JPS62124053A - 端面形状に優れた金属急冷薄帯の製造方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、端面形状に優れた金属急冷薄帯の製造方法
および装置に関し、とくに双ロール法によって金属急冷
薄帯を製造する場合に、得られる薄帯の端面形状の有利
な改善を図ろうとするものである。

（従来の技術） 最近、金属薄帯の簡便な製造方法として、第４図に示し
たような、金属溶湯１を、その噴射ノズル２から、高速
で回転する一対の冷却ロール３゜３のロールキス部に連
続して供給し、急冷凝固させて薄帯４七するいわゆる双
ロール式急冷薄帯製進法が開発され、現在ではすでに実
用化の段階に入っている。

ところで双ロール法によって得られる金属薄帯は、その
板厚精度および表面性状は良好ではあるものの、両端部
における端面形状は必ずしも充分とはいえず、そのため
たとえば第５図および第６図に示したような種々の工夫
を施して端面形状の改善が図られている。

第５図は、冷却ロール３の一方にフランジ５付のロール
６を用いることによって、また第６図の場合は、ロール
キス部端面に固定式の端面押え７を配置することによっ
て、薄帯の端面形状を改善しようとするものである。

しかしながら上記の各改善法は、板厚が２〜５ｍ［Ｉｌ
程度の薄板を製造する場合には有効ではあるものの、薄
帯の厚みがｌ　ｍｍ以下と薄い場合には、製造時におけ
るロール周速が板厚２＋＋＋ｍ以上の場合（約１０ｍ／
ｍ１ｎ）に較べて２桁はど速く（約１０ｍ／Ｓ）なるた
め、十分満足いく程の端面形状の改善は望み得なかった
。

というのは、高速で移動するロール端面に固定もしくは
速度の異なる端面押えを押し当てて溶湯のロール端面か
らの漏洩を防止しようとしても、接触部での摩耗に起因
した隙間拡大と湯ざしとにより、短時間て溶湯の漏洩防
止効果を失ってしまうからである。

すなわち上記したような接触部での摩耗が生じた場合に
、得られる薄帯の端部にノ＼りが形成され、たとえば前
掲第５図に示したようなフランジ付きロール６を用いた
場合は第７図ａに示したような端面形状に、また第６図
に示した固定成端面押え７を使用した場合は第７図すに
示したような端面形状となり、いずれにしても良好な端
面形状の薄帯は得られなかったのである。

このため厚みがｌ　ｍｍ以下の薄帯の製造に当っては、
従来第４図すにも示したように、板端部がフリーな状態
での凝固を余儀なくされていたが、実操業においてはロ
ールキス部での溶湯の幅方向拡がりや溶湯流量と凝固速
度とのアンバランスなどによって、得られる薄帯は第７
図Ｃに示したようにノコギリ状となるため、歩留りの大
幅な低下を免れ得なかった。

かかる問題を解決するものとして、特開昭５７−１３０
７４３号公報において、ポーラス状耐火材の端面押えを
ロール端面に押し付けて溶湯洩れの防止を図ると同時に
、ポーラス状耐火材から不活性ガスを送給することによ
って、溶融金属の冷却による凝固シェルの発生を防止す
る方法が提案された。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の方法も所詮は、端面押えをロールに
押し付は接触させて使用するものであることから摩耗の
進行を免れ得す、かかる摩耗損傷が生じた場合には溶融
金属の巻き込みが発生するため、やはり継続的な鋳込み
は不可能だったのである。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので２、端
面形状が良好な急冷薄帯を長時間にわたり安定して得る
ことができる製造方法を、その実施に用いて好適な製造
装置と共に提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） まずこの発明の解明経緯について説明する。

さて発明者らは、端面押えと冷却ロール端面との摺動摩
耗を極力抑えてパリ等の発生を防止し、しかも溶湯の漏
洩を生じさせないためには、端面押えとロール端面との
相対的な位置関係が要点であるとの認識に立って鋭意研
究を重ねた結果、たとえロール端面と非接触状態にあっ
ても、端面押えとしてポーラスなものを用い、このポー
ラスな端面押えを通して該端面押えとロール端面との間
に形成される間隙に向けてガスを噴出し、溶湯と端面押
えとの間にガス膜を形成させることによって、所期した
目的が有利に達成され得ることの知見を得た。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は、金属溶湯を、その噴射ノズルから
、高速で回転する一対の冷却ロールのロールキス部に連
続して供給し、急冷凝固させて金属薄帯を製造するに際
し、ロールキス部を含む冷却ロールのロール端面に対向
し、しかも該ロール端面とは非接触状態下に配置したポ
ーラスな端面押えから、該ロール端面と端面押えとの間
の間隙に向けてガスを噴出し、該間隙にガス膜を形成さ
せることから成る端面形状に優れた金属急冷薄帯の製造
方法である。

またこの発明は、高速で回転する一対の冷却ロールのロ
ールキス部において金属溶湯の落下流を受け、その急冷
凝固を強いて薄帯とする双ロール式急冷薄帯製造装置で
あって、一対の冷却ロールの両端部それぞれに、ロール
キス部を含むロール端面に対向しかつ該ロール端面とは
非接触状態下に配設されたポーラスな端面押えと、この
ポーラスな端面押えの内部を通して冷却ロール端面に向
けて噴出されるガスの供給を司るガス導入管とをそなえ
、さらに該端面押えと冷却ロール端面との間隙を調節す
る端面押え位置調節装置を設けて成る端面形状に優れた
金属急冷薄帯の製造方法である。

以下この発明を具体的に説明する。

第１図に、この発明に従う金属急冷薄帯の製造装置を平
面で、また第２および３図には、その日−Ｂ矢視面およ
びＣ部詳細をそれぞれ示す。

第１〜３図に示した装置において、構成の骨子は前掲第
４図に示したところと等しいので同一の番号を付して示
し、図中番号８がポーラスな端面押え、９がガス導入管
であって、これらで端面押えブロック１０を形成し、ま
た１１が端面押え位置調節装置である。

端面押え８は、その内部をガスが流通できるようにポー
ラスレンガやポーラスメタルなどによって形成され、ロ
ール端面に対し非接触状態下に設置される。このポーラ
スな端面押え８には、この例で背面にガス導入管９が接
続されていて、該ガス導入管９から供給されたガスはポ
ーラスな端面押え８を通ってロール端面とで形成される
間隙１２に噴出され、この間隙１２においてガス膜を形
成するわけである。

ここに端面押え８とロール端面との間隙ｄは、０、０１
〜０．５　ｍｍ、一方供給ガス量は２０〜４ＯＮ　ｎ／
ｍｉｎ程度とするのが好ましい。

というのは間隙ｄが０．０１＋＋＋＋ｎよりも小さいと
、ガス膜が形成されにくく、実質上摺動摩耗状態となっ
て端面押えの損傷が進むため、端面押えにょる溶湯の保
持が継続できにくくなり、一方０．５＋＋＋ｍよりも大
きいと溶湯洩れが生じて、得られる薄帯の端面形状が劣
化するからである。

また供給ガス量については、２ＯＮβ／ｍｉｎより少な
いとガス膜の破れによる端面と溶湯との接触の問題があ
り、一方４ＯＮβ／ｍｉｎよりも多いとロールキス部の
溶湯攪拌によるスプラッシュの発生の点で好ましくない
からである。

第８図に、供給ガス、ｉｉ　：　３ＯＮ　ｆ！　／ｍｉ
ｎで、間隙ｄの大きさを種々に変化させた場合の鋳込み
状態について調べた結果を１間隙ｄと鋳込み可能時間と
の関係で示す。

同図より明らかなように、間隙ｄが０．０１＋＋＋ｍ未
満になると鋳込み可能時間が急激に低下し、とくに０．
００７　ｍｍまで狭くした場合にはロール端面にかじり
が発生した。また間隙ｄが０．５ｍｍを超えてもやはり
鋳込み可能時間は急激に低下し、とくに０．５３ｍｍで
湯洩れが発生した。

上記した如き間隙ｄの調節は、端面押えブロック１０の
背後に配置した端面押え位置調節装置１１によって適正
位置に容易に調節することができる。

なお第９図に、この発明に従う端面押えブロックの別個
を示す。この図に示したブロック１３は、ポーラスな端
面押え１４の中央部を通常のセラミックスたとえば溶融
シリカ１５で置換したもので、この場合は図示したよう
にだとえ溶湯がロール端部からはみ出たとしても、該溶
湯はロール端面部には侵入せずセラミックス領域で効果
的に支持されるので、溶湯洩れや薄帯端面の形状劣化の
おそれはない。

（作　用） この発明に従い、非接触下にあるロール端面と端面押え
との間隙にガスを噴出することによって、該間隙にガス
膜が形成されるので、溶湯がロール端部から漏洩するこ
とはない。また端面押えはロール端面とは接触しないの
で、摺動による摩擦損傷のおそれもない。

さらに間隙への噴出ガスとて、Ｃｏのような還元性ガス
や不活性ガスを用いることにより、ロールキス部近傍に
おける溶湯および高温薄帯を非酸化性雰囲気に保持でき
るので、薄帯の品質向上も図り得る。

（実施例） 前掲第１図に示した双ロール式急冷薄帯製造装置を用い
て、次の要領で金属薄帯を製造した。

外径：５００ｍｍ、　　胴長：３００ｍｍのＣｕ合金、
からなる内部水冷式のロールであって、周速度＋３ｍ／
ｓ、　　Ｈ力下刃：３ｔｏｎで高速回転する冷却ロール
のロールキス部に、４．５％５ｉ−Ｆｅ組成の合金溶湯
を、溶削シリカ製の噴射ノズルから、３ｋｇ／ｓの注湯
速度で連続して供給し、急冷凝固させて金属薄帯とした
このとき冷却ロールの端面に対し、０．２ｍｍの間しを
隔てて配置した１０００℃、１ｈの予熱済みのマグネシ
ア質ポーラス耐火物製の端面押えから、ＣＯガスをゲー
ジ圧ニア００　ｍｍＡｑで噴射した。

かくして得られた金属薄帯の端面形状は平滑であり、ま
た表面および内部性状とも良好であったまた上記の条件
で急冷薄帯を製造したときの鋳込み継続時間と鋳込み後
のロール端面損傷粗さを、表１に示す。

また表１には、比較のためロール端面に端面押えを押し
付けて（ｄ＝ｏｍｍ）製造した場合の結果も併せて示す
。

同表から明らかなように、この発明法に従って製造した
場合は、溶湯洩れの発生なしに１５分間にわたって鋳込
みを継続でき、またロール端面の損傷は全くなかった これに対し、端面押えを押し付けた場合の継続時間はわ
ずか２０秒にすぎず、以後鋳込み不能となった。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、双ロール法により急冷薄帯
を製造する場合において、冷却ロールのロール端面を損
傷する不利なしにしかも長時間にわたって、端面形状に
優れた金属急冷薄帯を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従う金属急冷薄帯製造装置の平面
図、 第２図は、そのＢ−Ｂ矢視図、 第３図は、そのＣ部詳細図、 第４図ａ、ｂはそれぞれ、一般的を双ロール式金属急冷
薄帯製造装置の正面図およびＡ−Ａ矢視面図、 第５図は、フランジ付冷却ロールを示した図、第６図は
、固定成端面押えの配置状態を示した図、 第７図ａ、　ｂ、　ｃはそれぞれ、急冷薄帯の端面形状
を示す模式図、 第８図は、ロール端面と端面押えとの間隙ｄと鋳込み可
能時間との関係を示したグラフ、第９図は、この発明に
係る端面押えの別個を示す模式図である。 １・・・金属溶湯　　　　２・・・噴射ノズル３・・・
冷却ロール　　　４・・・急冷薄帯５・・・フランジ　
　　　６・・・フランジ付ロール７・・・固定成端面押
え　８・・・ポーラスな端面押え９・・・ガス導入管　
　　１０・・・端面押えブロック１１・・・端面押え位
置調節装置 １２・・・間隙　　　　　　１３・・・端面押えブロッ
ク１４・・・ポーラスな端面押え １５・・・セラミックス製の端面押え 第１図 第２図　　　　第３図 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 第７図 ＝＝″　　　　　に）＝に）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属溶湯を、その噴射ノズルから、高速で回転する
   一対の冷却ロールのロールキス部に連続して供給し、急
   冷凝固させて金属薄帯を製造するに際し、ロールキス部
   を含む冷却ロールのロール端面に対向し、しかも該ロー
   ル端面とは非接触状態下に配置したポーラスな端面押え
   から、該ロール端面と端面押えとの間の間隙に向けてガ
   スを噴出し、該間隙にガス膜を形成させることを特徴と
   する端面形状に優れた金属急冷薄帯の製造方法。 ２、高速で回転する一対の冷却ロールのロールキス部に
   おいて金属溶湯の落下流を受け、その急冷凝固を強いて
   薄帯とする双ロール式急冷薄帯製造装置であって、一対
   の冷却ロールの両端部それぞれに、ロールキス部を含む
   ロール端面に対向し、かつ該ロール端面とは非接触状態
   下に配設されたポーラスな端面押えと、このポーラスな
   端面押えの内部を通して冷却ロール端面に向けて噴出さ
   れるガスの供給を司るガス導入管とをそなえ、さらに該
   端面押えと冷却ロール端面との間隙を調節する端面押え
   位置調節装置を設けて成る端面形状に優れた金属急冷薄
   帯の製造装置。