JPH0647156B2 - 急冷金属薄帯の製造方法 - Google Patents

急冷金属薄帯の製造方法

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JPH0647156B2
JPH0647156B2 JP30334089A JP30334089A JPH0647156B2 JP H0647156 B2 JPH0647156 B2 JP H0647156B2 JP 30334089 A JP30334089 A JP 30334089A JP 30334089 A JP30334089 A JP 30334089A JP H0647156 B2 JPH0647156 B2 JP H0647156B2
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正功 奈良
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川崎製鉄株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、単ロール法によって製造された非晶質金属薄
帯などの急冷金属薄帯を、冷却ロールから巻き取り装置
まで誘導・搬送する際の、水平保持装置およびロール装
置、特にロールをパスラインに出すタイミングと、搬送
中の金属薄帯の蛇行防止方法とに関するものである。
〈従来の技術〉 近年、単ロール法や双ロール法などの液体急冷法によっ
て、溶融金属(合金を含む。以下同じ。)を直接金属薄
帯に加工する製造技術の開発が進められている。これら
の直接製造技術の重要点は板厚の均一性や表面性状など
に関する製板技術そのものであるが、工業的な生産を考
えた場合には、それと同等にコイル状に巻き取るための
搬送および巻き取り技術の確立が肝要である。
板厚100μm以上の結晶質金属薄帯の場合、冷却体への
熱移動による凝固の制約から、製板速度は通常5m/se
c以下になる。この場合には、特開昭61-88904号公報に
提示されているようなクランパーを有するメッシュベル
トによる搬送と耐熱性ベルトラッパーによる巻き付けで
巻き取ることができる。
一方、非晶質合金薄帯の場合には、板厚が50μm以下と
極めて薄く、しかも製板速度は通常20m/sec以上であ
るから、従来技術をそのまま適用することはできない。
しかも、製板する非晶質合金薄帯が、製板速度に依存し
て材料特性を変化させ、しばしば顕著に機械的強度を失
うために、巻き取りリールへの巻き付けや巻き替えの場
合にも製板速度を変更できないことは、搬送,巻き取り
技術の開発を一層困難にしていた。
特開昭57-94453号および特公昭59-34467号公報では、冷
却ロールに近接させて巻き取りリールを配置し、搬送の
問題を回避した。巻き取りリールには磁石を埋め込ん
で、非晶質合金薄帯を巻き付けている。この方法は冷却
ロールの近接位置に巻き取り装置を配置することによっ
て、面倒な搬送技術を不要にした巧妙なやり方である。
しかしながら、この方法の場合、巻き取り装置があまり
にも冷却ロールに近接しているために、連続生産には必
ずしも適していない。また、板厚や孔などの検査器装置
を設置したり、張力制御装置を配置するスペースを確保
できないなど、工業生産を考慮すると、決して好ましい
方法ではない。
この点、特開昭56-12257号、59-43772号、59-138572号
および特開平1-133652号公報などの技術は、冷却ロール
から離れた位置に巻き取り装置を配置することを前提
に、搬送技術の解決に正面から取り組んでいる。これら
はいずれも、吸引器、ブラシロールあるいはブラシ・ソ
リッドロールなどを、非晶質合金薄帯の捕捉のためのピ
ンチロールとして利用し、搬送することを提案したもの
である。
また、巻き取りについては、特開昭57-94453号および特
公昭59-34467号公報では、巻き取りリールには磁石を埋
め込んで、非晶質合金薄帯を巻き付けて巻き取りを行っ
ている。しかしながら、この方法では巻き取りリールに
磁石を使用するために、製造する合金系が磁性材料にか
ぎられてしまい、生産性が落ちる。
これまで、非晶質合金薄帯の製板技術に比較して、搬送
・巻き取り技術に関しては公知になった資料が少なく、
従来技術を論議するのは容易ではない。
本発明者らは、遠隔配置方式が基本的には工業的な優位
性を有するとの判断から、巻き取り装置を冷却ロールか
ら離して配置して、冷却ロールから剥離し、飛び出して
くる非晶質合金薄帯の誘導・搬送・巻き付け・巻き取り
技術の開発に取り組んだところ、次のような問題点に遭
遇した。
冷却ロール上での急冷凝固によって作製された非晶質合
金薄帯は、冷却ロールから剥離した後、搬送ガイドを経
由してピンチロールに至る。ピンチロールで捕捉された
急冷合金薄帯は搬送台車によって巻き取り機まで搬送さ
れ、巻き付けが行われ、金属薄帯の巻き取りが行われる
が、金属薄帯を蛇行および破断することなく巻き取り装
置まで搬送しなければならない。
そのためパスラインが設定されており、その中をダミー
材が入っていてそれにつなぎあわせて、パスラインの中
を搬送させて巻き取るという通常の方法は採れない。加
えて、通常の蛇行制御に用いるEPC制御やCPC制御
等では、パスラインが予め構成されていなければならず
非晶質合金薄帯には適用できない。さらにこれに対する
別の方法、例えば金属薄帯を製板された速度で走行を行
わせながら巻き取り装置まで搬送を行わせる方法を用い
ると、製板速度は20m/sec以上であり、製板された結
晶質及び非晶質急冷金属薄帯は厚さが100μm以下であ
るため、その速度に対応した高速の蛇行制御および張力
変動のきわめて少ない蛇行制御が必要である。よってこ
れまでの搬送方法では蛇行を起こすことなくかつ速度を
落とすことなく搬送することはほぼ不可能であることが
確認された。
また、巻き取り中は巻き取り速度の制御や張力の検出あ
るいは、薄帯の表面処理などの目的で、パスライン内に
各種のロール装置を挿入し、機能させなければならない
が、これらを好適に機能せしめるにあたって安定した仮
のパスライン形成を可能とする方法はなかった。
〈発明が解決しようとする課題〉 以上のような現状に鑑み、本発明は、搬送、巻き付けお
よび巻き取りに関しては、冷却ロールから剥離した非晶
質合金薄帯が破壊されることなくピンチロール間に捕捉
され、同時に搬送に必要な張力を与えられ、蛇行および
破断を起こさずに搬送された後にスピード制御が用いら
れて巻き付けおよび巻き取りが行われ、巻き取り系に関
しては磁性材料に限らず製造される非晶質合金薄帯が巻
き取られるような急冷金属薄帯の製造方法を提供するた
めになされたものである。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、回転する冷却ロール表面にスリット状のノ
ズルを介して溶融金属を射出し、急冷凝固させて急冷金
属薄帯とした後、該急冷金属薄帯を該冷却ロールからエ
アナイフで剥離し搬送ガイド内に誘導し、ついで搬送台
車上に積載されたピンチロールで捕捉してから、該急冷
金属薄帯に該ピンチロールによって張力を付与しつつ該
搬送台車を移動させて巻き取り装置まで搬送し、該巻き
取り装置によってコイル状に巻き取る急冷金属薄帯の製
造方法において、急冷金属薄帯を捕捉した該搬送台車が
水平保持装置の前方を通過した後、水平保持装置をパス
ラインに挿入して仮のパスラインを形成し、次に該搬送
台車がロール装置の前方を通過した後、パスライン外に
退避させておいたロール装置をパスラインに挿入して、
ロール装置を作動せしめて正規のパスラインを形成する
ことを特徴とする急冷金属薄帯の製造方法で、かつ 水平保持装置を挿入して仮のパスラインを形成する際
に、および/またはロール装置をパスラインに挿入して
正規のパスラインを形成する際に、急冷金属薄帯をセン
タリングすることを特徴とする前項記載の急冷金属薄
帯の製造方法である。
〈作用〉 具体的なデータに基づいて本発明を説明する。
これまでは金属薄帯を搬送し、巻き取りリールに巻き取
るための有効な手段がなかった。そのために、金属薄帯
の巻き取り時には他の特許公報に開示されているような
様々な技術が用いられてきていたが、それらのどの技術
も完全ではなかった。
そのため搬走台車を用いた金属薄帯の搬走行法が開発さ
れたが、この方法でも金属薄帯の搬走方法として不完全
であった。
ここで、搬走台車による金属薄帯の搬走方法についで実
験を繰り返して行い、完全なものにする改善点を見い出
した。
すなわち、第1図に示すように、高速回転する冷却ロー
ル1面上での急冷凝固によって作製された金属薄帯2
を、冷却ロール1からエアナイフ3で剥離した後、搬送
ガイド4内に誘導し、次いで、搬送台車6上に積載され
たピンチロール5によって、金属薄帯2を捕捉し、搬
送、巻き付けする実験を行った。なお、搬送ガイド4内
には、ピンチローラ5後方に設置したブロワー7によっ
て、高速のエアの流れが形成されている。
急冷金属薄帯2を捕捉した該搬送台車6が水平保持装置
の前方を通過した後に、水平保持装置13をパスラインに
挿入して、金属薄帯を水平に保持して常に冷却ロール1
の製板速度を維持しながら搬送している。水平保持装置
として、薄帯に非接触で水平保持できるエアフローター
が好ましく使用できる。次に金属薄帯を捕捉した該搬送
台車がロール装置12の前方を通過したときに、パスライ
ン外に退避させておいたロール装置がパスライン上に自
動的にでてくるようにしてある。ロール装置12にはロー
ル9、10、11が取り付けられており、次にそれらのロー
ルが金属薄帯2を巻き付け、巻き取るためのセッティン
グを行う。
次に第2図に示したように、水平保持装置13が金属薄帯
2を保持しているときに、ロールが金属薄帯に接触する
時点でセンタリング装置14を用いて金属薄帯をパスライ
ン中心に持って行く。センタリング装置としてはガス吹
付装置付のサイドブッシャーないしはロール装置自体に
薄帯の通過すべき凹みを設けたものが好ましく使用でき
る。
さらに第3図に示したように、センタリング装置14がパ
スラインの中心に製板した金属薄帯を持って行き終わっ
た時点で水平保持装置をパスラインから外し、ロール装
置のロールによってパスラインを構成するようにする。
搬走台車が巻き取り装置の巻き取りリール8を通過して
前進限に到達し停止した時には、パスラインのセンタリ
ングはすべて行われており、巻き取りリール8に巻き付
けを行う前までにはロール装置12にあるロールも所定の
位置にセッティングが完了している。
このようにすることにより、パスラインを最初に設定し
ておいたために、その中を金属薄帯搬送しなければなら
ないためにダミー材を使用しなければならないというこ
ともない。加えて、ロールが入ってきたために生ずる張
力変動やパスラインの蛇行等も防ぐことが可能となる。
セッティングが終了した時点で巻き取りリール8に金属
薄帯2が巻き付けられ、第4図に示したように巻き取り
制御が始められる。
〈実施例〉 実施例に基づいて本発明を説明する。
Fe80−B10−Si9−C1組成(原子%)の溶融合金を13
00℃に保持した後、100mm幅のスリット状ノズルから、
高速回転(25m/sec)する銅合金製冷却ロール直上に
射出し、板厚25μmの非晶質合金薄帯を作製した。
製板された金属薄帯をピンチロール5でキャチングし、
搬走台車6によって搬送を行った。金属薄帯2を捕捉し
た該搬送台車6が水平保持装置の前方を通過した後に、
水平保持装置13をパスラインに挿入して、金属薄帯を水
平に保持して常に冷却ロール1の製板速度を維持しなが
ら搬送をおこなった。また、該搬送台車6がロール装置
12の前方を通過したときに、ロール装置がパスライン上
に自動的に出てきて、パスライン上にでてきた各々の台
車上に存在するロールが金属薄帯2を巻き付け巻き取る
ためのセッティングを行った。水平保持装置13が金属薄
帯を保持しているときに、シーケンス制御によってロー
ルが金属薄帯に接触する時間をあらかじめ測定してお
き、それによってロールが金属薄帯に接触した時にセン
タリング装置を用いて金属薄帯をライン中心に持って行
った。
センタリング装置が製板した金属薄帯をラインの中心に
持って行き終わった時点で水平保持装置をパスラインか
ら外し、ロールによってパスラインを構成した。搬走台
車が巻き取り装置の巻き取りリール8を通過して前進限
に到達し、停止した時にはパスラインのセンタリングは
すべて行われており、巻き取りリール8に巻き付け行な
う前までには完成していた。またロール装置12にあるロ
ールも所定の位置にセッティングが完了していた。この
あと巻き取りリール8に金属薄帯が巻きつけられ、巻き
取り制御が行われた。これによって金属薄帯が製板され
同時に巻き取りが行われた。
これまでは金属薄帯は製板は行われてもうまく巻き取る
ことができなかったが、この方法によって金属薄帯の巻
き取りが可能となった。
第5図に、本発明の実施例(a)と従来例(b)との金属薄帯
の張力(kg)と蛇行量とを示す。従来法による従来例
(b)では金属薄帯にロールの接触後に蛇行量が多くかつ
張力が大きくなり逆に金属薄帯は破断したが、実施例で
はロールの接触後でも蛇行量および張力が、ロールの接
触前と余り変わらず金属薄帯は破断せず、巻き付け、巻
き取りが順調に行われた。
〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明方法に従えば、単ロール法に
よって製造された非晶質合金薄帯などの急冷金属薄帯
を、破断することなく、高速で誘導・搬送し、巻き取る
ことができる。従って本発明は、生産技術としての意義
は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、急冷薄帯の製板、誘導、搬送及び巻き取りの
概略説明図、第2図は、急冷薄帯搬送時に水平保持及び
センタリングの説明図、第3図は、センタリング完了時
に水平保持装置がラインから外れるときの説明図、第4
図は、ロールセッティング後の巻き取り制御に入ったと
きの説明図、第5図は、本発明の実施例と従来法による
張力と蛇行量の特性図である。 1……冷却ロール、2……金属薄帯、 3……エアナイフ、4……搬送ガイド、 5……ピンチロール、6……搬送台車、 7……吸引ブロワー、8……巻き取りリール、 9……ロール、10……ロール、 11……ロール、12……ロール装置、 13……水平保持装置、14……センタリング装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 徹 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転する冷却ロール表面にスリット状のノ
    ズルを介して溶融金属を射出し、急冷凝固させて急冷金
    属薄帯とした後、該急冷金属薄帯を該冷却ロールからエ
    アナイフで剥離し搬送ガイド内に誘導し、ついで搬送台
    車上に積載されたピンチロールで捕捉してから、該急冷
    金属薄帯に該ピンチロールによって張力を付与しつつ該
    搬送台車を移動させて巻き取り装置まで搬送し、該巻き
    取り装置によってコイル状に巻き取る急冷金属薄帯の製
    造方法において、 急冷金属薄帯を捕捉した該搬送台車が水平保持装置の前
    方を通過した後、水平保持装置をパスラインに挿入して
    仮のパスラインを形成し、次に該搬送台車がロール装置
    の前方を通過した後、パスライン外に退避させておいた
    ロール装置をパスラインに挿入して、ロール装置を作動
    せしめて正規のパスラインを形成することを特徴とする
    急冷金属薄帯の製造方法。
  2. 【請求項2】水平保持装置を挿入して仮のパスラインを
    形成する際に、および/または、ロール装置をパスライ
    ンに挿入して正規のパスラインを形成する際に、急冷金
    属薄帯をセンタリングすることを特徴とする請求項1記
    載の急冷金属薄帯の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105215298A (zh) * 2014-06-27 2016-01-06 佛山市中研非晶科技股份有限公司 一种非晶薄带材生产系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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