JP2531752B2 - 急冷金属薄帯の製造装置 - Google Patents
急冷金属薄帯の製造装置Info
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- JP2531752B2 JP2531752B2 JP63182824A JP18282488A JP2531752B2 JP 2531752 B2 JP2531752 B2 JP 2531752B2 JP 63182824 A JP63182824 A JP 63182824A JP 18282488 A JP18282488 A JP 18282488A JP 2531752 B2 JP2531752 B2 JP 2531752B2
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- Japan
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- molten metal
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- outlet slit
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、溶融金属を急冷凝固させて連続金属薄帯
を直接製造する、急冷金属薄帯の製造装置に関するもの
である。
を直接製造する、急冷金属薄帯の製造装置に関するもの
である。
非晶質又は結晶質の金属薄帯を製造する代表的な方法
として、単ロール法が挙げられる。金属薄帯は、例えば
単ロール法によれば流出ノズルの出口スリットから溶融
金属を高速回転する冷却ロール上に流出させることによ
り連続的に製造される。このような急冷金属薄帯の製造
装置の出口スリットの間げきは極めて狭く、このため急
冷金属薄帯の製造操業初期に出口スリット内へ溶融金属
飛沫が飛び込み凝固してしまうと、出口スリットが部分
的又は全面的に閉塞して、いわゆるノズル詰まりが生じ
てその後の円滑な急冷金属薄帯の製造を続行することが
できなくなってしまう。
として、単ロール法が挙げられる。金属薄帯は、例えば
単ロール法によれば流出ノズルの出口スリットから溶融
金属を高速回転する冷却ロール上に流出させることによ
り連続的に製造される。このような急冷金属薄帯の製造
装置の出口スリットの間げきは極めて狭く、このため急
冷金属薄帯の製造操業初期に出口スリット内へ溶融金属
飛沫が飛び込み凝固してしまうと、出口スリットが部分
的又は全面的に閉塞して、いわゆるノズル詰まりが生じ
てその後の円滑な急冷金属薄帯の製造を続行することが
できなくなってしまう。
このようなノズル詰まりの抑制を図る急冷金属薄帯の
製造装置につき以下述べる。
製造装置につき以下述べる。
（従来の技術） ノズル詰まりによるトラブルを防止するために工業的
に流出ノズルやタンディッシュの予熱が行われている。
すなわち700〜1000℃の高温に流出ノズルやタンディッ
シュを予熱した後、流出ノズル内へ溶融金属を注入する
ことが一般的に行われてきた。しかし十分な予熱が行わ
れてきた場合でも、出口スリット内への溶融金属飛沫の
飛散、付着と、それに引き続く溶湯の流入との間に時間
遅れが生じると、ノズル詰まりに至ったのである。
に流出ノズルやタンディッシュの予熱が行われている。
すなわち700〜1000℃の高温に流出ノズルやタンディッ
シュを予熱した後、流出ノズル内へ溶融金属を注入する
ことが一般的に行われてきた。しかし十分な予熱が行わ
れてきた場合でも、出口スリット内への溶融金属飛沫の
飛散、付着と、それに引き続く溶湯の流入との間に時間
遅れが生じると、ノズル詰まりに至ったのである。
このようなノズル詰まりを防止するために、特開昭58
−122157号公報では高温度の溶融金属をタンディッシュ
に注湯して保定後、最適温度の溶融金属を注湯すること
によってタンディッシュ及びノズルの予熱不足を補償
し、また溶融金属の落下に伴なう動圧を利用する方法が
提案されている。
−122157号公報では高温度の溶融金属をタンディッシュ
に注湯して保定後、最適温度の溶融金属を注湯すること
によってタンディッシュ及びノズルの予熱不足を補償
し、また溶融金属の落下に伴なう動圧を利用する方法が
提案されている。
しかし、実操業においては、流出ノズル内へ溶融金属
飛沫が少量飛散し、出口スリット内で凝固してノズル詰
まりになることもしばしば経験された。また、ストッパ
を開けたときに溶湯の奔出流によってパドルブレークを
生じる等、出口スリットからの流出が不安定になる問題
があった。
飛沫が少量飛散し、出口スリット内で凝固してノズル詰
まりになることもしばしば経験された。また、ストッパ
を開けたときに溶湯の奔出流によってパドルブレークを
生じる等、出口スリットからの流出が不安定になる問題
があった。
また特開昭61−289953号公報及び特開昭61−296941号
公報では、流出ノズルの内部に多孔板を設け、溶湯流の
均一化を図る方法が提案されている。
公報では、流出ノズルの内部に多孔板を設け、溶湯流の
均一化を図る方法が提案されている。
しかし多孔板の貫通孔は、ストレートに出口スリット
に向かっているので流出ノズル内への少量の溶湯飛散が
ノズル詰まりをもたらす欠点は依然として残っていた。
に向かっているので流出ノズル内への少量の溶湯飛散が
ノズル詰まりをもたらす欠点は依然として残っていた。
（発明が解決しようとする課題） この発明は、上述した従来技術における問題を有利に
解決するもので、ノズル詰まりやパドルブレーク等を抑
制し、安定した急冷金属薄帯の製造を行い得る急冷金属
薄帯の製造装置を提案することを目的とする。
解決するもので、ノズル詰まりやパドルブレーク等を抑
制し、安定した急冷金属薄帯の製造を行い得る急冷金属
薄帯の製造装置を提案することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 急冷金属薄帯の製造操業初期におけるノズル詰まりの
原因は、基本的には流出ノズル内又は出口スリット内に
おける溶融金属飛沫の温度低下に他ならない。この温度
低下の理由の多くは、タンディッシュや流出ノズルへの
熱流出であるから、ノズル詰まりの防止には流出ノズル
等の予熱がすでに述べたように不可欠である。
原因は、基本的には流出ノズル内又は出口スリット内に
おける溶融金属飛沫の温度低下に他ならない。この温度
低下の理由の多くは、タンディッシュや流出ノズルへの
熱流出であるから、ノズル詰まりの防止には流出ノズル
等の予熱がすでに述べたように不可欠である。
しかし、流出ノズル等の予熱を行ったとしても、出口
スリットの開口部はきわめて狭いので、出口スリットに
少量の溶融金属飛沫が飛込むと、急激な温度低下となっ
て凝固し、その結果ノズル詰まりに至る傾向かあった。
スリットの開口部はきわめて狭いので、出口スリットに
少量の溶融金属飛沫が飛込むと、急激な温度低下となっ
て凝固し、その結果ノズル詰まりに至る傾向かあった。
すなわち出口スリットに注入される溶融金属量がスト
ッパの開放初期に少量であることから温度低下が著しい
のであり、従って十分な量の金属溶湯が供給されるなら
ばノズル詰まりを防止することができるはずである。
ッパの開放初期に少量であることから温度低下が著しい
のであり、従って十分な量の金属溶湯が供給されるなら
ばノズル詰まりを防止することができるはずである。
また、パドルブレークは、流出ノズル内の溶湯流が整
流化されるならば激減することができるはずである。
流化されるならば激減することができるはずである。
この発明は、ストッパーの開放初期に溶融金属の飛沫
が出口スリット内へ飛び込むことを防ぎ、大量の溶融金
属の整流状態で流出ノズルに連続的に供給させることに
より従来技術が残していた問題の解決を図るものであ
る。
が出口スリット内へ飛び込むことを防ぎ、大量の溶融金
属の整流状態で流出ノズルに連続的に供給させることに
より従来技術が残していた問題の解決を図るものであ
る。
すなわちこの発明は、急速冷却体に面する出口スリッ
トを底壁にそなえてこの出口スリットと連なる溶湯溜め
の上方開口でストッパを介しタンディッシュと組合せた
金属溶湯の流出ノズルを有する急冷金属薄帯の製造装置
において、 並行配列した複数個の貫通孔を有してストッパの開放
により溶湯溜めに向かう金属溶湯の奔出流動に伴われる
溶融金属飛沫の出口スリット壁面への飛散付着を遮り、
また溶湯流を整流化する板状の変流部片を、この変流部
片の厚さｔ、貫通孔径ｄ及び出口スリット方向に対する
貫通孔の傾斜角度θにつき、 ｄ＜ｔ・tanθ なる関係を満足させて流出ノズルの溶湯溜め内に配置し
たことを特徴とする急冷金属薄帯の製造装置である。
トを底壁にそなえてこの出口スリットと連なる溶湯溜め
の上方開口でストッパを介しタンディッシュと組合せた
金属溶湯の流出ノズルを有する急冷金属薄帯の製造装置
において、 並行配列した複数個の貫通孔を有してストッパの開放
により溶湯溜めに向かう金属溶湯の奔出流動に伴われる
溶融金属飛沫の出口スリット壁面への飛散付着を遮り、
また溶湯流を整流化する板状の変流部片を、この変流部
片の厚さｔ、貫通孔径ｄ及び出口スリット方向に対する
貫通孔の傾斜角度θにつき、 ｄ＜ｔ・tanθ なる関係を満足させて流出ノズルの溶湯溜め内に配置し
たことを特徴とする急冷金属薄帯の製造装置である。
第１図に、この発明の急冷金属薄帯の製造装置の一例
を示す。図中番号１はタンディッシュ、２はストッパ、
３は注湯パイプ、４は流出ノズル、５はノズルヒータ
ー、６は変流部片、７は出口スリット、８は冷却ロー
ル、９は溶湯溜めである。
を示す。図中番号１はタンディッシュ、２はストッパ、
３は注湯パイプ、４は流出ノズル、５はノズルヒータ
ー、６は変流部片、７は出口スリット、８は冷却ロー
ル、９は溶湯溜めである。
流出ノズル４は、第２図に示すように底壁には出口ス
リット７をそなえ、この出口スリット７と連なる溶湯溜
め９内に変流部片６を配置し、溶湯溜め６の上方開口で
ストッパ２を介しタンディッシュの内部と連通する。ス
トッパ２は、溶湯溜め９の閉塞、開放を司る。
リット７をそなえ、この出口スリット７と連なる溶湯溜
め９内に変流部片６を配置し、溶湯溜め６の上方開口で
ストッパ２を介しタンディッシュの内部と連通する。ス
トッパ２は、溶湯溜め９の閉塞、開放を司る。
ここで流出ノズル４のノズルチップ材質としては、窒
化けい素、窒化ほう素、窒化けい素、・窒化ほう素複合
体、サイアロン・窒化ほう素複合体や溶融石英などを有
利に用いることができる。また出口スリット７の間隔
は、0.3〜1.5mm程度を選ぶことができる。
化けい素、窒化ほう素、窒化けい素、・窒化ほう素複合
体、サイアロン・窒化ほう素複合体や溶融石英などを有
利に用いることができる。また出口スリット７の間隔
は、0.3〜1.5mm程度を選ぶことができる。
（作 用） この発明では流出ノズル４の溶湯溜め９内に変流部片
６を配置したことが特徴である。この変流部片６は、耐
熱性を有する多くのセラミックスを使用することがで
き、例えば窒化けい素、ムライト、石英、コージェライ
ト等を用いることが好適であり、不規則なオープンポア
の多孔質成形体よりなるものでも良いが、この発明では
特に、変流部片６の厚み方向にほぼ真っ直ぐに並行配列
した貫通セル構造のものをより有利な手段として用い
る。
６を配置したことが特徴である。この変流部片６は、耐
熱性を有する多くのセラミックスを使用することがで
き、例えば窒化けい素、ムライト、石英、コージェライ
ト等を用いることが好適であり、不規則なオープンポア
の多孔質成形体よりなるものでも良いが、この発明では
特に、変流部片６の厚み方向にほぼ真っ直ぐに並行配列
した貫通セル構造のものをより有利な手段として用い
る。
この変流部片６の貫通孔は、溶湯溜め９に向かう金属
溶湯の奔出流動に伴い溶融金属飛沫が出口スリット７壁
面へ飛散付着するのを遮るために、出口スリット７方向
に対して直線的でないことが必要であり、例えば第１図
に示したように、変流部片６の並行配列した貫通孔の向
きを出口スリット７の方向に対して一定角度以上に傾斜
させる。この傾斜角度θは、変流部片６の厚さｔが大き
いほど、また貫通孔径すなわちセルサイズｄが小さいほ
ど小さな角度でも効果的に作用する。すなわちｄ＜ｔ・
tanθの条件を満足させることによって、溶融金属飛沫
は変流部片６の上面又は貫通孔の側面に付着するため、
その結果直接出口スリット７に向かって飛散付着するの
を回避できるのである。
溶湯の奔出流動に伴い溶融金属飛沫が出口スリット７壁
面へ飛散付着するのを遮るために、出口スリット７方向
に対して直線的でないことが必要であり、例えば第１図
に示したように、変流部片６の並行配列した貫通孔の向
きを出口スリット７の方向に対して一定角度以上に傾斜
させる。この傾斜角度θは、変流部片６の厚さｔが大き
いほど、また貫通孔径すなわちセルサイズｄが小さいほ
ど小さな角度でも効果的に作用する。すなわちｄ＜ｔ・
tanθの条件を満足させることによって、溶融金属飛沫
は変流部片６の上面又は貫通孔の側面に付着するため、
その結果直接出口スリット７に向かって飛散付着するの
を回避できるのである。
第３図に、変流部片６の貫通セルの開口形状の例を示
す。変流部片６の有効寸法は、セルのサイズと開口率
（開口面積率で定義される）とによって定義され、変流
部片６の寸法は、予熱温度や溶融金属の粘性、介在物の
多少等を考慮して任意に選択することができる。例え
ば、Fe−Ｂ−Si系非晶質薄帯を製造する場合、変流部片
６の寸法としてセルサイズ2mm、開口率70％でノズル詰
まりもなく、安定した急冷金属薄帯の製造操業を行うこ
とができた。
す。変流部片６の有効寸法は、セルのサイズと開口率
（開口面積率で定義される）とによって定義され、変流
部片６の寸法は、予熱温度や溶融金属の粘性、介在物の
多少等を考慮して任意に選択することができる。例え
ば、Fe−Ｂ−Si系非晶質薄帯を製造する場合、変流部片
６の寸法としてセルサイズ2mm、開口率70％でノズル詰
まりもなく、安定した急冷金属薄帯の製造操業を行うこ
とができた。
このようにこの発明では、変流部片６を設置すること
によって溶融金属飛沫が直接出口スリット７に飛散付着
するのを回避するのでノズル詰まりを抑制できまた出口
スリット７に向かう溶湯流が整流されるので出口スリッ
ト７上での溶湯揺動もほとんど無くなり、ストッパ２の
開放初期に発生が懸念されるノズル・ロール間でのパド
ルブレークを解消することができ、その結果安定した急
冷金属薄帯の製造操業が行われるようになる。
によって溶融金属飛沫が直接出口スリット７に飛散付着
するのを回避するのでノズル詰まりを抑制できまた出口
スリット７に向かう溶湯流が整流されるので出口スリッ
ト７上での溶湯揺動もほとんど無くなり、ストッパ２の
開放初期に発生が懸念されるノズル・ロール間でのパド
ルブレークを解消することができ、その結果安定した急
冷金属薄帯の製造操業が行われるようになる。
（実施例） Fe77Mn1B10Si12の組成（原子％）になる合金を高周波
誘導溶解炉で溶解し、溶湯温度を1310℃に保持した。こ
の溶湯を第１図に示した急冷金属薄帯の製造装置の約10
00℃に予熱したタンディッシュ１（寸法:400mm径）内に
注ぎ、タンディッシュ１内の溶湯重量が20kgを超過した
時点でストッパ２を引上げ、溶湯を約1350℃に予熱した
流出ノズル４内に一気に注入し、ムライト製の変流部片
６（セル開口形状正方形、セルサイズ1.5mm、開口率70
％、厚さ10mm、傾斜角20゜）を通過させた。その結果、
溶湯は顕著に整流化され、出口スリット７（間隔0.6m
m）へは滑らかな溶湯流が連続的に供給され、ノズル詰
まりは生じなかった。また、出口スリット７から急冷ロ
ール８上に流出した溶湯流は、0.4mmのノズル・ロール
間ギヤップ内でパドルブレークを生じることなく、安定
した操業が行われた。
誘導溶解炉で溶解し、溶湯温度を1310℃に保持した。こ
の溶湯を第１図に示した急冷金属薄帯の製造装置の約10
00℃に予熱したタンディッシュ１（寸法:400mm径）内に
注ぎ、タンディッシュ１内の溶湯重量が20kgを超過した
時点でストッパ２を引上げ、溶湯を約1350℃に予熱した
流出ノズル４内に一気に注入し、ムライト製の変流部片
６（セル開口形状正方形、セルサイズ1.5mm、開口率70
％、厚さ10mm、傾斜角20゜）を通過させた。その結果、
溶湯は顕著に整流化され、出口スリット７（間隔0.6m
m）へは滑らかな溶湯流が連続的に供給され、ノズル詰
まりは生じなかった。また、出口スリット７から急冷ロ
ール８上に流出した溶湯流は、0.4mmのノズル・ロール
間ギヤップ内でパドルブレークを生じることなく、安定
した操業が行われた。
（発明の効果） この発明の急冷金属薄帯の製造装置は、溶湯溜め内に
変流部片を配置することにより、ノズル詰まりやパドル
ブレークの発生なしに、円滑な急冷金属薄帯の製造が可
能となる。
変流部片を配置することにより、ノズル詰まりやパドル
ブレークの発生なしに、円滑な急冷金属薄帯の製造が可
能となる。
第１図は、この発明に従う急冷金属薄帯の製造装置の断
面図、 第２図は、流出ノズルを示す図、 第３図は変流部片の平面図である。 １……タンディッシュ、２……ストッパ ３……注湯パイプ、４……流出ノズル ５……ノズルヒータ、６……変流部片 ７……出口スリット、８……冷却ロール ９……溶湯溜め
面図、 第２図は、流出ノズルを示す図、 第３図は変流部片の平面図である。 １……タンディッシュ、２……ストッパ ３……注湯パイプ、４……流出ノズル ５……ノズルヒータ、６……変流部片 ７……出口スリット、８……冷却ロール ９……溶湯溜め
Claims (1)
- 【請求項１】急速冷却体に面する出口スリットを底壁に
そなえてこの出口スリットと連なる溶湯溜めの上方開口
でストッパを介しタンディッシュと組合せた金属溶湯の
流出ノズルを有する急冷金属薄帯の製造装置において、 並行配列した複数個の貫通孔を有してストッパの開放に
より溶湯溜めに向かう金属溶湯の奔出流動に伴われる溶
融金属飛沫の出口スリット壁面への飛散付着を遮り、ま
た溶湯流を整流化する板状の変流部片を、この変流部片
の厚さｔ、貫通孔径ｄ及び出口スリット方向に対する貫
通孔の傾斜角度θにつき、 ｄ＜ｔ・tanθ なる関係を満足させて流出ノズルの溶湯溜め内に配置し
たことを特徴とする急冷金属薄帯の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63182824A JP2531752B2 (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 急冷金属薄帯の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63182824A JP2531752B2 (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 急冷金属薄帯の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234258A JPH0234258A (ja) | 1990-02-05 |
| JP2531752B2 true JP2531752B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=16125104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63182824A Expired - Fee Related JP2531752B2 (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 急冷金属薄帯の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531752B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112387945A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 河南中岳非晶新型材料股份有限公司 | 一种非晶纳米晶带材一体包粘贴工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376742A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-07 | Nippon Steel Corp | 金属薄帯製造用ノズル |
-
1988
- 1988-07-23 JP JP63182824A patent/JP2531752B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234258A (ja) | 1990-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
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