WO2009107561A1 - 非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法 - Google Patents

非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法 Download PDF

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foil strip
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cooling roll
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駿 佐藤
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新日本製鐵株式會社
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/068—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0682—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/02—Amorphous alloys with iron as the major constituent

Definitions

  • the present invention relates to an amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus and an amorphous alloy foil strip manufacturing method, and more particularly to an amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus and an amorphous alloy foil provided with a cooling roll.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a belt.
  • the most common method for producing amorphous alloys is to rapidly cool the molten alloy by bringing the molten alloy into contact with the outer surface of the roll while rotating a metal or alloy roll with high thermal conductivity at high speed. Then, a roll liquid quenching method for solidifying in a foil strip shape.
  • a roll liquid quenching method for solidifying in a foil strip shape is severely limited, and a foil strip that is sufficiently thick cannot be manufactured.
  • the present inventors have developed a multiple slit nozzle method in which a plurality of slits are arranged along the circumferential direction of the roll, and disclosed in Patent Document 1.
  • the molten alloy discharged from each slit forms a plurality of hot water pools (paddles) corresponding to the number of slits in a narrow space between the nozzle and the roll.
  • the vicinity of the contact surface with the roll in the first paddle counting from the upstream is cooled on the outer peripheral surface of the roll, and the supercooled fluid layer with increased viscosity is drawn out by the roll, and the downstream paddle overlaps therewith. .
  • the roll liquid quenching method includes a method using a non-water cooling roll and a method using a water cooling roll.
  • the non-water-cooled roll cools the molten alloy by the heat capacity of the roll itself.
  • the molten alloy can be efficiently cooled in a state where the roll temperature at the initial stage of production is low, and a certain amount of thick amorphous alloy foil strip can be produced.
  • the non-water-cooled roll cannot be used for a long time because the cooling efficiency decreases as the roll temperature rises. For this reason, it is unsuitable when producing an amorphous alloy foil strip industrially.
  • JP 60-108144 A Japanese Utility Model Publication No. 6-86847 Japanese Patent Publication No. 61-059817
  • An object of the present invention is to provide an amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus and an amorphous alloy foil strip manufacturing method capable of manufacturing an amorphous alloy foil strip having a large thickness on an industrial scale. It is.
  • the cooling roll includes: a cooling roll; a driving unit that rotates the cooling roll; and a supply unit that supplies a molten alloy to the outer peripheral surface of the cooling roll.
  • the first and second cooling zones that circulate around the outer peripheral portion of the cooling roll and are separated from each other in the axial direction of the cooling roll, and are disposed between the first and second cooling zones.
  • a heat insulating band formed of a material having a lower thermal conductivity than the material forming the first and second cooling zones, and the supply means is provided in the first and second cooling zones.
  • an amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus is provided in which the molten alloy is supplied alternately.
  • the step of supplying the molten alloy to the outer peripheral surface of the first cooling roll while rotating the first cooling roll, and the supply of the temporary molten metal are interrupted.
  • the manufacturing method of the amorphous alloy foil strip characterized by performing alternately the process of restarting supply of a molten metal to the outer peripheral surface of the rotating 2nd cooling roll is provided.
  • a second alloy is supplied to a second cooling zone which is provided at a position separated by a heat insulating band formed by the above-described material and has a higher thermal conductivity than the material forming the heat insulating band.
  • the first cooling zone that constitutes a part of the outer peripheral portion of the cooling roll and rotates around the circumferential direction of the cooling roll while rotating the cooling roll.
  • an amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus and an amorphous alloy foil strip manufacturing method capable of manufacturing an amorphous alloy foil strip having a large thickness on an industrial scale are realized. Can do.
  • (A) schematically shows a time change of the temperature of the foil strip during casting, and (b) schematically shows a temperature change of the surface of the cooling zone. It is a schematic diagram which compares the time change of the roll surface temperature during casting a thick foil strip with (a) when a thin roll is used, and (b) when a thick roll is used.
  • (A) And (b) is a schematic diagram which illustrates the temperature change of the cooling roll thickness direction during amorphous alloy foil strip casting, (a) shows a thin roll, (b) is a thick roll. Indicates. It is a perspective view which illustrates the manufacturing apparatus of the amorphous alloy foil strip which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. It is sectional drawing which illustrates the periphery of the cooling roll shown in FIG. It is sectional drawing which illustrates the cooling roll in the modification 1 of 2nd Embodiment, (a) shows the branch pipe which provided the valve
  • FIG. 1 is a front view illustrating an apparatus for manufacturing an amorphous alloy foil strip according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a portion where the molten alloy contacts the cooling roll in FIG.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing a path of cooling water flowing through the cooling roll in FIG.
  • an amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus 101 mainly manufactures an iron-based amorphous alloy foil strip (hereinafter also simply referred to as “foil strip”) S. Is.
  • two cooling rolls 113a and 113b (hereinafter collectively referred to as “cooling roll 113”) are provided on both sides of the driving unit 111.
  • the cooling rolls 113a and 113b each have a rotating shaft.
  • the drive unit 111 includes a motor (not shown), and rotates the cooling roll 113 via the pair of rotary shaft members 112a and 112b.
  • the cooling roll 113 is supported by bearings 141, 141a, and 141b, and the cooling rolls 113a and 113b are made of a metal or an alloy having high thermal conductivity, such as copper or a copper alloy. Yes.
  • the manufacturing apparatus 101 is provided with a crucible 114 for holding the molten alloy A (see FIG. 2).
  • the molten alloy A in the crucible 114 is placed outside the crucible 114 at the lower end of the crucible 114.
  • a nozzle 115 that discharges toward is attached.
  • the crucible is not limited to the one shown in FIG. 1 and includes all means for storing and supplying molten metal, for example, one that can receive molten metal from an alloy melting device and supply the alloy to a cooling roll through a nozzle. Is called a crucible.
  • the crucible includes an apparatus that can provide a nozzle in the melting apparatus and supply the molten metal directly.
  • the manufacturing apparatus 101 is provided with moving means 116 extending in the direction from the cooling roll 113a toward the cooling roll 113b.
  • the crucible 114 is guided by the moving means 116, and the molten alloy A is discharged from the direction perpendicular to the outer peripheral surface of the cooling roll 113a and from the direction perpendicular to the outer peripheral surface of the cooling roll 113b. It can be moved between possible positions.
  • the discharge port of the nozzle 115 that is, the slit is oriented in a direction perpendicular to the outer peripheral surface of the roll, and a slight gap is maintained between the outer peripheral surface of the cooling roll 113a or 113b.
  • the crucible 114, the nozzle 115, and the moving means 116 constitute a supply means for the molten alloy A.
  • the nozzle 115 is a multi-slit nozzle. That is, the shape of the discharge port of the nozzle 115 is a shape in which a plurality of, for example, two slits 117 a and 117 b are arranged along the circumferential direction of the cooling roll 113.
  • the longitudinal direction of each of the slits 117a and 117b is the same as the axial direction (roll width direction) of the cooling roll 113.
  • the distance between the slits 117a and 117b is, for example, 10 mm (millimeters) or less, for example, 6 mm or less.
  • a multiple slit nozzle in which three or more slits are formed in the discharge port may be used, or a single slit nozzle in which only one slit is formed may be used.
  • the nozzle 115 is formed of a refractory material that is difficult to wet the molten alloy A, and is formed of, for example, boron nitride, zirconia, or alumina. Thereby, it is difficult for the molten metal A to close the slit. That is, hot water runs out.
  • a refractory that gets wet with the molten alloy can be used as the material for the nozzle 115 if the surface is coated with a material that is difficult to wet the molten alloy by thermal spraying or the like.
  • silicon nitride is excellent in strength and thermal shock resistance.
  • the composite material of silicon carbide and boron carbide is conductive in addition to heat resistance, and it is easy to maintain the temperature of the nozzle during standby.
  • these materials react with iron in the molten alloy, it is necessary to coat them with a substance that is difficult to wet, such as boron nitride, zirconia, or alumina.
  • FIG. 3 shows the path of the cooling water W in the manufacturing apparatus 101 in a simplified manner.
  • the cooling water W for cooling the cooling roll 113 is supplied from a water storage tank 142 to a water channel 124 inside the cooling roll via a water supply pipe 125 by a pump (not shown). It is returned to the water storage tank via the pipe 126.
  • a cooling means 143 for cooling the cooling water W is provided in the course of the cooling water W, for example, in the water storage tank 142.
  • the cooling means 143 there are a means applying a heat pump, a means for introducing a substance having a temperature lower than room temperature such as ice, and the like.
  • the operation of the manufacturing apparatus 101 according to this embodiment configured as described above, that is, the method for manufacturing an amorphous alloy foil strip according to this embodiment will be described.
  • the cooling rolls 113a and 113b are rotated via the rotating shaft members 112a and 112b.
  • the molten alloy A is discharged from the crucible 114 through the nozzle 115 disposed close to the outer peripheral surface of the one cooling roll 113a at a predetermined interval. Thereby, the paddle P is formed between the nozzle 115 and the cooling roll 113a.
  • the part which is contacting the cooling roll among the molten alloys which form the paddle P will be cooled, a viscosity will become high, and it will be pulled out from the paddle P by rotation of the cooling roll 113a.
  • the drawn alloy is a supercooled liquid at this point, but is rapidly cooled by a roll to become the glass transition temperature or lower and becomes an amorphous alloy foil strip S.
  • the cooling rate required for the foil strip (or supercooled liquid) drawn from the paddle to be amorphous is, for example, 1 ⁇ 10 5 ° C./second or more.
  • board thickness of the foil strip formed becomes thick compared with the case where a single slit is used, even if the circumferential speed of a cooling roll is the same. That is, productivity is high.
  • the reason why the multi-slit nozzle is thicker than the single-slit nozzle at the same roll peripheral speed is that the paddle P is divided into a plurality of parts so that the contact area with the cooling zone increases and the cooling zone becomes This is because the heat flow to be transmitted can be dispersed.
  • the heat transmitted from the molten alloy and the foil strip to the cooling roll 113a to form the amorphous alloy foil strip is transmitted from the outer peripheral portion of the cooling roll 113a to the inside and is transmitted to the cooling water W flowing in the water channel 124. . That is, the heat of the molten alloy A is discharged through the route of the molten alloy A ⁇ the cooling roll 113a ⁇ the cooling water W.
  • the nozzle 115 is closed and the discharge of the molten alloy A is stopped.
  • the crucible 114 is moved along the rail of the moving means 116, and the nozzle 115 is disposed close to the outer peripheral surface of the other cooling roll 113b.
  • the nozzle 115 is opened again, and the molten alloy A is discharged toward the outer peripheral surface of the cooling roll 113b.
  • the foil strip S is cast by the cooling roll 113b by the same operation as that of the cooling roll 113a. That is, as shown in FIG.
  • the cooling roll used for casting the foil strip S is switched from the cooling roll 113a to the cooling roll 113b. During this time, the cooling roll 113a is in a standby state, but the cooling water W is continuously supplied to the cooling roll 113a to cool the cooling roll 113a.
  • the cooling roll used for casting the foil strip S is switched from the cooling roll 113b to the cooling roll 113a.
  • the cooling roll 113a has returned to the temperature before casting, and the casting of the foil strip S can be resumed.
  • the cooling water W is continuously supplied to the cooling roll 113b in the standby state, and the cooling is continued.
  • the cooling roll 113a and the cooling roll 113b are alternately used, and the foil strip S is continuously manufactured.
  • the foil strip S can be continuously cast using a cooling roll having a temperature equal to or lower than a predetermined value.
  • FIG. 5 is a ternary composition diagram illustrating the composition of the iron-based amorphous alloy foil strip produced in this embodiment.
  • the iron-based amorphous alloy foil strip S manufactured in the present embodiment has a width of, for example, 60 mm or more, and a thickness (plate thickness) of, for example, 30 ⁇ m (micrometer) or more, for example, 33 ⁇ m or more, for example, 40 ⁇ m or more. is there.
  • the thickness of the foil strip is defined by the weight plate thickness.
  • the weight plate thickness is a value obtained by dividing the weight of the foil strip by the area and density of the foil strip.
  • the composition of this iron-based amorphous alloy foil strip S is obtained by adding, for example, silicon (Si) and boron (B), which are semimetals, to iron (Fe).
  • the concentration of iron is preferably 70 atomic% or more.
  • the composition of the foil strip is, for example, the composition in the region R surrounded by the broken line in FIG. 5, that is, the iron content is 70 to 81 atomic%, the silicon content is 3 to 17 atomic%, boron
  • the composition is such that the content is 9 to 23 atomic% and the glass transition temperature Tg is 500 ° C. or higher.
  • the sum of iron, silicon, boron, and inevitable impurities is 100 atomic%.
  • a part of iron may be substituted with cobalt (Co) or nickel (Ni).
  • the total amount of substitution is 20 atomic% or less.
  • a part of silicon or boron may be substituted with 2.0 atomic% or less of carbon.
  • the carbon substitution amount is set such that the glass transition temperature Tg is 500 ° C. or higher. That is, the composition of the molten alloy A has an iron content of 70 to 81 atomic%, a silicon content of 1 to 17 atomic%, a boron content of 7 to 23 atomic%, The composition may be such that the content is 2 atomic% or less and the glass transition temperature Tg is 500 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature Tg is a requirement for composition selection.
  • Tg / Tm the ratio (here, absolute temperature) between the melting point Tm of the alloy and the glass transition temperature Tg.
  • Tg / Tm absolute temperature
  • the contribution of the glass transition temperature Tg is more conspicuous than the melting point Tm, so the region R of the alloy composition is determined by the size of Tg.
  • the limit thickness of the foil strip that can be made amorphous becomes at least 10% thicker.
  • the measurement of the glass transition temperature Tg was difficult with an iron-based alloy, and thus the crystallization peak temperature T p1 that was set to substantially the same temperature was used instead.
  • the numerical value in FIG. 5 represents the crystallization peak temperature T p1 (° C.).
  • compositions in the region R shown in FIG. 5 specific groups for the group having a relatively high saturation magnetic flux density Bs, that is, a group having a saturation magnetic flux density Bs of 1.5 T (Tesla) or more and a group having a low hysteresis loss are shown.
  • the composition is shown in Table 1.
  • both Wh 13/50 of the composition shown in the right column when the heat treatment at optimal conditions, the value is less 0.08 W / kg.
  • the hysteresis loss Wh 13/50 is a value measured with a single plate sample.
  • the number shown in Table 1 has shown atomic% of each component.
  • the foil strip S may contain 0.01 to 1.0% by mass of tin (Sn).
  • tin tin
  • Tin Tin also has the effect of suppressing changes in magnetic properties over time.
  • the wall thickness of the cooling roll 113 is preferably 25 mm or more.
  • the thickness of the cooling roll is a distance from the outer peripheral surface of the cooling roll to the inner surface of the roll in contact with the cooling water.
  • the cross section perpendicular to the water channel 124 is, for example, a circular pipe shape
  • the distance from the portion closest to the outer peripheral surface to the outer peripheral surface is defined as the thickness 129 of the cooling roll as shown in FIG.
  • the distance shown in FIGS. 6B and 6C is the thickness 129 of the cooling roll in the case of a rectangle with fins 128, respectively.
  • the thickness of the cooling roll is designed on the assumption of continuous long-time casting, and the thinner the thickness, the more advantageous it is for heat removal, and 10 mm or less has been adopted.
  • the thickness of the cooling roll (cooling sleeve) is defined as 3 to 10 mm, and the reason is described. According to this, when the thickness exceeds 10 mm, the cooling rate is greatly reduced, the local embrittlement of the amorphous alloy foil band becomes severe, and in particular, a foil band having a thickness of 25 ⁇ m or more that can be bent and bent cannot be obtained. ing. In addition, when the thickness is 3 mm or less, it is considered that the thermal deformation of the cooling roll is large and the thickness of the quenched foil strip is uneven.
  • Patent Document 2 proposes a method of causing a jet of cooling water to collide with the inner surface of a roll as means for increasing the thickness of an amorphous alloy foil strip.
  • this method the effect of increasing the heat transfer coefficient between the roll and water is limited, and it has been difficult to produce an amorphous alloy foil strip having a thickness of more than 30 ⁇ m.
  • FIG. 7 (a) schematically shows the time change (corresponding to the distance in the downstream direction from the paddle) of the temperature of the foil strip (including the unsolidified fluid) during casting, and (b) shows the surface of the cooling roll.
  • a temperature change is schematically shown.
  • the curves in the figure respectively show the case where (1) manufactures a thin foil strip (for example, 25 ⁇ m) with a cooling roll having a small thickness (conventional method, for example, 10 mm), and (2) indicates a small thickness.
  • the curve of (1) showing the temperature change of the foil strip is the time t from the melting point Tm of the alloy to the glass transition temperature Tg in the case of producing a thin foil strip with a thin roll.
  • 1 is sufficiently shorter than the vitrification limit time tg, and the foil strip is cooled at a cooling rate necessary for amorphization.
  • (2) is a case of producing a thick foil strip using the same thin roll, and the gradient of the temperature curve decreases as compared with the gradient of (1) as the glass transition temperature Tg is approached.
  • time t 2 is longer than tg. That is, the cooling rate required for amorphization cannot be obtained.
  • the cooling curve in the case of producing a thick foil strip using a cooling roll having a thick cooling zone as in this embodiment is as shown in (3), and the gradient decreases near the glass transition temperature Tg. Is smaller than the condition (2).
  • Tg glass transition temperature
  • the time t 2 that lead to the Tg because they are shorter than tg foil strip at a cooling rate necessary for the amorphization is cooled, the thick amorphous alloy foil strip is formed.
  • the standard for designing the thickness of the cooling roll is the thickness of the amorphous alloy foil strip to be manufactured.
  • the thickness of the cooling roll 113 is increased according to the thickness of the foil strip.
  • the thickness of the cooling roll is preferably 25 mm or more.
  • the thickness of the foil strip S is 30 to 45 ⁇ m
  • the thickness of the cooling roll 113 is 30 mm
  • the thickness of the cooling roll is 50 mm.
  • the thickness of the foil strip S is 60 to 120 ⁇ m
  • the thickness of the cooling roll is set to 100 mm.
  • the peripheral speed of the cooling roll is, for example, 10 to 30 m / second, for example, 20 m / second.
  • the switching timing is set according to the surface temperature of the cooling roll 113, for example.
  • the cooling roll used for casting is switched to the cooling roll 113b.
  • the measurement position of the cooling roll temperature is, for example, a position separated by 20 cm, for example, upstream from the nozzle 115.
  • variety, and casting conditions of foil strip S are constant, it can also switch based on the numerical value measured beforehand.
  • FIG. 8 shows a cooling roll provided with (a) a thin cooling roll (for example, a thickness of 10 mm) and a thick foil strip (for example, a plate thickness of 40 ⁇ m), and (b) a thick cooling band (for example, a thickness of 30 mm).
  • a thin cooling roll for example, a thickness of 10 mm
  • a thick foil strip for example, a plate thickness of 40 ⁇ m
  • a thick cooling band for example, a thickness of 30 mm.
  • the transition of the cooling roll outer peripheral surface temperature at the time of producing a thick foil strip is shown typically.
  • the temperature measurement position is upstream of the paddle, for example, 20 cm from the paddle.
  • cooling roll with a large thickness or simply a thick roll it means a cooling roll having a thickness of 25 mm or more.
  • the conventional thin roll refers to a cooling roll having a thickness of about 10 mm or less.
  • the microscopic structure of the formed foil strip is amorphous up to the roll surface temperature Taf1 , but when it exceeds that, crystallization starts. Further, when time elapses, a paddle break occurs at T pb1 , and thereafter no foil strip is formed. The tendency is the same in the case of the thick cooling roll, but the time until the crystallization starts and the time until the paddle break occurs are significantly increased.
  • the surface temperature T af of the cooling roll at which crystallization starts and the roll surface temperature T pb at which paddle break occurs are higher in the thick roll. That, T af1 ⁇ T af2, T pb1 ⁇ T pb2, a.
  • T af1 ⁇ T af2, T pb1 ⁇ T pb2, a This is because the thick portion of the thick roll has a heat storage effect. Amorphization requires rapid cooling in the temperature range from the melting point Tm to the glass transition temperature Tg, but when the foil strip is thick, it cannot be handled by a conventional thin roll. Even if the diameter of the roll is increased, the heat flow in the aforementioned temperature section cannot be absorbed. This is because the thin roll has a small heat capacity.
  • FIGS. 9A and 9B schematically show the temperature distribution in the thickness direction of the cooling roll immediately below the foil strip at one point in the temperature zone where the foil strip temperature from Tm to Tg when casting the thick foil strip.
  • (A) shows a thin roll
  • (b) shows a thick roll.
  • Fig.9 (a) in a thin roll, the temperature of a roll outer peripheral surface is high, and the temperature of the roll inner surface which contacts cooling water is also high.
  • FIG. 9a in a thin roll, the temperature of a roll outer peripheral surface is high, and the temperature of the roll inner surface which contacts cooling water is also high.
  • both the outer surface temperature T r2 and the inner surface temperature T w2 are lower than those in the thin roll T r1 and T w2 .
  • the amount of heat stored in the thick part of the thick cooling zone is large, the time from the start of casting to the start of crystallization becomes long.
  • a thick roll can temporarily store a large amount of heat with its own heat capacity. Most of the heat stored in the thick part of the cooling roll is transferred to the cooling water and released while the roll goes around. However, some of the heat accumulates on the chill roll, raising the roll temperature. In order to stop the exhaust heat from the cooling roll to the cooling water W, it is effective to increase the diameter and width of the roll. It is also effective to keep the temperature of the cooling water low. By taking these measures, the time for continuous casting can be increased.
  • the diameter and width of the cooling roll 113 can be designed based on the above heat transfer mechanism. In other words, the thicker the thick portion of the cooling roll 113, the larger the gradient of the linear portion in the temperature curve of the outer peripheral surface of the cooling roll shown in FIG. Increasing the diameter and width of the cooling roll 113 is effective for reducing this gradient and increasing the time until casting switching. This is because if the diameter of the cooling roll 113 is increased, the time for which the inner surface of the cooling roll contacts the cooling water during one rotation becomes longer, and the amount of heat transferred from the cooling roll to the cooling water increases.
  • the diameter of the cooling roll 113 is preferably 0.4 to 2.0 m.
  • the diameter of the cooling roll 113 is preferably 0.4 to 2.0 m.
  • the width of the cooling roll 113 is preferably 1.5 times or more the width of the foil strip S to be manufactured, for example. Thereby, the heat transmitted from the molten alloy A to the cooling roll 113 spreads in the width direction, and the amount of heat exhausted into the cooling water for each rotation of the cooling roll increases.
  • the temperature of the cooling water W supplied into the cooling roll 113 is preferably 20 ° C. or less, and more preferably 10 ° C. or less. This is because the lower the temperature of the cooling water, the more efficiently the cooling roll 113 can be cooled and the thickness of the amorphous alloy foil strip that can be manufactured increases.
  • the temperature of the cooling water W when it is supplied into the cooling roll 113 may be set to 0 ° C. or lower after dissolving the solute in the cooling water to lower the freezing point.
  • the temperature of the outer peripheral surface of the cooling roll is lower than room temperature, condensation may occur.
  • a gas containing no moisture such as dry air or nitrogen may be sprayed on the outer peripheral surface of the cooling roll. Gas spraying is performed before the start of casting. When casting is started, the temperature of the outer peripheral surface of the cooling roll immediately exceeds room temperature, so that it is not necessary to blow gas.
  • the material of the cooling roll 113 preferably has a high thermal conductivity, and is preferably a material having a higher thermal conductivity than 250 W / mK, for example. More preferably, it is 300 W / mK or more.
  • materials with high thermal conductivity tend to be inferior in mechanical strength and wear resistance. Therefore, when the strength or hardness of the outer peripheral surface of the cooling roll is insufficient, only the surface layer of the outer peripheral portion may be cured. Curing of the surface layer can be realized by, for example, ion implantation. In this case, in order to prevent the generation of cracks due to thermal stress, it is preferable to provide a concentration gradient to the implanted ions.
  • the nozzle 115 used in the production of the amorphous alloy foil strip according to this embodiment is a slit nozzle, and the width of the slit measured in the circumferential direction of the cooling roll 113 is 0.2 to 1.2 mm. .3 to 0.8 mm.
  • the nozzle type may be a single slit, but a multiple slit is more preferable in terms of productivity.
  • the plate thickness is inversely proportional to the roll peripheral speed. Therefore, in the case of a single slit nozzle, it is necessary to set the peripheral speed slower than that of the multiple slit nozzle.
  • the peripheral speed of the cooling roll 113 is, for example, 10 to 30 m / second, for example, 15 to 25 m / second.
  • the distance (gap) between the nozzle 115 and the outer peripheral surface of the cooling roll is, for example, 0.1 to 0.5 mm, for example, 0.15 to 0.25 mm.
  • the discharge pressure of the molten alloy A is, for example, 10 to 40 kPa, for example, 20 to 30 kPa.
  • the temperature of the outer peripheral surface of the cooling roll gradually increases except immediately after the start of pouring. Even if the outer peripheral surface temperature of the cooling roll 113 rises, for example, if it is 200 ° C. or less, the thickness of the foil strip is substantially constant, and the cooling rate necessary for amorphization is ensured. That is, an amorphous alloy foil strip S is obtained.
  • the measurement of the temperature of the outer peripheral surface of the cooling roll is performed, for example, at the center of the roll width and 20 cm upstream of the paddle P.
  • a contact-type thermometer is used for measuring the outer peripheral surface temperature of the cooling roll. A specific example is described in Patent Document 3.
  • Casting switching timing can also be determined by measuring the surface temperature of the foil strip S to be formed.
  • the measurement position is preferably an appropriate position before the foil strip S is peeled from the cooling roll.
  • the above-mentioned contact thermometer can be used for this measurement, but in the case of an iron-based alloy, an infrared radiation thermometer can also be used.
  • Monitoring the temperature of the foil strip S is a more direct means for determining the amorphous nature of the foil strip during casting.
  • two cooling rolls 113a and 113b are provided in the amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus 101, and the foil strip S is cast by alternately using these. Thereby, about one cooling roll, casting and cooling will be repeated and temperature can be suppressed below to a predetermined value.
  • an amorphous alloy foil strip having a large plate thickness can be cast almost continuously, and can be manufactured on an industrial scale.
  • Such an amorphous alloy foil strip can be used as, for example, a power transformer and a motor core. It can also be used as a magnetic shield material.
  • the thickness of the foil strip S can be made uniform and the occurrence of pinholes can be reduced.
  • the surface properties of the foil strips S are microscopically disturbed due to minute vibrations of the paddle P and local defects of the cooling roll 113, and if the disturbance is large, fish scale-like striped patterns and pinholes called fish scales. Is formed on the foil strip S and can be observed with the naked eye.
  • these defects formed in the fluid layer drawn out from the upstream paddle are compensated by the downstream paddle, so that the foil strip S having a good surface property and very few pinholes. Can be manufactured.
  • the surface of the amorphous alloy foil strip produced by the multiple slit nozzle method is smooth and has very few pinholes.
  • the number density of pinholes in the foil strip is, for example, 25 pieces / m 2 or less, for example, 10 pieces / m 2 or less, for example, none.
  • the space factor when foil strips are laminated is improved by reducing pinholes and smoothing the surface. For example, in the present embodiment, when a foil strip having a thickness of 33 ⁇ m or more is manufactured and a wound iron core is manufactured using this foil strip, the space factor becomes 80% or more.
  • the space factor becomes 85% or more, and when the thickness is 45 ⁇ m or more, the space factor becomes 90% or more. . Further, in a foil strip having a thickness of 50 ⁇ m or more, the space factor is 93% or more.
  • a foil strip having a smooth surface and few pinholes is preferable as an electromagnetic iron core material because it has a small hysteresis loss because there are few obstacles to domain wall movement.
  • increasing the space factor has the same significance as increasing the saturation magnetic flux density Bs. For example, increasing the space factor from 80% to 90% has the same practical effect as increasing Bs from 1.60T to 1.78T.
  • the cooling roll 113 having a large thickness is used for the manufacturing apparatus 101, the mechanical strength of the cooling roll is strong. As a result, it is possible to minimize the occurrence of fluctuations in the sheet thickness and characteristics of the foil strip S due to non-uniform thermal expansion of the cooling roll, and to manufacture a homogeneous amorphous alloy foil strip. Further, by using a cooling roll having a large thickness, various problems due to non-uniform thermal deformation of the roll, which often occurs in conventional thin rolls, are solved. For example, local embrittlement of the foil strip S due to uneven cooling of the foil strip and variations in magnetic properties do not occur.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the structure of the cooling roll 113.
  • the inside of the cooling roll 113 is hollow and the side on which the driving means 111 is disposed (hereinafter referred to as “driving”).
  • An opening 120 is formed at the center of the side surface 119 on the opposite side (hereinafter referred to as “water supply side”).
  • the shape of the opening 120 is circular, and the central axis thereof coincides with the central axis of the cooling roll 113. That is, the cooling roll 113 has an open roll shape.
  • FIG. 11 shows a cross section from the outer peripheral surface of the cooling roll 113 toward the central axis.
  • a plurality of partition plates 122 extending along the circumferential direction of the cooling roll 113 are formed on the inner peripheral surface 121 of the cooling roll, and the water supply side surface 119, the plurality of partition plates 122, and the drive A water channel 124 is formed between the side surfaces 123 on the side.
  • a water supply pipe 125 and a drain pipe 126 are drawn into the inside of the cooling roll 113 through the opening 120.
  • the water supply pipe 125 is connected to water supply means (not shown), and the drain pipe 126 is connected to a pump (not shown).
  • the same number of branch pipes 125a as the water channels 124 are branched from the water supply pipes 125, and cooling water is supplied to the water channels 124 through the branch pipes.
  • the same number of branch pipes 126a as the water passages 124 are branched from the drain pipes 126, and the cooling water is discharged from each water passage through the branch pipes 126a.
  • the shape of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the branch pipe 126 a is, for example, a streamlined shape along the circumferential direction of the cooling roll 113.
  • the cooling roll 113 functions as a water cooling roll through which the cooling water W circulates.
  • the driving means 111 is driven to rotate the cooling rolls 113a and 113b via the rotating shaft members 112a and 112b.
  • the rotation speed of the cooling roll 113 is set to such a rotation speed that the centrifugal force in the water channel 124 becomes larger than the gravity.
  • the cooling water W is supplied to the water channels of the cooling rolls 113a and 113b through the water supply pipe 125.
  • the cooling water W in each water channel 124 rotates with the cooling roll 113 and reaches the whole of each water channel 124. That is, the cooling water W sticks to the inner surface of the cooling roll 113 by centrifugal force and does not fall on the upper part of the cooling roll 113.
  • the distal end portion of the branch pipe 126a is inserted into the cooling water W.
  • the cooling water is discharged from each water channel 124 through the drain pipe 126. Accordingly, a certain amount of cooling water W is held in the cooling roll 113. At this time, since the water channel 124 opens toward the center of the cooling roll 113, the surface of the cooling water W on the center side of the cooling roll 113 is a free surface.
  • the crucible 114 is arrange
  • the molten alloy A is discharged from the nozzle 115 through the slit 117 toward the outer peripheral surface of the cooling roll, and is brought into contact with the outer peripheral surface of the cooling roll 113a.
  • the paddle P is formed between the slit 117 and the cooling roll 113a.
  • the portion in contact with the cooling roll 113a is cooled to increase the viscosity, and is dragged to the outer peripheral surface of the cooling roll 113a to move in the rotation direction of the cooling roll 113a.
  • it is cooled by the cooling roll 113a to become a supercooled metal fluid, then solidifies, becomes a temperature lower than the glass transition point, and becomes an amorphous alloy foil strip S.
  • the cooling rate at this time is, for example, 1 ⁇ 10 5 ° C./second or more.
  • the heat transferred from the molten alloy A to the cooling roll 113a is transferred from the cooling roll 113a to the cooling water W through the inside of the roll. Then, the heat transmitted to the cooling water W is discharged to the outside of the cooling roll together with the cooling water W through the drain pipe 126. That is, the heat of the molten alloy A is transmitted through the route of the molten alloy A ⁇ the cooling roll 113a ⁇ the cooling water W.
  • the temperature of the cooling roll 113a gradually increases.
  • the nozzle 115 is closed and the discharge of the molten alloy A is stopped.
  • the crucible 114 is moved along the rail of the moving means 116 and is positioned on the side of the other cooling roll 113, that is, the cooling roll 113b.
  • the nozzle 115 is opened and the molten alloy A is discharged toward the outer peripheral surface of the cooling roll 113b.
  • the cooling roll used for casting the foil strip S is switched from the cooling roll 113a to the cooling roll 113b. During this time, the cooling roll 113a is in a standby state, but the cooling water W is continuously supplied to the cooling roll 113a to cool the cooling roll 113a.
  • the cooling roll used for casting the foil strip S is switched from the cooling roll 113b to the cooling roll 113a.
  • the cooling roll has been sufficiently cooled, and the casting of the foil strip S can be resumed.
  • the cooling water W is continuously supplied to the cooling roll 113b in the standby state, and the cooling is continued.
  • the cooling rolls 113a and 113b are alternately used, and the foil strip S is continuously manufactured.
  • the mechanism for cooling the cooling roll used in the second embodiment is heat transfer by convection of cooling water. Since the cooling roll 113 rotates at high speed, a strong centrifugal force acts on the cooling water. The magnitude of this centrifugal force is 50 to 150 times that of gravity. For this reason, the temperature of the portion of the cooling water close to the roll rises, and a large buoyancy acts on this portion where the density is reduced. This becomes the driving force and forced convection occurs. For this reason, although the cooling water is almost stationary relative to the roll, it has a sufficient heat transfer effect.
  • the cooling roll used in the first modification has an open roll structure in which the inside is hollow and one side surface is open. Moreover, the some water path 124 extended in the circumferential direction of a cooling roll is formed by providing the partition plate 122 in an internal peripheral surface. Further, as shown in FIG. 12A, a branch pipe 125 a of the water supply pipe 125 and a branch pipe 126 a of the drain pipe 126 are provided for each water channel 124 including the valve 144. Thereby, the flow volume of a cooling water can be adjusted for every water channel 124, ie, for every position in the width direction of the cooling roll 113, and a heat flow rate can be controlled. Moreover, it can set to different water temperature for every water channel. By utilizing this, the temperature distribution in the width direction of the cooling roll 113 can be made uniform, and the cooling ability in the width direction of the cooling roll can be made uniform.
  • FIG. 12B shows a cross section of another cooling roll 130 used in the first modification.
  • the cooling roll 130 for example, three fins 128 are provided in one water channel.
  • Each of the partition plate 127 and the fin 128 extends in the circumferential direction, and the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction is a triangle.
  • the height of the fin is made smaller than the height of the partition plate so as to be submerged.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the periphery of the cooling roll of the amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus 103 according to this variation.
  • the driving means 111 A pair of cooling rolls 133 are provided on both sides of FIG.
  • the drain pipe 126 (refer FIG. 10) is not drawn in the inside of the cooling roll 133,
  • the through-hole 134 which flows cooling water toward the outer peripheral direction from a water supply side to the part far from the drive side of the cooling roll 133.
  • a convex portion 135 having a convex cross section is provided along the outer peripheral surface of the cooling roll at a portion closer to the drive side than the through hole 134 on the outer peripheral surface of the cooling roll 133.
  • a flange 136 is provided so as to cover an end portion of the cooling roll 133 on the water supply side, that is, a portion where the through hole 134 and the convex portion 135 are formed.
  • the flange 136 is not in contact with the cooling roll 133 and is fixed to the floor surface.
  • a drain port 137 is provided at the bottom of the flange 136.
  • the side surface of the flange 136 is provided with an inlet, and the water supply pipe 139 is drawn into the cooling roll 133 through the inlet 138 and the opening 120.
  • the water supply pipe 139 is not provided with a branch pipe, and the cooling water W is supplied to the drive side portion in the cooling roll 133.
  • the partition plate 122 (see FIG. 11) is not formed on the inner peripheral surface of the cooling roll 133.
  • the configuration other than the above in the present modification is the same as that of the manufacturing apparatus 102 (see FIG. 10) according to the second embodiment described above.
  • the cooling water W supplied into the cooling roll 133 via the water supply pipe 125 sticks to the inner peripheral surface of the cooling roll 133 by centrifugal force, and the circumferential direction of the cooling roll 133 is accompanied with the rotation of the cooling roll 133. , And moves from the drive side to the water supply side along the axial direction of the cooling roll 133. In this process, heat exchange is performed with the cooling roll 133. Then, the cooling water W is discharged to the outside of the cooling roll 133 through the through hole 134 by centrifugal force.
  • the cooling water W discharged from the through hole 134 is received by the flange 136, collected by gravity under the flange 136, and discharged through the drain port 137.
  • Operations other than those described above in the present modification are the same as those in the second embodiment described above. That is, the foil strip S is cast by using a pair of cooling rolls 133 alternately.
  • fins may be provided inside the cooling roll 133.
  • a cut is formed in the fin so that the cooling water W can move along the axial direction of the cooling roll 133. This facilitates the discharge of the cooling water W whose temperature has risen.
  • FIG. 14 is a front view illustrating an apparatus for manufacturing an amorphous alloy foil strip according to this embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating the structure of the cooling roll and the cooling zone in FIG.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram showing a path of cooling water flowing through the cooling roll in FIG.
  • FIG. 17 is a timing chart illustrating a method for manufacturing an amorphous alloy foil strip according to this embodiment, with time on the horizontal axis and the cooling zone on the vertical axis.
  • an amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus 201 mainly manufactures an iron-based amorphous alloy foil strip S, as in the first embodiment. Is.
  • the composition of the foil body S manufactured in the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above, for example, the composition shown in FIG.
  • a cooling roll 213 having a large thickness through which cooling water circulates is installed.
  • the cooling roll 213 is pivotally supported by rotating shaft members 212a and 212b (hereinafter also collectively referred to as “rotating shaft member 212”), and the rotating shaft member 212 is connected to a driving unit 211 that shares the rotating shaft.
  • the driving means 211 incorporates a motor (not shown), and rotates the cooling roll via the rotating shaft member 212.
  • the rotating shaft member 212 and the cooling roll 213 are supported by bearings 241a and 241b.
  • cooling zones 213 a and 213 b sandwiching the heat insulation zone 218 are provided on the outer peripheral portion of the cooling roll 213.
  • the cooling zones 213a and 213b are fixed to a support mechanism 231 made of a strong metal alloy.
  • the shape of the cooling zones 213a and 213b is a ring shape having a certain thickness that goes around the outer peripheral portion of the cooling roll 213, and is separated from each other in the axial direction of the cooling roll 213.
  • the heat insulation zone 218 is disposed between the cooling zones 213a and 213b, and the thickness thereof is 50% or more of each thickness of the cooling zones 213a and 213b.
  • the outer peripheral surfaces of the cooling zones 213a and 213b and the heat insulating zone 218 form a continuous surface.
  • the support mechanism 231 is coupled to the roll drive unit 211, and the cooling roll 213 is given a rotational force by the roll drive unit 211.
  • the cooling zones 213a and 213b are made of a metal or alloy having a high thermal conductivity, for example, copper or a copper alloy.
  • the thermal conductivity of copper is 395 W / (m ⁇ K) at 100 ° C.
  • the cooling zones 213a and 213b may be formed of a Be—Cu alloy or a Cr—Cu alloy, and the thermal conductivity of these copper alloys is 150 to 300 W / (m ⁇ K).
  • the heat insulating zone 218 is formed of a material having a lower thermal conductivity than the material forming the cooling zones 213a and 213b.
  • the heat insulating zone 218 is formed of a material having a thermal conductivity of 3 W / (m ⁇ K) or less.
  • the heat insulating zone 218 is made of fire brick (thermal conductivity: 1.1 W / (m ⁇ K)), porcelain (thermal conductivity: 1.5 W / (m ⁇ K)), glass (thermal conductivity: 1. 4 W / (m ⁇ K)), or asbestos (thermal conductivity: 0.3 W / (m ⁇ K)).
  • the manufacturing apparatus 201 is provided with a crucible 214 for holding the molten alloy A (see FIG. 3).
  • the molten alloy A in the crucible 214 is placed outside the crucible 214 at the lower end of the crucible 214.
  • a nozzle 215 that discharges toward is attached.
  • the discharge port of the nozzle 215 is disposed close to the outer peripheral surface of the cooling roll 213.
  • the structures of the crucible 214 and the nozzle 215 are the same as the structures of the crucible 114 and the nozzle 115 (see FIG. 2) in the first embodiment described above.
  • the nozzle 215 is a multi-slit nozzle.
  • the manufacturing apparatus 201 is provided with a moving means 216 that moves the crucible 214 along the axial direction of the cooling roll 213.
  • the moving means 216 moves the crucible 214 between a position where the nozzle 215 faces the cooling zone 213a and a position where the nozzle 215 faces the cooling zone 213b.
  • FIG. 16 shows a simplified path of the cooling water W in the amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus according to this embodiment.
  • cooling means 243 for cooling the cooling water is provided in the course of the cooling water, for example, in the water storage tank 242, in order to keep the cooling water at a predetermined temperature, for example, lower than room temperature, during casting. ing.
  • the cooling water is supplied from the water storage tank 242 to the water path 224 of the cooling roll 213 through the water supply pipe 225, flows through the cooling roll 213, and then returns from the water path 224 to the water storage tank 242 through the drain pipe 226.
  • the cooling water is cooled by the cooling means 243 during the circulation. Note that the water channel 224 is not formed in the heat insulating zone 218.
  • the configuration of the water supply pipe 225 and the drain pipe 226 is not limited to the configuration illustrated in FIG. 15, and can be any configuration that can be connected to the cooling roll 213.
  • the water supply pipe 225 and the drain pipe 226 may constitute a double pipe.
  • the cooling water circulation system including the water storage tank 242, the cooling means 243, the water supply pipe 225, the water channel 224, and the drain pipe 226 is provided independently for the cooling zone 213a and the cooling zone 213b. This is because the cooling zone 213a and the cooling zone 213b are thermally separated.
  • a water supply pipe 225 may be connected to one end of the cooling roll 213 in the axial direction, and a drain pipe 226 may be connected to the other end.
  • the water supply pipe 225 penetrates the central portion 232 of the support mechanism 231 of the cooling roll 213 in the axial direction.
  • the water channel on the water supply side branches in two opposite directions from the center of the cooling roll 213 toward the outer peripheral surface, and the water channel on the drain side is the outer periphery of the cooling roll 213. It merges from two directions orthogonal to the direction in which the branch on the water supply side extends from the surface toward the center. That is, when viewed from the axial direction of the cooling roll 213, the branch path connecting the central portion and the outer peripheral portion of the cooling roll 213 has a cross shape.
  • the cooling roll 213 is rotated via the rotating shaft member 212 by driving the driving unit 211.
  • the nozzle 215 is disposed close to the outer peripheral surface of one cooling zone of the cooling roll 213, for example, the cooling zone 213a, at a predetermined interval.
  • molten alloy A is discharged from the crucible 214 through the nozzle 215.
  • the paddle P is formed between the nozzle 215 and the cooling zone 213a.
  • the molten alloy located in the vicinity of the contact surface with the cooling zone 213 a is cooled to increase the viscosity, and is drawn out from the paddle P by the rotation of the cooling roll 213.
  • the drawn alloy is a supercooled liquid at this point, but is rapidly cooled by the cooling roll 213 to become the glass transition temperature or lower and becomes an amorphous alloy foil strip S.
  • the cooling rate required for the foil strip (or supercooled liquid) drawn from the paddle P to be amorphous is, for example, 1 ⁇ 10 5 ° C./second or more.
  • the heat transferred from the molten alloy and the foil strip to the cooling roll 213 to form the amorphous alloy foil strip is transferred from the outer peripheral portion of the cooling strip 213a to the inside of the cooling roll 213, and the cooling water flowing through the water channel 224 Is transmitted to. Then, the heat transmitted to the cooling water is collected in the water storage tank 242 together with the cooling water through the drain pipe 226. That is, the heat of the molten alloy A is discharged through the route of the molten alloy A ⁇ the cooling roll 213 ⁇ the cooling water W.
  • the nozzle 215 When the temperature of the cooling zone 213a reaches a predetermined value (Th) as the foil strip S is cast, the nozzle 215 is closed and the discharge of the molten alloy A is stopped. After stopping, the moving means 216 quickly moves the crucible 214 to bring it close to the outer peripheral surface of the cooling zone 213b. Then, the supply of the molten metal A is resumed. Thereby, the foil strip S is cast using the cooling zone 213b. At this time, the cooling zone 213b is heated with the casting of the foil strip S, but the cooling zone 213a is rapidly cooled by the cooling water.
  • Th a predetermined value
  • the crucible 214 is quickly moved, and again brought close to the outer peripheral surface of the cooling zone 213a. Then, the molten metal is supplied. By this time, the cooling zone 213a has been sufficiently cooled, for example, has reached room temperature.
  • the temperature of the cooling zone 213a again exceeds a predetermined temperature (Th)
  • the supply of the molten alloy A is stopped, the crucible 214 is moved to a position corresponding to the cooling zone 213b, and casting is continued.
  • the crucible 214 is moved from the position facing the cooling zone 213a to the position facing the cooling zone 213b.
  • the nozzle is moved. It is also possible to move the cooling zone facing 215 from the cooling zone 213a to the cooling zone 213b.
  • FIG. 17 illustrates an operation mode in the present embodiment. As shown in FIG. 17, when casting is performed in one cooling zone, the other cooling zone is in the process of cooling with cooling water.
  • the heat capacities of the cooling zones 213a and 213b of the cooling roll 213 are designed based on the heat transfer mechanism described in the first embodiment. In FIG. 8, it is effective to increase the heat capacities of the cooling zones 213a and 213b in order to increase the time until the crystallization starts and to increase the time until the pouring is stopped. This is nothing but increasing the thickness, diameter and width of the cooling zone.
  • the thickness of the cooling zones 213a and 213b is preferably 25 mm or more.
  • the reason for this is the same as the reason why the thickness 129 (see FIG. 6) of the cooling roll 113 is set to 25 mm or more in the first embodiment.
  • the diameters of the cooling zones 213a and 213b are preferably 0.4 to 2.0 m. By setting the diameter of the cooling zone to 0.4 m or more, sufficient time is ensured during one rotation of the cooling zone. As a result, the heat transferred from the molten alloy to the outer peripheral surface of the cooling zone is efficiently discharged to the cooling water.
  • the manufacturing apparatus 201 is prevented from being excessively large, and the operation is facilitated, and the strength of the mechanical part such as the bearing of the cooling roll 213 is ensured. It becomes easy.
  • the width of the cooling zones 213a and 213b is preferably 1.5 times or more the width of the foil strip S to be manufactured, for example. Thereby, the heat transmitted from the molten alloy A to the cooling zones 213a and 213b spreads in the width direction, and the amount of heat exhausted into the cooling water for each rotation of the cooling roll increases.
  • the material of the cooling zones 213a and 213b preferably has a high thermal conductivity, and is preferably a material having a higher thermal conductivity than, for example, 250 W / (m ⁇ K). 300 W / (m ⁇ K) or more is more preferable.
  • the reason for providing the heat insulating zone 218 is to reduce the amount of heat flowing to the adjacent cooling zone.
  • this amount of heat is large, a temperature gradient occurs in the width direction of the cooling zone, which may cause a thickness deviation in the width direction of the foil zone. Therefore, it is preferable to make the thickness (depth) of the heat insulating band 218 as large as possible.
  • the thickness of the heat insulating zone 218 is preferably 50% or more of the thickness of the cooling zone, and more preferably the same as the thickness of the cooling zone.
  • the width of the heat insulating band 218 depends on the thermal conductivity of the heat insulating band, but about 1 mm is sufficient for refractories and ceramics. From the viewpoint of productivity, it should be designed to minimize the time loss due to nozzle movement.
  • the material of the heat insulating zone 218 is not particularly limited as long as it is heat resistant and has a low thermal conductivity. Examples include refractories such as BN and Al 2 O 3 and ceramics.
  • the heat insulating zone 218 may be air alone without a specific material. That is, the heat insulating band 218 may be formed by an air layer. Since the thermal conductivity of air is 0.03 W / (m ⁇ K), extremely high heat insulation can be realized. However, when the nozzle is moved from one cooling zone to the other cooling zone, the molten metal may spill into the groove between the cooling zones. In order to avoid this and prevent the solidified material from adhering to the groove, it is preferable to cover the groove with a material having poor wettability with respect to the molten metal.
  • fins 228 on the inner surface of the water channel 224 as shown in FIG.
  • the measurement of the temperature of the outer peripheral surface of the cooling zone is performed, for example, at the center of the width of the cooling zone, upstream of the paddle P, for example, at a position of 20 cm.
  • a contact thermometer is used to measure the outer peripheral surface temperature of the cooling roll.
  • Patent Document 3 A specific example is described in Patent Document 3.
  • the timing of switching the casting between the cooling zones can also be determined by measuring the surface temperature of the formed foil strip S.
  • the measurement position is preferably an appropriate position before the foil strip S is peeled from the cooling roll.
  • a contact-type thermometer can be used as the thermometer for measuring the surface temperature of the foil strip S, but in the case of an iron-based alloy, an infrared radiation thermometer can also be used.
  • Monitoring the temperature of the foil strip S is a more direct means for determining the amorphous nature of the foil strip during casting.
  • a method of monitoring the temperature of the outer peripheral surface of the cooling zone at a predetermined position can also be adopted. If the apparatus is the same, it is possible to set the casting switching time with a casting time that provides a good foil strip. If the amorphous alloy foil strips to be manufactured have the same size (plate thickness, width), alloy composition, etc., it is possible to switch based on the time measured in advance.
  • the cooling roll 213 of the amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus 201 is provided with two cooling strips 213a and 213b, and the foil strip S is cast by using them alternately. Thereby, about one cooling zone, casting and cooling will be repeated and roll temperature can be suppressed below to a predetermined value.
  • an amorphous alloy foil strip having a large plate thickness can be produced on an industrial scale.
  • Such an amorphous alloy foil strip can be used as, for example, a power transformer and a motor core. It can also be used as a magnetic shield material.
  • each cooling zone is thermally independent, and on the other hand, the foil zone is cast. In the meantime, the other can be cooled. Furthermore, by providing the heat insulating band 218 between the cooling band 213a and the cooling band 213b, the rigidity of the entire cooling roll 213 can be increased while maintaining the heat insulating property between the cooling band 213a and the cooling band 213b. .
  • the cooling rolls since it can be alternately cast in one cooling roll, it is only necessary to provide one set of driving means or the like as compared with the first and second embodiments described above. There are advantages. Thereby, equipment cost can be held down.
  • the cooling rolls since the two cooling rolls are provided, the cooling rolls can be more reliably thermally separated and the cooling rolls are mutually connected. It can also be rotated at different rotational speeds. Thereby, there exists an advantage that the freedom degree of manufacture increases.
  • the thickness of the foil strip S can be made uniform and the occurrence of pinholes can be reduced.
  • the number density of pinholes in the foil strip S can be set to 25 / m 2 or less, for example, 10 / m 2 or less, for example, none.
  • the cooling zone having a large thickness is used, various problems due to non-uniform thermal deformation of the cooling roll that often occurs when a thin roll is used are solved. For example, local embrittlement of the foil strip S due to uneven cooling of the foil strip and variations in magnetic properties do not occur.
  • FIG. 19 is a front view illustrating an apparatus for manufacturing an amorphous alloy foil strip according to this embodiment.
  • 20 is a cross-sectional view illustrating the structure of the cooling roll and the cooling zone in FIG.
  • FIG. 21 is a conceptual diagram showing the path of the cooling water flowing through the cooling roll in FIG.
  • the amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus 301 mainly manufactures an iron-based amorphous alloy foil strip S.
  • the composition, thickness, and width of the foil strip S are the same as those in the first to third embodiments.
  • a cooling roll 313 having a large thickness through which cooling water circulates is installed.
  • Two cooling bands 313 a and 313 b are provided on the outer peripheral portion of the cooling roll 313 with the forbidden band 318 interposed therebetween.
  • the cooling zones 313a and 313b are fixed to a support mechanism 331 made of a strong metal alloy.
  • the forbidden band 318 is a portion where the molten alloy on the outer peripheral surface of the cooling roll 313 is not supplied.
  • the cooling zones 313a and 313b are made of a metal or alloy having a high thermal conductivity, for example, copper or a copper alloy.
  • the thermal conductivity of copper is 395 W / (m ⁇ K) at 100 ° C.
  • the cooling zones 313a and 313b may be formed of a Be—Cu alloy or a Cr—Cu alloy, and the thermal conductivity of these copper alloys is 150 to 300 W / (m ⁇ K).
  • the forbidden band 318 may be integrally formed of the same material as the cooling bands 313a and 313b, or may be formed of a material different from the cooling bands 313a and 313b.
  • the thermal conductivity of the material is, for example, 10 W / (m ⁇ K) or more.
  • the material for forming the forbidden band 318 include carbon steel (thermal conductivity: 48.5 W / (m ⁇ K)), 18-8 stainless steel (thermal conductivity: 16.5 W / (m ⁇ K)). And copper alloys such as brass (thermal conductivity: 128 W / (m ⁇ K)).
  • FIG. 21 shows a simplified path of the cooling water W in the amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus according to the present embodiment.
  • a water channel 324 is formed in the cooling roll 313.
  • the water channel 324 is formed not only in the cooling zones 313a and 313b but also in the forbidden zone 318.
  • the manufacturing apparatus 301 is provided with a moving unit 316 that moves the crucible 314 along the axial direction of the cooling roll 313.
  • the moving means 316 moves the crucible 314 between a position where the nozzle 315 faces the cooling zone 313a and a position where the nozzle 315 faces the cooling zone 313b.
  • the configurations of the water channel 324, the water supply pipe 325, and the drain pipe 326 can take various configurations as in the third embodiment.
  • the nozzle 315 is, for example, a multi-slit nozzle.
  • the operation of the manufacturing apparatus 301 according to this embodiment configured as described above, that is, the method for manufacturing an amorphous alloy foil strip according to this embodiment will be described.
  • the molten alloy A is alternately supplied to the cooling zone 313a and the cooling zone 313b by moving the crucible 314 by the moving means 316, as in the third embodiment.
  • the molten alloy A is not supplied to the forbidden band 318.
  • cooling water is circulated through the other cooling zone to cool it, and the foil strip S having a large thickness is manufactured almost continuously on an industrial scale. be able to.
  • the width of the cooling bands 313a and 313b is, for example, 1.5 times or more the width of the foil band S to be manufactured. preferable.
  • the forbidden band 318 interposed between the cooling zones suppresses the movement of heat between the cooling zones, thereby making the temperature distribution in the width direction in the cooling zones generated by alternate casting uniform and forming the amorphous foil. It is provided to suppress the influence on the belt as much as possible.
  • the material of the forbidden band 318 preferably has a lower thermal conductivity than the material of the cooling band, but may have the same thermal conductivity.
  • the forbidden band 318 means a thick part of the cooling roll that is interposed between the two cooling bands and the outer peripheral surface of the cooling roll is not in contact with the molten metal. .
  • the width of the forbidden band 318 is larger.
  • the width of the forbidden band 318 is preferably at least one third of the width of the amorphous alloy foil band S.
  • the thickness of the formed amorphous alloy foil band is inclined in the width direction.
  • the thickness deviation is a 100 fraction relative to the average thickness ta in the width direction of the difference
  • the width c of the foil strip is 150 mm.
  • the width f of the forbidden strip is 50 mm or less, that is, 1/3 or less of the width c of the foil strip
  • the plate thickness is measured with a micrometer, and is an average of values measured in a region where the area near the width ends of the foil strip is 1 cm 2 . If a thickness deviation occurs in the foil strip, it is not preferable because defects such as a decrease in the space factor of the core and a winding slip in the core winding process occur.
  • the cooling roll 313 of the amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus 301 is provided with two cooling zones 313a and 313b, and the foil strip S is cast by using these alternately. Thereby, about one cooling zone, casting and cooling will be repeated and roll temperature can be suppressed below to a predetermined value.
  • an amorphous alloy foil strip having a large plate thickness can be produced on an industrial scale.
  • Such an amorphous alloy foil strip can be used as, for example, a power transformer and a motor core. It can also be used as a magnetic shield material.
  • the cooling zone 313a and the cooling zone 313b are spaced apart from each other, and a forbidden zone 318 having a predetermined width is interposed between the cooling zones, and molten alloy is supplied to the forbidden zone 318.
  • the cooling zone 313a and the cooling zone 313b can be thermally independent from each other.
  • the operations and effects other than those described above in the present embodiment are the same as those in the third embodiment described above.
  • the plate thickness of the foil strip S can be made uniform and the occurrence of pinholes can be reduced.
  • a cooling zone having a large thickness is used, problems due to non-uniform thermal deformation of the roll, which often occurs with conventional thin rolls, are solved. For example, local embrittlement of the foil strip S due to uneven cooling of the foil strip and variations in magnetic properties do not occur.
  • a plurality of crucibles may be provided corresponding to the number of cooling rolls, and hot water may be sequentially supplied by another hot water supply means.
  • One or more bases may be provided, or a plurality of openings may be provided in one crucible, and hot water may be sequentially supplied to a plurality of cooling rolls.
  • three or more cooling zones may be provided on one cooling roll.
  • an apparatus and a method for sequentially supplying molten alloy to these three or more cooling zones by combining a cooling roll having a plurality of cooling zones and a cooling roll having a single cooling zone are also included in the present invention. Included in the range.
  • the limit plate thickness was 25 ⁇ m, but two thick 50 ⁇ m, three 75 ⁇ m, and four 100 ⁇ m thick amorphous alloy foil strips were manufactured almost continuously. it can.
  • a tundish having a plurality of nozzles facing the outer peripheral surface of the cooling zone can be used.
  • an amorphous alloy foil strip manufacturing apparatus and an amorphous alloy foil strip manufacturing method capable of manufacturing an amorphous alloy foil strip having a large plate thickness on an industrial scale are provided. be able to.

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Abstract

　板厚の大きい非晶質合金箔帯を工業的な規模で製造することができる非晶質合金箔帯の製造装置および製造方法を提供する。 　非晶質合金箔帯Ｓの製造装置１０１において、一対の冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂと、これらの冷却ロールを回転させる駆動手段１１１と、冷却ロール１１３ａの外周面および冷却ロール１１３ｂの外周面に対して順次合金溶湯を供給する坩堝１１４と、を設ける。坩堝１１４は移動手段１１６に沿って移動可能とする。そして、冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂを回転させると共に水冷しながら、冷却ロール１１３ａおよび冷却ロール１１３ｂに対して、交互に合金溶湯を供給する。

Description

非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法
　本発明は、非晶質（アモルファス）合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法に関し、特に、冷却ロールを備えた非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法に関する。
　従来、トランスやモータの鉄心に、電力損失が少ない鉄基非晶質合金を用いることが検討され、トランスについては一部で実用化されている。しかしながら、モータにおいては全く実用化されておらず、トランスにおいても巻鉄心に限られている。この理由は、工業規模で生産される非晶質合金箔帯の板厚が２５μｍ以下ときわめて薄いことによる。厚い箔帯が工業的に製造されれば、モータや積鉄心トランスへの適用も可能になる。箔帯の厚肉化により鉄心加工工程の作業効率が向上するとともに、占積率が高まる。また、箔帯の剛性が向上することにより鉄心の機械的強度が著しく高まる。すなわち箔帯を積層して鉄心とするモータや積鉄心への適用が可能になる。
　非晶質合金のもっとも一般的製造方法は、熱伝導率が高い金属または合金製のロールを高速で回転させながら、合金の溶湯をロールの外周面に接触させることにより、合金溶湯を急速に冷却して箔帯状に凝固させるロール液体急冷法である。しかしながら、ロール液体急冷法で製造できる非晶質合金箔帯の板厚には厳しい制約があり、厚さが十分な厚い箔帯を製造することはできなかった。
　そこで、本発明者等は、ロールの周方向に沿って複数本のスリットを配列させた多重スリットノズル法を開発し、特許文献１において開示した。この多重スリットノズル法によれば、各スリットから吐出された合金溶湯はノズルとロールの間の狭い空間にスリットの数に応じた複数の湯溜り（パドル）を形成する。上流から数えて第１のパドルにおけるロールとの接触面の近傍は、ロールの外周面上で冷却され、粘度を増した過冷却流体層がロールにより引き出され、その上に下流側のパドルが重なる。上流のパドルから引き出された流体層は下流のパドルと会合するまでに温度が下がるので、下流のパドルはこの流体層によって冷却され、粘度が高くなった部分が引き出される。これを繰り返すことにより厚い箔帯が形成される。流体層同士は液体状態で重なるので界面は混じりあい、層間の境界のない一体化した非晶質合金の箔帯が得られる。
　しかしながら、多重スリットノズル法においても、以下に示すような問題がある。すなわち、ロール液体急冷法には、非水冷ロールを使用する方法と水冷ロールを使用する方法とがある。非水冷ロールは、ロール自体の熱容量によって合金溶湯を冷却する。非水冷ロールを使用する場合、製造初期のロール温度が低い状態においては、合金溶湯を効率的に冷却することができ、ある程度の量の厚い非晶質合金箔帯を製造することができる。しかし、非水冷ロールは、ロールの温度が上がると冷却効率が低下するため、長時間、使用することができない。このため、非晶質合金箔帯を工業的に生産する場合には不向きである。
　このような理由で、工業的には、水冷ロールを使用することが好ましい。水冷ロールには水冷機構が内蔵されているため、ロール自体の熱容量が小さくても、冷却水を介して排熱することができる。しかし、水冷ロールでも板厚が２５μｍをこえる厚肉の非晶質合金を工業的規模で量産することは困難であった。
特開昭６０－１０８１４４号公報 実開平６－８６８４７号公報 特公昭６１－０５９８１７号公報
　本発明の目的は、板厚の大きな非晶質合金箔帯を工業的な規模で製造することができる非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法を提供することである。
　本発明の一態様によれば、第１の冷却ロールと、第２の冷却ロールと、前記第１および第２の冷却ロールを回転させる駆動手段と、前記第１の冷却ロールの外周面および前記第２の冷却ロールの外周面に対して順次合金溶湯を供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする非晶質合金箔帯の製造装置が提供される。
　本発明の他の一態様によれば、冷却ロールと、前記冷却ロールを回転させる駆動手段と、前記冷却ロールの外周面に対して合金溶湯を供給する供給手段と、を備え、前記冷却ロールは、前記冷却ロールの外周部分を周回し、前記冷却ロールの軸方向において相互に離隔した第１および第２の冷却帯と、前記第１の冷却帯と前記第２の冷却帯との間に配置され、前記第１および第２の冷却帯を形成する材料よりも熱伝導率が低い材料により形成された断熱帯と、を有し、前記供給手段は、前記第１および第２の冷却帯に対して交互に前記合金溶湯を供給することを特徴とする非晶質合金箔帯の製造装置が提供される。
　本発明のさらに他の一態様によれば、第１の冷却ロールを回転させながら前記第１の冷却ロールの外周面に対して合金溶湯を供給する工程と、一時溶湯の供給を中断して溶湯供給装置を移動した後、回転する第２の冷却ロールの外周面に溶湯の供給を再開する工程を、交互に行なうことを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法が提供される。
　本発明のさらに他の一態様によれば、冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分を周回するように設けられた第１の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第１工程と、前記冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分を周回し前記冷却ロールの軸方向において前記第１の冷却帯から離隔した位置に設けられた第２の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第２工程と、を備え、前記第１工程および前記第２工程を交互に実施することを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法が提供される。
　本発明のさらに他の一態様によれば、冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分を周回するように設けられた第１の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第１工程と、前記冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分を周回し前記冷却ロールの軸方向において前記第１の冷却帯から前記第１の冷却帯を形成する材料よりも熱伝導率が低い材料により形成された断熱帯を介して離隔した位置に設けられ、前記断熱帯を形成する材料よりも熱伝導率が高い材料により形成された第２の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第２工程と、を備え、前記第１工程および前記第２工程を交互に実施することを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法が提供される。
　本発明のさらに他の一態様によれば、冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分の一部を構成し前記冷却ロールの周方向に沿って周回する第１の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第１工程と、前記冷却ロールを回転させながら、前記第１の冷却帯から前記冷却ロールの軸方向において禁制帯を挟んで離隔し、前記冷却ロールの周方向に沿って周回する第２の冷却帯に対して前記合金溶湯を供給する第２工程と、を備え、前記第１工程および前記第２工程を交互に実施することを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法が提供される。
　本発明によれば、板厚の大きな非晶質合金箔帯を工業的な規模で製造することができる非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法を実現することができる。
本発明の第１の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する正面図である。 図１において合金溶湯が冷却ロールと接触する部分を例示する断面図である。 図１において冷却ロールを流通する冷却水の経路を例示する概念図である。 横軸に時間をとり、縦軸に冷却ロールをとって、第１の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造方法を例示するタイミングチャートである。 本実施形態において製造される鉄基非晶質合金箔帯の組成を例示する三元系組成図である。 本実施形態における冷却ロールの肉厚を定義する説明図である。 （ａ）は鋳造中の箔帯の温度の時間変化を模式的に示し、（ｂ）は冷却帯の表面の温度変化を模式的に示している。 厚い箔帯を鋳造中のロール表面温度の時間変化を、（ａ）肉薄のロールを使用した場合、（ｂ）肉厚ロールを使用した場合、で比較する模式図である。 （ａ）および（ｂ）は、非晶質合金箔帯鋳造中の冷却ロール肉厚方向の温度変化を例示する模式図であり、（ａ）は肉薄ロールを示し、（ｂ）は肉厚ロールを示す。 本発明の第２の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する斜視図である。 図１０に示す冷却ロール周辺を例示する断面図である。 第２の実施形態の変形例１における冷却ロールを例示する断面図であり、（ａ）はバルブを設けた枝管を示し、（ｂ）はフィン付きロールを示す。 第２の実施形態の変形例２に係る非晶質合金箔帯製造装置における冷却ロール周辺の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する正面図である。 図１４における冷却ロールの構造を例示する断面図である。 図１４において冷却ロールを冷却する冷却水の経路を例示する概念図である。 横軸に時間をとり、縦軸に冷却帯をとって、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造方法を例示するタイミングチャートである。 冷却帯の冷却水に接する内面に設けるフィンを例示する水路の断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する正面図である。 図１９における冷却ロールの構造を例示する断面図である。 図１９において冷却ロールを流通する冷却水の経路を例示する概念図である。 非晶質箔帯の板厚偏差におよぼす禁制帯の幅の影響を例示するグラフ図である。
符号の説明
　１０１、１０２、１０３、２０１、３０１　製造装置
　１１１、２１１、３１１　駆動手段
　１１２ａ、１１２ｂ、２１２ａ、２１２ｂ、３１２ａ、３１２ｂ　回転軸部材
　１１３ａ、１１３ｂ、２１３、３１３　冷却ロール
　１１４、２１４、３１４　坩堝
　１１５、２１５、３１５　ノズル
　１１６、２１６、３１６　移動手段
　１１７ａ、１１７ｂ　スリット、
　１１９　オープンロール側面
　１２０　開口部
　１２１　内周面
　１２２　仕切板
　１２３　側面
　１２４、２２４、３２４　水路
　１２５、２２５、３２５　給水管
　１２５ａ　枝管
　１２６、２２６、３２６　排水管
　１２６ａ　枝管
　１２７　仕切板
　１２８、２２８　フィン
　１３３　冷却ロール
　１３４　貫通孔
　１３５　凸部
　１３６　フランジ
　１３７　排水口
　１３８　引込口
　１３９　給水管
　１４１、１４１ａ、１４１ｂ、２４１ａ、２４１ｂ、３４１ａ、３４１ｂ　軸受け
　１４２、２４２、３４２　貯水槽
　１４３、２４３、３４３　冷却手段
　１４４　バルブ
　２１３ａ、２１３ｂ、３１３ａ、３１３ｂ　冷却帯
　２１８　断熱帯
　２３１、３３１　支持機構
　２３２、３３２　中心部分
　３１８　禁制帯
　Ａ　合金溶湯
　Ｐ　パドル
　Ｒ　領域
　Ｓ　箔帯
　Ｗ　冷却水
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
　まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
　図１は、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する正面図であり、
　図２は、図１において合金溶湯が冷却ロールと接触する部分を例示する断面図であり、
　図３は、図１における冷却ロールを流通する冷却水の経路を示す概念図である。
　図１に示すように、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置１０１は、主に鉄基の非晶質合金箔帯（以下、単に「箔帯」ともいう）Ｓを製造するものである。製造装置１０１においては、駆動手段１１１の両側に２基の冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂ（以下、総称して「冷却ロール１１３」ともいう」が設けられている。冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂは、それぞれ回転軸部材１１２ａおよび１１２ｂによって軸支されている。駆動手段１１１にはモータ（図示せず）が内蔵されており、一対の回転軸部材１１２ａおよび１１２ｂを介して冷却ロール１１３を回転させる。回転軸部材１１２および冷却ロール１１３は、軸受け１４１、１４１ａ、および１４１ｂにより支持されている。冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂは、熱伝導性が高い金属または合金により形成されており、例えば、銅または銅合金により形成されている。
　また、製造装置１０１においては、合金溶湯Ａ（図２参照）を保持する坩堝（るつぼ）１１４が設けられており、坩堝１１４の下端には、坩堝１１４内の合金溶湯Ａを坩堝１１４の外部に向けて吐出するノズル１１５が取り付けられている。ここで、坩堝は図１に示すものには限定されず、溶湯を蓄え供給する手段をすべて含み、例えば、合金の溶解装置から合金溶湯を受け、ノズルを介して冷却ロールに合金を供給できるものは坩堝と呼ぶ。溶解装置にノズルを設け、直接、溶湯を供給できる装置も坩堝に含まれる。
　更に、製造装置１０１には、冷却ロール１１３ａから冷却ロール１１３ｂに向かう方向に延びる移動手段１１６が設けられている。これにより、坩堝１１４は移動手段１１６に案内されて、合金溶湯Ａを冷却ロール１１３ａの外周面に対して直角方向から吐出可能となる位置と、冷却ロール１１３ｂの外周面に対して直角方向から吐出可能となる位置との間を移動可能とされている。ノズル１１５の吐出口、すなわちスリットはロール外周面に対して直角方向を向いており、冷却ロール１１３ａまたは１１３ｂの外周面との間に、僅かな隙間が保たれている。坩堝１１４、ノズル１１５および移動手段１１６により、合金溶湯Ａの供給手段が構成されている。
　図２に示すように、ノズル１１５は多重スリットノズルである。すなわち、ノズル１１５の吐出口の形状は、冷却ロール１１３の周方向に沿って複数本、例えば２本のスリット１１７ａおよび１１７ｂが配列された形状となっている。各スリット１１７ａと１１７ｂの長手方向は、冷却ロール１１３の軸方向（ロール幅方向）と同一である。また、スリット１１７ａと１１７ｂの間の距離は、例えば１０ｍｍ（ミリメートル）以下であり、例えば６ｍｍ以下である。なお、ノズル１１５として、吐出口に３本以上のスリットが形成された多重スリットノズルを使用してもよく、１本のスリットのみが形成されたシングルスリットノズルを使用してもよい。
　ノズル１１５は、合金溶湯Ａが濡れにくい耐火物によって形成されており、例えば、ボロンナイトライド、ジルコニア、もしくはアルミナなどによって形成されている。これにより、合金溶湯Ａによってスリットが閉塞しにくくなっている。すなわち、湯切れがよい。これらの耐火物以外に、合金溶湯と濡れる耐火物であっても、表面に合金溶湯が濡れにくい物質を溶射などによりコーティングすれば、ノズル１１５の材料として使用することができる。例えば、シリコンナイトライドは、強度および熱衝撃性が優れている。また、シリコンカーバイドとボロンカーバイドとの複合材料は、耐熱性のほかに導電性があり、待機中のノズルの温度保持が容易である。ただし、これらの材料は合金溶湯の鉄と反応するため、上述のボロンナイトライド、ジルコニア、もしくはアルミナ等の濡れにくい物質で被覆する必要がある。
　図３は、製造装置１０１における冷却水Ｗの経路を簡略化して示している。図３において、冷却ロール１１３を冷却する冷却水Ｗは、貯水槽１４２からポンプ（図示せず）により給水管１２５を経由して冷却ロール内部の水路１２４に供給され、水路１２４を流通したのち排水管１２６を経由して貯水槽に戻される。冷却水は鋳造中、所定の温度、例えば室温より低く保持するため、冷却水Ｗの経路の途中、例えば、貯水槽１４２に冷却水Ｗを冷却する冷却手段１４３が設けられている。冷却手段１４３としては、ヒートポンプを応用した手段や、氷など室温より低い物質を投入する手段などがある。
　次に、上述の如く構成された本実施形態に係る製造装置１０１の動作、すなわち、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造方法について説明する。
　まず、図１に示すように、駆動手段１１１を駆動させることにより、回転軸部材１１２ａおよび１１２ｂを介して、冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂを回転させる。次に、一方の冷却ロール１１３ａの外周面に、所定の間隔で近接して配置されたノズル１１５を介して坩堝１１４から合金溶湯Ａを吐出する。これにより、ノズル１１５と冷却ロール１１３ａとの間に、パドルＰが形成される。そうすると、パドルＰを形成する合金溶湯のうち、冷却ロールに接触している部分は冷却されて粘度が高くなり、冷却ロール１１３ａの回転によってパドルＰから引き出される。引き出された合金は、この時点では過冷却液体であるが、ロールにより急冷されてガラス遷移温度以下になり非晶質合金箔帯Ｓとなる。パドルから引き出された箔帯（あるいは過冷却液体）が非晶質化するために必要な冷却速度は、鉄基合金の場合、例えば、１×１０５℃／秒以上である。
　本実施形態においては、図２に示すように、ノズル１１５にスリット１１７が２本形成されている。このため、形成される箔帯の板厚は、冷却ロールの周速が同じであっても、シングルスリットを使用する場合に比べて厚くなる。すなわち、生産性が高い。多重スリットノズルがシングルスリットノズルに比べて、同一ロール周速のもとで、板厚が厚くなる理由は、パドルＰを複数に分割することにより冷却帯との接触面積が増大して冷却帯に伝達する熱流を分散させることができるからである。
　非晶質合金箔帯を形成するために合金溶湯および箔帯から冷却ロール１１３ａに伝達された熱は冷却ロール１１３ａの外周部分から内部に伝わり、水路１２４内を流通する冷却水Ｗに伝達される。すなわち、合金溶湯Ａの熱は、合金溶湯Ａ→冷却ロール１１３ａ→冷却水Ｗの経路で排出される。
　そして、箔帯Ｓの鋳造に伴い、冷却ロール１１３ａの温度が所定値に達したら、ノズル１１５を閉じ、合金溶湯Ａの吐出を停止する。次に、移動手段１１６のレールに沿って坩堝１１４を移動させ他方の冷却ロール１１３ｂの外周面にノズル１１５を近接配置する。続いてノズル１１５を再び開き、合金溶湯Ａを冷却ロール１１３ｂの外周面に向けて吐出する。これにより、冷却ロール１１３ａの動作と同じ動作により、冷却ロール１１３ｂによって箔帯Ｓを鋳造する。すなわち、図４に示すように、箔帯Ｓの鋳造に使用する冷却ロールを、冷却ロール１１３ａから冷却ロール１１３ｂに切り替える。この間、冷却ロール１１３ａは待機状態となるが、冷却ロール１１３ａにも冷却水Ｗを供給し続け、冷却ロール１１３ａを冷却する。
　更に、冷却ロール１１３ｂの温度が所定値に達したら、箔帯Ｓの鋳造に使用する冷却ロールを冷却ロール１１３ｂから冷却ロール１１３ａに切り替える。この時点までに、冷却ロール１１３ａは鋳造前の温度に戻っており、箔帯Ｓの鋳造を再開することができる。なお、この間、待機状態にある冷却ロール１１３ｂにも冷却水Ｗを流し続け、冷却を続行する。以下、同様に、図４に示すように、冷却ロール１１３ａおよび冷却ロール１１３ｂを交互に使用し、箔帯Ｓを製造し続ける。
　このように、冷却ロール１１３ａを回転させながら冷却ロール１１３ａの外周面に対して合金溶湯Ａを供給すると共に、冷却ロール１１３ｂの外周面に対しては合金溶湯Ａを供給せずに、冷却ロール１１３ａを冷却する工程と、を交互に繰り返すことにより、常に所定値以下の温度の冷却ロールを使用して箔帯Ｓを鋳造し続けることができる。
　以下、本実施形態における数値例を示す。
　図５は、本実施形態において製造される鉄基非晶質合金箔帯の組成を例示する三元系組成図である。本実施形態において製造される鉄基非晶質合金箔帯Ｓは、その幅が例えば６０ｍｍ以上であり、厚さ（板厚）が例えば３０μｍ（マイクロメートル）以上、例えば３３μｍ以上、例えば４０μｍ以上である。なお、本明細書において、箔帯の厚さは、重量板厚で定義する。重量板厚とは、箔帯の重量を箔帯の面積および密度で除した値である。
　図５に示すように、この鉄基非晶質合金箔帯Ｓの組成は、例えば、鉄（Ｆｅ）に半金属であるシリコン（Ｓｉ）、および、ホウ素（Ｂ）を添加したものである。この箔帯Ｓを電磁用途に使用する場合には、鉄の濃度を７０原子％以上とすることが好ましい。箔帯の組成は、例えば、図５において破線で囲んだ領域Ｒ内の組成、すなわち、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が３ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が９ないし２３原子％であり、且つ、ガラス遷移温度Ｔｇが５００℃以上となるような組成とする。ここで、鉄、シリコン、ホウ素、および不可避的不純物の総和は１００原子％である。なお、鉄の一部は、コバルト（Ｃｏ）、またはニッケル（Ｎｉ）で置換してもよい。置換量は、合計で２０原子％以下とする。また、シリコンあるいはホウ素の一部を２．０原子％以下の炭素で置換してもよい。ただし、炭素の置換量は、ガラス遷移温度Ｔｇが５００℃以上である範囲とする。すなわち、合金溶湯Ａの組成を、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が１ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が７ないし２３原子％であり、炭素の含有量が２原子％以下であり、且つ、ガラス遷移温度Ｔｇが５００℃以上となるような組成としてもよい。
　ガラス遷移温度Ｔｇを組成選択の要件とする理由は次の通りである。従来、合金の非晶質化容易性（非晶質形成能）は、合金の融点Ｔｍとガラス遷移温度Ｔｇとの比（Ｔｇ／Ｔｍ）（ここでは絶対温度）で評価されてきた。しかし、実際には、融点Ｔｍよりガラス遷移温度Ｔｇの寄与のほうが顕著であることから、合金組成の領域ＲをＴｇの大きさにより定めた。合金のガラス遷移温度Ｔｇを５０℃高めると、非晶質化可能な箔帯の限界板厚は少なくとも１０％厚くなる。なお、ガラス遷移温度Ｔｇの測定は鉄基合金においては測定が困難なため、ほぼ同じ温度とされる結晶化ピーク温度Ｔｐ１で代用した。図５の数値は結晶化ピーク温度Ｔｐ１（℃）を表している。
　図５に示す領域Ｒ内の組成のうち、飽和磁束密度Ｂｓが比較的高いグループ、すなわち飽和磁束密度Ｂｓが１．５Ｔ（テスラ）以上であるグループと、ヒステリシス損が低いグループについてそれぞれ具体的な組成を表１に示す。ヒステリシス損は、周波数５０Ｈｚ（ヘルツ）、磁束密度１．３Ｔにおけるヒステリシス損Ｗｈ１３／５０である。表１において、右欄に示した組成のＷｈ１３／５０はいずれも、最適条件で熱処理するとき、その値は、０．０８Ｗ／ｋｇ以下である。ここで、ヒステリシス損Ｗｈ１３／５０は、単板試料で測定した値である。なお、表１に示す数字は各成分の原子％を示している。
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　また、箔帯Ｓには、０．０１ないし１．０質量％の錫（Ｓｎ）を含有させてもよい。箔帯の結晶化は表面から始まるが、錫は表面に偏析する傾向が強く、箔帯表面層の結晶化を抑制する効果がある。これにより、結晶化に伴う磁気特性の劣化が抑制される。また、錫には磁気特性の経時変化を抑制する効果がある。
　次に、本実施形態に係る製造装置および製造方法について詳述する。
　冷却ロール１１３の肉厚は２５ｍｍ以上であることが好ましい。ここで冷却ロールの肉厚は、図６に示すように、冷却ロールの外周面から冷却水に接触するロール内面にいたる距離である。水路１２４に直交する断面が、例えば、円形のパイプ状の場合、図６（ａ）に示すように外周面にもっとも近い部分から外周面までの距離を冷却ロールの肉厚１２９とする。水路の断面が矩形の場合、フィン１２８の付いた矩形の場合は、それぞれ、図６（ｂ）、（ｃ）に示す距離を冷却ロールの肉厚１２９とする。
　従来、冷却ロールの肉厚は、連続的な長時間の鋳造を前提に設計されており、その肉厚は薄いほど抜熱には有利とされ、１０ｍｍ以下が採用されてきた。例えば、特許文献２には、冷却ロール（冷却スリーブ）の肉厚は３～１０ｍｍに規定され、その理由が述べられている。それによると、１０ｍｍを超えると、冷却速度の低下が大きく、非晶質合金箔帯の局所脆化が激しくなり、特に、板厚２５μｍ以上の密着曲げできる箔帯が得られないため、とされている。また、３ｍｍ以下では、冷却ロールの熱変形が大きく、急冷箔帯の厚みむらが生ずるため、とされている。さらに特許文献２には、非晶質合金箔帯の厚肉化の手段として、冷却水の噴流をロールの内面に衝突させる方法が提案されている。しかし、この方法でも、ロールと水の間の熱伝達率を高める効果は限定的で板厚３０μｍを超える非晶質合金箔帯を製造することは困難であった。
　肉薄の従来の冷却ロールでは、厚い非晶質合金箔帯が得られにくい理由を、実験的知見と伝熱計算に基づいて説明する。図７（ａ）は鋳造中の箔帯（未凝固の流体を含む）の温度の時間変化（パドルから下流方向の距離に対応する）を模式的に示し、（ｂ）は冷却ロールの表面の温度変化を模式的に示している。図中の曲線は、それぞれ、（１）は肉厚の小さい冷却ロール（従来法、例えば１０ｍｍ）で薄肉の箔帯（例えば、２５μｍ）を製造する場合を表し、（２）は肉厚の小さい冷却ロール（従来法、例えば１０ｍｍ）で厚肉の箔帯（例えば４０μｍ）を製造する場合を表し、（３）は肉厚の大きい冷却ロール（本実施形態、例えば３０ｍｍ）で厚肉の箔帯（例えば、４０μｍ）を製造する場合を表している。
　図７（ａ）に示すように、箔帯の温度変化を示す（１）の曲線は、肉薄ロールで薄肉の箔帯を製造する場合で、合金の融点Ｔｍからガラス遷移温度Ｔｇにいたる時間ｔ１がガラス化限界時間ｔｇより十分に短く、箔帯は非晶質化に必要な冷却速度で冷却されている。一方、（２）は同じ肉薄ロールを用いて厚肉箔帯を製造する場合で、ガラス遷移温度Ｔｇに近づくにつれ温度曲線の勾配が（１）の勾配にくらべ減少するため、ＴｍからＴｇにいたる時間ｔ２はｔｇより長くなる。すなわち、非晶質化に必要な冷却速度が得られない。
　一方、本実施形態のように、肉厚の冷却帯を有する冷却ロールを用いて厚肉箔帯を作製する場合の冷却曲線は（３）のようになり、ガラス遷移温度Ｔｇ付近における勾配の低下が（２）の条件に比べて小さい。これにより、Ｔｇにいたる時間ｔ２はｔｇより短縮されるので非晶質化に必要な冷却速度で箔帯は冷却され、厚い非晶質合金箔帯が形成される。
　冷却ロールの肉厚を設計する基準は、製造しようとする非晶質合金箔帯の板厚である。箔帯の板厚に応じて冷却ロール１１３の肉厚を厚くする。板厚３０μｍ以上の厚い箔帯を形成するためには、冷却ロールの肉厚は、２５ｍｍ以上とすることが好ましい。例えば、箔帯Ｓの板厚が３０ないし４５μｍであるときは、冷却ロール１１３の肉厚を３０ｍｍとし、箔帯Ｓの板厚が４５ないし６０μｍであるときは、冷却ロールの肉厚を５０ｍｍとし、箔帯Ｓの板厚が６０ないし１２０μｍであるときは、冷却ロールの肉厚を１００ｍｍとする。
　本実施形態においては、冷却ロールの周速は、例えば１０ないし３０ｍ／秒とし、例えば２０ｍ／秒とする。本実施形態のようなツインロールによる交互鋳造方式において、切り替えのタイミングは、例えば、冷却ロール１１３の表面温度によって設定する。冷却ロール１１３ａのパドル上流側の温度が例えば２００℃に達したら、鋳造に使用する冷却ロールを冷却ロール１１３ｂに切り替える。このとき、冷却ロール温度の測定位置は、例えばノズル１１５から上流側に、例えば２０ｃｍ離隔した位置とする。また、箔帯Ｓの板厚、幅、および鋳造条件が一定であれば、前もって計測された数値をもとに切り替えることもできる。
　従来のように、１つの冷却ロールのみによって非晶質箔帯を製造する場合には、板厚が３０μｍより大きい箔帯を連続的に鋳造することはきわめて困難である。冷却ロールの形状、サイズ、冷却機構を現実的な範囲でどのように設計しても、鋳造時間と共に冷却ロール外周面の温度が上がり続ける。そして、冷却ロール外周面の温度が上述の限界温度（例えば、２００℃）を超えて上昇すると、非晶質化に必要な冷却速度が得られなくなり、箔帯は結晶化し始める。
　上述の伝熱挙動の理解を助けるため、図８を用いて説明する。図８は、（ａ）肉薄冷却ロール（例えば、肉厚１０ｍｍ）で厚肉箔帯（例えば、板厚４０μｍ）、（ｂ）肉厚冷却帯（例えば、肉厚３０ｍｍ）を備えた冷却ロールで厚肉箔帯（例えば、板厚４０μｍ）、を作製する際の冷却ロール外周面温度の推移を模式的に示している。温度の測定位置は、パドルの上流、例えば、パドルから２０ｃｍの位置である。なお、本明細書において、肉厚の大きな冷却ロール、あるいは単に、肉厚ロールという場合、肉厚が２５ｍｍ以上の冷却ロールを意味する。また、従来の肉薄ロールというときは、肉厚が１０ｍｍ程度かそれ以下の冷却ロールを指している。
　図８（ａ）、（ｂ）に示すように、肉薄ロールを用いる場合でも、肉厚ロールを用いる場合でも、ともに鋳造の初期は温度が急激に上がり、その後、温度の上昇率は低下するが一定の勾配で直線的に上昇を続ける。
　また、形成される箔帯の微視的構造は、肉薄冷却ロールの場合、ロール表面温度Ｔａｆ１までは非晶質であるが、それを超えると結晶化が始まる。更に、時間が経過すると、Ｔｐｂ１でパドルブレークが発生し、それ以後は箔帯が形成されなくなる。肉厚冷却ロールの場合も傾向は同じであるが、結晶化が始まるまでの時間、およびパドルブレークが発生するまでの時間が大幅に長くなる。
　さらに、結晶化が始まる冷却ロールの表面温度Ｔａｆ、パドルブレークが発生するロール表面温度Ｔｐｂは、いずれも肉厚ロールのほうが高い。すなわち、Ｔａｆ１＜Ｔａｆ２、Ｔｐｂ１＜Ｔｐｂ２、である。この理由は、肉厚ロールの肉厚部分が熱溜め効果を有するからである。非晶質化には、融点Ｔｍからガラス遷移温度Ｔｇにいたる温度区間で急冷が必要であるが、箔帯が厚くなると従来の肉薄ロールでは対応できなくなる。たとえ、ロールの直径を大きくしても前述の温度区間での熱流を吸収することはできない。肉薄ロールは、熱容量が小さいためである。
　また、肉厚ロールはロール外周面の温度が高くても冷却能が大きい。この理由は、肉厚ロールのほうが、熱がより３次元的に流れるからである（図９の熱流を表す矢印を参照）。
　図９（ａ）および（ｂ）は、厚肉箔帯を鋳造する際の箔帯温度がＴｍからＴｇに至る温度区間の１点において、箔帯直下の冷却ロール肉厚方向の温度分布を模式的に示す図であり、（ａ）は薄肉ロールを示し、（ｂ）は肉厚ロールを示している。図９（ａ）に示すように、薄肉ロールでは、ロール外周面の温度が高く、冷却水に接するロール内面の温度も高い。一方、図９（ｂ）に示すように、肉厚ロールでは外周面の温度Ｔｒ２、内面温度Ｔｗ２ともに薄肉ロールのそれらＴｒ１、Ｔｗ２にくらべ低い。これは肉厚ロールにおいては、熱が半３次元的に広く拡散するためである。肉厚ロールの内面温度は薄肉ロールにくらべて低いので、ロール／冷却水間の排熱量はＱａ＞Ｑｂであり、冷却水の冷却効率は肉厚ロールのほうが低い。しかし、肉厚冷却帯は肉厚部分に蓄えられる熱量が大きいため、鋳造開始から結晶化が始まるまでの時間は長くなる。
　このように、肉厚ロールはそれ自身の熱容量で、一時的に多量の熱を溜めることができる。冷却ロールの肉厚部分に蓄えられた熱の大部分はロールが一周する間に冷却水に伝わり放出される。しかし、熱の一部は冷却ロールに蓄積され、ロール温度を上昇させる。冷却ロールから冷却水Ｗへの排熱をはやめるには、ロールの直径、幅を大きくするのが効果的である。また、冷却水の温度を低く保持するのが効果的である。これらの手段を講じることにより、連続して鋳造できる時間を長くすることができる。
　上述の伝熱機構をもとに、冷却ロール１１３の直径、幅を設計することができる。すなわち、冷却ロール１１３の肉厚部分が厚くなるほど、図８に示す冷却ロール外周面の温度曲線における直線部分の勾配が大きくなる。この勾配を小さくして、鋳造切り替えまでの時間を長くするためには、冷却ロール１１３の直径、幅を大きくするのが効果的である。冷却ロール１１３の直径を大きくすると、１回転中、冷却ロール内面と冷却水が接触する時間が長くなり、冷却ロールから冷却水に伝わる熱量が大きくなるからである。
　本実施形態では、冷却ロール１１３の直径は、０．４ないし２．０ｍとすることが好ましい。冷却ロール１１３の直径を０．４ｍ以上とすることにより、冷却ロールが１回転する間の時間が十分に確保される。この結果、合金溶湯から冷却ロール１１３の外周面に伝わった熱は、効率よく冷却水に排熱される。一方、冷却ロール１１３の直径を２．０ｍ以下とすることにより、製造装置１０１が過度に大型化することを避け、操業が容易になると共に、冷却ロール１１３の軸受等、機械部分の強度を確保することが容易になる。
　また、冷却ロール１１３の幅は、例えば、製造しようとする箔帯Ｓの幅の１．５倍以上とすることが好ましい。これにより、合金溶湯Ａから冷却ロール１１３に伝達された熱が、幅方向にも拡がり冷却ロール１回転ごとの冷却水への排熱量が増大する。
　冷却ロールの冷却効率をさらに高めるため、冷却水Ｗを冷却することが好ましい。冷却ロール１１３内に供給する冷却水Ｗの温度は、２０℃以下とすることが好ましく、１０℃以下とすることがより好ましい。冷却水の温度が低いほど、冷却ロール１１３を効率的に冷却することができ、製造可能な非晶質合金箔帯の板厚が増大するからである。冷却水に溶質を溶解させて凝固点を降下させたうえで、冷却ロール１１３内に供給する際の冷却水Ｗの温度を０℃以下としてもよい。
　なお、冷却ロールの外周面の温度が室温より低くなると、結露する恐れがある。結露を防止するためには、冷却ロールの外周面に乾燥空気、窒素など水分を含まないガスを吹付ければよい。ガスの吹き付けは、鋳造開始まえから行なう。鋳造が開始されると、冷却ロールの外周面温度はすぐに室温を超えるため、ガスの吹き付けは不要になる。
　更に、冷却ロール１１３の材料は、熱伝導率が大きいことが好ましく、例えば、２５０Ｗ／ｍＫ、よりも熱伝導率が大きい材料であることが好ましい。さらに好ましくは、３００Ｗ／ｍＫ以上である。しかし、熱伝導率の大きな材料は、機械的強度や耐摩耗性が劣る傾向がある。そこで、冷却ロールの外周面の強度、または硬度が不足する場合には、外周部の表面層のみを硬化させてもよい。表面層の硬化は、例えば、イオン注入等によって実現できる。この場合、熱応力によるクラックの発生を防止するために、注入するイオンに濃度勾配をつけることが好ましい。
　本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造において用いるノズル１１５はスリットノズルであり、冷却ロール１１３の周方向に測ったスリットの幅は、０．２ないし１．２ｍｍであり、例えば、０．３ないし０．８ｍｍである。ノズルのタイプは、単スリットでもよいが、生産性の点で多重スリットがより好ましい。経験によると、板厚はロール周速に反比例する。したがって、単スリットノズルの場合、多重スリットノズルにくらべて周速は遅目に設定する必要がある。冷却ロール１１３の周速は、例えば１０ないし３０ｍ／秒とし、例えば１５ないし２５ｍ／秒とする。ノズル１１５と冷却ロール外周面の間の距離（ギャップ）は、例えば０．１ないし０．５ｍｍであり、例えば、０．１５ないし０．２５ｍｍである。また、合金溶湯Ａの吐出圧は、例えば１０ないし４０ｋＰａとし、例えば、２０ないし３０ｋＰａとする。
　冷却ロール１１３の外周面にノズル１１５を介して合金溶湯Ａの供給（注湯）を始めると、冷却ロール外周面の温度は注湯開始直後を除いて、ゆるやかに上昇する。冷却ロール１１３の外周面温度が上昇しても、例えば２００℃以下であれば、箔帯の板厚はほぼ一定であり、非晶質化に必要な冷却速度は確保される。すなわち、非晶質合金箔帯Ｓが得られる。ここで、冷却ロール外周面の温度の計測は、例えば、ロール幅の中央、パドルＰの上流側２０ｃｍで行う。冷却ロール外周面温度の計測には、例えば、接触式温度計を用いる。具体例は、特許文献３に記載されている。
　鋳造切り替えのタイミングは、形成される箔帯Ｓの表面温度を計測することによっても決めることができる。測定位置は冷却ロールから箔帯Ｓが剥離する前の適当な位置が好ましい。この計測には前述の接触温度計を使用できるが、鉄基合金の場合、赤外線放射温度計も利用できる。箔帯Ｓの温度の監視は、鋳造中の箔帯の非晶質性を判断するうえで、より直接的手段である。
　なお、本実施形態に係る製造装置１０１において、片側の冷却ロール１１３のみを使用して、断続的に鋳造してもよい。すなわち、冷却ロールを回転させ、冷却水を供給している状態で、箔帯の鋳造を行い、冷却ロールの外周面温度が所定値に達したら、合金溶湯の供給を停止する。このとき、冷却ロールの回転および冷却水の供給は継続する。鋳造の停止と冷却水の供給継続により、冷却ロール外周面の温度は急速に冷却される。その後、ロール外周面の温度が、例えば、室温に戻った時点で鋳造を再開する。このようにして断続的ではあるが、１つの冷却ロールを使用して、厚肉の非晶質合金箔帯を工業的規模で製造することができる。
　次に、本実施形態の効果について説明する。
　本実施形態においては、非晶質合金箔帯の製造装置１０１に２つの冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂが設けられており、これらを交互に使用して箔帯Ｓを鋳造する。これにより、１つの冷却ロールについては、鋳造と冷却が繰り返されることになり、温度を所定値以下に抑えることができる。この結果、板厚の大きい非晶質合金箔帯をほぼ連続的に鋳造することができ、工業的な規模で製造することができる。このような非晶質合金箔帯は、例えば、電力用トランスおよびモータのコアとして使用することができる。また、磁気シールド材としても使用することができる。
　また、本実施形態においては、ノズル１１５として多重スリットノズルを使用しているため、箔帯Ｓの板厚を均一化すると共に、ピンホールの発生を低減することができる。パドルＰの微小な振動や冷却ロール１１３の局所的な欠陥などにより、箔帯Ｓの表面性状は微視的には乱れており、乱れが大きいとフィッシュスケールと呼ばれる魚鱗状の縞模様やピンホールが箔帯Ｓに形成され、肉眼でも観察できる。多重スリットノズル法を使うと、上流側のパドルから引き出された流体層に形成されたこれらの欠陥が、下流側のパドルで補償されるので、表面性状が良好でピンホールのきわめて少ない箔帯Ｓが製造できる。
　前述のように、多重スリットノズル法で製造された非晶質合金箔帯の表面は平滑でピンホールがきわめて少ない。箔帯におけるピンホールの数密度は、例えば、２５個／ｍ２以下であり、例えば、１０個／ｍ２以下であり、例えば、皆無である。ピンホールの減少、および表面平滑化などにより箔帯を積層したときの占積率が向上する。例えば、本実施形態において、板厚が３３μｍ以上の箔帯を製造し、この箔帯で巻鉄心を作製すると、その占積率は８０％以上となる。また、板厚が４０μｍ以上の箔帯を製造し、この箔帯によって鉄心を作製すると、その占積率は８５％以上となり、板厚が４５μｍ以上であれば占積率は９０％以上となる。更に、板厚が５０μｍ以上の箔帯では、その占積率は９３％以上となる。表面が平滑でピンホールの少ない箔帯は、磁壁移動の障害が少ないためヒステリシス損が小さく、電磁用の鉄心材料として好ましい。更に、占積率を高めることは飽和磁束密度Ｂｓを高めることと同じ意義がある。例えば、占積率を８０％から９０％に高めることは、Ｂｓを１．６０Ｔから１．７８Ｔに高めることと実用上同じ効果がある。
　また、本実施形態においては、製造装置１０１には肉厚の大きな冷却ロール１１３を用いているので、冷却ロールの機械的強度がつよい。これにより、冷却ロールの不均一な熱膨張による箔帯Ｓの板厚や特性の変動の発生を最小限に抑え、均質な非晶質合金箔帯の製造が可能になる。また、肉厚の大きな冷却ロールを使用することにより、従来の肉薄ロールでしばしば発生するロールの不均一な熱変形に起因する諸問題が解消される。例えば、箔帯の冷却むらによる箔帯Ｓの局所脆化や磁気特性のバラツキなどが生じない。
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
　図１０は、冷却ロール１１３の構造を示す斜視図である。図１０のように、本実施形態に係る非晶質合金箔体の製造装置１０２においては、冷却ロール１１３の内部が空洞になっており、駆動手段１１１が配置されている側（以下、「駆動側」という）の反対側（以下、「給水側」という）の側面１１９の中心部には、開口部１２０が形成されている。開口部１２０の形状は円形であり、その中心軸は冷却ロール１１３の中心軸と一致している。すなわち、冷却ロール１１３はオープンロール形状である。
　また、冷却ロール１１３の外周面から中心軸に向かう断面を、図１１に示す。図１１において、冷却ロールの内周面１２１には、冷却ロール１１３の周方向に沿って延びる複数本の仕切板１２２が形成されており、給水側の側面１１９、複数本の仕切板１２２および駆動側の側面１２３の相互間は、それぞれ水路１２４となっている。
　冷却ロール１１３の内部には、開口部１２０を介して、給水管１２５および排水管１２６が引き込まれている。給水管１２５は、給水手段（図示せず）に接続されており、排水管１２６はポンプ（図示せず）に接続されている。給水管１２５からは、水路１２４と同数の枝管１２５ａが分岐しており、各枝管を介して各水路１２４に冷却水を供給するようになっている。また、排水管１２６からも、水路１２４と同数の枝管１２６ａが分岐しており、枝管１２６ａを介して、各水路から冷却水が排出されるようになっている。枝管１２６ａにおける長手方向に直交する断面の形状は、例えば、冷却ロール１１３の周方向に沿った流線型である。これにより、冷却ロール１１３は、内部に冷却水Ｗが流通する水冷ロールとして機能する。
　次に、第２の実施形態の動作について述べる。
　まず、図１０に示すように、駆動手段１１１を駆動させることにより、回転軸部材１１２ａおよび１１２ｂを介して、冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂを回転させる。このとき、冷却ロール１１３の回転速度は、水路１２４における遠心力が重力よりも大きくなるような回転速度とする。
　この状態で、図１１に示すように、給水管１２５を介して、冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂの各水路に冷却水Ｗを供給する。これにより、各水路１２４内の冷却水Ｗは、冷却ロール１１３と共に回転し、各水路１２４の全体に行きわたる。すなわち、冷却水Ｗは遠心力によって冷却ロール１１３の内面に張り付き、冷却ロール１１３の上部においても落下しない。このとき、枝管１２６ａの先端部は、冷却水Ｗ内に挿入される。
　一方、ポンプ（図示せず）を作動させることにより、排水管１２６を介して、各水路１２４から冷却水を排出する。これにより、冷却ロール１１３内においては、一定量の冷却水Ｗが保持される。このとき、水路１２４は冷却ロール１１３の中心に向かって開口しているため、冷却水Ｗにおける冷却ロール１１３の中心側の表面は自由面となる。
　そして、図１０に示すように、移動手段１１６により、坩堝１１４を一方の冷却ロール１１３、例えば、冷却ロール１１３ａの側方に配置する。そして、ノズル１１５からスリット１１７を介して、合金溶湯Ａを冷却ロールの外周面に向けて吐出し、冷却ロール１１３ａの外周面に接触させる。これにより、スリット１１７と冷却ロール１１３ａとの間にパドルＰが形成される。そうすると、パドルＰを形成する合金溶湯Ａのうち、冷却ロール１１３ａに接触している部分は冷却されて粘度が高くなり、冷却ロール１１３ａの外周面に引きずられて冷却ロール１１３ａの回転方向に移動しつつ、冷却ロール１１３ａによって冷却されて過冷却の金属流体となり、ついで凝固し、ガラス転移点よりも低温になり、非晶質合金箔帯Ｓとなる。このときの冷却速度は、例えば、１×１０５℃／秒以上である。
　合金溶湯Ａから冷却ロール１１３ａに伝わった熱は、冷却ロール１１３ａからロール内部を経て冷却水Ｗに伝達される。そして、冷却水Ｗに伝達された熱は、排水管１２６を介して冷却水Ｗと共に冷却ロールの外部に排出される。すなわち、合金溶湯Ａの熱は、合金溶湯Ａ→冷却ロール１１３ａ→冷却水Ｗの経路で伝達される。
　箔帯Ｓの鋳造に伴い、冷却ロール１１３ａの温度は次第に上昇する。冷却ロール外周面の温度が所定値に達したら、ノズル１１５を閉じ、合金溶湯Ａの吐出を停止する。次に、移動手段１１６のレールに沿って坩堝１１４を移動させ、他方の冷却ロール１１３、すなわち、冷却ロール１１３ｂの側方に位置させる。そして、ノズル１１５を開き、合金溶湯Ａを冷却ロール１１３ｂの外周面に向けて吐出する。これにより、上述の冷却ロール１１３ａの動作と同じ動作により、冷却ロール１１３ｂによって箔帯Ｓを鋳造する。すなわち、図４に示すように、箔帯Ｓの鋳造に使用する冷却ロールを、冷却ロール１１３ａから冷却ロール１１３ｂに切り替える。この間、冷却ロール１１３ａは待機状態となるが、冷却ロール１１３ａにも冷却水Ｗを供給し続け、冷却ロール１１３ａを冷却する。
　そして、冷却ロール１１３ｂの温度が所定値に達したら、箔帯Ｓの鋳造に使用する冷却ロールを、冷却ロール１１３ｂから冷却ロール１１３ａに切り替える。この時点までに、冷却ロールは十分に冷却されており、箔帯Ｓの鋳造を再開することができる。なお、この間、待機状態にある冷却ロール１１３ｂにも冷却水Ｗを供給し続け、冷却を継続する。以下、同様に、図４に示すように、冷却ロール１１３ａおよび１１３ｂを交互に使用し、箔帯Ｓを製造し続ける。
　本第２の実施形態で用いる冷却ロールを冷却するメカニズムは、冷却水の対流による伝熱である。冷却ロール１１３は高速で回転しているので冷却水には強い遠心力が働く。この遠心力の大きさは重力の５０ないし１５０倍である。このため、冷却水の、ロールに近接する部分の温度が上昇し、密度が小さくなったこの部分には大きな浮力が作用する。これが駆動力となり強制対流が生じる。このため、冷却水はロールに相対的にほとんど静止しているが十分な伝熱効果を有する。
　また、本実施形態においては、冷却ロールとしてオープンロールを使用しているため、冷却ロールの内面に空気泡が残留することがない。空気泡は強い遠心力により浮上し、自由面で消滅する。内蔵した水路を介して水を流す方式においては、残留空気による冷却むらの影響で形成される箔帯の材質が部分的に劣化することがある。本実施形態における上記以外の構成、動作および効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
　次に、第２の実施形態の変形例１について述べる。本変形例１において使用される冷却ロールは、内部が中空で一方の側面が開口したオープンロール構造としている。また、内周面に仕切板１２２を設けることにより、冷却ロールの周方向に延びる複数の水路１２４を形成している。更に、図１２（ａ）に示すように、バルブ１４４を備えた水路１２４ごとに、給水管１２５の枝管１２５ａおよび排水管１２６の枝管１２６ａを設けている。これにより、水路１２４ごと、すなわち、冷却ロール１１３の幅方向における位置ごとに、冷却水の流量を調節することができ、熱流量を制御することができる。また、水路ごとに異なる水温に設定することができる。これを利用し、冷却ロール１１３の幅方向の温度分布を均一にして、冷却ロールの幅方向における冷却能を均一化することができる。
　図１２（ｂ）は、変形例１において用いる他の冷却ロール１３０の断面を示している。図１２（ｂ）に示すように、冷却ロール１３０においては、１つの水路に例えば３本のフィン１２８が設けられている。仕切板１２７、フィン１２８は、いずれも周方向に延びており、長手方向に直交する断面の形状は三角形である。フィンの高さは水没するように仕切板の高さより小さくする。フィン１２８を設けることにより熱伝達効率を一層、高めることができる。
　次に、第２の実施形態の変形例２について説明する。
　図１３は、本変形例に係る非晶質合金箔帯の製造装置１０３の冷却ロール周辺を例示する断面図である。図１３に示すように、本変形例に係る非晶質合金箔帯の製造装置１０３においては、前述の第２の実施形態に係る製造装置１０２（図１０参照）と同様に、駆動手段１１１（図１０参照）の両側に、一対の冷却ロール１３３が設けられている。
　そして、冷却ロール１３３の内部には排水管１２６（図１０参照）が引き込まれておらず、冷却ロール１３３の駆動側から遠い部分に、給水側から外周方向に向けて冷却水を流す貫通孔１３４が形成されている。また、冷却ロール１３３の外周面における貫通孔１３４よりも駆動側に近い部分に、断面が凸形状である凸部１３５が冷却ロールの外周面に沿って設けられている。さらに、冷却ロール１３３における給水側の端部、すなわち、貫通孔１３４および凸部１３５が形成されている部分を覆うように、フランジ１３６が設けられている。フランジ１３６は冷却ロール１３３には接触しておらず、床面に対して固定されている。フランジ１３６の底部には、排水口１３７が設けられている。
　更にまた、フランジ１３６の側面には引込口が設けられており、この引込口１３８および開口部１２０を介して、給水管１３９が冷却ロール１３３の内部に引き込まれている。給水管１３９には枝管は設けられておらず、冷却ロール１３３内における駆動側の部分に対して、冷却水Ｗを供給するようになっている。更にまた、冷却ロール１３３の内周面には仕切板１２２（図１１参照）は形成されていない。本変形例における上記以外の構成は、前述の第２の実施形態に係る製造装置１０２（図１０参照）と同様である。
　次に、本変形例に係る製造装置１０３の動作について説明する。
　本変形例においては、給水管１２５を介して冷却ロール１３３内に供給された冷却水Ｗは、遠心力によって冷却ロール１３３の内周面に張り付き、冷却ロール１３３の回転と共に冷却ロール１３３の周方向に回転しつつ、冷却ロール１３３の軸方向に沿って駆動側から給水側に移動する。この過程で、冷却ロール１３３との間で熱交換を行う。そして、冷却水Ｗは、遠心力により、貫通孔１３４を介して冷却ロール１３３の外部に排出される。貫通孔１３４から排出された冷却水Ｗは、フランジ１３６によって受け止められ、重力によってフランジ１３６の下部に集められ、排水口１３７を介して排出される。本変形例における上記以外の動作は、前述の第２の実施形態と同様である。すなわち、一対の冷却ロール１３３を交互に使用して、箔帯Ｓを鋳造する。
　次に、本変形例の効果について説明する。
　本変形例においては、冷却ロール１３３の内部で高速回転する冷却水Ｗ内に排水管を挿入する必要がないため、水の抵抗による振動等が発生しにくく、機械的な信頼性が高い。また、冷却水Ｗの水流が安定する。本変形例における上記以外の効果は、前述の第２に係る実施形態と同様である。
　なお、冷却水Ｗとの間の接触面積を増加させるために、冷却ロール１３３の内部にフィンを設けてもよい。この場合は、冷却ロール１３３の軸方向に沿って冷却水Ｗが移動可能となるように、フィンに切れ込みを形成する。これにより、温度が上昇した冷却水Ｗの排出が容易になる。
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
　図１４は、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する正面図であり、
　図１５は、図１４における冷却ロールおよび冷却帯の構造を例示する断面図であり、
　図１６は、図１４において冷却ロールを流通する冷却水の経路を示す概念図であり、
　図１７は、横軸に時間をとり、縦軸に冷却帯をとって、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造方法を例示するタイミングチャートである。
　図１４に示すように、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置２０１は、前述の第１の実施形態と同様に、主に鉄基の非晶質合金箔帯Ｓを製造するものである。本実施形態において製造される箔体Ｓの組成は、前述の第１の実施形態と同様であり、例えば図５に示す組成である。
　製造装置２０１においては、内部を冷却水が流通する肉厚の大きい冷却ロール２１３が設置されている。冷却ロール２１３は回転軸部材２１２ａおよび２１２ｂ（以下、総称して「回転軸部材２１２」ともいう）により軸支され、回転軸部材２１２は回転軸を共有する駆動手段２１１に接続されている。駆動手段２１１にはモータ（図示せず）が内蔵されており、回転軸部材２１２を介して冷却ロールを回転させる。回転軸部材２１２および冷却ロール２１３は、軸受け２４１ａおよび２４１ｂにより支持されている。
　図１４および図１５に示すように、冷却ロール２１３の外周部分には、断熱帯２１８をはさむ２本の冷却帯２１３ａおよび２１３ｂが設けられている。冷却帯２１３ａ、２１３ｂは強度の大きな金属合金からなる支持機構２３１に固定されている。冷却帯２１３ａ、２１３ｂの形状は、冷却ロール２１３の外周部分を周回する一定の厚さを持ったリング状であり、冷却ロール２１３の軸方向において相互に離隔している。また、断熱帯２１８は、冷却帯２１３ａと冷却帯２１３ｂとの間に配置されており、その厚さは冷却帯２１３ａおよび２１３ｂの各厚さの５０％以上である。例えば、冷却帯２１３ａ、２１３ｂおよび断熱帯２１８の外周面は、連続面をなしている。支持機構２３１はロール駆動手段２１１に結合されており、冷却ロール２１３はロール駆動手段２１１により回転力を付与される。
　冷却帯２１３ａ、２１３ｂは熱伝導率が高い金属または合金により形成されており、例えば、銅または銅合金により形成されている。銅の熱伝導率は、１００℃において、３９５Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。また、冷却帯２１３ａ、２１３ｂはＢｅ－Ｃｕ系合金またはＣｒ－Ｃｕ系合金により形成されていてもよく、これらの銅合金の熱伝導率は１５０ないし３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
　一方、断熱帯２１８は冷却帯２１３ａおよび２１３ｂを形成する材料よりも熱伝導率が低い材料により形成されており、例えば、熱伝導率が３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料により形成されている。例えば、断熱帯２１８は、耐火レンガ（熱伝導率：１．１Ｗ／（ｍ・Ｋ））、磁器（熱伝導率：１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、ガラス（熱伝導率：１．４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、または石綿（熱伝導率：０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ））により形成されている。
　また、製造装置２０１においては、合金溶湯Ａ（図３参照）を保持する坩堝（るつぼ）２１４が設けられており、坩堝２１４の下端には、坩堝２１４内の合金溶湯Ａを坩堝２１４の外部に向けて吐出するノズル２１５が取り付けられている。ノズル２１５の吐出口は冷却ロール２１３の外周面に近接して配置されている。坩堝２１４及びノズル２１５の構成は、前述の第１の実施形態における坩堝１１４及びノズル１１５（図２参照）の構成と同様であり、例えば、ノズル２１５は多重スリットノズルである。
　更に、製造装置２０１には、坩堝２１４を冷却ロール２１３の軸方向に沿って移動させる移動手段２１６が設けられている。移動手段２１６は、坩堝２１４を、ノズル２１５が冷却帯２１３ａに対向する位置と、ノズル２１５が冷却帯２１３ｂに対向する位置との間で移動させる。
　図１６は、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置における冷却水Ｗの経路を簡略化して示している。製造装置２０１においては、冷却水を鋳造中、所定の温度、例えば室温より低く保持するために、冷却水の経路の途中、例えば、貯水槽２４２において、冷却水を冷却する冷却手段２４３が設けられている。冷却水は貯水槽２４２から給水管２２５によって冷却ロール２１３の水路２２４に供給され、冷却ロール２１３内を流通した後、水路２２４から排水管２２６を介して貯水槽２４２に戻される。そして、冷却水は、この循環の途中で冷却手段２４３によって冷却される。なお、断熱帯２１８内には水路２２４は形成されていない。
　給水管２２５および排水管２２６の構成は、図１５に示す構成には限定されず、冷却ロール２１３に接続可能なあらゆる構成をとることができる。例えば、図１５に示すように、給水管２２５および排水管２２６は二重管を構成していてもよい。この場合、貯水槽２４２、冷却手段２４３、給水管２２５、水路２２４および排水管２２６からなる冷却水循環系は、冷却帯２１３ａおよび冷却帯２１３ｂについてそれぞれ独立に設けられている。これは、冷却帯２１３ａと冷却帯２１３ｂとを熱的に分離するためである。また、冷却ロール２１３の軸方向の一端部に給水管２２５が接続され、他端部に排水管２２６が接続されていてもよい。この場合は、給水管２２５は冷却ロール２１３の支持機構２３１の中心部分２３２を軸方向に貫通している。また、例えば、冷却ロール２１３の軸方向から見ると、給水側の水路は冷却ロール２１３の中心から外周面に向かって相互に反対の２方向に分岐し、排水側の水路は冷却ロール２１３の外周面から中心に向かって給水側の分岐が延びる方向に対して直交する２方向から合流している。すなわち、冷却ロール２１３の軸方向から見て、冷却ロール２１３の中心部分と外周部分とを結ぶ分岐路は十字形になっている。
　次に、上述の如く構成された本実施形態に係る製造装置２０１の動作、すなわち、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造方法について説明する。
　まず、図１４に示すように、駆動手段２１１を駆動させることにより、回転軸部材２１２を介して、冷却ロール２１３を回転させる。次に、ノズル２１５を、冷却ロール２１３の一方の冷却帯、たとえば冷却帯２１３ａの外周面に、所定の間隔で近接して配置する。そして、坩堝２１４からノズル２１５を介して合金溶湯Ａを吐出する。これにより、ノズル２１５と冷却帯２１３ａとの間に、パドルＰが形成される。そうすると、パドルＰを形成する合金溶湯のうち、冷却帯２１３ａとの接触面の近傍に位置する合金溶湯は冷却されて粘度が高くなり、冷却ロール２１３の回転によってパドルＰから引き出される。引き出された合金は、この時点では過冷却液体であるが、冷却ロール２１３により急冷されてガラス遷移温度以下になり非晶質合金箔帯Ｓとなる。パドルＰから引き出された箔帯（あるいは過冷却液体）が非晶質化するために必要な冷却速度は、鉄基合金の場合、例えば、１×１０５℃／秒以上である。
　非晶質合金箔帯を形成するために合金溶湯および箔帯から冷却ロール２１３に伝達された熱は、冷却帯２１３ａの外周部分から冷却ロール２１３の内部に伝わり、水路２２４内を流通する冷却水に伝達される。そして、冷却水に伝達された熱は、排水管２２６を介して冷却水と共に貯水槽２４２に回収される。すなわち、合金溶湯Ａの熱は、合金溶湯Ａ→冷却ロール２１３→冷却水Ｗの経路で排出される。
　そして、箔帯Ｓの鋳造に伴い、冷却帯２１３ａの温度が所定値（Ｔｈ）に達したら、ノズル２１５を閉じ、合金溶湯Ａの吐出を停止する。停止したのち迅速に移動手段２１６が坩堝２１４を移動させ、冷却帯２１３ｂの外周面に近接させる。そして溶湯Ａの供給を再開する。これにより、冷却帯２１３ｂを用いて箔帯Ｓを鋳造する。このとき、箔帯Ｓの鋳造に伴って冷却帯２１３ｂは加熱されていくが、冷却帯２１３ａは冷却水により急速に冷却されていく。そして、冷却帯２１３ｂの温度が所定値（Ｔｈ）に達したら溶湯Ａの供給を停止して、迅速に坩堝２１４を移動させ、再び冷却帯２１３ａの外周面に近接させる。そして溶湯の供給を行う。このときまでには、冷却帯２１３ａは十分に冷却されており、例えば、室温に達している。冷却帯２１３ａの温度が再び所定の温度（Ｔｈ）を超えたら、合金溶湯Ａの供給を停止して坩堝２１４を冷却帯２１３ｂに相当する位置まで移動させ、鋳造を続ける。以上の動作を交互に繰り返すことにより非晶質化に必要な冷却速度を確保できる。とくに板厚の大きい箔帯（３０μｍ以上）の製造には有効である。これに対して、これまでは単一冷却帯を有する冷却ロールを使用していたため３０μｍ以上の厚肉箔帯では長時間の連続的鋳造はできなかった。
　なお、上述の例では、坩堝２１４を冷却帯２１３ａに対向する位置から冷却帯２１３ｂに対向する位置まで移動させる形態を例示したが、冷却ロール２１３をその回転軸に沿って移動させることにより、ノズル２１５に対面する冷却帯を冷却帯２１３ａから冷却帯２１３ｂに移動させることも可能である。
　このように、冷却ロール２１３を回転させながら、冷却帯２１３ａの外周面に合金溶湯Ａを供給する第１工程と、合金溶湯Ａの供給を中断して坩堝２１４を冷却帯２１３ｂの外周面に対向する位置に移動させ、冷却帯２１３ｂの外周面に合金溶湯Ａを供給する第２工程を繰り返すことにより、板厚の大きい箔帯Ｓをほぼ連続的に工業規模で製造することができる。図１７に本実施形態における操業形態を例示する。図１７に示すように、一方の冷却帯で鋳造しているとき他方の冷却帯は冷却水による冷却過程にある。
　次に、本実施形態に係る製造装置および製造方法について詳述する。
　前述の第１の実施形態において説明した伝熱機構に基づいて、冷却ロール２１３の冷却帯２１３ａおよび２１３ｂの熱容量を設計する。図８において結晶化が開始するまでの時間を長くし、注湯を停止するまでの時間を長くするためには、冷却帯２１３ａ、２１３ｂの熱容量を大きくすることが効果的である。これは冷却帯の肉厚、直径、幅を大きくすることにほかならない。
　冷却帯２１３ａおよび２１３ｂの肉厚はそれぞれ２５ｍｍ以上であることが好ましい。この理由は、前述の第１の実施形態において冷却ロール１１３の肉厚１２９（図６参照）を２５ｍｍ以上とした理由と同様である。また、冷却帯２１３ａおよび２１３ｂの直径は、０．４ないし２．０ｍとすることが好ましい。冷却帯の直径を０．４ｍ以上とすることにより、冷却帯が１回転する間の時間が十分に確保される。この結果、合金溶湯から冷却帯の外周面に伝わった熱は、効率よく冷却水に排出される。一方、冷却帯の直径を２．０ｍ以下とすることにより、製造装置２０１が過度に大型化することを避け、操業が容易になると共に、冷却ロール２１３の軸受等、機械部分の強度を確保することが容易になる。
　また、冷却帯２１３ａ、２１３ｂの幅は、例えば、それぞれ製造しようとする箔帯Ｓの幅の１．５倍以上とすることが好ましい。これにより、合金溶湯Ａから冷却帯２１３ａ、２１３ｂに伝達された熱が、幅方向にも拡がり冷却ロール１回転ごとの冷却水への排熱量が増大する。
　更に、冷却帯２１３ａおよび２１３ｂの材料は、熱伝導率が大きいことが好ましく、例えば、２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、よりも熱伝導率が大きい材料であることが好ましい。３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であればより好ましい。冷却帯２１３ａ、２１３ｂの肉厚を厚くすることにより、従来の肉薄ロールで問題となっていたロールの不均一な熱変形が生じにくいため、機械的強度よりも熱伝導率を重視する材料選定ができる。しかし、熱伝導率の大きな材料は、耐摩耗性が劣る傾向がある。耐摩耗性を保持するために、冷却ロール外周部の表面層のみを硬化させる処理を施せば耐摩耗性と高熱伝導率を両立させることができる。表面層の硬化は、例えば、イオン注入等によって実現できる。この場合、熱応力によるクラックの発生を防止するために、注入するイオンに濃度勾配をつけることが好ましい。
　一方、断熱帯２１８を設ける理由は、隣の冷却帯に流れる熱量を小さくするためである。この熱量が大きいと冷却帯の幅方向に温度勾配が生じ、これが箔帯の幅方向に板厚偏差をもたらす恐れがある。従って、断熱帯２１８の肉厚（深さ）はできるだけ大きくすることが好ましい。断熱帯２１８の肉厚は、冷却帯の肉厚の５０％以上とするのが好ましく、冷却帯の肉厚と同じであることがより好ましい。断熱帯２１８の幅は、断熱帯の熱伝導率に依存するが、耐火物、陶磁器の場合、１ｍｍ程度あれば十分である。生産性の観点からノズル移動による時間のロスを可及的に小さくするように設計するべきである。
　断熱帯２１８の材料は、耐熱性があり熱伝導率の低い材料であれば特にこだわらない。例示すればＢＮ、Ａｌ２Ｏ３などの耐火物や陶磁器などがある。断熱帯２１８には特定材料をはさまず、空気だけでもよい。すなわち、断熱帯２１８を空気層によって形成してもよい。空気の熱伝導率は０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるため、極めて高い断熱性を実現することができる。ただし、ノズルを一方の冷却帯から他方の冷却帯に移動させるさい冷却帯間の溝に溶湯がこぼれ落ちることがある。それを避け凝固物を溝に付着させないため、溶湯にたいしてぬれ性の悪い材料で溝を覆うことが好ましい。
　冷却水Ｗの冷却効果をさらに高めるために、図１０のように、水路２２４の内面にフィン２２８を設けることが好ましい。冷却帯と冷却水との接触面積が増加することにより冷却水の排熱量が増加するし、鋳造切り替えまでの時間を延長できる。
　冷却帯の一方、例えば冷却帯２１３ａの外周面にノズル２１５を介して合金溶湯Ａの供給（注湯）を始めると、冷却帯２１３ａの外周面の温度は、注湯開始直後は急速に上昇し、その後、上昇速度は減少し、やがて一定の速度で緩やかに上昇する。冷却帯２１３ａの表面温度が上昇しても、例えば２００℃以下であれば、箔帯の板厚はほぼ一定であり、非晶質化に必要な冷却速度は確保される。すなわち非晶質合金箔帯が得られる。ここで、冷却帯外周面の温度の計測は、例えば、冷却帯の幅の中央、パドルＰの上流側、例えば２０ｃｍの位置で行なう。冷却ロールの外周面温度の計測には、例えば、接触式温度計を用いる。具体例は、特許文献３に記載されている。
　冷却帯間の鋳造切り替えのタイミングは、形成される箔帯Ｓの表面温度を計測することによっても決めることができる。計測位置は、箔帯Ｓが冷却ロールから剥離する前の適当な位置が好ましい。箔帯Ｓの表面温度を計測する温度計には接触式温度計を使用できるが、鉄基合金の場合、赤外線放射温度計も利用できる。箔帯Ｓの温度の監視は、鋳造中の箔帯の非晶質性を判断するうえで、より直接的手段である。所定の位置の冷却帯外周面の温度を監視する方法も採用できる。装置が同じであれば良好な箔帯が得られる鋳造時間をもって鋳造切り替えの時間を設定することもできる。製造する非晶質合金箔帯のサイズ（板厚、幅）、合金組成などが同じであれば、事前に計測した時間を基準に切り替えることも可能である。
　次に、本実施形態の効果について説明する。
　本実施形態においては、非晶質合金箔帯の製造装置２０１の冷却ロール２１３に２本の冷却帯２１３ａ、２１３ｂが設けられており、これらを交互に使用して箔帯Ｓを鋳造する。これにより、１つの冷却帯については鋳造と冷却が繰り返されることになり、ロール温度を所定値以下に抑えることができる。この結果、板厚の大きい非晶質合金箔帯を工業的規模で製造することができる。このような非晶質合金箔帯は、例えば、電力用トランスおよびモータのコアとして使用することができる。また、磁気シールド材としても使用することができる。
　また、本実施形態においては、冷却帯２１３ａと冷却帯２１３ｂとを相互に離隔して配置しているため、各冷却帯は熱的に独立しており、一方で箔帯の鋳造を行っている間に、他方を冷却することができる。更に、冷却帯２１３ａと冷却帯２１３ｂとの間に断熱帯２１８を設けることにより、冷却帯２１３ａと冷却帯２１３ｂとの間の断熱性を維持したまま、冷却ロール２１３全体の剛性を高めることができる。
　更に、本実施形態によれば、１つの冷却ロールにおいて交互に鋳造することができるため、前述の第１および第２の実施形態と比較して、駆動手段等を１セットだけ設ければよいという利点がある。これにより、設備コストを抑えることができる。これに対して、第１および第２の実施形態によれば、２つの冷却ロールを設けているため、各冷却ロールをより確実に熱的に分離することができると共に、各冷却ロールを相互に異なる回転速度で回転させることもできる。これにより、製造の自由度が増大するという利点がある。
　本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。例えば、本実施形態においても、ノズル２１５として多重スリットノズルを使用しているため、箔帯Ｓの板厚を均一化すると共に、ピンホールの発生を低減することができる。例えば、箔帯Ｓにおけるピンホールの数密度を、例えば２５個／ｍ２以下、例えば１０個／ｍ２以下、例えば、皆無とすることができる。また、本実施形態においても、肉厚が大きな冷却帯を使用しているため、肉薄ロールを使用した場合にしばしば発生する冷却ロールの不均一な熱変形に起因する諸問題が解決される。例えば、箔帯の冷却むらによる箔帯Ｓの局所脆化や磁気特性のバラツキなどが生じない。
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
　図１９は、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する正面図であり、
　図２０は、図１９における冷却ロールおよび冷却帯の構造を例示する断面図であり、
　図２１は、図１９において冷却ロールを流通する冷却水の経路を示す概念図である。
　図１９に示すように、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置３０１は、主に鉄基の非晶質合金箔帯Ｓを製造するものである。箔帯Ｓの組成、板厚、幅は、前述の第１ないし第３の実施形態と同様である。
　図１９および図２０に示すように、製造装置３０１においては、内部を冷却水が流通する肉厚の大きい冷却ロール３１３が設置されている。冷却ロール３１３の外周部分には、禁制帯３１８をはさんで２本の冷却帯３１３ａおよび３１３ｂが設けられている。冷却帯３１３ａ、３１３ｂは強度の大きな金属合金からなる支持機構３３１に固定されている。禁制帯３１８とは、冷却ロール３１３の外周面における合金溶湯が供給されない部分である。
　冷却帯３１３ａ、３１３ｂは熱伝導率が高い金属または合金により形成されており、例えば、銅または銅合金により形成されている。銅の熱伝導率は、１００℃において３９５Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。また、冷却帯３１３ａ、３１３ｂはＢｅ－Ｃｕ系合金またはＣｒ－Ｃｕ系合金により形成されていてもよく、これらの銅合金の熱伝導率は１５０ないし３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
　一方、禁制帯３１８は、冷却帯３１３ａ、３１３ｂと同じ材料により一体的に形成されていてもよく、冷却帯３１３ａ、３１３ｂとは異なる材料により形成されていてもよい。例えば、禁制帯３１８が冷却帯３１３ａ、３１３ｂと異なる材料により形成されている場合、その材料の熱伝導率は例えば１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。禁制帯３１８を形成する材料としては、例えば、炭素鋼（熱伝導率：４８．５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、１８－８ステンレス鋼（熱伝導率：１６．５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、黄銅（熱伝導率：１２８Ｗ／（ｍ・Ｋ））などの銅合金が挙げられる。
　図２１は本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置における冷却水Ｗの経路を簡略化して示している。冷却ロール３１３内には水路３２４が形成されている。水路３２４は、冷却帯３１３ａおよび３１３ｂ内の他に、禁制帯３１８内にも形成されている。
　本実施形態における上記以外の構成は、前述の第３の実施形態と同様である。すなわち、製造装置３０１には、坩堝３１４を冷却ロール３１３の軸方向に沿って移動させる移動手段３１６が設けられている。移動手段３１６は、坩堝３１４を、ノズル３１５が冷却帯３１３ａに対向する位置と、ノズル３１５が冷却帯３１３ｂに対向する位置との間で移動させる。また、水路３２４、給水管３２５及び排水管３２６の構成も、前述の第３の実施形態と同様に、種々の構成をとることができる。更に、ノズル３１５は例えば多重スリットノズルである。
　次に、上述の如く構成された本実施形態に係る製造装置３０１の動作、すなわち、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造方法について説明する。
　本実施形態においても、前述の第３の実施形態と同様に、坩堝３１４を移動手段３１６によって移動させることにより、合金溶湯Ａを冷却帯３１３ａと冷却帯３１３ｂとに交互に供給する。このとき、禁制帯３１８には合金溶湯Ａを供給しない。これにより、一方の冷却帯において箔帯Ｓを製造している間に、他方の冷却帯に冷却水を循環させて冷却し、板厚の大きい箔帯Ｓをほぼ連続的に工業規模で製造することができる。
　そして、本実施形態においても、前述の第３の実施形態と同様に、冷却帯３１３ａ、３１３ｂの幅は、例えば、それぞれ製造しようとする箔帯Ｓの幅の１．５倍以上とすることが好ましい。これにより、合金溶湯Ａから冷却帯３１３ａ、３１３ｂに伝達された熱が、幅方向にも拡がり冷却ロール１回転ごとの冷却水への排熱量が増大する。
　一方、冷却帯間に介在する禁制帯３１８は、冷却帯間の熱の移動を抑制することにより、交互鋳造によって生じる冷却帯内の幅方向の温度分布を均一にし、形成される非晶質箔帯への影響を極力抑えるために設けるものである。禁制帯３１８の材質は冷却帯の材質より熱伝導率の低いことが好ましいが、同じ熱伝導率でもよい。禁制帯３１８の材質が冷却帯の材質と同じ場合、禁制帯３１８とは、２個の冷却帯の間に介在し、冷却ロールの外周面が溶湯と接触しない冷却ロールの肉厚部分を意味する。
　禁制帯３１８の熱伝導率が冷却帯の熱伝導率と同等である場合、禁制帯３１８の幅は大きいほど好ましい。熱伝導率が同じ場合、禁制帯３１８の幅は、少なくとも非晶質合金箔帯Ｓの幅の３分の１以上であることが好ましい。図２２に示すように、禁制帯の幅ｆが箔帯Ｓの幅ｃの３分の１を下回ると、形成される非晶質合金箔帯の板厚が幅方向に傾斜する。なお、図２２において、板厚偏差とは箔帯の幅の両端の板厚ｔ１、ｔ２の差｜ｔ１－ｔ２｜の幅方向板厚の平均ｔａに対する１００分率である。また、図２２は、箔帯の幅ｃが１５０ｍｍである場合を示し、禁制帯の幅ｆが５０ｍｍ以下、すなわち箔帯の幅ｃの３分の１以下になると、急激に板厚偏差が増加する。なお、板厚の測定はマイクロメータにより行い、箔帯の幅両端付近の面積が１ｃｍ２の領域で測定した値の平均である。箔帯に板厚偏差が生じると、コアの占積率の低下やコア巻きの工程で巻きくずれなどの不具合が生じるので好ましくない。
　次に、本実施形態の効果について説明する。
　本実施形態においては、非晶質合金箔帯の製造装置３０１の冷却ロール３１３に２本の冷却帯３１３ａ、３１３ｂが設けられており、これらを交互に使用して箔帯Ｓを鋳造する。これにより、１つの冷却帯については鋳造と冷却が繰り返されることになり、ロール温度を所定値以下に抑えることができる。この結果、板厚の大きい非晶質合金箔帯を工業的規模で製造することができる。このような非晶質合金箔帯は、例えば、電力用トランスおよびモータのコアとして使用することができる。また、磁気シールド材としても使用することができる。
　また、本実施形態においては、冷却帯３１３ａと冷却帯３１３ｂとを相互に離隔して配置し、冷却帯間に所定の幅を持つ禁制帯３１８を介在させ、禁制帯３１８には合金溶湯を供給しないことにより、冷却帯３１３ａと冷却帯３１３ｂとを熱的に相互に独立させることができる。これにより、冷却速度を確保して厚い箔帯を高い生産性で製造できると共に、一方の冷却帯の存在により他方の冷却帯の温度が幅方向に傾斜することを抑制し、箔帯に板厚偏差が生じることを防止できる。
　本実施形態における上記以外の動作および効果は、前述の第３の実施形態と同様である。例えば、本実施形態においても、ノズル３１５として多重スリットノズルを使用しているため、箔帯Ｓの板厚を均一化すると共に、ピンホールの発生を低減することができる。また、本実施形態においても、肉厚の大きな冷却帯を使用するので、従来の肉薄ロールでしばしば発生するロールの不均一な熱変形に起因する諸問題が解消される。例えば、箔帯の冷却むらによる箔帯Ｓの局所脆化や磁気特性のバラツキなどが生じない。
　以上、実施形態および変形例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態および変形例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態および各変形例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態および各変形例は、相互に組み合わせて実施することも可能である。
　例えば、前述の第１及び第２の実施形態において、冷却ロールの数に対応して複数の坩堝を設け、別の給湯手段により順次給湯してもよく、１台の製造装置に冷却ロールを３基以上設けてもよく、１つの坩堝に複数の開口部を設けて複数の冷却ロールに順次給湯してもよい。また、前述の第３及び第４の実施形態において、１つの冷却ロールに３本以上の冷却帯を設けてもよい。又は、複数本の冷却帯を設けた冷却ロールと単一の冷却帯を設けた冷却ロールとを組み合わせて、これらの３本以上の冷却帯に順次合金溶湯を供給する装置および方法も、本発明の範囲に含まれる。冷却帯を増やすことにより、製造できる箔帯の限界板厚を高めることができる。従来の単一冷却帯の冷却ロールでは限界板厚は２５μｍであったが、２個では５０μｍ、３個では７５μｍ、４個では１００μｍ、の厚肉非晶質合金箔帯がほぼ連続的に製造できる。溶湯供給手段についても、冷却帯の外周面に対面する複数のノズルを有するタンディッシュを用いることもできる。
　本発明によれば、板厚の大きい非晶質合金箔帯を工業的な規模で製造することが可能な非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法を提供することができる。

Claims (36)

  1. 　第１の冷却ロールと、
    　第２の冷却ロールと、
    　前記第１および第２の冷却ロールを回転させる駆動手段と、
    　前記第１の冷却ロールの外周面および前記第２の冷却ロールの外周面に対して順次合金溶湯を供給する供給手段と、
    　を備えたことを特徴とする非晶質合金箔帯の製造装置。
  2. 　前記第１および第２の冷却ロールは、内部に冷却水が流通する水冷ロールであることを特徴とする請求項１記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  3. 　前記第１及び第２の冷却ロールは、内部が中空であり、一方の側面の中央部が開口しており、前記開口部を介して前記冷却水が供給され、他方の側面で軸支されていることを特徴とする請求項２記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  4. 　前記冷却水を冷却する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  5. 　前記第１および第２の冷却ロールの肉厚は２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  6. 　前記第１および第２の冷却ロールの直径は０．４ないし２．０メートルであり、前記第１の冷却ロールの幅は製造しようとする非晶質合金箔帯の幅の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  7. 　前記供給手段は、前記冷却ロールの周方向に沿って複数本のスリットが配列されたノズルを有することを特徴とする請求項１記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  8. 　冷却ロールと、
    　前記冷却ロールを回転させる駆動手段と、
    　前記冷却ロールの外周面に対して合金溶湯を供給する供給手段と、
    　を備え、
    　前記冷却ロールは、
    　　前記冷却ロールの外周部分を周回し、前記冷却ロールの軸方向において相互に離隔した第１および第２の冷却帯と、
    　　前記第１の冷却帯と前記第２の冷却帯との間に配置され、前記第１および第２の冷却帯を形成する材料よりも熱伝導率が低い材料により形成された断熱帯と、
    　を有し、
    　前記供給手段は、前記第１および第２の冷却帯に対して交互に前記合金溶湯を供給することを特徴とする非晶質合金箔帯の製造装置。
  9. 　前記冷却ロールは、前記第１および第２の冷却帯の内部に冷却水が流通する水冷ロールであることを特徴とする請求項８記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  10. 　前記冷却水を冷却する冷却手段をさらに備えたことを特徴とする請求項９記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  11. 　前記供給手段は、前記冷却ロールの周方向に沿って複数本のスリットが配列されたノズルを有することを特徴とする請求項８記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
  12. 　第１の冷却ロールを回転させながら前記第１の冷却ロールの外周面に対して合金溶湯を供給する工程と、一時溶湯の供給を中断して溶湯供給装置を移動した後、回転する第２の冷却ロールの外周面に溶湯の供給を再開する工程を、交互に行なうことを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法。
  13. 　前記各工程において、溶湯の供給を中断している冷却ロールにも冷却水を流通させることを特徴とする請求項１２記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  14. 　前記第１および第２の冷却ロールには、内部が中空であり、一方の側面の中央部が開口している冷却ロールを使用し、前記開口部を介して前記冷却水を供給し、他方の側面で前記第１および第２の冷却ロールを軸支することを特徴とする請求項１３記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  15. 　前記冷却水を冷却することを特徴とする請求項１３記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  16. 　前記非晶質合金箔帯の板厚が３３μｍ以上であることを特徴とする請求項１２記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  17. 　前記合金の組成を、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が３ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が９ないし２３原子％であり、ガラス転移点が５００℃以上となる組成とすることを特徴とする請求項１２記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  18. 　前記合金に、０．０１ないし１．０質量％の錫を含有させることを特徴とする請求項１７記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  19. 　前記非晶質合金箔帯におけるピンホールの数密度が２５個／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１２記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  20. 　冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分を周回するように設けられた第１の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第１工程と、
    　前記冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分を周回し前記冷却ロールの軸方向において前記第１の冷却帯から離隔した位置に設けられた第２の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第２工程と、
    　を備え、
    　前記第１工程および前記第２工程を交互に実施することを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法。
  21. 　前記第１の冷却帯と前記第２の冷却帯との距離を、前記非晶質合金箔帯の幅の３分の１以上とすることを特徴とする請求項２０記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  22. 　冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分を周回するように設けられた第１の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第１工程と、
    　前記冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分を周回し前記冷却ロールの軸方向において前記第１の冷却帯から前記第１の冷却帯を形成する材料よりも熱伝導率が低い材料により形成された断熱帯を介して離隔した位置に設けられ、前記断熱帯を形成する材料よりも熱伝導率が高い材料により形成された第２の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第２工程と、
    　を備え、
    　前記第１工程および前記第２工程を交互に実施することを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法。
  23. 　前記非晶質合金箔帯の板厚が３０μｍ以上であることを特徴とする請求項２２記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  24. 　前記合金溶湯の組成を、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が３ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が９ないし２３原子％であり、ガラス転移点が５００℃以上となるような組成とすることを特徴とする請求項２２記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  25. 　前記合金溶湯に、０．０１ないし１．０質量％の錫を含有させることを特徴とする請求項２４記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  26. 　前記合金溶湯の組成を、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が１ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が７ないし２３原子％であり、炭素の含有量が２原子％以下であり、ガラス転移点が５００℃以上となるような組成とすることを特徴とする請求項２２記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  27. 　前記合金溶湯に、０．０１ないし１．０質量％の錫を含有させることを特徴とする請求項２６記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  28. 　前記非晶質合金箔帯におけるピンホールの数密度が２５個／ｍ２以下であることを特徴とする請求項２２記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  29. 　冷却ロールを回転させながら、前記冷却ロールの外周部分の一部を構成し前記冷却ロールの周方向に沿って周回する第１の冷却帯に対して合金溶湯を供給する第１工程と、
    　前記冷却ロールを回転させながら、前記第１の冷却帯から前記冷却ロールの軸方向において禁制帯を挟んで離隔し、前記冷却ロールの周方向に沿って周回する第２の冷却帯に対して前記合金溶湯を供給する第２工程と、
    　を備え、
    　前記第１工程および前記第２工程を交互に実施することを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法。
  30. 　前記非晶質合金箔帯の板厚が３０μｍ以上であることを特徴とする請求項２９記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  31. 　前記合金溶湯の組成を、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が３ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が９ないし２３原子％であり、ガラス転移点が５００℃以上となるような組成とすることを特徴とする請求項２９記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  32. 　前記合金溶湯に、０．０１ないし１．０質量％の錫を含有させることを特徴とする請求項３１記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  33. 　前記合金溶湯の組成を、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が１ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が７ないし２３原子％であり、炭素の含有量が２原子％以下であり、ガラス転移点が５００℃以上となるような組成とすることを特徴とする請求項２９記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  34. 　前記合金溶湯に、０．０１ないし１．０質量％の錫を含有させることを特徴とする請求項３３記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  35. 　前記非晶質合金箔帯におけるピンホールの数密度が２５個／ｍ２以下であることを特徴とする請求項２９記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
  36. 　前記冷却ロールの軸方向において、前記禁制帯の幅を前記非晶質合金箔帯の幅の３分の１以上とすることを特徴とする請求項２９記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
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