JP2017536242A - クラウン制御を備える金属ストリップをキャスティングする方法 - Google Patents

クラウン制御を備える金属ストリップをキャスティングする方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、双ロールキャスタにおける連続的なキャスティングによる金属ストリップのキャスティングに関する。双ロールキャスタにおいて、溶融した金属は、一対の逆回転させられる水平のキャスティングロールの間に導入され、キャスティングロールは、移動するロール表面において金属シェルが固化するように冷却される。双ロールキャスタは、タレットに配置された一連のレードルによって、溶融した鋼からキャストストリップを連続的に製造することができる。双ロールキャスタによって薄いストリップをキャスティングする際、キャスティングロールのキャスティング表面のクラウンはキャスティングキャンペーンの間変化する。キャスティングロールのキャスティング表面のクラウンは、ひいては、ストリップ厚さ分布を決定する。キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング表面におけるクラウンの形状、ひいては双ロールキャスタによって製造される薄いキャストストリップの厚さ分布を直接にかつ厳密に制御するための確実で効果的な方法が開示される。キャスティングロールを形成する円筒状の管内でかつ円筒状の管に隣接して配置された膨張リングによってキャスティング表面におけるクラウンを制御することによって断面で見た厚さ分布を制御する方法が開示される。

Description

本発明は、双ロールキャスタにおける連続的なキャスティングによる金属ストリップのキャスティングに関する。
双ロールキャスタでは、溶融した金属が、一対の逆回転させられる水平のキャスティングロールの間に導入される。キャスティングロールは、金属シェルが移動するロール面上で固化するように冷却されており、キャスティングロール間のニップにおいて接近させられており、これにより、ロール間のニップから下方へ排出される固化したストリップ製品を製造する。「ニップ」という用語は、本明細書では、ロールが最も接近させられている一般的領域をいう。溶融した金属は、レードルからより小さな容器または一連のより小さな容器へ注入されてもよい。容器から、溶融した金属は、ニップの上方に配置された金属デリバリノズルを通って流れ、溶融した金属のキャスティングプールを形成する。キャスティングプールは、ニップのすぐ上方においてロールのキャスティング面に保持されており、ニップの長さに沿って延びている。このキャスティングプールは、通常、流出しないようにキャスティングプールの２つの端部をせき止めるためにロールの端面と滑り係合しながら保持された、サイドプレートまたはダムの間に閉じ込められている。
双ロールキャスタは、タレットに配置された一連のレードルを介して、溶融した鋼からキャストストリップを連続的に製造することができる。金属デリバリノズルを通流する前に、溶融した金属をレードルからタンディッシュ、次いで可動なタンディッシュ内へ注入することは、キャストストリップの製造を中断することなく、タレットにおいて空のレードルを満杯のレードルと交換することを可能にする。
双ロールキャスタによって薄いストリップをキャスティングする際、キャスティングロールのキャスティング表面のクラウンはキャスティングキャンペーン中に変化する。キャスティングロールのキャスティング表面のクラウンは、ひいては、双ロールキャスタによって製造される薄いキャストストリップのストリップ厚さ分布、すなわち断面形状を決定する。凸面（すなわち正のクラウン）を有するキャスティングロールは、負の（すなわち凹んだ）断面形状を有するキャストストリップを製造し、凹面（すなわち負のクラウン）を有するキャスティングロールは、正の（すなわち盛り上がった）断面形状を有するキャストストリップを製造する。キャスティングロールは、一般に、通常はクロムまたはニッケルによって被覆された銅または銅合金から形成されており、冷却水の循環のための内部通路は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールが溶融した金属に曝されることによって実質的な熱変形を受けるところにおいて、急速な固化のための高い熱流束を可能にする。
薄いストリップキャスティングでは、ロールクラウンは、典型的なキャスティング条件下において所望のストリップ断面厚さ分布を生成することが望まれる。キャスティング中のキャスティングロールのキャスティング面における計画されたクラウンに基づき、初期クラウンを有するように低温時にキャスティングロールを機械加工するのが通常である。しかしながら、低温条件とキャスティング条件との間の、キャスティングロールのキャスティング面の形状の違いは、予測することが困難である。さらに、キャスティングキャンペーン中のキャスティングロールのキャスティング面のクラウンは、著しく変化する可能性がある。キャスティングロールのキャスティング面のクラウンは、キャスタのキャスティングプールに供給される溶融した金属の温度の変化、キャスティングロールのキャスティング速度の変化、および溶融した鋼組成の僅かな変化などのその他のキャスティング条件により、キャスティング中に変化する可能性がある。
キャスティングロールクラウン制御のための従来の提案は、例えば、キャスティングロール内での変形ピストンまたはその他のエレメントの移動によって、またはキャスティングロールの支持シャフトに曲げ力を加えることによって、キャスティングロールを物理的に変形させるための機械的な装置に頼っていた。しかしながら、キャスティングロールクラウン制御のためのこれらの従来の提案は制約を有する。例えば、日本国特許第２５４４４５９号公報（本明細書では「ＪＰ’４５９」と呼ぶ）には、キャスティング中に各ロール端部に生じる変形を制御するために使用される、内部の「２つの端部に埋設された水冷式ロール加熱手段」を備えるキャスティングロールが記載されている。ＪＰ’４５９の「課題を解決するための手段」を参照されたい。キャスティングロールは、内部冷却チャネルを供える中実の金属ロールであり、キャスティングロールの端部における水加熱手段を必要とする。ＪＰ’４５９に開示されたキャスタの制約は、米国特許第５５６０４２１号明細書（本明細書では「’４２１特許」と呼ぶ）において論じられており、この明細書は、「加熱される各ドラム０１の熱キャパシタンスが大きく、制御される、ドラムの外面の形状の変形応答性が低く、加工物を適時に制御することは困難または不可能である」と述べている。特許’４２１の第１欄第６４行〜第２欄第１行を参照されたい。’４２１特許は、「連続的にキャスティングされる加工物の形状を適切に制御することは不可能である」と続けて説明している。同第２欄第６行〜第７行参照。’４２１特許は、中実のキャスティングロールが、水によって加熱される、大きな、（中実ロールの）外側の環状のエレメントを備える端部切欠を有するという解決手段を提案している。これらの環状のエレメントは、キャスティングロールの輪郭を変化させるために使用される。
しかしながら、ＪＰ’４５９および’４２１特許によって提案されたような大きな中実のキャスティングロールは、製造するのが高価であり、（より大きな円筒質量における双ロールキャスティング中に生じる周期的な熱流束からの熱疲労の効果による）より短い寿命を有し、大きな熱容量（サーマルマス）により応答性が著しく低い。
したがって、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面におけるクラウンの形状、ひいては双ロールキャスタによって製造される薄いキャストストリップの断面厚さ分布を直接にかつ厳密に制御するための確実で効果的な方法の必要性が残っている。
キャスティングロールを形成する円筒状の管内でかつ円筒状の管に隣接して配置された膨張リングによってキャスティング面におけるクラウンを制御することによって、キャスティングロールクラウン、ひいては断面ストリップ厚さ分布を制御する確実で効果的な方法が開示される。ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法であって、以下のステップ、すなわち、
ａ．一対の逆回転するキャスティングロールを有し、キャスティングロールの間にニップを備え、ニップから下方へキャストストリップを排出することができるキャスタを組み立てるステップであって、各キャスティングロールは、選択的にその上にコーティングを有する、銅および銅合金から成るグループから選択された材料の８０ｍｍ以下の厚さを有する円筒状の管によって形成されたキャスティング面を有し、かつ管を通って延びる複数の長手方向水流路を有する、ステップと、
ｂ．円筒状の管内にかつ円筒状の管に隣接して２つの膨張リングを配置するステップであって、各膨張リング中心線は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールの両側の端部に形成されるキャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内（好適には２００ｍｍ以内）の間隔を空けており、膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる、ステップと、
ｃ．金属デリバリシステムを組み立てるステップであって、金属デリバリシステムは、ニップの上方にキャスティングロールのキャスティング面に保持されたキャスティングプールを形成することができ、キャスティングプールを閉じ込めるためにニップの端部に隣接したサイドダムを備えている、ステップと、
ｄ．少なくとも１つのセンサであって、以下の特性、すなわち、
下流のキャストストリップの厚さ分布、
キャストストリップエッジに近い規定されたスポットにおけるキャストストリップの局所的厚さ、
キャスティングキャンペーン中のキャスティングロール面クラウン、
キャストストリップエッジに近い規定されたスポットにおける半径方向キャスティングロール膨張、
のうちの少なくとも１つを検出し、キャストストリップの特性のうちの少なくとも１つを示すデジタル信号またはアナログ信号を生成することができる、少なくとも１つのセンサを配置するステップと、
ｅ．キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するためにセンサから受信したデジタル信号またはアナログ信号（典型的には電気的な信号）のうちの少なくとも１つに応答して膨張リングの半径方向寸法を制御するステップと、
を含む方法が開示される。
さらに、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するために、少なくとも１つのセンサから受信したデジタル信号またはアナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して、膨張リングの半径方向寸法を変化させながらキャスティングロールの回転速度を変化させるように、キャスティングロールドライブを制御するステップをさらに含む。
加えて、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法は、キャスティング中にキャスティングロールにおいて形成されたキャストストリップの中央部分に対応する１つの膨張リングまたは複数の膨張リング（例えば、１５までの膨張リング）を配置するステップであって、膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティング中にキャスティング面のクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させるステップをさらに含んでもよい。さらに、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するためにセンサから受信した電気信号に応答して、キャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた膨張リングの半径方向寸法およびキャストストリップの中央部分に対応する膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールの回転速度を変化させるようにキャスティングロールドライブを制御するステップを含んでもよい。
代替的に、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法は、以下のステップ、すなわち、
ａ．一対の逆回転するキャスティングロールを有し、キャスティングロールの間にニップを備え、ニップから下方へキャストストリップを排出することができるキャスタを組み立てるステップであって、各キャスティングロールは、選択的にその上にコーティングを有する、銅および銅合金から成るグループから選択された材料の８０ｍｍ以下の厚さを有する実質的に円筒状の管によって形成されたキャスティング面を有し、かつ管を通って延びる複数の長手方向水流路を有する、ステップと、
ｂ．キャンペーン中にキャスティングロールに形成されるキャストストリップの中央部分に対応する位置に、円筒状の管内にかつ円筒状の管に隣接して少なくとも１つの膨張リングを配置するステップであって、膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティング中にキャスティング面のクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる、ステップと、
ｃ．金属デリバリシステムを組み立てるステップであって、金属デリバリシステムは、ニップの上方にキャスティングロールのキャスティング面に保持されたキャスティングプールを形成することができ、キャスティングプールを閉じ込めるためにニップの端部に隣接したサイドダムを備える、ステップと、
ｄ．少なくとも１つのセンサであって、以下の特性、すなわち、
下流のキャストストリップの厚さ分布、
キャストストリップ中央に近い規定されたスポットにおけるキャストストリップの局所的厚さ、
キャスティングキャンペーン中のキャスティングロール面クラウン、
キャストストリップ中央に近い規定されたスポットにおける半径方向キャスティングロール膨張、
のうちの少なくとも１つを検出し、キャストストリップの上記特性のうちの少なくとも１つを示すデジタル信号またはアナログ信号（通常は、電気的な信号）を生成することができる、少なくとも１つのセンサを配置するステップと、
ｅ．キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するためにセンサから受信したデジタル信号またはアナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して膨張リングの半径方向寸法を制御するステップと、
を含む。
さらに、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するために、センサから受信した電気信号に応答して、膨張リングの半径方向寸法を変化させながらキャスティングロールの回転速度を変化させるようにキャスティングロールドライブを制御するステップをさらに含む。
加えて、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法は、２つの膨張リングを円筒状の管内にかつ円筒状の管に隣接して配置し、各膨張リングは、キャスティング中にキャスティングロールの両側の端部に形成されるキャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内の間隔を空けており、膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させるステップをさらに含む。さらに、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するために、センサから受信した電気信号に応答して、キャストストリップの中央部分に対応する膨張リングの半径方向寸法およびキャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールの回転速度を変化させるようにキャスティングロールドライブを制御するステップを含んでもよい。各実施の形態では、膨張リングは、１８／８オーステナイト系ステンレス鋼などのオーステナイト系ステンレス鋼から形成されてもよい。各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍ、好適には７０ｍｍの環状寸法を有してもよい。各膨張リングは、２００ｍｍまで、好適には１００ｍｍまで、より好適には８３．５ｍｍの幅を有してもよい。
方法の各実施の形態において、キャスティングロールのキャスティング面におけるクラウンを、キャストストリップの所望の厚さ分布を達成するために容易に変化させることができる。各膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティングロールのキャスティング面のクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる。円筒状の管の厚さは、４０〜８０ｍｍ、または６０〜８０ｍｍであってもよい。
方法の各実施の形態では、キャストストリップの厚さ分布を検出するように適応されており、キャストストリップの厚さ分布を示す電気信号を生成することができるセンサが、下流に配置されている。センサは、ストリップがキャスティング後に通過するピンチロールに隣接して配置されてもよい。各膨張リングは、３０ｋＷまで、好適には６ｋＷの加熱入力を提供してもよい。
キャスティングロールのキャスティング面のクラウン制御は、分布センサから受信した電気信号に応答して各膨張リングの半径方向寸法を制御することによって達成される。さらに、キャスティングロールのキャスティング面のクラウン制御は、センサから受信した電気信号に応答して各膨張リングの半径方向寸法をも変化させながらキャスティングロールの回転速度を変化させるようにキャスティングロールドライブを制御することによって達成されてもよい。
各膨張リングの半径方向寸法は、１つまたは複数の他の膨張リングの半径方向寸法から独立して制御されてもよい。キャスティングロールのキャスティング面に形成されたストリップエッジに隣接する膨張リングの半径方向寸法は、互いに独立して制御されてもよい。加えて、キャスティングロールのキャスティング面に形成されたストリップエッジに隣接する膨張リングの半径方向寸法は、キャストストリップの中央部分に対応する膨張リングから独立して制御されてもよい。
ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置であって、
ａ．一対の逆回転するキャスティングロールであって、キャスティングロールの間にニップを備え、ニップから下方へキャストストリップを排出することができ、各キャスティングロールは、選択的にその上にコーティングを有する、銅および銅合金から成るグループから選択された材料の８０ｍｍ以下の厚さを有する円筒状の管によって形成されたキャスティング面を有し、かつ管を通って延びる複数の長手方向水流路を有する、一対の逆回転するキャスティングロールと、
ｂ．円筒状の管内のかつ円筒状の管に隣接した２つの膨張リングであって、各膨張リングは、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールの両側の端部に形成されたキャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内に配置されており、各膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる、２つの膨張リングと、
ｃ．ニップの上方に配置されかつキャスティングロールのキャスティング面に保持されたキャスティングプールを形成することができる金属デリバリシステムであって、キャスティングプールを閉じ込めるためにニップの端部に隣接したサイドダムを備える、金属デリバリシステムと、
ｄ．ニップの下流に配置されたキャストストリップの厚さ分布を検出し、キャストストリップの厚さ分布を示す電気信号を生成することができるセンサであって、これにより、センサから受信した電気信号に応答して膨張リングの半径方向寸法を制御し、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御する、センサと、
を備える装置も開示されている。
さらに、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するために、センサから受信した電気信号に応答して、膨張リングの半径方向寸法を変化させながらキャスティングロールドライブを制御しかつキャスティングロールの回転速度を変化させることができる制御システムをさらに備えてよい。
加えて、ロールクラウンを制御するために薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置は、さらに、キャスティング中にキャスティングロールにおいて形成されるキャストストリップの中央部分に対応する位置に、円筒状の管内のかつ円筒状の管に隣接した少なくとも１つの膨張リングをさらに有してもよく、膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面のクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる。さらに、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するために、センサから受信した電気信号に応答して、キャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた膨張リングの半径方向寸法およびキャストストリップの中央部分に対応する膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールドライブを制御しかつキャスティングロールの回転速度を変化させることができる制御システムをさらに備えてもよい。
代替的に、ロールクラウンを制御するために薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置は、
ａ．一対の逆回転するキャスティングロールであって、キャスティングロールの間にニップを備え、ニップから下方へキャストストリップを排出することができ、各キャスティングロールは、選択的にその上にコーティングを有する、銅および銅合金から成るグループから選択された材料の８０ｍｍ以下の厚さを有する円筒状の管によって形成されたキャスティング面を有し、かつ管を通って延びる複数の長手方向水流路を有する、一対の逆回転するキャスティングロールと、
ｂ．キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールにおいて形成されたキャストストリップの中央部分に対応する位置における円筒状の管内のかつ円筒状の管に隣接した少なくとも１つの膨張リングであって、膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティング中にキャスティング面のクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる、少なくとも１つの膨張リングと、
ｃ．ニップの上方に配置されかつキャスティングロールのキャスティング面に保持されたキャスティングプールを形成することができる金属デリバリシステムであって、キャスティングプールを閉じ込めるためにニップの端部に隣接したサイドダムを備える、金属デリバリシステムと、
ｄ．ニップの下流に配置されたキャストストリップの厚さ分布を検出し、キャストストリップの厚さ分布を示す電気信号を生成することができるセンサであって、これにより、センサから受信した電気信号に応答して膨張リングの半径方向寸法を制御し、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御する、センサと、
を備えてもよい。
さらに、ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するために、センサから受信した電気信号に応答して、膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールドライブを制御しかつキャスティングロールの回転速度を変化させることができる制御システムをさらに備えてもよい。
加えて、ロールクラウンを制御するために薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置は、円筒状の管内にかつ円筒状の管に隣接した２つの膨張リングをさらに有してもよく、各膨張リングは、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールの両側の端部に形成されたキャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内の間隔を空けており、膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる。さらに、ロールクラウンを制御するために薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御するために、センサから受信した電気信号に応答して、キャストストリップの中央部分に対応する膨張リングの半径方向寸法およびキャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールドライブを制御しかつキャスティングロールの回転速度を変化させることができる制御システムをさらに備えてもよい。
装置の各実施の形態では、膨張リングは、１８／８オーステナイト系ステンレス鋼などのオーステナイト系ステンレス鋼から形成されてもよい。各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍ、好適には７０ｍｍの環状寸法を有してもよい。各膨張リングは、２００ｍｍまで、好適には８３．５ｍｍの幅を有してもよい。
装置の各実施の形態では、各膨張リングは、キャスティング中に半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティングロールのキャスティング面のクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる。
再び、装置の各実施の形態では、キャストストリップの厚さ分布を検出し、キャストストリップの厚さ分布を示す電気信号を生成することができるセンサが、下流に配置されていてもよい。センサは、ストリップがキャスティング後に通過するピンチロールに隣接して配置されてもよい。各膨張リングは、３０ｋＷまで、好適には６ｋＷの加熱入力を提供してもよい。
キャスティングロールのキャスティング面のクラウン制御は、上記センサから受信した電気信号に応答して各膨張リングの半径方向寸法を制御することによって達成されてもよい。さらに、キャスティングロールのキャスティング面のクラウン制御は、センサから受信した電気信号に応答して各膨張リングの半径方向寸法をも変化させながらキャスティングロールの回転速度を変化させるようにキャスティングロールドライブを制御することによって達成されてもよい。
各膨張リングの半径方向寸法は、１つまたは複数の他の膨張リングの半径方向寸法から独立して制御されてもよい。キャスティングロールのキャスティング面において形成されるストリップエッジに隣接する膨張リングの半径方向寸法は、互いに独立して制御されてもよい。加えて、キャスティングロールのキャスティング面において形成されるストリップエッジに隣接する膨張リングの半径方向寸法は、キャストストリップの中央部分に対応する膨張リングから独立して制御されてもよい。
発明の様々な態様は、以下の詳細な説明、図面および請求項から当業者に明らかになるであろう。
図面の簡単な説明
ここで添付した図面を参照しながら本発明を以下でさらに詳細に説明する。
本開示の双ロールキャスタの概略的な側面図である。 ストリップ分布を測定するためのストリップ検査装置を有する、図１の双ロールキャスタの一部の拡大部分断面図である。 図２の双ロールキャスタの一部の概略図である。 キャストストリップの中央部分に対応する膨張リングを備える、図２のキャスティングロールのうちの一方の一部の長手方向断面図である。 線Ａ−Ａにおいてつながる、図３Ａのキャスティングロールの残りの部分の長手方向断面図である。 部分的な内部の詳細が点線で示された、線４−４の方向で見た図３Ａのキャスティングロールの端面図である。 線５−５の方向で見た図３Ａのキャスティングロールの断面図である。 線６−６の方向で見た図３Ａのキャスティングロールの断面図である。 線７−７の方向で見た図３Ａのキャスティングロールの断面図である。 キャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた２つの膨張リングを備える、図２のキャスティングロールのうちの一方の一部の長手方向断面図である。 キャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた膨張リングを備える、キャスティングロールの一部の長手方向断面図である。 キャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた２つの膨張リングと、キャストストリップの中央部分に対応する膨張リングとを備える、図２のキャスティングロールのうちの一方の一部の長手方向断面図である。 円筒状の管に沿った、半ストリップ厚さ対長さの分布修正のグラフである（ｍｍ）。
ここで図１、図２および図２Ａを参照すると、主機械フレーム１０を備える双ロールキャスタが示されている。主機械フレーム１０は、工場の床から立ち上がっており、ロールカセット１１におけるモジュールに取り付けられた一対の逆回転可能なキャスティングロール１２を支持している。キャスティングロール１２は、以下で説明するように操作および移動を容易にするためにロールカセット１１に取り付けられている。ロールカセット１１は、ユニットとしてキャスタにおいてセットアップ位置から作動キャスティング位置への、キャスティングの準備ができたキャスティングロール１２の迅速な移動、およびキャスティングロール１２が交換されるときにはキャスティング位置からのキャスティングロール１２の迅速な取外しを容易にする。本明細書に説明されているように、キャスティングロール１２の移動および配置を容易にするというその機能を行う限り、ロールカセット１１の特定の構成が望まれることはない。
薄い鋼ストリップを連続的にキャスティングするためのキャスティング装置は、逆回転可能なキャスティングロール１２の対を有する。キャスティングロール１２は、キャスティング面１２Ａを有する。キャスティング面１２Ａは、キャスティング面１２Ａの間にニップ１８を形成するように横方向に配置されている。溶融した金属が、レードル１３から、金属デリバリシステムを通って、ニップ１８の上方においてキャスティングロール１２の間に配置された、金属デリバリノズル１７、コアノズルに供給される。このようにして供給された溶融した金属は、キャスティングロール１２のキャスティング面１２Ａに保持された、ニップ１８の上方における溶融した金属のキャスティングプール１９を形成する。このキャスティングプール１９は、一対のサイド閉鎖プレートまたはサイドダム（図２および図２Ａに点線で示されている）によって、キャスティングロール１２の端部においてキャスティング領域に閉じ込められている。キャスティングプール１９の上面（一般に「メニスカス」レベルと呼ばれる）は、デリバリノズル１７の下端部がキャスティングプール１９内に浸されるように、デリバリノズル１７の下端部よりも上方へ上昇し得る。キャスティング領域は、キャスティング領域における溶融した金属の酸化を防止するために、キャスティングプール１９の上方における保護雰囲気の付加を含む。
レードル１３は、通常、回転するタレット４０に支持された慣用の構造である。金属のデリバリのために、レードル１３は、タンディッシュ１４に溶融した金属を満たすように、キャスティング位置において、可動なタンディッシュ１４の上方に配置される。可動なタンディッシュ１４は、タンディッシュ１４を、タンディッシュ１４がキャスティング温度の近くまで加熱される加熱ステーション（図示せず）から、キャスティング位置へ移動させることができるタンディッシュ走行体６６に配置されていてもよい。レール３９などのタンディッシュガイドは、可動なタンディッシュ１４を加熱ステーションからキャスティング位置へ移動させることができるように、タンディッシュ走行体６６の下方に配置されていてもよい。
可動なタンディッシュ１４にはスライドゲート２５が取り付けられていてもよい。スライドゲート２５は、サーボ機構によって作動可能であり、溶融した金属を、タンディッシュ１４からスライドゲート２５を通って、次いで、耐火性出口シュラウド１５を通って、キャスティング位置におけるトランジションピースまたはディストリビュータ１６へ流れさせる。ディストリビュータ１６から、溶融した金属は、ニップ１８の上方においてキャスティングロール１２の間に配置されたデリバリノズル１７まで流れる。
サイドダム２０は、ジルコニアグラファイト、グラファイトアルミナ、窒化ホウ素、窒化ホウ素−ジルコニアまたはその他の適切な複合材などの耐火性材料から形成されていてもよい。サイドダム２０は、キャスティングロール１２およびキャスティングプール１９における溶融した金属と物理的接触することができる面を有する。サイドダム２０はサイドダムホルダ（図示せず）に取り付けられている。サイドダムホルダは、サイドダム２０をキャスティングロール１２の端部と係合させるために、液圧式または空圧式シリンダ、サーボ機構またはその他のアクチュエータなどのサイドダムアクチュエータ（図示せず）によって可動である。加えて、サイドダムアクチュエータは、キャスティング中にサイドダム２０を位置決めすることができる。サイドダム２０は、キャスティング作業中にキャスティングロール１２における金属の溶融したプールのための端部閉鎖部を形成している。
図１は、キャストストリップ２１を製造する双ロールキャスタを示している。キャストストリップ２１は、ガイドテーブル３０を横切って、ピンチロール３１Ａを備えるピンチロールスタンド３１へ移動する。ピンチロールスタンド３１から出ると、薄いキャストストリップ２１は熱間圧延機３２へ移動してもよい。熱間圧延機３２は、間隙を形成する一対のワークロール３２Ａと、バックアップロール３２Ｂとを有しており、キャスティングロール１２から排出されたキャストストリップ２１を熱間圧延することができる。熱間圧延機３２において、キャストストリップ２１は熱間圧延され、ストリップを所望の厚さに減じ、ストリップ表面を改良し、ストリップ平坦度を改良する。ワークロール３２Ａは、ワークロール３２Ａを横切る所望のストリップ分布に関する加工面を有する。熱間圧延されたキャストストリップ２１は、次いで、ランアウトテーブル３３上へ移動する。ランアウトテーブル３３において、キャストストリップ２１は、水ジェット９０またはその他の適切な手段を介して供給される水などの冷却材と接触することによって、または対流および放射によって、冷却されてもよい。いずれにしても、熱間圧延されたキャストストリップ２１は、次いで、キャストストリップ２１の張力を提供するために、第２のピンチロールスタンド９１を通過し、次いで、コイラ９２へ移動してもよい。キャストストリップ２１の厚さは、熱間圧延の前には約０．３〜２．０ｍｍであってもよい。
キャスティング作業の最初、キャスティング条件が安定するときに、通常、短い長さの不完全なストリップが生成される。連続的なキャスティングが確立された後、キャスティングロール１２は、僅かに離れるように移動させられ、次いで、再び押し付けられ、キャストストリップ２１のこの前端を離断させ、後続のキャストストリップ２１のクリーンなヘッド端部を形成する。不完全な材料は、スクラップ容器ガイドにおいて可動なスクラップ容器２６へ落下する。スクラップ容器２６は、キャスタの下方のスクラップ収容位置に配置されており、以下に説明するように、シールされたエンクロージャ２７の一部を形成している。エンクロージャ２７は、通常、水冷式である。この時点で、通常はピボット２９からエンクロージャ２７における一方の側へ下方に垂れ下がった水冷式エプロン２８が、キャストストリップ２１のクリーンな端部をガイドテーブル３０上へ案内するための位置へ回転させられる。ガイドテーブル３０は、クリーンな端部をピンチロールスタンド３１へ供給する。エプロン２８は、次いで、垂れ下がった位置へ後退させられ、これにより、キャストストリップ２１が一連のガイドローラと係合するガイドテーブル３０へ通過する前に、キャストストリップ２１は、エンクロージャ２７内でキャスティングロール１２の下方にループ状に垂れ下がる。
タンディッシュ１４から溢れることがある溶融した材料を受け取るために、可動なタンディッシュ１４の下方にオーバーフローコンテナ３８が設けられていてもよい。図１に示したように、オーバーフローコンテナ３８がキャスティング位置において所望のように可動なタンディッシュ１４の下方に配置されるように、オーバーフローコンテナ３８は、レール３９または別のガイド上で可動であってもよい。加えて、選択的なオーバーフローコンテナ（図示せず）が、ディストリビュータ１６に隣接してディストリビュータ１６用に設けられていてもよい。
シールされたエンクロージャ２７は、エンクロージャ２７内の雰囲気の制御を可能にする連続的なエンクロージャ壁部を形成するように、様々なシール接続部において嵌合する複数の別個の壁部セクションによって形成されている。加えて、スクラップ容器２６は、エンクロージャ２７がキャスティング位置においてキャスティングロール１２のすぐ下方に保護雰囲気を保持することができるように、エンクロージャ２７に取り付けることができてもよい。エンクロージャ２７は、エンクロージャ２７の下側部分、すなわち下側エンクロージャ部分４４に開口を有しており、この開口は、スクラップがエンクロージャ２７からスクラップ収容位置におけるスクラップ容器２６内へ通過するための出口を提供している。下側エンクロージャ部分４４は、エンクロージャ２７の一部として下方へ延びていてもよく、開口は、スクラップ収容位置におけるスクラップ容器２６の上方に配置される。本明細書および本明細書における請求項において使用される場合、スクラップ容器２６、エンクロージャ２７および関連する特徴に関する「シール」、「シールされた」、「シーリング」および「シールするように」は、漏れを防止するための完全なシールでなくてもよく、むしろ、通常は、完全なシール未満であり、エンクロージャ２７内の雰囲気の制御および保持を許容するのに適しており、望みに応じて僅かな許容できる漏れを生じる。
リム部分４５は、下側エンクロージャ部分４４の開口を包囲していてもよい。リム部分４５は、スクラップ容器２６の上方に可動に配置されてもよく、スクラップ収容位置におけるスクラップ容器２６にシールしながら係合するおよび／または取り付けられることができる。リム部分４５は、リム部分４５がスクラップ容器２６に係合するシーリング位置と、リム部分４５がスクラップ容器２６から分離させられるクリアランス位置との間を可動であってもよい。代替的に、キャスタまたはスクラップ容器２６が、リフティング機構を有してもよい。リフティング機構は、スクラップ容器２６を上昇させて、エンクロージャ２７のリム部分４５とシール係合させ、次いで、スクラップ容器２６をクリアランス位置へ下降させる。シールされると、エンクロージャ２７およびスクラップ容器２６に窒素などの所望のガスが充填され、エンクロージャ２７内の酸素量を減じ、キャストストリップ２１のための保護雰囲気を提供する。
エンクロージャ２７は、キャスティング位置におけるキャスティングロール１２のすぐ下方に保護雰囲気を保持する上側カラー部分４３を有してもよい。キャスティングロール１２がキャスティング位置にあるとき、上側カラー部分４３は、延長位置へ移動させられ、図２に示したようなキャスティングロール１２に隣接したハウジング部分５３と、エンクロージャ２７との間の空間を閉鎖する。上側カラー部分４３は、エンクロージャ２７内にまたはエンクロージャ２７に隣接してかつキャスティングロール１２に隣接して設けられてもよく、サーボ機構、液圧式機構、空圧式機構および回転アクチュエータなどの複数のアクチュエータ（図示せず）によって移動させられてもよい。
キャスティングロール１２は、以下で説明するように、内部で水冷される。これにより、キャスティングロール１２が逆回転させられると、シェルはキャスティング面１２Ａにおいて固化する。なぜならば、キャスティング面１２Ａは、キャスティングロール１２の回転ごとに、キャスティングプール１９と係合し、キャスティングプール１９を通過するからである。シェルは、キャスティングロール１２の間のニップ１８において接近させられ、ニップ１８から下方へ排出される薄いキャストストリップ製品２１を製造する。薄いキャストストリップ製品２１は、キャスティングロール１２の間のニップ１８においてシェルから形成され、下方へ排出され、上述のように下流へ移動させられる。
ここで図３Ａ〜図９を参照すると、各キャスティングロール１２は、キャスティング面１２Ａを形成するために、選択的にその上に例えばクロムまたはニッケルのコーティングを有する、銅または銅合金から成るグループから選択される金属の円筒状の管１２０を有する。各円筒状の管１２０は、一対のスタブシャフトアセンブリ１２１および１２２の間に取り付けられていてもよい。スタブシャフトアセンブリ１２１および１２２は、それぞれ端部１２７および１２８（図４〜図６に示されている）を有し、これらの端部は、キャスティングロール１２を形成するために、円筒状の管１２０の端部内にぴったりと嵌合する。これにより、円筒状の管１２０は、フランジ部分１２９および１３０をそれぞれ有する端部１２７および１２８によって支持され、これにより、管１２０内に内部キャビティ１６３を形成し、組み立てられたキャスティングロールをスタブシャフトアセンブリ１２１および１２２の間に支持する。
各円筒状の管１２０の外側の円筒状面は、圧延キャスティング面１２Ａである。円筒状の管１２０の半径方向厚さは、８０ｍｍ以下であってもよい。管１２０の厚さは、４０〜８０ｍｍ、または６０〜８０ｍｍであってもよい。
各円筒状の管１２０には、一連の長手方向水流路１２６が設けられている。長手方向水流路１２６は、一方の端部から他方の端部まで円筒状の管１２０の周方向厚さを貫いて長い孔を穿孔することによって形成されてもよい。孔の端部は、その後、ファスナ１７１によってスタブシャフトアセンブリ１２１および１２２の端部１２７および１２８に取り付けられた端部プラグ１４１によって閉鎖される。水流路１２６は、端部プラグ１４１を備える円筒状の管１２０の厚さを貫いて形成されている。スタブシャフトファスナ１７１および端部プラグ１４１の数は、望みに応じて選択されてもよい。端部プラグ１４１は、以下に説明されるスタブシャフトにおける水通路を用いて、ロール１２の一方の端部から他方の端部までシングルパス冷却で提供するように、または、代替的に、例えば水を給水部へ直接にまたはキャビティ１６３を通って戻す前に冷却水の３つの通路を隣接する流路１２６を通って提供するように流路１２６が接続されているマルチパス冷却を提供するように、配置されていてもよい。
円筒状の管１２０の厚さを通る水流路１２６は、キャビティ１６３と直列の給水部に接続されていてもよい。水通路１２６は、冷却水がまずキャビティ１６３を通過し、次いで、給水通路１２６を通って戻りラインへ通過するか、またはまず給水通路１２６を通過し、次いでキャビティ１６３を通って戻りラインへ通過するように、給水部に接続されていてもよい。
円筒状の管１２０は、端部において周方向段部１２３が設けられていてもよく、これにより、肩部１２４を形成しており、肩部１２４の間にロール１２の圧延キャスティング面１２Ａの加工部分を備えている。肩部１２４は、キャスティング作業中、上述のように、サイドダム２０に係合し、キャスティングプール１９を閉じ込めるように配置されている。
スタブシャフトアセンブリ１２１および１２２の端部１２７および１２８はそれぞれ、通常、円筒状の管１２０の端部にシールするように係合し、円筒状の管１２０を通って延びる水流路１２６に水を供給するために図４〜図６に示された半径方向に延びる水路１３５および１３６を有する。半径方向流路１３５および１３６は、冷却がシングルパスの冷却システムであるかまたはマルチパスの冷却システムであるかに応じて、例えばねじ山付き配列において、水流路１２６の少なくとも幾つかの端部に接続されている。水流路１２６の残りの端部は、例えば、水冷却がマルチパスシステムである場合に説明したように、ねじ山付き端部プラグ１４１によって閉鎖されてもよい。
図７によって詳細に示されるように、円筒状の管１２０は、望みに応じて水流路１２６のシングルパス配列またはマルチパス配列のいずれかで、円筒状の管１２０の厚さで環状配列状に配置されてもよい。水流路１２６は、キャスティングロール１２の一方の端部において半径方向ポート１６０によって環状のギャラリ１４０に接続されており、ひいては、スタブシャフトアセンブリ１２０における端部１２７の半径方向流路１３５に接続されており、キャスティングロール１２の他方の端部において半径方向ポート１６１によって環状のギャラリ１５０に接続されており、ひいては、スタブシャフトアセンブリ１２１における端部１２８の半径方向流路１３６に接続されている。ロール１２の一方の端部において１つの環状のギャラリ１４０または１５０を通って供給される水は、シングルパスで全ての水流路１２６を通って平行にロール１２の他方の端部まで流れ、円筒状の管１２０の他方の端部において、半径方向通路１３５または１３６および他方の環状のギャラリ１５０または１４０を通って流出することができる。指向性流れは、望みに応じて供給および戻りラインの適切な接続によって反転されてもよい。代替的にまたは付加的に、水流路１２６のうちの選択的な水流路１２６が、選択的に、３パスなどのマルチパス配列を提供するために、半径方向通路１３５および１３６に接続されてもよいし、または半径方向通路１３５および１３６からブロックされてもよい。
スタブシャフトアセンブリ１２２は、スタブシャフトアセンブリ１２１よりも長くてもよく、スタブシャフトアセンブリ１２２には、水流ポート１３３および１３４の２つのセットが設けられている。水流ポート１３３および１３４は、回転水流継手１３１および１３２との接続が可能であり、回転水流継手によって、水は、スタブシャフトアセンブリ１２２を通って軸方向にキャスティングロール１２へまたはキャスティングロール１２から排出される。作動中、冷却水は、スタブシャフトアセンブリ１２１および１２２の端部１２７および１２８をそれぞれ通って延びる半径方向通路１３５および１３６を通って円筒状の管１２０内の水流路１２６へおよび水流路１２６から通過する。スタブシャフトアセンブリ１２１には、端部１２７における半径方向通路１３５とキャスティングロール１２内の中央キャビティとの間に流体連通を提供するために、軸方向の管１３７が取り付けられている。スタブシャフトアセンブリ１２２には、中央キャビティ１６３と流体連通した中央水ダクト１３８を、スタブシャフトアセンブリ１２２の端部１２２における半径方向通路１３６と流体連通した環状の水流ダクト１３９から分離させるために、軸方向空間管１３７が取り付けられている。中央水ダクト１３８および環状水ダクト１３９は、キャスティングロール１２へおよびキャスティングロール１２から冷却水の流入および流出を提供することができる。
作動中、流入する冷却水は、供給ライン１３１を通じてポート１３３を通って環状ダクト１３９へ供給されてもよく、ポート１３３自体は、半径方向通路１３６、ギャラリ１５０および水流路１２６と流体連通しており、次いで、ギャラリ１４０、半径方向通路１３５、軸方向管１３７、中央キャビティ１６３および中央水ダクト１３８を通って水流ポート１３４を通って流出ライン１３２へ戻されてもよい。代替的に、キャスティングロール１２への水流、キャスティングロール１２からの水流およびキャスティングロール１２を通る水流は、望みに応じて逆方向であってもよい。水流ポート１３３および１３４は、水が、望みに応じていずれかの方向にキャスティングロール１２の円筒状の管１２０における水流路１２６へおよび水流路１２６から流れるように、水供給および戻しラインに接続されていてもよい。流れの方向に応じて、冷却水は、水流路１２６を通って流れる前または水流路１２６を通って流れた後に、キャビティ１６３を通流する。
各円筒状の管１２０には少なくとも１つの膨張リングが設けられている。図８に示されているように、各円筒状の管１２０には、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールの両側の端部に形成されるキャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内だけ内方に円筒状の管１２０の両側の端部に間隔を空けた、少なくとも２つの膨張リング２１０が設けられていてもよい。図９は、キャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた膨張リング２１０を備える、キャスティングロールの一部の長手方向断面図を示している。
代替的に、図１０に示すように、２つの膨張リング２１０は、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールの両側の端部に形成されるキャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内だけ円筒状の管の両側の端部に間隔を空けていてもよく、付加的な膨張リング２００が、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面に形成されるキャストストリップの中央部分に対応する位置に、円筒状の管１２０内にかつ円筒状の管１２０に隣接して配置されてもよい。
別の代替例では、図３Ａに示されているように、膨張リング２２０は、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面に形成されるキャストストリップの中央部分に対応する位置に、円筒状の管１２０内にかつ円筒状の管１２０に隣接して配置されてもよい。
キャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍ、好適には７０ｍｍの環状寸法を有してもよい。同様に、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面に形成されるキャストストリップの中央部分に対応する膨張リングは、５０〜１５０ｍｍ、好適には７０ｍｍの環状の寸法を有してもよい。
キャストストリップのエッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、２００ｍｍまで、好適には８３．５ｍｍの幅を有してもよい。同様に、キャスティング中にキャスティングロールのキャスティング面に形成されるキャストストリップの中央部分に対応する膨張リングは、２００ｍｍまで、好適には８３．５ｍｍの幅を有してもよい。
キャスティング面のクラウンの変形は、円筒状の管内に配置された少なくとも１つの膨張リングの半径方向寸法を調整することによって制御されてもよい。少なくとも１つの膨張リングの半径方向寸法は、膨張リングの温度を調整することによって制御されてもよい。転じて、キャストストリップの厚さ分布は、キャスティングロールのキャスティング面のクラウンの制御によって制御されてもよい。円筒状の管の周方向厚さは８０ｍｍ以下の厚さに形成されているので、キャスティング面のクラウンは、膨張リングの半径方向寸法の変化に応答して変形させられてもよい。
各膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、円筒状の管を膨張させ、キャスティング中にキャスティング面のクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる。電力ワイヤ２２２および制御ワイヤ２２４が、スリップリング２２０から各膨張リングまで延びている。電力ワイヤ２２２は、膨張リングに電気的にパワーを与えるエネルギを供給する。制御ワイヤ２２４は、膨張リングに電気的にパワーを与えるエネルギを調整する。
各膨張リングは電気的に加熱され、半径方向寸法が増大する。各膨張リングは、３０ｋＷまで、好適には６ｋＷの加熱入力を提供してもよい。半径方向寸法の増大によって生じる力が円筒状の管に加えられ、円筒状の管を膨張させ、キャスティング面のクラウンおよびキャストストリップの厚さ分布を変化させる。図１１は、キャストストリップ厚さ分布に対する膨張リング温度の効果を示している。図１１は、４０℃から２００℃までの膨張温度のための半ストリップ厚さの分布修正対円筒状の管に沿った長さ（ｍｍ）のグラフである。膨張リングの半径方向寸法の制御およびキャスティング速度の制御によって所望の厚さ分布を達成するために、図２および図２Ａに示したようにキャストストリップ２１の厚さ分布を検出するためにストリップ厚さ分布センサ７１が下流に配置されてもよい。ストリップ厚さセンサ７１は、通常、キャスティングロール１２の直接制御を提供するためにニップ１８とピンチロール３１Ａとの間に設けられている。センサは、周期的にまたは連続的にストリップの幅を横切って厚さ分布を直接測定することができるＸ線計またはその他の適切な装置であってもよい。代替的に、複数の非接触型センサがキャストストリップ２１を横切ってローラテーブル３０に配置されており、キャストストリップ２１を横切った複数の位置からの厚さ測定の組合せが制御装置７２によって処理され、ストリップの厚さ分布を周期的または連続的に決定する。キャストストリップ２１の厚さ分布は、望みに応じてこのデータから周期的または連続的に決定されてもよい。
各膨張リングの半径方向寸法は、１つまたは複数の他の膨張リングの半径方向寸法から独立して制御されてもよい。キャスティングロールのキャスティング面に形成されたストリップエッジに隣接する膨張リングの半径方向寸法は、互いに独立して制御されてもよい。加えて、キャスティングロールのキャスティング面に形成されたストリップエッジに隣接する膨張リングの半径方向寸法は、キャストストリップの中央部分に対応する膨張リングから独立して制御されてもよい。センサは、キャストストリップの厚さ分布を示す信号を生成する。各膨張リングの半径方向寸法は、センサによって生成された信号に従って制御され、これは、ひいては、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクラウンを制御する。
さらに、キャスティングロールドライブは、センサ７１から受信した電気信号に応答して膨張リングの半径方向寸法をも変化させながらキャスティングロールの回転速度を変化させるように制御されてもよく、これは、ひいては、キャスティングキャンペーン中にキャスティングロールのキャスティング面のロールクランを制御する。
作動の原理および様式を特定の実施の形態について説明および例示してきたが、本発明は、その思想または範囲から逸脱することなく、具体的に説明および例示されたもの以外で実施されてもよいことが理解されなければならない。

Claims (50)

  1. ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法であって、以下のステップ、すなわち、
    ａ．一対の逆回転するキャスティングロールを有し、該キャスティングロールの間にニップを備え、該ニップから下方へキャストストリップを排出することができるキャスタを組み立てるステップであって、各キャスティングロールは、選択的にその上にコーティングを有する、銅および銅合金から成るグループから選択された材料の８０ｍｍ以下の厚さを有する実質的に円筒状の管によって形成されたキャスティング面を有し、かつ前記管を通って延びる複数の長手方向の水流路を有する、ステップと、
    ｂ．前記円筒状の管内にかつ該円筒状の管に隣接して２つの膨張リングを配置するステップであって、各膨張リングの中心線は、キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの両側の端部に形成される前記キャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内の間隔を空けており、前記膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、前記円筒状の管を膨張させ、キャスティング中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面のロールクラウンおよび前記キャストストリップの厚さ分布を変化させる、ステップと、
    ｃ．金属デリバリシステムを組み立てるステップであって、該金属デリバリシステムは、前記ニップの上方に前記キャスティングロールの前記キャスティング面に保持されたキャスティングプールを形成することができ、該キャスティングプールを閉じ込めるために前記ニップの端部に隣接したサイドダムを備えている、ステップと、
    ｄ．少なくとも１つのセンサであって、以下の特性、すなわち、
    下流の前記キャストストリップの厚さ分布、
    キャストストリップエッジに近い規定されたスポットにおける前記キャストストリップの局所的厚さ、
    キャスティングキャンペーン中のキャスティングロール面クラウン、
    キャストストリップエッジに近い規定されたスポットにおける半径方向キャスティングロール膨張、
    のうちの少なくとも１つを検出し、前記キャストストリップの前記特性のうちの少なくとも１つを示すデジタル信号またはアナログ信号を生成することができる、少なくとも１つのセンサを配置するステップと、
    ｅ．前記キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために前記センサから受信したデジタル信号またはアナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して前記膨張リングの半径方向寸法を制御するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  2. キャスティング中に前記キャスティングロールにおいて形成された前記キャストストリップの中央部分に対応する１つの膨張リングまたは複数の膨張リングを配置するステップであって、該膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、前記円筒状の管を膨張させ、キャスティング中に前記キャスティング面のクラウンおよび前記キャストストリップの厚さ分布を変化させる、ステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
  3. ｆ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記少なくとも１つのセンサから受信した前記デジタル信号または前記アナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して、前記膨張リングの前記半径方向寸法を変化させながら前記キャスティングロールの回転速度を変化させるように、キャスティングロールドライブを制御するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
  4. ｆ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記センサから受信した前記デジタル信号または前記アナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた前記膨張リングの半径方向寸法および前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの半径方向寸法を変化させながら前記キャスティングロールの回転速度を変化させるように、キャスティングロールドライブを制御するステップをさらに含む、請求項２記載の方法。
  5. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有する、請求項１記載の方法。
  6. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有し、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有する、請求項２記載の方法。
  7. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有する、請求項１記載の方法。
  8. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有し、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有する、請求項２記載の方法。
  9. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供する、請求項１記載の方法。
  10. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供し、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供する、請求項２記載の方法。
  11. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングの半径方向寸法は、前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために独立して制御することができる、請求項１記載の方法。
  12. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングの半径方向寸法は、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの半径方向寸法から、前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために独立して制御することができる、請求項２記載の方法。
  13. ｆ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記少なくとも１つのセンサから受信した前記デジタル信号または前記アナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して、前記キャストストリップの中央部分またはエッジ部分における少なくとも１つの特性に対応する前記膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロール軸方向中心線の間の水平方向距離を変化させるように、前記キャスティングロールの位置を制御するステップをさらに含む、請求項１または２記載の方法。
  14. ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングする方法であって、以下のステップ、すなわち、
    ａ．一対の逆回転するキャスティングロールを有し、該キャスティングロールの間にニップを備え、該ニップから下方へキャストストリップを排出することができるキャスタを組み立てるステップであって、各キャスティングロールは、選択的にその上にコーティングを有する、銅および銅合金から成るグループから選択された材料の８０ｍｍ以下の厚さを有する実質的に円筒状の管によって形成されたキャスティング面を有し、かつ前記管を通って延びる複数の長手方向水流路を有する、ステップと、
    ｂ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールに形成される前記キャストストリップの中央部分に対応する位置に、前記円筒状の管内にかつ該円筒状の管に隣接して少なくとも１つの膨張リングを配置するステップであって、前記膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、前記円筒状の管を膨張させ、キャスティング中に前記キャスティング面のクラウンおよび前記キャストストリップの厚さ分布を変化させる、ステップと、
    ｃ．金属デリバリシステムを組み立てるステップであって、該金属デリバリシステムは、前記ニップの上方に前記キャスティングロールの前記キャスティング面に保持されたキャスティングプールを形成することができ、該キャスティングプールを閉じ込めるために前記ニップの端部に隣接したサイドダムを備える、ステップと、
    ｄ．少なくとも１つのセンサであって、以下の特性、すなわち、
    下流の前記キャストストリップの厚さ分布、
    キャストストリップ中央に近い規定されたスポットにおける前記キャストストリップの局所的厚さ、
    キャスティングキャンペーン中のキャスティングロール面クラウン、
    キャストストリップ中央に近い規定されたスポットにおける半径方向キャスティングロール膨張、
    のうちの少なくとも１つを検出し、前記キャストストリップの少なくとも１つの前記特性を示すデジタル信号またはアナログ信号を生成することができる、少なくとも１つのセンサを配置するステップと、
    ｅ．前記キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記センサから受信した前記デジタル信号または前記アナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して前記膨張リングの半径方向寸法を制御するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  15. ２つの膨張リングを前記円筒状の管内にかつ該円筒状の管に隣接して配置するステップであって、各膨張リングは、キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの両側の端部に形成される前記キャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内の間隔を空けており、前記膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、前記円筒状の管を膨張させ、前記キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面のロールクラウンおよび前記キャストストリップの厚さ分布を変化させるステップをさらに含む、請求項１４記載の方法。
  16. ｆ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記センサから受信した前記デジタル信号または前記アナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの前記半径方向寸法を変化させながら、前記キャスティングロールの回転速度を変化させるように、キャスティングロールドライブを制御するステップをさらに含む、請求項１４記載の方法。
  17. ｆ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記センサから受信した前記デジタル信号または前記アナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの半径方向寸法および前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた前記膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、前記キャスティングロールの回転速度を変化させるように、キャスティングロールドライブを制御するステップをさらに含む、請求項１５記載の方法。
  18. ｆ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記少なくとも１つのセンサから受信した前記デジタル信号または前記アナログ信号のうちの少なくとも１つに応答して、前記キャストストリップの中央部分またはエッジ部分における少なくとも１つの特性に対応する前記膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロール軸方向中心線の間の水平方向距離を変化させるように、前記キャスティングロールの位置を制御するステップをさらに含む、請求項１４または１５記載の方法。
  19. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有する、請求項１４記載の方法。
  20. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有し、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有する、請求項１５記載の方法。
  21. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リング膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有する、請求項１４記載の方法。
  22. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有し、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有する、請求項１５記載の方法。
  23. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供する、請求項１４記載の方法。
  24. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供し、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供する、請求項１５記載の方法。
  25. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングの半径方向寸法は、前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために独立して制御することができる、請求項１５記載の方法。
  26. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの半径方向寸法は、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングの半径方向寸法から、前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために独立して制御することができる、請求項１５記載の方法。
  27. ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置であって、
    ａ．一対の逆回転するキャスティングロールであって、該キャスティングロールの間にニップを備え、該ニップから下方へキャストストリップを排出することができ、各キャスティングロールは、選択的にその上にコーティングを有する、銅および銅合金から成るグループから選択された材料の８０ｍｍ以下の厚さを有する実質的に円筒状の管によって形成されたキャスティング面を有し、かつ前記管を通って延びる複数の長手方向水流路を有する、一対の逆回転するキャスティングロールと、
    ｂ．前記円筒状の管内のかつ前記円筒状の管に隣接した２つの膨張リングであって、各膨張リングは、キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの両側の端部に形成される前記キャストストリップのエッジ部分から４５０ｍｍ以内の間隔を空けており、前記膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、前記円筒状の管を膨張させ、キャスティング中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面のロールクラウンおよび前記キャストストリップの厚さ分布を変化させる、２つの膨張リングと、
    ｃ．前記ニップの上方に配置されかつ前記キャスティングロールの前記キャスティング面に保持されたキャスティングプールを形成することができる金属デリバリシステムであって、前記キャスティングプールを閉じ込めるために前記ニップの端部に隣接したサイドダムを備える、金属デリバリシステムと、
    ｄ．少なくとも１つのセンサであって、以下の特性、すなわち、
    ニップの下流に配置された前記キャストストリップの厚さ分布、
    キャストストリップエッジに近い規定されたスポットにおける前記キャストストリップの局所的厚さ、
    キャスティングキャンペーン中のキャスティングロール面クラウン、
    キャストストリップエッジに近い規定されたスポットにおける半径方向キャスティングロール膨張、
    のうちの少なくとも１つを検出し、前記特性のうちの少なくとも１つを示す信号を生成し、前記キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために前記センサから受信した信号に応答して前記膨張リングの半径方向寸法を制御することができる、少なくとも１つのセンサと、
    を備えることを特徴とする装置。
  28. キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールにおいて形成される前記キャストストリップの中央部分に対応する膨張リングであって、該膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、前記円筒状の管を膨張させ、キャスティング中に前記キャスティング面のクラウンおよび前記キャストストリップの厚さ分布を変化させる、膨張リングをさらに備える、請求項２７記載の装置。
  29. ｅ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記センサから受信した電気信号に応答して前記膨張リングの前記半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールドライブを制御しかつ前記キャスティングロールの回転速度を変化させることができる制御システムをさらに備える、請求項２７記載の装置。
  30. ｅ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記センサから受信した電気信号に応答して、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた前記膨張リングの半径方向寸法および前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールドライブを制御しかつ前記キャスティングロールの回転速度を変化させることができる制御システムをさらに備える、請求項２８記載の装置。
  31. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有する、請求項２７記載の装置。
  32. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有し、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有する、請求項２７記載の装置。
  33. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有する、請求項２７記載の装置。
  34. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有し、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有する、請求項２８記載の装置。
  35. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供する、請求項２７記載の装置。
  36. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供し、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供する、請求項２８記載の装置。
  37. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングの半径方向寸法は、前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために独立して制御することができる、請求項２７記載の装置。
  38. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた前記膨張リングの半径方向寸法は、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの半径方向寸法から、前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために独立して制御することができる、請求項２８記載の装置。
  39. ロールクラウンを制御することによって薄いストリップを連続的にキャスティングするための装置であって、
    ａ．一対の逆回転するキャスティングロールであって、該キャスティングロールの間にニップを備え、該ニップから下方へキャストストリップを排出することができ、各キャスティングロールは、選択的にその上にコーティングを有する、銅および銅合金から成るグループから選択された材料の８０ｍｍ以下の厚さを有する円筒状の管によって形成されたキャスティング面を有し、かつ前記管を通って延びる複数の長手方向水流路を有する、一対の逆回転するキャスティングロールと、
    ｂ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールに形成された前記キャストストリップの中央部分に対応する位置における前記円筒状の管内のかつ該円筒状の管に隣接した少なくとも１つの膨張リングであって、該膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、前記円筒状の管を膨張させ、キャスティング中に前記キャスティング面のクラウンおよび前記キャストストリップの厚さ分布を変化させる、膨張リングと、
    ｃ．前記ニップの上方に配置されかつ前記キャスティングロールの前記キャスティング面に保持されたキャスティングプールを形成することができる金属デリバリシステムであって、前記キャスティングプールを閉じ込めるために前記ニップの端部に隣接したサイドダムを備える、金属デリバリシステムと、
    ｄ．少なくとも１つのセンサであって、以下の特性、すなわち、
    前記ニップの下流に配置された前記キャストストリップの厚さ分布、
    キャストストリップ中央に近い規定されたスポットにおける前記キャストストリップの局所的厚さ、
    キャスティングキャンペーン中のキャスティングロール面クラウン、
    キャストストリップ中央に近い規定されたスポットにおける半径方向キャスティングロール膨張、
    のうちの少なくとも１つを検出し、前記特性のうちの少なくとも１つを示す信号を生成し、前記キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために前記センサから受信した信号に応答して前記膨張リングの半径方向寸法を制御することができる、少なくとも１つのセンサと、
    を備えることを特徴とする装置。
  40. 前記円筒状の管内にかつ該円筒状の管に隣接して２つの膨張リングであって、各膨張リングは、キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの両側の端部に形成される前記キャストストリップのエッジ部分から５０ｍｍおよび４５０ｍｍ以内の間隔を空けており、前記膨張リングは、半径方向寸法が増大するように適応されており、これにより、前記円筒状の管を膨張させ、前記キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面のロールクラウンおよび前記キャストストリップの厚さ分布を変化させる、２つの膨張リングをさらに備える、請求項３９記載の装置。
  41. ｅ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記センサから受信した電気信号に応答して前記膨張リングの前記半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールドライブを制御しかつ前記キャスティングロールの回転速度を変化させることができる制御システムをさらに備える、請求項３９記載の装置。
  42. ｅ．キャスティングキャンペーン中に前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために、前記センサから受信した電気信号に応答して、前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの半径方向寸法および前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた前記膨張リングの半径方向寸法を変化させながら、キャスティングロールドライブを制御しかつ前記キャスティングロールの回転速度を変化させることができる制御システムをさらに備える、請求項４０記載の装置。
  43. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有する、請求項３９記載の装置。
  44. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有し、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、５０〜１５０ｍｍの環状寸法を有する、請求項４０記載の装置。
  45. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リング膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有する、請求項３９記載の装置。
  46. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有し、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、２００ｍｍまでの幅を有する、請求項４０記載の装置。
  47. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供する、請求項３９記載の装置。
  48. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供し、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングは、３０ｋＷまでの加熱入力を提供する、請求項４０記載の装置。
  49. 前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングの半径方向寸法は、前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために独立して制御することができる、請求項４０記載の装置。
  50. 前記キャストストリップの中央部分に対応する前記膨張リングの半径方向寸法は、前記キャストストリップの前記エッジ部分から間隔を空けた各膨張リングの半径方向寸法から、前記キャスティングロールの前記キャスティング面の前記ロールクラウンを制御するために独立して制御することができる、請求項４０記載の装置。
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