそのＣＯ
2 ガス供給手段の上記ガス吹出口先端と冷却ロール表面
との間隔が、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であること
を特徴とするアモルファス金属薄帯の製造装置である。
のプレーシャ・ヘッドが、該注湯ノズル位置より冷却ロ
ール回転方向の上流側にロール表面に沿い１５０ｍｍ以
上３００ｍｍ以下離れて位置することを特徴とするアモ
ルファス金属薄帯の製造装置であり、あるいはそのＣＯ
2 ガス供給手段の上記ガス吹出口先端と冷却ロール表面
との間隔が、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であること
を特徴とするアモルファス金属薄帯の製造装置である。
【００１０】本発明では、アモルファス金属薄帯の製造
装置においてＣＯ2 ガス供給手段の構造や、吹付け条件
を上記のようにしたので、従来装置の一部を改造するだ
けで、減圧室のような余分な設備費がかからず、且つラ
ンニング・コストも安く、しかも安全性が高い金属薄帯
の製造装置を提供することができた。その結果、金属薄
帯として、表面性状に優れた広幅なものでも安定して製
造できるようになった。
装置においてＣＯ2 ガス供給手段の構造や、吹付け条件
を上記のようにしたので、従来装置の一部を改造するだ
けで、減圧室のような余分な設備費がかからず、且つラ
ンニング・コストも安く、しかも安全性が高い金属薄帯
の製造装置を提供することができた。その結果、金属薄
帯として、表面性状に優れた広幅なものでも安定して製
造できるようになった。
【００１１】
【発明の実施の形態】まず、発明者が本発明をなすに至
った考え方を、以下に示す。従来の一酸化炭素雰囲気を
用いる方法は、 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 ＋ΔＨ 上記のガス燃焼反応により、ＣＯを希薄なＣＯ2 ガスに
変えて、前記連れ周わり空気を希薄にするものである。
った考え方を、以下に示す。従来の一酸化炭素雰囲気を
用いる方法は、 ＣＯ＋１／２Ｏ2 →ＣＯ2 ＋ΔＨ 上記のガス燃焼反応により、ＣＯを希薄なＣＯ2 ガスに
変えて、前記連れ周わり空気を希薄にするものである。
【００１２】これに対して、二酸化炭素雰囲気を用いる
と、 ＣＯ2 ＋ΔＨ→ＣＯ＋１／２Ｏ2 （Ｏ）＋（Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ）→（Ｆｅ2 ＳｉＯ4 、Ｓｉ
Ｏ2 、Ｂ2 Ｏ3 ） 上記反応、つまり、ＣＯ2 を溶鋼などの外熱で加熱して
ガス分解反応を起こさせこの分解生成したＣＯガス中で
ならば、還元性雰囲気であり、溶融金属の酸化膜を均一
に形成させることができると考えた。また、均一な酸化
膜の形成で、溶鋼の表面張力が大きくなり、パドル後方
で冷却ロールとの接触角が９０度に近づき、空気の巻込
みを少なくできるとも考えた。特に、空気巻き込みが減
ると、薄帯表面のガス・ポケット形成が減少し、薄帯の
表面粗度を一層改善できる。さらに、ＣＯ2 ガスを吹き
付けた場合、該ガスは輻射性が高いので、パドルへ突入
する前に該ＣＯ2 ガスが１２００℃以上の高温になり、
パドル内での熱膨張が少なく、薄帯の表面粗度の改善に
役立つ。
と、 ＣＯ2 ＋ΔＨ→ＣＯ＋１／２Ｏ2 （Ｏ）＋（Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ）→（Ｆｅ2 ＳｉＯ4 、Ｓｉ
Ｏ2 、Ｂ2 Ｏ3 ） 上記反応、つまり、ＣＯ2 を溶鋼などの外熱で加熱して
ガス分解反応を起こさせこの分解生成したＣＯガス中で
ならば、還元性雰囲気であり、溶融金属の酸化膜を均一
に形成させることができると考えた。また、均一な酸化
膜の形成で、溶鋼の表面張力が大きくなり、パドル後方
で冷却ロールとの接触角が９０度に近づき、空気の巻込
みを少なくできるとも考えた。特に、空気巻き込みが減
ると、薄帯表面のガス・ポケット形成が減少し、薄帯の
表面粗度を一層改善できる。さらに、ＣＯ2 ガスを吹き
付けた場合、該ガスは輻射性が高いので、パドルへ突入
する前に該ＣＯ2 ガスが１２００℃以上の高温になり、
パドル内での熱膨張が少なく、薄帯の表面粗度の改善に
役立つ。
【００１３】しかしながら、高速回転する冷却ロール表
面に付着する空気の境界層及び微粒子塵は、予想以上に
強固で、これらがパドルに進入すると、上記ＣＯ2 ガス
の分解効果やガス・ポケット減少効果を減少させると考
えられる。特に、広幅金属薄帯では、これらのパドルへ
の侵入が顕著で、板幅の中央との差は大きいと考えられ
る。
面に付着する空気の境界層及び微粒子塵は、予想以上に
強固で、これらがパドルに進入すると、上記ＣＯ2 ガス
の分解効果やガス・ポケット減少効果を減少させると考
えられる。特に、広幅金属薄帯では、これらのパドルへ
の侵入が顕著で、板幅の中央との差は大きいと考えられ
る。
【００１４】そこで、発明者は、この境界層を細いスリ
ットより吹出したＣＯ2 で破壊し、かつロール表面の微
粒子塵も剥離するようにしたのである。その際、破壊さ
れたこれらの境界層と微粒子塵、水蒸気等を、真空吸引
して除き、引き続きプレッシャ・ヘッドから供給される
ＣＯ2 ガスを均一にロール表面に吸着させるようにする
と共に、ＣＯ2 ガス供給手段の配置や、ガス吹出口のス
リット・サイズを限定し、その効果を一層高めるように
した。
ットより吹出したＣＯ2 で破壊し、かつロール表面の微
粒子塵も剥離するようにしたのである。その際、破壊さ
れたこれらの境界層と微粒子塵、水蒸気等を、真空吸引
して除き、引き続きプレッシャ・ヘッドから供給される
ＣＯ2 ガスを均一にロール表面に吸着させるようにする
と共に、ＣＯ2 ガス供給手段の配置や、ガス吹出口のス
リット・サイズを限定し、その効果を一層高めるように
した。
【００１５】次に、これらの考えを具現化した本発明に
係る装置の内容を図１に基づき説明する。すなわち、本
発明に係るアモルファス金属薄帯の製造装置は、高速回
転する冷却ロール２と、該冷却ロール２の表面上に溶融
金属９を射出するスリット状開口を有する注湯ノズル１
と、該注湯ノズル１から該冷却ロール回転方向の上流側
で、且つロール表面の母線と平行に配置されたＣＯ2 ガ
ス供給手段８と、該ＣＯ2ガス供給手段８の先端にロー
ル表面へ向けＣＯ2 ガスを吹き付けるプレッシャ・ヘッ
ド６とを備えると共に、上記ＣＯ2 ガス供給手段８に、
プレーシャ・ヘッド６を２個並列に取付け、それらの間
にガスの吸引室１０を一体に設けた点は、従来のアモル
ファス金属薄帯の製造装置と同じである。それは、２個
のプレッシャ・ヘッド６を並列に設けて、前記したよう
に、境界層や微粒子塵を一度破壊し、除去してから、再
度ＣＯ2 を吹き付けるためである。
係る装置の内容を図１に基づき説明する。すなわち、本
発明に係るアモルファス金属薄帯の製造装置は、高速回
転する冷却ロール２と、該冷却ロール２の表面上に溶融
金属９を射出するスリット状開口を有する注湯ノズル１
と、該注湯ノズル１から該冷却ロール回転方向の上流側
で、且つロール表面の母線と平行に配置されたＣＯ2 ガ
ス供給手段８と、該ＣＯ2ガス供給手段８の先端にロー
ル表面へ向けＣＯ2 ガスを吹き付けるプレッシャ・ヘッ
ド６とを備えると共に、上記ＣＯ2 ガス供給手段８に、
プレーシャ・ヘッド６を２個並列に取付け、それらの間
にガスの吸引室１０を一体に設けた点は、従来のアモル
ファス金属薄帯の製造装置と同じである。それは、２個
のプレッシャ・ヘッド６を並列に設けて、前記したよう
に、境界層や微粒子塵を一度破壊し、除去してから、再
度ＣＯ2 を吹き付けるためである。
【００１６】本発明の重要なポイントは、上記構造の薄
帯製造装置に下記の限定を加えたことである。つまり、
上記プレッシャ・ヘッド６のＣＯ2 ガス吹出口７を、開
口厚み０．２〜２．０ｍｍのスリットにした理由は、開
口厚みが０．２ｍｍ以下では、ＣＯ2 ガスの流量が少な
いため、ＣＯ2 ガスの効果が少なく、また２．０ｍｍ以
上では吹き出し圧力が小さいために、ロール表面の連れ
周り空気を断ち切ることができず、境界層を完全に破壊
できなくなるからである。
帯製造装置に下記の限定を加えたことである。つまり、
上記プレッシャ・ヘッド６のＣＯ2 ガス吹出口７を、開
口厚み０．２〜２．０ｍｍのスリットにした理由は、開
口厚みが０．２ｍｍ以下では、ＣＯ2 ガスの流量が少な
いため、ＣＯ2 ガスの効果が少なく、また２．０ｍｍ以
上では吹き出し圧力が小さいために、ロール表面の連れ
周り空気を断ち切ることができず、境界層を完全に破壊
できなくなるからである。
【００１７】また、本発明で、ＣＯ2 ガス供給手段８の
プレーシャ・ヘッド６の位置を、該注湯ノズル位置より
冷却ロール回転方向の上流側にロール表面に沿い１５０
ｍｍ以上３００ｍｍ以下離した理由は、ＣＯ2 ガス供給
手段８の位置が、５０ｍｍ以下では、ＣＯ2 ガスの吹き
つけにより、冷却ロール上で薄帯５が切れてしまい、操
業が困難となり、３００ｍｍ以上では、注湯ノズル１か
ら離れすぎているために、ロール表面の連れ周り空気を
一度断ち切った後でも、再びロール表面の連れ周り空気
が生成し、ＣＯ2 ガスの吹き付け効果が小さく、薄帯５
の平均表面粗度Ｒａが大きくなってしまうからである。
プレーシャ・ヘッド６の位置を、該注湯ノズル位置より
冷却ロール回転方向の上流側にロール表面に沿い１５０
ｍｍ以上３００ｍｍ以下離した理由は、ＣＯ2 ガス供給
手段８の位置が、５０ｍｍ以下では、ＣＯ2 ガスの吹き
つけにより、冷却ロール上で薄帯５が切れてしまい、操
業が困難となり、３００ｍｍ以上では、注湯ノズル１か
ら離れすぎているために、ロール表面の連れ周り空気を
一度断ち切った後でも、再びロール表面の連れ周り空気
が生成し、ＣＯ2 ガスの吹き付け効果が小さく、薄帯５
の平均表面粗度Ｒａが大きくなってしまうからである。
【００１８】さらに、加えて、ＣＯ2 ガス供給手段８の
プレーシャ・ヘッド６先端と冷却ロール２表面との間隔
が、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とした理由は、０．
５ｍｍ以下では、ガス吹出口の細スリットによるエア・
ナイフ効果が発揮できず、また、３．０ｍｍ以上では、
距離が離れすぎているために、圧力が減少してしまい、
ロール表面の連れ周り空気を断ち切る圧力がないため、
ＣＯ2 ガスの濃度が小さく、薄帯の平均表面粗度Ｒａが
大きくなってしまうからである。
プレーシャ・ヘッド６先端と冷却ロール２表面との間隔
が、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とした理由は、０．
５ｍｍ以下では、ガス吹出口の細スリットによるエア・
ナイフ効果が発揮できず、また、３．０ｍｍ以上では、
距離が離れすぎているために、圧力が減少してしまい、
ロール表面の連れ周り空気を断ち切る圧力がないため、
ＣＯ2 ガスの濃度が小さく、薄帯の平均表面粗度Ｒａが
大きくなってしまうからである。
【００１９】
（実施例１）まず、図１に示す装置でＣＯ2 ガスを吹き
付け、アモルファス金属薄帯を製造した。その時の条件
は、下記の通りである。 溶融金属：Ｆｅ80Ｓｉ9 Ｂ11 溶融温度：１３２５℃ 注湯ノズル：１７０ｍｍ幅のスリット状開口 冷却ロール：水冷銅合金製１ｍｍ径 冷却ロール周速：２５ｍ／ｓｅｃ なお、ＣＯ2 ガスは、図１に示すガス供給手段８を介
し、パドル４後方から吹きつけることになる。この吹き
付けだけで、冷却ロールの表面に付着する空気の境界層
を破壊し、１０μｍ厚までにした（所謂エア・ナイフ効
果）。その結果、図２に示すように、薄帯幅方向におけ
る表面粗さが、大幅に改善され、平均表面粗度Ｒａ＜
０．８μｍの薄帯が安定して得られる。
付け、アモルファス金属薄帯を製造した。その時の条件
は、下記の通りである。 溶融金属：Ｆｅ80Ｓｉ9 Ｂ11 溶融温度：１３２５℃ 注湯ノズル：１７０ｍｍ幅のスリット状開口 冷却ロール：水冷銅合金製１ｍｍ径 冷却ロール周速：２５ｍ／ｓｅｃ なお、ＣＯ2 ガスは、図１に示すガス供給手段８を介
し、パドル４後方から吹きつけることになる。この吹き
付けだけで、冷却ロールの表面に付着する空気の境界層
を破壊し、１０μｍ厚までにした（所謂エア・ナイフ効
果）。その結果、図２に示すように、薄帯幅方向におけ
る表面粗さが、大幅に改善され、平均表面粗度Ｒａ＜
０．８μｍの薄帯が安定して得られる。
【００２０】（実施例２）次に、上記実施例１と同じ条
件で、ＣＯ2 ガスの前記ガス吹出口のスリット状開口厚
みを０．１〜３．５ｍｍの間で変化させ、薄帯を製造し
た。その結果、図３に示すように、本発明に係るスリッ
ト状開口厚み０．２〜２．０ｍｍの場合には、安定して
平均表面粗度Ｒａ＜０．６μｍの薄帯が製造できた。
件で、ＣＯ2 ガスの前記ガス吹出口のスリット状開口厚
みを０．１〜３．５ｍｍの間で変化させ、薄帯を製造し
た。その結果、図３に示すように、本発明に係るスリッ
ト状開口厚み０．２〜２．０ｍｍの場合には、安定して
平均表面粗度Ｒａ＜０．６μｍの薄帯が製造できた。
【００２１】（実施例３）引き続き、上記実施例１と同
じ条件で、ＣＯ2 ガス吹出装置のプレッシャ・ヘッドを
注湯ノズルからロール回転方向上流側で、ロール表面長
で５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下の距離まで変化させ、薄
帯を製造した。その結果、図４に示すように、ＣＯ2 ガ
ス供給手段の位置が本発明に係る１５０〜３００ｍｍの
範囲では、安定して平均表面粗度Ｒａ＜０．７μｍの薄
帯が製造できた。
じ条件で、ＣＯ2 ガス吹出装置のプレッシャ・ヘッドを
注湯ノズルからロール回転方向上流側で、ロール表面長
で５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下の距離まで変化させ、薄
帯を製造した。その結果、図４に示すように、ＣＯ2 ガ
ス供給手段の位置が本発明に係る１５０〜３００ｍｍの
範囲では、安定して平均表面粗度Ｒａ＜０．７μｍの薄
帯が製造できた。
【００２２】（実施例４）上記実施例１と同じ条件で、
ＣＯ2 ガス供給手段のプレッシャ・ヘッド先端高さを冷
却ロール表面から０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の距離
で変化させ、薄帯を製造した。その結果、図５に示すよ
うに、ＣＯ2 ガス供給手段のプレッシャ・ヘッド先端高
さが１．０〜３．０ｍｍで、安定して平均表面粗度Ｒａ
＜０．７μｍが達成できた。
ＣＯ2 ガス供給手段のプレッシャ・ヘッド先端高さを冷
却ロール表面から０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の距離
で変化させ、薄帯を製造した。その結果、図５に示すよ
うに、ＣＯ2 ガス供給手段のプレッシャ・ヘッド先端高
さが１．０〜３．０ｍｍで、安定して平均表面粗度Ｒａ
＜０．７μｍが達成できた。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、表面
の性状が良好な広幅な、例えば１７０ｍｍ以上、薄帯
を、効率良く、安価且つ安全に製造することができ、そ
の大量商業生産が可能となった。その結果、安価なトラ
ンス用アモルファス合金を社会に提供でき、これにより
大幅な省エネが図れ、大きく産業に貢献することが期待
できる。
の性状が良好な広幅な、例えば１７０ｍｍ以上、薄帯
を、効率良く、安価且つ安全に製造することができ、そ
の大量商業生産が可能となった。その結果、安価なトラ
ンス用アモルファス合金を社会に提供でき、これにより
大幅な省エネが図れ、大きく産業に貢献することが期待
できる。
【図１】本発明に係るＣＯ2 ガス供給手段を備えたアモ
ルファス金属薄帯の製造装置を示す縦断面図である。
ルファス金属薄帯の製造装置を示す縦断面図である。
【図２】実施例１の結果を示す図である。
【図３】実施例２の結果を示す図である。
【図４】実施例３の結果を示す図である。
【図５】実施例４の結果を示す図である。
１ 注湯ノズル
２ 冷却ロール
３ タンディッシュ
４ パドル
５ 薄帯
６ プレッシャ・ヘッド
７ ガス吹出口
８ ＣＯ2 ガス供給手段
９ 溶融金属
１０ ガス吸引室
１１ ガス供給管
１２ ガス吸引管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田村 望
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 木村 政彦
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 平８−10910（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−343935（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−216036（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−37249（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−209457（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−292950（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−261647（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−138309（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/06
C22C 1/00
C22C 1/02
B22D 11/10
Claims (3)
- 【請求項１】 高速回転する冷却ロールと、該冷却ロー
ル表面上に溶融金属を射出するスリット状開口を有する
注湯ノズルと、該注湯ノズルから該冷却ロール回転方向
の上流側で、且つロール表面の母線と平行に配置された
ＣＯ2 ガス供給手段と、該ＣＯ2 ガス供給手段にロール
表面へ向けＣＯ2 ガスを吹き付けるプレッシャ・ヘッド
（ただし、超音波発信器を内蔵する場合を除く）とを備
えたアモルファス金属薄帯の製造装置において、 上記ＣＯ2 ガス供給手段に、プレッシャ・ヘッドを２個
並列に取付け、それらの間にガス吸引室を一体に設ける
と共に、上記プレッシャ・ヘッドのガス吹出口を、開口
厚み０．２〜２．０ｍｍのスリットにしてなることを特
徴とするアモルファス金属薄帯の製造装置。 - 【請求項２】 ＣＯ2 ガス供給手段のプレーシャ・ヘッ
ドが、該注湯ノズル位置より冷却ロール回転方向の上流
側にロール表面に沿い１５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下離
れて位置することを特徴とする請求項１記載のアモルフ
ァス金属薄帯の製造装置。 - 【請求項３】 ＣＯ2 ガス供給手段の上記ガス吹出口先
端と冷却ロール表面との間隔が、１．０ｍｍ以上３．０
ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の
アモルファス金属薄帯の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17230296A JP3425039B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アモルファス金属薄帯の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17230296A JP3425039B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アモルファス金属薄帯の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1015645A JPH1015645A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3425039B2 true JP3425039B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=15939412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17230296A Expired - Fee Related JP3425039B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アモルファス金属薄帯の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3425039B2 (ja) |
-
1996
- 1996-07-02 JP JP17230296A patent/JP3425039B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1015645A (ja) | 1998-01-20 |
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