JPS6114049A - 厚みの均一な急冷薄帯の製造方法 - Google Patents
厚みの均一な急冷薄帯の製造方法Info
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- JPS6114049A JPS6114049A JP13308684A JP13308684A JPS6114049A JP S6114049 A JPS6114049 A JP S6114049A JP 13308684 A JP13308684 A JP 13308684A JP 13308684 A JP13308684 A JP 13308684A JP S6114049 A JPS6114049 A JP S6114049A
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- JP
- Japan
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- nozzle
- roll
- cooling roll
- pouring
- molten metal
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (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）
片ロール法による急冷薄帯の製造に関連してこの成果で
金属又は合金の溶湯の急冷による直接製板の属する技術
の分野に位置している〇一般に金属又は合金の溶湯を高
速回転する冷却ロール面に注ぎかけ急冷凝固させていわ
ゆる急冷薄帯を製造する方法では、ルツボあるいはタン
ディツシュなどよりノズルを介して溶湯を連続的に供給
する冷却ロール面上にて急速凝固を導いて直接リボン又
はテープ状の金属ストリップを得る方法として知られて
いる０ （従来の技？ｌｆ） 片ロール法で均一な厚みの急冷薄帯を製造するには従来
ノズル射出圧力、ロール周速あるいはソール・ノズル間
隔などを適正に制御することに意・が注がれてきた。こ
れらの方法によって長手方向の厚み偏差を極小にするこ
とができるが、幅広の急冷薄帯における幅方向の厚み偏
差を制御することはできない。
金属又は合金の溶湯の急冷による直接製板の属する技術
の分野に位置している〇一般に金属又は合金の溶湯を高
速回転する冷却ロール面に注ぎかけ急冷凝固させていわ
ゆる急冷薄帯を製造する方法では、ルツボあるいはタン
ディツシュなどよりノズルを介して溶湯を連続的に供給
する冷却ロール面上にて急速凝固を導いて直接リボン又
はテープ状の金属ストリップを得る方法として知られて
いる０ （従来の技？ｌｆ） 片ロール法で均一な厚みの急冷薄帯を製造するには従来
ノズル射出圧力、ロール周速あるいはソール・ノズル間
隔などを適正に制御することに意・が注がれてきた。こ
れらの方法によって長手方向の厚み偏差を極小にするこ
とができるが、幅広の急冷薄帯における幅方向の厚み偏
差を制御することはできない。
ロール・ノズル間隔の測定は、溶融金属が射出されるス
リット部では困難なため、通常スリット部を避け、ノズ
ル端部で行なわれる。
リット部では困難なため、通常スリット部を避け、ノズ
ル端部で行なわれる。
しかし幅方向のロール・、ノズル間隔は操業中に一定で
はない。
はない。
すなわちロール半径方向の熱膨張は温度上昇のより著し
いロール中央部で最大となるから、ロール・ノズル間隔
はスリットすなわち急冷薄帯の中央部で最小、スリット
端部で最大になる。
いロール中央部で最大となるから、ロール・ノズル間隔
はスリットすなわち急冷薄帯の中央部で最小、スリット
端部で最大になる。
このような熱膨張の影響は成品の急冷薄帯形状に反映し
、幅方向端部において厚みの大きい凹断面になる０ この厚み偏差は急冷薄帯の幅が広くなるに従い無視でき
なくなり、特に電カドランスやモーターのように多数枚
を積層して使用する場合は大きな問題となるわけである
。
、幅方向端部において厚みの大きい凹断面になる０ この厚み偏差は急冷薄帯の幅が広くなるに従い無視でき
なくなり、特に電カドランスやモーターのように多数枚
を積層して使用する場合は大きな問題となるわけである
。
幅方向におけるロール・ノズル間隔偏差の矯正を目的と
して、特、開昭５８−４７５４１号公報では冷却ロール
表面クラウン量を可変とするために、冷却ロールの円筒
リングに半径方向外向きの力を付与するロール内液圧室
からの液圧制御を提案している。しかしこの方式の装置
ではロール等が複雑になり、また注湯初期の急激なヒー
トクラウン変化に追随させるのは必ずしも容易でない。
して、特、開昭５８−４７５４１号公報では冷却ロール
表面クラウン量を可変とするために、冷却ロールの円筒
リングに半径方向外向きの力を付与するロール内液圧室
からの液圧制御を提案している。しかしこの方式の装置
ではロール等が複雑になり、また注湯初期の急激なヒー
トクラウン変化に追随させるのは必ずしも容易でない。
（発明が解決しようとする問題点）
上に述べたような幅方向厚み偏差を冷却ロール構造の複
雑化を伴うことなく、シかも注湯初期の急激なヒートク
ラウンにも即応することによって有利に軽減することが
問題点として把握される。
雑化を伴うことなく、シかも注湯初期の急激なヒートク
ラウンにも即応することによって有利に軽減することが
問題点として把握される。
（問題を解決するための手段）
金属又は合金の溶湯を冷却ロール表面へ供給することに
由来した冷却ロールの表面温度上昇に伴なうヒートクラ
ウン量及びロール・ノズル間隔の １・時間変化な
どを精確に計測したところ、それらが°極めて再現性の
よい挙動を示すことからヒントを得て次の構成の有用性
を確認するに至った。
由来した冷却ロールの表面温度上昇に伴なうヒートクラ
ウン量及びロール・ノズル間隔の １・時間変化な
どを精確に計測したところ、それらが°極めて再現性の
よい挙動を示すことからヒントを得て次の構成の有用性
を確認するに至った。
すなわち片ロール法にて金属又は合金の溶湯をノズルの
スリットより回転する冷却ロール面に供給して急冷薄帯
を製造するに際し、ノズル先端面と冷却ロール面との少
くとも一方に該冷却ロール面への注湯継続によって生じ
るヒートクラウンを補償するに足る逆クラウンを予め付
けてロール・／ ス／Ｈｉｎｔ−初期設定する一方、こ
のロール・ノズル間隔の測定部位での冷却ロールおよび
ノズルの熱膨張推移に応じる変化を補償するようにノズ
ルを上方に移動し、ロール・ノズル間隔を一定に保ちな
がら注湯することを特徴とする厚みの均一な急冷薄帯の
製造方法が上記問題点の解決手段である。
スリットより回転する冷却ロール面に供給して急冷薄帯
を製造するに際し、ノズル先端面と冷却ロール面との少
くとも一方に該冷却ロール面への注湯継続によって生じ
るヒートクラウンを補償するに足る逆クラウンを予め付
けてロール・／ ス／Ｈｉｎｔ−初期設定する一方、こ
のロール・ノズル間隔の測定部位での冷却ロールおよび
ノズルの熱膨張推移に応じる変化を補償するようにノズ
ルを上方に移動し、ロール・ノズル間隔を一定に保ちな
がら注湯することを特徴とする厚みの均一な急冷薄帯の
製造方法が上記問題点の解決手段である。
上記の検討において上掲特開昭５８−４７５４１号公報
に開示の如き、ロール内部からのヒートクラウンの制御
は、それらの時間変化およびチャンス毎のバラシキが大
きい場合には有意義ではあるが、実際の操業におけるヒ
ートクラウン量は注湯初期の立上がりを除けば、はとん
ど一定であり、チャンスごとの差も極めて小さいことを
知見した。
に開示の如き、ロール内部からのヒートクラウンの制御
は、それらの時間変化およびチャンス毎のバラシキが大
きい場合には有意義ではあるが、実際の操業におけるヒ
ートクラウン量は注湯初期の立上がりを除けば、はとん
ど一定であり、チャンスごとの差も極めて小さいことを
知見した。
したがって円筒リング内の液圧制御によってロールクラ
ウンを変化させるシステムよりもこの発明に従いノズル
先端とｐ−ル表面との少くとも一方にヒートクラウンを
補償するに足る逆クラウンを付けることの方が圧倒的に
簡便であり、しがも十分に必要性能が充足される。
ウンを変化させるシステムよりもこの発明に従いノズル
先端とｐ−ル表面との少くとも一方にヒートクラウンを
補償するに足る逆クラウンを付けることの方が圧倒的に
簡便であり、しがも十分に必要性能が充足される。
（作 用）
この発明においては上記の逆クラウンによって金属又は
合金溶湯の注湯による加熱挙動のためヒートクラウンを
相殺し得るロール・ノズル間隔を初期設定し、ついで注
湯開始とともに予め測定した該ロール・ノズル間隔の測
定部位での口−ルとノズルの熱膨張を補償するように、
ノズルを上方に移動させてロール・ノズル間隔を一定に
スルことによって幅方向、長手方向ともに均一な厚みを
もつ急冷凝固薄帯が得られる。
合金溶湯の注湯による加熱挙動のためヒートクラウンを
相殺し得るロール・ノズル間隔を初期設定し、ついで注
湯開始とともに予め測定した該ロール・ノズル間隔の測
定部位での口−ルとノズルの熱膨張を補償するように、
ノズルを上方に移動させてロール・ノズル間隔を一定に
スルことによって幅方向、長手方向ともに均一な厚みを
もつ急冷凝固薄帯が得られる。
（実施例）
第１ ｔｉＵ（ａ）（ｂ）に片ロールプロセスの一例を
示し図中１は冷却ロール、２はノズル、８はそのスリッ
トである０ ここで第１図（ｂ）に仮想線で示したような胴の平坦な
冷却ロールｌを先端の平坦なノズル２と組合わせ用いて
、Ｆｅ、８Ｂ１ｏＳｉ０８合金溶湯をスリットのギャッ
プ０．フ顛、スリットの長さ５ＱＩＩｍの石英製ノズル
２から周速３０ ｔｎ ／ ｓで回転する内部水冷方式
とした銅製の冷却ロール１の表面にロール・ノズル間隔
を０．８鴎に設定して供給した場合の場所Ａでの冷却ロ
ール１の表面温度は第２図のような経時変化を示した。
示し図中１は冷却ロール、２はノズル、８はそのスリッ
トである０ ここで第１図（ｂ）に仮想線で示したような胴の平坦な
冷却ロールｌを先端の平坦なノズル２と組合わせ用いて
、Ｆｅ、８Ｂ１ｏＳｉ０８合金溶湯をスリットのギャッ
プ０．フ顛、スリットの長さ５ＱＩＩｍの石英製ノズル
２から周速３０ ｔｎ ／ ｓで回転する内部水冷方式
とした銅製の冷却ロール１の表面にロール・ノズル間隔
を０．８鴎に設定して供給した場合の場所Ａでの冷却ロ
ール１の表面温度は第２図のような経時変化を示した。
すなわち約１５秒後には冷却ロール１の表面温度は一定
レベルに達しているＯこのとき冷却ロール１のクラウン
量の経時変化を第８図に示し、従って上記の測温位置Ａ
で測定した注湯開始８０秒後、安定期のロールクラウン
形状は、第１図（ｂ）の破線の如くであり、ロール胴の
中央部で最大となり、端部側に向ってなだらかに°鴬少
する。。
レベルに達しているＯこのとき冷却ロール１のクラウン
量の経時変化を第８図に示し、従って上記の測温位置Ａ
で測定した注湯開始８０秒後、安定期のロールクラウン
形状は、第１図（ｂ）の破線の如くであり、ロール胴の
中央部で最大となり、端部側に向ってなだらかに°鴬少
する。。
そこでまずこのヒートクラウンに対応して第１図中）の
破線の如き凹みＧをノズル先端に付け、このときノズル
両端でのノズル・四−ル間隔を０．６鰭に°初期設定し
て平坦な冷却ロールｌ上に注湯したところ、注湯開始２
０秒後以降においては長手方向、幅方向ともに板厚の均
一な薄帯を製造することができた。しかしながら注湯初
期においては急冷薄帯中央部の厚みが端部より大きく、
また長手方向にも不均一であり、殊に注湯初期の該中央
部での不良が長手方向にしばしば悪影響をもたらすこと
がわかった。この場合は、ロールの不均一変形であるヒ
ートクラウンのみを考慮して、ノズル端部におけるシー
ル・ノズル間隔の測定部位で生じる均一なバックグンウ
ンドとしての熱膨張が考慮されていないからである。そ
こでノズル両端でのノズル・ロール間隔を０．４１１１
１に初期設定した上で、注湯を開始、し冷却ロール１及
びノズル２の熱膨張分だけ注湯時間に対応させながら、
ノズルを上方に移動させたところ注湯開始１０秒後から
・約８分間にわたる注湯過程において長手方向、幅方向
ともに厚みの均一な・非晶質合金急冷薄帯が得られしか
も極めて安定な薄帯形成を見ることができた。
破線の如き凹みＧをノズル先端に付け、このときノズル
両端でのノズル・四−ル間隔を０．６鰭に°初期設定し
て平坦な冷却ロールｌ上に注湯したところ、注湯開始２
０秒後以降においては長手方向、幅方向ともに板厚の均
一な薄帯を製造することができた。しかしながら注湯初
期においては急冷薄帯中央部の厚みが端部より大きく、
また長手方向にも不均一であり、殊に注湯初期の該中央
部での不良が長手方向にしばしば悪影響をもたらすこと
がわかった。この場合は、ロールの不均一変形であるヒ
ートクラウンのみを考慮して、ノズル端部におけるシー
ル・ノズル間隔の測定部位で生じる均一なバックグンウ
ンドとしての熱膨張が考慮されていないからである。そ
こでノズル両端でのノズル・ロール間隔を０．４１１１
１に初期設定した上で、注湯を開始、し冷却ロール１及
びノズル２の熱膨張分だけ注湯時間に対応させながら、
ノズルを上方に移動させたところ注湯開始１０秒後から
・約８分間にわたる注湯過程において長手方向、幅方向
ともに厚みの均一な・非晶質合金急冷薄帯が得られしか
も極めて安定な薄帯形成を見ることができた。
次に第１図（ｂ）に実線で示す凹面Ｒのような逆クラウ
ン状に研磨した冷却豐−ル１を先端の平坦なノズル２と
組合わせ用い、上に述べたところと同じくノズル及１Ｊ
ｔ−−ルの熱膨張分だけ、ノズル２を・上方に移動させ
るべくノズル上下動装置をプログラム制御して、先端の
平らなノズル２．より注湯・した場合も、注湯の極く初
期を除けば全注湯過程にわたって長手方向、幅方向とも
に厚みの均一な合金薄帯を製造することができた。
ン状に研磨した冷却豐−ル１を先端の平坦なノズル２と
組合わせ用い、上に述べたところと同じくノズル及１Ｊ
ｔ−−ルの熱膨張分だけ、ノズル２を・上方に移動させ
るべくノズル上下動装置をプログラム制御して、先端の
平らなノズル２．より注湯・した場合も、注湯の極く初
期を除けば全注湯過程にわたって長手方向、幅方向とも
に厚みの均一な合金薄帯を製造することができた。
ロール・ノズル間隔について詳細な検討を加えたところ
、第４図に示すようにｏ、ｓｍを越えるとスプ゛ラッシ
ュの飛散が激しいため、急冷薄帯に開孔を生じて美麗な
リボンの形成が困難となる。このｐ−ル・ノズル間隔は
小規模ロットの場合、０．２露程度にしても非晶質合金
リボンを形成することができる０けれども工業的規模で
生産する場合、ノズルの熱膨張やノズル先端の凹凸を考
慮すると安定性の上で問題が生じ易く好ましくなかった
。
、第４図に示すようにｏ、ｓｍを越えるとスプ゛ラッシ
ュの飛散が激しいため、急冷薄帯に開孔を生じて美麗な
リボンの形成が困難となる。このｐ−ル・ノズル間隔は
小規模ロットの場合、０．２露程度にしても非晶質合金
リボンを形成することができる０けれども工業的規模で
生産する場合、ノズルの熱膨張やノズル先端の凹凸を考
慮すると安定性の上で問題が生じ易く好ましくなかった
。
、先にロール・ノズル間隔測定部での熱膨張を補償する
ためにプログラム制御でノズル位置を上下動させる具体
例を述べたが、注湯中もノズル・ロール間隔を常時測定
し、この値が一定になるようにノズルの上下動装置をフ
ィードバック制御する方法がさらに好ましいのは云うま
でもない。事実第１図（ｂ）の破線Ｃで示したヒートク
ラウンと対応する凹みＣを先端につけたノズルを用いて
、 Ｆｅ７８Ｂ□。Ｓｉ１．合金溶湯をスリット８のギ
ャップＱ、７ｍ。
ためにプログラム制御でノズル位置を上下動させる具体
例を述べたが、注湯中もノズル・ロール間隔を常時測定
し、この値が一定になるようにノズルの上下動装置をフ
ィードバック制御する方法がさらに好ましいのは云うま
でもない。事実第１図（ｂ）の破線Ｃで示したヒートク
ラウンと対応する凹みＣを先端につけたノズルを用いて
、 Ｆｅ７８Ｂ□。Ｓｉ１．合金溶湯をスリット８のギ
ャップＱ、７ｍ。
スリットの長さ５０龍のノズル２から周速８０ｍ ／
ｓの冷却ロール２の表面に供給し、ロール・ノズル間隔
をその測定部で常に０．４間を維持するようにノズル上
下動装置をフィードバック制御したところ、注湯開始１
０秒後から約８分間にわたる注湯過程において長手方向
、幅方向ともに板厚の均一で美麗な非晶質合金急冷薄帯
を得ることができ、しかも極めて安定な薄帯形成を見る
ことができた。
ｓの冷却ロール２の表面に供給し、ロール・ノズル間隔
をその測定部で常に０．４間を維持するようにノズル上
下動装置をフィードバック制御したところ、注湯開始１
０秒後から約８分間にわたる注湯過程において長手方向
、幅方向ともに板厚の均一で美麗な非晶質合金急冷薄帯
を得ることができ、しかも極めて安定な薄帯形成を見る
ことができた。
何れの制御方式による場合でもノズル２の先端の凹みＣ
又は冷却ロールｌの凹面Ｒのおのおのの逆クラウンをヒ
ートクラウンに対応させる場合、のほか口みＣと凹面Ｒ
との双方をそれらの合計にて、ヒートクラウンと一致す
るようにノズル２の先端と冷却ロールｌの周面とにそれ
ぞれ設けるようにしても同様な効果が導かれ得るのは、
明らかであるＯ （発明の効果） 以上述べたように全体的な熱膨張分と不均一な変形であ
るヒートクラウンの両者をあわせ考慮することによって
、はぼ全長、全幅にわたり厚みの均一な急冷凝固金属薄
帯を製造することができる。
又は冷却ロールｌの凹面Ｒのおのおのの逆クラウンをヒ
ートクラウンに対応させる場合、のほか口みＣと凹面Ｒ
との双方をそれらの合計にて、ヒートクラウンと一致す
るようにノズル２の先端と冷却ロールｌの周面とにそれ
ぞれ設けるようにしても同様な効果が導かれ得るのは、
明らかであるＯ （発明の効果） 以上述べたように全体的な熱膨張分と不均一な変形であ
るヒートクラウンの両者をあわせ考慮することによって
、はぼ全長、全幅にわたり厚みの均一な急冷凝固金属薄
帯を製造することができる。
第１図は片シールプロセスにおけるヒートクラウンとそ
の相殺挙動説明図。 第２図は注湯中の冷却ロールの表面湿度時間推移を示す
グラフ外％路１０ 第８図は注湯中の冷却ロールのヒートクラウンの時間推
移を示すグラフであり、 第４図はノズル・ロール間−の関数としての非晶質合金
薄帯に生じたスプラッシュによる開孔の発生状況を示す
グラフである。
の相殺挙動説明図。 第２図は注湯中の冷却ロールの表面湿度時間推移を示す
グラフ外％路１０ 第８図は注湯中の冷却ロールのヒートクラウンの時間推
移を示すグラフであり、 第４図はノズル・ロール間−の関数としての非晶質合金
薄帯に生じたスプラッシュによる開孔の発生状況を示す
グラフである。
Claims (1)
- １、片ロール法にて金属又は合金の溶湯をノズルのスリ
ットより回転する冷却ロール面に供給して急冷薄帯を製
造するに際し、ノズル先端面と冷却ロール面との少くと
も一方に、該冷却ロール面への注湯継続によつて生じる
ヒートクラウンを補償するに足る逆クラウンを予め付け
て、ロール・ノズル間隔を初期設定する一方このロール
・ノズル間隔の測定部位での冷却ロール及びノズルの熱
膨張推移に応じる変化を補償するようにノズルを上方に
移動し、ロール・ノズル間隔を一定に保ちながら、注湯
することを特徴とする厚みの均一な急冷薄帯の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13308684A JPS6114049A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 厚みの均一な急冷薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13308684A JPS6114049A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 厚みの均一な急冷薄帯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114049A true JPS6114049A (ja) | 1986-01-22 |
Family
ID=15096523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13308684A Pending JPS6114049A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 厚みの均一な急冷薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114049A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03502552A (ja) * | 1987-09-28 | 1991-06-13 | バッテル・メモリアル・インスティチュート | 直接鋳造ストリップの厚さ制御 |
| US20100186923A1 (en) * | 2007-07-12 | 2010-07-29 | Boping Hu | Apparatus for preparing alloy sheet |
| CN111872333A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-03 | 太原理工大学 | 平面流铸冷却辊热变形监测装置与轴向热凸度控制方法 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP13308684A patent/JPS6114049A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03502552A (ja) * | 1987-09-28 | 1991-06-13 | バッテル・メモリアル・インスティチュート | 直接鋳造ストリップの厚さ制御 |
| US20100186923A1 (en) * | 2007-07-12 | 2010-07-29 | Boping Hu | Apparatus for preparing alloy sheet |
| US8347948B2 (en) * | 2007-07-12 | 2013-01-08 | Beijing Zhong Ke San Huan High-Tech Co., Ltd. | Apparatus for preparing alloy sheet |
| CN111872333A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-03 | 太原理工大学 | 平面流铸冷却辊热变形监测装置与轴向热凸度控制方法 |
| CN111872333B (zh) * | 2020-06-30 | 2021-12-21 | 太原理工大学 | 平面流铸冷却辊热变形监测装置与轴向热凸度控制方法 |
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