JP2000511116A - ツインローラ式薄板鋳造工程でのツインダム位置制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の目的は、鋳造中にエッジダムに加える力を最小化することによりエッジダムの磨耗を最小化するツインローラ式薄板鋳造工程の改善されたエッジダムの位置制御方法及び装置を提供することにある。また、本発明の今一つの目的は、エッジダムが少ない力でも後方に押し出されないようにして鎔鋼の漏出を防止し、薄板の品質が良好となるように維持するエッジダムの位置制御方法及び装置を提供することにある。本発明の形態によって、薄板の品質を向上させるために、エッジダムの位置を制御するツインローラ式薄板鋳造工程において、エッジダムの位置を制御する方法を提供する。前記の方法では次のような段階を含んでいる；ローラの圧荷力に対する凝固点の位置と計算された結果を計算する段階；鋳造作業時に、実際のローラの圧荷力をロードセルで測定する段階；ローラの測定した圧荷力に対する凝固点の位置と現在のエッジダムの高さが一致するか否かを判別する段階；及びエッジダムの高さを、測定できたローラ圧荷力の凝固点の位置に一致、あるいは対応する位置までエッジダムを移動させる段階。本発明の今一つの形態により、本発明は上記と同じ目的を達成するために、ツイン鋳造ローラと上記ローラの両側にエッジダムを備えて薄板を鋳造するツインローラ式薄板鋳造工程で、エッジダムの位置を制御して薄板の品質を向上させるための装置において、ツインローラの両側面に配されたエッジダムと連結設置された油圧シリンダーにてエッジダムがローラ両側端部に一定の力で押圧するとともに、エッジダムの水平変位を測定する水平位置測定センサーを持つエッジダム水平制御装置；上記エッジダム水平制御装置の下面に位置する油圧シリンダーを備え、この油圧シリンダーにてエッジダムの上下移動を制御するとともに、エッジダムの垂直変位を測定する垂直位置測定センサーを持つエッジダム垂直制御装置；上記エッジダム水平制御装置によるエッジダムの圧荷力を測定するロードセル上記ローラによって薄板に加えるローラの圧荷力を測定するロードセル力；及び、上記ロードセルのローラの圧荷力に根拠に算出した鎔鋼凝固点の位置でエッジダムの高さが一致するようにエッジダム垂直制御装置を利用し、エッジダムを位置移動させるコントローラー；を含むことを特徴とするツインローラ式薄板鋳造工程のエッジダム位置制御装置である。

Description

【発明の詳細な説明】 ツインローラ式薄板鋳造工程でのツインダム位置制御方法及びその装置 発明の背景 発明の技術分野 本発明はスラブ(Slab)を生産する工程なしに鎔鋼から直接に薄板(ホットコイ ル)を生産するツインローラ式薄板鋳造工程で、ツインローラの両側面に設置さ れたエッジダムの上・下位置を制御するエッジダム位置制御装置及び方法に関す る。より詳細には、ローラの圧荷率(reduction ratio)とローラの圧荷力（redu ction force）に基づいて凝固(固化)点の高さを計算し、この凝固点の高さに一 致するように鋳造中のエッジダムの高さを調節することにより、鋳造作業時にエ ッジダムに加える力を最小化し、エッジダムの磨耗と破損を最小化し、薄板の両 端面の品質を向上させるための技術に関する。関連技術の説明 図１と図２を参照して従来のツインローラ式薄板鋳造装置の薄板鋳造方法を説 明する。まず、鎔鋼２０７は、ノズル２０５を通じてターン皿（dish）２１０に 流入される。鎔鋼２０７は、一対のツインローラ２２０間に供給される。そして 、鎔鋼２０７は、互い反対方向に回転するローラ２２０の表面で凝固する。鋳造 工程に入って、エッジダム２３０は、ローラ２２０のローリング力と鎔鋼上のス カル（skull；図示しない）の形成によって水平方向（図１の図面に垂直方向） に後進する。その場合、エッジダム２３０に作用する力は、油圧装置によって一 定の状態に維持される。 一般的に、薄板鋳造方法は、図１及び図２に図示したように、鎔鋼をレイドル （ladle）２００内に収容し、ノズル２０５を介してターン皿２１０に流入させ 、このターン皿２１０に流入した鎔鋼２０７は、一対のツインローラ２００と、 このローラの両側端部に設置したエッジダム２３０間に下向に供給される。そし て、鎔鋼２０７は、互い反対方向に回転する一対のローラ２２０の表面で凝固し 、凝 固シェル２２７を形成する。この凝固シェル２２７がローラ２２０により圧荷， 成形されて薄板２４０が鋳造される。次いで、冷却工程を経て巻取り設備(未図 示)に巻取られる。上記と同じ過程において、上記ローラ２２０は、双方の間隔 が調節されて薄板２４０の厚さが調節される。また、凝固シェル２２７を適切に 圧荷するためにローラの圧荷力制御装置２３５を備えている。上記ローラの圧荷 力制御装置２３５は、油圧シリンダー２３７ａと、シリンダーロード２３７ｂを 備え、シリンダーロード２３７ｂがローラチェック２２０ａ側を支持して加圧す るようになる。 したがって、鎔鋼２０７から１０ｍｍ厚以下の薄板２４０を直接鋳造するツイ ンローラ式薄板鋳造工程において重要な技術は、速い速度で互いに反対方向に回 転する内部水冷式ツインローラ２２０間にターン皿２１０から注入ノズル２２５ を通して鎔鋼２０７を適切に供給し、所望の厚さの薄板２４０を正確に鋳造する ことである。 従来のエッジダム位置制御方法は、図１に示したように、一般的にローラニプ (NIP)部２２２にエッジダム２３０の下端端郭２３２を位置させることであり、 ローラ２２０の側面に対し油圧器具を利用してエッジダム２３０を一定の力で加 圧支持する構造が特開平4-46656号に開示されている。 しかし、上記従来の技術は、鋳造作業時において、ローラ２２０の圧荷力が、 地金(未図示)の混入等によりエッジダム２３０を押圧するようになる。このよう な場合、上記油圧器具によってエッジダム２３０に加えられる力が一定となるよ うに維持されるが、エッジダム２３０の主目的であるローラ２２０の両側端部か ら鎔鋼２０７の漏出を阻止し、薄板２４０の両側端部の品質を良好することに問 題を生じさせる。 すなわち、エッジダム２３０がローラ２２０の圧荷力または地金(未図示)の混 入等によって後方に押されると、そのスキ間から鎔鋼２０７が漏出する。この結 果、薄板２４０の両側面に不規測なエッジフラッシュ（edge flash）が形成され 、薄板２４０の品質を低下させる。凝固した薄板２４０がエッジダム２３０とロ ーラ２２０との間に挿入される時、エッジダム２３０とツインローラ２２０が深 刻な損傷を受ける。すなわち、エッジダム２３０がローラ２２０に対して一定 の力で維持される時、エッジダム２３０またはローラ２２０の側面に深刻な損傷 を与える問題点がある。 発明の要約 本発明の目的は、鋳造中にエッジダムに加える力を最小化することによりエッ ジダムの磨耗を最小化するツインローラ式薄板鋳造工程の改善されたエッジダム の位置制御方法及び装置を提供することにある。 また、本発明の今一つの目的は、エッジダムが少ない力でも後方に押し出され ないようにして鎔鋼の漏出を防止し、薄板の品質が良好となるように維持するエ ッジダムの位置制御方法及び装置を提供することにある。 本発明の形態によって、薄板の品質を向上させるために、エッジダムの位置を 制御するツインローラ式薄板鋳造工程おいて、エッジダムの位置を制御する方法 を提供する。前記の方法では次のような段階を含んでいる；ローラの圧荷力に対 する凝固点の位置と計算された結果を計算する段階；鋳造作業時に、実際のロー ラの圧荷力をロードセルで測定する段階；ローラの測定した圧荷力に対する凝固 点の位置と現在のエッジダムの高さが一致するか否かを判別する段階；及びエッ ジダムの高さを、測定できたローラ圧荷力の凝固点の位置に一致、あるいは対応 する位置までエッジダムを移動させる段階。 本発明の今一つの形態により、本発明は上記と同じ目的を達成するために、ツ イン鋳造ローラと上記ローラの両側にエッジダムを備えて薄板を鋳造するツイン ローラ式薄板鋳造工程で、エッジダムの位置を制御して薄板の品質を向上させる ための装置において、 ツインローラの両側面に配されたエッジダムと連結設置された油圧シリンダー にてエッジダムがローラ両側端部に一定の力で押圧するとともに、エッジダムの 水平変位を測定する水平位置測定センサーを持つエッジダム水平制御装置； 上記エッジダム水平制御装置の下面に位置する油圧シリンダーを備え、この油 圧シリンダーにてエッジダムの上下移動を制御するとともに、エッジダムの垂直 変位を測定する垂直位置測定センサーを持つエッジダム垂直制御装置； 上記エッジダム水平制御装置によるエッジダムの圧荷力を測定するロードセ ル； 上記ローラによって薄板に加えるローラの圧荷力を測定するロードセル力；及 び、 上記ロードセルのローラの圧荷力を根拠に算出した鎔鋼凝固点の位置でエッジ ダムの高さが一致するようにエッジダム垂直制御装置を利用し、エッジダムを位 置移動させるコントローラー；を含むことを特徴とするツインローラ式薄板鋳造 工程のエッジダム位置制御装置である。 図面の簡単な説明 図１は一般的なツインローラ式薄板鋳造装置の概略図； 図２は図１に示すツインローラ式薄板鋳造装置の平面図； 図３は本発明によるエッジダム位置制御装置の概略図； 図４Ａと４Ｂは本発明のエッジダム位置制御装置の第１と第２の実施例を表し た概略図で、４Ａはエッジダム垂直位置制御装置に二つの油圧シリンダーがある 第１の実施例を表す。４Ｂはエッジダム垂直位置制御装置に一つの油圧シリンダ ーがある第２の実施例を表す。 図５は図３のエッジダム位置制御装置の斜示図； 図６は図３のエッジダム位置制御装置の詳細な側面図； 図７は本発明によるエッジダム位置制御装置に薄板鋳造時、エッジダムの高さ と凝固点の高さを表した概略図； 図８は本発明によるエッジダム位置制御装置で、ローラの圧荷率に対する凝固 点の高さの計算結果を示すグラフィック図； 図９は本発明によるエッジダム位置制御装置で、ローラの圧荷率に対する凝固 点の高さの計算結果を示すグラフィック図； 図１０は本発明によるエッジダム位置制御装置で、ローラの圧荷率に対するロ ーラの圧荷力の計算結果を示すグラフィック図； 図１１は本発明によるエッジダム位置制御装置で、ローラの圧荷力に対する凝 固点の高さとのエッジダムの高さの計算結果を示すグラフィック図； 図１２Ａと１２Ｂは本発明によるエッジダム位置制御方法を示す工程図； 図１３Ａと１３Ｂは薄板の側面の状態を示す図面であり、図１３Ａは従来の技 術によって製造した薄板の側面の状態を示し、図１３Ｂは本発明によって製造し た薄板の側面状態を示す図。 発明の実施の詳細な説明 以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明する。 図３は本発明によるエッジダム位置制御装置の概略図である。 図４Ａと４Ｂは図３に示すエッジダム位置制御装置の第１と第２の実施例を表 した概略図である。 図５は図３のエッジダム位置制御装置の斜示図である。 図３及び図４に示すように、ローラ２２０の両側に各々位置するエッジダム２ ３０に水平に力を加えるエッジダム水平制御装置１０、エッジダム２３０を垂直 状態で位置を制御するための位置測定センサー３２及びエッジダム２３０を昇下 降させる油圧シリンダー３４を持つエッジダム垂直制御装置３０及び、ローラ圧 荷力及びエッジダム２３０に加える力を測定する第１と第２のロードセル５０、 ７０の構成からなる。 本発明の装置は、図４Ａに図示されるように、エッジダム２３０毎に、エッジ ダム垂直制御装置３０の油圧シリンダー３４を各々装着して、エッジダム２３０ の位置をそれぞれ別個に昇下降させることができる。別な実施例として、図４Ｂ に図示するように、一つの油圧シリンダー３４と連結フレーム３７を備え、エッ ジダム２３０を同時に昇下降させるように構成することもでき、このような構成 も本発明の権利範囲に属することはもちろんである。 図５は上記エッジダム２３０ごとに各々油圧シリンダー３４を装着してエッジ ダム２３０の位置を各々別個で昇下降させることができる構造を図示している。 以下においては、この構造について詳細に説明する。このような作動原理は、基 本的に図４Ｂに図示したことと同一である。 図５において、上記エッジダム水平制御装置１０は、エッジダム２３０に水平 に力を加えてローラ２２０の両側端を密封状態で支持するようにし、このエッ ジダム水平制御装置１０によって加えられた力によるエッジダム２３０の変位を 第１のロードセル５０と水平位置変位センサー１２で検出するとともに、以後に 説明するコントローラー１００に電気的な信号を送出する。そして、上記エッジ ダム水平制御装置１０は、エッジダム２３０が鋳造作業中に鋳造ローラ２２０の 両側面から押されないように支持する。 そして、上記エッジダム水平制御装置１０は、エッジダム２３０の耐火物１４ を覆っているエッジダムカセット１６を水平油圧シリンダー１８のシリンダーロ ード２０に連結している。したがって、上記水平油圧シリンダー１８で供給され る流体の出入により、シリンダーロード２０が水平に力を伝達し、エッジダム２ ３０を鋳造ローラ２２０側に押すようになる。これにより、上記水平油圧シリン ダー１８のシリンダーロード２０にロードセル５０を装着してエッジダム２３０ に加える力を測定できる。 また、水平方向のエッジダム２３０の制御は、エッジダム２３０の所定の位置 を事前に設定し、その位置に到達するようにする位置制御や、所定の力、あるい は圧力を事前に設定して、その設定値に一致するようにする制御及びその混合制 御などの方式である。 一方、上記エッジダム垂直制御装置３０は、垂直方向にエッジダム２３０の高 さＨＥを制御するために装着されたもので、これは垂直油圧シリンダー３４を通 じて上記エッジダム２３０の上下移動を可能とする。上記エッジダム垂直制御装 置３０は、エッジダム２３０の垂直変位を測定するための垂直位置測定センサー ３２と、垂直油圧シリンダー３４で構成される。そして、上記エッジダム垂直制 御装置３０は、上記エッジダム水平制御装置１０の下部から垂直油圧シリンダー ３４のシリンダーロード３６に、上記エッジダム水平制御装置１０の油圧シリン ダー１８を連結して上下で移動するように、垂直油圧シリンダー３４は下部側の 支持台(Structure)４０に装着される。 上記エッジダム垂直位置測定センサー３２は、上記油圧シリンダー３４に装着 されて、垂直方向におけるエッジダム水平制御装置１０の油圧シリンダー１８ま での距離を連続的に測定し、これによりエッジダム２３０の高さＨＥを測定して 、これをコントローラー１００に電気的な信号として送出する。 一方、図３にはローラ２２０が薄板２４０に加えるローラ圧荷力を測定するロ ードセル７０が図示されている。上記ローラ２２０は、水平に配置されて、ロー ラ２２０軸の両側にベアリングを持つローラチャック２２０ａが連結されるが、 ローラ２２０が回転してもローラチャック２２０ａは回転しない。上記ローラチ ャック２２０ａには、ローラ圧荷力制御装置２３５の油圧シリンダーロード２３ ７ｂが連結されて、ローラ２２０間の薄板２４０を圧荷できる。そして、上記ロ ードセル７０は、油圧シリンダー２３７ａのシリンダーロード２３７ｂの前面、 あるいは後面に装着され、上記ローラ圧荷力制御装置２３５によって上記ローラ チャック２２０ａの位置が制御され、ローラ２２０が薄板２４０を加圧する。こ の時、鎔鋼２０７が凝固し、この圧荷される際の反発力がロードセル７０に測定 される。 上記ロードセル７０はこのような測定値を電気的な信号としてコントローラー １００に伝送する。 上記において、ローラ２２０の反発力、すなわちローラ２２０圧荷力は、鋳造 条件を決定する重要な鋳造変数として、鎔鋼２０７の凝固シェル２２７の成長程 度により決定される。そして、ローラ圧荷の程度により凝固点２６０の高さＨｓ が変化する。この凝固点２６０の高さＨｓが高くなるほど圧荷力は増加し、この 圧荷力が増加すると、圧荷される薄板２４０がエッジダム２３０面に大きな力を 加えるようになる。 このような相関関係を図７に図示している。これは両ローラ２２０間に流入し た鎔鋼２０７が双方のローラ２２０表面を覆って凝固し、この凝固した一対の凝 固シェル２２７が出会う地点で凝固点２６０を形成する。そして、上記凝固点２ ６０でローラ２２０間の距離Ｇは、ローラ２２０が隣接する地点のローラニップ 部２２２でローラ２２０の間の距離Ｇｏに比べて大きいことから、ローラニップ 部２２２を通り抜ける際に、薄板が圧荷、成形される。この時、凝固点２６０の 高さによって圧荷力が変わり、また、エッジダム２３０に加える力も変わる。し たがって、同一の厚さと幅を持つ薄板２４０に対しては、ローラ圧荷力による凝 固点２６０の高さが違うように得られる。 したがって、本発明のツインローラ式薄板鋳造工程でのエッジダム位置制御装 置１は、上記ロードセル７０からのローラの圧荷力に基づいた鎔鋼の凝固点２６ ０を図表上から得て、上記凝固点２６０の位置にエッジダム２３０の下端部の高 さＨＥが一致するようにコントローラー１００がエッジダム垂直制御装置３０を 利用してエッジダム２３０を位置移動させる。このようなエッジダム２３０の位 置移動は、鎔鋼２０７からエッジダム２３０に加える力を最小化し、エッジダム ２３０の破損と磨耗を抑制し、これにより、エッジダム２３０の耐久性を向上さ せることができる。同時に、薄板２４０の両側端に生成される前記エッジフラッ シュを最小化させて、薄板の品質を向上させることができる。 すなわち、本発明は、鋳造が進行する間にエッジダム２３０の高さＨＥは、ロ ーラのニップ部２２２周囲や、与えられたローラの圧荷力に対する予測できた高 さに位置している途中でローラの圧荷力が増加してエッジダム２３０に加える力 が増加すると、エッジダム２３０の高さＨＥを凝固点２６０位置Ｈｓに移動させ 、エッジダム２３０に加える力を最小化して、エッジダム２３０の破損と磨耗を 抑制し、エッジダム２３０の耐久性を向上させることができ、同時に、薄板２４ ０の両側端に生成されたなるエッジフラッシュを最小化させて、薄板の品質を向 上させることができる。 以下、本発明のエッジダム位置制御方法に関して説明する。 エッジダム２３０の基本的な目的は、鎔鋼２０７の流出を防止することである ことから、鎔鋼２０７が鋳造されて凝固した薄板２４０が存在する部分よりでき るだけ鎔鋼２０７が存在する地点に位置させることがエッジダム２３０の保護の 助けになる。すなわち、凝固した薄板２４０が、圧荷のために附加された力がエ ッジダム２３０に過度に伝達されることはエッジダム２３０の破損と磨耗などが 大きく発生する問題点があるので望ましくない。万−、エッジダム２３０がこの ような薄板２４０の圧荷で発生した過度な力に勝つことができなければ、後方に 押され、鎔鋼２０７の流出が予想でき、これにより設備事故や薄板２４０の品質 にも悪影響を与えるようになる。 したがって、鋳造時ローラの圧荷力の変動が発生したり、特定の圧荷力の条件 で鋳造しようとする時は、ローラの圧荷力と凝固点２６０の高さＨｓを考慮して エッジダム２３０の高さＨＥを制御しなければならない。 図１２Ａ及び１２Ｂには、凝固点２６０の高さＨｓと圧荷力との関係及びエッ ジダム２３０の位置の制御方法に対する手順を示している。 本発明のエッジダム位置制御方法３００は、ツイン鋳造ローラ２２０と上記ロ ーラ２２０の両側のエッジダム２３０を備えて、ローラ２２０間の鎔鋼２０７か ら薄板２４０を鋳造するツインローラ式薄板鋳造工程でエッジダム２３０の垂宣 位置を制御し、薄板２４０の品質を向上させるようになる。 本発明のエッジダム制御方法３００は、図１２Ａに図示されたように、スター ト３１０の次に、ローラの圧荷力に対する凝固点２６０の位置を計算して図表化 する段階３２０が実行される。この段階３２０は、図１２Ｂに図示されるように 、ローラの圧荷率に対する凝固点２６０の位置を図表化する段階３１２と、上記 ローラの圧荷率に対するローラの圧荷力を図表化する段階３１４を包含する。 上記段階３１２で、ローラの圧荷率に対する凝固点２６０の位置を図表化する ためには、上記圧荷力と凝固点２６０の高さに対する関係を知っているべきで、 これはまず、圧荷量による凝固点２６０の高さを知っていなければならない。上 記圧荷率は、凝固点２６０でローラ２２０間の距離Ｇと、ローラニップ部２２２ でのローラ２２０間の距離Ｇｏとの差と、凝固点２６０でローラ２２０の間の距 離Ｇとの比として表すことができる。これは幾何学的に簡単に計算できる。ロー ラ２２０の直径によるその計算例を図８と図９に表し、圧荷率による凝固点２６ ０位置Ｈｓの計算は次の式で表示できる。 数式１ 数式２ 鋳造作業のツインローラ式薄板鋳造装置で、数式２のような鋳造ローラ２２０ の幾何学的の計算によって凝固点２６０でのローラ２２０間の距離Ｇを計算し、 これを上記数式１に代入して、圧荷率を次のような凝固点２６０の高さとの関係 として表示できる。 数式３ 上記式において、‘Ｇ’は凝固点でのツインローラ間のギャップ、‘Ｇｏ’は ローラニプ位置のツインローラ間の初期ローラギャップ、‘Ｄ’はローラの直径 、‘Ｈｓ’はローラニプ位置から凝固点までの高さ、‘α’は各々のローラの中 心を基準としてローラニプ位置と凝固点との間の角度である。 そして、上記数式３を図８及び図９に鋳造ローラ２２０の直径別及び薄板２４ ０厚さ別として表せば、上記図８及び図９に示されるように、圧荷率が大きくな るにしたがって、凝固点２６０の位置が指数函数的に増加威している。ローラ２ ２０の直径が大きくなるにしたがって凝固点２６０の位置Ｈｓが高まることが分 かる。 上記と共に、ローラの圧荷率による凝固点２６０を予測することは重要な作業 である。しかし、圧荷率は鋳造の際に分かる値ではないので、鋳造時に容易に測 定したり分かる値で表現して制御することが望ましい。したがって、上記ローラ の圧荷率をローラの圧荷力に表すためにローラの圧荷率をローラの圧荷力として 図表化する段階３１４が行われる。 上記段階３１４からローラの圧荷率に対するローラの圧荷力の関係は高温変形 実験によって得られ、その計算過程を表せば、次のようにシムの式(sim'sequati on)を使用する。 数式４ 圧荷力=Km・Bm・Ld・Qp ‘Ｋｍ’は平均熱間変形抵抗(kg/mm2)、‘Ｂｍ’は平均板幅(mm)、‘Ｌｄ’は投 影接触アクの長さ(mm)、‘Ｑｐ’は無次元補正係数である。 数式５ 数式６ 数式７ 数式８ ‘Ｃ’は組成(Composition)、‘ε’は変形(Strain)、‘？’は変形率(Strain r ate)、‘Ｔ’は温度(°K)である。 ステンレススチール３０４の場合、一般的続鋳では、Ｃ：０．２４、ｎ：０． ０７、ｍ：０．０５、Ａ：５７００であり、薄板連続鋳では、Ｃ：０．２、ｎ： ０．０７、ｍ：０．０５、Ａ：５３００である。 上記で変形率はローラの圧荷率と同じであるが、ローラの圧荷率は百分率で表 す。そして、変形率の速度は、ツインローラ式薄板鋳造時の場合を考慮して3sec -1で計算し、式５で式８を式４に代入することにより圧荷力と圧荷率に対する関 係が分かる。 図１０にはローラの圧荷率によるローラの圧荷力を薄板の厚さとローラ２２０ の直径別に表している。上記図１０は、銅材質のツインローラ２２０としてステ ンレススチールを鋳造時の計算結果を例として表している。この計算例は、温度 １３３５℃、薄板の幅３５０ｍｍ、厚さ４ｍｍ、ローラの直径７５０ｍｍ、変形 率の速度３sec-1で仮定すると、上記からKm=4.7Kg/mm2，Bm=350mm，Qp=1.58，Ld =12.9mm、と計算される。したがって、圧延力は33.6トンであり、この時、凝固 点２６０の高さＨｓは、図１１で約１３ｍｍとして得られる。 上記と同じ課程の鋳造中において、容易に測定できるローラの圧荷力として凝 固点２６０の高さＨｓを予測する。図１１はこれを薄板の厚さとローラの直径別 に表し、図１１のグラフィックでは、ローラの圧荷力が大きくなるにしたがって 凝固点２６０の高さＨｓが増加することが分かる。 また、上記図１１から他の例で、厚さ４ｍｍの薄板をローラの圧荷力２０トン で鋳造する場合、凝固点２６０の高さＨｓが約８ｍｍ程度である。したがって、 エッジダム２３０の下端部の高さＨＥを上記ローラニプ部２２２から８ｍｍ程度 に維持すれば、エッジダム２３０に加える力を最小化できる。この時、エッジダ ム２３０に加える力をエッジダム水平制御装置１０にあるロードセル５０で測定 して、適定な値になるように制御することが望ましい。 そして、上記と共にローラの圧荷力に対する凝固点２６０の位置を計算して図 表化する段階３２０が完了すれば、鋳造作業時に、実際のローラの圧荷力をロー ドセル７０で測定する段階３３０があり、これはローラの圧荷力制御装置２３５ に装着したロードセル７０が、各々ローラ２２０が薄板２４０に加えるローラの 圧荷力を連続的に測定して、上記コントローラー１００に連続的に提供する。 また、上記段階３３０の次には、測定したローラの圧荷力に対する凝固点２６ ０の位置と、現在のエッジダムの高さが一致することを判別する段階３４０があ る。これは、上記コントローラー１００が上記段階３２０で図表化したローラの 圧荷力と凝固点２６０の高さとの相関関係を通じて、ローラの圧荷力に対して、 算出できた凝固点２６０の高さと、上記エッジダム垂直制御装置３０にある垂直 位置測定センサー３２が垂直方向にエッジダム水平制御装置１０の油圧シリンダ ーまでの距離を連続的に測定して、電気的な信号で送出したエッジダムの高さＨ Ｅを比較する。そして、上記凝固点２６０の高さとエッジダム２３０の高さが一 致すると、次の段階３６０で終了であるが、一致しなければ、上記測定したロー ラの圧荷力に対する凝固点２６０の位置Ｈｓにエッジダム２３０の高さＨＥが一 致荷するようにエッジダム垂直制御装置３０にある油圧シリンダー３４を利用し てエッジダム２３０を昇下降して移動させる段階３５０が実行される。 上記と同じように本発明のエッジダム位置制御方法３００は、ツインローラ２ ２０と上記ローラ２２０の両側のエッジダム２３０を揃えてローラ２２０の間か ら薄板２４０を鋳造するツインローラ式薄板鋳造工程で、エッジダム２３０の位 置を、鋳造中の薄板２４０に対するローラの圧荷力を測定して、上記ローラの圧 荷力に対する凝固点２６０の位置Ｈｓにエッジダム２３０の下端部を移動させる ことにより、薄板の品質を向上させることができるようになる。 本発明の作用效果をより具体的に把握するために、下記の実験を実施した結果 を図１３ａ及び１３ｂに図示した。 実施例 図１１には実際にエッジダム２３０の高さを別にして鋳造した結果を表した。 図１１から分かるように、厚さ２ｍｍの薄板に対し圧荷力１０トンの鋳造の時に は６ｍｍ、５０トンの鋳造の時には１０ｍｍで、エッジダム２３０の高さＨＥを 制御した。図１１に図示されたように、エッジダム２３０の位置を制御した薄板 は、そのエッジ状態が良好であり、エッジダム２３０の磨耗も減少した。 図１３ａ及び１３ｂ図には、上記厚さ２ｍｍの薄板に対し５０トンのローラの 圧荷力として鋳造時、エッジダム２３０の高さＨＥを０ｍｍ、１０ｍｍとした場 合の薄板の側面状態を表した。 従来のようにエッジダム２３０の高さＨＥをローラ２２０のニプ（NIP）部２ ２２に位置させた場合、すなわち、エッジダム２３０の高さＨＥを０ｍｍとした 場合、これは、図１３ａに図示されたように、薄板の側面端部に凝固した鋼片が 不規則的に付着したり、時には薄板の側面端部が裂ける場合が発生した。しかし 、本発明のようにエッジダム２３０の高さＨＥを、大略１０ｍｍにした場合、す なわちエッジダム２３０の高さＨＥを凝固点２６０位置Ｈｓと類似するように制 御した場合、薄板２４０の側面端部の状態が極めて良好であった。 上記のように本発明は、鋳造作業時、エッジダム２３０下端部の位置が鎔鋼２ ０７の凝固点２６０に一致する位置に配置されるために、鎔鋼２０７及び鋳造中 の鎔鋼２０７及び、薄板２４０からエッジダム２３０に加える力が最小化される 。それにしたがって、本発明は、エッジダム２３０の磨耗も最小化できて、少な い力でエッジダム２３０が後方に押出されないことから、鎔鋼２０７が漏洩する ことを效率的に防止することができる。そして、本発明は薄板の側面端部の品質 を良好に維持することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ソン イン 大韓民国 790―300 キョンサンブック− ド，ポハング−シ，ナム−ク，ヒョジャ− ドン，サン 32，リサーチ インスティチ ュート オブ インダストリアル サイエ ンス アンド テクノロジー (72)発明者 キム ドン クン 大韓民国 790―300 キョンサンブック− ド，ポハング−シ，ナム−ク，ヒョジャ− ドン，サン 32，リサーチ インスティチ ュート オブ インダストリアル サイエ ンス アンド テクノロジー (72)発明者 ソン ジェ ミン 大韓民国 790―300 キョンサンブック− ド，ポハング−シ，ナム−ク，ヒョジャ− ドン，サン 32，リサーチ インスティチ ュート オブ インダストリアル サイエ ンス アンド テクノロジー 【要約の続き】 り、本発明は上記と同じ目的を達成するために、ツイン 鋳造ローラと上記ローラの両側にエッジダムを備えて薄 板を鋳造するツインローラ式薄板鋳造工程で、エッジダ ムの位置を制御して薄板の品質を向上させるための装置 において、ツインローラの両側面に配されたエッジダム と連結設置された油圧シリンダーにてエッジダムがロー ラ両側端部に一定の力で押圧するとともに、エッジダム の水平変位を測定する水平位置測定センサーを持つエッ ジダム水平制御装置；上記エッジダム水平制御装置の下 面に位置する油圧シリンダーを備え、この油圧シリンダ ーにてエッジダムの上下移動を制御するとともに、エッ ジダムの垂直変位を測定する垂直位置測定センサーを持 つエッジダム垂直制御装置；上記エッジダム水平制御装 置によるエッジダムの圧荷力を測定するロードセル上記 ローラによって薄板に加えるローラの圧荷力を測定する ロードセル力；及び、上記ロードセルのローラの圧荷力 に根拠に算出した鎔鋼凝固点の位置でエッジダムの高さ が一致するようにエッジダム垂直制御装置を利用し、エ ッジダムを位置移動させるコントローラー；を含むこと を特徴とするツインローラ式薄板鋳造工程のエッジダム 位置制御装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．薄板の品質を向上させるために、次のステップからなるエッジダムの位置 制御のためのツインローラ式薄板鋳造工程におけるエッジダム位置制御方法。 ツインローラの圧荷力に対する凝固点の位置を計算する段階； ロードセルによって鋳造作業時のツインローラの圧荷力を測定段階； ツインローラの測定された圧荷力の凝固点の位置がエッジダムの現在高さと 一致するか否かを判別する段階；及び、 前記エッジダムの高さがローラの測定された圧荷力の凝固点の位置に一致す る位置までエッジダムを移動する段階。 ２．位置を計算する段階が次のような段階を含む請求項１記載の方法； ツインローラの圧荷率に対する凝固点の位置を計算；及び、 ツインローラの圧荷率に対するツインローラの圧荷力を計算。 ３．ツインローラの圧荷率に対する凝固点の位置を計算する段階は、数式１と ２を数式３に置換して、凝固点の位置を計算によって、ツインローラの圧荷率を 得る請求項１記載の方法。 数式１ 数式２ 数式３ ‘Ｇ’は凝固点でのツインローラ間のギャップ、‘Ｇｏ’はコーラニプ位置のツ インコーラ間の初期ローラギャップ、‘Ｄ’はコーラの直径、‘Ｈｓ’はローラ ニプ位置から凝固点までの高さ、‘α’は各々のローラの中心を基準でローラニ プ位置と凝固点との間の角度である。 ４．ツインローラの圧荷率に対するツインローラの圧荷力を計算する段階は、 数式５乃至８を数式４に代入して、ツインローラの圧荷率とツインローラの圧 荷力との関係を求める請求項２記載の方法。 数式４ 圧荷力＝Ｋｍ・Ｂｍ・Ｌｄ・Ｑｐ ここで、‘Ｋｍ’は平均熱間変形抵抗(kg/mm²)、‘Ｂｍ’は平均板幅、‘Ｌｄ ’は接触アークの長さ(mm)、‘Ｑｐ’幾何係数である。 数式５ 数式６ 数式７ 数式８ ‘Ｃ’は組成(Composition)、‘ε’は変形(Strain)、‘？’は変形率(Strainra te)、‘Ｔ’は温度(°K)である。 ステンレススチール３０４の場合、一般的続鋳では、Ｃ：０．２４、ｎ：０．０ ７、ｍ：０．０５、Ａ：５７００であり、薄板連続鋳では、Ｃ：０．２、ｎ：０ ．０７、ｍ：０．０５、Ａ：５３００である。 ５．一対のツイン鋳造ローラとローラの両側のエッジダムを備えて、鎔鋼から 薄板を鋳造するツインローラ式薄板鋳造工程で、エッジダムの位置を制御して薄 板の品質を向上させるためのエッジダムの位置制御装置において、 ツインローラの両側面に設置したエッジダムと連結して設置した第１油圧シリ ンダーにより、エッジダムがローラの両側に一定の力で押圧されるとともに、エ ッジダムの水平変位を測定する水平位置測定センサーを持つエッジダム水平制御 装置； エッジダム水平制御装置の下面に位置する第２油圧シリンダーにてエッジダム の上下移動を制御するとともに、エッジダムの垂直変位を測定する垂直位置測定 センサーを持つエッジダム垂直制御装置； 鋳造によって、エッジダムの力を測定する第１ロードセル； 鋳造と高温ローリングによって、薄板に加えたローラの圧荷力を測定する第２ ロードセル；及び、 第２のロードセルにより測定された圧荷力に基づいて算出した鎔鋼の凝固点の 位置にエッジダムの高さが一致する位置まで、エッジダム垂直制御装置を利用し てエッジダムを位置移動させるコントローラー；を包含することを特徴とするツ インローラ式薄板鋳造工程のエッジダム位置制御装置。