JPH081285A - 非晶質金属薄帯の製造用ノズル - Google Patents

非晶質金属薄帯の製造用ノズル

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JPH081285A
JPH081285A JP13756094A JP13756094A JPH081285A JP H081285 A JPH081285 A JP H081285A JP 13756094 A JP13756094 A JP 13756094A JP 13756094 A JP13756094 A JP 13756094A JP H081285 A JPH081285 A JP H081285A
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JP
Japan
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nozzle
cooling roll
refractory material
high speed
rotation direction
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Withdrawn
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JP13756094A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Kato
一之 加藤
Toshitane Matsukawa
敏胤 松川
Kenji Nakagawa
健次 中川
Kuniaki Sato
邦昭 佐藤
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】冷却ロールの高速回転で生じる連れ回り気流の
影響を低減し、表面状態の優れた非晶質金属薄帯の製造
を可能とするノズルの提供を目的としている。 【構成】タンディッシュからの溶融金属を高速回転する
冷却ロール表面上に供給し、そこに湯溜りを形成する噴
射スリットと、該噴射スリットを囲む耐火材とからなる
非晶質金属薄帯の製造用ノズルにおいて、上記高速回転
する冷却ロールの連れ回り気流を流す流通溝を、上記耐
火材の中に、該耐火材の下面から上方で、且つノズル幅
方向に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非晶質金属薄帯の製造
装置に関し、詳しくは、溶融金属を高速回転下にある冷
却ロール表面上に噴射し、急冷凝固させることにより非
晶質金属薄帯を製造する際に用いる溶融金属噴射用ノズ
ルの形状に係わる。
【0002】
【従来の技術】非晶質金属薄帯の製造方法としては、溶
融金属をノズルを通して高速回転下にある冷却ロールの
表面上に噴射し、そこに湯溜り(以下、パドルという)
を形成させ、該パドルから冷却ロール表面上にその回転
方向へ流出する溶融金属を、該冷却ロールの抜熱作用に
より急冷凝固させる方法が一般的である。そして、上記
ノズルとして、以前は丸形一孔式のものが使用されてい
たが、孔のサイズを大きくしても最大2mm幅程度の薄
帯しか製造できない、あるいは薄帯の幅方向で表面状態
が異なり、品質の良いものが得られない等の問題があっ
た。
【0003】そこで、従来より上記ノズルの形状に関し
て多くの研究が行われ、例えば、特開昭53−1335
31号公報で開示された「複数個のノズル孔を有するノ
ズル」、又は特開昭57−171550号公報で開示さ
れた「多孔ノズルの断面を矩形状としたノズル」が提案
されている。現在はさらに一歩改善され、断面が矩形状
の一孔ノズルを用い、幅広(例えば200mm以上)く
長尺で、且つ表面状態の比較的良好な薄帯が製造できる
ようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術で述べたノズルは、薄帯幅方向での板厚偏差の低
減には有効であるが、表面状態に関してはまだ十分に満
足できない。その理由は冷却ロールは高速で回転してい
るため、連れ回り気流(主に空気)を起こすことに原因
がある。すなわち、該連れ回り気流が上記パドルに衝突
することによって、該パドルが振動し、薄帯表面にトラ
ップされる気流が存在して、薄帯の表面状態が今一歩良
好にならないという問題が存在するのである。
【0005】本発明は、かかる事情を鑑み、冷却ロール
の高速回転で生じる連れ回り気流の影響を低減し、表面
状態の優れた非晶質金属薄帯の製造を可能とするノズル
の提供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者は、前記問題点を
解決するため、冷却ロールの連れ回り気流をできるだけ
前記パドルに到達させない方法の研究に鋭意努力した。
本発明は、その研究成果を具現化したものであり、タン
ディッシュからの溶融金属を高速回転する冷却ロール表
面上に供給し、そこに湯溜りを形成する噴射スリット
と、該噴射スリットを囲む耐火材とからなる非晶質金属
薄帯の製造用ノズルにおいて、上記高速回転する冷却ロ
ールの連れ回り気流を流す流通溝を、上記耐火材の中
に、該耐火材の下面から上方で、且つノズル幅方向に設
けたことを特徴とする非晶質金属薄帯の製造用ノズルで
ある。また、本発明は、上記流通溝を、上記噴射スリッ
トより冷却ロール回転方向上流側の上記耐火材鉛直面に
平行して設けたことを特徴とする請求項1記載の非晶質
金属薄帯の製造用ノズルであり、上記流通溝を、上記噴
射スリットより冷却ロール回転方向の上流側で上記耐火
材の中に、上記冷却ロール回転方向の下流側に対して平
面で見てくの字(以下、単にくの字)に折曲げた形状と
したことを特徴とする請求項1記載の非晶質金属薄帯の
製造用ノズルでもある。さらに、本発明は、タンディッ
シュからの溶融金属を高速回転する冷却ロール表面上に
供給し、そこに湯溜りを形成する噴射スリットと、該噴
射スリットを囲む耐火材とからなる非晶質金属薄帯の製
造用ノズルにおいて、上記噴射スリットを、上記冷却ロ
ール回転方向の下流側に対してくの字に中央部で折曲
げ、上記高速回転する冷却ロールの連れ回り気流が通過
する該冷却ロール上の面積を広めたことを特徴とする非
晶質金属薄帯の製造用ノズルであり、あるいは上記噴射
スリットより冷却ロール回転方向上流側の耐火材の中
に、該冷却ロール回転方向の下流側に対してくの字形状
の上記高速回転する冷却ロールの連れ回り気流を流す流
通溝を、該耐火材の下面から上方で、且つノズル幅方向
に設けたことを特徴とする請求項4記載の非晶質金属薄
帯の製造用ノズルであっても良い。実際のノズル製作に
対しては、本発明は、上記くの字形状は、その中央部で
折曲り、該折曲り点の両側部分が直線であることを特徴
とする請求項3、4及び5のいずれかに記載の非晶質金
属薄帯の製造用ノズルであると好都合である。
【0007】
【作用】本発明では、タンディッシュからの溶融金属を
高速回転する冷却ロール表面上に供給し、そこに湯溜り
を形成する噴射スリットと、該噴射スリットを囲む耐火
材とからなる非晶質金属薄帯の製造用ノズルにおいて、
上記高速回転する冷却ロールの連れ回り気流を流す流通
溝を、上記耐火材の中に、該耐火材の下面から上方で、
且つノズル幅方向に設けるようにしたので、該冷却ロー
ルの起こす連れ回り気流の大部分はパドルに衝突する前
にノズルの幅方向に流れるようになる。その結果、パド
ルに生じる振動やガスのトラップが減少し、表面状態の
優れた薄帯が製造されるようになる。上記連れ回り気流
のパドルへ衝突する量が減少する理由は、冷却ロール表
面とノズル耐火材下面との間隔は0.1mm以下と狭い
が、そこに広い空間を設けることによって気流のロール
回転方向への通過抵抗を高めたためである。
【0008】また、本発明では、上記流通溝を、上記噴
射スリットより冷却ロール回転方向上流側の上記耐火材
鉛直面に平行して設けたことを特徴とする請求項1記載
の非晶質金属薄帯の製造用ノズルであり、上記流通溝
を、上記噴射スリットより冷却ロール回転方向の上流側
で上記耐火材の中に、上記冷却ロール回転方向の下流側
に対してくの字に折曲げた形状としたことを特徴とする
請求項1記載の非晶質金属薄帯の製造用ノズルとするこ
とで、上記効果を一段と促進できるようになる。
【0009】さらに、本発明は、タンディッシュからの
溶融金属を高速回転する冷却ロール表面上に供給し、そ
こに湯溜りを形成する噴射スリットと、該噴射スリット
を囲む耐火材とからなる非晶質金属薄帯の製造用ノズル
において、上記噴射スリットを、上記冷却ロール回転方
向の下流側に対してくの字に中央部で折曲げ、上記高速
回転する冷却ロールの連れ回り気流が通過する該冷却ロ
ール上の面積を広めたことを特徴とする非晶質金属薄帯
の製造用ノズルであり、あるいは上記噴射スリットより
冷却ロール回転方向上流側の耐火材の中に、該冷却ロー
ル回転方向の下流側に対してくの字形状の上記高速回転
する冷却ロールの連れ回り気流を流す流通溝を、該耐火
材の下面から上方で、且つノズル幅方向に設けたことを
特徴とする請求項4記載の非晶質金属薄帯の製造用ノズ
ルとすることで、パドルの形状自体を上記衝突気流がパ
ドル側端方向に逃げ易くし、上記発明と同じ効果を達成
できるようにした。そして、本発明では、上記くの字形
状は、その中央部で折曲り、該折曲り点の両側部分が直
線であることを特徴とする請求項3、4及び5のいずれ
かに記載の非晶質金属薄帯の製造用ノズルとすること
で、実際にノズルを製作する便宜を図っている。
【0010】以下、実施例において、図1〜8に基づ
き、本発明の内容を説明する。
【0011】
【実施例】溶融金属にFe−Si−B系合金を選び、幅
250mm,厚み35μmの非晶質金属薄帯を本発明に
係る種々のノズルを用いて製造した。図8は、、従来の
実施状況を示す装置全体の縦断面図である。図8におい
て、上記溶融金属1が、高速回転下にある冷却ロール2
の表面上に石英ガラス製ノズル3より噴射されると、冷
却ロール2と上記ノズル3の間に湯溜り(パドル)4が
生成され、その後該パドルから溶融金属は冷却ロールの
回転方向に流出すると共に、順次急冷、凝固され、非晶
質の金属薄帯7となる。その際、大気中で鋳造されるの
で、従来は冷却ロールの連れ回り気流5(主に空気)が
発生して、それがパドル4に衝突し、該パドル4は振動
すると共に、製造中の薄帯7と冷却ロール2との間にエ
ア溜り6が生成されていた。その結果、該エア溜りが薄
帯7の表面状態を悪くしていたのである。
【0012】そこで、本発明では、まず図1に示すノズ
ルを提案、使用した。図1は、請求項1〜3に関する本
発明に係るノズル3の縦断面を、図2は図1のA矢視、
図3は図1のB矢視を示す図である。従来の図8と比較
すると、本発明の図1、2、3ではノズル先端耐火材の
中に、下面側から上方に向けて、冷却ロールの連れ回り
気流が流れる流通溝を設けた点が異なっている。図1に
示すように、該流通溝9は、溶融金属1の噴射スリット
8より冷却ロール2回転方向上流側の耐火材10の鉛直
面に平行に設けられ、それによって冷却ロールの連れ回
り気流5はノズル幅方向に逃げるため(図3参照)、パ
ドル4に衝突する冷却ロールの連れ回り気流量が低減さ
れ、パドルの振動も減少した。その結果、パドル振動に
よって生成されるエア溜りの量6が低減され、製造した
薄帯7の表面状態は非常に良くなった。
【0013】次に、図4は、本発明に係るノズル3の別
態様を示すもので、図1のA−A矢視に対応する。そこ
では、溶融金属1の噴射スリット8そのものが、上記冷
却ロール2回転方向の下流側に対してくの字に中央部で
折り曲げた形状になっている。そのため、パドル4に衝
突する上記連れ回り気流5は、ノズル耐火物10下面で
その幅方向に逃げ易くなり、上記とほぼ同等の効果が生
じるのである。上記凹形状は、折曲がり点が曲率を有し
ていても良いが、図4に示すように、長辺から5°〜1
0°傾いた場合結果が良好であった。図5に、図4のノ
ズル3での上記連れ回り気流5の流れを示す。
【0014】最後に、図6は、噴射スリット8がくの字
形状の上記ノズル3に、さらに上記連れ回り気流5を逃
がす流通溝9を、ノズル耐火材10の下面に追加して設
けたものである(図1のA−A矢視に対応)。また、図
7は、図6のノズルを用いた場合の上記連れ回り気流5
の流れを示している。したがって、上記効果が一段と促
進されたことは説明を要しない。図6及び図7で明らか
なように、この場合の流通溝9は直線状であるが、それ
を前記のくの字形状としてさらに効果が高まった。な
お、前記の3つの実施例は、溶融金属1の鋳造を大気雰
囲気中で行ったが、その雰囲気は不活性ガス等の場合も
あり、本発明に係るノズル3は使用雰囲気を限定するも
のではない。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、高速
回転下にある冷却ロール表面上に溶融金属を噴射して形
成したパドルが、冷却ロールの連れ回り気流によって乱
され、製造した薄帯の表面状態が低下することを減少さ
せることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るノズルの縦断面図である。
【図2】図1のA−A矢視図である。
【図3】図1のB−B矢視図である。
【図4】本発明に係るノズルの別態様を示す図であり、
図1のA−A矢視図に対応する部分を示す図である。
【図5】図4のノズルを用いた場合の冷却ロールの連れ
回り気流の流れを示す図である。
【図6】図4のノズルに、冷却ロールの連れ回り気流を
流す流通溝を追加したものを示す図であり、図1のA−
A矢視図に対応する。
【図7】図6のノズルを用いた場合の上記連れ回り気流
の流れを示す図である。
【図8】従来のノズルを用いた非晶質金属薄帯の製造状
況を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 溶融金属 2 冷却ロール 3 ノズル 4 湯溜り(パドル) 5 連れ回り気流 6 ガス溜り 7 非晶質金属薄帯(薄帯) 8 噴射スリット 9 流通溝 10 耐火材
フロントページの続き (72)発明者 中川 健次 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 佐藤 邦昭 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンディッシュからの溶融金属を高速回
    転する冷却ロール表面上に供給し、そこに湯溜りを形成
    する噴射スリットと、該噴射スリットを囲む耐火材とか
    らなる非晶質金属薄帯の製造用ノズルにおいて、 上記高速回転する冷却ロールの連れ回り気流を流す流通
    溝を、上記耐火材の中に、該耐火材の下面から上方で、
    且つノズル幅方向に設けたことを特徴とする非晶質金属
    薄帯の製造用ノズル。
  2. 【請求項2】 上記流通溝を、上記噴射スリットより冷
    却ロール回転方向上流側の上記耐火材鉛直面に平行して
    設けたことを特徴とする請求項1記載の非晶質金属薄帯
    の製造用ノズル。
  3. 【請求項3】 上記流通溝を、上記噴射スリットより冷
    却ロール回転方向の上流側で上記耐火材の中に、上記冷
    却ロール回転方向の下流側に対してくの字に折曲げた形
    状としたことを特徴とする請求項1記載の非晶質金属薄
    帯の製造用ノズル。
  4. 【請求項4】 タンディッシュからの溶融金属を高速回
    転する冷却ロール表面上に供給し、そこに湯溜りを形成
    する噴射スリットと、該噴射スリットを囲む耐火材とか
    らなる非晶質金属薄帯の製造用ノズルにおいて、 上記噴射スリットを、上記冷却ロール回転方向の下流側
    に対してくの字に中央部で折曲げ、上記高速回転する冷
    却ロールの連れ回り気流が通過する該冷却ロール上の面
    積を広めたことを特徴とする非晶質金属薄帯の製造用ノ
    ズル。
  5. 【請求項5】 上記噴射スリットより冷却ロール回転方
    向上流側の耐火材の中に、該冷却ロール回転方向の下流
    側に対してくの字形状の上記高速回転する冷却ロールの
    連れ回り気流を流す流通溝を、該耐火材の下面から上方
    で、且つノズル幅方向に設けたことを特徴とする請求項
    4記載の非晶質金属薄帯の製造用ノズル。
  6. 【請求項6】 上記くの字形状は、その中央部で折曲
    り、該折曲り点の両側部分が直線であることを特徴とす
    る請求項3、4及び5のいずれかに記載の非晶質金属薄
    帯の製造用ノズル。
JP13756094A 1994-06-20 1994-06-20 非晶質金属薄帯の製造用ノズル Withdrawn JPH081285A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103433444A (zh) * 2013-08-28 2013-12-11 青岛云路新能源科技有限公司 一种生产非晶薄带的弧形喷嘴

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103433444A (zh) * 2013-08-28 2013-12-11 青岛云路新能源科技有限公司 一种生产非晶薄带的弧形喷嘴

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