JPH0787972B2 - 急冷金属薄帯の製造方法 - Google Patents
急冷金属薄帯の製造方法Info
- Publication number
- JPH0787972B2 JPH0787972B2 JP17253088A JP17253088A JPH0787972B2 JP H0787972 B2 JPH0787972 B2 JP H0787972B2 JP 17253088 A JP17253088 A JP 17253088A JP 17253088 A JP17253088 A JP 17253088A JP H0787972 B2 JPH0787972 B2 JP H0787972B2
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- JP
- Japan
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- roll
- nozzle
- pouring
- cooling roll
- cooling
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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
- B22D11/0611—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires
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） この発明は、溶融金属を急冷凝固させることにより、溶
湯から直接金属薄帯を製造するのに有利な急冷金属薄帯
の製造方法に関するものである。
湯から直接金属薄帯を製造するのに有利な急冷金属薄帯
の製造方法に関するものである。
（従来の技術） 結晶質や非晶質の金属薄帯を連続して製造する方法とし
て、近年溶融金属（溶融合金を含む。以下同じ）を冷却
体表面で急速凝固させ、直接連続薄帯を製造する方法が
数多く提案されている。特に非晶質合金薄帯を作る場合
には、必要とされる104〜106℃/s程度の冷却速度が容易
に得られ、また操作性も良いことから単ロール法が多用
され、0.02〜0.05mm程度の板厚を有する連続金属薄帯が
この方法で製造されている。
て、近年溶融金属（溶融合金を含む。以下同じ）を冷却
体表面で急速凝固させ、直接連続薄帯を製造する方法が
数多く提案されている。特に非晶質合金薄帯を作る場合
には、必要とされる104〜106℃/s程度の冷却速度が容易
に得られ、また操作性も良いことから単ロール法が多用
され、0.02〜0.05mm程度の板厚を有する連続金属薄帯が
この方法で製造されている。
単ロール法によって急冷金属薄帯を製造する場合、とく
に注意すべきは注湯ノズル先端と冷却ロール間に形成さ
れる湯だまり（パドル）を安定に維持することである。
このパドルの維持を確実にして、安定な製板を行なう上
で、極めて重要な要素となるのは、ノズル底面と冷却体
表面との間隔であり、たとえば特開昭53−53525号公報
では0.03ないし1mmの範囲を提案している。
に注意すべきは注湯ノズル先端と冷却ロール間に形成さ
れる湯だまり（パドル）を安定に維持することである。
このパドルの維持を確実にして、安定な製板を行なう上
で、極めて重要な要素となるのは、ノズル底面と冷却体
表面との間隔であり、たとえば特開昭53−53525号公報
では0.03ないし1mmの範囲を提案している。
一般に単ロール法では、加圧されてノズルスリットから
射出される溶融金属は冷却ロールの回転方向に引出され
るばかりでなく、ロールの回転方向とは逆の方向にも飛
散し、ペドルブレーク等の鋳造欠陥を生じる場合があ
る。
射出される溶融金属は冷却ロールの回転方向に引出され
るばかりでなく、ロールの回転方向とは逆の方向にも飛
散し、ペドルブレーク等の鋳造欠陥を生じる場合があ
る。
そこで特開昭55−5111号公報では、このような製板の不
安定性の一因である冷却ロール表面上の吸着水分や吸着
ガスの影響を考慮し、注湯ノズルの後方の冷却ロール表
面を加熱することにより、これらのロール面上の吸着物
質を除去する方法を提案している。
安定性の一因である冷却ロール表面上の吸着水分や吸着
ガスの影響を考慮し、注湯ノズルの後方の冷却ロール表
面を加熱することにより、これらのロール面上の吸着物
質を除去する方法を提案している。
また特開昭61−49753号公報では、同様の目的でレーザ
ー光によってノズル後方の冷却ロール面を加熱すること
を提案している。
ー光によってノズル後方の冷却ロール面を加熱すること
を提案している。
さらに特開昭53−12720号公報および特開昭54−76431号
公報では、注湯ノズルの後方および側方の冷却ロール表
面近傍を排気することによって、同様な効果を得ようと
している。
公報では、注湯ノズルの後方および側方の冷却ロール表
面近傍を排気することによって、同様な効果を得ようと
している。
上記の方法を単独使用あるいは併用することにより、冷
却ロール表面上の吸着水分等の悪影響はほとんど除くこ
とができる。しかしながら工業的に単ロール法を採用す
る場合には、上記方法には以下に述べるような幾つかの
問題を残していた。
却ロール表面上の吸着水分等の悪影響はほとんど除くこ
とができる。しかしながら工業的に単ロール法を採用す
る場合には、上記方法には以下に述べるような幾つかの
問題を残していた。
（発明が解決しようとする課題） 単ロール法の場合、一本の冷却ロールの周辺に製板工程
に関与する全ての製板手段および計測手段を配置しなけ
ればならない。具体的には注湯ノズル、ノズルの加熱装
置、冷却ロール自身、リボン剥離用のエアノズル、リボ
ンの搬送手段又は巻取手段、ロール表面の清浄化手段、
さらには冷却ロール面の熱膨張量計測手段およびノズル
−ロール間ギャップ計測手段等が製板のための必須の手
段として冷却ロールの周囲に配置されている。
に関与する全ての製板手段および計測手段を配置しなけ
ればならない。具体的には注湯ノズル、ノズルの加熱装
置、冷却ロール自身、リボン剥離用のエアノズル、リボ
ンの搬送手段又は巻取手段、ロール表面の清浄化手段、
さらには冷却ロール面の熱膨張量計測手段およびノズル
−ロール間ギャップ計測手段等が製板のための必須の手
段として冷却ロールの周囲に配置されている。
このように冷却ロールの周囲は、既に極めて高密度の設
備配置状態となっているので、新たに加熱手段を設ける
ことは空間的に極めて困難である。殊に注湯ノズルの後
方に加熱手段を設けることは、重要なノズル−ロール間
ギャップ計測を阻害するので好ましくない。
備配置状態となっているので、新たに加熱手段を設ける
ことは空間的に極めて困難である。殊に注湯ノズルの後
方に加熱手段を設けることは、重要なノズル−ロール間
ギャップ計測を阻害するので好ましくない。
このような観点から前掲した特開昭61−49753号公報に
開示のようなレーザー光によるロール面加熱が提案され
たと考えられるが、かような方法は単に設備が高価なだ
けでなく、冷却ロール面の高反射率のために熱効率が低
いという欠点があった。
開示のようなレーザー光によるロール面加熱が提案され
たと考えられるが、かような方法は単に設備が高価なだ
けでなく、冷却ロール面の高反射率のために熱効率が低
いという欠点があった。
この発明は、上述した従来技術における諸問題の有利な
解決策を提案するものである。すなわちノズル詰り防止
のために、注湯に先立って行なわれる注湯ノズルの予熱
を利用するもので、高温状態の注湯ノズル自身に加熱手
段としての役割を担わせることを狙いとする。
解決策を提案するものである。すなわちノズル詰り防止
のために、注湯に先立って行なわれる注湯ノズルの予熱
を利用するもので、高温状態の注湯ノズル自身に加熱手
段としての役割を担わせることを狙いとする。
（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、単ロール法によって急冷金属薄帯
を製造するに際し、溶融金属をその注湯ノズルから冷却
ロール表面に供給するに先立ち、予熱処理によって700
℃以上に加熱した注湯ノズルの先端を回転する冷却ロー
ル表面の10mm以内に接近させ、その輻射熱によって冷却
ロール表面の吸着水分や吸着ガスなどの吸着物質を除去
することからなる急冷金属薄帯の製造方法である。
を製造するに際し、溶融金属をその注湯ノズルから冷却
ロール表面に供給するに先立ち、予熱処理によって700
℃以上に加熱した注湯ノズルの先端を回転する冷却ロー
ル表面の10mm以内に接近させ、その輻射熱によって冷却
ロール表面の吸着水分や吸着ガスなどの吸着物質を除去
することからなる急冷金属薄帯の製造方法である。
以下、この発明法を具体的に説明する。
この発明法は、たとえば第１図に構成を示したような単
ロール装置において適用することができる。図中番号１
は冷却ロール、２はタンディッシュ、３は注湯ノズル、
４はノズル３の加熱手段、５は注湯樋、６はエアーナイ
フ、７はリボン搬送ガイド、８はロール清浄化手段、９
は変位計、10,10′はノズル−ロール間ギャップ計測
器、そして11は溶融金属である。
ロール装置において適用することができる。図中番号１
は冷却ロール、２はタンディッシュ、３は注湯ノズル、
４はノズル３の加熱手段、５は注湯樋、６はエアーナイ
フ、７はリボン搬送ガイド、８はロール清浄化手段、９
は変位計、10,10′はノズル−ロール間ギャップ計測
器、そして11は溶融金属である。
さて注湯・製板に先立って、溶湯温度の低下やノズル詰
りを回避するために、タンディッシュ２をガスバーナー
によって加熱したり、注湯ノズル３をヒーター４によっ
て加熱し、タンディッシュから注湯ノズルまで1000℃〜
1400℃程度に予熱する。これに伴って注湯ノズル先端も
700〜1000℃まで加熱される。
りを回避するために、タンディッシュ２をガスバーナー
によって加熱したり、注湯ノズル３をヒーター４によっ
て加熱し、タンディッシュから注湯ノズルまで1000℃〜
1400℃程度に予熱する。これに伴って注湯ノズル先端も
700〜1000℃まで加熱される。
ところでガスバーナーによる予熱が行なわれている場合
には、注湯ノズル先端の狭い開口部から燃焼廃ガスが外
部に飛び出すが、この廃ガス中にはタンディッシュの乾
燥にともなう湿分やガスの燃焼にともなう水分が含まれ
ているので、ノズルスリットから放出される燃焼廃ガス
の露点は高い。したがって内部強制水冷状態の冷却ロー
ル１の表面近傍にガスバーナー点火点の注湯ノズル３を
接近させると、冷却ロール面で結露してしまうおそれが
ある。これはこの発明の目的とは逆行する状況である。
には、注湯ノズル先端の狭い開口部から燃焼廃ガスが外
部に飛び出すが、この廃ガス中にはタンディッシュの乾
燥にともなう湿分やガスの燃焼にともなう水分が含まれ
ているので、ノズルスリットから放出される燃焼廃ガス
の露点は高い。したがって内部強制水冷状態の冷却ロー
ル１の表面近傍にガスバーナー点火点の注湯ノズル３を
接近させると、冷却ロール面で結露してしまうおそれが
ある。これはこの発明の目的とは逆行する状況である。
そこでこの発明では、注湯ノズルを接近させる前に先ず
ガスバーナーを消火し、ヒーター４で700℃以上に加熱
した注湯ノズル３の先端が冷却ロール面から10mm以内と
なるように接近させるのである。この際、冷却ロールの
周速は0.5〜15m/s程度に維持することが望ましい。とい
うのは0.5m/sより低速の場合には局部加熱となることが
あり、また15m/sより高速の場合には随伴する風のため
にノズル先端が冷却され過ぎる懸念があるからである。
ガスバーナーを消火し、ヒーター４で700℃以上に加熱
した注湯ノズル３の先端が冷却ロール面から10mm以内と
なるように接近させるのである。この際、冷却ロールの
周速は0.5〜15m/s程度に維持することが望ましい。とい
うのは0.5m/sより低速の場合には局部加熱となることが
あり、また15m/sより高速の場合には随伴する風のため
にノズル先端が冷却され過ぎる懸念があるからである。
この発明でノズル先端温度を700℃以上に限定したの
は、ノズル先端温度が700℃に満たないとノズルを冷却
ロール面の10mm以内に近づけても、ロール表面をほとん
ど加熱することができず、満足いく冷却ロール面の吸着
物質の除去ができないからである。
は、ノズル先端温度が700℃に満たないとノズルを冷却
ロール面の10mm以内に近づけても、ロール表面をほとん
ど加熱することができず、満足いく冷却ロール面の吸着
物質の除去ができないからである。
ノズル先端温度の好適範囲の上限を確認することはでき
なかったが、約1100℃でもこの発明の目的にとっては好
ましい結果が得られた。なお第１図に示すように、ノズ
ル先端は裸出していてロールの回転に伴なう風を受ける
ため、1100℃以上に加熱することはできなかった。
なかったが、約1100℃でもこの発明の目的にとっては好
ましい結果が得られた。なお第１図に示すように、ノズ
ル先端は裸出していてロールの回転に伴なう風を受ける
ため、1100℃以上に加熱することはできなかった。
またロール面のクリーニング処理に際して、加熱ノズル
とロール面との間隔は10mm以下とする必要がある。とい
うのはノズル−ロール間ギャップが10mmを超えるとロー
ル面が充分には加熱されず、満足いく程度の吸着物質の
除去が達成されないからである。なお下限は必ずしも限
定されるものでないが、先端温度の低下や操業上の容易
さから1mm以上とすることが望ましい。
とロール面との間隔は10mm以下とする必要がある。とい
うのはノズル−ロール間ギャップが10mmを超えるとロー
ル面が充分には加熱されず、満足いく程度の吸着物質の
除去が達成されないからである。なお下限は必ずしも限
定されるものでないが、先端温度の低下や操業上の容易
さから1mm以上とすることが望ましい。
以上のようなクリーニング処理を５〜20分間冷却ロール
面に加えた際、タンディッシュや注湯ノズルの温度が注
湯にとって好ましくない低温域にまで低下した場合に
は、再度ガスバーナーを併用する予熱を行なったのち、
注湯する。
面に加えた際、タンディッシュや注湯ノズルの温度が注
湯にとって好ましくない低温域にまで低下した場合に
は、再度ガスバーナーを併用する予熱を行なったのち、
注湯する。
この発明に従い、上述したようなクリーニング処理を加
えた場合、ノズル−ロール間のパドルは極めて安定して
おり、パドルブレークもなく、円滑な製板を行なうこと
ができた。
えた場合、ノズル−ロール間のパドルは極めて安定して
おり、パドルブレークもなく、円滑な製板を行なうこと
ができた。
（作 用） クリーニング処理を加えることによって、パドルが安定
し、円滑な操業が実現できるのは、冷却ロールの極く表
面が加熱され、吸着水分等の脱離が生じることによるも
のであるが、輻射温度計等でロール表面温度を測定して
も、クリーニング処理による温度上昇は５〜20℃に過ぎ
ない。この理由はロール内部の水冷による効果と考えら
れるが、この程度の温度上昇でもこの発明の目的を充分
に達成することができる。
し、円滑な操業が実現できるのは、冷却ロールの極く表
面が加熱され、吸着水分等の脱離が生じることによるも
のであるが、輻射温度計等でロール表面温度を測定して
も、クリーニング処理による温度上昇は５〜20℃に過ぎ
ない。この理由はロール内部の水冷による効果と考えら
れるが、この程度の温度上昇でもこの発明の目的を充分
に達成することができる。
なお内部強制水冷を行ないながら、ロール面が50℃以上
に加熱されると、銅合金製ロール表面の酸化が生じるの
で好ましくない。
に加熱されると、銅合金製ロール表面の酸化が生じるの
で好ましくない。
（実施例） 第１図に示したタンディッシュをガスバーナーにより約
1000℃に、また注湯ノズルをヒーターにより1350℃に加
熱した。このときノズル先端の温度は950℃まで上昇し
た。次いでガスバーナーを消火し、ノズル先端を5m/sで
回転する冷却ロールの5mm直上まで下降させ、10分間保
持した。このときの輻射温度計によるロール表面温度の
上昇は＋８℃であった。その後ノズル先端がロールから
30mm上方になるまで上昇させ、ガスバーナーを再点火し
タンディッシュの加熱を再開した。初期状態に復帰させ
てから、注湯のためにバーナーは消し、ロール−ノズル
間ギャップ:0.4mmまで制御移動した後、1300℃に保持し
ておいたFe78B12Si9C1（at％）組成の合金溶湯の注湯を
開始した。
1000℃に、また注湯ノズルをヒーターにより1350℃に加
熱した。このときノズル先端の温度は950℃まで上昇し
た。次いでガスバーナーを消火し、ノズル先端を5m/sで
回転する冷却ロールの5mm直上まで下降させ、10分間保
持した。このときの輻射温度計によるロール表面温度の
上昇は＋８℃であった。その後ノズル先端がロールから
30mm上方になるまで上昇させ、ガスバーナーを再点火し
タンディッシュの加熱を再開した。初期状態に復帰させ
てから、注湯のためにバーナーは消し、ロール−ノズル
間ギャップ:0.4mmまで制御移動した後、1300℃に保持し
ておいたFe78B12Si9C1（at％）組成の合金溶湯の注湯を
開始した。
上記の注湯製板工程においてパドルブレークの発生は全
くなく、注湯開始直後から安定な製板状況に入った。
くなく、注湯開始直後から安定な製板状況に入った。
（発明の効果） かくしてこの発明によれば、新規な装置を必要とするこ
となしに、冷却ロールの表面を効果的に清浄化すること
ができ、ひいては単ロール法による安定な製板を極めて
簡便に実現することができる。
となしに、冷却ロールの表面を効果的に清浄化すること
ができ、ひいては単ロール法による安定な製板を極めて
簡便に実現することができる。
第１図は、この発明の実施に用いて好適な単ロール法装
置の一例を示す模式図である。 １……冷却ロール、２……タンディッシュ ３……注湯ノズル、４……ノズルの加熱手段 ５……注湯樋、６……エアーナイフ ７……リボン搬送ガイド、８……ロール清浄化手段 ９……変位計、10,10′……ギャップ計測器 11……溶融金属
置の一例を示す模式図である。 １……冷却ロール、２……タンディッシュ ３……注湯ノズル、４……ノズルの加熱手段 ５……注湯樋、６……エアーナイフ ７……リボン搬送ガイド、８……ロール清浄化手段 ９……変位計、10,10′……ギャップ計測器 11……溶融金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈良 正功 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 (56)参考文献 特開 昭60−145257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−23552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−193747（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】単ロール法によって急冷金属薄帯を製造す
るに際し、溶融金属をその注湯ノズルから冷却ロール表
面に供給するに先立ち、予熱処理によって700℃以上に
加熱した注湯ノズルの先端を回転する冷却ロール表面の
10mm以内に接近させ、その輻射熱によって冷却ロール表
面の吸着物質を除去することを特徴とする急冷金属薄帯
の製造方法。 - 【請求項２】ノズルの輻射熱によって昇温する冷却ロー
ルの表面温度が50℃以下である請求項１記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17253088A JPH0787972B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 急冷金属薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17253088A JPH0787972B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 急冷金属薄帯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0225249A JPH0225249A (ja) | 1990-01-26 |
| JPH0787972B2 true JPH0787972B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=15943624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17253088A Expired - Fee Related JPH0787972B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 急冷金属薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787972B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4909929B2 (ja) | 2007-04-18 | 2012-04-04 | パナソニック株式会社 | 分圧測定方法および分圧測定装置 |
| CN107414037A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-12-01 | 许昌锦荣食品有限公司 | 一种非晶细带制备系统 |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP17253088A patent/JPH0787972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225249A (ja) | 1990-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |