JPH044956A - 急冷金属薄帯の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、単ロール法によって製造された非晶質合金薄
帯などの急冷金属薄帯を冷却ロールから巻き取り装置ま
で搬送するための誘導・搬送装置に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、単ロール法や双ロール法などの液体ゑ冷性によっ
て、熔融金属（合金を含む。以下同じ）を直接急冷金Ｘ
薄帯に加工する製造技術の開発が進められている。この
ような直接製板技術における重要な技術は、板厚の均一
性や表面性状などに関する製板技術そのものであるが、
工業的な生産を考えた場合には、それと同程度にコイル
状に巻き取るための巻取り技術の確立も重要である。

板厚１００μｍ以上の結晶質金属薄帯の場合、冷却体へ
の熱移動による凝固の制約から、製ｖｉ速度は通常５ｍ
／ｓｅｃ以下になる。この場合には、特開昭６１−８８
９０４号公報に８にされているようなりランパーを有す
るメンシュヘルドによる搬送と耐熱性ヘルドラッパーに
よる巻き付けで巻き取ることができる。

しかしながら非晶質合金薄帯（以下非晶質薄帯と略す）
の場合には、板厚が５０μｍ以下と極めて薄く、しかも
製板速度は通常２０ｍ／ｓｅｃ以上であるから、従来技
術をそのまま適用することはできない。しかも製造され
た非晶質薄帯はその材料特性が、製板速度に応して変化
し、しばしば機械的強度が損なわれるために、巻取りリ
ールへの巻き付けや巻替えの場合にも製板速度を変更で
きず、このことが巻取り技術の開発を一層困難にしてい
た。

特開昭５７−９４４５３号公報および特公昭５９−３４
４６７号公報に開示された技術では、冷却ロールに近接
させて巻取リリールを配置することによって搬送の問題
を回避していて、巻取りリールに磁石を埋め込んで非晶
質薄帯を巻き付けている。この方法は、冷却ロールの近
接位置に巻取り機を配置することによって、面倒な搬送
技術を不用にした巧妙なやり方と言える。

しかしながら、この方法の場合、巻取り機が冷却ロール
にあまりにも接近していることから、連続生産には必ず
しも適しているとは言えない。しかも板厚や穴などの検
査装置を設置したり、張力制御装置を配置するスペース
を確保できないので、工業生産を考慮すると決して好ま
しい方法ではない。

この点、特開昭５６−１２２５７号、５９−４３７７２
号および５９４３８５７２号公報などでは、冷却ロール
の遠隔位置に巻取り機を配置することを前提に、搬送技
術の開発に正面から取り組んでいる。これらはいずれも
、吸引機、ブラシロールなどを非晶￥ｒｆｆｌ帯の捕捉
のためのピンチロールとして利用して、効果的に搬送し
ようとするものであるが、構造が？！雑で、かつ、必ず
しも安定した搬送をなしうるちのではなかった。

〈発明が解決しようとする課題〉 これまで非晶質薄帯の製板技術に比較して、搬送・巻取
り技術に関しては報告が少ない。

発明者らは、遠隔配置方式が基本的には工業的な優位性
を有するとの判断から、剥離、飛翔してくる非晶質薄帯
の誘導搬送技術に取り組み、ピンチロールとして一対の
ブラシロールとソリッドロールとを組合せたブラシ・ソ
リッドロールを用いることを要点とする発明を先に行っ
た（特開平１１４３７２０号参照）、この技術によれば
、冷却ロール上での急冷凝固によって製造された非晶質
薄帯は、冷却ロールから剥離された後、フードを経由し
て前述のピンチロール部分に至る。そしてピンチロール
を圧下して非晶質薄帯に適正張力を付与し、搬送台車を
巻取り機に向けて移動開始させる。しかし、ロールから
の非晶質薄帯の剥離点は鋳造条件や薄帯の幾何学的寸法
によって差があってかならずしも常に一定ではない、最
適な剥離点を確保するためにエアーの圧力や噴出をカン
トする方法もあるが、大きく条件が変化した場合には十
分な方法とはいえず製造の成功率を下げていた。

冷却ロールからの薄帯の剥離点は、密着力によって定ま
るものであるが、これは非晶質薄帯の成分、ロール材質
、ロール温度、薄帯温度、ロール表面粗度、非晶質薄帯
の幾何学的寸法、および・エアー流速、圧力、角度、な
ど種りの要因が関係しているので、常に一定の最適剥離
点にすることは困難である。従来はエアーナイフからの
エアーの圧力調整やエアーの一層カットによって対応し
ていたが、例えば幅変更やロール交換などによる条件変
更による非晶質薄帯の幾何学的寸法変更に対しては、従
来の方法だけでは対応が取れない場合があって製造の成
功率を低くする結果となっていた。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、種々の剥離点の制御について種々実験し
た結果、製造条件や急冷金属薄帯の幾何学的寸法が大き
く変化してもエアー角度を変化させることによって、オ
ンラインで大まかな対応が可能であるとの知見を得、さ
らにその知見に従来のエアー一部カットのＩｌｌ整を加
えることにより、さらに確実な製造ができる本発明をな
すに至った。

すなわち、本発明は、■高速で回転する冷却ロール上で
急冷凝固されて薄帯化し、ついで冷却口−ル表面からエ
アーナイフで剥離された急冷金属薄帯を、ピンチロール
に誘導するフードとパスラインを決定するデフロール、
誘導された急冷金属薄帯を捕捉するピンチロールおよび
ピンチロールを積載する搬送車を備える急冷金属薄帯の
製造装置において、前記エアーナイフを、パスラインに
直交しかつ水平な回転軸を中心に、回転自在にしたこと
を特徴とする象冶金ＩＡ薄帯の製造装置で、かつ■フー
ド上面の冷却ロール側に、冷却ロールとフードとの隙間
の形状を調整するためのスライドボードを具えた前項の
記載の急冷金属薄帯の製造装置である。

〈作用〉 以下に本発明を具体的に説明する。

第１図に本発明に係る装置の模式図を示す、注湯ノズル
１から溶融金属が噴出され、冷却ロール２との間で熔融
パドル３を形成し、冷却ロールからの抜熱により急冷凝
固して君、冷金属薄帯４となる。冷却ロール上に付着し
ている急冷金属薄帯は、エアーノズル５から噴出される
エアー６によって剥削され、フード８内を飛翔する。プ
ラノロール９、ソリッドロール１０とからなるピンチロ
ールまできた急冷金属薄帯４はピンチロールによって張
力が付加され、デフロール７との間でパスラインを形成
する。ピンチロールを抜けたや冶金ｍ薄帯は、ファン１
１によって粉砕薄帯１４となる。ピンチロールおよびフ
ァン１１は搬送台車１５上に乗っているので、搬送台車
１５を巻取り機まで移動させることによって薄帯を巻取
り機まで搬送することができる。

冷却ロールに張り付いてきた急冷金属薄帯は、エアーナ
イフ５のエアー６によって剥離されフード内を飛翔しピ
ンチロールまで到達する。このとき剥離点の最適値があ
り常に基準値内に納めることが重要である０例えば第２
図に示すように剥離点が低い場合には角、冶金属′Ｆｉ
Ｉ帯はフード床面８ｂを這い、速度が低下し゛ζフード
内で渋滞し詰まりを発生する。これに対し、第３図に示
すように剥離点が高い場合には薄帯はロールを離れた後
もフードと接触することがなく、角冶金ＲＴＲ帯の速度
より早いエアー流速に乗り渋滞することなくピンチロー
ルに到達できる。

この様に剥離点は急冷金属Ｆ’ｌ帯の安定した搬送に重
要な意味を持っているが、この剥離点は製板条件に大き
く左右される。特に急冷金属薄帯の幅替えやロール交換
などのような大幅な条件変更は従来の剥離点制御、例え
ばスライドボード１Ｇによるエアーナイフからのエアー
の一部カントなどの従来の方法では対応がとれず製造の
成功率を低くする結果となっていた。

本発明者らは、種々実験した結果、剥離点の大きな変化
に安全かつ確実に対応できる方法としてエアーの噴出角
度のコントロールを発見した。従来のスライドボードは
エアーの微細なコントロールには適しているが剥離点の
大きな変化には対応できなかった。

よってこの２つを組み合わせれば任意に剥離点が制御で
きる。具体的な装置としては第１図のエアーナイフ５を
回転軸１２を中心に回転可能なようにしておく。そして
第２図に示すように当初エアーナイフ角度θ１をやや大
きめにして設定し、初期の巻き付きを防止する。ついで
剥離点の位置をｆｌＮ認しなからθを変化させ第３図に
示すように最適値に近いエアーナイフ角度θ２に調整し
設定する。ついでスライドボード１６による微細調整に
よってＪｌ終飛翔ラインを決定し、薄帯の安定した搬送
を行うことができる。

〈実施例〉 第１図のような装置でエアーナイフ回転軸を具え回転自
在なニア−ナイフを使用して、以下の条件で１００ｍｍ
幅および１５０肺幅の急冷金属薄帯の製造実験を行った
。

・熔融金属；ＦｅｇａＢ＋ｏＳｉ、Ｃ＋　（原子％）、
熔融温度；１３００’Ｃ１ 注湯ノズル；１００ｍｍ幅および１５０ｍｍ幅スリット
、冷却ロール；水冷銅合金製、 冷却ロール周速１２５ｍ／ｓｅｃ、 ソリッドロール；　　２００ｍｍφ径、鋼製、ブラシロ
ールｉ　　２００ｍｍφ径、 ステンレス線０．１５肺φ、 ピンチロール周速；２８ｍ／ｓｅｃつ 急冷金属薄帯は２０μｍ厚、１００ｍ幅および１５０揃
幅のものが製造され、本発明の回転自在のエアーナイフ
を用いることによって１００ｍｍ幅ではθ２＝２０度、
１５０層幅ではθ２＝１５度にそれぞれオンラインで調
整し、その後スライドボードを調整して、スムーズにピ
ンチロールに噛みこませ薄帯の安定した搬送を行うこと
ができた。

実施例１と同し製造条件で、エアーナイフを従来の固定
式にし剥離点をエアー圧力のみで調整した。比較例１で
は剥離点を最適値まで持ってこれずピンチロールでキャ
ッチングすることができなかった。

実施例１と同じ製造条件で、エアーナイフを従来の固定
式にし剥離点をエアー圧力およびスライドボードで調整
した比較例２では、１００ｍｍ幅は最適剥離点で剥離す
ることができ、ピンチロールによって張力を付加できた
。一方１５０ｍｍ幅は、剥離点を最適値ま、で持ってこ
れずピンチロールでキャッチングすることができず搬送
・巻き取りに失敗した。

〈発明の効果〉 前述のとおり本発明を用いることによって、急冷金ＢＦ
ｉｌ帯の搬送・巻取りが６ＴＩ実に行え、連続巻取りが
安定して行え、急冷金属薄帯の大量生産が可能きなった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る実験装置の模式図、第２図、第
３図は、回転式エアーナイフの使用状況（例）の模式図
である。 ■・・・注湯ノズル、　　　２・・・冷却ロール、３・
・・溶湯パドル、　　　４・・・急冷金属薄帯、５・・
・エアーナイフ、　　６・・・エアー７・・・デフロー
ル、　　　８・・・フード、９・・・ブラシロール、　
１０・・・ソリッドロール、ＩＩ・・・ファン、　　　
　　１２・・エアーナイフ回転軸、１３・・・ピンチロ
ールフード、　１４・・・粉砕薄帯、１５・・・搬送台
車、　　　１６・・・スライドボード、θ、θ１．θ２
・・・エアーナイフ角度。 特許出呵人　　　川崎製鉄株式会社 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高速で回転する冷却ロール上で急冷凝固されて薄帯
   化し、ついで冷却ロール表面からエアーナイフで剥離さ
   れた急冷金属薄帯を、ピンチロールに誘導するフードを
   パスラインを決定するデフロール、誘導された急冷金属
   薄帯を捕捉するピンチロールおよびピンチロールを積載
   する搬送車を備える急冷金属薄帯の製造装置において、 前記エアーナイフを、パスラインに直交し かつ水平な回転軸を中心に、回転自在にしたことを特徴
   とする急冷金属薄帯の製造装置。 ２、フード上面の冷却ロール側に、冷却ロールとフード
   との隙間の形状を調整するためのスライドボードを具え
   た請求項１記載の急冷金属薄帯の製造装置。