JP3907023B2 - ロール間連続鋳造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２本のロール間で薄い金属製品、特に鋼の薄い製品を連続鋳造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
互いに逆方向に回転する互いに平行な軸線を有する２本の冷却ロール間に区画される鋳造空間中に溶融金属を注ぐことによって製品、特に厚さ数ミリメートルの薄い鋼ストリップを得る方法は公知である。金属はスリーブとよばれる冷却ロール壁面と接触して凝固し、凝固した金属の表皮がロールの回転によってロール間のネック部で合流し、ストリップとなって下方へ抜き出される。
【０００３】
このロール間鋳造方法には、鋳造製品と鋳造設備の運転方法の両方に関して種々の制約がある。
特に、鋳造されたストリップの断面は所望の断面に対応した寸法および形状を有していなければならないが、ストリップの実際の断面はロール間のネック部の形状（ギャップとよばれる）に直接依存する。
【０００４】
フランス国特許FR-A-2728817号にはロール間連続鋳造のこの問題を解決するための制御方法が記載のされている。この特許に記載の方法ではロールが離反する力（離反力：ＲＳＦ）を測定し、ロールの相対位置を変更する。この方法を用いると、離反力が過度に大きくなつた時にはロールを互いに引き離し、離反力が過度に小さくなつた時にはロールを互いに近づくようにロールの相対位置を変化させることが可能になり、それによつて液体金属の漏れと鋳造ストリップの破断を防ぐことができ、鋳造金属が過剰凝固を起こした場合のロールの損傷を防止することができる。
【０００５】
また、ロールのアウトオブラウンド(faux rond、真円からのズレ) を完全に無くすことは不可能であるということも分かっている。このロールのアウトオブラウンドは機械的な理由のためと、鋳造開始時にスリーブが溶融金属と初めて接触する時およびその後にロールが回転する時にスリーブが熱変形を受けるために生じる。このアウトオブラウンド（以下、「ノーマルアウトオブラウンド」または一部が熱に起因するものであっても「機械的アウトオブラウンド」とよぶ）を補償する方法は既に知られている。公知の方法では、ロール間のギャップをできるだけ一定に保つためにロールの角度位置に応じて少なくとも一方のロールの軸受の位置を自動的に変化させる。実際にはギャップを直接測定することは不可能であるので、アウトオブラウンド状態を表すパラメータとしてロールの離反力を測定する手段から送られてくる信号を利用する方法が提案されている。このアウトオブラウンド補償システムは上記フランス国特許FR-A-2728817号に記載のような制御システムと組み合わされる。
【０００６】
しかし、この方法では鋳造プロセスを乱す危険性のある欠陥や、プロセスのシャットダウンにつながるような欠陥あるいは長期的にロールにダメージを与えるような欠陥をリアルタイムで検出することはできない。
鋳造プロセスに関する欠陥、溶融金属の熱／力学的特徴に関する欠陥、あるいは「シャイニーストリップ(bande brillante) 」として知られる欠陥を検出可能な欠陥検出方法（視覚的またはその他）は既に公知である。シャイニーストリップはロール表面の粗さの局部的な減少に相当し、鋳造ストリップの温度を測定した時にストリップの冷却状態の変化として現れる。これら欠陥は欠陥が生じた後の成形後のストリップ上でのみ観察されるものであり、多くの場合、欠陥が現れてから観察されるものである。これらの欠陥はロールの表面状態にダメージを与える危険性があり、特に欠陥検出が遅れた場合にはダメージは修復不可能なものになりかねない。
欠陥の中にはロールの離反力を表す信号を直接観察することによって事前に検出ができるものもあるが、この信号はノーマルアウトオブラウンドに起因する離反力の変化と、鋳造中に起こり得るその他のパラメータまたは事象に起因する離反力の変化の両方で変化する。従って、離反力信号を直接測定しても、その信号の変化がいずれの原因が関するものかを判定することはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記の問題を解決し、ロール離反力（ＲＳＦ）を測定して欠陥が増幅されて特にロールに対して修復不可能なダメージを引き起こす前に欠陥をリアルタイムで検出することにある。
本発明のさらに他の目的は、これら欠陥の進行状況をモニタリングして、欠陥の深刻度に応じてオペレータが修正操作または鋳造の中断操作を取れるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鋳造中にロール離反力（ＲＳＦ）を連続的に測定し、ロール離反力の変化を表す信号を時間の関数として出し、この信号に応じてロールの離反距離を変化させてロールのアウトオブラウンドを補償する薄い金属製品、特に鋼製品をロール間で連続鋳造する方法において、ロールのアウトオブラウンド以外の欠陥を検出するために、上記信号を各調和成分（「ハーモニック」、 composantes harmoniques 、以下では「高調波」ともいうが、「ハーモニック」「高調波」および「調和成分」は同じ内容を表す）に分解し、所定回転数で測定したレベルの調和成分の振幅ｈ _i の平均に相当する値Ｈ _i をレベルｉの各調和成分を表す値として使用して上記で分解した各調和成分を同じレベルの各基準調和成分と比較して、鋳造プロセスにおける欠陥状況を表す変化を検出し、この検出結果に応じて鋳造プロセスを修正することを特徴とする方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本出願人は、工業規模で多数の試験を行った結果、離反力を表す信号の変化と鋳造時の欠陥の発生との間には一定の関係が存在するということを見出した。例えば、シャイニーストリップとよばれるロール上の欠陥が現れるのは、測定した離反力信号に外乱が存在することによって特徴付けられる。この外乱は周期的であり、ロールが回転する度に発生する。この妨害は製品がネック部分を通過する時の製品の過剰凝固を反映し、離反力の変動になって現れる。この変動は例えば凝固した製品の厚さの変化によって生じる変動よりもはるかに迅速である。
【００１０】
本発明者達は信号中のノーマルアウトオブラウンドに起因する部分とそれ以外に起因する部分とを区別するために、信号を高調波に分解することを考えた。本発明者達は、鋳造中に記録した調和成分を種々比較した結果、離反力を表す信号はアウトオブラウンドの変化に応じて変動するが、例えアウトオブラウンドを補償システムによって補償したとしても、その特定の調和成分の変化は鋳造中の欠陥の発生に対応しているということを確認した。従って、鋳造中に連続的に調和成分を分析し、欠陥なしと見なされる鋳造で実験的に得られた基準値と比較することによって、鋳造欠陥を表す変化を公知の方法よりもはるかに迅速にほぼリアルタイムで検出することが可能である。
【００１１】
調和成分の変化と鋳造欠陥の存在との間の関係を説明する仮説は次のようなものである。すなわち、ノーマルアウトオブラウンドはロール離反力（ＲＳＦ）を表す信号の変化で表れるが、この変化は基本的に緩やかで、穏やかなもので、換言すれば、ノーマルアウトオブラウンドに起因する信号は主として低レベルの調和成分を有する（周波数はロールの回転周波数と同じ）。これに対して、シャイニーストリップのような真の欠陥は信号の突然の変化となって表れ、従って、高レベルの調和成分を発生させる。一般に、ロール離反力を表す信号スペクトルすなわちノーマルアウトオブラウンドのみに起因する信号スペクトルは多数のレベル０調和成分（例えば信号の全振幅の70％）と、急速に減少するより高レベルの高調波（レベル１の高調波で20％、レベル２の高調波で10％）とによって特徴付けられる。それ以上のレベルの高調波の存在はほとんど確認されない。これに対して、シャニーストリップが存在すると高調波の分布は上記の場合と相違したものとなり、シャイニーストリップの位置に過剰凝固の先端が存在することによってより高い高調波が発生する。
【００１２】
以下の説明では、周波数Ｆ_i ＝２ⁱ Ｆ₀ （Ｆ₀ はロール回転速度に相当する基本周波数）の信号をレベルｉの高調波とする。同様に、レベルｉの調和成分の振幅はｈ_i で表し、所定のロール回転数で考慮すべきレベルｉの高調波を表す値をＨ_i とする。
例えば前記のようなギャップ調節システムを備えた本発明の特定の構成では、ロール離反力（ＲＳＦ）の測定で得られる力の変動を表す信号として、少なくとも一方のローラの軸受の移動基準として使用される対応する信号を使用することができる。換言すれば、各種の調和成分に分解される信号をアウトオブラウンド補償モジュールが出す移動基準に直接関連させて、離反力の変動を反映させるようになっている。
【００１３】
信号を各調和成分に分解するには、ロール離反力（ＲＳＦ）を表す信号に高速フーリエ変換を適用することができる。この信号は離反力測定信号そのものか、アウトオブラウンド補償モジュールによって発生された対応する信号である。
本発明の好ましい構成では、レベルｉの高調波を表す値Ｈ_i は、所定のローラ回転数に対して測定される各高調波の振幅ｈ_i の平均値として計算される。各高調波を表す値Ｈ_i は所定数の回転で測定される振幅の平均値として計算されるために、時間および空間的にランダムに局在し且つ複数回の回転について反復的でない欠陥の影響を減衰させることができる。つまり、ロール上の持続的な問題によって欠陥が生じている場合には、所定回転数の終りにシステムがデータを全て積算するが、高調波の影響は少ない数の回転、特に所定数の回数よりも少ない数の回転についてのみ現れ、大幅に減衰される。
【００１４】
良好と判断された鋳造で得られた信号と測定信号との比較は種々の方法で行うことができる。測定信号の各高調波を表す値Ｈ_i を良好と判断された鋳造について測定された基準値Ｈ_irと単純に項ごとに比較して、各高調波を表す値Ｈ_i と基準値Ｈ_irとの間の差の合計が過剰に高くないことを確認することができる。あるいは、各高調波の比率を基準となる比率と比較することもできる。しかし、比較は高調波の重心(harmonic barycentre) を基礎に行うのが好ましく、この重心は各高調波を不均一に加重えて各種高調波に相対的な重要性を与えるために、各高調波を所定の係数で加重することによって計算される。この計算方法は経験によって確実なものになる。すなわち、良好と判定された鋳造中の第１の高調波を最も重要とし、各高調波の重要度は問題となる高調波のレベルの増加と供に低下させる。最大レベルの高調波を適当な係数で加重することによって高レベルの高調波の変化は増幅されることになり、重心計算の結果におけるこれらの発現および増加を目立たせることが容易になる。
【００１５】
例えば、上記重心Ｂ_fは各調和成分周波数に問題となる調和成分の振幅を表す係数を割り当てることによって計算することができる：
（Ｂ_f ）（Hz）＝（Σ（Ｈ _i ×Ｆ_i ））／（ΣＨ_i ）
この重心を基本周波数を用いて規格化して比Ｒ＝Ｂ_f／Ｆ₀を求め、この比を所定の基準値Ｒ₀と比較して、問題の鋳造と基準との間の基本的な周波数の差すなわちロールの有効速度の差を無くすことができる。
さらに、導関数ｄＲ／ｄｔを計算し、その結果を同様に第２の所定閾値と比較して、比Ｒの経時的変化を追跡することができる。Ｒの急激な変化は欠陥の急激な悪化を示す。
【００１６】
以下の各パラメータ値を用いて意志決定表を書くことができる：
変動の全振幅を表すＡ： Ａ＝ΣＨ_i
信号中の重要な部分または重要性を表すＲ
Ｅ＝ｄＲ／ｄｔ
以下の説明から分かるように、欠陥が発生した場合には、この意志決定表を用いることによって、特定の鋳造パラメータに対する訂正操作をリアルタイムでオペレータに知らせて、欠陥をできるだけ迅速に修正することができる。
本発明のその他の利点と特徴は添付図面を参照した下記の実施例に関する説明から明瞭になろう。しかし、下記の実施例は単なる例であって、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
【００１７】
【実施例】
図１は鋳造設備の一部を示し、公知のようにギャップとよばれる互いに距離を隔て平行に配置された２本ロール１、２を備えている。ギャップは鋳造ストリップの所望厚さからＲＳＦに起因する変形によって生じる寸法の減少分を引いたものに相当する。２本のロール１および２は同じ速度で互いに逆方向に回転する。各ロールはフレーム７に取付けられた２つの支持体５、６の概念的に示した軸受３、４に支持されている。一方の支持体５（従って対応するロール１の軸）はフレーム７に対して固定されている。他方の支持体６はフレーム７上を並進運動可能である。支持体６の位置は調節可能で、支持体５、６を互いに離反および接近させるように動作する押圧シリンダー９によって決定される。
ロール離反力（ＲＳＦ）の測定手段、例えばバランス(pesons)８は固定された支持体５とフレーム７との間に配置されている。センサー10は可動式支持体６の位置、従ってストリップの所望厚さに応じた所定基準位置に対する位置の変化を測定する。
【００１８】
鋳造時には、溶融金属がロール間に注がれ、冷却壁面と接触して凝固して凝固した表皮となる。この表皮はロールによって駆動され、ロール間のネック部分11の位置で合わさって凝固したストリップとなり、このストリップが下方に抜き出される。従って、金属はロールに離反力（ＲＳＦ）を加え、この離反力がバランス８によって測定される。この離反力は金属の凝固度によって変化する。
この離反力を調節して鋳造の連続性を保証するために、本発明の鋳造設備は調節システムを有している。この調節システムでは離反力センサ８によって測定された離反力信号と離反力基準信号との間の差が第１の比較器12によって計算される。この差に相当する信号が離反力調節装置13に導入され、この離反力調節装置13は位置基準信号を決定し、この信号が第２の比較器14に導入する。離反力センサ８で測定された離反力信号はさらにアウトオブラウンド補償システム15に導入される。このアウトオブラウンド補償システム15は離反力信号を高調波に分解して、各高調波の補償信号Ｈ１、Ｈ２およびＨ３を出す。これらの信号Ｈ１、Ｈ２およびＨ３は加算器16内で合計され、この加算器16は位置修正基準信号を出す。この信号が第２の比較器14へと送られる。第２の比較器14の出力信号は位置センサ10から送られてくる位置信号と一緒に第３の比較器17へ導入される。第３の比較器17からの出力信号はシリンダー９を制御する位置調節装置18へ送られる。
【００１９】
ロール１および２の回転は速度調節装置21によって制御されるモータ19および20によって行われる。この速度調節装置21は厚さ調節装置22からの信号を受け、この厚さ調節装置22自体は厚さ基準信号と、離反力センサ８からの離反力信号と位置センサ10からの位置信号とを受ける。
シリンダー９への作用は本発明の調節システムによって自動的に行われる。この調節システムは例えばシリンダー９に対してロールを互いに引き離して離反力（ＲＳＦ）を減させる方向に作用するか、逆に、ロールを接近させて離反力を増大させる方向に作用する。同様に、この調節システムは、ノーマルアウトオブラウンドを少なくとも部分的に補償することができる。すなわち、スリーブの軸とその回転軸との間のズレおよびロール形状の不規則性（機械的な理由によるものおよび熱によるもの）を補償することができる。この調節システムはこれらの形状および同軸性に関する欠陥を考慮してロール回転時のロール間のギャップをできるだけ一定にするようにギャップを制御する押圧シリンダー９に移動指令を出す。
【００２０】
以下、欠陥の存在と、その深刻さに関する情報をオペレータに与えるために使用される各種パラメータＡ、ＲおよびＥを決定する方法の好ましい実施例を説明する。
この方法ではロール離反力を表す信号を分解する。この分解はアウトオブラウンド補償モジュール15でフーリエ変換を用いて行われる。フーリエ変換を用いずにラプラス変換、その他の任意の数学的処理または信号処理操作、例えば、フィルタを用いても同じ操作、すなわち信号を各種の調和成分に分解することができる。
【００２１】
次に、前記のようにして値Ｈ_i が計算される。すなわち、シリンダーの所定回転数、例えば最後の10回転について振幅Ｈ_i の平均を求める。係数Ｈ_i を計算するための前記方法は例であってこれに限定されるものではないという点に注意されたい。レベルｉの各高調波を表す値Ｈ_i は高調波の振幅ｈ_i の二乗平均平方根値として計算されるか、高調波を特徴付ける他の任意の計算値として計算することができ、この計算は算術手段、最小二乗法、その他任意の方法で行うことができる。
いずれの計算方法を用いるにせよ、値Ｈ_i はレベルｉで周波数Ｆ_i の高調波に関する振幅を表す。
次いで、各高調波の周波数重心として基準Ｂ_f を計算する。すなわち、問題となる高調波の周波数の重心が計算される。ここで、Ｆ_i の値にはそれぞれ対応する値Ｈ_i を考慮したウエイトが割当てられる。すなわち、
Ｂ_f ＝ΣＨ_i ×Ｆ_i ／ΣＨ_i
一般に、レベル０、１および２の高調波のみを使用するが、その他の高調波を考慮することも当然可能である。
【００２２】
各種のロール回転速度で有効な比較が行えるようにするために、比Ｒ_f＝Ｂ_f／Ｆ₀を計算する（Ｆ₀はロール回転周波数に相当する）。
例として、最初の３つの高調波のみを考慮する場合には、下記３種類の基準が得られる：
信号変動の全体の振幅：Ａ＝Ｈ ₀ ＋Ｈ ₁ ＋Ｈ ₂
規格化された重心：Ｒ_f＝（Ｆ ₀ ×Ｈ ₀ ＋Ｆ ₁ ×Ｈ ₁ ＋Ｆ ₂ ×Ｈ ₂ ）／（（Ｈ ₀ ＋Ｈ ₁ ＋Ｈ ₂ ）×Ｆ ₀ ）
Ｒ_fの経時的変化：Ｅ＝ｄＲ_f／ｄｔ
鋳造中に計算されたこれら各種基準を所定の閾値と比較することによって、進行中の鋳造に関する欠陥が発生しているか否かを判定することができる。
【００２３】
例えば、ロール離反力を表す信号がアウトオブラウンド補償モジュールから得られた信号である場合すなわち可動ロールの変位値を表す場合に、さらにノーマルアウトオブラウンドのみが存在した時には、下記の値が得られる：
Ｈ₀ ＝700 μｍ、Ｈ₁ ＝200 μｍ、Ｈ₂ ＝100 μｍ
ここで、
Ｆ₀ ＝0.2 Hz、Ｆ₁ ＝0.4 HzおよびＦ₂ ＝0.8 Hz
Ｂ_f ＝0.3 Hz、Ｒ_f ＝1.5
シャイニーストリップが現れた場合には、これらの値はＨ₀ 、Ｈ₁ およびＨ₂ はそれぞれ350 μｍ、350 μｍおよび300 μｍとなり、従って、Ｒ_f ＝2.25となる。従って、Ｒ_f に関して単に適当な閾値、例えばＲ_f （閾値）＝1.6 を設定することによってＲ_f 値がこの閾値を越えた時に欠陥を表すアラームを鳴らすことができるということは理解できよう。
【００２４】
上記の３種類の基準を同時に考慮することによって欠陥の深刻さをより正確に認識することができる。
そのためには〔図２〕に示すような意志決定表を用いることができる。この意志決定表はオペレータに鋳造の欠陥発生状況を直接示することがきる。すなわちオペレータに欠陥の存在、程度および進行状況を知らせ、修正操作、例えば、検出された欠陥を修正するためには特定の鋳造パラメータを変更する必要があること、あるいは最悪の場合には鋳造装置に修復不可能な損傷が発生するのを避けるために鋳造を停止する必要があることを知らせる。
【００２５】
この意志決定表は例えば係数Ａ、Ｒ_f およびＥの値に応じて行うべき操作を示している：
(a) Ａが『小』はローラ離反力が小さく、良好な条件で鋳造が行われていること
を示す。
(b) Ａが『中』の場合には、
(1) ＲおよびＥが『小』ならば、欠陥はほとんど或いは全く存在せず鋳造が依然として良好な条件で行われていることを意味し、
(2) Ｒが『小』でＥが『大』の場合には、実際に欠陥は存在しないが、主としてノーマルアウトオブラウンドによって設備の運転ポイントが不安定であることを意味し、例えばスリーブの温度条件（温度または冷却水の流速）等を変更する必要があることをオペレータに知らせるために鋳造プロセスアラームがトリガされる。
(3) Ｒが『大』でＥが『小』ならば、悪化を示唆する顕著な傾向はないが、欠陥が存在することを意味し、アラームがトリガされる。
(4) ＲおよびＥが『大』ならば、欠陥の存在、その悪化および鋳造プロセス中断が要求される。
【００２６】
(c) Ａが『大』の場合には、
(1) ＲおよびＥが『小』ならば、潜在的な欠陥は示唆されず、ノーマルアウトオブラウンドが正しく補償されているが、可動ロールの移動幅が大きいことを意味し、これは鋳造自体にとっては深刻な問題ではないが、ロールの幾何学的形状に問題が現れる可能性がある。
(2) Ｒが『大』でＥが『小』の場合も顕著な悪化傾向のない欠陥の存在が示唆され、鋳造プロセスアラームがトリガされる。
(3) Ｅが『大』ならば、Ｒの値に関係なく、深刻な欠陥の悪化が警告されており、鋳造プロセスの迅速な中断が要求される。
各基準に関する『小』、『中』および『大』の文字は過去に行った鋳造で得られた実験データとの比較によって評価したものである点に注意されたい。
【００２７】
本発明方法の欠陥検出能力を具体的に示すために〔図３〕〜〔図６〕を参照する。〔図３〕の(a) と(b) および〔図４〕の(a) と(b) は良好と判定されたアウトオブラウンド補償プロセスを含む鋳造で測定・算出された各種パラメータの変化を示し、〔図５〕の(a) と(b) および〔図６〕の(a) と(b) はシャイニーストリップ欠陥を伴う鋳造中で得られた曲線を示す。
〔図３〕(a) と〔図５〕(a) は鋳造開始から40分間に測定されたロール離反力の変化を許容可能なＲＳＦに対するパーセンテージで示している。
〔図３〕(b) と〔図５〕(b) はパラメータＡすなわちアウトオブラウンド補償モジュールによって制御される可動ロールの軸受の移動振幅の10回転分の平均値（μｍ）の鋳造開始から40分間の変化を示している。
〔図４〕(a) と〔図６〕(a) はパラメータＲの経時的変化を示す。
〔図４〕(b) と〔図６〕(b) はレベル０、１および２の高調波の振幅を表す値Ｈ₀ 、Ｈ₁ 、Ｈ₂ の経時変化を同じグラフ上に示したもので、第１の値（Ｈ₀ ）はグラフの最下段、第２の値（Ｈ₁ ）は中央、第３の値（Ｈ₂ ）は上段に示されている。
【００２８】
良好と判定された鋳造の場合、最初の約20分間に見られるＡの上昇は、同様のＨ₀ の上昇に対応し、主として50μｍ付近でＡが安定するまでのアウトオブラウンド補償の変化を反映し、ほぼ完璧なアウトオブラウンド補償が示唆される。さらに、約10秒後にはパラメータＲが高い値へと偏位した後に安定することが示されており、これは鋳造開始時の同じ期間にＨ₂ の振幅が比較的高いことに相当する。
これに対して、深刻な妨害を伴う鋳造に関する〔図５〕(b) と〔図６〕(a) および (b)のプロットでは、約40分間におけるＨ₁ およびＨ₂ の振幅が大きく、同じ期間のＡの値が高く、特にＲの値が高くなることが示される。
【００２９】
以上の記録より、鋳造プロセス中リアルタイムでＡの値およびＲの値を予め決定した閾値と比較することによって高調波Ｈ₁ およびＨ₂ の高振幅に対応する欠陥が迅速に検出でき、欠陥の進行を防ぐための鋳造パラメータに対する素早い対応を見出すことができるということは容易に理解できよう
本発明は、単なる例として挙げた上記の各種パラメータの算出方法に限定されるものではない。
特に各高調波の振幅を表す同様の値Ｈ₁ を使用して、ロール離反力を表す値の高調波スペクトルの別の重心Ｂを計算することができる。例えば各Ｈ_i の値に重心の計算値において最も高いレベルの高調波（欠陥を示すもの）の影響が強調されるように選択した加重係数を割り当てて、重心Ｂを計算することができる。いずれの重心計算方法・種類を用いるにせよ、各高調波を表す値および各高調波に関する加重係数を用いて、重心の値の変化を追跡し、これを実験値と比較し、過去の鋳造における欠陥発生状況（トラブル無しの鋳造、妨害が発生した鋳造、シャットダウンまたはロールの損傷を引き起こす好ましくない鋳造）と比較して欠陥発生レベルをリアルタイムで判定することが容易になる。
【００３０】
高調波を比較するために、高調波の振幅の基準分布を全信号に対する各高調波のパーセンテージとして規定し、例えば経験的に第１の高調波がこの信号の66％を占め、第２の高調波が17％、第３も同様に17％を占めると仮定することによって基準分布を規定することもできる。この場合には鋳造を行う度にこの分布の変化を追跡し、基準分布と比較することによって全ての変動を容易に評価することが可能になる。この比較は、例えば、離反力を表す測定された信号中の各調和成分の比率Ｈ_i ／Ａと、基準比率α_i との間の差の合計Ｒ_d すなわち

を計算することによって行うことができるである（この合計の各項がプラスの場合のみカウントされる）。レベル０の高調波の比率が基準比率よりも大または１であるか、それ以上のレベルの高調波の比率が基準比率よりも小である場合には問題となる高調波に関する差は考慮されない。例えば、第１の高調波がＡの98％を占め、第２の高調波が２％で、第３が０％を占めるならば、０よりも高いレベルの高調波はほぼ存在しないことになり、Ｒ_d ＝０である。
【００３１】
ロール間連続鋳造設備がアウトオブラウンドを関数とするギャップ調節システムを備えていない場合には、当然、ロール離反力（ＲＳＦ）の変動の直接測定値を高調波分析に与えた信号と見なすことによって本発明方法を使用することができる。しかし、アウトオブラウンド補償モジュールによって得られる値Ｈ_i を用いることは、設備が補償モジュールを既に備え、通常の運転で必要な高調波への分解を行っている場合に特に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 公知の調節システムを備えたロール間鋳造装置に本発明のアウトオブラウンド補償信号の調和分解を用いた実施例の概念図。
【図２】 本発明方法によって得られるパラメータ値を関数として鋳造中に行うべき操作を規定する意志決定表。
【図３】 良好と判定されたアウトオブラウンド補償法を含む鋳造で得られた結果を各種測定パラメータまたは計算パラメータの変動を表すプロットとして示した図で、(a) はロール離反力の変化を、(b) はパラメータＡの変化を表す。
【図４】 良好と判定されたアウトオブラウンド補償法を含む鋳造で得られた結果を各種測定パラメータまたは計算パラメータの変動を表すプロットとして示した図で、(a) はパラメータＲの変化を、(b) は値Ｈ₀ 、Ｈ₁ およびＨ₂ の経時変化を表す。
【図５】 不良と判定された鋳造から得られた対応するプロットで、(a) はロール離反力の変化を、(b) はパラメータＡの変化を示す。
【図６】 不良と判定された鋳造から得られた対応するプロットで、(a) はパラメータＲの変化を、(b) は値Ｈ₀ 、Ｈ₁ およびＨ₂ の経時変化を示す。
【符号の説明】
１、２ ロール
３、４ 軸受
５、６ 支持体
７ フレーム
11 ネック
12、14、17 比較器
16 加算器
19、20 モータ
Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈ3 補償信号

Claims (11)

1. 鋳造中にロール離反力（ＲＳＦ）を連続的に測定し、ロール離反力の変化を表す信号を時間の関数として出し、この信号に応じてロールの離反距離を変化させてロールのアウトオブラウンドを補償する薄い金属製品をロール間で連続鋳造する方法において、
   ロールのアウトオブラウンド以外の欠陥を検出するために、上記信号を各調和成分に分解し、
   所定回転数で測定したレベルの調和成分の振幅ｈ _i の平均に相当する値Ｈ _i をレベルｉの各調和成分を表す値として使用して上記で分解した各調和成分を同じレベルの各基準調和成分と比較して、鋳造プロセスにおける欠陥状況を表す変化を検出し、
   この検出結果に応じて鋳造プロセスを修正する、
   ことを特徴とする方法。
2. 上記金属製品が鋼製品である請求項１に記載の方法。
3. ロールの離反力（ＲＳＦ）を測定して得られる信号がロール間の離反制御ループにおけるロール軸受の移動命令として使用される信号である請求項１または２に記載の方法。
4. ロールの離反力（ＲＳＦ）を表す信号を各調和成分へ分解するためにフーリエ変換を利用する請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 各調和成分を表す値を予め決定された係数で加重して重心を求め、得られた重心を用いて上記調和成分の比較を行う請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 上記の重心を下記で計算する請求項５に記載の方法：
   （Ｂ_f）＝（Σ（Ｈ_i×Ｆ_i））／（ΣＨ_i）
   （ここで、各調和成分を表す値はその周波数Ｆ_iであり、加重係数Ｈ_i は対象となる調和成分の振幅を表す）
7. 比Ｒ_f＝Ｂ_f／Ｆ₀（ここで、Ｆ₀はロールの回転速度に対応した周波数である）に基づいて比較を行う請求項６に記載の方法。
8. 離反力を表す信号に対する各調和成分の比率Ｈ_i／Ａ（Ｈ_iはレベルｉの調和成分の振幅を表し、Ａ＝ΣＨ_iである）を用いて比較を行う請求項１に記載の方法。
9. 比較結果が合計Ｒ_d＝pos(α₀−Ｈ₀／Ａ) ＋pos(Ｈ₁／Ａ−α₁)＋・・・＋pos(Ｈ_i／Ａ−α_i) で表わされる請求項８に記載の方法。
10. 下記基準値を関数とした実行プロセス決定用意志決定表を使用する請求項７に記載の方法：
    Ａ＝ΣＨ_i
    Ｒ _f
    Ｅ＝ｄＲ／ｄｔ。
11. 下記基準値を関数とした実行プロセス決定用意志決定表を使用する請求項９に記載の方法：
    Ａ＝ΣＨ _i
    Ｒ _d
    Ｅ＝ｄＲ／ｄｔ。

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