JPH0471602B2 - - Google Patents
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- JPH0471602B2 JPH0471602B2 JP59210340A JP21034084A JPH0471602B2 JP H0471602 B2 JPH0471602 B2 JP H0471602B2 JP 59210340 A JP59210340 A JP 59210340A JP 21034084 A JP21034084 A JP 21034084A JP H0471602 B2 JPH0471602 B2 JP H0471602B2
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- Japan
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- cooling
- metal strip
- roll
- threading
- winding
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- Expired - Lifetime
Links
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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
- 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
- B22D11/0694—Accessories therefor for peeling-off or removing the cast product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
- Y10T29/49988—Metal casting
- Y10T29/49989—Followed by cutting or removing material
-
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- Y10T29/49991—Combined with rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
急冷薄帯のうちとくに結晶質急冷薄帯の製造に
関して、該薄帯を微細結晶質の下に、良好な板形
状・表面性状において巻取り、適正にコイル化す
ることが要請され、これについての開発研究の成
果を以下に提案しようとするものである。 （従来の技術） いうまでもなく急冷薄帯は非晶質と結晶質とに
大別され、前者はとくに高速の回転冷却用ロール
を離れた直近位置においてすでに150〜200℃程度
にまで冷却され、それというのは非晶質化するた
めの著しい強急冷に由来するのに対して、後者の
結晶質薄帯にあつては回転冷却ロールによる急冷
で凝固潜熱が放出されはするが、一般的には前者
と比較してかなりに厚い0.35mm程度を目標厚さと
するわけであるので、回転冷却用ロールを離れた
直近でものなお1000℃程度の薄帯温度が保持され
るを例としている。 このためとくに別途と冷却ゾーンを通過させる
ことが必要で、このような高温下に0.35mm程度の
薄帯を高速で破断を生じることなくまた形状の悪
化なくして、適正な巻形状に巻取るため冷却ゾー
ンヘスレツデイングすなわち初期通板することは
非常にむずかしいのであるがこの点について従来
の技術による開示は見出せない。 （発明が解決しようとする問題点） 微細結晶質であつて板形状・表面性状にすぐれ
る急冷薄帯のコイルリングを的確に実現するよう
にした微細結晶質急冷薄帯の製造方法と、その実
施に使用する装置を与えることがこの発明の目的
である。 （問題点を解決するための手段） この発明は溶融状態から回転冷却用ロール表面
での抜熱による急冷を受けて凝固を完了したまま
なお顕熱を保有して、該回転冷却用ロールの直下
へ下向きに垂下する、薄肉帯状の金属ストリツプ
を、その移動方向を横向きに変向させた誘導径路
上で、その上下両側より制御冷却を施し、ついで
軽圧下を加えた上で、コイルに巻取る連続工程に
なる結晶質急冷薄帯の製造方法において、 上記した制御冷却を司る上下の冷却ゾーン間並
びに、上記した軽圧下用ピンチロール間に、該金
属ストリツプをスレツデイングする通板装置の入
側にて、該金属ストリツプの非定常部を予め切断
して上記誘導径路への侵入を排除し、その切断端
が上記誘導径路へ向う垂下移動と同期して作動す
る通板装置によつて上記冷却ゾーン間、上記ピン
チロール間に、上記金属ストリツプをスレツデイ
ングし、ついで巻取りを開始する準備階段を、 このスレツデイングに引続く金属ストリツプの
巻取りの下に、その制御冷却による微細結晶化
と、軽圧下による板形状・表面性状及び板圧の制
御とを行う操業階段に、 引継がせることを特徴とする微細結晶質急冷薄帯
の製造方法（第１発明）であり、注湯ノズルから
流下する溶融金属の急冷を司る、回転冷却用ロー
ルと、 この回転冷却用ロール表面での抜熱による凝固
した薄肉帯状の金属ストリツプの端末非常定部を
切断するシヤーと、 このシヤーによる切断クロツプを系外に排除す
る切換えゲートと、 上記金属ストリツプを、その上記切断端から受
入れ、横向きに変向して誘導径路に沿うスレツデ
イング移動を司る通板装置と、 上記誘導径路上で金属ストリツプに制御冷却を
施す冷却ゾーンと、 冷却した金属ストリツプを軽圧下するピンチロ
ールおよび この軽圧下を経た金属ストリツプをコイル化す
る巻取りリール とからなることを特徴とする、微細結晶質急冷薄
帯の製造装置（第２発明）である。 さてこの発明に従う微細結晶質急冷薄帯の製造
方法を、第１図に示した装置により実行する要領
について説明する。 第１図において１は注湯ノズル、２は注湯ノズ
ル１のスリツトを通つて流下する溶融金属流（以
下溶湯流という）、３，３′は回転冷却用（図示例
では双ロール方式）冷却ロール、４，４′はシヤ
ー、５は金属ストリツプ、６は切換えゲート、７
はシユート、８はバツグである。 次に９，１０はシヤー４，４′により非定常部
を分離除去して切揃えられた金属ストリツプ５を
切断端からスレツデイングするための上下一対の
通板装置、１１は方法変換ロール、１２，１２′
は冷却器ヘツダ、１３はガス又はミスト（フオグ
を含む）流による冷却ゾーンを示し、１４，１５
および１８はデフレクタロール、１６，１６′は
ピンチロール、１７は厚み計、そして１９はコイ
ル、２０は巻取りリール、２１，２２は前、後段
テンシヨンメータである。 第１図から明らかなように注湯ノズル１により
出湯した溶湯流２は、回転冷却用ロール３，３′
により急冷凝固して潜熱が放出されるがなお顕熱
を保有し、1000℃程度の高温下の金属ストリツプ
５となる。 ここに出湯の開始初期には、溶湯流２および回
転冷却用ロール３，３′のキス部における湯だま
り量が非定常のため板厚や板幅の極端な変動（板
ぎれ）があるので正常な金属ストリツプが得られ
ず、この点はまた、注湯終了時にも同様な現象が
起る。 このような部分をかりに定常状態に安定した正
常部分よりも先んじて巻取りリール２０上に巻取
るとすればそれ自体後述するように困難であるだ
けでなく正常な急冷薄帯に巻ききずその他の損傷
を生じさせてしまう。 そこでこの発明はシヤー４，４′と切換えゲー
ト６を用いて非定常部をクロツプとして切断し、
シユート７からバツク８に落下させて分離排除す
る。 このクロツプ切断を行つた正常部分の急冷薄帯
の先端は通板装置９，１０により挟持しつつ巻取
りリール２０まで運び、これに巻取つてコイル１
９をつくるわけであるが、ここに巻き取り初期の
通板、すてわちスレツデイング操作は次の通りで
ある。 非定常部をカツトして降下してくる金属ストリ
ツプ５の先端をキヤツチングするときには、デフ
レクタロール１４は上昇、デフレクタロール１５
は下降、また上ピンチロール１６は上昇、下ピン
チロール１６′は下降させて通板装置９，１０の
クランパー（図示略）が通過できる様に位置させ
る。 金属ストリツプ５の上記先端が降下してくる
と、それと同期して通板装置９，１０のチエーン
が図の矢印のように動き、クランパーでちようど
図のＶの字形にあらわれている交点でキヤツチン
グし、スレツデイングが開始する。その後、金属
ストリツプ５の選択を巻取りリール２０に巻きつ
けてから各々のデブレクタロール及びピンチロー
ルは前述の逆の動きをして、金属ストリツプ５と
接触する。その時、クランパーは元の位置に待避
し、チエーンは、各ロールのネツク部（細くなつ
ている部分）に通してあるから金属ストリツプ５
に当ることはない。 回転冷却用ロール３，３′から垂下する高温下
の金属ストリツプ５をその製造初期および未期の
非定常部で切断排除することによる効果は次の表
１のとおりであつた。
関して、該薄帯を微細結晶質の下に、良好な板形
状・表面性状において巻取り、適正にコイル化す
ることが要請され、これについての開発研究の成
果を以下に提案しようとするものである。 （従来の技術） いうまでもなく急冷薄帯は非晶質と結晶質とに
大別され、前者はとくに高速の回転冷却用ロール
を離れた直近位置においてすでに150〜200℃程度
にまで冷却され、それというのは非晶質化するた
めの著しい強急冷に由来するのに対して、後者の
結晶質薄帯にあつては回転冷却ロールによる急冷
で凝固潜熱が放出されはするが、一般的には前者
と比較してかなりに厚い0.35mm程度を目標厚さと
するわけであるので、回転冷却用ロールを離れた
直近でものなお1000℃程度の薄帯温度が保持され
るを例としている。 このためとくに別途と冷却ゾーンを通過させる
ことが必要で、このような高温下に0.35mm程度の
薄帯を高速で破断を生じることなくまた形状の悪
化なくして、適正な巻形状に巻取るため冷却ゾー
ンヘスレツデイングすなわち初期通板することは
非常にむずかしいのであるがこの点について従来
の技術による開示は見出せない。 （発明が解決しようとする問題点） 微細結晶質であつて板形状・表面性状にすぐれ
る急冷薄帯のコイルリングを的確に実現するよう
にした微細結晶質急冷薄帯の製造方法と、その実
施に使用する装置を与えることがこの発明の目的
である。 （問題点を解決するための手段） この発明は溶融状態から回転冷却用ロール表面
での抜熱による急冷を受けて凝固を完了したまま
なお顕熱を保有して、該回転冷却用ロールの直下
へ下向きに垂下する、薄肉帯状の金属ストリツプ
を、その移動方向を横向きに変向させた誘導径路
上で、その上下両側より制御冷却を施し、ついで
軽圧下を加えた上で、コイルに巻取る連続工程に
なる結晶質急冷薄帯の製造方法において、 上記した制御冷却を司る上下の冷却ゾーン間並
びに、上記した軽圧下用ピンチロール間に、該金
属ストリツプをスレツデイングする通板装置の入
側にて、該金属ストリツプの非定常部を予め切断
して上記誘導径路への侵入を排除し、その切断端
が上記誘導径路へ向う垂下移動と同期して作動す
る通板装置によつて上記冷却ゾーン間、上記ピン
チロール間に、上記金属ストリツプをスレツデイ
ングし、ついで巻取りを開始する準備階段を、 このスレツデイングに引続く金属ストリツプの
巻取りの下に、その制御冷却による微細結晶化
と、軽圧下による板形状・表面性状及び板圧の制
御とを行う操業階段に、 引継がせることを特徴とする微細結晶質急冷薄帯
の製造方法（第１発明）であり、注湯ノズルから
流下する溶融金属の急冷を司る、回転冷却用ロー
ルと、 この回転冷却用ロール表面での抜熱による凝固
した薄肉帯状の金属ストリツプの端末非常定部を
切断するシヤーと、 このシヤーによる切断クロツプを系外に排除す
る切換えゲートと、 上記金属ストリツプを、その上記切断端から受
入れ、横向きに変向して誘導径路に沿うスレツデ
イング移動を司る通板装置と、 上記誘導径路上で金属ストリツプに制御冷却を
施す冷却ゾーンと、 冷却した金属ストリツプを軽圧下するピンチロ
ールおよび この軽圧下を経た金属ストリツプをコイル化す
る巻取りリール とからなることを特徴とする、微細結晶質急冷薄
帯の製造装置（第２発明）である。 さてこの発明に従う微細結晶質急冷薄帯の製造
方法を、第１図に示した装置により実行する要領
について説明する。 第１図において１は注湯ノズル、２は注湯ノズ
ル１のスリツトを通つて流下する溶融金属流（以
下溶湯流という）、３，３′は回転冷却用（図示例
では双ロール方式）冷却ロール、４，４′はシヤ
ー、５は金属ストリツプ、６は切換えゲート、７
はシユート、８はバツグである。 次に９，１０はシヤー４，４′により非定常部
を分離除去して切揃えられた金属ストリツプ５を
切断端からスレツデイングするための上下一対の
通板装置、１１は方法変換ロール、１２，１２′
は冷却器ヘツダ、１３はガス又はミスト（フオグ
を含む）流による冷却ゾーンを示し、１４，１５
および１８はデフレクタロール、１６，１６′は
ピンチロール、１７は厚み計、そして１９はコイ
ル、２０は巻取りリール、２１，２２は前、後段
テンシヨンメータである。 第１図から明らかなように注湯ノズル１により
出湯した溶湯流２は、回転冷却用ロール３，３′
により急冷凝固して潜熱が放出されるがなお顕熱
を保有し、1000℃程度の高温下の金属ストリツプ
５となる。 ここに出湯の開始初期には、溶湯流２および回
転冷却用ロール３，３′のキス部における湯だま
り量が非定常のため板厚や板幅の極端な変動（板
ぎれ）があるので正常な金属ストリツプが得られ
ず、この点はまた、注湯終了時にも同様な現象が
起る。 このような部分をかりに定常状態に安定した正
常部分よりも先んじて巻取りリール２０上に巻取
るとすればそれ自体後述するように困難であるだ
けでなく正常な急冷薄帯に巻ききずその他の損傷
を生じさせてしまう。 そこでこの発明はシヤー４，４′と切換えゲー
ト６を用いて非定常部をクロツプとして切断し、
シユート７からバツク８に落下させて分離排除す
る。 このクロツプ切断を行つた正常部分の急冷薄帯
の先端は通板装置９，１０により挟持しつつ巻取
りリール２０まで運び、これに巻取つてコイル１
９をつくるわけであるが、ここに巻き取り初期の
通板、すてわちスレツデイング操作は次の通りで
ある。 非定常部をカツトして降下してくる金属ストリ
ツプ５の先端をキヤツチングするときには、デフ
レクタロール１４は上昇、デフレクタロール１５
は下降、また上ピンチロール１６は上昇、下ピン
チロール１６′は下降させて通板装置９，１０の
クランパー（図示略）が通過できる様に位置させ
る。 金属ストリツプ５の上記先端が降下してくる
と、それと同期して通板装置９，１０のチエーン
が図の矢印のように動き、クランパーでちようど
図のＶの字形にあらわれている交点でキヤツチン
グし、スレツデイングが開始する。その後、金属
ストリツプ５の選択を巻取りリール２０に巻きつ
けてから各々のデブレクタロール及びピンチロー
ルは前述の逆の動きをして、金属ストリツプ５と
接触する。その時、クランパーは元の位置に待避
し、チエーンは、各ロールのネツク部（細くなつ
ている部分）に通してあるから金属ストリツプ５
に当ることはない。 回転冷却用ロール３，３′から垂下する高温下
の金属ストリツプ５をその製造初期および未期の
非定常部で切断排除することによる効果は次の表
１のとおりであつた。
【表】
ここで表１の評価項目の意義を次に解説する。
＊１ スレツデイング不成功率：
先端の不良部による通板時の板切れ、蛇行によ
る誘導径路からの脱落など、つまり巻取りリー
ルへの初期巻き付き不良の如きコイル化に不所
望な現象の発生に関しその原因となるスレツデ
イング不成功率を次のように定義する。 スレツデイング不成功率 ＝スレツデイング不成功回数／スレツデイング回数×
100％ ＊２ 巻形状不良率： テレスコなどの巻形状不良を操作者判断で良、
不良に分け、これを下式で定量化した。 巻形状不良率 ＝巻形状不良コイル数／巻き取りコイル数×100（％
） ＊３ 巻板損傷率： 巻き取つたコイルの内側は、不良部によつて損
傷し、これが次々と上層に転写されるが、これ
を次式により定量的に示す。 巻板損傷率＝損傷部巻数／コイル総巻数×100（％
） そこで初期通板時及び巻取り未期には、薄帯の
凝固状態が非定常なことに加えてシヤー４，４′
や通板装置９，１０、そして巻取りリール２０の
機械的能力などを考慮して低速運転とする方が良
好である。 しかしその一方で目標の板厚、生産性の点から
言えば、通常の操業で定常部の通板速度をより高
速度とする必要があり、この速度はもちろん通常
は、注湯量と凝固速度、ロール周速で決定され
る。 よつて初期通常時および巻取り未期のみを低速
にし、その他を定常速度鋳込みとする増加・減速
操業が最良の方法である。 薄帯製造の初期および未期の非定常部カツト時
に低速操業を実施することの効果を次表２に示
す。
る誘導径路からの脱落など、つまり巻取りリー
ルへの初期巻き付き不良の如きコイル化に不所
望な現象の発生に関しその原因となるスレツデ
イング不成功率を次のように定義する。 スレツデイング不成功率 ＝スレツデイング不成功回数／スレツデイング回数×
100％ ＊２ 巻形状不良率： テレスコなどの巻形状不良を操作者判断で良、
不良に分け、これを下式で定量化した。 巻形状不良率 ＝巻形状不良コイル数／巻き取りコイル数×100（％
） ＊３ 巻板損傷率： 巻き取つたコイルの内側は、不良部によつて損
傷し、これが次々と上層に転写されるが、これ
を次式により定量的に示す。 巻板損傷率＝損傷部巻数／コイル総巻数×100（％
） そこで初期通板時及び巻取り未期には、薄帯の
凝固状態が非定常なことに加えてシヤー４，４′
や通板装置９，１０、そして巻取りリール２０の
機械的能力などを考慮して低速運転とする方が良
好である。 しかしその一方で目標の板厚、生産性の点から
言えば、通常の操業で定常部の通板速度をより高
速度とする必要があり、この速度はもちろん通常
は、注湯量と凝固速度、ロール周速で決定され
る。 よつて初期通常時および巻取り未期のみを低速
にし、その他を定常速度鋳込みとする増加・減速
操業が最良の方法である。 薄帯製造の初期および未期の非定常部カツト時
に低速操業を実施することの効果を次表２に示
す。
【表】
評価項目の意義は次のとおりである。
＊１ カツト部先端形状不良率：
カツト後、スレツデイング、巻き取りを行なう
が先端の形状の良い悪しがこの一連の操作の結
果に影響が大きいので操作者判断の良し悪しを
以下のように定量化した。 不良率＝不良カツト数／カツト回数×100（％
） ＊２ スレツデイング時の巻き付け発生率： 金属ストリツプ５の回転冷却用ロール表面への
付着による巻き付けが発生したときの鋳込み長
さと回転冷却用ロール周速との関係は、第２図
のグラフのようにもとめられる。 この図より回転冷却用ロール周速を上げると
極端に巻き付きが発生しやすくなることが分
る。なおこのデータは実験的に回転冷却用ロー
ル直下にたれ流し方式でやつた板に張力がかか
つていない場合の例である。 スレツデイング時に板にほとんど張力をかけ
ず、巻取りリール２０への初期巻き付け後、張
力制御が可能となる。よつて、スレツデイング
中の巻き付きはスレツデイング不可の結果であ
り、この発生率を次式で定量化したが、このデ
ータは回転冷却用ロール直下から巻取りリール
までの長さが20ｍの場合を示す。 発生率＝巻き付け発生回数／スレツデイング回数×
100（％） この場合にもできるだけ増・減速時に湯不足・
湯過多による板ギレや板損傷などを防ぐため誘導
径路上の板厚計１７，１７′からの信号によりロ
ール周速と注湯速度を制御する必要がある。 もちろん定常鋳込み速度下の運転中においても
板厚変動を防止するために同様な制御を行なう。 （作用） 板厚と注湯速度の関係を第３図に示す。 同図において0.15mm〜0.5mmまでは板厚〜注湯
量間にほぼ直線関係があるが、その前後は薄くな
りにくく、また厚くなりにくいという特性があ
る。この板厚〜注湯量間の直線関係に基づき、設
定板厚と板厚計測定値との偏差に応じ、各ロール
周速における注湯量変更を後述の制御回路により
行う。 ところで通常、高温の薄帯を冷却する場合急速
冷却は板変形の原因となるが、逆に緩冷却は復熱
による凝固組織の破壊および冷却ゾーンの長大化
による設備費増加を招き好ましくない。 そこで方向変換用ロール１１からピンチロール
１６，１６′までの間に、ガスもしくはミストに
よる冷却ゾーンを設置し、適切な冷却速度と、ピ
ンチロール１６，１６′への適切な入測温度を得
る様にした。 このガスもしくはミストないしフオグ冷却の効
果を以下に示す。 ２次冷却の目的は 急冷で得られた組織をくずさない２次冷却速
度 同じく巻取り損度 高温・薄物の形状をくずさない冷却速度 の確保を図るところにあり、各目的，，の
限界線を4.5％Si−Fe合金の幅350mm、厚さ0.35mm
の場合の例における薄帯温度−冷却時間曲線にブ
ロツトすると第４図に影線に付して示したように
なる。よつてこれら目的を達成するには影線部に
て囲まれた内側で２次冷却速度を確保する必要が
ある。 実験の結果、4.5％Si−Fe、板厚0.35mm、板幅
350mmの薄帯においては、 水冷：1500℃／ｓ ミストおよびフオグ冷却：200℃／ｓ ガスジエツト：100℃／ｓ 自然放冷：60℃／ｓ となり、十分な余裕を持つ第４図の適正冷却ゾー
ンに入れることが可能な冷却速度が得られるのは
ガスジエツト、ミスト、フオグのいずれかである
という結論に至つている。 ここに上記の4.5％Si−Fe、幅350mm、厚0.35mm
の急冷薄帯を双ロール法で作成し、その誘導径路
上にて水冷、ミスト（フオグ）およびガスジエツ
トの３種の冷却装置を用いて冷却し連続巻取りを
行つたときの実験結果は表３の通りであつた。
が先端の形状の良い悪しがこの一連の操作の結
果に影響が大きいので操作者判断の良し悪しを
以下のように定量化した。 不良率＝不良カツト数／カツト回数×100（％
） ＊２ スレツデイング時の巻き付け発生率： 金属ストリツプ５の回転冷却用ロール表面への
付着による巻き付けが発生したときの鋳込み長
さと回転冷却用ロール周速との関係は、第２図
のグラフのようにもとめられる。 この図より回転冷却用ロール周速を上げると
極端に巻き付きが発生しやすくなることが分
る。なおこのデータは実験的に回転冷却用ロー
ル直下にたれ流し方式でやつた板に張力がかか
つていない場合の例である。 スレツデイング時に板にほとんど張力をかけ
ず、巻取りリール２０への初期巻き付け後、張
力制御が可能となる。よつて、スレツデイング
中の巻き付きはスレツデイング不可の結果であ
り、この発生率を次式で定量化したが、このデ
ータは回転冷却用ロール直下から巻取りリール
までの長さが20ｍの場合を示す。 発生率＝巻き付け発生回数／スレツデイング回数×
100（％） この場合にもできるだけ増・減速時に湯不足・
湯過多による板ギレや板損傷などを防ぐため誘導
径路上の板厚計１７，１７′からの信号によりロ
ール周速と注湯速度を制御する必要がある。 もちろん定常鋳込み速度下の運転中においても
板厚変動を防止するために同様な制御を行なう。 （作用） 板厚と注湯速度の関係を第３図に示す。 同図において0.15mm〜0.5mmまでは板厚〜注湯
量間にほぼ直線関係があるが、その前後は薄くな
りにくく、また厚くなりにくいという特性があ
る。この板厚〜注湯量間の直線関係に基づき、設
定板厚と板厚計測定値との偏差に応じ、各ロール
周速における注湯量変更を後述の制御回路により
行う。 ところで通常、高温の薄帯を冷却する場合急速
冷却は板変形の原因となるが、逆に緩冷却は復熱
による凝固組織の破壊および冷却ゾーンの長大化
による設備費増加を招き好ましくない。 そこで方向変換用ロール１１からピンチロール
１６，１６′までの間に、ガスもしくはミストに
よる冷却ゾーンを設置し、適切な冷却速度と、ピ
ンチロール１６，１６′への適切な入測温度を得
る様にした。 このガスもしくはミストないしフオグ冷却の効
果を以下に示す。 ２次冷却の目的は 急冷で得られた組織をくずさない２次冷却速
度 同じく巻取り損度 高温・薄物の形状をくずさない冷却速度 の確保を図るところにあり、各目的，，の
限界線を4.5％Si−Fe合金の幅350mm、厚さ0.35mm
の場合の例における薄帯温度−冷却時間曲線にブ
ロツトすると第４図に影線に付して示したように
なる。よつてこれら目的を達成するには影線部に
て囲まれた内側で２次冷却速度を確保する必要が
ある。 実験の結果、4.5％Si−Fe、板厚0.35mm、板幅
350mmの薄帯においては、 水冷：1500℃／ｓ ミストおよびフオグ冷却：200℃／ｓ ガスジエツト：100℃／ｓ 自然放冷：60℃／ｓ となり、十分な余裕を持つ第４図の適正冷却ゾー
ンに入れることが可能な冷却速度が得られるのは
ガスジエツト、ミスト、フオグのいずれかである
という結論に至つている。 ここに上記の4.5％Si−Fe、幅350mm、厚0.35mm
の急冷薄帯を双ロール法で作成し、その誘導径路
上にて水冷、ミスト（フオグ）およびガスジエツ
トの３種の冷却装置を用いて冷却し連続巻取りを
行つたときの実験結果は表３の通りであつた。
【表】
この後、ピンチロール１６，１６′により圧延
を行ない、形状修正する。このピンチロール１
６，１６′を異周速運転することにより、より良
好な結果が得られる。 ピンチロール１６，１６′による圧延は、金属
ストリツプ５を冷却ゾーンを通したのちにスキン
パス圧下率１〜２％で板の形状及び表面性状の向
上を図る。 大圧下を行うと凝固集合組織を破壊するので、
好ましくない。 上掲の4.5％Si−Fe、幅350mm、厚0.35mmの急冷
薄帯を双ロール法で作成し２次冷却をガスジエツ
ト冷却後、ピンチロール１６，１６′による異速
圧延をした結果を表４に示す。
を行ない、形状修正する。このピンチロール１
６，１６′を異周速運転することにより、より良
好な結果が得られる。 ピンチロール１６，１６′による圧延は、金属
ストリツプ５を冷却ゾーンを通したのちにスキン
パス圧下率１〜２％で板の形状及び表面性状の向
上を図る。 大圧下を行うと凝固集合組織を破壊するので、
好ましくない。 上掲の4.5％Si−Fe、幅350mm、厚0.35mmの急冷
薄帯を双ロール法で作成し２次冷却をガスジエツ
ト冷却後、ピンチロール１６，１６′による異速
圧延をした結果を表４に示す。
【表】
【表】
この異周速圧延の効果は以下の如くである。
異周速圧延の目的は
(a) 板形状（クラウン）の減少
(b) 急峻度の減少
(c) 脱スケール
である。
このような目的を通常圧延で達成しようとする
と高圧下が必要で板のエツジ割れなどの悪影響を
伴う心配があるのに反し異周速圧延によると低圧
下で効果が表れ、好ましいことがわかる。 次に板の張力に関しては高温薄帯としてはでき
るだけ低張力でないと板破断を起こすが巻き取り
機としては、高張力でないとき巻き形状および巻
き締りが必ずしも十分でない。 金属ストリツプの温度は回転冷却用ロール３，
３′の直下でMAX1200℃、急冷薄帯としての巻
取温度は500℃程度と、誘導径路の方向にかなり
急激な温度勾配を持ち、それとともに抗張力も
4.5％Si−Feにおいて0.1Kg／mm2から８Kg／mm2まで
変化する。この問題を解決するために回転冷却用
ロール３，３′〜ピンチロール１６，１６′間とピ
ンチロール１６，１６′〜巻取りリール２０間の
分割張力制御とすることがのぞましい。当然なが
ら前域については0.1Kg／mm2程度の低張力とし、
カテナリー制御を行ない、後域は１Kg／mm2程度の
高張力とし巻締りを行なうのである。 第６図は4.5％Si−Fe薄帯の引張強さ−温度依
存性を示す図表であり、巻取りの条件からいうと
高張力により巻き締めをした方が巻形状は良好で
あるが回転冷却用ロール直下での金属ストリツプ
は1000℃以上あり、1000℃以上での引張強さは
0.5Kg／mm2以下なので通常巻き取り線で操業され
るユニツト・テンシヨン１Kg／mm2以上を取ると破
断のうれいが高い。 そこで上記のように冷却ゾーン１２，１２′を
通過後にピンチロール１６，１６′を設置して、
ある程度引張強さが向上した後に高張力をかける
分割張力制御すなわち前段（方向変換ロール１１
〜ピンチロール１６，１６′）は低張力でカテナ
リー制御程度にし、後段（ピンチロール１６，１
６′〜巻取りリール２０）では高張力により巻形
状良好に巻き取れる。 この分割張力制御により次表５の効果が得られ
た。
と高圧下が必要で板のエツジ割れなどの悪影響を
伴う心配があるのに反し異周速圧延によると低圧
下で効果が表れ、好ましいことがわかる。 次に板の張力に関しては高温薄帯としてはでき
るだけ低張力でないと板破断を起こすが巻き取り
機としては、高張力でないとき巻き形状および巻
き締りが必ずしも十分でない。 金属ストリツプの温度は回転冷却用ロール３，
３′の直下でMAX1200℃、急冷薄帯としての巻
取温度は500℃程度と、誘導径路の方向にかなり
急激な温度勾配を持ち、それとともに抗張力も
4.5％Si−Feにおいて0.1Kg／mm2から８Kg／mm2まで
変化する。この問題を解決するために回転冷却用
ロール３，３′〜ピンチロール１６，１６′間とピ
ンチロール１６，１６′〜巻取りリール２０間の
分割張力制御とすることがのぞましい。当然なが
ら前域については0.1Kg／mm2程度の低張力とし、
カテナリー制御を行ない、後域は１Kg／mm2程度の
高張力とし巻締りを行なうのである。 第６図は4.5％Si−Fe薄帯の引張強さ−温度依
存性を示す図表であり、巻取りの条件からいうと
高張力により巻き締めをした方が巻形状は良好で
あるが回転冷却用ロール直下での金属ストリツプ
は1000℃以上あり、1000℃以上での引張強さは
0.5Kg／mm2以下なので通常巻き取り線で操業され
るユニツト・テンシヨン１Kg／mm2以上を取ると破
断のうれいが高い。 そこで上記のように冷却ゾーン１２，１２′を
通過後にピンチロール１６，１６′を設置して、
ある程度引張強さが向上した後に高張力をかける
分割張力制御すなわち前段（方向変換ロール１１
〜ピンチロール１６，１６′）は低張力でカテナ
リー制御程度にし、後段（ピンチロール１６，１
６′〜巻取りリール２０）では高張力により巻形
状良好に巻き取れる。 この分割張力制御により次表５の効果が得られ
た。
【表】
【表】
第７図にて第１図につき述べた微細結晶質急冷
薄帯の製造装置における注湯量制御回路の一例を
示すように上位計算機２３にて設定された回転冷
却用ロール３，３′のロール周速Ｖと、設定厚み
Toの下に操業し、厚み計１７，１７′の検出信号
T1をコンパレータ２４にて設定厚みToと比較
し、較差信号T0−T1により計算機２５の動作に
てＱ−ｆ（Ｖ）の関係にて注湯ノズル１における
注湯量Ｑにつき△Ｑの増減制御を行い、またこれ
に適合するように上位計算機２３にロール周速度
Ｖについて△ｖの増減信号を伝送するのである。 なお薄帯製造初期および未期の非定常部カツト
時における通板ライン速度の減速は、予め上位コ
ンピユーター２３のプログラムに組込むのはいう
までもない。 （実施例） 実験条件 Γ成分：4.5％ Si−Fe Γ薄膜形状：0.35mm厚×200幅×1000ｍ長 Γヒートサイズ：500Kg Γ定常注湯速度：３Kg／ｓ Γ加減速時の注湯制御式： Ｑ（Kg／ｓ）＝aV（ｍ／ｓ）0.5＋bV（ｍ／ｓ） ここでａ＝0.07（Kg／s0.5ｍ0.5） ｂ＝0.4（Kg／ｍ） Γロール周速： スレツデイングおよび終端通板3m／ｓ、 定常鋳込７ｍ／ｓ Γ加減速レート： 0.5ｍ／s2（加減速時間8s） Γ冷却冷媒： エアー Γ風量： 700Nm3／ｈ Γ冷却長さ： 10ｍ Γ張力制御： 前域0.1Kg／mm2 後域１Kg／mm2 Γピンチロール圧下： 300Kg Γピンチロール異周速比： VH／VL＝1.03 実験結果 Γ非定常部カツト長さ： 先端 10ｍ 後端 15ｍ Γ回転冷却用ロール出測温度： 1100℃ Γピンチロール入測温度： 700℃ 巻取機入側温度： 650℃ Γ冷却速度： 回転冷却用ロール〜ピンチロール： 200℃／ｓ ピンチロール〜巻取りリール： 50℃／ｓ Γ板形状： ピンチロール前±15μｍ （尾端通板時圧下開
放した場合） ピンチロール後±10μｍ Γ急峻度： 巻取り後１mm／1000 Γ加減速部の板厚変動： ±３％（定常板厚350μｍに対し） （発明の効果） この発明の方法により微細結晶質急冷薄帯の微
細結晶質を維持しつつ形状悪化を伴わない的確な
コイリングが可能となり、その取扱いを著しく簡
便にすることができた。またこの発明の装置は上
記の方法の実施に使用して好適である。
薄帯の製造装置における注湯量制御回路の一例を
示すように上位計算機２３にて設定された回転冷
却用ロール３，３′のロール周速Ｖと、設定厚み
Toの下に操業し、厚み計１７，１７′の検出信号
T1をコンパレータ２４にて設定厚みToと比較
し、較差信号T0−T1により計算機２５の動作に
てＱ−ｆ（Ｖ）の関係にて注湯ノズル１における
注湯量Ｑにつき△Ｑの増減制御を行い、またこれ
に適合するように上位計算機２３にロール周速度
Ｖについて△ｖの増減信号を伝送するのである。 なお薄帯製造初期および未期の非定常部カツト
時における通板ライン速度の減速は、予め上位コ
ンピユーター２３のプログラムに組込むのはいう
までもない。 （実施例） 実験条件 Γ成分：4.5％ Si−Fe Γ薄膜形状：0.35mm厚×200幅×1000ｍ長 Γヒートサイズ：500Kg Γ定常注湯速度：３Kg／ｓ Γ加減速時の注湯制御式： Ｑ（Kg／ｓ）＝aV（ｍ／ｓ）0.5＋bV（ｍ／ｓ） ここでａ＝0.07（Kg／s0.5ｍ0.5） ｂ＝0.4（Kg／ｍ） Γロール周速： スレツデイングおよび終端通板3m／ｓ、 定常鋳込７ｍ／ｓ Γ加減速レート： 0.5ｍ／s2（加減速時間8s） Γ冷却冷媒： エアー Γ風量： 700Nm3／ｈ Γ冷却長さ： 10ｍ Γ張力制御： 前域0.1Kg／mm2 後域１Kg／mm2 Γピンチロール圧下： 300Kg Γピンチロール異周速比： VH／VL＝1.03 実験結果 Γ非定常部カツト長さ： 先端 10ｍ 後端 15ｍ Γ回転冷却用ロール出測温度： 1100℃ Γピンチロール入測温度： 700℃ 巻取機入側温度： 650℃ Γ冷却速度： 回転冷却用ロール〜ピンチロール： 200℃／ｓ ピンチロール〜巻取りリール： 50℃／ｓ Γ板形状： ピンチロール前±15μｍ （尾端通板時圧下開
放した場合） ピンチロール後±10μｍ Γ急峻度： 巻取り後１mm／1000 Γ加減速部の板厚変動： ±３％（定常板厚350μｍに対し） （発明の効果） この発明の方法により微細結晶質急冷薄帯の微
細結晶質を維持しつつ形状悪化を伴わない的確な
コイリングが可能となり、その取扱いを著しく簡
便にすることができた。またこの発明の装置は上
記の方法の実施に使用して好適である。
第１図はこの発明に伴う微細結晶質急冷薄帯の
製造過程を示すスケルトン図であり、第２図はス
レツデイングのロール周速依存性を示すグラフ、
第３図な注湯量板厚の相関グラフ、第４図は適正
冷却冷却カーブ関係図、第５図は冷却で得られた
組織における粒成長の憂無を対比した金属顕微鏡
写真であり、第６図は薄帯の引張強さ温度依存性
を示すグラフ、そして第７図は注湯量制御回路図
である。 １……注湯ノズル、２……溶湯流、３，３′…
…回転冷却用ロール、４，４′……シヤー、５…
…薄帯、１２，１２′……冷却器ヘツダー、１３
……エアーもしくはミスト流、１６，１６′……
ピンチロール、１７，１７′……厚み計、１９…
…コイル、２０……巻取りリール。
製造過程を示すスケルトン図であり、第２図はス
レツデイングのロール周速依存性を示すグラフ、
第３図な注湯量板厚の相関グラフ、第４図は適正
冷却冷却カーブ関係図、第５図は冷却で得られた
組織における粒成長の憂無を対比した金属顕微鏡
写真であり、第６図は薄帯の引張強さ温度依存性
を示すグラフ、そして第７図は注湯量制御回路図
である。 １……注湯ノズル、２……溶湯流、３，３′…
…回転冷却用ロール、４，４′……シヤー、５…
…薄帯、１２，１２′……冷却器ヘツダー、１３
……エアーもしくはミスト流、１６，１６′……
ピンチロール、１７，１７′……厚み計、１９…
…コイル、２０……巻取りリール。
１ 回転可能なロール１１の軸受ケース１３を、
ロールの前後軸と直交する方向へ移動させるため
のシリンダ・ピストン機構であつて、シリンダ・
ピストン機構を備える固定架台１６，１７に軸受
ケース１３を配置し、この軸受ケースを、直線運
動案内要素１５を介して前記移動方向に移動可能
にするとともに、前記固定架台１６，１７に、軸
線が前記移動方向を向くシリンダ孔１８を設け、
その中に同心のピストン１９を収容して、その上
端面１９Ａを、軸受ケース１３に直接もしくは間
接に当接させ、かつシリンダ孔１８の直径をピス
トン１９のそれより大にすることにより、両者の
間に環状空隙４０を形成し、ここに弾性の環状パ
ツキング４１，４２を配置したシリンダ・ピスト
ン機構において、 シリンダ孔１８とピストン１９との直径差を、
直線運動案内要素１５における軸受ケース１３の
移動方向と直交する可能な最大遊隙寸法よりも大
としかつピストン１９の軸方向寸法を、シリンダ
ロールの前後軸と直交する方向へ移動させるため
のシリンダ・ピストン機構であつて、シリンダ・
ピストン機構を備える固定架台１６，１７に軸受
ケース１３を配置し、この軸受ケースを、直線運
動案内要素１５を介して前記移動方向に移動可能
にするとともに、前記固定架台１６，１７に、軸
線が前記移動方向を向くシリンダ孔１８を設け、
その中に同心のピストン１９を収容して、その上
端面１９Ａを、軸受ケース１３に直接もしくは間
接に当接させ、かつシリンダ孔１８の直径をピス
トン１９のそれより大にすることにより、両者の
間に環状空隙４０を形成し、ここに弾性の環状パ
ツキング４１，４２を配置したシリンダ・ピスト
ン機構において、 シリンダ孔１８とピストン１９との直径差を、
直線運動案内要素１５における軸受ケース１３の
移動方向と直交する可能な最大遊隙寸法よりも大
としかつピストン１９の軸方向寸法を、シリンダ
Claims (1)
- 引継がせることを特徴とする微細結晶質急冷薄帯
の製造方法。 ２ 冷却制御が、ガス及び／又はミストの噴射に
よるものである、特許請求の範囲第１項に記載し
た微細結晶質急冷薄帯の製造方法。 ３ 注湯ノズルから流下する溶融金属の急冷を司
る、回転冷却用ロールと、 この回転冷却用ロール表面での抜熱により凝固
した薄肉帯状の金属ストリツプの端末非定常部を
切断するシヤーと、 このシヤーによる切断クロツプを系外に非除す
る切換えゲートと、 上記金属ストリツプを、その上記切断端から受
入れ、横向きに変向して誘導径路に沿うスレツデ
イング移動を司る通板装置と、 上記誘導径路上で金属ストリツプに制御冷却を
施す冷却ゾーンと、 冷却した金属ストリツプを軽圧下するピンチロ
ールおよび この軽圧下を経た金属ストリツプをコイル化す
る巻取りリール とからなることを特徴とする微細結晶質急冷薄帯
の製造装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59210340A JPS6188904A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 微細結晶質急冷薄帯の製造方法および装置 |
| DE8585307072T DE3562569D1 (en) | 1984-10-09 | 1985-10-03 | Method and apparatus for producing rapidly solidified microcrystalline metallic tapes |
| EP85307072A EP0181090B1 (en) | 1984-10-09 | 1985-10-03 | Method and apparatus for producing rapidly solidified microcrystalline metallic tapes |
| CA000492434A CA1259468A (en) | 1984-10-09 | 1985-10-08 | Method and apparatus for producing rapidly solidified microcrystalline metallic tapes |
| US07/009,564 US4766947A (en) | 1984-10-09 | 1987-01-30 | Method and apparatus for producing rapidly solidified microcrystalline metallic tapes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59210340A JPS6188904A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 微細結晶質急冷薄帯の製造方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188904A JPS6188904A (ja) | 1986-05-07 |
| JPH0471602B2 true JPH0471602B2 (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=16587786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59210340A Granted JPS6188904A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 微細結晶質急冷薄帯の製造方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4766947A (ja) |
| EP (1) | EP0181090B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6188904A (ja) |
| CA (1) | CA1259468A (ja) |
| DE (1) | DE3562569D1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07115041B2 (ja) * | 1987-03-11 | 1995-12-13 | 日本鋼管株式会社 | 無方向性高Ｓｉ鋼板の製造方法 |
| US4964583A (en) * | 1987-11-19 | 1990-10-23 | Kawasaki Steel Corporation | Method of transporting rapidly quenched ribbon and apparatus therefor |
| JPH0741281B2 (ja) * | 1988-04-26 | 1995-05-10 | 川崎製鉄株式会社 | 長手方向に溶断した鋼スラブの冷延コイル端部の表面性状異常防止方法 |
| JPH0818114B2 (ja) * | 1988-12-10 | 1996-02-28 | 川崎製鉄株式会社 | 急冷金属薄帯の搬送設備 |
| JP2911733B2 (ja) | 1993-10-04 | 1999-06-23 | 新日本製鐵株式会社 | 高靭性非晶質合金薄帯およびその製造方法 |
| AUPP964499A0 (en) * | 1999-04-08 | 1999-04-29 | Bhp Steel (Jla) Pty Limited | Casting strip |
| AU762787B2 (en) * | 1999-04-08 | 2003-07-03 | Bluescope Steel Limited | Casting strip |
| AU2001259943B2 (en) * | 2000-05-26 | 2006-07-27 | Bluescope Steel Limited | Hot rolling thin strip |
| AUPQ779900A0 (en) * | 2000-05-26 | 2000-06-22 | Bhp Steel (Jla) Pty Limited | Hot rolling thin strip |
| JP4918155B2 (ja) | 2010-09-28 | 2012-04-18 | 三菱日立製鉄機械株式会社 | 熱延鋼帯の製造装置及び製造方法 |
| CN103008448B (zh) * | 2012-12-03 | 2015-01-07 | 河南亚东量具有限公司 | 一种卷尺自动卷簧设备 |
| GB2539010B (en) * | 2015-06-03 | 2019-12-18 | Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg | Method of fabricating an article for magnetic heat exchange |
Citations (1)
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| JPS58167060A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-10-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 薄鋼板の製造方法及びその装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2233578A (en) * | 1937-11-04 | 1941-03-04 | Western Cartridge Co | Method of making battery cans |
| NL79350C (ja) * | 1951-04-05 | |||
| FR1198006A (fr) * | 1958-01-31 | 1959-12-04 | Pechiney Prod Chimiques Sa | Coulée continue des métaux |
| US3147521A (en) * | 1961-08-10 | 1964-09-08 | Boehm Arnold Henry | Continuous casting and forming process |
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