JP2002248547A

JP2002248547A - 溶湯の供給装置および供給方法

Info

Publication number: JP2002248547A
Application number: JP2001045580A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Koe; 一郎向江; Takeo Kato; 丈夫加藤
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-09-03

Abstract

(57)【要約】【課題】溶解炉からタンディッシュへ溶湯を定量的に
供給することが可能であり、かつ、タンディッシュ内の
湯面の高さを監視することが可能で、湯面の高さの所定
値以上の変動に対処することの可能な溶湯の供給装置お
よび供給方法を提供すること。【解決手段】ロータリエンコーダ３２で検出される溶
解炉２１の傾動角度を、傾動角度設定器３７に入力し、
予め求めて傾動角度設定器３７に記憶されれている傾動
角度と溶湯流出量との関係に基づいて、所定の供給量が
得られる傾動角度に溶解炉２１を油圧シリンダー２４で
傾動させて溶湯をタンディッシュ４１へ供給する。ま
た、タンディッシュ４１内の溶湯Ｍの湯面をＣＣＤカメ
ラ６２で撮像し、画像処理部６３で湯面の高さを求め監
視して、所定値以上の変動がある場合には溶解炉２１を
元の直立姿勢に復帰させて給湯を緊急停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタンディッシュに収
容される溶湯をタンディッシュのノズルから冷却ロール
の表面へ注湯し冷却して金属薄帯を製造するに際して
の、タンディッシュへの溶湯の供給装置および供給方法
に関するものであり、更に詳しくは、溶湯をタンディッ
シュへ定量的に供給すると共にタンディッシュ内の湯面
の高さを監視する溶湯の供給装置および供給方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】金属薄帯の製造において重要な事項は金
属薄帯の厚さが長さ方向に一定でなければならないこと
であり、この事に関しては、従来、多くの検討が加えら
れている。ノズルから冷却ロールへの注湯量はタンディ
ッシュ内の溶湯静圧に支配されるとして、タンディッシ
ュ内に収容する溶湯量または溶湯静圧を一定に維持する
ことが行われている。その一つはタンディッシュ内の溶
湯自体を制御する方法であり、もう一つはタンディッシ
ュへの溶湯供給量を制御する方法である。

【０００３】タンディッシュ内の溶湯自体を制御する方
法としては、例えば、特開平５ー２９３６１０号公報に
は、溶湯を含むタンディッシュの重量をロードセルによ
って測定して、タンディッシュの重量が正常である場合
には重量一定方式で溶融金属保持器からタンディッシュ
へ溶湯を供給する方法が開示されている。この方法で
は、重量が正常に示されない場合があるので、その場合
には流出速度一定方式に切り換えて供給するとされてい
る。また特開平８ー２３８５４１号公報には、ボアスコ
ープ等のセンサーによってタンディッシュ内の溶湯の湯
面の高さを検出し、その湯面の高さに基づいて溶湯に浸
漬したダミーボリュームを上下させ、湯面の高さを一定
にする方法が開示されている。

【０００４】他方、タンディッシュへの溶湯の供給量を
制御する方法としては、例えば、特開平１０ー３１４８
９５号公報には、タンディッシュへ溶湯を供給する溶融
金属保持器を逆円錐形や逆角錐形とする方法が提案され
ている。また、本願出願人の出願による特願平１１ー１
８３７６０号には、溶解炉の傾動角度と溶湯の流出量と
の関係をあらかじめ求めておき、溶湯が所定の流出速度
でタンディッシュへ供給されるように溶解炉を傾動させ
る制御方法および制御装置が提案されている。

【０００５】図３は上記特願平１１ー１８３７６０号に
おいて示されている溶解鋳造装置２０の側面図であり、
図示を省略した真空室内に設置されている。この溶解鋳
造装置２０においては、誘導導加熱式の溶解炉２１が支
柱２２の回動軸２２ａの回りに傾動可能に支持されてお
り、油圧シリンダ２４によって、実線で示す位置から、
順次、一点鎖線で示す位置、二点鎖線で示す位置という
ように傾動される。この回動軸２２ａに対して、傾動角
度検出手段としての光学式ロータリエンコーダ３２が同
心的に取り付けられている。そして、溶解炉２１内で溶
解された金属類の溶湯は出湯口２１ａからタンディッシ
ュ１４１へ供給され整流化されて、ノズル１４２から矢
印で示す方向へ回転される冷却ロール１５１の外周冷却
面へ注湯され、急冷されて帯状の鋳片となる。冷却ロー
ル１５１の下流側の面にスクレーパ１５２が設けられて
おり、帯状の鋳片は冷却ロール１５１から剥離される。

【０００６】そして、上述の溶解炉２１の傾動時に、傾
動角度を制御して溶湯流出量（供給量）が制御される
が、その傾動角度の制御は次のようにして行われる。図
４は傾動制御装置３１の構成を示すブロック図である。
溶解炉２１の回動軸に取り付けられているロータリエン
コーダ３２は回転角度に比例してパルスを発生し、シー
ケンサ３３へ出力する。シーケンサ３３は、ロータリエ
ンコーダ３２からのカウント値を取り込む高速カウンタ
ユニット３４と、Ｄ／Ａカード３５と、シーケンス制御
用のＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントロー
ラ）とからなる。高速カウンタユニット３４に取り込ま
れる現在の傾動角度のデジタル値は、Ｄ／Ａカード３５
にてアナログ値の現在の傾動角度に変換されて傾動角度
設定器３７へ出力される（例えば、１８０度〜−１８０
度をＤＣ５〜０Ｖに対応させて）。

【０００７】傾動角度設定器３７には、予め求められた
溶解炉２１の傾動角度と給湯量との関係が記憶されてい
る。例えば、直立姿勢の溶解炉２１（図３の実線で示さ
れる状態）のキャビティ部２１ｃに最上面まで溶湯を入
れて、ここから徐々に溶解炉２１を、例えば単位時間当
りの供給量が一定となるように傾動させて、溶湯がなく
なるまで続ける。このときの溶湯の供給量とこの供給量
を一定に保つための傾動角度の変化との関係を予め求め
て傾動角度設定器３７に記憶されている。従って、傾動
角度設定器３７においては、この記憶データと、Ｄ／Ａ
カード３５より受けた傾動角度の現在値との比較から、
今、一定の供給量で給湯するためには傾動角度を何度に
しなければならないかを、傾動角度指令値として、油圧
シリンダ２４の例えば電圧制御の油圧比例弁３８へ出力
する。これにより、油圧シリンダ２４は溶解炉２１を一
定供給量が得られる角度へ傾動させように駆動される。

【０００８】なお、Ｄ／Ａカード３５から傾動角度表示
器３９へも出力されて傾動角度の現在値が表示されてお
り、例えば、いつまで経っても溶解炉２１が傾動しな
い、溶解炉２１が過度な速度で傾動する等の異常を迅速
に検知して安全管理が行われるようになっている。ま
た、溶解炉２１の水平時を検出する光電スイッチ（図示
省略）を設け、直立時には、高速カウンタユニット３４
に取り込まれるロータリエンコーダ３２からのカウント
値をリセットするようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ロードセルによるタン
ディッシュの重量測定は、特開平５ー２９３６１０号公
報にも述べられているように、タンディッシュのノズル
と冷却ロールとの間に異物が挟まれて正常な値を示さな
くなることがある。そのほか、ロードセルには、それ自
体の耐熱性が劣る、タンディッシュ内の溶湯の揺動によ
って検出値が変動する等の問題があり、ロードセルを使
用する方法は好ましくない。また、特開平８ー２３８５
４１号公報の溶湯に浸漬されているダミーボリュームを
上下させて湯面の高さを一定に保つ方法は、溶湯の取鍋
とタンディッシュとの間にダミーボリュームを上下させ
る駆動機構を必要とし各種機器の配置が制限される。

【００１０】他方、特開平１０ー３１４８９５号公報の
例えば逆円錐形の溶融金属保持器によるタンディッシュ
への溶湯の供給方法は供給量を直接に制御するものでは
なく、タンデイッシュ内の湯面の高さの若干の変動は避
けられない。また、特願平１１ー１８３７６０号による
溶解炉の傾動角度を制御する方法は、傾動角度の異常を
検出するようにはなっているが、タンデイッシュ内の湯
面の高さが常に一定であるということを保証するもので
はない。すなわち、定量的な供給装置のみでは、タンデ
ィッシュのノズル詰まりによる湯面の上昇、ノズル割れ
による湯面の低下等による冷却ロールへの注湯の異常の
発生を検出することができない。

【００１１】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ルツ
ボからタンディッシュへ溶湯を定量的に供給することが
可能で、かつ、タンディッシュ内の湯面の高さを監視す
ることが可能であり、湯面の異常な変動に対処すること
が可能な溶湯の供給装置および供給方法を提供すること
を課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題は請求項１ま
たは請求項５の構成によって解決されるが、その解決手
段を説明すれば、次の如くである。

【００１３】請求項１の溶湯の供給装置は、金属類の溶
解炉からタンディッシュへ供給される溶湯をタンディッ
シュのノズルから冷却ロールへ注湯し急冷して金属薄帯
を製造するに際しての溶湯の供給装置において、回動軸
の回りに傾動可能に支持された溶解炉と、溶解炉の傾動
手段と、溶解炉の傾動角度検出手段と、溶解炉の傾動角
度と溶湯流出量との関係を予め記憶させた傾動角度設定
器と、タンディッシュ内の湯面高さ検出手段とを備えて
おり、傾動角度検出手段で検出される溶解炉の傾動角度
を傾動角度設定器に入力し、入力される当該傾動角度、
および記憶されている傾動角度と溶湯流出量との関係か
ら、傾動角度設定器によって所定の給湯量に対応する更
なる傾動角度を設定し、傾動手段によって溶解炉を傾動
させて溶湯をタンディッシュへ供給すると共に、湯面高
さ検出手段によってタンディッシュ内の湯面の高さを監
視し得るようにした装置である。

【００１４】このような溶湯の供給装置は、タンディッ
シュのノズルから冷却ロールへの注湯量に応じて溶解炉
からタンディッシュへの溶湯を供給することができ、タ
ンディッシュ内の溶湯量すなわち溶湯静圧を一定に維持
することができることから、ノズルからの注湯量に時間
的な変動を発生させず長さ方向に厚さが均一な金属薄帯
を安定して製造することが可能である。また、タンディ
ッシュ内の湯面の高さを監視し得ることにより、万一、
湯面の高さが大きく変動した場合にも直ちに対処するこ
とが可能である。

【００１５】請求項１に従属する請求項２の溶湯の供給
装置は、傾動角度検出手段が回動軸に同心的に設置され
たロータリエンコーダである供給装置である。このよう
な溶湯の供給装置は、回動軸の回りに傾動される溶解炉
の傾動角度を高い精度で正確に検出することができる。
請求項１に従属する請求項３の溶湯の供給装置は、湯面
高さ検出手段がタンディッシュの内壁面における湯面レ
ベルを被写体とする撮像装置である供給装置である。こ
のような溶湯の供給装置は、タンディッシュ内の湯面の
高さを的確に捉え、その変動を認知することを可能なら
しめる。請求項１に従属する請求項４の溶湯の供給装置
は、湯面高さ検出手段が湯面に向けて照射されるレーザ
ー光の反射に基づく測距装置である供給装置である。こ
のような溶湯の供給装置は、タンディッシュ内の湯面の
高さを高い精度で捉えることが可能である。

【００１６】請求項５の溶湯の供給方法は、金属類の溶
解炉からタンディッシュへ供給される溶湯をタンディッ
シュのノズルから冷却ロールへ注湯し急冷して金属薄帯
を製造するに際しての溶湯の供給方法において、回動軸
の回りに傾動される溶解炉の現在の傾動角度を傾動角度
検出手段によって検出して傾動角度設定器へ入力し、入
力される現在の傾動角度、および記憶されている傾斜角
度と溶湯流出量との関係から傾動角度設定器によって所
定の給湯量に対応する更なる傾動角度を設定し、傾動手
段によって溶解炉を傾動させて溶解炉からタンディッシ
ュへ溶湯を供給すると共に、湯面高さ検出手段によって
タンディッシュ内の湯面の高さを監視する方法である。

【００１７】このような溶湯の供給方法は、タンディッ
シュのノズルから冷却ロールへの注湯量に応じて溶解炉
からタンディッシュへ溶湯を供給することができ、タン
ディッシュ内の溶湯量すなわち溶湯静圧を一定に維持す
ることができることにより、ノズルからの注湯量に時間
的な変動を発生させず、長さ方向に厚さが均一な金属薄
帯を安定して製造することが可能である。また、タンデ
ィッシュ内の湯面の高さを監視していることにより、万
一、湯面の高さが異常に変動した場合にも直ちに対処す
ることができる。

【００１８】請求項５に従属する請求項６の溶湯の供給
方法は、傾動角度検出手段として回動軸に同心的に設置
されたロータリエンコーダを使用する方法である。この
ような溶湯の供給方法は、回動軸の回りに傾動される溶
解炉の傾動角度を高い精度で正確に検出することができ
る。請求項５に従属する請求項７の溶湯の供給方法は、
湯面高さ検出手段としてタンディッシュの内壁面におけ
る湯面レベルを被写体とする撮像装置を使用する方法で
ある。このような溶湯の供給方法は、タンディッシュ内
の湯面の高さを的確に捉え、その変動を認知することを
可能ならしめる。請求項５に従属する請求項８の溶湯の
供給方法は、湯面高さ検出手段として湯面に向けて照射
されるレーザ−光の反射に基づく測距装置を使用する方
法である。このような溶湯の供給方法は、タンディッシ
ュ内の湯面の高さを高い精度で捉えることが可能であ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の溶湯の供給装置および供
給方法は、上述したように、金属類の溶解炉からタンデ
ィッシュへ供給される溶湯をタンディッシュのノズルか
ら冷却ロールへ注湯し急冷して金属薄帯を製造するに際
して、回動軸の回りに傾動可能に支持された溶解炉と、
溶解炉の傾動手段と、溶解炉の傾動角度検出手段と、入
力される傾動角度および予め記憶された傾動角度と溶湯
流出量との関係から更なる傾動角度を設定する傾動角度
設定器と、タンディッシュ内の湯面の高さを監視する湯
面高さ検出手段とを備えた装置であり、傾動角度検出手
段によって検出される現在の傾動角度を傾動角度設定器
へ入力し、入力される現在の傾動角度、および予め記憶
された傾動角度と溶湯流出量との関係から傾動角度設定
器によって所定の給湯量に対応する更なる傾動角度を設
定し、傾動手段によって溶解炉を傾動させて溶湯をタン
ディッシュへ供給すると共に、湯面高さ検出手段によっ
てタンディッシュ内の湯面の高さを監視する方法であ
る。上記において、金属類とは金属および合金を指す。
また、溶解炉なる語は別に溶解された溶湯の保持容器
（例えば取鍋）を含む。

【００２０】傾動角度検出手段としては、回動軸に同心
的に取り付けられたロータリエンコーダ、中でも光学式
ロータリエンコーダが最も好適に使用される。勿論、そ
れ以外のものであってもよく、例えば磁気式ロータリエ
ンコーダや、傾動角度を電気抵抗値の変化として捉える
ポテンショメ−タも使用される。傾動角度設定器として
は、通常的にはＰＬＣが好適に使用される。勿論、ＰＬ
Ｃに替えてパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）を使用し
てもよい。傾動角度設定器に記憶させる溶解炉の傾動角
度と溶湯流出量との関係は、直立姿勢の溶解炉のキャビ
ティに溶湯を一杯に張った状態から、これを傾動させて
行く時の傾動角度と、その傾動に伴って流出される溶湯
の容積との関係が予め記憶されている。そして、例え
ば、光学式ロータリエンコーダによって検出される溶解
炉の現在の傾動角度は傾動角度設定器へ入力され、その
時点で一定の給湯量（溶湯流出量）が得られるように傾
動角度が設定されて、その信号が傾動手段へ出力され
る。すなわち、溶解炉の傾動角度の制御については、従
来の特願平１１ー１８３７６０号による制御方法および
制御装置が好適に採用される。

【００２１】溶解炉を回動軸の回りに傾動させる傾動手
段としては、如何なる方式の機器も使用し得るが、一端
部が溶解炉の外周側に取り付けられ上下方向に昇降する
ロッドを備えた油圧シリンダーでもよく、また溶解炉に
一端側を係止されたワイヤーの他端側をドラムの回りに
巻き上げるをモータであってもよい。何れにしても、傾
動角度設定器からの信号によって溶解炉を傾動させ、タ
ンディッシュのノズルからの注湯量に応じて、溶湯をタ
ンディッシュへ供給する。この時の溶解炉の傾動は連続
的であることが望ましいが、間欠的な傾動であってもよ
い。溶湯を間欠的に供給すると、タンディッシュ内の湯
面の高さすなわち溶湯静圧が変動するのでタンディッシ
ュ内の溶湯に加える不活性ガスの圧力を調整して、ノズ
ルからの溶湯の吐出圧力（＝溶湯静圧＋不活性ガスの圧
力）を一定に維持することが肝要になる。

【００２２】タンディッシュは金属薄帯を形成させるノ
ズルを備えたものである限りにおいて、どのような形状
のものであってもよいが、溶湯の液面の高さが一定であ
ることを監視し得るものであることを要する。すなわ
ち、ノズル詰まりが発生すると湯面は上昇し、ノズル割
れが発生すると湯面は低下するが、例えば±１ｍｍ以上
の湯面の高さの変動は異常な事態とし、湯面の高さがそ
れ以上に変動するとこれを検出して対処し得るもの、例
えば修復作業に備えて溶解炉からの溶湯の供給を緊急停
止させるものであることが望ましい。異常事態に備える
ことのほかに、湯面の高さの監視は極めて重要である。
何故ならば、製造する金属薄帯の長さ方向の厚さのバラ
ツキを例えば±２％未満に制御するために、ノズルから
の注湯量を高精度で制御する必要がある場合、その注湯
量はタンディッシュ内の溶湯静圧と溶湯にかける不活性
ガスの圧力との和によって支配されるからであり、湯面
の高さの変動に応じて、不活性ガスの圧力を調整する必
要があるからである。

【００２３】湯面の高さの監視には如何なる方法を採用
してもよく、一例としは、シリコンＣＣＤ（電荷結合デ
バイス）撮像装置によってタンディッシュの内壁面にお
ける湯面レベルを撮像する方法がある。勿論、ビジコン
撮像管によって撮像してもよい。この場合、タンディッ
シュの内壁面に目盛りとしての刻み目を設けておいても
よく、また刻み目に替わる突起を設けておいてもよい。
そのことによって画像上での湯面の高さの確認が容易化
される。得られる画像を画像処理して湯面の高さを監視
することができる。勿論、湯面の高さを数値として求め
てもよい。

【００２４】湯面の高さの監視には、湯面に向けてレー
ザー光を照射し反射を光検出器で受光して湯面の高さを
求めることもでき、精度の高い測定が可能である。レ−
ザーは固体レーザ、気体レーザ、その他の一般的なレー
ザを使用することができる。１０００℃以上の温度にあ
って白熱化している溶湯からの短波長成分の多い放射光
とは波長的に離れた近赤外線領域に波長を有する半導体
レーザやＹＡＧレーザーが好適に使用される。勿論、短
波長レーザーであっても、溶湯からの放射光と分離でき
るものであれば十分に使用が可能である。そのほか、光
検出器に対して使用するレーザー光のみを透過させる帯
域フィルターを装着することにより、外乱に影響される
ことなく湯面の高さを一層正確に求めることができる。

【００２５】

【実施例】次に、本発明の溶湯の供給装置および供給方
法を実施例によって図面を参照し具体的に説明する。

【００２６】（実施例１）図１は金属薄帯製造装置の真
空または不活性ガス雰囲気とされる溶解鋳造室１に設け
られた溶湯供給装置Ａを示す概略的な破断側面図であ
る。溶解鋳造室１はタンディッシュ４１が設けられた溶
解室３と冷却ロール５１が設けられた冷却固化室４とが
隔壁２によって画成されている。溶解室３と冷却固化室
４とには、それぞれ真空排気配管とＡｒ（アルゴン）ガ
ス導入配管が接続されているが、これらの図示は省略さ
れている。隔壁２の開口２ｈには保温用の誘導加熱コイ
ル４７を備えたタンディッシュ４１が上方から挿入され
ており、タンディッシュ４１内にはＳｍ−Ｆｅ系非晶質
合金の温度１４００℃の溶湯Ｍが収容されている。そし
てタンディッシュ４１の外周面のフランジ４１ｆと隔壁
２の開口２ｈの周縁部との間にシーリング材４４を介在
させて溶解室３と冷却固化室４とがシールされており、
溶解室３と冷却固化室４とはタンディッシュ４１のノズ
ル４２において連通されている。

【００２７】そして、溶解室３にはキャビティ２１ｃを
備えた誘導導加熱式の溶解炉２１が支柱２２の回動軸２
２ａの回りに傾動可能に支持されており、油圧シリンダ
２４によって、実線で示す位置から一点鎖線で示す位
置、二点鎖線で示す位置と順次に傾動される。この回動
軸２２ａに対して、傾動角度検出手段としての光学式ロ
ータリエンコーダ３２が同心的に取り付けられており、
溶解炉２１のキャビティ２１ｃ内で溶解された金属類の
溶湯は傾動される溶解炉２１の出湯口２１ａからタンデ
ィッシュ４１へ供給される。この溶解炉２１回りの構成
は、図３に示した特願平１１ー１８３７６０号における
ものと同様である。また、この溶解炉２１の傾動制御装
置３１は図４に示したものと同様であり、傾動される溶
解炉２１からタンディッシュ４１へ単位時間当りの供給
量が一定であるように溶湯が供給される。

【００２８】他方、タンディッシュ４１の内壁面には収
容する溶湯Ｍの液面の好ましい高さ位置に横線状の目盛
りが刻まれており、かつ、タンディッシュ４１内の溶湯
の湯面を監視する撮像装置６１が、溶解室３の側壁に設
けられた覗き窓６の外部に設置されている。撮像装置６
１はタンディッシュ４１内の湯面をＣＣＤカメラ６２
と、得られる画像から液面の高さを求める画像処理部６
３が接続されており、その画像処理部６３において得ら
れる湯面の高さが基準の高さから上昇する場合も下降す
る場合も、一定の大きさ以上の変動、例えば±１ｍｍよ
り大きい変動は異常と判断されて、図示しない制御部か
らの信号によって溶解炉２１を元の直立姿勢に復帰させ
る信号が傾動制御装置３１へ出力される。すなわち、定
量的な給湯が可能な溶解炉２１と、湯面高さ検出手段と
しての撮像装置６１とを組み合わせてなる溶湯の供給装
置Ａが設けられている。

【００２９】上記の溶解炉２１を傾動制御装置３１によ
って傾動させることにより、溶湯はタンディッシュ４１
へ定量的に供給され、タンディッシュ４１内の溶湯Ｍの
液面の高さは常に一定に維持されることから、溶湯静圧
Ｐ_Hと溶解室３の圧力Ｐ₃との和である注湯圧力Ｐ_S（＝
Ｐ_H＋Ｐ₃）と、この注湯圧力Ｐ_Sよりは小さく維持され
る冷却固化室４の圧力Ｐ₄（例えば１×１０^-1Ｐａ）と
の差圧５ｋＰａを注湯圧力として、タンディッシュ４１
のノズル４２から冷却ロール５１の冷却面へ溶湯Ｍが注
湯され、急冷されることによって金属薄帯Ｆが製造され
たが、その間、溶湯Ｍの液面は目盛りから±１ｍｍの範
囲内の変動があるのみで、注湯圧力として差圧５ｋＰａ
の変動は±２％以内であり、長さ方向に厚さの均一な金
属薄帯Ｆが得られた。

【００３０】（実施例２）実施例２の溶湯供給装置Ｂ
は、湯面高さ検出手段としてレーザー測距装置が使用さ
れていることを除いては、基本的に実施例１の溶湯供給
装置Ａと同様に構成されている。図２は溶湯供給装置Ｂ
の概略的な破断側面図であるが、溶解炉２１、タンディ
ッシュ４１、冷却ロール５１は実施例１の溶湯供給装置
Ａと同様に構成されているので、図１と同一の符号を付
している。従って、それらの説明は省略し、以下、レー
ザー測距装置７１について説明する。

【００３１】すなわち、実施例２の溶湯供給装置Ｂにお
いて、タンディッシュ４１内の湯面の高さの監視に使用
されるレーザー測距装置７１は一般的なマイケルソン干
渉方法によるものである。図２に示す、波長λ（＝１．
０６μｍ）のＹＡＧレーザ−による発振器７２からのレ
ーザー光Ｌ₀はハーフミラー７３によって分けられ、ハ
ーフミラー７３で反射された一方のレーザー光Ｌ₁ は固
定反射鏡７４に到達して反射され、ハーフミラー７３を
透過し集光レンズ７５を経て光検出器７６に至る。発振
器７２からハーフミラー７３を透過した他方のレーザー
光Ｌ₂ は覗き窓７から溶湯Ｍの湯面に到達して反射さ
れ、覗き窓７を戻ってハーフミラー７３で反射され、集
光レンズ７５を経て光検出器７６に至る。従って、光検
出器７６上で、レーザー光Ｌ₁ とレーザー光Ｌ₂ とが相
互干渉する。この場合、周知のように湯面の高さがλ／
２だけ変化するごとに強度変化のピークが現れる。すな
わち、標準の湯面の高さからのピーク数によって変動し
た湯面の高さを知ることができる。

【００３２】以上、本発明を実施の形態とその実施例に
よって説明したが、勿論、本発明はこれらに限られるこ
となく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可
能である。

【００３３】例えば実施例１においては、溶解炉２１を
油圧シリンダー２４の油圧比例弁３８を制御することに
よって溶解炉２１の傾動角度を制御したが、前述したよ
うに、溶解炉２１の外周部に一端側が係止されたワイヤ
ーの他端側をモータによってドラムに巻き上げて溶解炉
２１を回動軸の回りに傾動させるようにしてもよく、そ
の場合には、溶解炉２１の傾動角度の制御はモータの回
転数を制御して行われる。また実施例１においては、タ
ンディッシュ４１の内壁面上の湯面レベルをシリコンＣ
ＣＤカメラ６２で撮像して監視する場合を示したが、湯
面レベルをボアスコープによって観測するようにしても
よい。

【００３４】また実施例２においては、タンディッシュ
４１の内壁面上の湯面の高さを、レーザー光の干渉によ
って求めて監視する場合を示したが、湯面の高さの変化
によって反射光のスポット像の位置が移動するように設
置した半導体検出器を使用し、三角測量方式で湯面の高
さを算出する方法を採用することができる。その他、レ
ーザー光の反射を利用する限りにおいて、上記以外の方
法を採用してもよく、測距の方法は問わない。また実施
例２においては湯面におけるレーザー光の反射によって
湯面の高さを求める場合を例示したが、湯面上の空間の
温度を高精度で管理することが可能であれば（超音波は
媒体の温度が変動することによって伝播速度が大きく変
わるので）、超音波の反射によって湯面の高さを求める
ようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明の溶湯の供給装置および供給方法
は以上に説明したような形態で実施され、次に述べるよ
うな効果を奏する。

【００３６】請求項１の溶湯の供給装置によれば、タン
ディッシュへの単位時間当りの給湯量が一定となるよう
に傾動される溶解炉と、タンディッシュ内の湯面の高さ
を監視する湯面高さ検出手段を備えているので、タンデ
ィッシュ内の湯面の高さは一定に保持され、タンディッ
シュのノズルから冷却ロールの冷却面への注湯量が一定
に維持されて、長さ方向に厚さの均一な金属薄帯が製造
され、かつ何らかの原因によって湯面の高さが所定の値
以上に変動する場合には直ちにこれを検出して、例えば
給湯を緊急停止する等の処置を取ることができる。

【００３７】請求項２の溶湯の供給装置によれば、溶解
炉の傾動角度の検出が傾動の軸となる回動軸に取り付け
られたロータリエンコーダによって正確かつ精緻に検出
され設定されるので、溶解炉からタンディッシュへの給
湯量を正確に一定の値に保持することが可能で、長さ方
向に厚さが均一な金属薄帯が製造される。請求項３の溶
湯の供給装置によれば、タンディッシュ内の湯面の高さ
が撮像装置による湯面の撮像画面によって求められるの
で、湯面の高さが厳密に監視され、湯面の高さの変動に
即応して対処することができる。請求項４の溶湯の供給
装置によれば、タンディッシュ内の湯面の高さがレーザ
ー光の反射による測距装置によって求められるので、湯
面の高さが厳密に監視され、湯面の高さの変動に対し直
ちに対処することができる。

【００３８】請求項５の溶湯の供給方法によれば、タン
ディッシュへの単位時間当りの給湯量が一定となるよう
に溶解炉を傾動させることができると共に、タンディッ
シュ内の湯面の高さを監視することができるので、タン
ディッシュ内の湯面の高さを一定に保持して、タンディ
ッシュのノズルから冷却ロールへの注湯量を一定に維持
することができ、長さ方向に厚さの均一な金属薄帯が容
易に製造され、かつ何らかの原因によって湯面の高さが
所定の値以上に変動する場合には、直ちにこれを検出し
て、例えば給湯を緊急停止する等の処置を取ることがで
きる。

【００３９】請求項６の溶湯の供給方法によれば、傾動
の軸となる回動軸に取り付けられたロータリエンコーダ
によって溶解炉の傾動角度が正確かつ精緻に検出され設
定されるので、溶解炉からタンディッシュへの単位時間
当りの給湯量を正確に一定の値に保持することができ、
長さ方向に厚さが均一な金属薄帯を製造することができ
うる。請求項７の溶湯の供給方法によれば、タンディッ
シュ内の湯面の高さを撮像装置で撮像して求めるので湯
面の高さを厳密に監視することが可能で、湯面の高さの
変動に即応して対処することができる。請求項８の溶湯
の供給方法によれば、レーザー光の反射による測距装置
によってタンディッシュ内の湯面の高さを求めるので、
湯面の高さを厳密に監視することができ、湯面の高さの
変動に対し直ちに対処することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属薄帯の製造装置に適用された実施例１の溶
湯の供給装置の概略的な部分破断側面図である。

【図２】金属薄帯の製造装置に適用された実施例２の溶
湯の供給装置の概略的な部分破断側面図である。

【図３】本願出願人の出願に例示されている溶湯供給装
置の概略的な部分破断側面図である。

【図４】図３の溶湯供給装置の制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１溶解鋳造室３溶解室４冷却固化室２１溶解炉２２支柱２２ａ回動軸２４油圧シリンダ３１傾動角度制御装置３２ロータリエンコーダ３７傾動角度設定器４１タンディッシュ５１冷却ロール６１撮像装置６２ＣＣＤカメラ６２画像処理部７１レーザー測距装置Ａ溶湯供給装置Ｂ溶湯供給装置Ｆ金属薄帯Ｍ溶湯Ｌ₀ 、Ｌ₁ 、Ｌ₂ レーザー光

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２２Ｄ 37/00 Ｂ２２Ｄ 37/00 Ｂ 41/06 41/06 Ｇ０５Ｄ 9/12 Ｇ０５Ｄ 9/12 ＤＦターム(参考） 4E004 DB02 DB17 SC02 SC08 TA00 TB07 TB09 4E014 CA04 LA12 5H309 AA01 CC09 DD14 DD27 DD32 DD40 EE04 EE07 FF20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属類の溶解炉からタンディッシュへ供
給される溶湯を前記タンディッシュのノズルから冷却ロ
ールへ注湯し急冷して金属薄帯を製造するに際しての溶
湯の供給装置において、回動軸の回りに傾動可能に支持された前記溶解炉と、前
記溶解炉の傾動手段と、前記溶解炉の傾動角度検出手段
と、前記溶解炉の傾動角度と溶湯流出量との関係を予め
記憶させた傾動角度設定器と、前記タンディッシュ内の
湯面の高さを監視する湯面高さ検出手段とを備えてお
り、前記傾動角度検出手段で検出される前記溶解炉の傾動角
度を前記傾動角度設定器に入力し、入力される当該傾動
角度、および記憶されている前記傾動角度と溶湯流出量
との関係から、前記傾動角度設定器によって所定の給湯
量に対応する更なる傾動角度を設定し、前記傾動手段に
よって前記溶解炉を傾動させて溶湯を前記タンディッシ
ュへ供給すると共に、前記湯面高さ検出手段によって前
記タンディッシュ内の湯面の高さを監視し得るようにし
たことを特徴とする溶湯の供給装置。
【請求項２】前記傾動角度検出手段が前記回動軸に同
心的に設置されたロータリエンコーダである請求項１に
記載の溶湯の供給装置。
【請求項３】前記湯面高さ検出手段が前記タンディッ
シュの内壁面における湯面レベルを被写体とする撮像装
置である請求項１または請求項２に記載の溶湯の供給装
置。
【請求項４】前記湯面高さ検出手段が湯面に向けて照
射されるレーザー光の反射に基づく測距装置である請求
項１または請求項２に記載の溶湯の供給装置。
【請求項５】金属類の溶解炉からタンディッシュへ供
給される溶湯を前記タンディッシュのノズルから冷却ロ
ールへ注湯し急冷して金属薄帯を製造するに際しての溶
湯の供給方法において、回動軸の回りに傾動される前記溶解炉の現在の傾動角度
を傾動角度検出手段によって検出して傾動角度設定器へ
入力し、入力される現在の傾動角度、および記憶されて
いる傾斜角度と溶湯流出量との関係から傾動角度設定器
によって所定の給湯量に対応する更なる傾動角度を設定
し、傾動手段によって前記溶解炉を傾動させて、前記溶
解炉から前記タンディッシュへ溶湯を供給すると共に、
湯面高さ検出手段によって前記タンディッシュ内の湯面
の高さを監視することを特徴とする溶湯の供給方法。
【請求項６】前記傾動角度検出手段として前記回動軸
に同心的に設置されたロータリエンコーダを使用する請
求項５に記載の溶湯の供給方法。
【請求項７】前記湯面高さ検出手段として前記タンデ
ィッシュの内壁面における湯面レベルを被写体とする撮
像装置を使用する請求項５または請求項６に記載の溶湯
の供給方法。
【請求項８】前記湯面高さ検出手段として湯面に向け
て照射されるレーザ−光の反射に基づく測距装置を使用
する請求項５または請求項６に記載の溶湯の供給方法。