JPS6068139A - 急冷薄帯の製法 - Google Patents
急冷薄帯の製法Info
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- JPS6068139A JPS6068139A JP17315883A JP17315883A JPS6068139A JP S6068139 A JPS6068139 A JP S6068139A JP 17315883 A JP17315883 A JP 17315883A JP 17315883 A JP17315883 A JP 17315883A JP S6068139 A JPS6068139 A JP S6068139A
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- 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
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
双ロール法つまり、互いに向い合ってそれぞれ互いに平
行な軸心のまわり。こ高速回転する一対の冷却ロールの
間隙内に金属(合金も含む、以下同じ)溶湯を連続供給
し、該冷却口・−ルの抜熱に基く急速凝固によって急冷
薄帯を得る、金属溶湯が・らの直接製板方式が近年開発
されたが、かくして得られる急冷薄帯のとくに板厚制御
に関連してこの明細書に述べる技術内容は、上記双ロー
ル法、直接製板方式に係わる技術分野の一端に位置して
いる。
行な軸心のまわり。こ高速回転する一対の冷却ロールの
間隙内に金属(合金も含む、以下同じ)溶湯を連続供給
し、該冷却口・−ルの抜熱に基く急速凝固によって急冷
薄帯を得る、金属溶湯が・らの直接製板方式が近年開発
されたが、かくして得られる急冷薄帯のとくに板厚制御
に関連してこの明細書に述べる技術内容は、上記双ロー
ル法、直接製板方式に係わる技術分野の一端に位置して
いる。
(従来の技術とその問題点)
双ロール法、直接製板方式による急冷薄帯は、従来溶湯
の供給流量および冷却ロールの周速が一定の条件下で、
板厚のばらつき、板幅の変動(波打ち)などによって形
状不良が発生し易く、コイル状及びシート状の製品とし
たときに占積率、急峻度が問題となる。ここに占積率は
積層試験片群の一定圧力下の積層体積と試料密度の積に
対する試料質量の百分率で与えられ、また急峻度は板の
うねりの最大亭さとうねりのスパンとの比で定義される
。
の供給流量および冷却ロールの周速が一定の条件下で、
板厚のばらつき、板幅の変動(波打ち)などによって形
状不良が発生し易く、コイル状及びシート状の製品とし
たときに占積率、急峻度が問題となる。ここに占積率は
積層試験片群の一定圧力下の積層体積と試料密度の積に
対する試料質量の百分率で与えられ、また急峻度は板の
うねりの最大亭さとうねりのスパンとの比で定義される
。
さて近年、金属溶湯を、冷却面が高速で更新する冷却体
たとえば高速回転する単ロール、双ロール又は回転ドラ
ムなどの上に連続して供給し急速凝固させることによっ
て金属溶湯から直接、厚み80μm−、−I H程度の
急冷薄帯を得る直接製板方式が確立しつつある。このよ
うな技術の進歩、発展とともに、溶湯の流量制御やロー
ル周速又は表面温度などの制御に関連した開発研究も進
められつつあるが、双ロール法に関する限り、溶湯タン
ディツシュレベルの制御や2次元マス・フローモデル(
湯の幅拡がり、パドルの時間的変化は考慮されない)に
すぎずして、供給溶湯の動的な変fヒ、ロール表面温度
の上昇に伴う凝固係数の変化に由来する板厚変化に十分
追従し得るようなモデルはなお与えられていない。
たとえば高速回転する単ロール、双ロール又は回転ドラ
ムなどの上に連続して供給し急速凝固させることによっ
て金属溶湯から直接、厚み80μm−、−I H程度の
急冷薄帯を得る直接製板方式が確立しつつある。このよ
うな技術の進歩、発展とともに、溶湯の流量制御やロー
ル周速又は表面温度などの制御に関連した開発研究も進
められつつあるが、双ロール法に関する限り、溶湯タン
ディツシュレベルの制御や2次元マス・フローモデル(
湯の幅拡がり、パドルの時間的変化は考慮されない)に
すぎずして、供給溶湯の動的な変fヒ、ロール表面温度
の上昇に伴う凝固係数の変化に由来する板厚変化に十分
追従し得るようなモデルはなお与えられていない。
(発想の端緒)
そこで発明者らは、上記の問題を解決すべく研究を重ね
た結果、形状良好でかつ一定厚み、幅Qこなる急冷薄帯
を得るには、出側板厚を実測し、これにより所定の厚み
との偏差を算出し、これを湯面高さに換算し、時間遅れ
を考慮した微分方程式モデルに基づいて溶湯流量を適切
に設定することの必要性を見出した。
た結果、形状良好でかつ一定厚み、幅Qこなる急冷薄帯
を得るには、出側板厚を実測し、これにより所定の厚み
との偏差を算出し、これを湯面高さに換算し、時間遅れ
を考慮した微分方程式モデルに基づいて溶湯流量を適切
に設定することの必要性を見出した。
(発明の目的)
上記の点に着目して検討を進めることにより得られた知
見に基づいて形状良好な一定の幅、厚みを有する長尺、
広巾の急冷薄帯を大量にしかも安定して生産し得る、有
利な製造法を与えることがこの発明の目的である。
見に基づいて形状良好な一定の幅、厚みを有する長尺、
広巾の急冷薄帯を大量にしかも安定して生産し得る、有
利な製造法を与えることがこの発明の目的である。
(発明の構成)
互いに向い合ってそれぞれ互いに平行な軸心のまわりに
高速回転する一対の冷却ロールの間隙内に金属溶湯をそ
の供給ノズルから連続的に流下させ、該冷却ロールの抜
熱に基く急速凝固によって急冷薄帯とするに当り、該急
冷薄帯の出側板厚D(cIrL)を実測し、目標板厚D
′との偏差ΔDをめ下記式に従う供給溶湯量ui(cr
fL3/ s )を調整して、該偏差ΔDを零に制御し
形状良好な均一板厚の薄帯を得ることを特徴とする急冷
薄帯の製法。
高速回転する一対の冷却ロールの間隙内に金属溶湯をそ
の供給ノズルから連続的に流下させ、該冷却ロールの抜
熱に基く急速凝固によって急冷薄帯とするに当り、該急
冷薄帯の出側板厚D(cIrL)を実測し、目標板厚D
′との偏差ΔDをめ下記式に従う供給溶湯量ui(cr
fL3/ s )を調整して、該偏差ΔDを零に制御し
形状良好な均一板厚の薄帯を得ることを特徴とする急冷
薄帯の製法。
h
ui= D−W −V −p□+ 0π’−p20 =
function (D 、 h 、 R)h=D”
V/4K” ρ□=ρS/ρノ p2= function (p6. pz )ここに
W:薄帯の板幅(CfIL)、 ■=冷却ロール周速(c1rL/s )、R:冷却ロー
ル半径(cIIL)、 h:冷却ロール間内湯面高さくcTL)、K:凝固係数
(cIrL/sT)、 ρ、:金属溶湯の密度(g/CIfL8)、ρS:急冷
薄帯の密度1/α8)0 出側板厚D(cm)の実測には、超音波板厚計、X線板
厚計又はγ線板厚計を用いることができる。
function (D 、 h 、 R)h=D”
V/4K” ρ□=ρS/ρノ p2= function (p6. pz )ここに
W:薄帯の板幅(CfIL)、 ■=冷却ロール周速(c1rL/s )、R:冷却ロー
ル半径(cIIL)、 h:冷却ロール間内湯面高さくcTL)、K:凝固係数
(cIrL/sT)、 ρ、:金属溶湯の密度(g/CIfL8)、ρS:急冷
薄帯の密度1/α8)0 出側板厚D(cm)の実測には、超音波板厚計、X線板
厚計又はγ線板厚計を用いることができる。
さて第1図に双ロール法直接製板方式にて急冷薄帯を得
る装置を模式図で示し、ここに溶融金属は高周波溶解炉
1にて溶解し注湯ノズル2がら2本の冷却ロール8の間
隙に供給する。ロールtJJ隙・内の溶融金属4は湯面
高さhにて凝固を始め冷却ロール3の間隙出側より板厚
りの急冷薄帯5として排出される。
る装置を模式図で示し、ここに溶融金属は高周波溶解炉
1にて溶解し注湯ノズル2がら2本の冷却ロール8の間
隙に供給する。ロールtJJ隙・内の溶融金属4は湯面
高さhにて凝固を始め冷却ロール3の間隙出側より板厚
りの急冷薄帯5として排出される。
これに対し第2図にて、第1図と等価のタンクモデルを
示す。すなわち流量ui′(crlL8/S)の液体が
供給源1′よりノズル2′を介し、平均断面積C′のタ
ンク4′内に供給され、タンク4′の底に開口するスリ
ットから流iu’(crIL8/s)で流出する場合を
考える。
示す。すなわち流量ui′(crlL8/S)の液体が
供給源1′よりノズル2′を介し、平均断面積C′のタ
ンク4′内に供給され、タンク4′の底に開口するスリ
ットから流iu’(crIL8/s)で流出する場合を
考える。
このとき、タンク4′内湯面高さh′の変化は、下記式
で示される。
で示される。
uo’ = D’ X W’ X V ・−・(C)式
中α:流量係数、A:ノズル断面積、H:供給源1′内
液体のヘッド、 P:同じく圧力、g:重力の加速度、 γ:液体の比重ffi、D’ニスリット厚み、W′ニス
リット幅、■;流出速度である0従って第1図の場合に
は、(a)式左辺の係数0′の代りに、冷却ロール3の
U−ル間隙の平均断面積が、次式 %式%(1) ここにD:急冷薄帯5の出側厚み(a)、R:冷却四−
ル8の半径(cyn )、h:ロール間隙内湯面高さく
cWL)、で与えられることを考慮して、 h ” ” at ”” ui ”o ・p、・・・・(2
)ここにρ□=ρS/pH ρ2 = funojlon (ρz 、 I)B )
、t タui:供給溶湯量(α8/s)、 uo:急冷薄帯5の排出量(cIIL8/s)の関係が
成立し、uoについては第2図に準じて、uo= D
X W X V 曲−(8)ここにD=急冷薄劃側厚み
(cTL)、W:同幅(cIrL)、 ■;ロール周速(cTrL/s) に従う。
中α:流量係数、A:ノズル断面積、H:供給源1′内
液体のヘッド、 P:同じく圧力、g:重力の加速度、 γ:液体の比重ffi、D’ニスリット厚み、W′ニス
リット幅、■;流出速度である0従って第1図の場合に
は、(a)式左辺の係数0′の代りに、冷却ロール3の
U−ル間隙の平均断面積が、次式 %式%(1) ここにD:急冷薄帯5の出側厚み(a)、R:冷却四−
ル8の半径(cyn )、h:ロール間隙内湯面高さく
cWL)、で与えられることを考慮して、 h ” ” at ”” ui ”o ・p、・・・・(2
)ここにρ□=ρS/pH ρ2 = funojlon (ρz 、 I)B )
、t タui:供給溶湯量(α8/s)、 uo:急冷薄帯5の排出量(cIIL8/s)の関係が
成立し、uoについては第2図に準じて、uo= D
X W X V 曲−(8)ここにD=急冷薄劃側厚み
(cTL)、W:同幅(cIrL)、 ■;ロール周速(cTrL/s) に従う。
一方この急冷薄帯出側厚みDについては、凝固体F!1
K(cIIL/sX)ヲ用いて次式のように表わせるの
で、(2)式より、を得る。
K(cIIL/sX)ヲ用いて次式のように表わせるの
で、(2)式より、を得る。
(4)式より、急冷薄帯の出側厚みDは、ロール周速V
、湯面高さhおよび凝固係数によって決定され、定常状
態はロール周速を一定とすると、凝固係数は不変なので
、板厚りは、湯面高さhによって定まるわけである。
、湯面高さhおよび凝固係数によって決定され、定常状
態はロール周速を一定とすると、凝固係数は不変なので
、板厚りは、湯面高さhによって定まるわけである。
一方ロール間隙における湯面高さhは、供給溶湯の屓u
i及び急冷薄帯5の排出出量U。にょって(2)式の如
くマス・フロー則に従い一義的に決められる。よって急
冷薄帯5の出側厚みDを板厚計により実測することによ
り、目標の薄帯厚みD′との板厚偏差ΔD=D’−Dを
め、これに基いて供給溶湯量uiに制御を加えることに
より、上記板厚偏差を最小に制御することができる。す
なわちこの発明は、溶解炉l内圧力Pと、ヘッド高さH
により決まる供給湯量U工を、急冷薄帯5の板厚偏差に
従い制御して出側板厚りを補正し目標の設定値に保つこ
とができる。このようにして均一な板厚、板巾を有し、
従って形状良好な急冷薄帯を安定に得る事ができ、製品
として使用する際の急峻度、占積率も良好となる。以下
、実施例により、その効果を示す。
i及び急冷薄帯5の排出出量U。にょって(2)式の如
くマス・フロー則に従い一義的に決められる。よって急
冷薄帯5の出側厚みDを板厚計により実測することによ
り、目標の薄帯厚みD′との板厚偏差ΔD=D’−Dを
め、これに基いて供給溶湯量uiに制御を加えることに
より、上記板厚偏差を最小に制御することができる。す
なわちこの発明は、溶解炉l内圧力Pと、ヘッド高さH
により決まる供給湯量U工を、急冷薄帯5の板厚偏差に
従い制御して出側板厚りを補正し目標の設定値に保つこ
とができる。このようにして均一な板厚、板巾を有し、
従って形状良好な急冷薄帯を安定に得る事ができ、製品
として使用する際の急峻度、占積率も良好となる。以下
、実施例により、その効果を示す。
第8図は、双ロール法により溶融金属を急速凝固し急冷
薄帯を製造する方法において、(a)ロール周速、供給
湯量とも一定、■)供給湯量を変化させ、ロール周速は
一定、の二つの方法を比較し示す。
薄帯を製造する方法において、(a)ロール周速、供給
湯量とも一定、■)供給湯量を変化させ、ロール周速は
一定、の二つの方法を比較し示す。
第3図(a)に示すようにロール周速、供給湯量とも一
定で、従来の製造方法に従い、所定の板厚を得ようとし
たが、ロール表面温度の変化によってる凝固係数の変r
ヒ、ミル定数によるロールギャップの時間的変化の制約
により、急冷薄帯の出側板厚は変化し、これにより湯面
高さhが変動する〇このような湯面高さのhの変動によ
り薄帯の板厚変動は大きく、また巾方向にも十分な凝固
が得られないため、形状も非常に悪くなった。
定で、従来の製造方法に従い、所定の板厚を得ようとし
たが、ロール表面温度の変化によってる凝固係数の変r
ヒ、ミル定数によるロールギャップの時間的変化の制約
により、急冷薄帯の出側板厚は変化し、これにより湯面
高さhが変動する〇このような湯面高さのhの変動によ
り薄帯の板厚変動は大きく、また巾方向にも十分な凝固
が得られないため、形状も非常に悪くなった。
これに対して、この発明に従い急冷薄帯の出側厚みを超
音波厚み計、X線又はγ線厚み計などにより実測し、第
4・図に示した制御システムにより供給溶湯量uiを制
御することにより、第8図の)に示すようにほぼ均一な
板厚を有する急冷薄帯を得ることができた。
音波厚み計、X線又はγ線厚み計などにより実測し、第
4・図に示した制御システムにより供給溶湯量uiを制
御することにより、第8図の)に示すようにほぼ均一な
板厚を有する急冷薄帯を得ることができた。
なお湯面高さhの時間変化はこの発明により供給溶湯量
により一義的に定める事ができ薄帯製造装置の外乱例え
ばミル定数、振動、雰囲気、冷却などによる変動を極力
最小にする事が可能となる。
により一義的に定める事ができ薄帯製造装置の外乱例え
ばミル定数、振動、雰囲気、冷却などによる変動を極力
最小にする事が可能となる。
この発明の具体的な適用は薄帯製品として、含けい紫電
磁鋼板、ステンレス鋼板、アモルファス合金などを挙げ
ることができる。
磁鋼板、ステンレス鋼板、アモルファス合金などを挙げ
ることができる。
(発明の効果)
以上のべたようにして、この発明によれば、形状が良好
で、一定の幅、厚みを有する長尺、広幅の急冷薄帯を、
能率的にかつ安定に得ることができる0
で、一定の幅、厚みを有する長尺、広幅の急冷薄帯を、
能率的にかつ安定に得ることができる0
第1図は双ロール法直接製板方式による急冷薄帯の製造
要領を示す模式図、 第2図は、等価タンクモデルの説明図であり、第8図(
嶋(b)は、効果比較線図である。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 ・ゾ・1′)′七 同 弁理士 杉 村 興 作 ::、、、□、:(t’
; 、J7V’R,パ−゛、\1、゛ 第1図 第2図 第3図 (a) (b) −τ
要領を示す模式図、 第2図は、等価タンクモデルの説明図であり、第8図(
嶋(b)は、効果比較線図である。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 ・ゾ・1′)′七 同 弁理士 杉 村 興 作 ::、、、□、:(t’
; 、J7V’R,パ−゛、\1、゛ 第1図 第2図 第3図 (a) (b) −τ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L 互いに向い合ってそれぞれ互いに平行な軸心のまわ
りに高速回転する一対の冷却ロールの間隙内に金属溶湯
をその供給ノズルから連続的に流下させ、該冷却ロール
の抜熱に基く急速凝固によって急冷薄帯とするに当り、
該急冷薄帯の出側板厚D (CIIL)を実測し、目標
板厚D′との偏差ΔDをめ、下記式に従う供給溶湯量u
i(crfL8/S)を調整して、該偏差ΔDを琴に制
御し形状良好な均一板厚の薄帯を得ることを特徴とする
急冷薄帯の製法。 h u・=D−W−■・ρ 十C了i・ρ21 C= function (D 、 h 、 R)h=
D2V/4に2 ρ1=ρS/ρ1 p2−function (pg 、 pz )ここに
W:薄帯の板幅(函)、 V:冷却ロール周速(cTn/l、 、R:冷却ロール
半径(cTL) h:冷却ロール間隙内湯面高さくcrrL)、K:凝固
係数(ぼ/BN)、 ρ、:金属溶湯(液体)の密度 (、!il/cm8)、 ρ8:急冷薄帯(固体)の密度 (g/Cm8)0 λ 出側板厚D (cra )の実測に、超音波板厚計
、X線板厚計又はγ線板厚計を用いる1記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17315883A JPS6068139A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 急冷薄帯の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17315883A JPS6068139A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 急冷薄帯の製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6068139A true JPS6068139A (ja) | 1985-04-18 |
JPH0428461B2 JPH0428461B2 (ja) | 1992-05-14 |
Family
ID=15955168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17315883A Granted JPS6068139A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | 急冷薄帯の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6068139A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6349347A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-03-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 双ロ−ル回転数制御方法 |
JP2008213014A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Ihi Corp | ストリップ形状厚さ制御方法 |
WO2010146621A1 (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 株式会社Ihi | ストリップ鋳造方法及び双ロール鋳造機 |
CN109967703A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-05 | 东北大学 | 一种厚度为80~1500μm的宽幅非晶薄带连续大冷速高效制备的方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58188556A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 鋼板の連続鋳造における板巾制御法 |
-
1983
- 1983-09-21 JP JP17315883A patent/JPS6068139A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58188556A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 鋼板の連続鋳造における板巾制御法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6349347A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-03-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 双ロ−ル回転数制御方法 |
JP2008213014A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Ihi Corp | ストリップ形状厚さ制御方法 |
WO2010146621A1 (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 株式会社Ihi | ストリップ鋳造方法及び双ロール鋳造機 |
CN109967703A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-05 | 东北大学 | 一种厚度为80~1500μm的宽幅非晶薄带连续大冷速高效制备的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0428461B2 (ja) | 1992-05-14 |
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