JPS6160244A - 急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置 - Google Patents
急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置Info
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- JPS6160244A JPS6160244A JP18252784A JP18252784A JPS6160244A JP S6160244 A JPS6160244 A JP S6160244A JP 18252784 A JP18252784 A JP 18252784A JP 18252784 A JP18252784 A JP 18252784A JP S6160244 A JPS6160244 A JP S6160244A
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- Japan
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- roll
- distance
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- pouring
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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
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
-
- 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
- B22D11/16—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
- B22D11/185—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by using optical means
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、高速回転する一本の冷却ｐ−ル上に溶融金属
を射出し、急冷凝固させて薄帯を得るのＩ゛に使用する
、急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置に
関するものである。
を射出し、急冷凝固させて薄帯を得るのＩ゛に使用する
、急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置に
関するものである。
（従来の技術）
従来、一本の冷却ロール上に溶融金属を射出し急冷凝固
する急冷薄帯製造方法において、ロール゛′とノズルの
間隔を一定にすることが形状良好な薄１帯を得るために
は重要とされており、その間隔値は０．１〜１．０卸と
極めて小さく、その間隔を高精度に制御する必要がある
。
する急冷薄帯製造方法において、ロール゛′とノズルの
間隔を一定にすることが形状良好な薄１帯を得るために
は重要とされており、その間隔値は０．１〜１．０卸と
極めて小さく、その間隔を高精度に制御する必要がある
。
例えば、特開昭５７−９１８５４号公報および−□特開
昭５８−１８２８５６号公報に開示されているように、
ロールとノズルの間隔量をレーザ変位計もしくは差動ト
ランスにより計測し、この計測値をフィードバックして
ノズルをロールから一定の距離に保つよう制御する方法
が提案されている゛み（発明が解決しようとする問題点
） 上述した制御方法においては、ノズル先端から射出され
る溶湯は１８００℃以上の高温でノズルとリールの間で
非常に不安定な物体であるため、ロールとノズルの間隔
量を測定するに際し、ノズ□ル前後方向へ溶湯のスプラ
ッシュが飛散するといった外乱要因が多々あった。その
ため、上述した外乱要因の存在下では、フィードバック
信号としてのロールとノズルの間隔測定値が外乱要因に
より変動するため、十分な対応ができない欠点かあ゛□
つた。
昭５８−１８２８５６号公報に開示されているように、
ロールとノズルの間隔量をレーザ変位計もしくは差動ト
ランスにより計測し、この計測値をフィードバックして
ノズルをロールから一定の距離に保つよう制御する方法
が提案されている゛み（発明が解決しようとする問題点
） 上述した制御方法においては、ノズル先端から射出され
る溶湯は１８００℃以上の高温でノズルとリールの間で
非常に不安定な物体であるため、ロールとノズルの間隔
量を測定するに際し、ノズ□ル前後方向へ溶湯のスプラ
ッシュが飛散するといった外乱要因が多々あった。その
ため、上述した外乱要因の存在下では、フィードバック
信号としてのロールとノズルの間隔測定値が外乱要因に
より変動するため、十分な対応ができない欠点かあ゛□
つた。
本発明の目的は上述した不具合を解消して、上述したロ
ールとノズルの間隔量の外乱による影響を軽減すること
により、連続して長時間に亘って形状良好な長尺薄帯を
製造することができる方法゛および装置を提供しようと
するものである。
ールとノズルの間隔量の外乱による影響を軽減すること
により、連続して長時間に亘って形状良好な長尺薄帯を
製造することができる方法゛および装置を提供しようと
するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法は、溶
融金属を注湯ノズルから高速回転する一個の冷却ロール
表面に向け供給して急速凝固させ一′結晶質もしくは非
晶質金属薄帯を連続的に製造する際に、 に）該ノズルと該ロールとの間の間隔を測定し、該測定
信号によりノズル位置Ｗ４節系の指標を動かすこと１ ｂ）動かされたノズル位Ｍ調節系の指標により移動され
るノズル位置の移動量により、さらにノズル位置調節系
の指標を動かすこと、 をａ）、ｂ）各ループの順で順次繰り返すことにより、
該ノズルと該ｐ−ルとの間隔を一定に保つ′“ことを特
徴とするものである。
融金属を注湯ノズルから高速回転する一個の冷却ロール
表面に向け供給して急速凝固させ一′結晶質もしくは非
晶質金属薄帯を連続的に製造する際に、 に）該ノズルと該ロールとの間の間隔を測定し、該測定
信号によりノズル位置Ｗ４節系の指標を動かすこと１ ｂ）動かされたノズル位Ｍ調節系の指標により移動され
るノズル位置の移動量により、さらにノズル位置調節系
の指標を動かすこと、 をａ）、ｂ）各ループの順で順次繰り返すことにより、
該ノズルと該ｐ−ルとの間隔を一定に保つ′“ことを特
徴とするものである。
さらに、本発明の注湯ノズル位置制御装置は、溶融金属
を注湯ノズルから高速回転する一個の冷却ロール表面に
向け供給して急速凝固させ、結晶質もしくは非晶質金属
薄帯を連続的に製造する′際の注湯ノズル位置制御装置
において、該ノズルと該ｐ−ルとの間の間隔を測定する
ロールノズル間隔測定部と、該ノズルの移動を行なうノ
ズル駆動部と、該ノズルの移動量を検知するノズル移動
量測定部と、該ｐ−ル・ノズル間隔測定部とノズ１°゛
ル移動量測定部からの信号を該ノズル駆動部に変換伝達
するノズル位置調節部とから成ることを特徴とするもの
である。
を注湯ノズルから高速回転する一個の冷却ロール表面に
向け供給して急速凝固させ、結晶質もしくは非晶質金属
薄帯を連続的に製造する′際の注湯ノズル位置制御装置
において、該ノズルと該ｐ−ルとの間の間隔を測定する
ロールノズル間隔測定部と、該ノズルの移動を行なうノ
ズル駆動部と、該ノズルの移動量を検知するノズル移動
量測定部と、該ｐ−ル・ノズル間隔測定部とノズ１°゛
ル移動量測定部からの信号を該ノズル駆動部に変換伝達
するノズル位置調節部とから成ることを特徴とするもの
である。
（作用）
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。゛゛第１
図は、本発明の急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御装置
を組込んだ単ロール法装置の一実施例を示す線図である
。第１図において、溶解炉１で各種金属を高周波溶解し
、炉内ガス圧を使用しテ／ス／Ｌ’２より１〜４０ｍ／
ｓｅＣで高速回転する冷パ却ロール８に射出して、冷却
速度１０５〜１０ ’ ”Ｑ／ｓｅｂで急冷凝固させ薄
帯４を製造する。このとき形状良好な広幅長尺の薄帯４
を製造するため、ロール８とノズル２の間隔量を０．１
〜１ ｅ ０１１１”の間の一定値に保ちバドル５を一
定にする必要がある。ロー゛′ル８とノズル２の間隔を
一定に保つため、本発明では後述する制御方法により溶
解炉１を油圧シリンダー６等により動かして、ロール８
とノズル２の間隔を所定の量に制御しているＯ 第２図は本発明の計測制御系の概要を示す線図゛°″で
ある。リール８とノズル２の間隔は、レーザ変位計又は
渦流針もしくはイメージスキャナを用い−た投光器フお
よび受光器８よりなる光学系により計測する。計測した
信号はアンプ１０−１を介して制御部１１に供給する。
図は、本発明の急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御装置
を組込んだ単ロール法装置の一実施例を示す線図である
。第１図において、溶解炉１で各種金属を高周波溶解し
、炉内ガス圧を使用しテ／ス／Ｌ’２より１〜４０ｍ／
ｓｅＣで高速回転する冷パ却ロール８に射出して、冷却
速度１０５〜１０ ’ ”Ｑ／ｓｅｂで急冷凝固させ薄
帯４を製造する。このとき形状良好な広幅長尺の薄帯４
を製造するため、ロール８とノズル２の間隔量を０．１
〜１ ｅ ０１１１”の間の一定値に保ちバドル５を一
定にする必要がある。ロー゛′ル８とノズル２の間隔を
一定に保つため、本発明では後述する制御方法により溶
解炉１を油圧シリンダー６等により動かして、ロール８
とノズル２の間隔を所定の量に制御しているＯ 第２図は本発明の計測制御系の概要を示す線図゛°″で
ある。リール８とノズル２の間隔は、レーザ変位計又は
渦流針もしくはイメージスキャナを用い−た投光器フお
よび受光器８よりなる光学系により計測する。計測した
信号はアンプ１０−１を介して制御部１１に供給する。
油圧シリンダー６の移１１動量はマグネスケール９等に
より測定し、測定した信号はアンプ１Ｏ−２を介して制
御部１１に供給する。これらロール・ノズル間隔信号と
実際の油圧シリンダー位置信号に基づき、制御部１１で
は油圧シリンダー６の移動すべき量な求め、その′“信
号をアンプ１０−８を介して油圧シリンダー６１に供給
して溶解炉を動がし、ロールとノズルの間隔を制御して
いる。
より測定し、測定した信号はアンプ１Ｏ−２を介して制
御部１１に供給する。これらロール・ノズル間隔信号と
実際の油圧シリンダー位置信号に基づき、制御部１１で
は油圧シリンダー６の移動すべき量な求め、その′“信
号をアンプ１０−８を介して油圧シリンダー６１に供給
して溶解炉を動がし、ロールとノズルの間隔を制御して
いる。
第８図は本発明の計測制御系の概要を示すブロック図で
ある。ノズル位置調節系１２には、計測□移動ｆｈｘｓ
のノズル駆動部１４とロール・ノズル間隔測定部１９で
測定されたノズル位置信号１５とロール・ノズル間隔信
号１６の各々が、フィードバック信号として供給される
。供給されたノズル位置信号１５は制御動作信号として
使用され、゛□一方ロール・ノズル間隔信号１６は予じ
め与えられるノズル位置調節糸１２の指標ＲＥＦを動か
すのに使用され、これによりカスケード制御を行なって
いる。
ある。ノズル位置調節系１２には、計測□移動ｆｈｘｓ
のノズル駆動部１４とロール・ノズル間隔測定部１９で
測定されたノズル位置信号１５とロール・ノズル間隔信
号１６の各々が、フィードバック信号として供給される
。供給されたノズル位置信号１５は制御動作信号として
使用され、゛□一方ロール・ノズル間隔信号１６は予じ
め与えられるノズル位置調節糸１２の指標ＲＥＦを動か
すのに使用され、これによりカスケード制御を行なって
いる。
各系内の制御動２作の動特性について、第８図を１参照
して説明する。まず、ノズル駆動部１４の入出力特性２
′は以下のように表わせる。
して説明する。まず、ノズル駆動部１４の入出力特性２
′は以下のように表わせる。
Ｚ’ ”Ｚ−ＧＪ＝Ｚ −（Ｋｐ、 −Ｚ’＋に、 ）
ここで、ωはノズル位置移動量、２は二次調節系アンプ
１８に入力される指標、Ｋｐｇは二次調節系１゛アンプ
１８の比例ゲイン、ｋ□は定数である０さ １らに、予
じめ設定された一次調節系アンプ１７に入力される指標
ｙとｐ−ル・ノズル間隔測定部１９で測定したロール・
ノズル間隔測定値Ｘとの°差に基づき、二次調節系へ供
給する指標２は以下□のように表わすことができる。
ここで、ωはノズル位置移動量、２は二次調節系アンプ
１８に入力される指標、Ｋｐｇは二次調節系１゛アンプ
１８の比例ゲイン、ｋ□は定数である０さ １らに、予
じめ設定された一次調節系アンプ１７に入力される指標
ｙとｐ−ル・ノズル間隔測定部１９で測定したロール・
ノズル間隔測定値Ｘとの°差に基づき、二次調節系へ供
給する指標２は以下□のように表わすことができる。
Ｚ＝Ｋｐ□（Ｖ−Ｘ）
ここで、Ｋｐｌは一次ｍｆｆｎ系アンプ１７の比例ゲイ
ンである。なお、上述した制御動作は順次繰り返して行
なっている。
ンである。なお、上述した制御動作は順次繰り返して行
なっている。
本発明では、ロール・ノズル間隔信号が県内の外乱例え
ばノズルからの溶鋼の飛散、薄帯の巻付きなどにより乱
れた場合でも、ノズル駆動部１４の主制御部は独立して
おりその１ｐｆＪ系の指標をロールノズル間隔信号に基
づき適切な比例ゲインに１より順次更新するカスケード
制御を行なっているため、有効な制御動作が達成できる
。
ばノズルからの溶鋼の飛散、薄帯の巻付きなどにより乱
れた場合でも、ノズル駆動部１４の主制御部は独立して
おりその１ｐｆＪ系の指標をロールノズル間隔信号に基
づき適切な比例ゲインに１より順次更新するカスケード
制御を行なっているため、有効な制御動作が達成できる
。
（実施例）
従来の単ロール法による薄帯製造装置と、本発明による
制御装置を組込んだ単ロール法による薄□゛帯製造装置
とを準備して、同一条件下で薄帯を製゛造したのち、製
造した導体を比較した。
制御装置を組込んだ単ロール法による薄□゛帯製造装置
とを準備して、同一条件下で薄帯を製゛造したのち、製
造した導体を比較した。
第４図は、従来法により薄帯を製造した際のロール・ノ
ズル間隔と薄帯リボンの厚みを示すグラフであり、実線
はロール・ノズル間隔を点線はり一□ボン厚みを示して
いる。第４図に示すようにロール・ノズル間隔を制御し
ない場合、予しめ設定した間隔はロール及びノズルの熱
膨張により時間とともに小さくなっていく。これに伴な
い作製された薄帯の厚みは薄くなり、ついには四−ル・
ノズ１パル間の溶鋼パドルがブレークして製造不可能と
なった。
ズル間隔と薄帯リボンの厚みを示すグラフであり、実線
はロール・ノズル間隔を点線はり一□ボン厚みを示して
いる。第４図に示すようにロール・ノズル間隔を制御し
ない場合、予しめ設定した間隔はロール及びノズルの熱
膨張により時間とともに小さくなっていく。これに伴な
い作製された薄帯の厚みは薄くなり、ついには四−ル・
ノズ１パル間の溶鋼パドルがブレークして製造不可能と
なった。
第５図は一本発明の方法により薄帯を製造した際のｐ−
ル・ノズル間隔と薄帯リボン厚みを示すグラフであり、
実線はロール・ノズル間隔を点線゛□はリボン厚みを示
している。第５図に示すように本発明による制御方法を
実施した場合、ロールとノズルの間隔は予じめ設定した
値を連続して安定に保つことができ、製造された薄帯は
形状良好であり、リボン厚みは一定であった。
ル・ノズル間隔と薄帯リボン厚みを示すグラフであり、
実線はロール・ノズル間隔を点線゛□はリボン厚みを示
している。第５図に示すように本発明による制御方法を
実施した場合、ロールとノズルの間隔は予じめ設定した
値を連続して安定に保つことができ、製造された薄帯は
形状良好であり、リボン厚みは一定であった。
具体例として、例えば単ロール法により８〜６′％ Ｓ
ｉ −Ｆｅをヒートサイズ１００ｋｇで連続的に鋳造す
る際、ロール・ノズル間隔を００２５１ｍ、ロール材質
を銅、ロール径を５００ｍｍφ、ロール周速を８５ ｍ
／ｓｅｃと設定し、板厚８Ｑ／ｊｍ、板幅１００′鰭の
薄帯をｆＭ造した。本発明の制御方法を実線した場合、
ノズル両端でのロール・ノズル間隔の偏差は±２０μｍ
であり、パドルがブレークすることなく連続して形状良
好なリボンが得られた。
ｉ −Ｆｅをヒートサイズ１００ｋｇで連続的に鋳造す
る際、ロール・ノズル間隔を００２５１ｍ、ロール材質
を銅、ロール径を５００ｍｍφ、ロール周速を８５ ｍ
／ｓｅｃと設定し、板厚８Ｑ／ｊｍ、板幅１００′鰭の
薄帯をｆＭ造した。本発明の制御方法を実線した場合、
ノズル両端でのロール・ノズル間隔の偏差は±２０μｍ
であり、パドルがブレークすることなく連続して形状良
好なリボンが得られた。
（発明の効果）
以韮詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置に
よれば、Ｍｉ！１１フィードバック信号をノズル移動量
としその際のロール・ノズル間隔量を用いて位置調整系
指標を動かすカスケード制御。
の急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置に
よれば、Ｍｉ！１１フィードバック信号をノズル移動量
としその際のロール・ノズル間隔量を用いて位置調整系
指標を動かすカスケード制御。
によりロールとノズルの間隔を制御しているため１溶鋼
の飛散等の外乱があった場合でも、連続して長時間に亘
って形状良好な長尺薄帯を製造することができる〇
の飛散等の外乱があった場合でも、連続して長時間に亘
って形状良好な長尺薄帯を製造することができる〇
第１図は、本発明の急冷薄帯用注湯ノズル位置制御装置
を組込んだＪｉｏ−ル法装置の一実施例を示す線図、 第２図は本発明の計測制御系の概要を示す線図、第８図
は本発明の計測制御系の概要を示すブロック図、 第４図は従来法により薄帯を製造した結果を示すグラフ
、 第５図は本発明の方法により薄帯を製造した結１′□果
を示すグラフである。 １・・・溶解炉 ２・・・ノズル８・・・セ
ール ４・・・薄帯５、・・パドル
６・・・油圧シリンダー７・・・投光器
８・・・受光器９・・・マグネスケール １０−１
〜１０−８・・・アンプ１１・・・制御部 １
２・・・ノズル位置調節系１８・・・計測移動系
１４・・・ノズル駆動部１５・・・ノズル位置信号 １６・・・ロール・ノズル間隔信号。 第１ 図 Ａ−Ａネ見聞 （ｕＬ泊作Ｖ乙、崖（。 （シ６レ−６しン１を品Ｊ 、’ｉｎ・１１−口（ｕｔ
ｒ／）＋ｅ！／／：岸〔。 一）
を組込んだＪｉｏ−ル法装置の一実施例を示す線図、 第２図は本発明の計測制御系の概要を示す線図、第８図
は本発明の計測制御系の概要を示すブロック図、 第４図は従来法により薄帯を製造した結果を示すグラフ
、 第５図は本発明の方法により薄帯を製造した結１′□果
を示すグラフである。 １・・・溶解炉 ２・・・ノズル８・・・セ
ール ４・・・薄帯５、・・パドル
６・・・油圧シリンダー７・・・投光器
８・・・受光器９・・・マグネスケール １０−１
〜１０−８・・・アンプ１１・・・制御部 １
２・・・ノズル位置調節系１８・・・計測移動系
１４・・・ノズル駆動部１５・・・ノズル位置信号 １６・・・ロール・ノズル間隔信号。 第１ 図 Ａ−Ａネ見聞 （ｕＬ泊作Ｖ乙、崖（。 （シ６レ−６しン１を品Ｊ 、’ｉｎ・１１−口（ｕｔ
ｒ／）＋ｅ！／／：岸〔。 一）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶融金属を注湯ノズルから高速回転する一個の冷却
ロール表面に向け供給して急速凝固させ、結晶質もしく
は非晶質金属薄帯を連続的に製造する際に、 ａ）該ノズルと該ロールとの間の間隔を測定し、該測定
信号によりノズル位置調節系の 指標を動かすこと、 ｂ）動かされたノズル位置調節系の指標により移動され
るノズル位置の移動量により、 さらにノズル位置調節系の指標を動かすこ と、 をａ）、ｂ）各ループの順で順次繰り返すことにより、
該ノズルと該ロールとの間隔を一定に保つことを特徴と
する注湯ノズル位置制御方法。 ２、溶融金属を注湯ノズルから高速回転する一個の冷却
ロール表面に向け供給して急速凝固させ、結晶質もしく
は非結晶質金属薄帯を連続的に製造する際の注湯ノズル
位置制御装置において、該ノズルと該ロールとの間の間
隔を測定するロール・ノズル間隔測定部と、該ノズルの
移動を行なうノズル駆動部と、該ノズルの移動量を検知
するノズル移動量測定部と、該ロール・ノズル間隔測定
部とノズル移動量測定部からの信号を該ノズル駆動部に
変換伝達するノズル位置調節部とから成ることを特徴と
する注湯ノズル位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18252784A JPS6160244A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18252784A JPS6160244A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160244A true JPS6160244A (ja) | 1986-03-27 |
| JPH0367464B2 JPH0367464B2 (ja) | 1991-10-23 |
Family
ID=16119864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18252784A Granted JPS6160244A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6160244A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021007958A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 株式会社アルバック | 連続鋳造装置 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18252784A patent/JPS6160244A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021007958A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 株式会社アルバック | 連続鋳造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367464B2 (ja) | 1991-10-23 |
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