JPH03130309A

JPH03130309A - ミッシュメタル合金注湯ノズルの地金除去装置

Info

Publication number: JPH03130309A
Application number: JP26744289A
Authority: JP
Inventors: Rikuhiro Komiya; 小宮　陸紘; Kazuyuki Tashiro; 和幸田代; Kiyousuke Okita; 沖田　協介
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-10-14
Filing date: 1989-10-14
Publication date: 1991-06-04

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、不活性雰囲気中でミフシコメタル合金溶晶を
冷却ドラムの外周面に噴射させて急冷・凝固し、フレー
クを！ｌＩ造する際、注湯ノズルの噴出口に付着した地
金を除去する装置に関する。

〔従来の技術〕

溶融金属を急冷凝固して金ｇ＊帯を製造する方法は、非
晶質合金の開発を契機として利点が注目され、新しい材
料の開発のための手段として脚光を浴びている。この急
冷凝固法による金属薄帯の製造技術は、高温の溶融物質
を高速回転している冷却ドラムの外周面に吹き付けて急
冷し、非晶質或いはそれに近い結晶質の材料を製造する
ものである。この技術によるとき、機械加工が困難な、
たとえば冷間圧延が不可能な材料の薄帯を溶融金属から
直接的に得ることができる。また、通常の冷却手段では
不可能な高温相の非晶質化を室温で実現することができ
る。

他方、希土類永久磁石の代表例であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系
永久磁石を急冷凝固法によって製造する技術として、特
開昭５７−２１０９３４号公報、特開昭６０−９８５２
号公報等で紹介された方法がある。また、同様な方法が
、大学、企業等の研究成果として多数報告されている。

しかし、従来の技術は、いずれも少量の合金を石英坩堝
中で溶解し、急冷凝固させる実験室規模のものである。

そこで、本発明者等は、ミツシュメタル−Ｆｅ−Ｂ系永
久磁石を急冷凝固法によって製造する装置として、第３
図に示す設備構成をもった装置を開発した。この装置に
おいては、装置本体３１の内部を溶解室３２とフレーク
化室３３とに区分し、それぞれを真空排気装！！！３４
に接続している。溶解室３２には、高周波コイル３５を
備えた溶解容器３６が傾動可能に配置されている。

溶解室３２とフレーク化室３３とを仕切る仕切り壁３７
にはベローズ３８が装着されており、このベローズ３８
に漏斗３９及び注湯容器４０が取り付けられる。

注湯容器４０の下端には注湯ノズル４１が設けられてお
り、注湯容器４０本体及び注湯ノズル４１それぞれを所
定温度に保持するための高周波コイル４２が周囲に配置
されている。なお、高周波コイル４２による注湯容器４
０の加熱を効率良く行うため、注湯容器４０と高周波コ
イル４２との間に黒鉛ブロック４３が介在されている。

また、黒鉛ブロック４３と高周波コイル４２との間に外
坩堝４５を配置して、注湯容器４０を支持する。

溶解容器３６で所定量のミツシュメタルーＦｅ　−日系
合金原料を溶解した後、溶解容器３６を傾動させること
によって、ミツシュメタル合金の溶湯４４を溶解容器３
６から漏斗３９を介して注湯容器４０に移し替える。な
お、溶解室３２の内部は、溶解室ｆｆｌ［４６の開閉に
よって開放又は封止される。

注湯容器４０に供給された溶？Ｉｋ４４は、注湯容器４
０底部にある注湯ノズル４１から冷却ドラム４７の外周
面に吹き付けられる。溶！４４は、冷却ドラム４７の外
周面上でパドル４８を形成し、冷却ドラム４７を介した
抜熱によってフレーク４９として飛翔する。このフレー
ク４９が、ダクト５０を経てフレーク室５１に集められ
る。

フレーク室５１に集められたフレーク４９は、粒鉄を除
去した後、所定のサイズに粉砕されて、磁石材料となる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ミツシュメタル合金溶湯は、粘性の大きな材
料である。また、注湯ノズル４１から噴射されたミツシ
ュメタル合金溶湯は、その保有熱を周囲の雰囲気に放散
し降温する。この降温に伴ってミツシュメタル合金溶湯
の粘性が一層大きくなり、噴出口の周囲に地金となって
付着・成長する。

この地金付着によって、注湯ノズル４１の噴出口が閉塞
し、噴射流の勢いが弱くなる。また、地金付着量が少な
い段階においても、噴射流の周囲が冷却されて鞘状の薄
皮が生じ、噴射流の流動状態が不安定になる。

更に、噴射流が強すぎるとき、冷却ドラム４７の外周面
から跳ね上がったスプラッシュが注湯ノズル４１底面に
当たって堆積し、注湯ノズル４１底面から字状に落下し
、ツララとして成長する。逆に、勢いの弱い噴射流が冷
却ドラム４７の外周面に当たると、パドル４８を懲戒せ
ずに跳ね飛ばされて、同様に注湯ノズル４１底面に堆積
する。更に、噴射流が正常であっても冷却ドラム４７の
外周面の清浄化が不充分な場合、フレークの片や金属粒
が冷却ドラム４７表面に付着し易くなる。この付着物の
上に溶湯が噴射されると、パドルを懲戒せず、やはり跳
ね飛ばされて注湯ノズル４１底面に雫を作り、ツララ状
になる。

このようなことから、噴出口を通過するミツシュメタル
合金溶湯流の流量や太さが不規則に変化し、冷却ドラム
４７に対する接触状態及び冷却条件が不安定になる。そ
の結果、一定した品質をもつフレークが製造されなくな
る。たとえば、地金付着により噴出口の有効径が小さく
なり、冷却ドラム４７に供給される流量が低減すると、
供給されたミツシュメタル合金溶湯に対する冷却ドラム
４７の冷却作用が相対的に大きくなり、ミツシュメタル
合金溶湯が過冷却され、アモルファス状態になることも
ある。また、注湯ノズル４１からの溶湯流に乱れが生じ
るので、冷却ドラム４７の外周面で飛散する割合が大き
くなり、ミツシュメタル−ＦａＢ系永久磁石製造用原料
としては不向きな粒鉄が多量に発生する。

そこで、本発明は、注湯ノズルの噴出口周辺に付着しが
ちな地金を定期的に除去することによって、常に安定し
た溶湯流としてミツシュメタル合金溶湯を冷却ドラムの
外周面に供給し、安定した品質をもつフレークを高い歩
留りで製造することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の地金除去装置は、その目的を達成するため、不
活性雰囲気中で冷却ドラムの外周面に、多数の噴出口を
直線状に配列した注湯ノズルからミツシンメタル合金溶
湯を噴射させてフレークを製造する装置において、前記
注湯ノズルと前記冷却ドラムの外周面との間に、前記噴
出口の配列方向に沿って進退する掻き棒を設けたことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明の地金除去装置においては、第１図に示すように
注湯ノズルｌと冷却ドラム２との間に、掻き棒３を設け
ている。掻き棒３は、たとえば前後進ロッド４に連結さ
れており、この前後進ロッド４が槽壁５に設けられたシ
リンダ６内に挿入されている。そして、シリンダ６の両
端に開口した給・排気孔７ａ、　７ｂの何れか一方に窒
素Ｎ２等の不活性ガスを給気又は排気することによって
、前後進ロッド４を前後進させ、注湯ノズル１と冷却ド
ラム２との間で掻き棒３を進退させる。掻き棒３は、第
２図の平面図で示すように、先端部が鈎型になっており
、この鈎型先端１ＩＢ８が注湯ノズル１に穿設した噴出
口９に臨む。

注湯ノズル１から冷却ドラム２の外周面にミツシンメタ
ル合金溶湯１０を噴出させると、ミツシュメタル合金溶
ｉｔｏは、当初は整流１１として供給される。しかし、
この噴出を継続していくと、注湯ノズルｌから出たミツ
シュメタル合金溶湯ｌＯが雰囲気に触れて放熱し、一部
が冷却ドラム２に至る前に凝固する。凝固したミツシン
メタル合金溶湯１０は、噴出口９の周囲にツララ１２と
してぶら下がる。このツララ１２が生じると、噴出口９
の有効内径が小さくなり、冷却ドラム２に供給される溶
湯流量が変動することは勿論、溶湯滴が乱流状態になる
。更に、ツララ１２が成長すると、噴出口９を閉塞し、
ミツシュメタル合金溶湯１０の供給が止まる。また、フ
レークの飛翔に障害となることもある。

そこで、ツララ１２の発生状況を適宜の光学的測定器で
検出し、ツララ１２が所定の大きさを超えて成長じたと
き、掻き棒３を前後進させる。このツララ１２は、ミツ
シーメタル合金溶！１０が凝固した直後の未だ軟らかい
シャーベット状であるため、僅かな力によって注湯ノズ
ル１から分離され、噴出口９周辺を初期状書にすること
ができる。なお、掻き棒３の前後進は、クラ９１２発生
状況を観察することなく、定期的に行ってもよい。

このようにして、噴出口９の周辺がツララ１２のない状
態に維持されるため、ミツシュメタル合金溶湯１０は、
噴出口９から冷却ドラム２の外周面に一定した太さを持
った整流１１として噴射される。

そのため、冷却ドラム２外周面での冷却条件が安定化し
、結晶粒径の揃ったフレークが得られる。

その結果、ミッシーメクルーＦｅ−Ｂ系永久磁石用材料
として使用されるフレークの歩留りが向上する。

〔実施例〕

温度１４００℃に保持したミツシンメタル合金溶湯（Ｃ
ｅ　　７原子％、　　Ｌａ　　３原子％、　Ｎｄ　　２
原子％。

Ｐｒ　　ｌ原子％、Ｃｏ７原子％、Ｂ　　７原子％。

鉄バランス量）１０を、孔径０．９ｍ＋ｅの噴出口９を
直線状に１５個設けた注湯ノズル１（長さ１３５ｍ、　
　噴出口９のピッチ８叩〉から、流量８．３ｋｇ／分の
割合で冷却ドラム２に噴射した。そして、注湯ノズル１
と冷却ドラム２との間を観察しながら、注？ｉ、／ズル
１からぶら下がったツララ１２が大きくなったときに、
掻き棒３を注湯ノズルｌの端から端まで０．７５秒／サ
イクルの早さで移動させた。

このようにツララ１２を除去しながらミツシュメタル合
金溶湯ｌＯを急冷・凝固したところ、比重６．０ｇ／ｃ
ｄのボンド磁石として（ＢＨ）、、、　　５．７ＭＧＯ
ｅの磁気特性をもつミッシコメタルーＦｅ　−Ｂ系永久
磁石用材料として使用されるフレークが、ミツシュメタ
ル合金原料を基準とする歩留り９３．０％の割合で製造
された。これに対し、ツララ１２の除去を行わないでミ
ツシュメタル合金溶湯１０を冷却ドラム２に噴出させた
とき、１分２５秒後に一部の噴出口９が閉塞した。また
、粒鉄、アモルファス組織をもったフレーク等が生成さ
れ、同じく比重６．０ｇ／ｃＩｌのボンド磁石として（
Ｂ　Ｈ）、、、４．９ＭＧＯｅ　の磁気特性をもつミツ
シュメタル−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石用材料として使用され
るフレークの歩留りは８５．４％であり、特性１歩留り
共に低いものであった。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、粘性の高い
ミツシュメタル合金溶湯を噴出させて急冷・凝固しフレ
ークを製造するとき、注湯ノズルの噴出口周辺に生じる
ツララを除去しながら、ミツシュメタル合金溶湯を冷却
ドラムの外周面に噴射させている。そのため、噴出口が
閉塞したり、冷却ドラムに対する溶湯流の流れが乱れた
りすることなく、一定した太さをもつ整流としてミツシ
ュメタル合金溶湯が供給される。したがって、冷却ドラ
ム外周面におけるミツシュメタル合金の冷却条件が安定
化し、一定した品質をもつフレークが製造され、磁気特
性（ＢＨ）□。の高いミツシュメタルーＦｅ　−Ｂ系永
久磁石用に使用されるフレークの歩留りが向上する。

【図面の簡単な説明】第１図は噴出口周辺に出来たツララを掻き棒で除去して
いる状態を示し、第２図はその要部を示す平面図であり
、第３図はミッシコメタル合金フレークを製造する装置
全体を示した図である。ｌ：注湯ノズル　　２：冷却ドラム　３：掻き棒４：前
後進ロッド　５：槽壁　　　　６：シリンダ７ａ、７ｂ
：給・排気孔８：鈎型先端Ｒ９：噴出ロ１０：ミッシコ
メタル合金溶湯ｌｌ：整流　　　　　１２：ツララ

Claims

【特許請求の範囲】

１、不活性雰囲気中で冷却ドラムの外周面に、多数の噴
出口を直線状に配列した注湯ノズルからミッシュメタル
合金溶湯を噴射させてフレークを製造する装置において
、前記注湯ノズルと前記冷却ドラムの外周面との間に、
前記噴出口の配列方向に沿って進退する掻き棒を設けた
ことを特徴とするミッシュメタル合金注湯ノズルの地金
除去装置。