熔液温度管理方法以及管理系统技术方案

本发明专利技术提供能够精度良好地确定合金的熔液的温度、而且有助于制造品质优异的急冷带的熔液温度管理方法以及管理系统。一种熔液温度管理方法，包括以下步骤：在从坩埚(1)具有的规定直径的喷嘴(1a)排出的合金的熔液(Y)直到变为液滴为止的距喷嘴顶端的球化距离、坩埚(1)内的熔液(Y)的温度和坩埚(1)内的作用于熔液(Y)的压力的关系中，预先求出在规定的压力(P)下的温度与球化距离的关系，并且设定温度的规定温度范围(Ta～Tb)；在规定的压力(P)下从坩埚(1)排出熔液(Y)，测定球化距离(Lc)，确定与所测定出的球化距离(Lc)对应的温度(Tc)；将所确定出的温度(Tc)与规定温度范围(Ta～Tb)进行比较，在所确定出的温度(Tc)在规定温度范围(Ta～Tb)以外的情况下，调整坩埚(1)内的温度来进行管理以使得所确定出的温度(Tc)变为规定温度范围内。

Molten steel temperature management method and management system

The invention provides a molten steel temperature management method and a management system capable of accurately determining the molten temperature of the alloy, and contributing to the rapid cooling zone of the manufacturing quality. \u4e00\u79cd\u7194\u6db2\u6e29\u5ea6\u7ba1\u7406\u65b9\u6cd5\uff0c\u5305\u62ec\u4ee5\u4e0b\u6b65\u9aa4\uff1a\u5728\u4ece\u5769\u57da(1)\u5177\u6709\u7684\u89c4\u5b9a\u76f4\u5f84\u7684\u55b7\u5634(1a)\u6392\u51fa\u7684\u5408\u91d1\u7684\u7194\u6db2(Y)\u76f4\u5230\u53d8\u4e3a\u6db2\u6ef4\u4e3a\u6b62\u7684\u8ddd\u55b7\u5634\u9876\u7aef\u7684\u7403\u5316\u8ddd\u79bb\u3001\u5769\u57da(1)\u5185\u7684\u7194\u6db2(Y)\u7684\u6e29\u5ea6\u548c\u5769\u57da(1)\u5185\u7684\u4f5c\u7528\u4e8e\u7194\u6db2(Y)\u7684\u538b\u529b\u7684\u5173\u7cfb\u4e2d\uff0c\u9884\u5148\u6c42\u51fa\u5728\u89c4\u5b9a\u7684\u538b\u529b(P)\u4e0b\u7684\u6e29\u5ea6\u4e0e\u7403\u5316\u8ddd\u79bb\u7684\u5173\u7cfb\uff0c\u5e76\u4e14\u8bbe\u5b9a\u6e29\u5ea6\u7684\u89c4\u5b9a\u6e29\u5ea6\u8303\u56f4(Ta\uff5eTb)\uff1b\u5728\u89c4\u5b9a\u7684\u538b\u529b(P)\u4e0b\u4ece\u5769\u57da(1)\u6392\u51fa\u7194\u6db2(Y)\uff0c\u6d4b\u5b9a\u7403\u5316\u8ddd\u79bb(Lc)\uff0c\u786e\u5b9a\u4e0e\u6240\u6d4b\u5b9a\u51fa\u7684\u7403\u5316\u8ddd\u79bb(Lc)\u5bf9\u5e94\u7684\u6e29\u5ea6(Tc)\uff1b\u5c06\u6240\u786e\u5b9a\u51fa\u7684\u6e29\u5ea6(Tc)\u4e0e\u89c4\u5b9a\u6e29\u5ea6\u8303\u56f4(Ta\uff5eTb)\u8fdb\u884c\u6bd4\u8f83\uff0c\u5728\u6240\u786e\u5b9a\u51fa\u7684\u6e29\u5ea6(Tc)\u5728\u89c4\u5b9a\u6e29\u5ea6\u8303\u56f4(Ta\uff5eTb)\u4ee5\u5916\u7684\u60c5\u51b5\u4e0b\uff0c\u8c03\u6574\u5769\u57da(1)\u5185\u7684\u6e29\u5ea6\u6765\u8fdb\u884c\u7ba1\u7406\u4ee5\u4f7f The determined temperature (Tc) is changed to the specified temperature range.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金的熔液温度管理方法。
技术介绍
使用了镧系元素等稀土类元素的稀土磁铁也被称为永久磁铁，其用途除了用于硬盘和构成MRI的电动机以外，还用于混合动力车和电动汽车等的驱动用电动机等。作为稀土磁铁，除了构成组织的晶粒(主相)的尺度(scale)为3～5μm左右的一般的烧结磁铁以外，还有将晶粒微细化为50nm～300nm左右的纳米尺度的纳米晶体磁铁，其中，能够谋求上述的晶粒的微细化并且降低(无添加化)高价格的重稀土类元素的添加量的纳米晶体磁铁目前受到关注。概述稀土磁铁的制造方法，例如，在底部具备喷嘴的坩埚内形成成为稀土磁铁材料的合金的熔液(Nd-Fe-B系的金属熔液)，从该喷嘴向下方排出熔液来提供给熔液急冷用的旋转辊。提供给旋转辊的合金熔液在旋转辊上急冷凝固而变为急冷带(急冷薄带)，并向旋转辊上的熔液所滴到的点处的切线方向喷射。将该急冷带粉碎成所希望的大小来形成磁铁用的粉末，将该粉末加压成型并且进行烧结来制造烧结体。但是，作为急冷带的品质的决定要素，可列举出急冷带生成前的熔液阶段的熔液的粘性。另外，该熔液的粘性根据熔液的温度而变化。因此，可以考虑测量合金熔液的粘性或温度，基于该测量结果来进行所生成的急冷带的品质管理，但是难以直接测量高温的合金熔液的粘性和温度。在此，在专利文献1中公开了一种急冷合金的制造方法，该制造方法是通过使合金的熔液与旋转的冷却辊接触来将合金急冷，从而得到含有结晶相的合金。更具体地讲，公开了一种急冷合金的制造方法，其具有以下工序：将合金加热来制作合金熔液的工序；向冷却辊供给合金熔液的工序；在合金熔液凝固的过程中，检测正在移动的合金辐射的红外线，由此测定合金温度的工序；和基于合金温度来调节急冷条件的工序。另外，在专利文献2、3中公开了一种浆液的在线(online)粘度测定装置。具体地讲，测定从喷嘴放出的浆液的连续部分的长度，测定来自喷嘴的浆液的喷出压力，预先求出浆液的连续部分的长度与浆液的喷出压力之间的关系式，由该关系式推定浆液的粘度。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-320442号公报专利文献2：日本特开平1-153938号公报专利文献3：日本特开平2-45730号公报
技术实现思路
专利文献1所公开的急冷合金的制造方法，通过检测正在移动的合金辐射的红外线来测定合金温度。但是，用红外线辐射温度计检测合金辐射的红外线的方法，存在实际的合金温度与测量温度之间的误差变大这样的课题。另一方面，专利文献2、3所公开的粘度测定装置，不会受到气氛的温度和湿度的影响，在任何的气氛下都能够高精度且再现性良好地测定浆液的粘度。但是，该技术没有着眼于浆液的粘度与温度的关系，只局限于粘度的高精度的测定。即，不能够精度良好地确定难以直接测定的熔液的温度。本专利技术人鉴于合金的熔液的粘性与温度密切相关、以及难以直接测量熔液的粘性和温度等情况，完成了以下的技术方案：通过根据其他的指标来确定熔液的温度，并将所确定出的熔液的温度管理在规定温度范围内，能够间接性地精度良好地管理熔液的粘性，从而能够制造品质优异的急冷带。本专利技术是鉴于上述的问题而完成的，其目的是提供能够精度良好地确定合金的熔液的温度，从而有助于制造品质优异的急冷带的熔液温度管理方法。为了达到上述目的，本专利技术的熔液温度管理方法，包括以下步骤：在从坩埚具有的规定直径的喷嘴排出的合金的熔液直到变为液滴为止的距喷嘴顶端的球化距离、坩埚内的熔液的温度和坩埚内的作用于熔液的压力的关系中，预先求出在规定的所述压力下的所述温度与所述球化距离的关系，并且设定所述温度的规定温度范围；在规定的所述压力下从坩埚排出熔液，测定所述球化距离，确定与所测定出的该球化距离对应的所述温度；将所确定出的所述温度与所述规定温度范围进行比较，在所确定出的温度在该规定温度范围以外的情况下，调整坩埚内的所述温度来进行管理以使得所确定出的所述温度变为该规定温度范围内。另外，本专利技术的熔液温度管理系统，包括：温度范围设定单元，该单元在从坩埚具有的规定直径的喷嘴排出的合金的熔液直到变为液滴为止的距喷嘴顶端的球化距离、坩埚内的熔液的温度和坩埚内的作用于熔液的压力的关系中，预先求出在规定的所述压力下的所述温度与所述球化距离的关系，并且设定所述温度的规定温度范围；温度确定单元，该单元在规定的所述压力下从坩埚排出熔液来测定所述球化距离，确定与所测定出的该球化距离对应的所述温度；和管理单元，该单元将所确定出的所述温度与所述规定温度范围进行比较，在所确定出的所述温度在该规定温度范围以外的情况下，调整坩埚内的所述温度来进行管理以使得所确定出的所述温度变为该规定温度范围内。本专利技术的熔液温度管理方法，是从由坩埚的喷嘴排出的合金的熔液直到变为液滴为止的距喷嘴顶端的球化距离与熔液的粘性相关联、且熔液的粘性与熔液的温度相关联出发，通过测定该球化距离来精度良好地确定熔液的温度的方法。再者，也考虑到以下方法：在坩埚的喷嘴位置设置微小孔，在此设置热电偶等的温度计，来直接测量熔液的温度。但是，在喷嘴位置设置微小孔来设置温度计的情况下，当对坩埚内的熔液施加由氩气等产生的压力而要从喷嘴排出熔液时，担心该气体从微小孔泄露，难以将气压保持为恒定。由于这样的理由，不能够直接测定坩埚内的熔液的温度，要根据球化距离来确定熔液的温度。在此，“球化距离”可以是直到形成基于普拉托-瑞利(Plateau–Rayleigh)不稳定性理论的液滴为止的距离，所述普拉托-瑞利不稳定性理论说明了一条水流变为液滴的原因。该理论说明了下述现象：垂直地流下的水的圆柱线条当其长度变得大于直径的π倍时就变为液滴；这样形成的液滴具有比原来的圆柱小的表面积；圆柱变为液滴依靠圆柱的粗细度周期地变化、和喷嘴的形状；等等。熔液的球化依赖于该熔液的粘性，直到熔液因表面张力而球化为止的球化距离根据熔液的温度而变化。在此，球化距离根据在坩埚内作用于熔液的压力而变化，因此按各压力来设定温度-球化距离的相关关系(图)。另外，温度-球化距离的相关图也根据坩埚的喷嘴的直径而变化，因此设定与坩埚的喷嘴的直径对应的温度-球化距离的相关图。另外，预先在各种的熔液温度下验证坩埚内的熔液温度(或者与该熔液温度对应的球化距离)与由该温度的熔液生成的急冷带的品质的关系，设定能生成所希望的品质的急冷带的最佳的熔液温度范围。在此，所希望的品质的急冷带，例如在纳米晶体磁铁用的急冷带的情况下，意指晶体粒径处于200nm以下这样的所希望的范围的急冷带。另外，在想要制成晶体组成的急冷带的情况、和想要制成非晶组成的急冷带的情况等下，想要制成的组成的急冷带等也都包含在所希望的品质的急冷带中。根据所测定出的球化距离来确定与该球化距离对应的熔液温度，在所确定出的温度在预先设定的熔液的规定温度范围内的情况下，维持坩埚内的熔液温度，在所确定出的温度在规定温度范围以外的情况下，将坩埚内加热或者冷却来进行管理以使得所确定出的熔液温度变为规定温度范围内。例如，当为超过规定温度范围的上限值的温度时，熔液的冷却没有进行，容易形成具有粗大晶粒的晶体。另一方面，当为低于规定温度范围的下限值的温度时，熔液的粘性变得过高，熔液容易变为较大的块状，作为结果，在块的内部没有进行冷却，容易形成具有粗大晶粒的晶体。由于这样的理由，例如可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔液温度管理方法，包括以下步骤：在从坩埚具有的规定直径的喷嘴排出的合金的熔液直到变为液滴为止的距喷嘴顶端的球化距离、坩埚内的熔液的温度和坩埚内的作用于熔液的压力的关系中，预先求出在规定的所述压力下的所述温度与所述球化距离的关系，并且设定所述温度的规定温度范围；在规定的所述压力下从坩埚排出熔液，测定所述球化距离，确定与所测定出的该球化距离对应的所述温度；将所确定出的所述温度与所述规定温度范围进行比较，在所确定出的所述温度在该规定温度范围以外的情况下，调整坩埚内的所述温度来进行管理以使得所确定出的所述温度变为该规定温度范围内。

【技术特征摘要】
2015.10.13 JP 2015-2022841.一种熔液温度管理方法，包括以下步骤：在从坩埚具有的规定直径的喷嘴排出的合金的熔液直到变为液滴为止的距喷嘴顶端的球化距离、坩埚内的熔液的温度和坩埚内的作用于熔液的压力的关系中，预先求出在规定的所述压力下的所述温度与所述球化距离的关系，并且设定所述温度的规定温度范围；在规定的所述压力下从坩埚排出熔液，测定所述球化距离，确定与所测定出的该球化距离对应的所述温度；将所确定出的所述温度与所述规定温度范围进行比较，在所确定出的所述温度在该规定温度范围以外的情况下，调整坩埚内的所述温度来进行管理以使得所确定出的所述温度变为该规定温度范围内。2.根据权利要求1所述的熔液温度管理方法，其特征在于，预先在各种的熔液温度下验证所述坩埚内的熔液温度或与该熔液温度对应的所述球化距离与由该温度的熔液生成的急冷带的品质的关系，将能生成所希望的品质的急冷带的熔液的温度范围作为所述规定温度范围。3.根据权利要求2所述的熔液温度管理方法，其特征在于，所述能生成所希望的品质的急冷带的熔液的温度范围，是不形成或者难以形成粗大晶粒的熔液的温度的上限值和下限值之间的范围。4.根据权利要求1所述的熔液温度管理方法，其特征在于，所述合金的熔液是用于形成作为稀土磁铁材料的急冷带的熔液。5.根据权利要求4所述的熔液温度管理方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间大祐，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP