JP2935748B2 - ツインロール鋳造法 - Google Patents
ツインロール鋳造法Info
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2275/00—Mill drive parameters
- B21B2275/02—Speed
- B21B2275/04—Roll speed
- B21B2275/05—Speed difference between top and bottom rolls
Landscapes
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- Glass Compositions (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、ツインロール鋳造法による金属，特に軽金
属合金の鋳造法に関するものである。
属合金の鋳造法に関するものである。
公知の方法では、溶湯が２個の冷却されている回転ロ
ール間の噛合い部に導入されう。そこで溶湯は、ロール
に接触する時に表皮が形成され、この表皮は急速に厚く
なり、２個のロールからストリップとなって出てくる前
に熱間加工を受ける。その材料の熱間加工中、鋳造材料
は、最初に溶湯供給源の方へ押し出される。それは、ス
トリップが２個のロールの表面より遅く動いているから
である。ストリップがロール噛合い部から出る時、スト
リップはロールの表面より速い速度で機械を離れる。こ
れは、「前方押出し」として知られている。溶融金属の
入口側とストリップの出口側の間には、ストリップの速
度がロールの表面の速度と等しくなる中立点がある。直
径の等しい２個のロールに沿って共通の出力源から駆動
され、従って両ロール表面が同じ周速になることは普通
である。このようなことから、その中立点は各ロールに
対し同じ所にある。
ール間の噛合い部に導入されう。そこで溶湯は、ロール
に接触する時に表皮が形成され、この表皮は急速に厚く
なり、２個のロールからストリップとなって出てくる前
に熱間加工を受ける。その材料の熱間加工中、鋳造材料
は、最初に溶湯供給源の方へ押し出される。それは、ス
トリップが２個のロールの表面より遅く動いているから
である。ストリップがロール噛合い部から出る時、スト
リップはロールの表面より速い速度で機械を離れる。こ
れは、「前方押出し」として知られている。溶融金属の
入口側とストリップの出口側の間には、ストリップの速
度がロールの表面の速度と等しくなる中立点がある。直
径の等しい２個のロールに沿って共通の出力源から駆動
され、従って両ロール表面が同じ周速になることは普通
である。このようなことから、その中立点は各ロールに
対し同じ所にある。
ヨーロツパ特許出願EP−Ａ−0275976により、ツイン
ロール鋳造機において、２個のロールは別々のモータで
駆動されることが開示されている。一方のモータはマス
ターモータで、他方はマスターモータに追従するスレー
プモータである。両モータは、各モータで消費する電流
を決定することにより制御され、大きな電流差によって
鋳造物がロールの一方に付着したことが分った時には、
マスターモータの速度を落し、スレーブモータの速度を
それに追従させている。これによって付着を防ぐと述べ
られている。
ロール鋳造機において、２個のロールは別々のモータで
駆動されることが開示されている。一方のモータはマス
ターモータで、他方はマスターモータに追従するスレー
プモータである。両モータは、各モータで消費する電流
を決定することにより制御され、大きな電流差によって
鋳造物がロールの一方に付着したことが分った時には、
マスターモータの速度を落し、スレーブモータの速度を
それに追従させている。これによって付着を防ぐと述べ
られている。
本発明の目的は、ツインロール鋳造機における付着を
除去しようとするにある。
除去しようとするにある。
本発明は、第１及び第２の駆動モータによるトルクを
表す複数の信号がプロセッサで互いに比較され、何れか
のロールへの鋳造物の付着が検出された時、プロセッサ
は鋳造物が付着していないロールと連結されているコン
トローラがそのロールの回転速度を低下させるようにし
たことを特徴とする。
表す複数の信号がプロセッサで互いに比較され、何れか
のロールへの鋳造物の付着が検出された時、プロセッサ
は鋳造物が付着していないロールと連結されているコン
トローラがそのロールの回転速度を低下させるようにし
たことを特徴とする。
本発明はまた、少なくとも鋳造物の何れか一方のロー
ルへの付着が検出された時、又は予期された時、各ロー
ルの回転速度が、他方のロールと略180度の位相差で所
定の回転速度について変調されることを特徴とする。
ルへの付着が検出された時、又は予期された時、各ロー
ルの回転速度が、他方のロールと略180度の位相差で所
定の回転速度について変調されることを特徴とする。
付着の量は、材料が固化した後の材料の変形（普通、
前方ストリップ又は押出しと言う）の量により、従って
それは従来の性質及び作動条件による。前方ストリップ
の少ない鋳造条件は、付着を促す。典型的にはそれは、
鋳造速度が早すぎたり、鋳造温度が高過ぎたり、先端の
セットバックが少な過ぎたり、又は鋳造張力が少な過ぎ
たりすることを含む。鋳造温度，ロール温度，ロール冷
却剤温度等の作動変数を測定することにより、付着が起
こりそうなことを予期できる場合がある。１つ又はそれ
以上の作動変数が許容値範囲を越えて動き始めれば、１
つのロールに鋳造物の付着が起っていることが予期され
る。
前方ストリップ又は押出しと言う）の量により、従って
それは従来の性質及び作動条件による。前方ストリップ
の少ない鋳造条件は、付着を促す。典型的にはそれは、
鋳造速度が早すぎたり、鋳造温度が高過ぎたり、先端の
セットバックが少な過ぎたり、又は鋳造張力が少な過ぎ
たりすることを含む。鋳造温度，ロール温度，ロール冷
却剤温度等の作動変数を測定することにより、付着が起
こりそうなことを予期できる場合がある。１つ又はそれ
以上の作動変数が許容値範囲を越えて動き始めれば、１
つのロールに鋳造物の付着が起っていることが予期され
る。
加工物のロールへの付着が検出されると、そのロール
のトルクが減少し、従ってそのロールを駆動するモータ
による出力が急激に減少し、その出力における減少は検
出することができ、付着の発生を指示できる。他方のロ
ールの回転速度が続いて減少され、これにより加工物を
前者のロールから離す。
のトルクが減少し、従ってそのロールを駆動するモータ
による出力が急激に減少し、その出力における減少は検
出することができ、付着の発生を指示できる。他方のロ
ールの回転速度が続いて減少され、これにより加工物を
前者のロールから離す。
各ロールの回転速度は、約180度の位相差で特定の速
度に関して変調してもよい。変調の周波数は0.2乃至2HZ
で、変調の振幅は特定速度の30％でよい。両ロールは、
連続的に又は付着が検出された時のみ、又は付着が予期
された時のみ変調される。
度に関して変調してもよい。変調の周波数は0.2乃至2HZ
で、変調の振幅は特定速度の30％でよい。両ロールは、
連続的に又は付着が検出された時のみ、又は付着が予期
された時のみ変調される。
本発明の第２の観点によれば、ツインロール鋳造機
は、一対の液体冷却ロールと、各ロールを回転させる独
立の駆動手段と、ロール間の間隙を調節する手段と、間
隙内に溶融金属を導入する手段とを有する鋳造機におい
て、２個のロールの相対的速度を調節する手段を備えた
ことを特徴とする。
は、一対の液体冷却ロールと、各ロールを回転させる独
立の駆動手段と、ロール間の間隙を調節する手段と、間
隙内に溶融金属を導入する手段とを有する鋳造機におい
て、２個のロールの相対的速度を調節する手段を備えた
ことを特徴とする。
本発明が容易に理解されるように、一例としてのみで
あるが、添付の図面を参照して、以下に説明する。図面
において、 図１は本発明による鋳造機の作動理論を示す図、 図２は本発明によるツインロール鋳造機の概略図であ
る。
あるが、添付の図面を参照して、以下に説明する。図面
において、 図１は本発明による鋳造機の作動理論を示す図、 図２は本発明によるツインロール鋳造機の概略図であ
る。
さて図１を参照するに、ロール1,3は、その間で鋳造
される加工物11と共に図示されている。ノズル９からの
溶融金属10はロール間隙の一側に供給され、凝固した鋳
造ストリップ11はロール間隙の反対側から排出される。
２個のロールが同一の直径を有し、同一の速度で駆動さ
れるとすると、符号20で図示された領域では、形成され
ているストリップは隣接するロールの先端速度より遅く
進み、その結果、鋳造ストリップに対し後方押出しがな
される。ストリップは、各ロールに対し、ロール噛合い
部から隣接するロールの先端速度より早い速度で押出さ
れ、そして符号21で図示されることの領域では、前方押
出しが起こる。各ロール毎にストリップ材の速度が隣接
するロールの先端速度と同じになる「中立点」と言われ
る点Ｎがある。説明した状態では、ロール１の中立位置
は、ロール３の中立位置の垂直上方にある。ストリップ
と上側ロールとの間の中立位置において付着が起き、ス
トリップがロール間隙を出る時に、ストリップの上側面
がロールの円周面に引寄せられることがある。
される加工物11と共に図示されている。ノズル９からの
溶融金属10はロール間隙の一側に供給され、凝固した鋳
造ストリップ11はロール間隙の反対側から排出される。
２個のロールが同一の直径を有し、同一の速度で駆動さ
れるとすると、符号20で図示された領域では、形成され
ているストリップは隣接するロールの先端速度より遅く
進み、その結果、鋳造ストリップに対し後方押出しがな
される。ストリップは、各ロールに対し、ロール噛合い
部から隣接するロールの先端速度より早い速度で押出さ
れ、そして符号21で図示されることの領域では、前方押
出しが起こる。各ロール毎にストリップ材の速度が隣接
するロールの先端速度と同じになる「中立点」と言われ
る点Ｎがある。説明した状態では、ロール１の中立位置
は、ロール３の中立位置の垂直上方にある。ストリップ
と上側ロールとの間の中立位置において付着が起き、ス
トリップがロール間隙を出る時に、ストリップの上側面
がロールの円周面に引寄せられることがある。
ところでもしロール３の回転速度がロール１の回転速
度に対して速くなるとすると、ロール２の中立点は、加
工物が排出されるロール噛合い部における位置により近
い位置N1に前方移動する。これは、前方押出しが減り、
後方押出しが増えるということを意味する。前方へのス
トリップ押出しは、付着特性に重要な影響を与える。実
際に前方押出しは、ロール面に対するストリップの摺動
の原因となり、この摺動は、ストリップの剪断力がスト
リップとロールとの間の摩擦力より大きい限り、ストリ
ップが付着するのを防ぐ。これにはストリップを上側ロ
ールから離す効果がある。
度に対して速くなるとすると、ロール２の中立点は、加
工物が排出されるロール噛合い部における位置により近
い位置N1に前方移動する。これは、前方押出しが減り、
後方押出しが増えるということを意味する。前方へのス
トリップ押出しは、付着特性に重要な影響を与える。実
際に前方押出しは、ロール面に対するストリップの摺動
の原因となり、この摺動は、ストリップの剪断力がスト
リップとロールとの間の摩擦力より大きい限り、ストリ
ップが付着するのを防ぐ。これにはストリップを上側ロ
ールから離す効果がある。
図２を参照するに、アルミニウムストリップのような
薄い金属ストリップを鋳造するためのツインロール鋳造
機は、一対の冷却されたロール1,3より成る。各ロール
は、参照符号５によって示されるベアリング機構にその
端部が回転自在に支持される。従来の装置（図示せず）
が、２個のロール間の隙間を調節するために設けられ
る。検出装置７は、ロールの一方のベアリング機構と協
働され、鋳造機が使用される時にロールを分離しようと
する負荷を判定する。ノズル９は、溶融金属を一対のロ
ールの一方の側に配出し、金属は冷却されたロールと接
触すると直ちに表皮を形成し、金属ストリップ11を形作
る鋳造物がロール間の隙間から流出する。
薄い金属ストリップを鋳造するためのツインロール鋳造
機は、一対の冷却されたロール1,3より成る。各ロール
は、参照符号５によって示されるベアリング機構にその
端部が回転自在に支持される。従来の装置（図示せず）
が、２個のロール間の隙間を調節するために設けられ
る。検出装置７は、ロールの一方のベアリング機構と協
働され、鋳造機が使用される時にロールを分離しようと
する負荷を判定する。ノズル９は、溶融金属を一対のロ
ールの一方の側に配出し、金属は冷却されたロールと接
触すると直ちに表皮を形成し、金属ストリップ11を形作
る鋳造物がロール間の隙間から流出する。
２個のロールは別々のモータ13によって駆動され、そ
れらは電気モータ又は油圧モータであり、各モータはコ
ントローラ15によって制御される。コントローラは、プ
ロセッサ16によって制御される。各モータ13は、モータ
と協働される検出装置17を有し、モータに送られるトル
クを検出しており、各モータの検出装置17は、電気信号
をプロセッサ16に送る。各モータの速度は検出器18によ
って測定されており、速度信号がプロセッサに送られ
る。
れらは電気モータ又は油圧モータであり、各モータはコ
ントローラ15によって制御される。コントローラは、プ
ロセッサ16によって制御される。各モータ13は、モータ
と協働される検出装置17を有し、モータに送られるトル
クを検出しており、各モータの検出装置17は、電気信号
をプロセッサ16に送る。各モータの速度は検出器18によ
って測定されており、速度信号がプロセッサに送られ
る。
使用において２個のモータは、それぞれのコントロー
ラ15によって制御され、同一の所定の速度でロール1,3
を回転させるか、又は一方のロールがロール間の所定の
トルク比を有する所定の速度で回転される。溶融金属は
ノズル９を介してロール間の隙間に導入され、薄い鋳造
ストリップを形成する。もし鋳造物がロールの何れか
に、例えばロール１に付着するようであれば、そのロー
ルを駆動するモータ13によって掛かるトルクが直ちに減
少され、これが検出装置17によって検出される。この信
号がプロセッサ16に送られ、他方のモータによりロール
３の回転速度を減少させるようになっている。これは、
製品がロール１に付着しないようにする効果を有する。
同様の方法で、もし鋳造製品11がロール３に付着するよ
うであれば、これが検出され、ロール１の速度が減少さ
れる。付着が起こると分離力は増加する傾向にあるが、
これは検出装置７によって検出され、サーボ制御される
隙間規制機構が配置され、従ってロールの隙間を調節す
る。
ラ15によって制御され、同一の所定の速度でロール1,3
を回転させるか、又は一方のロールがロール間の所定の
トルク比を有する所定の速度で回転される。溶融金属は
ノズル９を介してロール間の隙間に導入され、薄い鋳造
ストリップを形成する。もし鋳造物がロールの何れか
に、例えばロール１に付着するようであれば、そのロー
ルを駆動するモータ13によって掛かるトルクが直ちに減
少され、これが検出装置17によって検出される。この信
号がプロセッサ16に送られ、他方のモータによりロール
３の回転速度を減少させるようになっている。これは、
製品がロール１に付着しないようにする効果を有する。
同様の方法で、もし鋳造製品11がロール３に付着するよ
うであれば、これが検出され、ロール１の速度が減少さ
れる。付着が起こると分離力は増加する傾向にあるが、
これは検出装置７によって検出され、サーボ制御される
隙間規制機構が配置され、従ってロールの隙間を調節す
る。
ツインロール鋳造法を動作する別の方法では、ライン
19でプロセッサに供給されるデータ信号に応じて、２個
のモータがそれぞれのコントローラ15によって制御さ
れ、ロール1,3を同一の所定の周辺速度で回転させる。
加えて、周期的な変調信号がライン21でプロセッサに送
られる。この変調信号は、各モータの回転速度を所定の
速度に関して周期的な方法で変調させる。変調の振幅は
その所定の速度の30％までであり、その周波数は0.2か
ら2HZの範囲内である。一方のモータに与えられる変調
は、他方のモータに与えられる変調と略180度その位相
を異にしている。
19でプロセッサに供給されるデータ信号に応じて、２個
のモータがそれぞれのコントローラ15によって制御さ
れ、ロール1,3を同一の所定の周辺速度で回転させる。
加えて、周期的な変調信号がライン21でプロセッサに送
られる。この変調信号は、各モータの回転速度を所定の
速度に関して周期的な方法で変調させる。変調の振幅は
その所定の速度の30％までであり、その周波数は0.2か
ら2HZの範囲内である。一方のモータに与えられる変調
は、他方のモータに与えられる変調と略180度その位相
を異にしている。
各ロールのこの速度変調は、鋳造製品のロールへの付
着を促進する条件を、安定状態の条件と比較して周期的
に好都合又は不都合にさせる。これらの条件の下では、
何れかのロールへの付着は、ロールの速度変調が無い時
に起こるのと同じ程度で進展することはできない。
着を促進する条件を、安定状態の条件と比較して周期的
に好都合又は不都合にさせる。これらの条件の下では、
何れかのロールへの付着は、ロールの速度変調が無い時
に起こるのと同じ程度で進展することはできない。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−213006（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) R22D 11/06
Claims (5)
- 【請求項１】一方のロールが所定の速度で第１のコント
ローラの制御により第１の駆動モータで駆動され、該第
１の駆動モータによるトルクを表す信号が得られ、 他方のロールが前記所定の速度で、又はロール間の所定
のトルク比で第２のコントローラの制御により第２の駆
動モータによって駆動され、第２の駆動モータによるト
ルクを表す信号が得られ、 溶融金属がロール間の間隙に導入されて鋳造物を製造す
るツインロール鋳造機を作動させる方法において、 第１及び第２の駆動モータによるトルクを表す複数の信
号がプロセッサで互いに比較され、何れかのロールへの
鋳造物の付着が検出された時、プロセッサは鋳造物が付
着していないロールと連結されているコントローラがそ
のロールの回転速度を低下させるようにしたことを特徴
とする方法。 - 【請求項２】各ロールが独立の駆動手段によって、両ロ
ールが所定の速度で回転されるか、又は一方のロールが
所定の速度及びロール間の所定のトルク比で回転され、
溶融金属がロール間の間隙に導入されて鋳造物を製造す
るツインロール鋳造機を作動させる方法において、 少なくとも鋳造物の何れか一方のロールへの付着が検出
された時、又は予期された時、各ロールの回転速度が、
他方のロールと略180度の位相差で所定の回転速度につ
いて変調されることを特徴とする方法。 - 【請求項３】変調の周波数が0.2から2HZの範囲内にあ
り、変調の振幅が所定の速度の30％までであること特徴
とする請求の範囲２に記載の方法。 - 【請求項４】一対の液体冷却ロールと、 ロールを間の間隙を調節する手段と、 間隙内に溶融金属を導入する手段と、 一方のロールを第１のコントローラの制御により所定の
速度で駆動する第１の駆動モータと、 第１の駆動モータによるトルクを表す信号を得る手段
と、 他方のロールを第２のコントローラの制御により前記所
定の速度で、又はロール間の所定のトルク比で駆動する
第２の駆動モータと、 第２の駆動モータによるトルクを表す信号を得る手段
と、 トルク信号が与えられ、その信号を互いに比較し、何れ
かのロールへの鋳造物の付着が検出された時、付着しな
いロールと連結するコントローラがそのロールの回転速
度を低下させるようにしたプロセッサとよりなる ツインロール鋳造機。 - 【請求項５】一対の液体冷却ロールと、 ロールを間の間隙を調節する手段と、 間隙内に溶融金属を導入する手段と、 一方のロールを第１のコントローラの制御により駆動す
る第１の駆動モータと、 他方のロールを第２のコントローラの制御により駆動す
る第２の駆動モータと、 前記のコントローラを制御し、何れかのロールへの鋳造
物の付着が検出された時、又は予期された時、各ロール
の回転速度が、他方のロールに対し略180度の位相差で
ロールの所定の速度に関して変調されるようにコントロ
ーラを制御するようにしたプロセッサとよりなる ツインロール鋳造機。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909017040A GB9017040D0 (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Twin roll casting |
| GB909017041A GB9017041D0 (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Twin roll casting |
| GB9017041.6 | 1990-08-03 | ||
| GB90170408 | 1990-08-03 | ||
| PCT/GB1991/001324 WO1992002321A1 (en) | 1990-08-03 | 1991-08-02 | Twin roll casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06501203A JPH06501203A (ja) | 1994-02-10 |
| JP2935748B2 true JP2935748B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=26297444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3513452A Expired - Lifetime JP2935748B2 (ja) | 1990-08-03 | 1991-08-02 | ツインロール鋳造法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5372180A (ja) |
| EP (1) | EP0542847B1 (ja) |
| JP (1) | JP2935748B2 (ja) |
| KR (1) | KR100201732B1 (ja) |
| AT (1) | ATE140171T1 (ja) |
| AU (1) | AU646071B2 (ja) |
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