JPH09174206A

JPH09174206A - アモルファス合金薄帯製造のための溶融合金の供給方法

Info

Publication number: JPH09174206A
Application number: JP35122695A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sato; 有一佐藤; Shigekatsu Ozaki; 茂克尾崎
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 1997-07-08
Anticipated expiration: 2015-12-27
Also published as: JP3098698B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、容易に、かつ、安価に、１００ｋ
ｇ／分以下の少供給率でアモルファス合金を供給する方
法および供給量制御用ストッパ−を提供する。【解決手段】先端部に細い突起部を設けたストッパ−
を用い、ロングノズル開口部内壁面とストッパ−の突起
部外壁面の両者を鉛直方向に平行になるようにし、ロン
グノズルとストッパ−突起部の重なり部距離を０.１ｍ
ｍ以上２００ｍｍ以下、かつ、ロングノズルの開口面積
を０.５ｃｍ² 以上１０ｃｍ² 以下とし、ロングノズル開
口部内壁面とストッパ−突起部外壁面とを接触させるこ
となく、タンディッシュへ溶融合金を供給する溶融合金
の供給方法および溶融合金供給量制御用ストッパ−。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶融合金を移動
する冷却基板上で急冷凝固して、線および薄い帯状のア
モルファス合金（以下、単に薄帯と称す）を得る液体急
冷法において、溶融合金を保持する取鍋からタンディッ
シュへ溶融合金を供給する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄帯を製造するための液体急冷法とし
て、例えば、１つの高速回転している冷却ロ−ル上に溶
融合金を供給して薄帯を得る単ロ−ル法や、１対の高速
回転している冷却ロ−ル間に溶融合金を供給して薄帯を
得る双ロ−ル法などがある。

【０００３】液体急冷法により薄帯を形成する方法にお
いて、例えば図５に示す単ロ−ル急冷凝固薄帯製造装置
を用いる場合を例にして説明する。図５において、溶融
合金６は、その湯面レベルが一定になるようにタンディ
ッシュ５に給湯されている。このタンディッシュ５の底
壁には羽口レンガ９が設けられており、この羽口レンガ
９に中間ノズル１０およびノズルホルダ−１１が連結さ
れている。これらの羽口レンガ９、中間ノズル１０およ
びノズルホルダ−１１の内部に孔が設けられており、こ
の孔が接続されて溶湯流路１３、ノズルホルダ−１１内
の拡大内部空間１４となる。また、ノズルホルダ−１１
の先端にはノズルチップ１２が取り付けられており、こ
のノズルチップ１２の内部に設けたノズルスリット１５
が溶湯流路１３に連通している。なお、ノズルホルダ−
１１内の拡大内部空間１４、ノズルチップ１２、さらに
ノズルスリット１５については図６にて示すが、拡大内
部空間１４とは、広幅の薄帯を得るためにノズルホルダ
−１１内で溶湯流路１３を広げた部分をさし、ノズルス
リット１５とは、ノズルチップ１２中に設けた溶湯噴出
用の開口をさす。

【０００４】タンディッシュストッパ−４を上昇させる
ことによってタンディッシュ５内の溶融合金６は、溶湯
流路１３を経由してノズルスリット１５から冷却ロ−ル
８に向けて流出する。このとき、タンディッシュ５内の
溶湯静圧に応じて、ノズルスリット１５から冷却ロ−ル
８に向けて流出する溶融合金６の流量が制御される。ノ
ズルスリット１５から流出した溶融合金６は、冷却ロ−
ル８の表面で急速に冷却されて薄帯７となる。

【０００５】なお、図５において、装置全体に関する理
解を容易にするため、冷却ロ−ル８はタンディッシュ５
の縮尺率よりも大きな縮尺率で描かれている。

【０００６】いずれの方法であっても、液体急冷法によ
り薄帯を得るには、冷却速度を例えば、１０² Ｋ／秒程
度以上とする必要がある。そのため、得られる薄帯の板
厚には制限があり、薄帯の板厚はせいぜい０．１ｍｍ未
満と小さい。液体急冷法により０．１ｍｍ未満の薄帯を
製造する場合、例えば、従来の凝固技術である普通造塊
法や連続鋳造法に比較して、各種の製造因子における制
約条件に差異が生じてくる。そのなかでも大きく異なる
制約条件として、溶融合金の供給量が挙げられる。すな
わち、例えば、一般に採用されている鋼などの連続鋳造
法の場合、鋳型に供給できる溶融合金の量は、例えば、
鋼の場合数トン／分程度であり、さらに、普通造塊法で
はそれ以上の供給も可能である。

【０００７】これに対して、本発明で対象にしている液
体急冷法においては、溶融合金の供給量は１００ｋｇ／
分以下とかなり少なくしなければならない。これは、前
述したように、薄帯の板厚における制限によるものであ
る。つまり、例えば、単ロ−ル法で通常製造できる薄帯
の最大板厚は０．１ｍｍ程度で、この場合の冷却ロ−ル
の周速は、およそ１０ｍ／秒程度であり、薄帯の板幅は
広くてもせいぜい２００ｍｍ程度であるから、例えば、
鉄を主成分とする合金の場合、その溶融合金の供給量は
およそ９０ｋｇ／分程度に制御しなければならない。

【０００８】液体急冷法により工業的規模で薄帯を生産
する場合、この溶融合金の供給量を少なくすることが重
要な課題となる。例えば、鋼の連続鋳造法の場合、溶融
合金を保持した取鍋から、タンディッシュを介して鋳型
に溶融合金を供給するが、この際、溶融合金供給量を制
御する方法の一つとして、取鍋底部のロングノズル孔に
取り付けた取鍋ストッパ−を用いる方式が採用されてい
る。つまり、取鍋ストッパ−を昇降させることにより、
ロングノズルの開口面積を制御して溶融合金の供給量を
制御するものである。先に述べた通り、連続鋳造法の場
合は数トン／分とかなりの量を供給できることから、こ
のようなストッパ−方式により、容易に供給量を制御す
ることが可能であった。

【０００９】これに対して、本発明で対象としている液
体急冷法の場合、溶融金属の供給量を１００ｋｇ／分以
下に抑えなければならないことから、前述のようなスト
ッパ−方式をそのまま採用することは困難となる。そこ
で、液体急冷法においてストッパ−方式を採用する方法
として、例えば特開平１−３４５５０号公報記載の方法
が提案されている。この方法は、アモルファス合金薄帯
の製造に限定したわけではないが、溶融合金の供給量を
比較的小さくするために考え出されたもので、給湯中タ
ンディッシュ内の溶融合金の重量を測定し、この測定値
を基に取鍋ストッパ−の昇降速度及び位置を制御して溶
融合金の供給量を制御する方法である。この方法ではさ
らに、取鍋ストッパ−の上昇量の下限を２ｍｍ、上限を
６ｍｍと制限することにより、かなり良い精度で溶融合
金の供給量を制御することが可能となる旨記述されてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では給湯中、タンディッシュの重量を測定する必要が
あることから制御が複雑となるばかりでなく、測定装置
や演算装置を搭載するために設備コストが嵩み、製造コ
ストが高くなると考えられる。さらに、取鍋ストッパ−
の上昇量をあまり小さくするとその操作が困難となる。
なぜなら、かなり精巧な設備としても設備には大抵ガタ
が存在するからである。設備のガタを考慮すると、取鍋
ストッパ−の上昇量は最低でも５ｍｍ程度は必要であ
る。

【００１１】本発明の目的は、液体急冷法の溶融金属の
供給制御において存在していたこのような問題を、新た
に考案したストッパ−を用いることにより解決し、容易
で、かつ、安価な薄帯製造のための溶融合金の供給方法
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の構成を
要旨とする。すなわち、ロングノズルおよびストッパ−
を有する溶融合金を供給する側である取鍋から、溶融合
金を受給し、かつ、受給した溶融合金を移動する冷却基
板上に誘導する側であるタンディッシュへ溶融合金を連
続的に供給して、線および薄い帯状のアモルファス合金
を製造するための溶融合金の供給方法において、上部の
開口部内壁面が鉛直方向に対して平行であるロングノズ
ルと外壁面が鉛直方向に対して平行である突起部を先端
に設けたストッパ−を用い、前記ロングノズルと前記ス
トッパ−突起部の重なり部距離（ｙ）を０．１ｍｍ以上
２００ｍｍ以下、かつ、ロングノズルの開口面積
（Ａ₀）を０．５ｃｍ²以上１０ｃｍ²以下とし、前記ス
トッパ−突起部の外壁面の少なくとも１箇所が前記ロン
グノズル上部の開口部内壁面と接触するようにして、取
鍋からタンディッシュへ溶融合金を供給することを特徴
とするアモルファス合金薄帯製造のための溶融合金の供
給方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について図を用い
て具体的に説明する。

【００１４】図１は、本発明の方法を示す模式図であ
る。すなわち、取鍋３に保持された溶融合金６は、取鍋
ストッパ−１を上昇させロングノズル２を介してタンデ
ィッシュ５に供給される。このとき、ロングノズル２
は、その上部の開口部内壁面が鉛直方向に対して平行と
なるような形状とする。また、ストッパ−１は、その先
端に突起部１Ａを有し、突起部１Ａの外壁面が鉛直方向
に対して平行となるようにする。さらに、ロングノズル
２とストッパ−突起部１Ａの重なり部距離（ｙ）を０．
１ｍｍ以上２００ｍｍ以下、そして、ロングノズルの開
口面積を０．５ｃｍ²以上１０ｃｍ² 以下とし、しかも、
ストッパ−１の突起部の外壁面の少なくとも１箇所がロ
ングノズル２上部の開口部内壁面と接触するようにし
て、取鍋３からタンディッシュ５へ溶融合金６を供給す
る。このとき、タンディッシュストッパ−４を上昇させ
ることにより溶融合金６を高速回転している冷却ロ−ル
８上に噴出して薄帯７とする。

【００１５】ここで言う「ロングノズル上部」とは、ロ
ングノズルの上端側、つまり、ロングノズルの取鍋に取
り付けた側の端部付近のことを示し、さらに具体的に言
うと、ロングノズルの最上端から下部側へおよそ２００
ｍｍ程度の範囲を示す。

【００１６】本発明の方法で用いるロングノズルは、こ
の上部の開口部内壁面が鉛直方向に対して平行になるよ
うな形状のものに限定する。この「上部の開口部内壁
面」とは、図２に示すロングノズル２の鉛直方向断面図
において、２Ａで示す開口部の内壁面をさす。本発明の
方法で用いるロングノズル２において、この上部の開口
部内壁面２Ａが鉛直方向に対して平行であると言うこと
は、ロングノズル２の開口部の水平方向断面形状が、ロ
ングノズル２の最上端から下部側へおよそ２００ｍｍ程
度の範囲に渡って同じ形状を呈すと言うことである。

【００１７】本発明の方法は、外壁面が鉛直方向に対し
て平行となるような突起部１Ａを有するストッパ−１を
用いることが最大の特徴である。この突起部１Ａの外壁
面が鉛直方向に対して平行であると言うことは、突起部
１Ａの水平方向断面形状が全長に渡って同じ形状を呈す
と言うことである。

【００１８】図２も、本発明の方法を説明するための模
式図であるが、図２においては、本発明の方法に用いる
取鍋ストッパ−１の停止位置として、溶融合金６をタン
ディッシュへ供給開始する前の位置と、溶融合金６を供
給中の位置の２つの位置を示している。つまり、点線で
示したのが前者の位置で、実線で示したのが後者の位置
である。このうち、取鍋ストッパ−１が溶融合金をタ
ンディッシュへ供給中の位置にある場合について、取鍋
ストッパ−１とロングノズル２の嵌合部付近を拡大した
のが図３（ｃ）に示す図で、図３（ａ）、（ｂ）はそれ
ぞれ、図３（ｃ）におけるＡ−Ａ’断面図、Ｂ−Ｂ’断
面図を示す。図３には、突起部１Ａが円柱状である取鍋
ストッパ−１および円筒状のロングノズル２を用いた場
合を例にして示している。

【００１９】本発明の方法で言う「ロングノズル２とス
トッパ−突起部１Ａの重なり部距離（ｙ）」および「ロ
ングノズルの開口面積（Ａ₀）」についてこの図３を用
いて説明する。はじめに、「ロングノズル２とストッパ
−突起部１Ａの重なり部距離（ｙ）」とは、図３（ｂ）
中にｙで示すところの距離で、溶融合金供給中の取鍋ス
トッパ−１の突起部１Ａとロングノズル２が水平方向で
重なっている部分の鉛直方向での距離である。本発明の
方法においては、このｙの値を０．１ｍｍ以上２００ｍ
ｍ以下と限定する。

【００２０】次に、「ロングノズルの開口面積
（Ａ₀）」とは、図３（ｂ）中にＡ₀で示すところの面積
で、ロングノズル上部の開口部内壁面２Ａとストッパ−
１の突起部１Ａの外壁面とが作る空間の水平方向での断
面積である。この図では、ロングノズル上部の開口部内
壁面２Ａとストッパ−１の突起部１Ａの外壁面とが作る
空間が２つに分割されているが、ロングノズルの開口面
積（Ａ₀）はこれら２つの空間の水平方向での断面積の
総計である。本発明の方法においては、このＡ₀の値を
０．５ｃｍ²以上１０ｃｍ²以下と限定する。

【００２１】本発明の方法においては、距離ｙの範囲内
でロングノズルの水平方向断面形状とストッパ−の突起
部の水平方向断面形状はそれぞれ同じ形状であるから、
ロングノズルの開口面積（Ａ₀）の値は距離ｙの範囲内
で一定の値を示す。

【００２２】また、本発明の方法では、ストッパ−の突
起部の外壁面の少なくとも１箇所がロングノズル上部の
開口部内壁面と接触するようにして、取鍋３からタンデ
ィッシュ５へ溶融合金６を供給するが、ここで言う「ス
トッパ−の突起部の外壁面がロングノズルの上部の開口
部内壁面と接触する」とは、例えば図３（ｂ）に示すよ
うな状態を示す。すなわち、図３（ｂ）では、ストッパ
−１の突起部１Ａの外壁面の２箇所がロングノズル２上
部の開口部内壁面２Ａと２箇所（図中突起部１Ａの上下
位置）で接触している場合を例として示しているが、
「ストッパ−の突起部の外壁面がロングノズルの上部の
開口部内壁面と接触する」とは、このような状態を差し
ている。ストッパ−の突起部の外壁部とロングノズルの
上部の開口部内壁面を接触させることにより、ロングノ
ズルとストッパ−の芯合わせが容易になるので薄帯製造
時の作業性が向上し、溶融合金の供給がさらに容易とな
る。

【００２３】次に、本発明の方法において、ロングノズ
ル２とストッパ−突起部１Ａの重なり部距離（ｙ）を
０．１ｍｍ以上２００ｍｍ以下、さらに、ロングノズル
の開口面積（Ａ₀）を０．５ｃｍ²以上１０ｃｍ²以下と
限定した理由について説明する。

【００２４】本発明者等は、例えば図７（ａ）および
（ｂ）に示すような従来形状のストッパ−を用いて、こ
のストッパ−の先端でロングノズル開口部の面積を小さ
くすることによって溶融合金の流量を絞るといった従来
の方式に関して、ロングノズル開口面積と溶融合金の流
量との関係を明らかにするために実験、検討を行った。
なお、本実験には主にＦｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃアモルファス
合金を用いた。その結果、従来の方法で溶融合金の流量
を１００ｋｇ／分以下にするには、ロングノズルの開口
面積を例えば１．２ｃｍ²以下と小さくする必要がある
ことが明らかになった。これまで、このように小さい断
面積では溶融合金が詰まり、いわゆるノズル詰まりを発
生すると考えられていたが、この結果はこれまでの常識
を超えるものである。

【００２５】従来のストッパ−を用いてこのようにロン
グノズルの開口面積を小さくするためには、例えば図７
（ｂ）に示すような先端を絞ったストッパ−を用いて
も、ストッパ−の上昇量を２ｍｍ以下と非常に小さな値
としなければならなかった。なお、ここで言うストッパ
−の上昇量とは、例えば図２中Ｌｓで示す距離で、溶融
合金を供給する際にストッパ−を開ける時のストロ−ク
量（以下、ストッパ−ストロ−クと称す）である。前述
の通り、かなり精巧な設備としても設備には大抵ガタが
存在し、この設備のガタを考慮すると、実操業において
ストッパ−ストロ−クを毎回安定して２ｍｍ以下にする
ことは非常に困難である。設備のガタを考慮すると、ス
トッパ−ストロ−クは少なくとも５ｍｍ程度にするのが
好ましい。

【００２６】よって、本発明者等は、ストッパ−ストロ
−クを５ｍｍ以上としても、溶融合金の流量を１００ｋ
ｇ／分以下とするための溶融合金の供給方法について検
討を行い、前述のように、上部の開口部内壁面が鉛直方
向に対して平行となるような形状としたロングノズル
と、先端に突起部を有し、この突起部の外壁面が鉛直方
向に対して平行になるような形状のストッパ−とすれ
ば、ストッパ−ストロ−クを大きくしてもロングノズル
開口面積を一定に保つことが可能で、図３に示すｙの値
をある程度長くすればロングノズル開口面積を１．２ｃ
ｍ²超としても、溶融合金の供給量を１００ｋｇ／分以
下にできることがわかった。さらに、図３に示すｙおよ
びＡ₀の値をそれぞれ、０．１ｍｍ以上２００ｍｍ以
下、０．５ｃｍ²以上１０ｃｍ²以下とすれば、ストッパ
−ストロ−クを５ｍｍ以上としても、溶融合金の供給量
を１００ｋｇ／分以下とすることが可能であることが明
らかになった。これが、本発明の方法において、ロング
ノズルとストッパ−の突起部の重なり部距離（ｙ）の値
を０．１ｍｍ以上２００ｍｍ以下、ロングノズル開口面
積（Ａ₀）を０．５ｃｍ²以上１０ｃｍ²以下と限定した
理由である。

【００２７】なお、ロングノズルとストッパ−の突起部
の重なり部距離（ｙ）とロングノズル開口面積（Ａ₀）
の値の好ましい組み合わせについては実施例で具体的に
示すが、基本的には、Ａ₀の値を上記の範囲内で小さく
する場合はｙの値を上記の範囲で小さくでき、所定の溶
融合金供給量に応じて両者の値を適切に選択すればよ
い。但し、Ａ₀の値を０．５ｃｍ²未満とすると、アモル
ファス合金と言えどもノズル詰まりを発生することがあ
るので、本発明の方法においてはＡ₀の値０．５ｃｍ²以
上と限定した。

【００２８】一方、Ａ₀の値の上限を１０ｃｍ²としたの
は、ｙの値に上限を設けたことによる。なお、ｙの値に
上限を設けたのは、ｙの値があまり大きくなるとストッ
パ−の装着や開閉作業などにおいて問題が発生ためであ
る。これらの点から、ｙの値は２００ｍｍ以下と限定し
た。ｙの値が２００ｍｍを超えると、ロングノズルとの
芯出しが難しくなりストッパ−の装着が困難になった
り、ストッパ−とロングノズルの芯出しが不良になると
ストッパ−の開閉作業がスム−ズに進まなくなるので好
ましくない。ｙの値を２００ｍｍとした場合Ａ₀の値を
１０ｃｍ²まで大きくすることができる。これがＡ₀の値
の上限を１０ｃｍ²とした理由である。

【００２９】ｙの値の限定範囲のうち上限を２００ｍｍ
とした理由は上記の通りであるが、下限を０．１ｍｍと
したのは、所定のＡ₀の値を安定して設定できるよう便
宜上設けた制限である。

【００３０】また、本発明の方法に用いるストッパ−の
突起部の長さは５ｍｍ超であることが好ましい。なぜな
ら、ストッパ−ストロ−クを前述の通り少なくても５ｍ
ｍとする必要があるからである。

【００３１】なお、本発明に至った「ｙおよびＡ₀の値
をそれぞれ、０．１ｍｍ以上２００ｍｍ以下、０．５ｃ
ｍ²以上１０ｃｍ²以下とすれば、ストッパ−ストロ−ク
を５ｍｍ以上としても、溶融合金の供給量を１００ｋｇ
／分以下とすることが可能である」との知見は、Ｆｅ−
Ｂ−Ｓｉ−Ｃ合金を用いての実験におけるものである
が、この現象は、アモルファス合金が通常の結晶質合金
に比べて、溶融状態での粘性がはるかに小さいことに起
因し、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃアモルファス合金に限って発
現するのでなく、アモルファス化する合金において広く
起こりうると判断できることから、本発明は各種のアモ
ルファス合金に関して広く応用できる。

【００３２】本発明の方法によれば、溶融合金の供給時
に取鍋ストッパ−を一旦上昇させたらその後は取鍋スト
ッパ−の位置を固定しても、溶融合金の流量を１００ｋ
ｇ／分以下の供給率で一定に供給することも可能であ
る。つまり、従来のように溶融合金の流量を制御するた
めに取鍋ストッパ−の位置を昇降させる必要もないから
操業が容易で、また、複雑な装置とする必要もないか
ら、安価に溶融合金を供給できる。

【００３３】但し、本発明において取鍋内の湯面高さの
減少に伴いタンディッシュの湯面高さに影響を受け、タ
ンディッシュの湯面高さが多少なりとも変動するような
場合は、例えばタンディッシュ内にダミ−ボリュ−ムを
挿入し、このダミ−ボリュ−ムを湯面変動に合わせて上
下させてタンディッシュの湯面変動を無くすようにする
とよい。なぜなら、タンディッシュの湯面高さの変化は
即、冷却ロ−ルへの噴出する溶融合金の噴出圧の変動を
招き、結果として得られる薄帯の板厚に変動を生じさせ
るからである。板厚変動が大きい薄帯は、概して工業材
料として用いる場合に問題が生じる。なお、タンディッ
シュにダミ−ボリュ−ムを挿入してタンディッシュの湯
面高さを一定にする方法は安価な方法なので、薄帯の製
造コストをそれほど増加させることはない。

【００３４】また、溶融合金の供給開始時の取鍋ストッ
パ−のストッパ−ストロ−クについて本発明では特に限
定しないが、装置のガタを考慮するとあまり小さい値と
することは好ましくなく、ストッパ−ストロ−クの範囲
は例えばおよそ５ｍｍ以上およそ５０ｍｍ以下とするの
が好ましい。

【００３５】本発明の方法において、用いるストッパ−
の突起部の断面形状については特に限定しない。図４は
ストッパ−の突起部の形状を変えた例を示し、図４
（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、図４（ｃ）のＡ−Ａ’
断面図およびＢ−Ｂ’断面図であるが、ストッパ−の突
起部の形状を例えば図４（ｂ）に示すような花型形状と
して、ストッパ−の突起部の外壁面の４箇所がロングノ
ズルの上部の開口部内壁面と接触するようにしてもよ
い。但し、図４（ａ）に示すように、ストッパ−とロン
グノズルの嵌合部の形状は、ロングノズルの開口部形状
と同じ形状にする必要がある。さらに、ストッパ−１の
突起部１Ａの先端は、図４（ｃ）に示すような丸みを帯
びたものでもよい。但し、この場合のｙに値は図４
（ｃ）に示す距離となる。

【００３６】図３では円筒状のロングノズルを用いる場
合を例として図示しているが、本発明の方法において、
用いるロングノズルの形状については特に円筒状の形状
に限定しない。つまり、ロングノズルの断面形状は、円
形状、楕円形状、花型形状さらには多角形状でもよい。
また、ロングノズル開口形状が上部と下部で異なった形
状となってもよい。

【００３７】本発明において採用される基本的な薄帯製
造装置は、既に述べたように溶融金属をノズルを介して
冷却基板の上に噴出し、熱的接触によって急冷凝固させ
る、液体急冷装置のうち、単ロ−ル装置および双ロ−ル
装置である。単ロ−ル装置には、ドラムの内壁を使う遠
心急冷装置やエンドレスタイプのベルトを使う装置や、
これらの改良型、例えば補助ロ−ルや、ロ−ル表面温度
制御装置を付属させたもの、あるいは減圧下ないし真空
中または不活性ガス中での鋳造も含まれる。

【００３８】次に、本発明の方法において採用される鋳
造条件および具体的な鋳造の作業について説明する。溶
融金属の噴出圧力は０．０１〜３ｋｇ／ｃｍ²で主にタ
ンディッシュ内の湯面高さを用いて設定する。冷却ロ−
ルの回転速度（表面速度）は５〜６０ｍ／秒の範囲であ
る。これらの条件は、用いる合金の種類や目的とする薄
帯の板厚、さらにはその他の製造条件に合わせて最適な
値を選択する。

【００３９】

【実施例】

（実施例１）図１に示すような単ロ−ル薄帯製造装置を
用いて、Ｆｅ−Ｂ₁₂−Ｓｉ_6.5−Ｃ₁（原子％）合金薄帯
の製造を行った。合金の溶解は、図１に示すような、取
鍋ストッパ−およびロングノズル付きの取鍋を用いた。
用いたロングノズルはアルミナグラファイト製で、図３
に示すような円筒状とし、その寸法は最上部の内径を４
０ｍｍ、最下部の内径を２５ｍｍ、長さを１ｍとした。
なお、最上部から下部方向に２００ｍｍ間は内径をを一
定とし、これより下部は一定のテイパ−を持たせた。な
お、ロングノズルの外径は、最上部から下部方向に２０
０ｍｍは６０ｍｍとし、最下部は４０ｍｍであった。ま
た、取鍋ストッパ−としてアルミナグラファイト製で、
長さ９００ｍｍ、外径１００ｍｍの円柱状で、図３に示
すように、先端に長さが６０ｍｍの楕円形状の突起部を
有するストッパ−を用いた。この楕円形状突起部の長径
を４０ｍｍとして、この長径の両端の２箇所でロングノ
ズルの上部開口内壁面とわずかに接触するような寸法と
した。なお、用いた取鍋ストッパ−は３種類で、それぞ
れ先端の突起部の楕円形状の短径を変化させた。

【００４０】合金の溶解は高周波誘導方式により、タン
ディッシュへの溶融合金の供給を開始する前での取鍋内
の湯面高さは２５０ｍｍであった。鋳造実験は３種類の
取鍋ストッパ−それぞれにつき１チャ−ジずつ、計３チ
ャ−ジ行った。それぞれの鋳造実験における条件とし
て、図３に示すｙおよびＡ₀の値、さらに取鍋ストッパ
−のストッパ−ストロ−ク（Ｌｓ）の値は表１に合わせ
て示す。また、その他の薄帯製造条件については下記の
通りであった。

【００４１】注湯時の取鍋内溶融合金温度：１３５０℃ ノズル開口形状：１２０ｍｍ×０．７ｍｍの矩形状スリ
ットを１．５ｍｍ間隔に２本並べた開口鋳造時の冷却ロ−ルの表面速度：２４ｍ／ｓノズルと冷却ロ−ルとのギャップ：０．２５ｍｍ結果として、すべてのチャ−ジにおいて、幅がおよそ１
２０ｍｍである良好な性状の薄帯が得られた。得られた
薄帯から長手方向で間隔を均等とした５箇所の位置で、
それぞれ長さ２４ｍのサンプルを採取し、それぞれのサ
ンプルの重量を測定した。この重量は１秒間に供給され
た溶融合金の重量を示すから、このデ−タから鋳造時の
溶融合金の供給量を算出した。その結果として、最小値
と最大値を表１に示す。この値からわかるように各チャ
−ジとも、チャ−ジ内での溶融合金供給量の値はほぼ一
定であった。また、採取したそれぞれの２４ｍサンプル
について板厚を測定した。得られた板厚の最小値と最大
値も合わせて表１に示す。各チャ−ジとも薄帯の板厚に
大きな変動が認められず、このデ−タからもすべてのチ
ャ−ジとも溶融合金の供給量に問題となるような変動は
なかったことがわかる。また、得られた薄帯は磁気的性
質、機械的性質とも良好な薄帯であった。

【００４２】以上の結果から、このような溶融合金の供
給方法により、溶融合金の供給量は１００ｋｇ／分以下
で、さらに鋳造中ほぼ均一に供給されたことがわかる。

【００４３】

【表１】（実施例２）実施例１と同様の薄帯製造装置を用いて薄
帯の製造実験を行った。用いたロングノズルは実施例１
の場合と同じものとした。一方、取鍋ストッパ−は、長
さ９００ｍｍ、外径６０ｍｍの円柱状で、図４に示すよ
うに、先端に長さが６０ｍｍの花形形状の突起部を有す
るものとした。図４に示すｙおよびＡ₀の値はそれぞ
れ、１３ｍｍおよび１．５ｃｍ²であった。なお、その
他の鋳造条件は実施例１と同じ条件とした。

【００４４】結果として、幅がおよそ１２０ｍｍの良好
な性状の薄帯が得られた。得られた薄帯から実施例１と
同様の要領でサンプリングし、溶融合金の供給量および
薄帯の板厚を調査した。その結果、溶融合金の供給量は
６２〜６４ｋｇ／分で、薄帯の板厚は４９〜５２μｍで
あった。これらのデ−タから、溶融合金の供給量に変動
がほとんど認められず、結果的に薄帯の板厚にも問題と
なるような変動は認められなかった。

【００４５】以上の結果から、このような溶融合金の供
給方法により、溶融合金の供給量は１００ｋｇ／分以下
で、さらに鋳造中ほぼ均一に供給されたことがわかる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、単
ロ−ル法などの液体急冷法において、取鍋からタンディ
ッシュへ溶融合金を供給する際に、容易に、かつ、安価
に、１００ｋｇ／分以下の小供給率で均一に供給するこ
とが可能となったこと、さらに、ストッパ−とロングノ
ズルの一部を接触させることにより、ストッパ−とロン
グノズルの芯合わせも容易になったことから、良好な薄
帯を容易に、かつ、安価に生産できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を説明する模式図である。

【図２】本発明の方法を説明する模式図である。

【図３】本発明の方法に用いる取鍋ストッパ−およびロ
ングノズルの一例を示す模式図である。

【図４】本発明の方法に用いる取鍋ストッパ−およびロ
ングノズルの一例を示す模式図である。

【図５】単ロ−ル急冷凝固薄帯製造装置を用いての鋳造
の様子を説明する模式図である。

【図６】単ロ−ル急冷凝固薄帯製造装置を用いての鋳造
の様子を説明する拡大模式図である。

【図７】従来用いられた取鍋ストッパ−の形状を示す模
式図である。

【符号の説明】

１取鍋ストッパ− １Ａ突起部２ロングノズル２Ａ開口部内壁面３取鍋４タンディッシュストッパ− ５タンディッシュ６溶融合金７薄帯８冷却ロ−ル９羽口レンガ１０中間ノズル１１ノズルホルダ− １２ノズルチップ１３溶湯流路１４拡大内部空間１５ノズルスリット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロングノズルおよびストッパ−を有する
溶融合金を供給する側である取鍋から、溶融合金を受給
し、かつ、受給した溶融合金を移動する冷却基板上に誘
導する側であるタンディッシュへ溶融合金を連続的に供
給して、線および薄い帯状のアモルファス合金を製造す
るための溶融合金の供給方法において、上部の開口部内
壁面が鉛直方向に対して平行であるロングノズルと外壁
面が鉛直方向に対して平行である突起部を先端に設けた
ストッパ−を用い、前記ロングノズルと前記ストッパ−
突起部の重なり部距離（ｙ）を０．１ｍｍ以上２００ｍ
ｍ以下、かつ、ロングノズルの開口面積（Ａ₀）を０．
５ｃｍ²以上１０ｃｍ²以下とし、前記ストッパ−突起部
の外壁面の少なくとも１箇所が前記ロングノズル上部の
開口部内壁面と接触するようにして、取鍋からタンディ
ッシュへ溶融合金を供給することを特徴とするアモルフ
ァス合金薄帯製造のための溶融合金供給方法。