JPH11138239A - 金属薄帯製造装置 - Google Patents
金属薄帯製造装置Info
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- JPH11138239A JPH11138239A JP10155036A JP15503698A JPH11138239A JP H11138239 A JPH11138239 A JP H11138239A JP 10155036 A JP10155036 A JP 10155036A JP 15503698 A JP15503698 A JP 15503698A JP H11138239 A JPH11138239 A JP H11138239A
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- Japan
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- roll
- air
- cooling roll
- cooling
- gas flow
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Classifications
-
- 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
- B22D11/0697—Accessories therefor for casting in a protected atmosphere
-
- 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
- B22D11/0611—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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャンバのような大がかりで、かつ作業性に
劣る付帯設備を設けることなく溶湯ノズル近傍雰囲気の
酸素濃度を低減する。 【解決手段】 冷却ロール1をロール側面大気遮断板6
3、ロール前方大気遮断板65、ロール正面上大気遮断
板66、ロール正面大気遮断板67で覆い、冷却ロール
1の回転方向前方に大気滞留部68を設ける。
劣る付帯設備を設けることなく溶湯ノズル近傍雰囲気の
酸素濃度を低減する。 【解決手段】 冷却ロール1をロール側面大気遮断板6
3、ロール前方大気遮断板65、ロール正面上大気遮断
板66、ロール正面大気遮断板67で覆い、冷却ロール
1の回転方向前方に大気滞留部68を設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は非晶質金属等の金属
薄帯を製造する装置および製造方法に関する。
薄帯を製造する装置および製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属薄帯を製造する方法として、単一の
冷却ロールを用いる単ロール法が現在最も普及してい
る。図24は単ロール法を実施するための装置の要部を
示しているが、冷却ロール101を高速で回転させつつ
その冷却面頂部に近接した溶湯ノズル102から溶融金
属103を噴出することにより、溶融金属103を冷却
ロール101の冷却面で急冷凝固させつつ、冷却ロール
の回転方向(矢印A方向)に引き出すというものであ
る。
冷却ロールを用いる単ロール法が現在最も普及してい
る。図24は単ロール法を実施するための装置の要部を
示しているが、冷却ロール101を高速で回転させつつ
その冷却面頂部に近接した溶湯ノズル102から溶融金
属103を噴出することにより、溶融金属103を冷却
ロール101の冷却面で急冷凝固させつつ、冷却ロール
の回転方向(矢印A方向)に引き出すというものであ
る。
【0003】溶湯ノズル102から噴出した溶融金属1
03は溶湯ノズル102の先端と冷却ロール101の冷
却面との間に溜まり(以下「パドル」)104を形成
し、冷却ロール101の回転に伴ってパドル104から
逐次溶融金属103が引き出され、冷却ロール101の
表面上で急冷凝固し、薄帯105が連続的に形成され
る。
03は溶湯ノズル102の先端と冷却ロール101の冷
却面との間に溜まり(以下「パドル」)104を形成
し、冷却ロール101の回転に伴ってパドル104から
逐次溶融金属103が引き出され、冷却ロール101の
表面上で急冷凝固し、薄帯105が連続的に形成され
る。
【0004】単ロール法に供される材料が酸化されやす
い組成からなる場合には、材料の酸化により溶湯ノズル
102が詰まり、溶融金属の噴出が滞ることがあった。
この問題点を解消するために、従来は薄帯の製造装置全
体をチャンバ内に配置し、そのチャンバ内を不活性ガス
雰囲気とすることにより、溶湯ノズル近傍の酸素濃度を
低減して材料の酸化を防止する方法が提案されている。
い組成からなる場合には、材料の酸化により溶湯ノズル
102が詰まり、溶融金属の噴出が滞ることがあった。
この問題点を解消するために、従来は薄帯の製造装置全
体をチャンバ内に配置し、そのチャンバ内を不活性ガス
雰囲気とすることにより、溶湯ノズル近傍の酸素濃度を
低減して材料の酸化を防止する方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】チャンバ内を不活性ガ
ス雰囲気とする方法は、溶湯ノズル詰まりを防止する上
では極めて有効な手段であるが、装置全体がチャンバ内
にあるため作業性の点で難点がある。例えば、1チャー
ジ毎にチャンバを開放して溶融母材を溶解炉またはるつ
ぼに装填し、再度チャンバを密閉した後に不活性ガス雰
囲気に置換するという煩雑な作業が必要である。また、
チャンバ内を不活性ガス雰囲気に保持するための付帯設
備のコストが大きいという問題もある。
ス雰囲気とする方法は、溶湯ノズル詰まりを防止する上
では極めて有効な手段であるが、装置全体がチャンバ内
にあるため作業性の点で難点がある。例えば、1チャー
ジ毎にチャンバを開放して溶融母材を溶解炉またはるつ
ぼに装填し、再度チャンバを密閉した後に不活性ガス雰
囲気に置換するという煩雑な作業が必要である。また、
チャンバ内を不活性ガス雰囲気に保持するための付帯設
備のコストが大きいという問題もある。
【0006】そこで本発明は、チャンバのような大がか
りで、かつ作業性に劣る付帯設備を設けることなく溶湯
ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を低減することが可能な金
属薄帯の製造装置の提供を課題とする。
りで、かつ作業性に劣る付帯設備を設けることなく溶湯
ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を低減することが可能な金
属薄帯の製造装置の提供を課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】溶湯ノズルの詰まりを防
止するために溶湯ノズル近傍のみを不活性ガス雰囲気と
することにり酸素量を低減することができれば、従来の
ように薄帯製造装置全体を不活性ガス雰囲気下に置く必
要はない。そして、溶湯ノズル近傍のみを不活性ガス雰
囲気とする設備であれば、従来のチャンバに比べて作業
性の向上、また、設備コスト低減を図ることが可能とな
る。そこで本発明者等はこの点に着目し検討を行ったと
ころ、冷却ロールの回転による大気の溶湯ノズル周囲へ
の巻き込みを防止する大気遮断手段を適所に設けること
により、溶湯ノズル周囲の酸素量を効率よく低減するこ
とができることを知見するに至った。
止するために溶湯ノズル近傍のみを不活性ガス雰囲気と
することにり酸素量を低減することができれば、従来の
ように薄帯製造装置全体を不活性ガス雰囲気下に置く必
要はない。そして、溶湯ノズル近傍のみを不活性ガス雰
囲気とする設備であれば、従来のチャンバに比べて作業
性の向上、また、設備コスト低減を図ることが可能とな
る。そこで本発明者等はこの点に着目し検討を行ったと
ころ、冷却ロールの回転による大気の溶湯ノズル周囲へ
の巻き込みを防止する大気遮断手段を適所に設けること
により、溶湯ノズル周囲の酸素量を効率よく低減するこ
とができることを知見するに至った。
【0008】本発明は、以上の知見に基づきなされたも
のであり、金属溶湯を冷却する冷却面を有する冷却ロー
ルと、冷却ロール所定のギャップを保持して前記冷却面
に望ませた溶湯ノズルと、前記溶湯ノズル周囲に不活性
ガスを供給するガスフロー供給手段と、冷却ロールの外
周の少なくとも一部を覆い、前記冷却ロールの回転によ
る大気の巻き込みを防止するロール外周大気遮断手段
と、前記ロール外周大気遮断手段の冷却ロール回転方向
前方に設置された大気滞留部とを有することを特徴とす
る金属薄帯製造装置である。
のであり、金属溶湯を冷却する冷却面を有する冷却ロー
ルと、冷却ロール所定のギャップを保持して前記冷却面
に望ませた溶湯ノズルと、前記溶湯ノズル周囲に不活性
ガスを供給するガスフロー供給手段と、冷却ロールの外
周の少なくとも一部を覆い、前記冷却ロールの回転によ
る大気の巻き込みを防止するロール外周大気遮断手段
と、前記ロール外周大気遮断手段の冷却ロール回転方向
前方に設置された大気滞留部とを有することを特徴とす
る金属薄帯製造装置である。
【0009】本発明の大気滞留部は、前記ロール外周大
気遮断手段の内部に設けられることもできるし、外部に
設けることもできる。また、前記大気滞留部は前記ロー
ル外周大気遮断手段の開口部面積より大の開口面積を有
するようにすれば、大気滞留効果を向上させることがで
きる。さらに、前記大気滞留部は複数の仕切板により区
切ることによっても大気滞留効果を向上させることがで
きる。
気遮断手段の内部に設けられることもできるし、外部に
設けることもできる。また、前記大気滞留部は前記ロー
ル外周大気遮断手段の開口部面積より大の開口面積を有
するようにすれば、大気滞留効果を向上させることがで
きる。さらに、前記大気滞留部は複数の仕切板により区
切ることによっても大気滞留効果を向上させることがで
きる。
【0010】本発明の前記大気滞留部は、冷却ロールの
回転方向に進むにしたがって開口面積を変化させるよう
に構成することができ、より具体的には、冷却ロールの
回転方向に進むにしたがって開口面積が大きくなる場合
と、逆に小さくなる場合とがある。また、大気滞留部の
側面を曲面とすることもできる。
回転方向に進むにしたがって開口面積を変化させるよう
に構成することができ、より具体的には、冷却ロールの
回転方向に進むにしたがって開口面積が大きくなる場合
と、逆に小さくなる場合とがある。また、大気滞留部の
側面を曲面とすることもできる。
【0011】本発明に於いては、前記ロール外周大気遮
断手段を、前記冷却ロールの回転方向前方、側面及び回
転方向後方に設けた遮断板から構成することがより望ま
しい。また、前記ロール回転方向前方に設けた遮断板に
は、冷却ロールで冷却されて形成された金属薄帯が通過
する通過口を設けることが望ましい。ガスフロー供給手
段は、溶湯ノズルを基準として、冷却ロールの回転方向
後方側に2ヶ所、回転方向に1ヶ所設けるのが望まし
い。特に、冷却ロールの回転方向後方側に配置した2つ
のガスフロー供給手段は、一方のガスフロー供給手段の
スリットが溶湯ノズル先端に臨むように配置され、他方
のガスフロー供給手段は溶湯ノズルと前記一方のガスフ
ロー供給手段との間に配置され、前記一方のガスフロー
供給手段からのガスフロー上に前記他方のガスフロー供
給手段からガスフローを供給することがより望ましい。
断手段を、前記冷却ロールの回転方向前方、側面及び回
転方向後方に設けた遮断板から構成することがより望ま
しい。また、前記ロール回転方向前方に設けた遮断板に
は、冷却ロールで冷却されて形成された金属薄帯が通過
する通過口を設けることが望ましい。ガスフロー供給手
段は、溶湯ノズルを基準として、冷却ロールの回転方向
後方側に2ヶ所、回転方向に1ヶ所設けるのが望まし
い。特に、冷却ロールの回転方向後方側に配置した2つ
のガスフロー供給手段は、一方のガスフロー供給手段の
スリットが溶湯ノズル先端に臨むように配置され、他方
のガスフロー供給手段は溶湯ノズルと前記一方のガスフ
ロー供給手段との間に配置され、前記一方のガスフロー
供給手段からのガスフロー上に前記他方のガスフロー供
給手段からガスフローを供給することがより望ましい。
【0012】本発明の金属薄帯製造装置を用いて薄帯を
製造するにあたっては、冷却ロールを回転する前から不
活性ガスを供給することが望ましい。これは、冷却ロー
ル回転後に不活性ガスを供給する場合に比べて、冷却ロ
ール回転前からガスフローを行った方が、酸素濃度の低
下が速くなるからである。したがって、溶湯ノズル近傍
雰囲気の酸素濃度を測定し、所定の酸素濃度に達した後
に冷却ロールの回転を行うようにすれば生産効率上望ま
しい。
製造するにあたっては、冷却ロールを回転する前から不
活性ガスを供給することが望ましい。これは、冷却ロー
ル回転後に不活性ガスを供給する場合に比べて、冷却ロ
ール回転前からガスフローを行った方が、酸素濃度の低
下が速くなるからである。したがって、溶湯ノズル近傍
雰囲気の酸素濃度を測定し、所定の酸素濃度に達した後
に冷却ロールの回転を行うようにすれば生産効率上望ま
しい。
【0013】本発明において、不活性ガスの供給条件と
しては、流速2〜80m/sec、流量200〜900l/min
の条件下で行えばよい。それは、流速が2m/sec未満で
は溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素量低減に効果がなく、一
方80m/secを超えるとガスフローによる周囲からの大
気の巻き込みが原因となり、酸素濃度低減効果が減じて
しまうからである。また、流量が200l/min未満では
やはり溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素量低減に効果がな
く、一方900l/minを超えても供給量に見合う効果が
望めないからである。また、ガスフローのより好ましい
範囲は、700〜900l/minであり、最も好ましくは
830l/minである。
しては、流速2〜80m/sec、流量200〜900l/min
の条件下で行えばよい。それは、流速が2m/sec未満で
は溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素量低減に効果がなく、一
方80m/secを超えるとガスフローによる周囲からの大
気の巻き込みが原因となり、酸素濃度低減効果が減じて
しまうからである。また、流量が200l/min未満では
やはり溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素量低減に効果がな
く、一方900l/minを超えても供給量に見合う効果が
望めないからである。また、ガスフローのより好ましい
範囲は、700〜900l/minであり、最も好ましくは
830l/minである。
【0014】不活性ガスの供給は、溶湯ノズルを基準と
して後方側、前方側のいずれか一方、または両方から行
うことができる。後方側から2系統のガスフロー、およ
び前方側から1系統のガスフローを供給することが望ま
しい。 この場合、前記後方側からの2系統のガスフロ
ーのうち、一方は冷却ロールの接線方向から供給し、他
方のガスフローは前記一方のガスフローの上方から供給
すれば、酸素濃度低減効果が顕著となる。
して後方側、前方側のいずれか一方、または両方から行
うことができる。後方側から2系統のガスフロー、およ
び前方側から1系統のガスフローを供給することが望ま
しい。 この場合、前記後方側からの2系統のガスフロ
ーのうち、一方は冷却ロールの接線方向から供給し、他
方のガスフローは前記一方のガスフローの上方から供給
すれば、酸素濃度低減効果が顕著となる。
【0015】その場合、後方側からの2系統のガスフロ
ーのうち、前記一方のガスフロー(第1のガスフロー)
は流速10〜35m/sec、流量5〜400l/min(常用:
300l/min)、前記他方のガスフロー(第2のガスフ
ロー)は流速2〜10m/sec、流量5〜400l/min(常
用:280l/min)、前方側から供給されるガスフロー
(第3のガスフロー)は流速10〜50m/sec、流量5
〜400l/min(常用:250l/min)とすることが望ま
しい。第1〜第3のガスフローのより望ましい範囲は、
各々、第1のガスフロー;流速15〜25m/sec、流量
5〜300l/min、第2のガスフロー;流速3〜7m/se
c、流量5〜300l/min、第3のガスフロー;流速30
〜45m/sec、流量5〜300l/minである。また、最も
好ましいガスフローの流量は、第1のガスフローが30
0l/min、第2のガスフローが280l/min、第3のガス
フローが250l/minである。
ーのうち、前記一方のガスフロー(第1のガスフロー)
は流速10〜35m/sec、流量5〜400l/min(常用:
300l/min)、前記他方のガスフロー(第2のガスフ
ロー)は流速2〜10m/sec、流量5〜400l/min(常
用:280l/min)、前方側から供給されるガスフロー
(第3のガスフロー)は流速10〜50m/sec、流量5
〜400l/min(常用:250l/min)とすることが望ま
しい。第1〜第3のガスフローのより望ましい範囲は、
各々、第1のガスフロー;流速15〜25m/sec、流量
5〜300l/min、第2のガスフロー;流速3〜7m/se
c、流量5〜300l/min、第3のガスフロー;流速30
〜45m/sec、流量5〜300l/minである。また、最も
好ましいガスフローの流量は、第1のガスフローが30
0l/min、第2のガスフローが280l/min、第3のガス
フローが250l/minである。
【0016】以上のガスフローは溶湯ノズルに近い位置
での比較的局所的なものであるが、これを補完する意味
で、冷却ロールの上・下方、及び/又は側方から、少な
くとも冷却ロールを含む広範囲にわたってガスフローを
供給することも有効である。本発明金属薄帯の製造方法
に用いる不活性ガスとしては、N2、He、Ar、K
r、XeおよびRnのうちの1種または2種以上から選
択されるが、後述の実施例から明らかなようにArが望
ましい。
での比較的局所的なものであるが、これを補完する意味
で、冷却ロールの上・下方、及び/又は側方から、少な
くとも冷却ロールを含む広範囲にわたってガスフローを
供給することも有効である。本発明金属薄帯の製造方法
に用いる不活性ガスとしては、N2、He、Ar、K
r、XeおよびRnのうちの1種または2種以上から選
択されるが、後述の実施例から明らかなようにArが望
ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】以下本発明金属薄帯製造装置の実
施の形態を図1〜図20に基づき説明する。図1は本実
施の形態にかかる金属薄帯製造装置の基本構成部(一部
の大気遮断板を除く)を示す側面図、図2〜図10は各
大気遮断板、大気滞留部を説明するための図、図11〜
図17は大気滞留部の種々の形態を示す図、図18〜図
20はガスフロー供給手段であるガスフローノズルの詳
細を示す図である。本実施の形態にかかる金属薄帯製造
装置は、冷却ロール1、溶湯を保持するるつぼ3の下端
部に連接される溶湯ノズル2、るつぼ3の外周に捲回・
配置された加熱コイル4、不活性ガスをフローするため
の第1〜第4のガスフローノズル51〜54、溶湯ノズ
ル近傍への大気流入を遮断することを目的とする大気遮
断板61〜67、および大気滞留部68から基本的に構
成される。
施の形態を図1〜図20に基づき説明する。図1は本実
施の形態にかかる金属薄帯製造装置の基本構成部(一部
の大気遮断板を除く)を示す側面図、図2〜図10は各
大気遮断板、大気滞留部を説明するための図、図11〜
図17は大気滞留部の種々の形態を示す図、図18〜図
20はガスフロー供給手段であるガスフローノズルの詳
細を示す図である。本実施の形態にかかる金属薄帯製造
装置は、冷却ロール1、溶湯を保持するるつぼ3の下端
部に連接される溶湯ノズル2、るつぼ3の外周に捲回・
配置された加熱コイル4、不活性ガスをフローするため
の第1〜第4のガスフローノズル51〜54、溶湯ノズ
ル近傍への大気流入を遮断することを目的とする大気遮
断板61〜67、および大気滞留部68から基本的に構
成される。
【0018】冷却ロール1は、図示しないモータにより
矢印(反時計)方向へ回転駆動される。冷却ロール1の
少なくとも表面は、炭素鋼、例えばJIS S45Cな
どのFe基合金、または真鍮(Cu−Zn合金)、ある
いは純Cuで構成することが望ましい。冷却ロール1の
少なくとも表面が真鍮あるいは純Cuであると、熱伝導
性が高いことから、冷却効果が高く、溶湯の急冷に適し
ている。冷却効果を向上させるためには、内部に水冷構
造を設けることが望ましい。
矢印(反時計)方向へ回転駆動される。冷却ロール1の
少なくとも表面は、炭素鋼、例えばJIS S45Cな
どのFe基合金、または真鍮(Cu−Zn合金)、ある
いは純Cuで構成することが望ましい。冷却ロール1の
少なくとも表面が真鍮あるいは純Cuであると、熱伝導
性が高いことから、冷却効果が高く、溶湯の急冷に適し
ている。冷却効果を向上させるためには、内部に水冷構
造を設けることが望ましい。
【0019】るつぼ3内で溶解された溶融金属は、下端
部の溶湯ノズル2から噴出される。るつぼ3の上部は、
供給管7を介してArガスなどのガス供給源8に接続さ
れると共に、供給管7には、圧力調整弁9と電磁弁10
とが組み込まれ、供給管7において圧力調整弁9と電磁
弁10との間には圧力計11が組み込まれている。ま
た、供給管7には補助管12が並列的に接続され、補助
管12には圧力調整弁13、流量調整弁14、流量計1
5が組み込まれている。したがって、ガス供給源8から
るつぼ3内にArガスなどのガスを供給して溶湯ノズル
2から溶湯を冷却ロール1に噴出することができるよう
になっている。
部の溶湯ノズル2から噴出される。るつぼ3の上部は、
供給管7を介してArガスなどのガス供給源8に接続さ
れると共に、供給管7には、圧力調整弁9と電磁弁10
とが組み込まれ、供給管7において圧力調整弁9と電磁
弁10との間には圧力計11が組み込まれている。ま
た、供給管7には補助管12が並列的に接続され、補助
管12には圧力調整弁13、流量調整弁14、流量計1
5が組み込まれている。したがって、ガス供給源8から
るつぼ3内にArガスなどのガスを供給して溶湯ノズル
2から溶湯を冷却ロール1に噴出することができるよう
になっている。
【0020】金属薄帯製造時には、冷却ロール1を高速
で回転させつつ、その頂部付近、もしくは、頂部よりや
や前方に近接配置したノズル2から溶湯を噴出すること
により、冷却ロール1の表面で急速冷却して固化させつ
つ、薄帯を冷却ロール1の回転方向に帯状となして引き
出す。溶湯ノズル2の溶湯吹き出し口は矩形状を有する
が、吹出し幅(冷却ロール1の回転方向の幅)は、0.
2〜0.8mm程度であることが望ましい。0.2mm未満
であると溶湯の組成によっては溶湯ノズル詰まりが生じ
やすくなり、また、0.8mmを超えると十分な冷却が困
難な場合があるからである。
で回転させつつ、その頂部付近、もしくは、頂部よりや
や前方に近接配置したノズル2から溶湯を噴出すること
により、冷却ロール1の表面で急速冷却して固化させつ
つ、薄帯を冷却ロール1の回転方向に帯状となして引き
出す。溶湯ノズル2の溶湯吹き出し口は矩形状を有する
が、吹出し幅(冷却ロール1の回転方向の幅)は、0.
2〜0.8mm程度であることが望ましい。0.2mm未満
であると溶湯の組成によっては溶湯ノズル詰まりが生じ
やすくなり、また、0.8mmを超えると十分な冷却が困
難な場合があるからである。
【0021】金属薄帯製造時の冷却ロール1と溶湯ノズ
ル2との間隔は、0.2〜0.8mmの範囲で選択すれば
よい。0.2mm未満では溶湯の噴出が困難となり、溶湯
ノズル2の破損を引き起こすおそれがあるからであり、
また、0.8mmを超えると良好な性状の薄帯製造が困難
となるからである。冷却ロール1と溶湯ノズル2との間
隔が調整できるように、るつぼ3は図示しない昇降手段
により昇降可能である。金属薄帯製造開始後から冷却ロ
ール1は温度上昇により表面が熱膨張して径が拡大する
ため、冷却ロール1と溶湯ノズル2との間隔を製造開始
後に徐々に大きくしていくことが板厚精度の高い薄帯を
製造するためには望ましい。
ル2との間隔は、0.2〜0.8mmの範囲で選択すれば
よい。0.2mm未満では溶湯の噴出が困難となり、溶湯
ノズル2の破損を引き起こすおそれがあるからであり、
また、0.8mmを超えると良好な性状の薄帯製造が困難
となるからである。冷却ロール1と溶湯ノズル2との間
隔が調整できるように、るつぼ3は図示しない昇降手段
により昇降可能である。金属薄帯製造開始後から冷却ロ
ール1は温度上昇により表面が熱膨張して径が拡大する
ため、冷却ロール1と溶湯ノズル2との間隔を製造開始
後に徐々に大きくしていくことが板厚精度の高い薄帯を
製造するためには望ましい。
【0022】第1のガスフローノズル51は、溶湯ノズ
ル2を基準として後方側に配置されている。第1のガス
フローノズル51は、冷却ロール1の後方のほぼ接線方
向から溶湯ノズル2の先端近傍200(以下、パドル部
分200)にガスをフローするためのものである。図1
9に示すように第1のガスフローノズル51は幅5mmの
比較的細いスリット510を有し、ある程度速い流速で
ガスをフローする。
ル2を基準として後方側に配置されている。第1のガス
フローノズル51は、冷却ロール1の後方のほぼ接線方
向から溶湯ノズル2の先端近傍200(以下、パドル部
分200)にガスをフローするためのものである。図1
9に示すように第1のガスフローノズル51は幅5mmの
比較的細いスリット510を有し、ある程度速い流速で
ガスをフローする。
【0023】第2のガスフローノズル52は、第1のガ
スフローノズル51から供給されたガスフローを大気と
遮断して大気が巻き込まれるのを防止するガスフローを
供給するために、溶湯ノズル2と第1のガスフローノズ
ル51との間に設置されている。第2のガスフローノズ
ル52は、図18に示すように、第1のガスフローノズ
ル51より広い20mmのスリット520を有し、第1の
ガスフローより遅い流速でガスフローを行う。
スフローノズル51から供給されたガスフローを大気と
遮断して大気が巻き込まれるのを防止するガスフローを
供給するために、溶湯ノズル2と第1のガスフローノズ
ル51との間に設置されている。第2のガスフローノズ
ル52は、図18に示すように、第1のガスフローノズ
ル51より広い20mmのスリット520を有し、第1の
ガスフローより遅い流速でガスフローを行う。
【0024】第3のガスフローノズル53は、冷却ロー
ル1の前方正面方向からの大気の流入を防止することを
目的とするものである。第3のガスフローノズルの形状
は第2のガスフローノズル52と同様であるが、スリッ
ト540の幅を2.5mmと狭くしている。
ル1の前方正面方向からの大気の流入を防止することを
目的とするものである。第3のガスフローノズルの形状
は第2のガスフローノズル52と同様であるが、スリッ
ト540の幅を2.5mmと狭くしている。
【0025】第4のガスフローノズル54は、図20に
示すように一端部側に20mm間隔でφ2mmのガスフロー
用スリット530を10ヶ所開けたφ5mmの銅パイプを
円弧状に巻回し、るつぼ3の上部外周に配置する。第4
のガスフローノズル54は、溶湯ノズル2の上部から下
部に向けて溶湯ノズル2を取り囲むようにガスを供給す
ることによってパドル部分200への大気の巻き込みを
防止することを目的として設置したものである。以上の
第1〜第4のガスフローノズルは、単独で用いることは
勿論、複数を組み合わせて使用することができる。パド
ル部分200の酸素低減効果は、第1および第2のガス
フローノズルが最も大きい。
示すように一端部側に20mm間隔でφ2mmのガスフロー
用スリット530を10ヶ所開けたφ5mmの銅パイプを
円弧状に巻回し、るつぼ3の上部外周に配置する。第4
のガスフローノズル54は、溶湯ノズル2の上部から下
部に向けて溶湯ノズル2を取り囲むようにガスを供給す
ることによってパドル部分200への大気の巻き込みを
防止することを目的として設置したものである。以上の
第1〜第4のガスフローノズルは、単独で用いることは
勿論、複数を組み合わせて使用することができる。パド
ル部分200の酸素低減効果は、第1および第2のガス
フローノズルが最も大きい。
【0026】以上の第1〜第4のガスフローノズルは局
所的なガスフローを主に目的としているが、図1に示す
ように、第5のガスフローノズル55、第6のガスフロ
ーノズル56のように冷却ロール1の径を含む広い範囲
でガスフローを供給するガスフロー供給手段を設けるこ
ともできる。第5のガスフローノズル55、第6のガス
フローノズル56からガスフローを行うことにより、第
1〜第4のガスフローノズルによる酸素濃度低減効果を
より高めることが可能となる。なお、第5のガスフロー
ノズル55、第6のガスフローノズル56によるガスフ
ローの供給量としては、各々、25〜500l/min、2
0〜500l/minとすることが望ましい。
所的なガスフローを主に目的としているが、図1に示す
ように、第5のガスフローノズル55、第6のガスフロ
ーノズル56のように冷却ロール1の径を含む広い範囲
でガスフローを供給するガスフロー供給手段を設けるこ
ともできる。第5のガスフローノズル55、第6のガス
フローノズル56からガスフローを行うことにより、第
1〜第4のガスフローノズルによる酸素濃度低減効果を
より高めることが可能となる。なお、第5のガスフロー
ノズル55、第6のガスフローノズル56によるガスフ
ローの供給量としては、各々、25〜500l/min、2
0〜500l/minとすることが望ましい。
【0027】以上の各ガスフローノズルには、図1の第
1のガスフローノズル51について例示するように、圧
力調整弁16が接続された接続管17を介してガス供給
源18を接続する。
1のガスフローノズル51について例示するように、圧
力調整弁16が接続された接続管17を介してガス供給
源18を接続する。
【0028】次に、大気遮断板について説明する。ロー
ル表面大気遮断板61は、冷却ロール1の表面に付着し
てくる大気のパドル部分200への流入を遮断すること
を目的として設置するものであり、鋭角の先端部を有す
る板状構造を有し、その鋭角の先端部を冷却ロール1の
表面に接触するよう配置する(図5参照)。したがっ
て、冷却ロール1を高速で回転すると、冷却ロール1の
表面に付着してパドル部分200へ流入しようとする大
気を、ロール表面大気遮断板61により掻き取るように
して遮断する。図1に示すように、第1および第2のガ
スフローノズル51、52を、このロール表面大気遮断
板61と溶湯ノズル2との間に配置しているので、ロー
ル表面大気遮断板61により大気を遮断した直後に不活
性ガスフローが供給されることになり、パドル部分20
0の酸素濃度低減効果を向上させる。なお、大気のパド
ル部分200への流入をさらに効果的に遮断するため
に、ロール表面大気遮断板61を複数設けても良い。
ル表面大気遮断板61は、冷却ロール1の表面に付着し
てくる大気のパドル部分200への流入を遮断すること
を目的として設置するものであり、鋭角の先端部を有す
る板状構造を有し、その鋭角の先端部を冷却ロール1の
表面に接触するよう配置する(図5参照)。したがっ
て、冷却ロール1を高速で回転すると、冷却ロール1の
表面に付着してパドル部分200へ流入しようとする大
気を、ロール表面大気遮断板61により掻き取るように
して遮断する。図1に示すように、第1および第2のガ
スフローノズル51、52を、このロール表面大気遮断
板61と溶湯ノズル2との間に配置しているので、ロー
ル表面大気遮断板61により大気を遮断した直後に不活
性ガスフローが供給されることになり、パドル部分20
0の酸素濃度低減効果を向上させる。なお、大気のパド
ル部分200への流入をさらに効果的に遮断するため
に、ロール表面大気遮断板61を複数設けても良い。
【0029】ロール後方大気遮断板62は、冷却ロール
1の後方下部からの大気流入を遮断することを目的とし
て設置するものであり、冷却ロール1の幅より大きい幅
を有する平板状構造を有する(図6参照) 前記のロール表面大気遮断板61及びロール後方大気遮
断板62は、冷却ロール1の回転方向後方、即ち金属薄
帯が引き出される方向の反対方向に向けて溶湯ノズル2
から離間して設置される。
1の後方下部からの大気流入を遮断することを目的とし
て設置するものであり、冷却ロール1の幅より大きい幅
を有する平板状構造を有する(図6参照) 前記のロール表面大気遮断板61及びロール後方大気遮
断板62は、冷却ロール1の回転方向後方、即ち金属薄
帯が引き出される方向の反対方向に向けて溶湯ノズル2
から離間して設置される。
【0030】ロール側面大気遮断板63は、冷却ロール
1の側面からの大気の巻き込みを遮断することを目的と
して設置するものであり、冷却ロール1より大径の円板
状を有し、冷却ロール1の両側面に接触、配置してある
(図1〜図4参照)。
1の側面からの大気の巻き込みを遮断することを目的と
して設置するものであり、冷却ロール1より大径の円板
状を有し、冷却ロール1の両側面に接触、配置してある
(図1〜図4参照)。
【0031】ロール外周大気遮断板64は、前記ロール
側面大気遮断板63の外周縁において、冷却ロール1の
外周と離間しつつ冷却ロール1の外周に沿って冷却ロー
ル1を取り囲むように配置してある(図2〜図4参
照)。即ち、図3に示すように、ロール外周大気遮断板
64は、溶湯ノズル2近傍から冷却ロール1の回転方向
後方、つまり薄帯が引き出される方向の反対方向に向け
て冷却ロール1の外周に沿って延在している。冷却ロー
ル1は、ロール外周大気遮断板64と一対のロール側面
大気遮断板63とにより区画された空間に配置される。
ロール外周大気遮断板64は、ロール表面大気遮断板6
1による大気遮断効果をより向上させることができる。
側面大気遮断板63の外周縁において、冷却ロール1の
外周と離間しつつ冷却ロール1の外周に沿って冷却ロー
ル1を取り囲むように配置してある(図2〜図4参
照)。即ち、図3に示すように、ロール外周大気遮断板
64は、溶湯ノズル2近傍から冷却ロール1の回転方向
後方、つまり薄帯が引き出される方向の反対方向に向け
て冷却ロール1の外周に沿って延在している。冷却ロー
ル1は、ロール外周大気遮断板64と一対のロール側面
大気遮断板63とにより区画された空間に配置される。
ロール外周大気遮断板64は、ロール表面大気遮断板6
1による大気遮断効果をより向上させることができる。
【0032】ロール前方大気遮断板65は、冷却ロール
1の両側面から冷却ロール1の回転方向前方にむけて、
つまり冷却ロール1の両側面から薄帯が引き出される方
向に向けて、引き出される薄帯を挟むようにして延在し
ている。ロール前方大気遮断板65は、冷却ロール1の
両側面前方からの大気の流入を遮断することを目的とし
て設置するものであり、前記ロール側面大気遮断板63
から冷却ロール1の前方に延設される(図2、図4参
照)。尚、ロール側面大気遮断板63とロール前方大気
遮断板65は、一体であっても良い。
1の両側面から冷却ロール1の回転方向前方にむけて、
つまり冷却ロール1の両側面から薄帯が引き出される方
向に向けて、引き出される薄帯を挟むようにして延在し
ている。ロール前方大気遮断板65は、冷却ロール1の
両側面前方からの大気の流入を遮断することを目的とし
て設置するものであり、前記ロール側面大気遮断板63
から冷却ロール1の前方に延設される(図2、図4参
照)。尚、ロール側面大気遮断板63とロール前方大気
遮断板65は、一体であっても良い。
【0033】ロール正面上大気遮断板66は、冷却ロー
ル1の回転方向前方にむけて、つまり冷却ロール1によ
り薄帯が引き出される方向にむけて、溶湯ノズル近傍か
ら延在するように配置されている。ロール正面上大気遮
断板66は、冷却ロール1の上方からの大気の流入を遮
断することを目的として設置するものであり、前記ロー
ル前方大気遮断板65の上縁に載置、固定してある(図
2、図4参照)。
ル1の回転方向前方にむけて、つまり冷却ロール1によ
り薄帯が引き出される方向にむけて、溶湯ノズル近傍か
ら延在するように配置されている。ロール正面上大気遮
断板66は、冷却ロール1の上方からの大気の流入を遮
断することを目的として設置するものであり、前記ロー
ル前方大気遮断板65の上縁に載置、固定してある(図
2、図4参照)。
【0034】ロール正面大気遮断板67は、冷却ロール
1の回転方向、つまり冷却ロール1により薄帯が引き出
される方向にあり、引き出された薄帯が突き当たるよう
に配置されている。ロール正面大気遮断板67は、冷却
ロール1の冷却面に対向する前方からの大気の流入を遮
断することを目的として設置するものであり、本実施の
形態においては前記ロール前方大気遮断板65の前端お
よび略中央部の2箇所に設置している(図2、図4参
照)。なお、ロール正面大気遮断板67の下端部には、
薄帯通過口671が設けられており、薄帯製造時には、
この薄帯通過口671を薄帯が通過する。本実施の形態
においては、ロール正面大気遮断板67を2ヶ所に設置
しており、この間の空間が大気滞留部68を形成する。
1の回転方向、つまり冷却ロール1により薄帯が引き出
される方向にあり、引き出された薄帯が突き当たるよう
に配置されている。ロール正面大気遮断板67は、冷却
ロール1の冷却面に対向する前方からの大気の流入を遮
断することを目的として設置するものであり、本実施の
形態においては前記ロール前方大気遮断板65の前端お
よび略中央部の2箇所に設置している(図2、図4参
照)。なお、ロール正面大気遮断板67の下端部には、
薄帯通過口671が設けられており、薄帯製造時には、
この薄帯通過口671を薄帯が通過する。本実施の形態
においては、ロール正面大気遮断板67を2ヶ所に設置
しており、この間の空間が大気滞留部68を形成する。
【0035】以上の各大気遮断板61〜67は、単独で
用いることは勿論、複数で用いることもできる。全ての
大気遮断板61〜67を設置すると冷却ロール1をほぼ
取り囲むことになり、前記第1〜第4のガスフローノズ
ル51〜54からのガスフローによって、パドル部分の
酸素濃度低減効果を最も向上することができる。なお、
以上の各大気遮断板61〜67を単独で用いる場合に
は、ロール表面大気遮断板61、ロール側面大気遮断板
63の酸素量低減効果が最も顕著である。
用いることは勿論、複数で用いることもできる。全ての
大気遮断板61〜67を設置すると冷却ロール1をほぼ
取り囲むことになり、前記第1〜第4のガスフローノズ
ル51〜54からのガスフローによって、パドル部分の
酸素濃度低減効果を最も向上することができる。なお、
以上の各大気遮断板61〜67を単独で用いる場合に
は、ロール表面大気遮断板61、ロール側面大気遮断板
63の酸素量低減効果が最も顕著である。
【0036】以上の実施の形態においては、大気遮断板
65、66、67で囲まれた空間内に大気滞留部68を
形成したが、図7、図8に示すように、大気遮断版で囲
まれた空間外に大気滞留部を形成することもできる。す
なわち、図7、図8はそれぞれ装置の側面、正面(図8
では冷却ロール1、ロール側面大気遮断板63は省略)
を示しているが、大気滞留部68は、ロール正面大気遮
断板67より幅広の後壁685、上・下壁681、68
2、左・右壁683、684により形成される。なお、
この実施の形態では大気滞留部68の一方端は開口して
いるが、閉じることもできる。
65、66、67で囲まれた空間内に大気滞留部68を
形成したが、図7、図8に示すように、大気遮断版で囲
まれた空間外に大気滞留部を形成することもできる。す
なわち、図7、図8はそれぞれ装置の側面、正面(図8
では冷却ロール1、ロール側面大気遮断板63は省略)
を示しているが、大気滞留部68は、ロール正面大気遮
断板67より幅広の後壁685、上・下壁681、68
2、左・右壁683、684により形成される。なお、
この実施の形態では大気滞留部68の一方端は開口して
いるが、閉じることもできる。
【0037】図7、図8に示す形態の大気滞留部68に
は、図9に示すように、複数の仕切板686を設けても
よい。このように複数の仕切板686を設けることによ
り大気滞留の効果が一段と向上する。また、図10に示
すように大気遮断板65、66、67で囲まれた空間内
に仕切板686を複数設けることによっても大気滞留部
68を形成することもできる。
は、図9に示すように、複数の仕切板686を設けても
よい。このように複数の仕切板686を設けることによ
り大気滞留の効果が一段と向上する。また、図10に示
すように大気遮断板65、66、67で囲まれた空間内
に仕切板686を複数設けることによっても大気滞留部
68を形成することもできる。
【0038】図7、図8に示す大気滞留部68は一定の
幅を有しているが、本発明の大気滞留部はこれに限定さ
れない。図11、図12は大気滞留部の種々の形態を示
す平面模式図であり、ロール正面大気遮断板67からロ
ール回転方向に進むにしたがって徐々に幅が広くなる形
態(図11(a))、これとは逆に徐々に幅が狭くなる
形態(図11(b))、幅が一旦広くなり、途中から狭
くなる形態(図11(c)、図11(d)、図12
(a))、長手方向に凹凸が存在する形態(図12
(b))、によっても実施することができる。
幅を有しているが、本発明の大気滞留部はこれに限定さ
れない。図11、図12は大気滞留部の種々の形態を示
す平面模式図であり、ロール正面大気遮断板67からロ
ール回転方向に進むにしたがって徐々に幅が広くなる形
態(図11(a))、これとは逆に徐々に幅が狭くなる
形態(図11(b))、幅が一旦広くなり、途中から狭
くなる形態(図11(c)、図11(d)、図12
(a))、長手方向に凹凸が存在する形態(図12
(b))、によっても実施することができる。
【0039】また仕切板686については、図9に示し
たように鉛直方向に設ける以外に、図13に示すように
水平方向に設ける形態、図14に示すように斜めに設け
る形態によっても実施することができる。
たように鉛直方向に設ける以外に、図13に示すように
水平方向に設ける形態、図14に示すように斜めに設け
る形態によっても実施することができる。
【0040】また、大気滞留部68の外周形状について
は、図15(a)、(b)に示すように後端に後方に延
びる突起部687を設ける形態、図16(a)、(b)
に示すように前端に前方に延びる突起部687を設ける
形態、図17(a)、(b)に示すように前端及び後端
に側方に延びる突起部687を設ける形態によっても実
施することができる。
は、図15(a)、(b)に示すように後端に後方に延
びる突起部687を設ける形態、図16(a)、(b)
に示すように前端に前方に延びる突起部687を設ける
形態、図17(a)、(b)に示すように前端及び後端
に側方に延びる突起部687を設ける形態によっても実
施することができる。
【0041】図1に示す薄帯製造装置は小容量のるつぼ
3を用いているので、大量の金属薄帯を連続的に製造す
る場合には、図21に示す基本構成からなる金属薄帯製
造装置に本発明のガスフロー、大気遮断手段、大気滞留
部を適用することができる。すなわち、図21に示す金
属薄帯製造装置は、溶融金属19は、溶解炉20に保持
されており、この溶解炉20の底部流出口から流出管2
1を経由してタンディッシュ22に供給される。タンデ
ィッシュ22の底部には溶湯ノズル2が設けられてお
り、この溶湯ノズル2から高速回転する冷却ロール1の
表面に噴出され、凝固し、薄帯が形成される。この装置
によると、タンディッシュ22内の溶融金属が減少した
場合に、溶解炉20から逐次溶湯をタンディッシュ22
に補充することができるので、連続生産に適する。
3を用いているので、大量の金属薄帯を連続的に製造す
る場合には、図21に示す基本構成からなる金属薄帯製
造装置に本発明のガスフロー、大気遮断手段、大気滞留
部を適用することができる。すなわち、図21に示す金
属薄帯製造装置は、溶融金属19は、溶解炉20に保持
されており、この溶解炉20の底部流出口から流出管2
1を経由してタンディッシュ22に供給される。タンデ
ィッシュ22の底部には溶湯ノズル2が設けられてお
り、この溶湯ノズル2から高速回転する冷却ロール1の
表面に噴出され、凝固し、薄帯が形成される。この装置
によると、タンディッシュ22内の溶融金属が減少した
場合に、溶解炉20から逐次溶湯をタンディッシュ22
に補充することができるので、連続生産に適する。
【0042】本発明に適用して有効な材料としては、以
下が掲げられる。 FebBxMy ただし、Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W
から選ばれた1種または2種以上の元素(Zr,Hf,N
bのいずれかを必ず含む)であり、bは75原子%以上
93原子%以下、xは0.5原子%以上18原子%以
下、yは4原子%以上9原子%以下。 (Fe1-aZa)bBxMy ただし、Zは、Ni,Coのうち1種または2種、M
は、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
た1種または2種以上の元素(Zr,Hf,Nbのいずれ
かを必ず含む)であり、aは0.2以下、bは75原子
%以上93原子%以下、xは0.5原子%以上18原子
%以下、yは4原子%以上9原子%以下。
下が掲げられる。 FebBxMy ただし、Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W
から選ばれた1種または2種以上の元素(Zr,Hf,N
bのいずれかを必ず含む)であり、bは75原子%以上
93原子%以下、xは0.5原子%以上18原子%以
下、yは4原子%以上9原子%以下。 (Fe1-aZa)bBxMy ただし、Zは、Ni,Coのうち1種または2種、M
は、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
た1種または2種以上の元素(Zr,Hf,Nbのいずれ
かを必ず含む)であり、aは0.2以下、bは75原子
%以上93原子%以下、xは0.5原子%以上18原子
%以下、yは4原子%以上9原子%以下。
【0043】FebBxMyXz ただし、Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W
から選ばれた1種または2種以上の元素(Zr,Hf,N
bのいずれかを必ず含む)、XはCu,Ag,Cr,Ru,
Rh,Irから選ばれた1種または2種以上の元素であ
り、bは75原子%以上93原子%以下、xは0.5原
子%以上18原子%以下、yは4原子%以上9原子%以
下、Zは5原子%以下。
から選ばれた1種または2種以上の元素(Zr,Hf,N
bのいずれかを必ず含む)、XはCu,Ag,Cr,Ru,
Rh,Irから選ばれた1種または2種以上の元素であ
り、bは75原子%以上93原子%以下、xは0.5原
子%以上18原子%以下、yは4原子%以上9原子%以
下、Zは5原子%以下。
【0044】(Fe1-aZa)bBxMyXz ただし、Zは、Ni,Coのうち1種または2種、M
は、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
た1種または2種以上の元素(Zr,Hf,Nbのいずれ
かを必ず含む)、XはCu,Ag,Cr,Ru,Rh,Ir
から選ばれた1種または2種以上の元素であり、aは
0.2以下、bは75原子%以上93原子%以下、xは
0.5原子%以上18原子%以下、yは4原子%以上9
原子%以下、Zは5原子%以下。
は、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
た1種または2種以上の元素(Zr,Hf,Nbのいずれ
かを必ず含む)、XはCu,Ag,Cr,Ru,Rh,Ir
から選ばれた1種または2種以上の元素であり、aは
0.2以下、bは75原子%以上93原子%以下、xは
0.5原子%以上18原子%以下、yは4原子%以上9
原子%以下、Zは5原子%以下。
【0045】FebBxMyX't ただし、Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W
から選ばれた1種または2種以上の元素(Zr,Hf,N
bのいずれかを必ず含む)、X'はSi,Al,Ge,Ga
から選ばれた1種または2種以上の元素であり、bは7
5原子%以上93原子%以下、xは0.5原子%以上1
8原子%以下、yは4原子%以上9原子%以下、tは4
原子%以下。
から選ばれた1種または2種以上の元素(Zr,Hf,N
bのいずれかを必ず含む)、X'はSi,Al,Ge,Ga
から選ばれた1種または2種以上の元素であり、bは7
5原子%以上93原子%以下、xは0.5原子%以上1
8原子%以下、yは4原子%以上9原子%以下、tは4
原子%以下。
【0046】(Fe1-aZa)bBxMyX't ただし、Zは、Ni,Coのうち1種または2種、M
は、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
た1種または2種以上の元素(Zr,Hf,Nbのいずれ
かを必ず含む)、X'はSi,Al,Ge,Gaから選ばれ
た1種または2種以上の元素であり、aは0.2以下、
bは75原子%以上93原子%以下、xは0.5原子%
以上18原子%以下、yは4原子%以上9原子%以下、
tは4原子%以下。
は、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
た1種または2種以上の元素(Zr,Hf,Nbのいずれ
かを必ず含む)、X'はSi,Al,Ge,Gaから選ばれ
た1種または2種以上の元素であり、aは0.2以下、
bは75原子%以上93原子%以下、xは0.5原子%
以上18原子%以下、yは4原子%以上9原子%以下、
tは4原子%以下。
【0047】FebBxMyXzX't ただし、Mは、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W
から選ばれた1種または2種以上の元素(Zr,Hf,N
bのいずれかを必ず含む)、XはCu,Ag,Cr,Ru,
Rh,Irから選ばれた1種または2種以上の元素、X'
はSi,Al,Ge,Gaから選ばれた1種または2種以
上の元素であり、bは75原子%以上93原子%以下、
xは0.5原子%以上18原子%以下、yは4原子%以
上9原子%以下、Zは5原子%以下、tは4原子%以
下。
から選ばれた1種または2種以上の元素(Zr,Hf,N
bのいずれかを必ず含む)、XはCu,Ag,Cr,Ru,
Rh,Irから選ばれた1種または2種以上の元素、X'
はSi,Al,Ge,Gaから選ばれた1種または2種以
上の元素であり、bは75原子%以上93原子%以下、
xは0.5原子%以上18原子%以下、yは4原子%以
上9原子%以下、Zは5原子%以下、tは4原子%以
下。
【0048】(Fe1-aZa)bBxMyXzX't ただし、Zは、Ni,Coのうち1種または2種、M
は、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
た1種または2種以上の元素(Zr,Hf,Nbのいずれ
かを必ず含む)、XはCu,Ag,Cr,Ru,Rh,Ir
から選ばれた1種または2種以上の元素、X'はSi,A
l,Ge,Gaから選ばれた1種または2種以上の元素で
あり、aは0.2以下、bは75原子%以上93原子%
以下、xは0.5原子%以上18原子%以下、yは4原
子%以上9原子%以下、Zは5原子%以下、tは4原子
%以下。
は、Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれ
た1種または2種以上の元素(Zr,Hf,Nbのいずれ
かを必ず含む)、XはCu,Ag,Cr,Ru,Rh,Ir
から選ばれた1種または2種以上の元素、X'はSi,A
l,Ge,Gaから選ばれた1種または2種以上の元素で
あり、aは0.2以下、bは75原子%以上93原子%
以下、xは0.5原子%以上18原子%以下、yは4原
子%以上9原子%以下、Zは5原子%以下、tは4原子
%以下。
【0049】本発明により以上の組成を有する非晶質の
合金薄帯を得た後に、その結晶化温度以上(例えば、5
00〜600℃)に加熱して徐冷する熱処理を行えば、
100〜200オングストロームの結晶からなる微細結
晶組織を有する軟磁性合金薄帯を得ることができる。
合金薄帯を得た後に、その結晶化温度以上(例えば、5
00〜600℃)に加熱して徐冷する熱処理を行えば、
100〜200オングストロームの結晶からなる微細結
晶組織を有する軟磁性合金薄帯を得ることができる。
【0050】
【実施例】以上説明した金属薄帯製造装置を用いて不活
性ガスフロー時間と酸素濃度の変動を調査した結果を説
明する。なお、以下の実施例において、冷却ロール1は
直径300mmのものを用い、溶湯ノズル2の位置は冷
却ロール1の頂部の前方4mmの位置に設置した。ま
た、不活性ガスとしてはArを用いた。
性ガスフロー時間と酸素濃度の変動を調査した結果を説
明する。なお、以下の実施例において、冷却ロール1は
直径300mmのものを用い、溶湯ノズル2の位置は冷
却ロール1の頂部の前方4mmの位置に設置した。ま
た、不活性ガスとしてはArを用いた。
【0051】(実施例1)ガスフローノズル、大気遮断
板を下記の条件とし、大気滞留部を図7および図8に示
す形態とした場合(装置No.1)、さらに図9に示す
ように仕切板686を設けた場合(装置No.2)の酸
素濃度測定を行った。フローガスはArを用い、ガスフ
ロー開始後15分経過してから冷却ロール1を100rp
mで回転し、さらに2分経過後に冷却ロール1の回転数
を2000rpmにあげて3分間回転した。酸素濃度の測
定は、東レ(株)製のLC−700Hを用い、溶湯ノズ
ル2の前方側の冷却ロール1の表面から0.3mmの位置
にて行った。なお溶湯の噴出は行わずに酸素濃度を測定
した。また、比較として大気滞留部を設けない場合(装
置No.3)についても同様に酸素濃度を測定した。な
お、ガスフロー量は、(株)ユタカ製流量用パネル取付
流量計PF−7を使用して測定した。
板を下記の条件とし、大気滞留部を図7および図8に示
す形態とした場合(装置No.1)、さらに図9に示す
ように仕切板686を設けた場合(装置No.2)の酸
素濃度測定を行った。フローガスはArを用い、ガスフ
ロー開始後15分経過してから冷却ロール1を100rp
mで回転し、さらに2分経過後に冷却ロール1の回転数
を2000rpmにあげて3分間回転した。酸素濃度の測
定は、東レ(株)製のLC−700Hを用い、溶湯ノズ
ル2の前方側の冷却ロール1の表面から0.3mmの位置
にて行った。なお溶湯の噴出は行わずに酸素濃度を測定
した。また、比較として大気滞留部を設けない場合(装
置No.3)についても同様に酸素濃度を測定した。な
お、ガスフロー量は、(株)ユタカ製流量用パネル取付
流量計PF−7を使用して測定した。
【0052】ガスフローノズル条件 第1のガスフローノズル(流量200l/min、流速19m
/sec) 第2のガスフローノズル(流量200l/min、流速4.8
m/sec) 第3のガスフローノズル(流量200l/min、流速19m
/sec) 大気遮断板条件 ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール
前方大気遮断板 ロール後方大気遮断板、ロール正面上遮断板、 ロール
正面大気遮断板
/sec) 第2のガスフローノズル(流量200l/min、流速4.8
m/sec) 第3のガスフローノズル(流量200l/min、流速19m
/sec) 大気遮断板条件 ロール表面大気遮断板、ロール側面大気遮断板、ロール
前方大気遮断板 ロール後方大気遮断板、ロール正面上遮断板、 ロール
正面大気遮断板
【0053】冷却ロールの回転開始時、冷却ロール回転
から2分経過時、および冷却ロール回転から5分経過時
の酸素濃度を以下に示す。大気滞留部68を設けること
により冷却ロールを高速で回転した場合の酸素濃度の上
昇を抑制できること、さらに仕切板を設けることにより
その効果が向上することが確認された。 装置No. 回転開始時 2分経過時 5分経過時 1 0.004% 0.009% 1.25% 2 0.004% 0.009% 1.08% 3 0.005% 0.008% 3.41%
から2分経過時、および冷却ロール回転から5分経過時
の酸素濃度を以下に示す。大気滞留部68を設けること
により冷却ロールを高速で回転した場合の酸素濃度の上
昇を抑制できること、さらに仕切板を設けることにより
その効果が向上することが確認された。 装置No. 回転開始時 2分経過時 5分経過時 1 0.004% 0.009% 1.25% 2 0.004% 0.009% 1.08% 3 0.005% 0.008% 3.41%
【0054】No.2の装置を用いて、Fe84Nb3.5
Zr3.5B8Cu1(at.%)の組成を有する下記寸法
の合金薄帯を3組製造した。 板厚:30.5μm、幅:15.6mm、全長:44m
m なお、大気滞留部を設けなかった場合には、酸化の影響
のために薄帯を得ることができなかった。得られた薄帯
(薄帯No.1〜3)に熱処理(40℃/minで650℃ま
で昇温し、その後放冷)を施し、透磁率(μ')、飽和
磁束密度(B10)、保磁力(Hc)を測定した。結果は
以下の通りである。薄帯製造装置を不活性雰囲気とした
チャンバー内に設置する従来方法により製造した同組成
の薄帯(薄帯No.4)の特性も合わせて示すが、本発
明による薄帯は従来方法による薄帯と同レベルの磁気特
性を得ることができることを確認した。
Zr3.5B8Cu1(at.%)の組成を有する下記寸法
の合金薄帯を3組製造した。 板厚:30.5μm、幅:15.6mm、全長:44m
m なお、大気滞留部を設けなかった場合には、酸化の影響
のために薄帯を得ることができなかった。得られた薄帯
(薄帯No.1〜3)に熱処理(40℃/minで650℃ま
で昇温し、その後放冷)を施し、透磁率(μ')、飽和
磁束密度(B10)、保磁力(Hc)を測定した。結果は
以下の通りである。薄帯製造装置を不活性雰囲気とした
チャンバー内に設置する従来方法により製造した同組成
の薄帯(薄帯No.4)の特性も合わせて示すが、本発
明による薄帯は従来方法による薄帯と同レベルの磁気特
性を得ることができることを確認した。
【0055】 薄帯No. μ'(×103) B10 Hc 1kHz 10KHz (T) (Oe) 1 81.5 42.5 1.48 0.021 2 76.0 51.0 1.50 0.018 3 96.2 52.1 1.49 0.019 4 85.0 47.8 1.50 0.020
【0056】(実施例2)ロール表面大気遮断板61を
2枚設けた場合の酸素濃度低減効果を確認した。実施例
1における装置No.1に、ロール表面大気遮断板61
を1枚付けた場合と2枚付けた場合について調査した。
ここでは、2枚のロール表面大気遮断板61の間隔を4
5mmとした場合、250mmとした場合の2種について確
認を行うとともに、比較のためにロール表面大気遮断板
を1枚とした場合についても確認した。結果を図22に
示す。なお、冷却ロールの回転数も併記した。図22に
示すように、ロール表面大気遮断板61が1枚に比べて
2枚設けた方が冷却ロールを高速(2000rpm)で回
転した際に酸素濃度を低く抑えることができること、ま
た2枚設けた場合にはその間隔を小さくした方が冷却ロ
ールを高速(2000rpm)で回転した際に酸素濃度を
低く抑えることができることがわかる。
2枚設けた場合の酸素濃度低減効果を確認した。実施例
1における装置No.1に、ロール表面大気遮断板61
を1枚付けた場合と2枚付けた場合について調査した。
ここでは、2枚のロール表面大気遮断板61の間隔を4
5mmとした場合、250mmとした場合の2種について確
認を行うとともに、比較のためにロール表面大気遮断板
を1枚とした場合についても確認した。結果を図22に
示す。なお、冷却ロールの回転数も併記した。図22に
示すように、ロール表面大気遮断板61が1枚に比べて
2枚設けた方が冷却ロールを高速(2000rpm)で回
転した際に酸素濃度を低く抑えることができること、ま
た2枚設けた場合にはその間隔を小さくした方が冷却ロ
ールを高速(2000rpm)で回転した際に酸素濃度を
低く抑えることができることがわかる。
【0057】(実施例3)ロール外周大気遮断板64を
設けた場合の酸素濃度低減効果を確認した。実施例1に
おける装置No.1と、この装置No.1に図2〜図4
に示すようなロール外周大気遮断板64を取り付けた装
置No.4を使用した。結果を図23に示す。なお、冷
却ロールの回転数も併記した。図23に示すように、装
置No.1では、冷却ロールが高速(2000rpm)で
回転した際に、回転する冷却ロールにより大気が巻き込
まれてパドル部分の酸素濃度が上昇する。一方、装置N
o.4では、冷却ロールが高速(2000rpm)で回転
し始めた時点の前後において酸素濃度の変化がなく、冷
却ロールを更に回転させても酸素濃度が低いまま維持さ
れる。従って、装置No.4により金属薄帯を製造する
際には、常に酸素濃度が低い状態で薄帯を製造すること
ができる。上述のように、ロール外周大気遮断板64
は、冷却ロールの回転による大気の巻き込みを防いでパ
ドル部分での酸素濃度を低く抑えることができることが
わかる。
設けた場合の酸素濃度低減効果を確認した。実施例1に
おける装置No.1と、この装置No.1に図2〜図4
に示すようなロール外周大気遮断板64を取り付けた装
置No.4を使用した。結果を図23に示す。なお、冷
却ロールの回転数も併記した。図23に示すように、装
置No.1では、冷却ロールが高速(2000rpm)で
回転した際に、回転する冷却ロールにより大気が巻き込
まれてパドル部分の酸素濃度が上昇する。一方、装置N
o.4では、冷却ロールが高速(2000rpm)で回転
し始めた時点の前後において酸素濃度の変化がなく、冷
却ロールを更に回転させても酸素濃度が低いまま維持さ
れる。従って、装置No.4により金属薄帯を製造する
際には、常に酸素濃度が低い状態で薄帯を製造すること
ができる。上述のように、ロール外周大気遮断板64
は、冷却ロールの回転による大気の巻き込みを防いでパ
ドル部分での酸素濃度を低く抑えることができることが
わかる。
【0058】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によると、チ
ャンバのような大がかりで、かつ作業性に劣る付帯設備
を設けることなく溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を低
減し、連続生産をすることが可能となった。
ャンバのような大がかりで、かつ作業性に劣る付帯設備
を設けることなく溶湯ノズル近傍雰囲気の酸素濃度を低
減し、連続生産をすることが可能となった。
【図1】 本発明金属薄帯製造装置の1実施の形態を示
す側面図である。
す側面図である。
【図2】 大気遮断板の配置例を示す図である。
【図3】 ロール外周大気遮断板を示す図である。
【図4】 大気滞留部および大気遮断板の配置例を示す
図である。
図である。
【図5】 ロール表面大気遮断板の配置を示す図であ
る。
る。
【図6】 ロール後方大気遮断板の配置を示す図であ
る。
る。
【図7】 大気滞留部および大気遮断板の他の配置例を
示す図である。
示す図である。
【図8】 大気滞留部および大気遮断板の他の配置例を
示す図である。
示す図である。
【図9】 大気滞留部に仕切板を設けた一例を示す図で
ある。
ある。
【図10】 大気遮断板で囲まれた部分に仕切板を設け
て大気滞留部を形成した例を示す図である。
て大気滞留部を形成した例を示す図である。
【図11】 大気滞留部の1形態を示す図である。
【図12】 大気滞留部の他の形態を示す図である。
【図13】 仕切板の他の配置例を示す図である。
【図14】 仕切板のその他の配置例を示す図である。
【図15】 大気滞留部の外周形状の一形態を示す図で
ある。
ある。
【図16】 大気滞留部の外周形状の他の形態を示す図
である。
である。
【図17】 大気滞留部の外周形状のその他の形態を示
す図である。
す図である。
【図18】 第2、第3のガスフローノズルを示す図で
ある。
ある。
【図19】 第1のガスフローノズルを示す図である。
【図20】 第4のガスフローノズルを示す図である。
【図21】 連続生産に適した金属薄帯装置の形態を示
す図である。
す図である。
【図22】 ロール表面大気遮断板を2枚設けた場合の
ロール回転数と酸素濃度との関係を示すグラフである。
ロール回転数と酸素濃度との関係を示すグラフである。
【図23】 ロール外周大気遮断板を設けた場合のロー
ル回転数と酸素濃度との関係を示すグラフである。
ル回転数と酸素濃度との関係を示すグラフである。
【図24】 単ロール法による薄帯製造を示す図であ
る。
る。
1・・・冷却ロール 2・・・溶湯ノズル 3・・・るつぼ 4・・・加熱コイル 51・・・第1のガスフローノズル(ガスフロー供給手
段) 52・・・第2のガスフローノズル(ガスフロー供給手
段) 53・・・第3のガスフローノズル(ガスフロー供給手
段) 54・・・第4のガスフローノズル(ガスフロー供給手
段) 61・・・ロール表面大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 62・・・ロール後方大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 63・・・ロール側面大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 64・・・ロール外周大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 65・・・ロール前方大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 66・・・ロール正面上大気遮断板(ロール外周大気遮
断手段) 67・・・ロール正面大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 68・・・大気滞留部
段) 52・・・第2のガスフローノズル(ガスフロー供給手
段) 53・・・第3のガスフローノズル(ガスフロー供給手
段) 54・・・第4のガスフローノズル(ガスフロー供給手
段) 61・・・ロール表面大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 62・・・ロール後方大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 63・・・ロール側面大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 64・・・ロール外周大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 65・・・ロール前方大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 66・・・ロール正面上大気遮断板(ロール外周大気遮
断手段) 67・・・ロール正面大気遮断板(ロール外周大気遮断
手段) 68・・・大気滞留部
Claims (12)
- 【請求項1】 金属溶湯を冷却する冷却面を有する冷却
ロールと、 冷却ロール所定のギャップを保持して前記冷却面に望ま
せた溶湯ノズルと、 前記溶湯ノズル周囲に不活性ガスを供給するガスフロー
供給手段と、 冷却ロールの外周の少なくとも一部を覆い、前記冷却ロ
ールの回転による大気の巻き込みを防止するロール外周
大気遮断手段と、 前記ロール外周大気遮断手段の冷却ロール回転方向前方
に設置された大気滞留部とを有することを特徴とする金
属薄帯製造装置。 - 【請求項2】 前記大気滞留部は、前記ロール外周大気
遮断手段の内部に設けられた請求項1に記載の金属薄帯
製造装置。 - 【請求項3】 前記大気滞留部は、前記ロール外周大気
遮断手段の外部に設けられた請求項1に記載の金属薄帯
製造装置。 - 【請求項4】 前記大気滞留部は前記ロール外周大気遮
断手段の開口部面積より大の開口面積を有する大気滞留
部である請求項3に記載の金属薄帯製造装置。 - 【請求項5】 前記大気滞留部は複数の仕切板により区
切られている請求項1〜4のいずれかに記載の金属薄帯
製造装置。 - 【請求項6】 前記大気滞留部は冷却ロール回転方向に
進むにしたがって開口面積が変化する請求項1〜5のい
ずれかに記載の金属薄帯製造装置。 - 【請求項7】 冷却ロール回転方向に進むにしたがって
開口面積が大きくなる請求項6に記載の金属薄帯製造装
置。 - 【請求項8】 冷却ロール回転方向に進むにしたがって
開口面積が小さくなる請求項6に記載の金属薄帯製造装
置。 - 【請求項9】 前記大気滞留部は側面が曲面を有してい
る請求項6に記載の金属薄帯製造装置。 - 【請求項10】 前記ロール外周大気遮断手段は、前記
冷却ロールの回転方向前方、側面及び回転方向後方に設
けた遮断板から構成された請求項1〜9のいずれかに記
載の金属薄帯製造装置。 - 【請求項11】 前記ロール外周大気遮断手段は、前記
冷却ロールの回転方向前方、側面及び回転方向後方に設
けた遮断板から構成され、前記ロール回転方向前方に設
けた遮断板には冷却ロールで冷却されて形成された金属
薄帯が通過する通過口が設けられた請求項1〜10のい
ずれかに記載の金属薄帯製造装置。 - 【請求項12】 前記ガスフロー供給手段からのガス流
速は2〜80m/sec.であり、ガス流量は200〜
900l/min.である請求項10または請求項11
に記載の金属薄帯製造装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10155036A JPH11138239A (ja) | 1997-09-02 | 1998-06-03 | 金属薄帯製造装置 |
DE69819093T DE69819093T2 (de) | 1997-09-02 | 1998-08-26 | Apparat zur Herstellung von Metalbändern |
EP98306809A EP0900608B1 (en) | 1997-09-02 | 1998-08-26 | Metal ribbon manufacturing apparatus |
US09/144,387 US6047763A (en) | 1997-09-02 | 1998-08-31 | Metal ribbon manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23747397 | 1997-09-02 | ||
JP9-237473 | 1997-09-02 | ||
JP10155036A JPH11138239A (ja) | 1997-09-02 | 1998-06-03 | 金属薄帯製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11138239A true JPH11138239A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=26483146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10155036A Withdrawn JPH11138239A (ja) | 1997-09-02 | 1998-06-03 | 金属薄帯製造装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6047763A (ja) |
EP (1) | EP0900608B1 (ja) |
JP (1) | JPH11138239A (ja) |
DE (1) | DE69819093T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017035701A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 金属薄帯製造装置 |
WO2022140090A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | Novelis Inc. | Systems and methods of controlling gas flow in a mold in aluminum casting |
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---|---|---|---|---|
US6446702B1 (en) * | 1998-06-09 | 2002-09-10 | Alps Electric Co., Ltd. | Apparatus and method for producing metallic ribbon |
DE10029594C2 (de) * | 2000-06-15 | 2002-08-01 | Epcos Ag | Elektrisches Bauelement mit mechanisch stabiler Metallisierung und Herstellverfahren |
CN107377910B (zh) * | 2017-08-05 | 2019-05-28 | 江苏轩辕特种材料科技有限公司 | 一种铁硅硼合金带材防氧化单辊快淬工艺 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0145933B1 (en) * | 1983-12-06 | 1989-10-04 | Allied Corporation | Low temperature aluminum based brazing alloys |
AU5021785A (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-05 | Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. | Metallic glass using inert gas jet to aid cooling |
JPS62110847A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Tdk Corp | 薄板製造装置 |
JPH04356336A (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-10 | Kawasaki Steel Corp | 急冷金属薄帯の製造方法 |
JPH08309493A (ja) * | 1995-05-18 | 1996-11-26 | Kawasaki Steel Corp | 薄帯製造装置 |
-
1998
- 1998-06-03 JP JP10155036A patent/JPH11138239A/ja not_active Withdrawn
- 1998-08-26 EP EP98306809A patent/EP0900608B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-26 DE DE69819093T patent/DE69819093T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-31 US US09/144,387 patent/US6047763A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017035701A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 金属薄帯製造装置 |
WO2022140090A1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | Novelis Inc. | Systems and methods of controlling gas flow in a mold in aluminum casting |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6047763A (en) | 2000-04-11 |
DE69819093T2 (de) | 2004-07-08 |
EP0900608B1 (en) | 2003-10-22 |
EP0900608A1 (en) | 1999-03-10 |
DE69819093D1 (de) | 2003-11-27 |
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---|---|---|---|
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