JPH0543972Y2 - - Google Patents

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JPH0543972Y2
JPH0543972Y2 JP3126289U JP3126289U JPH0543972Y2 JP H0543972 Y2 JPH0543972 Y2 JP H0543972Y2 JP 3126289 U JP3126289 U JP 3126289U JP 3126289 U JP3126289 U JP 3126289U JP H0543972 Y2 JPH0543972 Y2 JP H0543972Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、Nd合金溶湯を冷却ドラムに噴射さ
せてフレークを製造する際に使用するNd合金注
油装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a Nd alloy lubricating device used when producing flakes by injecting molten Nd alloy onto a cooling drum.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

溶融金属を急冷凝固して金属薄帯を製造する方
法は、非晶質合金の開発を契機として利点が注目
され、新しい材料の開発のための手段として脚光
を浴びている。この急冷凝固法による金属薄帯の
製造技術は、高温の溶融物質を高速回転している
冷却ドラムの外周面に吹き付けて急冷し、非晶質
或いはそれに近い結晶質の材料を製造するもので
ある。この技術によるとき、機械加工が困難な、
たとえば冷間圧延が不可能な材料の薄帯を溶融金
属から直接的に得ることができる。また、通常の
冷却手段では不可能な高温相の非晶質化を室温で
実現することができる。
BACKGROUND ART The method of producing metal ribbon by rapidly solidifying molten metal has attracted attention for its advantages following the development of amorphous alloys, and is now in the spotlight as a means for developing new materials. This technology for producing metal ribbon using the rapid solidification method involves spraying a high-temperature molten material onto the outer surface of a cooling drum that is rotating at high speed and rapidly cooling it to produce an amorphous or near-crystalline material. . When using this technology, machining is difficult.
For example, ribbons of materials that cannot be cold rolled can be obtained directly from molten metal. Furthermore, it is possible to transform a high-temperature phase into an amorphous state at room temperature, which is impossible with ordinary cooling means.

他方、Nd−Fe−B系永久磁石を急冷凝固法に
よつて製造する技術として、特開昭57−210934号
公報、特開昭60−9852号公報等で紹介された方法
がある。また、同様な方法が、大学、企業等の研
究成果として多数報告されている。しかし、従来
の技術は、いずれも少量の合金を石英坩堝中で溶
解し、急冷凝固させる実験室規模のものである。
On the other hand, as a technique for manufacturing Nd--Fe--B permanent magnets by the rapid solidification method, there are methods introduced in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 57-210934 and 60-9852. In addition, many similar methods have been reported as research results by universities, companies, etc. However, all of the conventional techniques are laboratory-scale, in which a small amount of the alloy is melted in a quartz crucible and rapidly solidified.

そこで、本考案者等は、第2図に示す設備構成
をもつた装置を開発した。この装置においては、
装置本体31の内部を溶解室32とフレーク化室
33とに区分し、それぞれを真空排気装置34に
接続している。溶解室32には、高周波コイル3
5を備えた溶解容器36が傾動可能に配置されて
いる。
Therefore, the present inventors developed an apparatus having the equipment configuration shown in FIG. In this device,
The inside of the apparatus main body 31 is divided into a melting chamber 32 and a flaking chamber 33, each of which is connected to a vacuum evacuation device 34. A high frequency coil 3 is installed in the melting chamber 32.
A melting vessel 36 with a cylindrical tube 5 is tiltably arranged.

溶解室32とフレーク化室33とを仕切る仕切
り壁37にはベローズ38が装着されており、こ
のベローズ38に漏斗39及び注湯容器40が取
り付けられる。注油容器40の下端には噴射ノズ
ル41が設けられており、注湯容器40本体及び
噴射ノズル41それぞれを所定温度に保持するた
めの高周波コイル42が周囲に配置されている。
なお、高周波コイル42による注湯容器40の加
熱を効率良く行なうため、注湯容器40と高周波
コイル42との間に黒鉛ブロツク43が介在され
ている。また、黒鉛ブロツク43と高周波コイル
42との間に外坩堝45を配置して、注湯容器4
0を支持する。
A bellows 38 is attached to a partition wall 37 that partitions the melting chamber 32 and the flaking chamber 33, and a funnel 39 and a pouring container 40 are attached to the bellows 38. An injection nozzle 41 is provided at the lower end of the oil pouring container 40, and a high frequency coil 42 for maintaining the main body of the oil pouring container 40 and the injection nozzle 41 at a predetermined temperature is arranged around the oil pouring container 40.
In order to efficiently heat the pouring container 40 by the high frequency coil 42, a graphite block 43 is interposed between the pouring container 40 and the high frequency coil 42. Further, an outer crucible 45 is arranged between the graphite block 43 and the high frequency coil 42, and the pouring container 4
Supports 0.

溶解容器36で所定量のNd−Fe−B系合金原
料を溶解した後、溶解容器36を傾動させること
によつて、Nd合金の溶湯44を溶解容器36か
ら漏斗39を介して注湯容器40に移し替える。
なお、溶解室32の内部は、溶解室扉46の開閉
によつて開放又は封止される。
After melting a predetermined amount of Nd-Fe-B alloy raw material in the melting container 36, by tilting the melting container 36, the molten Nd alloy 44 is poured from the melting container 36 through the funnel 39 into the pouring container 40. Transfer to.
Note that the inside of the dissolution chamber 32 is opened or sealed by opening and closing the dissolution chamber door 46.

注湯容器40に供給された溶湯44は、溶湯容
器40底部にある噴射ノズル41から冷却ドラム
47の外周面に吹き付けられる。溶湯44は、冷
却ドラム47の外周面上でパドル48を形成し、
冷却ドラム47を介した抜熱によつてフレーク4
9として飛翔する。このフレーク49が、ダクト
50を経てフレーク室51に集められる。なお、
冷却ドラム47による溶湯44の冷却を均一に行
うため、パドル48形成位置の上流側に研磨ロー
ル52及びブラシロール53を設けている。
The molten metal 44 supplied to the pouring container 40 is sprayed onto the outer peripheral surface of the cooling drum 47 from the injection nozzle 41 located at the bottom of the molten metal container 40 . The molten metal 44 forms a puddle 48 on the outer peripheral surface of the cooling drum 47,
The flakes 4 are removed by removing heat through the cooling drum 47.
Fly as 9. The flakes 49 are collected in a flake chamber 51 via a duct 50. In addition,
In order to uniformly cool the molten metal 44 by the cooling drum 47, a polishing roll 52 and a brush roll 53 are provided upstream of the position where the paddle 48 is formed.

フレーク室51に集められたフレーク49は、
粒鉄を除去した後、所定のサイズに粉砕されて、
磁石材料となる。
The flakes 49 collected in the flake chamber 51 are
After removing the granulated iron, it is crushed to a predetermined size.
Becomes magnetic material.

〔考案が解決しようとする課題〕[The problem that the idea aims to solve]

このフレーク製造装置において、冷却ドラム4
7に供給されるNd合金溶湯を所定の温度に保持
するため、本発明者等は、第3図に示す構造をも
つたNd合金注油装置を開発し、特願昭63−
333829号として出願した。
In this flake manufacturing apparatus, the cooling drum 4
In order to maintain the molten Nd alloy supplied to the molten Nd alloy at a predetermined temperature, the present inventors developed a Nd alloy lubricating device having the structure shown in FIG.
The application was filed as No. 333829.

このNd合金注湯装置は、石英製の容器本体5
4をもち、その上端に形成したフランジ55が、
第2図に示したベローズ38の内側肩部に載置さ
れる。容器本体54の下端には噴射ノズル56が
形成されており、容器本体54及び噴射ノズル5
6の外周にカーボン発熱体57a,57bが配置
されている。更に、カーボン発熱体57aと外坩
堝58との間に断熱性のカーボン布59が配置さ
れ、外坩堝58から突出した容器本体54の側壁
部分にガス遮断布60が捲回されている。
This Nd alloy pouring device has a quartz vessel body 5
4, and a flange 55 formed at the upper end thereof,
The container body 54 is placed on the inner shoulder of the bellows 38 shown in FIG. 2. A jet nozzle 56 is formed at the lower end of the container body 54. The container body 54 and the jet nozzle 56 are connected to each other.
Carbon heating elements 57a, 57b are disposed on the outer periphery of container body 6. Furthermore, a heat insulating carbon cloth 59 is disposed between carbon heating element 57a and outer crucible 58, and a gas blocking cloth 60 is wound around the side wall portion of container body 54 protruding from outer crucible 58.

高周波コイル42(第2図参照)によつてカー
ボン発熱体57aが誘導加熱され、この熱が容器
本体54を介してNd合金溶湯に伝わり、Nd合金
溶湯を所定の温度に保持する。また、噴射ノズル
56部分に対しても専用のカーボン発熱体57b
で加熱が行われる。
The carbon heating element 57a is inductively heated by the high frequency coil 42 (see FIG. 2), and this heat is transmitted to the molten Nd alloy via the container body 54 to maintain the molten Nd alloy at a predetermined temperature. In addition, a dedicated carbon heating element 57b is also provided for the injection nozzle 56 portion.
Heating takes place.

ところが、カーボン発熱体57b及び噴射ノズ
ル56の下端側は雰囲気に開放されている。しか
も、噴射ノズル56の下端面は、Nd合金溶湯を
所定の太さをもつ流れとして噴出させるため狭い
幅に形成されており、熱容量が小さくなつてい
る。そのため、高周波コイル42で加熱されて
も、カーボン発熱体57b及び噴射ノズル56の
下端面から雰囲気に逸散する熱量が無視できな
い。そのため、この部分でNd合金溶湯の温度低
下が生じ、粘性が上昇して、噴射ノズル56を閉
塞する恐れがある。
However, the lower ends of the carbon heating element 57b and the injection nozzle 56 are open to the atmosphere. Moreover, the lower end surface of the injection nozzle 56 is formed to have a narrow width in order to eject the molten Nd alloy as a flow having a predetermined thickness, and thus has a small heat capacity. Therefore, even when heated by the high-frequency coil 42, the amount of heat dissipated into the atmosphere from the carbon heating element 57b and the lower end surface of the injection nozzle 56 cannot be ignored. Therefore, the temperature of the molten Nd alloy decreases in this portion, and the viscosity increases, which may clog the injection nozzle 56.

そこで、本考案は、噴射ノズル及びカーボン発
熱体の下端面に保温機構を設け、下端から雰囲気
に逸散する熱量を抑えることによつて、噴射ノズ
ルの閉塞を防止することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to prevent the injection nozzle from clogging by providing a heat retention mechanism on the lower end surface of the injection nozzle and the carbon heating element and suppressing the amount of heat dissipated into the atmosphere from the lower end.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本考案のND合金注湯装置は、その目的を達成
するために、不活性雰囲気中で溶解したNd合金
溶湯を冷却ドラムの外周面に供給する注湯装置で
あつて、下端に噴射ノズルが形成された石英製容
器本体と、該容器本体の外周に配置されたカーボ
ン発熱体と、該カーボン発熱体の側面に固定され
下端面に延びた耐熱金属製の支持具と、該支持具
と前記カーボン発熱体の下端面との間に充填され
た耐熱繊維とを備えていることを特徴とする。
In order to achieve this purpose, the ND alloy pouring device of the present invention is a pouring device that supplies molten Nd alloy melted in an inert atmosphere to the outer peripheral surface of a cooling drum, and has an injection nozzle formed at the lower end. a quartz container body, a carbon heating element disposed on the outer periphery of the container body, a support made of a heat-resistant metal fixed to the side surface of the carbon heating element and extending to the lower end surface, and the support and the carbon It is characterized by comprising heat-resistant fibers filled between the heating element and the lower end surface of the heating element.

〔実施例〕〔Example〕

このNd合金注湯装置は、第3図で説明した構
成を基本とし、カーボン発熱体及び噴射ノズルの
下端面に保温対策を施したものである。その改良
分を第1図に示し、他の部分については第2図及
び第3図の符番を参照しながら説明する。
This Nd alloy pouring device is based on the configuration explained in FIG. 3, and heat insulation measures are taken on the carbon heating element and the lower end surface of the injection nozzle. The improvements are shown in FIG. 1, and other parts will be explained with reference to the reference numbers in FIGS. 2 and 3.

注湯容器40の下部に設けられた噴射ノズル1
を取り囲むように、カーボン発熱体2を配置して
いる。このカーボン発熱体2の側面に切欠き3を
形成し、この切欠き3にモリブデン等の耐熱金属
でできた支持具4の端部を差し込んで固定する。
この支持具4は、カーボン発熱体2の全下端面に
対向するように矩形状に成形されており、噴射ノ
ズル1の噴出口5を形成した下端面に対応する部
分が打ち抜かれている。また、支持具4の両縁部
材が折り曲げられており、この屈曲部6がカーボ
ン発熱体2の傾斜面に当接される。そして、屈曲
部6の先端部が更に折り曲げられ、切欠き3に挿
入される。
Injection nozzle 1 provided at the bottom of pouring container 40
The carbon heating element 2 is arranged so as to surround the carbon heating element 2. A notch 3 is formed in the side surface of the carbon heating element 2, and an end of a support 4 made of a heat-resistant metal such as molybdenum is inserted into the notch 3 and fixed.
This support 4 is formed into a rectangular shape so as to face the entire lower end surface of the carbon heating element 2, and a portion corresponding to the lower end surface on which the jet nozzle 5 of the injection nozzle 1 is formed is punched out. Further, both edge members of the support 4 are bent, and the bent portions 6 are brought into contact with the inclined surface of the carbon heating element 2. Then, the tip of the bent portion 6 is further bent and inserted into the notch 3.

カーボン発熱体2の下端面と支持具4との間に
3〜5mmの厚みで耐熱繊維7が充填されている。
この耐熱繊維7としては、セラミツクスフアイバ
ー、ガラスフアイバー、アスベスト、カーボンフ
アイバー等が使用される。なかでも、Al2O334〜
36%,SiO249〜51%、ZrO214〜15%の組成をも
つセラミツクスフアイバーが好適である。充填さ
れた耐熱繊維7は、カーボン発熱体2の下端面と
支持具4との間に多数の空隙をもつた断熱層を形
成する。そのため、カーボン発熱体2の下端面を
介した放熱が抑えられる。
Heat-resistant fibers 7 are filled between the lower end surface of the carbon heating element 2 and the support 4 to a thickness of 3 to 5 mm.
As the heat-resistant fiber 7, ceramic fiber, glass fiber, asbestos, carbon fiber, etc. are used. Among them, Al 2 O 3 34~
Ceramic fibers having a composition of 36% SiO 2 , 49-51% SiO 2 , and 14-15% ZrO 2 are preferred. The filled heat-resistant fibers 7 form a heat insulating layer with a large number of voids between the lower end surface of the carbon heating element 2 and the support 4. Therefore, heat radiation through the lower end surface of the carbon heating element 2 is suppressed.

また、支持具4の平面部分は、図示するように
噴射ノズル1の下端面よりも下方に位置する。そ
のため、噴出口5の下方空間は、上部が噴射ノズ
ル1の下端面で、両側が耐熱繊維7で仕切られた
空間となる。その結果、噴出口5を介した放熱も
抑制されて、噴出口5を流出するNd合金溶湯、
或いは容器本体54内を噴出口5近傍まで降下し
たNd合金溶湯が温度低下することがない。
Further, the plane portion of the support 4 is located below the lower end surface of the injection nozzle 1 as shown in the figure. Therefore, the space below the jet nozzle 5 is a space whose upper part is the lower end surface of the jet nozzle 1 and whose both sides are partitioned by the heat-resistant fibers 7. As a result, heat radiation through the spout 5 is also suppressed, and the molten Nd alloy flowing out from the spout 5 is
Alternatively, the temperature of the molten Nd alloy that has descended within the container body 54 to the vicinity of the spout 5 does not drop.

このようにして、下端面が保温されたNd合金
注油装置を使用してNd合金溶湯を噴出させると
き、噴出の前後で温度変化がほとんど見られず、
噴出口5周辺の噴射ノズル1に地金付着が発生す
ることがなくなつた。これに対し、保温対策を施
していない注湯装置を使用してNd合金を噴出さ
せたところ、ほとんど毎回ノズル閉塞が発生し、
長時間に渡る安定噴出ができなかつた。
In this way, when spouting molten Nd alloy using the Nd alloy lubricating device whose lower end surface is kept warm, there is almost no temperature change before and after spouting.
Metal adhesion no longer occurs on the injection nozzle 1 around the injection port 5. On the other hand, when Nd alloy was spouted using a pouring device without heat insulation measures, nozzle blockage occurred almost every time.
It was not possible to eject stably for a long period of time.

また、実質的な温度低下がない状態でNd合金
溶湯を冷却ドラム47に供給することができるた
めに、噴出口5からでたNd合金溶湯流の流動状
態が安定化し、冷却ドラム47の外周面における
冷却条件が均一化され、生成されたフレークの品
質、組織が安定化する。更に、カーボン発熱体2
の下端に取り付けた支持具4及び耐熱繊維7は、
機械的衝撃からカーボン発熱体2及び噴射ノズル
1を保護することにも役立つ。そのため、特に組
立て時や保守・点検等の際に、各種機器との接触
によつて噴射ノズル1やカーボン発熱体2に破
損、割れ等が発生することがなくなり、その分だ
け作業性に良いものとなる。
Furthermore, since the molten Nd alloy can be supplied to the cooling drum 47 without a substantial temperature drop, the flow state of the molten Nd alloy flowing out from the spout 5 is stabilized, and the outer peripheral surface of the cooling drum 47 is stabilized. The cooling conditions in the process are made uniform, and the quality and structure of the produced flakes are stabilized. Furthermore, carbon heating element 2
The support 4 and heat-resistant fiber 7 attached to the lower end of
It also serves to protect the carbon heating element 2 and the injection nozzle 1 from mechanical shock. Therefore, the injection nozzle 1 and the carbon heating element 2 will not be damaged or cracked due to contact with various equipment, especially during assembly, maintenance, inspection, etc., which will improve workability. becomes.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上に説明したように、本考案においては、噴
射ノズルの周囲に設けたカーボン発熱体に支持具
を取り付け、この支持具とカーボン発熱体下端面
との間に耐熱繊維を配置することによつて、カー
ボン発熱体及び噴射ノズルの下端面から雰囲気に
熱が逸散することを防止している。そのため、特
に断面積が小さくなつている噴射ノズル先端部で
Nd合金溶湯の温度低下及び粘性上昇が抑えられ
て、ノズル内部に地金付着が発生することがなく
なる。その結果、安定した条件下でNd合金溶湯
を冷却ドラムに供給し、品質が一定したフレーク
を歩留り良く製造することが可能となる。
As explained above, in the present invention, a support is attached to the carbon heating element provided around the injection nozzle, and a heat-resistant fiber is placed between the support and the lower end surface of the carbon heating element. This prevents heat from dissipating into the atmosphere from the carbon heating element and the lower end surface of the injection nozzle. Therefore, especially at the tip of the injection nozzle where the cross-sectional area is small,
The temperature drop and viscosity increase of the molten Nd alloy are suppressed, and metal adhesion inside the nozzle is prevented. As a result, it becomes possible to supply molten Nd alloy to the cooling drum under stable conditions and produce flakes of constant quality with a high yield.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案実施例のNd合金注湯装置を示
し、第2図はNd−Fe−B合金のフレークを製造
する装置全体を示したものであり、第3図は本考
案者等が先に提案したNd合金注湯装置を示す。 1,56……噴射ノズル、2,57a,57b
……カーボン発熱体、3……切欠き、4……支持
具、5……噴出口、6……屈曲部、7……耐熱繊
維、40,54……注湯容器、44……Nd合金
溶湯、47……冷却ドラム。
Fig. 1 shows the Nd alloy pouring apparatus according to the embodiment of the present invention, Fig. 2 shows the entire apparatus for producing flakes of Nd-Fe-B alloy, and Fig. 3 shows the Nd alloy pouring apparatus according to the embodiment of the present invention. This figure shows the Nd alloy pouring equipment proposed earlier. 1,56...Injection nozzle, 2,57a, 57b
... Carbon heating element, 3 ... Notch, 4 ... Support, 5 ... Spout, 6 ... Bent part, 7 ... Heat-resistant fiber, 40, 54 ... Pouring container, 44 ... Nd alloy Molten metal, 47...cooling drum.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 不活性雰囲気中で溶解したNd合金溶湯を冷却
ドラムの外周面に供給する注湯装置であつて、下
端に噴射ノズルが形成された石英製容器本体と、
該容器本体の外周に配置されたカーボン発熱体
と、該カーボン発熱体の側面に固定され下端面に
延びた耐熱金属製の支持具と、該支持具と前記カ
ーボン発熱体の下端面との間に充填された耐熱繊
維とを備えていることを特徴とするNd合金注湯
装置。
A pouring device that supplies molten Nd alloy melted in an inert atmosphere to the outer circumferential surface of a cooling drum, comprising a quartz container body having an injection nozzle formed at the lower end;
A carbon heating element disposed on the outer periphery of the container body, a support made of heat-resistant metal fixed to a side surface of the carbon heating element and extending to the lower end surface, and between the support and the lower end surface of the carbon heating element. A Nd alloy pouring device characterized by comprising: a heat-resistant fiber filled with a heat-resistant fiber;
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