JPS62187550A - 双ロ−ル式急冷薄帯製造法 - 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、双ロール式急冷薄帯製造法に関し、とくに
双ロール法によって急冷薄帯を製造する場合に、薄帯の
板厚偏差の効果的な低減をブレークアウトの防止に併せ
て達成しようとするものである。

（従来の技術） 近年、金属溶湯を、その供給ノズルから、冷却面が高速
で更新移動する冷却体上に連続して供給し急冷凝固させ
て薄帯とするいわゆる急冷薄帯製造法が開発され、注目
を浴びている。

かかる急冷薄帯製造法用の冷却口＝ルに２いては、抜熱
能を上げるため材質として特開昭５８−１４１３５２号
公報に示されているような銅、銅合金が一般に使用され
、内部冷却式とするのが普通である。

このような熱対策を施しても長時間に亘る連続製造を行
なうと、ヒートクラウンがロールに生じ、板厚偏差に悪
影響を与え著しい場合はブレークアウトを生じていた。

このようなヒートクラウン対策については特開昭５８−
４７５４．１号公報に開示されているように液圧でクラ
ウンを可変にしたり、また特開昭５８　、１４．５３３
９号公報に開示の如くあらかじめ負のクラウンをつけて
おくといった方策が考えられている。

しかし、液圧でクラウンを制御するにはそのための制御
装置が必要になることの他、ロールの加工も複雑になる
。また負のクラウンをあらかじめつけておくには加工精
度がきびしく要求され、いずれにしても製品のコストア
ップを招く。

（発明が解決しようとする問題点） 双ロール式急冷薄帯製造技術では、上にのべた欠点のほ
かにも圧下を加えた場合のスリーブ変形がある。すなわ
ち双ロール法で操業する上では、もちろんロール単体で
のヒートクラウンも問題になるが最終的には圧下刃も含
めたロールプロフィールの変化が圧下刃の巾方向での不
均一性を招き、板厚偏差に悪影響を与えることであり、
この点少なくとも上記の圧下によるスリーブ変形につい
ては、従来格別な配慮はなされていなかった。

このような新規観点に立脚して内部冷却式の中空構造の
双ロール法で急冷薄帯を製造する際、とくに圧下力分布
を平均化させることによって、板厚偏差を少なくすると
共にヒートクラウン発生によるブレークアウトを防止す
ることがこの発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） すなわちこの発明は、相対して回転する一対の内部冷却
式の中空冷却ロール間に、金属溶湯を供給し、その急冷
凝固を強いて薄帯を製造するに当り、冷却ロール対とし
て、製造中におけるロールプロフィル変化が互いに相補
的な、冷却室構造が異なる一対の冷却ロールを組合わせ
使用することを特徴とする双ロール式急冷薄帯製造法で
ある。

以下この発明を具体的に説明する。

単ロール法により結晶質金属又は非結晶質金属の何れを
問わず急冷薄帯を製造する場合に冷却ロールに生じるヒ
ートクラウンは、板厚に影響を与え特に１００ｍｍ以上
の広巾のものを造る上では解決せねばならない問題では
あったが、同様に双ロール法で製造する場合もヒートク
ラウンが問題となるばかりでなくとくにロールキス部に
は湯溜りができ、この点単ロール法とは異なるほかに、
圧下刃によるロール変形も考慮に入れなければならない
。

すなわち双ロール法にて良い品質の急冷薄帯の製造をす
るためには ■少くとも湯溜りが形成されている幅にわたって冷却ロ
ールの巾方向の圧下力分布が均一になっていること。

■ヒートクラウンが生じていても巾方向の圧下力分布が
均一になっていること が必要であり、そのために冷却ロールとして、ヒートク
ラウンが生じても、圧下がかかる領域では２つのロール
がそれぞれ相補的に変形し、圧下刃が幅方向で均一にな
るようなロール対を使用するのである。

第１図に、双ロール法に従う急冷薄帯の製造要領を模式
で示し、図中１は溶融金属、２はノズル、３は湯溜り、
４は冷却ロール、そして５は急冷薄帯である。

ここに単ロール法との根本的な相違はロールキス部に湯
溜り３ができることである。

この発明の基本は少くともこの湯溜り３の全幅にわたっ
てロール圧下刃を、幅方向に均一にすることにあり、し
かも溶湯によって与えられた熱によるヒートクラウンが
冷却ロール４に生じた時にも、圧下刃が幅方向に均一に
なっていることが、長時間にわたって大量の急冷薄帯を
作る上で重要である。

第２図ａ　−ｄに、この発明に使用して好適な冷却ロー
ルの内部構造を上半の断面にて数例示す。

第２図ａは、冷却水Ｗが通過するロールスリーブ６内が
完全な空洞になっている場合（ロールＡ）、同図すはロ
ールスリーブ６の内側中央部に冷却ロールのロール軸７
に達するリブ８をそなえる場合（ロールＢ）、同図Ｃは
ロールスリーブ６の内側中央部にロール軸７までは達し
ないリブ９をそなえる場合（ロールＣ）、そして同図ｄ
はロールスリーブ６の内側にロール軸７までは達しない
リブ９を２本そなえる場合（ロールＤ）である。

上掲した冷却ロールの中で、板厚偏差の少ない急冷薄帯
の製造に最も適した組合わせは、ロールＡとロールＢな
らびにロールＣとロールＤであり、かような冷却ロール
の組合わせ使用により板厚偏差は大幅に減少する。

なおロールＡとロールＣ１０−ルＡとロールＤふよびロ
ールＢとロールＤの組合わせでも、同じタイプの冷却ロ
ール対を使用した場合よりも板厚偏差を軽減できる。

第３図ａ、ｂにそれぞれ、この発明に従う冷却ロール対
の好適組合わせの別例を示す。

同図ａはロールスリーブ６の内側に多数のリブ９を持つ
冷却ロール対を使用する場合であり、かような組合わせ
においてはリブ９の設置位置がバレル方向で同一になら
ないようにすることが肝要である。

また同図すは、ロールスリーブ６の内側中央域にスリー
ブ全周にわたる凸部１０および凹部１１を設けた冷却ロ
ールを組合わせた例である。

（作　用） 前掲第２図に示したロールＡとロールＢとを種々に組合
わせ使用して急冷薄帯を製造した場合における、製品薄
帯の板厚分布について調べた結果を第４図に示す。

同図より明らかなように、内部構造が異なるロールＡと
ロールＢとを組合わせ使用した場合には製品薄帯の幅方
向にわたる板厚偏差は極めて小さかったのに対し、ロー
ルＡを一対で用いた場合は板厚偏差が大きく、さらにロ
ールＢを一対で用いた場合にはブレークアウトを生じ、
健全な製品は得られなかった。

製品薄帯における板厚分布は、冷却ロールのロールキス
部領域におけるロールプロフィールを反映しているもの
と考えられる。すなわちロールＡの構造ではヒートクラ
ウンは生じるものの、圧下刃をかけるとスリーブが弾性
変形して中央部がへこむのに対し、ロールＢではリブの
存在のため、発生したヒートクラウンは圧下状態でもそ
のまま保持される。従ってロール八とロールＢとを組合
わせた場合にはスリーブ変形が互いに相殺されて板厚偏
差の少ない薄帯が得られるのである。

この点、ロールΔを一対として用いた場合には、両者と
も圧下刃が加わる領域では、凝固シェル発達のために中
央部がへこみ、それ故薄帯中央部が厚くなって偏差も大
きくなる。同様にロールＢを一対で使用した場合には、
リブの存在によってヒートクラウンが重畳され、従って
薄帯中央部では肉厚が薄くなると同時に、エツジ部では
ブレークアウトを生じ、良好な製品は得られない。

上述したところからも明らかなように、この発明では、
冷却室構造が異なる冷却ロール対を用いて、ヒートクラ
ウンによるロール膨張とロール圧下刃によるロール変形
効果とをうまくかみ合わせることによって、薄帯の板厚
偏差を低減するのである。ここに内部リブの長さや幅な
どを変化させリブ強度を変えることによって、圧下刃が
加わる領域における変形量のコントロールが可能である
。

（実施例） 前掲第２図に掲げた４種のロールＡ−Ｄを下表１に示し
たように種々に組合わせた双ロール法により、厚み：３
００μｍを目標として急冷薄帯を製造した。

製造中におけるブレークアウト発生の有無および得られ
た薄帯の板厚偏差について調べた結果を表１に併記する
。

表　　１ 同表より明らかなように、圧下時におけるロールプロフ
ィルが互いに相補的となるような内部構造になる異種の
ロールを組合わせ使用した場合（実験Ｎｏ、　１〜５）
はいずれも、薄帯製造中におけるブレークアウトの発生
は皆無であり、また製品薄帯の幅方向にわたる板厚偏差
も極めて小さかった。

これに対し、内部構造が同じ（実験Ｎｏ、　７〜１０）
または同系統（実験Ｎｏ、　６　）のロール対を用いた
場合には、ブレークアウトが発生し易く、しかも板厚偏
差も大きかった。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、双ロール式による急冷薄帯
の製造において、板厚偏差の少ない薄帯をブレークアウ
トなどのトラブルの発生なしに安定して得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、双ロール法による急冷薄帯の製造要領を示す
模式図、 第２図ａ　−ｄはそれぞれ、冷却ロールの内部槽造を示
す断面図、 第３図は、この発明に従う好適な組合わせになる冷却ロ
ール対の断面図、 第４図は、薄帯の幅方向板厚分布図である。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 第１図 第２図 （ａ）　　　　　　（ｂ） （Ｃ）　　　　　　（ｄ） 第４図 ネ＝ＳニコＪ 薄帯中に、　（ｍｒｎ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、相対して回転する一対の内部冷却式の中空冷却ロー
   ル間に、金属溶湯を供給し、その急冷凝固を強いて薄帯
   を製造するに当り、冷却ロール対として、製造中におけ
   るロールプロフィル変化が互いに相補的な、冷却室構造
   が異なる一対の冷却ロールを組合わせ使用することを特
   徴とする双ロール式急冷薄帯製造法。