WO2010146620A1 - 双ロール鋳造機の操業方法及び冷却ロール清掃装置 - Google Patents

双ロール鋳造機の操業方法及び冷却ロール清掃装置 Download PDF

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cooling roll
cooling
roll
temperature
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大塚裕之
中山勝巳
吉澤廣喜
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株式会社Ihi
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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
    • B22D11/06—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B22D11/0665—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a twin roll casting machine and a cooling roll cleaning device.
  • FIG. 1 shows an example of a conventional twin roll casting machine, which includes a pair of cooling rolls 1 arranged horizontally and a pair of side weirs 2 attached to the cooling roll 1.
  • the cooling roll 1 is configured so that cooling water flows through the roll 1 and the roll gap G can be adjusted in accordance with the thickness of the steel strip 3 to be produced.
  • the rotation direction and speed of the cooling roll 1 are set so that the outer peripheral surface of each cooling roll 1 moves from the upper side toward the roll gap G at a constant speed.
  • One side weir 2 is in surface contact with one end of each cooling roll 1, and the other side weir 2 is in surface contact with the other end of each cooling roll 1.
  • a molten metal supply nozzle 4 is arranged between the pair of side weirs 2 so as to be located immediately above the roll gap G.
  • the molten steel is poured from a ladle (not shown) to the molten metal supply nozzle 4, and the cooling roll 1 When molten steel is supplied to a space surrounded on all sides by the side weir 2, a molten metal pool 5 is formed.
  • oxides containing manganese, silicon, and the like adhere to the outer peripheral surface of the cooling roll 1, and heat from the molten steel to the cooling roll 1 increases as the thickness of the adhesion layer of these oxides increases. Transmission is hindered, and generation of solidified shells on the outer peripheral surface of the cooling roll 1 is suppressed.
  • the columnar brush 6 rotated by a motor (not shown) is brought into contact with the outer peripheral surface of the cooling roll 1 to perform polishing, thereby removing the oxide adhesion layer (see, for example, Patent Document 1).
  • the brush 6 has a shorter axial dimension than the cooling roll 1 but can be moved in the axial direction of the cooling roll 1 by an air cylinder (not shown). Can be done.
  • the thickness of the oxide adhesion layer on the outer peripheral surface of the cooling roll 1 cannot be quantitatively grasped, so the temperature distribution in the plate width direction of the steel strip 3 fed from the roll gap G is measured. Then, based on the measured value, the brush 6 described above is judged that the adhesion of the oxide that hinders heat transfer is remarkable in the axial range of the outer peripheral surface of the cooling roll 1 that matches the high temperature portion of the steel strip 3. Thus, a measure is taken to clean the outer peripheral surface of the cooling roll 1.
  • Patent Document 1 the thickness distribution in the width direction of the steel strip 3 is made uniform by the movement of the brush 6 with respect to the cooling roll 1, but the thickness of the oxide adhesion layer on the outer peripheral surface of the cooling roll 1 is long. If it gradually increases with the passage of time, a sufficient heat flow rate (heat removal amount) cannot be ensured, so that the thickness of the steel strip 3 in the longitudinal direction varies.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to suppress variation in the thickness in the strip longitudinal direction.
  • the cooling medium is passed through the continuously rotating cooling roll, and the columnar brush contacting the outer peripheral surface of the cooling roll is rotated.
  • a method of operating a twin roll casting machine that produces a strip while sharpening the outer peripheral surface of the cooling roll, based on the temperature of the cooling medium coming out of the cooling roll during operation, or the rotation speed of the brush, or the Adjust at least one of the pressing force of the brush against the cooling roll.
  • At least one of the rotational speed of the brush and the pressing force of the brush against the cooling roll based on the thickness of the strip fed from between the cooling rolls during operation. Adjust.
  • the cooling roll cleaning device of the present invention includes a cylindrical brush that contacts the outer peripheral surface of the cooling roll, a temperature sensor that measures the temperature of the cooling medium that has passed through the cooling roll, a rotation drive mechanism that rotates the brush, A pressure adjusting mechanism that presses the brush toward the cooling roll; and a control unit that operates the rotation drive mechanism and the pressure adjusting mechanism according to the measurement value of the temperature sensor, and the temperature of the cooling medium obtained by the temperature sensor.
  • the control means has a function of transmitting at least one of a command signal for adjusting the number of rotations of the brush to the rotation driving mechanism and a command signal for adjusting the pressing force of the brush to the pressing adjustment mechanism. It is provided.
  • a command signal for increasing the rotation speed of the brush with respect to the rotation drive mechanism, or the pressing may be provided with a function of transmitting at least one of command signals for increasing the pressing force of the brush to the adjustment mechanism.
  • a plate thickness sensor that measures the plate thickness of the strip fed from between the cooling rolls is used. Based on the strip thickness obtained by the plate thickness sensor, a brush The control means may be provided with a function of transmitting at least one of a command signal for adjusting the number of rotations and a command signal for adjusting the pressing force of the brush to the pressure adjusting mechanism.
  • a command signal for increasing the rotational speed of the brush to the rotational drive mechanism may be provided with a function of transmitting at least one of command signals for increasing the pressing force of the brush to the pressing adjusting mechanism.
  • the temperature of the cooling medium that has passed through the cooling roll is used as a parameter for the amount of heat removed from the molten metal to the cooling roll, and the state of oxide adhesion to the outer peripheral surface of the cooling roll is determined.
  • a method for increasing the number of rotations of the brush, or a pressing force of the brush against the cooling roll is set.
  • the thickness of the strip fed from between the cooling rolls is used as a parameter for the amount of heat removed from the molten metal to the cooling rolls, and the state of oxide adhesion to the outer peripheral surface of the cooling rolls is determined.
  • a method for increasing the number of rotations of the brush or a pressing force of the brush against the cooling roll The cleanliness of the outer peripheral surface of the cooling roll is always maintained, so that a sufficient heat flow (heat removal amount) from the molten steel to the cooling roll, which greatly contributes to the formation of the solidified shell, is ensured.
  • the variation in the thickness in the strip longitudinal direction can be suppressed.
  • FIG. 2 and 3 show a twin roll casting machine equipped with a first example of the cooling roll cleaning apparatus of the present invention. Yes.
  • This cooling roll cleaning device includes a cylindrical brush 7 that is in contact with the entire length of the outer peripheral surface in the axial direction for each cooling roll 1, a motor 8 that rotates the brush 7, and an actuator 11 that presses the brush 7 toward the cooling roll 1.
  • the temperature sensor 9 that measures the temperature of the cooling water that has passed through the cooling roll 1 and the control means 10 that operates the motor 8 and the actuator 11 according to the measured value of the temperature sensor 9 are the main components. .
  • a screw jack is used as the actuator 11 so that the bearing 12 supporting the brush 7 can be pushed out to the cooling roll 1 side (the actuator 11 and the bearing 12 are not shown in FIG. 2).
  • the control means 10 has a temperature range of cooling water coming out of the cooling roll 1 (insufficient heat removal) when the amount of heat removal is not ensured in a state where oxides are excessively attached to the outer peripheral surface of the cooling roll 1. Temperature range) is preset. In addition to this, when the measured value of the temperature sensor 9 exceeds the temperature range, a command is issued to the motor 8 so that the brush 7 rotates at a predetermined steady number, and the measurement of the temperature sensor 9 is performed. When the value enters the temperature range, the function of issuing a command to the motor 8 so that the brush 7 rotates at a value higher than the steady number, and the temperature sensor 9 after the rotation of the brush 7 is increased beyond the steady value.
  • the control means 10 is provided with a function of issuing a command to the actuator 11 so that the pressing force of the brush 7 against the cooling roll 1 increases when the measured value decreases.
  • FIG. 4 is an experimental result showing the relationship between the rotational speed of the brush 7 and the amount of heat removal.
  • the cooling roll is set so as to have a constant casting speed while passing a constant amount of cooling water per unit time through the cooling roll 1. If the brush 7 is positively rotated so as to have a constant rotation speed while the motor 1 is rotating, a predetermined heat removal amount can be secured, but the motor 8 is stopped and the brush 7 is positively rotated. If the rotation is interrupted, the amount of oxide removed on the outer peripheral surface of the cooling roll 1 becomes excessive, and the amount of heat removal decreases.
  • the temperature range is a criterion for determining the state of oxide adhesion to the outer peripheral surface of the cooling roll 1, and is obtained by actually operating a twin roll casting machine. Specifically, the molten metal pool 5 is formed, and the cooling roll 1 is rotated while removing heat by circulation of the cooling water, and the steel strip 3 is sent out below the roll gap G. At this time, a certain amount of cooling water is allowed to pass through the cooling roll 1 per unit time, the rotation speed of the cooling roll 1 is set to a value suitable for actual operation, and the outer surface of the cooling roll 1 is rotated by rotating the brush 7 at a steady number. Clean up.
  • the brush 7 cannot keep up with the polishing of the outer peripheral surface of the cooling roll 1.
  • the amount of heat removed to the roll 1 is reduced, the generation of solidified shells on the outer peripheral surface of the cooling roll 1 is not progressed, and the temperature of the cooling water coming out of the cooling roll 1 is relatively lowered.
  • the axle box (not shown) pivotally supporting the neck portion of each cooling roll 1 is applied with a pressing force in the direction close to each other so that the thickness of the steel strip 3 becomes a target value. If the thickness of the solidified shell becomes insufficient, the reaction force fluctuates and abnormal behavior such as vibration occurs in the cooling roll 1, and the temperature region is selected based on this.
  • the brush 7 When operating the twin roll casting machine, the brush 7 is rotated in the same direction as the cooling roll 1 by the motor 8 to clean the outer peripheral surface of the cooling roll 1 to remove the oxide adhesion layer.
  • the control means 10 determines whether or not the measured value of the temperature sensor 9 exceeds a preset temperature range, and rotates the brush 7 at a steady number unless the measured value is within the temperature range. A command to be transmitted is transmitted to the motor 8.
  • the control means 10 transmits a command to rotate the brush 7 at a value higher than the steady number to the motor 8 to improve the brushing ability of the brush 7 and maintain the cleanliness of the outer peripheral surface of the cooling roll 1.
  • a sufficient heat flow (heat removal amount) from the molten steel, which is largely involved in the formation of the solidified shell, to the cooling roll 1 is ensured, and fluctuations in thickness in the longitudinal direction of the steel strip 3 can be suppressed.
  • control to increase the rotational speed of the brush 7 in a stepwise manner, or to continuously increase the rotational speed of the brush 7 in accordance with changes in the measured value of the temperature sensor 9 Control may be performed. Further, the rotational speed of the brush 7 may be increased or decreased by feedback control so that the measured value of the temperature sensor 9 is maintained at a predetermined target value, or learning control may be applied.
  • the oxide adhering layer is removed from the outer peripheral surface of the cooling roll 1 earlier, and the steel strip 3 Variation in the thickness in the longitudinal direction can be effectively suppressed.
  • the heat flow (heat removal amount) from the molten steel to the cooling roll 1 is secured, so that the cooling roll is transferred from the control means 10 to the actuator 11.
  • a command for returning the pressing force of the brush 7 to 1 to a state before the measured value of the temperature sensor 9 is lowered is issued, and then a command for rotating the brush 7 by a steady number is issued from the control means 10 to the motor 8.
  • FIG. 5 shows a twin-roll casting machine equipped with a second example of the cooling roll cleaning apparatus of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIGS. 2 and 3 denote the same parts. Yes.
  • This cooling roll cleaning device includes a cylindrical brush 7 that is in contact with the entire length of the outer peripheral surface axial direction for each cooling roll 1, a motor 8 that rotates the brush 7, and an actuator 11 that presses the brush 7 toward the cooling roll 1.
  • the plate thickness sensor 13 for measuring the plate thickness of the steel strip 3 fed from between the cooling rolls 1 and the control means 14 for operating the motor 8 and the actuator 11 in accordance with the measurement value of the plate thickness sensor 13 are mainly used. As a component.
  • an X-ray gauge is used.
  • control means 14 a target value corresponding to the thickness of the steel strip 3 to be manufactured is input and set. Then, the deviation between the measured value of the thickness of the steel strip 3 obtained by the thickness sensor 13 and the target value is calculated. When the measured value is equal to the target value, the steady number previously determined by the brush 7 is obtained. When the measured value is below the target value and the steel strip 3 tends to be insufficient, the brush 7 is rotated at a value higher than the steady number. The actuator 11 so that the pressing force of the brush 7 against the cooling roll 1 increases when the measured value of the plate thickness sensor 13 decreases even after the rotation of the brush 7 is increased from the steady value.
  • the control means 14 is provided with a function of issuing a command to
  • the brush 7 When operating the twin roll casting machine, the brush 7 is rotated in the same direction as the cooling roll 1 by the motor 8 to clean the outer peripheral surface of the cooling roll 1 to remove the oxide adhesion layer.
  • the control means 14 determines whether or not the measured value of the temperature sensor 9 is above a preset temperature range, and commands to rotate the brush 7 at a steady number unless the measured value falls below the target value. Is transmitted to the motor 8.
  • the control means 14 transmits a command to rotate the brush 7 at a value higher than the steady number to the motor 8 to improve the brushing ability of the brush 7 and maintain the cleanliness of the outer peripheral surface of the cooling roll 1.
  • a sufficient heat flow (heat removal amount) from the molten steel, which is largely involved in the formation of the solidified shell, to the cooling roll 1 is ensured, and fluctuations in thickness in the longitudinal direction of the steel strip 3 can be suppressed.
  • control is performed to increase the rotational speed of the brush 7 in a stepwise manner, or the rotational speed of the brush 7 is continuously increased in accordance with changes in the measured value of the plate thickness sensor 13. Such control may be executed. Further, the rotational speed of the brush 7 may be increased or decreased by feedback control so that the measurement value of the plate thickness sensor 13 is maintained at a predetermined target value, or learning control may be applied.
  • the measured value of the plate thickness sensor which serves as a guide for increasing the rotation speed of the brush 7, is set low, the oxide adhering layer is removed from the outer peripheral surface of the cooling roll 1 earlier, and the steel strip 3 Variation in the thickness in the longitudinal direction can be effectively suppressed.
  • the heat flow (heat removal amount) from the molten steel to the cooling roll 1 is ensured.
  • a command for returning the pressing force of the brush 7 to the state before the measurement value of the plate thickness sensor 13 is lowered is issued, and then a command for rotating the brush 7 at a steady number is issued from the control means 14 to the motor 8.
  • the operation method of the twin roll casting machine and the cooling roll cleaning device of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can of course be modified without departing from the gist of the present invention. .
  • the operation method of the twin roll casting machine and the cooling roll cleaning apparatus of the present invention can be applied to a twin roll casting machine that manufactures a strip using a metal other than steel as a raw material.

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Abstract

　モータ８により回転し且つ冷却ロール１を研掃するブラシ７と、冷却ロール１内を通過した冷却水の温度を測定する温度センサ９と、温度センサ９の測定値に応じてモータ８を作動させる制御手段１０とを有し、冷却ロール１の外周面への酸化物の付着が過多な状態である場合に、冷却ロール１から出てくる冷却水の温度領域を、制御手段１０に設定しておき、温度センサ９の測定値に応じて、ブラシ７が予め定めておいた定常数、もしくはそれよりも高い値で回転するようにモータ８へ指令を出す機能を、制御手段１０に具備させる。すなわち、冷却ロール１の外周面の清浄度を維持することにより、溶鋼から冷却ロール１への熱流量が確保され、鋼ストリップ３長手方向の厚みの変動を抑制できる。

Description

双ロール鋳造機の操業方法及び冷却ロール清掃装置
　本発明は双ロール鋳造機の操業方法及び冷却ロール清掃装置に関するものである。
　溶湯からストリップを直接的に生産する手法として、水平に並べた一対のロールの間に溶湯を供給し、凝固した金属を薄帯状に送り出す双ロール連続鋳造法がある。図１は従来の双ロール鋳造機の一例を示すものであって、水平に並べて配置した一対の冷却ロール１と、当該冷却ロール１に付帯する一対のサイド堰２とを備えている。
　冷却ロール１は、その内部に冷却水が流通し、生産すべき鋼ストリップ３の板厚に応じてロール間隙Ｇを拡縮調整できるように構成されている。冷却ロール１の回動方向及び速度は、各冷却ロール１の外周面が上側からロール間隙Ｇへ向かって等速で移動するように設定してある。
　一方のサイド堰２は、各冷却ロール１の一端に面接触し、他方のサイド堰２は、各冷却ロール１の他端に面接触している。一対のサイド堰２の間には、溶湯供給ノズル４がロール間隙Ｇの真上に位置するように配置してあり、レードル（図示せず）から溶湯供給ノズル４へ溶鋼を注ぎ、冷却ロール１とサイド堰２で四方を囲まれる空間へ溶鋼を供給すると溶湯溜まり５が形成される。
　つまり、上記の溶湯溜まり５を形成させるとともに、冷却水の流通により冷却ロール１を抜熱しながら回動させると、溶鋼が冷却ロール１の外周面で凝固し、各冷却ロール１の外周面に形作られた凝固殻が張り合わされて、ロール間隙Ｇの下方へと鋼ストリップ３が送り出される。このとき、鋼ストリップ３の板厚が目標値となるように、各冷却ロール１のネック部分を枢支している軸箱（図示せず）に、互いに近接する向きへ押し付ける力を与える。
　操業時間の積み重ねに伴って、冷却ロール１の外周面にはマンガンや珪素などを含んだ酸化物が付着するが、これらの酸化物の付着層の厚みが増すと溶鋼から冷却ロール１への熱伝達の妨げとなり、冷却ロール１の外周面での凝固殻の生成が抑えられてしまう。
　そこで、モータ（図示せず）により回転する円柱状のブラシ６を冷却ロール１の外周面に当接させて研掃を行い、酸化物の付着層を取り除いている（例えば、特許文献１参照）。ブラシ６は、軸線方向寸法が冷却ロール１に比べて短いが、エアシリンダ（図示せず）により冷却ロール１の軸線方向へ移動可能としてあり、冷却ロール１の外周面の軸線方向全般の研掃を行える。
　双ロール鋳造機の操業中には、冷却ロール１の外周面における酸化物の付着層の厚みを定量的に把握できないので、ロール間隙Ｇから送り出される鋼ストリップ３の板幅方向の温度分布を測定し、当該測定値に基づき、鋼ストリップ３の高温部位に見合う冷却ロール１の外周面の軸線方向の範囲は、熱伝達を妨げる酸化物の付着が顕著であると判断して、前述したブラシ６により冷却ロール１の外周面の研掃を行うという手立てを採る。
特開２０００－２８００４９号公報
　しかしながら、特許文献１のものでは、冷却ロール１に対するブラシ６の移動によって鋼ストリップ３幅方向の厚み分布は均一化されるが、冷却ロール１の外周面における酸化物の付着層の厚みが時間の経過に伴って少しずつ増えてくると、熱流量（除熱量）が充分に確保されなくなるため、鋼ストリップ３長手方向の厚みが変動する。
　本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、ストリップ長手方向の厚みの変動を抑制できるようにすることを目的としている。
　上記目的を達成するため、本発明の双ロール鋳造機の操業方法では、連続的に回転する冷却ロール内に冷却媒体を通過させ、冷却ロールの外周面に当接する円柱状のブラシを回転させて冷却ロールの外周面を研掃しながらストリップの生産を行う双ロール鋳造機の操業方法であって、操業中に冷却ロールから出てくる冷却媒体の温度に基づき、前記ブラシの回転数、あるいは前記冷却ロールに対するブラシの押圧力の少なくとも何れか一方を調節する。
　より具体的には、冷却ロールから出てくる冷却媒体の温度が予め定めておいた温度よりも低くなったときに、前記ブラシの回転数、あるいは前記冷却ロールに対するブラシの押圧力の少なくとも何れか一方を増加する。
　また、冷却媒体の温度測定値に依存する代わりに、操業中に冷却ロール間から送り出されるストリップの板厚に基づき、前記ブラシの回転数、あるいは前記冷却ロールに対するブラシの押圧力の少なくとも何れか一方を調節する。
　より具体的には、冷却ロール間から送り出されるストリップの板厚が予め定めておいた目標値よりも薄くなったときに、前記ブラシの回転数、あるいは前記冷却ロールに対するブラシの押圧力の少なくとも何れか一方を増加する。
　本発明の冷却ロール清掃装置は、冷却ロールの外周面に当接する円柱状のブラシと、冷却ロール内を通過した冷却媒体の温度を測定する温度センサと、前記ブラシを回転させる回転駆動機構と、前記冷却ロールに向けてブラシを押し付ける押圧調節機構と、前記温度センサの測定値に応じて回転駆動機構及び押圧調節機構を作動させる制御手段とを有し、前記温度センサにより得た冷却媒体の温度に基づき、前記回転駆動機構に対してブラシの回転数を調節する指令信号、あるいは前記押圧調節機構に対してブラシの押圧力を調節する指令信号の少なくとも何れか一方を発信する機能を制御手段に具備させたものである。
　より具体的には、温度センサにより得た冷却媒体の温度が予め定めておいた温度よりも低くなったときに、前記回転駆動機構に対してブラシの回転数を増加する指令信号、あるいは前記押圧調節機構に対してブラシの押圧力を増加する指令信号の少なくとも何れか一方を発信する機能を制御手段に具備させておくと良い。
　また、温度センサの代わりに、冷却ロール間から送り出されるストリップの板厚を測定する板厚センサを用い、当該板厚センサにより得たストリップの板厚に基づき、前記回転駆動機構に対してブラシの回転数を調節する指令信号、あるいは前記押圧調節機構に対してブラシの押圧力を調節する指令信号の少なくとも何れか一方を発信する機能を制御手段に具備させても良い。
　より具体的には、板厚センサにより得たストリップの板厚が予め定めておいた目標値よりも薄くなったときに、前記回転駆動機構に対してブラシの回転数を増加する指令信号、あるいは前記押圧調節機構に対してブラシの押圧力を増加する指令信号の少なくとも何れか一方を発信する機能を制御手段に具備させておくと良い。
　本発明の双ロール鋳造機の操業方法及び冷却ロール清掃装置によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
　（１）本発明の一局面によれば、冷却ロール内を通過してきた冷却媒体の温度を、溶湯から冷却ロールへの除熱量のパラメータとして、冷却ロールの外周面に対する酸化物の付着状況を判断し、当該酸化物の付着が過多になることにより冷却媒体の温度が予め定めておいた温度よりも低くなったときに、ブラシの回転数を高めるという手立て、あるいは冷却ロールに対するブラシの押圧力を高めるという手立ての少なくとも何れか一方を実行し、冷却ロールの外周面の清浄度を維持するので、凝固殻の生成に大きく関与する溶鋼から冷却ロールへの熱流量（除熱量）が充分に確保され、ストリップ長手方向の厚みの変動を抑制できる。
　（２）本発明の別の局面によれば、冷却ロール間から送り出されるストリップの板厚を、溶湯から冷却ロールへの除熱量のパラメータとして、冷却ロールの外周面に対する酸化物の付着状況を判断し、当該酸化物の付着が過多になることによりストリップの板厚が予め定めておいた目標値よりも薄くなったときに、ブラシの回転数を高めるという手立て、あるいは冷却ロールに対するブラシの押圧力を高めるという手立ての少なくとも一方を実行し、常に冷却ロールの外周面の清浄度を維持するので、凝固殻の生成に大きく関与する溶鋼から冷却ロールへの熱流量（除熱量）が充分に確保され、ストリップ長手方向の厚みの変動を抑制できる。
従来の双ロール鋳造機の一例を示す概念図である。 本発明の冷却ロール清掃装置の第１の例を装備した双ロール鋳造機を示す概念図である。 本発明の冷却ロール清掃装置の第１の例を装備した双ロール鋳造機を示す概念図である。 鋳造速度、ブラシ回転数、及び除熱量の関係を示す線図である。 本発明の冷却ロール清掃装置の第２の例を装備した双ロール鋳造機を示す概念図である。
　以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
　図２、図３は本発明の冷却ロール清掃装置の第１の例を装備した双ロール鋳造機を示すものであり、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
　この冷却ロール清掃装置は、冷却ロール１ごとに外周面軸線方向全長にわたり当接する円柱状のブラシ７と、当該ブラシ７を回転させるモータ８と、ブラシ７を冷却ロール１に向けて押し付けるアクチュエータ１１と、冷却ロール１内を通過した冷却水の温度を測定する温度センサ９と、当該温度センサ９の計測値に応じてモータ８及びアクチュエータ１１を作動させる制御手段１０とを、主な構成要素としている。前記アクチュエータ１１には、例えばスクリュージャッキを用い、ブラシ７を支承している軸受１２を冷却ロール１側へ押し出し得るようにする（図２にはアクチュエータ１１と軸受１２を図示していない）。
　制御手段１０には、冷却ロール１の外周面への酸化物の付着が過多な状態で、除熱量が確保されていないときに、冷却ロール１から出てくる冷却水の温度領域（除熱不足温度領域）が予め設定されている。これに加え、温度センサ９の測定値が前記温度領域を上回っているときは、ブラシ７が予め定めておいた定常数で回転するようにモータ８へ指令を出し、また、温度センサ９の測定値が前記温度領域に入ったときには、ブラシ７が定常数よりも高い値で回転するようにモータ８へ指令を出す機能と、ブラシ７の回転を定常値よりも高めた後も温度センサ９の測定値が下がる場合に、冷却ロール１に対するブラシ７の押圧力が高まるようにアクチュエータ１１に指令を出す機能とが、制御手段１０に具備させてある。
　図４はブラシ７の回転数と除熱量の関係を示す実験結果であり、通常、単位時間あたり一定量の冷却水を冷却ロール１に通過させながら、一定の鋳造速度となるように当該冷却ロール１を回転させている状態で、一定の回転数となるようにブラシ７を積極的に回転させておけば、所定の除熱量が確保されるが、モータ８を停止させてブラシ７の積極的な回転を中断した場合には、冷却ロール１の外周面への酸化物の付着が過多な状態となって除熱量が低下する。
　この実験結果から、ブラシ７が一定の回転数で回転しているときは、ブラシ７の清浄能力が一定に維持され、冷却ロール１の外周面に付着した酸化物の除去量が一定の状態となり、また、ブラシ７が回転していないときには、ブラシ７の清浄能力が低下し、冷却ロール１の酸化物の付着量が次第に増加し、除熱量が次第に低下することが分かる。
　前記温度領域は、冷却ロール１の外周面に対する酸化物の付着状況の判断基準となるもので、双ロール鋳造機を実際に稼動させて求める。具体的には、溶湯溜まり５を形成させるとともに、冷却水の流通により冷却ロール１を抜熱しながら回動させ、ロール間隙Ｇの下方へと鋼ストリップ３を送り出す。このとき、冷却ロール１に単位時間あたり一定量の冷却水を通過させ、冷却ロール１の回転数も実動時に見合う値とし、しかも、ブラシ７を定常数で回転させて冷却ロール１の外周面を研掃する。
　溶鋼の含有成分比などの影響を受けて、冷却ロール１の外周面に酸化物が付着する割合が増加した場合、ブラシ７による冷却ロール１の外周面の研掃が追い付かなくなるため、溶鋼から冷却ロール１への除熱量が減少して、冷却ロール１の外周面での凝固殻の生成が捗らなくなり、相対的に冷却ロール１から出てくる冷却水の温度が低くなる。各冷却ロール１のネック部分を枢支している軸箱（図示せず）には、鋼ストリップ３の板厚が目標値となるように、互いに近接する向きへ押し付け力が与えられているが、前記凝固殻の厚みが不充分になると、反力が変動して冷却ロール１に振れなどの異常な挙動が発現するので、これを目安として温度領域の選定を図る。
　双ロール鋳造機の操業に際しては、ブラシ７をモータ８により冷却ロール１と同方向に回転させて冷却ロール１の外周面の研掃を行い、酸化物の付着層を取り除く。制御手段１０は、温度センサ９の測定値が予め設定されている温度領域を上回っているか否かを判定し、前記測定値が前記温度領域に入っていない限りは、ブラシ７を定常数で回転させる指令をモータ８へ送信する。
　冷却ロール１の外周面への酸化物の付着が過多になると、除熱量が確保されなくなり、温度センサ９の測定値が予め設定されている温度領域に入る。制御手段１０は、ブラシ７を定常数よりも高い値で回転させる指令をモータ８へ送信し、ブラシ７の研掃能力を向上させて冷却ロール１の外周面の清浄度を維持する。これにより、凝固殻の生成に大きく関与する溶鋼から冷却ロール１への熱流量（除熱量）が充分に確保され、鋼ストリップ３長手方向の厚みの変動を抑制できる。
　「ブラシ７を定常数よりも高い値で回転させる」という言葉は、一定値の回転数を採ることだけを意味するものではない。温度センサ９の測定値が下がり続けるときに、ブラシ７の回転数を段階的に高めるような制御、あるいは温度センサ９の測定値の変化に応じてブラシ７の回転数を連続的に高めるような制御を実行してもよい。更に、温度センサ９の測定値が所定の目標値に維持されるように、フィードバック制御によりブラシ７の回転数を増減させてもよいし、学習制御を適用してもよい。ブラシ７の回転数を高める目安となる温度センサ９の測定値を低く設定しておけば、冷却ロール１の外周面から酸化物の付着層の除去が早めに行われることになり、鋼ストリップ３長手方向の厚みの変動を効果的に抑制できる。
　ブラシ７の回転数を高くした後も温度センサ９の測定値が下がる傾向を呈すると、冷却ロール１に対するブラシ７の押圧力が高める指令が制御手段１０からアクチュエータ１１に指令が出される。そして、ブラシ７の素線が冷却ロール１に強く押し当てられることにより、冷却ロール１の外周面に付着した酸化物が取り除かれ、凝固殻の生成に大きく関与する溶鋼から冷却ロール１への熱流量（除熱量）が充分に確保され、鋼ストリップ３長手方向の厚みの変動を抑制できる。
　温度センサ９の測定値が予め設定されている温度領域を上回れば、溶鋼から冷却ロール１への熱流量（除熱量）が確保されたことになるので、制御手段１０からアクチュエータ１１に、冷却ロール１に対するブラシ７の押圧力を温度センサ９の測定値が下がる前の状態に戻す指令が出され、次いで、制御手段１０からモータ８に、ブラシ７を定常数で回転させる指令が出される。
　図５は本発明の冷却ロール清掃装置の第２の例を装備した双ロール鋳造機を示すものであり、図中、図２、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
　この冷却ロール清掃装置は、冷却ロール１ごとに外周面軸線方向全長にわたり当接する円柱状のブラシ７と、当該ブラシ７を回転させるモータ８と、ブラシ７を冷却ロール１に向けて押し付けるアクチュエータ１１と、冷却ロール１間から送り出される鋼ストリップ３の板厚を測定する板厚センサ１３と、当該板厚センサ１３の計測値に応じてモータ８及びアクチュエータ１１を作動させる制御手段１４とを、主な構成要素としている。前記板厚センサ１３には、例えばＸ線ゲージを用いる。
　制御手段１４には、製造すべき鋼ストリップ３の板厚に見合う目標値が入力設定されるようになっている。そして、板厚センサ１３により得た鋼ストリップ３の板厚の測定値と前記目標値との偏差を算出し、測定値が目標値と同等であるときには、ブラシ７が予め定めておいた定常数で回転するようにモータ８へ指令を出し、また、測定値が目標値を下回り、鋼ストリップ３の板厚が不足する傾向を呈したときには、ブラシ７が定常数よりも高い値で回転するようにモータ８へ指令を出す機能と、ブラシ７の回転を定常値よりも高めた後も板厚センサ１３の測定値が下がる場合に、冷却ロール１に対するブラシ７の押圧力が高まるようにアクチュエータ１１に指令を出す機能とが、制御手段１４に具備させてある。
　双ロール鋳造機の操業に際しては、ブラシ７をモータ８により冷却ロール１と同方向に回転させて冷却ロール１の外周面の研掃を行い、酸化物の付着層を取り除く。制御手段１４は、温度センサ９の測定値が予め設定されている温度領域を上回っているか否かを判定し、前記測定値が目標値を下回らない限りは、ブラシ７を定常数で回転させる指令をモータ８へ送信する。
　冷却ロール１の外周面への酸化物の付着が過多になると、除熱量が確保されなくなり、鋼ストリップ３の厚みが減少し始めて板厚センサ１３の測定値が変化する。制御手段１４は、ブラシ７を定常数よりも高い値で回転させる指令をモータ８へ送信し、ブラシ７の研掃能力を向上させて冷却ロール１の外周面の清浄度を維持する。これにより、凝固殻の生成に大きく関与する溶鋼から冷却ロール１への熱流量（除熱量）が充分に確保され、鋼ストリップ３長手方向の厚みの変動を抑制できる。
　「ブラシ７を定常数よりも高い値で回転させる」という言葉は、一定値の回転数を採ることだけを意味するものではない。板厚センサ１３の測定値が下がり続けるときに、ブラシ７の回転数を段階的に高めるような制御、あるいは板厚センサ１３の測定値の変化に応じてブラシ７の回転数を連続的に高めるような制御を実行してもよい。更に、板厚センサ１３の測定値が所定の目標値に維持されるように、フィードバック制御によりブラシ７の回転数を増減させてもよいし、学習制御を適用してもよい。ブラシ７の回転数を高める目安となる板厚センサの測定値を低く設定しておけば、冷却ロール１の外周面から酸化物の付着層の除去が早めに行われることになり、鋼ストリップ３長手方向の厚みの変動を効果的に抑制できる。
　ブラシ７の回転数を高くした後も板厚センサ１３の測定値が下がる傾向を呈すると、冷却ロール１に対するブラシ７の押圧力が高める指令が制御手段１４からアクチュエータ１１に指令が出される。そして、ブラシ７の素線が冷却ロール１に強く押し当てられることにより、冷却ロール１の外周面に付着した酸化物が取り除かれ、凝固殻の生成に大きく関与する溶鋼から冷却ロール１への熱流量（除熱量）が充分に確保され、鋼ストリップ３長手方向の厚みの変動を抑制できる。
　板厚センサ１３の測定値が目標値と同等になれば、溶鋼から冷却ロール１への熱流量（除熱量）が確保されたことになるので、制御手段１４からアクチュエータ１１に、冷却ロール１に対するブラシ７の押圧力を板厚センサ１３の測定値が下がる前の状態に戻す指令が出され、次いで、制御手段１４からモータ８に、ブラシ７を定常数で回転させる指令が出される。
　なお、本発明の双ロール鋳造機の操業方法及び冷却ロール清掃装置は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
　本発明の双ロール鋳造機の操業方法及び冷却ロール清掃装置は、鋼以外の金属を原料にストリップを製造する双ロール鋳造機にも適用することができる。
　１　　冷却ロール
　７　　ブラシ
　８　　モータ（回転駆動機構）
　９　　温度センサ
　１０　制御手段
　１１　アクチュエータ（押圧調節機構）
　１３　板厚センサ
　１４　制御手段

Claims (8)

  1. 　連続的に回転する冷却ロール内に冷却媒体を通過させ、冷却ロールの外周面に当接する円柱状のブラシを回転させて冷却ロールの外周面を研掃しながらストリップの生産を行う双ロール鋳造機の操業方法であって、操業中に冷却ロールから出てくる冷却媒体の温度に基づき、前記ブラシの回転数、あるいは前記冷却ロールに対するブラシの押圧力の少なくとも何れか一方を調節することを特徴とする双ロール鋳造機の操業方法。
  2. 　冷却ロールから出てくる冷却媒体の温度が予め定めておいた温度よりも低くなったときに、前記ブラシの回転数、あるいは前記冷却ロールに対するブラシの押圧力の少なくとも何れか一方を増加することを特徴とする請求項１に記載の双ロール鋳造機の操業方法。
  3. 　連続的に回転する冷却ロール内に冷却媒体を通過させ、冷却ロールの外周面に当接する円柱状のブラシを回転させて冷却ロールの外周面を研掃しながらストリップの生産を行う双ロール鋳造機の操業方法であって、操業中に冷却ロール間から送り出されるストリップの板厚に基づき、前記ブラシの回転数、あるいは前記冷却ロールに対するブラシの押圧力の少なくとも何れか一方を調節することを特徴とする双ロール鋳造機の操業方法。
  4. 　冷却ロール間から送り出されるストリップの板厚が予め定めておいた目標値よりも薄くなったときに、前記ブラシの回転数、あるいは前記冷却ロールに対するブラシの押圧力の少なくとも何れか一方を増加することを特徴とする請求項３に記載の双ロール鋳造機の操業方法。
  5. 　冷却ロールの外周面に当接する円柱状のブラシと、冷却ロール内を通過した冷却媒体の温度を測定する温度センサと、前記ブラシを回転させる回転駆動機構と、前記冷却ロールに向けてブラシを押し付ける押圧調節機構と、前記温度センサの測定値に応じて回転駆動機構及び押圧調節機構を作動させる制御手段とを有し、前記温度センサにより得た冷却媒体の温度に基づき、前記回転駆動機構に対してブラシの回転数を調節する指令信号、あるいは前記押圧調節機構に対してブラシの押圧力を調節する指令信号の少なくとも何れか一方を発信する機能を制御手段に具備させたことを特徴とする冷却ロール清掃装置。
  6. 　温度センサにより得た冷却媒体の温度が予め定めておいた温度よりも低くなったときに、前記回転駆動機構に対してブラシの回転数を増加する指令信号、あるいは前記押圧調節機構に対してブラシの押圧力を増加する指令信号の少なくとも何れか一方を発信する機能を制御手段に具備させたことを特徴とする請求項５に記載の冷却ロール清掃装置。
  7. 　冷却ロールの外周面に当接する円柱状のブラシと、冷却ロール間から送り出されるストリップの板厚を測定する板厚センサと、前記ブラシを回転させる回転駆動機構と、前記冷却ロールに向けてブラシを押し付ける押圧調節機構と、前記板厚センサの測定値に応じて回転駆動機構及び押圧調節機構を作動させる制御手段とを有し、前記板厚センサにより得たストリップの板厚に基づき、前記回転駆動機構に対してブラシの回転数を調節する指令信号、あるいは前記押圧調節機構に対してブラシの押圧力を調節する指令信号の少なくとも何れか一方を発信する機能を制御手段に具備させたことを特徴とする冷却ロール清掃装置。
  8. 　板厚センサにより得たストリップの板厚が予め定めておいた目標値よりも薄くなったときに、前記回転駆動機構に対してブラシの回転数を増加する指令信号、あるいは前記押圧調節機構に対してブラシの押圧力を増加する指令信号の少なくとも何れか一方を発信する機能を制御手段に具備させたことを特徴とする請求項７に記載の冷却ロール清掃装置。
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CN103042005A (zh) * 2013-01-06 2013-04-17 铜陵晶能电子股份有限公司 用于清洁锂电池隔膜生产线中的激冷辊的方法

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