JPH08318352A - Method for coiling rapid solidified thin strip having magnetism and device therefor - Google Patents
Method for coiling rapid solidified thin strip having magnetism and device thereforInfo
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- JPH08318352A JPH08318352A JP25757995A JP25757995A JPH08318352A JP H08318352 A JPH08318352 A JP H08318352A JP 25757995 A JP25757995 A JP 25757995A JP 25757995 A JP25757995 A JP 25757995A JP H08318352 A JPH08318352 A JP H08318352A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液体状態の金属お
よび合金（以下、「溶融金属」という）を移動する冷却
基板上で急冷凝固して、薄い帯状の金属および合金を得
る液体急冷法において、磁性を有する急冷凝固薄帯（以
下、「薄帯」という）を製造直後にオンラインで巻取る
方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid quenching method for obtaining thin strip-shaped metals and alloys by rapidly solidifying liquid metals and alloys (hereinafter referred to as "molten metal") on a moving cooling substrate. The present invention relates to a method and a device for winding a magnetically quenched solidified ribbon (hereinafter referred to as “thin ribbon”) online immediately after production.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄帯を製造するための液体急冷法には、
１つの高速回転している冷却ロール上に溶融金属を供給
して薄帯を得る、いわゆる単ロール法や、１対の高速回
転している冷却ロール間に溶融金属を供給して薄帯を得
る、双ロール法などがある。2. Description of the Related Art A liquid quenching method for producing a ribbon is
Molten metal is supplied onto one high-speed rotating cooling roll to obtain a ribbon, a so-called single roll method, or molten metal is supplied between a pair of high-speed rotating cooling rolls to obtain a ribbon. , And twin roll method.
【０００３】液体急冷法により薄帯を形成する方法につ
いて、図５に示す単ロール急冷凝固薄帯製造装置を用い
る場合を例にして説明する。図５において、溶融金属７
は、その湯面レベルが一定になるようにタンディッシュ
４に給湯されている。タンディッシュ４の底壁には羽口
レンガ９が設けられており、この羽口レンガ９に中間ノ
ズル１０及びノズルホルダー１１が連結されている。こ
れらの羽口レンガ９、中間ノズル１０及びノズルホルダ
ー１１の内部に孔が設けられており、この孔が接続され
て溶湯流路１４、ノズルホルダー１１内の拡大内部空間
１５となる。また、ノズルホルダー１１の先端にはノズ
ルチップ１２が取り付けられており、このノズルチップ
１２の内部に設けたノズルスリット１３が溶湯流路１４
に連通している。A method of forming a ribbon by the liquid quenching method will be described by taking a case of using the single roll rapid solidification ribbon production apparatus shown in FIG. 5 as an example. In FIG. 5, molten metal 7
Is supplied to the tundish 4 so that the level of the molten metal is constant. A tuyere brick 9 is provided on the bottom wall of the tundish 4, and an intermediate nozzle 10 and a nozzle holder 11 are connected to the tuyere brick 9. Holes are provided in the tuyere brick 9, the intermediate nozzle 10 and the nozzle holder 11, and the holes are connected to form the molten metal flow path 14 and the enlarged internal space 15 in the nozzle holder 11. A nozzle tip 12 is attached to the tip of the nozzle holder 11, and a nozzle slit 13 provided inside the nozzle tip 12 has a molten metal flow path 14
Is in communication with.
【０００４】ノズルホルダー１１内の拡大内部空間１
５、ノズルチップ１２さらにノズルスリット１３は、図
６に示す。拡大内部空間１５とは広幅の薄帯を得るため
にノズルホルダー１１内で溶湯流路１４を広げた部分を
さし、ノズルスリット１３とはノズルチップ１２中に設
けた溶湯噴出用の開口をさす。Enlarged internal space 1 in the nozzle holder 11
5, the nozzle tip 12 and the nozzle slit 13 are shown in FIG. The enlarged internal space 15 refers to a portion where the molten metal flow passage 14 is widened in the nozzle holder 11 in order to obtain a wide ribbon, and the nozzle slit 13 refers to an opening for ejecting molten metal provided in the nozzle tip 12. .
【０００５】ストッパー８を上昇させることによってタ
ンディッシュ４内の溶融金属７は、溶湯流路１４を経由
して、ノズルスリット１３から冷却ロール３に向けて流
出する。このとき、タンディッシュ４内の溶湯静圧に応
じて、ノズルスリット１３から冷却ロール３に向けて流
出する溶融金属７の流量が制御される。ノズルスリット
１３から流出した溶融金属７は、冷却ロール３の表面で
急速に冷却されて薄帯２となる。なお、図５において、
装置全体に関する理解を容易にするため、冷却ロール３
はタンディッシュの縮尺率よりも大きな縮尺率で描かれ
ている。By raising the stopper 8, the molten metal 7 in the tundish 4 flows out from the nozzle slit 13 toward the cooling roll 3 via the molten metal flow path 14. At this time, the flow rate of the molten metal 7 flowing out from the nozzle slit 13 toward the cooling roll 3 is controlled according to the molten metal static pressure in the tundish 4. The molten metal 7 flowing out from the nozzle slit 13 is rapidly cooled on the surface of the cooling roll 3 to become the ribbon 2. In addition, in FIG.
To facilitate understanding of the entire device, the cooling roll 3
Is drawn at a larger scale than the tundish.
【０００６】この液体急冷法により得られる薄帯を、鋳
造直後にオンラインで巻取る方法として、これまで種々
の方法が提案されている。基本的には巻取りロールを用
いて、巻取りロールの回転により巻取る方法が採用され
ているが、いずれの方法においても巻取り開始時におい
て、薄帯を巻取りロールにどのようにして捕まえさせる
かがポイントとなる。薄帯が磁性を有する場合について
は、例えば永久磁石を表面に埋め込んだ巻取りロールを
用いて、磁石の力で薄帯を捕まえ、その後は巻取りロー
ルの回転によって巻取る方法が、特開昭５７−９４４５
３号公報に提案されている。Various methods have been proposed so far for winding the thin strip obtained by the liquid quenching method online immediately after casting. Basically, a method is used in which the take-up roll is used to wind it by rotating the take-up roll.However, in any of the methods, how to catch the ribbon on the take-up roll at the start of winding. The point is how to do it. In the case where the ribbon has magnetism, for example, a method in which a winding roll having a permanent magnet embedded in its surface is used to catch the ribbon with the force of the magnet and then the winding roll is rotated to wind the ribbon is disclosed. 57-9445
It is proposed in Japanese Patent No.
【０００７】この巻取り方法は、回転冷却基板上で急冷
凝固後、冷却基板表面に密着しつつ回転する磁性を有す
る薄帯を、鋭利な高圧ガスのジェットで剥離すると同時
に、剥離後の前記薄帯の先端を、前記回転冷却基板と同
等以上の周速で回転する表面に磁性を帯びた巻取りロー
ルに磁気吸着した後、連続的に巻取る方法である。そし
て、前記公報には、巻取りロールとして、希土類コバル
ト磁石といった永久磁石を表面に埋め込んだロールを使
用できることが開示されている。According to this winding method, after rapid solidification on a rotating cooling substrate, a thin ribbon having magnetism that rotates while adhering to the surface of the cooling substrate is peeled off by a jet of sharp high-pressure gas, and at the same time, the thin film after peeling is removed. In this method, the tip of the strip is magnetically attracted to a winding roll having a magnetic property on the surface that rotates at a peripheral speed equal to or higher than that of the rotary cooling substrate, and then the strip is continuously wound. Further, the publication discloses that a roll having a permanent magnet such as a rare earth cobalt magnet embedded in its surface can be used as a winding roll.
【０００８】本発明者らは、例えば単ロール法におい
て、磁性を有する薄帯を製造する際、得られた薄帯をオ
ンラインで巻取るために、この方法により薄帯の巻取り
を試みた。その結果、ロール上に形成した薄帯を高圧ガ
スのジェットで剥離することはできたものの、巻取りロ
ールで薄帯の先端を捕捉する成功率はおよそ３０％と低
く、先端の捕捉に失敗した場合は、薄帯の製造を中止せ
ざるを得なかった。このように、薄帯先端の捕捉に失敗
することは、薄帯製造歩留の低下を招くので好ましくな
い。The present inventors have attempted to wind the ribbon in this way in order to wind the obtained ribbon online when producing the ribbon having magnetism, for example, in the single roll method. As a result, although the ribbon formed on the roll could be separated by the jet of high-pressure gas, the success rate of capturing the tip of the ribbon by the winding roll was low at about 30%, and the capture of the tip failed. In that case, the production of the ribbon had to be stopped. Thus, failure to capture the leading edge of the ribbon leads to a reduction in ribbon production yield, which is not preferable.
【０００９】また、薄帯を巻き取った場合、巻取った薄
帯を回収する際に困難な問題が発生した。すなわち、巻
取りロールの表面には永久磁石を埋め込んであることか
ら、巻取った薄帯は磁化されて、巻取り後も巻取りロー
ルに吸い付けられており、回収する際に薄帯を剥し難い
という問題が発生した。この問題は、巻取りロールの表
面に近くなるほど深刻で、特に巻取り開始後の１０周分
ほどの薄帯は非常に剥し難く、これが薄帯回収作業を煩
雑なものとしていた。このような薄帯回収の煩雑さは、
薄帯の回収に無駄な時間をかけることになり、薄帯製造
における生産性の悪化を招く原因となるので好ましくな
い。Further, when the ribbon is wound up, a difficult problem occurs when the wound ribbon is collected. That is, since a permanent magnet is embedded on the surface of the winding roll, the wound ribbon is magnetized and is still sucked by the winding roll even after winding. The problem of difficulty occurred. This problem becomes more serious as it gets closer to the surface of the winding roll, and especially the ribbon of about 10 laps after the start of winding is very difficult to peel off, which makes the ribbon recovery work complicated. The complexity of such ribbon collection is
It is not preferable because it takes a wasteful time to collect the thin strips, which causes deterioration of productivity in the production of the thin strips.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面に磁性
を帯びた巻取りロールを用いる方式において、薄帯先端
の補捉時に発生していたトラブルを解決して薄帯巻取り
の成功率を高めると共に、薄帯巻取り後の薄帯回収作業
における煩雑さをも解消して、薄帯製造における生産性
を改善するための薄帯の巻取り方法および装置を提供す
ることを目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the problems that occur when capturing the leading edge of a ribbon in a system using a winding roll having a magnetic surface, and succeeds in winding the ribbon. It is an object of the present invention to provide a method and a device for winding a ribbon for improving the productivity in the production of the ribbon by eliminating the complexity of the ribbon collecting operation after winding the ribbon. .
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の事項を
その特徴としている。 （１）移動する冷却基板上に溶融金属を噴出して得た磁
性を有する急冷凝固薄帯を、表面に磁性を帯びた巻取り
ロールを回転させることにより巻取る方法において、巻
取り開始時の巻取りロールの表面速度を、冷却基板の移
動速度の９０％以上１００％未満の範囲とする磁性を有
する急冷凝固薄帯の巻取り方法、（２）巻取りロールと
して、表面に電磁石を埋め込んだ巻取りロールを用い、
巻取り開始時に該電磁石を作動させて、電磁石の吸引力
で急冷凝固薄帯を該巻取りロールの表面に吸着して捕捉
する、前記（１）に記載の磁性を有する急冷凝固薄帯の
巻取り方法、および、（３）移動する冷却基板上に液体
状態の金属および合金を噴出して得た磁性を有する急冷
凝固薄帯を、巻取りロールを回転させることによりオン
ラインで巻取る装置において、表面に電磁石を埋め込ん
だ巻取ロールを配置した磁性を有する急冷凝固薄帯の巻
取り装置。The present invention is characterized by the following items. (1) In a method of winding a rapidly solidified thin ribbon having magnetism obtained by jetting a molten metal onto a moving cooling substrate by rotating a winding roll having a magnetic surface, A method of winding a rapidly solidified thin ribbon having magnetism, in which the surface speed of the winding roll is set in the range of 90% or more and less than 100% of the moving speed of the cooling substrate, (2) As a winding roll, an electromagnet is embedded on the surface. Using a winding roll,
Winding of the rapidly solidified ribbon having magnetism according to (1), wherein the electromagnet is operated at the start of winding, and the rapidly solidified ribbon is adsorbed and captured on the surface of the winding roll by the attraction force of the electromagnet. In a device for winding a rapidly solidified thin ribbon having magnetism obtained by jetting liquid metal and alloy onto a moving cooling substrate online by rotating a winding roll, A winding device for a magnetic rapidly solidified ribbon having a winding roll having an electromagnet embedded on the surface thereof.
【００１２】以下に、本発明を詳細に説明する。はじめ
に、薄帯の先端を捕捉する際の巻取りロールの表面速度
の範囲を、冷却ロールの表面速度の９０％以上１００％
未満の範囲と限定した理由について述べる。The present invention will be described in detail below. First, the range of the surface speed of the take-up roll when capturing the tip of the ribbon is 90% or more and 100% of the surface speed of the cooling roll.
The reason for limiting the range to less than is described.
【００１３】図１に示すように、タンディッシュ４に保
持された溶融金属を冷却ロール３の表面に噴出して得た
薄帯２を巻取りロール１で巻き取る際、巻取りロールの
表面速度を冷却ロールの表面速度の１００％以上とする
と、薄帯の先端を安定して捕捉できない。本発明者らの
実験結果によれば、巻取りロールの表面速度を冷却ロー
ルの表面速度の１００％以上とすると、薄帯の先端捕捉
の成功率はせいぜい３０％と低かった。本発明者らは、
ビデオを用いての観察から、巻取りロールの表面速度を
冷却ロールの表面速度の１００％以上としても薄帯先端
を瞬間的には捕捉できるものの、その直後に薄帯が破断
し、結局は安定して薄帯を捕捉できないことが分かっ
た。As shown in FIG. 1, when the ribbon 2 obtained by jetting the molten metal held in the tundish 4 onto the surface of the cooling roll 3 is wound by the winding roll 1, the surface speed of the winding roll is increased. When 100% or more of the surface speed of the cooling roll is set, the tip of the ribbon cannot be captured stably. According to the experimental results of the present inventors, when the surface speed of the take-up roll is 100% or more of the surface speed of the cooling roll, the success rate of capturing the leading edge of the ribbon is as low as 30% at most. We have
From the observation using video, even if the surface speed of the winding roll was 100% or more of the surface speed of the cooling roll, the tip of the ribbon could be captured instantaneously, but immediately after that, the ribbon broke and eventually became stable. It turned out that the ribbon could not be captured.
【００１４】薄帯を安定に捕捉できないのは、巻取りロ
ールの表面速度を冷却ロールの表面速度の１００％以上
とすると、薄帯の先端を捕捉した直後に薄帯に張力が働
くことによるものと考えられる。すなわち、一般的に、
薄帯はある程度の張力をかけても破断しないが、先端部
は概して板厚が薄かったり、欠陥が多かったりして多少
の張力でも破断し易い。このため、巻取りロールの表面
速度を冷却ロールの表面速度の１００％以上とすると、
一端は薄帯先端を捕捉しても、張力が働くために、その
直後に薄帯が破断する。The reason why the ribbon cannot be captured stably is that when the surface velocity of the winding roll is set to 100% or more of the surface velocity of the cooling roll, tension acts on the ribbon immediately after capturing the tip of the ribbon. it is conceivable that. That is, in general,
The thin strip does not break even if a certain amount of tension is applied, but the tip portion is likely to break even with some tension because the plate thickness is generally thin and there are many defects. Therefore, if the surface speed of the winding roll is 100% or more of the surface speed of the cooling roll,
Even if the end of the ribbon is captured at one end, the ribbon is broken immediately after the tension is applied.
【００１５】一方、巻取りロールの表面速度の下限を、
冷却ロールの表面速度の９０％としたのは、冷却ロール
の表面速度の９０％未満とすると、薄帯先端を捕捉する
成功率がおよそ６０％程度と低いこと、さらには、巻取
り中に巻き倒れを起こすことによる。巻取りロールの表
面速度が冷却ロールの表面速度の９０％未満とあまり遅
くなると、首尾良く先端を捕捉できてもその後の巻取り
において巻き弛みが生じ、巻き取る薄帯の量が多くなる
と巻き倒れが起き易くなる。そして、巻き倒れが発生す
ると、薄帯が破断するなど鋳造を継続できなくなるの
で、操作上好ましくない。On the other hand, the lower limit of the surface speed of the winding roll is
90% of the surface speed of the cooling roll is set to be less than 90% of the surface speed of the cooling roll, the success rate of capturing the ribbon tip is as low as about 60%, and further, the winding speed during winding. By causing a fall. If the surface speed of the take-up roll is too slow, less than 90% of the surface speed of the chill roll, even if the tip can be captured successfully, winding slack occurs in the subsequent winding, and if the amount of thin ribbon to be wound increases, it will fall over. Is more likely to occur. Then, if the roll over occurs, the ribbon cannot be continued because the ribbon is broken, which is not preferable in operation.
【００１６】本発明の方法で用いる巻取りロールは、表
面に電磁石を埋め込んだ巻取りロールが好ましい。巻取
りロールの電磁石構造については、図２を用いて詳しく
説明する。巻取りロール表面に埋め込まれた電磁石は、
鉄心１Ａおよびに鉄心に施された巻線１Ｂから構成され
る。鉄心１Ａは、ＬｃまたはＬｇで示す距離で、円周方
向に一定の間隔をおいて並べられている。それぞれの鉄
心には１本の、例えばエナメル線を用いて巻線を施す
が、この巻線の方向は、鉄心の極性が交互に反対となる
ようにするために、それぞれの鉄心で交互に反対の方向
に巻くようにする。勿論、永久磁石を表面に埋め込んだ
巻取りロールを用いることも可能である。The winding roll used in the method of the present invention is preferably a winding roll having an electromagnet embedded on the surface thereof. The electromagnet structure of the winding roll will be described in detail with reference to FIG. The electromagnet embedded in the surface of the winding roll is
It is composed of an iron core 1A and a winding wire 1B formed on the iron core. The iron cores 1A are arranged at regular intervals in the circumferential direction at a distance indicated by Lc or Lg. Each core is wound with one enameled wire, for example, but the directions of the windings are alternately opposite to each other so that the polarities of the cores are alternately opposite. Make sure to wind in the direction of. Of course, it is also possible to use a winding roll having a permanent magnet embedded in its surface.
【００１７】本発明の方法および装置により薄帯を安定
して巻き取るためには、巻取りロール表面の電磁石の強
さを０．１Ｔ（テスラ）以上とすることが好ましい。電
磁石の強さ０．１Ｔ未満となると、電磁石の吸引力が弱
くなり、電磁石による薄帯先端の捕捉が困難となり、薄
帯を巻取ることが難しくなる。電磁石の鉄心の長さ（Ｌ
1 ）、幅（Ｌ2 ）および高さ（Ｌ3 ）や、その他の条件
における好ましい値については実施例にて詳しく述べ
る。In order to stably wind the ribbon by the method and apparatus of the present invention, it is preferable that the strength of the electromagnet on the surface of the winding roll is 0.1 T (tesla) or more. If the strength of the electromagnet is less than 0.1 T, the attraction force of the electromagnet becomes weak, and it becomes difficult to capture the tip of the ribbon by the electromagnet, and it becomes difficult to wind the ribbon. Length of electromagnet core (L
1 ), width (L 2 ) and height (L 3 ) and preferable values under other conditions will be described in detail in Examples.
【００１８】本発明の装置の巻取りロールは、図３に示
すように、図２に示す巻取りロールを回転可能な軸１Ｄ
に嵌合し、巻取りロール表面は電磁石を保護するために
樹脂１Ｃなどを含浸するとよい。さらに、側面も巻取り
ロールを保護するために、カバー１Ｅなどで覆うとよ
い。As shown in FIG. 3, the winding roll of the apparatus of the present invention has a shaft 1D which can rotate the winding roll shown in FIG.
The surface of the winding roll may be impregnated with resin 1C or the like to protect the electromagnet. Further, the side surface may be covered with a cover 1E or the like to protect the winding roll.
【００１９】この巻取りロールの駆動方式については、
本発明において特に限定せず、従来の巻取ロールに用い
られる駆動方式、例えば、モーターなどによる方式でよ
い。また、巻取りロールの寸法についても特に限定せ
ず、従来の巻取ロールと同様の寸法でよい。Regarding the drive system of this winding roll,
The present invention is not particularly limited, and may be a drive method used for a conventional take-up roll, for example, a method using a motor or the like. The size of the winding roll is not particularly limited, and may be the same as that of the conventional winding roll.
【００２０】巻取りロール表面の電磁石巻線への給電
は、例えば、巻取りロールを嵌合した回転軸内に電気ケ
ーブルを配して行い、回転軸と巻取りロール（巻線）間
は嵌合面で面接触させることによって給電すればよい。The electric power is supplied to the electromagnet winding on the surface of the winding roll by, for example, arranging an electric cable in the rotating shaft fitted with the winding roll, and fitting between the rotating shaft and the winding roll (winding). Power may be supplied by making face-to-face contact with each other.
【００２１】薄帯先端捕捉時の巻取りロールと冷却ロー
ル間の距離は、衝突しない程度でできるだけ接近させた
方がよく、例えば１０ｍｍ程度以下が好ましい。薄帯の
先端を捕捉し、安定して巻取りができるようになった
ら、巻取りロールの巻き太りを考慮して巻取りロールを
冷却ロールから遠ざける必要がある。巻取りロールを遠
ざけるタイミングなどについては実施例で詳しく述べ
る。The distance between the winding roll and the cooling roll at the time of capturing the leading edge of the ribbon should be as close as possible without colliding, and for example, about 10 mm or less is preferable. When the tip of the ribbon is captured and stable winding can be performed, it is necessary to keep the winding roll away from the cooling roll in consideration of the winding thickness of the winding roll. The timing of moving away the winding roll will be described in detail in Examples.
【００２２】また、本発明の方法においては、薄帯の先
端を捕捉し、薄帯の巻取りが安定したら、即座に巻取り
ロールの表面速度を冷却ロールの表面速度よりやや大き
くし、薄帯に適度の張力を付与しながら巻取ることが好
ましい。これは、薄帯の先端を捕捉するまでの巻取りロ
ールの表面速度が冷却ロールの表面速度よりもやや小さ
いために巻き弛みが起こり、そのまま巻き取りを継続す
ると巻き倒れが発生し易いためである。先述したよう
に、薄帯の先端部は破断しやすいが、それ以外のところ
ではある程度薄帯に張力を付与できる。薄帯に付与する
張力の好ましい値については、実施例にて述べる。Further, in the method of the present invention, when the leading edge of the ribbon is captured and the winding of the ribbon is stabilized, the surface speed of the winding roll is immediately made slightly higher than the surface speed of the cooling roll to obtain the ribbon. It is preferable to wind the film while applying an appropriate tension. This is because the surface speed of the take-up roll until the tip of the ribbon is captured is slightly smaller than the surface speed of the cooling roll, so that winding slack occurs, and if the winding is continued as it is, roll-over tends to occur. . As described above, the tip of the ribbon is easily broken, but tension can be applied to the ribbon to some extent in other places. Preferred values of the tension applied to the ribbon will be described in Examples.
【００２３】本発明の方法を用いて薄帯を量産するため
には、図４に示すように円盤５を用いてこれを回転さ
せ、１個の巻取りリールで巻ききれなくなった場合を想
定して、予備の巻取りリール１′を冷却ロール側に待機
させる方式も採用できる。このように薄帯が長いパスラ
インを形成する場合は、支持ローラ６を用いることによ
り安定して巻取りが可能となる。In order to mass-produce thin strips by using the method of the present invention, it is assumed that a disk 5 is rotated as shown in FIG. 4 and cannot be wound by one take-up reel. Thus, a system in which the spare take-up reel 1'is allowed to stand by on the cooling roll side can also be adopted. When forming a pass line having a long thin strip as described above, the use of the support roller 6 enables stable winding.
【００２４】また、薄帯を形成させる方法として先に単
ロール法の場合を述べたが、本発明の方法は例えば１対
の高速回転している冷却基板（以下、「冷却ロール」と
いう）間に溶融金属を供給して薄帯を得る、双ロール法
などのその他の液体急冷法にも適用できる。薄帯を形成
させる際の好ましい鋳造条件などについては実施例にて
詳しく述べる。The case of the single roll method has been described above as the method of forming the ribbon, but the method of the present invention is, for example, between a pair of high speed rotating cooling substrates (hereinafter referred to as "cooling rolls"). It can also be applied to other liquid quenching methods such as a twin roll method in which molten metal is supplied to obtain a ribbon. Preferred casting conditions for forming the ribbon will be described in detail in Examples.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例および比較
例によりさらに説明する。実施例１ 図５に示す大気中単ロール薄帯製造装置を用いて、Ｆｅ
−Ｓｉ6.5 −Ｂ12−Ｃ1 アモルファス合金の薄帯を製造
し、巻取りロールにより巻取りを試みた。鋳造に用いた
溶融試料噴出用ノズルチップのノズル開口形状は、１．
２ｍｍ×１５０ｍｍとした。高周波誘導方式で溶解した
上記合金の溶融試料の流量を、５０ｋｇ／分とし、銅か
らなる冷却ロールの周面に吹き付けて薄帯とした。冷却
ロールの表面速度は２８ｍ／秒とした。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be further described below with reference to Examples and Comparative Examples. Example 1 Using the in- air single roll ribbon manufacturing apparatus shown in FIG.
To produce a thin strip of -Si 6.5 -B 12 -C 1 Amorphous alloy was attempted take-up by the take-up roll. The nozzle opening shape of the nozzle tip for jetting the molten sample used for casting is 1.
It was set to 2 mm × 150 mm. The flow rate of the molten sample of the above alloy melted by the high frequency induction method was set to 50 kg / min and sprayed on the peripheral surface of the cooling roll made of copper to form a ribbon. The surface speed of the cooling roll was 28 m / sec.
【００２６】用いた巻取り装置は、図２に示すように、
外周部に電磁石を形成させ、隙間は樹脂で埋めることに
より表面を平坦とした、外径４００ｍｍの巻取りロール
からなる。電磁石の鉄心１Ａは、ＳＳ４００製でそのサ
イズは、長さ（Ｌ1 ）が１５０ｍｍ、幅（Ｌ2 ）１０ｍ
ｍ、高さ（Ｌ3 ）が５０ｍｍであった。鉄心の円周方向
での間隔として、Ｌｃを３０ｍｍとし、Ｌｇを４０ｍｍ
とした。また、それぞれの鉄心には、φ０．３ｍｍのエ
ナメル線を９５０回ずつ巻き付けた。エナメル線の巻き
方向は、交互の鉄心で反対になるようにした。実際の薄
帯製造には、図３に示すように、ＳＳ４００製の巻取り
ロールを回転可能な軸に差し込み、固定して巻取りロー
ルとした。巻取り開始時の巻取りロールの表面速度を、
２５．２ｍ／秒、２６．５ｍ／秒および２７．８ｍ／秒
の３水準とし、その他の巻取り条件は一定とした。鋳造
および巻取り実験は、各水準とも１０チャージずつ行っ
た。The winding device used is as shown in FIG.
The winding roller has an outer diameter of 400 mm and has an electromagnet formed on the outer periphery and the gap is filled with resin to have a flat surface. The iron core 1A of the electromagnet is made of SS400, and its size is 150 mm in length (L 1 ) and 10 m in width (L 2 ).
m, and the height (L 3 ) was 50 mm. As the spacing in the circumferential direction of the iron core, Lc is 30 mm and Lg is 40 mm
And In addition, an enamel wire having a diameter of 0.3 mm was wound around each iron core 950 times. The winding direction of the enamel wire was made to be opposite with alternate iron cores. For the actual ribbon production, as shown in FIG. 3, an SS400 take-up roll was inserted into a rotatable shaft and fixed to form a take-up roll. The surface speed of the winding roll at the start of winding,
Three levels of 25.2 m / sec, 26.5 m / sec and 27.8 m / sec were set, and other winding conditions were constant. Casting and winding experiments were performed with 10 charges for each level.
【００２７】その他の巻取り条件として、薄帯先端捕捉
時の巻取りロールと冷却ロールの相対位置は、図１に示
すような位置関係とした。溶融試料を噴出するノズルチ
ップと冷却ロールの中心を結んだ線から、１５０°下の
方向に回転させた位置に巻取りロールを配置した。巻取
り開始前に、巻取りロールのエナメル線に５Ａの電流を
流した。As another winding condition, the relative positions of the winding roll and the cooling roll at the time of capturing the front end of the ribbon were set to the positional relationship shown in FIG. The take-up roll was placed at a position rotated downward by 150 ° from the line connecting the nozzle tip ejecting the molten sample and the center of the cooling roll. Before the start of winding, a current of 5 A was applied to the enamel wire of the winding roll.
【００２８】巻取り開始０．５秒後以降は、２．５ｋｇ
ｆの荷重が掛かるように巻取りロールの回転数を調整し
た。また、巻取り開始２秒後に、巻取りロールに流して
いた５Ａの電流を止めた。さらに、巻取りロールと冷却
ロールとの間隔は初め２ｍｍとし、巻取り開始２秒後に
２５ｍｍ／秒の速度で１０秒間巻取りロールを後退させ
た。2.5 kg after 0.5 seconds from the start of winding
The rotation speed of the winding roll was adjusted so that the load of f was applied. Further, 2 seconds after the start of winding, the current of 5 A flowing through the winding roll was stopped. Further, the distance between the winding roll and the cooling roll was initially set to 2 mm, and 2 seconds after the start of winding, the winding roll was retracted at a speed of 25 mm / sec for 10 seconds.
【００２９】巻取り実験の結果を、表１中Ｎｏ．１〜３
に示す。巻取りロールの表面速度を２５．２ｍ／秒とし
た場合（表１中、Ｎｏ．１）、２チャージで巻取り開始
時（薄帯先端捕捉時）、薄帯を捕捉できなかったので鋳
造を途中で止めたが、そのほかの８チャージはすべて薄
帯を全量巻き倒れなく巻き取ることができた。また、巻
取りロールの表面速度を２６．５ｍ／秒および２７．８
ｍ／秒とした場合、２０チャージのすべてのチャージ
で、薄帯を全量巻き倒れなく巻き取ることができた。こ
れは、３０チャージ中２８チャージで薄帯の先端を捕捉
できたことを示しており、９０％を超えるかなり高い成
功率で薄帯の先端を捕捉することが可能であった。The results of the winding experiment are shown as No. 1 in Table 1. 1-3
Shown in When the surface speed of the winding roll was set to 25.2 m / sec (No. 1 in Table 1), the winding could not be captured at the start of winding with 2 charges (when capturing the leading edge of the ribbon). Although I stopped it on the way, all the other 8 charges were able to wind the entire ribbon without falling over. Also, the surface speed of the winding roll is 26.5 m / sec and 27.8 m.
In the case of m / sec, all of the 20 charges were able to wind up the entire ribbon without falling over. This indicates that the ribbon tip could be captured at 28 out of 30 charges, and it was possible to capture the ribbon tip with a fairly high success rate of over 90%.
【００３０】製造実験終了後、巻取った薄帯を再巻き機
により回収したが、巻き取った薄帯はもはや磁性を帯び
ていなかったので、巻取りロールから容易に回収でき
た。得られた薄帯びは、いずれのチャージとも幅がおよ
び１５０ｍｍ、板厚がおよそ３０μｍの良好な薄帯であ
った。After the production experiment was completed, the wound ribbon was recovered by a rewinding machine. Since the wound ribbon was no longer magnetic, it could be easily recovered from the winding roll. The obtained thin ribbons were good thin ribbons having a width of 150 mm and a plate thickness of about 30 μm for all charges.
【００３１】実施例２ 実施例１に用いた大気中単ロール薄帯製造装置を用いて
Ｆｅ−Ｓｉ6.5 −Ｂ12−Ｃ1 アモルファス合金の薄帯を
製造し、巻取りロールにより巻取りを試みた。冷却ロー
ルの表面速度を２０ｍ／秒とし、その他の鋳造条件は実
施例１の場合と同じ条件とした。巻取り条件として、巻
取り開始時の巻取りロールの表面速度を１８．５ｍ／秒
および１９．５ｍ／秒の２水準とし、各水準で１０チャ
ージずつ実験した。その他の巻取り条件は実施例１の場
合に同様とした。The manufactured thin strip of Fe-Si 6.5 -B 12 -C 1 Amorphous alloys with single roll spinning apparatus in the air used in Example 1, attempts to take-up by the take-up roll It was The surface speed of the cooling roll was set to 20 m / sec, and the other casting conditions were the same as in Example 1. As winding conditions, the surface speed of the winding roll at the start of winding was set to two levels of 18.5 m / sec and 19.5 m / sec, and 10 charges were tested at each level. The other winding conditions were the same as in the case of Example 1.
【００３２】巻取り実験の結果を、表１中Ｎｏ．４、５
に示す。すべてのチャージとも、薄帯を全量、巻き倒れ
なく巻き取ることができた。これは、２０チャージのす
べてのチャージで、薄帯の先端を捕捉できたことを示し
ており、１００％の成功率で薄帯の先端を捕捉すること
が可能であった。The results of the winding experiment are shown in Table 1. 4,5
Shown in With all the charges, I was able to wind the entire ribbon without winding it. This indicated that the ribbon tip could be captured with all the 20 charges, and it was possible to capture the ribbon edge with a success rate of 100%.
【００３３】製造実験終了後、巻取った薄帯を再巻き基
により回収したが、巻取った薄帯はもはや磁性を帯びて
いなかったことから巻取りロールから容易に回収でき
た。得られた薄帯は、いずれのチャージとも幅がおよそ
１５０ｍｍ、板厚がおよそ４０μｍの良好な薄帯であっ
た。After the production experiment was completed, the wound ribbon was recovered by a rewinding base. Since the wound ribbon was no longer magnetic, it could be easily recovered from the winding roll. The obtained ribbon was a good ribbon having a width of about 150 mm and a plate thickness of about 40 μm in each charge.
【００３４】[0034]
【表１】 [Table 1]
【００３５】比較例 実施例に用いた大気中単ロール薄帯製造装置を用いて、
Ｆｅ−Ｓｉ6,5 −Ｂ12−Ｃ1 アモルファス合金の薄帯を
製造し、巻取りロールにより巻取りを試みた。鋳造条件
は実施例１の場合と同じ条件とした。また、巻取り条件
として、巻取り開始時の巻取りロールの表面速度を２３
ｍ／秒、２４．５ｍ／秒、２８ｍ／秒および２９ｍ／秒
の４水準とし、各水準で５チャージずつ実験した。その
他の巻取り条件は、実施例１の場合に同様とした。 Comparative Example Using the atmospheric single-roll ribbon manufacturing apparatus used in the examples,
A thin strip of Fe-Si 6,5- B 12 -C 1 amorphous alloy was produced and an attempt was made to wind it with a winding roll. The casting conditions were the same as in Example 1. As the winding condition, the surface speed of the winding roll at the start of winding is set to 23
There were 4 levels of m / sec, 24.5 m / sec, 28 m / sec and 29 m / sec, and 5 charges were tested at each level. The other winding conditions were the same as in the case of Example 1.
【００３６】巻取り実験の結果を、表１中ＮＯ．６〜９
に示す。巻取りロールの表面速度を２３ｍ／秒および２
４．５ｍ／秒とした場合（表１中、ＮＯ．６，７）、い
ずれの水準とも３チャージで薄帯の先端を捕捉できた
が、残りの２チャージで薄帯の先端を捕捉するのに失敗
し、途中で鋳造を止めた。巻取りロールの表面速度を２
３ｍ／秒とした場合（表１中、ＮＯ．６）に、３チャー
ジで薄帯の先端を捕捉し、巻取りすることができたが、
うち２チャージで巻取り中に巻き倒れが発生し、その時
点で薄帯が破断したため鋳造を途中で止めざるを得なか
った。The results of the winding experiment are shown in Table 1. 6-9
Shown in The surface speed of the winding roll is 23 m / sec and 2
When it was set to 4.5 m / sec (NO. 6, 7 in Table 1), the tip of the ribbon could be captured by 3 charges at any level, but the tip of the ribbon could be captured by the remaining 2 charges. Failed and stopped casting on the way. The surface speed of the winding roll is 2
When it was set to 3 m / sec (NO. 6 in Table 1), the tip of the ribbon could be captured and wound with 3 charges.
Of these, two charges caused rollover during winding, and the ribbon was broken at that point, so casting had to be stopped halfway.
【００３７】巻取りロールの表面速度を２８ｍ／秒とし
た場合（表１中、ＮＯ．８）、２チャージで全量を巻き
取れたが、残りの３チャージでは薄帯先端の捕捉に失敗
し、鋳造を途中で中断した。また、巻取りロールの表面
速度を２９ｍ／秒とした場合（表１中、ＮＯ．９）は、
１チャージしか薄帯全量を巻き取れず、残りの４チャー
ジで薄帯先端の捕捉に失敗し、鋳造を途中で止めた。When the surface speed of the winding roll was set to 28 m / sec (NO. 8 in Table 1), the entire amount could be wound with 2 charges, but the remaining 3 charges failed to capture the ribbon tip, Casting was interrupted halfway. When the surface speed of the winding roll is 29 m / sec (NO. 9 in Table 1),
Only one charge was able to wind up the entire ribbon, and the remaining four charges failed to capture the ribbon tip, and the casting was stopped halfway.
【００３８】[0038]
【発明の効果】アモルファス合金などの急冷凝固薄帯を
工業的に生産するにはオンラインで巻取ることが前提と
なるが、本発明の方法により、薄帯の巻取り開始時に薄
帯先端をほとんど問題なく捕捉できるようになったこと
から、薄帯を高歩留で生産することが可能となった。Industrially, rapid production of rapidly solidified ribbons such as amorphous alloys is premised on online winding. However, according to the method of the present invention, most of the ribbon tips are wound at the start of winding the ribbon. Now that it can be captured without problems, it has become possible to produce thin strips with a high yield.
【００３９】また、本発明の表面に電磁石を埋め込んだ
巻取ロールを用いて巻き取ることにより、薄帯回収する
際、巻取りロール表面の電磁石の電源を切ることによ
り、もはや薄帯は磁化されなくなるから、従来存在した
薄帯回収時の煩雑さを解消することができるようになっ
た。これにより薄帯の生産性を高めることが可能とな
り、安価に薄帯を製造できるようになった。Further, when the ribbon is collected by winding it using a winding roll having an electromagnet embedded on the surface of the present invention, the ribbon is no longer magnetized by turning off the power supply of the electromagnet on the surface of the winding roll. Since it disappears, it has become possible to eliminate the existing complexity of collecting ribbons. As a result, the productivity of the ribbon can be increased, and the ribbon can be manufactured at low cost.
【図１】本発明により、薄帯を巻取る様子を示す模式図
である。FIG. 1 is a schematic view showing a state of winding a ribbon according to the present invention.
【図２】本発明において用いる巻取りロールの電磁石構
造の一例を示す拡大模式図である。FIG. 2 is an enlarged schematic view showing an example of an electromagnet structure of a winding roll used in the present invention.
【図３】本発明の装置の一例として、巻取りロールの表
面近傍内部の一部を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a part of the inside of the vicinity of the surface of a winding roll as an example of the device of the present invention.
【図４】本発明により、薄帯を巻取る様子を示す拡大模
式図である。FIG. 4 is an enlarged schematic view showing how a ribbon is wound according to the present invention.
【図５】液体急冷法の一例として、単ロール法を説明す
るための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a single roll method as an example of a liquid quenching method.
【図６】ノズルホルダー周辺を拡大した説明図である。FIG. 6 is an enlarged view of the periphery of the nozzle holder.
１ 巻取りロール １′ 予備の巻取りロール １Ａ 鉄心 １Ｂ 巻線 １Ｃ 樹脂 １Ｄ 回転軸 １Ｅ カバー ２ 薄帯 ３ 冷却ロール ４ タンディッシュ ５ 円盤 ６ 支持ローラ ７ 溶融金属 ８ ストッパー ９ 羽口レンガ １０ 中間ノズル １１ ノズルホルダー １２ ノズルチップ １３ ノズルスリット １４ 溶湯流路 １５ 拡大内部空間 1 Winding Roll 1'Spare Winding Roll 1A Iron Core 1B Winding 1C Resin 1D Rotating Shaft 1E Cover 2 Thin Strip 3 Cooling Roll 4 Tundish 5 Disc 6 Support Roller 7 Molten Metal 8 Stopper 9 Tubular Brick 10 Intermediate Nozzle 11 Nozzle holder 12 Nozzle tip 13 Nozzle slit 14 Molten metal flow path 15 Expanded internal space
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山 手 實 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 土 橋 荘 七 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Minor Yamate 20-1 Shintomi, Futtsu-shi Shin Nippon Steel Co., Ltd. Technology Development Headquarters (72) Inventor Dobashi-so 7 Futtsu-shi 20-1 Shintomi Shinnippon Technology Development Headquarters
Claims (3)
び合金を噴出して得た磁性を有する急冷凝固薄帯を、表
面に磁性を帯びた巻取りロールを回転させることにより
巻取る方法において、巻取り開始時の巻取りロールの表
面速度を、冷却基板の移動速度の９０％以上１００％未
満の範囲とすることを特徴とする、磁性を有する急冷凝
固薄帯の巻取り方法。1. A method for winding a rapidly solidified thin ribbon having magnetism obtained by jetting liquid metals and alloys onto a moving cooling substrate by rotating a winding roll having a magnetic surface. A method for winding a rapidly solidified ribbon having magnetism, characterized in that the surface speed of the winding roll at the start of winding is set in the range of 90% or more and less than 100% of the moving speed of the cooling substrate.
込んだ巻取りロールを用い、巻取り開始時に該電磁石を
作動させて、電磁石の吸引力で急冷凝固薄帯を該巻取り
ロールの表面に吸着して捕捉することを特徴とする、請
求項１に記載の磁性を有する急冷凝固薄帯の巻取り方
法。2. A winding roll having an electromagnet embedded in its surface is used as the winding roll, and the electromagnet is operated at the start of winding, and the rapidly solidified thin strip is applied to the surface of the winding roll by the suction force of the electromagnet. The method of winding a rapidly solidified ribbon having magnetism according to claim 1, characterized in that it is adsorbed and captured.
び合金を噴出して得た磁性を有する急冷凝固薄帯を、巻
取りロールを回転させることによりオンラインで巻取る
装置において、表面に電磁石を埋め込んだ巻取ロールを
配置したことを特徴とする、磁性を有する急冷凝固薄帯
の巻取り装置。3. An apparatus for winding online, by rotating a winding roll, a rapidly solidified thin ribbon having magnetism obtained by jetting liquid metal and alloy onto a moving cooling substrate, and an electromagnet on the surface of the apparatus. A winding device for a rapidly solidified thin ribbon having magnetism, wherein a winding roll having embedded therein is arranged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25757995A JPH08318352A (en) | 1995-01-11 | 1995-10-04 | Method for coiling rapid solidified thin strip having magnetism and device therefor |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP287395 | 1995-01-11 | ||
| JP7-2873 | 1995-03-23 | ||
| JP6426395 | 1995-03-23 | ||
| JP7-64263 | 1995-03-23 | ||
| JP25757995A JPH08318352A (en) | 1995-01-11 | 1995-10-04 | Method for coiling rapid solidified thin strip having magnetism and device therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08318352A true JPH08318352A (en) | 1996-12-03 |
Family
ID=27275561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25757995A Withdrawn JPH08318352A (en) | 1995-01-11 | 1995-10-04 | Method for coiling rapid solidified thin strip having magnetism and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08318352A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6749700B2 (en) | 2001-02-14 | 2004-06-15 | Hitachi Metals Ltd. | Method for producing amorphous alloy ribbon, and method for producing nano-crystalline alloy ribbon with same |
| US8235091B2 (en) | 2006-10-10 | 2012-08-07 | Nippon Steel Corporation | Amorphous ribbon take-up roll switching method and switching system |
| CN111672930A (en) * | 2020-06-19 | 2020-09-18 | 武汉钢铁有限公司 | Coiling device and method for ultrathin strip steel |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP25757995A patent/JPH08318352A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6749700B2 (en) | 2001-02-14 | 2004-06-15 | Hitachi Metals Ltd. | Method for producing amorphous alloy ribbon, and method for producing nano-crystalline alloy ribbon with same |
| US8235091B2 (en) | 2006-10-10 | 2012-08-07 | Nippon Steel Corporation | Amorphous ribbon take-up roll switching method and switching system |
| CN111672930A (en) * | 2020-06-19 | 2020-09-18 | 武汉钢铁有限公司 | Coiling device and method for ultrathin strip steel |
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|---|---|---|---|
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