JPH09264714A - 急冷凝固法における冷却ロール表面とノズル先端との間隙の測定方法 - Google Patents

急冷凝固法における冷却ロール表面とノズル先端との間隙の測定方法

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JPH09264714A
JPH09264714A JP7468696A JP7468696A JPH09264714A JP H09264714 A JPH09264714 A JP H09264714A JP 7468696 A JP7468696 A JP 7468696A JP 7468696 A JP7468696 A JP 7468696A JP H09264714 A JPH09264714 A JP H09264714A
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JP
Japan
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nozzle
cooling roll
light
gap
tip
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Pending
Application number
JP7468696A
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English (en)
Inventor
Takashi Suhara
俊 須原
Katsumi Kurokawa
克美 黒川
Haruhiko Ishizuka
晴彦 石塚
Toru Sato
徹 佐藤
Takayuki Yanagimoto
隆之 柳本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高温雰囲気下において、冷却ロール表面とノ
ズルの先端との間隙を正確に測定する方法を提供する。 【解決手段】 ノズル3 の射出孔から、高速回転下の冷
却ロール表面2 に溶融金属を噴射し、急冷凝固させて金
属薄帯を製造する際の、冷却ロール表面とノズル先端4
との間隙Lを測定する方法において、ノズル先端面の幅
方向端部の少なくとも一方に、所定寸法Hの段差を設
け、ノズルを、投光器の照射方向と直交する方向9 に、
投光器及び受光器の双方に対して幅方向に相対移動させ
て、照射光を、ノズルに設けた段差を含む範囲にわたっ
て、ノズルの幅方向に走査させて段差寸法hを測定し、
段差寸法hの、所定寸法Hからのずれを算出し、このず
れから、測定した冷却ロール表面とノズル先端との間隙
を較正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高速回転下にあ
る冷却ロール表面にノズルから溶融金属を噴射し、急冷
凝固させて金属薄帯を製造する際の、冷却ロール表面と
ノズルの先端との間隙の測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】単ロール法は、高速回転下にある冷却ロ
ール表面にノズルから溶融金属を噴射し、急冷凝固させ
て金属薄帯を製造する方法の一つであるが、この場合、
製造される金属薄帯の板厚は、ノズルと冷却ロールとの
間隙(ギャップ)の影響を受けることが知られており、
例えば特開昭60−39460 号公報に開示されている。
【0003】ノズルと冷却ロールとの間隙を測定する手
段としては、例えば冷却ロール表面とノズルに対し、投
光器から「溶融金属のロールへの供給位置からロール軸
に至る方向に直交する平行光」または「一定方向を向
き、溶融金属のロールへの供給位置からロール軸に至る
方向に直交し、該方向に(溶融金属のロールへの供給位
置からロール軸に至る方向)等速度で走査したレーザ
光」を照射し、冷却ロール表面とノズルとの隙間を通過
する光を、投光器と対向配置した受光器で受け、受光器
が受けた光の強度、溶融金属のロールへの供給位置から
ロール軸に至る方向の光の幅、または光の強度の時間的
変化から冷却ロール表面とノズル先端との間隔を測定す
る方法があり、この方法を適用した製造装置の一例とし
ては、実公平3−20034 号公報に記載されている。
【0004】この装置は、ノズルと冷却ロール表面との
間隙を小さく(0.5mm 以下) したときに、投光器から照
射したレーザー光線の通過光量が減少するという問題点
を解決するために開発されたものであり、室温において
は10μm 程度の測定精度を有する。
【0005】ところで、ノズルと冷却ロールとの間隙
は、1mm 以下あるいは0.5mm 以下と極微小な値に制御し
ているが、ほんのわずかな外乱でロールとノズルが衝突
する等の致命的な変化を起こすことがある。また、間隙
により薄帯の板厚が影響を受けるために、常にまたは頻
繁に間隙の大きさを測定し、間隙の大きさを修正する必
要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】かかる場合、ノズルは
高温状態( 通常は1000℃以上) になり、一方、冷却ロー
ルは低温( 通常は200 ℃以下) であるため、ノズルと冷
却ロール間に存在する雰囲気ガスには温度・密度勾配が
発生し、これらの間を通過する光を、熱の擾乱等によっ
て屈折する現象が生じ、受光器が受ける光の割合が不安
定になるため、実公平3−20034 号公報に記載された装
置では、光がノズルと冷却ロール間を通過する際に熱の
擾乱によって屈折率が変化し、これによって、前記間隙
の測定値に誤差が生じる場合があり、かかる誤差が生じ
た場合には、前記高温ガス雰囲気状態で較正する必要が
あるが、この装置では、ノズル温度を室温まで下げて較
正しなければならず、これでは、高温ガス雰囲気状態で
の前記間隙を正確に測定することは困難であった。
【0007】また、この誤差を低減する手段としては、
特開平2−112855号公報に、ノズル周囲の高温ガスを、
冷却ロールの回転に伴って生じる風を利用して排除する
ことによって、測定精度を上げる方法が開示されている
が、この方法においても次のような問題点があった。一
般に、このような高精度の測定装置は、測定する時の状
態または近い状態で較正して使用するものである。しか
し、特開平2−112855号公報の方法では、ノズルがロー
ル近くにあり、かつロールが高速回転しているために実
際に測定する状態では較正は不可能であった。そのた
め、室温で較正を行い、その後高温状態にして薄帯を製
造し、その間は定期にまたは常時監視していた。そのた
め、使用条件における較正精度は十分ではなかった。詳
しくいえば、板製造中では冷却ロールの回転に伴って生
じる風を利用してノズル周囲の高温ガスを排除して、室
温での状態、較正時の状態に近づけてはいるが(特開平
2−112855号公報の第1図)、それでもノズルの極周囲
には高温の空気層があり、大きい時は0.05mm程度の誤差
が発生した。
【0008】この発明の目的は、薄帯製造中の状態(ノ
ズルは高温、冷却ロールは低温)で較正を行うことによ
り、冷却ロール表面とノズルの先端との間隙を正確に測
定することができる方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、ノズルの先端面を幅方向中央部と両幅
方向端部とに区分した幅方向中央部に設けたスリット状
の射出孔から、高速回転下にある冷却ロール表面に溶融
金属を噴射し、急冷凝固させて金属薄帯を製造するに当
たり、冷却ロール表面とノズルに対し、投光器から光を
照射し、冷却ロール表面とノズルとの隙間を通過する光
を、投光器と対向配置した受光器で受け、受光器が受け
た光の割合によって冷却ロール表面とノズル先端との間
隙を測定する方法において、ノズル先端面の幅方向端部
の少なくとも一方に、所定寸法の段差を設け、ノズル
を、投光器からの光の照射方向と直交する方向に、投光
器及び受光器の双方に対し相対移動させ、又は、投光器
及び受光器の双方を、対向させたままの状態でノズルに
対してその幅方向に相対移動させて、投光器からの照射
光を、ノズルの先端面の幅方向端部に設けた段差を含む
範囲にわたって、ノズルの幅方向に走査させて段差寸法
を測定し段差寸法を求め、この測定した段差寸法の、前
記所定寸法からのずれを算出し、このずれから、測定し
た冷却ロール表面とノズル先端との間隙を較正すること
を特徴とする冷却ロール表面とノズルの先端との間隙の
測定方法である。
【0010】尚、ここでいうノズル3の先端面4の、幅
方向端部12,13 とは、先端面4の幅端位置4a,4b からそ
れぞれ先端面幅Wの10%までの範囲の先端面部分をい
い、幅方向中央部14とは、両幅方向端部12,13 に挟まれ
た範囲の先端面部分をいうこととする(図1参照)。ま
た、投光器から照射する光には、具体的には「溶融金属
のロールへの供給位置からロール軸に至る方向に直交す
る平行光」または「一定方向を向き、溶融金属のロール
への供給位置からロール軸に至る方向に直交し、該方向
に(溶融金属のロールへの供給位置からロール軸に至る
方向)等速度で走査したレーザ光」を用いることとす
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に従って、冷却ロール1の
表面2とノズル3の先端面4との間隙Lを測定する方法
の一例について図面を参照しながら説明する。図1(a)
〜(c) は、本発明に従う測定方法の実施に使用する代表
的なノズル3の先端の形状((a) が正面図、(b) が平面
図、(c) が側面図)の一例を示したものであり、図2
は、図1に示すノズル3を、溶融金属を冷却ロール1に
噴出する位置に配置したときの、ノズル3と冷却ロール
1をノズル1の正面から眺めたものであり、図3は、ノ
ズル3、冷却ロール1、投光器5、及び受光器7の位置
関係を明らかにするためこれらを側面から眺めたもので
ある。
【0012】本発明は、冷却ロール1の表面2とノズル
3の先端面4との間隙Lを、冷却ロール表面2とノズル
3に対し、投光器5からの光6を照射して、冷却ロール
表面2とノズル3との隙間10を通過させ、この通過した
光6を投光器5と対向配置した受光器7で受け、詳しく
は、強度、溶融金属のロールへの供給位置からロール軸
に至る方向の光の幅、または光の強度の時間的変化の基
準値との比によって測定するものであり、特に、ノズル
先端面4の幅方向端部12,13 の少なくとも一方に、所定
寸法Hの段差8を設け、ノズル3を、投光器5からの光
6の照射方向と直交する方向9(すなわち、ノズル3の
幅方向)に、投光器5及び受光器7の双方に対し相対移
動させ、又は、投光器5及び受光器7の双方を、対向さ
せたままの状態でノズル3に対してその幅方向9に相対
移動させて、投光器5からの照射光6を、ノズル3の先
端面4の幅方向端部に設けた段差8を含む範囲にわたっ
て、ノズル3の幅方向9に走査させて段差寸法hを測定
し、この測定した段差寸法hの、前記所定寸法Hからの
ずれa(a=H−h)を算出し、このずれaから、測定
した冷却ロール表面2とノズル先端4との間隙lを較正
して、実際の前記間隙Lを測定する。
【0013】この較正方法は、具体的には、予め常温雰
囲気下で、図4に示すようにノズル、又は発光器及び受
光器のいずれかを移動させて、段差8の所定寸法Hを測
定しておき、次いで、製板中等のように高温雰囲気下に
おいて段差寸法hを測定して、高温雰囲気下における段
差寸法hが所定寸法Hと同じであれば較正する必要はな
いが、前記段差寸法hが所定寸法Hと異なる場合には、
このずれaから測定した前記間隙lを較正すれば、高温
雰囲気下においても前記間隙Lを正確に実測することが
可能になる。
【0014】尚、段差8の形状は、所定位置(例えば冷
却ロール表面2)からの距離が異なる部分を少なくとも
2か所あればよいので、図1に示すようなステップ状の
段差の他にも、山形状等の種々の形状の段差にしてもよ
く、また、段差8は、図1では射出孔11の全周にわたっ
て配設した例を示したが、ノズル先端面4の幅方向端部
の一方のみ、又は双方のみのように部分的に配設しても
よく、これらについては特に限定はしない。
【0015】上述したところは、本発明の実施の形態の
一部を示したにすぎず、請求の範囲において、種々の変
更を加えることができる。
【0016】本発明は、上述した方法によって前記間隙
Lを適正に設定した後に、ノズル3の先端面4の幅方向
中央部14に設けたスリット状の射出孔11から、高速回転
下にある冷却ロール表面2に溶融金属を噴射することか
ら、均一板厚の金属薄帯や、異なる板厚の金属薄帯を連
続的に製造することが可能になる。
【0017】
【実施例】以下に、本発明の方法によって、冷却ロール
表面とノズルの先端との間隙Lを実際に測定したので以
下に説明する。図1に示すノズル3を用い、ノズル温度
が1100℃である高温雰囲気下で、前記間隙Lの測定を行
った。投光器5からの照射光6には平行光を用い、この
照射光6を、ノズル3を移動させることによって、ノズ
ル3の先端面4の幅方向端部12,13 に設けた段差8を含
む範囲にわたってノズル3の幅方向9に走査させ、照射
光6のノズル3上での走査距離(mm)に対して、冷却ロー
ルからノズル先端面までの距離(mm)を測定した。その結
果を図5に示す。このとき、測定した段差高さhは2.03
0mm であった。なお、この測定をするに当たっては、予
め常温雰囲気下でノズルの段差8の高さHを測定してお
いた。このときの段差高さHは2.005mm であった。
【0018】この結果、段差高さhの値と、予め常温雰
囲気下で測定した段差高さHとのずれa(a=H−h) が0.
025mm となり、このずれaに相当する係数を、高温雰囲
気下で実測した間隙lに乗じることにより、実際の前記
間隙Lを精度良く求めることができた。
【0019】また、参考のため、段差による較正をせず
に高温雰囲気下における前記間隔Lを、光を利用する従
来法で測定したところ、測定値のばらつきが大きく、正
確に前記間隔Lを測定することができなかった。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、冷却ロール表面とノズ
ルの先端との間隙を、常温の場合は勿論のこと、製板中
のような高温雰囲気下においても正確に測定することが
可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) 〜(c) は、本発明に従う測定方法の実施に
使用する代表的なノズル3の先端の形状を示すものであ
り、(a) が正面図、(b) が平面図、(c) が側面図であ
る。
【図2】図1に示すノズル3を、溶融金属を冷却ロール
1に噴出する位置に配置したときの、ノズル3と冷却ロ
ール1をノズル1の正面から眺めたものを拡大して示し
た図である。
【図3】ノズル3、冷却ロール1、投光器5、及び受光
器7の位置関係を明らかにするためこれらを側面から眺
めた図である。
【図4】ノズル、又は発光器及び受光器のいずれかを移
動させて、段差8の所定寸法Hを測定した場合の一例で
ある。
【図5】照射光6がノズル3上を走査した距離(mm)に対
し、冷却ロールからノズル先端面までの距離(mm)を測定
した結果をプロットした図である。
【符号の説明】
1 冷却ロール 2 冷却ロール表面 3 ノズル 4 ノズルの先端面 5 投光器 6 照射光 7 受光器 8 段差 9 ノズルの幅方向 10 冷却ロール表面2 とノズル3 との隙間 11 射出孔 12,13 ノズル先端面4 の幅方向端部 14 ノズル先端面4 の幅方向中央部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 晴彦 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 佐藤 徹 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 柳本 隆之 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノズルの先端面を幅方向中央部と両幅方
    向端部とに区分した幅方向中央部に設けたスリット状の
    射出孔から、高速回転下にある冷却ロール表面に溶融金
    属を噴射し、急冷凝固させて金属薄帯を製造するに当た
    り、冷却ロール表面とノズルに対し、投光器から光を照
    射し、冷却ロール表面とノズルとの隙間を通過する光
    を、投光器と対向配置した受光器で受け、受光器が受け
    た光の割合によって冷却ロール表面とノズル先端との間
    隙を測定する方法において、 ノズル先端面の幅方向端部の少なくとも一方に、所定寸
    法の段差を設け、ノズルを、投光器からの光の照射方向
    と直交する方向に、投光器及び受光器の双方に対し相対
    移動させ、又は、投光器及び受光器の双方を、対向させ
    たままの状態でノズルに対してその幅方向に相対移動さ
    せて、投光器からの照射光を、ノズルの先端面の幅方向
    端部に設けた段差を含む範囲にわたって、ノズルの幅方
    向に走査させて段差寸法を測定し段差寸法を求め、この
    測定した段差寸法の、前記所定寸法からのずれを算出
    し、このずれから、測定した冷却ロール表面とノズル先
    端との間隙を較正することを特徴とする急冷凝固法にお
    ける冷却ロール表面とノズル先端との間隙の測定方法。
JP7468696A 1996-03-28 1996-03-28 急冷凝固法における冷却ロール表面とノズル先端との間隙の測定方法 Pending JPH09264714A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103028711A (zh) * 2012-12-14 2013-04-10 济钢集团有限公司 一种连铸机用对弧仪校准装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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