JPH0462825B2 - - Google Patents
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- JPH0462825B2 JPH0462825B2 JP61002739A JP273986A JPH0462825B2 JP H0462825 B2 JPH0462825 B2 JP H0462825B2 JP 61002739 A JP61002739 A JP 61002739A JP 273986 A JP273986 A JP 273986A JP H0462825 B2 JPH0462825 B2 JP H0462825B2
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- Japan
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- nozzle
- casting
- molten metal
- gas
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/60—Pouring-nozzles with heating or cooling means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/005—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
- B22D11/0642—Nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は移動する冷却基板の表面あるいは溶体
中に溶融金属（合金を含む、以下単に溶融金属と
いう）を直径の小さなノズル孔を通して噴出衝突
させ、急冷凝固することによつて金属の細線を直
接製造する方法に関するものである。
中に溶融金属（合金を含む、以下単に溶融金属と
いう）を直径の小さなノズル孔を通して噴出衝突
させ、急冷凝固することによつて金属の細線を直
接製造する方法に関するものである。
（従来の技術）
溶融金属を急冷して直接金属の細線をつくる方
法として基本的なものに次のようなものがある。
すなわち第一のカテゴリーは遠心急冷法、単ロー
ル法、で代表されるもので、固体の冷却体たとえ
ば金属製の回転する円形ドラムまたはロールの内
周または外周面に細いノズル孔を通して溶融金属
を噴出衝突させ、急冷凝固するものである。この
場合つくられる線の形状は断面が扁平になる。ま
たロールの外周面に沿つて半円状の溝を設け、ロ
ールの移動方向に複数個の開口部の配列したノズ
ルを通して上記溝の中に溶融金属を噴出し、重ね
合わせると断面が楕円ないし円に近い線が得られ
る（特開昭60−121049号公報参照）。
法として基本的なものに次のようなものがある。
すなわち第一のカテゴリーは遠心急冷法、単ロー
ル法、で代表されるもので、固体の冷却体たとえ
ば金属製の回転する円形ドラムまたはロールの内
周または外周面に細いノズル孔を通して溶融金属
を噴出衝突させ、急冷凝固するものである。この
場合つくられる線の形状は断面が扁平になる。ま
たロールの外周面に沿つて半円状の溝を設け、ロ
ールの移動方向に複数個の開口部の配列したノズ
ルを通して上記溝の中に溶融金属を噴出し、重ね
合わせると断面が楕円ないし円に近い線が得られ
る（特開昭60−121049号公報参照）。
第２のカテゴリーは回転液中紡糸法と呼ばれる
方法で、特開昭57−52550号公報に述べられるよ
うに遠心力でドラムの内側に張り付いた流体の中
に溶融金属を注湯し急冷凝固するものである。こ
の方法によれば真円に近い線が得られる。
方法で、特開昭57−52550号公報に述べられるよ
うに遠心力でドラムの内側に張り付いた流体の中
に溶融金属を注湯し急冷凝固するものである。こ
の方法によれば真円に近い線が得られる。
いずれのカテゴリーの方法とも、冷却速度が極
めて早いので、合金組成を適当に選ぶならば非晶
質の金属線が得られる。
めて早いので、合金組成を適当に選ぶならば非晶
質の金属線が得られる。
鋳造される線の幅または径は一般にノズルの幅
または径によつて調節される。細い線をつくる場
合、細い開口部を有するノズルが使用される。し
かし任意に細い線径の金属線を上記液体急冷法で
つくることができるわけではない。ノズル開口部
の径を小さくしすぎると、ノズル閉塞が起りやす
くなり、長時間の連続鋳造が困難になる。
または径によつて調節される。細い線をつくる場
合、細い開口部を有するノズルが使用される。し
かし任意に細い線径の金属線を上記液体急冷法で
つくることができるわけではない。ノズル開口部
の径を小さくしすぎると、ノズル閉塞が起りやす
くなり、長時間の連続鋳造が困難になる。
例えばFe76Cr8B12C4合金を融点Tm（1110℃）
より150℃過熱したとき、ノズル閉塞を起さずに
30秒以上、室温の大気中で連続鋳造が可能な開口
部の直径の下限は約0.4mmφであつた。すなわち
開口部が0.3mmφ、0.2mmφと細くなるに従い、ノ
ズル閉塞に至る時間は短かくなつた。この場合ノ
ズルの閉塞は冷却基板により生じる冷い気流によ
るノズル温度の低下による溶湯の凝固、溶湯とノ
ズル材料との反応生成物の形成あるいは酸化など
が原因として考えられる。いずれにしても細い金
属繊維を大量生産する上で、ノズル閉塞は解決す
べき大きな課題であつた。
より150℃過熱したとき、ノズル閉塞を起さずに
30秒以上、室温の大気中で連続鋳造が可能な開口
部の直径の下限は約0.4mmφであつた。すなわち
開口部が0.3mmφ、0.2mmφと細くなるに従い、ノ
ズル閉塞に至る時間は短かくなつた。この場合ノ
ズルの閉塞は冷却基板により生じる冷い気流によ
るノズル温度の低下による溶湯の凝固、溶湯とノ
ズル材料との反応生成物の形成あるいは酸化など
が原因として考えられる。いずれにしても細い金
属繊維を大量生産する上で、ノズル閉塞は解決す
べき大きな課題であつた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記のような問題点を解決し、幅また
は直径の小さい金属細線（繊維を含む、以下単に
金属細線という。）を長時間連続的に鋳造する方
法を提供しようとするものである。
は直径の小さい金属細線（繊維を含む、以下単に
金属細線という。）を長時間連続的に鋳造する方
法を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は細いノズル開口部を通して金属（合
金）溶湯を冷却基板または溶体中に送り、急冷凝
固させ、金属細線を鋳造する方法において、長時
間の鋳造を可能とするため、鋳造中のノズル開口
部に外部から加熱された気体を送りノズルの閉塞
を防止しようとするものである。
金）溶湯を冷却基板または溶体中に送り、急冷凝
固させ、金属細線を鋳造する方法において、長時
間の鋳造を可能とするため、鋳造中のノズル開口
部に外部から加熱された気体を送りノズルの閉塞
を防止しようとするものである。
以下図面により本発明について説明する。第１
図において１は回転する冷却ロール、２は先端の
冷却ロール１と対向する面に第２図および第３図
に示すようにノズル開口部７1…７oを一列乃至は
複数列設けた溶解るつぼ、４はノズル開口部７1
…７oに加熱気体を送り、開口部の閉塞を防止す
るための加熱気体噴射ノズルで加熱装置３の先端
に設けてある。５は該ノズル４と連絡する気体
源、６は鋳造された金属細線（繊維）である。
図において１は回転する冷却ロール、２は先端の
冷却ロール１と対向する面に第２図および第３図
に示すようにノズル開口部７1…７oを一列乃至は
複数列設けた溶解るつぼ、４はノズル開口部７1
…７oに加熱気体を送り、開口部の閉塞を防止す
るための加熱気体噴射ノズルで加熱装置３の先端
に設けてある。５は該ノズル４と連絡する気体
源、６は鋳造された金属細線（繊維）である。
本発明方法により金属細線を鋳造するには溶解
るつぼ２内に溶解しようとする金属（合金）を収
容し加熱溶解した後、回転している冷却ロール１
の表面にノズル開口部７1…７oから溶湯を噴出さ
せ急冷凝固させる。このとき本発明においてはノ
ズル開口部に向けて加熱気体噴射ノズル４から加
熱装置３により加熱された気体を噴射して該開口
部を加熱し閉塞を防止する。供給する気体の温度
は金属溶湯の融点をTm（℃）とするとき、Tm−
500（℃）よりも高いことが必要である。好ましく
はTm−300（℃）よりも高いことが望ましい。気
体の温度の上限は特に指定しないが、高すぎると
ノズル部が損傷したり、溶湯あるいはノズル材料
の酸化、溶湯とノズルとの反応などを促進するの
で好ましくない。一般には、溶湯の温度以下にと
どめておくことを推奨する。
るつぼ２内に溶解しようとする金属（合金）を収
容し加熱溶解した後、回転している冷却ロール１
の表面にノズル開口部７1…７oから溶湯を噴出さ
せ急冷凝固させる。このとき本発明においてはノ
ズル開口部に向けて加熱気体噴射ノズル４から加
熱装置３により加熱された気体を噴射して該開口
部を加熱し閉塞を防止する。供給する気体の温度
は金属溶湯の融点をTm（℃）とするとき、Tm−
500（℃）よりも高いことが必要である。好ましく
はTm−300（℃）よりも高いことが望ましい。気
体の温度の上限は特に指定しないが、高すぎると
ノズル部が損傷したり、溶湯あるいはノズル材料
の酸化、溶湯とノズルとの反応などを促進するの
で好ましくない。一般には、溶湯の温度以下にと
どめておくことを推奨する。
ノズル開口部に吹きつける気体の種類は空気の
ほか、不活性ガス（Ar、He、N2）が用いられ
る。酸化をとくに嫌う場合は不活性ガスを用いる
のがよい。
ほか、不活性ガス（Ar、He、N2）が用いられ
る。酸化をとくに嫌う場合は不活性ガスを用いる
のがよい。
ガスを加熱する方法として、本発明では発熱体
をらせん状に巻き込んだ耐熱性金属パイプにガス
を送る方式によつたが、温度の条件が満たされる
ものであれば他の方法でもよい。
をらせん状に巻き込んだ耐熱性金属パイプにガス
を送る方式によつたが、温度の条件が満たされる
ものであれば他の方法でもよい。
加熱された気体を供給する位置は、第１図のよ
うに、冷却体の移動方向に対してノズルの上流側
とするのが効果的であつた。また加熱気体を供給
する噴射ノズルの先端と、溶湯を噴出するノズル
の間の距離は、溶湯供給ノズルの構造に依存する
が、通常10〜100mmの範囲で行なう。
うに、冷却体の移動方向に対してノズルの上流側
とするのが効果的であつた。また加熱気体を供給
する噴射ノズルの先端と、溶湯を噴出するノズル
の間の距離は、溶湯供給ノズルの構造に依存する
が、通常10〜100mmの範囲で行なう。
溶湯を供給するノズルは、単孔、多孔いずれも
使用可能である。開口部の形状は円、楕円、矩
形、いずれでもよいが、加工の便利さから通常は
円が用いられる。直径は最小0.1mm程度の孔開け
加工が可能になつている。
使用可能である。開口部の形状は円、楕円、矩
形、いずれでもよいが、加工の便利さから通常は
円が用いられる。直径は最小0.1mm程度の孔開け
加工が可能になつている。
単孔ノズルあるいは多孔ノズルを冷却体の移動
方向に対して第２図のように配置すると、扁平断
面の繊維が得られる。特開昭59−147753号公報に
記載の方法に従い、移動方向に直角にＶ字型溝を
有する冷却ロールを用いると、扁平な短繊維が得
られる。また周方向に半円の溝を有する冷却ロー
ルを用い、多孔ノズルを冷却体移動方向に対して
第３図のように配列し、溝の中に溶融金属を噴出
し、重ね合わせると断面が楕円ないし円に近い線
が得られる。
方向に対して第２図のように配置すると、扁平断
面の繊維が得られる。特開昭59−147753号公報に
記載の方法に従い、移動方向に直角にＶ字型溝を
有する冷却ロールを用いると、扁平な短繊維が得
られる。また周方向に半円の溝を有する冷却ロー
ルを用い、多孔ノズルを冷却体移動方向に対して
第３図のように配列し、溝の中に溶融金属を噴出
し、重ね合わせると断面が楕円ないし円に近い線
が得られる。
（実施例）
実施例 １
第１図に示す装置を用い、化学組成
Fe76Cr8B12C4（at％）の合金1.5Kgを1300℃に溶解
し、底面に直径が0.3mmの開口部を20個有するノ
ズルを通して、直径600mmの銅製冷却ロール上に
該溶融金属を噴出し、20本の金属繊維を製造し
た。
Fe76Cr8B12C4（at％）の合金1.5Kgを1300℃に溶解
し、底面に直径が0.3mmの開口部を20個有するノ
ズルを通して、直径600mmの銅製冷却ロール上に
該溶融金属を噴出し、20本の金属繊維を製造し
た。
ここで開口部は溶湯が互いに重なり合わないよ
うに配設した。ロール周速は27ｍ／sec、噴出圧
は0.4Kg／cm2であつた。鋳造中Arガスを毎分15
の流量で送り、らせん状に発熱体を巻いた加熱装
置により800℃に加熱されたガスを噴射ノズル４
を通してるつぼ底部のノズル開口部に向けて噴射
した。ガス噴射ノズル先端の位置はノズル開口部
の上流側30mm（溶湯噴射ノズル位置からの位置）
にした。この方法によつて溶解した全量がほぼ
0.3mm幅のアモルフアス繊維として得られた。
うに配設した。ロール周速は27ｍ／sec、噴出圧
は0.4Kg／cm2であつた。鋳造中Arガスを毎分15
の流量で送り、らせん状に発熱体を巻いた加熱装
置により800℃に加熱されたガスを噴射ノズル４
を通してるつぼ底部のノズル開口部に向けて噴射
した。ガス噴射ノズル先端の位置はノズル開口部
の上流側30mm（溶湯噴射ノズル位置からの位置）
にした。この方法によつて溶解した全量がほぼ
0.3mm幅のアモルフアス繊維として得られた。
加熱ガスの吹付けを行なわずに、他は同一条件
で鋳造した比較例では、鋳造開始後約20秒後にノ
ズルは完全に閉塞し、得られた繊維は100ｇと約
７％の収率であつた。このように本発明の方法を
採用することにより繊維製造の製品収率が著しく
向上することが明らかである。
で鋳造した比較例では、鋳造開始後約20秒後にノ
ズルは完全に閉塞し、得られた繊維は100ｇと約
７％の収率であつた。このように本発明の方法を
採用することにより繊維製造の製品収率が著しく
向上することが明らかである。
実施例 ２
冷却ロールに溝付きロール（銅合金製、直径
600mm、溝方向は移動方向に直角、溝間隔10mm、
溝幅、深さ、それぞれ0.3mm、0.5mm）を用い、ノ
ズル開口部の直径が0.2mmで、25個の開口部を有
するノズルを通して実施例１と同一組成、同一重
量の母合金を溶解後噴出、急冷した。鋳造中実施
例１で用いた加熱装置３でHeガスを約900℃に加
熱し（溶湯噴出ノズルから上流側20mmに配置し
た）ノズル４を通して毎分15で噴出した。この
方法によつて溶解した合金の全量（1.5Kg）がほ
ぼ0.2mm幅、10mm長さのアモルフアス短繊維とし
て得られた。
600mm、溝方向は移動方向に直角、溝間隔10mm、
溝幅、深さ、それぞれ0.3mm、0.5mm）を用い、ノ
ズル開口部の直径が0.2mmで、25個の開口部を有
するノズルを通して実施例１と同一組成、同一重
量の母合金を溶解後噴出、急冷した。鋳造中実施
例１で用いた加熱装置３でHeガスを約900℃に加
熱し（溶湯噴出ノズルから上流側20mmに配置し
た）ノズル４を通して毎分15で噴出した。この
方法によつて溶解した合金の全量（1.5Kg）がほ
ぼ0.2mm幅、10mm長さのアモルフアス短繊維とし
て得られた。
加熱ガスの吹付けを行なわずに他は同一条件で
鋳造した比較例では鋳造開始後約15秒後にノズル
は完全に閉塞し、得られた繊維は30ｇと約２％の
収率であつた。
鋳造した比較例では鋳造開始後約15秒後にノズル
は完全に閉塞し、得られた繊維は30ｇと約２％の
収率であつた。
このように本発明の方法を採用することにより
短繊維製造の収率が著るしく向上することが明ら
かである。
短繊維製造の収率が著るしく向上することが明ら
かである。
（発明の効果）
以上説明したように、開口径の小さなノズルを
用いて金属繊維を鋳造する際に、本発明の方法を
採用することによりノズル詰りを防止することが
できその結果従来よりも細い金属繊維を多量に作
ることが可能となつた。
用いて金属繊維を鋳造する際に、本発明の方法を
採用することによりノズル詰りを防止することが
できその結果従来よりも細い金属繊維を多量に作
ることが可能となつた。
第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示
す説明図、第２図は本発明に用いられるるつぼの
底面に設けた多孔ノズルの一例を示す底面図で矢
印は冷却ロールの移動方向を示す。第３図は断面
が円乃至楕円状の繊維を作るためのノズルの一例
を示す底面図である。 １：冷却ロール、２：溶解るつぼ、３：加熱装
置、４：加熱気体噴射ノズル、５：気体源、６：
金属細線（繊維）、７1…７o：ノズル開口部。
す説明図、第２図は本発明に用いられるるつぼの
底面に設けた多孔ノズルの一例を示す底面図で矢
印は冷却ロールの移動方向を示す。第３図は断面
が円乃至楕円状の繊維を作るためのノズルの一例
を示す底面図である。 １：冷却ロール、２：溶解るつぼ、３：加熱装
置、４：加熱気体噴射ノズル、５：気体源、６：
金属細線（繊維）、７1…７o：ノズル開口部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属の溶湯を、ノズルを通して移動する冷却
基板の表面あるいは溶体中に噴出し急冷凝固させ
ることにより金属の細線を鋳造するに際し、鋳造
中、溶湯を供給するノズル開口部に加熱された気
体を送り、ノズル開口部を加熱することを特徴と
する金属細線の鋳造方法。 ２ ノズル開口部に送られる気体の温度Ｔ（℃）
が鋳造する金属溶湯の融点Tm（℃）に対してＴ
≧Tm−500（℃）なる条件を満たすことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の金属細線の鋳造
方法。 ３ ノズル開口部に送られる気体の温度Ｔ（℃）
が鋳造する金属溶湯の融点Tm（℃）に対してＴ
≧Tm−300（℃）なる条件を満たすことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の金属細線の鋳造
方法。 ４ ノズル開口部に送られる気体が、空気または
不活性ガスであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の金属細線の鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP273986A JPS62161443A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 金属細線の鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP273986A JPS62161443A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 金属細線の鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62161443A JPS62161443A (ja) | 1987-07-17 |
| JPH0462825B2 true JPH0462825B2 (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=11537709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP273986A Granted JPS62161443A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 金属細線の鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62161443A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4524776B2 (ja) * | 2004-04-14 | 2010-08-18 | 晶彦 千葉 | 生体用多孔質体の製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009031236B3 (de) * | 2009-06-26 | 2010-12-02 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Stahlbändern mittels Bandgießen |
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1986
- 1986-01-09 JP JP273986A patent/JPS62161443A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62161443A (ja) | 1987-07-17 |
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