JP5976087B2 - 薄板製造装置における鋳造ロールの損傷防止装置 - Google Patents

Description

本出願は、薄板製造装置において異物の混入から鋳造ロールの損傷を防止するためのものである。

薄板鋳造（ｓｔｒｉｐ ｃａｓｔｉｎｇ）工程は、溶鋼から直接薄板のストリップを生産する工程で、熱間圧延工程を省略して製造原価、設備投資費用、エネルギー使用量及び公害ガス排出量などを画期的に低減させることができる新たな鉄鋼工程プロセスである。

特に、双ロール式薄板鋳造工程において鋳造ロールの上部に注入された溶鋼が入れられた空間を湯面と呼ぶ。このような湯面で成長するスカル性異物、エッジダムなどで発生した粉末耐火物異物、鋳造ロールの側面で成長するスカルなどによって鋳造ロールの表面が損傷する場合が頻繁に発生する。

このような鋳造ロール表面の損傷は、薄板の品質に直接的な影響を及ぼすため、異物から鋳造ロールの表面を保護するのは極めて重要である。上述の異物から鋳造ロールの表面を保護するための技術としては、例えば、韓国公開特許第２００５−００６５０６１号（「双ロール型薄板製造装置における異物混入からの鋳造ロールの損傷防止方法」、公開日：２００５年６月２９日）に開示されている。

しかし、上述の従来文献（韓国公開特許第２００５−００６５０６１号）では、ロールギャップ制御を行う位置制御モード中に鋳造ロールに異物が混入した場合、鋳造ロールの圧下を行う圧下力制御モードに転換し、異物が抜け出した後は圧下力制御モードから再び位置制御モードに戻るようになる。従って、２つの制御モードの相互転換及び還元による遅延時間のため異物を除去するためにかかる時間が非常に長く、実収率が低下するという問題点がある。

一方、上述の薄板鋳造工程において凝固した薄板を引き出すためには、リーダストリップを二つの鋳造ロールの間に挿入し、リーダストリップに溶鋼が融着されたら引き出すという過程を経る。このとき、リーダストリップに溶鋼を安定的に融着させるためには、鋳造初期に鋳造ロールシリンダを用いて鋳造ロールを高い圧力（約２０トン以上の力）で加圧しなければならない。また、エッジダムによるシール状態を良好にし、薄板の引抜を容易にするためには、二つの鋳造ロール間の間隔（ロールギャップ）を軸方向に対して一定に制御する必要がある。

しかし、二つの鋳造ロール間の間隔（ロールギャップ）を測定するためのロールギャップ測定センサから出力される値そのものは時間による変動が激しく、上記値に基づいて二つの鋳造ロール間の間隔（ロールギャップ）を制御する場合、エッジダムによるシール状態が不良になり、特に二つの鋳造ロールの間に湯面スカルのような異物が混入した場合、鋳造ロールの表面を損傷しかねないという問題点がある。

関連の従来技術は、例えば、韓国公開特許第２０１１−００６９５９８号（「双ロール式薄板鋳造工程における薄板ウェッジ制御装置及びその制御方法」、公開日：２０１１年６月２３日）に開示されている。

韓国公開特許第２００５−００６５０６１号（「双ロール型薄板製造装置における異物混入からの鋳造ロールの損傷防止方法」、公開日：２００５年６月２９日） 韓国公開特許第２０１１−００６９５９８号（「双ロール式薄板鋳造工程における薄板ウェッジ制御装置及びその制御方法」、公開日：２０１１年６月２３日）

本出願の目的は、鋳造進行中にロール圧下力を制御することなくロールギャップの制御だけで異物を除去して鋳造ロール表面の損傷を低減させ、異物を除去するためにかかる時間を減少させることで実収率を増加させることができる鋳造ロールの損傷防止装置及び方法を提供することにある。

また、本出願の目的は、鋳造初期に溶鋼をリーダストリップに安定的に融着させ、エッジダムによるシール状態を良好にし、異物による鋳造ロール表面の損傷を低減させることができる鋳造ロールの損傷防止装置を提供することにある。

本発明の一実施形態によると、既に設定されたロールギャップを維持するための圧力目標値に応じて鋳造ロールを加圧する薄板鋳造工程における上記鋳造ロールの損傷を防止する装置において、上記鋳造ロールのロール圧下力のサイズを測定するロール圧下力測定部と、上記測定されたロール圧下力のサイズに基づいて上記鋳造ロールに異物が混入されたか否かを判断する異物混入判断部と、上記判断の結果、異物が混入した場合、既に設定されたロールギャップに予め設定されたロールギャップの量を加算したロールギャップ命令値を生成するロールギャップ命令値生成部と、上記生成されたロールギャップ命令値に基づいて上記鋳造ロールのロールギャップを制御するロールギャップ制御部と、を含む鋳造ロールの損傷防止装置を提供する。

本発明の一実施形態によると、上記ロールギャップ制御部は、予め設定された時間の間だけ上記生成されたロールギャップ命令値に基づいて鋳造ロールのロールギャップを制御し、予め設定された時間が経過した後は、上記既に設定されたロールギャップに応じて上記鋳造ロールのロールギャップを制御することができる。

本発明の一実施形態によると、上記予め設定されたロールギャップの量は上記測定されたロール圧下力のサイズに比例する値であることができる。

本発明の一実施形態によると、上記予め設定された時間は数秒以内であることができる。

本発明の一実施形態によると、上記鋳造ロールの損傷防止装置は、上記鋳造ロールを構成する駆動ロールと固定ロールとのロールギャップを測定するロールギャップ測定部と、上記測定されたロールギャップから上記駆動ロール及び固定ロールの軸方向に対してロールギャップ偏差を求めるロールギャップ偏差演算部と、上記測定されたロールギャップ偏差を低域通過フィルタリングする低域通過フィルタ部と、上記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差を上記圧力目標値に補償した新たな圧力目標値に応じて上記ロールギャップ偏差を制御する一対の鋳造ロールシリンダと、を含むことができる。

本発明の一実施形態によると、上記一対の鋳造ロールシリンダは、上記駆動ロールの軸方向一側から上記駆動ロールを加圧する第１鋳造ロールシリンダと、上記駆動ロールの軸方向他側から上記駆動ロールを加圧する第２鋳造ロールシリンダと、を含むことができる。

本発明の一実施形態によると、上記鋳造ロールの軸方向に対して異物が混入した側の鋳造ロールシリンダの圧力目標値は増加し、異物が混入しなかった側の鋳造ロールシリンダの圧力目標値は減少することができる。

本発明の一実施形態によると、上記一対の鋳造ロールシリンダの一方は、上記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に基づいた値を上記圧力目標値に加算した新たな圧力目標値に応じて上記駆動ロールを加圧し、上記一対の鋳造ロールシリンダの他方は、上記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に基づいた値を上記圧力目標値に減算した新たな圧力目標値に応じて上記駆動ロールを加圧することができる。

本発明の一実施形態によると、上記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に基づいた値は、上記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に一定の定数を掛けた値であることができる。

本発明の一実施形態によると、上記ロールギャップ偏差は、上記第１鋳造ロールシリンダが配置された側の上記駆動ロールと上記固定ロールとのロールギャップから上記第２鋳造ロールシリンダが配置された側の上記駆動ロールと上記固定ロールとのロールギャップを引いた値であることができる。

本発明の一実施形態によると、上記一対の鋳造ロールシリンダは、リーダストリップに凝固した溶鋼が上記鋳造ロールを抜け出す時点で動作することができる。

本発明の一実施形態によると、異物が混入された場合、既に設定されたロールギャップに予め設定されたロールギャップの量を加算して鋳造ロールのロールギャップを制御することにより、ロール圧下力を制御することなくロールギャップの制御だけで異物を除去して異物による鋳造ロールの損傷を防止することができ、異物を除去するためにかかる時間を減少させて実収率を増加させることができる。

また、本発明の一実施形態によると、ロールギャップ偏差を低域通過フィルタリングさせ、低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差を既に設定された圧力目標値に補償した新たな圧力目標値に応じてロールギャップ偏差を制御することにより、エッジダムによるシール状態を良好にし、異物による鋳造ロール表面の損傷を低減させることができる。

本発明の第１実施形態による双ロール式薄板製造装置における鋳造ロールの損傷防止装置の全体構成図である。 鋳造ロールに混入された異物を示した図面である。 本発明の第１実施形態による鋳造ロールの損傷防止装置のロールギャップ、圧下力、鋳造ロールの速度を示した図面である。 本発明の第１実施形態による双ロール式薄板製造装置における鋳造ロールの損傷防止方法を説明する流れ図である。 本発明の第２実施形態による双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールの損傷防止装置の構成図である。 本発明の第２実施形態による時間に従って実測されたロールギャップ偏差及び低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差を示した図面である。 本発明の第２実施形態による双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールシリンダの動作開始時点を説明するための図面である。 本発明の第２実施形態による（ａ）鋳造ロールの制御前のロールギャップ偏差、及び（ｂ）鋳造ロールの制御後のロールギャップ偏差を示した図面である。 本発明の第２実施形態による双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールシリンダの制御方法を説明するための流れ図である。

以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供するものである。従って、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張することがある。

図１は本発明の第１実施形態による双ロール式薄板製造装置における鋳造ロールの損傷防止装置の全体構成図で、ロール圧下力測定部１１１、ロールギャップ測定部１１２、異物混入判断部１１０、ロールギャップ命令値生成部１２０、減算器ＳＵＢ、ロールギャップ制御部１３０、及び厚さ補償器１４０を含むことができる。

まず、図１を参照して双ロール式薄板製造装置１００を簡略に説明すると、溶解炉で製錬された溶鋼６２をレードル６１に受け、溶鋼６２を臨時貯蔵所に該当するタンディッシュ６３で受鋼する。タンディッシュ６３に受鋼された溶鋼６２は、溶鋼量制御装置６４及びノズル６５を介して鋳造ロール（固定ロール）１と鋳造ロール（駆動ロール）２との間に存在する区間であるサンプに注入する。

このような一対の鋳造ロール（固定ロール及び駆動ロール）１、２には、駆動ロールシリンダ６７（図５の図面符号３２、３４に対応する）及び固定ロールシリンダ６８によって鋳造ロール１、２が並進運動できるように駆動ロールチャック７１及び固定ロールチャック７２が設置される。また、鋳造ロール１、２が駆動ロールモータ６９及び固定ロールモータ７０から伝達された回転運動をするために、鋳造ロール１、２はベアリングによって駆動ロールチャック７１及び固定ロールチャック７２と連結される。なお、製造された薄板７５が目標厚さに合わせて製造することができるように、厚さ計７６が設置される。

一方、図２は鋳造ロールに混入された異物を示した図面であり、図３は本発明の第１実施形態による鋳造ロールの損傷防止装置のロールギャップ、圧下力、鋳造ロールの速度を示した図面である。

以下では、図１から図３を参照して、本発明の第１実施形態による鋳造ロールの損傷防止装置について詳細に説明する。

まず、ロール圧下力測定部１１１は、既に設定されたロールギャップに応じて鋳造ロール１、２のロールギャップ制御が行われる間に鋳造ロール１、２のロール圧下力のサイズを測定することができる。測定されたロール圧下力を異物混入判断部１１０に伝達することができる。

異物混入判断部１１０は、測定されたロール圧下力のサイズに基づいて鋳造ロール１、２の間に異物が混入されたか否かを判断することができる。即ち、異物（図２の２１１参照）が鋳造ロールの間に混入すると、図３の（ｄ）に示されているように、ロール圧下力３１０が瞬間的に上昇するため、測定されたロール圧下力のサイズに基づいて鋳造ロール１、２に異物が混入したか否かを判断することができる。判断結果を測定されたロール圧下力とともにロールギャップ命令値生成部１２０に伝達することができる。

一方、ロールギャップ命令値生成部１２０は、判断結果、異物が混入した場合、既に設定されたロールギャップに予め設定されたロールギャップの量を加算して新たなロールギャップ命令値を生成することができる。

具体的には、ロールギャップ命令値生成部１２０のうちロールギャップ補償部１２１は測定されたロール圧下力のサイズに比例するように予め設定されたロールギャップの量を加算器ＡＤＤに伝達することができ、加算器ＡＤＤは既に設定されたロールギャップにロールギャップ補償部１２１から伝達された予め設定されたロールギャップの量を加算してロールギャップ命令値を生成することができる。生成されたロールギャップ命令値は減算器ＳＵＢに伝達されることができる。ここで、予め設定されたロールギャップの量は、測定されたロール圧下力に比例する値、または測定されたロール圧下力に一定の定数を掛けた値であることができる。

本発明の一実施形態によると、厚さ計７６で測定された薄板の厚さは厚さ補償器１４０に伝達されることができ、厚さ補償器１４０は測定された薄板の厚さに基づいて目標厚さを維持するためのロールギャップ補償値を生成することができる。その後、生成されたロールギャップ補償値は、加算器ＡＤＤによって上述の生成されたロールギャップ命令値に加えられ、新たなロールギャップ命令値を生成するように構成することもできる。

一方、減算器ＳＵＢは、ロールギャップ命令値生成部１２０から伝達されたロールギャップ命令値と鋳造ロールギャップ測定部１１２で測定したロールギャップ測定値とのロールギャップ誤差を生成し、生成されたロールギャップ誤差をロールギャップ制御部１３０に伝達することができる。

また、ロールギャップ制御部１３０は、減算器ＳＵＢから伝達されたロールギャップ誤差に基づいて鋳造ロール１、２のロールギャップがロールギャップ命令値生成部１２０から伝達されたロールギャップ命令値を追従するように（ロールギャップ誤差が０になるように）鋳造ロール１、２のロールギャップを制御することができる。

一方、図３には本発明の第１実施形態による鋳造ロールの損傷防止装置のロールギャップ、圧下力、鋳造ロールの速度が示されている。図３の（ａ）は時間による駆動側鋳造ロールのロールギャップを、（ｂ）は時間による固定側鋳造ロールのロールギャップを、（ｃ）は時間による駆動側鋳造ロールのロール圧下力を、（ｄ）は時間による固定側鋳造ロールのロール圧下力を、（ｅ）は時間による鋳造ロールの回転速度を意味する。

図３に示されているように、既に設定されたロールギャップ命令値に応じて鋳造ロールのロールギャップ制御が行われる間に、固定側鋳造ロールに異物が混入されると、固定側のロール圧下力のサイズが瞬間的に大きくなる（（ｄ）の３１０参照）。これにより、異物を除去するための新たなロールギャップ命令値３０１を追従するように、駆動側鋳造ロールのロールギャップ（（ａ）の３０２参照）及び固定側鋳造ロールのロールギャップ（（ｂ）の３０２参照）が順調に制御されることが分かる。

ここで、ロールギャップ制御部１３０は、予め設定された時間（Ｔ）、例えば、数秒以内の間だけ異物を除去するためのロールギャップ制御が行われ、予め設定された時間（Ｔ）が経過すると、既に設定されたロールギャップ命令値に応じて鋳造ロールのロールギャップ制御を行うことができる。即ち、数秒以内のロールギャップの制御だけで鋳造ロールを保護するための異物の除去を十分に行うことができる。

一方、図４は本発明の第１実施形態による鋳造ロールの損傷防止方法を説明する流れ図である。

以下では、図１から図４を参照して本発明の第１実施形態による鋳造ロールの損傷防止方法について説明する。但し、発明の簡明化のために図１から図３で説明された事項と重複する説明を省略する。

図１から図４を参照すると、まず、ロール圧下力測定部１１１は、既に設定されたロールギャップ命令値に応じて鋳造ロール１、２のロールギャップ制御が行われる間に鋳造ロール１、２のロール圧下力のサイズを測定することができる（Ｓ４０１）。また、測定されたロール圧下力を異物混入判断部１１０に伝達することができる。

次に、異物混入判断部１１０は、測定されたロール圧下力のサイズに基づいて鋳造ロール１、２に異物が混入されたか否かを判断することができる（Ｓ４０２）。即ち、異物が鋳造ロールの間に混入すると、図３の（ｄ）に示されているように、ロール圧下力３１０が瞬間的に上昇するため、測定されたロール圧下力のサイズに基づいて鋳造ロール１、２に異物が混入されたか否かを判断することができる。判断結果を測定されたロール圧下力とともにロールギャップ命令値生成部１２０に伝達することができる。

なお、ロールギャップ命令値生成部１２０は、異物が混入された場合、既に設定されたロールギャップに予め設定されたロールギャップの量を加算して新たなロールギャップ命令値を生成することができる（Ｓ４０３）。

即ち、ロールギャップ命令値生成部１２０のうちロールギャップ補償部１２１は測定されたロール圧下力のサイズに比例するように予め設定されたロールギャップの量を加算器ＡＤＤに伝達することができ、加算器ＡＤＤは既に設定されたロールギャップにロールギャップ補償部１２１から伝達された予め設定されたロールギャップの量を加算してロールギャップ命令値を生成することができる。生成されたロールギャップ命令値をｂ減算器ＳＵＢに伝達することができる。ここで、予め設定されたロールギャップの量は測定されたロール圧下力に比例する値であることができる。

最後に、ロールギャップ制御部１３０は、生成されたロールギャップ命令値に基づいて鋳造ロール１、２のロールギャップを制御することができる（Ｓ４０４）。

一方、図５は本発明の第２実施形態による双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールの損傷防止装置の構成図であり、図６は本発明の第２実施形態による時間に従って実測されたロールギャップ偏差及び低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差を示した図面であり、図７は本発明の第２実施形態による双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールシリンダの動作開始時点を説明するための図面である。また、図８は本発明の第２実施形態による（ａ）制御前のロールギャップ偏差、及び（ｂ）制御後のロールギャップ偏差を示した図面である。

また、上述の双ロール式薄板の製造設備に適用される本発明の第２実施形態による鋳造ロールの損傷防止装置は、図５に示されているように、一対の鋳造ロールシリンダ３２、３４、圧力測定部２１、２２、ロールギャップ測定部１０、１１、ロールギャップ偏差演算部５１０、低域通過フィルタ部５２０、及び制御部５３０を含むことができる。

以下では、図５から図８を参照して本発明の第２実施形態による双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールの損傷防止装置について詳細に説明する。本発明の第２実施形態による鋳造ロールの損傷防止装置は、鋳造初期に既に設定されたロールギャップを維持するための圧力目標値に応じて鋳造ロールを加圧しながら（少なくとも２０トン以上の力で）ロールギャップ偏差制御（「ウェッジ制御」とも呼ぶ）を行う場合に主に適用されるが、これに限定されず、鋳造が進行中の場合にも、上述の図１から図４に関連した第１実施形態と組み合わせて用いることができる。

図５に示されているように、駆動ロール２の幅方向に一対の鋳造ロールシリンダ３２、３４が配置され、一対の鋳造ロールシリンダ３２、３４は、既に設定されたロールギャップを維持するための圧力目標値に応じてシリンダ駆動部３１、３３によって駆動ロール２を固定ロール１の方向に（少なくとも２０トン以上の力で）加圧するように構成される。

具体的には、第１鋳造ロールシリンダ３２は駆動ロール２の軸方向一側から駆動ロール２を固定ロール１に向かって加圧し、第２鋳造ロールシリンダ３４は駆動ロール２の軸方向他側から駆動ロール２を固定ロール１に向かって加圧することができる。

一方、２つの圧力測定部２１、２２は、一対の鋳造ロールシリンダ３２、３４の内部圧力をそれぞれ測定し、測定された一対の鋳造ロールシリンダ３２、３４の内部圧力を制御部５３０内の第２誤差演算部５３３及び第４誤差演算部５３６に伝達することができる。２つの圧力測定部２１、２２としては、例えば、圧力センサを用いることができる。

また、駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップを測定するために、２つのロールギャップ測定部１０、１１が駆動ロール２及び固定ロール１の一端と他端に備えられ、測定されたロールギャップはロールギャップ偏差演算部５１０に伝達されることができる。上述のロールギャップ測定部１０、１１としては、例えば、ＬＶＤＴ（Ｌｉｎｅａｒ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）のようなロールギャップセンサ（ｒｏｌｌ ｇａｐ ｓｅｎｓｏｒ）を用いることができる。

なお、ロールギャップ偏差演算部５１０は、測定されたロールギャップから固定ロール１及び駆動ロール２の軸方向に対してロールギャップ偏差を求めることができる。

具体的には、第１ロールギャップ測定部１０で求めたロールギャップ（「固定側ロールギャップ」とも呼ぶ）、即ち、駆動ロール２の軸方向に対して第１鋳造ロールシリンダ３２が配置された側の駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップから第２ロールギャップ測定部１１で求めたロールギャップ（「駆動側ロールギャップ」とも呼ぶ）、即ち、第２鋳造ロールシリンダ３４が配置された側の駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップを減算してロールギャップ偏差を求めることができる。駆動ロール２及び固定ロール１の軸方向に対して求めたロールギャップ偏差は低域通過フィルタ部５２０に伝達することができる。

一方、低域通過フィルタ部５２０は、ロールギャップ偏差演算部５１０で求めたロールギャップ偏差を低域通過フィルタリングすることができる。

即ち、図６に示されているように、ロールギャップ測定部１０、１１を通じて求めたロールギャップ偏差６０１は時間による変動が激しく、このような値に基づいて二つの鋳造ロール１、２のロールギャップを制御する場合、エッジダムによるシール状態が不良になる。特に、二つの鋳造ロール１、２の間に湯面スカルのような異物が鋳造ロール１、２に混入する場合、鋳造ロール１、２の表面を損傷しかねないという問題がある。

従って、本発明の第２実施形態によると、ロールギャップ測定部１０、１１を通じて求めたロールギャップ偏差６０１を低域通過フィルタリング（低域通過フィルタリングされた信号は図面符号６０２参照）させることにより、時間による変動を人為的に鈍感にさせることで、エッジダムによるシール状態を良好にし、異物による鋳造ロール表面の損傷を低減させることができる。

一方、制御部５３０は、図５に示されているような構成を有することができる。以下では、これについて詳細に説明する。

図５に示されているように、低域通過フィルタ部５２０でフィルタリングされたロールギャップ偏差はロールギャップ偏差補償部５３１に伝達されることができ、ロールギャップ偏差補償部５３１はロールギャップ偏差の入力を受けてロールギャップ偏差の補償信号を生成することができる。ここで、ロールギャップ偏差の補償信号は、例えば、低域通過フィルタ部５２０から伝達された低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に一定の定数を掛けた値であることができる。生成されたロールギャップ偏差の補償信号は、第１誤差演算部５３２及び第３誤差演算部５３５に伝達することができる。

第１誤差演算部５３２は、既に設定された圧力目標値にロールギャップ偏差補償部５３１から伝達されたロールギャップ偏差の補償信号を「加算」することにより、新たな圧力目標値を生成することができる。生成された新たな圧力目標値は第２誤差演算部５３３に伝達することができる。

第２誤差演算部５３３は、第１誤差演算部５３２から伝達された新たな圧力目標値と第１圧力測定部２１で測定された第１鋳造ロールシリンダ３２の内部圧力との圧力誤差を演算した後、第１鋳造シリンダ制御部５３４に伝達することができる。

その後、第１鋳造シリンダ制御部５３４は、第２誤差演算部５３３から伝達された圧力誤差に基づいて第１鋳造ロールシリンダ３２を制御するための制御信号を生成することができる。生成された制御信号によってシリンダ駆動部３１は、第１鋳造ロールシリンダ３２を制御して駆動ロール２を加圧することができる。上述の第１鋳造シリンダ制御部５３４は、例えば、比例制御（Ｐ）、比例微分制御（ＰＤ）、及び比例−微分−積分（ＰＩＤ）制御器のうちいずれか一つで具現することができる。

同様に、第３誤差演算部５３５は、既に設定された圧力目標値にロールギャップ偏差補償部５３１から伝達されたロールギャップ偏差の補償信号を「減算」することにより、新たな圧力目標値を生成することができる。生成された新たな圧力目標値は第４誤差演算部５３６に伝達することができる。

第４誤差演算部５３６は、第３誤差演算部５３５から伝達された新たな圧力目標値と第２圧力測定部２２で測定された第２鋳造シリンダ３４の内部圧力との圧力誤差を演算した後、第２鋳造シリンダ制御部５３７に伝達することができる。

その後、第２鋳造シリンダ制御部５３７は、第４誤差演算部５３６から伝達された圧力誤差に基づいて第２鋳造ロールシリンダ３４を制御するための制御信号を生成することができる。生成された制御信号によってシリンダ駆動部３３は、第２鋳造ロールシリンダ３４を制御して駆動ロール２を加圧することができる。上述の第２鋳造シリンダ制御部５３７も、例えば、比例制御（Ｐ）、比例微分制御（ＰＤ）、及び比例−微分−積分（ＰＩＤ）制御器のうちいずれか一つで具現することができる。

即ち、上述の構成により、鋳造ロール１、２の軸方向に対して異物が混入された側の鋳造ロールシリンダの圧力目標値は増加し、異物が混入されなかった側の鋳造ロールシリンダの圧力目標値は減少するように制御し、時間による変動を人為的に鈍感にさせることにより、エッジダムによるシール状態を良好にし、異物による鋳造ロール表面の損傷を低減させることができる。

一方、図７は本発明の第２実施形態による双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールシリンダの動作開始時点を説明するための図面である。

図７に示されているように、薄板の鋳造のためにリーダストリップ３が二つの鋳造ロール１、２の間に挿入され（（ａ）参照）、その後、溶鋼４がリーダストリップ３に融着されて、凝固した溶鋼（薄板）は二つの鋳造ロール１、２から抜け出し始める（（ｂ）参照）。続いて、図面符号（ｃ）から（ｆ）の順に薄板を鋳造するようになる。

ここで、リーダストリップ３に溶鋼を安定的に融着させるためには、鋳造初期に鋳造ロールシリンダを用いて鋳造ロールを高い圧力（少なくとも２０トン以上の力）で加圧しなければならない。従って、本発明の一実施形態によると、鋳造ロールシリンダを、リーダストリップ３に凝固した溶鋼が駆動ロール２及び固定ロール１を抜け出す時点、即ち、図７の（ｂ）の時点で動作させることにより、リーダストリップ３に溶鋼４が安定的に融着されるようにすることができる。

一方、図８は本発明の第２実施形態による（ａ）制御前のロールギャップ偏差、及び（ｂ）制御後のロールギャップ偏差を示した図面である。

図８の（ａ）に示されているように、本発明の第２実施形態による鋳造ロールの制御前には、駆動ロール２の軸方向に対して、第１鋳造ロールシリンダ３２が配置された側の駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップ８０１と、第２鋳造ロールシリンダ３４が配置された側の駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップ８０２とは、ロールギャップ偏差があることが分かる。

しかし、図８の（ｂ）に示されているように、本発明の第２実施形態による鋳造ロール制御後には、駆動ロール２の軸方向に対して、第１鋳造ロールシリンダ３２が配置された側の駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップ８０１と、第２鋳造ロールシリンダ３４が配置された側の駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップ８０２とは、ロールギャップ偏差が著しく低減することが分かる。

上述の通り、本発明の一実施形態によると、センサを用いて求めた薄板のロールギャップ偏差を低域通過フィルタリングさせ、低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差を既に設定された圧力目標値に補償した新たな圧力目標値に応じて駆動ロールを加圧することにより、エッジダムによるシール状態を良好にし、異物による鋳造ロール表面の損傷を低減させることができる。

また、本発明の他の実施形態によると、リーダストリップに凝固した溶鋼が駆動ロール及び固定ロールを抜け出す時点で鋳造ロールシリンダを動作させることにより、鋳造初期に溶鋼をリーダストリップに安定的に融着させることができる。

一方、図９は本発明の第２実施形態による双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールシリンダの制御方法を説明するための流れ図である。

以下では、図５から図９を参照して双ロール式薄板鋳造工程における鋳造ロールシリンダの制御方法について詳細に説明する。但し、発明の簡明化のために図５から図８で説明された事項と重複する説明を省略する。

まず、ロールギャップ測定部１０、１１は、駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップを測定することができる（Ｓ９０１）。測定されたロールギャップはロールギャップ偏差演算部５１０に伝達することができる。

次に、ロールギャップ偏差演算部５１０は、駆動ロール２及び固定ロール１によって鋳造される薄板のロールギャップ偏差を求めることができる（Ｓ９０２）。求められたロールギャップ偏差は低域通過フィルタ部５２０に伝達されることができる。ここで、ロールギャップ偏差は、第１鋳造ロールシリンダ３２が配置された側の駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップから第２鋳造ロールシリンダ３４が配置された側の駆動ロール２と固定ロール１とのロールギャップを引いた値であることができる。

その後、低域通過フィルタ部５２０は、ロールギャップ偏差演算部５１０で求めたロールギャップ偏差を低域通過フィルタリングすることができる（Ｓ９０３）。

最後に、鋳造ロールシリンダ３２、３４は、低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差を既に設定された圧力目標値に補償した新たな圧力目標値に応じて駆動ロール２を加圧することができる（Ｓ９０４）。

上述の通り、本発明の一実施形態によると、センサを用いて求めた薄板のロールギャップ偏差を低域通過フィルタリングさせ、低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差を既に設定された圧力目標値に補償した新たな圧力目標値に応じて駆動ロールを加圧することにより、エッジダムによるシール状態を良好にし、異物による鋳造ロール表面の損傷を低減させることができる。

また、本発明の他の実施形態によると、リーダストリップに凝固した溶鋼が駆動ロール及び固定ロールを抜け出す時点で鋳造ロールシリンダを動作させることにより、鋳造初期に溶鋼をリーダストリップに安定的に融着させることができる。

上述の通り、本発明の一実施形態によると、鋳造ロールのロールギャップ制御が行われる間に、異物が混入された場合、既に設定されたロールギャップ命令値に予め設定されたロールギャップの量を加算して鋳造ロールのロールギャップを制御することにより、ロール圧下力を制御することなくロールギャップの制御だけで異物を除去して異物による鋳造ロールの損傷を防止し、異物を除去するためにかかる時間を減少させて実収率を増加させることができる。

本発明の実施形態を説明するにあたり、双ロール式薄板の鋳造装置を例に挙げて説明したが、これは発明の理解を助けるためのものに過ぎず、ベルト式薄板鋳造装置の場合にも適用されることができることは当業者にとって自明である。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。

１、２ 鋳造ロール
３ リーダストリップ
４ 溶鋼
１０、１１ ロールギャップ測定部
２１、２２ 圧力測定部
３１、３３ シリンダ駆動部
３２、３４ 鋳造ロールシリンダ
７６ 厚さ計
１００ 双ロール式薄板製造装置
１１０ 異物混入判断部
１１１ ロール圧下力測定部
１１２ ロールギャップ測定部
１２０ ロールギャップ命令値生成部
１２１ ロールギャップ補償部
１３０ ロールギャップ制御部
１４０ 厚さ補償器
２１１ 異物
５１０ ロールギャップ偏差演算部
５２０ 低域通過フィルタ部
５３０ 制御部
６０１ ロールギャップ偏差
６０２ フィルタリングされたロールギャップ偏差
ＡＤＤ 加算器
ＳＵＢ 減算器

Claims (10)

1. 既に設定されたロールギャップを維持するための圧力目標値に応じて鋳造ロールを加圧する薄板鋳造工程における前記鋳造ロールの損傷を防止する装置において、
   前記鋳造ロールのロール圧下力のサイズを測定するロール圧下力測定部と、
   厚さ計で測定した薄板の厚さを目標厚さに維持するためのロールギャップ補償値を生成する厚さ補償器と、
   前記測定されたロール圧下力のサイズに基づいて前記鋳造ロールに異物が混入したか否かを判断する異物混入判断部と、
   前記判断の結果、異物が混入された場合、既に設定されたロールギャップに予め設定されたロールギャップの量を加算したロールギャップ命令値を生成した後、生成されたロールギャップ命令値に前記ロールギャップ補償値を加算した新たなロールギャップ命令値を生成するロールギャップ命令値生成部と、
   前記新たなロールギャップ命令値と鋳造ロールギャップ測定部で測定したロールギャップ測定値とのロールギャップ誤差を生成する減算器と、
   前記ロールギャップ誤差に基づいて前記鋳造ロールのロールギャップが前記新たなロールギャップ命令値を追従するように前記鋳造ロールの間のロールギャップを制御するロールギャップ制御部と、を含む、鋳造ロールの損傷防止装置。
2. 前記ロールギャップ制御部は、
   予め設定された時間の間だけ前記生成されたロールギャップ命令値に基づいて鋳造ロールのロールギャップを制御し、
   予め設定された時間が経過した後は、前記既に設定されたロールギャップに応じて前記鋳造ロールのロールギャップを制御する、請求項１に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。
3. 前記予め設定されたロールギャップの量は前記測定されたロール圧下力のサイズに比例する値である、請求項１に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。
4. 前記鋳造ロールの損傷防止装置は、
   前記鋳造ロールを構成する駆動ロールと固定ロールとのロールギャップを測定するロールギャップ測定部と、
   前記測定されたロールギャップから前記駆動ロール及び固定ロールの軸方向に対してロールギャップ偏差を求めるロールギャップ偏差演算部と、
   前記測定されたロールギャップ偏差を低域通過フィルタリングする低域通過フィルタ部と、
   前記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差を前記圧力目標値に補償した新たな圧力目標値に応じて前記ロールギャップ偏差を制御する一対の鋳造ロールシリンダと、を含む、請求項１に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。
5. 前記一対の鋳造ロールシリンダは、
   前記駆動ロールの軸方向一側から前記駆動ロールを加圧する第１鋳造ロールシリンダと、
   前記駆動ロールの軸方向他側から前記駆動ロールを加圧する第２鋳造ロールシリンダと、を含む、請求項４に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。
6. 前記鋳造ロールの軸方向に対して異物が混入した側の鋳造ロールシリンダの圧力目標値は増加し、異物が混入しなかった側の鋳造ロールシリンダの圧力目標値は減少する、請求項５に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。
7. 前記一対の鋳造ロールシリンダの一方は、
   前記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に基づいた値を前記圧力目標値に加算した新たな圧力目標値に応じて前記駆動ロールを加圧し、
   前記一対の鋳造ロールシリンダの他方は、
   前記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に基づいた値を前記圧力目標値に減算した新たな圧力目標値に応じて前記駆動ロールを加圧する、請求項５に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。
8. 前記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に基づいた値は、前記低域通過フィルタリングされたロールギャップ偏差に一定の定数を掛けた値である、請求項７に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。
9. 前記ロールギャップ偏差は、前記第１鋳造ロールシリンダが配置された側の前記駆動ロールと前記固定ロールとのロールギャップから前記第２鋳造ロールシリンダが配置された側の前記駆動ロールと前記固定ロールとのロールギャップを引いた値である、請求項５に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。
10. 前記一対の鋳造ロールシリンダは、リーダストリップに凝固した溶鋼が前記鋳造ロールを抜け出す時点で動作する、請求項４に記載の鋳造ロールの損傷防止装置。