JPH0796149B2 - 急冷金属薄帯の誘導・搬送装置 - Google Patents

急冷金属薄帯の誘導・搬送装置

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JPH0796149B2
JPH0796149B2 JP2001462A JP146290A JPH0796149B2 JP H0796149 B2 JPH0796149 B2 JP H0796149B2 JP 2001462 A JP2001462 A JP 2001462A JP 146290 A JP146290 A JP 146290A JP H0796149 B2 JPH0796149 B2 JP H0796149B2
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清 渋谷
正功 奈良
徹 佐藤
延行 森戸
努 野崎
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川崎製鉄株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、単ロール法によって製造された非晶質合金薄
帯などの急冷金属薄帯を冷却ロールから巻取装置まで搬
送するための誘導・搬送装置に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、単ロール法や双ロール法などの液体急冷法によっ
て、溶融金属(合金を含む。以下同じ)を直接金属薄帯
に加工する製造技術の開発が進められている。このよう
な直接製板技術における重要な用件の第一は板厚の均一
性や表面性状などに関する製板技術であるが、工業的な
生産を考えた場合にはそれと同程度にコイル状に巻取る
ための巻取技術の確立も重要である。
板厚100μm以上の結晶質金属薄帯の場合、冷却体への
熱移動による凝固の制約から製板速度は通常5m/sec以下
になる。この場合には、特開昭61−88904号公報に提案
されているようなクランパを有するメッシュベルトによ
る搬送と耐熱性ベルトラッパによる巻付けで巻取ること
ができる。
しかしながら非晶質合金薄帯などの急冷金属薄帯の場合
には、板厚が50μm以下と極めて薄く、しかも製板速度
は通常20m/sec以上であるから、結晶質金属薄帯につい
ての従来技術をそのまま適用することはできない。しか
も製造された急冷金属薄帯はその材料特性が製板速度に
応じて変化し、しばしば機械的強度が損なわれるために
巻取リールへの巻付けや巻替えの場合にも製板速度を変
更できず、このことが巻取技術の開発を一層困難にして
いた。
特開昭57−94453号公報及び特公昭59−34467号公報で
は、冷却ロールに近接させて巻取機を配置することによ
って搬送の問題を回避していて、巻取リールに磁石を埋
込んで、非晶質合金薄帯を巻付けている。
この方法は、冷却ロールの近傍位置に巻取機を配置する
ことによって、面倒な搬送技術を不用にした巧妙な方法
といえる。
しかしながら、この方法の場合、巻取機があまりにも冷
却ロールに近接していることから、連続生産には必ずし
も適しているとはいえない。しかも板厚や穴などの検査
装置を設置したり、張力制御装置を配置するスペースを
確保できないので、工業生産を考慮すると決して好まし
い方法ではない。
この点、特開昭56−12257号、59−43772号及び59−1385
72号各公報などでは、冷却ロールの遠隔位置に巻取機を
配置することを前提に、搬送技術の開発に正面から取組
んでいる。これらはいずれも、ファンと共に、吸引機、
ブラシロールあるいはブラシ・ソリッドロールなどを急
冷金属薄帯の捕捉のためのピンチロールとして利用し
て、効果的に搬送しようとするものである。
この方法においては、冷却ロール上での急冷凝固によっ
て作製された薄帯は、冷却ロールから剥離された後、フ
ードを経由してピンチロール部分に至る。そして、ピン
チロールが圧下して薄帯を捕捉すると共に薄帯に適正な
張力を付与し、ピンチロールを積載した搬送台車が巻取
機に向けて移動を開始する。
この場合、搬送台車が走行すると冷却ロールとピンチロ
ールとの間の薄帯を支持するロールが必要となる。
しかし、従来のモータ駆動の回転ロールでは、高速搬送
中の薄帯と速度をマッチングさせるための複雑な制御が
必要であるし、搬送・支持中に薄帯が蛇行してラインか
ら外れて破断することを防止することが困難であったり
して、巻取の成功率を低下させる原因となっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上記従来技術の問題点を解決するために、複雑
な制御が不要で、搬送・支持中に薄帯が蛇行せず、巻取
成功率が高い急冷金属薄帯の誘導・搬送装置を提供しよ
うとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記課題を解決するために、冷却ロールと巻取
機との間を搬送台車で誘導され搬送される金属薄帯の支
持体が、多孔吹出しのエアフロータであり、該エアフロ
ータ表面のエア吹出孔近傍に、エア流れを整流するエア
排出誘導溝を設けた急冷金属薄帯の誘導・搬送装置を提
供するもので、更にエア排出誘導溝を薄帯のパスライン
と同一方向又は同一方向及び直角方向に設けることが好
ましく、エア排出誘導溝の形状を下記の条件 bh>πd2L/2p ここで、 b:エア排出誘導溝幅 h:エア排出誘導溝深さ d:エア吐出孔直径 p:エア吐出孔パスライン直角方向ピッチ L:薄帯幅 とすることができる。
〔作用〕
以下、この発明を従来の装置と比較して具体的に説明す
る。
第6図及び第7図に従来装置の説明図を示す。
この従来装置においては、注湯ノズル2から溶融金属が
噴出され、冷却ロール1との間で溶融パドルを形成し、
冷却ロールからの抜熱により急冷凝固して薄帯3とな
る。冷却ロール上に付着した薄帯は、エアナイフ4から
噴出するエアによって剥離され、ファン8によって吸引
されてフード6内を飛翔する。ソリッドロール7aとブラ
シロール7bよりなるピンチロール7まできた薄帯はピン
チロールによって張力が付加されデフロール5との間で
パスラインを形成する。ピンチロールを通過した薄帯
は、ファンによって粉砕されて粉砕薄帯3aとなる。ピン
チロール及びファンは搬送台車9上に乗っているので搬
送台車を巻取機12まで移動させることによって薄帯を巻
取機まで搬送することができる。
この搬送の間、冷却ロールとピンチロールとの距離が長
くなるので、順次、デフロール5、支持ロール10、張力
調整用ダンサ装置を構成するデフロール15,17,ダンサロ
ール16、デフロール11が必要となり、これらのロールは
何れもモータ駆動の回転ロールで前記の欠点を生じてい
た。
本発明は前記欠点を有する回転ロールの使用を回避する
ために、回転しない支持体を用い、無回転の支持体と薄
帯との間でスティッキングが起きないように、支持体を
多孔吹出しのエアフロータとし、常にエアフィルタで薄
帯を支持させるものである。
本発明では、スティッキングを解決するために種々の実
験を繰返し、以下のような結論を得た。
すなわち、スティッキングは、第1図(b)に示すよう
に、支持体13のエア吹出孔から吹出されたエア18によっ
て、薄帯3が支持体に接触しない場合は発生しないが、
第1図(a)に示すようなエア量の不足によって浮力が
薄帯の張力に負ける場合だけでなく、第1図(c)に示
すようなエア過多によっても発生することを発見した。
エア過多の場合、局部的に異常高速エア流ができ、その
部分が流体力学的に負圧となってスティッキングが発生
することを解明できた。この現象は20μm程度の厚みの
薄帯では、第2図に1点鎖線で示すように薄帯の環状の
しわ(スティック環)がエア吹出孔の回りに発生するこ
とから確認できる。
この局部的な異常高速エア流は、エア吹出孔の部分でな
く、エアが浮上させる薄帯に衝突した後に、薄帯と支持
体との間を他の吹出孔から出たエアと合流して抜け出す
ときに発生する。つまり吹出に見合った排出のバランス
が取れればこのような現象は発生しない。しかし、薄帯
と支持体との間で作られる空間は薄帯の張力変動によっ
て変化する。よって第1図(b)に示すように常に安定
したエア膜を得るには排出をスムースに行えばよいとい
う結論となり、エア吹出孔近傍にエアの流れを整流して
排出するエア排出誘導溝を設けることにより解決され
た。
エアの排出誘導溝としては、第3図のようにパスライン
と直角方向に設ける場合と、第4図のように、ライン張
力が高くエア吹出量が多い場合に、パスラインと同一方
向と直角方向との両方に設ける場合がある。
エア排出誘導溝の形状としては、下記の条件が満足され
る場合に適正なエア流れが実現できる。
bh>πd2L/2p ここで、 b:エア排出誘導溝幅 h:エア排出誘導溝深さ d:エア吐出孔直径 p:エア吐出孔のパスライン直角方向ピッチ L:薄帯幅 この関係式は、第5図(第5図(b)は第5図(a)に
おけるA−A矢視図断面)に示すように、薄帯に沿って
流れるエア23の速度より、エア排出誘導溝を流れるエア
22の速度を低くして、負圧の発生を防止するためで、流
体力学的に算出できる。またb及びhの上限は幾何学的
取合いから決定される。
〔実施例〕
第6図及び第7図に示した従来装置におけるデフロー
ル、支持ロール、ダンサロールを本発明の支持体に変更
し、下記の条件で製板・搬送を行った。
溶融金属:Fe80B10Si9C1(原子%) 溶融温度:1300℃ 注湯ノズル:100mm幅スリット 冷却ロール:水冷、銅合金製 冷却ロール周速:25m/sec ソリッドロール:直径200mm、鋼製 ブラシロール:直径200mm、 ステンレス線直径0.15mm ピンチロール周速:28m/sec エアフロータは、 エア吹出孔直径:1mm エア吹出孔ピッチ:10mm エア吹出孔部風速:40m/sec エア排出誘導溝:幅10mm、深さ2mm とした。
この結果、薄帯は20μm厚、100mm幅のものが製造さ
れ、ピンチロールで張力4kgfをかけた後搬送を行った。
エアフロータにおけるスティッキング現象がなく、薄帯
が破断せずに良好に搬送できた。
〔比較例〕
実施例における支持体を従来装置におけるデフロール、
支持ロール及びダンサロールとしたことを除けば、他の
実施例と同じにして実験した。その結果、薄帯の搬送・
支持中に薄帯の蛇行・破断を生ずることがあった。
〔発明の効果〕
本発明により薄帯の搬送・支持が着実に行え、連続巻取
が安定して行えることにより大量商業生産が可能とな
り、産業上の有用性が大である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の支持体におけるエアの吹出
しとスティッキング現象との関係を示す模式図、第3図
は本発明の支持体におけるエア吹出孔とエア排出誘導溝
との配置を示す模式図、第4図は本発明の支持体におけ
るエア吹出孔とエア排出誘導溝との他の配置を示す模式
図、第5図は本発明における支持体におけるエアの流れ
を示す模式図、第6図及び第7図は従来装置を示す模式
図である。 1…冷却ロール 2…注湯ノズル 3…薄帯 4…エアナイフ 5,11,15,17…デフロール 6…フード 7…ピンチロール 7a…ソリッドロール 7b…ブラシロール 8…ファン 9…搬送台車 10…サポートロール 12…巻取機 12a…リール公転輪 12b,12c…リール 13…支持体 16…ダンサロール 18,22,23…エアの流れ 19…パスラインに直角方向のエア排出誘導溝 20…エア吹出孔 21…パスライン方向のエア排出誘導溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森戸 延行 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 野崎 努 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 平2−112857(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷却ロールと巻取機との間を搬送台車で誘
    導され搬送される金属薄帯の支持体が、多孔吹出しのエ
    アフロータであり、該エアフロータ表面のエア吹出孔近
    傍に、エア流れを整流するエア排出誘導溝を設けたこと
    を特徴とする急冷金属薄帯の誘導・搬送装置。
  2. 【請求項2】エアフロータ表面に薄帯のパスラインと直
    角方向にエア排出誘導溝が設けられている請求項1記載
    の急冷金属薄帯の誘導・搬送装置。
  3. 【請求項3】エアフロータ表面に薄帯のパスラインと同
    一方向及び直角方向にエア排出誘導溝が設けられている
    請求項1記載の急冷金属薄帯の誘導・搬送装置。
  4. 【請求項4】エア排出誘導溝の形状が下記の条件を有す
    る請求項1、2又は3記載の急冷金属薄帯の誘導・搬送
    装置。 bh>πd2L/2p ここで、b:エア排出誘導溝幅 h:エア排出誘導溝深さ d:エア吐出孔直径 p:エア吐出孔パスライン直角方向ピッチ L:薄帯幅
JP2001462A 1990-01-10 1990-01-10 急冷金属薄帯の誘導・搬送装置 Expired - Lifetime JPH0796149B2 (ja)

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JPH0729187B2 (ja) * 1988-10-21 1995-04-05 川崎製鉄株式会社 急冷金属薄帯の誘導・搬送装置

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