JP5216008B2 - 薄鋳造ストリップ鋳造方法 - Google Patents

Description

本発明は薄鋳造ストリップの鋳造方法に関する。

鋼の連続鋳造方法では、溶融金属が鋳造装置により直接に薄ストリップに鋳造され、ストリップ形状は鋳造装置の鋳型によって決まる。ストリップは鋳造ロールから出て、更に冷却及び処理を受けることができる。

双ロール鋳造装置において、溶融金属は、横方向に位置決めされて内部冷却され相互方向に回転する一対の鋳造ロール間に導入されるので、動いている鋳造ロール表面上に金属殻が凝固し、鋳造ロール間のロール間隙にて合わされて薄鋳造ストリップ品を製造し、鋳造ロール間のロール間隙から下方に送給される。本明細書では「ロール間隙」という語を、鋳造ロール同士が最接近する領域全般を指すものとして用いる。溶融金属は、取鍋から、タンディッシュで構成される金属供給システムを介し、ロール間隙上方に位置したコアノズル内に注がれ、ロール間隙上方のロール鋳造表面上に支持されロール間隙長さ方向に延びる溶融金属鋳造溜めを形成できる。通常、この鋳造溜めを間に囲込むのが、鋳造溜め両端を抑止するよう鋳造ロール端面に摺動係合保持された耐火側部板又は側部堰である。

双ロール鋳造装置では鋳造ロールの調節の設定が重要な特徴である。鋳造ロールは、ロール間隙にてロール同士が充分適切に離れる（一般に、数ｍｍ以下）よう正確に設定しなければならない。鋳造ロールの少なくとも一方が偏寄力に抗して外方に動くことができるようにして、特に立上げ時のストリップ厚の変動に適応できるよう、何らかの装置が必要である。

通常、鋳造ロールの一方が固定ジャーナルに回転可能に取付けられ、他方のロールが偏寄力の作用に抗して動くことができる支持部に回転可能に取付けられることにより、ロールが横方向に動いて鋳造ロール分離とストリップ厚の変動に適応できる。偏寄力は、つる巻き圧縮ばねにより若しくは一対の円筒形圧力流体ユニットにより供給できる。鋳造ロール横移動がばね偏寄されるストリップ鋳造装置は、フィッシュ他の特許文献１に開示されている。

アメリカ特許第６，１６７，９４３号 アメリカ特許第６，５３６，５０６号 アメリカ特許第６，９８８，５３０号 アメリカ特許公開公報第２００５／０２０５２３３号 アメリカ特許公開公報第２００５／０２１１４１２号

ロール間隙にてロール間のほぼ一定のギャップを維持してロール間隙での凝固殻同士の充分な分離を提供するため、我々は、偏寄力を、鋳造溜めの溶鋼静圧にバランスして鋳造ロールの相互方向偏寄動に伴う機械的摩擦に打勝つのに必要な力と等しいかそれよりもわずかに大きな力とすることを以前に提案した。このことは、それぞれ２００３年３月２５日と２００６年１月２４日に発行された引用文献２及び引用文献３に開示されている。この先行する鋳造ロール方法では、ロール分離力は鋳造ロール各端での各チョックで０〜１．２５ｋＮの偏寄力である。言い方を変えれば、鋳造ロール表面にわたって約０〜１．８５Ｎ／ｍｍのロール分離力が生み出される。今回、我々は、驚くべきことに、更にもう少し大きなロール分離力がより有効であり、特に鋳造活動中にストリップ厚を更に減らせることが望まれる場合にそうであることを見出した。

鋳造ロールにて５〜１５０Ｎ／ｍｍのロール分離力を持つことも既に提案されている。２００５年９月２２日付の特許文献４及び２００５年９月２９日付の特許文献５を参照のこと。このロール分離力では、本発明により容易となるような品質の薄鋳造ストリップを提供するタイプの制御が可能でないと思われる。

開示する金属ストリップ鋳造方法は、
ａ）間にロール間隙を有し、ロール間隙の端に隣接した囲込み閉止部を有する一対の冷却鋳造ロールを組立て
ｂ）対の鋳造ロール間に金属を導入し、ロール間隙の端に隣接して閉止部が溜めを囲込んでロール間に鋳造溜めを形成し、
ｃ）ロールを回転させることにより、鋳造溜めから鋳造ロール上に金属殻が凝固・形成してロール間隙にて合わされてロール間隙から下方に送給される凝固ストリップを形成し、
ｄ）対の鋳造ロールの少なくとも一方に力を加えることにより、鋳造ロールの一方端から他方端へ向かう方向に沿った単位長さあたりのロール分離力を２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整し、
ｅ）鋳造ロールのロール間隙から下方に送給される薄金属ストリップを形成する
ことからなる。

溶鋼溜め静圧にバランスし、動いているロールに伴う機械的摩擦に打勝つのに必要な力以上のロール分離力を持つことにより鋳造ストリップのゲージ変動(gauge variations)が軽減され得ることを我々は見出した。特に、２〜４．５ニュートン／ｍｍのロール分離力はストリップの質を制御するのに特に有効である。斯かる範囲のロール分離力は、側部堰の肩部が更に擦り減ってギャップが減少することにより鋳造活動中に鋳造ストリップ厚を更に減らすことも可能にする。

少なくとも一局面では、本発明の実施例は、一定の鋳造ロール分離力を加えて可変のロール間隙を確立する特徴と、溶融金属をロール間隙に通してストリップ欠陥を更に減らすことができるという特徴を組合わせている。 本発明の実施例はロール偏心の補正もできる。

本発明の実施例によれば、間にロール間隙を形成する一対の冷却鋳造ロール間に溶融金属を導入してロール上に支持された溶融金属鋳造溜めを形成し、ロール間隙の端で溜めを溜め囲込み閉止部により囲込み、ロールを回転させることにより鋳造溜めから金属殻が鋳造ロール上に凝固してロール間隙にて密に合わせられてロール間隙から下方に送給される凝固ストリップを製造することを含む金属ストリップ鋳造方法が提供される。鋳造ロールは全体的に相互方向に偏寄され、少なくともいくつかの実施例では、ロール間隙でのロール間のギャップが可変である。ギャップは、ロール間隙での凝固殻間の分離維持により、溶融金属がロール間隙を介して両者間の空間を通り、少なくとも部分的に、後でロール間隙下方のストリップ内の凝固殻間で凝固するようにするものである。

溶融金属は溶鋼であってよく、方法は少なくとも３０ｍ／分の鋳造速度で凝固鋼ストリップを製造できる。鋳造速度は少なくとも６０ｍ／分とすることができる。本発明の種々の実施例によれば、ロール間隙での凝固殻間の分離空間は０〜５０ミクロン若しくはそれ以上とすることができる。

偏寄力は、鋳造溜めの溶鋼静圧にバランスし、動いている偏寄ロールに関わる機械的摩擦に打ち勝つのに必要な最小力よりも幾分大きい。５００ｍｍ径のロールが１３５０ｍｍ幅であって１７５ｍｍの溜めである場合、小さく保つべき機械的摩擦は別にして、溶融鋳造溜めの静圧力は約０．７５ｋＮである。本発明の実施例によれば、ストリップに働く正味力であるロール分離力は、約２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整される。

少なくとも１つの鋳造ロールを一対の可動ロール支持部又は可動ロール台車に取付けて鋳造ロールの少なくとも一方の他方鋳造ロールに対する全体動を提供でき、偏寄力は一対の偏寄ユニット（台車駆動ユニット又は機構）によりロール支持部に加えることができる。各偏寄ユニットは推力発生器を含むことができ、該推力発生器は、相応するロール支持部に接続された推力伝達構造と、当該推力反応構造と推力伝達構造との間のスペースに応じてロール支持部に推力を生じさせる（働かせる）推力反応構造との間に作用する。本発明の実施例によれば、推力発生器は圧縮ばね又は圧力流体シリンダユニットからなることができる。

開示される金属ストリップ連続鋳造装置は、
間にロール間隙を形成する一対の冷却鋳造ロールと、
ロール間のロール間隙に溶融金属を送給してロール間隙上方の鋳造ロール表面で支持された溶融金属の鋳造溜めを形成する金属供給システムと、
ロール間隙の端付近で流出しないよう鋳造溜めの溶融金属を囲込む一対の閉止板と、
鋳造ロールを相互回転方向に駆動してロール間隙から下方に送給される金属凝固ストリップを生み出すロール駆動機構と、
ロールが他方ロールに対して接近・離反動できるよう一対の可動ロール台車に取付けられた鋳造ロールの少なくとも一方と、
対の可動ロール台車の各々に１つずつ作用して前記一方ロールを他方ロールの方へと偏寄させる一対の台車駆動ユニットと、
鋳造作業中に鋳造ロールの一方端から他方端へ向かう方向に沿った単位長さあたりのロール分離力が２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整されるよう作動を制御して台車駆動ユニットを位置決めできる制御システム
とからなる。

上記方法及び／又は上記装置で造られる金属ストリップ、好ましくは鋼ストリップ、が開示される。

本発明のこれら及びその他の利点及び新規特徴、並びに例示される実施例の詳細は、以下の記述及び図面から更に充分に理解されるであろう。

本発明の実施例により構成されたストリップ鋳造装置の垂直断面図である。 鋳造装置の特定の構成要素を示す、図１の部分拡大図である。 本発明の実施例による鋳造装置の特定部分の長手方向断面図である。 鋳造装置の正面図である。 鋳造時に鋳造装置からロールモジュールを外した場合の種々の状態の１つを示す。 鋳造時に鋳造装置からロールモジュールを外した場合の種々の状態の１つを示す。 鋳造時に鋳造装置からロールモジュールを外した場合の種々の状態の１つを示す。 ロール偏寄ばねを組込んだロール偏寄ユニットの縦断面図である。 本発明の実施例による鋳造装置の種々の構成要素を示す概略図である。 本発明の種々の特徴による薄鋳造ストリップ鋳造方法の実施例のフローチャートである。 本発明の実施例により、本明細書で記述の如く造られた鋳造鋼ストリップの断面図である。 比較用に示した先行技術の鋳造鋼ストリップの断面である。

図示した鋳造装置は主機械フレーム１１を具備する。主機械フレーム１１は工場床（図示せず）から起立して鋳造ロールモジュールを支持する。鋳造ロールモジュールは、一体的に鋳造装置内の作動位置に導入でき、しかも、ロールを取替えるべきときには容易に取外せるカセット１３の形をしている。カセット１３が担持する一対の平行な冷却鋳造ロール１６は間にロール間隙１６Ａを有し、鋳造作業時にはそのロール間隙へと溶融金属が取鍋（図示せず）からタンディッシュ１７、分配器１８及び供給ノズル１９を介して供給されて鋳造溜め３０を造る。鋳造ロール１６は水冷されるので、動いているロール表面上に凝固殻が形成し、それらが間のロール間隙１６Ａにて合わされ、ロール出口で凝固ストリップ品２０が造られる。この品は標準コイラに送ることができる。

鋳造ロール１６は主機械フレームに取付けられた電動モータ及びトランスミッションからの駆動軸４１を介し相互方向に回転される。カセットを取外すべきときには、駆動軸はトランスミッションから切離しできる。ロール１６の銅周壁に形成され、縦方向に延び、周方向に離間された一連の水冷通路には、回転グランド４３を介して給水ホース４２に接続されたロール駆動機構内の給水導管からロール端を介し冷却水が供給される。ほぼロール幅のストリップ品を造ることができるよう、典型的にはロールを径が約５００ｍｍ、長さを最大２０００ｍｍまでとすることができる。

取鍋は全く従来の構成であり、回転タレット上に支持され、そこからタンディッシュ１７上方の位置へと運ばれてタンディッシュを満たすことができる。タンディッシュにはサーボシリンダで作動可能なスライドゲート弁４７を設け、溶融金属がタンディッシュ１７から弁４７と耐火シュラウド４８を介し分配器１８へと流れるようにすることができる。

分配器１８は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の耐火材で広皿状に形成される。分配器１８の一側はタンディッシュ１７からの溶融金属を受け、分配器１８の他側には縦方向に離間した一連の金属出口開口５２が備えられる。分配器１８下部が担持する取付ブラケット５３は、カセット１３を作動位置へ据付ける際、分配器１８を主キャンターフレーム１１に取付けるためのものである。

供給ノズル１９はアルミナグラファイト等の耐火材で造られた細長体として形成される。その下部は内方下方にすぼまるようテーパー状になっているので鋳造ロール１６間のロール間隙１６Ａへと突入できる。その上部には外方に突出した側部フランジ５５が形成されて、主フレーム１１の一部を成す取付ブラケット６０上に位置する。

ノズル１９は、水平方向に離間してほぼ上下に延びる一連の流路を有することができ、溶融金属をロール幅全体にわたって適宜に低速排出し、初期凝固が生じるロール表面に直接衝突することなく溶融金属をロール間のロール間隙１６Ａへと送給する。若しくは、ノズル１９は、単一の連続長孔出口を有することで溶融金属の低速カーテン流を鋳造ロール１６間のロール間隙１６Ａに直接供給してもよいし、且つ／又は、鋳造ロール１６間の溶融金属溜めに浸漬させてもよい。

溜めをロール両端で囲込むのが一対の側部閉止板又は堰５６であり、ロールカセットが作動位置にあるときにロールの段付き端５７に当接保持されて、ロール間隙の両端付近で流出が起きないよう鋳造溜めの溶融金属を囲込む。側部閉止板５６は強耐火材で造られ、ロール段付き端の曲率に合ったスカロップ(scalloped)側端を有する。側部閉止板５６を中に取付けできる板ホルダ８２は一対の流体圧シリンダユニット８３の作動により可動であり、側板を鋳造ロールの段付き端に係合させて、鋳造作業中に鋳造ロールに形成される金属溶融溜めの端閉止部を形成する。側部閉止板５６はロール間隙１６Ａの端に隣接し、鋳造ロール１６間に形成される鋳造溜めを囲込む。

鋳造作業では、スライドゲート弁４７を作動させて溶融金属をタンディッシュ１７から分配器１８へと注ぎ、金属供給ノズル１９を介して鋳造ロール上へ流下させて、側部閉止板５６で囲込んだ鋳造溜めを形成する。ストリップ品２０の頭端をエプロンテーブル９６の作動によりピンチロールへとガイドし、更にそこから巻取りステーション（図示せず）へとガイドする。エプロンテーブル９６は主フレーム上のピボット取付部９７から吊り下がり、きれいな頭端が形成された後に流体圧シリンダユニット（図示せず）の作動によりピンチロールの方へと旋回できる。

取外し可能なロールカセット１３は、鋳造装置の所定位置にカセットを据付ける前に、鋳造ロール１６をセットしてロール間のロール間隙１６Ａのギャップを調節できる構成になっている。一般に、組立てのこの時点での鋳造ロール間のギャップは、鋳造ロールが互いに接触することのない、できるだけ小さなものにすべきである。更に又、カセット１３据付け時に、主機械フレーム１１上に取付けた二対のロール偏寄ユニット１１０，１１１をカセット１３のロール支持部に迅速に接続して、ロール分離に抗する偏寄力を提供できる。

ロールカセット１３が具備する大きなフレーム１０２は、鋳造ロール１６と、ロール間隙１６Ａ下方で鋳造ストリップを囲む耐火閉止部の上部１０３とを担持する。ロール１６が取付けられるロール支持部１０４が具備する一対のロール端支持構造９０（図４）は、ロールを互いに平行な関係で長手軸線まわりに回転するよう取付けるロール端軸受１００を担持する。前記二対のロール支持部１０４は線形軸受１０６によりロールカセットフレーム１０２に取付けられるので、カセットフレーム横方向に摺動でき、ロール全体の相互接近・離反動を提供し、従って、２本の平行鋳造ロール１６間の分離・閉止動が可能になる。

ロールカセットフレーム１０２は２つの調節可能な止め手段１０７も担持し、止め手段１０７は鋳造ロール１６下方、ロール間の中央垂直平面付近、前記二対のロール支持部１０４間に位置していて２つのロール支持部１０４の内方動を制限する止めとして働くことにより、ロール１６間のロール間隙１６Ａでのギャップ最小幅を限定する。以下で説明するように、ロール偏寄ユニット１１０，１１１はこれら中央の調節可能な止め手段に抗してロール支持部１０４を内方に動かすよう動作可能であるが、プリセットした偏寄力に抗して鋳造ロール１６の一方が外方にばね動することは許している。

調節可能な各止め手段１０７は、例えば、ウォーム又はねじ被動ジャッキ等の形をとっており、鋳造装置中央垂直平面に対し固定した本体１０８と、被動ジャッキ作動時に相等しく相反方向に動かし得る２端１０９とを有することにより、ジャッキが伸縮してロール間隙１６Ａでのギャップ幅を調節できるようにすると共に、鋳造装置の中央垂直平面からロール１６を等間隔に維持し、又、所望ならばロール間隙１６Ａ間をほぼ一定のギャップに維持する。

鋳造装置は、二対のロール偏寄ユニット１１０，１１１を備えていて、各対が各ロール１６の支持部１０４に接続されている。機械一側のロール偏寄ユニット１１０は本発明の実施例に従い構成され、作動する。これらユニットにはつる巻き偏寄ばね１１２が嵌着され、各ロール支持部１０４に偏寄力を提供する。機械他側の偏寄ユニット１１１は流体圧アクチュエータ１１３を組入れている。これらアクチュエータは一方のロールの各ロール支持部１０４を中央止めに対し堅く保持するよう動作可能であり、他方のロールは偏寄ユニット１１０の偏寄ばね１１２の作用に抗して自由に横方向に動いて鋳造ロールを相互方向に偏寄させる。本発明の代替実施例によれば、偏寄力は、サーボ機構を用いるサーボ制御した偏寄により提供できる。

適用できる偏寄ユニット１１０の詳細な構造を図８に示す。図８に示すように、偏寄ユニットを構成するのは、固定ボルト１１７により主鋳造装置フレーム１１６に固定された外ハウジング１１５内に配するばね胴ハウジング１１４である。

ばねハウジング１１４には外ハウジング１１５内を走行するピストン１１８が形成される。ばねハウジング１１４は、シリンダ１１９に作動流体を流出入させることにより図８に示したような伸び位置と、縮み位置とに択一的にセットできる。ばねハウジング１１４外端に担持される圧力流体作動可能手段は流体圧シリンダユニット１１９（位置決めユニット）の形をとっており、接続ロッド１３０によりユニット１１９のピストンに接続されたばね反応プランジャ１２１（推力反応構造）の位置をセットするよう作動可能である。

ばね１１２（推力発生器）の内端が推力伝達構造１２２に作用し（力を及ぼし）、推力伝達構造１２２はロードセル１２５を介し相応するロール支持部１０４に接続される。推力構造は最初は引かれてコネクタ１２４によりロール支持部と堅く結合する。コネクタ１２４は、偏寄ユニットを外すべきときには流体圧シリンダ１２３の作動により伸張できる。

ばねハウジング１１４を図８に示すように伸張位置にセットした状態で偏寄ユニット１１０を相応のロール支持部１０４に接続する場合、ばねハウジング１１４とシリンダユニット１１９の位置は機械フレームに対し固定であり、ばね反応プランジャ１２１の位置をセットして反応プランジャ及び推力伝達構造１２２のばね当接部間の有効ギャップを調節できる。それにより、ばね１１２の圧縮を調節して推力伝達構造１２２及び相応するロール支持部１０４に加えられる推力を変更できる。この構成では、鋳造作業中の相対動は偏寄ばねに対するロール支持部１０４と推力構造１２２の一体的な動きのみである。偏寄ユニットが作用してロール支持部１０４を内方に止めに対し偏寄させるので、金属が実際に鋳造ロール間を通る前に特定のばね偏寄力をロール支持部に予荷重するよう調節でき、所望ならば、後の鋳造作業中、偏寄力を維持することができる。

流体圧シリンダユニット１１９を連続的に操作してばね反応プランジャの位置を変え、ロール支持部１０４の横方向動きに起因した推力伝達構造１２２の動きを再現する(replicate)。ロール支持部１０４の内方又は外方の動きにより、シリンダユニット１１９のシリンダの、ひいてはばね反応プランジャ１２１の対応する内方又は外方の動きが引起こされて、圧縮ばね１１２の所望の圧縮を維持する。従って、所望の偏寄力（例えば、２〜４．５ニュートン／ｍｍの所望ロール分離力を引き起こすもの）が、ロール取付部の動きに関わらず、鋳造ロール１６に対しロール各端で維持できる。連続的に作動可能なばね設定手段により偏寄力の非常に正確な設定が可能になり、それが鋳造作業中ずっと維持でき、若しくは他の偏寄力に正確に変更できる。例えば、２〜４．５ニュートン／ｍｍの範囲のロール分離力で、側部閉止板５６（側部堰）の肩部を更に鋳造ロール側に擦込ませることにより、より薄い金属ストリップの鋳造ができる。更に又、非常に剛性の低いばねを使うことが可能であり、ロール二端での２つの補償又は制御システムが全く独立して働くので、両者間のクロストーク(cross-talk)は不要である。従って、斯かる装置によりロール偏寄力を正確に維持してロール分離力を鋳造ロール１６にて約２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整できる。

図９に概略的に示したように、典型的な制御手段は推力伝達構造１２２の位置を検出する位置決めセンサ１５０で構成でき、それがシリンダユニット１１９の作動を制御する制御回路に接続されるので、推力伝達構造１２２の動きがユニット１１９のシリンダによって再現される。制御回路はコントローラ１５１を具備でき、それがセンサー１５０とシリンダユニット１１９とに接続されて、推力伝達構造１２２の動きを再現するようシリンダ１１９を操作する。コントローラ１５１がシリンダ動作を制御するのは、鋳造前にロール支持部の初期セットをするためでもあり、後の調節でシリンダ１１９にステップコントローラ１６０を介して同様の追加の動きを加えて所望偏寄力を維持したり、鋳造ロール１６間のロール間隙１６Ａでのギャップを変化させたりするためでもある。ステップコントローラは１６１に設定点入力を有する。

典型的には、本発明の図示した実施例によれば、鋳造ロール１６間のロール間隙１６Ａでのギャップを調整するようシステムを操作して、システム内で起きてストリップ品質に影響を及ぼし得る（即ち、薄金属ストリップに欠陥を生じ得る）種々の低、中、高周波振動を補正できる。

図１０は、本発明の種々の特徴に応じた薄鋳造ストリップ鋳造方法１０００の実施例のフローチャートである。段階１０１０では、間にロール間隙を有し、ロール間隙の端に隣接した囲込み閉止部を有する一対の冷却鋳造ロールを組立てる。段階１０２０では、対の鋳造ロール間に溶融金属を導入して、閉止部がロール間隙の端に隣接して溜めを囲込みつつ、ロール間に鋳造溜めを形成する。段階１０３０では、鋳造ロールを回転させることにより金属殻が鋳造溜めから凝固して鋳造ロール上に形成し、ロール間隙にて合わされる。段階１０４０では、対の鋳造ロールの少なくとも一方に力を加えて、鋳造ロールでのロール分離力を約２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整する。段階１０５０では、薄金属ストリップを形成して、加えられたロール分離力に応じて鋳造ロールのロール間隙から下方に送給する。

図１１に関して、今回記述した方法により製造される独自の鋼品を説明する。独自の鋳造鋼ストリップは以下の諸段階で造られる。即ち、間にロール間隙を有し、ロール間隙の端に隣接した囲込み閉止部を有する一対の冷却鋳造ロールを組立て、対の鋳造ロール間に溶融金属を導入して、閉止部がロール間隙の端に隣接して溜めを囲込みつつ、ロール間に鋳造溜めを形成し、ロールを回転させることにより金属殻が鋳造溜めから鋳造ロール上に凝固してロール間隙にて合わされ、対の鋳造ロールの少なくとも一方に力を加えて、鋳造ロールでのロール分離力を２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整し、鋳造ロールのロール間隙から下方に送給される薄金属ストリップを形成する。

鋳造ロール１６上の凝固殻内に形成される鋼の円柱樹状構造は団結しない(not come together)。このことを、従来記述のストリップ鋳造工程により造られた鋼ストリップの構造を示す図１２との比較で説明する。そこでは、凝固殻が団結するにつれて、形成されるストリップ内には凝固殻の円柱樹状構造が加わる。しかしながら、本発明の実施例により造られる鋼ストリップでは、鋼ストリップ内の凝固殻間には中央域があり、それはストリップがロール間隙１６Ａで鋳造ロール１６間のギャップを通った後に凝固する。又、ロール分離力の変動を約２〜４．５ニュートン／ｍｍに制御することにより、鋼ストリップの欠陥は完全になくせないまでも減らすことができる。

本発明の代替実施例によれば、システムは、鋳造ロール１６間のロール間隙１６Ａでのギャップを、凝固殻厚で決められるギャップよりも大きく維持するように操作できる。操業において、鋳造は凝固殻厚により最初に決められるギャップで始まる。この厚みを説明するのが図１２であり、ストリップ凝固殻の樹状構造が、形成されたストリップ内で連結する。残存しているロール偏心によるロール支持部の動きがセンサー１５０により検出され、制御ユニットはその偏心によるロールの動きのパターンを学ぶ。偏心に起因する力の変動を補正するため、位置制御システムによりばね（推力）反応構造でロールチョック軌跡が再現され、これら補正の動きが継続される。そしてロール間隙が少量（例えば、０〜５０ミクロン等）増やされつつ、ばね反応構造の動きのパターンが継続される。これにより、ロール偏心に起因する力の変動がなくなるまではいかなくとも更に減ることにより、既に形成されている鋳造ロール間のギャップが更に増進される。

図９の制御システムでは、ロール間隙１６Ａでのギャップを増加させる段階が、ばね偏寄したロールを支持するロール台車を動かすことによって達成され、他方ロール用の流体作動偏寄ユニット（台車駆動ユニット）が作動して他方ロールを固定位置にロックする。本発明の実施例によるシステムはアメリカ特許第６，８３７，３０１号に記述された偏心制御システムと組合わせて使用でき、言及したことによりそれの記述をここに組入れる。そのシステムでは、鋳造ロールの回転速度に速度変動のパターンを課すことによりロール偏心に起因する厚み変動を非常に大幅に減らすことができる。このような補正が可能なのは、たとえ小さな変動であっても、それにより鋳造溜め内の凝固金属殻が鋳造ロールに接触する時間が変わることにより、ストリップ厚とロール熱負荷に影響を与え、一定厚のストリップ製造を容易にするからである。

本発明の実施例によれば、鋳造金属ストリップの厚みを鋳造活動中に減らすことができる。例えば、鋳造活動は約１．８ｍｍ厚の鋼ストリップの鋳造で開始することができる。側部堰の肩部が削られているので斯かる厚さが許されるのである。鋳造活動の中途で、１．５ｍｍ厚の鋳造ストリップに変えることが望まれるかもしれない。２〜４．５ニュートン／ｍｍのロール分離力を提供することにより、制御しつつ側部堰の肩部を鋳造ロール側に更に擦込ませることで鋳造ロール間のギャップを減らして１．５ｍｍ厚を達成できる。

要するに、本明細書で述べたように、金属ストリップ連続鋳造装置は、間にロール間隙を形成する一対の冷却鋳造ロールと、ロール間のロール間隙に溶融金属を送給してロール間隙上方の鋳造ロール表面に支持された溶融金属鋳造溜めを形成する金属供給システムと、ロール間隙の端付近から流出しないよう鋳造溜めの溶融金属を囲込む一対の閉止板と、相互回転方向に鋳造ロールを駆動してロール間隙から下方に送給される金属凝固ストリップを生み出すロール駆動機構と、当該ロールが他方ロールに対し接近・離反動するよう一対の可動ロール台車に取付けられた鋳造ロールの少なくとも一方と、対の可動ロール台車のそれぞれに１つずつ作用して当該一方ロールを他方ロールの方へと偏寄させる一対の台車駆動ユニットと、作業を制御して鋳造作業中に鋳造ロールでのロール分離力を２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整するようにして台車駆動ユニットの位置決めができる制御システムとからなる。

結論として、本発明の特定の実施例は、鋳造ロールでのロール分離力が約２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整されるよう鋳造システムの一対の鋳造ロールの少なくとも一方に力を加えることによる、薄鋳造ストリップ鋳造システム及び方法を提供する。斯かる調整によって鋳造工程をより良く制御でき、結果として生じる薄鋳造金属ストリップの欠陥を減らすことになる。

本発明を特定の実施例に関して記述してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更を加え得ること及び同等物の置き換えをし得ることは当業者なら理解するであろう。加えて、特定の状況若しくは材料に適応するため、範囲を逸脱することなく本発明の教示に多くの改変を加え得る。従って、本発明は開示された特定の実施例に限定されるものでなく、添付した請求項の範囲内にある全ての実施例を含むことを意図している。

Claims (15)

1. 間にロール間隙を有し、ロール間隙の端に隣接した囲込み閉止部を有する一対の冷却鋳造ロールを組立て、
   前記対の鋳造ロール間に金属を導入し、ロール間隙の端に隣接して閉止部が溜めを囲込んでロール間に鋳造溜めを形成し、
   ロールを回転させることにより、鋳造溜めから鋳造ロール上に金属殻が凝固・形成してロール間隙にて合わされてロール間隙から下方に送給される凝固ストリップを形成し、
   対の鋳造ロールの少なくとも一方に力を加えることにより、鋳造ロールの一方端から他方端へ向かう方向に沿った単位長さあたりのロール分離力を２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整し、
   加えられるロール分離力に応じ鋳造ロールのロール間隙から下方に送給される薄金属ストリップを形成する、金属ストリップ鋳造方法。
2. 溶融金属が鋼である、請求項１の方法。
3. 鋳造ロールを回転させ、少なくとも３０ｍ／分の鋳造速度で前記薄金属ストリップを造る、請求項１又は請求項２の方法。
4. 鋳造ロールを回転させ、少なくとも６０ｍ／分の鋳造速度で前記薄金属ストリップを造る、請求項１乃至３のいずれかの方法。
5. 前記加えられる力がばね偏寄によって加えられる、請求項１乃至４のいずれかの方法。
6. 前記加えられる力がサーボ制御した偏寄によって加えられる、請求項１乃至５のいずれかの方法。
7. 鋳造ロールの少なくとも一方を可動ロール支持部に取付けて鋳造ロールを相互方向に動かし、一対の偏寄ユニットによりロール支持部に前記加えられる力を加える追加の段階からさらになる、請求項１乃至６のいずれかの方法。
8. ロール支持部に接続された推力伝達構造の間に作用する推力発生器を偏寄ユニットに含め、推力反応構造と推力伝達構造との間のスペースに応じてロール支持部に推力を生じさせる推力反応構造を含めるという追加の段階から更になる、請求項７の方法。
9. 推力発生器が、圧縮ばね又は圧力流体シリンダユニットを含む、請求項８の方法。
10. 間にロール間隙を形成する一対の冷却鋳造ロールと、
    ロール間のロール間隙に溶融金属を送給してロール間隙上方の鋳造ロール表面に支持された溶融金属の鋳造溜めを形成する金属供給システムと、
    ロール間隙の端付近で流出しないよう鋳造溜めの溶融金属を囲込む一対の閉止板と、
    鋳造ロールを相互回転方向に駆動してロール間隙から下方に送給される金属凝固ストリップを生み出すロール駆動機構と、
    ロールが他方ロールに対し接近・離反動できるよう一対の可動ロール台車に取付けられた鋳造ロールの少なくとも一方と、
    対の可動ロール台車の各々に１つずつ作用して前記一方のロールを他方ロールの方へと偏寄させる一対の台車駆動ユニットと、
    鋳造作業中に鋳造ロールの一方端から他方端へ向かう方向に沿った単位長さあたりのロール分離力が２〜４．５ニュートン／ｍｍに調整されるよう作動を制御して台車駆動ユニットを位置決めできる制御システムと
    からなる金属ストリップ連続鋳造装置。
11. 台車駆動ユニットがサーボ機構からなる、請求項１０の装置。
12. 台車駆動ユニットがロール偏寄ユニットからなり、そのロール偏寄ユニットが、
    相応するロール台車に接続された推力伝達構造と、
    推力反応構造と、
    推力反応構造と推力伝達構造との間に作用して推力伝達構造と相応するロール台車に推力を加える推力発生器と、
    推力反応構造の位置を変えるよう作動可能な位置決めユニットとからなる、請求項１０の装置。
13. 前記制御システムが前記一方のロールを動かすよう作動可能な、請求項１０の装置。
14. 請求項１乃至９のいずれかで限定される方法によって造られる方法ストリップ。
15. 請求項１０乃至１３のいずれかで限定される装置によって造られる金属ストリップ。