JPH0620612B2 - Quenched metal manufacturing method - Google Patents

Quenched metal manufacturing method

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JPH0620612B2
JPH0620612B2 JP20287786A JP20287786A JPH0620612B2 JP H0620612 B2 JPH0620612 B2 JP H0620612B2 JP 20287786 A JP20287786 A JP 20287786A JP 20287786 A JP20287786 A JP 20287786A JP H0620612 B2 JPH0620612 B2 JP H0620612B2
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JP
Japan
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nozzle
jet
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ribbon
molten metal
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司 塩見
秀敏 井上
克之 吉川
常幸 中園
邦男 川端
優一 安堂
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ARUMINIUMU FUNMATSU YAKIN GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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ARUMINIUMU FUNMATSU YAKIN GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/10Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying using centrifugal force

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は回転ロール上に複数本の小径ノズルを用いて溶
融金属を噴射して急冷する凝固材(リボン、テープ、フ
レーク等)の製造方法の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a method for producing a solidifying material (ribbon, tape, flakes, etc.) in which molten metal is sprayed onto a rotating roll using a plurality of small-diameter nozzles to quench the molten metal. Related to the improvement of.

(従来技術とその問題点) 溶融金属を急冷凝固し、得られた急冷材を固化成形して
種々の製品を製造する方法は、従来の溶解鋳造法(以下
I/M法と略記)に比べ、(1)合金元素の種類及び添
加量を大幅に増大することができ、(2)結晶粒の微細
化及び第二相粒子の微細分散等が促進される。このた
め、従来のI/M法では得ることのできない新合金の開
発が期待できるため、最近特に注目を集めている。
(Prior art and its problems) Compared with the conventional melt casting method (hereinafter abbreviated as I / M method), the method of rapidly solidifying molten metal and solidifying the obtained quench material to produce various products is , (1) The type and amount of addition of alloying elements can be significantly increased, and (2) the miniaturization of crystal grains and the fine dispersion of second phase grains are promoted. For this reason, new alloys, which cannot be obtained by the conventional I / M method, can be expected to be developed.

ところで、この種の急冷凝固技術を促進させていくうえ
で特に重要なことは、原料となる急冷凝固材を如何に効
率良く大量に且つ安定して製造するかということであ
り、こうした要請に答えるべく種々の方法及び装置が提
案されている。
By the way, what is particularly important in promoting this type of rapid solidification technology is how to efficiently and stably produce a rapidly solidified material as a raw material, and answer such a request. Therefore, various methods and devices have been proposed.

現在比較的汎用されているのは、単ロール法、双ロール
法であり、特に単ロール法は設備的にも比較的単純であ
るため、最もよく利用されている。
At present, the single roll method and the twin roll method are relatively widely used. In particular, the single roll method is relatively simple in terms of equipment and is therefore most widely used.

本法の原理、使用方法の概略を簡単に説明すると、第5
図に示すように、まず、誘導加熱コイルあるいは加熱ヒ
ーター等の加熱装置5を有する密閉型るつぼ4内で溶解
された金属溶湯1は、ガス導入管(通常Ar,N2等の
不活性ガスを使用)3により導入された不活性ガスによ
り加圧され、小径のノズル2(通常0.2〜1.0mm
φ)を通って噴射され、金属溶湯ジェット6が形成され
る。金属溶湯ジェット(以下ジェット)6は、ノズル2
の直下に配置された回転ロール7の面上で薄帯状に引き
伸ばされると同時に、ロールからの急激な奪熱効果によ
り急冷凝固されてリボンRを形成した後、回収容器ある
いは巻取装置等へ送られ回収される(一般に、メルトス
ピニング(Melt Spinning)法と呼ばれている)。
The principle of this method and the outline of its usage are briefly described as follows.
As shown in the figure, first, the molten metal 1 melted in a closed crucible 4 having a heating device 5 such as an induction heating coil or a heating heater is fed with a gas introduction pipe (usually an inert gas such as Ar or N 2). The small diameter nozzle 2 (usually 0.2 to 1.0 mm) is pressurized by the inert gas introduced by the use 3).
φ), and a molten metal jet 6 is formed. The molten metal jet (hereinafter, jet) 6 is a nozzle 2
At the same time as being stretched in a thin strip shape on the surface of the rotating roll 7 arranged immediately below, it is rapidly cooled and solidified by a rapid heat absorbing effect from the roll to form a ribbon R, and then sent to a recovery container or a winding device. And collected (generally called the melt spinning method).

かかる単ロール法においては、メルトスピニング方式を
採用して、均質な連続リボンを製造するためには如何に
安定したジェットを形成させるかが重要因子の一つであ
り、そのためにはノズル/ロール間距離(l)を極力小
さくして操業するのが普通である。
In such a single roll method, one of the important factors is how to form a stable jet in order to produce a uniform continuous ribbon by adopting the melt spinning method. It is normal to operate with the distance (l) as small as possible.

また、生産性を上げるため、第8図に示す如く、ノズル
を複数化して同時に多数のリボンRを得ることも行なわ
れる。
Further, in order to improve productivity, a plurality of nozzles may be provided to obtain a large number of ribbons R at the same time, as shown in FIG.

しかしながら、この種のノズル径は0.2〜1.0mmφ
といった小径のため非常に閉塞し易いものであり、溶湯
中に含有された介在物(酸化物、耐火材、酸化膜等)に
より、比較的頻繁に閉塞してしまう。閉塞の原因として
は、以上以外に、噴射開始前るつぼ内で溶解・保持中に
ノズルを通じて流れ込む大気等によるノズル近傍の溶湯
の酸化等がある。そのため、装置全体を囲むチャンバー
内およびるつぼ内をノズルの閉塞を防止するために不活
性ガス雰囲気としているが、金属を急冷する場合、合金
化のための添加元素の融点の関係で溶湯温度をかなり高
く上げる場合があり、非反応性黒鉛るつぼを使用してい
るにも拘わらず、るつぼとの反応物が生じたり、前記不
活性ガス雰囲気でも酸化物が生じたりする場合が多々あ
り、ノズルの閉塞は避け難い。
However, the nozzle diameter of this kind is 0.2-1.0 mmφ
Since it has such a small diameter, it is very easily clogged, and it is relatively frequently clogged by inclusions (oxide, refractory material, oxide film, etc.) contained in the molten metal. Other than the above, the cause of blockage is oxidation of the molten metal in the vicinity of the nozzle due to the atmosphere flowing through the nozzle during melting / holding in the crucible before the start of injection. Therefore, an inert gas atmosphere is used in the chamber and the crucible surrounding the entire device to prevent nozzle clogging.However, when quenching a metal, the temperature of the molten metal is considerably increased due to the melting point of the additive element for alloying. There is a case where the temperature is raised to a high level, and although a non-reactive graphite crucible is used, a reaction product with the crucible is often generated, and an oxide is often generated even in the inert gas atmosphere. Is hard to avoid.

こうした原因により1つのノズルに閉塞(ノズルの一部
もしくは全部)が生じた場合、噴射されるジェットは不
安定となり、例えば、流速の変動、流径の縮小、
噴射角度の変動(第6図(a))、ジェットが形成さ
れず滴下状態となる(第6図(b))、完全閉塞によ
る噴射不能といった現象が起こる。その結果、〜の
軽微な場合には初期目的と異なる品質のリボンが出来た
り、〜の重度の場合、あるいはの場合にはリボン
が形成されなくなるばかりか、第7図に示す如くロール
面上で不安定ジェット又は滴下溶滴がはじき飛ばされ小
滴となって飛散することになる。このようなジェットの
不安定化あるいは滴下の現象は、ノズル数が1個の場合
でも当然起るが、複数個の場合でもその内の不特定数に
起るものである。従って、第8図の場合のように複数ノ
ズルを採用した時、その内の不特定数のノズルにおいて
ジェットの不安定化が起り、上述の小滴が飛散すると、
これら飛散小滴は隣接の健全なリボンに一部が付着した
り、また一部は回収容器または巻取装置に混入すること
になる。このような飛散小滴はロール面上で急冷凝固し
たものではなく、ロール面上での反射後の飛行中に周囲
の雰囲気ガスにより奪熱凝固するため、冷却速度が非常
に遅いものである(以下徐冷粉という)。徐冷粉が付
着、混入したリボンはその後の固化成形材中で組織的不
均一の原因となるため、特性劣化を引き起こし、良好な
最終製品が得られなくなる。
When one nozzle is clogged (a part or all of the nozzle) due to such a cause, the jet to be jetted becomes unstable, and for example, fluctuation of the flow velocity, reduction of the flow diameter,
There are phenomena such as fluctuations in the jetting angle (Fig. 6 (a)), a jet is not formed and drops (Fig. 6 (b)), and jetting is impossible due to complete blockage. As a result, in the case of ~, a ribbon of a quality different from the initial purpose is produced, and in the case of ~, or in the case of severe, the ribbon is not formed, and as shown in FIG. The unstable jet or the dropped droplets are repelled and become small droplets. Such a destabilization or dropping phenomenon of the jet naturally occurs even when the number of nozzles is one, but when a plurality of nozzles are provided, an unspecified number of them occurs. Therefore, when a plurality of nozzles is adopted as in the case of FIG. 8, jet instability occurs in an unspecified number of nozzles, and the above-mentioned droplets are scattered,
Some of these scattered droplets will adhere to the adjacent sound ribbon, and some will be mixed in the collection container or the winding device. Such scattered droplets are not rapidly solidified on the roll surface, but are rapidly depleted and solidified by the ambient atmosphere gas during flight after reflection on the roll surface, so the cooling rate is very slow ( Hereinafter referred to as slowly cooled powder). The ribbon to which the slow-cooled powder adheres and mixes causes a structural nonuniformity in the solidified molding material thereafter, which causes characteristic deterioration and makes it impossible to obtain a good final product.

特に、多穴ノズルで連続リボンを生産する場合、複数個
のノズルの1個でも前述の様な閉塞が起こり、ジェット
が不安定化する(第8図)と、残りの正常なノズルから
製造されるリボンまでも品質が劣化してしまう。そのた
め、これまではそのチャージで得られた製品を全量廃却
するか、または閉塞(もしくはジェットの不安定)が発
見された場合は直ちに操業を停止する等の対策を取って
おり、歩留まりすなわち生産性低下の大きな原因であっ
た。この様な生産性の低下はAl、Mg等酸化性の著し
い活性金属で特に著しかった。
In particular, when producing a continuous ribbon with a multi-hole nozzle, even if one of the nozzles is clogged as described above and the jet becomes unstable (Fig. 8), it is manufactured from the remaining normal nozzles. The quality of even the ribbon will deteriorate. Therefore, until now, we have taken all measures such as discarding all the products obtained by the charge, or immediately stopping the operation when blockage (or instability of the jet) is found. It was a major cause of sex deterioration. Such a decrease in productivity was especially remarkable in active metals such as Al and Mg which are highly oxidizable.

(発明が解決しようとする課題) そこで、生産性低下を防ぐためには、ジェットの不安定
となった閉塞ノズルを閉じる必要があるが、溶湯ノズル
の開閉にスライドノズルあるいは浸漬式のストッパー等
を適用した場合、前者はノズル/ロール間の小間隙(通
常10mm以下)に駆動するノズルを取り付けざるを得
ず、技術的に不可能と言えないまでも高度なストッパー
加工技術とその駆動技術が必要となり、設備費の高騰を
招くことになる。特に近年、品質向上の要求からリボン
の酸化を抑えるため、気密性チャンバー内の不活性ガス
雰囲気中でリボンの製造を行う必要が生じており、この
場合、気密性チャンバー内に上記の駆動ストッパーを設
け且つその制御を行うことは益々困難となり、また高価
な設備が必要となることは言うまでもない。また、生産
性をさらに向上させるため、10穴、20穴といった多
数のノズルに各々独立して駆動ストッパーを取り付ける
ことも設備の高騰を招くことは明らかである。
(Problems to be solved by the invention) Therefore, in order to prevent a decrease in productivity, it is necessary to close the nozzle in which the jet becomes unstable, but a slide nozzle or an immersion type stopper is used to open and close the molten metal nozzle. In that case, the former must attach a nozzle that drives to a small gap between the nozzle and roll (usually 10 mm or less), and requires advanced stopper processing technology and its driving technology, if not technically impossible. , Which will lead to soaring equipment costs. Particularly in recent years, in order to suppress the oxidation of the ribbon due to the demand for quality improvement, it is necessary to manufacture the ribbon in an inert gas atmosphere in the airtight chamber. In this case, the above drive stopper is provided in the airtight chamber. It is needless to say that it becomes more difficult to provide and control it, and expensive equipment is required. In order to further improve the productivity, it is obvious that mounting the drive stoppers independently on a large number of nozzles, such as 10 holes and 20 holes, also causes the equipment price to rise.

後者の場合についても同様、多数の上下駆動式ストッパ
ーを各ノズルに独立して配設することは設備の複雑性、
高価格を招くことになる。
In the latter case as well, it is complicated to install a large number of vertical drive type stoppers for each nozzle independently.
This will lead to high prices.

また、前者、後者いずれの場合にも操業終了後ストッパ
ーの交換等、メンテナンス上の煩わしさによる生産性の
低下も否めない。
Further, in both the former case and the latter case, it is undeniable that the productivity is lowered due to the troublesome maintenance such as the replacement of the stopper after the operation is completed.

さらに、両者いずれの方式でも、数十穴といった非常に
多数のノズルで生産性を上げようとした場合、ストッパ
ーを配設する関係上、ノズル間隙を10mm、20mmと広
くせざるを得ず、そのためのるつぼ、溶解炉等の大型化
を招くといった不利益も発生する。
Furthermore, in both methods, when trying to improve productivity with a very large number of nozzles such as several tens of holes, the nozzle gap must be widened to 10 mm and 20 mm due to the arrangement of the stopper, which is why There is also a disadvantage that the crucible, the melting furnace, etc. are increased in size.

本発明は、メルトスピニング法等で、るつぼ内金属溶湯
を複数の小径ノズルから溶湯ジェットとして噴射し、該
ノズル直下に配置された回転ロール上で急冷凝固させて
リボン、テープ、フレーク等の凝固材を製造するにあた
り、複数のノズルの内の不特定数のノズル閉塞から起こ
るジェットの不安定に起因した不良リボンの発生を、極
めて簡単に且つ低価格の設備で防止することにより、生
産性・歩留りに優れた技術を提供することを目的とす
る。
The present invention is a melt spinning method or the like, in which a molten metal in a crucible is jetted as a molten metal jet from a plurality of small-diameter nozzles, and rapidly solidified on a rotating roll arranged immediately below the nozzles to solidify material such as ribbons, tapes, and flakes. In manufacturing the product, it is possible to prevent the production of defective ribbons due to jet instability caused by blockage of an unspecified number of nozzles among multiple nozzles with extremely simple and low-cost equipment, thus improving productivity and yield. The purpose is to provide superior technology.

(課題を解決するための手段) 本発明は、るつぼ内金属溶湯を複数の小径ノズルから溶
湯ジェットとして噴射し、該ノズル直下に配置された回
転ロール上で急冷凝固させてリボン、テープ、フレーク
等の凝固材を製造するにあたって、複数のノズルの内の
不特定数のノズルにおいて発生する金属溶湯ジェットの
不安定化または液滴化という不具合を検出し、各ノズル
に対応して設けられた複数本のガス噴射管を選択的に作
動させて上記ノズルと回転ロール間に凝固材飛行方向と
反対方向にガスを噴射して、上記ノズルより噴射される
不安定溶湯ジェットあるいは溶滴を急冷凝固材の飛行方
向とは反対方向に吹き飛ばして除外し、正常な凝固材と
別々になるようにすると、ノズル閉塞から起こるジェッ
トの不安定に起因した徐冷粉の付着,混入した不良リボ
ンの発生を、極めて簡単に且つ低価格の設備で防止する
ことができることを見出し、完成したものである。
(Means for Solving the Problem) The present invention is to inject a metal melt in a crucible as a melt jet from a plurality of small-diameter nozzles, and rapidly solidify the melt on a rotating roll arranged immediately below the nozzles to form ribbons, tapes, flakes, and the like. When manufacturing the solidified material of No. 1, we detected the instability or droplet formation of the molten metal jet that occurred in an unspecified number of nozzles among the multiple nozzles, and provided multiple nozzles corresponding to each nozzle. The gas injection pipe of is selectively operated to inject gas between the nozzle and the rotating roll in the direction opposite to the direction of flight of the solidified material, and the unstable molten metal jet or droplets jetted from the nozzle is cooled to rapidly cool the solidified material. If it is blown away in the direction opposite to the flight direction to remove it and separate it from the normal solidified material, the slow cooling powder adheres and mixes due to jet instability caused by nozzle clogging. The present invention has been completed by finding that it is possible to prevent the occurrence of such defective ribbons with extremely simple and low-priced equipment.

以下、本発明を添付図面に示す具体例に基づき、詳細に
説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.

(実施例) 第1図,第2図は本発明を実施するための装置の概略立
面図であり、第5図に示す従来の単ロール法と同様、加
熱装置5を有する密閉型るつぼ4内で溶解された金属溶
湯1は、ガス導入管(通常Ar,N2等の不活性ガスを
使用)3により導入された不活性ガスにより加圧され、
複数の小径ノズル2(通常0.2〜1.0mmφ)を通っ
て噴射され、図示は省略されているが、第5図と同様に
して形成される金属溶湯ジェット(以下ジェット)は、
ノズル2の直下に配置された回転ロール7の面上で薄帯
状に引き伸ばされると同時に、ロールからの急激な奪熱
効果により急冷凝固された後、回収容器(図示略)ある
いは巻取装置(図示略)へ送られ回収されるようになっ
ている。但し、第1図は複数ノズル採用の場合の例であ
るが、視野の関係上、ノズル2は1個しか見えない。
(Embodiment) FIG. 1 and FIG. 2 are schematic elevational views of an apparatus for carrying out the present invention. Like the conventional single roll method shown in FIG. 5, a closed crucible 4 having a heating device 5 is provided. The molten metal 1 melted inside is pressurized by the inert gas introduced through the gas introduction pipe (usually using an inert gas such as Ar or N 2 ) 3,
Although not shown in the drawing, the molten metal jet (hereinafter, jet) formed in the same manner as in FIG. 5 is injected through a plurality of small diameter nozzles 2 (usually 0.2 to 1.0 mmφ).
At the same time as being stretched in the shape of a ribbon on the surface of the rotating roll 7 arranged immediately below the nozzle 2, it is rapidly cooled and solidified by the effect of abrupt heat removal from the roll, and then collected in a recovery container (not shown) or a winding device (not shown). (Omitted) to be collected. However, although FIG. 1 shows an example in which a plurality of nozzles are used, only one nozzle 2 can be seen due to the field of view.

本発明においては、第1図および第2図に示すように、
上記各ノズル2,…と回転ロール7間に、第1図に図示
されたリボン飛行方向に平行に、即ちロール回転軸方向
に垂直に、且つ噴射口がリボン飛行方向と反対方向とな
るように小径のガス噴射管8,…を配置する一方、該ガ
ス噴射管8に対向して吹き飛ばされた飛沫を受け、収納
する容器9を設ける。
In the present invention, as shown in FIG. 1 and FIG.
Between each of the nozzles 2, ... And the rotating roll 7 in parallel with the ribbon flight direction shown in FIG. 1, that is, perpendicular to the roll rotation axis direction, and the jet port is opposite to the ribbon flight direction. While arranging the small-diameter gas injection pipes 8, ..., A container 9 is provided facing the gas injection pipe 8 to receive and store the splashed droplets.

上記噴射管8の管径は、操業時に設定するノズル/ロー
ル間距離lより小さくすることはもちろんであるが、対
象とするノズルから正常にリボンが形成されている間
は、リボンの飛行を妨げない範囲でその管径を選べば良
い。
The diameter of the injection pipe 8 is, of course, smaller than the nozzle / roll distance 1 set during operation, but it hinders the ribbon from flying while the ribbon is normally formed from the target nozzle. Select the pipe diameter within the range that does not exist.

また、その取付位置に関しては、上記リボンの飛行の障
害とならぬ様、極力ノズル2側に取付けるのがよく、要
は障害とならぬ範囲でノズル/ロール間に配設すれば良
い。更に、噴射管8の先端位置、噴射圧について説明す
ると、まず、先端位置は不安定ジェット又は滴下溶滴を
効率良く、且つ確実に吹き飛ばすために、極力ノズル2
に近接させる方が好ましいが、管径、装置の構造、取付
方法、操業のためのノズルの監視等の制約から一定の距
離を確保する必要が生じた場合には、該噴射管からの噴
射ガスが、隣接ノズルのジェットに作用してジェットの
安定性を乱さない範囲まで後退させれば良い。また、噴
射管8に導入するガスの圧力は、不安定ジェット又は滴
下溶滴を確実にリボン飛行方向と反対側に吹き飛ばすた
めには大きくする方が有利であるが、大きくし過ぎると
導入ガスの浪費、隣接ジェットへの悪影響、チャンバー
内での無用なガス対流による吹き飛ばされた微粉のリボ
ンへの混入等が起こるため、収納容器9に確実に送り込
める程度の圧力を選定すれば良い。しかし、圧力過小の
場合は、吹き飛ばしが不十分となり、ジェット又は滴下
溶滴の一部又は全部がロール面上に落下し、前述の不具
合を発生するので、注意を要する。
Regarding the mounting position, it is preferable to mount it on the side of the nozzle 2 as much as possible so as not to hinder the flight of the ribbon, and in short, it may be arranged between the nozzle and the roll within a range that does not hinder it. Further, the tip position and the injection pressure of the injection pipe 8 will be described. First, in order to blow off the unstable jet or the dropped droplet efficiently and surely, the tip position is the nozzle 2 as much as possible.
However, if it is necessary to secure a certain distance due to restrictions such as the pipe diameter, the structure of the device, the mounting method, and the monitoring of the nozzles for operation, then the injection gas from the injection pipe However, it may be retracted to a range that does not disturb the stability of the jet by acting on the jet of the adjacent nozzle. Further, it is advantageous to increase the pressure of the gas introduced into the injection pipe 8 in order to surely blow the unstable jet or the dropped droplets to the side opposite to the ribbon flight direction. Since the waste, the adverse effect on the adjacent jet, and the mixing of the blown fine powder into the ribbon due to unnecessary gas convection in the chamber, etc. occur, it is sufficient to select a pressure that can be reliably sent to the storage container 9. However, if the pressure is too low, the blow-off is insufficient, and some or all of the jet or the dropped droplets drop on the roll surface, causing the above-mentioned inconvenience.

他方、金属溶湯ジェットが不安定化(第6図(a)に示
す、噴射角度の変動)または液滴化(第6図(b))と
なった状態を検出するために、ガス噴射管8側に光電ス
イッチ用投光器10を配置する一方、収納容器9側には
光電スイッチ用受光器12を対向配置する。金属溶湯ジ
ェットが液滴となると、かかる状態は光量変化となって
検出され、制御機器13を介してガス噴射管8に設けら
れた電磁バルブ14を解放してガス噴射管8から不活性
ガスを噴射し、液滴を容器9内に吹きとばして収納する
ようになっている。図面では、投光器および受光器の冷
却および飛沫粉の付着を避けるため、投光器10はガス
噴射管内に内蔵され、受光器12前面には不活性ガスを
供給する配管15が施されている。なお、11は投光用
電源である。
On the other hand, in order to detect the state in which the molten metal jet becomes unstable (fluctuation of the injection angle shown in FIG. 6 (a)) or dropletized (FIG. 6 (b)), the gas injection pipe 8 is used. While the photoelectric switch projector 10 is arranged on the side, the photoelectric switch receiver 12 is arranged on the side of the storage container 9 so as to face it. When the molten metal jet becomes liquid droplets, such a state is detected as a change in the amount of light, and the electromagnetic valve 14 provided in the gas injection pipe 8 is opened via the control device 13 to release the inert gas from the gas injection pipe 8. The droplets are ejected and blown off into the container 9 to be stored. In the drawing, in order to avoid cooling of the projector and the light receiver and adhesion of splashed powder, the light projector 10 is built in the gas injection pipe, and a pipe 15 for supplying an inert gas is provided on the front surface of the light receiver 12. In addition, 11 is a power supply for light projection.

上記光電検出に代え、第3図(a)および(b)に示す
ように、赤外線撮像装置20を使用してもよい。この場
合は、カメラ部をロール前上方に配置し、複数本のリボ
ン温度を常時測定するようにすると、液滴発生時(第3
図(b))にはロール表面温度(通常、水冷効果により
200〜250℃に低下)が測定される結果、飛行リボ
ンの表面温度(通常300〜500℃)を測定する場合
(第3図(a))に比し低温となるので、画像解析によ
り液滴発生時を検出することができる。
Instead of the above photoelectric detection, an infrared imaging device 20 may be used as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In this case, when the camera unit is arranged above the front of the roll and the temperature of the plurality of ribbons is constantly measured, when a droplet is generated (the third
In the figure (b), when the roll surface temperature (usually lowered to 200 to 250 ° C due to the water cooling effect) is measured, the surface temperature of the flying ribbon (usually 300 to 500 ° C) is measured (Fig. 3 ( Since the temperature is lower than that in a)), it is possible to detect the time of droplet generation by image analysis.

なお、装置構造は金属の種類、操業条件(ノズル径、ノ
ズル/ロール間距離、隣接ノズル間距離等)に応じて適
宜決定すれば良い。
The apparatus structure may be appropriately determined according to the type of metal and operating conditions (nozzle diameter, nozzle / roll distance, distance between adjacent nozzles, etc.).

以上は単ロール法の場合について本発明を説明したもの
であるが、双ロール法においても、ノズルをロール上面
より上側に配置して実施する場合、第4図に示すように
して適用可能である。同一部材には同一番号を付し、説
明を省略する。
Although the present invention has been described above in the case of the single roll method, the double roll method can be applied as shown in FIG. 4 when the nozzle is arranged above the upper surface of the roll. . The same members are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

(製造例) Al−8%Fe−8%(La、Ce)合金を使用し、本
発明方法でリボンを製造する一方、本発明を適用しない
場合とで、リボンの製造状況、リボンの品質を比較調査
した結果は、以下に示す表の通りであった。
(Production Example) While using the Al-8% Fe-8% (La, Ce) alloy to produce a ribbon by the method of the present invention, the ribbon production situation and the quality of the ribbon can be determined in the case where the present invention is not applied. The results of the comparative investigation are shown in the table below.

尚、本調査実施に当たって主要条件は以下の通りであ
る。
The main conditions for the implementation of this study are as follows.

(a)リボン製造条件:溶解量=3kg ノズル径=0.5mmφ ノズル数、ノズル間隔=前記表 ロール径=300mmφ ロール回転数=2500rpm ノズル/ロール間距離=7mm (b)本発明実施条件:ガス噴射径=3mm ガス噴射管先端部位置=ノズル中心より2mm 噴射圧=2.0kg/mm2 噴射ガス=Ar (発明の作用効果) 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ノズル
閉塞から起こる不安定ジェットあるいは滴下溶滴をリボ
ン飛行方向と反対方向に吹き飛ばし、良質リボン中への
劣質リボンあるいは徐冷粉の混入を極めて簡単な設備で
防止できる様にしたので、従来全量廃却あるいは操業中
止をせざるを得なかった場合でも、そのまま操業を継続
でき、且つ良質のリボンのみを回収できるようにしたの
で、急冷凝固リボンの品質ならびに生産性を著しく高め
得ることになる。
(A) Ribbon manufacturing conditions: Dissolved amount = 3 kg Nozzle diameter = 0.5 mmφ Nozzle number, nozzle spacing = Table above Roll diameter = 300 mm φ Roll rotation number = 2500 rpm Nozzle / roll distance = 7 mm (b) Implementation conditions of the present invention: gas Injection diameter = 3 mm Gas injection pipe tip position = 2 mm from nozzle center Injection pressure = 2.0 kg / mm 2 Injection gas = Ar (Function and effect of the invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the nozzle Unstable jets or dripping droplets resulting from blockage were blown away in the direction opposite to the ribbon flight direction, and it was possible to prevent inferior ribbons or slow-cooled powders from mixing into high-quality ribbons with a very simple facility. Even if the operation had to be stopped, it was possible to continue the operation as it is and to collect only high-quality ribbons. It can be significantly increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明方法を実施するための装置の概略を示す
立面図、第2図は第1図のII−II線方向矢印方向にみた
立面図、第3図は赤外線撮像装置にて液滴発生状態を検
出する場合の作動説明図、第4図は双ロール法に本発明
を適用した場合の装置の概要を示す立面図、第5図は従
来の単ロール法の装置構成を示す立面図、第6図(a)
及び(b)はそれぞれ金属溶湯ジェットの噴射角変動状
態および液滴下現象を示す各説明図、第7図は液滴化に
よる飛沫形成状態を示す説明図、第8図は飛沫(徐冷
粉)形成によって隣接リボンが劣化される現象を示す説
明図である。 1……金属溶湯、2……小径ノズル、 4……密閉るつぼ、6……金属溶湯ジェット、 7……回転ロール、8……ガス噴射管、 10……投光器、12……受光器、 20……赤外線撮像装置、 R……リボン、L……飛沫。
FIG. 1 is an elevational view showing the outline of an apparatus for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is an elevational view as seen in the direction of the arrow along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is an infrared imaging apparatus. FIG. 4 is an elevational view showing the outline of the apparatus when the present invention is applied to the twin roll method, and FIG. 5 is the apparatus configuration of the conventional single roll method. Fig. 6 (a) is an elevational view showing
And (b) are explanatory views showing a jetting angle variation state of a molten metal jet and a droplet dripping phenomenon, FIG. 7 is an explanatory diagram showing a droplet formation state due to droplet formation, and FIG. 8 is a droplet (slow cooling powder). It is explanatory drawing which shows the phenomenon which an adjacent ribbon deteriorates by formation. 1 ... Metal melt, 2 ... Small diameter nozzle, 4 ... Sealing crucible, 6 ... Metal melt jet, 7 ... Rotating roll, 8 ... Gas injection pipe, 10 ... Emitter, 12 ... Receiver, 20 ...... Infrared imager, R ... Ribbon, L ... Splash.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 邦男 兵庫県神戸市垂水区神陵台3丁目2番2− 406 (72)発明者 安堂 優一 兵庫県西宮市枝川町14番87−502 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kunio Kawabata 2-3-2, Jinryodai, Tarumi-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture 2-406 (72) Inventor Yuichi Ando 14-87-502, Edagawa-cho, Nishinomiya-shi, Hyogo Prefecture

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】るつぼ内金属溶湯を複数本の小径ノズルか
ら溶湯ジェットとして噴射し、該ノズル直下に配置され
た回転ロール上で急冷凝固させてリボン、テープ、フレ
ーク等の凝固材を製造するにあたり、 上記複数本のノズルより噴射される金属溶湯ジェットの
いずれかが不安定化または液滴化した場合、これを検出
し、各ノズルに対応して設けられた複数本のガス噴射管
のうち上記ジェットが不安定化または液滴化したノズル
に対応するガス噴射管により上記ノズルと回転ロール間
に凝固材飛行方向と反対方向にガスを噴射し、正常凝固
材を製造しつつ上記ノズルより噴射される不安定溶湯ジ
ェットあるいは溶滴を上記正常凝固材の飛行方向とは反
対方向に吹き飛ばして除外することを特徴とする急冷金
属の製造方法。
1. A method for producing a solidified material such as ribbons, tapes, flakes, etc. by injecting a metal melt in a crucible as a melt jet from a plurality of small-diameter nozzles and rapidly solidifying the melt on a rotating roll arranged immediately below the nozzles. When any of the molten metal jets ejected from the plurality of nozzles becomes unstable or drops, it is detected and the above among the plurality of gas injection pipes provided corresponding to each nozzle. The gas is sprayed in the direction opposite to the flight direction of the solidified material between the nozzle and the rotating roll by the gas injection pipe corresponding to the nozzle in which the jet is destabilized or liquefied, and is injected from the nozzle while manufacturing the normal solidified material. A method for producing a quenched metal, characterized in that an unstable molten metal jet or droplets are blown away in a direction opposite to the flight direction of the normally solidified material to be excluded.
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