JPH0234257A - 炉内圧力制御方法 - Google Patents

炉内圧力制御方法

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JPH0234257A
JPH0234257A JP18256588A JP18256588A JPH0234257A JP H0234257 A JPH0234257 A JP H0234257A JP 18256588 A JP18256588 A JP 18256588A JP 18256588 A JP18256588 A JP 18256588A JP H0234257 A JPH0234257 A JP H0234257A
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Hiroyuki Hagiwara
萩原 弘之
Hiroyuki Fujii
博行 藤井
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Hitachi Metals Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/064Accessories therefor for supplying molten metal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、非晶質金属を製造する炉の制御方法に関し、
特に炉体内で原料を熔解する際に原料の溶解開始を検知
して自動的に炉体内を減圧状態とし溶湯保持を行なう方
法に関するものである。
〔従来の技術〕
特開昭50−101203号非晶質金属の製造法並びに
特開昭51−3324号非晶質金属の製造法では、容器
のノズルの噴出口近くに銀粒を挿入し不活性ガスを通じ
ながら溶融し先ず溶解銀、次いで溶解金属を連続して噴
流させることにより上記溶解金属の酸化を防止してノズ
ルの詰りを防止する方法が開示されている。
特開昭52−66823号の急冷凝固材料用製造材料溶
融供給装置では、原料の溶解時には材料溶融供給部は水
平状態に保たれ、原料が溶融した後材料溶融供給部を回
転機構により回転し、(通常90°)加圧することによ
り溶融材料を冷却ロール上へ噴出する方法が開示されて
いる。
又、特開昭55−169416号2.冷凝固金属材料の
製造方法において、合金溶湯を炉内に保持するときは炉
内を負圧とし、合金溶湯を炉外に噴出するときは炉内を
正圧とする製造方法が開示されている。
〔本考案が解決しようとする問題点〕
溶融金属を冷却用回転ロールの外周表面状に吐出して急
速冷却により非晶質金属を製造しようとする場合、溶融
金属を炉内に保持する必要がある。
この時ノズル口より侵入する酸素により溶湯が酸化し、
IM巾以下のノズルスリットは目詰まりを生じ、溶湯の
噴出ができないことがある。
この様な現象を防止するため特開昭50−101203
号においては、管状容器に原料金属を装入するする前に
ノズル噴出口近傍に根粒を挿入し、上記容器内に送入さ
れた不活性ガスが根粒とノズルの界面から噴出されるよ
うにして通じながら上記容器内を不活性ガス雰囲気にし
た状態で根粒を上記ノズル先端部で溶融した後、原料金
属を上記ノズル下端部に装入して溶解を行ない、まず溶
解銀を噴出し続いて溶融金属を連続して噴流させること
により、上記溶融金属の酸化を防止して上記ノズルの目
詰まりを防止しようとする方法である。この開示によれ
ば原料金属の溶融状態での酸化を防止することは可能で
あるが、製造された非晶質金属リボンに不純物質である
銀が混入し所定の物理的特性が得られないという欠点が
あった。
特開昭52−66823は、射出ノズルを備える溶融ル
ツボを水平状態に保ち、かつ上記溶融ルツボ中に酸素が
侵入するのを防止するため内部は不活性ガス雰囲気又は
減圧真空状態に保うつつ加熱溶解し、原料を溶融した後
材料溶融供給部を回転機構により回転しく通常90’)
、ガス圧力を高圧に切りかえて溶融ルツボ内の原料ノズ
ル先端から冷却ロールに向って噴出する方法である。こ
の開示では、溶融ルツボ部の溶融した原料が回転した時
に冷えたノズルに供給されるために冷却されて目詰まり
を起すという不具合があった。又、転倒と加圧のタイミ
ングが完全には一部せず、出湯初期には得られる非晶質
金属の特性(板厚寸法、11寸法等)が変動し著しく歩
溜りが低下するという欠点があった。
特願昭55−169416号急、冷凝回合属材料の製造
方法は、炉内に原料を装入した後に不活性ガスを炉内に
流入して酸化を防止しつつ加熱し、炉内の原料が溶融し
はじめた時から溶融の進行状況に応じて炉内圧を徐々に
減少せしめ、出湯準備が完了した時点で炉内圧力を正圧
として溶湯をノズルから高圧で回転している冷却体表面
上に噴出することより非晶質金属を製造しようとする方
法である。この開示において、原料の溶融開始に伴なう
加圧状態から減圧状態への切替は、透明石英ガラス製の
炉体を使用した場合には目視により視認し、タイミング
をとらえることができる。しかし、透明石英ガラスの炉
体への応用は実験室的な小規模生産に限定され、量産規
模ではセラミックス等の不透明体が使用されるのが通常
である。この時は、従来タイマ等の制御機器により切替
が行なわれていたが、原料の組成や外形寸法、重量等が
変化する度に設定を変える必要があった。又、切替のタ
イミングは極めて微妙で、切替タイミングが早すぎると
外気が炉内に吸引されて原料が酸化されたりあるいは冷
却されてノズルが目詰まりすると言う問題点があった。
一方、切替タイミングが遅れると一部溶融した金属が炉
体下部のノズルスリットを流下してしまうと言う問題点
もあった。
本考案は、原料の溶解開始を検知して自動的に炉体内の
圧力を加圧状態から減圧状態に切り替えることにより、
従来発生していた切替タイミングのズレに伴うトラブル
を解消し安定して非晶質金属を製造することのできる方
法を堤供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、溶融金属を冷却用回転ロールの外周表面上に
吐出し象、速冷却させて非晶質金属を製造する方法にお
いて、原料の溶解開始を検出する手段として、炉体内に
微量の不活性ガスを流通させるための圧力調整バルブ、
大気圧と炉体内圧との圧力差を計測するための微差圧計
、及び炉体内圧との圧力差を計測するための微差圧計、
及び炉体内圧力の脈動を緩和するためのバッファタンク
から構成される溶解検知ラインを設け、原料の溶解に伴
なう炉体的圧力上昇を検知して溶解開始とすることを特
徴とする圧力制御方法である。
具体的手段について、第1図、第2図、第3図を用いて
以下に詳述する。非晶質金属を製造しようとする場合、
第2図に示ず如く原料44を炉体41中に設置し、炉体
上部に設けたガス導入口からアルゴンや窒素等の不活性
ガスを炉体内に流通しなからヒータ42に通電し原料の
加熱を開始する。この時の炉体内の圧力をP、大気圧を
Poすると、炉体内の圧力は第4図に示す如く正圧(△
P + = P +−p、)となる。さらに加熱を続け
ると、第3図に示す如く原料44の表面から溶融した溶
湯43はスリット47まで流下しスリットを閉塞する。
(第4図B点)通常、スリット巾dは0.6〜l[ll
l1に保持されており、溶湯43は表面張力によりスリ
ット間に帯留する。その結果、不活性ガスの流出は阻止
され炉内圧力はP、から上昇しく第4図B)炉内圧力が
P2に到達した時(第4図C点)に炉内圧力を負圧に切
り替え溶湯保持を行なうことになる。この時負圧に切り
替えずにそのまま放置すると炉内圧力は第4図の破線で
示す如(上昇し、炉内圧力と大気圧の差圧が溶湯の表面
張力を越えた時点(第4図り点)で溶湯はスリットより
流下してしまうこととなる。従って、炉内圧力を切替え
る圧力差ΔP2は溶湯の表面張力に相当する圧力差へP
3よりも低く設定し、かつ酸化防止ガスを流す圧力差Δ
P1より高(設定する必要がある。(△P3〉Δp、>
Δp+)ΔP、に相当する圧力値は、原料の組成、溶湯
温度、スリット巾(d)によって変動するため、それら
の特性により適性な値を選定する必要がある。この微差
圧を検知するたはには0〜100 mmAqの測定範囲
を必要とし、その方式としてはダイヤフラム式や歪ゲー
ジ弐などが採用されている。
〔実施例〕
本発明の実施例について、第1図にもとすいて以下に説
明する。
原料44の溶解開始を検知する手段としては、butの
不活性ガスを炉体41内部に流通させるための圧力調整
器35、不活性ガス流量を調節するための流量調整バル
ブ34、大気圧と炉体内部の圧力差を計測するための微
差圧計33、圧力の脈動を防止するためのバッファタン
ク32及びバルブ31から構成される溶解検知ラインを
用いる。
圧力調整器35は手動で圧力設定できるもので、設定範
囲は0.5 Kglcd以下のものが望ましい。流N調
整バルブ34にはニードルバルブ等が応用できるが、そ
の場合には流量係数(Cv値)を0.1以下とすること
が望ましい。
微差圧計33にはダイヤフラム式を応用したものである
が0〜数100mmAqの測定範囲が測定可能である。
バッファタンク32は、炉体41内に1000°C以上
の溶湯を保持する時に発生する圧力の脈動を緩和させる
もので、バッファタンク32の容量は炉体41における
デッドスペースと脈動の振幅によって決まる。脈動の振
幅を115に減衰させようとした場合、炉体41のデッ
ドスペース(溶湯上部の空間体積)の約4倍をタンク容
量とする。
次に溶解検知の手順について説明すると、まず所定量の
原料を炉体44の中に設置し炉体41全体を冷却ロール
45上のヒータ42の中の所定位置に配置する。ついで
、不活性ガスlを圧力調整器35及び流量調整弁34を
調整して流し、バルブ31を開とすることにより炉体4
1内に不活性ガス1を導入する。この時、圧力調整器3
5及び流量調整弁で炉体内に作用する圧力(差圧)を数
10〜loOmmAqに調整する。同時にヒータ42に
通電を開始し、加熱を開始する。原料の溶解が始まると
炉体41のスリット47が溶湯で閉塞され、炉体内の内
圧の上昇を微差圧計33で検出し、溶解開始を検知する
ものである。
)容解開始を検知した後、バルブ21を開、バルブ31
を閉として減圧ラインに切替える。この時真空ポンプの
吸引作用により炉体外部から外気を吸引することなく炉
体内の溶湯保持が可能となる。
ここで、微差圧計に圧力接点を設け、バルブ21.31
を電磁弁とすれば制御装置を介することにより上述の溶
解検知から溶湯保持までの一連の動作を自動的に行なう
ことも可能である。
炉体41内の原料44が全量溶解し所定温度に到達した
後、バルブ21を閉としバルブ51を開とすることによ
り炉体内の溶湯を加圧し高速回転する冷却ロール45上
に吐出し、2.速冷却により非晶質金属リボンを製造す
る。電空レギュレータ52は、電圧発生器54の指示に
より圧力調整を行なうもので、予め電圧発生器に加圧パ
ターンを記憶させておくことにより、出湯時の圧力制御
を行なうことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、従来不明確であった原料の溶解開始時
期を正確に検知することができ、その結果炉体内の溶湯
保持への切替タイミングのズレによって生ずる様々なト
ラブルを解消することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係わる一実施例を示す系統図、第2図
、第3図は原料の溶解過程での炉体断面図、第4図は本
考案による圧力制御例を示し、第5図は従来例の圧力制
御例を示す。 1:不活性ガス 23:真空ポンプ 33:微差圧計 41:炉体 44:母合金 :スリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 下部にスリットを有する炉内に非晶質金属を製造する原
    料を挿入し、不活性ガスを炉内に流通しつつ加熱溶解す
    る方法において、炉内の不活性ガス圧力P_1と炉外の
    圧力P_0の各々を検知しその差圧をあらかじめ設定し
    た差圧値ΔP_2と比較し、P_1がP_0より大きく
    その差がΔP_2を越える場合のみ、炉内圧を正圧から
    負圧に切り換えることを特徴とする炉内圧力制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6288737B1 (en) 1998-05-14 2001-09-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thermal printer and drive thereof
FR2852970A1 (fr) * 2003-03-31 2004-10-01 Korea Atomic Energy Res Procede et dispositif pour fabriquer une feuille d'uranium, et feuille d'uranium ainsi fabriquee
JP2010091239A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Osaka Gas Co Ltd 炉圧制御装置および炉圧制御方法
CN109365766A (zh) * 2018-12-25 2019-02-22 锦州同创真空冶金科技有限公司 一种自动化非晶压力制带装置及方法

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US6529226B2 (en) 1998-05-14 2003-03-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thermal printer and driving device for the same
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