JPH06182503A - 金属薄帯の鋳造方法および鋳造用ノズル - Google Patents
金属薄帯の鋳造方法および鋳造用ノズルInfo
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- JPH06182503A JPH06182503A JP33908392A JP33908392A JPH06182503A JP H06182503 A JPH06182503 A JP H06182503A JP 33908392 A JP33908392 A JP 33908392A JP 33908392 A JP33908392 A JP 33908392A JP H06182503 A JPH06182503 A JP H06182503A
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- casting wheel
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 高速回転下にある単一の鋳造輪の表面上に、
保持容器内の合金溶鋼をノズルを通して供給しパドルを
形成しつつ冷却、凝固させることにより金属薄帯を製造
するに当たり、保持容器内の合金溶鋼を鋳造輪に流下さ
せるあいだ中、パドル後方の鋳造輪に向けてシール用の
ガス体を吹き付けるようにする。 【効果】 単ロール法を適用して金属薄帯を製造する場
合に不可避であったノズルの詰まりを回避できる。
保持容器内の合金溶鋼をノズルを通して供給しパドルを
形成しつつ冷却、凝固させることにより金属薄帯を製造
するに当たり、保持容器内の合金溶鋼を鋳造輪に流下さ
せるあいだ中、パドル後方の鋳造輪に向けてシール用の
ガス体を吹き付けるようにする。 【効果】 単ロール法を適用して金属薄帯を製造する場
合に不可避であったノズルの詰まりを回避できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、単ロール法を適用し
た金属薄帯（非晶質合金）の鋳造技術に関するものであ
る。
た金属薄帯（非晶質合金）の鋳造技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】高速回転下にある冷却ロール（冷却ディ
スク）のロール表面上に、容器底部に設けたスリット状
ノズルを通して溶湯を流下させ、ここで溶湯を急冷、凝
固することによって金属薄帯を得る手法（単ロール法）
としては、たとえば特開昭57-112956 号公報が参照され
る。
スク）のロール表面上に、容器底部に設けたスリット状
ノズルを通して溶湯を流下させ、ここで溶湯を急冷、凝
固することによって金属薄帯を得る手法（単ロール法）
としては、たとえば特開昭57-112956 号公報が参照され
る。
【０００３】上記公報に開示のような技術において使用
されるノズルは、耐熱性、耐スポーリング性、耐食性に
優れかつ機械加工がしやすいような素材を適用するのが
不可欠であって、一般に窒化けい素又はサイアロン等と
ボロンナイトライドとの複合材が用いられている。
されるノズルは、耐熱性、耐スポーリング性、耐食性に
優れかつ機械加工がしやすいような素材を適用するのが
不可欠であって、一般に窒化けい素又はサイアロン等と
ボロンナイトライドとの複合材が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ノズルを構
成するこれらの素材は熱伝導率が高く冷却されやすい欠
点があり、とくに、非晶質合金薄帯のような極薄い鋳片
を鋳造する場合にはノズルのスリット間隔が１mm以下に
設定されるためこの部分を通過する溶湯が冷却された場
合にノズル詰まりを起こし（とくに鋳造開始の初期に起
こりやすい）、鋳造作業を継続することができない不利
があった。従って、このような素材を用いたノズルチッ
プを使用する際には予め相当の温度まで加熱することが
必須条件となるが、ノズルチップと冷却ロールとの間隔
は非常に狭いものであるから冷却ロールの回転（冷却ロ
ールは鋳造開始から徐々にその回転数を上げていくよう
になっている）に伴う空気流でノズルチップが冷却され
その効果は極めて小さいものであった。また、このノズ
ルはノズル直下に形成されるパドルにおいて空気を巻き
込みやすくこれが鋳造すべき薄帯の板厚精度を劣化させ
たり、合金の非晶質化の妨げの原因にもなっていた。
成するこれらの素材は熱伝導率が高く冷却されやすい欠
点があり、とくに、非晶質合金薄帯のような極薄い鋳片
を鋳造する場合にはノズルのスリット間隔が１mm以下に
設定されるためこの部分を通過する溶湯が冷却された場
合にノズル詰まりを起こし（とくに鋳造開始の初期に起
こりやすい）、鋳造作業を継続することができない不利
があった。従って、このような素材を用いたノズルチッ
プを使用する際には予め相当の温度まで加熱することが
必須条件となるが、ノズルチップと冷却ロールとの間隔
は非常に狭いものであるから冷却ロールの回転（冷却ロ
ールは鋳造開始から徐々にその回転数を上げていくよう
になっている）に伴う空気流でノズルチップが冷却され
その効果は極めて小さいものであった。また、このノズ
ルはノズル直下に形成されるパドルにおいて空気を巻き
込みやすくこれが鋳造すべき薄帯の板厚精度を劣化させ
たり、合金の非晶質化の妨げの原因にもなっていた。
【０００５】金属薄帯の製造において不可避であった上
述したような従来の問題を解消できる新規な方法および
鋳造ノズルを提案することがこの発明の目的である。
述したような従来の問題を解消できる新規な方法および
鋳造ノズルを提案することがこの発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、以下の構成
によってその目的を有利に達成するものである。 １．高速回転下にある単一の鋳造輪の表面上に、保持容
器内の合金溶鋼をノズルを通して供給しパドルを形成し
つつ冷却、凝固させることにより金属薄帯を製造するに
当たり、保持容器内の合金溶鋼を鋳造輪に流下させる間
中、パドル後方の鋳造輪に向けてシール用のガス体を吹
き付けることを特徴とする金属薄帯の鋳造方法。 ２．合金溶鋼を保持する容器につながり高速回転する単
一の鋳造輪表面上に該容器内の合金溶鋼を供給するスリ
ット、小径細孔もしくは断続的なスリットを備えた耐火
物製のノズルであって、該ノズルは、ノズル本体の少な
くとも背面壁に溶鋼の温度降下を防止する断熱材を備え
ることを特徴とするノズル。この発明は、上記２．にお
いて、断熱材が多孔質部材からなるものとし、多孔質部
材を通して鋳造輪の表面に向けてシール用ガスを吹き付
けるガス供給機構を備えたノズル断熱と雰囲気調整が可
能な金属薄帯の製造方法である。
によってその目的を有利に達成するものである。 １．高速回転下にある単一の鋳造輪の表面上に、保持容
器内の合金溶鋼をノズルを通して供給しパドルを形成し
つつ冷却、凝固させることにより金属薄帯を製造するに
当たり、保持容器内の合金溶鋼を鋳造輪に流下させる間
中、パドル後方の鋳造輪に向けてシール用のガス体を吹
き付けることを特徴とする金属薄帯の鋳造方法。 ２．合金溶鋼を保持する容器につながり高速回転する単
一の鋳造輪表面上に該容器内の合金溶鋼を供給するスリ
ット、小径細孔もしくは断続的なスリットを備えた耐火
物製のノズルであって、該ノズルは、ノズル本体の少な
くとも背面壁に溶鋼の温度降下を防止する断熱材を備え
ることを特徴とするノズル。この発明は、上記２．にお
いて、断熱材が多孔質部材からなるものとし、多孔質部
材を通して鋳造輪の表面に向けてシール用ガスを吹き付
けるガス供給機構を備えたノズル断熱と雰囲気調整が可
能な金属薄帯の製造方法である。
【０００７】
【作用】この発明では、保持容器内の合金溶鋼を鋳造輪
に向けて流下させる、とくに安定鋳造域において、シー
ル性ガス体としてたとえばHeガスを鋳造輪とノズル間に
吹き付けるようにしたのでパドル部での空気の巻き込み
が回避され薄帯（鋳片）の品質を改善できる。また、こ
の発明では安定鋳造域において、真空吸引によってパド
ル形成領域を減圧するようにしたので品質劣化の原因と
なる空気の巻き込みは回避され薄帯と鋳造輪の接触状況
が改善され高い熱伝達を確保することが可能となり、そ
の結果、厚さが９０μm 程度になる比較的厚い薄帯の非
晶質化が可能となる。さらに、ノズルとしては、ノズル
本体の少なくとも背面壁に断熱性に優れた素材を設ける
（張り合わせなど）ようにしたので、溶鋼の温度低下に
伴うとくに鋳造開始初期のノズル詰まりがなくなり安定
した鋳造操業が実現できる。
に向けて流下させる、とくに安定鋳造域において、シー
ル性ガス体としてたとえばHeガスを鋳造輪とノズル間に
吹き付けるようにしたのでパドル部での空気の巻き込み
が回避され薄帯（鋳片）の品質を改善できる。また、こ
の発明では安定鋳造域において、真空吸引によってパド
ル形成領域を減圧するようにしたので品質劣化の原因と
なる空気の巻き込みは回避され薄帯と鋳造輪の接触状況
が改善され高い熱伝達を確保することが可能となり、そ
の結果、厚さが９０μm 程度になる比較的厚い薄帯の非
晶質化が可能となる。さらに、ノズルとしては、ノズル
本体の少なくとも背面壁に断熱性に優れた素材を設ける
（張り合わせなど）ようにしたので、溶鋼の温度低下に
伴うとくに鋳造開始初期のノズル詰まりがなくなり安定
した鋳造操業が実現できる。
【０００８】シール性ガス体の吹き込みに当っては、ガ
ス吹出し幅Ｌとノズル鋳造輪間のギャップＰとするとシ
ール性ガス体の吹き込み量Ｑ(l/min) は、Ｑ＝６×10-2
×ＫＰＬＶ 〔Ｐ(cm)Ｌ(cm) Ｖ：鋳造速度(cm/sec)〕
であり、ここに、Ｋは５〜１００とし、Ｌはパドル幅
（１．２〜１．４）とするのが望ましい。又、吹込み方
向は鋳造輪に直角又は直角に近い角度で吹き込むことが
望ましい。
ス吹出し幅Ｌとノズル鋳造輪間のギャップＰとするとシ
ール性ガス体の吹き込み量Ｑ(l/min) は、Ｑ＝６×10-2
×ＫＰＬＶ 〔Ｐ(cm)Ｌ(cm) Ｖ：鋳造速度(cm/sec)〕
であり、ここに、Ｋは５〜１００とし、Ｌはパドル幅
（１．２〜１．４）とするのが望ましい。又、吹込み方
向は鋳造輪に直角又は直角に近い角度で吹き込むことが
望ましい。
【０００９】本製造方法において対象とする金属薄帯は
主として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の溶鋼成分を基本としてこ
れにＭｎ及び又はＣｏ，Ｚｎを添加したアモルファス化
しやすい合成成分であるが、必ずしもこれらに限定され
るものでなく、一般的なアモルファス合金の装置にも適
用出来る。
主として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系の溶鋼成分を基本としてこ
れにＭｎ及び又はＣｏ，Ｚｎを添加したアモルファス化
しやすい合成成分であるが、必ずしもこれらに限定され
るものでなく、一般的なアモルファス合金の装置にも適
用出来る。
【００１０】
【実施例】以下、図面に基づいてこの発明を詳細に説明
する。図１は、金属薄帯の製造に用いる装置の構成を示
したものであって、図中１は高速回転可能な鋳造輪であ
って、この鋳造輪１は鋳造輪本体１ａと最外殻１ｂから
なり本体１ａと最外殻１ｂとの間に冷却水の流通路１ｃ
を有する。２は合金溶鋼を収容する中間保持容器、３は
この容器２につながり高速回転下にある鋳造輪１の表面
に金属溶鋼を供給するノズルであって、このノズル３は
スリット、小径細孔もしくは断続的なスリットを有しそ
の本体の背面壁３ａに溶鋼の温度降下を防止する断熱材
３ｂを備える。
する。図１は、金属薄帯の製造に用いる装置の構成を示
したものであって、図中１は高速回転可能な鋳造輪であ
って、この鋳造輪１は鋳造輪本体１ａと最外殻１ｂから
なり本体１ａと最外殻１ｂとの間に冷却水の流通路１ｃ
を有する。２は合金溶鋼を収容する中間保持容器、３は
この容器２につながり高速回転下にある鋳造輪１の表面
に金属溶鋼を供給するノズルであって、このノズル３は
スリット、小径細孔もしくは断続的なスリットを有しそ
の本体の背面壁３ａに溶鋼の温度降下を防止する断熱材
３ｂを備える。
【００１１】非晶質合金のような金属薄帯を製造するに
当たっては、鋳造すべき合金溶鋼Ｍを溶解炉または保持
炉（図示せず）を経由させて中間保持容器２に注入し、
この容器２につながるノズル３を通して鋳造輪１の表面
に供給する。鋳造輪１の表面に供給した合金溶鋼Ｍを、
ここで急速に冷却し非晶質の薄帯とし、鋳造輪１からの
剥離後ピンチロール４を経て巻き取り機５によってコイ
ル状に巻き取る。
当たっては、鋳造すべき合金溶鋼Ｍを溶解炉または保持
炉（図示せず）を経由させて中間保持容器２に注入し、
この容器２につながるノズル３を通して鋳造輪１の表面
に供給する。鋳造輪１の表面に供給した合金溶鋼Ｍを、
ここで急速に冷却し非晶質の薄帯とし、鋳造輪１からの
剥離後ピンチロール４を経て巻き取り機５によってコイ
ル状に巻き取る。
【００１２】通常、金属薄帯の鋳造装置は、ノズル３に
おいて溶鋼の温度低下に起因した詰まりを起こしやすく
安定鋳造を実現し難い欠点があることは前述した通りで
あるが、この発明においてはノズル３の少なくとも背面
壁３ａに断熱材３ｂを配置することとしたので、このノ
ズル３において溶鋼の温度低下は極めて小さくなり従っ
てノズル詰まりはほとどん起こらない。この断熱材はノ
ズルの先端部に局部的に張りつけてもよいし溶鋼を保持
する容器の直下からノズル先端に至るまでの全域に張り
つけるようにしてもよい。またノズルが長尺材である場
合にはその全周を取り囲むようにして配置するのが好ま
しい。断熱材としてはアルミナ質あるいはシリカ質等通
気性、加工性に優れたボード状のものが好適であり、た
とえばＡｌ2 Ｏ3 ：９０％，ＳｉＯ2 ：１０％になる断
熱材は熱伝導率が０．０７ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度にな
る。
おいて溶鋼の温度低下に起因した詰まりを起こしやすく
安定鋳造を実現し難い欠点があることは前述した通りで
あるが、この発明においてはノズル３の少なくとも背面
壁３ａに断熱材３ｂを配置することとしたので、このノ
ズル３において溶鋼の温度低下は極めて小さくなり従っ
てノズル詰まりはほとどん起こらない。この断熱材はノ
ズルの先端部に局部的に張りつけてもよいし溶鋼を保持
する容器の直下からノズル先端に至るまでの全域に張り
つけるようにしてもよい。またノズルが長尺材である場
合にはその全周を取り囲むようにして配置するのが好ま
しい。断熱材としてはアルミナ質あるいはシリカ質等通
気性、加工性に優れたボード状のものが好適であり、た
とえばＡｌ2 Ｏ3 ：９０％，ＳｉＯ2 ：１０％になる断
熱材は熱伝導率が０．０７ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度にな
る。
【００１３】図２は、上掲図１で示した装置の要部につ
き上記断熱材３ｂに内部空間ｈを設けここにシール用ガ
スの供給機構Ｓ1 を接続した例を示したものである。こ
のようなガス供給機構Ｓ1 を使用すれば断熱材３ｂを通
してパドルＰにおける雰囲気調整( とくにパドルＰの後
方の雰囲気) が可能であり、また空気の巻き込みも小さ
くできるので品質の改善を図るのに有利である。
き上記断熱材３ｂに内部空間ｈを設けここにシール用ガ
スの供給機構Ｓ1 を接続した例を示したものである。こ
のようなガス供給機構Ｓ1 を使用すれば断熱材３ｂを通
してパドルＰにおける雰囲気調整( とくにパドルＰの後
方の雰囲気) が可能であり、また空気の巻き込みも小さ
くできるので品質の改善を図るのに有利である。
【００１４】図３にノズルの背面壁に断熱材を配置した
場合における溶鋼温度の変化状況を調査した結果を、何
らの手立ても施さなかった場合の結果と比較して示す。
同図より、ノズルに断熱材を適用することによって溶鋼
の温度降下を極めて小さくできノズル詰まりを完全に回
避できることが明である。
場合における溶鋼温度の変化状況を調査した結果を、何
らの手立ても施さなかった場合の結果と比較して示す。
同図より、ノズルに断熱材を適用することによって溶鋼
の温度降下を極めて小さくできノズル詰まりを完全に回
避できることが明である。
【００１５】幅が１００ｍｍになる非晶質合金薄帯 (組
成：Ｆｅ：８０％，Ｂ：１３％，Ｓｉ：６％，Ｍｎ：１
％）を製造すべく、鋳造速度３０ｍ／ｓｅｃ，ギャップ
０．３ｍｍとした条件で断熱材を通してシール用ガスを
吹き付けた（条件：ガス種Ｈｅ，ガス量Ｑ＝２１ ｌ／
ｍｉｎ，ガス吹出し角＝９０°の）場合における品質の
改善結果を図４に示す。
成：Ｆｅ：８０％，Ｂ：１３％，Ｓｉ：６％，Ｍｎ：１
％）を製造すべく、鋳造速度３０ｍ／ｓｅｃ，ギャップ
０．３ｍｍとした条件で断熱材を通してシール用ガスを
吹き付けた（条件：ガス種Ｈｅ，ガス量Ｑ＝２１ ｌ／
ｍｉｎ，ガス吹出し角＝９０°の）場合における品質の
改善結果を図４に示す。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、単ロール法を適用し
て金属薄帯を製造する場合に不可避であったノズルの詰
まりを回避できる。また、この発明によれば合金溶鋼と
鋳造輪との接触状況が改善できるので薄帯 (鋳片) の表
面品質が良好となるばかりでなく熱伝達率の向上によっ
て、厚さの比較的厚い非晶質合金の薄帯を得ることがで
きる。
て金属薄帯を製造する場合に不可避であったノズルの詰
まりを回避できる。また、この発明によれば合金溶鋼と
鋳造輪との接触状況が改善できるので薄帯 (鋳片) の表
面品質が良好となるばかりでなく熱伝達率の向上によっ
て、厚さの比較的厚い非晶質合金の薄帯を得ることがで
きる。
【図１】この発明に従う装置の構成説明図である。
【図２】この発明に従う装置の要部を示した図である。
【図３】ノズルの内外面における温度の変化状況を示し
たグラフである。
たグラフである。
【図４】パドル部をＨｅガスでシールした時の気泡面積
率を示したグラフである。
率を示したグラフである。
１ 鋳造輪 ２ 中間保持容器 ３ ノズル ４ ピンチロール ５ 巻き取り機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 徹 千葉県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 須原 俊 千葉県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 黒川 克美 千葉県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 (3)
- 【請求項１】 高速回転下にある単一の鋳造輪の表面上
に、保持容器内の合金溶鋼をノズルを通して供給しパド
ルを形成しつつ冷却、凝固させることにより金属薄帯を
製造するに当たり、 保持容器内の合金溶鋼を鋳造輪に流下させるあいだ中、
パドル後方の鋳造輪に向けてシール用のガス体を吹き付
けることを特徴とする金属薄帯の鋳造方法。 - 【請求項２】 合金溶鋼を保持する容器につながり高速
回転下にある単一の鋳造輪表面上に該容器内の合金溶鋼
を供給するスリット、小径細孔もしくは断続的なスリッ
トを備えた耐火物製のノズルであって、 該ノズルは、ノズル本体の少なくとも背面壁に溶鋼の温
度降下を防止する断熱材を備えることを特徴とするノズ
ル。 - 【請求項３】 断熱材が、多孔質部材からなり、この多
孔質部材を通して鋳造輪の表面に向けてシール用ガスを
吹き付けるガス供給機構を備える請求項２記載のノズ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33908392A JPH06182503A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 金属薄帯の鋳造方法および鋳造用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33908392A JPH06182503A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 金属薄帯の鋳造方法および鋳造用ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182503A true JPH06182503A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18324101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33908392A Pending JPH06182503A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 金属薄帯の鋳造方法および鋳造用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06182503A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006100858A1 (ja) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 鋳造用ノズル |
| JP2009090298A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 溶融合金のシール装置およびこの装置を用いた鋳造方法並びに連続鋳造開始時の断気方法 |
| CN103170590A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-06-26 | 西北工业大学 | 一种多层结构Fe-Sn过偏晶合金薄带的制备方法 |
| US9968994B2 (en) | 2005-03-24 | 2018-05-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Casting nozzle |
| JP2021074750A (ja) * | 2019-11-08 | 2021-05-20 | 大同特殊鋼株式会社 | 溶湯装置 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33908392A patent/JPH06182503A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006100858A1 (ja) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 鋳造用ノズル |
| JP2006263784A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 鋳造用ノズル |
| US8863999B2 (en) | 2005-03-24 | 2014-10-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Casting nozzle |
| US9968994B2 (en) | 2005-03-24 | 2018-05-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Casting nozzle |
| JP2009090298A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 溶融合金のシール装置およびこの装置を用いた鋳造方法並びに連続鋳造開始時の断気方法 |
| CN103170590A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-06-26 | 西北工业大学 | 一种多层结构Fe-Sn过偏晶合金薄带的制备方法 |
| JP2021074750A (ja) * | 2019-11-08 | 2021-05-20 | 大同特殊鋼株式会社 | 溶湯装置 |
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