JPS60177937A - ノズル - Google Patents
ノズルInfo
- Publication number
- JPS60177937A JPS60177937A JP3347884A JP3347884A JPS60177937A JP S60177937 A JPS60177937 A JP S60177937A JP 3347884 A JP3347884 A JP 3347884A JP 3347884 A JP3347884 A JP 3347884A JP S60177937 A JPS60177937 A JP S60177937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- small hole
- water
- metal
- cooled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
- B22D11/0642—Nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、物質を溶解し、それを高速で回転Ｊるロール
の表面に噴射することによって、前記物質を高冷却速度
で冷却凝固する液体急冷装置に用いるノズルに関するも
のである。
の表面に噴射することによって、前記物質を高冷却速度
で冷却凝固する液体急冷装置に用いるノズルに関するも
のである。
（従来技術）
従来、この種の液体急冷装置は、合金の急冷薄帯を得る
ために開発されてきており、そのような装置によって得
られる急冷合金は、通常の凝固法によっては得られない
よう々アモルファス状態とか非平衡相状態とかの特異な
状態を有しており、近年多くの注目を集めるようになっ
ている。
ために開発されてきており、そのような装置によって得
られる急冷合金は、通常の凝固法によっては得られない
よう々アモルファス状態とか非平衡相状態とかの特異な
状態を有しており、近年多くの注目を集めるようになっ
ている。
しかしながら従来の液体急冷装置は、鉄系合金等の比較
的融点の低い物質用に作られているものが多く、石英製
のノズルを抵抗加熱もしくは高周波加熱によって加熱す
るという方式のものがほとんどである。従って、最高使
用温度は石英の耐火度によって制限され、１２００〜１
３００℃程度が限度である。また温度が高くなると石英
と反応するととＫよる試料の汚染も起こりうる。たとえ
ノズルの材質を石英から他のセラミックス等に変えたと
しても、耐熱性、反応性等を考えるとせいぜい２０００
℃程度が限界である。
的融点の低い物質用に作られているものが多く、石英製
のノズルを抵抗加熱もしくは高周波加熱によって加熱す
るという方式のものがほとんどである。従って、最高使
用温度は石英の耐火度によって制限され、１２００〜１
３００℃程度が限度である。また温度が高くなると石英
と反応するととＫよる試料の汚染も起こりうる。たとえ
ノズルの材質を石英から他のセラミックス等に変えたと
しても、耐熱性、反応性等を考えるとせいぜい２０００
℃程度が限界である。
本発明者らは上記の問題点を解決し、融点２０００℃以
上の高融点物質であっても使用可能な液体急冷装置をす
でに提案した。それは、物質を溶解し噴射するノズル部
分が水冷された金属製であることを特徴とする液体急冷
装置である。この装置を用いるならば、ノズルの中で融
点２０００℃以上の高融点物質を溶解しても、ノズル金
属が十分に水冷されていれば、ノズル金属の温度が低す
ぎるためＫ、ノズル金属と溶融物質との反応はほとんど
起こらない。従って、この装置によって高融点物質の液
体急冷が基本的には可能である。
上の高融点物質であっても使用可能な液体急冷装置をす
でに提案した。それは、物質を溶解し噴射するノズル部
分が水冷された金属製であることを特徴とする液体急冷
装置である。この装置を用いるならば、ノズルの中で融
点２０００℃以上の高融点物質を溶解しても、ノズル金
属が十分に水冷されていれば、ノズル金属の温度が低す
ぎるためＫ、ノズル金属と溶融物質との反応はほとんど
起こらない。従って、この装置によって高融点物質の液
体急冷が基本的には可能である。
しかし、水冷金属ノズルを用いる場合には、融体を噴出
する小孔部分の形状に注意しなければならない。という
のは、小孔の径が小さすぎたり、長さが長すぎたりする
と、融体が小孔部を通過する途中で凝固してし遣うから
でろる。従って、小孔の径をＩＩｔ１１以下にすること
には、通常かなりの困難を伴う。このような困難は、従
来の石英製ノズル等にはほとんど見られな−ことである
。というのは、石英の熱伝導度は非常に小さいために、
融体が小孔部通過中に冷却されることはほとんどないか
らである。しかし、水冷金属製ノズルの場合には、冷却
能が非常に太きいために、融体が小孔部を通過する途中
で凝固してしまい、融体を噴射することができないとい
う事態が生ずるのである。この事態を避けるためには、
ｌト孔の径をある程度以上に大きくすればよいのである
が、そうすると、融体が小孔から自然にたれ落ちたりし
て、噴出量の制御が困難になる等の問題が生ずる。
する小孔部分の形状に注意しなければならない。という
のは、小孔の径が小さすぎたり、長さが長すぎたりする
と、融体が小孔部を通過する途中で凝固してし遣うから
でろる。従って、小孔の径をＩＩｔ１１以下にすること
には、通常かなりの困難を伴う。このような困難は、従
来の石英製ノズル等にはほとんど見られな−ことである
。というのは、石英の熱伝導度は非常に小さいために、
融体が小孔部通過中に冷却されることはほとんどないか
らである。しかし、水冷金属製ノズルの場合には、冷却
能が非常に太きいために、融体が小孔部を通過する途中
で凝固してしまい、融体を噴射することができないとい
う事態が生ずるのである。この事態を避けるためには、
ｌト孔の径をある程度以上に大きくすればよいのである
が、そうすると、融体が小孔から自然にたれ落ちたりし
て、噴出量の制御が困難になる等の問題が生ずる。
（発明の目的）
本発明は、上記の問題点を解決し、高融点物質を溶解。
噴射する液体急冷用ノズルにおいて、液体を噴射する小
孔部分の形状の自由度を飛躍的に高めることを目的とす
る。
孔部分の形状の自由度を飛躍的に高めることを目的とす
る。
本発明は、液体が噴出する小孔部分の一部又は全部が高
融点物質であり、それ以外の部分が水冷可能な金属製で
あることを特徴とするノズルである。
融点物質であり、それ以外の部分が水冷可能な金属製で
あることを特徴とするノズルである。
（発明の構成に関する説明）
本発明の液体急冷用ノズルは、小孔部分を除いたすべて
の部分が水冷可能な金属製であるために１融点２０００
℃以上の高融点物質を溶解しても、溶融物質と水冷され
たノズルの金属とはほとんど反応しない。しかも、融体
が噴出する小孔部分の一部又は全部は、水冷金属とは別
の高融点物質によって作られているので、その部分での
冷却能は水冷金属部の冷却能よりもはるかに小さく、融
体が小孔部分を通過中に凝固する恐れはほとんどない。
の部分が水冷可能な金属製であるために１融点２０００
℃以上の高融点物質を溶解しても、溶融物質と水冷され
たノズルの金属とはほとんど反応しない。しかも、融体
が噴出する小孔部分の一部又は全部は、水冷金属とは別
の高融点物質によって作られているので、その部分での
冷却能は水冷金属部の冷却能よりもはるかに小さく、融
体が小孔部分を通過中に凝固する恐れはほとんどない。
また、この場合、小孔部分は水冷されていないので、そ
れを構成する材料の温度は上昇するが、本発明の場合、
小孔部分の一部又は全部は高融点物質によって作られて
いるために、融体との反応はひじように小さい。また、
たとえ小孔部分の高融点物質と融体との反応が起ったと
しても、融体と小孔部分との接触は、融体噴射時のごく
短時間だけであることを考えれば、その影響はほとんど
ないといえる。
れを構成する材料の温度は上昇するが、本発明の場合、
小孔部分の一部又は全部は高融点物質によって作られて
いるために、融体との反応はひじように小さい。また、
たとえ小孔部分の高融点物質と融体との反応が起ったと
しても、融体と小孔部分との接触は、融体噴射時のごく
短時間だけであることを考えれば、その影響はほとんど
ないといえる。
小孔部分の高融点物質としては、耐火度が高く、熱伝導
度のあまり大きくないものがよい。そういう点から考え
て、グラファイトなどはひじように好ましい材料である
。その他にも、マグネシア、ジルコニア、ベリリア等の
酸化物、もしくは炭化ケイ素、炭化タングステン等の炭
化物、もしくけ、窒化ボロン等の窒化物なども適当であ
る。また、タングステン、モリブデン、タンタル等の高
Ｍ点金属もしくは合金々どを使用することもできる。
度のあまり大きくないものがよい。そういう点から考え
て、グラファイトなどはひじように好ましい材料である
。その他にも、マグネシア、ジルコニア、ベリリア等の
酸化物、もしくは炭化ケイ素、炭化タングステン等の炭
化物、もしくけ、窒化ボロン等の窒化物なども適当であ
る。また、タングステン、モリブデン、タンタル等の高
Ｍ点金属もしくは合金々どを使用することもできる。
水冷金属用材料としては、熱伝導度の高いもの（５）
が適当であり、−例を挙げるならば、銅、銀あるいれそ
れらの合金などがある。以下、本発明を実施例に従って
更に詳細に説明する。
れらの合金などがある。以下、本発明を実施例に従って
更に詳細に説明する。
（実施例）
本発明の一実施例の断面図を第１図に示す。第１図にお
いて、ｌはノズルの本体を構成する金属で、冷却水流５
によって水冷されている。その中で試料３を溶解し、試
料３が十分に溶融した時点でノズルの内外に圧力差を作
シ、試料３を小孔４から外に噴出させる。２は小孔部分
を構成する高融点物質である。
いて、ｌはノズルの本体を構成する金属で、冷却水流５
によって水冷されている。その中で試料３を溶解し、試
料３が十分に溶融した時点でノズルの内外に圧力差を作
シ、試料３を小孔４から外に噴出させる。２は小孔部分
を構成する高融点物質である。
水冷金属１及び小孔部分２の形状はこれ以外にも種々の
ものが考えられる。いくつかの例を第２図〜第５図に示
す。
ものが考えられる。いくつかの例を第２図〜第５図に示
す。
次に１第１図のノズルを用いた液体急冷の例について述
べる。水冷金属１としては銅を、小孔部分の高融点物質
２としてはグラファイトを用いた。
べる。水冷金属１としては銅を、小孔部分の高融点物質
２としてはグラファイトを用いた。
小孔部分４の形状は直径０．３ ｆｆ＋＋＋Ｉｓ長さ２
Ｒｎとした。
Ｒｎとした。
試料３としては、あらかじめアーク溶解によって作製し
たＮｂ７．Ｓｉ２．合金のインゴットを用いた。
たＮｂ７．Ｓｉ２．合金のインゴットを用いた。
（６）
この合金の融点は約２１３０℃である。この試料をアル
ゴンプラズマトーチを用いて溶解し、約０．５気圧の圧
力によってノズル小孔４から高速で回転している銅製ロ
ールの表面に噴射した。試料はほとんど完全にノズル小
孔から噴出して急冷薄帯となシ、ノズル内にはほとんど
残っていなかった。
ゴンプラズマトーチを用いて溶解し、約０．５気圧の圧
力によってノズル小孔４から高速で回転している銅製ロ
ールの表面に噴射した。試料はほとんど完全にノズル小
孔から噴出して急冷薄帯となシ、ノズル内にはほとんど
残っていなかった。
また、試料とグラファイトとの反応の形跡は検出され々
かった。
かった。
（比較例）
第６図に示すようなノズルを用いて実施例と同様の実験
を行なった。第６図のノズルと第１図のノズルとの違い
は、第１図における高融点物質２が第６図にはなく、す
べて同一の水冷金属によって作られているということだ
けである。水冷金属ｌの材質は銅であり、小孔部分４の
形状は直径０．３ア、長さ２ｍである。実施例と同様に
、Ｎｂ７５Ｓ ｉ２゜合金インゴットを溶解し、０．５
気圧の圧力をかけて噴射しようとしたところ、溶融試料
は小孔４の出口付近まで進んだ本ののその地点で凝固し
てしまい噴射することはできなかった。
を行なった。第６図のノズルと第１図のノズルとの違い
は、第１図における高融点物質２が第６図にはなく、す
べて同一の水冷金属によって作られているということだ
けである。水冷金属ｌの材質は銅であり、小孔部分４の
形状は直径０．３ア、長さ２ｍである。実施例と同様に
、Ｎｂ７５Ｓ ｉ２゜合金インゴットを溶解し、０．５
気圧の圧力をかけて噴射しようとしたところ、溶融試料
は小孔４の出口付近まで進んだ本ののその地点で凝固し
てしまい噴射することはできなかった。
以上の実施例と比較例からもわかるように１本発明によ
る液体急冷用ノズルは、液体を噴射する小孔部分の形状
が直径０．３園というよう々小さなものになって本途中
で凝固することなく安定な噴射を行なうことが可能であ
る。また、実施例では言及しなかったが、高融点物質２
として、グラファイト以外のもの、たとえば、マグネシ
ア、ジルコニア、ベリリア、炭化ケイ素、炭化タングス
テン、窒化ボロン、タングステン、モリブデン、タンタ
ルなどを用いた場合に本、実施例と同様に安定な噴射が
可能であった。
る液体急冷用ノズルは、液体を噴射する小孔部分の形状
が直径０．３園というよう々小さなものになって本途中
で凝固することなく安定な噴射を行なうことが可能であ
る。また、実施例では言及しなかったが、高融点物質２
として、グラファイト以外のもの、たとえば、マグネシ
ア、ジルコニア、ベリリア、炭化ケイ素、炭化タングス
テン、窒化ボロン、タングステン、モリブデン、タンタ
ルなどを用いた場合に本、実施例と同様に安定な噴射が
可能であった。
以上詳細に説明したように１本発明による液体急冷用ノ
ズルは、液体を噴射する小孔部分の形状の自由度がきわ
めて大きく、その効果は犬である。
ズルは、液体を噴射する小孔部分の形状の自由度がきわ
めて大きく、その効果は犬である。
第１図から第５図は本発明の実施例を示す図である。第
６図は従来例を示す図である。 図において １−・・ ノズル本体を構成する金属 ２・・・ 液体の噴出する小孔部分を構成する高融点物
質 ３・・・ 試料 ４・・・ 液体の噴出する小孔 ５・・・ 冷却水系 （９） 第１図 ４ン 第２図 第３図 ￥４図 ？ 鞘５図
６図は従来例を示す図である。 図において １−・・ ノズル本体を構成する金属 ２・・・ 液体の噴出する小孔部分を構成する高融点物
質 ３・・・ 試料 ４・・・ 液体の噴出する小孔 ５・・・ 冷却水系 （９） 第１図 ４ン 第２図 第３図 ￥４図 ？ 鞘５図
Claims (1)
- 液体が噴出する小孔部分の一部又は全部が高融点物質で
あり、それ以外の部分が水冷可能な金属であることを特
徴とするノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3347884A JPS60177937A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3347884A JPS60177937A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177937A true JPS60177937A (ja) | 1985-09-11 |
Family
ID=12387652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3347884A Pending JPS60177937A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177937A (ja) |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP3347884A patent/JPS60177937A/ja active Pending
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