JPS6116219B2 - - Google Patents

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JPS6116219B2
JPS6116219B2 JP17946280A JP17946280A JPS6116219B2 JP S6116219 B2 JPS6116219 B2 JP S6116219B2 JP 17946280 A JP17946280 A JP 17946280A JP 17946280 A JP17946280 A JP 17946280A JP S6116219 B2 JPS6116219 B2 JP S6116219B2
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JP
Japan
Prior art keywords
molten metal
nozzle
metal
chamber
ribbon
Prior art date
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Expired
Application number
JP17946280A
Other languages
English (en)
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JPS57103762A (en
Inventor
Masayuki Wakamya
Yukio Hotsuta
Harufumi Sakino
Eiichi Hirota
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6116219B2 publication Critical patent/JPS6116219B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/064Accessories therefor for supplying molten metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄帯の製造方法に関するものであり、
特に幅広な薄帯を容易に製造する方法に関するも
のである。最近、金属溶湯などから直接金属など
の薄帯を連続的に製造する方法が注目されてい
る。その代表的なものの一つに超急冷法がある。
この方法は例えば金属溶湯をノズルを通して、移
動する冷却体(回転金属ローラーや移動金属ベル
ト)上に供給して105〜106℃/secで急冷する。
このような方法で作成した金属薄帯は、非晶質あ
るいは微結晶よりなり、従来の圧延法などによつ
て作成される薄帯とは全く異なる物質を有するこ
とがある。このようなことから特に磁性薄帯など
を中心に広範な研究開発が行なわれている。
最近、パワートランス材料として、このような
超急冷法を用いたFe−B−Si−C系などの非晶
質材料やFe−Si系結晶質材料が、従来の圧延法
で製造された最高級硅素鋼板より、鉄損などが優
れているため、注目されている。
特に、これらの鉄心材としては、その鉄心構成
から150mm〜200mm幅の連続体が必要とされてい
る。しかしながら、従来は、ノズル上部にまず母
合金を入れ、それを加熱して溶解し、ガスで加圧
して、非常に短い短辺を有する長方形ノズルで溶
湯を帯状に成形して、これと移動する冷却体(回
転金属ローラーやスチールベルト)の冷却面上に
噴出させ、冷却面上で急冷固化させることによ
り、長方形ノズルの幅に応じた幅の薄帯を形成さ
せる方法が用いられていた。
そのため、次のような欠点が存在する。
(1) ノズル上部で直接金属を溶解し、加圧するた
め、バツチ式となり、連続的に薄帯を製造する
ことができない。特に幅の広い薄帯を製造する
場合、溶湯量が大量に必要であり、このような
バツチ方式では困難である。
(2) ノズル上部で直接金属を溶解する場合、その
部分を少くとも金属の融点以上にして溶解する
必要があり、かなり大規模な加熱装置が必要で
ある。特に幅の広い薄帯を製造する場合、その
ノズル幅が広いため、加熱装置等の規模が大き
くなり、加熱によるロスが大きくなり、特に高
融点を有する金属は容易に溶解できない。
(3) 特に酸化し易い金属をノズル上部で加熱溶解
する際、室温から加熱する為、ノズルから供給
される空気で母合金表面が酸化され、溶解が一
層困難となる。
本発明は、かかる欠点を除去するものであり、
良質で幅広の薄帯を連続的に製造しうる方法を提
供するものである。
以下、本発明の構成を説明する。
本願発明は、多数の貫通孔を有する部分と貫通
孔を有しない部分とを備え金属溶湯を保持する保
持部材で仕切られた第1、第2の2つの部屋を有
し、前記金属溶湯を加圧する加圧手段を備えた容
器と、前記容器の上部に溶湯供給用ノズルを介し
て接続され設けられた溶湯だめと、前記容器の下
部に設けられたスリツト形状を有するノズルと、
前記ノズルから噴出された溶湯を冷却する回転体
とを備え、金属溶湯を前記溶湯だめから前記溶湯
供給用ノズルを介して前記保持部材の貫通孔を有
しない部分に供給し前記容器の第1の部屋に保持
した後、前記加圧手段により金属溶湯を加圧して
前記第1の部屋から貫通孔を通して第2の部屋に
移動させ、更に前記ノズルから前記回転体の冷却
面にも噴出させ、前記回転体で急冷、凝固させる
薄帯の製造方法である。
ここで保持部材とは金属溶湯をその上に保持し
た場合、その粘性により金属溶湯を貫通孔から貫
通させることはなく溶湯をその上に保持しうるも
のであり、貫通孔としては後述のように1〜2mm
径のものが好ましい。
また加圧手段とは、前記保持部材上に保持され
た金属溶湯表面をアルゴンなどの気体により加圧
することにより、保持部材上に保持された金属溶
湯を貫通孔を介して流出させ、さらに下部のスリ
ツト形状を有するノズルからも噴出させるための
容器内圧力を容器外周辺圧力より高くする手段で
ある。
この方法において、前記容器の上下を区切る保
持部材部およびスリツト形状ノズル部近傍を外部
から、あらかじめ加熱(溶湯の融点マイナス500
℃以上で溶湯温度以下の温度が好ましい)した場
合、さらに加圧条件をノズル外圧より0.05〜2気
圧高く加圧することにより1000℃以上の融点を有
する金属の薄帯を、困難なく作成することができ
た。さらに本発明において貫通孔を有する板部分
が、板全体面積の20%以下であると、溶湯量供給
がスムーズでない場合もあるため、20%以上が望
ましい。
このようにすることにより、特に、幅広薄帯を
製造する場合、長方形型ノズル口の長辺が長くな
り、ノズルの形状が複雑かつ大きくなる為、従来
の製造方法ではノズル上部で母合金を直接溶解す
るため、非常に大型の加熱装置が必要であつたが
本発明の製造方法では金属溶湯溜めで溶解し、瞬
時にノズルに供給するため、溶解金属単位重量よ
り溶解の際の加熱ロスを約1/2〜1/3に減少でき
た。また鉄分の多い薄板を製造する場合など、高
融点物質に対しては、非常に高温が必要となる
が、本発明の製造方法では溶湯溜めを高温に保温
すればよく、複雑な形状のノズル部の加熱は溶融
の融点以下でも充分であるため、溶解が容易で加
熱ロスが少なくてすむ。
次に、本発明の一実施例を第1図イ〜ハを用い
て説明する。第1図イ〜ハは本発明の一実施例で
ある製造方法を説明するための工程図である。
第1図イに示すように、ヒータ13を埋め込ん
だ溶湯溜め1内で1350℃に加熱されたFe82
B10,Si8(数字は原子%)からなる溶湯2は、溶
湯量制御装置4を備えたアルミナーカーボン製ノ
ズル3を通して予め高周波コイル5で900℃に加
熱された第1、第2の2つの部屋14,15を有
する容器12の第1の部屋14に供給される。容
器には、多数の貫通孔7を有する部分と貫通孔を
有しない部分とを備えたグラフアイトの板6によ
り第1の部屋14と第2の部屋15に分割されて
いる。グラフアイト板6の貫通孔を有しない部分
に4Kg/secで注がれる。このようにすることに
よりこの溶湯2はグラフアイト板6にほぼ平行に
流れ、瞬時に貫通孔7を有する部分を全部覆う。
この時同図イに示すように、溶湯は表面張力等
によつて、貫通孔7上に保持され、貫通孔を通過
しないでグラフアイトの板6上に満たされる。こ
の直後、同図ロ,ハに示すように加圧管8を通じ
0.6Kg/cm2のアルゴン加圧を行い、貫通孔7から
溶湯2を噴出させ、グラフアイト製の0.25mm×
150mmのスリツト形状を有するノズル9から、カ
ーテン状に成形された溶湯2を1200回転/分で回
転する半径25cm、幅50cmの鉄製ローラー10の回
転面上に噴出させると共にこれと同時に溶湯量制
御装置4で溶湯量を約1.5Kg/secに減じ、溶湯面
検知装置11で溶湯面を検知し、溶湯面がほぼ安
定するように溶湯流量制御を行うことにより幅広
の薄帯を製造した。これらの動作をさらに詳述し
たものを第2図イ〜ニに示す。
まず、第2図イは保持部材上に金属溶湯が保持
された状態であり、加圧手段により容器内が加圧
されると第2図ロ、さらには第2図ハとなり、最
終的には第2図ニのようになり金属薄帯が作製さ
れる。
つまり、加圧により第2の部屋を瞬時に満た
し、さらに瞬時にスリツト形状ノズルから噴出さ
れ金属薄帯となる。
このようにして、150mm幅、35μmの広幅アモ
ルフアスリボンを、4Km長作成することができ
た。この際、リボン表面の凹凸は±1μm以下
に、又、作成終り部分で+1μm程度と、ほとん
ど変化がみられなかつた。
また、溶湯と溶解炉で溶かすため、ノズル内で
溶解する場合と比較すると、加熱に必要なエネル
ギーは、約1/2となり、鉄系アモルフアス製造の
際特に問題となるノズル部分での溶湯つまりとい
う問題もなくなつた。
なお、本実施例において用いたグラフアイト板
6の貫通孔を有する部分の面積は板全面積の50%
とした。
次に、本発明の他の実施例を第2図イ,ロを用
いて説明する。第3図イ,ロは本発明の他の実施
例である製造方法を示す工程図である。
ヒータ5′を埋め込んだ溶湯溜め1′にて、1500
℃に加熱され、溶解されたSi6.5wt%、Fe93.5wt
%、の溶湯2′を、溶湯量制御装置4′を備えたジ
ルコン質ノズル3′を通して、予め高周波コイル
5′で1500℃に加熱したジルコン質からなる板
6′上に、4Kg/secで注入した。ジルコン質から
なる板6′は多数の貫通孔7′を有する部分と貫通
孔7′を有しない部分とからできており、また、
ジルコン質ノズル3′からは貫通孔7′を有しない
部分上へ溶湯2′を注入する。
このようにすることにより、第3図イに示すよ
うにジルコン質からなる板6′の全面が溶湯2′に
より覆われるが、表面張力などにより溶湯2′は
貫通孔7′を通して下へ落下しない。
この直後、加圧管8′を通じて0.3Kg/cm2の圧力
をアルゴンを用いて加えることにより、貫通孔
7′を通して板6′上を覆つていた溶湯2′が噴出
され、さらに、この溶湯2′は0.50mm×200mmのス
リツト形状のノズル9′からカーテン状に成形さ
れて、600回転/分で互いに逆方向に回転する半
径25cm、幅50cmの鉄製ローラー10′の間隙に噴
出され、鉄製ローラー10′の回転表面上で急
冷、凝固させると同時に、溶湯量制御装置4′で
溶湯供給量を約2.2Kg/secに減じ、溶湯面検知装
置11′で溶湯面を検知し、溶湯面がほぼ安定す
るように溶湯量制御を行う。本実施例においては
ノズル部分およびその周辺の材質はすべてジルコ
ン(SiO2−Z1O2)質とした。このようにして、
200mm幅、105μmの広幅硅素鋼帯を、6Km長、
作成することができた。できた鋼帯は、すべての
部分で表面粗さが±0.5μm以下にでき、その形
状および質の変化はほとんどなかつた。このよう
に、本実施例で作成した広帯は良質であり、加熱
ロスも約1/2程度になり、鉄の溶湯に特に多
い、酸化によるノズル閉塞もなかつた。
実施例では、鉄系アモルフアスおよび硅素薄帯
の広幅鋼帯について述べたが、本発明はすべての
金属薄帯の製造に適用できる。またノズル材質と
しては、実施例の他、SiO2などの熱シヨツクに
強い耐熱材料であればその材質を問わない。ロー
ラー材質も鉄の他、銅などでも良い。また超急冷
の域に入らないような、低速ローラー上での直接
圧延などにも適用できる。又、ノズル内の貫通孔
は、その形状を問わず、円形でも長方形でも良
い。特に短径が1〜2mmのものが良い。
以上、本発明によれば、従来幅60〜70mmくらい
の薄帯しか得られなかつたものが、容易に、1000
mm以上の幅広薄帯を10Km以上も連続的に生産す
ることが可能となる。
また、本発明によれば、ノズル上部への溶湯供
給から、加圧過程寸前までノズル口に溶湯は接触
せず、また、ノズル口を瞬時に溶湯が通過するた
めノズル口での溶湯固化や酸化がなく、酸化性の
強い材料の場合でも、酸化によるトラブルを生じ
させることなく容易に幅広薄帯を製造することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図イ〜ハは本発明の一実施例である薄帯の
製造方法の工程図、第2図イ,ロ,ハ,ニはその
工程における動作説明図、第3図イ,ロは本発明
の他の実施例である薄帯の製造方法の工程図であ
る。 1,1′……溶湯溜め、2,2′……溶湯、5,
5′……高周波コイル、6,6′……貫通孔を有す
る板、7,7′……貫通孔、8,8′……加圧管、
9,9′……スリツト形状を有するノズル、1
0,10′……鉄製ローラー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 多数の貫通孔を有する部分と貫通孔を有しな
    い部分とを備え金属溶湯を保持する保持部材で仕
    切られた第1、第2の2つの部屋を有し、前記金
    属溶湯を加圧する加圧手段を備えた容器と、前記
    容器の上部に溶湯供給用ノズルを介して接続され
    設けられた溶湯だめと、前記容器の下部に設けら
    れたスリツト形状を有するノズルと、前記ノズル
    から噴出された溶湯を冷却する回転体とを備え、
    金属溶湯を前記容湯だめから前記溶湯供給用ノズ
    ルを介して前記保持部材の貫通孔を有しない部分
    に供給し前記容器の第1の部屋に保持した後、前
    記加圧手段により金属溶湯を加圧して前記第1の
    部屋から貫通孔を通して第2の部屋に移動させ、
    更に前記ノズルから前記回転体の冷却面にも噴出
    させ、前記回転体で急冷、凝固させることを特徴
    とする金属薄帯の製造方法。
JP17946280A 1980-12-17 1980-12-17 Production of strip Granted JPS57103762A (en)

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JPS57103762A JPS57103762A (en) 1982-06-28
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02167618A (ja) * 1988-12-15 1990-06-28 Kaneshika Kote Kogyo Kk 鋸刃の製造方法

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