JP3266404B2 - Metal ribbon manufacturing method and apparatus - Google Patents
Metal ribbon manufacturing method and apparatusInfo
- Publication number
- JP3266404B2 JP3266404B2 JP01175394A JP1175394A JP3266404B2 JP 3266404 B2 JP3266404 B2 JP 3266404B2 JP 01175394 A JP01175394 A JP 01175394A JP 1175394 A JP1175394 A JP 1175394A JP 3266404 B2 JP3266404 B2 JP 3266404B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- gas
- ribbon
- molten metal
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、単ロール法による急冷
薄帯鋳造における、表面性状が優れ、厚さが35μm以
上の従来より厚い非晶質薄帯の製造方法および装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing an amorphous ribbon having excellent surface properties and a thickness of 35 .mu.m or more in quenched ribbon casting by a single roll method.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、単ロール法やロール法などの液体
急冷法によって溶融金属から直接金属リボンを製造する
ことが行われている。このような直接製板技術における
重要な要件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。特に変圧器材料として用いられるアモルフ
ァス合金薄帯のように積層して用いる場合、表面性状の
優劣がトランスの特性(ここでは薄帯の占積率の低下に
よる変圧器の大型化)を左右する。2. Description of the Related Art In recent years, metal ribbons have been produced directly from molten metal by a liquid quenching method such as a single roll method or a roll method. An important requirement in such a direct plate making technology is a plate making technology relating to the uniformity of the plate thickness and the surface properties. In particular, in the case of using a laminate such as an amorphous alloy ribbon used as a transformer material, the superiority of the surface properties affects the characteristics of the transformer (here, the transformer is enlarged due to a decrease in the space factor of the ribbon).
【0003】金属薄帯の表面性状劣化の原因は冷却ロー
ルの回転に伴って冷却ロール表面に境界層が生じこの境
界層に乗って来た空気が冷却ロール上の溶融金属のパド
ルと冷却ロール間の間に入り、その空気がそのまま薄帯
に閉じ込められてしまったためである。空気がこの境界
層に入り込むメカニズムはパドルがある外力によって加
振され、冷却ロールとパドルとの濡れ角が変化し、入り
込みやすくなる度に周期的に空気の巻き込み部(空気ポ
ケット)ができる。これは薄帯に周期的な、一見魚の鱗
状の模様(フィッシュスケール)を形成する。この薄帯
表面性状を悪化させるパドル振動の種類は従来報告され
ている2つがあって、1つは空気がパドルにぶつかるこ
とによってパドル膜が振動する運動学的原因(キャピラ
リーウェーブ)のもの、もう1つは空気がパドルにぶつ
かり、溶鋼表面を不均一に酸化させ表面張力が不均一に
なった結果振動する化学反応的原因(マランゴニー・イ
フェクト)がある。[0003] The cause of the deterioration of the surface properties of the metal ribbon is that a boundary layer is formed on the surface of the cooling roll with the rotation of the cooling roll, and the air riding on the boundary layer causes a gap between the molten metal paddle on the cooling roll and the cooling roll. And the air was trapped in the ribbon. The mechanism by which air enters this boundary layer is vibrated by an external force with a paddle, the wetting angle between the cooling roll and the paddle changes, and an air entrapment portion (air pocket) is created periodically each time the paddle becomes easy to enter. This forms a periodic, seemingly fish-scale pattern (fish scale) in the ribbon. There have been two types of paddle vibration that have been reported so far that deteriorate the surface properties of the ribbon. One is a kinematic cause (capillary wave) in which the paddle membrane vibrates when air hits the paddle. One is a chemical reaction (Marangoni effect) that vibrates as a result of the air hitting the paddle and unevenly oxidizing the molten steel surface, resulting in uneven surface tension.
【0004】これらの原因による表面性状劣化を防止す
る技術として従来の考え方はパドルに衝突する空気を希
薄にするか、低密度の不活性ガスもしくは還元性ガスと
置換する等の方法をとることによって運動学的原因と化
学反応的原因の両方をなくそうとするものである。例え
ば、特開昭51−109221号公報の改良合金フィラ
メントの製造方法には減圧チャンバ内での製造方法が開
示されている。この製造方法は実験室的もしくは少量の
製造の場合には可能であるが大量生産に対しては設備及
びランニングコストの点で問題が多い。[0004] As a technique for preventing the deterioration of the surface properties due to these causes, the conventional idea is to dilute the air colliding with the paddle or replace it with a low-density inert gas or reducing gas. It seeks to eliminate both kinematic and chemically reactive causes. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-109221 discloses a method of manufacturing an improved alloy filament in a reduced pressure chamber. This manufacturing method is possible in a laboratory or in the case of small-scale manufacturing, but has a lot of problems in mass production in terms of equipment and running costs.
【0005】特開昭59−209457号公報の金属薄
帯鋳造装置及び方法には上記方法の設備的問題を解決し
た低密度かつ高温の不活性ガスを用いる方法が開示され
ている。この場合、効果のある低密度のヘリウム,クリ
プトン,キセノン等の不活性ガスは高価で、やはりラン
ニングコストの問題が残っていた。また、ロール表面と
溶融金属との間に巻き込まれた空気はロール表面の伝熱
抵抗を著しく増加し、溶融金属の冷却能力を低下させ
る。このため従来、薄帯厚みが35μm以上の非晶質薄
帯を鋳造するのは困難であった。[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-209457 discloses a method and apparatus for casting a thin metal strip, which uses a low-density and high-temperature inert gas, which solves the facility problems of the above method. In this case, an effective low-density inert gas such as helium, krypton, or xenon is expensive, and the problem of running cost still remains. Further, the air trapped between the roll surface and the molten metal significantly increases the heat transfer resistance of the roll surface and lowers the cooling capacity of the molten metal. For this reason, it was conventionally difficult to cast an amorphous ribbon having a ribbon thickness of 35 μm or more.
【0006】これに対して、特公平3−28254号公
報では、COガスをロール上の溶融金属の上流で燃焼さ
せ、ロールの周りに生じたガス境界層のガス密度を低下
させ、かつ溶融金属の周りを還元性雰囲気にすることに
よって、溶融金属とロールの間の伝熱抵抗を減少し、従
来より厚い薄帯が得られることを示している。溶融金属
とロール間の伝熱抵抗を減じるためにCOガスを利用す
る方法では、COガスが毒性や爆発の危険を持つため、
多くの安全対策を必要とする。従って、工業的に使用す
る場合、ガスの取り扱いが困難であり、コストアップの
問題があった。[0006] On the other hand, Japanese Patent Publication No. 3-28254 discloses that a CO gas is burned upstream of a molten metal on a roll to reduce the gas density of a gas boundary layer generated around the roll and to reduce the molten metal. It is shown that the heat transfer resistance between the molten metal and the roll is reduced by providing a reducing atmosphere around the roll, and a thinner ribbon than before can be obtained. In the method using CO gas to reduce the heat transfer resistance between the molten metal and the roll, the CO gas has a danger of toxicity and explosion,
Requires many safety measures. Therefore, when used industrially, it is difficult to handle gas, and there is a problem of cost increase.
【0007】また、米国特許第4154283号では、
鋳造を真空中で行うことによって、ロール周りのガスが
溶融金属に侵入する問題を解決する技術を示している。
真空中で鋳造を行うことは、工業規模の設備では装置が
巨大かつ複雑となり、コストアップの問題が生じる。ま
た、プラズマアークを溶融金属近傍のロールへ向けて射
出し、ロール周りのガスを加熱することによって、ガス
の溶融金属への侵入を低減する技術も知られている。
(例えばInternational Journal
of Rapid Solidification,
1991, Vol.6 pp285〜295参
照)。プラズマアークを利用する方法においても、複雑
な装置を必要とし、コストアップの問題がある。In US Pat. No. 4,154,283,
It shows a technique for solving the problem that the gas around the roll enters the molten metal by performing casting in a vacuum.
Performing casting in a vacuum requires a huge and complicated apparatus in an industrial-scale facility and raises the problem of cost increase. There is also known a technique of injecting a plasma arc toward a roll near a molten metal and heating a gas around the roll, thereby reducing gas intrusion into the molten metal.
(For example, International Journal
of Rapid Solidification,
1991, Vol. 6 pp 285-295). The method using the plasma arc also requires a complicated device, and has a problem of cost increase.
【0008】さらに、CO2 ガスをロール上の溶融金属
に噴射することによって、ガス巻き込みが低減されるこ
とも開示されている(Materials Scien
ceand Engineering, A133
(1991)pp657〜661参照)。CO2 ガスを
ロール上の溶融金属に噴射する方法では、溶融金属を射
出するノズルがCO2 ガスの衝突による強冷却を免れな
いため、ノズル温度低下が発生し、ノズル詰りが生じる
という問題があった。さらに、CO2 ガス噴流に周囲の
空気が混入しやすいため、CO2 ガスの効果を安定して
再現することが難しいという問題がある。Further, it is disclosed that gas entrainment is reduced by injecting a CO 2 gas into a molten metal on a roll (Materials Science).
ceand Engineering, A133
(1991) pp657-661). In the method of injecting the CO 2 gas onto the molten metal on the roll, the nozzle for injecting the molten metal is inevitably subjected to strong cooling due to the collision of the CO 2 gas, so that there is a problem that the nozzle temperature is reduced and the nozzle is clogged. Was. Furthermore, since ambient air is easily mixed into the CO 2 gas jet, there is a problem that it is difficult to stably reproduce the effect of the CO 2 gas.
【0009】また、ドイツ民主主義共和国特許DD26
6046A1号は、CO2 ガスを溶融金属の湯溜まり
(パドル)に吹き付けることによって、溶融金属とロー
ルとの間に巻き込まれるガスの量を大きく低減すること
を示している。しかし、この特許の実施例に示されてい
る、溶融金属の射出ノズル前後からフラットノズルによ
ってCO2 を吹き付ける方法では、特に薄帯の幅が50
mmを越える広幅になった場合、薄帯の中央と端部とで
ガス巻き込み低減効果に差が生じ、幅方向に均一な薄帯
は得られない。Also, the German Democratic Republic patent DD26
No. 6046A1 shows that the amount of gas entrained between a molten metal and a roll is greatly reduced by spraying a CO 2 gas onto a pool of molten metal (paddle). However, this is shown in Examples of Patent, a method of blowing CO 2 by a flat nozzle from around the injection nozzle of the molten metal, in particular the width of the ribbon is 50
If the width exceeds mm, there is a difference in the gas entrainment reduction effect between the center and the end of the ribbon, and a uniform ribbon in the width direction cannot be obtained.
【0010】さらに、特開平4−356336号公報で
には、溶融金属が射出される部分をチャンバーで被覆
し、CO2 雰囲気にする方法が示されているが、単ロー
ル法においては、溶融金属の射出ノズルとロール表面と
の隙間を厳密に制御する必要があり、該隙間の観測を妨
げるチャンバーの使用は、鋳造装置の制御系を複雑化す
るという問題がある。Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-356336 discloses a method in which a portion to which molten metal is injected is covered with a chamber and a CO 2 atmosphere is formed. It is necessary to strictly control the gap between the injection nozzle and the roll surface, and the use of a chamber that hinders observation of the gap complicates the control system of the casting apparatus.
【0011】一方、ロールの表面のガス境界層を除去す
る方法として、特開昭57−159247号公報には、
ロール表面に近接配置した保護遮蔽壁を用いる方法が示
されている。しかし、遮蔽壁と溶融金属の間の極めて短
距離でも空気流が再形成されるため、空気流を完全に除
去できず、この遮蔽壁のみでは十分な薄帯表面のガス巻
き込み低減効果は得られない。On the other hand, JP-A-57-159247 discloses a method for removing a gas boundary layer on the surface of a roll.
A method is shown using a protective shielding wall located proximate to the roll surface. However, since the air flow is re-formed even at a very short distance between the shielding wall and the molten metal, the air flow cannot be completely removed, and this shielding wall alone can provide a sufficient effect of reducing gas entrapment on the surface of the thin ribbon. Absent.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡単
かつ安全な方法によりコストアップの問題を低減し、ロ
ールと溶融金属との間へのガス巻き込みを低減し、ロー
ルと溶融金属との間の伝熱抵抗を減らし、従来よりも厚
い非晶質合金を鋳造する技術、また表面粗さを低減し、
薄帯品質を向上する技術を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the problem of cost increase by a simple and safe method, to reduce gas entrainment between a roll and a molten metal, Technology to cast a thicker amorphous alloy than before, reducing surface roughness,
An object of the present invention is to provide a technique for improving the quality of a ribbon.
【0013】本発明の他の目的は、装置の巨大・複雑化
によるコストアップや制御性の低下を避けた、簡易な装
置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a simple apparatus which avoids an increase in cost and a decrease in controllability due to an enormous and complicated apparatus.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、その第1の方法発明は、単一の冷却
ロールを用いて金属薄帯を製造する方法において、溶融
金属の射出位置よりロール回転方向上流側にカーボンブ
レードをロール表面の母線と接触させて配置し、このカ
ーボンブレードの溶融金属側の表面に沿ってロール表面
に向かってCO 2 ガスを噴出して溶融金属の射出位置よ
り上流側のロール面近傍をCO2 ガス雰囲気に保つこと
を特徴とする金属薄帯の製造方法を提供する。The present invention achieves the above object.
The first method invention is a single cooling method.
In the method of manufacturing a metal ribbon using a roll,
The carbon block is located upstream of the metal injection position in the roll rotation direction.
Place the blade in contact with the generatrix on the roll surface, and
Roll surface along the surface of the molten metal side of the carbon blade
CO towards Two Inject the gas to the molten metal injection position
Near the upstream roll surfaceTwo Keep gas atmosphere
And a method for producing a metal ribbon.
【0015】本発明の第2の方法発明は、上記第1の方
法発明にさらに、この溶融金属を20kPa以上90k
Pa以下の圧力でロール上に射出し、ロール周速を15
m/s以上27m/s以下とする要件を付加し、厚さ3
5μm以上100μm以下の非晶質薄帯を製造すること
を特徴とする金属薄帯の製造方法である。また本発明の
第3の方法発明は、単一の冷却ロールを用いて金属薄帯
を製造する方法において、冷却ロール上に射出された溶
融金属のパドルにノズルを用いて500℃〜800℃に
加熱したCO2 ガスを吹き付け、パドル周辺のCO2 ガ
ス濃度を35%以上にすることを特徴とする金属薄帯の
製造方法である。According to a second method of the present invention, the molten metal is further added to the first method of the present invention at a pressure of 20 kPa to 90 kPa.
Inject onto a roll at a pressure of Pa or less and set the roll peripheral speed to 15
The requirement that the thickness be between 3 m / s and 27 m / s is added.
A method for producing a metal ribbon, comprising producing an amorphous ribbon having a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less. A third method invention of the present invention is a method of manufacturing a metal ribbon using a single cooling roll, wherein the molten metal paddle injected onto the cooling roll is heated to 500 ° C to 800 ° C using a nozzle. A method for producing a metal ribbon, wherein a heated CO 2 gas is sprayed to make the CO 2 gas concentration around the paddle 35% or more.
【0016】上記第1の方法発明又は第2の方法発明に
おいて、CO2 ガスとして500℃以上800℃以下に
加熱したCO2 を用い、パドル周辺のCO2 ガス濃度を
35%以上にすると好適である。本発明の第4の方法発
明は、単一の冷却ロールを用いて金属薄帯を製造する方
法において、溶融金属の射出位置よりロール回転上流側
にロール表面の母線と平行に、ロールに沿った部分の厚
さが2mm以上100mm以下の遮蔽壁をロール表面と
の隙間が0.05mm以上2mm以下になるように配置
し、っこの遮蔽壁の溶融金属側の表面に沿って、ロール
表面に向かってCO2 ガスを噴出して溶融金属の射出位
置より上流側のロール面近傍をCO2 ガス雰囲気に保
ち、溶融金属を20kPa以上90kPa以下の圧力で
ロール上に射出し、ロール周速を15m/s以上27m
/s以下とし、厚さ35μm以上100μm以下の非晶
質薄帯を製造することを特徴とする金属薄帯の製造方法
である。[0016] In the first method invention or the second method the invention, using a CO 2 heated to 500 ° C. or higher 800 ° C. or less as CO 2 gas, is preferable that the CO 2 gas concentration near the paddle to more than 35% is there. According to a fourth method of the present invention, in a method of manufacturing a metal ribbon using a single cooling roll, the metal ribbon is formed along a roll parallel to a generatrix on a roll surface on a roll rotation upstream side from a molten metal injection position. A shielding wall having a thickness of 2 mm or more and 100 mm or less is disposed such that a gap between the surface and the roll is 0.05 mm or more and 2 mm or less, and the surface of the shielding wall facing the molten metal is directed toward the roll surface. CO 2 gas is blown out to maintain the vicinity of the roll surface upstream of the molten metal injection position in a CO 2 gas atmosphere, and the molten metal is injected onto the roll at a pressure of 20 kPa or more and 90 kPa or less, and the peripheral speed of the roll is 15 m / more than 27s
/ S or less, and a method for producing an amorphous ribbon having a thickness of 35 μm or more and 100 μm or less.
【0017】本発明の第5の方法発明は、上記第4の方
法発明においてCO2 ガスとして500℃〜800℃に
加熱したCO2 ガス用い、パドル周辺のCO2 濃度を3
5%以上にする技術手段を付加することによって厚さ3
5μm以上100μm以下の非晶質薄帯を製造すること
を特徴とする金属薄帯の製造方法である。上記方法発明
を実施するための第1の装置発明は、単一の冷却ロール
を用いて金属薄帯を製造する装置において、溶融金属の
射出ノズル孔の中心線とロール表面との交差点からロー
ルの回転方向上流側に、ロール表面の母線と接触するカ
ーボンブレードと、このカーボンブレードの溶融金属側
の表面に沿ってロール表面に向かってCO2 ガスを噴出
するCO2 ガス噴出ノズルとを備えたことを特徴とする
金属薄帯の製造装置である。The fifth method invention of the present invention is the fourth method invention, wherein the CO 2 gas heated to 500 ° C. to 800 ° C. is used as the CO 2 gas, and the CO 2 concentration around the paddle is reduced to 3%.
By adding technical means of 5% or more, thickness 3
A method for producing a metal ribbon, comprising producing an amorphous ribbon having a thickness of 5 μm or more and 100 μm or less. A first apparatus invention for carrying out the above method invention is an apparatus for manufacturing a metal ribbon using a single chill roll, wherein a roll is formed from an intersection between a center line of a molten metal injection nozzle hole and a roll surface. On the upstream side in the rotation direction, a carbon blade that comes into contact with the generatrix on the roll surface, and a CO 2 gas ejection nozzle that ejects CO 2 gas toward the roll surface along the surface of the carbon blade on the molten metal side are provided. An apparatus for producing a metal ribbon.
【0018】本発明の第2の装置発明は、上記第1の装
置発明のカーボンブレードを溶融金属射出ノズル孔の中
心線とロール表面との交差点からロールの回転方向上流
側にロール表面周長で20mm以上100mm以下の距
離に備えたことを特徴とする金属薄帯の製造装置であ
る。また、上記第1の装置発明又は第2の装置発明にお
いて、ロール表面に向かって噴出するCO2 ガスを50
0℃以上800℃以下に加熱する装置を備えると好適で
ある。According to a second device invention of the present invention, the carbon blade of the first device invention is provided with a roll surface circumferential length on the upstream side in the rotation direction of the roll from the intersection of the center line of the molten metal injection nozzle hole and the roll surface. An apparatus for manufacturing a metal ribbon, provided at a distance of 20 mm or more and 100 mm or less. Further, in the first device invention or the second device invention, the CO 2 gas ejected toward the roll surface is reduced by 50%.
It is preferable to provide a device for heating the temperature to 0 ° C or higher and 800 ° C or lower.
【0019】本発明の第3の装置発明は、溶融金属射出
ノズル孔の中心線とロール表面との交差点からロールの
回転方向上流側にロール表面周長で20mm以上100
mm以下の長さでロール表面の母線と平行に0.05m
m以上2mm以下の隙間を持ったロールに沿った部分の
厚さが2mm以上100mm以下の遮蔽壁と、この遮蔽
壁の溶融金属側の表面に沿ってロール表面に向かってC
O2 ガスを噴出するCO2 ガス噴出ノズルとを備えたこ
とを特徴とする金属薄帯の製造装置である。According to a third aspect of the present invention, a roll surface circumference of 20 mm or more and 100 mm upstream from the intersection of the center line of the molten metal injection nozzle hole and the roll surface in the rotation direction of the roll.
mm or less and 0.05 m parallel to the generatrix on the roll surface
A shield wall having a thickness of 2 mm to 100 mm along a roll having a gap of m to 2 mm, and a C extending toward the roll surface along the surface of the shield wall on the molten metal side.
An apparatus for producing a metal ribbon, comprising: a CO 2 gas ejection nozzle for ejecting O 2 gas.
【0020】[0020]
【作用】図2に模式的に示すように、従来の装置では、
冷却ロール2が矢印6の方向に回転するとロール2の表
面近傍に空気境界層3が生じる。この境界層の空気はノ
ズル1から噴射された溶融金属4とロール表面2の表面
との間に巻き込まれ、巻込み空気5を生成する。この巻
込み空気5は冷却ロール2と溶融金属4との間で厚み
0.1〜5μm程度のギャップを作り、大きな伝熱抵抗
となる。このギャップは、製板されたリボン表面に転写
される。As schematically shown in FIG. 2, in a conventional apparatus,
When the cooling roll 2 rotates in the direction of arrow 6, an air boundary layer 3 is generated near the surface of the roll 2. The air in the boundary layer is entrained between the molten metal 4 injected from the nozzle 1 and the surface of the roll surface 2 to generate entrained air 5. The entrained air 5 forms a gap having a thickness of about 0.1 to 5 μm between the cooling roll 2 and the molten metal 4 and has a large heat transfer resistance. This gap is transferred to the surface of the manufactured ribbon.
【0021】この問題を解決するために本発明者らは、
CO2 ガス分圧が98%以上の容器内で小型単ロール鋳
造機を用いて、非晶質薄帯を鋳造した。その結果、冷却
ロールと溶融金属の間にガス層の混入がなく、伝熱抵抗
が著しく低下したために、厚み35μm以上の非晶質薄
帯を再現性よく製造することができた。Ar、N2 、O
2 などのCO2 以外のガスがロールと溶融金属の界面に
30vol%以上在存すると、ガスによるギャップが発
生した。CO2 であると、ギャップが発生しないという
原因は、明らかになっていない。この知見から、大気中
でロール周りにCO2 ガス境界層を形成させる方法が適
すると判断し、CO2 ガス流入方法、鋳造条件を多数変
更して実験した結果、本発明を完成した。To solve this problem, the present inventors
An amorphous ribbon was cast using a small single roll casting machine in a container having a CO 2 gas partial pressure of 98% or more. As a result, no gas layer was mixed between the cooling roll and the molten metal, and the heat transfer resistance was significantly reduced, so that an amorphous ribbon having a thickness of 35 μm or more could be produced with good reproducibility. Ar, N 2 , O
When a gas other than CO 2 such as 2 was present at 30 vol% or more at the interface between the roll and the molten metal, a gap was generated due to the gas. If it is CO 2, cause that the gap does not occur, not clear. Based on this finding, it was determined that the method of forming a CO 2 gas boundary layer around the roll in the atmosphere was suitable, and the present invention was completed as a result of conducting experiments by changing the CO 2 gas inflow method and casting conditions.
【0022】工業化の際、大型の鋳造設備をボックスで
囲みCO2 雰囲気にするには、シール等にコストがかか
るが、本発明では、これを必要としない。図1は本発明
の実施例の説明図である。大気中で単一の冷却ロール2
を矢印6の方向に回転させ、このロール2にノズル1か
ら溶融金属4を射出する。ノズル1の中心線11がロー
ル2の表面と交差する点からロール回転方向の上流側に
Lだけ離れた位置にカーボンブレード7を接触させて配
置する。このカーボンブレードは、ロール表面に付着し
て回り込んでくるガスを遮断するものである。カーボン
ブレード7はロール2の表面に接触している。このカー
ボンブレード7の表面にロール2とのCO2 ガスノズル
8を設け、CO2 ガス9をカーボンブレード7の表面に
ロール2の表面方向に向けて噴射する。CO2 ガスはロ
ール2の表面に沿って流れ、溶融金属4とロール2との
界面がCO2 高濃度雰囲気になるのでガスによるギャッ
プが生じず、伝熱抵抗が小さい。At the time of industrialization, in order to enclose a large casting facility in a box and put it in a CO 2 atmosphere, costs are required for sealing and the like, but this is not required in the present invention. FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention. Single chill roll 2 in air
Is rotated in the direction of arrow 6 to inject molten metal 4 from nozzle 1 into roll 2. The carbon blade 7 is placed in contact with a position L away from the point at which the center line 11 of the nozzle 1 intersects the surface of the roll 2 on the upstream side in the roll rotation direction. This carbon blade is for blocking the gas adhering to the roll surface and flowing around. The carbon blade 7 is in contact with the surface of the roll 2. A CO 2 gas nozzle 8 with the roll 2 is provided on the surface of the carbon blade 7, and CO 2 gas 9 is injected toward the surface of the roll 2 on the surface of the carbon blade 7. The CO 2 gas flows along the surface of the roll 2 and the interface between the molten metal 4 and the roll 2 is in a CO 2 high concentration atmosphere, so that no gas gap occurs and the heat transfer resistance is small.
【0023】本発明は、大気中で複雑な装置を必要とせ
ずに鋳造を行うことが可能なため、コストアップの問題
はなく、また、ノズル1の横方向およびロール回転下流
側は開放状態であるので、ノズル1とロールの隙間など
を容易に観測・制御することができる利点がある。従来
のCOガス雰囲気を用いる技術では、次式 CO + 1/2 O2 → CO2 + ΔH のガス燃焼による発熱ΔHにより希薄ガスとするもので
ある。これに対して、本発明のCO2 ガス雰囲気は、 CO2 + Δh → CO + 1/2 O2 (O)+(Fe,Si,B)→(Fe2 SiO4 ,Si
O2 ,B2 O3 ) によるものでCO2 にヒータや溶鋼など外熱によって熱
量を与え、加熱によりガス分解反応を起し、この分解し
たガス中の溶融金属酸化膜を均一に形成させている。According to the present invention, since casting can be performed in the atmosphere without the need for complicated equipment, there is no problem of cost increase, and the lateral direction of the nozzle 1 and the downstream side of the roll rotation are open. Therefore, there is an advantage that the gap between the nozzle 1 and the roll can be easily observed and controlled. In a conventional technique using a CO gas atmosphere, a lean gas is produced by heat generation ΔH due to gas combustion represented by the following formula: CO + 1/2 O 2 → CO 2 + ΔH. On the other hand, the CO 2 gas atmosphere of the present invention is: CO 2 + Δh → CO + 1 / 2O 2 (O) + (Fe, Si, B) → (Fe 2 SiO 4 , Si
O 2 , B 2 O 3 ) which gives a calorific value to the CO 2 by external heat such as a heater or molten steel, causes a gas decomposition reaction by heating, and uniformly forms a molten metal oxide film in the decomposed gas. I have.
【0024】特に、パドルに衝突するガスが輻射率の大
きい、すなわちガス体の温度が高いものが適しており、
中でも効果の大きいのがCO2 ガスである。その結果、
パドルに衝突するCO2 ガスを500℃〜800℃の高
温にして希薄にし、さらに、Pco2 %を35%以上に
制御しパドルでの分解反応によって表面酸化させれば大
きな効果が得られる。In particular, it is preferable that the gas colliding with the paddle has a high emissivity, that is, a gas body having a high temperature.
Among them, CO 2 gas has the greatest effect. as a result,
A great effect can be obtained if the CO 2 gas colliding with the paddle is diluted to a high temperature of 500 ° C. to 800 ° C., and Pco 2 % is controlled to 35% or more and the surface is oxidized by a decomposition reaction in the paddle.
【0025】また、CO2 はロール表面の回転に伴って
運ばれるため、ノズル1へのCO2ガスの衝突流による
強制冷却が発生しない。従って、ノズル詰りの問題を回
避することができる。カーボンブレード7を使用するの
は、ロールとの潤滑性がよく、ロールに疵をつけないた
めである。Further, since CO 2 is carried along with the rotation of the roll surface, forced cooling by the impinging flow of CO 2 gas to the nozzle 1 does not occur. Therefore, the problem of nozzle clogging can be avoided. The carbon blade 7 is used because lubricity with the roll is good and the roll is not scratched.
【0026】カーボンブレード7はノズル1の中心線と
ロール表面の交点から上流側へ20mm以上離さない
と、溶融金属射出開始時に飛散する微小な溶融金属のス
プラッシュがブレードとロールの間に噛み込むため、ロ
ールに疵を付けてしまう。周長で100mmを超えてブ
レードを離すと、ロール上の溶融金属へ流れるCO2 ガ
ス中への空気混入が多くなるため、溶融金属とロールの
界面にギャップが発生する。If the carbon blade 7 is not separated from the intersection of the center line of the nozzle 1 and the roll surface by at least 20 mm upstream, the splash of fine molten metal scattered at the start of molten metal injection will bite between the blade and the roll. , Causing the roll to be scratched. When the blade is separated beyond the circumference of more than 100 mm, a large amount of air is mixed into the CO 2 gas flowing into the molten metal on the roll, so that a gap is generated at the interface between the molten metal and the roll.
【0027】さらに、CO2 ガスはカーボンブレードに
沿ってロール上へ流すため、層流化されることによって
周囲の空気の混入が低減される。35μm以上の厚みの
非晶質薄帯を安定して鋳造するには、溶融金属の射出圧
力は20kPa以上、ロール周速は27m/s以下でな
ければならない。射出圧力が20kPa未満では溶融金
属とロールの接触力が弱く、熱伝達不十分のため、非晶
質化しなくなる。さらにロールを27m/sを越えるロ
ール周速で回転させると、薄帯厚みを35μm以上にす
るため溶融金属流量を増加しなければならず、溶融金属
は乱流化し、表面性状の悪い薄帯となる。一方、溶融金
属の射出圧力が90kPa以上ではロール回転方向と逆
方向に溶融金属流れが生じ、安定した鋳造は不可能であ
る。また、ロール周速が15m/s未満では、薄帯厚み
は増加するが、溶融金属の冷却速度が減少し、非晶質の
薄帯が得られない。Furthermore, since the CO 2 gas flows on the roll along the carbon blade, the CO 2 gas is made laminar, so that mixing of ambient air is reduced. To stably cast an amorphous ribbon having a thickness of 35 μm or more, the injection pressure of the molten metal must be 20 kPa or more and the roll peripheral speed must be 27 m / s or less. When the injection pressure is less than 20 kPa, the contact force between the molten metal and the roll is weak, and heat transfer is insufficient, so that the roll does not become amorphous. Further, when the roll is rotated at a roll peripheral speed exceeding 27 m / s, the flow rate of the molten metal must be increased in order to make the thickness of the ribbon 35 μm or more. Become. On the other hand, when the injection pressure of the molten metal is 90 kPa or more, the molten metal flows in the direction opposite to the roll rotation direction, and stable casting is impossible. If the roll peripheral speed is less than 15 m / s, the ribbon thickness increases, but the cooling rate of the molten metal decreases, and an amorphous ribbon cannot be obtained.
【0028】以上の全ての条件を満たしたときのみ、厚
みが35μm以上100μm以下の非晶質合金が再現性
よく得られる。さらに、噴出するCO2 の温度は500
℃以上に加熱するのが好ましい。これは通常2mm以下
の間隔しかないスリット状のノズル1を保温し、凝固に
よるノズル詰りを防止するため500℃以上とすること
が必要である。ただし、CO2ガスを800℃を超えて
加熱するのは、加熱装置が大型化し、必要な熱量も増大
するので好ましくないので800℃を上限とした。Only when all the above conditions are satisfied, an amorphous alloy having a thickness of 35 μm or more and 100 μm or less can be obtained with good reproducibility. Further, the temperature of the CO 2 erupting is 500
It is preferred to heat to above ℃. This is necessary to keep the temperature of the nozzle 1 of 500 ° C. or higher in order to keep the temperature of the slit-shaped nozzle 1 usually having an interval of 2 mm or less and to prevent nozzle clogging due to solidification. However, heating the CO 2 gas at a temperature exceeding 800 ° C. is not preferable because the size of the heating device is increased and the required amount of heat is increased.
【0029】また、CO2 雰囲気は35%以上でない
と、ガス巻き込みを防止することはできない。35%未
満では薄帯の表面粗さが0.8μm以上でトランス用ア
モルファス金属として特性が悪く、その効果が得られな
い。また、50%以上では表面粗さ0.4μm前後で大
きな変化がなく、その効果に差が少ないため、コスト面
からは50%以下が好ましい。If the CO 2 atmosphere is not more than 35%, gas entrainment cannot be prevented. If it is less than 35%, the surface roughness of the ribbon is 0.8 μm or more, the characteristics are poor as an amorphous metal for a transformer, and the effect cannot be obtained. Further, when the surface roughness is 50% or more, there is no significant change when the surface roughness is about 0.4 μm, and there is little difference in the effect.
【0030】また、特に大型機によって長時間鋳造を行
う場合は、カーボンブレードをロール表面に接触させて
いると、徐々にカーボンブレードとロール表面の間に微
細な粉塵や薄帯片が入り込み、ロール表面を損傷させる
恐れがある。これを防止するためには、ロールに接触せ
ず、しかも表面の空気流を遮蔽する装置が必要になる。
そのためにはカーボンブレードの代わりに、図8に示す
ような遮蔽壁12を、ロール2の表面への最近接部分の
円周方向寸法13が2mm以上100mm以下、ロール
表面との隙間14が0.05mm以上2mm以下に配置
することが効果的である。これはロール2と遮蔽壁12
との間の小さく長い隙間を通る間に空気流の流速が減衰
するようにするためである。In particular, when casting is performed for a long time by a large machine, if the carbon blade is in contact with the roll surface, fine dust and thin strips gradually enter between the carbon blade and the roll surface, and May damage the surface. In order to prevent this, a device that does not contact the roll and that blocks the air flow on the surface is required.
For this purpose, instead of the carbon blade, a shielding wall 12 as shown in FIG. 8 is used. The circumferential dimension 13 of the portion closest to the surface of the roll 2 is 2 mm or more and 100 mm or less, and the gap 14 between the roll surface and the surface is 0.1 mm. It is effective to dispose it between 05 mm and 2 mm. This is roll 2 and shielding wall 12
This is to make the flow velocity of the air flow attenuate while passing through the small and long gap between.
【0031】隙間を通る空気流を効果的な除去するため
には、遮蔽壁12のロール表面への最近接部分の円周方
向寸法13は2mm以上、ロール表面との隙間は2mm
以下とする必要がある。遮蔽壁12のロール2との最近
接部分の円周方向寸法13が100mmを超えると、ロ
ール回転に伴って生ずる空気流が遮蔽壁を引張る力が増
大し、僅かな流れなどにより遮蔽壁12がロール表面と
接触する恐れが生じる。また、ロール表面との隙間14
が0.05mm未満では粉塵や薄帯片が通過できず、遮
蔽壁との間の隙間に噛み込み、ロール表面を傷つける恐
れがある。In order to effectively remove the airflow passing through the gap, the circumferential dimension 13 of the portion of the shielding wall 12 closest to the roll surface is 2 mm or more, and the gap with the roll surface is 2 mm.
It is necessary to: When the circumferential dimension 13 of the portion of the shielding wall 12 closest to the roll 2 exceeds 100 mm, the force of the air flow generated by the rotation of the roll to pull the shielding wall increases, and the shielding wall 12 is caused by a slight flow or the like. There is a risk of contact with the roll surface. In addition, the gap 14 with the roll surface
If it is less than 0.05 mm, dust and thin strips cannot pass through, and it may bite into the gap between the shield wall and damage the roll surface.
【0032】なお、遮蔽壁12の底面は平坦である必要
はなく、図9に示すように、ロール軸方向に延びる矩形
状または鋸状断面をもつ溝15を設けると、空気を遮断
する効果が増大して好適である。また、図10に示すよ
うに、遮蔽壁12の底面に開口するガス孔16を設け、
このガス孔16からCO2 ガスをロール2の表面に噴出
すると、空気流を遮断する効果が増大して好適である。The bottom surface of the shielding wall 12 does not need to be flat. If a groove 15 having a rectangular or saw-like cross section extending in the roll axis direction is provided as shown in FIG. It is preferred to increase. Further, as shown in FIG. 10, a gas hole 16 which is opened on the bottom surface of the shielding wall 12 is provided,
It is preferable to blow CO 2 gas from the gas holes 16 to the surface of the roll 2 because the effect of blocking the air flow increases.
【0033】[0033]
実施例−1 単一の冷却ロールを用いて、金属薄帯の製造実験を行っ
た。実験条件は次のとおりである 冷却ロール:直径300mm、幅70mm、銅合金製 溶融金属:Fe−3wt%B−5.3wt%Si 溶融金属用射出ノズル: スリット間隔:0.7mm スリット幅:10mm ロールノズル間ギャップ:0.25mm (1)CO2 ガスの噴出方式として、図1、図3、図
4、図5、図6に示す5つの方式で実験した。図1は実
施例、図3〜図6はCO2 ガス噴出ノズル8及びCO2
ガス流9の位置方向を変化させたものである。溶融金属
に対して図3は後方から、図4は前方から、図5は両側
方から、図6は後方及び前方から、それぞれCO2 ガス
を吹付けたものである。図中の参照番号は図1と同様で
ある。ロール周速は21m/s、CO2 ガス噴出はφ1
0mmのノズルより、圧力400kPaで25リットル
/minで行った。その結果得られた薄帯の脆化率はそ
れぞれ、図1では0%、図3では60%、図4では55
%、図5では70%、図6では10%であった。Example-1 An experiment for manufacturing a metal ribbon was performed using a single cooling roll. The experimental conditions are as follows: Cooling roll: 300 mm in diameter, 70 mm in width, made of copper alloy Molten metal: Fe-3 wt% B-5.3 wt% Si Injection nozzle for molten metal: Slit interval: 0.7 mm Slit width: 10 mm roll nozzle gap: a 0.25 mm (1) CO 2 gas injection method, FIGS. 1, 3, 4, 5, and experiment with five system shown in FIG. FIG. 1 shows an embodiment, and FIGS. 3 to 6 show CO 2 gas ejection nozzles 8 and CO 2 gas.
The position direction of the gas flow 9 is changed. Figure 3 is a rear with respect to the molten metal, FIG. 4 is a front, FIG. 5 from both sides, Fig. 6 is a rear and front, in which blowing CO 2 gas, respectively. Reference numbers in the figure are the same as those in FIG. Roll peripheral speed 21m / s, CO 2 gas injection is φ1
This was performed at a pressure of 400 kPa at a rate of 25 liters / min from a 0 mm nozzle. The embrittlement rates of the resulting ribbons are 0% in FIG. 1, 60% in FIG. 3, and 55% in FIG.
%, 70% in FIG. 5, and 10% in FIG.
【0034】(2)溶融金属射出ノズルの中心線がロー
ル表面と交差する点からカーボンブレードの接触点まで
のロールの周長Lを5mm〜110mmまで変更し、ロ
ール周速21m/s、CO2 をφ10mmノズルで40
0KPa,25リットル/minで噴出した。Lが5m
m以上20mm未満では初期に発生する溶融金属の微小
なスプラッシュがカーボンブレード7とロール2の間に
噛み込み、ロール2に疵が生じ、その位置に対応する薄
帯面には凹が生じた。(2) The circumferential length L of the roll from the point where the center line of the molten metal injection nozzle intersects the roll surface to the contact point of the carbon blade is changed from 5 mm to 110 mm, and the roll circumferential speed is 21 m / s, CO 2 With a φ10mm nozzle
It spouted at 0 KPa, 25 liter / min. L is 5m
When the length is not less than m and less than 20 mm, a small splash of molten metal generated at the beginning bites between the carbon blade 7 and the roll 2, causing a flaw on the roll 2, and a concave portion on the ribbon surface corresponding to the position.
【0035】Lが100mmを越えて110mm以下で
は薄帯が10〜15%の割合で脆化した。Lが20mm
以上100mmまででは、脆化のない非晶質薄帯が得ら
れた。特に安定していたのはL=30〜50mmであっ
た。 (3)図1において、L=40mm、CO2 ガスをφ1
0mmのノズルで400kPa,25リットル/min
で噴出し、溶融金属の射出圧力を10kPa〜100k
Pa、ロール周速を10m/s〜30m/sで実験し
た。その結果を図7に示す。図7中の記号は次の通りで
ある。When L is more than 100 mm and 110 mm or less, the ribbon becomes brittle at a rate of 10 to 15%. L is 20mm
Up to 100 mm, an amorphous ribbon without embrittlement was obtained. Particularly stable was L = 30 to 50 mm. (3) In FIG. 1, L = 40 mm, CO 2 gas is φ1
400 kPa, 25 l / min with 0 mm nozzle
And the injection pressure of the molten metal is increased from 10 kPa to 100 k
The experiment was performed at Pa and a roll peripheral speed of 10 m / s to 30 m / s. FIG. 7 shows the result. The symbols in FIG. 7 are as follows.
【0036】〇:安定鋳造することができ、脆化の少な
い厚み35〜80μmの非晶質薄帯を作製できた。 Δ:ロール回転方向と逆方向へ溶融金属が流出した。 ●:薄帯厚み35μm以上では脆化を生じている。 ×:薄帯の厚みが35μm未満となった。Δ: Stable casting was performed, and an amorphous ribbon having a thickness of 35 to 80 μm with little embrittlement was produced. Δ: Molten metal flowed out in the direction opposite to the roll rotation direction. ●: Embrittlement occurs when the ribbon thickness is 35 μm or more. ×: The thickness of the ribbon was less than 35 μm.
【0037】(4)図1において、ロール周速21m/
s,溶融金属射出圧力24kPa、CO2 ガスをφ10
mmで400KPa,25リットル/minで噴出し鋳
造した薄帯と、大気中で、カーボンブレードやCO2 ガ
スノズルを用いることなく従来の方法で鋳造した薄帯と
について、ロール面側の中心線平均粗度Raを測定比較
したところ、従来法ではRa=1.0〜1.2μmであ
ったが、実施例ではRa=0.3〜0.4μmであっ
た。 実施例−2 次に、大型機によって幅の広い薄帯を長時間製造する実
験を行った。実験条件は次の通り。(4) In FIG. 1, the roll peripheral speed is 21 m /
s, molten metal injection pressure 24 kPa, CO 2 gas φ10
The center line average roughness of the roll surface side of a thin strip cast and ejected at 400 KPa, 25 liter / min in mm, and a thin strip cast by a conventional method without using a carbon blade or a CO 2 gas nozzle in the atmosphere. When the degree Ra was measured and compared, Ra = 1.0 to 1.2 μm in the conventional method, but Ra = 0.3 to 0.4 μm in the example. Example 2 Next, an experiment was conducted in which a wide ribbon was manufactured by a large-sized machine for a long time. The experimental conditions are as follows.
【0038】冷却ロール:直径1000mm、幅400
mm、銅合金製、内部水冷式 溶融金属:Fe−3wt%B−5.3wt%Si 溶融金属用射出ノズル: スリット間隔:0.7mm スリット幅:200mm ロールノズル間ギャップ:0.25mm (1)CO2 ガスを図1、図6に示すように噴出して薄
帯製造した。ロール周速は21m/s、CO2 ガスは2
40mm幅のスリットノズルより噴出した。その結果得
られた薄帯の脆化率はそれぞれ、図1では0%、図6で
は50%であり、特に図6の薄帯端部において脆化が大
きかった。Cooling roll: diameter 1000 mm, width 400
mm, made of copper alloy, internal water-cooled type Molten metal: Fe-3wt% B-5.3wt% Si Injection nozzle for molten metal: Slit interval: 0.7mm Slit width: 200mm Gap between roll nozzles: 0.25mm (1) CO 2 gas was blown out as shown in FIGS. 1 and 6 to produce a ribbon. Roll peripheral speed is 21m / s, CO 2 gas is 2
It was ejected from a slit nozzle having a width of 40 mm. The embrittlement rates of the resulting ribbons were 0% in FIG. 1 and 50% in FIG. 6, respectively, and the embrittlement was particularly large at the end portions of the ribbon in FIG.
【0039】(2)図1に示す方式で薄帯を製造した場
合、溶融金属射出ノズルが詰まって、部分的に薄帯が形
成されず、薄帯の割れが生じることがあったが、吹き付
けるCO2 ガスの温度を500℃〜750℃に加熱した
場合はノズルの詰まりが生じることはなかった。CO2
ガスの温度が300〜490℃の場合、常温のCO2を
吹き付けるよりは頻度が下がったものの、ノズル詰まり
を完全に防止するには至らなかった。(2) When the ribbon is manufactured by the method shown in FIG. 1, the molten metal injection nozzle is clogged, and the ribbon is not formed partially and the ribbon may be broken. When the temperature of the CO 2 gas was heated to 500 ° C. to 750 ° C., clogging of the nozzle did not occur. CO 2
When the temperature of the gas was 300 to 490 ° C., the frequency was lower than that of blowing CO 2 at room temperature, but the nozzle clogging was not completely prevented.
【0040】(3)図1に示す方式で薄帯を製造した場
合、薄帯製造継続時間が10分を超えると、薄帯のロー
ル面に長手方向に連続した疵が生じることがあった。こ
れはカーボンブレートとロールの間に異物が噛み込んだ
ため、ロール表面が損傷し、この疵が薄帯に転写された
ものと判明した。これに対して、図8に示すように遮蔽
壁12を設けCO2 ガスを噴出した場合は、薄帯製造継
続時間が10分を超え、30分に至っても、ロール表面
に疵は生じず、安定した製造実験が可能であった。遮蔽
壁12の円周方向寸法13を10〜60mmとし、遮蔽
壁12とロール2との隙間14を0.03〜5mmの間
で変えながら実験したところ、間隙14が0.05〜2
mmの条件で安定して脆化率0%の非晶質合金薄帯が得
られた。一方、遮蔽壁12とロール2との隙間14を
0.2〜1mmの条件で、遮蔽壁12の円周方向13を
0.5〜180mmの条件で実験を行ったところ、遮蔽
壁12の円周方向寸法13が2mm未満では脆化率が0
%の薄帯は得られず、遮蔽壁12の円周方向寸法13が
100mmを越えると遮蔽壁12に振動が生じて、ロー
ルと接触し、安定した薄帯の製造はできなかった。(3) When a ribbon is manufactured by the method shown in FIG. 1, if the continuous production time of the ribbon exceeds 10 minutes, a continuous flaw may be formed on the roll surface of the ribbon in the longitudinal direction. It was found that foreign matter was caught between the carbon plate and the roll, so that the roll surface was damaged and the flaw was transferred to a thin ribbon. On the other hand, when the shielding wall 12 is provided and the CO 2 gas is jetted as shown in FIG. 8, the ribbon production continuation time exceeds 10 minutes, and even when it reaches 30 minutes, no scratch is generated on the roll surface. A stable manufacturing experiment was possible. When the experiment was performed while changing the circumferential dimension 13 of the shielding wall 12 to 10 to 60 mm and changing the gap 14 between the shielding wall 12 and the roll 2 between 0.03 to 5 mm, the gap 14 was 0.05 to 2 mm.
Under the condition of mm, an amorphous alloy ribbon having an embrittlement rate of 0% was obtained stably. On the other hand, an experiment was performed under the condition that the gap 14 between the shielding wall 12 and the roll 2 was 0.2 to 1 mm and the circumferential direction 13 of the shielding wall 12 was 0.5 to 180 mm. When the circumferential dimension 13 is less than 2 mm, the embrittlement rate is 0.
%, And when the circumferential dimension 13 of the shielding wall 12 exceeded 100 mm, the shielding wall 12 was vibrated and came into contact with the rolls, so that a stable ribbon could not be manufactured.
【0041】図11に、図1でL=40mmとした場合
及び図8でL=40mm、円周方向寸法13を20m
m、遮蔽壁12とロール2との隙間14を3mmとした
場合において、CO2 ガスの噴出流量を調整して、パド
ル周辺のCO2 濃度を変えながら製造した薄帯のロール
接触面の表面粗さ(Ra)を示す。CO2 濃度35%以
上の領域では薄帯の表面粗さが0.8μmより小さくな
り、大気雰囲気(CO2濃度0%)よりも表面性状の優
れた薄帯が製造できる。FIG. 11 shows the case where L = 40 mm in FIG. 1 and the case where L = 40 mm in FIG.
m, when the gap 14 between the shielding wall 12 and the roll 2 is 3 mm, the surface roughness of the roll contact surface of the ribbon manufactured while changing the CO 2 concentration around the paddle by adjusting the CO 2 gas ejection flow rate. (Ra). In the region where the CO 2 concentration is 35% or more, the surface roughness of the ribbon becomes smaller than 0.8 μm, so that a ribbon having better surface properties than the air atmosphere (CO 2 concentration of 0%) can be manufactured.
【0042】実施例−3 図13に示す装置を用いて本発明方法を実施した。注湯
ノズル1から回転する冷却ロール2上に溶湯を射出して
薄帯23を製造する。24はエアナイフである。供給さ
れた溶湯のパドル22に雰囲気ガスノズル25からCO
2 ガス28を吹付ける。CO2 ガス28はガス加熱器2
7で加熱される。雰囲気カバー26はパドル22の周囲
を包囲している。Example 3 The method of the present invention was carried out using the apparatus shown in FIG. The molten metal is injected from the pouring nozzle 1 onto the rotating cooling roll 2 to produce the ribbon 23. 24 is an air knife. CO gas is supplied from the atmosphere gas nozzle 25 to the paddle 22 of the supplied molten metal.
2 Gas 28 is blown. CO 2 gas 28 is a gas heater 2
Heated at 7. The atmosphere cover 26 surrounds the periphery of the paddle 22.
【0043】図13に示す装置において下記条件で製板
を行った。 溶融金属;Fe80B10Si9 CI (at%) 溶融温度;1300℃ 注湯ノズル;200mm幅スリット 冷却ロール;水冷銅合金製1m外径 冷却ロール周速;25m/sec 雰囲気ガスとしては500℃の二酸化炭素ガスを各種ノ
ズル25を用いて、流量を変化させ、パドル22の後方
から供給し、薄帯23を作製し、その表面粗さを測定し
た。雰囲気ガスノズルの形状として、図14〜図17に
示すものを用いた。図14は(a)の正面図に示すよう
に細いスリットを多数平行に設けたガスノズル25で、
(b)は側面図である。スリットは例えば長さ20m
m、幅0.7mmのものを38本設けた。図15は
(a)の正面図、(b)側面図に示すような25mmφ
の丸孔のガスノズル25である。図16は広口のガスノ
ズル25で、正面図(a)の中央の開口は25mm×8
0mmで、その側面図は(b)に示すようにノズル先端
部が円筒状である。図17は細スリット形で開口は幅1
mm×長さ175mmのガスノズル25である。図11
にその結果を示した。特に二酸化炭素ガス流量が80m
3 /hでかつ図15の25mmφの丸ノズルが有効であ
った。トランス用アモルファス材料として必要な表面粗
さRaが0.8μm以下の条件を満たすのはPco2 %
が35%以上である。Plate making was performed in the apparatus shown in FIG. 13 under the following conditions. Molten metal; Fe 80 B 10 Si 9 C I (at%) Melting temperature; 1300 ° C. Pouring nozzle; 200 mm width slit Cooling roll; 1 m outer diameter made of water-cooled copper alloy Cooling roll peripheral speed; 25 m / sec 500 as atmospheric gas The carbon dioxide gas of ° C. was supplied from the back of the paddle 22 while changing the flow rate using various nozzles 25 to form a ribbon 23, and its surface roughness was measured. 14 to 17 were used as the shape of the atmosphere gas nozzle. FIG. 14 shows a gas nozzle 25 in which a number of narrow slits are provided in parallel as shown in the front view of FIG.
(B) is a side view. The slit is for example 20m long
38 pieces with m and 0.7 mm width were provided. FIG. 15A is a front view of FIG. 15A, and FIG.
Is a gas nozzle 25 having a round hole. FIG. 16 shows a wide-open gas nozzle 25. The central opening in the front view (a) is 25 mm × 8.
In the side view, the nozzle tip is cylindrical as shown in FIG. FIG. 17 shows a narrow slit shape with an opening of width 1
The gas nozzle 25 has a size of 175 mm × mm × 175 mm. FIG.
Shows the results. Especially the carbon dioxide gas flow rate is 80m
The 3 / h and 25 mmφ round nozzle of FIG. 15 was effective. The condition that the surface roughness Ra required as an amorphous material for a transformer satisfies the condition of 0.8 μm or less is Pco 2 %.
Is 35% or more.
【0044】また、各条件で作製したリボンの磁気特性
を図12に示す。図12から明らかなように、鋳造まま
(as cast)で必要な鉄損、W15/50(50
Hz,1.5T)=0.4W/kg以下が得られるのは
CO2 濃度%が35%以上である。本発明によれば、表
面性状良好な薄帯を効果的にかつ安価に製造することが
でき、大量商業生産が可能となる。この効果はトランス
用アモルファス合金を提供し、これにより大幅な省エネ
ルギーを図ることができ、産業上の有用性が極めて大で
ある。FIG. 12 shows the magnetic characteristics of the ribbon produced under each condition. As is clear from FIG. 12, the iron loss required as-cast (as cast), W15 / 50 (50
(Hz, 1.5 T) = 0.4 W / kg or less is obtained when the CO 2 concentration% is 35% or more. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ribbon with favorable surface properties can be manufactured effectively and inexpensively, and mass commercial production is attained. This effect provides an amorphous alloy for a transformer, which can save a great amount of energy, and is extremely useful in industry.
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明では、CO2 ガスへの空気混入が
減少するようにしてロール上の溶融金属へ流れるように
したため、ロールと溶融金属の界面にガスによるギャッ
プが発生せず、かつ、鋳造条件を最適化したため、溶融
金属とロールの伝熱抵抗が小さくなり、伝熱が向上し、
従来より厚い非晶質薄帯を再現よく製造することができ
るようになった。また、ロールと溶融金属の界面で発生
するガスによるギャップのリボン表面への転写が低減さ
れたので薄帯表面粗さを低減する効果もある。According to the present invention, since the air is mixed into the CO 2 gas so that the air flows into the molten metal on the roll, no gap is generated at the interface between the roll and the molten metal, and Since the casting conditions have been optimized, the heat transfer resistance between the molten metal and the roll has been reduced, improving the heat transfer,
It is now possible to produce a thicker amorphous ribbon with good reproducibility. In addition, since the transfer of the gap to the ribbon surface due to the gas generated at the interface between the roll and the molten metal is reduced, there is also an effect of reducing the surface roughness of the ribbon.
【図1】本発明による方法を示す概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a method according to the present invention.
【図2】従来法における空気巻き込みを示す概念図であ
る。FIG. 2 is a conceptual diagram showing air entrainment in a conventional method.
【図3】CO2 ガス噴出方式の実験例を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory view showing an experimental example of a CO 2 gas ejection method.
【図4】CO2 ガス噴出方式の実験例を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory view showing an experimental example of a CO 2 gas ejection method.
【図5】CO2 ガス噴出方式の実験例を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an experimental example of a CO 2 gas ejection method.
【図6】CO2 ガス噴出方式の実験例を示す説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory view showing an experimental example of a CO 2 gas ejection method.
【図7】ロール周速、溶融金属の射出圧力と薄帯厚み、
脆化、鋳造不安定の関係を示すグラフであるFIG. 7: Roll peripheral speed, molten metal injection pressure and ribbon thickness,
It is a graph which shows the relationship of embrittlement and casting instability.
【図8】遮蔽壁を用いた実験例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an experimental example using a shielding wall.
【図9】遮蔽壁底部に溝を設けた例を示す説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example in which a groove is provided at the bottom of the shielding wall.
【図10】ガス孔を設けた例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example in which gas holes are provided.
【図11】二酸化炭素濃度と薄帯表面粗さの関係を示す
グラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between carbon dioxide concentration and ribbon surface roughness.
【図12】二酸化炭素濃度と鉄損の関係を示すグラフで
ある。FIG. 12 is a graph showing a relationship between carbon dioxide concentration and iron loss.
【図13】本発明の実施例装置の概略図である。FIG. 13 is a schematic view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図14】ガスノズルの形状説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a shape of a gas nozzle.
【図15】ガスノズルの形状説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a shape of a gas nozzle.
【図16】ガスノズルの形状説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a shape of a gas nozzle.
【図17】ガスノズルの形状説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of a shape of a gas nozzle.
1 ノズル 2 ロール 3 境界層 4 溶融金属 5 巻込み空気 6 矢印 7 カーボンブレード 8 CO2 ガス
ノズル 9 CO2 ガス流 11 ノズル孔の
中心線 12 遮蔽壁 13 円周方向寸
法 14 隙間 15 溝 16 ガス孔 22 パドル 23 薄帯 24 エアナイフ 25 ガスノズル 26 雰囲気カバ
ー 27 ガス加熱器 28 CO2 ガスReference Signs List 1 nozzle 2 roll 3 boundary layer 4 molten metal 5 entrained air 6 arrow 7 carbon blade 8 CO 2 gas nozzle 9 CO 2 gas flow 11 center line of nozzle hole 12 shielding wall 13 circumferential dimension 14 gap 15 groove 16 gas hole 22 Paddle 23 Thin strip 24 Air knife 25 Gas nozzle 26 Atmosphere cover 27 Gas heater 28 CO 2 gas
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緑川 公直 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株 式会社 技術研究本部内 (72)発明者 大須 兼蔵 千葉市中央区川崎町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4−356336(JP,A) 特開 平5−23800(JP,A) 特開 昭62−161443(JP,A) 特開 昭61−96046(JP,A) 特開 昭60−261647(JP,A) 特開 平5−269549(JP,A) 特開 平5−62813(JP,A) 特開 平3−133551(JP,A) 特開 昭61−63346(JP,A) 特開 平4−28459(JP,A) 特開 昭60−177936(JP,A) 特開 昭60−187452(JP,A) 特開 平5−135919(JP,A) 特開 昭56−1250(JP,A) 特開 昭57−159247(JP,A) 特開 昭51−109221(JP,A) 特開 昭59−209457(JP,A) 特開 昭53−12720(JP,A) 特開 平5−138308(JP,A) 特開 平5−138309(JP,A) 実開 昭60−52051(JP,U) 特公 平3−28254(JP,B2) 特表 平1−501924(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/06 360 B22D 11/106 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kimimada Midorikawa 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba Kawasaki Steel Corp. (72) Inventor Kenzo Osu 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku Chiba-shi Kawasaki Steel (56) References JP-A-4-356336 (JP, A) JP-A-5-23800 (JP, A) JP-A-62-161443 (JP, A) JP-A-61-96046 (JP, A) JP-A-60-261647 (JP, A) JP-A-5-269549 (JP, A) JP-A-5-62813 (JP, A) JP-A-3-133551 (JP, A) JP-A-61-63346 (JP, A) JP-A-4-28459 (JP, A) JP-A-60-177936 (JP, A) JP-A-60-187452 (JP, A) JP-A-5-135919 (JP JP, A) JP-A-56-1250 (JP, A) JP-A-57-159247 (JP, A JP-A-51-109221 (JP, A) JP-A-59-209457 (JP, A) JP-A-53-12720 (JP, A) JP-A-5-138308 (JP, A) 138309 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 60-52051 (JP, U) Japanese Patent Publication No. 3-28254 (JP, B2) Japanese Patent Publication No. 1-501924 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. 7 , DB name) B22D 11/06 360 B22D 11/106
Claims (9)
造する方法において、溶融金属の射出位置よりロール回
転方向上流側にカーボンブレードをロール表面の母線と
接触させて配置し、該カーボンブレードの溶融金属側の
表面に沿ってロール表面に向かってCO2 ガスを噴出し
て溶融金属の射出位置より上流側のロール面近傍をCO
2 ガス雰囲気に保つことを特徴とする金属薄帯の製造方
法。In a method of manufacturing a metal ribbon using a single cooling roll, a carbon blade is arranged in contact with a generatrix on a roll surface upstream of a molten metal injection position in a roll rotation direction. The CO 2 gas is blown out toward the roll surface along the surface of the blade on the molten metal side, and CO near the roll surface upstream from the molten metal injection position is CO.
(2) A method for producing a metal ribbon, characterized by maintaining the gas atmosphere.
kPa以下の圧力でロール上に射出し、ロール周速を1
5m/s以上27m/s以下とし、厚さ35μm以上1
00μm以下の非晶質薄帯を製造することを特徴とする
請求項1記載の金属薄帯の製造方法。2. The method according to claim 1, further comprising:
Inject onto a roll at a pressure of kPa or less and set the roll peripheral speed to 1
5 m / s or more and 27 m / s or less, and a thickness of 35 μm or more and 1
The method for producing a metal ribbon according to claim 1, wherein an amorphous ribbon having a thickness of 00 µm or less is produced.
造する方法において、冷却ロール上に射出された溶融金
属のパドルにノズルを用いて500℃〜800℃に加熱
したCO2 ガスを吹き付け、パドル周辺のCO2 ガス濃
度をPco2%で35%以上にすることを特徴とする金
属薄帯の製造方法。3. A method for producing a metal ribbon using a single cooling roll, wherein a CO 2 gas heated to 500 ° C. to 800 ° C. using a nozzle is placed on a molten metal paddle injected onto the cooling roll. A method for producing a metal ribbon, comprising: spraying and setting a CO 2 gas concentration around a paddle to 35% or more by Pco 2 %.
O2 を噴出し、パドル周辺のCO2 ガス濃度をPco2
%で35%以上にすることを特徴とする請求項1又は2
記載の金属薄帯の製造方法。4. C heated to 500 ° C. or higher and 800 ° C. or lower.
O 2 is blown out, and the CO 2 gas concentration around the paddle is reduced to Pco 2
3. The method according to claim 1, wherein the percentage is 35% or more.
A method for producing a metal ribbon as described above.
に沿った部分の厚さが2mm以上100mm以下の遮蔽
壁をロール表面との隙間0.05mm以上2mm以下に
なるように配置することを特徴とする請求項1、2又は
4のいずれか記載の金属薄帯の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein a shielding wall having a thickness of 2 mm or more and 100 mm or less along the roll is disposed so as to have a gap of 0.05 mm or more and 2 mm or less with respect to the roll surface instead of the carbon blade. The method for producing a metal ribbon according to any one of claims 1, 2 and 4.
装置において、溶融金属の射出ノズル孔の中心線とロー
ル表面との交差点からロールの回転方向上流側に、ロー
ル表面の母線と接触するカーボンブレードと、該カーボ
ンブレードの溶融金属側の表面に沿ってロール表面に向
かってCO2 ガスを噴出するCO2 ガス噴出ノズルとを
備えたことを特徴とする金属薄帯の製造装置。6. In a metal ribbon manufacturing apparatus provided with a single cooling roll, a contact is made with a generatrix on the roll surface upstream from the intersection of the center line of the molten metal injection nozzle hole and the roll surface in the rotational direction of the roll. carbon blade and apparatus for manufacturing a thin metal strip, characterized in that a CO 2 gas ejection nozzle for ejecting molten metal side CO 2 gas toward the roll surface along the surface of the carbon blades.
流側にロール表面周長で20mm以上100mm以下の
距離に位置することを特徴とする請求項6記載の金属薄
帯の製造装置。7. The apparatus for manufacturing a metal ribbon according to claim 6, wherein the carbon blade is located at a distance of not less than 20 mm and not more than 100 mm in roll surface circumferential length on the upstream side in the rotation direction of the roll.
装置において、ロール表面に向かって噴出するCO2 ガ
スを500℃以上800℃以下に加熱する装置を備えた
ことを特徴とする請求項6又は7記載の金属薄帯の製造
装置。8. A metal strip casting apparatus provided with a single cooling roll, wherein a device for heating CO 2 gas jetted toward the roll surface to 500 ° C. or more and 800 ° C. or less is provided. Item 8. An apparatus for manufacturing a metal ribbon according to item 6 or 7.
転方向上流側にロール表面の母線と平行に0.05mm
以上2mm以下の隙間を持ち、ロールに沿った部分の厚
さが2mm以上100mm以下の遮蔽壁とを備えたこと
を特徴とする請求項6、7及び8のいずれかに記載の金
属薄帯の製造装置。9. In place of the carbon blade, 0.05 mm parallel to the generatrix of the roll surface on the upstream side in the rotation direction of the roll.
The metal ribbon according to any one of claims 6, 7 and 8, further comprising a shielding wall having a gap of at least 2 mm and a thickness along a roll of 2 mm to 100 mm. manufacturing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01175394A JP3266404B2 (en) | 1993-02-12 | 1994-02-03 | Metal ribbon manufacturing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-23977 | 1993-02-12 | ||
JP5-23957 | 1993-02-12 | ||
JP2395793 | 1993-02-12 | ||
JP2397793 | 1993-02-12 | ||
JP01175394A JP3266404B2 (en) | 1993-02-12 | 1994-02-03 | Metal ribbon manufacturing method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06292950A JPH06292950A (en) | 1994-10-21 |
JP3266404B2 true JP3266404B2 (en) | 2002-03-18 |
Family
ID=27279562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01175394A Expired - Fee Related JP3266404B2 (en) | 1993-02-12 | 1994-02-03 | Metal ribbon manufacturing method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3266404B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01170943A (en) * | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method for processing silver halide color photographic sensitive material |
WO2012102379A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | 日立金属株式会社 | Rapidly quenched fe-based soft magnetic alloy ribbon, method of manufacturing the alloy ribbon, and iron core |
JP2017030033A (en) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | Jfeスチール株式会社 | Thin metal strip production apparatus |
-
1994
- 1994-02-03 JP JP01175394A patent/JP3266404B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06292950A (en) | 1994-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4142571A (en) | Continuous casting method for metallic strips | |
US4221257A (en) | Continuous casting method for metallic amorphous strips | |
GB1592257A (en) | Apparatus for making continuously cast metallic strip | |
JP3266404B2 (en) | Metal ribbon manufacturing method and apparatus | |
US5456308A (en) | Method and apparatus for manufacturing thin amorphous metal strip | |
JPH0523800A (en) | Method and apparatus for producing rapid solidified alloy foil | |
KR100442914B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing amorphous metal ribbon | |
JPH06114508A (en) | Production of ultra thin amorphous alloy strip | |
JPS6254577B2 (en) | ||
US4676298A (en) | Casting in a low density atmosphere | |
JPH10323742A (en) | Soft magnetic amorphous metal thin band | |
JP2002086249A (en) | Method for producing amorphous alloy strip | |
JPH09271909A (en) | Cooling base board for producing quenched metal thin strip | |
JP3536513B2 (en) | Metal ribbon manufacturing equipment | |
JP3397601B2 (en) | Method and apparatus for producing amorphous metal ribbon | |
JP3425039B2 (en) | Amorphous metal ribbon manufacturing equipment | |
CA1213120A (en) | Casting in a low density atmosphere | |
JP2856960B2 (en) | Continuous casting method of steel slab by traveling magnetic field and static magnetic field | |
JP3100798B2 (en) | Quenched metal strip manufacturing equipment | |
JPH04197560A (en) | Method for continuously casting metal sheet | |
JPH0218665B2 (en) | ||
JPH08309493A (en) | Strip manufacturing machine | |
JPH06269907A (en) | Production of thin metal strip and device therefor | |
JPH0641019B2 (en) | Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in a non-oxidizing atmosphere | |
JP2856959B2 (en) | Continuous casting method of steel slab using traveling magnetic field and static magnetic field |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011218 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080111 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100111 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140111 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |