JPS5934468B2 - Nozzle for manufacturing quenched metal ribbon - Google Patents
Nozzle for manufacturing quenched metal ribbonInfo
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- JPS5934468B2 JPS5934468B2 JP55130834A JP13083480A JPS5934468B2 JP S5934468 B2 JPS5934468 B2 JP S5934468B2 JP 55130834 A JP55130834 A JP 55130834A JP 13083480 A JP13083480 A JP 13083480A JP S5934468 B2 JPS5934468 B2 JP S5934468B2
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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
- B22D11/0642—Nozzles
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は急冷金属薄帯製造用装置における溶融金属噴出
用のノズルＯこ関し、特に溶融金属噴出用ノズルとして
要求される、溶融金属に対する耐食性と耐熱衝撃性とを
兼ね備え、しかも耐熱性に優れた構造のノズルを提供す
ることを目的とするものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nozzle O for spouting molten metal in an apparatus for producing rapidly cooled metal ribbon, and in particular has both corrosion resistance to molten metal and thermal shock resistance required for a nozzle for spouting molten metal. Moreover, it is an object of the present invention to provide a nozzle having a structure excellent in heat resistance.
急冷金属薄帯の製造装置の説明図を第１図に示す。FIG. 1 shows an explanatory diagram of a manufacturing apparatus for rapidly solidified metal ribbon.
金属薄帯は、溶融金属容器１内の溶融金属５が溶融金属
噴出ノズル２から冷却ロール３の表面上に注入され、冷
却ロール３の回転にともなって、注入された溶融金属が
冷却され凝固して、金属薄帯６が連続製造されるのであ
って、Ａは冷却ロール３が片ロールの場合、Ｂは双ロー
ルの場合を示し、Ｃは冷却ロールの代りに冷却ドラム４
の内面が使用される例を示したものである。The metal ribbon is produced by injecting molten metal 5 in a molten metal container 1 onto the surface of a cooling roll 3 from a molten metal jetting nozzle 2, and as the cooling roll 3 rotates, the injected molten metal is cooled and solidified. Thus, the metal ribbon 6 is continuously produced, and A shows the case where the cooling roll 3 is a single roll, B shows the case where the cooling roll 3 is a twin roll, and C shows the case where the cooling drum 4 is used instead of the cooling roll.
This shows an example where the inner surface of is used.
このような急冷金属薄帯製造装置における溶融金属噴出
ノズルにはさまざまな性質が要求される。Various properties are required of the molten metal jet nozzle in such a quenched metal ribbon manufacturing apparatus.
その中でも次の２つの性質が特に要求されるが、その１
つは溶融金属に対する耐食性に優れることである。Among these, the following two properties are particularly required.
One is that it has excellent corrosion resistance against molten metal.
急冷金属薄帯の形状にはノズル先端の溶融金属の出口の
形状が大きく寄与する。The shape of the molten metal exit at the nozzle tip greatly contributes to the shape of the quenched metal ribbon.
急冷金属薄帯製造時に製品の形状を一定に保つためには
、ノズル先端出口の形状寸法を一定に保つ必要があり、
そのためには耐食性に優れた材料を使用する必要がある
。In order to keep the shape of the product constant during the production of quenched metal ribbon, it is necessary to keep the shape and dimensions of the nozzle tip outlet constant.
For this purpose, it is necessary to use materials with excellent corrosion resistance.
他の１つは耐熱衝撃性に優れることである。Another reason is that it has excellent thermal shock resistance.
すなわち溶融金属をノズル内に注入する際に生ずる極め
て激しい熱衝撃に対して、ノズルが安定であることが必
要である。That is, the nozzle must be stable against extremely severe thermal shock that occurs when molten metal is injected into the nozzle.
併しながら１つの材料で溶融金属に対する耐食性に優れ
、かつ耐熱衝撃性に優れた特性を有する材料は稀れであ
る。However, it is rare to find a single material that has excellent corrosion resistance against molten metal and excellent thermal shock resistance.
従来から溶融金属噴出ノズルに通常使用されている材料
で、例えばシリカガラスはこの両者を兼ね備えた少ない
材料の１つではあるが、耐熱性に劣ると云う欠点があり
、たとえば溶鋼のように１５００°Ｃ以上の高温で操業
するときの材料には不適当である。Silica glass, for example, is one of the few materials that has both of these properties, but it has the disadvantage of being inferior in heat resistance, so it cannot be heated up to 1500° like molten steel. It is unsuitable for materials operating at high temperatures above C.
あるいはアルミナ質材料は溶融金属に対する耐食性に優
れているが、耐熱衝撃性には劣る欠点がある。Alternatively, alumina materials have excellent corrosion resistance against molten metal, but have a drawback of poor thermal shock resistance.
また黒鉛質材料は耐熱衝撃性Ｏこは優れているが、耐食
性には劣ると云う欠点を有する。Furthermore, although graphite materials have excellent thermal shock resistance, they have the disadvantage of being inferior in corrosion resistance.
従って目下のところ、溶融金属に対する耐食性と耐熱衝
撃性とを兼備し、しかも耐熱性にも優れたノズルが末だ
提供されていないのが現状であって、その実現が急冷金
属薄帯の製造分野において強く望まれているのが実情で
ある。Therefore, there is currently no nozzle that has both corrosion resistance against molten metal and thermal shock resistance, as well as excellent heat resistance. The reality is that it is strongly desired.
本発明は上述のような当該技術分野の要望にこたえ、か
つ従来ノズルの欠点を克服した新規な耐食性・耐熱衝撃
性および耐熱性に優れた溶融金属噴出用ノズルを提供す
るものである。The present invention meets the needs of the technical field as described above, and provides a novel nozzle for spouting molten metal that overcomes the drawbacks of conventional nozzles and has excellent corrosion resistance, thermal shock resistance, and heat resistance.
本発明は急冷金属薄帯製造用溶融金属噴出ノズルに要求
される前記の特性を満足させるために、耐熱衝撃性に優
れた材料からなるノズル本体と、溶融金属に対する耐食
性の優れた材料からなるノズル先端チップとを組合わせ
て構成された急冷金属薄帯製造用のノズルである。In order to satisfy the above-mentioned characteristics required for a molten metal jet nozzle for producing quenched metal ribbon, the present invention provides a nozzle body made of a material with excellent thermal shock resistance, and a nozzle made of a material with excellent corrosion resistance against molten metal. This is a nozzle for manufacturing quenched metal ribbon, which is configured by combining a tip and a tip.
即ち第２図に示すようにノズルは上下２段７，８に分れ
ていて、溶融金属に対する耐食性に優れていなければな
らないのはノズルの先端部であり、ノズル上部の耐食性
はあまり問題にならない。In other words, as shown in Figure 2, the nozzle is divided into upper and lower two stages 7 and 8, and it is the tip of the nozzle that must have excellent corrosion resistance against molten metal, and the corrosion resistance of the upper part of the nozzle is not so much of a problem. .
それ故にこ、下方のノズル８（以下、下ノズルと称す）
であるノズル先端チップにだけ溶融金属に対する耐食性
に優れた材料を使用し、上方のノズル７（以下、上ノズ
ルと称す）であるノズル本体には耐熱衝撃性に優れた材
料を用いることによって、ノズルの要求する溶融金属に
対する耐食性と耐熱衝撃性・耐熱性を同時に満足させる
ようにしたものである。Therefore, the lower nozzle 8 (hereinafter referred to as the lower nozzle)
By using a material with excellent corrosion resistance against molten metal only for the nozzle tip, and using a material with excellent thermal shock resistance for the nozzle body, which is the upper nozzle 7 (hereinafter referred to as upper nozzle) It is designed to simultaneously satisfy the requirements of corrosion resistance against molten metal and thermal shock resistance/heat resistance.
以下本発明の詳細について説明する。The details of the present invention will be explained below.
前述のようＯこ下ノズルには溶融金属に対する耐食性の
優れた材料を使用する。As mentioned above, a material with excellent corrosion resistance against molten metal is used for the under-hole nozzle.
下ノズルには高い寸法精度が必要であることを考慮して
、緻密な材料であるのが好ましいが、緻密な材料は一般
に耐熱衝撃性に劣る。Considering that the lower nozzle requires high dimensional accuracy, it is preferable to use a dense material, but dense materials generally have poor thermal shock resistance.
しかし本発明ノズルが耐食性に優れることから、ノズル
の肉厚を薄くすることが可能で、かつ２段構造ノズルの
先端部に使用すると云うことで形状を小さくすることが
出来るために、従来のようなノズル全体を同種制科で作
る場合と比べて、ノズルの構造上から耐熱衝撃性の向上
を図ることが出来る。However, since the nozzle of the present invention has excellent corrosion resistance, it is possible to reduce the wall thickness of the nozzle, and by using it at the tip of a two-stage structure nozzle, the shape can be made smaller. Compared to the case where the entire nozzle is made of the same type of material, it is possible to improve the thermal shock resistance from the structure of the nozzle.
そのためにも下ノズルは出来るだけ先端のみに使用し、
体積を小さくすることで耐熱衝撃性を向上させるのが好
ましい。For this reason, use the lower nozzle only at the tip as much as possible.
It is preferable to improve thermal shock resistance by reducing the volume.
さらには熱衝撃を小さくするために、下ノズルだけでも
予熱しておくことが望ましい。Furthermore, in order to reduce thermal shock, it is desirable to preheat only the lower nozzle.
後述する下ノズルの材質から考えて、予熱は外部からの
加熱Ｏこなるため、下ノズル８（ノズル先端チップ）を
露出状態下におくことで、該下ノズル８だけを本体７よ
り取外して予熱し、その後再び本体７に取付けて加熱す
るということもできる。Considering the material of the lower nozzle, which will be described later, preheating requires external heating, so by leaving the lower nozzle 8 (nozzle tip) exposed, only the lower nozzle 8 can be removed from the main body 7 for preheating. However, after that, it can be attached to the main body 7 again and heated.
さらに、下ノズル先端部の寸法は精度の高いことが必要
であることから、使用により精度が落ちたり、破損した
場合番こは、速やかに取替える必要があるが、この点本
発明は下ノズル８だけを簡便に取換え得るので経済的で
もある。Furthermore, since the dimensions of the tip of the lower nozzle must be highly accurate, if the precision decreases or is damaged due to use, the guard must be replaced promptly. It is also economical because only the parts can be easily replaced.
下ノズルの材質としてはシリカ、アルミナ、マグネシア
、ジルコニア、クロミア、カルシアの何れか一種または
二種以上の組合わせからなる酸化物、あるいは窒化はう
素質、窒化珪素質あるいは窒化アルミニウム質とするこ
とが出来、できれば上記材質の緻密な焼結体であるセラ
ミック質の材料を、露出状態下で使用するチップの材料
として採用するのが好ましい。The material of the lower nozzle may be an oxide made of any one or a combination of two or more of silica, alumina, magnesia, zirconia, chromia, and calcia, or borosilicate, silicon nitride, or aluminum nitride. It is preferable to use a ceramic material, which is a dense sintered body of the above-mentioned material, as the material for the chip to be used in an exposed state.
上ノズルには耐熱衝撃性の優れた材料を用いる。A material with excellent thermal shock resistance is used for the upper nozzle.
寸法精度は下部ノズル程には要求されないので、通常の
ノズル材料として使用されている耐火物を用いることが
出来ると云う利点を有し、また耐食性の少々劣る材料で
も肉厚を厚くすることで使用が可能になると云う利点も
有している。Since dimensional accuracy is not required as much as for the lower nozzle, it has the advantage of being able to use refractories that are normally used as nozzle materials, and even materials with slightly lower corrosion resistance can be used by increasing the wall thickness. It also has the advantage of making it possible.
従って上ノズルの材質としては、通常の溶融金属注入用
ノズルとして用いられている黒鉛質、アルミナ−黒鉛質
、ムライト−黒鉛質、溶融シリカ質、ムライト質、ジル
コン質およびハイアルミナ質の材料を使用するが、とく
に後の４つは電気伝導性が小さいために高周波加熱を採
用するものには好ましくないが、本発明のような上部ノ
ズル本体用材料としては有用である。Therefore, the materials used for the upper nozzle include graphite, alumina-graphite, mullite-graphite, fused silica, mullite, zircon, and high alumina, which are commonly used for molten metal injection nozzles. However, the latter four in particular have low electrical conductivity and are not preferred for those that employ high-frequency heating, but are useful as materials for the upper nozzle body as in the present invention.
次に本発明の実施例を示して説明する。Next, examples of the present invention will be shown and explained.
実施例 ｌ
５ｉ６．５％を含有する珪素鋼の急冷薄帯を双ロール法
により得た。Example 1 A quenched ribbon of silicon steel containing 6.5% of 5i was obtained by a twin roll process.
使用したノズルは、第２図に示すような構造のもので、
下ノズルとしては緻密質アルミナを用い幅１．５＋＋ｍ
長さ２５龍のスリット状とし、上ノズルとしてはムライ
ト質の材料を用いた。The nozzle used had the structure shown in Figure 2.
The lower nozzle is made of dense alumina and has a width of 1.5++m.
It had a slit shape with a length of 25 mm, and a mullite material was used as the upper nozzle.
下ノズルを１１５０℃に予熱し、また上ノズルは７００
℃に予熱した。Preheat the lower nozzle to 1150℃, and the upper nozzle to 700℃.
Preheated to ℃.
溶鋼の鋳込み温度は１５００℃であった。The pouring temperature of the molten steel was 1500°C.
６００ｒｐＴｗ：回転させた４００ｍｍφの双ロールに
、上記ノズルから溶鋼を注入したところ、厚さ１５０μ
ｍの急冷薄帯を連続して約５ゆ製造することができた。600rpTw: When molten steel was injected from the above nozzle into the rotated twin rolls of 400mmφ, the thickness was 150μ.
Approximately 5 mm of quenched ribbon could be continuously produced.
一方、ノズルの先端形状が同一の緻密質アルミナ製の上
下一体形状の従来ノズルを用い、この一体ノズルを１０
００℃に予熱してから鋳込み温度１５００℃で溶鋼を注
入したが、ノズルにクラックが発生したために注入をす
ぐ中止しなければならなかった。On the other hand, we used a conventional nozzle with a top and bottom integral shape made of dense alumina with the same nozzle tip shape.
After preheating to 00°C, molten steel was injected at a casting temperature of 1500°C, but the injection had to be stopped immediately because cracks occurred in the nozzle.
実施例 ２
第２図に示すノズルにおいて、下ノズルとじて緻密ｌＫ
ジルコニア、上ノズルとして溶融シリカ質の材料をそれ
ぞれ使用し、Ｓｉ６．５％を含有する珪素鋼の急冷薄帯
を双ロール法により得た。Example 2 In the nozzle shown in Fig. 2, the lower nozzle has a dense lK
Using zirconia and fused siliceous materials as the upper nozzle, a quenched ribbon of silicon steel containing 6.5% Si was obtained by a twin roll method.
下ノズル先端は１．３ｍｍの丸形とし、直径２００ｍｍ
φの双ロールを１１００Ｏｒｐで回転させて注入を行な
った。The tip of the lower nozzle is 1.3mm round and has a diameter of 200mm.
Injection was performed by rotating twin rolls of φ at 1100 orp.
下ノズルは１０００℃に予熱し、溶鋼の鋳込み温度を１
５５０℃としたところ、厚さ６０μｍのリボンを約７０
０ｇ連続して製造することができた。The lower nozzle is preheated to 1000℃, and the molten steel casting temperature is set to 1.
When heated to 550℃, a ribbon with a thickness of 60μm was heated to about 70℃.
It was possible to continuously produce 0g.
一方、ノズルの先端を上記本発明ノズルと同様１．３龍
φの丸形とした上下一体形状のアルミナ−黒鉛質ノズル
を作り、同一条件で急冷薄帯の製造を行なったが、ノズ
ル径の拡大のためにリボンの幅が広がったために連続し
て３００ｇ製造したところで中止するに止むなきに至っ
た。On the other hand, an alumina-graphite nozzle with a top and bottom integral shape was made with the tip of the nozzle having a round shape with a diameter of 1.3 mm similar to the above-mentioned nozzle of the present invention, and a quenched ribbon was produced under the same conditions. Due to the expansion, the width of the ribbon increased, so we had no choice but to discontinue production after 300g of continuous production.
本発明の溶融金属噴射ノズルの効果には、次のような点
を挙げることが出来る。The effects of the molten metal injection nozzle of the present invention include the following points.
従来ノズルは、一体ものとして同一材料で作られるから
、耐食性と耐熱衝撃性を兼備させることが困難である。Conventional nozzles are made of the same material as one piece, making it difficult to provide both corrosion resistance and thermal shock resistance.
従って耐食性に優れるが耐熱衝撃性に劣る材料を従来ノ
ズルに使用するには、ノズルにクラックが発生しないよ
うに十分注意して使用しなければならない。Therefore, when a material with excellent corrosion resistance but poor thermal shock resistance is used in a conventional nozzle, sufficient care must be taken to prevent cracks from occurring in the nozzle.
具体的【こは、溶融金属をノズル内に注入するときに発
生する熱衝撃を和らげるために、事前にかなり高温まで
の十分な予熱が必要となる。Specifically, in order to soften the thermal shock that occurs when molten metal is injected into the nozzle, sufficient preheating to a fairly high temperature is required in advance.
しかし本発明ノズルを使用するこ七により予熱は先端部
だけでよい。However, by using the nozzle of the present invention, only the tip portion needs to be preheated.
あるいはノズル材料の組み合わせによってはノズルの予
熱カ必要となることがあるが、その程度は耐熱衝撃性に
劣る材料の従来ノズルに比べて低温の予熱で足りる。Alternatively, depending on the combination of nozzle materials, it may be necessary to preheat the nozzle, but preheating at a lower temperature is sufficient compared to conventional nozzles made of materials with poor thermal shock resistance.
そのために、装置および操作が簡略化され、かつノズル
の耐用時間も長くなる。This simplifies the equipment and operation and also increases the service life of the nozzle.
また、逆に耐熱衝撃性に優れるが耐食性に劣る材料を従
来ノズルに使用すると、溶融金属を噴出するノズル先端
の口径拡大がおこり、長時間の使用が不可能となるため
に、単一幅の急冷薄帯を連続して作ることが出来ない。Conversely, if a material with excellent thermal shock resistance but poor corrosion resistance is used for a conventional nozzle, the diameter of the nozzle tip that spouts molten metal will expand, making it impossible to use it for a long time. It is not possible to make continuous quenched ribbons.
本発明ノズルは単一幅の急冷薄帯の製造が可能である。The nozzle of the present invention is capable of producing quenched ribbons of a single width.
また本発明ノズルでは溶融金属の種類、あるいは鋳込み
温度の変化などの条件の変化に応じて、上ノズル下ノズ
ルのさまざまな組合せが可能となり、最適な材料を選ん
で使用することが可能となるＯIn addition, the nozzle of the present invention allows various combinations of the upper nozzle and lower nozzle depending on the type of molten metal or changes in conditions such as changes in casting temperature, making it possible to select and use the optimal material.
第１図は急冷金属薄帯製造装置の説明図、第２図は本発
明ノズルの実施例の１例を示す縦断面図である。
１・・・・・・溶融金属容器、２・・・・・・溶融金属
噴出ノズル、３・・・・・・冷却ロール、４・・・・・
・冷却ドラム、５・・・・・・溶鋼、６・・・・・・金
属薄帯、７・・・・・・上ノズル、８・・・・・・下ノ
ズル。FIG. 1 is an explanatory diagram of an apparatus for producing a rapidly cooled metal ribbon, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of the nozzle of the present invention. 1... Molten metal container, 2... Molten metal jet nozzle, 3... Cooling roll, 4...
- Cooling drum, 5... Molten steel, 6... Metal ribbon, 7... Upper nozzle, 8... Lower nozzle.
Claims (1)
ルコン質もしくはハイアルミナ質の材料で構成されるノ
ズル本体と、このノズル本体下端に取付けた、溶融金属
に対しての耐食性が優れるセラミックス質の材料で構成
される露出状態下に使用する下ノズルとからなる急冷金
属薄帯製造用ノズル。1 A nozzle body made of fused silica, mullite, zircon, or high alumina material with excellent thermal shock resistance, and a ceramic material with excellent corrosion resistance against molten metal attached to the lower end of the nozzle body. A nozzle for producing quenched metal ribbon, consisting of a lower nozzle and a lower nozzle used under exposed conditions consisting of a material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55130834A JPS5934468B2 (en) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Nozzle for manufacturing quenched metal ribbon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55130834A JPS5934468B2 (en) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Nozzle for manufacturing quenched metal ribbon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5756142A JPS5756142A (en) | 1982-04-03 |
| JPS5934468B2 true JPS5934468B2 (en) | 1984-08-22 |
Family
ID=15043780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55130834A Expired JPS5934468B2 (en) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Nozzle for manufacturing quenched metal ribbon |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS5934468B2 (en) |
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Also Published As
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