JPS6038226B2 - 金属薄帯の製造装置 - Google Patents
金属薄帯の製造装置Info
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- JPS6038226B2 JPS6038226B2 JP53075356A JP7535678A JPS6038226B2 JP S6038226 B2 JPS6038226 B2 JP S6038226B2 JP 53075356 A JP53075356 A JP 53075356A JP 7535678 A JP7535678 A JP 7535678A JP S6038226 B2 JPS6038226 B2 JP S6038226B2
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- metal
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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
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0665—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0694—Accessories therefor for peeling-off or removing the cast product
-
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0697—Accessories therefor for casting in a protected atmosphere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属薄帯の製造装置に関し、さらに詳しくは溶
融金属を回転ロール上に流延した後、これを冷却凝固さ
せて引取る金属薄帯の製造装置の改良に関するものであ
る。
融金属を回転ロール上に流延した後、これを冷却凝固さ
せて引取る金属薄帯の製造装置の改良に関するものであ
る。
従来、溶融金属から直接、薄帯または薄板（以下、金属
薄帯と総称する）を製造する方法としては、【１）遠心
急冷法、すなわち回転している円筒の内壁に溶融金属を
ノズルから噴出させ、遠心力により内壁に付着させて冷
却凝固させる方法、■片ロール法、すなわち回転してい
るロールの表面にノズルから溶融金属を噴出させ冷却凝
固させる方法、‘３｝双ロール法、すなわち互いに反転
する２つのロールの中央部に溶融金属を噴出させ、２つ
のロール外周面に熔融金属をはさみ込むことにより冷却
凝固させる方法が知られている。
薄帯と総称する）を製造する方法としては、【１）遠心
急冷法、すなわち回転している円筒の内壁に溶融金属を
ノズルから噴出させ、遠心力により内壁に付着させて冷
却凝固させる方法、■片ロール法、すなわち回転してい
るロールの表面にノズルから溶融金属を噴出させ冷却凝
固させる方法、‘３｝双ロール法、すなわち互いに反転
する２つのロールの中央部に溶融金属を噴出させ、２つ
のロール外周面に熔融金属をはさみ込むことにより冷却
凝固させる方法が知られている。
こられの方法で作られた薄帯は‘１）および【２１の方
法では、ロール表面および円筒壁面に接しながら凝固し
た面と自由に凝固した面の二つの異なった面をもち、ま
た糊の方法では、両面ともロール表面に接触、凝固した
一様な面をもつ薄帯が製造される。
法では、ロール表面および円筒壁面に接しながら凝固し
た面と自由に凝固した面の二つの異なった面をもち、ま
た糊の方法では、両面ともロール表面に接触、凝固した
一様な面をもつ薄帯が製造される。
また上記作業技術は、いずれも溶融金属（溶湯）をロー
ル面に連続的に噴出させ、これを冷却凝固させるもので
あるが、このような方法で製造される板材の性状は、溶
融金属が凝固するときの冷却速度が大きいほど良質であ
ることが知られている。
ル面に連続的に噴出させ、これを冷却凝固させるもので
あるが、このような方法で製造される板材の性状は、溶
融金属が凝固するときの冷却速度が大きいほど良質であ
ることが知られている。
このため、溶湯の噴出温度を金属の溶融点より高い温度
にしたり、。−ル表面の温度を低くして、噴射温度とロ
ール表面の温度の差を大きくし、短時間のうちに凝固さ
せることが行われている。しかしながら、上記従来方法
では金属薄帯のロール凝固面に小さい凹部が多数発生し
、自由凝固面に較べて斑模様を有する光沢のない面が得
られるという欠点があった。
にしたり、。−ル表面の温度を低くして、噴射温度とロ
ール表面の温度の差を大きくし、短時間のうちに凝固さ
せることが行われている。しかしながら、上記従来方法
では金属薄帯のロール凝固面に小さい凹部が多数発生し
、自由凝固面に較べて斑模様を有する光沢のない面が得
られるという欠点があった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、表面平
滑性の優れた金属薄帯の製造装置を提供することにある
。
滑性の優れた金属薄帯の製造装置を提供することにある
。
上記目的を達成するため、本発明者らは、金属薄帯の前
記ロールに接する冷却凝固面に生成する凹部の発生原因
について検討したところ、この原因は、従来考えられて
いたようにロール表面の凹凸、挨または外部からの空気
の巻き込み等によるものではなく、ロール表面の吸着成
分、例えば水分、炭酸ガス等によるものであることを見
出した。
記ロールに接する冷却凝固面に生成する凹部の発生原因
について検討したところ、この原因は、従来考えられて
いたようにロール表面の凹凸、挨または外部からの空気
の巻き込み等によるものではなく、ロール表面の吸着成
分、例えば水分、炭酸ガス等によるものであることを見
出した。
すなわち、ロールおよびその表面は、一体の金属を機械
加工により、仕上げたまま用いたり、あいはその仕上げ
面をめつき等で被覆したものであるが、このような状態
のロール面に、高温度に加熱、溶融した金属を噴出、接
触させると、ロール表面に吸着されていた前述の成分が
加熱によって放出され、その放出ガスが凹部発生の原因
となることを見出した。本発明は、上記吸着成分を除去
するために、溶融金属が接触する直前の回転ロール部分
に予熱手段を設けたことを特徴とする。
加工により、仕上げたまま用いたり、あいはその仕上げ
面をめつき等で被覆したものであるが、このような状態
のロール面に、高温度に加熱、溶融した金属を噴出、接
触させると、ロール表面に吸着されていた前述の成分が
加熱によって放出され、その放出ガスが凹部発生の原因
となることを見出した。本発明は、上記吸着成分を除去
するために、溶融金属が接触する直前の回転ロール部分
に予熱手段を設けたことを特徴とする。
本発明は、また前記予熱手段に加えて、凝固した金属薄
帯のロールからの剥離を容易にするために、金属薄帯を
引取る直後の回転ロール部分に冷却手段を設けることを
特徴とする。以下、本発明を図面により詳細に説明する
。
帯のロールからの剥離を容易にするために、金属薄帯を
引取る直後の回転ロール部分に冷却手段を設けることを
特徴とする。以下、本発明を図面により詳細に説明する
。
第１図は、本発明の実施例を示す金属薄帯製造装置の断
面図である。図において、・加熱炉１には底部にノズル
３を有する管状容器２が挿入され、溶融金属４が前記容
器内に収容されている。前記ノズルの直下には、駆動用
のモ−夕１０に連結された回転ロール７が配置され、／
ズル３から噴出された溶融金属を受け、回転ロール７の
回転（矢印方向）に従ってその回転方向に溶融金属を流
延させる。ノズル３から噴出した溶融金属が接触する直
前の回転ロール部分、すなわちノズル３の直下の回転ロ
ール部分の前方には、回転ロールと平行な間隔を保って
予熱器６が設けられている。また、回転ロール７上に形
成された金属薄帯５の引取り部分の直後の位置には、ロ
ール表面の冷却手段としてガス噴出管８が設けられ、さ
らに回転ロール７の下部には、ノズル９Ａを有するガス
噴出管９が設けられている。上記装置の操作は、次のよ
うに行われる。
面図である。図において、・加熱炉１には底部にノズル
３を有する管状容器２が挿入され、溶融金属４が前記容
器内に収容されている。前記ノズルの直下には、駆動用
のモ−夕１０に連結された回転ロール７が配置され、／
ズル３から噴出された溶融金属を受け、回転ロール７の
回転（矢印方向）に従ってその回転方向に溶融金属を流
延させる。ノズル３から噴出した溶融金属が接触する直
前の回転ロール部分、すなわちノズル３の直下の回転ロ
ール部分の前方には、回転ロールと平行な間隔を保って
予熱器６が設けられている。また、回転ロール７上に形
成された金属薄帯５の引取り部分の直後の位置には、ロ
ール表面の冷却手段としてガス噴出管８が設けられ、さ
らに回転ロール７の下部には、ノズル９Ａを有するガス
噴出管９が設けられている。上記装置の操作は、次のよ
うに行われる。
あらかじめロール７を回転させながら子熱器６でロール
を子熱する。次に管状容器２に原料金属を装入し、加熱
炉１で溶融した後、溶融金属にガス圧を付加してノズル
３から回転ロール７の外周に噴出させる。溶融金属は、
ロール表面に接触し、熱伝導によるロールへの熱放出に
よって冷却凝固する。金属薄帯５は凝固後、遠心力によ
りロール表面から剥離され、引取り装置（図示せず）に
より引取られる。ロールと溶融金属がぬれの良い場合や
、容湯の連続的な噴出によりロール表面が過熱された場
合、ロールと薄帯との剥離が不充分になり、ロールの巻
き付きを生ずることがあるので、噴出管８および９から
のガスを噴出させ、ロール表面を冷却して巻き付きを防
止する。本発明における予熱手段としては、電気的な加
熱装置、加熱気体等の噴射装置、赤外線加熱装置等を用
いることができる。
を子熱する。次に管状容器２に原料金属を装入し、加熱
炉１で溶融した後、溶融金属にガス圧を付加してノズル
３から回転ロール７の外周に噴出させる。溶融金属は、
ロール表面に接触し、熱伝導によるロールへの熱放出に
よって冷却凝固する。金属薄帯５は凝固後、遠心力によ
りロール表面から剥離され、引取り装置（図示せず）に
より引取られる。ロールと溶融金属がぬれの良い場合や
、容湯の連続的な噴出によりロール表面が過熱された場
合、ロールと薄帯との剥離が不充分になり、ロールの巻
き付きを生ずることがあるので、噴出管８および９から
のガスを噴出させ、ロール表面を冷却して巻き付きを防
止する。本発明における予熱手段としては、電気的な加
熱装置、加熱気体等の噴射装置、赤外線加熱装置等を用
いることができる。
回転ロールを予熱する位置は、例えばノズル３の直下の
ロール外周位置からげＲ／４（Ｒはロール半径）前方付
近の位置が適当である。また回転ロールの材質は、原料
金属によって異なるが、軟賞金属では銅、硬質金属では
銅（工具鋼）および銅、また鋼に表面処理（例えば硬質
クロームめつきなど）したものが適当である。また、こ
れらロールは、必要に応じて水冷構造としてもよい。本
発明は、次の金属材料、すなわち‘１’溶解後、加工が
困難な硬くて脆い金属材料、｛２１急袷効果が必要な金
属材料（非晶質金属、過飽和固溶体金属、超微細組織金
属）からの薄帯の製造に特に有効である。
ロール外周位置からげＲ／４（Ｒはロール半径）前方付
近の位置が適当である。また回転ロールの材質は、原料
金属によって異なるが、軟賞金属では銅、硬質金属では
銅（工具鋼）および銅、また鋼に表面処理（例えば硬質
クロームめつきなど）したものが適当である。また、こ
れらロールは、必要に応じて水冷構造としてもよい。本
発明は、次の金属材料、すなわち‘１’溶解後、加工が
困難な硬くて脆い金属材料、｛２１急袷効果が必要な金
属材料（非晶質金属、過飽和固溶体金属、超微細組織金
属）からの薄帯の製造に特に有効である。
上記実施例によれば、加熱炉１で溶融金属が加熱され、
この溶融金属がガス圧によりノズル３から噴出している
ためにノズル内で、溶融金属が凝固する塵れはない。
この溶融金属がガス圧によりノズル３から噴出している
ためにノズル内で、溶融金属が凝固する塵れはない。
したがって、回転ロール７上に均一に溶融金属を噴出す
ることができる。以下、本発明の具体的実施例を述べる
。実施例 １第１図の装置を用い、Ｆｅ７瓜ｔ％，Ｎｉ
鞘ｔ％，Ｓｉｌ仇ｔ％，Ｂ１２ｔ％の組成の非晶質金属
を原料として金属薄帯を装造した。
ることができる。以下、本発明の具体的実施例を述べる
。実施例 １第１図の装置を用い、Ｆｅ７瓜ｔ％，Ｎｉ
鞘ｔ％，Ｓｉｌ仇ｔ％，Ｂ１２ｔ％の組成の非晶質金属
を原料として金属薄帯を装造した。
ロール７の幅は３仇帆、ロール直径は２物帆、ロールの
材質は、工具鋼に硬質クロームめつきしたものである。
ロール回転数３００仇ｐｍ、ロール表面の子熱温度１２
０００、溶融金属を噴出させるノズル３の噴出ガス圧（
アルゴンガス）を１気圧、噴出管８，９のガス圧（窒素
ガス）を２気圧として連続的に金属薄帯を製造した結果
を第３図に示す。すなわち第３図は、製造された連続非
晶質リボンのロール面側の粗さ分布（面粗さ）の状態を
示すものであり、第２図は、比較のためのロールの子熱
なしで、ロール回転数３００仇ｐｍ、噴出ガス圧１気圧
、噴出管のガス圧２気圧で製造した連続非晶質リボンの
ロール面の面粗さの状態を示す。第２図の子熱装置のな
い場合、薄帯の先端部は穴のあいた凹凸な面で、先端か
ら１５０伽の位置で第２図イに示すように平均８仏ｍと
粗い表面を示し、先端から７ｍの位置に至っても第２図
口に示すように平均１．５〃ｍと面の粗い状態であり、
さらに先端から１８ｈの位置（同図ハ）でも、まだ微小
な欠陥が見られる（この場合の平均面粗さ２．５山ｍ）
。しかし本発明装置を用いた場合は、先端から５０肌、
７ｍおよび１５ｈのロール面の平均面粗さは、第３図の
イ、口、ハに外観を示すように、それぞれ０．５〃ｍ、
０．３仏ｍおよび０．３山ｍであり、表面状態が著しく
改善されていることがわかる。次に第１表は、上記と同
じ条件で作製したロール表面の予熱なしの連続非晶質リ
ボンの直流磁化特性、第２表は、本発明装鷹を用いて上
記と同一条件で作製した連続非晶質リボンの直流磁化特
性を示す。第１表 第２表 第１表から、従来の製造方法で作製した非晶質材は、同
一リボンでも試験片の採取位置（場所）によって特性が
著しく異なっていることがわかる。
材質は、工具鋼に硬質クロームめつきしたものである。
ロール回転数３００仇ｐｍ、ロール表面の子熱温度１２
０００、溶融金属を噴出させるノズル３の噴出ガス圧（
アルゴンガス）を１気圧、噴出管８，９のガス圧（窒素
ガス）を２気圧として連続的に金属薄帯を製造した結果
を第３図に示す。すなわち第３図は、製造された連続非
晶質リボンのロール面側の粗さ分布（面粗さ）の状態を
示すものであり、第２図は、比較のためのロールの子熱
なしで、ロール回転数３００仇ｐｍ、噴出ガス圧１気圧
、噴出管のガス圧２気圧で製造した連続非晶質リボンの
ロール面の面粗さの状態を示す。第２図の子熱装置のな
い場合、薄帯の先端部は穴のあいた凹凸な面で、先端か
ら１５０伽の位置で第２図イに示すように平均８仏ｍと
粗い表面を示し、先端から７ｍの位置に至っても第２図
口に示すように平均１．５〃ｍと面の粗い状態であり、
さらに先端から１８ｈの位置（同図ハ）でも、まだ微小
な欠陥が見られる（この場合の平均面粗さ２．５山ｍ）
。しかし本発明装置を用いた場合は、先端から５０肌、
７ｍおよび１５ｈのロール面の平均面粗さは、第３図の
イ、口、ハに外観を示すように、それぞれ０．５〃ｍ、
０．３仏ｍおよび０．３山ｍであり、表面状態が著しく
改善されていることがわかる。次に第１表は、上記と同
じ条件で作製したロール表面の予熱なしの連続非晶質リ
ボンの直流磁化特性、第２表は、本発明装鷹を用いて上
記と同一条件で作製した連続非晶質リボンの直流磁化特
性を示す。第１表 第２表 第１表から、従来の製造方法で作製した非晶質材は、同
一リボンでも試験片の採取位置（場所）によって特性が
著しく異なっていることがわかる。
例えば、Ｂｏ（磁束密度）は２０％、Ｈｃ（保磁力）は
３５％、角形比は６％のバラツキを生じている。しかし
、本発明の装置で作製した非晶質リボンは、第２表の結
果から明らかなように、先端から末端までほぼ均一な特
性を示し、Ｂ，。で６％、Ｈｃで８％、角形比で２％と
バラツキの極めて少ない安定した特性値が得られる。以
上、本発明によれば、回転ロールによる金属薄帯の製造
において、ロール表面の子熱を行うことによって、表面
の平滑性が優れ、特性的にも安定した金属薄帯を製造す
ることができ、さらに製品の歩留りを向上させることが
できる。
３５％、角形比は６％のバラツキを生じている。しかし
、本発明の装置で作製した非晶質リボンは、第２表の結
果から明らかなように、先端から末端までほぼ均一な特
性を示し、Ｂ，。で６％、Ｈｃで８％、角形比で２％と
バラツキの極めて少ない安定した特性値が得られる。以
上、本発明によれば、回転ロールによる金属薄帯の製造
において、ロール表面の子熱を行うことによって、表面
の平滑性が優れ、特性的にも安定した金属薄帯を製造す
ることができ、さらに製品の歩留りを向上させることが
できる。
第１図は、本発明の一実施例を示す金属薄帯の製造装置
の概略断面図、第２図イ、口、ハは、それぞれ従来装置
で製造された非晶質金属リボンの面粗さの状態を示す図
、第３図イ、口、ハは、それぞれ本発明装置で製造され
た非晶質金属リボンの面粗さの状態を示す図である。 ３・・・ノズル、４・・・原料金属、５・・・金属薄帯
、６・・・子熱器、７・・・ロール、８，９・・・噴出
管、１０・・・モータ。 猪ー図 第２図 第３図
の概略断面図、第２図イ、口、ハは、それぞれ従来装置
で製造された非晶質金属リボンの面粗さの状態を示す図
、第３図イ、口、ハは、それぞれ本発明装置で製造され
た非晶質金属リボンの面粗さの状態を示す図である。 ３・・・ノズル、４・・・原料金属、５・・・金属薄帯
、６・・・子熱器、７・・・ロール、８，９・・・噴出
管、１０・・・モータ。 猪ー図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ノズル内の溶融金属を加熱する加熱手段と、前記ノ
ズルの噴出口から前記溶融金属をガス圧により回転ロー
ル上に噴出して流延する噴出手段と、前記溶融金属が接
触する直前の前記回転ロール部を予熱する予熱手段と、
前記溶融金属が前記回転ロール上で冷却凝固した後、形
成された金属薄体を当該回転ロールから引取る引取り手
段とを備えてなることを特徴とする金属薄体の製造装置
。 ２ ノズル内の溶融金属を加熱する加熱手段と、前記ノ
ズルの噴出口から前記溶融金属をガス圧により回転ロー
ル上に噴出して流延する噴出手段と、前記溶融金属が接
触する直前の前記回転ロール部を予熱する予熱手段と、
前記溶融金属が前記回転ロール上で冷却凝固した後、形
成された金属薄体を当該回転ロールから引取る引取り手
段と、前記金属薄体を引取る直後の前記回転ロール部分
を冷却する冷却手段とを備えてなることを特徴とする金
属薄体の製造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53075356A JPS6038226B2 (ja) | 1978-06-23 | 1978-06-23 | 金属薄帯の製造装置 |
| US06/102,557 US4301855A (en) | 1978-06-23 | 1979-12-11 | Apparatus for producing metal ribbon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53075356A JPS6038226B2 (ja) | 1978-06-23 | 1978-06-23 | 金属薄帯の製造装置 |
Publications (2)
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Family
ID=13573859
Family Applications (1)
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| JP53075356A Expired JPS6038226B2 (ja) | 1978-06-23 | 1978-06-23 | 金属薄帯の製造装置 |
Country Status (2)
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Also Published As
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| US4301855A (en) | 1981-11-24 |
| JPS555111A (en) | 1980-01-16 |
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